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Dokumentenidentifikation DE102006004268A1 31.08.2006
Titel Dekorations- und Distributionsverfahren für Wellpappe
Anmelder MAN Roland Druckmaschinen AG, 63075 Offenbach, DE
Erfinder Walther, Thomas, Dipl.-Ing., 63067 Offenbach, DE
DE-Anmeldedatum 31.01.2006
DE-Aktenzeichen 102006004268
Offenlegungstag 31.08.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 31.08.2006
IPC-Hauptklasse B41M 5/035(2006.01)A, F, I, 20060131, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B41M 5/382(2006.01)A, L, I, 20060131, B, H, DE   B41M 5/50(2006.01)A, L, I, 20060131, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von dekorativen Wellpappenprodukten unter Zurhilfenahme des Thermosublimationsverfahrens. Außerdem beschreibt sie einen Vorschlag für die Logistik und Distribution solcher Produkte in einem abpackenden Betrieb.

Beschreibung[de]

Die Erfindung behandelt ein Verfahren zu Herstellung dekorativer Wellpappenbögen und Wellpappenprodukte und ein Distributionsverfahren für solche Wellpappe nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 22.

Für die Herstellung dekorativer Wellpappe sind mehrere Herstellungswege bekannt, die schematisch in 1 dargestellt sind.

In der ersten Produktionsweise (A) wird auf einer Flexorotationsdruckmaschine oder in einem anderen Rollenrotationsdruckverfahren eine Papierbahn mit einem dekorativem Motiv bedruckt und diese Papierbahn dann in einer Wellpappenmaschine auf die Welle, entweder als Ober- oder Unterbahn der fertigen Wellpappe, kaschiert. Dieser Verfahren lohnt sich wirtschaftlich nur bei größeren Auflagen, da neben den Rüstkosten der Rotationsdruckmaschine noch die Rüstkosten der Wellpappenmaschine anfallen.

In der zweiten Produktionsweise (B) wird ein Formatbogen in einer Bogenoffset- oder in einer Bogenflexodruckmaschine vorgedruckt und anschließend auf eine einseitig offene Wellpappe oder sogar auf eine beidseitig geschlossene Wellpappe kaschiert. Der Vorteil dieses Verfahrens ist, dass das im Gegensatz zum Flexodruck qualitativ höherwertige Druckverfahren Offsetdruck eingesetzt werden kann. Nachteilig ist, dass das Kaschierverfahren einen zweiten Rüstprozess benötigt und dass die durch den für den Kaschienvongang des Deckbogens benötigten Klebstoff einseitig Feuchtigkeit in die Wellpappe eingebracht wird. In ungünstigen Fällen kann dies zu Störungen der Planlage der beidseitigen geschlossenen Wellpappe kommen. Nachteilig sind auch die Wartezeiten, die bei jedem Prozessschritt anfallen. Die Farbe des Druckbogens muss soweit getrocknet sein, dass sie während des Kaschierpnozess sich nicht ablegt. Auch nach dem Kaschierprozess sind Wartezeiten vor dem Stanzvorgang einzuhalten, die für das Abbinden des Klebstoffs benötigt werden.

In einer dritten Produktionsweise (C) wird ein, in den meisten Fällen beidseitig geschlossener, Wellpappebogen in einer Bogenflexodruckmaschine im Flexodruckverfahren direkt bedruckt. Der Vorteil solcher Maschinen liegt darin, dass die Bogenführung in der Regel mit einem flachen Vakuumtransport erfolgt. Der flache Transportweg ermöglicht auch die Verarbeitung dickster Wellpappenbögen, wie Doppel- und Dreifachwellkonstruktionen, aber auch die Verarbeitung dünner Wellenarten, die auch als Microflutes bezeichnet werden. Der große Nachteil solcher Maschinen ist in den schlechten Passerwerten zu suchen, die einen hochqualitativen dekorativen Druck kaum ermöglichen. Diese Passerdifferenzen sind zum Teil auch durch die unterschiedlichen Abwicklungen der Flexosujets je nach Bildsujetaufteilung verursacht. Moderne Flexodirektdruckmaschinen versuchen dieses Manko der unterschiedlichen Abwicklungen durch aufwendige Einzelmotorensteuerungen auszugleichen. Ein wesentlicher Nachteil des Flexodrucks, neben den qualitativen Abstrichen gegenüber der Offsetqualität, liegt aber in den hohen Plattenkosten der Flexodruckplatten, die im Material und in dem Aufwand für die Herstellung solcher Druckplatten begründet sind. Flexodruckplatten können bis zum 10fachen entsprechender Offsetdruckplatten kosten. Dieses Kostenmanko des Flexodrucks macht sich besonders bei kleinen Auflagenhöhen bemerkbar, die tendenziell immer mehr zunehmen und gefährdet somit die Wettbewerbsfähigkeit des Flexodirektdrucks.

In einer vierten Produktionsweise (D) wird die geschlossene Wellpappe in einer Bogenoffsetdruckmaschine direkt bedruckt. Wegen der hohen Anforderungen an eine Bogenführung im Offsetdruck, erfolgt diese mit Greifern und der Bogen wird von Zylinder zu Zylinder mit Greifern übergeben. Wegen des wellenförmigen Bogendurchlaufs durch eine Bogenoffsetdruckmaschine können nur die so genannten Microflutes bis zu einer Gesamtstärke von ca. 1,6 mm direkt bedruckt werden. Dies schränkt die Möglichkeit und die Flexibilität einer solchen Bogenoffsetrotation im Wellpappenmarkt deutlich ein. Die am meisten eingesetzte Wellentype, die B-Welle, hat zum Beispiel eine Gesamtstärke von 3 mm und ist somit im Offsetdruck nicht direkt zu bedrucken. Ein weiterer Nachteil des Offsetdrucks ist der Makulaturanfall (Ausschuss), der bis zum Erreichen eines Farb-/Feuchtmittelgleichgewichts anfällt. Wellpappe ist ein sehr teuerer Bedruckstoff, so dass dieser Kostenfaktor, falls die Anlaufbögen nicht verkauft werden können, negativ für das Offsetdirektdruckverfahren spricht.

Aus der allgemeinen Dekorationstechnik ist es bekannt, unförmige Körper wie zum Beispiel Tassen, Displays oder auch Schmuckstücke, Leder und Textilien zu dekorieren, indem eine Druckfarbe auf eine Zwischenträger, in den meisten Fällen im Inkjet-Verfahren, gedruckt wird, die einen Farbstoff enthält, der unter Anwendung von Wärme und gegebenenfalls Druck von einem festen ohne Übergang in einen gasförmigen Zustand übergeht und der gasförmige Farbstoff in das zu dekorierende Produkt eindringt. Der gasförmige Farbstoff geht in dem zu dekorierenden Produkt wieder in einen festen Zustand über und verbleibt dort verhaftet. Dieses Verfahren ist als Sublimationsdruck oder Sublimationsverfahren bekannt. Ähnliche Verfahren werden auch bei dem Thermosublimationsdruckverfahren angewandt.

Es ist auch bekannt, dass Thermosublimationsdruckfarbe auch im Offsetdruckverfahren verarbeitet werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es fertig produzierte beidseitig oder einseitig geschlossene Wellpappe, wie sie aus der Wellpappenmaschine kommt, mit einem hochwertig gedruckten Motiv zu dekorieren, ohne dass Einschränkungen hinsichtlich Wellpappenstärke, Oberflächengüte oder Papierzusammensetzung beachtet werden müssen.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen eines Verfahrens nach Anspruch 1 gelöst.

Außerdem werden durch die Erfindung Verfahrenswege für die Distribution und Fertigungsmethoden beschrieben, die in den Merkmalen des Anspruchs 22 wiedergegeben werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur dekorativen Verzierung einer aus mindestens zwei Papierlagen geformten Wellpappe kennzeichnet sich dadurch, dass auf mindestens einem Deckpapier von Wellpappen in Bahn-, Bogen- in irgendeiner zugeschnittenen Form eine dekorative Verzierung durch das Thermosublimationsverfahren erfolgt. Dabei von einem mit Sublimationsfarbe bedruckten Trägermaterial eine Farbstoffdiffusion in das Deckenpapier der Wellpappe oder eine dort befindliche Beschichtung unter Wärmeeinwirkung erzeugt.

Das Trägermaterial des Zwischenträgers kann mit Sublimationsfarbe im Offsetdruck, Inkjet-Verfahren, Flexodruckverfahren oder in einem tonerbasierten Verfahren, zum Beispiel Laserdruck, bedruckt werden.

Das Trägermaterial des Zwischenträgers kann ein gestrichenes oder ungestrichenes oder beschichtetes Papier oder eine Folie sein.

Die Wärmeinwirkung kann durch den Kontakt mit einer beheizten Vorrichtung, durch Konvektion oder Wärmeeinstrahlung, z.B. mittels eines Laserstrahls erfolgen.

Die Wärmestrahlung kann auch von einem IR-Röhrenstrahler erzeugt werden.

Die Wellpappe trägt vorzugsweise eine die Sublimationsfarbe aufnehmende Beschichtung, die vor dem Sublimationsvorgang auf deren Deckbogen aufgetragen wurde. Die Beschichtung kann dekorativen Zwecken, zum Beispiel zur Steigerung des Glanzes, dienen. Die Beschichtung kann UV-reaktiv ausgeführt sein, um sie nach Durchführung der Thermosublimation durch UV Einstrahlung auszuhärten.

Der Thermosublimationsvorgang auf ausgestanzten Bogenteilen oder auf Ganzbogen von Wellpappe.

In vorteilhafter Weise kann das Verfahren zur Ausbildung einer wirtschaftlichen Logistik und Distribution von dekorativen Wellpappenprodukten verwendet werden, wenn der Thermosublimationsvorgang erst bei dem die zu verarbeitenden Produkte verpackenden Unternehmen erfolgt. Der Sublimationsvorgang kann dann unmittelbar oder mit einer maximalen Zeitdifferenz von einem Tag, vor dem eigentlichen Abpackprozess mit Verarbeitung des Verpackungsmaterials aus Wellpappe erfolgen.

Hierbei kann der Thermosublimationsvorgang von Trägermaterialien mit unterschiedlichen Motiven erfolgen, so dass die Verpackungsherstellung bedarfsgerecht nachdem zu abzupackenden Produkt ausgeführt werden kann. Damit ist keine längerfristig zu steuernde Planung für die Bereitstellung von Verpackungsmaterialien mehr erforderlich.

Ebenso kann der Thermosublimationsvorgang auf nicht bildmäßig dekorierte Wellpappenzuschnitte erfolgen. Wenn jeder Wellpappenzuschnitt einen Verpackungsnutzen, der zu Herstellung einer Verpackung dient, darstellt, ist somit auch eine Einzelproduktion von Verpackungen möglich.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des beschriebenen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im Folgenden an Hand schematischer Zeichnungen in einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben.

Hierbei zeigen

1 bekannte Produktionsverfahren für Verpackungsmaterialien und

2 ein Schema zum erfindungsgemäß Produktionsverfahren.

Die folgenden Erläuterungen beziehen sich auf das Ausführungsbeispiel an Hand der 2.

Gemäß der Erfindung wird zur Ausführung des Thermosublimationsverfahrens im Offsetdruck oder im Inkjetdruck ein Trägermaterial 1 mit einem Bildmotiv 4 bestehend aus Thermosublimationsfarbe 2 bedruckt. Das Bildmotiv 4 befindet sich dann im Regelfall seitenverkehrt auf dem Trägermaterial. Das Trägermaterial 1 kann in einfacher Weise aus einem matt- oder glänzend gestrichenen Papier oder einem Foliematerial bestehen.

In einem zweiten Herstellungsschritt wird das bedruckte Trägermaterial 1 mit der bedruckten Seite 2 auf eine unbedruckte Decklage 3 einer Wellpappe 5 gelegt. Danach wird das Trägermaterial 1 gegebenenfalls unter Ausübung einer Andrückkraft 6 und bei einer gleichzeitigen Wärmeinwirkung 7 gegen die Wellpappe 5 bzw. deren Decklage 3 fixiert. Die Druckbeistellung zwischen Trägermaterial 1 und der Wellpappe 5 kann durch eine erhitzte Platte, einen Stempel, eine erhitzte Walze, durch Vakuumeinwirkung oder durch eine Drucklufteinrichtung erzeugt werden.

Die für den Sublimationsvorgang benötigte Wärmeeinwirkung 7 kann durch Konvektion, durch Mikrowellen, durch Infrarotstrahlung oder durch Konduktion übertragen werden. Wird ein gewisser Wärmeschwellwert überschritten, vergast der Farbstoff, der sich in der Thermosublimationsfarbe 2 auf dem Trägermaterial 1 befindet und dringt in die Oberfläche der Decklage 3 der Wellpappe 5 ein. In der Decklage 3 geht der Farbstoff wieder in einen festen Zustand über und verbindet sich dabei mit den Papierfasern und gegebenenfalls mit den Papierstrichbestandteilen oder einer Beschichtung der Decklage 3 an der Wellpappenoberfläche.

Der offensichtlichste Vorteil dieses Verfahrens ist, dass auch dickere Wellpappsorten mit Motiven in Offsetqualität dekoriert werden können, ohne dass die langen Wartezeiten zwischen den Prozessschritten, wie sie im Offset-Kaschierverfahren üblich sind, benötigt werden. Der Zeitraum zwischen Wellpappenproduktion und Auslieferung der fertigen, mit einem Motiv versehenen Verpackung wird dadurch deutlich verkürzt.

Ein weiterer Vorteil gegenüber dem Offset-Kaschierverfahren besteht darin, dass die Bandbreite verwendbarer Deckenpapiere der Wellpappe, in Bezug auf Qualität und Bedruckstoffstärke, deutlich erweitert wird. Es können auch dünne und ungestrichene Papiere eingesetzt werden, die im normalen Offsetprozess wegen ihrer Rupfneigung (herausziehen von Strich- und Faserbestandteilen) nicht verwendbar sind.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil des Verfahrens des Verfahrens ist die Reduktion des Transport- und des Lagervolumens. In vielen Betrieben wird Lagerplatz für Halb- und Fertigprodukte vorgehalten, um den Anforderungen des Handels und der Verarbeiter nach kurzfristiger Lieferung nachzukommen. Geht man von dem Direktdruck auf das Sublimationsverfahren über können die dünnen, mit Sublimationsfarben bedruckten Bögen, einfach und platz sparend gelagert werden. In Falle eines Auftrages kann dann der Thermotransfer vorgenommen werden. Dieses Verfahren hat weiterhin den Vorteil, dass im Gegensatz zu der Lagerung von bedruckter Wellpappe im Falle einer Änderung eines Produktdesigns oder bei einer Änderung des Verpackungsdesigns Restbestände kostengünstiger entsorgt werden können. Im Gegensatz zu den teuren Halbfertig- oder Fertigprodukten aus Wellpappe, muss hierbei allenfalls der wesentlich kostengünstigere Papierbogen entsorgt werden.

Letztendlich kann der Thermosublimationstransferprozess zu dem Endkunden der Wellpappe verlagert werden, also z.B. zu einem Verpackungsbetrieb. Der Endkunde könnte dann mit dem Thermosublimationsverfahren die jeweilig benötigten Motive auf ausgestanzte Wellpappenbögen transferieren. Dies hätte einerseits den Vorteil, dass auf der Einkaufsseite der Wellpappenausschnitte viel größere Volumina geordert werden könnten und somit Kosteneinsparungen erzielt werden könnten. Des Weiteren besteht der Vorteil, dass Designänderungen einfach und schnell vorgenommen werden können, denn die im Offsetdruckverfahren bedruckten Thermosublimationsbogen lassen sich aufgrund der schnellen Rüstzeiten der Offsetdruckmaschinen und den geringen Plattenkosten des Offsetdrucks schnell und kostengünstig realisieren. Auch hier hätte der Endkunde den Zugriff auf ein weit größeres Lieferantenportfolio als dies heute der Fall bei den klassischen Herstellungsprozessen der Fall ist.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können die Wellpappebögen nach der Herstellung oder während des Herstellungsprozesses mit einem Lackauftrag beschichtet werden, der dekorativen und/oder Schutzzwecken dient. Üblicherweise werden Wellpappebögen lackiert, um Schutz bei einem gleichzeitig höheren Glanz zu erlangen. Bei dem Lack kann es sich auch um funktionelle Lacke handeln, die zum Beispiel einen Nässeschutz bieten. In diesem Fall wird durch die Thermosublimation der Farbstoff in den Lack sublimiert. Dies hat weiterhin den Vorteil, dass der Farbstoff bei einem transparenten Lack brillanter erscheint.

Eine weitere Variante des Verfahrens beruht darauf, dass die Thermosublimation mit einem noch nicht vernetzten UV-Lack als Aufnahmeschicht auf dem Substrat durchgeführt wird, der nach der Thermosublimation durch Einwirkung von UV-Strahlung gehärtet wird. Der Vorteil liegt darin, dass die Farbstoffdiffusion in den aufnehmenden Lack oder Beschichtung erleichtert wird, wenn die aufnehmende Schicht noch nicht vernetzt ist.

AProzessabfolge Flexo Preprint BProzessabfolge Offset Kaschierprozess CProzessabfolge Flexo Postprint DProzessabfolge Offsetdirektdruck 1Trägermaterial des Zwischenträgers 2Sublimationsfarbe 3Decklage 4bildmäßiges/strukturiertes Motiv 5Wellpappebogen/Wellpappenzuschnitt 6Krafteinwirkung 7Wärmequelle 8In Wellpappe übertragene Farbstoffe

Anspruch[de]
  1. Verfahren zur dekorativen Verzierung einer aus mindestens zwei Papierlagen geformten Wellpappe, gekennzeichnet dadurch, dass auf mindestens einem Deckpapier einer Wellpappenbahn und/oder eines Wellpappenbogen oder eines ausgestanzten oder in irgendeiner Form zugeschnittenen Wellpappenzuschnitts eine dekorative Verzierung durch das Thermosublimationsverfahren erfolgt, wobei ein mit Sublimationsfarbe bedrucktes Trägermaterial gegen das Deckenmaterial gegebenenfalls unter Druckeinwirkung gekontert wird und dann der Farbstoffdiffusion aus der Sublimationsfarbe in das Deckenpapier oder in die auf dem Deckenpapier befindliche Beschichtung unter Wärmeeinwirkung erfolgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass das Trägermaterial des Zwischenträgers mit Sublimationsfarbe im Offsetdruck bedruckt wurde.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass das Trägermaterial des Zwischenträgers im Inkjet Verfahren bedruckt wurde.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass das Trägermaterial des Zwischenträgers im Flexodruckverfahren bedruckt wurde.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass das Trägermaterial des Zwischenträgers in einem tonerbasierten Verfahren, zum Beispiel Laserdruck, bedruckt wurde.
  6. Verfahren nach Anspruch 1–5, gekennzeichnet dadurch, dass es sich bei dem Trägermaterial des Zwischenträgers um ein gestrichenes oder ungestrichenes Papier handelt.
  7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, dass es sich bei dem Trägermaterial des Zwischenträgers um ein beschichtetes Papier handelt.
  8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, dass es sich bei dem Trägermaterial des Zwischenträgers um eine Folie handelt.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Wärmeinwirkung durch den Kontakt mit einer beheizten Platte, Stempel oder andere geeignete Vorrichtung erfolgt.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Wärmeinwirkung durch Konvektion erfolgt.
  11. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Wärmeinwirkung durch Wärmeeinstrahlung erfolgt.
  12. Verfahren nach Anspruch 1 und 11, gekennzeichnet dadurch, dass die Wärmeinwirkung durch einen Laserstrahl erfolgt.
  13. Verfahren nach Anspruch 1, 11 und 12, gekennzeichnet dadurch, dass die Strahlungsenergiequelle schmalbandiges Licht emittiert, dessen Wellenlänge zwischen 700 und 2500 nm liegt.
  14. Verfahren nach Anspruch 1 und 11, gekennzeichnet dadurch, dass die Wärmestrahlung von einem IR-Röhrenstrahler emittiert wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 1, 11 und 14, gekennzeichnet dadurch, dass die Wellenlänge des IR-Röhrenstrahlers zwischen 700 und 2500 nm liegt.
  16. Verfahren nach Anspruch Verfahren nach Anspruch 1, 11 und 14, gekennzeichnet dadurch, dass die Wellenlänge des IR-Röhrenstrahlers zwischen 700 und 2500 nm liegt.
  17. Verfahren zur Dekoration eines Produktes nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass der Wellpappebogen eine den Sublimationsfarbe aufnehmende Beschichtung trägt, die vor dem Sublimationsvorgang auf den Deckbogen aufgetragen wurde.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, gekennzeichnet dadurch, dass die Beschichtung gleichzeitig dekorativen Zwecken, zum Beispiel zur Steigerung des Glanzes, dient.
  19. Verfahren nach Anspruch 17, gekennzeichnet dadurch, dass es sich bei der Beschichtung um eine UV-härtende Beschichtung handelt, die erst nach Durchführung der Thermosublimation durch UV Einstrahlung gehärtet wird.
  20. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass der Thermosublimationsvorgang auf einen ausgestanzten Wellpappenzuschnitt erfolgt.
  21. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass der Thermosublimationsvorgang auf einen Ganzbogen erfolgt.
  22. Verfahren zur Logistik und Distribution von dekorativen Wellpappenprodukten, gekennzeichnet dadurch, dass der Thermosublimationsvorgang bei dem abpackenden Betrieb erfolgt und der Sublimationsvorgang unmittelbar, mit einer maximalen Zeitdifferenz von einem Tag, vor dem Abpackprozess erfolgt.
  23. Verfahren nach Anspruch 22, gekennzeichnet dadurch, dass der Thermosublimationsvorgang von Trägermaterialien mit unterschiedlichen Motiven bedarfsgerecht nach dem abzupackenden Produkt gesteuert wird.
  24. Verfahren nach Anspruch 22, gekennzeichnet dadurch, dass der Thermosublimationsvorgang auf nicht bildmäßig dekorierte Wellpappenzuschnitte erfolgt, wobei jeder Wellpappenzuschnitt einen Verpackungsnutzen, der zu Herstellung einer Verpackung dient, darstellt.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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