DE102006010061B4

DE102006010061B4 - Verfahren zur Vermeidung von Druckfleckigkeit

Info

Publication number: DE102006010061B4
Application number: DE200610010061
Authority: DE
Inventors: Paul Heinz Dähling
Original assignee: Stora Enso Publication Paper GmbH and Co KG
Current assignee: Stora Enso Publication Paper GmbH and Co KG
Priority date: 2006-03-04
Filing date: 2006-03-04
Publication date: 2007-11-08
Anticipated expiration: 2026-03-05
Also published as: EP1840265A2; DE102006010061A1; EP1840265A3

Abstract

Zur Reduktion der Druckfleckigkeit bei in Rasterdruckverfahren eingesetzten Druckpapieren werden die zur Modulation des Druckbildes führenden Eigenschaften der Papieroberfläche durch eine nachträglich aufgebrachte Struktur überlagert. Dadurch wird eine oder eine Kombination der Oberflächeneigenschaften Mikrostruktur, Porosität und/oder Benetzbarkeit moduliert. Die überlagerte Struktur besteht aus Elementen unterhalb des Auflösungsverhaltens des menschlichen Auges.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermeidung von Druckfleckigkeit bei in Rasterdruckverfahren eingesetzten Druckpapieren.
Papier hat in seiner Verwendung als Bedruckstoff den grundsätzlichen Nachteil, durch seine inhomogene Materialverteilung Druckfleckigkeit zu erzeugen.
Lokale Schwankungen der stofflichen Zusammensetzung führen zu lokal unterschiedlichen Wechselwirkungen mit Druckfarbe und Druckform, die sich in unterschiedlich übertragener Druckfarbenmenge und/oder Ausprägung der Rasterpunkte in Größe und Form äußern können.
Diese Modulation des Druckbildes durch die Papierstruktur hat eine für das menschliche Auge sichtbare Dimension, meist in der Größenordnung einiger Millimeter und wirkt somit störend.
Papier besteht im Wesentlichen aus Fasern und Füllstoffen, wobei die Fasern und ihre Sekundärstrukturen die Größe von Millimetern erreichen und die Größe der Füllstoffpartikel im Mikrometerbereich liegt. Kontrolliert eingesetzte Struktur bildende Elemente im dazwischen liegenden Bereich, dem Größenbereich der Druckraster und Druckpunkte, fehlen. Aus dieser mangelnden Kontrolle der Strukturen im 10–100 μm Bereich resultieren viele Bedruckbarkeitsprobleme.
Herkömmlich versucht man dem Problem durch Auswahl und Aufbereitung der Materialien, der Blattbildungstechnik, der Streich- und Trocknungstechnik, der Kalandertechnik entgegenzuwirken. Alle Maßnahmen zielen darauf ab, einen gleichmäßigeren Papieraufbau zu erreichen, sei es eine gleichmäßigere Faserstruktur zu erzeugen und/oder Migrationsvorgänge beim Streichen und Trocknen zu kontrollieren.
Aus der Druckschrift WO 2006/003242 A2 ist es bekannt, die Bedruckbarkeit beim Rasterdruck unabhängig vom Papierherstellungsprozess im Hinblick auf das Druckverfahren durch selektive Behandlung der Papieroberfläche zu verbessern. Hierbei wird vor dem Druckvorgang die Druckfläche mit einer mineralischen Dispersion bedruckt, deren Teilchengröße kleiner als die Porengröße des Papiers ist.
Die Druckschrift GB 2 278 314 A offenbart ein Druckverfahren, bei dem durch eine Druckvorbehandlung mittels weißer Druckfarbe, Glanzlack oder Lack der Druckausfall verbessert werden soll.
Die US 6,477,948 lehrt die Vorbehandlung eines Bedruckstoffes, insbesondere Tissue, mittels polaren oder nicht polaren Flüssigkeiten zur Verbesserung des Farbstandes.
Die Druckschrift DE 103 33 255 B3 lehrt ein Verfahren zur Erzeugung eines Flächenmusters hoher Auflösung auf einem Substrat. Dabei wird zur Feinstrukturierung des Flächenmusters vor dem Aufbringen der Drucksubstanz in die Oberfläche des Substrats eine mikroskopische Oberflächenstruktur mit einer Vielzahl von Rillen repliziert.
Da nahezu alle Bereiche des Herstellungsprozesses Einfluss auf die Druckqualität nehmen, sind die Maßnahmen zu ihrer Verbesserung vielfältig und aufwendig und geraten häufig mit anderen Anforderungen an Qualität und Effektivität in Konflikt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches Verfahren zur Vermeidung von Druckfleckigkeit bei in Rasterdruckverfahren eingesetzten Druckpapieren zur Verfügung zu stellen, das dem eigentlichen Papierherstellungsprozess nachgelagert ist.
Die Aufgabe wird durch den kennzeichnenden Teil des einzigen Patentanspruches gelöst.
Die Wechselwirkung des Papiers mit Druckfarbe und Druckform beim Druckprozess geht im Wesentlichen, von Kompressionseffekten abgesehen, von seiner Oberfläche aus. Erfindungsgemäß werden daher die zur Modulation des Druckbildes führenden Eigenschaften der Papieroberfläche mit der daraus resultierenden Druckfleckigkeit durch eine vor dem eigentlichen Druckvorgang aufgebrachte Struktur überlagert, die die Mikrostruktur, Porosität und Benetzbarkeit beeinflusst. Dadurch wird eine oder eine Kombination der oben genannten Oberflächeneigenschaften moduliert.
Damit wird es ermöglicht, die Bedruckbarkeit unabhängig vom übrigen Papierherstellungsprozess zu steuern und diesem werden damit Möglichkeiten zur Vereinfachung und Verbilligung eröffnet. Die überlagerte Struktur besteht aus Elementen unterhalb des Auflösungsvermögens des menschlichen Auges und bewirkt somit eine Frequenzverschiebung der Fleckigkeit in einen Bereich, der für den menschlichen Betrachter nicht mehr wahrnehmbar ist. Die die Struktur bildenden Elemente weisen eine Größe von 10–100 μm auf und sind stochastisch geformt. Die Erzeugung stochastisch geformter Elemente oder Strukturen wird beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift DE 103 27 246 A1 oder DE 103 27 248 A1 offenbart. Dabei wird über ein erstes Grundmuster aus regelmäßig angeordneten Bestandteilen ein zweites Muster aus ebenfalls regelmäßig angeordneten Bestandteilen projiziert. Das sich daraus ergebende neue Muster ist dann stochastisch geformt. Die regelmäßigen Bestandteile können z. B. Löcher in einer Siebdruckform sein oder Bereiche mit Druckfarbe annehmenden oder abstoßenden Eigenschaften.
Zur Erzeugung der überlagernden Oberflächenstrukturen werden Techniken in Anlehnung an Druckverfahren wie z.B. Gravur-, Siebdruck oder Flexodruck verwendet, die vorzugsweise in den Kalanderprozess nach dem eigentlichen Glättvorgang integriert werden können.
Der Materialbedarf zur selektiven Behandlung der Oberfläche ist sehr gering. Es können Materialien verwendet werden, die mit Papiermasse und Strich nicht verträglich und somit im Herstellungsprozess selbst nicht einsetzbar sind. Als Materialien kommen alle in der Papierbeschichtung üblichen natürlichen und synthetischen Bindemittel in Betracht sowie oberflächenaktive Materialien und/oder mineralische Dispersionen und Lösungen.
Die Erfindung wird an dem nachfolgenden Beispiel näher erläutert.
Eine Siebdruckform wird mit einem stochastischen Rasterdruckmuster versehen, wobei das stochastische Raster gemäß der in der DE 103 27 246 A1 oder DE 103 27 248 A1 offenbarten Lehre erzeugt werden. Mittels dieser Siebdruckform wird eine stark hydrophobe, Druckfarben abstoßende Fluorochemikalie Lodyne^® auf ein Druckpapier aufgebracht und somit die überlagerte Struktur gebildet. Daran anschließend wird das Druckpapier mit einem 50 % Halbton-Tiefdruckraster in schwarz bedruckt. Das an der bedruckten Fläche im sichtbaren kritischen Wellenlängenbereich von 1–4 mm gemessenen Mottling wird im Vergleich zu einem nicht vorbehandeltem Druckpapier um 50 % reduziert.

Claims

Verfahren zur Vermeidung von Druckfleckigkeit bei in Rasterdruckverfahren eingesetzten Druckpapieren, wobei die zur Modulation des Druckbildes führenden Eigenschaften Mikrostruktur, Porosität und/oder Benetzbarkeit der Papieroberfläche durch eine vor dem Druckvorgang aufgebrachte Struktur überlagert werden, die aus Elementen besteht, deren Größe unterhalb des Auflösungsvermögens des menschlichen Auges im Bereich von 10–100 μm liegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente stochastisch geformt und angeordnet werden und aus einer Druckfarben abstoßenden Substanz bestehen.