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WO1998003049A2 - Elektrostatische anordnung für ein tief- und flexodruckwerk - Google Patents

Elektrostatische anordnung für ein tief- und flexodruckwerk Download PDF

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WO1998003049A2
WO1998003049A2 PCT/CH1997/000447 CH9700447W WO9803049A2 WO 1998003049 A2 WO1998003049 A2 WO 1998003049A2 CH 9700447 W CH9700447 W CH 9700447W WO 9803049 A2 WO9803049 A2 WO 9803049A2
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WO
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layer
voltage electrode
form cylinder
printing form
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PCT/CH1997/000447
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English (en)
French (fr)
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WO1998003049A3 (de
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Alfred Doppler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Spengler Electronic AG
Original Assignee
Spengler Electronic AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=4550915&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=WO1998003049(A2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
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Priority to AU50460/98A priority patent/AU5046098A/en
Priority to ES97913072T priority patent/ES2173430T5/es
Priority to US09/555,182 priority patent/US6578478B2/en
Priority to DE59706583T priority patent/DE59706583D1/de
Application filed by Spengler Electronic AG filed Critical Spengler Electronic AG
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Priority to AT97913072T priority patent/ATE213997T1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F5/00—Rotary letterpress machines
    • B41F5/24—Rotary letterpress machines for flexographic printing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F9/00—Rotary intaglio printing presses
    • B41F9/001—Heliostatic printing

Definitions

  • the present invention relates to an arrangement for transferring an electrostatic charge within a gravure and flexographic printing unit to improve the print quality by polarizing the ink drops on the printing form cylinder.
  • the electrostatic charge is applied to the outer jacket of a press, from which it flows to the outer jacket of the printing form cylinder.
  • the electrostatic charge is applied to the printing form cylinder, from which it flows both to the substrate transfer roller and to the impression cylinder.
  • the color molecules located in the wells of the printing form cylinder (gravure printing) or on the surface of the printing form cylinder (flexographic printing) are polarized, and the color droplets experience an overall increase in volume.
  • a flowing electrical current is absorbed in order to supply the energy necessary for the polarization work.
  • the ink droplets are attracted to the printing material and, moreover, the transfer of the ink droplets is promoted by their volume enlargement onto the printing material carried past.
  • FIGS. 1A and ID in connection with FIG. IC show a two-roll system of a gravure printing unit with a multi-layer impression roller 1 - but here already three layers according to the invention -, the printing form cylinder 2 and the printing material 4 guided between the two over the deflection roller 3.
  • a rod-shaped voltage electrode 5 is arranged over the impression roller 1 and extends over its entire length.
  • the ink squeegee 6 is indicated for stripping excess ink from the printing form cylinder 2.
  • the inking roller and the return, which are not shown, are seated in an ink trough 7.
  • the voltage electrode 5 is connected to a high voltage source 8.
  • the outer surface of the three-layer impression roller 1 has a semiconductor layer 10 and a high-conductor layer 11 underneath. Below the high conductor layer 11, as electrical insulation to the impression core 13, there is an insulator layer 12.
  • FIG. 1B shows a three-roller system which, in deviation from the two-roller system described above, has an additionally arranged support roller 9 above the multilayer impression roller 1, which is preferably electrically insulated.
  • the voltage electrode 5 is positioned here on the side of the multilayer impression 1.
  • FIG. 1E with the electrical circuit diagram of the two- or three-roller system according to FIGS. 1A to ID illustrates the current flow within the electrostatic arrangements.
  • a direct voltage U is supplied to the voltage electrode 5 from the high voltage source 8 and the voltage electrode 5 has the internal resistance R x .
  • the air gap S existing between the voltage electrode 5 and impression roller 1 - usually in the size of approximately 5 mm to 30 mm - represents the resistor R 2.
  • the upper semiconductor layer 10 and the high conductor layer 11 form the resistors R 3 , R 4 .
  • the grounded insulator layer 12 acts as an oversized resistor R 5 . From the high-conductor layer 11, the current flows through the semiconductor layer 10 lying below, which here forms the resistor R 6 , further through the printing material 4, which represents the resistor R 7 .
  • the major part of the electrical current takes the path of lower resistance via the high-conductor layer 11, while a small fraction flows directly to the printing material 4 via the semiconductor layer 10. After all, lies between the lower semiconductor layer 10 and the earth E a voltage drop ⁇ U, which represents the so-called nip voltage, which is decisive for the polarization of the ink droplets in the wells of the printing form cylinder 2.
  • the current I flows from the voltage electrode 5 to the earth connection E.
  • the web widths can exceed 3m today - sufficient energy must be supplied and the current flow must be distributed evenly over the entire width of the press.
  • the length of the voltage electrode has hitherto been based on the maximum usable width of the printing form cylinder or impression roller, so that a homogeneous charge distribution in the pressure area is guaranteed on the latter (see DE-A-27 09 254, p. 11, Lines 21ff .; OLLECH, Bernd: Gravure printing - Basics and procedural steps of modern gravure printing technology, Polygraph Verlag Frankfurt am Main, 2nd edition 1993, p. 343, Fig.
  • Encapsulated electrostatic pressure aids were developed in the further development, where the current is introduced via the press core and are largely protected against contamination, so that there is practically no maintenance (see, for example, EP-A-0 115 611; company lettering of Spengler Electronic AG, Biel-Benken / CH: Electrostatic pressure aid, SR-HELIOFURN 94). These state-of-the-art printing aids to date cause a relatively high mechanical outlay, which is the case with new printing presses from the beginning equipped with it is still acceptable.
  • the object of the invention is to create an arrangement where a contaminated voltage electrode can be quickly removed, cleaned and reinstalled by a person. Or you should be able to quickly replace the soiled voltage electrode with a clean electrode in order to clean the soiled electrode externally. Service costs and machine downtimes have to be reduced significantly.
  • the arrangement should make do with electrodes as small as possible, in particular be suitable for retrofitting printing machines and the initial procurement costs must be kept low. However, there are still high requirements for print quality.
  • the rod-shaped voltage electrode As alternatives to the rod-shaped voltage electrode, one found those which arch the outer surface of the impression cylinder or the printing forme cylinder at a gap distance. The same quality results can be achieved with a voltage electrode in the form of a slip ring or a brush that is in contact with the outer semiconductor layer of the impression cylinder or the printing forme cylinder and its length extension is also reduced to approx. 1% of the length of the impression cylinder or the printing plate cylinder are.
  • the homogeneous charge distribution over the entire pressure range is achieved by using the relatively low-resistance high-conductor layer of the impression cylinder or the printing form cylinder in the axial direction and the high-resistance semiconductor layer on the other hand in the radial direction.
  • frontal insulation of the impression cylinder or the printing form cylinder against its cores is provided by applying an insulation coating which extends at least from the high-conductor layer into the adjacent regions of the semiconductor layer above and the insulator layer below.
  • the insulation can also be achieved by shortening the high-conductor layer on the end face while filling the free space created by the shortening with the semiconductor or insulator layer.
  • FIG. 1A a two-roll system of a gravure printing unit with printing form cylinder, impression roller and voltage electrode arranged thereon as a basic illustration;
  • Figure 1B a three-roll system of a gravure printing unit with printing form cylinder, support roller and impression roller with a voltage electrode arranged thereon;
  • Figure IC a two-roll system of a gravure printing unit with a rod-shaped voltage electrode according to the prior art as a perspective view,
  • Figure ID the system according to Figure IC viewed in vertical section
  • Figure 1E the electrical diagram of the system according to Figures 1A to ID;
  • FIG. 2A a three-layer impression roller in the perspective view with continuous layers according to the prior art
  • FIG. 2B the three-layer impression roller according to FIG. 2A in axial vertical section
  • FIG. 2C the three-layer impression roller according to FIG. 2A with a front-side insulation coating according to the prior art
  • FIG. 2D the three-layer impression roller according to FIG. 2A with an insulation layer according to the prior art drawn up on the end face;
  • FIG. 2E the three-layer impression roller with the high-conductor layer set back on the face according to the prior art
  • FIG. 2F a three-layer impression roller with a laterally open high-conductor layer as a perspective view
  • FIG. 2G the three-layer impression roller according to FIG. 2F in an axial vertical section
  • FIG. 3A an elongated voltage electrode as a perspective illustration according to the prior art
  • FIG. 3B the electrical circuit diagram of the voltage electrode according to FIG. 3A;
  • Figure 3C an elongated voltage electrode with several rows of emission needles as a perspective view
  • Figure 3D a voltage electrode with a multi-row, square field of emission needles as a perspective view
  • FIG. 3E a cylindrical voltage electrode with a plurality of emission needles distributed over a circular area as a perspective illustration
  • FIG. 4A an embodiment of the electrostatic arrangement according to the invention for a gravure printing unit with Elongated voltage electrode arranged on top of the impression roller as a perspective view
  • FIG. 4B the arrangement according to FIG. A viewed in cross section
  • FIG. 4C the arrangement according to FIG. 4A with a voltage electrode that can be positioned variably;
  • FIG. 5A a further embodiment of the electrostatic arrangement according to the invention for a gravure printing unit with a impression roller and an arcuate voltage electrode attached to it as a perspective view;
  • Figure 5B the semicircular voltage electrode according to
  • FIG. 5A shows a perspective view
  • FIG. 6 a further embodiment of the electrostatic arrangement according to the invention for a gravure printing unit with a impression roller, voltage electrode attached to it in the form of a slip ring or a brush and a printing form cylinder viewed in axial vertical section;
  • FIG. 7A the electrostatic arrangement according to the invention for a flexographic printing unit with an elongated tension electrode arranged on top of the three-layer printing form cylinder, the impression cylinder and the substrate transfer roller as a perspective view
  • FIG. 7B the arrangement according to FIG. 7A with variably positionable voltage electrode and a scoop roller as a basic illustration
  • FIG. 7C the arrangement according to FIG. 7A with a variably positionable voltage electrode and a substrate transfer roller as a basic illustration
  • FIG. 7D the arrangement according to FIG. 7A with a variably positionable voltage electrode and a substrate transfer roller with a doctor blade as a basic illustration.
  • the three-layer impression roller 1 has a jacket over the impression roller core 13, the outer surface of which consists of a semiconductor layer 10, an underneath high-conductor layer 11 and an underlying layer which adjoins the impression roller core 13, Insulator layer 12 is made. All three layers 10, 11, 12 extend to the end faces of the impression roller 1, so that an electrical short circuit can occur in particular when they are soiled, for example by color residues. To prevent this, various isolating measures are taken.
  • the high-conductor layer 11 is preferably of large volume and is, for example, at least 1/3 of the thickness of the semiconductor layer 10.
  • the high-conductor layer and the insulator layer 11, 12 are each provided with an insulation coating 14 on the end face into the adjoining regions of the outer semiconductor layer 10 and the inner roller core 13.
  • the front insulation is here a shortening of the high-conductor and semiconductor layers 11, 10 set back on both sides and filling of the space created by the shortening with the overlapping insulator layer 12 drawn up to the outer surface of the semiconductor layer 10 and covering the cut edges of both shortened layers 11 , 10 surrounds, reached.
  • the external semiconductor layer 10 is shortened from the left end side, so that an annular surface 110 of the high-conductor layer 11 lying under the semiconductor layer 10 is exposed.
  • an insulator coating 14 can also be provided on this end face, which covers the high-conductor layer 11 and the underlying insulator layer 12 and extends to the edge area of the adjacent impression core 13.
  • the exposed ring surface 110 allows a voltage electrode 5a, 5b, 5c to be attached to it (see the further figures).
  • a voltage electrode 5d with direct electrical contact, ie a brush or a slip ring, is primarily considered for this.
  • the structure of the rod-shaped voltage electrode 5, which is provided as an inductor electrode for contactless attachment to the impression roller 1, is known per se.
  • emission needles 51 are systematically arranged in series, for example at a distance from one another.
  • a protective resistor 52 is connected behind each emission needle 51.
  • Emission needles 51 and protective resistors 52 are advantageously positioned on a printed circuit board which is inserted into the insulating body 50 and is cast, for example, with synthetic resin.
  • the connection contact of the voltage electrode 5 is connected to the high voltage source 8, so that the voltage U is present.
  • This likewise rod-shaped voltage electrode 5a differs from the embodiment according to FIG. 3A only in that three axially extending rows of emission needles 51 are now provided instead of a row of emission pins 51. This allows the overall length of the voltage electrode 5a to be further shortened and / or the required high voltage U to be reduced.
  • the number of emission needles 51 can be further reduced for a voltage electrode 5a - here arranged in an approximately square field - and thus the size of the voltage electrode 5a can be further reduced.
  • the emission needles 51 are arranged within a circular area and the insulation body 50 has a cylindrical shape.
  • the rod-shaped voltage electrode 5a which is reduced in length, for example to 1/6 the length of the three-layer impression 1, is placed in a gravure printing unit on an impression 1 with a gap distance S.
  • a gravure printing unit on an impression 1 with a gap distance S.
  • the voltage electrode 5a can be arranged in all positions in a semicircle around the impression roller 1 over the running web of the printing material 4.
  • the arrangement of the voltage electrode 5a below the printing substrate 4 and directed towards the semiconductor layer 11 of the impression roller 1 is also conceivable.
  • the printing material 4 e.g. damp paper
  • the voltage electrode 5a is connected to the high-voltage source 8, so that a current flows from the voltage electrode 5a through the impression cylinder 1 and the polarization of the color molecules in the cells of the printing form cylinder 2 occurs.
  • the high voltage applied is up to 30 kV DC, and the air gap S is set at 5 mm to 15 mm.
  • ink systems that can be used on gravure printing machines, such as inks based on toluene, alcohol or ethyl acetate, as well as water colors, can be used for packaging and illustration printing.
  • the voltage electrode 5c has a half-shell shape and surrounds the three-layer impression roller 1 with a gap spacing S.
  • the voltage electrode 5c extends with its insulation body 50 in an arc over 180 °, a row of emission needles 51 being provided therein.
  • the voltage electrode 5c will be arranged at least near one end of the impression roller 1. In this example, the length corresponds to the arcuate
  • This embodiment of the voltage electrode 5d is designed as a slip ring or an electrically conductive brush.
  • the slip ring or brush ends are in direct contact with the semiconductor layer 10 of the rotating impression roller 1.
  • An air gap S is of course omitted here.
  • the preferred positioning of the voltage electrode 5d is again at least near one end of the impression roller 1.
  • the voltage electrode 5d is also connected to the high-voltage source 8, so that a current flow from the tension electrode 5d - not contactless here - through the impression roller 1 and the polarization of the color molecules causes in the well of the printing form cylinder 2.
  • the flexographic printing unit has the three-layer printing form cylinder 20, the substrate transfer roller 30 (also called inking roller or anilox roller) arranged underneath and the impression cylinder 40 (also called pressing roller) lying at the level of the three-layer printing form cylinder 20.
  • the web of printing material 4 runs between the three-layer printing form cylinder 20 and the impression cylinder 40.
  • a shortened rod-shaped voltage electrode 5a is placed on top of the three-layer printing form cylinder 20 with a gap distance S, which acts as a contactless inductor electrode and has, for example, approximately 1/6 the length of the three-layer printing forme 20.
  • the voltage electrode 5a is preferably seated at one end of the three-layer printing form cylinder 20, in order thus to facilitate lateral access for service work.
  • the voltage electrode 5a can advantageously be variably arranged in all positions in a semicircle around the three-layer printing form cylinder 20 in the two free spaces between the substrate transfer roller 30 and the impression cylinder 40.
  • the three-layer printing form cylinder 20 has on the outside the cliché 24 made of semiconductor material, underneath there is a high-conductor layer 21 and an insulator layer 22 underneath the latter.
  • the insulator layer 22 sits on the inner cylinder core 23.
  • the voltage electrode 5a is connected to the high-voltage source 8; thus a current flows from the three-layer printing form cylinder 20 to the substrate transfer roller 30 on the one hand and to the impression cylinder 40 on the other hand.
  • the electrostatic charging causes the ink particles to move better from the substrate transfer roller 30 onto the three-layer printing form cylinder 20, ie its plate 24 and ultimately be transferred to printing material 4.
  • Figure 7C
  • State-of-the-art flexographic printing units also dispense with a scoop roller 60.
  • the printing ink is sprayed onto the substrate transfer roller 30 with a squeegee 6a; Excess ink sucks off the squeegee 6a.
  • an electrostatic arrangement is now available as a printing aid for gravure and flexographic printing units, which considerably simplifies service work, in particular cleaning.
  • Special advantages arise in the accessibility of service work due to the reduced dimensions compared to the voltage electrodes used previously, especially when the voltage electrode is arranged in an end region of the impression cylinder or printing form cylinder.
  • deposits on machine parts of undesirably charged particles, namely ink mist and abrasion from the printing material, are reduced.
  • the arrangement according to the invention brings significant cost advantages due to the easier assembly and the lower material expenditure. There are no losses in the homogeneity of the polarization across the entire printing width.
  • the arrangement for retrofitting printing presses that are already in operation is primarily favorable.
  • the inventive arrangement has thus been satisfactory in principle for a long time. gladly existing need, whereby the experts for decades stuck to the dogma of the need for extensive voltage electrodes of the local type of electrostatic printing aids.
  • the semiconductor layer 10 could alternatively also be shortened from the right end side, or the semiconductor layer 10 is shortened on both end sides, so that an annular surface 110 of the high-conductor layer 11 is exposed on the left and / or right .
  • the arcuate voltage electrode 5c can be designed in an arc dimension of approximately 270 ° to an almost point-like dimension.
  • the emission needles 51 can be arranged in one or more rows and square-shaped and circular assembly patterns can be provided. In principle, it would even be conceivable to equip a voltage electrode 5a, 5b, 5c with only a single emission needle 51.
  • the insulation body 50 could be designed to save space and material.
  • the various voltage electrodes 5a, 5b, 5c, 5d can also be used in the flexographic printing unit; one can provide exposed ring surfaces of the high-conductor layer 21 (see FIG. 2G) and analogous measures are taken to isolate the Meet the end faces on the three-layer printing form cylinder 20 (cf. FIGS. 2C to 2E).

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Abstract

Die elektrostatische Druckhilfe für Tief- und Flexodruckmaschinen ist mit einer in ihren Dimensionen wesentlich verkleinerten Spannungselektrode (5a) betreibbar, wobei die Druckqualität auf hohem Niveau gehalten wird. Die an eine Hochspannungsquelle (8) angeschlossene Spannungselektrode (5a) kann in stab- oder bogenförmiger Gestalt und berührungslos oder als Schleifring bzw. als elektrisch leitende Bürste ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Spannungselektrode (5a) an einem Ende des Dreischicht-Presseurs (1) bzw. des Dreischicht-Druckformzylinders (20) angeordnet. Die besonderen Vorteile der Anordnung liegen in der wesentlich verbesserten Servicefreundlichkeit und Kostenersparnis bereits bei der Anschaffung, insbesondere bei der Nachrüstung in Betrieb befindlicher Druckmaschinen.

Description

Elektrostatische Anordnung für ein Tief- und Flexodruckwerk
Anwendungsgebiet der Erfindung Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Übertragung einer elektrostatischen Ladung innerhalb eines Tief- und Flexodruckwerkes zur Verbesserung der Druckqualität durch Polarisierung der Druckfarbtropfen auf dem Druckformzylinder. Im Tiefdruckwerk wird die elektrostatische Ladung auf den Aussenmantel eines Presseurs aufgebracht, von welchem sie zum Aussenmantel des Druckformzylinders hinfliesst. Im Flexodruckwerk bringt man die elektrostatische Ladung auf den Druckformzylinder auf, von welchen sie sowohl zur Substrat-Übertragungswalze als auch zum Gegendruckzylinder hinfliesst. Unter dem Einfluss eines angelegten elektrischen Feldes werden die in den Näpfchen des Druckformzylinders (Tiefdruck) bzw. die auf der Oberfläche des Druckformzylinders (Flexodruck) sich befindenden Farbmoleküle polarisiert, und die Farbtröpfchen erfahren insgesamt eine Volumenvergrösserung. Ein fliessender elektrischer Strom wird aufgenommen, um die für die Pola- risationsarbeit nötige Energie zu liefern. Als Folge der Polarisation werden die Farbtröpfchen vom Bedruckstoff angezogen und überdies wird die Übertragung der Färbtröpf- chen durch deren Volumenvergrösserung auf den vorbei geführten Bedruckstoff begünstigt.
Somit wird im Tiefdruck in wesentlich höherem Masse sichergestellt, dass die Näpfchen des Druckformzylinders einwand- frei entleert werden, d.h. die Druckfarbe auf den Bedruck- Stoff aufgebracht wird. Im Flexσdruck bewirkt die elektrostatische Aufladung, dass die Druckfarbe von der Substrat- Übertragungswalze auf den Druckformzylinder und auf den Bedruckstoff besser übertragen wird. Solche Anordnungen werden auch als "elektrostatische Druckhilfen" bezeichnet; sie dienen dazu, in allen Tonstufen eine volle Aufεichts- dichte zu erreichen und sogenannte " issing Dots" zu vermeiden. Das Problem der "Missing Dots" tritt insbesondere bei rauhen Bedruckstoffen, z.B. Papierbahnen, mit entspre- chenden Unebenheiten auf.
Stand der Technik
Elektrostatische Druckhilfen der hier relevanten Gattung sind seit Jahrzehnten bekannt (siehe z.B. DE-A-27 09 254; EP-A-0 761 458) . Die Figuren 1A und ID im Zusammenhang mit Figur IC zeigen ein Zweirollen-System eines Tiefdruckwerkes mit einem Mehrschicht-Presseur 1 - hier aber erfindungsge- mäss bereits dreischichtig -, dem Druckformzylinder 2 und dem zwischen beiden über die Umlenkwalze 3 geführten Be- druckstoff 4. Über dem Presseur 1 ist eine sich über seine gesamte Länge erstreckende stabförmige Spannungselektrode 5 angeordnet . Angedeutet ist der Farbrakel 6 zum Abstreifen überschüssig aufgetragener Farbe vom Druckformzylinder 2. In einer Farbwanne 7 sitzen die Farbwalze und der -rücklauf, welche nicht gezeigt sind. Die Spannungselektrode 5 ist an eine Hochspannungsquelle 8 angeschlossen. Der Mantel des Dreischicht-Presseurs 1 weist äusserlich eine Halbleiterschicht 10 und darunterliegend eine Hochleiterschicht 11 auf. Unterhalb der Hochleiterschicht 11, als elektrische Isolation zum Presseurkern 13, liegt eine Isolatorschicht 12. Figur 1B zeigt ein Drei-Rollensystem, welches abweichend vom vorbeschriebenen Zwei-Rollensystem über der Mehr- schicht-Presseurwalze 1 eine zusätzlich angeordnete Stütz- walze 9 aufweist, die man vorzugsweise elektrisch isoliert. Die Spannungselektrode 5 ist hier seitlich des Mehrschicht- Presseurs 1 positioniert.
Figur 1E mit dem elektrischen Schaltbild des Zwei- bzw. Drei-Rollensystems gemäss den Figuren 1A bis ID veranschaulicht den Stromfluss innerhalb der elektrostatischen Anordnungen. Von der Hochspannungsquelle 8 wird der Spannungs- elektrode 5 eine Gleichspannung U zugeführt und die Spannungselektrode 5 weist den Innenwiderstand Rx auf. Der zwi- sehen Spannungselektrode 5 und Presseur 1 bestehende Luft- spalt S - üblicherweise in der Grosse von ca. 5mm bis 30mm - stellt den Widerstand R2 dar. Die obere Halbleiterschicht 10 und die Hochleiterschicht 11 bilden die Widerstände R3 , R4. Die geerdete Isolatorschicht 12 wirkt als übergrosser Wider- stand R5. Aus der Hochleiterschicht 11 fliesst der Strom durch die unten liegende Halbleiterschicht 10, welche hier den Widerstand R6 bildet, weiter durch den Bedruckstoff 4, der den Widerstand R7 darstellt. Praktisch den Widerstandswert R8 = 0 hat der geerdete Druckformzylinder 2.
Nach dem Kirchhoffsehen Stromverteilungsgesetz nimmt der Hauptanteil des elektrischen Stromes den Weg des geringeren Widerstands über die Hochleiterschicht 11, während ein kleiner Bruchteil direkt über die Halbleiterschicht 10 dem Be- druckstoff 4 zufliesst. Schliesslich liegt zwischen der unteren Halbleiterschicht 10 und der Erde E ein Spannungsabfall ΔU an, welche die sogenannte Nip-Spannung darstellt, die für die Polarisierung der Farbtröpfchen in den Näpfchen des Druckformzylinders 2 massgeblich ist. Der Strom I fliesst, ausgehend von der Spannungselektrode 5, dem Erdan- schluss E zu.
Um die Farbtröpfchen aus den Näpfchen möglichst vollständig und gleichmässig auf die gesamte Breite des Bedruckstoffes aufzubringen - die Bahnbreiten können heute 3m überschreiten - , muss ausreichend Energie zugeführt und der Strom- fluss über die gesamte Presseurbreite gleichförmig verteilt werden. Um dieses Erfordernis zu erfüllen, richtet sich bisher die Länge der Spannungselektrode nach der maximal nutzbaren Breite des Druckformzylinders bzw. des Presseurs, so dass auf letzterer eine im Andruckbereich homogene Ladungsverteilung gewährleistet ist (siehe DE-A-27 09 254, S. 11, Zeilen 21ff.; OLLECH, Bernd: Tiefdruck - Grundlagen und Verfahrensschritte der modernen Tiefdrucktechnik . Polygraph Verlag Frankfurt am Main, 2. Aufl. 1993, S. 343, Abb. 15.49; Firmenschriften der Eltex-Elektrostatik GmbH, Weil am Rhein/DE, "ESA-DIREKT - Eine neue Dimension der elektrostatischen Druckhilfe", Druck-Nr.: WP-d/e/f -9043 - 90/7-20, Abb. 17; sowie "eltex - Handbuch der Elektrostati- sehen Disziplin" , Druck-Nr.: Üp-d-0002-93/12-100 , S .32 ,
Druckunterstützung, Abb. rechts oben) . Folglich verwendet man Spannungselektroden von über 3m Länge. Mit solchen Spannungselektroden erzielt man gute Druckqualitäten. Nachteilig sind jedoch die relativ schnelle Verschmutzung der offenen Spannungselektroden, was zu deutlichen Einbussen in deren Wirksamkeit und schliesslich zum völligen Ausfall führt, so dass sich die Druckqualität rapide verschlechtert .
Um die Funktion der so ausgerüsteten elektrostatischen An- Ordnungen zu erhalten, muss eine verschmutzte Spannungs- elektrode ausgebaut, gereinigt und wieder eingebaut werden. Dies ist personalintensiv, führt zu verlustreichem Maschinenstillstand und wird deshalb oftmals hinausgeschoben, um anstehende Auslieferungszeiten für die Druckerzeugnisse nicht zu gefährden.
Zur Beseitigung der genannten Nachteile wurden in der Folge elektrostatische Druckhilfen entwickelt, wo anstelle mittels einer langen, aufgesetzten Stabelektrode der Strom in die rotierende Welle des Presseurs eingeleitet wurde (siehe z.B. DE-A-28 10 452) . Nun war das Problem einer voluminösen Spannungselektrode zwar behoben und damit der Service erleichtert, dennoch bleibt das Erfordernis häufiger Reinigung fortbestehen; hinzu kamen aber erhöhter Aufwand bei der Isolation des Presseurkerns gegenüber der Druckmaschine .
In der weiteren Entwicklung entstanden abgekapselte elektrostatische Druckhilfen, wo der Strom über den Presseur- kern eingeleitet wird und die gegen Verschmutzung weitest- gehend geschützt sind, so dass praktisch Wartungsfreiheit gegeben ist (siehe z.B. EP-A-0 115 611; Firmenschrift der Spengler Electronic AG, Biel-Benken/CH: Elektrostatische Druckhilfe, SR-HELIOFURN 94) . Diese bis dato modernsten Druckhilfen verursachen einen relativ hohen mechanischen Aufwand, der bei neuen Druckmaschinen, die von Anfang an damit ausgerüstet sind, noch akzeptabel ist. Bei der Nachrüstung in Betrieb befindlicher älterer Druckmaschinen mit abgekapselten Druckhilfen und Einleitung des Stromes in den Presseurkern, würde der Nachrüstungsaufwand jedoch enorm steigen, so dass hierfür weiterhin die früheren Druckhilfen mit langen, stabförmigen Spannungselektroden verwendet werden (siehe z.B. jüngst die Firmenschrift der SHINKO Co., Ltd., Osaka/JP: ESAPRINT 21, ELECTROSTATIC ASSIST SYSTEM; Druck-Nr.: 97043000).
Aufgabe der Erfindung
Angesichts der fortbestehenden Nachteile der bis dato existenten elektrostatischen Druckhilfen, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, wo sich eine verschmutzte Spannungselektrode von einer Person schnell ausbauen, reinigen und wieder einbauen lässt . Oder man soll die verschmutzte Spannungselektrode rasch gegen eine saubere Elektrode austauschen können, um die Reinigung der verschmutzten Elektrode extern vorzunehmen. Serviceauf- wand und Maschinenstillstandszeiten müssen deutlich gesenkt werden. Die Anordnung soll mit Elektroden möglichst kleiner Dimension auskommen, insbesondere zur Nachrüstung von Druckmaschinen geeignet sein und die Erstbeschaffungskosten müssen niedrig gehalten werden. Für die Druckqualität gelten aber unvermindert hohe Anforderungen.
WPSPΠ Erfindung
Die gesamte Fachwelt ging bisher davon aus, wie auch neuestes Schrifttum und Produkte zeigen, dass bei Stromeinlei- tung über den Aussenmantel des Presseurs (Tiefdruck) oder den Druckformzylinder (Flexodruck) für eine homogene La- dungsverteilung im Andruckbereich der Einsatz einer sich möglichst über die gesamte Länge des Presseurs bzw. Druckformzylinders erstreckenden Spannungselektrode unerlässlich ist. Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass bei Ver- wendung einer Spannungselektrode, die kürzer als 50% der Länge des Presseurs bzw. des Druckformzylinders ist, sowie gleichzeitigem Einsatz eines Dreischicht-Presseurs (Tiefdruck) bzw. eines Dreischicht-Druckformzylinders (Flexo- druck) ausgezeichnete Druckqualitäten erzielbar sind, wie bisher nur mit Spannungselektroden zumindest in nahezu voller Länge. Die Spannungselektrode ist in einem Spaltabstand zum Aussenmantel des Presseurs bzw. des Druckformzylinders angesetzt und kann je nach angelegter Hochspannung und den damit verbundenen Sicherheitsfaktoren bis auf ca. 1% der bisherigen vollen Länge verkürzt werden.
Als Alternativen zur stabförmigen Spannungselektrode fand man solche, welche den Aussenmantel des Presseurs bzw. des Druckformzylinders in einem Spaltabstand bogenförmig urage- ben. Gleiche Qualitätsresultate lassen sich mit einer Spannungselektrode in Form eines Schleifrings oder einer Bürste erzielen, die mit der äusseren Halbleiterschicht des Presseurs bzw. des Druckformzylinders in Kontakt sind und in ihrer Längenausdehnung ebenfalls bis auf ca. 1% der Länge des Presseurs bzw. des Druckformzylinders verkürzt sind. Die homogene Ladungsverteilung über den gesamten Andruckbereich wird durch Nutzung der relativ niederohmigen Hochleiterschicht des Presseurs bzw. des Druckformzylinders in axialer Richtung und der dagegen hochohmigen Halbleiter- schicht in radialer Richtung erreicht. Zur Erhöhung der Sicherheit wird eine stirnseitige Isolation des Presseurs bzw. des Druckformzylinders gegen deren Kerne durch Auftrag einer Isolationsbeschichtung vorgesehen, die sich zumindest von der Hochleiterschicht in die angrenzenden Bereiche der darüberliegenden Halbleiterschicht und der darunterliegenden Isolatorschicht erstreckt. Auch kann die Isolation durch eine stirnseitige Verkürzung der Hochleiterschicht bei Ausfüllen des durch die Verkürzung entstehenden Freiraumes mit der Halbleiter- oder Isolatorschicht erzielt werden.
Kurzbeschreibung der beigefügten Zeichmingpn
Es zeigen:
Figur 1A: ein Zwei -Rollensystem eines Tiefdruckwerks mit Druckformzylinder, Presseur und hieran angeordneter Spannungselektrode als Prinzipdarstellung;
Figur 1B : ein Drei-Rollensystems eines Tiefdruckwerks mit Druckformzylinder, Stützwalze und Presseur mit daran angeordneter Spannungselektrode; Figur IC: ein Zwei-Rollensystem eines Tiefdruckwerks mit stabförmiger Spannungselektrode gemäss dem Stand der Technik als Perspektivdarstellung,-
Figur ID: das System gemäss Figur IC im Vertikalschnitt betrachtet ; Figur 1E: das elektrische Schaltbild des Systems gemäss den Figuren 1A bis ID;
Figur 2A: einen Dreischicht-Presseur in der Perspektivdarstellung mit durchgehenden Schichten nach dem Stand der Technik; Figur 2B : den Dreischicht-Presseur gemäss Figur 2A im axialen Vertikalschnitt;
Figur 2C: den Dreischicht-Presseur gemäss Figur 2A mit stirnseitiger Isolationsbeschichtung nach dem Stand der Technik;
Figur 2D: den Dreischicht-Presseur gemäss Figur 2A mit stirnseitig hochgezogener Isolationsschicht nach dem Stand der Technik;
Figur 2E: den Dreischicht-Presseur mit stirnseitig zurückge- setzter Hochleiterschicht nach dem Stand der Technik;
Figur 2F: einen Dreischicht-Presseur mit seitlich offener Hochleiterschicht als Perspektivansicht;
Figur 2G: den Dreischicht-Presseur gemäss Figur 2F im axi- alen Vertikalschnitt;
Figur 3A: eine längliche Spannungεelektrode als Perspektivdarstellung nach dem Stand der Technik;
Figur 3B : das elektrische Schaltbild der Spannungselektrode gemäss Figur 3A;
Figur 3C: eine längliche Spannungselektrode mit mehreren Reihen von Emissionsnadeln als Perspektivdarstellung;
Figur 3D: eine Spannungselektrode mit einem mehrreihigen, quadratischen Feld von Emissionsnadeln als Perspektivdarstellung;
Figur 3E: eine zylindrische Spannungselektrode mit mehreren über eine Kreisfläche verteilten Emissionsnadeln als Perspektivdarstellung;
Figur 4A: eine Ausführungsform der erfindungsgemässen elektrostatischen Anordnung für ein Tiefdruckwerk mit oben auf dem Presseur angeordneter, länglicher Spannungselektrode als Perspektivdarstellung; Figur 4B : die Anordnung gemäss Figur A im Querschnitt betrachtet; Figur 4C: die Anordnung gemäss Figur 4A mit variabel positionierbarer Spannungselektrode ;
Figur 5A: eine weitere Ausführungsform der erfindungsge- mässen elektrostatischen Anordnung für ein Tiefdruckwerk mit einem Presseur und daran angesetzter, bogenförmiger Spannungselektrode als Perspektivdarstellung;
Figur 5B : die halbbogenförmige Spannungselektrode gemäss
Figur 5A als Perspektivdarstellung,-
Figur 6: eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäs- sen elektrostatischen Anordnung für ein Tiefdruckwerk mit einem Presseur, daran angesetzter Spannungselektrode in Form eines Schleifringes oder einer Bürste sowie einem Druckformzylinder im axialen Vertikalschnitt betrachtet;
Figur 7A: die erfindungsgemässe elektrostatische Anordnung für ein Flexodruckwerk mit oben auf dem Drei- schicht-Druckformzylinder angeordneter, länglicher Spannungselektrode, dem Gegendruckzylinder und der Substrat-Übertragungswalze als Perspektivdarstellung; Figur 7B : die Anordnung gemäss Figur 7A mit variabel posi- tionierbarer Spannungselektrode und einer Schöpf- walze als Prinzipdarstellung; Figur 7C: die Anordnung gemäss Figur 7A mit variabel positionierbarer Spannungselektrode und einer Substrat-Übertragungswalze als Prinzipdarstellung; und Figur 7D: die Anordnung gemäss Figur 7A mit variabel positionierbarer Spannungselektrode und einer Substrat-Übertragungswalze mit Kammrakel als Prinzipdarstellung .
Ausführungsbeispiele
Mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen erfolgt nachstehend die detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungs- beispiele der erfindungsgemässen Anordnung. Abschliessend werden mögliche Modifikationen erwähnt.
Für die gesamte weitere Beschreibung gilt folgende Festlegung. Sind in einer Figur zum Zweck zeichnerischer Eindeutigkeit Bezugsziffern enthalten, aber im unmittelbar zugehörigen Beschreibungstext nicht erläutert, so wird auf de- ren Erwähnung in vorangehenden Figurenbeschreibungen Bezug genommen. Im Interesse der Übersichtlichkeit wird auf die wiederholte Bezeichnung von Bauteilen in nachfolgenden Figuren zumeist verzichtet, sofern zeichnerisch eindeutig erkennbar ist, dass es sich um "wiederkehrende" Bauteile han- delt.
Figuren 2A und 2B
Der Dreischicht-Presseur 1 hat über dem Presseurkern 13 einen Mantel, der äusserlich aus einer Halbleiterschicht 10, einer darunterliegenden Hochleiterschicht 11 und einer darunterliegenden, an den Presseurkern 13 angrenzenden, Isolatorschicht 12 besteht. Alle drei Schichten 10,11,12 erstrecken sich bis an die Stirnseiten des Presseurs 1, so dass insbesondere bei deren Verschmutzung, z.B. durch Farbrückstände, ein elektrischer Kurzschluss entstehen kann. Um dies zu verhindern, trifft man verschiedene isolierende Vorkehrungen. Die Hochleiterschicht 11 ist vorzugsweise grossvolumig und beträgt z.B. mindestens 1/3 der Dicke der Halbleiterschicht 10.
Figur 2C
Hier sind zu Isolationszwecken die Hochleiter- und die Isolatorschicht 11,12 bis in die angrenzenden Bereiche der äusseren Halbleiterschicht 10 und des inneren Walzenkerns 13 stirnseitig je mit einer Isolationsbeschichtung 14 ver- sehen.
Figur 2D
Die stirnseitige Isolation wird hier durch eine beidseitig zurückgesetzte Verkürzung von Hochleiter- und Halbleiter- Schicht 11,10 und Ausfüllen des durch die Verkürzung entstandenen Raumes mit der quasi bis zur Aussenfläche der Halbleiterschicht 10 hochgezogenen, überlappenden Isolatorschicht 12, welche die Schnittkanten beider verkürzten Schichten 11,10 umgibt, erreicht.
Figur 2E
In Abwandlung zur Ausführung gemäss Figur 2D ist hier stirnseitig jeweils nur die Hochleiterschicht 11 verkürzt und der Freiraum mit der quasi auf die Isolatorschicht 12 herunter- gezogenen, die Schnittkanten der Hochleiterschicht 11 überlappend umgebenden Halbleiterschicht 10 ausgefüllt . Figuren 2F und 2G
In der gezeigten Modifikation des Dreischicht-Presseurs 1 ist die äusserlich liegende Halbleiterschicht 10 von der linken Stirnseite her verkürzt, so dass eine Ringfläche 110 der unter der Halbleiterschicht 10 liegenden Hochleiterschicht 11 freiliegt. Als Sicherheitsvorkehrung kann man auch an dieser Stirnfläche eine Isolatorbeschichtung 14 vorsehen, welche die Hochleiterschicht 11 sowie die dar- unterliegende Isolatorschicht 12 überdeckt und sich bis auf den Randbereich des angrenzenden Presseurkerns 13 erstreckt . Die offenliegende Ringfläche 110 erlaubt es, daran eine Spannungselektrode 5a, 5b, 5c (s. bei den weiteren Figuren) anzusetzen. Vorrangig kommt hierfür eine Spannungselektrode 5d mit direktem elektrischem Kontakt in Betracht, also eine Bürste oder ein Schleifring.
Figuren 3A und 3B
Die stabförmige Spannungselektrode 5, welche man als Induk- torelektrode für das kontaktlose Ansetzen an den Presseur 1 vorsieht, ist in ihrem Aufbau an sich bekannt. In einem langgestreckten Isolationskörper 50 sind systematisch in Reihe, z.B. im Abstand von lern, Emissionsnadeln 51 angeordnet. Hinter jeder Emissionsnadel 51 ist ein Schutzwider- stand 52 geschaltet. Emissionsnadeln 51 und Schutzwiderstände 52 sind vorteilhaft auf einer Leiterplatte positioniert, welche in den Isolationskörper 50 eingesetzt und beispielsweise mit Kunstharz vergossen ist. Der Anschlusskontakt der Spannungselektrode 5 ist mit der Hochspannungs- quelle 8 verbunden, so dass die Spannung U anliegt. Figur 3C
Diese ebenfalls stabförmige Spannungselektrode 5a unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäss Figur 3A nur dadurch, dass jetzt anstelle einer Reihe von Emissionsna- dein 51 drei sich axial erstreckende Reihen von Emissions- nadeln 51 vorgesehen sind. Damit lässt sich die Baulänge der Spannungselektrode 5a weiter verkürzen und/oder die benötigte Hochspannung U absenken.
Figur 3D
Bei einer entsprechenden Hochspannung U und übrigen adäquaten Maschinenparametern lässt sich für eine Spannungselektrode 5a die Anzahl der Emissionsnadeln 51 weiter verringern - hier in einem etwa quadratischen Feld angeordnet -, und somit die Dimension der Spannungselektrode 5a weiter verkleinern.
Figur 3E
Bei dieser Spannungselektrode 5b sind die Emissionsnadeln 51 innerhalb einer Kreisfläche angeordnet und der Isolationskörper 50 hat Zylinderform.
Figuren 4Ä bis 4C
In dieser Ausführungsform als kontaktlose Induktorelektrode ist die in ihrer Baulänge, z.B. bis auf 1/6 der Länge des Dreischicht-Presseurs 1 verkürzte stabförmige Spannungselektrode 5a in einem Tiefdruckwerk auf einen Presseur 1 mit einem Spaltabstand S aufgesetzt. Vorzugsweise wählt man für das Aufsetzen der Spannungselektrode 5a ein Ende des Presseurs 1, um somit den seitlichen Zugriff für Servicearbeiten zu erleichtern. Mit Vorteil kann je nach Aufbau der Tiefdruckmaschine die Spannungselektrode 5a in allen Positionen im Halbkreis um den Presseur 1 über der laufenden Bahn des Bedruckstoffes 4 angeordnet werden.
Bei speziellen Bedingungen ist auch die Anordnung der Spannungselektrode 5a unterhalb des Bedruckstoffes 4 und auf die Halbleiterschicht 11 des Presseurs 1 gerichtet, denkbar. Der Bedruckstoff 4, z.B. feuchtes Papier, wirkt dann als Stromleiter. Die Spannungselektrode 5a ist mit der Hochspannungsquelle 8 verbunden, so dass ein Stromfluss von der Spannungselektrode 5a durch den Presseur 1 erfolgt und die Polarisation der Farbmoleküle in den Näpfchen des Druckformzylinders 2 entsteht. Beispielsweise beträgt die angelegte Hochspannung bis 30kV Gleichspannung, und der Luftspalt S wird mit 5mm bis 15mm eingestellt.
In Verwendung mit der erfindungsgemässen Anordnung kommen als Bedruckstoffe 4 alle gängigen Papierarten und -sorten, Kunststoff-Folien, Textilien sowie beschichtete oder mit isolierendem Lack kaschierte Metallfolien in Betracht.
Sämtliche auf Tiefdruckmaschinen einsetzbaren Farbsysteme, wie Farben auf Tuluol-, Alkohol- oder Ethyl-Acetat-Basis sowie Wasserfarben sind für den Verpackungs- und Illuεtra- tionsdruck verwendbar.
Figuren 5A und 5B
In dieser Ausführungsform, ebenfalls als kontaktlose Induktorelektrode, hat die Spannungselektrode 5c halbschalenför- mige Gestalt und umgibt mit einem Spaltabstand S den Drei- schicht-Presseur 1. Beispielsweise erstreckt sich die Spannungselektrode 5c mit deren Isolationskδrper 50 im Bogen über 180°, wobei darin eine Reihe von Emissionsnadeln 51 vorgesehen ist. Auch hier wird man zum Zweck eines erleichterten Zugriffs für Servicearbeiten die Spannungselektrode 5c zumindest nahe einem Ende des Presseurs 1 anordnen. In diesem Beispiel entspricht die Länge der bogenförmigen
Spannungselektrode 5c etwa dem halben äusseren Umfang des Presseurs 1, wenn man den nötigen Zuwachs durch den Spalt- abstand S ausser Betracht lässt .
Figur 6
Diese Ausführungsform der Spannungselektrode 5d ist als Schleifring oder elektrisch leitende Bürste gestaltet. Schleifring- bzw. Bürstenenden setzen mit direktem Kontakt auf der Halbleiterschicht 10 des rotierenden Presseurs 1 auf. Ein Luftspalt S entfällt hier natürlich. Die bevorzugte Positionierung der Spannungselektrode 5d liegt wiederum zumindest nahe einem Ende des Presseurs 1. Die Spannungselektrode 5d ist ebenfalls mit der Hochspannungsquelle 8 verbunden, so dass ein Stromfluss von der Spannungselektrode 5d - hier nicht berührungslos - durch den Presseur 1 stattfindet und die Polarisation der Farbmoleküle in den Näpfchen des Druckformzylinders 2 bewirkt.
Figurpn 7A und 7B Das Flexodruckwerk weist den Dreischicht -Druckformzylinder 20, die darunter angeordnete Substrat -Übertragungswalze 30 (auch Einfärbwalze oder Rasterwalze genannt) und den in Höhe des Dreischicht-Druckformzylinders 20 liegenden Gegendruckzylinder 40 (auch Anpresswalze genannt) auf. Zwischen dem Dreischicht-Druckformzylinder 20 und dem Gegendruckzylinder 40 läuft die Bahn des Bedruckstoffes 4 hindurch. Oben auf dem Dreischicht-Druckformzylinder 20 ist mit einem Spaltabstand S eine verkürzte stabförmige Spannungselektrode 5a aufgesetzt, die als kontaktlose Induktorelektrode wirkt und z.B. ca. 1/6 der Länge des Dreischicht-Druck- for zylinder 20 aufweist. Vorzugsweise sitzt die Spannungselektrode 5a an einem Ende des Dreischicht -Druck- formzylinders 20, um somit den seitlichen Zugriff für Servicearbeiten zu erleichtern.
Der Substrat-Übertragungswalze 30 wird die Druckfarbe von einer Schöpfwalze 60 zugeführt, welche in der Farbwanne 7 eintaucht. Mit Vorteil kann je nach Aufbau der Flexodruck- maschine die Spannungselektrode 5a in allen Positionen im Halbkreis um den Dreischicht-Druckformzylinder 20 in den beiden Freiräumen zwischen Substrat -Übertragungswalze 30 und Gegendruckzylinder 40 variabel angeordnet werden.
Der Dreischicht -Druckformzylinder 20 besitzt äusserlich das Klischee 24 aus Halbleitermaterial, darunterliegend eine Hochleiterschicht 21 und unter letzterer liegend eine Isolatorschicht 22. Die Isolatorschicht 22 sitzt auf dem inneren Zylinderkern 23. Die Spannungselektrode 5a ist mit der Hochspannungsquelle 8 verbunden; so erfolgt ein Stromfluss vom Dreischicht -Druckformzylinder 20 einerseits zur Sub- strat -Übertragungswalze 30 und andererseits zum Gegendruckzylinder 40. Die elektrostatische Aufladung bewirkt, dass die Farbpartikel besser von der Substrat-Übertragungswalze 30 auf den Dreischicht-Druckformzylinder 20, d.h. dessen Klischee 24, und letztlich auf den Bedruckstoff 4 übertra- gen werden. Figur 7C
Bei diesem Flexodruckwerk ist keine Schöpfwalze 60 vorhanden, sondern die Substrat-Übertragungswalze 30 selbst sitzt in der Farbwanne 7 und ein Rakel 6 ist für das Abstreifen überschüssiger Druckfarbe vorgesehen.
Figur 7D
Modernste Flexodruckwerke verzichten ebenfalls auf eine Schöpfwalze 60. Hier wird die Druckfarbe mit einem Kamm- rakel 6a auf die Substrat-Übertragungswalze 30 aufgespritzt; überschüssige Druckfarbe saugt der Kammrakel 6a ab.
Dank der Erfindung steht nun eine elektrostatische Anord- nung als Druckhilfe für Tief- und Flexodruckwerke zur Verfügung, die Servicearbeiten, insbesondere das Reinigen, wesentlich vereinfacht . Besondere Vorteile entstehen in der Zugänglichkeit bei Servicearbeiten durch die verkleinerten Dimensionen gegenüber den bisher verwendeten Spannungselek- troden, vornehmlich dann, wenn die Spannungselektrode in einem Endbereich des Presseurs bzw. Druckformzylinders angeordnet ist. Infolge der geringeren Feldausdehnung verringern sich Ablagerungen auf Maschinenteilen von unerwünscht aufgeladenen Partikeln, nämlich Farbnebeln und Abrieb vom Bedruckstoff. Die erfindungsgemasse Anordnung bringt durch die erleichterte Montage und den geringeren Materialaufwand deutliche Kostenvorteile. Einbussen in der Homogenität der Polarisation über die gesamte Druckbreite treten nicht auf. Vorrangig günstig ist die Anordnung zum Nachrüsten von be- reits in Betrieb befindlicher Druckmaschinen. Die erfinderische Anordnung befriedigt damit ein im Prinzip seit lan- gern bestehendes Bedürfnis, wobei die Fachwelt über Jahrzehnte am Dogma der Notwendigkeit weit erstreckter Spannungselektroden des hiesigen Typs von elektrostatischen Druckhilfen verhaftete.
Zu den vorbeschriebenen Ausfuhrungsformen der elektrostatischen Anordnung sind weitere konstruktive Variationen realisierbar. Hier ausdrücklich erwähnt seien noch:
- Beim Dreischicht-Presseur 1 gemäss den Figuren 2F und 2G könnte alternativ auch die Halbleiterschicht 10 von der rechten Stirnseite her verkürzt sein, oder die Halbleiterschicht 10 ist auf beiden Stirnseiten verkürzt, so dass eine Ringfläche 110 der Hochleiterschicht 11 links und/oder rechts freiliegt.
- Die bogenförmige Spannungselektrode 5c lässt sich in einem Bogenmass von ca. 270° bis zu einer nahezu punktartigen Dimension gestalten. Je nach Breite und Länge des Isola- tionskörpers 50 kann man die Emissionsnadeln 51 in einer oder mehreren Reihen anordnen sowie quadratähnliche und kreisförmige Bestückungsmuster vorsehen. Im Prinzip wäre es sogar denkbar, eine Spannungselektrode 5a, 5b, 5c mit nur einer einzigen Emissionsnadel 51 auszustatten. Entspre- chend platz- und materialsparend könnte der Isolationskörper 50 gestaltet werden.
- Auch im Flexodruckwerk sind die verschiedenen Spannungs- elektroden 5a, 5b, 5c, 5d einsetzbar; man kann offenliegende Ringflächen der Hochleiterschicht 21 vorsehen (vgl. Fig. 2G) und wird analoge Vorkehrungen zur Isolation der Stirnseiten am Dreischicht-Druckformzylinder 20 (vgl. Fig. 2C bis 2E) treffen.

Claims

Patentansprüche
1. Elektrostatische Anordnung für ein Tiefdruckwerk mit : a) einem Mehrschicht-Presseur (1) , einer daran angesetzten Spannungselektrode (5) und einem Druckformzylinder (2) , b) wobei zwischen dem Presseur (1) und dem Druckformzylinder (2) die Durchführung der Bahn eines Bedruckstoffs (4) vorgesehen ist, und c) die Anordnung zur Polarisation der Farbmoleküle in den Näpfchen des Druckformzylinders (2) bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass d) an einen Dreischicht-Presseur (1) mit einer äusseren Halbleiterschicht (10) , einer darunterliegenden Hochleiterschicht (11) und einer darunterliegenden Isolator- schicht (12) , die an den Presseurkern (13) angrenzt, eine Spannungselektrode (5a, 5b, 5c, 5d) angesetzt ist, welche e) in direktem elektrischem Kontakt mit der Halbleiterschicht (10) steht oder mit einem Luftspalt (S) im Abstand zur Halbleiterschicht (10) angesetzt ist; oder f) in direktem elektrischem Kontakt mit zumindest einer Stirnfläche der Hochleiterschicht (11) steht oder mit einem Luftspalt (S) im Abstand zu dieser Stirnfläche angesetzt ist; oder g) in direktem elektrischem Kontakt mit zumindest einer offenliegenden Ringfläche (110) der Hochleiterschicht (11) steht oder mit einem Luftspalt (S) im Abstand zu dieser Ringfläche (110) angesetzt ist; wobei h) eine sich axial längs erstreckende Spannungselektrode (5a, 5b) als Induktorelektrode eine Länge im Bereich von ca. < 50%, vorzugsweise ca. < 10%, der Länge des Presseurs (1) aufweist; i) eine sich radial um den Presseur (1) erstreckende Spannungselektrode (5b, 5c) als Induktorelektrode eine Bogenlänge im Bereich von ca. < 270°, vorzugsweise ca. < 30°, aufweist ; j) eine in direktem elektrischem Kontakt mit der Halbleiter- schicht (10) bzw. der Hochleiterschicht (11) stehende
Spannungselektrode (5d) ein elektrisch leitender Schleifring oder eine Bürste ist.
2. Elektrostatische Anordnung für ein Flexodruckwerk mit: a) einem Mehrschicht-Druckformzylinder (20), einer Substrat-Übertragungswalze (30) , einem Gegendruckzylinder (40) und einer im Druckwerk positionierten Spannungselektrode (5) , b) wobei zwischen dem Mehrschicht-Druckformzylinder (20) und dem GegendruckZylinder (40) die Durchführung der Bahn eines Bedruckstoffs (4) vorgesehen ist, und c) die Anordnung zur Polarisation der Farbmoleküle auf der Substrat-Übertragungswalze (30) und dem Mehrschicht- Druckformzylinder (20) bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass d) an einen Dreischicht -Druckformzylinder (20) mit einer äusseren Halbleiterschicht als Klischee (24) , einer darunterliegenden Hochleiterschicht (21) und einer darunterliegenden Isolatorschicht (22) , die an den Zylinderkern (23) angrenzt, eine Spannungselektrode (5a, 5b, 5c, 5d) angesetzt ist, welche e) in direktem elektrischem Kontakt mit dem halbleitenden Klischee (24) steht oder mit einem Luftspalt (S) im Ab- stand zum Klischee (24) angesetzt ist; oder f) in direktem elektrischem Kontakt mit zumindest einer Stirnfläche der Hochleiterschicht (21) steht oder mit einem Luftspalt (S) im Abstand zu dieser Stirnfläche angesetzt ist; oder g) in direktem elektrischem Kontakt mit zumindest einer offenliegenden Ringfläche der Hochleiterschicht (21) steht oder mit einem Luftspalt (S) im Abstand zu dieser Ringfläche angesetzt ist; wobei h) eine sich axial längs erstreckende Spannungselektrode (5a, 5b) als Induktorelektrode eine Länge im Bereich von ca. < 50%, vorzugsweise ca. 10%, der Länge des Dreischicht -Druckformzylinders (20) aufweist; i) eine sich radial um den Dreischicht -Druckformzylinder (20) erstreckende Spannungselektrode (5b, 5c) als Induk- torelektrode eine Bogenlänge im Bereich von ca. < 270°, vorzugsweise ca. < 30°, aufweist; j) eine in direktem elektrischem Kontakt mit dem halbleitenden Klischee (24) bzw. der Hochleiterschicht (21) stehende Spannungselektrode (5d) ein elektrisch lei- tender Schleifring oder eine Bürste ist.
3. Elektrostatische Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die berührungslos am Presseur (1) bzw. am Dreischicht-Druckformzylinder (20) ange- setzte Spannungselektrode (5a, 5b, 5c) systematisch zueinander beabstandete Emissionsnadeln (51) enthält, von deren Spitzen im Betriebszustand Strom durch den ionisierten Luftspalt (S) in die Halbleiterschicht (10) des Presseurs (1) bzw. das halbleitende Klischee (24) einfliesst.
4. Elektrostatische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Presseur (1) bzw. am Dreischicht-Druckformzylinder (20) jeweils stirnseitig eine die Schnittflächen der Hochleiterschicht (11,21) und der Isolatorschicht (12,22) überdeckende und bis in die angrenzenden Bereiche der zuoberst gelegenen halbleitenden Schicht (10,24) sowie des zuunterst gelegenen Kerns (13,23) sich erstreckende Isolatorbeschichtung (14) vorgesehen ist .
5. Elektrostatische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , dass am Presseur (1) bzw. am Dreischicht-Druckformzylinder (20) jeweils stirnseitig die Hochleiterschicht (11,21) verkürzt zurückgesetzt ist und der durch die Verkürzung entstehende Frei- räum von der bis auf die Isolatorschicht (12,22) herunter gezogenen halbleitenden Schicht (10,24) ausgefüllt wird, welche die Schnittkanten der verkürzten Schicht (11,21) umgibt .
6. Elektrostatische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , dass am Presseur (1) bzw. am Dreischicht-Druckformzylinder (20) jeweils stirnseitig die halbleitende Schicht (10,24) und die Hochleiterschicht (11,21) verkürzt zurückgesetzt sind und der durch die Verkürzung entstehende Freiraum von der bis auf die äussere Oberseite der halbleitenden Schicht (10,24) hochgezogenen Isolatorschicht (12,22) ausgefüllt wird, welche die Schnittkanten der verkürzten Schichten (10,11; 24,21) umgibt.
7. Elektrostatische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die an die Spannungselektrode (5a, 5b, 5c, 5d) angelegte Hochspannung (U) bis 30kV beträgt.
8. Elektrostatische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungselektrode (5a, 5b, 5c) in einem wirksamen Spaltabstand (S) zwischen 5mm und 30mm am Presseur (1) bzw. am Dreischicht-Druckformzylinder (20) angeordnet ist.
9. Elektrostatische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungselektrode (5a, 5b, 5c, 5d) an einem Endbereich des Presseurs (1) bzw. des Dreischicht-Druckformzylinders (20) an- geordnet ist.
10. Elektrostatische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Hochleiterschicht (11,21) mindestens 1/3 der Dicke der halb- leitenden Schicht (10,24) beträgt.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1052091A1 (de) * 1999-05-12 2000-11-15 Hurletron Incorporated Flexodruckmachine
EP1162075A4 (de) * 1998-08-17 2004-06-30 Sagawa Printing Co Ltd Tiefdruckverfahren
WO2009059442A3 (de) * 2007-11-07 2009-07-16 Roreba Gmbh Presseurwalze
WO2009094499A1 (en) * 2008-01-25 2009-07-30 Illinois Tool Works Inc. Impression roller and use of the same
EP1914071A3 (de) * 2006-10-19 2010-04-21 Hubertus Dettke Rotationsdruckmaschine

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202004014952U1 (de) * 2004-09-25 2006-02-02 Dettke, Christa Elektrode für eine Rotationsdruckmaschine und elektrostatische Druckhilfe
DE102005048002B4 (de) * 2005-10-06 2010-03-25 Eltex-Elektrostatik Gmbh Hochspannungselektrodenanordnung
US8955434B2 (en) * 2009-08-11 2015-02-17 Xerox Corporation Apparatus for digital flexographic printing
US8869695B2 (en) * 2009-09-24 2014-10-28 Palo Alto Research Center Incorporated Anilox metering system for electrographic printing
US8820233B2 (en) * 2009-09-24 2014-09-02 Palo Alto Research Center Incorporated Anilox metering system for electrographic printing
ES2402151B1 (es) * 2011-10-17 2014-02-28 Miquel Y Costas & Miquel, S.A. Procedimiento de impresión monocapa de papel para artículos de fumar.
CN104023982B (zh) * 2011-10-25 2015-07-08 尤尼皮克塞尔显示器有限公司 使用柔性版印刷辊构造的柔性版印刷
US8750769B2 (en) 2012-04-23 2014-06-10 Xerox Corporation Inferring toner contamination of electrodes from printing parameters
US12083813B2 (en) 2021-10-21 2024-09-10 Viavi Solutions Inc. Printing machine and fixed patterned plate
US12481852B2 (en) 2021-11-12 2025-11-25 Viavi Solutions Inc. Article including an image including two or more types of pixels

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3625146A (en) 1969-06-02 1971-12-07 Hurletron Inc Impression roller for current-assisted printing
CH607624A5 (en) 1976-05-14 1978-09-29 Walter Spengler Printer with electrostatic printing ink transfer onto a dielectric substrate
DE2810452A1 (de) 1978-03-10 1979-09-13 Hurletronaltair Inc Druckeinrichtung
US4440082A (en) * 1978-11-13 1984-04-03 Dayco Corporation Electrostatically assisted printing system
US4539908A (en) 1982-12-27 1985-09-10 Electronova S.A. Printing unit with an electrostatic printing aid comprising electrodes contained in a lid structure
JPS60500608A (ja) * 1983-02-07 1985-05-02 グレイヴュア、アソウシエイシャン、アヴ、アメリカ、インコ−パレイテイド 静電気補助グラビア印刷機の圧胴の表面を直接帯電させる改良した方法及び装置
JPS62244860A (ja) 1986-04-15 1987-10-26 Inahata Kenkyusho:Kk 静電吸着ロ−ル装置
GB8712550D0 (en) 1987-05-28 1987-07-01 Crosfield Electronics Ltd Gravure printing
DE3824714C1 (de) 1988-07-20 1990-04-12 Eltex-Elektrostatik Gmbh, 7858 Weil, De
DE9419540U1 (de) 1994-12-06 1995-01-26 Pogatzki, Volkmar W., Dr., 21039 Börnsen Rotationstiefdruckwerk mit spannungsbeaufschlagtem Presseur
CH691584A5 (de) 1995-08-18 2001-08-31 Spengler Electronic Ag Verfahren und Vorrichtung zur elektrostatischen Substratübertragung.
GB2310632B (en) * 1996-02-27 1998-09-09 Presstech Controls Ltd Apparatus for use in a gravure printing press

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1162075A4 (de) * 1998-08-17 2004-06-30 Sagawa Printing Co Ltd Tiefdruckverfahren
EP1052091A1 (de) * 1999-05-12 2000-11-15 Hurletron Incorporated Flexodruckmachine
US6314879B1 (en) 1999-05-12 2001-11-13 Hurletron Incorporated Flexographic printing apparatus
US6408754B2 (en) 1999-05-12 2002-06-25 Steven J. Siler Flexographic printing apparatus
EP1914071A3 (de) * 2006-10-19 2010-04-21 Hubertus Dettke Rotationsdruckmaschine
WO2009059442A3 (de) * 2007-11-07 2009-07-16 Roreba Gmbh Presseurwalze
US8418609B2 (en) 2007-11-07 2013-04-16 Alfred Doppler Impression roller
EA018177B1 (ru) * 2007-11-07 2013-06-28 Альфред Допплер Прижимной ролик
WO2009094499A1 (en) * 2008-01-25 2009-07-30 Illinois Tool Works Inc. Impression roller and use of the same
US8444538B2 (en) 2008-01-25 2013-05-21 Illinois Tool Works, Inc. Impression roller and use of the same

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