CN1244838A - 在使用结构化冰层的条件下对底材进行印刷的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
描述了在底材上制造印刷图象的方法和装置,它是在印刷载体(20,40)的表面上按照所要印刷的印刷图象的结构,产生亲墨区和斥墨区。所使用的斥墨介质为一种处于固相的物质,主要是冰,它通过在印刷载体(20,40)表面的冷凝形成分离。
Description
本发明涉及在底材上制造印刷图象的方法,它是在印刷载体的表面上按照所要印刷的印刷图象的结构,产生亲墨区和斥墨区,斥墨区有一由斥墨介质构成的层,将油墨涂覆在表面上,油墨附着在亲墨区上而斥墨区并不吸收它,同时,分布在表面的油墨被印刷在底材上。
此外,本发明还涉及在底材上制造印刷图象的装置。
在一种已公开的无水工作的胶印机印刷法中,非印刷区是斥油脂的-它不吸收印刷油墨。相反,印刷区亲油脂并吸收含油脂的油墨。亲墨区和斥墨区在印版上的分布,使得它们可以重复所印刷的印刷图象。印版可用于反复重印。为每一次印刷图象,必须制成一新的含亲墨区和斥墨区的印版。
在已公开的海德堡印刷机械公司(Heidelberger Druckmaschinen)的直接成象法(DIREKT-IMAGING-Verfahren)中,是在印刷设备上的硅涂层薄膜上通过硅涂层的局部烧损产生印刷图案。无硅部位形成亲墨区,并可在印刷过程中吸附油墨。
在另一种含水的胶印法中,根据所要印刷的印刷图象的结构在印刷载体上形成亲水区和疏水区。在向印刷载体上着墨之前,先用着墨辊或喷雾装置在印刷载体上形成一层薄水膜,浸湿印刷载体的亲水区。接着用着墨辊将油墨附着在印刷载体的表面,但它仅浸湿未被水膜覆盖的区域。印刷载体着墨之后,最后将着过墨的印刷图象转印到底材上。
此外还公开了一种由奥瑟印刷系统有限公司(Oce Printing SystemsGmbH)开发的方法,它是在印刷载体的表面形成疏水区和亲水区。将亲水区浸湿,以使油墨不会附着在它上面。采用水蒸气将印刷载体的表面浸湿。加水蒸气也可以这样进行,以使根据所要印刷的印刷图象的结构形成亲水区。印刷油墨只由未被水膜覆盖的区域吸收。上述方法的问题是,为达到较高的印刷质量,必须严格确定油墨-水的平衡。
本发明的目的在于,提供一种在底材上制造印刷图象的方法和装置,这种方法或装置可以制成高清晰度的印刷图象并尽可能地与以前的印刷法或印刷装置相一致。
对于前述的方法来说,这一目的由以下方式得以实现,即将一种处于固相的物质做为斥墨介质使用,它是通过印刷载体表面的冷却而在印刷载体上产生的。
将固相物质做为斥墨介质使用的优点是,在亲墨区和斥墨区之间形成一个清晰的界限,由此提高印刷图象的清晰度。此外,使用固相物质不需干燥过程并且不会产生采用传统印刷法可能会出现的长条水印。众所周知的从胶印到印刷载体着墨并转印到底材上的方法可以保留。
做为斥墨介质使用的主要是冰层,它通过喷射一层薄薄的水膜或用辊子涂覆水膜而在印刷载体周围形成水蒸气凝聚及随后在其同一表面分离,形成冰。这一冰层有确定的形状和确定的体积,在形状或体积变化的外力的作用下,可以抗住相当大的阻力,因为处于固体聚合状态下的水分子通过电磁交替作用相互固定地结合在一确定的位置上。因此可以产生带有精细结构的斥墨区,从而产生高清晰度的印刷图象。通过添加降低水表面张力的添加剂,主要是表面活性剂或酒精,冰层变得非常均匀非常薄。该添加剂可直接加在水里和/或者通过喷射或用辊子涂覆加在印刷载体上。其它斥墨介质可以使用固体分离剂如蜡、油脂、松香或脂肪酸酰胺,在液态下通过喷射或用一根或多根辊子涂覆将其附着在印刷载体上。在冷却到低于各物质的凝固温度的印版上,该介质转入其固相。
在本发明优先采用的实施例中,印刷载体的整个有效印刷表面首先全部有冰层或由蜡、油脂、松香或脂肪酸酰胺构成的分离剂层。在随后的结构化过程中产生不含上述固体层,如冰层或分离剂层的亲墨区。按照这种方式,可根据所要印刷的印刷图象的结构形成亲墨区。
在这种实施例中,印刷载体的表面不必根据所要印刷的印刷图象的结构进行预处理,例如通过蚀刻。相反,有效印刷的表面在初始状态是平整而光滑的。结构化过程包括仅根据所要印刷的印刷图象的结构制成无固体或无冰的区域。因此在印刷载体的表面上可以产生大量印刷图象,可以为每幅印刷图象制成印刷载体表面的初始状态。按照这种方式,无需更换印刷载体便可制成不同的印刷图象并可一次或数次着墨和转印。若要在印刷载体上附着一幅新的印刷图象,那么可将含有固体层或冰层以及剩余油墨区域的印刷载体清理干净,并用固体层或冰层将表面更新并完成一次新的结构化过程。
为在印刷载体的表面有选择地制成无固体区或无冰区,可使用激光束辐射能量或激光发射二极管(LED)。另一种可能是通过使用发热元件来有选择地制成无固体区。
依据本发明的另一方面,提供实施上述方法的装置。以下借附图说明本发明的实施例。其中所示为:
图1胶印装置结构示意图,其中在印版滚筒上制成一冰层,和
图2在印刷载体上有选择地制成含冰层区的印刷装置。
图1所示为一胶印装置的结构示意图。它包括装有三个辊子12,14,16的输墨装置10,油墨从储墨容器18出来经过三个辊子被传递到构成印版滚筒20的印刷载体上。印版滚筒20着过墨的表面将油墨传送到橡胶布滚筒22上。油墨从那里到达纸幅面24上,它通过背压滚筒26朝橡胶布滚筒22压过去。图1中所绘的箭头表示各自运行方向。
印版滚筒20包括通过它泵送冷却液的用于冷却导管系统28的管子。在冷却导管系统28上通过软管30,32连接一按所要求的温度提供冷却液的冷却系统34。在输入管32中接有泵P。工作时在印版滚筒20表面的亲水区上凝结一冰层。该冰层具有斥墨作用,以致在冰层上不会沉积油墨。
在印版滚筒20表面上的疏水区,油墨从辊子1被传送到橡胶布滚筒22上。印版滚筒表面上的亲水区和疏水区事先按化学物理法进行处理。通常是将做为印刷载体的胶印版固定在印版滚筒20的外壳面上。若改变印刷图象可更换该胶印版。
图2所示为一种可在印刷载体同一表面制成不同印刷图象的印刷装置的结构示意图。印刷载体在这里是一条环形传送带40,它围着导向辊42,转印辊44和净化辊47运动。环形传送带40的表面利用一冷却装置46,将温度冷却到水的冰点以下。在平均空气湿度的正常环境情况下,环形传送带40表面的温度低于0℃。周围空气中所含的水蒸气由于在环形传送带40上的凝结而成为冰层。通过用辊子有选择地涂覆表面活性剂,保证有一均匀的薄冰层。例如根据部件12,14,18的排列方式,辊子可以安装在转印辊44的附近在导向辊42旁边。另一种可能性是,涂覆一层厚度在μm范围内的薄水膜。然后通过冷却形成冰层。涂覆水膜可以采用喷雾法或用辊子进行涂覆。这样,环形传送带的有效印刷表面完全由冰层覆盖。随后通过能量输入有选择地去除冰层,例如按图2所示的利用激光束48进行辐射。除冰层外,也可采用由蜡、油脂、松香或脂肪酸酰胺制成的分离剂层,将它们在液态下通过喷射或用一根或数根辊子涂覆在印刷载体上。在冷却到低于各物质凝固温度的印版上,该介质转入其固相。
辐射主要以网目方式逐行进行,使冰层的水转入蒸汽状态。制成无冰区的其它方法例如采用激光器二极管或激光发射二极管(LED)辐射。若布置一以逐行方式的LED阵列可以在环形传送带40的整个宽度上同时完成能量输入,以致于以较高的速度产生无冰的象点。此外,建议在使用主要以逐行方式排列的加热元件的情况下制成无冰区。
环形传送带40表面的着墨可利用从储墨容器18传送油墨的辊子12,14完成。油墨附着在无冰层区域。带有冰层的区域为上述的斥墨区并不吸收油墨。
转印辊44将分布在环形传送带40上的油墨传送到图2中从右侧输送的底材24上。背压辊26将底材24,一般是纸张,压向转印辊44。
可以有两种工作方式:在第一种工作方式中,处于环形传送带40上的印刷图象被反复着墨和转印。为保持环形传送带40上的结构化冰层,另外安装了冷却装置50,52,将冰层保持在其冰点温度以下。
在第二种工作方式中,在环形传送带40上加一幅新的印刷图象。首先将以前的结构化冰层以及残余油墨清除,并为环形传送带40的表面建立一确定的初始状态。为此目的,在净化辊47旁连接一净化装置54。它包括与环形传送带40的表面相接触并清除结构化冰层的刮板56和刷子58。可将净化站54向箭头60方向移动,使其动作和不工作。在第二种工作方式中,附加的冷却装置50,52断开。
冷却装置46,50,52可以按照图1所示的冷却装置的方式进行安装。另一种可能性是采用电热冷却原理,例如采用“帕耳帖”元件。此外还要说明的是,环形传送带40的表面由例如特殊钢,镍,铜,铬等金属或由像聚酰亚胺,聚乙烯,四氟乙烯等塑料或金属化塑料制成,它们能把油墨很好地与无冰部位相结合并有助于取得较高的印刷质量。
参考图部件名称
10 输墨装置12,14,16 辊子18 储墨容器
20 印版滚筒22 橡胶布滚筒
24 纸幅面26 背压滚筒28 冷却管系统30,32 软管34 冷却系统40 环形传送带42 导向辊44 转印辊46 冷却装置47 净化辊48 激光束50,52 冷却装置54 净化装置56 刮板58 刷子60 箭头P 泵
Claims (32)
1.在底材上制造印刷图象的方法,
它是在印刷载体(20,40)的表面上根据所要印刷的印刷图象的结构产生亲墨区和斥墨区,
斥墨区含有一由斥墨介质构成的层,
将油墨涂覆在表面上,油墨附着在亲墨区上而斥墨区并不吸收它,
同时,分布在表面的油墨被印刷在底材(24)上,
其特征在于,做为斥墨介质使用的是一种处于固相的物质,它通过将印刷载体(20,40)的表面冷却而在印刷载体上产生。
2.按权利要求1所述的方法,其特征在于,为使该物质,主要是水,产生固相,至少要将印刷载体(20,40)的表面冷却到该物质凝固点以下的温度。
3.按前述权利要求之一所述的方法,其特征在于,印刷载体(40)的有效印刷表面首先由一固体层,主要是冰层完全覆盖,并且在结构化过程中,根据所要印刷的印刷图象的结构产生做为亲墨区的无固体区或无冰区。
4.按前述权利要求1至3之一所述的方法,其特征在于,为冷却印刷载体(20,40)而使用冷却液系统(34)。
5.按前述权利要求1至4之一所述的方法,其特征在于,印刷载体(20,40)的冷却是采用电热方式,主要是在使用“帕耳帖”(Peltier)元件时完成的。
6.按前述权利要求之一所述的方法,其特征在于,对冰层进行辐射(48)以形成无冰区。
7.按前述权利要求6所述的方法,其特征在于,辐射采用激光、激光器二极管,激光发射二极管(LED)或LED-阵列进行。
8.按前述权利要求之一所述的方法,其特征在于,在使用加热元件的条件下产生无冰区。
9.按前述权利要求之一所述的方法,其特征在于,印刷载体(20,40)的表面由含墨的辊子系(12,14,16)进行着墨,从而使油墨附着在无冰区。
10.按前述权利要求之一所述的方法,其特征在于,将着过墨的印刷载体(20,40)直接转印到底材(24)上。
11.按前述权利要求之一所述的方法,其特征在于,油墨在涂覆在印刷载体(20)表面上以后,首先传送到媒介(22)上,并从那里转印到底材(24)上。
12.按前述权利要求之一所述的方法,其特征在于,印刷载体(20,40)多次着墨。
13.按前述权利要求之一所述的方法,其特征在于,印刷载体的表面由金属构成。
14.按权利要求13所述的方法,其特征在于,印刷载体的表面由特殊钢、铬或镍构成。
15.按前述权利要求1至12之一所述的方法,其特征在于,印刷载体的表面由塑料,特别是由耐高温塑料构成。
16.按权利要求15所述的方法,其特征在于,印刷载体的表面由聚酰亚胺或四氟乙烯构成。
17.按前述权利要求之一所述的方法,其特征在于,印刷载体由金属化塑料构成。
18.按前述权利要求之一所述的方法,其特征在于,该表面上形成一薄薄的液膜,主要是水膜,液膜由喷射液体或由辊子涂覆产生。
19.按前述权利要求之一所述的方法,其特征在于,为获得均匀的薄冰层,使用了添加剂,而且添加剂的施加用喷射或由辊子涂覆完成。
20.按前述权利要求之一所述的方法,其特征在于,处于固相的物质是冰。
21.按前述权利要求之一所述的方法,其特征在于,处于固相的物质是分离剂。
22.按权利要求21所述的方法,其特征在于,分离剂是蜡、油脂、松香或脂肪酸酰胺。
23.按前述权利要求之一所述的方法,其特征在于,固相物质,主要是冰通过冷凝分离。
24.在底材上制造印刷图象的装置,
它是在印刷载体(20,40)的表面根据所要印刷的印刷图象的结构形成亲墨区和斥墨区,
斥墨区含有一由斥墨介质构成的层,
油墨涂覆在表面上,油墨附着在亲墨区旁而斥墨区并不吸收它,
同时,分布在表面的油墨被印刷在底材(24)上,
其特征在于,做为斥墨介质使用的是一种处于固相的物质,它通过将印刷载体(20,40)的表面冷却而在该印刷载体上产生。
25.按权利要求24所述的装置,其特征在于,为使该物质,主要是水,产生固相,至少将印刷载体(20,40)的表面通过冷却装置(28,30,32,34;46)冷却到该物质凝固点以下的温度。
26.按前述权利要求之一所述的装置,其特征在于,印刷载体(40)的有效印刷表面首先由一固体层,主要是冰层通过使用冷却装置(46)完全覆盖,并且在结构化过程中,根据所要印刷的印刷图象的结构产生做为亲墨区的无固体区或无冰区。
27.按前述权利要求之一所述的装置,其特征在于,印刷载体(20,40)的冷却是采用电热方式,主要是使用“帕耳帖”元件完成的。
28.按前述权利要求之一所述的装置,其特征在于,对冰层进行辐射(48)以形成无冰区,辐射采用激光、激光二极管,激光发射二极管(LED)或LED-阵列进行。
29.按前述权利要求之一所述的装置,其特征在于,在使用加热元件的条件下产生无冰区。
30.按前述权利要求之一所述的装置,其特征在于,印刷载体(20,40)的表面由含墨的辊子系(12,14,16)进行着墨。
31.按前述权利要求之一所述的装置,其特征在于,将着过墨的印刷载体(20,40)直接转印到底材(24)上。
32.按前述权利要求之一所述的装置,其特征在于,油墨在涂覆在印刷载体(20)表面上以后,首先传送到媒介(22)上,并从那里转印到底材(24)上。
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