FI126606B - Menetelmä eri painoväreillä tehtävien painatusten tarkaksi kohdistamiseksi rotaatiopainossa - Google Patents

Description

MENETELMÄ ERI PAINOVÄREILLÄ TEHTÄVIEN PAINATUSTEN TARKAKSI KOHDISTAMISEKSI ROTAATIOPAINOSSA

Keksinnön ala

Keksintö liittyy kahdella tai useammalla painovärillä tehtävien painatusten tarkkaan keskinäiseen kohdistamiseen, kun käytetään rotaatiopainomenetelmää. Painovärillä tarkoitetaan tässä mitä tahansa painamalla applikoitavaa materiaalia. Erityisesti keksinnön mukaisella menetelmällä voidaan valmistaa sekä kohdistusmerkkejä että liimakuvioita sisältävää laminaattia.

Keksinnön taustaa

Kun valmistetaan tavanomaisia graafisia painotuotteita, ihmisen silmän erottelukyky on se määräävä tekijä, joka asettaa vaatimukset painatuksessa käytettävien värien keskinäisen kohdistamisen tarkkuudelle. Kun otetaan vielä huomioon painettujen tuotteiden käyttötarkoitus, tarkkuusvaatimukset eivät ole kovin suuria. Teollisuudessa yleisesti käytettävät rotaatiopainomenetelmät onkin kehitetty tyydyttämään nämä tarkkuusvaatimukset.

Kun painamalla on tarve valmistaa tuote, jonka käyttötarkoitus on muu kuin ihmissilmän miellyttäminen, painatuksessa käytettävien värien keskinäisen kohdistamisen tarkkuusvaatimukset voivat kasvaa oleellisesti. Esimerkki tällaisesta tuotteesta on laminaatti, jossa laminointiliima applikoidaan painamalla kuvioiden muodossa ja johon painetaan myös kohdistusmerkkejä, joiden avulla laminaatin jatkojalostus-prosessit kohdistetaan painettuihin liimakuvioihin. Jatkojalostuksen ja loppukäytön asettamat tarkkuusvaatimukset liimakuvioiden ja kohdistusmerkkien keskinäisen kohdistamisen tarkkuudelle ovat tyypillisesti selvästi suuremmat kuin tavallisessa graafisessa painamisessa, jolloin teollisuudessa yleisesti käytettävät rotaatiopainomenetelmät eivät ole tarkkuudeltaan riittäviä.

Keksinnön tavoitteena on tarjota rotaatiopainamiseen perustuva menetelmä, jolla painovärien keskinäistä kohdistustarkkuutta voidaan parantaa niin, että tarkkuus riittää myös edellä kuvattujen laminaattien ja muiden vastaavien tuotteiden valmistamiseen.

Tunnettu tekniikan taso ja ratkaistava ongelma

Erilaiset rotaatiopainomenetelmät ovat yleisesti käytössä graafisessa teollisuudessa. Tavanomaisessa rotaatiopainokoneessa on oma painoyksikkö jokaiselle painettavalle värille, eli painoyksiköltä on tyypillisesti 4-8. Materiaali kulkee painokoneen läpi ja sen pintaan painetaan yksi väri kerrallaan. Tarkimmissa painokoneissa kaikki painoyksiköt toimivat servomoottoreilla, ja painoyksiköiden keskinäinen kohdistaminen tehdään konenäköön perustuvan rekisterikontrollin avulla: rekisterikont-rolli seuraa painatusten kohdistumista ja ohjaa painoyksiköiden servokäyttöjä siten, että kohdistus pysyy hyväksytyllä alueella. Tällaisella järjestelyllä voidaan päästä ±50-100 pm tarkkuuteen painovärien keskinäisessä kohdistamisessa, mikä riittää hyvin graafisiin painotuotteisiin.

Kun halutaan valmistaa rotaatiopainolla laminaattia, jossa laminointiliima applikoi-daan kuvioiden muodossa ja johon painetaan jatkojalostuksen takia myös kohdis-tusmerkkejä, törmätään kahteen ongelmaan: ensinnäkin laminointiliimat ovat usein läpinäkyviä tai -kuultavia, jolloin rekisterikontrollin konenäön olisi vaikea seurata sillä painettuja kuvioita tai merkkejä, ja toiseksi liimakuvioiden ja kohdistusmerkkien keskinäisen kohdistamisen tarkkuus ei kuitenkaan olisi riittävä jatkojalostuksen ja lopputuotteen vaatimuksiin nähden. Kun valmistetaan esimerkiksi piirilevylaminaat-tia, jatkojalostus ja lopputuotteen laatuvaatimukset yhdessä edellyttävät, että laminaatin liimakuviot ja kohdistusmerkit on kohdistettu toisiinsa erittäin tarkasti, suurin sallittu virhe on tyypillisesti ±10-20 pm, mihin ei normaalein rotaatiopainomenetel-min päästä.

Keksinnön tarkoituksena on tarjota ratkaisu sille, miten jopa läpinäkyvät tai -kuultavat liimakuviot ja kohdistusmerkit voidaan painaa rotaatiopainolla siten, että liimakuvioiden ja kohdistusmerkkien keskinäinen kohdistus on erittäin tarkka ja riittää esimerkiksi piirilevylaminaatin valmistamiseen.

Keksinnön kuvaus

Keksinnön mukaisen menetelmän pohjana ovat yleisesti käytettävien rotaatiopai-nomenetelmien tekniset ratkaisut, mikä mahdollistaa nykyisten laitteiden hyödyntämisen pienehköin muutoksin ja lisäyksin.

Painovärillä tarkoitetaan mitä tahansa painatuksessa applikoitavaa materiaalia, jonka on tarkoitus jäädä painettavaan materiaaliin. Se on tavallisimmin sellaista juoksevassa muodossa levitettävää ainetta, jolla ei ole erityistä muotoa, kuten pulverimaista ainetta eli ”kuivaväriä” tai nestemäistä ainetta, mutta erikoistapauksessa se voi olla myös pintaan tarkasti määrätyille alueille siirrettävä kalvo. Painettava materiaali voi olla paperia, kartonkia, muovikalvoa, laminaattia, tai metallifoliota kuten alumiinia, kuparia jne..., yleisesti sellaista materiaalia, joka voidaan viedä ratana painoyksikön kautta. Materiaali voi olla esimerkiksi ”rullalta rullalle” painettavaa materiaalia, eli se puretaan rullalta, viedään painoyksikön kautta jossa eri painovärit kohdistetaan siihen toisiinsa nähden tarkasti, ja kerätään taas rullalle.

Keksinnön ydin on se, että ne painovärit, joiden keskinäisen kohdistamisen pitää olla erityisen tarkka, painetaan samalla painosylinterillä, -hoikilla tai muulla pyörivällä painopinnalla. Painopinta voidaan kuvioida tavanomaisin menetelmin, esimerkiksi painopintojen valmistamiseen tarkoitetulla laserkaiverruslaitteella, jollaisella päästään erittäin suureen mittatarkkuuteen yli koko painopinnan. Painopinta jaetaan pyörimisakselin suunnassa alueisiin, joista kullakin painetaan yhtä painoväriä. Koska kaikki tarkasti toisiinsa kohdistettavat painatukset painetaan samalla tarkasti valmistetulla pyörivällä painopinnalla, ei ensinnäkään tarvita mitään rekisteri kontrollia, jolloin painovärien mahdollinen läpinäkyvyys tai -kuultavuus ei vaikuta painamisen tarkkuuteen mitenkään, ja toiseksi saavutetaan erittäin suuri keskinäinen kohdistustarkkuus näin painettujen painovärien välille. Esimerkiksi piirilevylami-naattia valmistettaessa voidaan painotelan toiseen tai kumpaankin päähän kuvioida kohdistusmerkkejä vastaavat kuviot ja keskiosalle liimakuvioita vastaavat kuviot, jolloin rullalta rullalle painettaessa valmistuu laminaatti, jonka toisessa tai molemmissa reunoissa on kohdistusmerkit ja keskiosassa on kohdistusmerkkeihin tarkasti kohdistetut liimakuviot, jolloin täytetään jatkojalostuksen ja lopputuotteen tark-kuusvaatimukset. Painopintaa ei välttämättä tarvitse jakaa pyörimisakselin suun nassa alueisiin muutoin kuin eri painoväreillä painettavia kuvioita sijoiteltaessa, mutta mikäli se on käytettävän rotaatiopainomenetelmän kannalta eduksi, niin eri painoväreillä painettavien alueiden väleihin voidaan esimerkiksi tehdä urat tai jättää koholla olevat renkaat. Urasta, renkaasta tai vastaavasta voi olla hyötyä esimerkiksi painovärin tuomisessa ja/tai rajaamisessa painopinnan kullekin alueelle.

Kuten yllä olevasta voi jo päätellä, keksinnön toinen pääpiirre on se, että painopinnan kullekin alueelle tuodaan sille tarkoitettu painoväri. Esimerkiksi yllä kuvattua piirilevylaminaattia valmistettaessa painotelan toiseen tai kumpaankin päähän tuodaan kohdistusmerkkien tarvitsema painoväri ja keskiosalle tuodaan laminointilii-ma. Painoväri voidaan tuoda painopinnalle käytettävälle rotaatiopainomenetelmälle tyypillisellä tavalla, mutta oleellinen lisäys on se, että painoyksikössä pitää olla vähintään kaksi rinnakkaista painovärilaitteistoa. Painovärilaitteistot voivat toisaalta olla täysin itsenäisiä ja kohdata vain yhteisen painopinnan, toisaalta niillä voi olla paljonkin yhteisiä osia, kunhan itse painovärit syötetään laitteistoon erikseen eivätkä ne pääse sekoittumaan toisiinsa. Kokoonpanon valintaan vaikuttaa käytettävä rotaatiopainomenetelmä ja käytettävissä oleva painokone. Esimerkiksi flexopainon yhteydessä painoväreillä pitää olla erilliset altaat tai kammiot, mutta toisaalta ani-lox-tela voi olla yhteinen tai yhteiselle akselille koottu tai sitten voidaan käyttää erillisiä, painosylinterin eri linjoilla kohtaavia anilox-teloja. Laitteistoa suunniteltaessa on siis pyrittävä ratkaisuun, jolla estetään painovärien sekoittuminen, mikä saattaa osaltaan vaikuttaa siihen, mitkä osat ovat kullekin painovärille erilliset ja mitkä useammalle painovärille yhteiset.

Seuraavassa selostetaan keksinnön yhtä edullista sovellusmuotoa oheisten piirrosten avulla.

Fig. 1 kuvaa sivukuvantona keksinnön mukaisen painomenetelmän yhden edullisen sovellusmuodon.

Fig. 2 kuvaa yläkuvantona keksinnön mukaisen painomenetelmän saman edullisen sovellusmuodon kuin Fig. 1 kuvaa sivukuvantona.

Valittu keksinnön edullinen sovellusmuoto perustuu flexopainamiseen.

Piirroksissa näytetään painomenetelmään osallistuvat aktiiviset osat, toisin sanoen runkorakenteet, laakeroinnit ja muut tavanomaiset koneenosat on jätetty näyttämättä.

Keskeinen osa keksinnön sovellusmuotoa on painotela 1, jonka painopinta on jaettu osiin siiten, että telan toisessa päässä on kohdistusmerkkien 11 painamista varten kohokuviot 3 ja telan keskiosassa on liimakuvioiden 10 painamista varten ko-hokuviot 2.

Painettava ratamateriaali 5 kulkee painoyksikön läpi siten, että se menee painote-lan 1 ja vastatelan 4 välistä.

Jotta käytettävät kaksi painoväriä - toinen kohdistusmerkkien painoväri ja toinen laminointiliima - saadaan pysymään erillään, on niitä varten tässä edullisessa so-vellusmuodossa erilliset laitteistot: laminointiliimalle on anilox-tela 6 ja sitä vasten syöttökammio 7, kun taas kohdistusmerkkien painovärille on anilox-tela 8 ja sitä vasten syöttökammio 9.

Piirroksissa esitetyllä painopinnalla kohdistusmerkkien painamista varten tehdyt kohokuviot 3 ja liimakuvioiden painamista varten tehdyt kohokuviot 2 on sijoitettu toisiinsa nähden siten, että painettu kohdistusmerkki 11 tulee aina kahden peräkkäisen liimakuvion 10 välisen tyhjän alueen keskilinjalle, mutta aivan yhtä hyvin kohdistusmerkit voidaan sijoittaa vaikkapa liimakuvioiden keskilinjoille tai johonkin haluttuun kohtaan näiden vaihtoehtojen välille. Oleellista on, että eri painoväriä sisältävät alueet (10, 11) tulevat samaan materiaaliin 5 toisiinsa nähden tarkasti kohdistettuina ja materiaalin tason suunnassa toisistaan erillisinä alueina.

On myös mahdollista, että eri painovärit muodostuvat eri vaiheissa saman materiaaliin 5 eri kohtiin (eri alueille), jotka ovat peräisin samasta pyörivästä painopinnasta. Esimerkiksi samaa laminointiliimaa voidaan levittää myös kohdistusmerkkien 11 painamiseen tarkoitettuihin kohokuvioihin 3, ja myöhemmin levitettävä, varsinainen kohdistusmerkin havaitsemiseen tarkoitettu painoväri tarttuu näihin liimakohtiin muodostaen varsinaisen lopullisen kohdistusmerkin 11. Painotelalla 1 painettava kohdistusmerkki toimii siis tavallaan ”primerina”, mutta etu on sama: kohdistus voidaan tehdä samassa painopinnassa olevien alueiden avulla, jotka painetussa materiaalissa vastaavat keskenään erilaisia painovärejä materiaalin 5 tason suunnassa erillisillä alueilla. Samoin on mahdollista, että painotelalla 1 painettua, liimaa olevaa ”primeria” käytetään kohdistusmerkin kiinnittämiseen painettavan materiaalin 5 kanssa kosketuksiin tuodun laminaatin pintakerroksesta ns. ”cold foil stam-ping”-tekniikalla, eli tällaisen laminaatin pintakerros on tarkoitettu siirtymään lami-naatista yhtenäisenä kalvona materiaalin 5 pinnalla olevaan liimaan tämän liima-alueen muodon ja koon määräämässä laajuudessa, muodostaen näin painoväriä olevat alueet (havaittavat kohdistusmerkit 11) painettavaan materiaaliin 5. Myös edellä mainitut pulverimaiset painovärit, eli kuivavärit, ”tonerit”, sopivat visuaalisesti havaittavien kohdistusmerkkien muodostamiseen levittämällä ne painotelalla muodostettujen liima-alueiden päälle.

Keksintö ei ole rajoittunut edellä selityksessä esitettyyn suoritusmuotoon. Piirroksissa esitettyä keksinnön edullista sovellusmuotoa on helppo hyödyntää myös muiden kohopainamiseen perustuvien rotaatiopainomenetelmien yhteydessä, ja sitä voidaan soveltaa muihinkin kuin kohopainamiseen perustuvissa rotaatiopaino-menetelmissä. Pyörivän painopinnan ei tarvitse siirtää painokuviota suoraan painettavaan materiaaliin, vaan painokuvio voi siirtyä myös välillisesti, eli riittää että tähän painopintaan tarkasti toisiinsa nähden asemoidut kohdat, jotka on tarkoitettu eri painovärien painamiseen, lopuksi kopioituvat painettavaan materiaaliin. Menetelmää voidaan käyttää esimerkiksi syväpainomenetelmissä, offset-painomenetelmissä ja rotoscreen-painomenetelmissä. Lisäksi on selvää, että painomenetelmässä käytettävässä painokoneessa voi olla myös muita painoyksiköltä kuin se, jolla tarkasti tosiinsa kohdistettavat painovärit painetaan samaan materiaaliin.

Claims (8)

1. Menetelmä eri painoväreillä tehtävien painatusten tarkaksi kohdistamiseksi ro-taatiopainossa, jossa käytetään pyörivää painopintaa, jonka avulla painetaan materiaalia (5), joista mainituista eri painoväreistä toista käytetään kohdistusmerkkien (11) painamiseen ja toista sellaisten kuvioiden (10) painamiseen, joita käsitellään materiaalin (5) jatkojalostuksessa kohdistusmerkkien (11) avulla, jotka kuviot (10) ovat liimakuvioita, tunnettu siitä, että toisiinsa nähden kohdistettavat eri painovärit tai eri painovärejä vastaavat alueet painetaan samalla pyörivällä painopinnalla, kuten painotelalla (1), -sylinterillä, -hoikilla tai vastaavalla, jolloin painoyksikössä on vähintään kaksi rinnakkaista painovärilaitteistoa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sama pyörivä painopinta on jaettu pyörimisakselin suunnassa vähintään kahteen alueeseen, joilla painetaan eri painovärejä tai eri painovärejä vastaavia alueita.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jatkojalostus on laminointi liimakuvion (10) päälle.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että painoväri, jolla liimakuviot (10) painetaan, on läpinäkyvä.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että eri painovärit syötetään samaan pyörivään painopintaan.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 2-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että samaan pyörivään painopintaan syötetään pyörimisakselin suunnassa kahdelle eri alueelle samaa painoväriä, ja toisella alueella olevaa painoväriä käytetään sen jälkeen eri painovärin kiinnittämiseen materiaaliin (5).

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu sama painoväri on liima, ja toiselle alueelle syötetyllä liimalla muodostetaan materiaaliin (5) liimakuvioita (10) ja toiselle, eri alueelle syötetyllä liimalla muodostetaan materiaaliin (5) kohdistusmerkkien (11) kohdat, joihin kiinnitetään myöhemmin varsinai- set kohdistusmerkit (11) muodostava painoväri, joka voi olla kohtiin levitettävää juoksevaa ainetta tai niihin kiinnitettävää kalvoa.

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että painettava materiaali on jatkuva materiaalirata (5). Patentkrav