DE10106415A1

DE10106415A1 - Druckmaschine und Druckverfahren

Info

Publication number: DE10106415A1
Application number: DE2001106415
Authority: DE
Inventors: Bernd Vosseler; Rudolf Griebel; Ralph Leineweber
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG; Siegwerk Druckfarben GmbH and Co KG
Current assignee: Siegwerk Druckfarben Ag 53721 Siegburg De; Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 2001-02-12
Filing date: 2001-02-12
Publication date: 2002-08-14

Abstract

Zur Übertragung eines Bildes auf einen Bedruckstoff wird zunächst ein geschlossener Farbfilm auf einen Farbträger übertragen und dort abgekühlt. Anschließend wird mit Hilfe einer Strahlungsquelle der geschlossene Farbfilm punktweise über seinen Schmelzpunkt erhitzt und aufgeschmolzen. Die Bereiche kühlen wieder ab, bleiben jedoch flüssig und werden dann auf den Bedruckstoff übertragen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckeinrichtung mit einem Farbträger, einer Einrichtung zum Übertragen eines geschlossenen Farbfilmes auf den Farbträger und einer Strahlungsquelle zum Aussenden von Strahlung auf den geschlossenen Farbfilm.

Eine derartige, sogenannte thermografische Druckeinrichtung, die im sogenannten Thermotransferprozess arbeitet, ist bereits aus der US 5,886,727 bekannt. In dieser Schrift wird ein Thermotransferprozess offenbart, bei dem Druckfarbe von einem Band auf einen Druckzylinder übertragen und von diesem anschließend auf den Bedruckstoff zur Erzeugung des Druckbildes weitergegeben wird. Dabei wird das Band lokal mit einem Laser erhitzt und die Druckfarbe an den genannten Stellen aufgeschmolzen und im flüssigen Zustand auf den Druckzylinder übertragen.

Ein ähnliches Verfahren ist aus der US 5,428,374 bekannt, wobei sich im Inneren eines Druckzylinders ein Laser befindet und der Druckzylinder für das Licht des Lasers transparent ist. Ein außen auf den Umfang des Druckzylinders aufgelegtes Farbband wird durch den Laser lokal erhitzt und aufgeschmolzen, wobei auf der Oberfläche des Druckzylinders die lokal aufgeschmolzene Farbe verbleibt und anschließend auf den Bedruckstoff übertragen wird.

Nachteilig an diesen Verfahren ist allerdings, dass für jeden Meter Druck ein Meter Farbband verbraucht wird und pro Druck entsprechend hohe Kosten entstehen. Desweiteren ist die Anordnung von Lasern und Optik im Innern eines Zylinders mit sehr großem konstruktiven Aufwand und schlechter Zugänglichkeit verbunden ist. Für die Bebilderung kommt bei einer solchen Anordnung kein schreibendes Verfahren, wie z. B. über Polygonspiegel in Frage, da der nötige Platz nicht zur Verfügung steht. Außerdem kann eine Innenkörper-Zylinderheizung nicht angebracht werden.

Zur Vermeidung des Nachteiles des Verbrauches eines Farbbandes wurde in der DE 195 44 099 bereits vorgeschlagen, Druckfarbe auf einen Farbträger, wie beispielsweise einen Formzylinder aufzubringen, der Vertiefungen, sogenannte Näpfchen aufweist. Die in den Näpfchen befindliche Farbe wird mit Hilfe eines intensitätsmodulierten Laserstrahls selektiv aufgeschmolzen. Durch anschließenden Kontakt des Farbträgers mit einem Bedruckstoff wird die jeweils aufgeschmolzene Farbe auf den Bedruckstoff übertragen. Anschließend taucht der Farbträger in ein beheiztes Farbreservoir, wo die entleerten Näpfchen wieder aufgefüllt werden. Eine notwendige Farbabstreif-Vorrichtung, z. B. eine dem Tiefdruckverfahren entlehnte Rakelvorrichtung, sorgt dafür, dass die Schmelzfarbe nach Tauchung des Formzylinders nur in den Näpfchen verbleibt und ausschließlich dort erstarrt ohne sich überschüssig auf dem Formzylinder aufzubauen.

Nachteilig an diesem Verfahren ist, dass der Formzylinder, nachdem er trotz der vorerwähnten, Verschleiß verursachenden, notwendigen Abstreifvorrichtung, über möglichst lange Standzeiten funktionsfähig sein muss, äusserst robust und verschleißarm auszugestalten ist. Die Herstellung eines solchen Formzylinders ist kostspielig und aufwendig. Weiterhin ist die Anordnung von Lasern und Optik im Inneren eines Zylinders mit sehr großem konstruktiven Aufwand und schlechter Zugänglichkeit verbunden. Für die Bebilderung kommt bei einer solchen Anordnung kein schreibendes Verfahren, wie z. B. über Polygonspiegel in Frage, da der hierfür nötige Platz nicht zur Verfügung steht. Außerdem kann eine von Innen wirkende Zylinderheizung, z. B. durch ein Thermo-Fluid mit axialer Drehdurchführung nicht angebracht werden

Aus der DE 42 05 636 ist bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt, mit dessen Hilfe schmelzbare Druckfarben auf einen Form- oder Farbzylinder aufgebracht werden, wobei eine bei Raumtemperatur feste, durch Wärmezufuhr schmelzbare Druckfarbe als geschlossener viskoser Film auf einen Flachdruckzylinder aufgetragen wird und dort anschließend durch Abkühlung erhärtet. Der erhärtete Film wird dann pixelweise der Strahlung eines Lasers ausgesetzt, wobei die bestrahlten Pixel verflüssigt und in noch flüssigem Zustand auf einen Bedruckstoff übertragen werden, wo sie wieder abkühlen. Nachteilig an diesem Verfahren ist allerdings, dass die Zeit zwischen dem Aufschmelzen des Druckpunktes durch den Laser und dem Übertragen auf eine Druckform im Vergleich zu den üblichen Umdrehungsgeschwindigkeiten des Flachdruckzylinders äußerst kurz ist, so dass dieses Verfahren nur dadurch realisiert werden kann, dass die Bebilderungseinheit, das heißt also der Laser oder ein Laser-Array das pixelweise Aufschmelzen des zu druckenden Bildes nahezu simultan bewältigen und zudem unmittelbar vor oder im Druckspalt wirken muss, da die Farbübertragung auf den Bedruckstoff im Wesentlichen gleichzeitig mit dem Erhitzen durch den Laser durchgeführt werden muss, damit die Übertragung der schmelzflüssigen Farbe vor dem Widererstarren des geschmolzenen Pixels und vor der sehr schnellen Wärmedissipation aus dessen Mikrovolumen erfolgt. Dieses Verfahren kann somit in der Regel wiederum nur dann angewendet werden, wenn sich der Laser innerhalb des Formzylinders befindet, was aber einen hohen technischen Aufwand, die bereits erwähnten Nachteile und mit dem konstruktiven Aufwand einhergehende hohe Kosten bedingt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Drucken vorzuschlagen, das ein einfaches und kostenreduziertes Drucken, ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 12 gelöst.

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung werden Farbsubstanzen verwendet, die bei Raumtemperatur fest sind und bei einer bestimmten Temperatur, der Schmelztemperatur, einen scharfen Übergang von fest nach flüssig aufweisen und die nach Abkühlung unter die Schmelztemperatur noch eine gewisse Zeit lang flüssig bleiben. Diese Eigenschaft der Substanzen wird üblicherweise als Erstarrungsverzug bezeichnet. Erfindungsgemäß wird diese Substanz als Farbe in schmelzfluidem Zustand in einem geschlossenen Film auf einem Farbträger aufgetragen und dort verfestigt wobei der auf den Farbträger aufgetragene Film spätestens dann erstarrt ist, wenn der Film den Druckspalt, also den Übertragungspunkt vom Farbträger auf den Bedruckstoff erreicht hat. Bevor der Film jedoch in den Druckspalt gelangt, wird Strahlung einer Strahlungsquelle lokal auf den Farbträger gerichtet und an den Orten des Auftreffens der Strahlung der geschlossene Farbfilm auf dem Farbträger lokal erhitzt. Da sich die Spot- Durchmesser der Auftreffpunkte der Strahlung kontrollieren lassen, können Auflösungen erreicht werden, wie sie bei Druckerzeugnissen üblich sind.

Da die auf dem Farbträger lokal auftretende Strahlung der Farbe an diesen Stellen weiter Energie zuführt, wird die Farbe, je nach ihrer Temperatur bei der Bestrahlung, entweder zunächst über ihren Schmelzpunkt hinaus erhitzt und in flüssigen Zustand gebracht oder, wenn sie sich bereits oder noch in einem flüssigen Zustand befindet, weiter erwärmt. Die eingebrachte Wärme fließt binnen kurzer Zeit in die benachbarten Bereiche ab, wobei der erhitzte Punkt abkühlt. Da der Farbfilm einen Erstarrungsverzug aufweist, bleibt jedoch die Farbe an den bestrahlten Stellen noch für eine bestimmte Zeit flüssig, obwohl der Schmelzpunkt der Farbe bereits unterschritten ist. Die unbestrahlten Punkte sind dagegen zumindest im Druckspalt bereits verfestigt. Daher kann der Farbfilm von dem Ort der Bebilderung durch die Strahlungsquelle zum Druckspalt transportiert werden und es können die bestrahlten Bereiche in flüssigem oder zumindest zähflüssigem Zustand auf einen Bedruckstoff oder gegebenenfalls auf einen Zwischenträger und anschließend auf den Bedruckstoff übertragen werden.

Bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren und der vorgeschlagenen Druckeinrichtung kann infolge der erstarrungverzögerten Schmelzfarbe auf eine Bebilderung direkt im Druckspalt verzichtet werden. Es ist somit leicht möglich, die Strahlungsquelle außerhalb des Druckträgers anzuordnen, wodurch eine wesentlich einfachere Handhabung und eine entsprechend kostengünstigere Bauweise ermöglicht wird.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Figuren sowie deren Beschreibungsteile.

Es zeigten im Einzelnen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Fluidität (Kehrwert der Viskosität) der Farbe als Funktion der Zeit während eines Bebilderungszyklus bei Verwendung von Normalfarbe

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Fluidität der Farbe als Funktion der Zeit während eines Bebilderungszyklus bei Verwendung von verzögernd erstarrender Farbe

Fig. 3 eine Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen Druckvorrichtung

In Fig. 1 ist qualitativ-schematisch der zeitliche Verlauf des reziproken Wertes der Viskosität einer herkömmlichen, d. h. nicht verzögerten Farbe in jeweils willkürlichen Einheiten (a. u.) gezeigt. In diesem Diagramm entspricht ein Wert von 1/η = 0 einer vollständigen Erstarrung der Farbe. Diese Farbe wird zum Zeitpunkt t = 0 mit einer Fließfähigkeit von 1/η₀ auf den Bebilderungszylinder übertragen. Die Kurve 40 zeigt qualitativ den Verlauf der Erstarrung der Farbe auf dem Bebilderungszylinder, der zum Zeitpunkt t₁ den Wert 1/η_n erreicht, der den Übertragungsgrenzwert darstellt. Beim Erreichen des Übertragungsgrenzwertes hat sich die aufgetragene Farbe so weit verfestigt, dass die Fließfähigkeit der Farbe nicht mehr ausreicht, um sie von dem Bebilderungszylinder auf den Bedruckstoff übertragen zu können. Dies ist der verfahrensgemäß optimale Zeitpunkt um einzelne Punkte durch gezielte Energiezugabe wieder fließfähig zu machen und damit eine Übertragung dieser Punkte auf den Bedruckstoff zu ermöglichen. Die Bereiche, denen jedoch keine Energie zugeführt worden ist, werden nicht auf den Bedruckstoff übertragen.

Kurve 42 zeigt die Auswirkungen eines kurzen lokalen Energiepulses auf die Oberfläche der bereits ausgehärteten Farbschicht im Hinblick auf deren Fließfähigkeit. Dieser Puls wird zum Zeitpunkt t₂ auf die Oberfläche gerichtet und führt an der bestrahlten Stelle zu einer Zunahme der Fließfähigkeit, so dass sich im Maximum der Kurve der Wert der inversen Viskosität auf 1/η₁ erhöht. Daraus ergibt sich, dass der bestrahlte Bereich in der Zeitspanne von t₁ bis t = 1 auf den Bedruckstoff übertragen werden kann. Eine dieser Zeitspanne äquivalente Wegstrecke beträgt bei den üblichen Rotationsgeschwindigkeiten von ca. 1 m/s des Bebilderungszylinders und der üblicherweise gegebenen ultraschnellen radialen Wärmedissipation des hotspots etwa 0.05 mm, so dass, wie bereits aus dem Stand der Technik bekannt, unter diesen Bedingungen eine Bebilderung im Wesentlichen nur im Druckspalt vorgenommen werden kann. Wie die Kurve 44 zeigt, kann diese Zeitspanne auf einen Zeitbereich von t₂ bis t = 1 erhöht werden, wenn der Energiepuls mit einer wesentlich höheren Energie ausgeführt wird. Diese Intensivierung des Energiepulses kann unter technisch üblichen Bedingungen eine Verlängerung der äquivalenten Wegstrecke auf etwa 0.15 mm bewirken. Trotzdem bleibt diese für eine Bebilderung zur Verfügung stehende Rotationsstrecke des Bebilderungszylinders äußerst knapp. Die Anforderung an die quasi- Simultanität des für die Bebilderung notwendigen hohen Datenflusses sind demnach äußerst restriktiv und beschränken ein solches Verfahren auf kleine Druckbreiten, sofern man nicht zu kostspieligen Multi-Laserquellen mit entsprechender Energiedichte greift.

In Fig. 2 sind die Verhältnisse für eine in bevorzugter Ausführung der Erfindung verzögert härtende Farbe dargestellt. Wiederum wird zum Zeitpunkt t = 0 die verzögert härtende Farbe mit einer inversen Fließfähigkeit von 1/η₀ auf den Bebilderungszylinder aufgetragen. Im Zeitintervall von t = 0 bis t₄ tritt eine rasche Abnahme der Fließfähigkeit der Farbe ein. Zwischen dem Zeitpunkt t₄ und t₅ setzt die sogenannte Verzögerungszeit ein, die Zeit also, in der die Fließfähigkeit der Farbe nur schwach abnimmt. Wie ab dem Zeitpunkt t₅ aus der Kurve 46 zu entnehmen ist, fällt die Fließfähigkeit dieser Farbe in in Bruchteilen von Sekunden, nämlich im Zeitintervall t₅ < t < t₆ auf Werte nahe Null ab, wobei auch die Übertragungsgrenze 1/η_u unterschritten wird.

Wird nun in dem Zeitintervall zwischen t₄ und t₅ zum Zeitpunkt t_i ein Wärmepuls auf die Oberfläche der Farbe gerichtet, so wird die verzögert härtende Farbe lokal erwärmt, wobei beim Abkühlen dieses lokal erwärmten Bereiches der durch die Kurve 48 gezeigte Fließfähigkeitsverlauf gegeben ist. Dieser Verlauf macht deutlich, dass es bei verzögert härtenden Farben möglich ist, einen Wärmeimpuls, insbesondere einen Laserimpuls deutlich früher auf die Farbe zu richten, was zur Folge hat, dass die Fließfähigkeit der Farbe länger erhalten bleibt und die Übertragung dieser Farbe ab dem Zeitpunkt t_ü auf dem Bedruckstoff erfolgen kann. Die Bebilderung ist damit bereits zum Zeitpunkt ti möglich, so dass das Bebilderungssystem auch aus dem Druckspalt heraus verlegt werden kann.

Als verzögernd härtende Farben kommen insbesondere solche Farben in Betracht, die hinsichtlich ihrer Grundrezeptur auf der Basis der in den Vorveröffentlichungen DE 42 05 713 C, US 5,496,879 und EP 0 700 977 offengelegten Schmelzdruckfarben unter Verwendung von kristallinen Lösemitteln gestaltet sind und sich von diesen durch Rezeptur-Maßnahmen hinsichtlich einer Erstarrungsverzögerung unterscheiden. Die Erstarrungsverzögerung kann durch Auswahl eines kristallinen Schmelzlösemittels herbeigeführt werden, das im Zuge seiner Wiedererstarrung eine unterkühlte Schmelze bildet. Sie kann ferner auch durch Additivierung der Grundfarben mit Kristallisations- Inhibitoren erfolgen, die auf das in der Grundrezeptur inkorporierte kristalline Schmelzlösemittel oder auf die optionell in der Grundrezeptur eingesetzten Gemische dieser Schmelzlösemittel wirken. Solche Inhibitoren werden hierbei insbesondere nach drei Wirkmechanismen ausgewählt und/oder auch entsprechend deren Kombination:

a) Kristallisationsverzögerung durch Gitterstörung beim Wiedererstarren des/der kristallinen Schmelz-Lösemittel durch Einbau von störenden Gastmolekülen in das Wirtsgitter und dort bevorzugt an den schnellwachsenden Flächen (hkl).
b) Kristallisationsverzögerung durch Belegung der wachsenden Kristallflächen des wiedererstarrenden kristallinen Schmelzlösemittels mit Bindemittel-Zusätzen, die die oder das in der Grundrezeptur einer Schmelzdruckfarbe vorhandene(n) thermoplastische(n) Bindemittel ergänzen.
c) Kristallisationsverzögerung durch Erschwerung des Diffusionsdurchtrittes durch die Debye-Schicht des wachsenden Kristalles. Ein solcher Verzögerungsmechanismus kann durch reversible Adsorption von sterisch anspruchsvollen Adsorbaten an den Wachstumsflächen der wiedererstarrenden kristallinen Schmelzlösemittel realisiert werden. Sofern die Kristallisation des arteigenen Materials thermodynamisch nach Maßgabe der freien Gibbs'schen Enthalpie bevorzugt ist gegenüber der Adsorbat- Wechselwirkung, schreitet die Kristallisation fort, ist aber kinetisch verzögert.

Ausführungsbeispiele solcher verzögerter bzw. zu unterkühlten Schmelzen führender Schmelzlösemittel und Gemische nach a), b) und c) für die in den o. g. Vorveröffentlichungen angegebenen Schmelzfarben-Systeme sind:

1. Kohlensäure-biphenyl-4-yl-isopropylester. Nachfolgend abgekürzt als IPC. Dieses Schmelzlösemittel dient als Referenz der in der nachfolgenden Tabelle angegebenen relativen Verzögerungszeiten.
2. Isobutttersäure-2-[4-(2-isobutyroxy-ethoxy)-phenoxy]-ethylester Nachfolgend abgekürzt als VIB
3. 4-Benzyloxynitrobenzol. Nachfolgend abgekürzt als 3902
4. Adipinsäure-bis-(2-phenoxyethylester) Nachfolgend abgekürzt als 1406
5. VIB/Kunstharz TC (Handelsprodukt der Fa. Degussa-Hüls) im Verhältnis 70/30: Gemisch 5
6. VIB/Kohlenwasserstoffharz Norsolene M1080 (Handelsprodukt der Fa. Cray-Valley) im Verhältnis 70/30: Gemisch 6
7. VIB/Bis-(3,5-di-tert.-butyl-2-Hydroxyphenyl)-methan (amorph) im Verhältnis 70/30: Gemisch 7
8. VIB/1406/Kunstharz TC im Verhältnis 50/20/30: Gemisch 8
9. VIB/1406/Kunstharz TC im Verhältnis 35/35/30: Gemisch 9
10. IPC/Kunstharz TC im Verhältnis 70/30: Gemisch 10

Die Verzögerungszeiten dieser Gemische und unterkühlte Schmelzen bildenden Lösemittel wurden in einer Apparatur zur Differential-Thermoanalyse relativ zu IPC in Einheiten von [s/s] gemessen. Dabei wurden die jeweiligen Proben bei vergleichbarer thermischer Masse mit einem Temperatur-Zeit-Profil von 10 Grd/min auf eine Temperatur von 20 Grd oberhalb der Onset-Temperatur des jeweiligen Schmelzpeaks gebracht. Nach einer Verharrungszeit von jeweils 1 min wurde dann ein Temperatursturz von ΔT = 70 Grd mit einer Rate von 50 Grd/min eingeleitet und die Zeit bis zum ersten Wärmefluss der Rekristallisation (Rekristallisationsverzögerung RV) gemessen. Mit RPB ist in der Tabelle die zeitliche Breite der Basis des Rekristallisations-Peaks bezeichnet

Tabelle

Die in Fig. 3 dargestellte Druckvorrichtung 10 zeigt die prinzipielle Anordnung der erfindungsgemäß erforderlichen Komponenten. Dabei befindet sich in einem Reservoir 13 eine heißschmelzende Druckfarbe 12, die in einer bevorzugten Ausführung als materialinhärente Eigenschaft einen Erstarrungsverzug aufweist. Beim Aufwärmen der Druckfarbe über deren Schmelzpunkt schmilzt die Farbe zunächst. Beim Abkühlen unter ihren Schmelzpunkt erstarrt die Druckfarbe 12 jedoch nicht sofort, sondern bleibt über ein zeitliches Verzögerungsintervall 5 (sh. Fig. 2, Intervall t₄ < t < t₅) flüssig. Aus dem Reservoir 13 wird die Druckfarbe 12 mit einer geeigneten Einrichtung entnommen und in möglichst gleichmäßiger zusammenhängender Schichtdicke auf einen Träger 14, der insbesondere als Druckzylinder ausgeführt sein kann, aufgetragen. Zum Übertragen der Druckfarbe vom Reservoir 13 auf den Druckzylinder 14 (Bebilderungszylinder) ist es vorteilhaft, ein Farbwerk 16, z. B. ein mit einer gerakelten weichelastischen Rasterwalze gestaltetes Farbwerk, zu verwenden, wobei jedoch auch Spray- oder andere bekannte Auftrageinrichtungen verwendet werden können, mit deren Hilfe es möglich ist, auf dem Zylinder 14 einen gleichmäßigen Farbfilm 18 zu erzeugen. Nach dem Auftragen des Farbfilms 18 auf den Druckzylinder 14 wird der Farbfilm zum Erstarren gebracht, wobei es günstig ist, diesen Erstarrungsvorgang durch eine Abkühleinrichtung, insbesondere ein Kaltluftgebläse 20, zu unterstützen. Nachdem der Farbfilm das Kaltluftgebläse 20 passiert hat, passiert der Farbfilm eine Schreibposition 5, an der eine von einer Strahlungsquelle, insbesondere einer Laserquelle 22 ausgehende Strahlung 24 auf den Farbfilm 18 einwirken kann.

Der Laser 22 wird hierzu von einer Steuerung so angesteuert, dass auf der geschlossenen Farbfilmfläche 18 das gewünschte Druckbild durch Aufschmelzen einzelner Bereiche erzeugt werden kann, wobei die Größe der Bereiche durch die auf der Oberfläche auftreffenden Strahldurchmesser der Laserstrahlung 24 bestimmt sind. Die Strahldurchmesser lassen sich insbesondere durch die Optik 26 so steuern, dass sie den konventionellen Anforderungen der in der Drucktechnik üblicherweise verwendeten Pixelgrößen entspricht. Nach dem Aufschmelzen einzelner Punkte auf der Oberfläche des geschlossenen Farbfilmes 18 kühlen diese bei fortschreitender Drehung des Druckzylinders 14 ab, wobei die Wärme über den Druckzylinder 14 und die benachbarten Bereiche der aufgeschmolzenen Farbschicht innerhalb weniger Millisekunden abfließt und sich demgemäß ein thermisches Gleichgewicht zwischen den aufgeschmolzenen Bildpunkten und angrenzenden Domänen auf der Druckfilmoberfläche ausbildet. Wegen der speziellen Konsistenz der Farbe, d. h. wegen des der Farbe innewohnenden Erstarrungsverzuges, bleiben die bestrahlten Bildpunkte jedoch flüssig, so dass mit fortschreitender Drehung des Druckzylinders 14 das Druckbild zeilenweise aber kontinuierlich in Richtung des Druckspaltes 28 transportiert wird. Im Druckspalt 28 werden die bestrahlten Bereiche unmittelbar auf einen Bedruckstoff übertragen, sofern dieser Bedruckstoff durch den Druckspalt 28 hindurchbewegt wird. Alternativ hierzu kann jedoch auch, wie in Fig. 1 gezeigt, das Druckbild in Form der noch flüssigen Druckfarbe 30 auf einen auf einen Zylinder 32 aufgespannten Bedruckstoff übertragen werden, der anschließend in drucktechnisch üblicher Weise weiterverarbeitet wird. Des Weiteren ist es möglich, das Druckbild zunächst auf einen Zwischenträger, wie beispielsweise einen Gummituchzylinder zu übertragen, von wo aus ein zweiter Übertrag auf den Bedruckstoff erfolgt. Dabei ist insbesondere die zeitliche Länge des Erstarrungsverzuges zu berücksichtigen, so dass ein Wiedererstarren des Druckbildes nicht schon vor dem Übertrag auf den Bedruckstoff erfolgt.

Zur Unterstützung der Übertragung von dem Druckzylinder 14 auf den Bedruckstoff und zur Beeinflussung der Erstarrungsgeschwindigkeit der Farbbeschichtung 18 kann der Druckzylinder 14 mit einer Heizung und/oder Kühlung, insbesondere zum Heizen und/oder Kühlen seiner Oberfläche versehen werden. Besonders vorteilhaft ist dabei der Einsatz einer Drehdurchführung und einer Kühlung/Heizung vermittels eines Wärmeträger-Fluides. Zum Heizen kann aber auch eine Beschichtung mit einer elektrisch resistiv heizbaren, aufgedampften oder aufgesputterten Oberflächenschicht, wie z. B. nach Art des von der Firma Hillesheim durchgeführten Vitreo Therm-Prozesses realisiert werden kann. Der Druckzylinder 14 kann sowohl mit einer glatten wie auch mit einer feingerasterten Oberfläche nach dem Vorbild von hochauflösenden Flexodruck-Rasterwalzen ausgeführt sein.

Bei der Anordnung der Einrichtung zum Übertragen der Farbe, also insbesondere der Farbauftragswalze 16, in Bezug auf den Bestrahlungsort S ist es besonders vorteilhaft, wenn der Ort des Farbübertrages 17 und der Ort der Bestrahlung S so zueinander angeordnet sind, dass der Drehwinkel, um den sich der Druckzylinder 16 dreht, vom Ort des Farbauftrages 17 bis zum Ort der Strahlungseinwirkung S größer ist, als vom Ort der Strahlungseinwirkung 5 bis zum Druckspalt 28. Damit kann gewährleistet werden, dass der aufgetragene Farbfilm ausreichend Zeit hat, um sich zu verfestigen, bevor er der lokalen Hitzeeinwirkung durch die Konversion der Strahlungsquelle 22 ausgesetzt wird. Nach dem Übertrag des Druckbildes im Druckspalt 28 kann die restliche, noch auf dem Druckzylinder 14 verbleibende Farbe 34 entfernt werden, wobei insbesondere eine Rakel eingesetzt werden kann. Diese entfernte Farbe kann wieder in das Reservoir 12 zurückgeführt werden, so dass keinerlei Farbe verloren geht.

Alternativ zur vollständigen Entfernung der noch stehen gebliebenen Bereiche 34 ist es auch möglich, die zwischen den noch auf dem Druckzylinder 14 verbliebenen Farbbereiche 34 liegenden Zwischenräume mit Farbe aus dem Farbreservoir 12 wieder aufzufüllen. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn beim Farbübertrag mit Hilfe der Farbwalze 16 ebenfalls eine Rakel eingesetzt wird, die dazu dient, Druckfarbe aus dem Reservoir 12 über die Farbwalze 16 lediglich in die Zwischenräume zwischen den Bereichen 34 der noch auf dem Druckzylinder vorhandenen Druckfarbe einzubringen. Hierzu kann das Farbwerk 16 derart ausgestaltet ist, dass eine weichelastische, gerakelte Rasterwalze beheizbar ist und relativ zum Zylinder 14 eine changierende Axial-Oszillation von nur wenigen Millimetern ausführt. Auf diese Weise werden die Farbresiduen 34 in der Kontaktzone aufgeschmolzen, durch neu aufgetragenen Farbe zu einer neuen vollflächigen Beschichtung 18 ergänzt und der so entstandene neue Film 18 zugleich sehr gleichmäßig gespreitet.

Bezugszeichenliste

10

Druckvorrichtung

12

Druckfarbe

13

Reservoir

14

Druckzylinder

16

Farbwerk

17

Übertragungspunkt

18

Farbschicht

20

Kaltluftgebläse

22

Laserquelle

24

Laserstrahl

26

Optik

28

Druckspalt

30

flüssige Druckfarbe

32

Zylinder

34

Farbreste

40

Fließfähigkeitsverlauf

42

Wärmepuls

44

Wärmepuls

46

Fließfähigkeitsverlauf

48

Wärmepuls
S Auftreff-Punkt der Strahlung, Schreibposition

Claims

1. Druckeinrichtung (10) mit einem Farbträger (14), einer Einrichtung (16) zum Übertragen eines geschlossenen Farbfilms auf dem Farbträger (14) und einer Strahlungsquelle (22) zum Aussenden von Strahlung (24) zum Aussenden auf den Farbträger, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle (22) so angeordnet ist, dass die von der Strahlungsquelle (22) ausgehende Strahlung (24) auf dem Farbträger (14) außerhalb des Druckspalts auftrifft.

2. Druckeinrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungseinrichtung eine Laserstrahlquelle und bevorzugt eine Optik (26) zum Fokussieren des Laserstrahles aufweist.

3. Druckeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Farbträger (14) ein rotierender Zylinder ist.

4. Druckeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle (22) und die Einrichtung (16) zum Übertragen des geschlossenen Farbfilmes (18) auf den Farbträger (14) relativ so zueinander angeordnet sind, dass der Drehwinkel, um den sich der Zylinder zwischen dem Übertragungspunkt (17) der Farbe und dem Ort des Auftreffens der Strahlung (S) größer ist als zwischen dem Ort des Auftreffens der Strahlung (S) und einem Punkt (28) zum Übertragen der noch flüssigen Druckfarbe.

5. Druckeinrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckzylinder beheizbar ausgeführt ist.

6. Druckeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Farbträgers glatt ist oder Rasterungen aufweist.

7. Druckeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Unterstützung des Erstarrens des geschlossenen Farbfilmes (18) nach der Einrichtung (16) zum Übertragen des geschlossenen Farbfilmes eine Abkühleinrichtung (20), insbesondere ein Kaltluftgebläse vorgesehen ist.

8. Druckeinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung zum Abtragen oder Homogenisieren der nach dem Farbübertrag noch auf dem Farbträger verbliebenen Farbe, insbesondere ein Rakel oder eine Walze, vorgesehen ist.

9. Druckeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf der der Strahlungsquelle abgewandten Seite des Druckspaltes (28) eine Energiezuführeinrichtung, insbesondere ein Heißluftgebläse, vorgesehen ist, welches die noch auf dem Farbträger nach Passieren des Druckspaltes (28) verbliebenen Farbfilmreste aufweichen und/oder verflüssigen kann.

10. Druckeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin ein Farbrückführsystem zum Rückgewinnen der nach dem Passieren des Druckspaltes (28) noch auf dem Farbträger (14) verbliebenen Farbreste vorgesehen ist.

11. Druckmaschine mit wenigstens einer Druckeinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10.

12. Verfahren zum Aufbringen eines Druckbildes auf einen Bedruckstoff, wobei ein geschlossener Farbfilm (18) von einem Farbträger (14) auf einen Bedruckstoff übertragen wird, wobei der Farbfilm (18) auf dem Farbträger (14) von einer Strahlungsquelle (22) lokal erhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst die lokale Erhitzung mit einer Strahlungsquelle (22) erfolgt, anschließend der geschlossene Farbfilm (18) mit den darin enthaltenen lokal erhitzten Bereichen zu einem Übertragungsort (28) transportiert werden und am Übertragungsort (28) lediglich die lokal erhitzten Bereiche auf den Bedruckstoff übertragen werden.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die auf den Farbträger (14) übertragene Farbe einen Erstarrungsverzug aufweist.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die lokale Erhitzung so groß ist, dass die erhitzten Bereiche am Übertragungspunkt über ihrem Schmelzpunkt liegen.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der geschlossene Farbfilm (18) flüssig auf den Farbträger (14) aufgetragen wird und auf diesem so erstarrt, dass am Ort der Bestrahlung durch die Strahlungsquelle (22) der Farbfilm noch nicht vollständig erstarrt ist.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Erstarrung des geschlossenen Farbfilmes nach dem Aufbringen auf den Farbträger mit Hilfe einer Temperiereinrichtung (20), insbesondere eines Kühlgebläses unterstützt wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Übertragen der verflüssigten Farbstellen (30) auf den Bedruckstoff die noch auf dem Farbträger verbleibenden Farbe (34), insbesondere mit Hilfe eines Rakels zumindest teilweise entfernt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Farbträger entfernte Farbe mit Hilfe eines Farbrückführsystems rückgeführt wird.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die aus der Farbschicht (18) übertragenen Farbstellen (30) nach dem Übertragen der Druckfarbe wieder aufgefüllt werden.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die auf dem Farbträger verbliebenen Farbreste (34) mit Hilfe einer Wärmequelle erwärmt werden.