DE102019103092A1

DE102019103092A1 - Oberflächenbehandlung eines Druckmediums mit Radikalen

Info

Publication number: DE102019103092A1
Application number: DE102019103092.7A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Cordroch; Sven Michael; Thomas Boosmann
Original assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Current assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Priority date: 2019-02-07
Filing date: 2019-02-07
Publication date: 2020-08-13
Also published as: WO2020161278A1

Abstract

Ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung eines Druckmediums umfasst ein Leiten eines Volumenstroms auf eine Oberfläche des Druckmediums, wobei der Volumenstrom Radikale umfasst.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung eines Druckmediums mit Radikalen, insbesondere als Vorbehandlung für das Drucken wasserlöslicher Tinten auf Folien.
Hintergrund der Erfindung
Für Kunststofffolien haben sich neben den druckformgebundenen Druckverfahren (insbesondere Flexodruck, Tiefdruck und Offsetdruck) mittlerweile zunehmend auch Digitaldruckverfahren etabliert, bei denen die Druckfarbe ohne Druckform auf die Folie aufgebracht wird. Beispielsweise kann die Druckfarbe im Tintenstrahl-Verfahren (Inkjet-Verfahren) auf die Folie aufgebracht werden. Dabei können auch wasserlösliche Druckfarben eingesetzt werden, wie es insbesondere beim Bedrucken von Lebensmittelverpackungen vorteilhaft ist.
Kunststofffolien, zum Beispiel aus Polypropylen (PP) oder Polyethylen (PE), haben grundsätzlich eine unpolare Eigenschaft, was das Bedrucken mit wasserlöslicher und daher polarer Farbe erschwert. Für eine saubere unlösbare Verbindung zwischen einer Flüssigkeit und einer Substratoberfläche sollte die Oberflächenenergie des Substrats (auch als Oberflächenspannung bezeichnet) die Oberflächenspannung der Flüssigkeit geringfügig, beispielsweise um etwa 2 bis 10 mN/m, übersteigen. Die Oberflächenenergie von Kunststoffen ist jedoch im Allgemeinen deutlich niedriger als die Oberflächenspannung wasserlöslicher Flüssigkeiten. Es ist daher in vielen Fällen notwendig oder zumindest zweckmäßig, derartige Kunststofffolien vor dem Bedrucken zu behandeln, um ihre Oberflächenenergie zu erhöhen und eine ausreichende Haftung der polaren wasserlöslichen Farbe auf der Kunststofffolie zu gewährleisten.
Beispielsweise kann vor dem eigentlichen Bedrucken auf die Kunststofffolie eine Vermittlungsschicht (sogenannter „Primer“) erhöhter Polarität aufgetragen werden. Damit ist jedoch ein zusätzlicher Verfahrensschritt verbunden, welcher mit entsprechendem Zeit- und Kostenbedarf einhergeht. Zudem muss die Vermittlungsschicht vor dem Bedrucken getrocknet werden, wodurch sich der Zeitbedarf zusätzlich erhöht.
Alternativ kann die Kunststofffolie vor dem Bedrucken elektrochemisch behandelt werden, um die Polarität der Oberfläche der Kunststofffolie zu erhöhen und eine ausreichende Haftung wasserlöslicher Farben auf der Kunststofffolie zu gewährleisten. Eine elektrochemische Oberflächenbehandlung kann beispielsweise eine Plasma-Behandlung umfassen, wie sie exemplarisch in der WO 2016/188964 A1 beschrieben ist. Alternativ ist auch eine Corona-Behandlung oder Beflammung möglich. Mit diesen Verfahren lässt sich eine Oberflächenspannung bzw. Oberflächenenergie der Kunststofffolie einstellen und damit eine Haftung auch wasserlöslicher Druckfarben sicherstellen.
Allerdings haben sowohl die Plasma-Behandlung als auch die Corona-Behandlung und die Beflammung den Nachteil, dass sie einen Teilchenstrom mit einer in vielen praktischen Anwendersituationen nur relativ ungenau definierbaren Mischung unterschiedlicher geladener Teilchen bereitstellen, sodass das Ergebnis der Oberflächenbehandlung oft chemisch unspezifisch ist und zudem empfindlich von den Prozessparametern und Eigenschaften der Kunststofffolie abhängen kann. Zudem sind die vorgenannten Verfahren mit einem verhältnismäßig großen thermischen Energieeintrag auf die Oberfläche der Kunststofffolie verbunden, der die Folie beschädigen kann. Dieses Problem stellt sich insbesondere bei besonders dünnen Folien, wie sie zunehmend für Verpackungen gewünscht sind.
Es besteht daher Bedarf nach einem verbesserten Verfahren zur Oberflächenbehandlung eines Druckmediums, welches eine chemisch spezifischere Vorbehandlung der Oberfläche ermöglicht und oberflächenschonender ist.
Überblick über die Erfindung
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung eines Druckmediums gemäß Anspruch 1, eine Verwendung gemäß Anspruch 10 und eine Vorrichtung gemäß Anspruch 12. Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf vorteilhafte Weiterbildungen.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Oberflächenbehandlung eines Druckmediums umfasst ein Leiten eines Volumenstroms auf einer Oberfläche des Druckmediums, wobei der Volumenstrom Radikale umfasst.
Insbesondere kann der Volumenstrom vollständig oder zumindest überwiegend aus Radikalen bestehen.
Mittels eines Volumenstroms, welcher vornehmlich aus Radikalen besteht, lässt sich die Oberfläche des Druckmediums wirkungsvoll vorbehandeln, um deren Oberflächenenergie bzw. Oberflächenspannung auf einen gewünschten Zielwert oder gewünschten Zielkorridor einzustellen. Zudem kann die Behandlung der Oberfläche unter weitgehendem Verzicht auf elektrostatische Prozesse chemisch spezifizierter und homogener erfolgen, sodass sich die gewünschten Eigenschaften der Oberfläche mit höherer Präzision einstellen lassen. Darüber hinaus ermöglichen Radikale eine im Vergleich zu den Methoden des Stands der Technik oberflächenschonendere Behandlung mit einem geringeren thermischen Energieeintrag.
Das Leiten des Volumenstroms der Radikale kann ein Einstellen einer Oberflächenspannung bzw. einer Oberflächenenergie des Druckmediums, insbesondere ein Anpassen der Oberflächenspannung bzw. Oberflächenenergie des Druckmediums an eine vorbestimmte Druckflüssigkeit bzw. dessen Oberflächenspannung, umfassen.
Durch ein Behandeln der Oberfläche mit Radikalen kann in einigen Ausführungsformen auf ein Beschichten des Druckmediums zum Zwecke der Anpassung der Oberflächeneigenschaften verzichtet werden.
In einigen Ausführungsformen umfasst die Oberfläche des Druckmediums daher keine Beschichtung, insbesondere keinen Primer.
Die Verfahrenseffizienz wird durch einen Verzicht auf einen separaten Beschichtungsschritt gesteigert, und die Verfahrenskosten werden gesenkt.
Der Volumenstrom kann einen Fluidstrom und/oder einen Gasstrom und/oder einen Teilchenstrom umfassen.
Besonders gute Verfahrensergebnisse lassen sich in einigen Ausführungsformen erzielen, wenn der Volumenstrom möglichst wenige geladene Teilchen, beispielsweise Ionen oder Elektronen, umfasst. In einer Ausführungsform beträgt das Verhältnis der gegebenenfalls vorhandenen geladenen Teilchen im Volumenstrom zu den Radikalen höchstens 1/5 oder höchstens 1/10 oder höchstens 1/20, insbesondere höchstens 1/50.
Im Sinne der vorliegenden Offenbarung kann sich das Verhältnis auf ein Masseverhältnis oder ein Teilchenzahlverhältnis oder ein Volumenverhältnis beziehen
In einer Ausführungsform umfasst der Volumenstrom keine geladenen Teilchen.
Als Radikale im Sinne der Offenbarung können Atome oder Moleküle mit mindestens einem ungepaarten Valenzelektron verstanden werden. Radikale werden oftmals auch als „freie Radikale“ bezeichnet. Insbesondere kann es sich bei den Radikalen um ungeladene Atome oder Moleküle handeln.
In einer Ausführungsform umfasst der Volumenstrom Stickstoff-Radikale und/oder Sauerstoff-Radikale und/oder Wasserstoff-Radikale und/oder Halogen-Radikale und/oder Radikale organischer Verbindungen.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann ferner ein Erzeugen der Radikale umfassen.
Grundsätzlich können im Kontext der vorliegenden Offenbarung sämtliche Techniken zum Erzeugen von Radikalen zum Einsatz kommen.
In einer Ausführungsform werden die Radikale mittels eines mikrowelleninduzierten Plasmas erzeugt. Durch Wahl geeigneter Prozessgase lassen sich so eine Vielzahl unterschiedlicher Radikale mit den für die Oberflächenbehandlung gewünschten Eigenschaften definiert und kontrolliert herstellen und auf die Oberfläche des Druckmediums leiten.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner ein Aufbringen einer Druckflüssigkeit auf das mittels des Volumenstroms oberflächenbehandelte Druckmedium.
Im Rahmen der Offenbarung können eine Vielzahl unterschiedlicher Druckflüssigkeiten eingesetzt werden. Insbesondere kann die Druckflüssigkeit eine wasserlösliche Tinte umfassen oder sein.
In einer Ausführungsform wird die Druckflüssigkeit im Tintenstrahlverfahren auf die Oberfläche des Druckmediums aufgebracht.
Das Druckmedium kann Kunststoff und/oder Papier und/oder Pappe und/oder Metall sowie jeden weiteren zum Bedrucken geeigneten Stoff umfassen.
In einer Ausführungsform umfasst das Druckmedium eine Folie, insbesondere eine Kunststofffolie, zum Beispiel eine im Blasverfahren extrudierte Kunststofffolie.
Die Folie kann beispielsweise Polyethylenterephthalat (PET) und/oder Polyethylen (PE) und/oder Polyethylen geringer Dichte („Low Density Polyethylen“, LDPE) und/oder biaxial orientiertes Polypropylen („biaxially oriented polypropylen“, BOPP) umfassen.
Für einige Anwendungen kann es sinnvoll sein, die Eigenschaften der mittels der Radikale vorbehandelten Oberfläche vor dem Bedrucken zu testen, um sicherzustellen, dass beim Bedrucken das gewünschte Qualitätsergebnis erreicht wird. Ein solches Testen kann beispielsweise ein Aufbringen einer Testflüssigkeit auf das mittels des Volumenstroms oberflächenbehandelte Druckmedium umfassen, sowie ein Detektieren eines Verhaltens der Testflüssigkeit auf dem oberflächenbehandelten Druckmedium.
Eine Testflüssigkeit im Sinne der Offenbarung kann jede Flüssigkeit sein, welche dazu geeignet ist, bei Detektion ihres Verhaltens auf der mittels der Radikale behandelten Oberfläche Rückschlüsse auf die Oberflächeneigenschaften, insbesondere auf die Oberflächenspannung bzw. Oberflächenenergie, zuzulassen.
Insbesondere kann die Testflüssigkeit eine Druckflüssigkeit umfassen oder sein. Die Testflüssigkeit kann in einer Ausführungsform die für das Bedrucken der Oberfläche des Druckmediums vorgesehene Druckflüssigkeit bzw. Tinte sein.
Das Aufbringen der Probe der Testflüssigkeit kann im Druckverfahren erfolgen. Insbesondere kann die Probe der Testflüssigkeit im Tintenstrahlverfahren auf die mittels des Volumenstroms behandelte Oberfläche des Druckmediums aufgebracht werden.
In einer Ausführungsform umfasst das Verhalten der Testflüssigkeit ein Kontaktverhalten und/oder ein Fließverhalten der Testflüssigkeit auf der Oberfläche.
In einer Ausführungsform umfasst das Detektieren ein Bestimmen eines Kontaktwinkels und/oder eines Tropfendurchmessers und/oder eines Spreitverhaltens der Testflüssigkeit auf der Oberfläche. Daraus lassen sich in einigen Beispielen Rückschlüsse ziehen auf die Polarität bzw. die Oberflächenspannung bzw. die Oberflächenenergie des Druckmediums, und das Behandeln der Oberfläche des Druckmediums kann entsprechend angepasst werden.
Das Detektieren des Verhaltens der Testflüssigkeit kann insbesondere ein optisches Detektieren umfassen.
Durch optisches Detektieren, beispielsweise mithilfe einer Kamera oder eines optischen Sensors, lassen sich ein Kontaktwinkel und/oder ein Tropfendurchmesser und/oder ein Spreitverhalten der Testflüssigkeit auf der Oberfläche zuverlässig bestimmen.
In einer Weiterbildung kann das Verfahren ferner ein Anpassen des Volumenstroms in Abhängigkeit von dem detektierten Verhalten der Testflüssigkeit umfassen. Auf diese Weise kann die Behandlung der Oberfläche mittels der Radikale effizient an das Druckverfahren, die verwendete Druckflüssigkeit, das Druckmedium bzw. dessen Oberflächenbeschaffenheit sowie die Druckgeschwindigkeit angepasst werden.
In einer Ausführungsform umfasst das Leiten des Volumenstroms auf die Oberfläche ein Einstellen einer Oberflächenspannung bzw. einer Oberflächenenergie des Druckmediums, insbesondere ein Anpassen der Oberflächenspannung bzw. Oberflächenenergie des Druckmediums an eine vorbestimmte Druckflüssigkeit bzw. dessen Oberflächenspannung.
Das Anpassen des Volumenstroms kann ein Anpassen einer Atom- bzw. Molekülart der Radikale, einer Anzahl der ungepaarten Valenzelektronen, einer Energie, Menge oder Konzentration der Radikale im Volumenstrom umfassen.
Das Anpassen des Volumenstroms kann insbesondere ein Anpassen einer Oberflächenspannung bzw. einer Oberflächenenergie des Druckmediums umfassen, beispielsweise ein Anpassen der Oberflächenspannung bzw. Oberflächenenergie des Druckmediums an eine vorbestimmte Druckflüssigkeit.
Insbesondere kann der Volumenstrom der Radikale derart eingestellt bzw. angepasst werden, dass eine Differenz der Oberflächenspannung bzw. Oberflächenenergie des Druckmediums und der Oberflächenspannung der Druckflüssigkeit bei einem voreingestellten Zielwert oder in einem voreingestellten Zielkorridor liegt.
Das Leiten des Volumenstroms bzw. das Anpassen kann ein Einstellen einer Oberflächenspannung bzw. einer Oberflächenenergie des Druckmediums im Bereich von bis zu +/- 5 mN/m umfassen, insbesondere von bis zu +/- 3 mN/m.
Durch Anpassung der Oberflächenspannung bzw. Oberflächenenergie über die vorgenannten Bereiche lassen sich für viele unterschiedliche Druckmedien, insbesondere unterschiedliche Kunststofffolien, hervorragende Druckergebnisse erzielen.
In einer Ausführungsform kann das Anpassen des Volumenstroms in einer Rückkopplungsschleife selbsttätig in Abhängigkeit von dem detektieren Verhalten erfolgen.
Insbesondere kann dazu zumindest ein beim Detektieren des Verhaltens der Testflüssigkeit aufgenommener Parameter mit einem voreingestellten Zielparameter verglichen werden.
Basierend auf dem Vergleich kann die Radikal-Erzeugung bzw. der Volumenstrom derart angepasst werden, dass der aufgenommene Parameter sich in Richtung auf den voreingestellten Zielparameter hin verändert bzw. den voreingestellten Zielparameter oder einen voreingestellten Zielkorridor erreicht.
Eine Rückkopplungsschleife erlaubt eine selbsttätige Anpassung der Oberflächenbehandlung an unterschiedliche Folien und Druckgeschwindigkeiten.
In einigen Ausführungsformen kann das Aufbringen der Probe der Testflüssigkeit und das Detektieren des Verhaltens der Testflüssigkeit in einer Kalibrierungsumgebung erfolgen, welche von der Druckumgebung räumlich und funktional getrennt ist.
In anderen Ausführungsformen kann das Aufbringen der Probe der Testflüssigkeit und/oder das Detektieren des Verhaltens der Testflüssigkeit dem Bedrucken des Druckmediums (inline) vorgeschaltet sein.
Bei einer Ausführungsform können mehrere Proben der Testflüssigkeit oder unterschiedlicher Testflüssigkeiten verteilt über eine Breite des Druckmediums aufgebracht und detektiert werden.
Auf diese Weise lässt sich die Messgenauigkeit bzw. die Einstellgenauigkeit zusätzlich verbessern. Zudem lassen sich über das Verhalten der Testflüssigkeit(en) räumliche Variationen der Eigenschaften des Druckmediums erfassen und quantifizieren.
In einer Ausführungsform wird das Druckmedium während des Leitens des Volumenstroms auf die Oberfläche des Druckmediums und/oder des Aufbringens der zumindest einen Probe und/oder des Detektierens und/oder des Anpassens und/oder des Aufbringens der Druckflüssigkeit bewegt, insbesondere kontinuierlich bewegt.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein rechnerlesbares Programm oder ein rechnerlesbares Programm-Produkt, welches rechnerlesbare Instruktionen umfasst, wobei die rechnerlesbaren Instruktionen dazu eingerichtet sind, ein Verfahren mit einem oder allen der vorgenannten Merkmale auszuführen.
Die Offenbarung bezieht sich auch auf eine Verwendung einer Radikalquelle zur Oberflächenbehandlung eines Druckmediums.
Radikalquellen werden im Stand der Technik unter anderem für die Reinigung von Prozesskammern sowie Herstellungsprozesse in der Halbleiterfertigung eingesetzt. Der vorliegenden Offenbarung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass sich solche Radikalquellen auch für das gänzlich unterschiedliche Gebiet der Oberflächenbehandlung eines Druckmediums, insbesondere der Oberflächenbehandlung von Kunststofffolien, einsetzen lassen, um die Polarität bzw. Oberflächenspannung bzw. Oberflächenenergie des Druckmediums gezielt, homogen und bei geringer thermischer Belastung einzustellen.
In einer Ausführungsform ist die Radikalquelle dazu eingerichtet, einen Volumenstrom, welcher Radikale umfasst, auf eine Oberfläche des Druckmediums zu leiten.
Die Radikalquelle kann ferner dazu eingerichtet sein, Radikale mittels eines mikrowelleninduzierten Plasmas zu erzeugen.
In einer Ausführungsform kann die Radikalquelle dazu eingerichtet sein, einen Volumenstrom zu erzeugen und/oder auf eine Oberfläche des Druckmediums zu leiten, wobei der Volumenstrom keine geladenen Teilchen umfasst oder das Verhältnis von gegebenenfalls vorhandenen geladenen Teilchen im Volumenstrom zu den Radikalen höchstens 1/5 beträgt.
Die Radikalquelle kann insbesondere eine Remote-Plasma-Quelle sein.
Die Offenbarung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung eines Druckmediums mit einer Radikalquelle, welche dazu eingerichtet ist, einen Volumenstrom zu erzeugen, der Radikale umfasst, wobei ein Verhältnis von gegebenenfalls vorhandenen geladenen Teilchen im Volumenstrom zu den Radikalen vorzugsweise höchstens 1/5 beträgt, sowie mit einer Behandlungseinheit, welche dazu eingerichtet ist, den Volumenstrom auf eine Oberfläche des Druckmediums zu leiten.
Die Vorrichtung kann zur Ausführung eines Verfahrens mit einem oder allen der vorgenannten Merkmale eingerichtet sein.
Die Radikalquelle kann dazu eingerichtet sein, Radikale mittels eines mikrowelleninduzierten Plasmas zu erzeugen.
In einer Ausführungsform ist die Radikalquelle dazu eingerichtet, Stickstoff-Radikale und/oder Sauerstoff-Radikale und/oder Wasserstoff-Radikale und/oder Halogen-Radikale und/oder Radikale organischer Verbindungen zu erzeugen.
Die Behandlungseinheit kann an die Radikalquelle fluidgekoppelt sein.
Die Behandlungseinheit kann dazu eingerichtet sein, den von der Radikalquelle erzeugten Volumenstrom zu richten und/oder zu fokussieren.
In einigen Ausführungsformen ist die Behandlungseinheit baulich in die Radikalquelle integriert. In anderen Ausführungsformen sind die Radikalquelle und die Behandlungseinheit räumlich getrennte, aber fluidgekoppelte Baugruppen.
In einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung ferner eine Applikationseinheit, welche zum Aufbringen zumindest einer Probe einer Testflüssigkeit auf die mittels des Volumenstroms behandelte Oberfläche des Druckmediums eingerichtet ist, sowie eine Detektionseinheit, welche zum Detektieren eines Verhaltens der Testflüssigkeit auf der mittels des Volumenstroms behandelten Oberfläche eingerichtet ist.
Die Behandlungseinheit und/oder die Applikationseinheit und/oder die Detektionseinheit können in Reihe entlang einer Transportrichtung oder Bewegungsrichtung des Druckmediums eingerichtet sein.
Die Detektionseinheit kann einen optischen Sensor umfassen, insbesondere einen optischen Sensor zum Bestimmen eines Kontaktwinkels und/oder eines Tropfendurchmessers und/oder eines Spreitverhaltens der Testflüssigkeit auf der Oberfläche.
In einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung ferner eine Steuereinheit, welche zum Anpassen des Volumenstroms in Abhängigkeit von dem detektieren Verhalten eingerichtet ist.
Insbesondere kann die Steuereinheit dazu eingerichtet sein, den Volumenstrom selbsttätig in Abhängigkeit von dem detektierten Verhalten anzupassen, insbesondere mittels einer Rückkopplungsschleife.
In einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung ferner eine Druckeinheit, welche zum Aufbringen einer Druckflüssigkeit auf die mittels des Volumenstroms behandelte Oberfläche des Druckmediums eingerichtet ist.
Die Druckeinheit kann in Reihe mit der Behandlungseinheit und/oder der Applikationseinheit und/oder der Detektionseinheit entlang einer Transportrichtung des Druckmediums eingerichtet sein.
In einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung zusätzlich eine Transporteinheit zum Transportieren des Druckmediums in einer Transportrichtung entlang der Behandlungseinheit und/oder der Applikationseinheit und/oder der Detektionseinheit und/oder der Druckeinheit.
In einer Ausführungsform ist die Applikationseinheit dazu eingerichtet, mehrere Proben der Testflüssigkeit verteilt über eine Breite des Druckmediums aufzubringen, insbesondere in einer Richtung quer zu einer Transportrichtung des Druckmediums.
Die Detektionseinheit kann dazu eingerichtet sein, das Verhalten der Testflüssigkeit über die Breite des Druckmediums zu detektieren.
Figurenliste
Die Eigenschaften und zahlreichen Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung lassen sich am besten aus einer Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen verstehen, in denen:

1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung eines Druckmediums gemäß einer Ausführungsform zeigt;
2 eine schematische Darstellung einer Radikalquelle zeigt, wie sie in Ausführungsformen eingesetzt werden kann;
3 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung eines Druckmediums gemäß einer weiteren Ausführungsform zeigt;
4 schematisch das Detektieren eines Kontaktwinkels und eines Tropfendurchmessers einer Testflüssigkeit mit einer Detektionseinheit gemäß einer Ausführungsform zeigt; und
5a u. 5b schematisch das Detektieren eines Spreitverhaltens einer Testflüssigkeit mit einer Detektionseinheit gemäß einer Ausführungsform zeigen.

Beschreibung von Ausführungsformen
Ausführungsformen werden nachfolgend für das Beispiel einer Oberflächenvorbehandlung bzw. eines Bedruckens einer Kunststofffolie, insbesondere einer Kunststofffolie für Lebensmittelverpackungen, beschrieben. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung können allerdings für eine Vielzahl unterschiedlicher Druckmedien eingesetzt werden.
1 zeigt eine Vorrichtung 10 zur Oberflächenbehandlung eines Druckmediums 12, beispielsweise einer Kunststofffolie, in einer schematischen Seitenansicht. In der gezeigten Ausführungsform wird die Kunststofffolie von links nach rechts entlang der Pfeilrichtung x bewegt. Die Kunststofffolie 12 kann beispielsweise in einer Blasextrusionsvorrichtung (nicht gezeigt) hergestellt worden sein, welche der Vorrichtung 10 vorgeschaltet ist.
Die Vorrichtung 10 umfasst eine Radikalquelle 14 und eine Behandlungseinheit 16.
Die Radikalquelle 14 ist dazu eingerichtet, einen Volumenstrom 18 freier Radikale zu erzeugen, beispielsweise mittels eines mikrowelleninduzierten Plasmas.
Die Behandlungseinheit 16 ist dazu eingerichtet, den Volumenstrom 18 freier Radikale auf eine Oberfläche der Kunststofffolie 12 zu leiten.
In einigen Ausführungen können die Radikalquelle 14 und/oder die Behandlungseinheit 16 in einer Prozesskammer 20 aufgenommen sein, durch welche die Kunststofffolie 12 hindurch transportiert wird und in welcher die Kunststofffolie 12 mittels des Volumenstroms 18 freier Radikale vorbehandelt wird.
In der Darstellung der 1 sind die Radikalquelle 14 und die Behandlungseinheit 16 als integrierte, baulich verbundene Einheiten gezeigt. In anderen Ausführungsformen kann jedoch die Behandlungseinheit 16 räumlich von der Radikalquelle 14 getrennt sein. Beispielsweise kann die Radikalquelle 14 den Volumenstrom 18 über eine Leitung- oder Rohrverbindung an die Behandlungseinheit 16 bereitstellen, wobei die Behandlungseinheit 16 den bereitgestellten Volumenstrom 18 nachfolgend auf die Oberfläche der Kunststofffolie 12 leitet oder fokussiert.
Im Rahmen der Offenbarung können unterschiedliche Radikalquellen zum Einsatz kommen, beispielsweise Radikalquellen, wie sie in der Halbleiterindustrie zum Reinigen von Prozesskammern mit komplexer Geometrie oder für isotrope Ätzprozesse eingesetzt werden.
2 ist eine schematische Darstellung einer beispielhaften Remote-Plasma-Quelle 14, bei der in Abhängigkeit von einem bereitgestellten Prozessgas mittels eines mikrowelleninduzierten Plasmas freie Radikale unterschiedlichen Typs erzeugt und als Volumenstrom 18 emittiert werden können. Die Bezeichnung „Remote-Plasma-Quelle“ bezieht sich darauf, dass das die Radikale erzeugende Plasma abgeschirmt lediglich im Inneren der Radikalquelle 14 wirkt, während der Volumenstrom 18 vollständig oder zumindest weitgehend frei von geladenen Teilchen ist.
Die in 2 gezeigte Plasma-Quelle 14 umfasst ein Magnetron 22, einen Wellenleiter 24, eine Mikrowellen-Kopplungsantenne 26, eine Plasma-Kammer 28 sowie eine Prozessgasquelle 30.
Das Magnetron 22 erzeugt Mikrowellenenergie und speist die erzeugten Mikrowellen über den Wellenleiter 24 und die Mikrowellen-Kopplungsantenne 26 in die Plasma-Kammer 28 ein. Aus der Prozessgasquelle 30 wird zudem über eine Prozessgasleitung 32 ein Prozessgas in die Plasma-Kammer 28 eingeleitet.
Die Plasma-Kammer 28 ist als Mikrowellen-Kavität aus Aluminium ausgebildet. In der Plasma-Kammer 28 bildet sich aus dem Prozessgas unter dem Einfluss der eingespeisten Mikrowellenenergie eine Plasma-Zone 34 geladener Teilchen aus, welche einen Volumenstrom 18 ungeladener freier Radikale bildet, der die Plasma-Kammer 28 durch eine Radikalöffnung 36 verlässt. An die Radikalöffnung 36 kann die Behandlungseinheit 16 (in 2 nicht gezeigt) angeflanscht werden, welche den Volumenstrom 18 auf die Oberfläche der Kunststofffolie 12 leitet oder fokussiert.
Die von dem Magnetron 22 über den Wellenleiter 24 bereitgestellte Mikrowellenenergie kann vollständig in der Plasma-Kammer 28 dissipiert werden, sodass in dem Volumenstrom 18 keine Mikrowellenenergie mehr nachweisbar ist. Das Plasma ist auf die Plasma-Zone 34 innerhalb der Plasma-Kammer 28 beschränkt. Der die Plasma-Kammer 28 verlassende Volumenstrom 18 ist daher ein reiner oder nahezu reiner Strom freier Radikale und ist im wesentlichen frei von Ionen oder anderen geladenen Teilchen. Insbesondere kann in einigen Ausführungsformen ein Masseverhältnis von noch im Volumenstrom 18 vorhandenen geladenen Teilchen, beispielsweise Ionen, zu den Radikalen höchstens 1/20 oder 1/50 sein.
Die Plasma-Kammer 28 kann über Kühlkanäle 38, die ein Kühlmittel, beispielsweise Wasser transportieren, gekühlt werden.
Eine entsprechende Plasma-Quelle 14 wird beispielsweise unter den Bezeichnungen Remote Plasma Source MA 2000 oder MA 3000 von dem Unternehmen Muegge GmbH, Reichelsheim, Deutschland, bereitgestellt und umfasst ein Magnetron, welches Mikrowellen im Frequenzbereich 2450 Mhz +/- 20 Mhz bei einer Mikrowellenleistung von bis zu 3 kW erzeugt.
Als Prozessgase können beispielsweise aus der Prozessgasquelle 30 Tetrafluorkohlenstoff (CF₄) mit einem Volumenstrom von 470 sccm und/oder Sauerstoff (02) mit einem Volumenstrom von 240 sccm und/oder Stickstoff (N₂) mit einem Volumenstrom von 100 sccm in einem Druckbereich von 0.5 - 5.0 Torr bereitgestellt werden. Der daraus gebildete Volumenstrom 18 freier Radikale umfasst dann beispielsweise Fluor-Radikale und/oder Sauerstoff-Radikale und/oder Stickstoff-Radikale und/oder Radikale organischer Verbindung.
Trifft der Volumenstrom 18 auf die Oberfläche der Kunststofffolie 12 auf, können die freien Radikale die Oberfläche der Kunststofffolie 12 derart modifizieren, dass sich dort eine erhöhte Polarität und/oder eine erhöhte Oberflächenenergie bzw. Oberflächenspannung einstellt. Beispielsweise können sich unter dem Einfluss der freien Radikale durch Oxidationsreaktionen an der Oberfläche der Kunststofffolie 12 polare Gruppen ausbilden. Ebenso können durch die Bestrahlung mit dem Strom freier Radikale chemische Kondensationsreaktionen zwischen Bindern und der Substratoberfläche gezielt induziert werden, wodurch sich eine Verbesserung der Haftoberfläche für das nachträgliche Aufbringen einer Druckflüssigkeit ergibt.
Eine Oberflächenbehandlung mit freien Radikalen ist im Vergleich zu einer Corona-Behandlung oder Plasma-Behandlung der Kunststofffolie 12, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist, homogener und gezielter steuerbar, da auf der Oberfläche keine elektrostatischen Prozesse ablaufen. Zudem ist gegenüber der Corona-Behandlung oder Plasma-Behandlung der thermische Energieeintrag auf die Oberfläche der Kunststofffolie 12 deutlich vermindert, sodass die Oberflächenbehandlung deutlich schonender erfolgt und insbesondere auch für besonders dünne Folien oder Folien aus hitzeempfindlichem Material geeignet ist.
3 zeigt schematisch eine Vorrichtung 10' zur Oberflächenbehandlung mithilfe freier Radikale, welche im wesentlichen der vorangehend unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschriebenen Vorrichtung 10 entspricht. Ähnliche Bauteile sind in den 1 bis 3 mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet
Jedoch umfasst die Vorrichtung 10' der 3 zusätzlich zu der Radikalquelle 14 und der Behandlungseinheit 16 eine Applikationseinheit 40, eine Detektionseinheit 42 und eine Druckeinheit 44, welche in dieser Reihenfolge in Reihe mit der Radikalquelle 14 bzw. der Behandlungseinheit 16 entlang der Transportrichtung x der Kunststofffolie 12 angeordnet sind. Zudem umfasst die Vorrichtung 10' auch eine Transporteinheit 46 zum Transportieren der Kunststofffolie 12 entlang der Transportrichtung x von der Behandlungseinheit 16 über die Applikationseinheit 40 und die Detektionseinheit 42 bis zur Druckeinheit 44. Ferner umfasst die Vorrichtung 10' eine Steuereinheit 48, welche kommunikativ mit der Radikalquelle 14, der Applikationseinheit 40, der Detektionseinheit 42 und der Druckeinheit 44 gekoppelt ist, beispielsweise über eine Drahtverbindung oder eine drahtlose Verbindung (in 3 durch Pfeile gekennzeichnet).
Die Applikationseinheit 40 ist in einigen Ausführungsformen dazu eingerichtet, zumindest eine Probe einer Testflüssigkeit auf die mittels des Volumenstroms 18 vorbehandelte Oberfläche der Kunststofffolie 12 aufzubringen. Die Testflüssigkeit kann beispielsweise mit einer für ein nachfolgendes Bedrucken der Kunststoffstofffolie 12 vorgesehenen Druckflüssigkeit identisch sein. In anderen Ausführungsformen wird eine Testflüssigkeit eingesetzt, die sich von der Druckflüssigkeit unterscheidet. Im Allgemeinen kann jede Testflüssigkeit verwendet werden, deren detektierbares Verhalten auf der Oberfläche der Kunststofffolie 12 Rückschlüsse auf die Oberflächeneigenschaften der Kunststofffolie 12 zulässt.
Die Applikationseinheit 40 kann beispielsweise einen Druckkopf 50 mit einer Druckdüse 52, wie sie in ähnlicher Weise von einer Inkjet-Druckvorrichtung für Folien bekannt sind, umfassen. Der Druckkopf 50 kann in Reaktion auf ein Steuersignal der Steuereinheit 48 einen oder mehrere Tropfen der Testflüssigkeit mittels der Düse 52 auf die Oberfläche der Kunststofffolie 12 applizieren.
In einigen Ausführungsformen ist die Applikationseinheit 40 dazu eingerichtet, über eine Breite der Kunststofffolie 12 (quer zur Bewegungsrichtung x) mehrere Tropfen der Testflüssigkeit zu applizieren. Dazu kann die Applikationseinheit 40 beispielsweise mehrere Druckdüsen 52 entlang einer Richtung quer zur Bewegungsrichtung x aufweisen oder in einer Richtung quer zur Bewegungsrichtung x verfahrbar sein.
Die Detektionseinheit 42 ist dazu eingerichtet, ein Verhalten der applizierten Testflüssigkeit auf der mittels der freien Radikale des Volumenstroms 18 behandelten Oberfläche der Kunststofffolie 12 zu detektieren. Beispielsweise kann die Detektionseinheit 42 einen optischen Sensor 54 umfassen, mit dem sich ein Kontaktwinkel und/oder ein Tropfendurchmesser und/oder ein Spreitverhalten der Testflüssigkeit auf der Oberfläche der Kunststofffolie 12 erfassen lässt.
Alternativ oder zusätzlich zu dem optischen Sensor 54 lassen sich auch andere Arten von Sensoren verwenden, mit denen sich ein Verhalten der Testflüssigkeit auf der mittels der Radikale behandelten Oberfläche detektieren lässt. Insbesondere können kapazitive und/oder induktive Sensoren verwendet werden.
Die erfassten Messwerte stellt die Detektionseinheit 42 in dem gezeigten Ausführungsbeispiel über eine Datenverbindung an die Steuereinheit 48 bereit, welche in Reaktion auf die erfassten Messwerte die Radikalquelle 14 ansteuert, um die Betriebsparameter der Radikalquelle 14 und damit den Volumenstrom 18 der freien Radikale anzupassen. Durch iterativ wiederholtes Behandeln der Oberfläche der Kunststofffolie 12 mit freien Radikalen, Aufbringen der Testflüssigkeit und Detektieren der Testflüssigkeit sowie Anpassen des Volumenstroms 18 in Abhängigkeit von dem detektierten Verhalten lässt sich in einer Rückkopplungsschleife der Volumenstrom 18 derart einstellen, dass die detektierten Oberflächeneigenschaften der Kunststofffolie 12 bei oder nahe an vorbestimmten Zielwerten oder in vorbestimmten Zielintervallen liegen. Auf diese Weise lassen sich die Oberflächeneigenschaften der Kunststofffolie 12, insbesondere deren Polarität oder Oberflächenspannung bzw. Oberflächenenergie, selbsttätig auf für das nachfolgende Bedrucken geeignete Werte einstellen. Insbesondere kann sich die gezeigte Vorrichtung 10' selbsttätig an Kunststofffolien 12 aus unterschiedlichem Material oder mit unterschiedlicher Foliendicke anpassen
In gleicher Weise lässt sich der Volumenstrom 18 selbsttätig an veränderte Druckparameter, beispielsweise an eine Änderung der Druckgeschwindigkeit bzw. Transportgeschwindigkeit der Kunststofffolie 12 entlang der Transportrichtung x, oder an eine veränderte Tintenzusammensetzung anpassen.
Die Druckeinheit 44 umfasst einen oder mehrere Druckköpfe 56 mit jeweils mehreren Druckdüsen 58, welche zum Applizieren einer Druckflüssigkeit, beispielsweise einer wasserlöslichen Tinte, auf die mittels der Radikale behandelte Oberfläche der Kunststofffolie 12 nach dem erfolgten Anpassen eingerichtet ist.
In einigen Ausführungsformen kann die Druckeinheit 44 über die Steuereinheit 48 angesteuert werden, wie in 3 schematisch gezeigt ist. In anderen Ausführungsformen umfasst die Druckeinheit 44 ihre eigene separate Steuereinheit (nicht gezeigt).
In der in 3 gezeigten Ausführungsform ist die Vorrichtung 10' zur Oberflächenbehandlung unmittelbar in die Druckumgebung integriert („inline“), d.h. die Druckeinheit 44 ist der Applikationseinheit 40 und der Detektionseinheit 42 in Reihe entlang der Transportrichtung x unmittelbar nachgeschaltet.
In anderen Ausführungsformen kann das Vorbehandeln der Oberfläche mittels des Volumenstroms 18 sowie das Applizieren und Detektieren der Testflüssigkeit mittels der Applikationseinheit 40 bzw. der Detektionseinheit 42 in einer Kalibrierungsumgebung erfolgen, welche von der eigentlichen Druckumgebung funktional und/oder räumlich getrennt ist („nearline“ oder „offline“).
Die 4, 5 a und 5b zeigen schematisch und exemplarisch Techniken zum Detektieren des Verhaltens der Testflüssigkeit auf der Oberfläche der Kunststofffolie 12, wie sie im Rahmen von Ausführungsformen der Erfindung eingesetzt werden können.
4 zeigt schematisch in einer Seitenansicht einen mittels der Druckdüse 52 der Applikationseinheit 40 auf die Oberfläche der Kunststofffolie 12 applizierten Tropfen 60 der Testflüssigkeit, beispielsweise einer wasserlöslichen Tinte. Mithilfe des optischen Sensors 54 der Detektionseinheit 42 lässt sich ein Durchmesser d und/oder ein Kontaktwinkel α des Flüssigkeitstropfens 60 bestimmen, welche Rückschlüsse auf die Polarität bzw. Oberflächenspannung bzw. Oberflächenenergie der Kunststofffolie 12 ermöglichen. Je größer der Kontaktwinkel α, desto größer ist die Polarität und die Benetzbarkeit der Oberfläche der Kunststofffolie 12 und desto geeigneter ist die Kunststofffolie im Allgemeinen für das Bedrucken mit einer wasserlöslichen Tinte.
Die 5a und 5b zeigen schematisch ein Erfassen eines Spreitverhaltens der Testflüssigkeit auf der elektrochemisch behandelten Oberfläche der Kunststofffolie 12 mittels des optischen Sensors 54 der Detektionseinheit 42. Das Spreitverhalten charakterisiert die dynamische räumliche Ausdehnung des Flüssigkeitstropfens 60 auf der Oberfläche der Kunststofffolie 12.
5a veranschaulicht die Ausdehnung des Flüssigkeitstropfens 60 zu einem ersten Zeitpunkt nach dem Applizieren, zu dem der Flüssigkeitstropfen 60 eine Ausdehnung d₁ aufweist. 5b veranschaulicht schematisch die Vergrößerung der Ausdehnung des Flüssigkeitstropfens 60 gegenüber der (in 5b zum Vergleich gestrichelt gezeigten) Ausdehnung der 5a zu einem zweiten, späteren Zeitpunkt. Der Durchmesser des Flüssigkeitstropfens 60 hat sich auf einen Wert d₂ größer d₁ vergrößert. Aus der Größenzunahme pro Zeiteinheit und/oder aus einer Änderung einer Form des Tropfens 60 lassen sich ebenfalls Rückschlüsse auf die Oberflächenspannung bzw. Oberflächenenergie bzw. die Polarität der Oberfläche der Kunststofffolie 12 ziehen.
Eine Applizieren der Testflüssigkeit und eine Messwertaufnahme an unterschiedlichen Stellen quer zur Transportrichtung x kann die Genauigkeit des Verfahrens erhöhen und erlaubt es zudem, vermittels des Verhaltens der Testflüssigkeit auf der elektrochemisch behandelten Oberfläche Fertigungstoleranzen des Druckmediums zu erfassen.
Die Steuereinheit 48 kann auf der Grundlage der von der Detektionseinheit 42 bereitgestellten Werte in der Rückkopplungsschleife die Radikalquelle 14 dann gezielt ansteuern, beispielsweise einen elektrischen Strom zur Erzeugung der Plasma-Entladung der Radikalquelle 14 vergrößern oder verringern oder eine Zusammensetzung der von der Prozessgasquelle 30 bereitgestellten Prozessgase verändern, um auf diese Weise den Erzeugungsprozess der freien Radikale in der Plasmazone 34 anzupassen und mittels des Volumenstroms 18 freier Radikale die Polarität oder Oberflächenspannung bzw. Oberflächenenergie der Kunststofffolie 12 derart einzustellen, dass das detektierte Verhalten der Testflüssigkeit in einem vorbestimmten Zielkorridor liegt.
Die Steuereinheit 48 kann dazu beispielsweise eine speicherprogrammierbare Steuerung mit entsprechender Steuerungssoftware umfassen. Ein Zusammenhang zwischen den von der Detektionseinheit 42 detektierten Messwerten und den Betriebsparametern der Radikalquelle 14 und damit Steuerungsparameter für die Ansteuerung lassen sich beispielsweise empirisch bzw. durch Kalibrieren bestimmen.
Eine Anpassung der Erzeugung des Volumenstroms 18 in einer Rückkopplungsschleife, wie sie vorangehend unter Bezugnahme auf die 3 beschrieben wurde, ist jedoch optional. In anderen Ausführungsformen kann auf das Applizieren und Detektieren einer Testflüssigkeit verzichtet werden. Eine entsprechende Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung entspricht schematisch der vorangehend unter Bezugnahme auf die 3 beschriebenen Ausführungsform, jedoch ohne die Applikationseinheit 40 und die Detektionseinheit 42. Die Steuereinheit 48 kann in diesem Fall die Radikalquelle 14 beispielsweise auf der Grundlage voreingestellter Parameter ansteuern. Diese voreingestellten Parameter können beispielsweise von dem Material der Kunststofffolie 12, der Druckgeschwindigkeit entlang der Transportrichtung x und/oder der verwendeten Druckflüssigkeit abhängen.
Vorangehend wurde beispielhaft eine Oberflächenbehandlung als Substratvorbehandlung für einen nachfolgenden Druckprozess am Beispiel einer Kunststofffolie 12 beschrieben. Die Techniken der vorliegenden Offenbarung lassen sich jedoch ebenso für andere Druckmedien, beispielsweise Kunststoffe, Papier oder Pappe einsetzen. Auch für solche Druckmedien kann eine Bestrahlung mit einem Volumenstrom 18 freier Radikale zu einer Verbesserung der Haftoberfläche und damit zu einer erhöhten Druckqualität eines nachfolgenden Bedruckens führen.
Die erfindungsgemäße Lösung erlaubt es, Kunststofffolien 12 oder andere Druckmedien mit definierten und reproduzierbaren homogenen Oberflächeneigenschaften für ein nachfolgendes Bedrucken bereitzustellen. Die Oberflächenvorhandlung mit Radikalen ist besonders spezifisch und oberflächenschonend. Die Druckqualität im direkten Inkjet-Druckverfahren lässt sich auf diese Weise erheblich steigern, ohne dass dazu eine zusätzliche Beschichtung des Druckmediums mit einem Primer nötig wäre. Die Prozesseffizienz wird gesteigert, und die Prozesskosten sinken. Auch ermöglicht die erfindungsgemäße Lösung eine Untersuchung bzw. Charakterisierung von Druckmedien hinsichtlich ihrer Bedruckfähigkeiten durch den Anwender.
Die Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen und der Zeichnungen dient lediglich der Erläuterung der Erfindung und der damit erzielten Vorteile und soll die Erfindung nicht beschränken; der Schutzumfang ergibt sich aus den anliegenden Ansprüchen.
Bezugszeichenliste

10, 10': Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung
12: Druckmedium, Kunststofffolie
14: Radikalquelle
16: Behandlungseinheit
18: Volumenstrom der Radikale
20: Prozesskammer
22: Magnetron
24: Wellenleiter
26: Mikrowellen-Kopplungsantenne
28: Plasma-Kammer
30: Prozessgasquelle
32: Prozessgasleitung
34: Plasma-Zone
36: Radikal-Öffnung
38: Kühlkanäle
40: Applikationseinheit
42: Detektionseinheit
44: Druckeinheit
46: Transporteinheit
48: Steuereinheit
50: Druckkopf der Applikationseinheit 40
52: Druckdüse des Druckkopfes 50
54: optischer Sensor der Detektionseinheit 42
56: Druckkopf der Druckeinheit 44
58: Druckdüsen der Druckeinheit 44
60: Tropfen einer Testflüssigkeit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2016/188964 A1 [0005]

Claims

Verfahren zur Oberflächenbehandlung eines Druckmediums (12), umfassend ein Leiten eines Volumenstroms (18) auf eine Oberfläche des Druckmediums (12), wobei der Volumenstrom (18) Radikale umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das Verhältnis der ggf. vorhandenen geladenen Teilchen im Volumenstrom (18) zu den Radikalen höchstens 1/5 beträgt, insbesondere höchstens 1/10 oder höchstens 1/20 beträgtoder höchstens 1/50 beträgt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem der Volumenstrom (18) keine geladenen Teilchen umfasst.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem der Volumenstrom (18) Stickstoff-Radikale und/oder Sauerstoff-Radikale und/oder Wasserstoff-Radikale und/oder Halogen-Radikale umfasst.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend ein Erzeugen der Radikale mittels eines mikrowelleninduzierten Plasmas.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend ein Aufbringen einer Druckflüssigkeit auf das mittels des Volumenstroms (18) oberflächenbehandelte Druckmedium (12).
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend ein Aufbringen einer Testflüssigkeit auf das mittels des Volumenstroms (18) oberflächenbehandelte Druckmedium (12), sowie ein Detektieren eines Verhaltens der Testflüssigkeit auf dem oberflächenbehandelten Druckmedium (12).
Verfahren nach Anspruch 7, ferner umfassend ein Anpassen des Volumenstroms (18) in Abhängigkeit von dem detektierten Verhalten.
Rechnerlesbares Programm, welches rechnerlesbare Instruktionen umfasst, wobei die rechnerlesbaren Instruktionen dazu eingerichtet sind, ein Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche auszuführen.
Verwendung einer Radikalquelle (14) zur Oberflächenbehandlung eines Druckmediums (12).
Verwendung nach Anspruch 10, wobei die Radikalquelle (14) dazu eingerichtet ist, Radikale mittels eines mikrowelleninduzierten Plasmas zu erzeugen.
Vorrichtung (10, 10') zur Oberflächenbehandlung eines Druckmediums (12), umfassend: eine Radikalquelle (14), welche dazu eingerichtet ist, einen Volumenstrom (18) zu erzeugen, der Radikale umfasst; und eine Behandlungseinheit (16), welche dazu eingerichtet ist, den Volumenstrom (18) auf eine Oberfläche des Druckmediums (12) zu leiten.
Vorrichtung (10') nach Anspruch 12, ferner umfassend: eine Applikationseinheit (40), welche zum Aufbringen zumindest einer Probe einer Testflüssigkeit auf die mittels des Volumenstroms (18) behandelte Oberfläche des Druckmediums (12) eingerichtet ist; und eine Detektionseinheit (42), welche zum Detektieren eines Verhaltens der Testflüssigkeit auf der mittels des Volumenstroms (18) behandelten Oberfläche eingerichtet ist.
Vorrichtung (10') nach Anspruch 13, ferner umfassend: eine Steuereinheit (48), welche zum Anpassen des Volumenstroms (18) in Abhängigkeit von dem detektierten Verhalten eingerichtet ist.
Vorrichtung (10') nach einem der Ansprüche 12 bis 14, ferner umfassend eine Druckeinheit (44), welche zum Aufbringen einer Druckflüssigkeit auf die mittels des Volumenstroms (18) behandelte Oberfläche des Druckmediums (12) eingerichtet ist.