WO2009018951A2

WO2009018951A2 - Plasmabehandlung beim drucken

Info

Publication number: WO2009018951A2
Application number: PCT/EP2008/006270
Authority: WO
Inventors: Jürgen Schölzig; Guido Reschke
Original assignee: Manroland Ag
Priority date: 2007-08-09
Filing date: 2008-07-30
Publication date: 2009-02-12
Also published as: EP2178704A2; DE102008035484A1; EP2178704B1; ATE517746T1; WO2009018951A3

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bogendruckmaschine, mit einer Bogenanlage (10) für zu bedruckende Druckbogen, mit mindestens einem Druckwerk zum Bedrucken der Druckbogen, mit einem Ausleger zum Ausschleusen bedruckter Druckbogen, und mit mindestens einer Einrichtung (16, 22) zur Oberflächenmodifikation jeweils einer Oberfläche der Druckbogen, um eine Oberflächenspannung der Druckbogen und damit Benetzbarkeit derselben mit Druckfarbe zu erhöhen. Erfindungsgemäß ist die oder jede Einrichtung (16, 22) zur Oberflächenmodifikation im Bereich eines der Bogenzuführung nachgeordneten Plasma-Behandlungsmodules (29) in die Bogendruckmaschine integriert.

Description

Plasmabehandlung beim Drucken

Die Erfindung betrifft eine Bogendruckmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bogendruckmaschinen dienen dem Bedrucken bogenförmiger Bedruckstoffe, so genannter Druckbogen, wobei zu bedruckende Druckbogen im Bereich eines An- legers in einen Druckprozess eingeschleust und im Bereich eines Auslegers aus dem Druckprozess ausgeschleust werden. Zwischen dem Anleger und dem Ausleger der Druckmaschine sind mehrere Druckwerke positioniert, wobei in jedem Druckwerk ein Teildruckbild in einer speziellen Druckfarbe oder eine andersartige Beschichtung auf den Bedruckstoff aufgetragen werden.

Die zu bedruckenden Druckbogen können aus einer Vielzahl unterschiedlicher Materialien hergestellt sein. Sollen als Kunststofffolien ausgebildete oder mit einer Kunststoffbeschichtung versehene Druckbogen bedruckt werden, so ist festzustellen, dass insbesondere UV-härtende Druckfarben oder wasserbasierte Druckfar- ben nur sehr schlecht auf den Druckbogen haften. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn Druckbogen aus schwer bedruckbaren Bedruckstoffen bzw. entsprechenden Beschichtungen wie Polypropylen (PP, HDPP, LDPP) oder Polyethylen (PE, HDPE, LDPE) bedruckt werden sollen. So handelt es sich bei diesen Kunststoffen um Matehalen, welche herstellungsbedingt eine geringe Oberflächenspan- nung und/oder eine geringe Polarität aufweisen. Daraus resultiert beim Drucken mit UV-härtenden Druckfarben oder Lacken oder mit wasserbasierten Druckfarben oder Lacken eine schlechte Benetzung derartiger Druckbogen und/oder eine schlechte Anhaftung der Druckfarbe respektive Lacke auf dem Druckbogen.

Zur Erhöhung der Oberflächenspannung von Bedruckstoffen und damit zur Verbesserung der Benetzungsfähigkeit bzw. Bedruckbarkeit derselben ist es aus dem Stand der Technik bereits bekannt, die Bedruckstoffe einer so genannten Koronabehandlung zu unterziehen. So offenbart die DE 102 32 255 A1 eine Einrichtung zum Behandeln der Oberflächen von Bedruckstoffen in Druckmaschinen, wobei der Bedruckstoff im Bereich einer Korona-Elektrode mit aus Entladungsvorgängen stammenden Ladungselementen, wie z.B. Elektronen, beschossen wird. Hierbei dient ein metallischer bzw. leitfähiger Druckzylinder, auf welchem der Bedruckstoff beim Vorbeibewegen an der Korona-Elektrode geführt ist, als Gegenelektrode, so dass eine elektrische Entladung, die zwischen der Korona-Elektrode und dem als Gegenelektrode dienenden Druckzylinder durchgeführt wird, durch den Bedruckstoff hindurch erfolgt. Hierbei muss ein geringer Abstand der Korona-Elektrode vom Bedruckstoff in der Größenordnung von 0,5 mm eingehalten werden, so dass hierdurch die Zugänglichkeit stark eingeschränkt wird. Zusätzlich besteht die Gefahr, dass die Druckbogen bei Berührung der Korona-Elektroden durch Markierungsstreifen zumindest an ihrer Oberfläche beschädigt werden. Weiterhin ist für eine gute Verteilung von Ladungspotentialen auf dem Bedruckstoff eine hohe Dichte an Korona-Elektroden notwendig, da die Ladungen in diesem System nur schwach gestreut werden.

Die DE 20 2004 008 285 U1 offenbart ein Atmosphärendruck-Plasma- Behandlungswerkzeug für breite Werkstücke, bei dem elektrische Entladungen zwischen Elektroden und als Düsen ausgebildeten Gegenelektroden erfolgt. Bei einer derartigen Vorrichtung sind die Elektroden und die als Düse ausgebildeten Gegenelektroden auf einer Seite eines zu behandelnden Substrates positioniert, so dass die elektrische Entladung nicht durch das Substrat hindurch erfolgt. Vielmehr wird bei einer solchen Vorrichtung ein bei der elektrischen Korona-Entladung erzeugtes Plasma mit Hilfe eines Gases, nämlich mit Hilfe von Druckluft, auf die zu behandelnde Oberfläche des Substrates geleitet. Anstelle von Druckluft können auch andere Gase, zum Beispiel Stickstoff, zum Transport des Plasmas in Richtung auf das Substrat verwendet werden.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zugrunde eine neuartige Bogendruckmaschine zu schaffen.

Dieses Problem wird durch eine Bogendruckmaschine gemäß Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist die oder jede Einrichtung zur Oberflächenmodifikation von Bedruckstoffen im Bereich eines Moduls nach dem Anleger in die Bogendruckmaschine integriert.

Die oder jede erfindungsgemäß angeordnete Einrichtung zur Oberflächenmodifikation erzeugt vorzugsweise ein Plasma auf der jeweils einen ihr zugeordneten Seite eines Bedruckstoffs. Der Bedruckstoff ist demnach nicht zwischen den Elektroden, zwischen welchen zur Plasmabildung eine elektrische Ladung erfolgt, positioniert. Das über elektrische Entladungen aus Luft oder anderen Gasen, wie zum Beispiel Stickstoff, erzeugte Plasma wird mit Hilfe von Überdruck auf die jeweilige Oberfläche des Bedruckstoffs geleitet. Die Integration der Einrichtung zur Oberflächenmodifikation im Bereich des Anlegers ist hinsichtlich des Platzbedarfes besonders vorteilhaft möglich.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Anleger als Schuppenanleger ausgebildet und weist einen Anlagetisch auf, auf welchem die Druckbogen als Schuppenstrom zu einer Bogenanlage für eine Ausrichtung und Vereinzelung der Druckbogen transportierbar sind, wobei die Einrichtung zur Oberflächenmodifikation in den Bereich eines auf die Bogenanlage folgenden Bogen- transportzylinders integriert ist, in welchem die Oberfläche der zu modifizierenden Bogen frei zugänglich ist.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 : einen Ausschnitt einer Bogendruckmaschine aus dem Bereich von deren Bogenanlage, Fig. 2: eine erste integrierte Einrichtung zur Oberflächenmodifikation in

Breitenansicht,

Fig. 3: ein Detail der Ansicht gemäß Fig. 2 mit einer Plasmaerzeugung- seinrichtung,

Fig. 4: eine Darstellung einer Plasmaerzeugungsanlage für die erfindungsgemäße Einrichtung nach einer zweiten Bauform,

Fig. 5: eine erste erfindungsgemäße Anordnung innerhalb einer Bogen verarbeitenden Druckmaschine und

Fig. 6: eine weitere erfindungsgemäße Anordnung.

Nachfolgend wird die hier vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 4 in größerem Detail beschrieben.

Fig. 1 zeigt einen schematisierten Ausschnitt aus einer Bogendruckmaschine im Bereich einer Bogenanlage 10. Im Bereich der Bogenanlage 10 werden zu bedru- ckende Druckbogen bereitgestellt, die in einem Bogenanleger in Form eines Stapels bereitgehalten, vereinzelt und über einen Anlagetisch 11 einem ersten Druckwerk der Bogendruckmaschine zugeführt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Bogenanlage 10 mit einem Schuppenanleger verbunden, was bedeutet, dass im Bereich des Anlagetisches 11 Druckbogen 12 mit gegenseitiger Überlappung als Schuppenstrom transportiert werden. Fig. 1 zeigt schematisiert zwei einander teilweise überlappende Druckbogen 12 eines Schuppenstroms. An dem in Transportrichtung (Pfeil 13) der Druckbogen 12 gesehen vorne liegenden Ende des Anlagetisches 11 erfolgt eine Ausrichtung der vereinzelten Druckbogen 12 an nicht gezeigten Ausrichtmarken sowie eine Bogenzuführung der Druckbogen 12 mit HiI- fe eines Vorgreifers 14. Der Vorgreifer 14 erfasst einen zuvor ausgerichteten Druckbogen 12 an seinem in Transportrichtung vorne liegenden Abschnitt, zieht diesen vom Anlagetisch 11 ab und übergibt ihn an einen ersten Zylinder 15 der Druckmaschine. Für gewöhnlich ist dieser erste Zylinder 15 in der Art einer so genannten Anlagetrommel ausgeführt.

Die in Figur 1 dargestellte Konfiguration kann auch innerhalb eines so genannten Anleger-Anlage-Moduls ausgeführt werden. Hierbei soll dann ein der Bogendruckmaschine vorgeschalteter Anleger (Schuppenanleger) mit den Vorrichtungen zur Bogenzufuhr zur Bogendruckmaschine, die als Bogenanlage 10 ausgeführt wurden, in einer Baueinheit zusammengefasst werden. Innerhalb dieser Baueinheit ist die erfindungsgemäße Anordnung ebenfalls einsetzbar.

In den Bereich der Bogenanlage 10 der Bogendruckmaschine ist eine Einrichtung 16 zur Oberflächenmodifikation der zu bedruckenden Druckbogen 12 integriert. Nach Fig. 1 ist die Einrichtung 16 zur Oberflächenmodifikation in der Bogenanlage 10 im Bereich vor dem so genannten Vorgreifer 14 angeordnet, wo eine Ausrich- tung der von einem Stapel vereinzelten Druckbogen 12 vor der Zufuhr zur Bogendruckmaschine erfolgt. Dort liegt der zu verarbeitende Druckbogen so frei, dass seine Oberfläche vollständig zugänglich ist. So können die Druckbogen 12 über ihre gesamte Oberfläche einer Oberflächenmodifikation unterzogen werden.

Die Einrichtung 16 zur Oberflächenmodifikation der Bedruckstoffe 12 mittels eines Plasmas ist vorzugsweise wie in Fig. 4 dargestellt, ausgeführt. So verfügt die Einrichtung 16 der Fig. 4 über mehrere Elektroden, die in zwei hintereinanderliegen- den Reihen 17 bzw. 18 gruppiert sind. Innerhalb jeder dieser beiden Reihen 17 und 18 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils vier Elektroden in einem gemeinsamen Gehäuse 19 angeordnet, wobei Düsen 20 des Gehäuses 19 Gegenelektroden für die elektrische Entladung innerhalb der Einrichtung 16 bilden. Die Anzahl der Reihen sowie die zugehörige Anzahl der Elektroden je Reihe sind hier rein exemplarisch aufgeführt. Die Einrichtung 16 ist gemäß Fig. 1 an einer Traverse 26 gelagert.

Wie Fig. 4 entnommen werden kann, sind die Düsen 20 bzw. die nicht dargestellten Elektroden der beiden Reihen 17 und 18 derart zueinander ausgerichtet, dass in der Mitte zwischen zwei benachbarten Elektroden bzw. Düsen 20 einer Reihe eine Elektrode bzw. Düse 20 einer benachbarten Reihe positioniert ist. Hierdurch wird ein Array von Elektroden bzw. Düsen 20 gebildet, mit Hilfe dessen die Bedruckstoffe 12 im Bereich ihrer Oberfläche gleichmäßig einer Oberflächenmodifikation unterzogen werden können.

Bei der in Fig. 4 schematisiert dargestellten Einrichtung 16 zur Oberflächenmodifikation erfolgt die zur Plasmabildung erforderliche elektrische Entladung innerhalb der Gehäuse 19, wobei das hierbei gebildete Plasma mit Hilfe eines unter Überdruck ausströmenden Trägergases, z.B. Druckluft 21 , über die Düsen 20 in Rich- tung auf die zu behandelnden Druckbogen 12 geleitet wird. Hierzu greifen am Gehäuse 19 der beiden Reihen 17 und 18 Druckluftanschlüsse 21 an, um die Druckluft 21 ins Gehäuse 19 einzuleiten und so das bei der Entladung gebildete Plasma zusammen mit Überdruck über die Düsen 20 aus dem Gehäuse 19 herauszuführen und in Richtung auf die Druckbogen 12 zu fördern. Die Düsen 20 sind vorzugsweise als Schlitzdüsen ausgeführt und verfügen im Querschnitt gesehen parallel zur Förderebene und quer zur Bewegungsrichtung der Druckbogen 12 über eine größere Abmessung als in Bewegungsrichtung der zu behandelnden Druckbogen 12. Hierdurch kann eine besonders gleichmäßige Behandlung der Druckbogen 12 realisiert werden.

Bei der Einrichtung 16 gemäß Fig. 1 erfolgt, wie bereits erwähnt, die elektrische Entladung vollständig innerhalb des Gehäuses 19 der beiden Reihen 17 und 18, so dass keine Kurzschlussgefahr mit den übrigen Baugruppen der Bogendruckmaschine besteht. In diesem Fall müssen dann an den anderen Baugruppen, z. B. am Übergabegreifer 14, keine Veränderungen vorgenommen werden, was aus Kostengründen bevorzugt ist.

Alternativ ist es auch möglich, die Einrichtung zur Oberflächenmodifikation wie in Fig. 2 und 3 dargestellt, auszuführen. So zeigen Fig. 2 und 3 eine Einrichtung 22 zur Oberflächenmodifikation von Bedruckstoffen, wobei elektrische Entladungen zwischen jeweils zwei außenliegenden Elektroden 23 (siehe Fig. 3) erfolgen. Zwischen den Elektroden 23 bildet sich ein Plasma 24 aus, das unter Zufuhr von Luft unter einem Überdruck als Druckluft 25 auf eine Oberfläche der zu behandelnden Druckbogen 12 gerichtet werden kann. Die Druckluft 25 nimmt dabei die zur Oberflächenmodifikation erwünschten Ladungsträger mit und verteilt sie flächig über die Oberfläche des zu behandelnden Druckbogens 12.

Da bei der in Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführung der Einrichtung 22 zur Oberflächenmodifikation die Elektroden 23 offen liegen, müssen Baugruppen der Druckmaschine, die sich im Bereich der Einrichtung 22 befinden, beschichtet werden, um die Gefahr von Kurzschlüssen durch von den Elektroden überspringende Entladungsfunken zu vermeiden.

Für eine verbesserte Handhabung ist vorgesehen, dass die Einrichtungen 16 bzw. 22 zur Oberflächenmodifikation von Druckbogen mittels einer Halterung (hier etwa eine Traverse 26) im Anlagebereich der Bogendruckmaschine angeordnet sind. An dieser Stelle können sie in eine Arbeitsposition über dem Bogenweg ein- schwenkbar angeordnet sein. Für Wartungsarbeiten an der Druckmaschine können die Einrichtungen 16 bzw. 22 auch an der Traverse 26 oder mit der Traverse 26 aus dem Anlagebereich abschwenkbar ausgeführt sein.

Die dergestalt in den Anlagebereich der Bogendruckmaschine integrierten Einhei- ten 16, 22 zur Oberflächenmodifikation von Druckbogen können schließlich noch durch eine entsprechende Verschutzung 27 verkleidet sein. Mittels der Verschut- zung 27 kann über eine Absaugeinheit 31 der Abtransport der entstehenden warmen Prozessgase mittels eines Unterdruckes ermöglicht werden. Damit werden Umweltbelastungen vor Ort vermieden und eine unzulässige Erwärmung der Ein- heiten 16 bzw. 22 durch den Arbeitsprozess kann unterbunden werden.

In Fig. 1 ist im Bereich der Bogenanlage 10 eine Einrichtung 16 zur Oberflächenmodifikation positioniert, mittels derer die Druckbogen 12 im Bereich einer bezüglich der Transportebene oberen Seite bzw. Oberfläche behandelt werden können.

Sollen die Druckbogen beidseitig bedruckt werden, so ist es auch möglich, jeweils eine Einrichtung 16 zur Oberflächenmodifikation zu beiden Seiten des Bedruckstoffs zu positionieren. So kann z. B. eine zweite Einrichtung zur Oberflächenmo- difikation in Fig. 1 unterhalb des Ausrichtbereiches der Bogenanlage 10 oder unterhalb des Zylinders 15 positioniert sein und so die Oberflächenmodifikation des Bedruckstoffs im Bereich von dessen zweiter Seite übernehmen. Ebenso kann die zweite Einrichtung zur Oberflächenmodifikation im Bereich einer Bogenwendeeinrichtung in die Druckmaschine integriert sein. Hierbei wird die zweite Einrichtung zur Oberflächenmodifikation vorzugsweise im Bereich nach der Bogenwendung angeordnet, wo der Druckbogen 12 umgestülpt ist und somit seine zweite Seite nach oben liegt. Dann kann die Einrichtung 16 zur Oberflächenmodifikation oberhalb der Transportebene der Bogenbahn zugeordnet werden.

Zusätzlich kann eine dritte Einrichtung zur Oberflächenmodifikation vor einem Lackwerk in die Bogendruckmaschine integriert sein.

Auch ist es möglich, die Einrichtung zur Oberflächenmodifikation ausschließlich im Bereich einer Bogenwendung in die Bogendruckmaschine zu integrieren. Dies ist dann von Vorteil, wenn einseitig beschichtete Druckbogen verwendet werden, die zunächst von der unbeschichteten Seite und nach der Bogenwendung von der beschichteten Seite bedruckt werken sollen.

Ebenso kann die Einrichtung zur Oberflächenmodifikation ausschließlich vor einem Lackwerk in die Bogendruckmaschine integriert sein. Dies ist dann von Vorteil, wenn die bereits bedruckte Oberfläche der Druckbogen für eine abschließende Veredelungsbehandlung, z.B. durch Aufbringen einer glänzenden oder schützenden Beschichtung, modifiziert werden sollen.

In den Einrichtungen 16, 22 zur Oberflächenmodifikation werden Einheiten benutzt, bei denen die elektrische Entladung nicht durch den Bedruckstoff hindurch erfolgt. Hier sind Elektroden und Gegenelektroden, zwischen denen jeweils elektrische Entladungen erfolgen, auf der jeweils gleichen Seite des zu behandelnden Druckbogens positioniert. Die Einrichtungen 16, 22 weisen dabei von der jeweiligen Oberfläche der Druckbogen einen Abstand zwischen 5 mm und 10 mm auf.

Erfindungsgemäß weist die Anordnung weiter Merkmale auf. Die Einrichtung 16 bzw. 22 zur Modifikation der Oberfläche von Druckbogen ist entweder neben der Leistungsversorgung mit einer eigenen Steuerung versehen oder kann mit der Maschinensteuerung in der Weise gekoppelt sein, dass sie in ihrem Verhalten an den Druckprozeß anpassbar ist. So kann wenigsten Zeitpunkt oder Zeitdauer oder auch Zeitpunkt und -dauer der Plasmaerzeugung an der Einrichtung 16 bzw. 22 einstellbar sein. Die Einstellungen können auch in Bezug auf den Arbeitstakt der Bogendruckmaschine abstimmbar sein. Die Einrichtung 16 bzw. 22 zur Erzeugung des bei der Modifikation der Druckbo- genoberfläche verwendeten Plasmas kann also in effizienter Weise auch auf die Zeit während der Zufuhr eines Druckbogens in die Bogendruckmaschine begrenzt werden. Damit wird verhindert, dass Ladungen unkontrolliert in die Druckmaschine bzw. in die Bogenanlage 10 hineingestreut werden.

Weiterhin kann die Oberflächenmodifikation mittels der Einrichtung 16, 22 so erfolgen, dass Bereiche der Substratoberfläche sowohl quer als auch längs zur Einzugsrichtung ausgespart werden. Dies ergibt sich durch die beschriebene Bauform der Einrichtung 16 aus einer Reihe von Entladungseinheiten.

Weiterhin kann die Stärke der Plasmaerzeugung einstellbar sein, um in Bezug auf die gewünschten Druckbedingungen die notwendige Menge an freien Radikalen in einem anpassbaren Plasma für z.B. unterschiedliche Einstellungen von Oberflächenspannungen bei der Modifikation der Oberfläche der Druckbogen zu erreichen. Hierzu wird die Leistung der Entladungseinheiten variabel angesteuert, so dass die Menge an reaktivem Plasmagas gezielt beeinflusst werden kann.

Wesentlich ist, dass die Stärke der Oberflächenmodifikation von Druckbogen durch das Plasma auf das jeweilige Substrat einstellbar ist. Hierbei ergeben sich Unterschiede zwischen verschiedenen Bedruckstoffen, da diese unterschiedlich mit den freien Radikalen aus dem Plasma reagieren. Diese Reaktion kann für an sich gleiche Materialien auf Grund variabler Herstellungsprozesse, Transport- und Lagerungsbedingungen ebenso variierbar sein. Daher wird die Stärke der Oberflächenmodifikation gezielt beeinflusst, wobei die Haupteinflussgröße die Stärke des Plasmas ist. Weiterhin wirken sich aber auch die Dauer der Plasmaeinwirkung, die verwendete Gasart und der Druck des Blasluftstroms an den Düsen aus.

Schließlich lässt sich mittels der Steuerung auch die Stärke der Oberflächenmodi- fikation der Druckbogen an die Transportgeschwindigkeit der Druckbogen anpassen. Damit kann während des Druckprozesses bei steigender Maschinengeschwindigkeit und damit kürzer werdender Einwirkdauer des Plasmas die Stärke des Plasmas angehoben werden, so dass auch in kürzerer Zeit immer die gleiche Menge an reaktivem Plasmagas zur Verfügung steht. Ebenso kann der Überdruck zur Aufprägung des Plasmagases auf den Bedruckstoff angehoben werden.

Gemäß Fig. 5 ist erfindungsgemäß eine Einrichtung 16 zur Erzeugung eines Plasmas einem Druckzylinder 30 eines Bogen führenden Moduls zugeordnet und schafft so eine als Behandlungsmodul 29 ausgebildete Vorrichtung in Kombination mit einer Bogendruckmaschine. Das Behandlungsmodul 29 ist zwischen der Bo- genanlage 10 und einem ersten Druckwerk 40 angeordnet. Anstatt des ersten Druckwerkes 40 kann auch ein Lackwerk vorgesehen sein. Die Druckbogen 12 werden zur Ausführung der weiteren Bearbeitung über den Gegendruckzylinder 30 des Behandlungsmoduls 29 und Bogentransporttrommeln 28 durch auf das Be- handlungsmodul 29 folgende Druckwerke 40 ,50 geführt.

Ein derartiges Behandlungsmodul 29 kann darüber hinaus auch in Kombination mit einem Lackmodul oder einer anders konfigurierten Einheit zur Behandlung (wie etwas Prägen, Rillen, Schneiden) von Bedruckstoffen im Inlineverfahren an- geordnet sein.

Alternativ kann auch ein Behandlungsmodul 29 einer vollständig als Lackiermaschine konfigurierten Bogendruckmaschine vorgeschaltet sein, wobei in diesem Fall in Verbindung mit dem Behandlungsmodul 29 entsprechend nachgeordnete Flexod ruckwerke vorgesehen sind.

Nach einer Plasma-Vorbehandlung können inline weitere Verarbeitungsverfahren bekannter Art nachgeschaltet sein. Hierfür kommen in Frage: - Drucken mit konventionellen oder Anilox-Druckwerken,

- Lackieren bzw. Beschichten,

- Folienapplikation,

- Prägen, Stanzen, Schneiden, - Ink-jet-Beschriftung, usw.

Ebenso kann eine Prägestation auch dem Behandlungsmodul 29 vorgelagert sein.

Nach einzelner Zufuhr von der Bogenanlage 10 zum Behandlungsmodul 29 Ne- gend die Druckbogen 12 dort auf dem Druckzylinder 30 als Einzelbogen vor. So kann also eine vollflächige Behandlung der Bogenoberfläche vorgenommen werden kann, während die Druckbogen 12 auf dem Druckzylinder 30 gehalten und glatt geführt werden. Der Druckzylinder 30 selbst ist hier nicht mit einer die Entladung erzeugenden Gegenelektrode versehen.

Im Vergleich zu bekannten Korona-Anlagen, die eine Gegenelektrode, wie etwas einen Gegendruckzylinder, aufweisen, können mit der hier beschriebenen Plasmaanlage auch metallisierte oder metallbedampfte Bedruckstoffe, sowie Folien aus Kunststoff vorbehandelt werden. Die so gestalteten Einrichtungen 16, 22 zur Oberflächenmodifikation sind daher für Substrate aller derzeit bekannten Bedruckstoffarten einsetzbar.

Insbesondere ist so auch die Oberflächenmodifikation mittels einer Entladung an Substraten aus Bedruckstoffen mit metallischen Oberflächen möglich. Hierbei kommen Folien-, Papier- oder Kartonbedruckstoffe mit metallischer Kaschierung in Frage, wie zum Beispiel mit Aluminium kaschierte Bedruckstoffe.

Durch die Konfiguration des Behandlungsmoduls 29 liegt ausreichend Bauraum zur Energiezuführung und Ozonabsaugung mittels einer Absaugeinrichtung 31 vor. Damit ist die thermische Belastung der Bauraumumgebung gegenüber der Anordnung in der Bogenanlage 10 nach Fig. 1 besser beherrschbar. Die Einrichtung 16 zur Oberflächenmodifikation kann bei Nicht-Benutzung nach oben gefahren oder abgeschwenkt werden. Dies kann durch Bewegen der gesamten Einheit oder lediαlich der Elektroden erfolαen. Weiterhin kann das Behandlungsmodul 29 mit einer Bogenführung 35 über dem Behandlungszylinder (Gegendruckzylinder 30) versehen sein.

Die beschriebene Einrichtung dient für Inline-Verfahren mit Drucken und/oder Lackieren in Offset-Druckwerken und/oder Flexo-Lackwerken oder -modulen. Vorzugsweise wird das Plasmaverfahren zur Oberflächenmodifikation in einer ersten Arbeitsstation mit integrierter Bogenanlage und vorgeschaltetem Bogenanleger ausgeführt.

In Figur 6 ist eine Plasmabehandlung in einem Multifunktionsmodul 32 gezeigt, das zur Nutzung zusätzlicher Bearbeitungsfunktionen dient.

Die Bogenführung für die Druckbogen kann berührend und/oder berührungslos, wie etwas luftunterstützt, erfolgen. Als Leitelemente können Rollen, Zylinder, bewegbare Niederhalterstange (etwa im Bogeneinlauf in die Bogendruckmaschine) benutzt werden. Die Leitelemente können auch innerhalb des Behandlungsmoduls 29 oder des Multifunktionsmodul 32; vor bzw. nach der Einrichtung 16, 22 angeordnet sein. Alternativ kann die Einrichtung 16, 22 beweglich taktend gegenüber der Oberfläche der am Gegendruckzylinder 30 geführten Druckbogen 12 angeordnet sein.

Die Energiezu- und -abfuhr, sowie einer Absaugeinrichtung 31 für im Prozess entstehende Gase können sowohl im Behandlungsmodul 29 als auch im Multi- funktionsmodul 32 integriert sein. Hierzu sind die Module 29, 32 mit Verschutzun- gen 27 gekapselt und mit in die Absaugvorrichtungen 31 integrierten Filtern, Dämmeinrichtungen usw. versehen.

Der Gegenzylinder 30 ist bevorzugt als Massivzylinder mit veredelter Oberfläche oder austauschbare Oberflächen wie mit keramikbeschichteten Jackets (beschichtete Bleche) oder veredelten Blechen auf einem Träger etwa in der Art einer Ske- lettrommel mit Bogenführungsblechen versehen. Bei Verschleiß durch thermischen Abtrag, kann so der Blechmantel einfach ausgetauscht werden. Zu diesem Zweck sind am Gegendruckzylinder 30 integrierte Aufnahme- und Spannsysteme vorgesehen.

In Figur 6 ist die Einheit zur Plasmabehandlung als Multifunktionsmodul 32 ausge- führt. Das Multifunktionsmodul 32 ist dazu mit Wechselsystemen zur Nutzung von anderen zusätzlichen Bearbeitungsfunktionen versehen. Im Multifunktionsmodul 32 sind hierzu Einrichtungen zum Verfahren oder Schwenken oder Entnahme der Einrichtung 16, 22 zur Oberflächenmodifikation durch Plasmaerzeugung angeordnet. Alternativ kann ein Prägezylinder 33 in dem Multifunktionsmodul 32 eingesetzt oder mit Prägewerkzeugen bestückt werden. Weiterhin kann auch ein Ink-Jet- Drucksystem 34 in das Multifunktionsmodul eingesetzt werden. Die zusätzlichen Einrichtungen können gemeinsam in dem Multifunktionsmodul 32 aufgenommen und zum gemeinsamen oder alternativen Einsatz gegenüber der Wirkfläche am Gegendruckzylinder 30 verschiebbar angeordnet sein.

Das Multifunktionsmodul 32 kann auch alternativ durch Einrichtungen zur wechselnden Bestückung oder zur doppelten Bestückung mit den genannten oder weiteren Arbeitsvorrichtungen für andere Aufgaben genutzt werden.

Für die dadurch entstehenden Funktionalitäten werden die vorhandenen Bogen- führungseinrichtungen weitestgehend unverändert genutzt.

Bei Inline-Verfahren mit Folienapplikation, kann sowohl der Bedruckstoff, wie auch die zu applizierende Folie mit einem Plasmaverfahren über eine zugehörige Ein- richtung entsprechend der Einrichtung 16, 22 zur Oberflächenmodifikation behandelt werden, es können beide Einrichtungen zusammenwirken oder auch einzelne Einrichtungen genutzt werden, die zugehörigen Versorgungseinheiten können zu- sammengefasst sein. Bezugszeichenliste

10 Bogenanlage

11 Anlagetisch

12 Druckbogen

13 Pfeil / Transportrichtung

14 Vorgreifer

15 Zylinder

16 Einrichtung

17 Reihe

18 Reihe

19 Gehäuse

20 Blasdüse

21 Druckluftanschluss

22 Einrichtung

23 Elektrode

24 Plasmastrom

25 Blasluftzufuhr / Blasluftstrom

26 Traverse

27 Verschutzung

28 Transfertrommel

29 Plasma-Vorbehandlungsmodul

30 Druckzylinder

31 Absaugung

32 Multifunktionsmodul

33 Form-/ Prägezylinder

34 Ink-Jet-Druckeinrichtung

35 Bogenführung

40 Druckwerk

50 Druckwerk

Claims

Patentansprüche

1. Bogendruckmaschine, mit einem Anleger für zu bedruckende Druckbogen, mit mindestens einem Druckwerk zum Bedrucken der Druckbogen, mit einem

Ausleger zum Ausschleusen bedruckter Druckbogen, und mit mindestens einer Einrichtung zur Oberflächenmodifikation mittels elektrischer Ladungen jeweils einer Oberfläche der Druckbogen, um eine Oberflächenspannung der Druckbogen und damit der Benetzbarkeit derselben mit Druckfarbe und/oder die Anhaftung von Druckfarbe auf den Druckbogen zu verstärken, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung/-en (16, 22) zur Oberflächenmodifikation von Druckbogen einer frei zugänglichen Oberfläche eines Zylinders (30) in dessen Bogen führendem Bereich zugeordnet in die Bogendruckmaschine integriert sind.

2. Bogendruckmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Einrichtung (16, 22) zur Oberflächenmodifikation von Druckbogen mindestens eine Einrichtung zur Plasmabehandlung von Bogenoberflächen im Bereich eines wenigstens einer Bogenzuführung (11 , 14, 15) der Bogendruckmaschine nachgeordneten Plasma-Behandlungsmoduls (29) in die Bogendruckmaschine integriert ist.

3. Bogendruckmaschine nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das in der Einrichtung (16, 22) zur Oberflächenmodifikation von Druckbogen eingesetzte Plasma durch eine elektrische Entladung zwischen Elektroden erzeugt wird, welche sich auf derselben Seite der zur modifizierenden Oberfläche und/oder auf jeweils einer Seite der zu behandelnden Druckbogen befinden.

4. Bogendruckmaschine nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zur Modifikation der Druckbogenoberfläche verwendete Plasma nur während der Führung eines Druckbogens (12) an dem Zylinder (30) in der Bogendruckmaschine erzeugt wird und/oder dass der Zeitpunkt und / oder die Zeitdauer der Erzeugung des zur Modifikation der Druckbogenoberfläche verwendeten Plasmas einstellbar sind.

5. Bogendruckmaschine nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke der Erzeugung des zur Modifikation der Druckbogenoberfläche verwendeten Plasmas einstellbar ist und/oder dass die Stärke der Oberflächenmodifikation von Druckbogen durch das Plasma auf die Art des jeweils verwendeten Substrates einstellbar ist und/oder dass die Stärke der Oberflächenmodifikation von Druckbogen an die Transportgeschwindigkeit der Druckbogen anpassbar ist.

6. Bogendruckmaschine nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch entsprechende Ansteuerung der EinheitAen (16, 22) zur Oberflächenmodifikation von Druckbogen ein oder mehrere Bereiche der Substratoberfläche quer und/oder längs zur Einzugsrichtung ausgespart werden.

7. Bogendruckmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Bogenanlage (10) und der Bogenzuführung (11 , 14, 15) nach- geordnete Verarbeitungseinheit (29) mit einer oder mehreren Einrichtungen (16) zur Oberflächenbehandlung und/oder Oberflächenmodifikation von Druckbogen versehen ist, wobei die oder jede Einrichtung (16) den Bereich des Druckzylinders (30) integriert ist, in welchem die Oberfläche eines

Druckbogens (12) frei zugänglich ist.

8. Bogendruckmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinheit als Plasma-Behandlungsmodul (29) ausgebildet ist und dass die Verarbeitungseinheit alle oder wesentliche Merkmale ei- nes Bogenführungsmoduls oder Lackmoduls oder Prägemoduls besitzt.

9. Bogendruckmaschine nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder Einrichtung (16, 22) im Bereich eines Druckzylinders (30) bzw. des Plasma-Behandlungsmoduls (29) wenigstens eine Absaugeinrichtung (31) in der Bogendruckmaschine angeordnet ist, wobei die Einrichtungen (16, 22) durch eine Verschutzung verkleidet ist, die über eine Absaugeinheit zur Absaugung der entstehenden warmen Prozessgase verfügt.

10. Bogendruckmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Einrichtung (16, 22) zur Oberflächenmodifikation von der jeweiligen Oberfläche der Druckbogen einen Abstand zwischen 5mm und 10mm aufweist.

11. Bogendruckmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Einrichtung (16, 22) zur Oberflächenmodifikation von

Druckbogen mehrere Elektroden aufweist, wobei die Elektroden ein Array aus mehreren Reihen (17,18) bilden, derart, dass die Elektroden benachbarter Reihen (17,18) derart zueinander versetzt sind, dass wenigstens etwa in der Mitte zwischen zwei benachbarten Elektroden einer Reihe (17, 18) eine Elektrode einer benachbarten Reihe (18, 17) positioniert ist.

12. Bogendruckmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenmodifikation vorzugsweise auf Oberflächen von Kunst- Stoffdruckbogen und/oder auf mit Kunststoff beschichteten oder kaschierten und/oder auf metallisch beschichteten oder kaschierten Substraten erfolgt.

13. Bogendruckmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit der oder jeder Einrichtung (16, 22) zur Oberflächenmodifikation durch elektrische Entladungen erzeugte Plasma durch einen Druckluft- oder Gasstrom auf die Oberfläche der zu behandelnden Druckbogen leitbar ist.

14. Bogendruckmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (20) als Schlitzdüsen ausgeführt sind, die in der Transportebene quer zur Bewegungsrichtung der Druckbogen (12) über eine größere Ausdehnung verfügen als in Bewegungsrichtung der Druckbogen (12).

15. Bogendruckmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (16, 22) zur Oberflächenmodifikation von Druckbogen mittels einer Halterung aus dem Bereich der Einwirkung auf eine Oberfläche von Druckbogen abschwenkbar ausgeführt ist.