DE102007057797A1

DE102007057797A1 - Verfahren zur Behandlung einer wiederbebilderbaren Druckform

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Publication number: DE102007057797A1
Application number: DE102007057797A
Authority: DE
Inventors: Matthias Dr. Schlörholz; Martin Dr. Gutfleisch; Harald Dr. Latzel; Michaela Hoffmann; Gerald Erik Dr. Hauptmann; Uwe Dr. Tessmann
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 2006-12-20
Filing date: 2007-11-30
Publication date: 2008-06-26

Abstract

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Behandlung einer wiederbebilderbaren Druckform, wobei eine als Druckfläche wirkende Oberfläche der Druckform im nanoskopischen Bereich oberflächenmodifiziert wird, indem eine chemische Funktionalisierung der Oberfläche durch Belegen (100, 200) mit Molekülen, insbesondere mit amphiphilen Molekülen oder Polymeren, erfolgt, und die Druckform dem Primärprozess des Bebilderns (110, 210) mit Laserstrahlung, sowie dem Primärprozess des Auftragens (130, 130a, 130b, 230, 230a, 230b) wenigstens einer lithografischen Flüssigkeit, z.B. Feuchtmittel, Druckfarbe und/oder Lack, unterzogen wird, wobei ein Fixieren (110a, 210a) der Moleküle in Bildbereichen durch den Primärprozess des Bebilderns (110, 210) erfolgt, zeichnet sich dadurch aus, dass ein Entfernen (110b, 220a, 230c) der Moleküle in Nicht-Bildbereichen im Wesentlichen durch wenigstens einen vom Auftragen (130b, 230b) einer Druckfarbe verschiedenen Primärprozess, insbesondere durch das Bebildern, das Auftragen eines Feuchtmittels oder das chemische Entwickeln erfolgt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein jeweiliges Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 und des Anspruchs 10. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 7.
Gattungsgemäße Verfahren werden unter anderem zum Herstellen bzw. Bebildern/Wiederbebildern von Druckoberflächen, beispielsweise Druckplatten, und zum Herstellen von Bedruckstoff kontaktierenden Oberflächen, beispielsweise Zylinderaufzügen eingesetzt. Derartige hergestellte Oberflächen werden insbesondere in Druckwerken oder Bogentransportpfad einer Bedruckstoffbogen verarbeitenden Maschine, beispielsweise einer Papier- oder Kartonbogen verarbeitenden lithographischen Offsetdruckmaschine, eingesetzt.
Es besteht ein ständiger Wunsch, austauschbare Oberflächen wie Druckformen oder Zylinderaufzüge mehrfach zu verwenden, um die Produktionskosten für Druckprodukte zu minimieren. Daher werden bereits wiederbebilderbare Druckformen und wiederbeschichtbare Zylinderaufzüge in Druckmaschinen verwendet: Wiederbebilderbare Druckformen können für eine Reihe von verschiedenen Druckaufträgen verwendet und wiederbeschichtbare Zylinderaufzüge bei auftretenden Verschleißerscheinungen durch den ständigen Bedruckstoffkontakt repariert oder aufgefrischt werden.
DE 102 27 054 A1 offenbart eine wiederverwendbare bzw. wiederbebilderbare Druckform mit einer Druckfläche, z. B. aus nativ oxidiertem Titan, wobei die Druckfläche mit einer stark an die Oberfläche anbindenden amphiphilen Verbindung belegt ist. Die Druckform kann unter Einsatz eines Infrarotlasers punktweise bebildert werden. Hierzu wird die Belegung in Nicht-Bildbereiche unter Einsatz der Laserstrahlung entfernt bzw. desorbiert und es werden dabei hydrophile Oberflächebereiche geschaffen. Eine Behandlung, insbesondere Laserbehandlung der hydrophob wirkenden Belegung in Bildbereichen ist nicht vorgesehen. Die Desorption stark anbindender Verbindungen ist jedoch nur mit relativ hoher Laserleistung möglich, beispielsweise (Titanoberfläche, Phosphonsäure, Bebilderungswellenlänge von 1100 nm) mit einer Leistung von etwa 3 Watt und einer Fluenz von etwa 6 bis etwa 20 J/cm², bevorzugt etwa 12 J/cm².
Die DE 102 41 671 A1 offenbart ein Bedruckstoff kontaktierendes Element, z. B. die Oberfläche eines Widerdruckzylinders, mit einer farbabweisenden Beschichtung auf einer Oberfläche eines mikrostrukturierten Trägers, wobei die Beschichtung eine amphiphile Verbindung aufweist. Als Beispiele werden stark anbindende Verbindungen genannt.
Die EP 1 211 064 B1 offenbart eine wiederbebilderbare Druckform mit einer Druckfläche, z. B aus Titanoxid, welche zur Schaffung einer hydrophoben Oberfläche mit einer Monoschicht einer hydrophoben organischen Verbindung, z. B. ein Fettsäuredextrin, versehen und aktiv durch Verdampfen unter Einsatz eines Trockners getrocknet wird. Die beschichtete Druckfläche wird mit Infrarotstrahlung bebildert, wodurch es zu einer Fixierung der Monoschicht in Bildbereichen kommt. In Nicht-Bildbereichen wird die hydrophobe Schicht bzw. die hydrophobe Verbindung anschließend aktiv durch Aufsprühen von – von dem später eingesetzten Feuchtmittel zu unterscheidenden – Wasser oder wässrigem Waschmittel, d. h. durch einen aktiven Waschvorgang, abgewaschen oder durch den Farbauftrag, d. h. durch die Zügigkeit (Klebrigkeit) der dabei aufgetragenen Farbe entfernt und damit die hydrophile Oberfläche des Titanoxids zur Aufnahme von Feuchtmittel freigelegt.
Die DE 10 2005 021 346 A1 offenbart eine schaltbare Schicht, welche auf einer Druckplatte Anwendung finden kann. Hierzu wird beispielsweise ein Aluminiumblech mit Titanoxid beschichtet, darauf ein Titanoxidsol aufgebracht und getempert, so dass eine hydrophile Oberfläche entsteht. Die so erhaltene Schicht wird mit Polyacrylsäure benetzt, getrocknet und anschließend mit einer Kombination von Ultraviolett- und Infrarotstrahlung behandelt, so dass eine hydrophobe Oberfläche entsteht. Anschließend wird unter Einsatz von Infrarotstrahlung einer Intensität unterhalb der Ablationsschwelle bebildert, so dass hydrophile Bildbereiche entstehen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zu schaffen, welches zumindest einen der aufgezeigten Nachteile des Standes der Technik überwindet.
Es ist eine weitere oder alternative Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zu schaffen, welches eine einfache Behandlung, insbesondere die Herstellung, Bebilderung oder Wiederbebilderung einer wiederbebilderbaren Druckform ermöglicht. Es ist eine weitere oder alternative Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zu schaffen, welches eine einfache Behandlung, insbesondere die Herstellung einer Bedruckstoff kontaktierenden Oberfläche ermöglicht. Eine einfache Behandlung kann durch wenige Prozessschritte, die Zusammenfassung von Prozessschritten und/oder die Durchführung anderweitig bekannter Prozessschritte charakterisiert werden.
Es ist eine weitere oder alternative Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Durchführung der Behandlungsverfahren für Druckformen und Bedruckstoff kontaktierende Oberflächen zu schaffen.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1, durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 10 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 7 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der folgenden Beschreibung und den zugehörigen Zeichnungen.
Es wurde gefunden, dass bestimmte amphiphile Moleküle bei einer bestimmten Laserleistung oder einem bestimmten Bereich der Laserleistung nicht von einer Oberfläche entfernt bzw. desorbiert, sondern auf dieser fixiert werden. Bei höherer Laserleistung als der bestimmten Laserleistung werden die amphiphilen Moleküle jedoch von der Oberfläche entfernt. Der Begriff „Fixieren" soll daher in dieser Anmeldung wie folgt verstanden werden: Eine fixierte Belegung (d. h. auf einer Oberfläche durch Laserstrahlung fixierte Moleküle) ist – vorzugsweise photochemisch oder photothermisch – durch das Fixieren derart gegenüber einer nichtfixierten Belegung verändert, dass eine Änderung, insbesondere eine Verbesserung des chemischen Charakters (beispielsweise hydrophiler/hydrophober Charakter) und/oder des Bindungszustands gegenüber der Oberfläche erfolgt. Fixierte Moleküle werden insbesondere durch den Verfahrensschritt des Entfernens durch Auftragen einer lithografischen Flüssigkeit und durch den Verfahrensschritt des Abdruckens im Wesentlichen nicht von der Oberfläche entfernt. Insbesondere wird die Belegung durch das Fixieren – unabhängig von den Benetzungseigenschaften vor der Fixierung – vorzugsweise hydrophobiert, d. h. sie zeigt eine hydrophobe Oberflächeneigenschaft. Fixieren bedeutet weiter insbesondere, dass die fixierten Moleküle eine für die Anforderungen und die Dauer des Druckprozesses vorzugsweise ausreichend stabile – bevorzugt hydrophobe – Belegung bilden.
Der Begriff „Entfernen" soll in dieser Anmeldung wie folgt verstanden werden: Entfernte Moleküle werden von der Oberfläche tatsächlich desorbiert oder zumindest so verändert, z. B. zerstört, dass deren die Oberflächeneigenschaft (hydrophob/hydrophil) der Oberfläche beeinflussende Wirkung verringert, aufgehoben oder umgekehrt wird.
Als „nanoskopischer Bereich" soll in dieser Anmeldung der Bereich kleiner als 100 nm, insbesondere kleiner als 10 nm verstanden werden.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Behandlung einer wiederbebilderbaren Druckform, wobei eine als Druckfläche wirkende Oberfläche der Druckform im nanoskopischen Bereich oberflächenmodifiziert wird, indem eine chemische Funktionalisierung der Oberfläche durch Belegen mit Molekülen erfolgt, und die Druckform dem Primärprozess des Bebilderns mit Laserstrahlung, sowie dem Primärprozess des Auftragens wenigstens einer lithografischen Flüssigkeit unterzogen wird, wobei ein Fixieren der Moleküle in Bildbereichen durch den Primärprozess des Bebilderns erfolgt, zeichnet sich dadurch aus, dass ein Entfernen der Moleküle in Nicht-Bildbereichen im Wesentlichen durch wenigstens einen vom Auftragen einer Druckfarbe verschiedenen Primärprozess erfolgt.
Erfindungsgemäß wird für das Entfernen der Moleküle einer der Primärprozesse (Bebildern, Auftragen oder auch Entwickeln) angewendet, wodurch das Verfahren einfach durchzuführen ist. Ein separater, auf einem Wasch- oder Reinigungsschritt basierender Vorgang, wie er im Stand der Technik beschrieben ist, wird dagegen nicht angewendet.
Ein Vorteil der Erfindung, der sich durch das Fixieren ergibt, ist die Möglichkeit der Verwendung von bzw. das Belegen mit zunächst nur schwach anbindenden Molekülen. Durch die Fixierung wird der chemische Charakter dieser Moleküle oder die Anbindung dieser Moleküle an die Oberfläche im Hinblick auf die Anforderungen und die Dauer des Druckprozesses verbessert.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ergibt sich daraus, dass die Leistung für das strahlungsbasierte Fixieren und Entfernen bei Verwendung schwach anbindender Moleküle gegenüber der Leistung zum strahlungsbasierten Entfernen stark anbindender Moleküle reduziert werden kann.
Eine hinsichtlich der einfachen Durchführbarkeit auf Grund der Anwendung anderweitig bekannter Verfahrenschritte vorteilhafte und daher bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann sich dadurch auszeichnen, dass die Druckform zusätzlich dem Primärprozess des Entwickelns, insbesondere durch Auftragen einer Gummierungslösung, unterzogen wird. Der Primärprozess des Entwickelns kann somit in vorteilhafter Weise ebenfalls zum Entfernen angewendet werden.
Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann sich dadurch auszeichnen, dass die Druckform zusätzlich wenigstens einem der Sekundärprozesse des Reinigens, des Waschens, des Spülens und des Trocknens unterzogen wird.
Eine weitere, hinsichtlich des einfachen Entfernens vorteilhafte und daher bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann sich dadurch auszeichnen, dass das Fixieren der Moleküle durch Bebildern mit Laserstrahlung einer ersten Leistung erfolgt, und dass das Entfernen der Moleküle durch Bebildern mit Laserstrahlung einer von der ersten Leistung verschiedenen, zweiten Leistung erfolgt. Das Entfernen bzw. Desorbieren kann auch durch großflächige Bestrahlung mit kohärenter oder inkohärenter elektromagnetischer Strahlung erfolgen, wobei eine Wellenlänge verwendet wird, die von der zur Fixierung verwendeten Wellenlänge verschieden ist und bei der die fixierten Moleküle keine oder deutlich geringere Wechselwirkung als die nicht fixierten Moleküle zeigen.
Eine weitere, hinsichtlich der einfachen Durchführbarkeit auf Grund der Anwendung anderweitig bekannter Verfahrenschritte vorteilhafte und daher bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann sich dadurch auszeichnen, dass das Auftragen der lithografischen Flüssigkeit ein Feuchten der Druckform mit einem von einem Waschmittel verschiedenen Feuchtmittel umfasst. Der Primärprozess des Auftragens, insbesondere des Auftragens von Feuchtmittel kann somit in vorteilhafter Weise ebenfalls zum Entfernen angewendet werden.
Eine weitere, hinsichtlich der eingesetzten Verbindungen vorteilhafte und daher bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann sich dadurch auszeichnen, dass das Belegen der Oberfläche der Druckform mit Molekülen als ein Belegen mit amphiphilen Molekülen oder Polymeren, insbesondere mit Sacchariden erfolgt.
Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Verfahren zur Behandlung einer Bedruckstoff kontaktierenden Oberfläche, wobei eine solche Oberfläche im nanoskopischen Bereich oberflächenmodifiziert wird, indem eine chemische Funktionalisierung der Oberfläche durch Belegen mit Molekülen erfolgt, wird die Oberfläche einem Fixieren der Moleküle mit Laserstrahlung unterzogen.
Das erfindungsgemäße Fixieren der Moleküle führt auch hier zu dem Vorteil, dass zunächst nur schwach anbindende Moleküle eingesetzt werden können.
Eine weitere, hinsichtlich der eingesetzten Verbindungen vorteilhafte und daher bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann sich dadurch auszeichnen, dass das Belegen der Oberfläche mit Molekülen als ein Belegen mit amphiphilen Molekülen oder Polymeren, insbesondere mit Sacchariden erfolgt.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung der oben mit Bezug zur Erfindung beschriebenen Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorrichtung einen hinsichtlich seiner Leistung schaltbaren Laser aufweist.
Bei Einsatz eines schaltbaren Lasers ist es auf einfache Weise möglich, Moleküle in Bildbereichen bei niedriger Leistung zu fixieren und Moleküle in Nicht-Bildbereichen bei höherer Leistung zu entfernen. Die Bebilderungsdauer wird dabei im Wesentlichen nicht verlängert.
Eine weitere, hinsichtlich der einfachen Schaltbarkeit vorteilhafte und daher bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann sich dadurch auszeichnen, dass der schaltbare Laser einen akkusto-optischen Modulator aufweist.
Im Rahmen der Erfindung ist auch eine Bedruckstoff verarbeitende Maschine, insbesondere Druckmaschine oder Bogen verarbeitende Rotationsdruckmaschine für den lithographischen Offsetdruck zu sehen, welche sich durch wenigstens eine wie oben mit Bezug zur Erfindung beschriebene Vorrichtung auszeichnet.
Vorzugsweise handelt es sich bei der Bedruckstoff verarbeitenden Maschine um eine Bogen verarbeitende Rotationsdruckmaschine für den lithographischen Offsetdruck – insbesondere Nassoffsetdruck. Bei dem Bedruckstoff kann es sich um Karton, Folie oder vorzugsweise Papier handeln. Die Druckmaschine kann im Schöndruck oder vorzugsweise im Schön- und Widerdruck betrieben werden. Die Druckmaschine kann den Bedruckstoff mit ein- oder vorzugsweise mit mehrfarbigen Druckbildern versehen. Die Druckmaschine kann in Bedruckstofftransportrichtung einen Anleger, einen Zuführtisch, mehrere Druckwerke, eine Wendeeinrichtung, weitere Druckwerke, ein Lackwerk, einen Trockner, eine Pudereinrichtung und/oder einen Ausleger aufweisen. Die Druckmaschine kann ein Bedienpult und eine Steuereinheit umfassen.
Die beschriebene Erfindung und die beschriebenen, vorteilhaften Weiterbildungen der Erfindung stellen auch in beliebiger Kombination miteinander vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung dar.
Die Erfindung sowie weitere, konstruktiv und funktionell vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden nachfolgend unter Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen anhand wenigstens eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher beschrieben.
Die Zeichnungen zeigen:
1: Ablaufplan eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens;
2: Ablaufplan eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
3: Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Bei der Durchführung der folgenden verschiedenen Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Behandeln, insbesondere zum Bebildern oder Wiederbebildern, erfolgen Primärprozesse und – sofern im Ausführungsbeispiel notwendig oder gewünscht – Sekundärprozesse. Sekundärprozesse wirken dabei lediglich Verfahrens unterstützend oder Verfahrens verbessernd während Primärprozess – sofern nicht als optional bezeichnet – für das Verfahren unerlässlich sind.
Als amphiphile Moleküle für das Belegen sind in den ersten beiden Ausführungsbeispielen die chemischen Stoffklassen der Amine, Carbonsäuren oder Sulfonsäuren (bzw. deren jeweiligen Ester) geeignet, deren adsorptiver Charakter erfahrungsgemäß gering ist und deren Bindungszustand zur Oberfläche durch die erfindungsgemäße Fixierung verbessert wird.
Weiterhin sind als amphiphile Moleküle für das Belegen in den ersten beiden Ausführungsbeispielen so genannte Geminis oder Surfynole geeignet. Beschreibungen dieser Substanzen finden sich in:

– F. M. Menger, J. S. Keiper (1981). „Gemini Tenside" Angewandte Chemie 112: 1980- 1996.
– R. Zana, M. Benrraou and R. Rueff (1991). "Alkanediyl-a,w-bis(dimethylalkylammonium bromide) surfactants. 1. Effect of the spacer chain length on the critical micelle concentration and micelle ionization degree." Langmuir 7(6): 1072–5.
– F. Devinsky, L. Masarova and I. Lacko (1985). "Surface activity and micelle formation of some new bisquaternary ammonium salts." Journal of Colloid and Interface Science 105(1): 235–9.
– F. M. Menger and C. A. Littau (1991). "Gemini-surfactants: synthesis and properties." Journal of the American Chemical Society 113(4): 1451–2.

Ferner sind in den ersten beiden Ausführungsbeispielen folgende zunächst schwach adsorbierende und fixierbare Polymere für das Belegen geeignet: Polykondensate, Polyhydroxycarbonyle, Kohlenhydrate/Saccharide, Polyglucosane, lineare Polyglucosane, Stärke oder bevorzugt Dextrine. Insbesondere sind Lösungen von Gummi Arabicum oder Gummierungslösungen geeignet. Auf den Einsatz von photochemischen Komponenten im Polymer oder auf Polymersysteme (Radikalstarter, Vernetzer, Co-Polymere), wie sie in konventionellen mikroskopischen Polymerbeschichtungen notwendig sind, kann jedoch in vorteilhafter Weise verzichtet werden.
Die meisten der genannten Moleküle zeigen nach dem Belegen zunächst hydrophile oder nur schwach hydrophobe Eigenschaften und erst nach dem Fixieren zumindest schwach hydrophobe Eigenschaften.
1 zeigt einen Ablaufplan eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In Verfahrensschritt 100 (Belegen; Primärprozess) wird eine als Druckfläche wirkende Oberfläche einer wiederbebilderbaren Druckform im nanoskopischen Bereich oberflächenmodifiziert, indem eine chemische Funktionalisierung der Oberfläche durch Belegen mit Molekülen erfolgt. Das Belegen erfolgt dabei bevorzugt aus wässriger oder aus ethanolischer Lösung.
In Verfahrensschritt 110 (Bebildern; Primärprozess) wird die belegte Oberfläche mit Laserstrahlung bebildert. Verfahrensschritt 110 gliedert sich in die bevorzugt parallel ablaufenden Verfahrensschritte des Fixierens 110a der Moleküle in Bildbereichen (hydrophobe, farbführende Bereiche) und des Entfernen 110b bzw. der Desorption der Moleküle in Nicht-Bildbereichen (hydrophile, feuchtmittelführende Bereiche). Das Fixieren 110a in Bildbereichen erfolgt bevorzugt durch Bebildern mit Laserstrahlung einer ersten (von Null verschiedenen) Leistung L1. Das Entfernen 110b in Nicht-Bildbereichen erfolgt bevorzugt durch Bebildern mit Laserstrahlung einer von der ersten Leistung verschiedenen, zweiten (ebenfalls von Null verschiedenen) Leistung L2. Bevorzugt ist die erste Leistung L1 in den Bildbereichen geringer als die zweite Leistung L2 in den Nicht- Bildbereichen (L1 < L2). Weiterhin bevorzugt wird die Leistung des eingesetzten Lasers/der Laserstrahlung beim Behandeln bzw. beim Überstreichen der Druckformoberfläche ortsaufgelöst variiert.
Nachfolgend ein bevorzugtes Beispiel: Eine Titanblech-Druckform wird mit Stearinhydroxamsäure belegt und mit einem Infrarot-Faserlaser mit einer Wellenlänge von 1100 nm bebildert. Über einen akkustooptischen Modulator werden dabei die erste Leistung L1 zu etwa 1 W und die zweite Leistung L2 zu etwa 5 W gewählt bzw. geschaltet.
Nachfolgend ein weiteres bevorzugtes Beispiel: Eine Aluminiumblech- oder Titanblech-Druckform wird – sofern erforderlich – zunächst gereinigt (Sekundärprozess). Dann wird die Oberfläche mit Polymeren belegt, indem unter Einsatz einer Auftragseinheit eine dünne Schicht einer Dextrine enthaltenden Gummierungslösung (z. B. AgumO oder AgumZ, Eggen-Chemie, etwa 1:1 bis etwa 1:20 verdünnt mit VE-Wasser) aufgetragen und anschließend durch Spülen (Sekundärprozess) der Oberfläche mit VE-Wasser bis auf eine nanoskopische Oberflächenbelegung entfernt wird. Nach diesem Belegen wird die Druckform mit Infrarot-Laserstrahlung einer Wellenlänge von 1064 nm und einer Leistung von etwa 1,0 W bis etwa 3,5 W bebildert bzw. die Belegung bildgemäß fixiert. In Nicht-Bildbereichen dagegen wird die Polymerbelegung unter Einsatz von Laserstrahlung entfernt.
Im optionalen Verfahrensschritt 120 (Entwickeln; Primärprozess) wird die Oberfläche entwickelt, d. h. bevorzugt chemisch behandelt, wobei z. B. der Kontrast zwischen hydrophilen und hydrophoben Bereichen der Druckform verstärkt wird. Das Entwickeln erfolgt bevorzugt durch Auftragen von so genannter Gummierungslösung, d. h. durch so genanntes Gummieren. Bevorzugt wird jedoch ein entwicklungsfreies Verfahren.
In Verfahrensschritt 130 (Auftragen; Primärprozess) wird wenigstens eine lithografische Flüssigkeit, z. B. – von Waschmittel für Druckformen verschiedenes – Feuchtmittel und/oder Druckfarbe/Lack auf die Oberfläche der Druckform aufgetragen. Bevorzugt wird zunächst Feuchtmittel 130a und anschließend zusätzlich Druckfarbe 130b auf die Oberfläche aufgetragen, d. h. die Druckform wird gefeuchtet und eingefärbt.
In Verfahrensschritt 140 (Abdrucken) wird die eingefärbte Druckform bevorzugt wiederholt auf Bedruckstoff abgedruckt und dadurch wenigstens ein Druckprodukt erzeugt.
Nach dem Abdrucken steht die Druckform für ein erneutes Belegen 100 und Bebildern 110 zur Verfügung, d. h. das Verfahren kann als Kreisprozess des Wiederbebilderns mehrfach durchgeführt werden. Ein Reinigen der Oberfläche der abgedruckten Druckform von Druckfarbe kann dabei vor oder nach dem Belegen 200 und beispielsweise unter Einsatz von Eurostar oder Isopropylalkohol erfolgen.
Weiterhin kann vor dem erneuten Belegen optional ein Aktivieren der Druckformoberfläche, z. B. durch UV-Strahlung oder Atmosphärendruck-Plasma, erfolgen.
2 zeigt einen Ablaufplan eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In Verfahrensschritt 200 (Belegen; Primärprozess) wird eine als Druckfläche wirkende Oberfläche einer wiederbebilderbaren Druckform im nanoskopischen Bereich oberflächenmodifiziert, indem eine chemische Funktionalisierung der Oberfläche durch Belegen mit Molekülen erfolgt. Das Belegen erfolgt bevorzugt aus wässriger oder aus ethanolischer Lösung.
In Verfahrensschritt 210 (Bebildern; Primärprozess) wird die belegte Oberfläche mit Laserstrahlung bebildert. Verfahrensschritt 210 umfasst den Verfahrensschritt des Fixierens 210a der Moleküle in Bildbereichen (hydrophobe, farbführende Bereiche). Das Fixieren 210a in Bildbereichen erfolgt durch Bebildern mit Laserstrahlung einer bestimmten (von Null verschiedenen) Leistung.
Nachfolgend ein bevorzugtes Beispiel: Eine Stahlblech- oder Titanblech-Druckform (Dicke z. B. etwa 0,125 mm) wird mit Aceton gereinigt (Sekundärprozess) und etwa 10 min mit UV-Strahlung eines Excimerlasers aktiviert. Anschließend wird das Blech für etwa 10 min in eine etwa 1 mM wässrige Lösung von „Gemini 10-2-10"
getaucht, danach mit Wasser gespült (Sekundärprozess) und mit Stickstoff trocken geblasen (Sekundärprozess). Das Bebildern bzw. das Fixieren erfolgt mit Laserstrahlung einer Wellenlänge von 830 nm oder 1064 nm bei einer Leistung von etwa 1,5 W und mit einer Bebilderungsgeschwindigkeit von etwa 2,5 m/s.
Nachfolgend ein weiteres bevorzugtes Beispiel: Eine Aluminiumblech- oder Titanblech-Druckform wird – sofern erforderlich – zunächst gereinigt (Sekundärprozess). Dann wird die Oberfläche mit Polymeren belegt, indem unter Einsatz einer Auftragseinheit eine dünne Schicht einer Dextrine enthaltenden Gummierungslösung (z. B. AgumO oder AgumZ, Eggen-Chemie, etwa 1:1 bis etwa 1:20 verdünnt mit VE-Wasser) aufgetragen und anschließend durch Spülen (Sekundärprozess) der Oberfläche mit VE-Wasser bis auf eine nanoskopische Oberflächenbelegung entfernt wird. Nach diesem Belegen wird die Druckform mit Infrarot-Laserstrahlung einer Wellenlänge von 1064 nm und einer Leistung von etwa 1,0 W bis etwa 3,5 W bebildert bzw. die Belegung bildgemäß fixiert.
Im optionalen Verfahrensschritt 220 (Entwickeln; Primärprozess) wird die Oberfläche entwickelt, z. B. der Kontrast zwischen hydrophilen und hydrophoben Bereichen der Druckform verstärkt. Das Entwickeln erfolgt bevorzugt durch Auftragen von so genannter Gummierungslösung, d. h. durch so genanntes Gummieren. Bevorzugt, insbesondere bei Verwendung von Polymerbelegung, wird jedoch ein entwicklungsfreies Verfahren.
Nachfolgend ein alternatives bevorzugtes Beispiel: Eine Stahlblech- oder Titanblech-Druckform (Dicke z. B. etwa 0,125 mm) wird mit Aceton gereinigt (Sekundärprozess) und etwa 10 min mit UV-Strahlung eines Excimerlasers oder mit Sidol aktiviert. Anschließend wird die Oberfläche des Blechs mit so genannten „Zonylen" der Firma DuPont, beispielsweise „FSE", „FSP" oder „9361", mit Konzentrationen zwischen 0,05 mM und 1 mM aus wässriger Lösung belegt (Zonyle: amphiphile Moleküle mit teilweise fluorierten Kohlenwasserstoffketten und mit einer oder zewi Ankergruppen). Das Bebildern erfolgt mit Infrarot-Laserstrahlung bei einer Leistung von etwa 1 W und mit einer Bebilderungsgeschwindigkeit von etwa 2,5 m/s. Danach wird die Oberfläche mit AgumZ gummiert.
In Verfahrensschritt 230 (Auftragen; Primärprozess) wird wenigstens eine lithografische Flüssigkeit, z. B. – von Waschmittel für Druckformen verschiedenes – Feuchtmittel und/oder Druckfarbe/Lack auf die Oberfläche aufgetragen. Bevorzugt wird zunächst Feuchtmittel 230a und anschließend gleichzeitig Druckfarbe 230b auf die Oberfläche der Druckform aufgetragen, d. h. die Druckform wird gefeuchtet und eingefärbt.
Das Entfernen 220a, 230c bzw. die Desorption der Moleküle in Nicht-Bildbereichen (farbabweisende Bereiche) erfolgt im Wesentlichen durch das optionale Entwickeln 220 bzw. während des Entwickelns 220 (sofern ein Entwickeln vorgesehen) und/oder durch das Auftragen 230 bzw. während des Auftragens 230. Sofern das Entfernen 220a durch das optionale Entwickeln 220 erfolgt, werden die Moleküle in den Nicht-Bildbereichen durch ein Entwicklungsfluid, bevorzugt von Gummierungslösung, von der Oberfläche entfernt. Sofern das Entfernen 230c durch das Auftragen 230 erfolgt, werden die Moleküle in den Nicht-Bildbereichen durch einen vom Auftragen einer Druckfarbe verschiedenen Primärprozess, bevorzugt durch ein – von Waschmittel für Druckformen verschiedenes – Feuchtmittel von der Oberfläche entfernt.
In Verfahrensschritt 240 (Abdrucken) wird die bebilderte und eingefärbte Druckform bevorzugt wiederholt auf Bedruckstoff abgedruckt und dadurch wenigstens ein Druckprodukt erzeugt.
Nach dem Abdrucken steht die Druckform für ein erneutes Belegen 200 und Bebildern 210 zur Verfügung, d. h. das Verfahren kann als Kreisprozess des Wiederbebilderns mehrfach durchgeführt werden. Ein Reinigen der Oberfläche der abgedruckten Druckform von Druckfarbe kann dabei vor oder nach dem Belegen 200 und unter Einsatz von Eurostar oder Isopropylalkohol erfolgen.
Weiterhin kann vor dem erneuten Belegen optional ein Aktivieren der Druckformoberfläche, z. B. durch UV-Strahlung oder Atmosphärendruck-Plasma, erfolgen.
Obgleich die oben angegebenen beiden Ausführungsbeispiele wiederbeschreibbare, d. h. wiederverwendbare Druckformen betreffen, ist auch die Behandlung von entsprechenden einmalverwendbaren Druckformen möglich.
Alternativ ist die Durchführung eines abgewandelten erfindungsgemäßen Verfahrens auch zur Behandlung von Bedruckstoff kontaktierenden Oberflächen, z. B. Gegendruckzylinderoberflächen oder -aufzögen, möglich. Eine solche Fläche kann – entsprechend Verfahrensschritt 200 – mit farbabweisend wirkenden, amphiphilen Molekülen oder Polymeren, insbesondere Sacchariden belegt und – entsprechend Verfahrensschritt 210 bzw. 210a – zu deren Fixierung vollflächig bevorzugt mit Infrarotstrahlung behandelt werden. Ein Entfernen von Molekülen ist nicht notwendig. Durch die Fixierung kann eine geschlossene und farbabweisende Oberfläche erzeugt werden. Kommt es durch den ständigen Kontakt zu dem Bedruckstoff zu einer Abnutzung der farbabweisenden Oberfläche, so kann diese auf einfache Weise erneut belegt und die Belegung fixiert werden.
Ergänzend zu den oben angegebenen Verfahren kann auch vorgesehen sein, dass eine Oberfläche mit fixierter Belegung während des Einsatzes permanent – zumindest an Schadstellen – erneuert wird, indem der Oberfläche permanent Moleküle angeboten werden, z. B. durch Einsatz einer Tauchwanne enthaltend eine entsprechende Lösung der Moleküle, und die Moleküle permanent fixiert werden.
Neben den oben genannten Primärprozessen (Belegen, Bebildern, Fixieren, Entfernen, optionales Entwickeln, Auftragen) können die beschriebenen Verfahren auch Sekundärprozesse aufweisen, z. B. Reinigen/Waschen (beispielsweise mit Aceton oder Isopropylalkohol), Spülen (beispielsweise mit VE-Wasser) und/oder Trocknen (beispielsweise durch Trockenblasen mit Stickstoff).
3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Eine Bedruckstoff verarbeitende Maschine 300 (oder alternativ: ein separater Behandlungsapparat, z. B. ein Belachter) weist eine Vorrichtung 302 mit einem Zylinder 310 auf, dessen Oberfläche 320 von dem Zylindermantel selbst oder einer darauf aufgenommenen Fläche, z. B. einer Druckplatte gebildet wird. Die Vorrichtung 302 weist ferner einen hinsichtlich seiner Leistung unter Einsatz eines akkustooptischen Modulators 332 schaltbaren Laser 330 auf, der zur Bebilderung der Oberfläche 320 bzw. zum Fixieren und zum Entfernen dient. Schließlich weist die Vorrichtung 302 weitere Einheiten zur jeweiligen Durchführung der oben genannten Verfahrensschritte (Belegen, Entwickeln, Auftragen, Abdrucken, Reinigen, Aktivieren) auf.

100: Belegen
110: Bebildern
110a: Fixieren
110b: Entfernen
120: Entwickeln
130: Auftragen
130a: Feuchtmittelauftragen
130b: Farbauftragen
140: Abdrucken
200: Belegen
210: Bebildern
210a: Fixieren
220: Entwickeln
220a: Entfernen
230: Auftragen
230a: Feuchtmittelauftragen
230b: Farbauftragen
230c: Entfernen
240: Abdrucken
300: Druckmaschine
302: Vorrichtung
310: Zylinder
320: Oberfläche
330: Laser
332: Akkustooptischer Modulator

Claims

Verfahren zur Behandlung einer wiederbebilderbaren Druckform, wobei eine als Druckfläche wirkende Oberfläche der Druckform im nanoskopischen Bereich oberflächenmodifiziert wird, indem eine chemische Funktionalisierung der Oberfläche durch Belegen (100, 200) mit Molekülen erfolgt, und die Druckform – dem Primärprozess des Bebilderns (110, 210) mit Laserstrahlung, sowie – dem Primärprozess des Auftragens (130, 130a, 130b, 230, 230a, 230b) wenigstens einer lithografischen Flüssigkeit, unterzogen wird, wobei – ein Fixieren (110a, 210a) der Moleküle in Bildbereichen durch den Primärprozess des Bebilderns (110, 210) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Entfernen (110b, 220a, 230c) der Moleküle in Nicht-Bildbereichen im Wesentlichen durch wenigstens einen vom Auftragen (130b, 230b) einer Druckfarbe verschiedenen Primärprozess erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckform zusätzlich dem Primärprozess des Entwickelns (120, 220), insbesondere durch Auftragen einer Gummierungslösung, unterzogen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckform zusätzlich wenigstens einem der Sekundärprozesse des Reinigens, des Waschens, des Spülens und des Trocknens unterzogen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, – dass das Fixieren (110a) der Moleküle durch Bebildern mit Laserstrahlung einer ersten Leistung erfolgt, und – dass das Entfernen (110b) der Moleküle durch Bebildern mit Laserstrahlung einer von der ersten Leistung verschiedenen, zweiten Leistung erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftragen (130, 130a, 230, 230a) der lithografischen Flüssigkeit ein Feuchten der Druckform mit einem von einem Waschmittel verschiedenen Feuchtmittel umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Belegen (100, 200) der Oberfläche der Druckform mit Molekülen als ein Belegen mit amphiphilen Molekülen oder mit Polymeren, insbesondere mit Sacchariden erfolgt.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (302) einen hinsichtlich seiner Leistung schaltbaren Laser (330) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der schaltbare Laser (330) einen akkusto-optischen Modulator (332) aufweist.
Bedruckstoff verarbeitende Maschine, insbesondere Druckmaschine oder Bogen verarbeitende Rotationsdruckmaschine für den lithographischen Offsetdruck, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8.
Verfahren zur Behandlung einer Bedruckstoff kontaktierenden Oberfläche, wobei eine solche Oberfläche im nanoskopischen Bereich oberflächenmodifiziert wird, indem eine chemische Funktionalisierung der Oberfläche durch Belegen (100, 200) mit Molekülen erfolgt und die Oberfläche einem Fixieren (110a, 210a) der Moleküle mit Laserstrahlung unterzogen wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Belegen (100, 200) der Oberfläche mit Molekülen als ein Belegen mit amphiphilen Molekülen oder Polymeren, insbesondere mit Sacchariden erfolgt.