Farbduktorwalze einer Rollendruckmaschine

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Farbduktorwalze einer Rollendruckmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Farbduktorwalzen von Rollendruckmaschinen nehmen die Druckfarbe aus einem Filmfarbwerk auf und übertragen diese meist über weitere Farbübertragungswalzen auf den Druckplattenzylinder, der die Farbe an einen Gummituchzylinder und schließlich auf das Sujet überträgt.

[0003] Für das Druckergebnis ist es von essentieller Bedeutung, dass die Farbaufnahme der Farbduktorwalze homogen ist und der Farbfilm auf der Duktorwalze nicht abreißt oder die Duktorwalze blank oder trocken läuft.

[0004] Hierbei hängt das Blanklaufen oder der Farbfilmriss auf der Duktorwalzenoberfläche von der Zusammensetzung der Druckfarbe, der Konzentration des beim Drucken verwendeten Feuchtmittels oder von eventuellen auf der Duktorwalzenoberfläche anhaftenden Verunreinigungen ab.

[0005] Aus dem Stand der Technik sind bereits Farbduktorwalzen mit keramischer Oberfläche bekannt, die meistens aus einer Mischung aus Chromoxid (Cr₂O₃) und Titanoxid (TiO₂) bestehen, die jedoch hinsichtlich der Blanklaufeigenschaften nur unbefriedigende Ergebnisse erzielen.

[0006] Eine Verbesserung der Blanklaufeigenschaften wurde durch Farbduktorwalzen mit einer metallischen Spritzschicht erreicht, die durch Hochgeschwindigkeitsflammspritzen auf der Farbduktorwalze aufgebracht wurde. Dabei besteht die metallische Spritzschicht, vorzugsweise aus einer Metalllegierung, wie beispielsweise aus Nickel (Ni), Chrom (Cr), Eisen (Fe), Bor (B) und Silizium (Si). Mit dieser metallischen Oberfläche kann das Blanklaufen gegenüber den keramischen Oberflächen zwar verbessert werden, eine gänzliche Verhinderung kann mit dieser Beschichtung aber nicht erreicht werden. Bislang hat man sich zur Verhinderung des Farbduktorblanklaufens zusätzlicher Antiadhäsivpasten bedient, die aber nur eine temporäre Wirkung zeigten.

[0007] Neben dem Blanklaufen des Farbduktors tritt im Farbwerk auch das Problem von Verschmutzungen auf. Diese Verschmutzungen, wie beispielsweise Papierstaub, gelangen in die Farbe des Farbwerkes und werden dort vom Farbduktor aufgenommen. Wobei oberflächlich anhaftende Verschmutzungen am Farbduktor wiederum ein Unterwandern von Farbe und somit das Blanklaufen begünstigen.

[0008] Druckschrift US 5,786,051 beschreibt eine Farbduktorwalze, deren Oberfläche durch Ionen-Implantation behandelt ist, so dass mikroskopische Risse und Poren geschlossen werden, um so eine glättere Oberfläche und dadurch eine höhere Abriebfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit zu erzielen.

[0009] Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zugrunde, eine Duktorwalze einer Rollendruckmaschine zu schaffen, die eine Oberfläche aufweist, bei der das Phänomen des Blanklaufens oder des Farbfilmrisses noch weiter reduziert oder ganz verhindert wird, wobei die Oberfläche gleichzeitig derart ausgestaltet sein soll, dass Kontaminationen weniger stark oder gar nicht an dieser anhaften.

[0010] Dieses Problem wird durch eine Farbduktorwalze einer Rollendruckmaschine gemäß Anspruch 1 gelöst.

[0011] Die Erfinder haben erkannt, dass zunächst die Oberflächenenergie, hierbei vor allem der polare Anteil, der Farbduktorwalzenoberfläche entscheidend ist für deren oleophile oder hydrophobe Eigenschaften. Je geringer die Oberflächenenergie ist, desto "farbfreundlicher" und "wasserfeindlicher" ist die Oberfläche. Hierdurch ist es auch zu erklären, dass die metallische Hochgeschwindigkeitsflammspritzschicht auf der Farbduktorwalzenoberfläche, die eine höhere Dichte und eine geringere Oberflächenenergie als die keramische Farbduktorwalzenoberfläche aufweist, auch eine bessere Farbaufnahmefähigkeit und somit geringere Blanklaufeigenschaften aufweist.

[0012] Die Erfinder haben weiter erkannt, dass auch die Morphologie, beziehungsweise die Topographie der Oberfläche einen Einfluss auf die Blanklaufeigenschaften der Farbduktorwalzenoberfläche hat. So können sich innerhalb von Poren und Mikrorissen in der Farbduktorwalzenoberfläche Kontaminationen, vor allem von Kalziumcarbonat und Kaolin anlagern, die aufgrund ihrer hydrophilen Eigenschaften als Keimzellen für das ungewollte Spreiten von Feuchtwasser auf der Duktorwalzenoberfläche führen, das ein Unterwandern der Farbe und eventuell ein Blanklaufen der Duktorwalze bewirkt.

[0013] Aus der DE 195 16 032 C2 ist ein Verfahren zur Veredelung der Oberfläche einer Farbübertragungswalze bekannt, bei dem mittels Ionenimplantation eine metallische Schicht auf der, mit einer Riffelung oder mit Vertiefungen versehenen Farbübertragungswalzenoberfläche, aufgebracht wird. Die Farbübertragungswalze rotiert mit der hohen Rotationsgeschwindigkeit der Druckmaschine von bis zu 60000 Umdrehungen/Minute und unterliegt somit einem erhöhten Abrieb und einem erhöhten Verschleiß. Mit Hilfe der durch Ionenimplantation aufgebrachten metallischen Beschichtung soll die Standzeit der Farbübertragungswalze durch Minimierung des Abriebs erhöht werden und gleichzeitig die Korrosionseigenschaft verbessert werden.

[0014] Die Farbduktorwalze hingegen rotiert mit einer um das circa 60-fachen niedrigeren Rotationsgeschwindigkeit. Diese geringe Rotationsgeschwindigkeit ist notwendig, um eine homogene Aufnahme der Farbe aus dem Farbkasten zu gewährleisten und ein Aufwirbeln der Farbe zu vermeiden. Bedingt durch die wesentlich geringere Rotationsgeschwindigkeit tritt die Verschleißproblematik an der Farbduktorwalze nur in geringerem Maße auf als bei der Farbübertragungswalze. An der Farbduktorwalze erschien bisher der Einsatz einer Plasmabeschichtung auf der Oberfläche einer Farbduktorwalze, wobei die Beschichtung einen nicht zu vernachlässigenden Kostenaufwand bedeutet, nicht sinnvoll zu sein.

[0015] Aus den gewonnenen Erkenntnissen heraus schlagen die Erfinder vor, eine Farbduktorwalze einer Rollendruckmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, dahingehend zu verbessern, dass die Walzenoberfläche eine Beschichtung aufweist, die mittels Plasma-Immersions-Ionenimplantation aufgebracht ist.

[0016] Mit Hilfe der Plasma-Immersions-Ionenimplantation, die auch kurz mit lonenimplantation oder mit Vakuum Plasmatechnologie bezeichnet wird, können die Vorteile der konventionellen lonenimplantation auf großflächige, komplexe Geometrien übertragen werden. Dabei unterscheidet sich die Plasma-Immersionslonenimplantation von der Plasmabeschichtung mittels thermischen Spritzens. Das zu behandelnde Werkstück wird bei der Plasma-Immersionslonenimplantation dazu in einer Vakuumkammer von einem durch geeignete Plasmaquelle generierten Plasma umhüllt. Durch Anlegen von negativen Hochspannungspulsen mit sehr kurzen Pulsanstiegszeiten, die im Bereich kleiner einer Mikrosekunde liegen, werden die beweglicheren Elektronen des Plasmas daraufhin zurückgestoßen und die zurückbleibenden positiven Ionen auf das Werkstück beschleunigt beziehungsweise implantiert. Die Beschleunigungsspannungen liegen dabei unterhalb der Beschleunigungsspannungen der herkömmlichen lonenimplantation, die in einer Größenordung von 30 Kilovolt liegen. Das Verfahren findet aufgrund der Verbesserung der mechanischen Belastbarkeit von Metallkomponenten Anwendung im Raumfahrtbereich und im medizinischen lmplantations-/Bereich. Als weiterer Vorteil der Plasma-Immersions-lonenirnplantation, kann neben einer Beschichtung eine Strukturmodifikation erfolgen.

[0017] Durch Die Erfindung wird erreicht, dass zum einen Mikrorisse auf der Oberfläche der Farbduktorwalze, die einen Durchmesser im sub-µm-Bereich aufweisen, reduziert werden und somit die Oberfläche glatter wird und weniger Kontaminationen anhaften können. Weiterhin weist speziell diese Plasmabeschichtung günstige Werte hinsichtlich des polaren und dispersen Anteils der Oberflächenenergie auf.

[0018] Für die Plasmabeschichtung eignen sich beispielsweise Metalle, wie Titan, Molybdän, Zirkon und/oder weitere 4 oder 6-wertige Metalle.

[0019] Die Plasmabeschichtung kann dabei auch mehrschichtig, vorzugsweise mindestens zweischichtig, aufgebaut sein.

[0020] Die Zusammensetzung der Plasmabeschichtung soll derart gewählt werden, dass sich eine möglichst niedrige Gesamtoberflächenenergie von maximal circa 35 mN/m ergibt. Die Gesamtoberflächenenergie σ_gesamt setzt sich additiv zusammen aus dem polaren σ_polar und dem dispersen Anteil σ_dispers der Oberflächenenergie:

[0021] Dabei eignet sich zur Bestimmung der Oberflächenenergie die Methode des liegenden Tropfens (sessile drop), bei der mindestens drei Testflüssigkeiten auf der Oberfläche aufgebracht werden.

[0022] Weiterhin sollte die Zusammensetzung der Plasmabeschichtung derart gewählt werden, dass sich ein polarer Anteil der Oberflächenenergie von maximal 7 mN/m ergibt. Bei einem polaren Anteil der der Oberflächenenergie von maximal 7 mN/m und einer Gesamtoberflächenenergie von 35 mN/m ergibt sich dann ein disperser Anteil der Oberflächenenergie von maximal 28 mN/m.

[0023] Somit sind die jeweiligen Anteile im polaren und im dispersen Anteil der Oberflächenenergiewerte weitgehend an Werte typischer Offsetdruckfarben angepasst.

[0024] Ergänzend dazu, sollte die Zusammensetzung der Plasmabeschichtung derart gewählt werden, dass Wasser einen Benetzungswinkel von minimal 70 Grad auf der Oberfläche aufweist.

[0025] Zwischen metallischem Kern und Plasma beschichtung kann eine thermische Spritzschicht, vorzugsweise aus Metall und/oder Keramik, aufgebracht sein. Dabei kann die Zwischenschicht vorzugsweise durch Hochgeschwindigkeitsflammspritzen auf dem Kern aufgebracht werden. Die metallische Zwischenschicht sollte zumindest Nickel, Chrom, Eisen, Bor und Silizium enthalten. Je nach Zusammensetzung des Metalls ist der Effekt und die Haftung der Plasmabeschichtung unterschiedlich.

[0026] Die gesamte Schichtdicke der metallischen Plasmabeschichtung kann zwischen 100 nm und 3 µm sein.

[0027] Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1:

eine Prinzipdarstellung einer rasterelektronische Aufnahme einer Duktorwalzenoberfläche, die aus einer Keramikbeschichtung besteht, mit 500-facher Vergrößerung;

Fig. 2:

eine Prinzipdarstellung einer rasterelektronische Aufnahme einer Duktorwalzenoberfläche, die aus einer metallischen Spritzschicht besteht, mit 500-facher Vergrößerung;

Fig. 3:

Ausschnitt aus der Oberfläche aus Figur 2 mit darunter befindlichem Diagramm einer EDX-Analyse,

Fig. 4:

Diagramm mit Kaelblekreisen von verschiedenen Duktorwalzenoberflächen;

Fig. 5:

Zweischichtiger Aufbau einer Farbduktorwalze;

Fig. 6:

Dreischichtiger Aufbau einer Farbduktorwalze.

[0028] Nachfolgend wird die hier vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 6 in größerem Detail beschrieben.

[0029] Die Figur 1 zeigt eine Prinzipdarstellung einer rasterelektronischen Aufnahme einer Keramikbeschichtung einer Duktorwalzenoberfläche mit 500-facher Vergrößerung. In dieser Prinzipdarstellung wurden topographische Höhenunterschiede umrandet. Die Keramikbeschichtung besteht aus einer Mischung aus Chromoxid (Cr₂O₃) und Titanoxid (TiO₂). Der abgebildete Ausschnitt der Keramikoberfläche entspricht in etwa einer Breite von 250 µm und einer Höhe von 180 µm, wobei ein µm 10^-6 Meter entspricht. Auf dieser Oberfläche sind deutlich Vertiefungen 1 (eingekreister Bereich) zu erkennen, die zum Teil Durchmesser von circa 20 µm aufweisen. Die Erfinder haben erkannt, dass sich in diesen Vertiefungen ungewünschte Kontaminationen einlagern können. Bei der erfindungsgemäßen Farbduktorwalze soll unter anderem die Oberfläche glatter ausgeführt werden.

[0030] Die Figur 2 zeigt eine Prinzipdarstellung einer rasterelektronischen Aufnahme einer metallischen Spritzschicht einer Duktorwalzenoberfläche mit 500-facher Vergrößerung. Die Größenabmessungen des Ausschnittes entsprechen denen aus Figur 1. Wie deutlich zu erkennen ist, ist die Anzahl der Vertiefungen 1 bei einer metallischen Farbduktorwalzenoberfläche wesentlich geringer als bei einer keramischen Beschichtung. Wie eingangs beschrieben, können sich innerhalb dieser Vertiefungen in der Farbduktorwalzenoberfläche Kontaminationen, vor allem von Kalziumcarbonat und Kaolin anlagern, die aufgrund ihrer hydrophilen Eigenschaften als Keimzellen für das ungewollte Spreiten von Feuchtwasser auf der Duktorwalzenoberfläche führen, das ein Unterwandern der Farbe und eventuell ein Blanklaufen der Duktorwalze bewirkt.

[0031] Durch die metallische Farbduktorwalzenoberfläche mit ihrer geringeren Oberflächenenergie und reduzierter Anzahl von Vertiefungen ist die Wahrscheinlichkeit der Kontamination auf der Farbduktorwalzenoberfläche wesentlich reduziert.

[0032] Die Figur 3 zeigt einen Teilausschnitt aus der Oberfläche aus Figur 2 mit darunter befindlichem Diagramm einer EDX-Analyse. Dabei wird mit der EDX-Analyse, bei der eine energiedispersive Röntgenfluoreszenzanalyse durchgeführt wird, das Auftreten von bestimmten Stoffen und deren Konzentration bestimmt. Im elliptisch eingerahmten Bereich des linken EDX-Diagramms ist neben den Metallbestandteilen der Farbduktorwalzenoberfläche eine deutlich erhöhte Konzentration von Kohlenstoff (erster Peak) im Bereich der Vertiefungen zu erkennen. Im Vergleich dazu ist der "Kohlenstoffpeak" der glatten Walzenoberfläche im elliptisch eingerahmten Bereich des rechten EDX-Diagramms von geringerer Höhe. Dies spricht dafür, dass sich organische Verunreinigungen bevorzugt in den Vertiefungen ablagern.

[0033] Die Figur 4 zeigt ein Diagramm mit Kaelblekreisen von verschiedenen Duktorwalzenoberflächen. Bezüglich der Kaelbletheorie wird auf die Veröffentlichung "Surface Analysis of Lithographie" aus Polymer Science Technology (1975), Seiten 735 bis 761, von D.H. Kaelble, P.I. Dynes und D. Pav, verwiesen, deren Inhalt in diese Schrift übernommen wird. In diesem Diagramm werden auf der Abszisse der Wurzelwert des polaren Anteils der Oberflächenenergie und auf der Ordinate der Wurzelwert des dispersen Anteils der Oberflächenenergie jeweils in

aufgetragen. Die Wechselwirkung einer Oberfläche und der Farbe auf der Farbduktorwalze wird im Diagramm als Kreis aufgetragen, wobei die beiden Wertepaare von Oberflächen 6.1 und Farbe 6.2 Punkte auf dem Durchmesser der Kreislinie sind, womit dieser vollständig charakterisiert ist. Mit Hilfe der Kreise kann nun beantwortet werden, ob eine Flüssigkeit die Farbe auf der Oberfläche verdrängen kann oder nicht. Hierzu werden drei Fälle unterschieden:

a: Die Oberflächenspannung der Flüssigkeit liegt außerhalb des Kaelblekreises. Dies bedeutet, dass die Flüssigkeit die Farbe nicht von der Oberfläche der Farbduktorwalze verdrängen kann.

b: Die Oberflächenspannung der Flüssigkeit liegt innerhalb des Kaelblekreises. Dies bedeutet, dass die Flüssigkeit die Farbe von der Oberfläche der Farbduktorwalze verdrängen kann.

c: Die Oberflächenspannung der Flüssigkeit liegt auf dem Kaelblekreis. Dieser Grenzfall bedeutet, dass geringe Schwankungen der Eigenschaft der Flüssigkeit, wie zum Beispiel Temperatur, Verunreinigungsgrad etc, beeinflussen können, ob die Flüssigkeit Farbe von der Oberfläche des Farbduktorwalze verdrängen kann oder nicht.

[0034] Im Diagramm der Figur 4 sind nun drei Kaelbekreise von drei verschiedenen Oberflächenmaterialien von Farbduktorwalzen und drei verschiedenen Feuchtmittel 5.1 bis 5.3 dargestellt. Der Kreis 2 entspricht dem Kaelblekreis einer Keramikschicht bestehend aus Chromoxid (Cr₂O₃) und Titanoxid (TiO₂). Der Kreis 3 entspricht dem Kaelblekreis einer Metallschicht bestehend aus Nickel (Ni), Chrom (Cr), Eisen (Fe), Bor (B) und Silizium (Si), die durch Hochgeschwindigkeitsflammspritzen aufgebracht wurde. Der Kreis 4 entspricht dem Kaelblekreis einer Metallschicht, die anschließend zusätzlich Plasma beschichtet wurde. Das erste Feuchtmittel 5.1 liegt außerhalb aller Kaelblekreise 2 bis 4 und kann die Farbe nicht von der Farbduktorwalzenoberfläche verdrängen. Das zweite Feuchtmittel 5.2 liegt außerhalb der Kaelblekreise 3 und 4, mit der metallischen Beschichtung und der metallischen Plasmabeschichtung. Auf diesen beiden Oberflächen kann die Farbe nicht durch das zweite Feuchtmittel 5.2 von der Farbduktorwalzenoberfläche verdrängt werden. Jedoch verdrängt das zweite Feuchtmittel 5.2 die Farbe auf der keramischen Oberfläche, da es innerhalb des Kaelblekreises 2 liegt. Aus dem Diagramm der Figur 4 ist zu entnehmen, dass sich die metallische Plasmabeschichtung in Bezug auf alle drei Feuchtmittel 5.1 bis 5.3 als günstig erweist. Keines dieser Feuchtmittel 5.1 bis 5.3 kann die Farbe auf der metallischen Plasmabeschichtung verdrängen.

[0035] Die Figur 5 zeigt einen möglichen zweischichtigen Aufbau einer Farbduktorwalze. In dieser Ausführung ist die Plasmabeschichtung 7.3 direkt auf dem Duktorwalzenkern 7.1 aufgebracht.

[0036] Die Figur 6 zeigt einen möglichen dreischichtigen Aufbau einer Farbduktorwalze. Im Vergleich zum zweischichtigen Aufbau der Figur 5 ist zwischen Plasmabeschichtung 7.3 und Duktorwalzenkern 7.1 eine metallische Zwischenschicht 7.2 aus Nickel (Ni), Chrom (Cr), Eisen (Fe), Bor (B) und Silizium (Si) aufgebracht. Alternativ zur metallischen Zwischenschicht könnte diese Zwischenschicht auch aus keramischem Material bestehen.

[0037] Durch die erfindungsgemäße Farbduktorwalze wird generell das Problem des Blanklaufens weiter reduziert oder verhindert. Außerdem können durch die neue Duktorwalze weitaus mehr Feuchtmittel zum Einsatz kommen, die die Farbe nicht von der Farbduktorwalzenoberfläche verdrängen.

[0038] Es versteht sich, dass die vorstehend genannten Merkmale und die Merkmale der Ansprüche nicht nur in den jeweils angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Bezugszeichenliste

[0039] 

1

Vertiefung

2

Kaelblekreis einer Keramikschicht (Cr₂O₃/TiO₂)

3

Kaelblekreis einer Metallschicht (NiCrFeBSi)

4

Kaelblekreis einer metallische Plasmabeschichtung

5.1

Erstes Feuchtmittel

5.2

Zweites Feuchtmittel

5.3

Drittes Feuchtmittel

6.1

Disperser und polarer Anteil der Oberflächenenergie der Keramikschicht

6.2

Disperser und polarer Anteil der Oberflächenenergie der Farbe

7.1

Duktorwalzenkern

7.2

Metallschicht (NiCrFeBSi)

7.3

Plasmabeschichtung

Ansprüche

1. Farbduktorwalze einer Rollendruckmaschine mit mindestens einem Farbwerk, aus dem die Farbduktorwalze Farbe aufnimmt, wobei die Farbduktorwalze einen metallischen Kern (7.1) aufweist, wobei die Farbduktorwalze an der Walzenoberfläche eine Beschichtung (7.3) aufweist, die mittels Plasma-Immersions-Ionenimplantation aufgebracht ist, und wobei die Beschichtung (7.3) der Walzenoberfläche eine Gesamtoberflächenenergie σ_gesamt mit einem polaren σ_polar und einem dispersen Anteil σ_dispers aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
der polare Anteil σ_polar und der disperse Anteil σ_dispers derart zu einem polaren und dispersen Anteil einer Oberflächenenergie der Farbe in Beziehung stehen, d.h. gemäß der Kaelble-Theorie einen Kaelble-Kreis (4) bilden, so dass bei Benetzung der Walzenoberfläche des Farbduktors mit einem als Feuchtmittel verwendbaren Fluid polare und disperse Anteile der Oberflächenenergie dieses Fluids außerhalb des Kaelble-Kreises (4) liegen.

2. Farbduktorwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zusammensetzung der Beschichtung (7.3) derart ist, dass sich eine Gesamtoberflächenenergie σ_gesamt von maximal 35 mN/m ergibt, wobei der polare Anteil σ_polar maximal 7 mN/m ist und der disperse Anteil σ_dispers maximal 28 mN/m ist.

3. Farbduktorwalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (7.3) zumindest Titan, Molybdän, Zirkon und/oder weitere 4- oder 6-wertige Metalle enthält.

4. Farbduktorwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (7.3) mehrschichtig, vorzugsweise mindestens zweischichtig, aufgebaut ist.

5. Farbduktorwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenenergiewerte der behandelten Oberfläche im polaren und im dispersen Anteil weitgehend an Werte typischer Offsetdruckfarben angepasst sind.

6. Farbduktorwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung der Beschichtung (7.3) derart gewählt ist, dass Wasser einen Benetzungswinkel von minimal 70 Grad aufweist.

7. Farbduktorwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen metallischem Kern (7.1) und Beschichtung (7.3) eine weitere metallische Zwischenschicht (7.2) aufgebracht ist, die vorzugsweise durch Hochgeschwindigkeitsflammspritzen hergestellt ist.

8. Farbduktorwalze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere metallische Zwischenschicht (7.2) zumindest Nickel, Chrom, Eisen, Bor und Silizium enthält.

9. Farbduktorwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte Dicke der Beschichtung zwischen 100 nm und 3 µm ist.

Claims

1. An ink duct roller of a rotary printing machine having at least one inking unit from which the ink duct roller receives ink, wherein the ink duct roller has a metallic core (7.1), wherein the ink duct roller has on the roller surface a coating (7.3) which is applied by means of plasma immersion ion implantation, and wherein the coating (7.3) of the roller surface has a total surface energy σ_total with a polar σ_polar and a disperse portion σ_disperse,
characterised in that
the polar portion σ_polar and the disperse portion σ_disperse are in such a relationship with a polar and disperse portion of a surface energy of the ink, that is, in accordance with the Kaelble Theory form a Kaelble circle (4), so that when the roller surface of the ink duct is wetted with a fluid that can be used as a dampening agent polar and disperse portions of the surface energy of this fluid lie outside the Kaelble circle (4).

2. An ink duct roller according to claim 1, characterised in that a composition of the coating (7.3) is such that a total surface energy σ_total of maximally 35 mN/m ensues, with the polar portion σ_polar being maximally 7 mN/m and the disperse portion σ_disperse being maximally 28 mN/m.

3. An ink duct roller according to claim 1 or 2, characterised in that the coating (7.3) contains at least titanium, molybdenum, zircon and/or further 4- or 6-valent metals.

4. An ink duct roller according to one of claims 1 to 3, characterised in that the coating (7.3) is built up in multiple layers, preferably at least two layers.

5. An ink duct roller according to one of claims 1 to 4, characterised in that the surface energy values of the treated surface in the polar and in the disperse portion are largely matched to values of typical offset printing inks.

6. An ink duct roller according to one of claims 1 to 5, characterised in that the composition of the coating (7.3) is selected in such a way that water has a wetting angle of contact of minimally 70 degrees.

7. An ink duct roller according to one of claims 1 to 6, characterised in that applied between the metallic core (7.1) and the coating (7.3) there is a further metallic intermediate layer (7.2) which is preferably produced by high-speed flame-spraying.

8. An ink duct roller according to claim 7, characterised in that the further metallic intermediate layer (7.2) contains at least nickel, chromium, iron, boron and silicon.

9. An ink duct roller according to one of claims 1 to 8, characterised in that the total thickness of the plasma coating is between 100 nm and 3 µm.

Revendications

1. Cylindre encreur de machine d'impression rotative comportant au moins un groupe encreur dans lequel le cylindre encreur prélève l'encre, le cylindre encreur ayant un noyau métallique (7.1),
le cylindre encreur ayant à sa surface un revêtement (7.3) appliqué par implantation ionique, par immersion de plasma, et
le revêtement (7.3) de la surface du cylindre a une énergie surfacique globale σ_gesamt ayant une composante polaire σ_polar et une composante dispersée σ_dispers,
caractérisé en ce que
la composante polaire σ_polar et la composante dispersée σ_dispers sont liées à la composante polaire et à la composante dispersée de l'énergie surfacique de l'encre de façon qu'elle forme un cercle de Kaelble (4) selon la théorie de Kaelble, tel que les composantes polaires et dispersées de l'énergie surfacique de ce liquide sont à l'extérieur du cercle (4) de Kaelble, lorsque la surface du cylindre encreur est mouillée avec un liquide polaire utilisé comme agent mouillant.

2. Cylindre encreur selon la revendication 1,
caractérisé par
une composition du revêtement (7.3) de façon à obtenir une énergie surfacique globale σ_gesamt d'un maximum de 35 mN/m,
la composante polaire σ_polar représentant au maximum 7 mN/m et la composante dispersée σ_dispers au maximum 28 mN/m.

3. Cylindre encreur selon la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce que
le revêtement (7.3) contient au moins du titane, du molybdène, du zirconium et/ou autres métaux de valence 4 ou 6.

4. Cylindre encreur selon l'une des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que
le revêtement (7.3) a plusieurs couches de préférence, au moins deux couches.

5. Cylindre encreur selon l'une des revendications 1 à 4,
caractérisé en ce que
les valeurs d'énergie surfacique de la surface traitée de la composante polaire et de la composante dispersée sont très largement adaptées aux valeurs des encres offset classiques.

6. Cylindre encreur selon l'une des revendications 1 à 5,
caractérisé en ce que
la composition de revêtement (7.3) est choisie pour que l'eau présente un angle de mouillage minimum de 70 degrés.

7. Cylindre encreur selon l'une des revendications 1 à 6,
caractérisé par
une autre couche métallique intermédiaire (7.2) appliquée entre le noyau métallique (7.1) et le revêtement (7.3), cette couche étant réalisée par pulvérisation à la flamme à vitesse élevée.

8. Cylindre encreur selon la revendication 7,
caractérisé en ce que
l'autre couche métallique intermédiaire (7.2) contient au moins du nickel, du chrome, du fer, du bore et du silicium.

9. Cylindre encreur selon l'une des revendications 1 à 8,
caractérisé en ce que
l'épaisseur totale du revêtement au plasma est comprise entre 100 nm et 3 µm.

Zeichnung