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Verfahren zur Zurichtung beim Druck und Mittel zur Durchführung des Verfahrens
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undFig. l zeigt schematisch einen Querschnitt durch eine selektiv wärmedehnbare Zurichtungsfolie. Fig. 2 ist ein Querschnitt durch einen Teil einer Druckplatte und eines mit einer Zurichtungsfolie nach Fig. 1 um- wickelten Druckwalzenzylinders. Fig. 3 veranschaulicht eine Strahlungsquelle hoher Intensität und eine teilweise bereits selektiv ausgedehnte Zurichtungsfolie nach Fig. 1 schematisch im Querschnitt und Fig. 4 i zeigt in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch einen Teil einer Druckplatte und eines Druck- walzenzylinders, auf dem in Ausrichtung mit der Druckplatte eine Zurichtungsfolie aufgespannt ist, wel- che gemäss der vorliegenden Erfindung in selektiv ausgedehnten Zustand gebracht wurde.
Gemäss der Erfindung wird eine Zurichtungsfolie, z. B. die in Fig. 1 dargestellte Folie 22, zunächst mit einer Druckfarbe bedruckt oder bemustert, welche die zur Einwirkung kommende strahlende Energie im wesentlichen nicht absorbiert. Die Folie 22 besteht aus einem Trägerstoff oder Unterlagsschicht 20 (z. B. einer Lage Kraftpapier) und aus einer selektiv wärmedehnbaren Schicht 21, die ein aufblähendes
Treibmittel, z. B. p. p'-Oxy-bis (Benzolsulfonylhydrazid), enthält, das in einer Kunstharzschicht, z. B. einem Gemisch von Celluloseacetatbutyrat und Polyvinylacetat, dispergiert ist. Das Farbmuster oder der
Aufdruck kann in der in Fig. 2 veranschaulichten Weise hergestellt werden.
Die Folie 22 wird mit nach aussen gewendeter wärmeempfindlicher Schicht 21 über mehrere Unterlagsschichten 24, welche einen über die ganze Fläche gleichmässigen Andruck gewährleisten, rund um einen Druckwalzenzylinder 23 gelegt und an diesem befestigt. Eine auf einem Druckstock 26 montierte Druckform 25, z. B. ein Galvanoklischee, wird mit farbiger Druckfarbe, die die zur Einwirkung kommende strahlende Energie ausgesprochen nicht absorbiert, z. B. mit roter Druckfarbe eingefärbt, wonach der umwickelte Druckwalzenzylinder über das
Klischee gerollt wird.
Vorteilhafterweise wird nun die Lage der bedruckten Folie auf dem Druckwalzen- zylinder, zweckmässig durch Einstechen einiger weniger Löcher durch den vorderen Rand der Folie und eini- ge Schichten der Zylinderumwicklung, markiert, um die spätere Übereinstimmung der Lage der Folie mit dem Klischee zu erleichtern.
Nach dem ersten Aufdruck wird die Zurichtungsfolie vom Druckwalzenzylinder abgenommen und, solange das aufgedruckte Muster noch feucht und klebrig ist, frei mit einem Pulver eingestäubt, das für die besondere, zur Einwirkung kommende, strahlende Energie absorptionsfähigist. Besondere Beispiele sol- cher Pulver werden später beschrieben. Die normale Klebrigkeit und Haftfähigkeit der feuchten Druckfar- be auf der Zurichtungsfolie bewirkt, dass das Pulver an den bedruckten Teilen haften bleibt. Das Pulver soll, zweckmässig unter Verwendung eines weichen Tuches oder von Baumwollwatte, über die ganze Flä- ehe des auf die Folie aufgedruckten Bildes in die Druckfarbe eingestrichen, eingedrückt oder eingerieben werden.
Das Pulver absorbiert die Flüssigkeit der Druckfarbe, wodurch die bedruckten Flächen im wesent- lichen trocken werden bzw. bei Berührung nicht mehr kleben. Hieraufwird überschüssiges Pulver sorgfältig von der Folie abgebürstet oder abgewischt, wozu ein reines Tuch, eine Kamelhaarbürste oder Baumwoll- watte verwendet werden kann.
Bei der hier beschriebenen besonderen Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist es besonders wichtig, dass jene Flächen, welche keine strahlende Energie absorbieren sollen, im wesentlichen von
Strahlungsenergie absorbierendem Pulver vollkommen befreit werden. Versuche haben erwiesen, dass es, wenn Russ allein zum Einstäuben der Folie verwendet wird, selbst unter Aufwand beträchtlicher Mühe nicht möglich ist, den Russ von diesen Flächenteilen gänzlich zu entfernen. Russ allein ist demnach im allgemeinen zur Verwendung als strahlenabsorbierendes Pulver ungeeignet. Dies soll weiter unten in Zusammenhang mit der Beschreibung der erfindungsgemäss zusammengesetzten Pulver näher erläutert werden.
Nach dem Einstäuben der Folie mit strahlenabsorbierendem Pulver und Reinigung der unbedruckten
Flächenteile der Folie von diesem Pulver wird die Folie kurzzeitig einer intensiven und gleichmässigen
Strahlung der vom Pulver absorbierten Art ausgesetzt. Fig. 3 veranschaulicht eine Möglichkeit zur Aus- führung einer geeigneten Belichtung. Das Folienmaterial 22 wird, mit der wärmeempfindlichen Schicht
21 einer in einem elliptischen Reflektor 28 montierten Strahlenquelle 27 hoher Intensität zugewendet, in der durch einen Pfeil angedeuteten Richtung durch ein schmal fokussiertes Band 29 der strahlenden Energie nach rechts bewegt. In dem rechts vom Strahlenband 29 gelegenen Teil ist die Folie mit dem selektiv ausgedehnten Flächenmuster dargestellt, das dem durch die mit Pulver bedeckten bedruckten Flächenteile gebildeten strahlenabsorbierenden Muster entspricht.
Die Volltonfläche 30 ist stark ausgedehnt, wahrend die Mitteltonflächen 31 und 32, welche eine verhältnismässig kleinere Bildpunktdichte aufweisen, nur bis zu einem mit ihren Tonwert vergleichbaren Grad ausgedehnt sind. Die mit strahlenabsorbierendem Pulver bedeckte Fläche 23 links vom fokussierten Strahlenband 29 ist im Zustand vor der Belichtung dargestellt.
Die Flächen 34, welche die angewendete Strahlung nicht absorbieren, da sie im wesentlichen frei von strahlenabsorbierendem Pulver oder von irgendeinem andern Stoff sind, der die angewendeten Strahlen absorbiert, bleiben unausgedehnt.
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Beim Belichtungsvorgang wird die einwirkende strahlende Energie an jenen Teilen der Zurichtungsfolie, auf denen ein Muster von anhaftenden strahlenabsorbierenden Partikeln vorhanden ist, absorbiert und bewirkt eine Erwärmung dieser Flächen des Musters. Die Warme dieser Flächen geht durch Wärmeleitung auf die entsprechenden Flächenteile der selektiv wärmedehnbaren Schicht aus Kunststoffmaterial und das in diesem eingeschlossene Treibmittel über. In diesen Flächenteilen wird durch die Erwärmung das Kunststoffmaterial erweicht, in den erweichten Flächenteilen wird durch die Erwärmung das in der Folie enthaltene Treibmittel aktiviert, wobei Gas erzeugt wird, das in den erweichten Teilen Blasen bildet, die ein Anschwellen der Folie in diesen Flächenteilen bewirken.
Nun lässt man die durch die Wärme ausgedehnten Flachen abkühlen, wobei das gebildete Gas in den ausgedehnten Flächenteilen der Schicht eingeschlossen bleibt. Jene örtlichen Flächenteile der Zurichtungsfolie, an welchen eine grosse Menge von strahlenabsorbierendem Pulver angehauft ist, nämlich die vollständig oder volltonig bedruckten Flächen, absorbieren mehr Strahlungsenergie und bewirken die Bildung einer grösseren Menge von Gas aus dem Treibmittel als Flächenteile, an denen diese Menge von Pulver kleiner ist, z. B. Mitteltonflächen. Flächen der Folie, die nicht mit Farbe bedruckt sind, an welcher strahlenabsorbierendes Pulver haften könnte, also bildfreie Flächen, absorbieren keine Strahlungsenergie oder nur so wenig, dass dies zur Bewirkung einer Ausdehnung nicht ausreicht.
Die nach der Belichtung entstandene Folie hat ein den Tonwerten der Druckplatte entsprechendes Dickenrelief und ist am dicksten in den Volltonflächen (wobei die grösste Dicke im Mittelteil dieser Flächen vorliegt), am dünnsten in den nichtdruckenden oder Hochlichtflächen und hat in den übrigen Flächenteilen eine zwischen diesen Grenzwerten liegende abgestufte Dicke.
Es sei bemerkt, dass die Folie der intensiven Strahlung nur kurzzeitig ausgesetzt werden soll, um ein Verschmoren und den hiedurch bewirkten Festigkeitsverlust der selektiv wärmedehnbaren Schicht zu verhüten, dass aber anderseits eine intensive und gleichmässige Strahlung erforderlich ist, um eine starke und selektive Ausdehnung der wärmeempfindlichen Schicht zu erzielen, bevor die Wärme Gelegenheit findet, sich merklich in der Schicht zu zerstreuen. Trotz ihrer Wärmeempfindlichkeit sind die selektiv war- medehnbaren Schichten dieses Folienmaterials an sich relativ schlechte Wärmeleiter.
Nach der Belichtung wird die Folie wieder auf den Druckwalzenzylinder aufgelegt und mit der Druckform oder dem Klischee in übereinstimmende Lage gebracht, z. B. durch Ausrichtung der in die Zurichtungsfolie gestochenen Löcher auf die entsprechenden Löcher in den Walzenunterlagsschichten. Bei einem relativ idealen Aufbau wird die Zurichtungsfolie unter zwei oder drei Lagen von schwerem Packpapier angeordnet, wobei jede Lage etwa 0, 152 mm dick ist. In Fig. 4 ist die Zurichtungsfolie 22 in zum Klischee abgestimmter Lage unter einer Packpapierschicht 24a auf dem Druckwalzenzylinder 23 aufgespannt, wobei zwecks deutlicherer Darstellung nur eine Packpapierschicht dargestellt ist. Unter der Zurichtungsfolie 22 liegt eine Unterlagsschicht 24b.
Die selektiv ausgedehnten Flächenteile 30, 31 und 32 der Folie 22 wirken beim Druckvorgang mit der Volltonfläche 35 bzw. den Mitteltonflächen 36 und 37 der auf einem passenden Druckstock 26 montierten Druckform oder Klischeeplatte 25 zusammen. Ein Papierbogen 38 nimmt das Bild von der Druckform ab, die mit färbiger Druckfarbe oder mit einer Druckfarbe eingefärbt ist, welche für die während der Belichtung bei der oben beschriebenen Behandlung der Zurichtungsfolie angewendete Art von Strahlung nicht absorptionsfähig ist. Ein Hauptvorteil des erfindungsgemässen Verfahrens besteht demnach darin, dass jede Verunreinigung der Druckform oder des Klischees mit Pigmenten oder Materialien, die in der zum Druck verwendeten Farbe nicht enthalten sind, vermieden wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann selbstverständlich im Rahmen der Erfindung auch zur Behandlung von Zwischenlage- oder Unterlagezurichtungsfolien angewendet werden und kann auch zur bezüglich der Tondichte verzerrten bzw. verfälschen oder überbetonten Wiedergabe von Klischeeabdrucken abge- ändert werden.
Es wurde gefunden, dass die Beschaffenheit des bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens verwendeten strahlenabsorbierenden Pulvers den Erfolg und die Leistungsfähigkeit des Verfahrens bei seiner Anwendung in den üblichen Druckereibetrieben stark beeinflusst. In den meisten gewerblichen Druckereibetrieben wird von vornherein Infrarotstrahlung vorgezogen, um eine selektive Wärmedehnung der besprochenen Zurichtungsfolien zu erzielen. Wie bereits hervorgehoben wurde, hat sich aber die Verwendung von Russ allein als strahlenabsorbierendes Pulver beim erfindungsgemässen Verfahren nicht als zufriedenstellend erwiesen.
In erster Linie wollen natürlich die Drucker die Belichtung der mit strahlenabsorbierendem Pulver eingestäubten Zurichtungsfolien möglichst mit demselben Apparat durchführen, der zur Belichtung von direkt mit Druckerschwärze bedruckten Zurichtungsfolien verwendet wird. Ein solcher Apparat ist normalerweise so ausgelegt und eingestellt, dass er bei direkt mit Druckerschwärze, also einem infrarote Strahlung absorbierenden Muster bedruckten Zurichtungsfolien optimale Ergebnisse liefert. Der Apparat ist hiebei so eingeregelt, dass an einer unter einer intensiv und gleichmässig wirkenden Strahlen-
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quelle vorbeibewegten, mit Druckerschwärze bedruckten Zurichtungsfolie während der Belichtung maxi- male Dickemmterschiede und das gewünschte Reliefmuster erzielt werden.
Beim Durchgang einer nur mit
Russ eingestäubten Zurichtungsfolie durch einen solchen Apparat wird aber die Folie so stark ausgedehnt, dass die erforderliche Abstufung des Reliefs zwischen Vollton-und Mitteltonflächen verloren geht. Ferner ! kann aufgestäubter Russ nur sehr schwer von den Hochlichtflächen oder nicht druckenden Flächenteilen der
Zurichtungsfolien entfernt werden und kann bei dem verwendeten Apparat manchmal dazu fiihren, dass sich die Hochlichtflächen fast so stark ausdehnen wie die bedruckter und mit Russin grösserer Dichte einge- stäuben Flächenteile.
Eine Verdünnung des Russes mit verschiedenen andern, beliebig ausgewählten Ma- terialien kann wohl die Absorptionsfähigkeit eines Pulvergemisches, das an den bedruckten Teilen einer Zurichtungsfolie konzentriert ist, aufeinen geeigneten Bereich der Absorptionsfähigkeit herabsetzen, des- sen Grenzwert durch die mit Druckerschwärze am stärksten bedruckte Stelle bestimmt ist ; das Aussehen von mit färbiger Druckfarbe bedruckten und mit ziemlich verdünntem Russ eingestäubten Flächen wird aber vom Druckereipersonal gewöhnlich als nicht ausreichend dunkel angesehen, um bei der Belichtung zufriedenstellende Ergebnisse zu erzielen.
Weiters wurde bei vielen der bisher zur Verdünnung des Russes zufällig ausgewählten Materialien gefunden, dass damit das Problem des unbegründeten Anhaftens des Ru- sses an Hochlichtflächenteilen einer Zurichtungsfolie nicht zu lösen ist.
Nach zahlreichen Versuchen wurden die verschiedenen Anforderungen, die an ein technisch brauch- bares Pulvergemisch zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens gestellt werden müssen, empi- risch bestimmt und wie folgt festgelegt :
1. Das Pulver muss durch einen feuchten Film von Druckfarbe rasch absorbiert bzw. darin dispergiert und an diesen Film gebunden werden können.
2. Das in einen feuchten Film von Druckfarbe eingepresste und an der Farbe anhaftende Pulver soll im Falleeines strahlenabsorbierenden Pulvers die Dicke der Zurichtungsfolie um nicht mehr als 0,0101 mm vergrössern, weil bei stärkerer Dickenzunahme die Erzielung von Reliefs mit gewünschter Abstufung in
Frage gestellt wird.
3. Das Pulver soll an nicht bedruckten oder bildfreien Flächen der Folie nicht anhaften und von die- sen Flächenteilen durch Abbürsten leicht entfernbar sein.
4. Das Pulver soll weich sein und nicht abschleifend wirken und darf auf der Oberfläche der Zurich- tungsfolie oder dem aufgedruckten Film von Druckfarbe keine Kratzer verursachen.
5. Bei strahlenabsorbierendem Film soll das über die Folie gestäubte und an den bedruckten Flächen haftende Pulver nach Entfernung des Pulvers von den übrigen Flächenteilen für alle Tonwerte des Druck- musters die gleiche Zunahme wie bei Verwendung von Druckerschwärze für das Druckmuster ergeben, so dass Veränderungen der Einstellung der gegenwärtig in den Druckereien verwendeten Belichtungsapparate so weit als möglich oder überhaupt ganz vermieden werden.
6. Bei strahlenabsorbierendem Pulver soll das auf die färbige Druckfarbe aufgestäubte und an diese gebundene Pulver den bedruckten Flächenteilen ein Aussehen verleihen, das dem Aussehen der Flächen von Zurichtungsfolien gleich ist, die mit gewöhnlich verwendeter, infrarote Strahlung absorbierender
Druckerschwärze bedruckt sind.
Eine bevorzugte Pulverzusammensetzung, die bei Versuchen allen oben angeführten Anforderungen entsprochen hat, enthält ungefähr 86 Gew.-Teile Kaolinerde, die auf eine einem Sieb mit 127 Maschen je cm entsprechende Teilchengrösse pulverisiert ist und mindestens 751o Teilchen mit einer durchschnitt- lichen Grösse von weniger als 5 p enthält, ungefähr 4 Gew.-Teile eines feinen Russpulvers und etwa
10 Gew.-Teile eines dunklen Tönungs- oder Farbstoffes. Als Russpulverbestandteil hat sich ein von der Firma R. T. Vanderbilt Company unter der Handelsbezeichnung "Thermatomic-P-33" auf den Markt gebrachter Russ als geeignet erwiesen ; dieser Russ kann als feiner, thermisch gewonnener Gasruss gekennzeichnet werden.
Ein geeigneter dunkeltönender Farbzusatz für das Pulvergemisch wird durch die Firma B. F. Goodrich Company unter der Handelsbezeichnung "Black Toner-T-l1" auf den Markt gebracht. Dieses Erzeugnis besteht aus einem unlöslichen organischen Azopigment, das durchKuppelnvono-Phenetidin mit einem durch Umsetzen von Naphthylamin mit einem Oxynaphthoesäurederivat gewonnenen Produkt hergestellt ist.
Bei der Zubereitung dieses Pulvergemisches wird zuerst die Kaolinerde und der Russ in einem Freifalltrommelmischer 15 Minuten lang gut vermischt und hierauf das Dunkeltönungsmittel zugesetzt, wonach weitere 15 Minuten im Freifalltrommelmischer gemischt wird. Das erhaltene Pulvergemisch ist für die schon beschriebene Verwendung direkt gebrauchsfertig.
Kaolinerde ist ein inerter Bestandteil des Gemisches und wirkt als örabsorbierendes Material, an welchem der Russ schnell haftet. Das Dunkeltönungsmittel dient zur weiteren Dunkeltönung der Kaolinerde,
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