表面结构化的与承印物接触的面

申请号 CN200810099053.8 申请日 2008-05-16 公开(公告)号 CN101306602A 公开(公告)日 2008-11-19
申请人 海德堡印刷机械股份公司; 施托克-维克公司; 发明人 W·科尔贝; F·绍姆; H·G.·克诺尔;
摘要 一种表面结构化的与承印物(28)、尤其是纸张 接触 的面(8),尤其是电 镀 成型的传送滚筒包衬,其中,表面结构化包括分:第一结构高部(10a),它们具有相互间最小间距A1和各自的高度B1,第二结构高部(10b),它们具有相互间最小间距A2和各自的高度B2,具有B2<B1,其特征在于,间距A1与A2的比例在10∶1至1∶1的范围中。这样构成的面具有用于承印物(28)的支承区域(32),其中,在较高的第一结构高部(10a)的支承区域之间,由于在平面构成的 水 平面(20)上构成的较小的第二结构高部(10b)或其支承区域(32),可避免承印物与水平面(20)之间的接触。
权利要求

1.表面结构化的与承印物接触的面,其中,该表面结构化包括: 第一结构高部(10a),它们具有彼此间的最小间距A1和各自的高度B1,及 第二结构高部(10b),它们具有彼此间的最小间距A2和各自的高度高度B2,具有B2<B1, 其特征在于:间距A1与A2的比例在10∶1至1∶1的范围中。
2. 根据权利要求1的与承印物接触的面,其特征在于:间距A1与A2 的比例在5:1至1:1的范围中,尤其在3:1至1:1或2:1至1:1的范围中。
3. 根据权利要求1的与承印物接触的面,其特征在于:间距A1是相 邻的第一结构高部(10a)的平均间距,间距A2是相邻的第二结构高部(10b) 的平均间距。
4. 根据权利要求1的与承印物接触的面,其特征在于:在这些结构高 部(10a, 10b)之间构成平的平区域(20)。
5. 根据权利要求1的与承印物接触的面,其特征在于:间距A1和间 距A2分别在约50pm至约500pm的范围中,尤其在约200miti。
6. 根据权利要求1的与承印物接触的面,其特征在于:高度Bl在约 5pm至约5(^m的范围中,高度B2在约2pm至约25pm的范围中,尤其在 约10(xm至约30(im及约5nm至约15拜的范围中。
7. 根据权利要求1的与承印物接触的面,其特征在于:第一结构高部(10a)具有第一支承区域(30),所述第一支承区域具有第一有效支承面 积Cl,第二结构高部(10b)具有第二支承区域(30),所述第二支承区 域具有第二有效支承面积C2,其中,Cl在约3pn^至约3(Vi^的范围中,C2在约1^11112至约5^11112的范围中。
8. 加工承印物的机器,尤其是印刷机或用于平版胶印的加工单张纸的 轮转印刷机,其特征在于:具有至少一个根据权利要求1至7之一的与承 印物接触的面(8)。
9. 用于电地制造表面结构化的面的方法,其中,在一个导电基质(2) 上构成彼此隔开间距并且电绝缘的区域(4a, 4b),其特征在于-构成具有直径D1和彼此间最小间距A1的第一电绝缘区域(4a), 构成具有直径D2和彼此间最小间距A2的第二电绝缘区域(4b), 其中,间距A1和A2的比例在10:1至1:1的范围中,其中D2〈D1。
10. 根据权利要求9的方法,其特征在于: 将基质(2)置入一个电镀浴中,电绝缘区域(4a, 4b)至少部分地被电镀地附晶生长, 使所产生的孔结构(6)电镀成型,并且 使所产生的表面结构化的面(8)与孔结构(6)分离。
11. 根据权利要求10的方法,其特征在于:为了制造用于构成一个面 族的模子,使所产生的表面结构化的面(8)电镀地成型。

说明书全文

表面结构化的与承印物接触的面

技术领域

发明涉及一种表面结构化的、与承印物接触的面。此外本发明还涉 及一种用于电地制造表面结构化的面的方法。

背景技术

在加工承印物的机器、例如印刷机中,承印物沿传送路径被传送并加 工,尤其被印刷。在这方面已公知,承印物、例如纸张通过使用传送滚筒 (转移滚筒,翻面滚筒,对压滚筒)来传送,其中在传送滚筒的表面上设 有结构化的、即具有结构高部的滚筒包衬。在此,滚筒包衬的结构化减小 了承印物在包衬上的接触面,以致尤其可避免在传送时先前印刷且被翻面 的承印物上的油墨淤积到滚筒包衬上。此外结构化的高部固定住承印物, 以致可避免承印物与滚筒包衬之间的相对运动及由此可避免印刷图像的损 坏。
DE39 31 479 Al描述了作为包衬的薄膜设有一个化学上稳定的、耐磨 损、不可压縮的支承层,例如镍或铬层,该层具有相同高度的球碗或粗糙 部分及具有一个覆层。在此该薄膜的覆层使薄膜的拒油墨特性进一步改 善并有效地避免油墨的脱落。
DE 100 63 171 Al描述了一种在最好用于正反面印刷的单张纸印刷机 中用于对压滚筒及页张引导滚筒的滚筒表面成型件,该成型件具有均匀分 布的高部并具有构造成易净化层的表面覆层。高部之间的间距约在20与 100pm之间,而易净化层作为厚度在10nm与2pm之间的变粗糙的显微结
构被覆盖在高部上。
DE 198 03 787 Al描述了一种具有疏特性的结构化的表面,它例如可 通过电镀沉积来制造。该结构化表面具有平均高度为50nm至10pm及平均 间距为50nm至10拜的高部。这些高部可被沉积在平均高度为10拜至lmm 及平均间距为10nm至lmm的一个上层结构上。此外WO 2006/112696 A2公开了用于电镀制造结构化表面的方法,这 些结构化表面尤其可使用在印刷机中作为引导承印物的表面。借助该公开 的制造方法可以有针对性地调整结构高部的间距及其形状和高度。为此在 一个导电基质上施加电绝缘区域(圆形的光阻剂区域)并在该区域上电镀 地附晶生长。在此形成一个孔结构,在该孔结构上再电镀地附晶生长,由 此形成带有峰-谷结构形式的表面结构化的面。在此,结构高部(峰)的间 距相应于光阻剂区域的间距并且可通过对电镀附晶生长的控制有针对性地 影响其火山口形状的造型,尤其是其高度。
在制造这种结构化表面时虽然可通过光阻剂区域的相应间距使各个结 构高部的间距选择得这样大,以致结构化表面具有单位面积尽可能少的支 承点和与待传送的承印物尽可能少的接触点。在同时减小每个结构高部的 相应支承区域时可减小油墨的开裂和由结构高部引起的剌口 (所谓"白斑") 对印刷图像的损坏。但另一方面存在一个问题,即在结构高部的间距相应 大的情况下承印物与结构高部之间的表面发生接触,在这些接触部位上发 生油墨淤积。

发明内容

本发明的任务在于,提供一种相对于现有技术改进的、与承印物接触 的、表面结构化的面,它这样构成,以致能可靠地引导承印物并且不损坏 或不影响承印物上的印刷图像。
本发明的另一个或变换的任务在于,提供一种相对于现有技术改进的、 用于电镀地制造表面结构化的面的方法,它允许以简单的方式制造这样构 成的表面,以致能够可靠地、无损坏地输送承印物。
根据本发明,该任务通过一种表面结构化的、与承印物接触的面和一 种用于电镀地制造表面结构化的面的方法来解决。
本发明的有利的进一步构型可由从属权利要求和后面的说明及附图中 得知。
提出一种表面结构化的、与承印物接触的面,其中表面结构化包括: 第一结构高部,它们彼此具有最小间距Al和各自的高度B1;第二结构高 部,它们彼此具有最小间距A2和各自的高度B2,具有B2〈B1,其特征在 于:间距A1与A2的比例在10:1至1:1的范围中。因此,根据本发明,与承印物接触的面具有表面结构化,它包括高的
和矮的结构高部,其中,矮的结构高部(高度为B2的结构高部)位于高的 结构高部(高度为B1的结构高部)之间。但这些矮的结构高部不是如现有 技术中描述的那样构造成上层结构上的子结构,而是相互也具有间距,这 些间距在高的结构高部的间距的数量级的范围中,最大达高的结构高部的 间距的约十分之一。因此该表面结构化的优点有利地在于,分别隔开间距 的高的和矮的结构高部相交替,以致由高的结构高部支承的承印物基于位 于高的结构高部之间的扁平的中间区域中的矮的结构高部而不能与该扁平 的中间区域接触。以此方式可有效避免高的结构高部之间的干扰性的油墨 淤积。也减少了所谓"白斑"的形成。
间距Al与A2的比例尤其可在5:1至1:1的范围中,优选在3:1至1:1 的范围中,特别优选在2:1至1:1的范围中。根据一个简单的实施方式,在 两个大的结构高部之间各设置一个小的结构高部。
最小的间距Al优选确定为相邻的第一结构高部的平均间距,最小的间 距A2优选确定为相邻的第二结构高部的平均间距。在这里,"相邻的结构 高部"是高度基本相同的彼此最靠近的结构高部。
根据本发明的另一优选实施方式,在结构高部之间构成平面的水平区 域。这尤其意味着:在基部扩宽的结构高部或者说它们的弯曲部不是彼此 直接过渡,而是通过平面的水平区域彼此分开。
根据本发明的另一优选实施方式,间距Al和间距A2分别在约50pm 至约500pm的范围中,最好分别在约5(Him至约200^im的范围中。
根据本发明的另一优选实施方式,高度Bl在约5pm至约5(Hrni的范围 中,最好在约10nm至约30jim的范围中,高度B2在约2pm至约25[xm的 范围中,最好在约5pm至约15pm的范围中。
根据本发明的另一优选实施方式,第一结构高部具有第一支承区域, 第一支承区域具有第一有效支承面积Cl ,第二结构高部具有第二支承区域, 第二支承区域具有第二有效支承面积C2,其中Cl在约3^11112至约30pm2 的范围中,C2在约l^m^至约5^ir^的范围中。"有效支承面积"的概念结 合图4详细说明。
在本发明范围中还考虑加工承印物的机器,尤其是印刷机,或用于平 版胶印的加工单张纸的轮转印刷机,其特征在于具有至少一个如上针对本发明所述的与承印物接触的面。最好这样的面被接收在引导承印物的滚筒上。
提出一种按照本发明的用于电镀地制造表面结构化的面的方法,其中, 在一个导电基质上构成彼此隔开的、电绝缘的区域,其特征在于:构成具
有直径Dl和彼此间的最小间距Al的第一电绝缘区域以及具有直径D2和 彼此间的最小间距A2的第二电绝缘区域,其中,间距A1和A2的比例在 10:1至1:1的范围中,其中D2〈D1。
在实施根据本发明的方法时可通过构成具有不同直径的电绝缘区域来 产生不同高度的(优选高的和矮的)结构高部,为此它们根据本发明以彼 此隔开间距的方式布置,如以上针对根据本发明的面所描述的那样。
根据本发明方法的一个优选的进一步构型规定,将基质置入一个电镀 浴中,电绝缘区域至少部分地被电镀地附晶生长,所产生的孔结构电镀成 型出,所产生的表面结构化的面与孔结构分离。
根据本发明方法的另一优选的进一步构型规定,为了制造用于构成面 族的模子,所产生的表面结构化的面电镀地成型出,该面族是多个由该模 子成型出的面。

附图说明

本发明的有利的进:步构型:、下面参照附图^助至少二个优选实施例详细
解释本发明以及本发明的其它在结构和功能上有利的进一步构型。
附图表示:
图1 根据本发明的面的一个优选实施例在制造阶段的示意性剖面; 图2 根据本发明的面的一个优选实施例的示意性剖面; 图3 根据本发明的面的一个优选实施例的俯视图;及 图4 根据本发明的面的结构高部。 在附图中彼此相应的元件分别设置相同的标记。

具体实施方式

图1中所示的根据本发明的面的一个优选实施例示出一个导电基质2 连同施加在其上的电绝缘的区域4a及4b,其中区域4a具有直径Dl,该直径大于区域4b的直径D2。区域4a和4b最好用所谓的"光阻剂"制成并 且基本上圆形地施加。在此,直径Dl和D2应理解为相应圆形区域4a和 4b的平均直径。在这里,较大区域的直径Dl最好在约75至lOOpm的范围 中,而较小区域的直径D2最好在约30至70jim的范围中。
带有施加在其上的电绝缘区域4a及4b的导电基质2接着被置入电镀 浴中。在该电镀浴中,如图1中所示,电绝缘区域4a和4b附晶生长,其 中产生例如由镍构成的孔结构6。该孔结构6接着可被钝化并在一个电镀浴 中在镍中成型出。在此产生具有结构化表面的面8,在下一方法步骤中该面 可与孔结构6离开。
在此可有目的地调整孔结构6中的孔或者面8的结构高部10a和10b。 为此相应地设置电绝缘区域4a及4b各自的直径Dl及D2和相互间距Al 及A2并且相应地控制电镀过程、尤其是它的持续时间。在此通过电绝缘区 域4a及4b的附晶生长可达到:产生第一结构高部10a和第二结构高部10b, 其中第一 (高的)结构高部10a比第二 (矮的)结构高部10b高。
面8在离开孔矩阵结构6后可被钝化,例如借助铬,并且再被电镀成 型。在此产生的模子可被用来构造一族具有结构化表面的面8,其中基于该 模子可通过电镀成型产生多个带有结构化表面的面。关于该电镀制造方法 以及构造一族具有结构化表面的面尤其参考WO2006/112696 A2的公开内 容。
图2中表示以此方式制造的具有结构化表面的面8,其中结构化表面、 尤其是结构高部10a及10b设置有层12,该层优选由镍并附加铬构成或仅 由铬构成,并且设置有排斥油墨的覆层14,该覆层优选为硅或所谓溶胶凝 胶(Sol-Gel)。
由图2还可看出:第一结构高部10a具有平的支承面16,而第二结构 高部10b不具有这种平的支承面,而是具有尖18。第一和第二结构高部10a 和10b的支承区域构造成平的支承面还是尖,取决于电绝缘区域4a和4b 的直径以及时间控制,尤其是电镀过程的持续时间。因此,也可以与图1 及2中所示相反,结构高部10a具有尖而不是基本平面的支承面16。
在图2中面8设置有第一结构高部10a,它们以相应的最小相互间距 Al布置。这里最小间距A1应看作相邻结构高部的平均间距。参照图3在 这里要注意,"相邻结构高部"的概念应被视为这个间距: 一个结构高部到与其最邻近的相同高度的结构高部所具有的间距。此外图2中还表示, 表面8具有第二结构高部10b,它们以相邻结构高部的最小间距或平均间距 A2布置,其中在所选择的实施例中间距A2与间距Al基本一致,g卩,根 据该实施例间距Al与A2的比例为1:1。对此变换地,在第一结构高部10a 可设置多个第二结构高部10b,最好两个、三个或四个(根据本发明最多十 个)这样的第二结构高部10b,其中,间距Al与A2的比例则为2:1, 3:1 或4:1 (或直到10:1)。
根据本发明,面8在第一结构高部10a之间的平的水平面20的区域中 设置有补充的第二结构高部10b,以避免待传送的承印物与在主要设置用于 传送承印物的第一结构高部10a之间的平的水平面20之间接触。在面8根 据本发明构型的情况下还可改善其所谓的"应急运行特性",即在覆层14 或者甚至层12磨损并且承印物在平的水平面20的区域中接触的情况下通 过所设置矮的结构高部10b能尽可能避免可能的油墨淤积。
间距Al和A2分别在约50|im至约500拜的范围中,最好为约200nm。 第一结构高部10a及第二结构高部10b的高度Bl和B2最好为约20pm及 约5pm。层12的层厚dl在0.5nm到20pm之间,最好小于5pm,特别优 选在约2拜。覆层的层厚d2最好在lpm以下范围中,特别优选在使用溶胶 凝胶覆层情况下在纳米范围中。
由图2还可看出,通过层12、例如镍层可导致结构高部10a及10b的 变圆,其中这样变圆的结构高部具有的优点是,它们深度较小地压入待传 送的承印物中并且由此对印刷图像造成的损害(所谓"白斑")较小。这 样变圆的结构的另一优点在于,可消除侧凹并且结构总体变得平滑,以致 在清洗该结构化表面时不会使所使用的清洗布的绒毛保留挂在该结构中。
图3中所示的面8的俯视图表示第一和第二结构高部10a及10b和它 们各自的相互间距Al及A2。在该优选实施例中结构高部10a及10b分别 以方形格栅的形状布置,其中,较小的升高结构部分10b正好位于较大的 结构高部10a之间。此外在图3中还可看出,结构高部10a和10b各具有扩 宽的基部22a或22b以及各具有一个有效的支承面24a或24b。
图4中示例性表示出一个结构高部,借助该图将说明"有效支承面" 的概念。所示结构高部26用其尖部分地压入要输送的承印物28中。因此 结构高部26的尖的区域构成一个支承区域30,承印物28在该支承区域中位于结构高部26上并被该结构高部26支承及传送。根据结构高部26的尖 压入承印物28的深度,对于对应的结构高部26得到一个(在该图中以横 截面用虚线示出的)有效支承面32,当结构高部26在支承区域30中不构 成承印物28可位于其上的平的支承面积时,该有效支承面代表用于承印物 28的结构高部26。在这里第一结构高部10a和第二结构高部10b的有效支 承面积用Cl和C2表示,以pi^为单位。面18的总支承份额(有效支承面 积的和)最好在约5%至约10%的范围中。
替换图3中所示的结构高部规则布置,也可以随机布置,该布置有利 地避免了被传送的承印物中可用肉眼看出的莫阿图纹(Moir6-Muster)。变 换地,也可使不同的面或滚筒包衬的结构高部规则地但以不同的网纹度 布置,以避免莫阿效应(可比较不同的分色)。
此外(变换地或附加地)还可以随机选择电绝缘区域的直径并由此达 到结构高部的高度的随机分布。
参考标记
2 基质(导电)
4a 第一区域(电绝缘)
4b 第二区域(电绝缘)
6 孔结构
8 具有结构化表面的面
10a 第一结构高部
10b 第二结构高部
12 层
14 覆层
16 平的支承面
18 尖
20 平的水平面
22a 基部
22b 基部
24a 有效的支承面
24b 有效的支承面
1026 结构高部
28 承印物
30 支承区域
32 有效支承面
Al, A2 间距
Bl, B2 高度
Cl, C2 有效支承面积用
Dl, D2 直径
dl, d2 层厚
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