表面结构化的与承印物接触的面及其制造方法 |
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| 申请号 | CN200810099053.8 | 申请日 | 2008-05-16 | 公开(公告)号 | CN101306602B | 公开(公告)日 | 2011-11-23 |
| 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： |
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| 说明书全文 | 表面结构化的与承印物接触的面及其制造方法技术领域背景技术[0002] 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。 [0003] DE 39 31 479 A1描述了作为包衬的薄膜设有一个化学上稳定的、耐磨损、不可压缩的支承层，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硅覆层。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。 [0004] DE 100 63 171 A1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100μm之间，而易净化层作为厚度在10nm与2μm之间的变粗糙的显微结构被覆盖在高部上。 [0005] DE 198 03 787 A1描述了一种具有疏水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10μm及平均间距为50nm至10μm的高部。这些高部可被沉积在平均高度为10μm至1mm及平均间距为10μm至1mm的一个上层结构上。 [0006] 此外WO 2006/112696A2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。 [0007] 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刺口(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。 [0008] 发明内容 [0009] 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。 [0010] 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。 [0011] 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。 [0012] 本发明提出了一种表面结构化的、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A1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。 [0013] 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。 [0014] 间距A1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。 [0015] 最小的间距A1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。 [0016] 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。 [0017] 根据本发明的另一优选实施方式，间距A1和间距A2分别在约50μm至约500μm的范围中，最好分别在约50μm至约200μm的范围中。 [0018] 根据本发明的另一优选实施方式，高度B1在约5μm至约50μm的范围中，最好在约10μm至约30μm的范围中，高度B2在约2μm至约25μm的范围中，最好在约5μm至约15μm的范围中。 [0019] 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C1，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2 2 2 2 效支承面积C2，其中C1在约3μm 至约30μm 的范围中，C2在约1μm 至约5μm 的范围中。“有效支承面积”的概念结合图4详细说明。 [0020] 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。 [0021] 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D1和彼此间的最小间距A1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。 [0022] 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。 [0023] 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。 [0025] 所描述的发明以及所描述的本发明有利构型也可彼此任意组合地作为本发明的有利的进一步构型。下面参照附图借助至少一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。 [0026] 附图表示： [0027] 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； [0028] 图2根据本发明的面的一个优选实施例的示意性剖面； [0029] 图3根据本发明的面的一个优选实施例的俯视图；及 [0030] 图4根据本发明的面的结构高部。 [0031] 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[0032] 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D1，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D1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D1最好在约75至100μm的范围中，而较小区域的直径D2最好在约30至70μm的范围中。 [0033] 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。 [0034] 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D1及D2和相互间距A1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。 [0035] 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。 [0036] 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)。 [0037] 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。 [0038] 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A1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A1基本一致，即，根据该实施例间距A1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A1与A2的比例则为2∶1，3∶1或4∶1(或直到10∶1)。 [0039] 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。 [0040] 间距A1和A2分别在约50μm至约500μm的范围中，最好为约200μm。第一结构高部10a及第二结构高部10b的高度B1和B2最好为约20μm及约5μm。层12的层厚d1在0.5μm到20μm之间，最好小于5μm，特别优选在约2μm。覆层的层厚d2最好在1μm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。 [0041] 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。 [0042] 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A1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。 [0043] 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。2 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C1和C2表示，以μm 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。 [0044] 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(Moiré-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角度布置，以避免莫阿效应(可比较不同的分色)。 [0045] 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。 [0046] 参考标记 [0047] 2 基质(导电) [0048] 4a 第一区域(电绝缘) [0049] 4b 第二区域(电绝缘) [0050] 6 孔结构 [0051] 8 具有结构化表面的面 [0052] 10a 第一结构高部 [0053] 10b 第二结构高部 [0054] 12 层 [0055] 14 覆层 [0056] 16 平的支承面 [0057] 18 尖 [0058] 20 平的水平面 [0059] 22a 基部 [0060] 22b 基部 [0061] 24a 有效的支承面 [0062] 24b 有效的支承面 [0063] 26 结构高部 [0064] 28 承印物 [0065] 30 支承区域 [0066] 32 有效支承面 [0067] A1，A2 间距 [0068] B1，B2 高度 [0069] C1，C2 有效支承面积用 [0070] D1，D2 直径 [0071] d1，d2 层厚 |
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