DE2911908C2

DE2911908C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Zylindern, deren äußere Mantelfläche nahtlos mit einer lichtempfindlichen Harzfolie überzogen ist

Info

Publication number: DE2911908C2
Application number: DE2911908A
Authority: DE
Inventors: Seiji Neyagawa Osaka Arimatsu
Original assignee: Nippon Paint Co Ltd
Current assignee: Nippon Paint Co Ltd
Priority date: 1978-03-29
Filing date: 1979-03-27
Publication date: 1984-10-18
Also published as: DE2911908A1; GB2017570A; JPS54130205A; US4337220A; GB2017570B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Zylindern, deren äußere Mantelfläche nahtlos mit einer lichtempfindlichen Harzfolie überzogen ist, bei dem die lichtempfindliche Harzfolie auf die Oberfläche des Zylinders aufgewickelt und um diesen herumgewickelt wird, ohne daß eine wesentliche Überlappung und ein wesentlicher Abstand zwischen den Rändern der aufgewickelten Harzfolie auftreten, und bei dem die Oberfläche der Harzfolie auf dem sich drehenden Zylinder mit einer parallel dazu angeordneten, sich ebenfalls drehenden Walze unter Erhitzen in Kontakt gebracht wird, um so die Ränder der Harzfolie durch Schmelzen miteinander zu verbinden und der Harzfolie eine gleichmäßige Dicke zu verleihen. Zylinder, deren äußere Mantelfläche nahtlos mit einer lichtempfindlichen Harzfolie überzogen ist. werden in großem Umfange als Originalzylinder für die Herstellung von endlosen zylindrischen Har/plattcn, wie z. B. Harz-Tiefdruckzylindcrn und Harz-Hochdruekzylindern, verwendet. Diese Harzzylinder werden in der Regel hergestellt durch Aufbringen einer lichtempfindlichen Harzlösung auf die Oberfläche eines Zylinders durch Aufsprühen oder Beschichten und anschließendes

Trocknen des aufgebrachten Überzugs.

Obgleich dieses Verfahren geeignet ist für das Beschichten von Zylindern mit verhältnismäßig dünnen lichtempfindlichen Harzüberzügen, wie im Falle der Herstellung von lichtempfindlichen Harz-Tiefdruck-Originalzylindem, treten jedoch Probleme auf, wenn verhältnismäßig dicke Überzüge aufgebracht werden sollen. So muß beispielsweise zur Herstellung eines Zylinders mit einem beispielsweise 3 mm dicken Ii :htempfindlichen Har/.überzugs zur Herstellung des lichtempfindlichen Harzüberzugs die Beschichtung wiederholt durchgeführt werden, was technisch sehr umständlich ist. Außerdem sind wegen der großen Dicke lange Trocknungszeiten erforderlich.

Aus der DE-AS 22 32 424 ist eine Walze mit einer im Verhältnis zum Durchmesser großen Länge aus einem Metallrohr als Grundkörper und mit einem gegen Säure widerstandsfähigen Überzug für ein Durchlaufgerät zur Naßbehandlung photographischer Filme bekannt. In diesem Falle dient jedoch das Aufwickeln blattförmiger Schichtträger nur dazu, die Metallwalze zu bedecken, ohne daß es damit erforderlich und möglich ist, eine Harzschicht mit einer gleichmäßigen Dicke über den Gesamtbereich einschließlich des Randabschnittes auf-

zubringen.

in der DE-OS 27 22 896 (älteres Recht) sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von durch Licht härtbaren, thermoplastischen, elastomeren Druckplatten beschrieben, wobei eine nahtlose Kantenverbindung erzielt wird durch Anpressen einer drehbaren, innenbeheizten Walze an die mit der Druckplatte belegte Umfangsfläche eines Zylinders. Bei diesem Verfahren, bei dem eine Kontakterhitzung unter Verwendung einer Innenheizung durchgeführt wird, tritt jedoch der Nachteil auf, daß die Druckplatte mit der Oberfläche der Heizeinrichtung, d.h. der Heizwalze, in Kontakt kommt, die stets eine höhere Temperatur als die Druckplatte hat. Dadurch wird die Druckplatte an der Auflagestclle weich und sie ha^ftet ar -ter Oberfläche der Heizeinrichtung, d. h. der Heizwalze. Um dies zu verhindern, muß die Oberfläche der Heizeinrichtung einer speziellen Vorbehandlung, beispielsweise durch Behandlung mit einem fluorierten Harz oder durch Aufbringen von Siliconöl, unterzogen werden. Auch ist der Bereich der für diese Zwecke verwendbaren lichtempfindlichen Harze sehr stark eingeschränkt.

Aufgabe der Erfindung war es daher. Mittel und Wege zu finden, mit deren Hilfe es möglich ist, Zylinder, deren äußere Mantelfläche mit einer verhältnismäßig so dicken, beispielsweise 1 bis 4 mm dicken, lichtempfindlichen Harzfolie überzogen ist, auf technisch einfache Weise und unter geringemZeitaufwand herzustellen.

Es wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst werden kann durch die kombinierte 55 Verwendung einer im Abstand von der Oberfläche der Harzfolie angeordneten äußeren Infrarotstrahlungsheizeinrichtung und einer mit der äußeren Oberfläche der Harzfolie in Kontakt stehenden unbeheizten Walze, wobei letztere dazu dient, eine gleichmäßig dicke Harzhi) folie zu erzeugen, die nach dem Verschweißen der Stoßkanten völlig frei von Oberflächendefekten ist. Dabei verlaufen Zylinder und Walze stets parallel zueinander entweder in horizontaler Richtung oder in vertikaler Richtung.

b'> Ein Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Zylindern, deren äußere Mantelfläche nahtlos mit einer lichtempfindlichen Harzfolie überzogen ist. bei dem die lichtempfindliche Har/.folie auf die

Oberfläche des Zylinders aufgewickelt und um diesen herumgewickelt wird, ohne daß eine wesentliche Überlappung und ein wesentlicher Abstand zwischen den Rändern der aufgewickelten Harzfolie auftreten, und bei dem die Oberfläche der Harzfolie auf dem sich drehenden Zylinder mit einer parallel dazu angeordneten, sich ebenfalls drehenden Waize unter Erhitzen in Kontakt gebracht wird, um so die Ränder der Harzfolie durch Schmelzen miteinander zu verbinden und der Harzfolie eine gleichmäßige Dicke zu verleiher·, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Erhitzen mittels einer im Abstand von der Oberfläche der Harzfolie angeordneten äußeren Infrarotstrahlungsheizeinrichtung durchgeführt wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung dieses Verfahrens wird die lichtempfindliche Harzfolie auf die Oberfläche des Zylinders aufgewickelt und um diesen herumgewickelt unter Zwischenschaltung eines Klebemittels zwischen der Harzfolie und dem Zylinder.

Die einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildende Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens mit einem Zylinder, auf den und um den herum eine lichtempfindliche Harzfuiie gewikkelt wird, einer Einrichtung, die den Zylinder drehbar lagert, einer Antriebseinrichtung zum Drehen des Zylinders, einer Einrichtung zum Erhitzen der Harzfolie, einer parallel zu dem Zylinder angeordneten Walze und einer Einrichtung zum drehbaren Lagern dieser Walze, die beliebige Bewegungen der Walze erlaubt, um sie dem Zylinder zu nähern oder von diesem zu entfernen, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung eine im Abstand von der Oberfläche der Harzfolie angeordnete äußere Infrarotstrahlungsheizeinrichtung darstellt.

Erfindungsgemäß ist es auf technisch einfache und dennoch sehr wirksame Weise möglich, eine gleichmäßig dicke Harzfolie auf einem Zylinder mit einer nahtlosen Kantenverbindung herzustellen, wobei durch Verwendung einer im Abstand angeordneten Außenheizung die lichtempfindliche Harzfolie nicht in direkten Kontakt mit der äußeren lnfrarotstrahlungsheizeinrichtung kommt, so daß auch eine große Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur der Infraroistrahlungsheizeinrichtung und der Temperatur der Harzfolie vorliegen kann. Außerdem ist erfindungsgemäß die Heizeinrichtung von der Formgebungseinrichtung (Walze) getrennt, so daß die Oberfläche der Formgebungseinrichtung, d. h. der Walze, keiner spezifischen Vorbehandlung unterworfen zu werden braucht. Das hat zur Folge, daß erfindungsgemäß die verschiedensten lichtempfindlichen Harze, d. ti. eine viel größere Gruppe von Harzen als bei den bisher beschriebenen Verfahren, eingesetzt werden können.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungin näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. I eine Frontansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

F i g. 2 eine ebene Draufsicht auf die in F i g. 1 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

F i g. 3(a) und (b), jeweils perspektivische Ansichten von Ausführungsformen der Erfindung, die den Zustand einer auf einen Zylinder aufgewickelten und um diesen herumgewickelten lichtempfindlichen Harzfolie zeigen; und

Fig.4(a) bis 4(c) ebene Draufsichten auf Ausführungsformen einer lich'empfindlichen Harzfolie, die auf einen Zylinder aufgewickelt und um diesen herumgewickelt werden soll.

In der in den Fi g. 1 und 2 dargestellten Vorrichtung stellt die Ziffer 1 einen Zylinder dar. auf den und um den herum eine lichtempfindliche Harzfolie aufgewickelt werden soll, und die Ziffer 2 repräsentiert eine Achse, die daran befestigt ist. Die Ziffer 3 gibt ein Lager an, das den Zylinder 1 in horizontaler Lage unterstützt, wobei gegebenenfalls ein Einsetzen und Entfernen des Zylinders 1 möglich ist. Am linken Ende der Achse 2 befindet sich ein (nicht dargestelltes) Getriebe, durch das eine Drehkrafi von einer Antriebsquelle 4 auf den Zylinder 1 übertragen wird. Die Ziffer 5 repräsentiert eine Walze, deren Oberfläche vorzugsweise mit einer Chrornplattierung oder einem Teflonüberzug versehen ist, um gegebenenfalls ein Haften des erweichten lichtempfindlichen Harzes beim Erhitzen desselben zu verhindern. Der Abschnitt 6 enthält einen (nicht dargestellten) Lagerblock, der die Walze 5 trägt und den Lagerblock in die Lage versetzt, sich dem Zylinder 1 zu nähern oder von ihm zu entfernen. Nachdem der Abstand zwischen dem Zylinder 1 und der Walze 5 eingestellt v, ;rden ist, wird der Lagerbiock so fixiert, daß sich der Abstand während des Betriebs nicht ändert. Im oberen Abschnitt des Zylinders 1 ist eine (nicht dargestellte) Infrarot-Heizeinrichlung zum Erweichen der lichtempfindlichen Harzfolie vorgesehen.

In der vorstehend beschriebenen Vorrichtung können der Zylinder 1 und die Walze 5 parallel zueinander in horizontaler Richtung, wie in F i g. 2 dargestellt, oder in vertikaler Richtung angeordnet sein. Wenn sie in vertikaler Richtung angeordnet sind, kann sich der Zylinder 1 oberhalb der Walze 5 befinden oder umgekehrt. Bei der Walze 5 kann es sich in der Regel um eine frei drehbare Walze handeln, es ist aber auch ein Zwangsantrieb zum Drehen des Zylinders 1 möglich. Bezüglich des Antriebsmechanismus des Zylinders 1 sei bemerkt, daß die Anwendung dieses Mechanismus nicht immer erforderlich ist, sondern daß auch irgendein beliebiger anderer verwendet werden kann, der in der Lage ist, de;. Zylinder zu drehen und anzutreiben. In entsprechender Weise ist der Mechanismus zur Einstellung des Abstandes zwischen dem Zylinder 1 und der Walze 5 auf den vorstehend beschriebenen nicht beschränkt, sondern es kann auch irgendein anderer Mechanismus verwendet werden, der es ermöglicht, den Abstand zwischen Walze 5 und Zylinder 1 zu variieren. Daneben ist es auch möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung in Abhängigkeit von der Länge und dem Durchmesser des Zylinders zu ändern und zu modifizieren.

so Das konkrete Verfahren zur Herstellung des lichtempfindlichen Harzzylinders unter Verwendung der in F i g. 1 und 2 beschriebenen Vorrichtung wird nachfolgend näher erläutert.

Zt-erst wird der Zylinder 1 in der Vorrichtung in die vorgesehene Position gebracht. Dann wird auf die Oberfläche des Zylinders ein Streifen, der auf beiden Oberflächen Klebeschichten aufweist, aufgeklebt. Der Zweck der Verwendung des Klebestreifens ist der, eine lichtempfindliche Harzfolie an dem Zylinder 1 zu fixieren. Anstelle der Verwendung des Klebestreifens kann auch ein geeigneter Klebstoff aufgebracht werden. Außerdem kann irgendein Dämpfungsmaterial, wie es üblicherweise beim Gummidruck verwendet wird, zwischen der lichtempfindlichen Harzfolie und dem Zylinder angeordnet werden.

Dann wird der Abstand oder Zwischenraum zwischen dem Zylinder 1 und der Walze 5 auf einen Wert eingestellt, der im wesentlichen der Dicke der lichtempfindli-

chen Harzfolie entspricht, und die lichtempfindliche Harzfolie wird auf die Oberfläche des Zylinders 1 aufgewickelt und um diese herumgewickelt, wobei der Zylinder 1 langsam gedreht wird, ohne daß eine Überlappung und ein Zwischenraum zwischen den Randteilen der aufgewickelten Folie entsteht.

Ein Beispiel für den aufgewickelten Zustand der lichtempfindlichen Harzfolie ist in Fig.3(a) gezeigt, in der eine lichtempfindliche Harzfolie la mit einer vorgegebenen Größe (Breite und Länge) (Fig.4(a)) so aufgewickelt ist, daß ihr Ende parallel zur Richtung der Achse 2 des Zylinders 1 verläuft und weder eine Überlappung noch ein Abstand an der Verbindungsstelle 8a der beiden Enden auftritt. In diesem Falle ist es nicht immer erforderlich, daß die lichtempfindliche Harzfolic eine rechteckige Form hat, wie in Fig.4(a) dargestellt, sondern es kann auch eine solche mit einer Parallclogrammform. wie in F i g. 4(b) gezeigt, oder eine solche mit eingekerbten Enden, wie in F i g. 4(c) gezeigt, verwendet werden.

Ein anderes Beispiel für den Zustand der aufgewickelten lichtempfindlichen Harzfolie ist in der F i g. 3(b) gezeigt. Die in Form eines Bandes Tb vorliegende lichtempfindliche Harzfolie ist spiralförmig aufgewickelt, ohne daß eine Überlappung oder ein Abstand an der Verbindungsstelle Sb der beiden seitlichen Enden auftritt. Durch Verwendung einer Folie in Bandform ist es nicht erforderlich, die Länge der Umfangsfläche des Zylinders 1 genau abzumessen. In diesem Falle kann der überschüssige Anteil der Folie unter Anwendung eines konventionellen Verfahrens nach dem Erhitzen und Erweichen in der nachfolgenden Stufe abgeschnitten werden.

Das Aufwickeln der lichtempfindlichen Harzfolic kann manuell oder unter Zuhilfenahme irgendeiner mechanischen Vorrichtung erfolgen. Es ist ferner bevorzugt, daß die Harzfoiie vor dem Aufwickeln auf einem Träger mit einer guten Dimensionsbeständigkeit (?.. B. einer Polyesterfolie) gehalten wird. Außerdem kann im Falle der Verwendung einer lichtempfindlichen Harzfolie in Bandform diese vor dem Aufwickeln in einem aufgewickelten Zustand auf einer Rolle mit einem dazwischenliegenden Trennmaterial vorliegen.

Der Zylinder wird langsam gedreht, während die Harzfolie mittels einer Infraroterhitzungseinrichtung erhitzt wird. Die Drehungsgeschwindigkcit des Zylinders 1 wird in der Regel so eingestellt, daß eine Erweichung der Verbindungsstelle erzielt werden kann, das heißt auf einen Wert von 100 cm/min oder weniger, vorzugsweise von 25 bis 75 cm/min (Umfangsgeschwindigkeit). Die Infraroterhitzungseinrichtung ist nur erforderlich, um genügend Wärme zuzuführen zum Erweichen der Harzfolie, und ein übermäßiges Erhitzen, das zu einem Fließen des Harzes führen würde, sollte vermieden werden, weil das fließende Harz an der Walze 5 haftet oder herunterhängt, wodurch die Kontrolle der Filmdicke schwierig wird. Die elektrische Energie der Infraroterhitzungseinrichtung und der Strahlungsabstand sollten in Abhängigkeit von der Erweichungstemperatur des Harzes und der Drehgeschwindigkeit des Zylinders 1 variiert werden. So kann beispielsweise im Falle der Verwendung eines lichtempfindlichen Harzes mit einer Erweichungstemperatur von bO'C. wie in dem weiter unten beschriebenen Ausführungsbeispiel angegeben, das Erhitzen und Erweichen des Harzes in ausreichendem Maße durch Wärmestrahlung unter Zuhilfenahme einer Infraroterhitzungseinrichtung von 900 W in einem Abstand von 2,5 cm für einen Zeitraum von 10 min erzielt werden, wenn die Umfangsgeschwindigkeit des Zylinders 1 55 cm/min beträgt. Auf diese Weise werden die Randteile der Harzfolie auf dem Zylinder 1 durch Schmelzen miteinander vereinigt, so daß die Stoßstellc verschwindet, und die Dicke der Harzfolie wird gleichmäßig. Nach dem Verbinden der Harzfolie durch Schmelzen wird die Heizeinrichtung ausgeschaltet und die Drehung des Zylinders 1 wird fortgesetzt, bis die Harzfolic auf dem Zylinder 1 auf Raumtemperatur

ίο abgekühlt ist, wobei man den gewünschten Zylinder mit lichtempfindlichem Harzüberzug erhält.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können leicht und schnell Zylinder mit einem lichtempfindlichen Harzfolienüberzug in einer festen Form hergestellt werden. Daneben kann der erfindungsgemäß hergestellte Zylinder als solcher auch für die Herstellung von Druckzylindern verwendet werden. Dies ist extrem vorteilhaft in bezug auf die Beibehaltung der Präzision, die beim Drucken cc forderlich ist.

Die Erfindung wird durch das nachfolgende Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Beispiel

In der in den F i g. 1 und 2 dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung wird ein Eisenzylinder (Umfang 550 mm), der in einer Gummidruckvorrichtung verwenden' ist. zuerst eingesetzt und an der Oberfläche des Zylinders wird ein Streifen, der auf beiden Oberflächen

ίο Klebstoffschichten aufweist (0,13 mm) angeklebt (etwa 2 min).

Dann wird eine lichtempfindliche Harzfolie (Dicke 2,5 mm) auf eine Länge von 550,8 mm zugeschnitten (etwa 4 min) und auf den Klebestreifen des Zylinders auf-

J5 und um diesen herumgewickelt (etwa 2 min). Der Abstand zwischen dem Zylinder und der Walze beträgt zu diesen'! Zeitpunkt 2.-5 mm.

Der Zylinder wird mit einer Geschwindigkeit von 1 UpM unter Bestrahlung mit infraroter Strahlung in einem Abstand von 2,5 cm mittels einer lnfrarothetzeinrichtung von 900W gedreht. Nach 10-minütigem Drehen des Zylinders verschwindet die Stoßstelle der Harzfolie und man erhält auf dem Zylinder einen gleichmäßig dicken Harz.über/ug. Der Betrieb der Infraroterhit-Zungseinrichtung wird gestoppt und das Drehen des Zylinders wird fortgesetzt bis die Harzschicht auf Raumtemperatur abgekühlt ist (etwa 2 min).

Dann wird die Walze von dem Zylinder wegbewegt und der Zylinder wird herausgenommen, wobei man einen Zylinder mit einem 2,5 mm dicken lichtempfindlichen Harzüberzug erhält. Die Gesamtarbeiu^eit beträgt etwa 20 min. Da die Dicke des Klebestreifens von dem Harz (Gummi) absorbiert worden ist, umfaßt die oben erwähnte Dicke von 23 mm auch die Dicke des Klebestreifens von 0,13 mm.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

i. Verfahren zur Herstellung von Zylindern, deren äußere Mantelfläche nahtlos mit einer lichtempfindlichen Harzfolie überzogen ist, bei dem die lichtempfindliche Harzfolie auf die Oberfläche des Zylinders aufgewickelt und um diesen herumgewickelt wird, ohne daß eine wesentliche Überlappung und ein wesentlicher Abstand zwischen den Rändern der aufgewickelten Harzfolie auftreten, und bei dem die Oberfläche der Harzfolie auf dem sich drehenden Zylinder mit einer parallel dazu angeordneten, sich ebenfalls drehenden Walze unter Erhitzen in Kontakt gebracht wird, um so die Ränder der Harzfolie durch Schmelzen miteinander zu verbinden und der Harzfolie eine gleichmäßige Dicke zu verleihen, dadurch gekennzeichnet, daß das Erhitzen mittels einer im Abstand von der Oberfläche der Harzfolie »ageordneten äußeren Infrarotstrahlungsheizeinrichtung durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfindliche Harzfolic auf die Oberfläche des Zylinders aufgewickelt und um diesen herumgewickelt wird unter Zwischenschaltung eines Klebemittels zwischen der Harzfoiie und dem Zylinder.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, mit einem Zylinder, auf den und um den herum eine lichtempfindliche Harzfolie gewickelt wird, einer Einrichtung, die den Zylinder drehbar lagert, eir^r Antriebseinrichtung zum Drehen des Zylinders, einer Einrichtung zum Erhitzen der Harzfolie. e-iner -arallel zu dem Zylinder angeordneten Walze und einer Einrichtung zum drehbaren Lagern dieser Walze, die beliebige Bewegungen der Walze erlaubt, um sie dem Zylinder zu nähern oder von diesem zu entfernen, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung eine im Abstand von der Oberfläche der Harzfolie angeordnete äußere Infrarotstrahlungsheizeinrichtung darstellt.