WO2015018760A1 - Method for producing structures on a circulating surface - Google Patents

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WO2015018760A1
WO2015018760A1 PCT/EP2014/066636 EP2014066636W WO2015018760A1 WO 2015018760 A1 WO2015018760 A1 WO 2015018760A1 EP 2014066636 W EP2014066636 W EP 2014066636W WO 2015018760 A1 WO2015018760 A1 WO 2015018760A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
press belt
print head
coating
print
web
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/066636
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ralf Niggemann
Original Assignee
Sandvik Surface Solutions Division Of Sandvik Materials Technology Deutschland Gmbh
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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Application filed by Sandvik Surface Solutions Division Of Sandvik Materials Technology Deutschland Gmbh filed Critical Sandvik Surface Solutions Division Of Sandvik Materials Technology Deutschland Gmbh
Publication of WO2015018760A1 publication Critical patent/WO2015018760A1/en

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B5/00—Presses characterised by the use of pressing means other than those mentioned in the preceding groups
    • B30B5/04—Presses characterised by the use of pressing means other than those mentioned in the preceding groups wherein the pressing means is in the form of an endless band
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/02—Local etching
    • C23F1/04—Chemical milling

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a structured mask on a surface to be used for embossing an endless press belt or an embossing roll, in particular of metal, in which a coating is applied to the surface with at least one print head of a digital printer.
  • Surface-structured large-format endless press belts are used to provide decorative or technical decorative or textured board or strip material.
  • the surface of the plate or strip material a structure such as a wood structure, a stone structure, or other structures such as pearly, finely striated surface structures, etc., imprinted.
  • Plates for the construction and commercial vehicle industry for example, get technical-geometric structures, such as diamonds, wells or corrugations (to effect, for example, skid resistance).
  • double belt presses are used, in which the coins (plate or strip material to be embossed) are pressed under defined pressure and temperature.
  • the production of a press belt comprises the steps of applying an etch-resistant structured mask to the surface to be structured and the subsequent etching of the masked surface.
  • the etch-resistant mask is usually printed on the surface. After etching, the mask is removed mechanically or electrolytically and the surface is cleaned. This process is repeated so many times with different structures until the desired final structure is achieved.
  • the structured surface of the tool is then chrome-plated. As a result, its life is increased, set a defined degree of gloss of the plate surface to be produced and allows easier removal of the tool from Regnat.
  • the structure of the surface of the pressing tool then corresponds to the negative of the surface structure to be produced on the stamp.
  • the mask is printed with a silicone roller, wherein the length of the press belt (in the direction of rotation of the roller) in the Ideally, an integer multiple of the length of the printed image should correspond (in the direction of rotation of the roller).
  • the end of a printed image is such that a subsequent beginning of the repetitive printed image seamlessly connects. Nevertheless, it may be that the transition of the end of a printed image to the beginning of the repeating print image becomes visible in the print. For example, it may happen at the start / end point of the press belt that the end of the last printed image is slightly offset from the beginning of the next printed image.
  • the consistency of the paint to be used for the coating may change, so that the printed image at the end of the printing changes with respect to the printed image at the beginning of the printing.
  • the print at the end of the last print image can dry differently than the print at the beginning of the first printed on the press belt print image, so that this also a difference in the quality of the print in the region of the start / end point of the press belt can be seen. If such errors in the print image are detected in good time, the press belt surface can be freed from the faulty print and reprinted, which is time-consuming and expensive. If the defective coated surface is etched, and the structure etched into the press belt is evaluated as defective, this may also be corrected. However, the effort to manually rework the etched press belt surface to conceal such faults is very high.
  • An underlying problem of the invention is to provide a suitable method of the type mentioned above, in which the problems mentioned do not occur or at least significantly reduced.
  • This object is achieved with a method for producing a patterned mask on a surface to be used for embossing an endless press belt or an embossing roll, in particular of metal, in which a coating is applied to the surface with at least one print head of a digital printer, and characterized in that the coating is printed in at least one helical path on the surface.
  • the pressure is controlled by a computer.
  • the print image for the mask the size of which corresponds to the size of the surface to be printed on the endless press belt, is the computer either complete at the beginning of printing or is loaded piecewise or continuously as needed.
  • a suitable print head is one which is suitable for printing the coating agent suitable for producing the mask, for example etch-resistant wax.
  • the printing is preferably carried out in such a way that the coating agent is applied in droplet form through one or more nozzles of the print head onto the press belt surface to be coated and dries thereon or solidifies on the surface.
  • the coating agent is applied in the form of an intermittent jet.
  • the relative movement of the print head across the longitudinal direction of the press belt or the embossing roller can be freely selected relative to the relative movement of the print head in the direction of rotation of the press belt or the embossing roller and even the pitch of the helical web during of printing is varied. This can result in the print head not moving off the entire surface of the press belt surface to be masked, so that such a type of helical printing only in exceptional cases, for example, to produce special effects, comes into question.
  • the mask is applied with exactly one helical path, it makes sense if the pitch of the helical path in the direction transverse to the longitudinal direction of the strip is not greater than the width of the helical path. If two or more helical webs are applied simultaneously, for example with a plurality of print heads, the pitch of each of the helical webs can basically also be greater than the width of the respective web and in particular correspond to the sum of the widths of all webs.
  • adjacent coils of one or more webs partially overlap. This ensures that the mask is applied in several layers on the press belt surface. Even with this measure, it is possible to counteract the existing problems in the prior art due to different degrees of drying of the coating. If a web is partially overprinted, however, it is important that the partially overlapping job corresponds to the previous job. It must therefore be ensured that the pattern of the mask to be printed on the press belt surface is such that, after a single revolution of the press belt, the overlapping part of the already printed pattern is printed in the same way. This is ideally the case when the dimensions of the overall image to be printed on the press belt surface are identical to the dimensions of the press belt surface to be printed.
  • the print head has at least one row of a plurality of nozzles arranged substantially transversely to the direction of rotation. If the pitch of the helical web is chosen to match the printing width of one or more of the nozzles of the printhead, the overlap of adjacent helices may be such that one nozzle of the printhead closely follows a track of another nozzle. It is preferred if the pitch of the helical path corresponds exactly to an integer multiple of the distance between two adjacent nozzles. This can also apply if the imprint of the mask is produced with more than one helical path and, in particular, several print heads are used for this purpose. Thus, partial overlapping of the helical path (s) is possible without blurring the printed pattern of the mask.
  • the imprint of a nozzle is thus overprinted at least once, but more preferably several times, by one or more other nozzles.
  • the final coating thickness is achieved by applying several layers, wherein the thickness of the individual layers is preferably the same.
  • Suitable coating agents are, in particular, etching-resistant coating compositions. If the patterned mask formed on the surface of the press belt or the embossing roll is etch-resistant, the surface may subsequently be etched so that the surface is patterned by the removal of material in the region not covered by the mask.
  • Non-transparent coating agents are also suitable as coating agents.
  • the surface to be used for embossing a press belt or an embossing roll can be coated over its entire surface with a crosslinking under the action of light paint. If this varnish is provided with a structured, opaque mask before exposure and then exposed, the varnish in the masked areas can not crosslink. After exposure, the masked, unexposed lacquer can then be washed off the surface while the exposed cured lacquer, which may also be etch resistant, remains on the surface. Subsequently, for example, metal can be galvanically applied to the surface or material can be removed from the surface by etching.
  • the particular advantage of the claimed method over other known from the prior art method is that the imprint of the helical path is continuous with circulating endless belt or circulating embossing roller.
  • Another advantage is that even imbalances of the tape on the drums can be compensated to a certain degree. So it is possible to determine, for example by means of a sensor, if the tape on the Drums running straight or not, for example by the position of an edge of the rotating press belt is determined at the level of the print head, or by a circumferential, parallel to the (circumferential) longitudinal axis of the press belt line is printed on a press belt, and the position of the press belt through the Sensor is determined by this line. If a transverse movement of the tape is detected during the circulation, the position of the print head can be adjusted accordingly, so that the pitch of the coil of a web with respect to the edge of the tape or the printed line always remains constant.
  • Figure 1 sketchy the arrangement of a revolving on rollers endless press belt and a print head.
  • FIG. 2 is a sketch of a plan view of a press belt with a helical path printed on the surface of the press belt.
  • Figure 1 shows a sketch of an arrangement for the inventive application of an etch-resistant mask on the outer surface 1 of an endless circulating press belt 2, which is guided over two drums 3, 4. At least one of the drums 3, 4 is driven, so that the press belt can be driven in the direction shown and / or in the opposite direction.
  • a print head 5 is arranged outside the press belt, which can be moved transversely to the direction of rotation of the press belt 2 and parallel to the axes of rotation of the drums 3, 4 on a support 6 is.
  • the positioning of the print head is software controlled in response to the desired slope of the helical path in the direction transverse to the direction of rotation of the press belt.
  • FIG. 2 shows the edges of a helical web 7 printed on a press belt.
  • the illustrated edges of each helix are not visible in the printed mask, but merely represent the course of the printed web.
  • the helix of the helical printing web does not overlap. Rather, they are directly adjacent to each other.
  • the slope corresponds to a Spiral after single (in the direction of arrow) rotating press belt the width of the printed web.
  • the pitch angle ⁇ is determined by the width of the printed web, divided by the length of the press belt or the circumference of the embossing roll.

Abstract

The invention relates to a method for producing a structured mask on a surface (1) of an endless press belt (2) or of an embossing roller, in particular made of metal, which surface is to be used for embossing, wherein an etching-resistant coating is applied to the surface (1) by means of at least one printing head (5) of a digital printer. In order to achieve the most uniform printed image possible, the coating is printed onto the surface (1) in at least one helical path (7).

Description

Verfahren zum Erzeugen von Strukturen auf einer umlaufenden Oberfläche  Method for creating structures on a circumferential surface
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen einer strukturierten Maske auf einer zum Prägen zu verwendenden Oberfläche eines Endlospressbands oder einer Prägewalze, insbesondere aus Metall, bei dem mit mindestens einem Druckkopf eines digitalen Druckers eine Beschichtung auf die Oberfläche aufgetragen wird. The invention relates to a method for producing a structured mask on a surface to be used for embossing an endless press belt or an embossing roll, in particular of metal, in which a coating is applied to the surface with at least one print head of a digital printer.
Oberflächenstrukturierte großformatige Endlospressbänder dienen dazu, Platten- oder Bandmaterial zu dekorativen oder technischen Zwecken mit dekorativen Strukturen zu versehen. Hierfür wird der Oberfläche des Platten- oder Bandmaterials eine Struktur, wie beispielsweise eine Holzstruktur, eine Steinstruktur, oder andere Strukturen wie periförmige, fein streifige Oberflächenstrukturen, etc., aufgeprägt. Platten für die Bau- und Nutzfahrzeugindustrie erhalten beispielsweise technisch-geometrische Strukturen, wie Rauten, Näpfchen oder Riffelungen (um beispielsweise Rutschfestigkeit zu bewirken). Surface-structured large-format endless press belts are used to provide decorative or technical decorative or textured board or strip material. For this purpose, the surface of the plate or strip material, a structure such as a wood structure, a stone structure, or other structures such as pearly, finely striated surface structures, etc., imprinted. Plates for the construction and commercial vehicle industry, for example, get technical-geometric structures, such as diamonds, wells or corrugations (to effect, for example, skid resistance).
Bei der Herstellung des Platten- oder Bandmaterials kommen unter anderem Doppelbandpressen zum Einsatz, in denen die Prägnate (zu prägendes Platten- oder Bandmaterial) unter definiertem Druck und Temperatur verpresst werden. In the manufacture of the plate or strip material, inter alia, double belt presses are used, in which the coins (plate or strip material to be embossed) are pressed under defined pressure and temperature.
Die Herstellung eines Pressbands umfasst die Schritte des Auftragens einer ätzresistenten strukturierten Maske auf die zu strukturierende Oberfläche und des nachfolgenden Ätzens der maskierten Oberfläche. Die ätzresistente Maske wird üblicherweise auf die Oberfläche aufgedruckt. Nach dem Ätzen wird die Maske mechanisch oder elektrolytisch entfernt und die Oberfläche gereinigt. Dieser Vorgang wird so oft mit verschiedenen Strukturen wiederholt, bis die gewünschte Endstruktur erreicht ist. In der Regel wird dann die strukturierte Oberfläche des Werkzeugs verchromt. Dadurch wird seine Lebensdauer erhöht, ein definierter Glanzgrad der herzustellenden Plattenoberfläche eingestellt und ein leichteres Ablösen des Werkzeugs vom Prägnat ermöglicht. Die Struktur der Oberfläche des Presswerkzeugs entspricht dann dem Negativ der auf dem Prägnat zu erzeugenden Oberflächenstruktur. The production of a press belt comprises the steps of applying an etch-resistant structured mask to the surface to be structured and the subsequent etching of the masked surface. The etch-resistant mask is usually printed on the surface. After etching, the mask is removed mechanically or electrolytically and the surface is cleaned. This process is repeated so many times with different structures until the desired final structure is achieved. As a rule, the structured surface of the tool is then chrome-plated. As a result, its life is increased, set a defined degree of gloss of the plate surface to be produced and allows easier removal of the tool from Prägnat. The structure of the surface of the pressing tool then corresponds to the negative of the surface structure to be produced on the stamp.
In einem vorbekannten Verfahren zum Erzeugen von Strukturen auf einer umlaufenden Oberfläche eines Pressbands wird die Maske mit einer Silikonwalze aufgedruckt, wobei die Länge des Pressbandes (in Umlaufrichtung der Walze) im Idealfall einem ganzzahligen Vielfachen der Länge des Druckbildes (in Umlaufrichtung der Walze) entsprechen sollte. Dabei ist das Ende eines Druckbildes dergestalt, dass ein daran anschließender Anfang des sich wiederholenden Druckbildes nahtlos anschließt. Dennoch kann es sein, dass der Übergang des Endes eines Druckbildes zum Anfang des sich wiederholenden Druckbildes im Druck sichtbar wird. Beispielsweise kann es am Start-/Endpunkt des Pressbandes dazu kommen, dass das Ende des letzten aufgedruckten Druckbildes gegenüber dem Anfang des nächsten aufgedruckten Druckbildes leicht versetzt ist. Außerdem kann sich aufgrund der Dauer des Druckens die Konsistenz des zur Beschichtung zu verwendenden Lackes ändern, so dass sich das Druckbild am Ende des Aufdrucks gegenüber dem Druckbild am Anfang des Aufdrucks ändert. Auch kann der Aufdruck am Ende des letzten Druckbildes anders trocknen als der Aufdruck zu Beginn des ersten auf das Pressband aufgedruckten Druckbildes, so dass auch hierdurch ein Unterschied in der Qualität des Aufdrucks im Bereich des Start-/Endpunkts des Pressbands erkennbar werden kann. Werden solche Fehler im Druckbild rechtzeitig erkannt, kann die Pressbandoberfläche von dem fehlerhaften Aufdruck befreit und erneut gedruckt werden, was zeitaufwändig und teuer ist. Wird die fehlerhaft beschichtete Oberfläche geätzt, und wird die in das Pressband eingeätzte Struktur als fehlerhaft bewertet, kann auch dies unter Umständen korrigiert werden. Allerdings ist der Aufwand zum manuellen Nachbearbeiten der geätzten Pressbandoberfläche, um solche Fehler zu kaschieren, sehr hoch. In a previously known method for producing structures on a circumferential surface of a press belt, the mask is printed with a silicone roller, wherein the length of the press belt (in the direction of rotation of the roller) in the Ideally, an integer multiple of the length of the printed image should correspond (in the direction of rotation of the roller). In this case, the end of a printed image is such that a subsequent beginning of the repetitive printed image seamlessly connects. Nevertheless, it may be that the transition of the end of a printed image to the beginning of the repeating print image becomes visible in the print. For example, it may happen at the start / end point of the press belt that the end of the last printed image is slightly offset from the beginning of the next printed image. In addition, due to the duration of the printing, the consistency of the paint to be used for the coating may change, so that the printed image at the end of the printing changes with respect to the printed image at the beginning of the printing. Also, the print at the end of the last print image can dry differently than the print at the beginning of the first printed on the press belt print image, so that this also a difference in the quality of the print in the region of the start / end point of the press belt can be seen. If such errors in the print image are detected in good time, the press belt surface can be freed from the faulty print and reprinted, which is time-consuming and expensive. If the defective coated surface is etched, and the structure etched into the press belt is evaluated as defective, this may also be corrected. However, the effort to manually rework the etched press belt surface to conceal such faults is very high.
Aus der WO 02/094580 AI ist ein anderes Verfahren zum Strukturieren von endlosen Bändern für Pressen bekannt, bei dem die Außenfläche des Pressbandes mit einer strukturierten, ätzresistenten Schicht beschichtet und nachfolgend geätzt wird. Das Beschichten erfolgt mit einem Düsenkopf, der eine Vielzahl von Düsen aufweist, der die Beschichtung mit einer Vielzahl von einzelnen Tropfen aufträgt. Die Beschichtung wird aufgetragen, indem zunächst eine Längszeile des Bandes vollständig beschichtet wird und der Düsenkopf dann quer zur Längsrichtung des Pressbandes versetzt wird, und eine erneute Beschichtung in Längsrichtung des Bandes erfolgt. Ein wesentlicher Nachteil dieser Verfahrensweise besteht darin, dass durch ein ungenaues Versetzen des Druckkopfes ein unsauberes Druckbild entstehen kann. From WO 02/094580 AI another method for structuring endless belts for presses is known in which the outer surface of the press belt is coated with a patterned, etch-resistant layer and subsequently etched. The coating is done with a nozzle head having a plurality of nozzles that apply the coating to a plurality of individual drops. The coating is applied by first completely coating a longitudinal line of the strip and then displacing the nozzle head transversely to the longitudinal direction of the press strip, and re-coating in the longitudinal direction of the strip. A major disadvantage of this procedure is that an inaccurate displacement of the print head may result in an unclean print image.
Ein der Erfindung zugrunde liegendes Problem besteht darin, ein geeignetes Verfahren der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, bei dem die genannten Probleme nicht oder zumindest deutlich reduziert auftreten. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren zum Erzeugen einer strukturierten Maske auf einer zum Prägen zu verwendenden Oberfläche eines Endlospressbands oder einer Prägewalze, insbesondere aus Metall, gelöst, bei dem mit mindestens einem Druckkopf eines digitalen Druckers eine Beschichtung auf die Oberfläche aufgetragen wird, und das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Beschichtung in mindestens einer wendeiförmigen Bahn auf die Oberfläche aufgedruckt wird. An underlying problem of the invention is to provide a suitable method of the type mentioned above, in which the problems mentioned do not occur or at least significantly reduced. This object is achieved with a method for producing a patterned mask on a surface to be used for embossing an endless press belt or an embossing roll, in particular of metal, in which a coating is applied to the surface with at least one print head of a digital printer, and characterized in that the coating is printed in at least one helical path on the surface.
Nachfolgende Ausführungen, die sich nur auf Pressbänder beziehen, gelten für Prägewalzen entsprechend. Subsequent versions, which only relate to press belts, apply accordingly to embossing rollers.
Dadurch ist es möglich, das Druckbild kontinuierlich auf die Oberfläche des Pressbandes bzw. der Prägewalze aufzutragen, ohne dass der Druck an einem gedachten Anfang bzw. Ende der umlaufenden Oberfläche unterbrochen wird. Damit wird zum einen erreicht, dass das Druckbild übergangslos auf die Oberfläche übertragen wird, und zum anderen, dass auch der Druck übergangslos erfolgt, so dass unterschiedliche Trocknungseffekte keine Rolle spielen. This makes it possible to apply the printed image continuously on the surface of the press belt or the embossing roll, without the pressure at an imaginary beginning or end of the peripheral surface is interrupted. This ensures, on the one hand, that the printed image is transferred seamlessly to the surface, and, on the other hand, that the printing also takes place without transition, so that different drying effects play no role.
Der Druck wird von einem Computer gesteuert. Das Druckbild für die Maske, dessen Größe der Größe der zu bedruckenden Oberfläche des Endlospressbandes entspricht, liegt dafür dem Computer entweder zu Beginn des Druckens vollständig vor oder wird stückweise oder kontinuierlich nach Bedarf geladen. The pressure is controlled by a computer. The print image for the mask, the size of which corresponds to the size of the surface to be printed on the endless press belt, is the computer either complete at the beginning of printing or is loaded piecewise or continuously as needed.
Als Druckkopf kommt beispielsweise ein solcher in Betracht, der geeignet ist, die zum Erzeugen der Maske geeignete Beschichtungsmittel, zum Beispiel ätzresistenten Wachs, zu drucken. Das Drucken erfolgt dabei vorzugsweise derart, dass das Beschichtungsmittel durch eine oder mehrere Düsen des Druckkopfs in Tropfenform auf die zu beschichtende Pressbandoberfläche aufgetragen wird und auf dieser trocknet bzw. sich auf der Oberfläche verfestigt. Es kommt aber nicht zwingend auf ein tropfenförmiges Auftragen an. Es ist auch denkbar, dass das Beschichtungsmittel in Form eines intermittierenden Strahls aufgetragen wird. By way of example, a suitable print head is one which is suitable for printing the coating agent suitable for producing the mask, for example etch-resistant wax. The printing is preferably carried out in such a way that the coating agent is applied in droplet form through one or more nozzles of the print head onto the press belt surface to be coated and dries thereon or solidifies on the surface. However, it does not necessarily depend on a drop-shaped application. It is also conceivable that the coating agent is applied in the form of an intermittent jet.
Abhängig von dem Muster der auf die Oberfläche aufzutragenden Maske ist es möglich, dass die Relativbewegung des Druckkopfes quer zur Längsrichtung des Pressbands oder der Prägewalze gegenüber der Relativbewegung des Druckkopfes in Umlaufrichtung des Pressbands oder der Prägewalze frei wählbar ist und sogar die Steigung der wendeiförmigen Bahn während des Druckens variiert wird. Dies kann zur Folge haben, dass der Druckkopf nicht die gesamte Oberfläche der zu maskierenden Pressbandoberfläche abfährt, so dass eine solche Art des wendeiförmigen Bedruckens nur in Ausnahmefällen, beispielsweise zum Erzeugen besonderer Effekte, in Betracht kommt. Depending on the pattern of the mask to be applied to the surface, it is possible that the relative movement of the print head across the longitudinal direction of the press belt or the embossing roller can be freely selected relative to the relative movement of the print head in the direction of rotation of the press belt or the embossing roller and even the pitch of the helical web during of printing is varied. This can result in the print head not moving off the entire surface of the press belt surface to be masked, so that such a type of helical printing only in exceptional cases, for example, to produce special effects, comes into question.
In aller Regel ist es sinnvoll, zum Erzielen eines einheitlichen Druckbildes eine gleichmäßige Steigung der wendeiförmigen Bahn vorzusehen. Wird die Maske mit genau einer wendeiförmigen Bahn aufgetragen, ist es sinnvoll, wenn die Steigung der wendeiförmigen Bahn in Richtung quer zur Längsrichtung des Bandes nicht größer als die Breite der wendeiförmigen Bahn ist. Werden zwei oder mehrere wendeiförmige Bahnen gleichzeitig aufgebracht, beispielsweise mit mehreren Druckköpfen, kann die Steigung jeder der wendeiförmigen Bahnen grundsätzlich auch größer als die Breite der jeweiligen Bahn sein und insbesondere der Summe der Breiten aller Bahnen entsprechen. As a rule, it is useful to provide a uniform slope of the helical path to achieve a uniform print image. If the mask is applied with exactly one helical path, it makes sense if the pitch of the helical path in the direction transverse to the longitudinal direction of the strip is not greater than the width of the helical path. If two or more helical webs are applied simultaneously, for example with a plurality of print heads, the pitch of each of the helical webs can basically also be greater than the width of the respective web and in particular correspond to the sum of the widths of all webs.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung überlappen sich benachbarte Wendeln der einen Bahn oder benachbarter Bahnen teilweise. Dadurch wird erreicht, dass die Maske in mehreren Schichten auf die Pressbandoberfläche aufgetragen wird. Auch mit dieser Maßnahme ist es möglich, den im Stand der Technik bestehenden Problemen aufgrund unterschiedlicher Trocknungsgrade der Beschichtung entgegenzuwirken. Wird eine Bahn teilweise überdruckt, ist es allerdings wichtig, dass der teilweise überlappende Auftrag dem vorherigen Auftrag entspricht. Es muss daher sichergesellt sein, dass das auf die Pressbandoberfläche aufzudruckende Muster der Maske derart ist, dass nach einem einmaligen Umlauf des Pressbandes der überlappende Teil des bereits gedruckten Musters in gleicher Weise bedruckt wird. Dies ist idealerweise dann der Fall, wenn die Maße des auf die Pressbandoberfläche aufzudruckenden Gesamtbildes identisch sind mit den Maßen der zu bedruckenden Pressbandoberfläche. In a preferred embodiment of the invention, adjacent coils of one or more webs partially overlap. This ensures that the mask is applied in several layers on the press belt surface. Even with this measure, it is possible to counteract the existing problems in the prior art due to different degrees of drying of the coating. If a web is partially overprinted, however, it is important that the partially overlapping job corresponds to the previous job. It must therefore be ensured that the pattern of the mask to be printed on the press belt surface is such that, after a single revolution of the press belt, the overlapping part of the already printed pattern is printed in the same way. This is ideally the case when the dimensions of the overall image to be printed on the press belt surface are identical to the dimensions of the press belt surface to be printed.
Um eine aufeinander abgestimmte Relativbewegung zwischen Druckkopf und Pressband in Längsrichtung und quer zur Längsrichtung zu erhalten, ist es sinnvoll, wenn sich das Endlospressband oder die Prägewalze in Umlaufrichtung und gleichzeitig der Druckkopf quer zur Umlaufrichtung des Endlospressbands bewegen, wobei die Umlaufgeschwindigkeit des Endlospressbands oder der Prägewalze und die Geschwindigkeit des Druckkopfs aufeinander abgestimmt sind. In order to obtain a coordinated relative movement between the print head and the press belt in the longitudinal direction and transversely to the longitudinal direction, it is useful if the endless press belt or the embossing roll in the direction of rotation and at the same time the print head transversely to the direction of rotation of the endless press belt, wherein the rotational speed of the endless press belt or the embossing roll and the speed of the printhead are matched.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der Druckkopf zum Drucken einer Bahn mindestens eine Reihe mehrerer, im Wesentlichen quer zur Umlaufrichtung angeordneter Düsen auf. Wird die Steigung der wendeiförmigen Bahn so gewählt, dass sie der Druckbreite einer oder mehrerer der Düsen des Druckkopfes entspricht, kann die Überlappung benachbarter Wendeln derart sein, dass eine Düse des Druckkopfes einer Spur einer anderen Düse genau folgt. Dabei ist es bevorzugt, wenn die Steigung der wendeiförmigen Bahn genau einem ganzzahligen Vielfachen des Abstandes zweier benachbarter Düsen entspricht. Dies kann auch dann gelten, wenn der Aufdruck der Maske mit mehr als einer wendeiförmigen Bahn erzeugt wird und hierfür insbesondere mehrere Druckköpfe zum Einsatz kommen. Somit ist ein teilweises Überlappen der wendeiförmigen Bahn(en) möglich, ohne dass das aufgedruckte Muster der Maske dadurch unscharf wird. In a further preferred embodiment of the invention, for printing a web, the print head has at least one row of a plurality of nozzles arranged substantially transversely to the direction of rotation. If the pitch of the helical web is chosen to match the printing width of one or more of the nozzles of the printhead, the overlap of adjacent helices may be such that one nozzle of the printhead closely follows a track of another nozzle. It is preferred if the pitch of the helical path corresponds exactly to an integer multiple of the distance between two adjacent nozzles. This can also apply if the imprint of the mask is produced with more than one helical path and, in particular, several print heads are used for this purpose. Thus, partial overlapping of the helical path (s) is possible without blurring the printed pattern of the mask.
Vorzugsweise wird so der Aufdruck einer Düse mindestens einmal, besonders bevorzugt aber mehrmals von einer bzw. mehreren anderen Düsen überdruckt. Somit wird die endgültige Beschichtungsdicke durch Auftragen mehrerer Schichten erzielt, wobei die Dicke der einzelnen Schichten vorzugsweise gleich ist. Es ist aber auch im Rahmen der Erfindung möglich, die einzelnen Schichtdicken unterschiedlich stark auszubilden. Preferably, the imprint of a nozzle is thus overprinted at least once, but more preferably several times, by one or more other nozzles. Thus, the final coating thickness is achieved by applying several layers, wherein the thickness of the individual layers is preferably the same. However, it is also possible within the scope of the invention to design the individual layer thicknesses to different degrees.
Als Beschichtungsmittel kommen insbesondere ätzresistente Beschichtungsmittel in Betracht. Ist die auf der Fläche des Pressbandes oder der Prägewalze erzeugte strukturierte Maske ätzresistent, kann die Oberfläche nachfolgend geätzt werden, so dass die Oberfläche durch das Abtragen von Material im nicht durch die Maske abgedeckten Bereich eine Struktur erhält. Suitable coating agents are, in particular, etching-resistant coating compositions. If the patterned mask formed on the surface of the press belt or the embossing roll is etch-resistant, the surface may subsequently be etched so that the surface is patterned by the removal of material in the region not covered by the mask.
Als Beschichtungsmittel kommen auch intransparente Beschichtungsmittel in Betracht. So kann beispielsweise die zum Prägen zu verwendende Oberfläche eines Pressbands oder einer Prägewalze vollflächig mit einem unter Lichteinwirkung vernetzenden Lack beschichtet sein. Wird dieser Lack vor Belichten mit einer strukturierten, intransparenten Maske versehen und danach belichtet, kann der Lack in den maskierten Bereichen nicht vernetzen. Nach Belichtung kann dann der maskierte, unbelichtete Lack von der Oberfläche abgewaschen werden, während der belichtete, ausgehärtete Lack, der auch ätzresistent sein kann, auf der Oberfläche verbleibt. Nachfolgend kann beispielsweise Metall auf die Oberfläche galvanisch aufgetragen oder Material von der Oberfläche durch Ätzen abgetragen werden. Non-transparent coating agents are also suitable as coating agents. Thus, for example, the surface to be used for embossing a press belt or an embossing roll can be coated over its entire surface with a crosslinking under the action of light paint. If this varnish is provided with a structured, opaque mask before exposure and then exposed, the varnish in the masked areas can not crosslink. After exposure, the masked, unexposed lacquer can then be washed off the surface while the exposed cured lacquer, which may also be etch resistant, remains on the surface. Subsequently, for example, metal can be galvanically applied to the surface or material can be removed from the surface by etching.
Der besondere Vorteil des beanspruchten Verfahrens gegenüber anderen aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren besteht darin, dass der Aufdruck der wendeiförmigen Bahn bei umlaufendem Endlosband bzw. umlaufender Prägewalze kontinuierlich erfolgt. The particular advantage of the claimed method over other known from the prior art method is that the imprint of the helical path is continuous with circulating endless belt or circulating embossing roller.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass auch Schieflagen des Bandes auf den Trommeln bis zu einem bestimmten Grad ausgeglichen werden können. So ist es möglich, beispielsweise mittels eines Sensors festzustellen, ob das Band auf den Trommeln gerade läuft oder nicht, beispielsweise indem die Lage eines Randes des umlaufenden Pressbandes auf Höhe des Druckkopfes bestimmt wird, oder indem auf einem Pressband eine umlaufende, parallel zur (umlaufenden) Längsachse des Pressbandes verlaufende Linie aufgedruckt wird, und die Lage des Pressbandes durch den Sensor anhand dieser Linie bestimmt wird. Wird eine Querbewegung des Bandes während des Umlaufs festgestellt, kann die Lage des Druckkopfes entsprechend angepasst werden, so dass die Steigung der Wendel einer Bahn gegenüber dem Rand des Bandes bzw. der aufgedruckten Linie immer konstant bleibt. Another advantage is that even imbalances of the tape on the drums can be compensated to a certain degree. So it is possible to determine, for example by means of a sensor, if the tape on the Drums running straight or not, for example by the position of an edge of the rotating press belt is determined at the level of the print head, or by a circumferential, parallel to the (circumferential) longitudinal axis of the press belt line is printed on a press belt, and the position of the press belt through the Sensor is determined by this line. If a transverse movement of the tape is detected during the circulation, the position of the print head can be adjusted accordingly, so that the pitch of the coil of a web with respect to the edge of the tape or the printed line always remains constant.
Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand von Figuren beispielhaft erläutert. In the following, the method according to the invention will be explained by way of example with reference to figures.
Es zeigen Show it
Fig. 1 skizzenhaft die Anordnung eines auf Walzen umlaufenden Endlospressbands und einem Druckkopf; und Figure 1 sketchy the arrangement of a revolving on rollers endless press belt and a print head. and
Fig. 2 skizzenhaft eine Aufsicht auf ein Pressband mit einer auf die Oberfläche des Pressbands aufgedruckten wendeiförmige Bahn. 2 is a sketch of a plan view of a press belt with a helical path printed on the surface of the press belt.
Figur 1 zeigt skizzenhaft eine Anordnung zum erfindungsgemäßen Auftragen einer ätzresistenten Maske auf die äußere Oberfläche 1 eines endlos umlaufenden Pressbands 2, das über zwei Trommeln 3, 4 geführt ist. Mindestens eine der Trommeln 3, 4 ist angetrieben, so dass das Pressband in der gezeigten Richtung und/oder der entgegengesetzten Richtung angetrieben werden kann. Figure 1 shows a sketch of an arrangement for the inventive application of an etch-resistant mask on the outer surface 1 of an endless circulating press belt 2, which is guided over two drums 3, 4. At least one of the drums 3, 4 is driven, so that the press belt can be driven in the direction shown and / or in the opposite direction.
In etwa auf der Höhe der Ebene, in der die Drehachsen der Trommeln 3, 4 liegen, ist außerhalb des Pressbands ein Druckkopf 5 angeordnet, der quer zur Umlaufrichtung des Pressbands 2 und parallel zu den Drehachsen der Trommeln 3, 4 an einem Träger 6 verfahrbar ist. At about the level of the plane in which the axes of rotation of the drums 3, 4 are located, a print head 5 is arranged outside the press belt, which can be moved transversely to the direction of rotation of the press belt 2 and parallel to the axes of rotation of the drums 3, 4 on a support 6 is.
Die Positionierung des Druckkopfes erfolgt softwaregesteuert in Abhängigkeit von der gewünschten Steigung der wendeiförmigen Bahn in Richtung quer zur Umlaufrichtung des Pressbands. The positioning of the print head is software controlled in response to the desired slope of the helical path in the direction transverse to the direction of rotation of the press belt.
Figur 2 zeigt die Ränder einer auf ein Pressband aufgedruckten wendeiförmigen Bahn 7. Die dargestellten Ränder jeder Wendel sind in der aufgedruckten Maske nicht sichtbar, sondern stellen lediglich den Verlauf der aufgedruckten Bahn dar. Im dargestellten Fall überlappt sich die Wendel der wendeiförmigen Druckbahn nicht. Vielmehr liegen sie unmittelbar aneinander an. Damit entspricht die Steigung einer Wendel nach einmalig (in Pfeilrichtung) umlaufendem Pressband der Breite der aufgedruckten Bahn. Der Steigungswinkel α bestimmt sich aus der Breite der aufgedruckten Bahn, geteilt durch die Länge des Pressbandes bzw. dem Umfang der Prägewalze. FIG. 2 shows the edges of a helical web 7 printed on a press belt. The illustrated edges of each helix are not visible in the printed mask, but merely represent the course of the printed web. In the illustrated case, the helix of the helical printing web does not overlap. Rather, they are directly adjacent to each other. Thus, the slope corresponds to a Spiral after single (in the direction of arrow) rotating press belt the width of the printed web. The pitch angle α is determined by the width of the printed web, divided by the length of the press belt or the circumference of the embossing roll.

Claims

Patentansprüche Patent claims
Verfahren zum Erzeugen einer strukturierten Maske auf einer zum Prägen zu verwendenden Oberfläche (1) eines Endlospressbands (2) oder einer Prägewalze, insbesondere aus Metall, bei dem mit mindestens einem Druckkopf (5) eines digitalen Druckers eine Beschichtung auf die Oberfläche (1) aufgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung in mindestens einer wendeiförmigen Bahn (7) auf die Oberfläche aufgedruckt wird. Method for producing a structured mask on a surface (1) to be used for embossing of an endless press belt (2) or an embossing roller, in particular made of metal, in which a coating is applied to the surface (1) using at least one print head (5) of a digital printer is, characterized in that the coating is printed onto the surface in at least one helical web (7).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich benachbarte Wendeln der einen Bahn (7) oder benachbarter Bahnen teilweise überlappen. Method according to claim 1, characterized in that adjacent spirals of one web (7) or adjacent webs partially overlap.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Endlospressband (2) oder die Prägewalze in Umlaufrichtung und gleichzeitig der Druckkopf (5) quer zur Umlaufrichtung des Endlospressbands (2) bewegen, wobei die Umlaufgeschwindigkeit des Endlospressbands (2) oder der Prägewalze und die Geschwindigkeit des Druckkopfs (5) aufeinander abgestimmt sind. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the endless press belt (2) or the embossing roller moves in the direction of rotation and at the same time the print head (5) moves transversely to the direction of rotation of the endless press belt (2), the rotational speed of the endless press belt (2) or the embossing roller and the speed of the print head (5) are coordinated with one another.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkopf (5) zum Drucken einer Bahn (7) mindestens eine Reihe mehrerer, im Wesentlichen quer zur Umlaufrichtung angeordnete Düsen aufweist. Method according to claim 3, characterized in that the print head (5) for printing a web (7) has at least one row of several nozzles arranged essentially transversely to the direction of rotation.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufdruck einer Düse mindestens einmal von einer anderen Düse überdruckt wird. Method according to claim 3 or 4, characterized in that the print of a nozzle is overprinted at least once by another nozzle.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufdruck einer Düse mindestens zweimal von anderen Düsen überdruckt wird. Method according to claim 5, characterized in that the print of a nozzle is overprinted at least twice by other nozzles.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steigung der wendeiförmigen Bahn (7) genau einem ganzzahligen Vielfachen des Abstandes zweier benachbarter Düsen entspricht. Method according to claim 5 or 6, characterized in that the gradient of the helical path (7) corresponds exactly to an integer multiple of the distance between two adjacent nozzles.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufdruck bei umlaufendem Endlospressband (5) bzw. umlaufender Prägewalze kontinuierlich erfolgt. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the printing takes place continuously with a rotating endless press belt (5) or rotating embossing roller.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Beschichtungsmittel ein druckfähiger Wachs verwendet wird. 9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a printable wax is used as the coating agent.
10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmittel ätzresistent ist. 10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the coating agent is etch-resistant.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche nach Aufbringen der strukturierten Maske geätzt wird um die Oberfläche zu strukturieren. 11. The method according to claim 10, characterized in that the surface is etched after applying the structured mask in order to structure the surface.
12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Aufbringen der strukturierten Maske galvanisch Metall aufgetragen wird, um die Oberfläche zu strukturieren.. 12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that after applying the structured mask, metal is applied galvanically in order to structure the surface.
13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmittel intransparent ist. 13. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the coating agent is non-transparent.
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