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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten einer mit einer amphiphilen Beschichtung versehenen Offsetdruckplatte sowie eine Offsetdruckmaschine, in der das Verfahren anwendbar ist.
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Beim Offsetdruck werden Druckplatten lokal mit einer amphiphilen Beschichtung versehen, um auf ihrer Oberfläche Bereiche, die in der Lage sind, Druckfarbe aufzunehmen, und solche, die dies nicht tun, zu erzeugen. Reversible Druckplatten zeichnen sich dadurch aus, dass eine solche Beschichtung nach Gebrauch erneuert werden kann, um die Druckplatte für einen weiteren Druckauftrag nutzen zu können. Derartige reversible Druckplatten enthalten in einer Trägerschicht, auf die die amphiphile Beschichtung aufgetragen wird, meist ein fotokatalytisch wirksames Material wie etwa TiO2, ZnO oder SrTiO3, das in der Lage ist, die amphiphile Beschichtung unter der Einwirkung von kurzwelligem, insbesondere ultraviolettem Licht durch katalytische Oxidation aufzulösen.
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Licht, das das fotokatalytisch wirksame Material nicht erreicht, weil es bereits an der Oberfläche der Druckplatte von Resten der Druckfarbe absorbiert wird, kann keine katalytische Oxidation mehr anregen. Daher verlängern Farbreste die zum Abbau der Beschichtung erforderliche Zeit. Es wäre zwar denkbar, vor dem katalytischen Abbau der amphiphilen Beschichtung Druckfarbenreste von der Druckplatte zu beseitigen, doch würde dies die Wiederaufbereitung der Druckplatte erheblich langwieriger und komplizierter machen.
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Aus der
DE 10 2005 011 192 A1 ist ein Verfahren zum Abbau einer amphiphilen Beschichtung beim Bearbeiten einer Offsetdruckplatte bekannt.
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Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren zum Bearbeiten einer mit einer amphiphilen Beschichtung versehenen Offsetdruckplatte sowie eine Offsetdruckmaschine, in der das Verfahren durchführbar ist, zu schaffen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Offsetdruckmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.
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Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass das Verfahren unempfindlich gegen Verunreinigungen, insbesondere Farbreste, an der Oberfläche der Druckplatte ist. Während Lichtquanten gegebenenfalls in großer Menge von Farbresten an der Oberfläche der Platte aufgefangen und daran gehindert werden können, einen Katalysator anzuregen, ist die Farbrestschicht nicht in der Lage, Elektronen in größerer Zahl über aufzunehmen und zu binden. Die Elektronen sind daher gezwungen, über die Druckplatte, typischerweise über ein metallisches Substrat unterhalb der Trägerschicht, abzufließen und sind, wenn sie dabei mit ausreichender Energie den Katalysator erreichen, in der Lage, diesen anzuregen. Die Geschwindigkeit der Elektronen kann mit bekannten Mitteln problemlos hoch genug eingestellt werden, damit auch nach eventuellem Passieren einer Farbschicht an der Oberfläche der Druckplatte noch genügend kinetische Energie zum Anregen des Katalysators übrig ist.
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Typischerweise werden die Elektronen vor dem Auftreffen auf die Druckplatte in einem elektrischen Feld beschleunigt. Es kann sich dabei um das elektrische Feld im Innern einer Elektronenkanone handeln; der Raum zwischen der Elektronenkanone und der Plattenoberfläche kann dann im Wesentlichen feldfrei sein. Einer aufgrund ihrer Einfachheit bevorzugten Variante zu Folge bildet ein metallisches Substrat der Druckplatte, im Allgemeinen ein Aluminiumblech, eine Anode des elektrischen Feldes.
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Wenn die Elektronen zwischen der Elektronenquelle und der Offsetdruckplatte einen Lichtbogen bilden, dann emittiert dieser ultraviolettes Licht, das von der Oberfläche der Druckplatte absorbiert wird und den katalytischen Abbau der amphiphilen Beschichtung auch in einem Bereich rings um den Auftreffpunkt des Elektronenstroms an der Plattenoberfläche bewirkt. Die Größe dieses Bereichs ist durch den Abstand der Elektronenquelle von der Plattenoberfläche beeinflussbar; je größer der Abstand ist, um so größer ist auch der von der UV-Strahlung getroffene Bereich. Der Lichtbogen stellt eine technisch einfache und unempfindliche Quelle für UV-Strahlung dar; indem er unmittelbar zwischen Elektronenquelle und Offsetdruckplatte erzeugt wird, kann der Bereich der Plattenoberfläche, der der UV-Strahlung ausgesetzt ist, auf einfache Weise präzise bestimmt werden, ohne dass es dafür einer kostspieligen, UV-durchlässigen Abbildungsoptik bedarf.
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Ein Stromfluss zwischen der Elektronenquelle und der Anode ist im Allgemeinen auf einen sehr kleinen Querschnitt beschränkt. Um eine ausgedehnte Plattenoberfläche mit einem solchen Strom zu bearbeiten, sollte die Elektronenquelle über die Oberfläche der Druckplatte bewegt werden.
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Der Abbau der amphiphilen Beschichtung kann vor einem Druckvorgang lokal durchgeführt werden, um auf diese Weise das zu druckende Bild zu erzeugen.
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Der Weg der Elektronen von der Quelle zur Druckplatte folgt im Allgemeinen nicht exakt dem kürzesten Weg entlang einer von der Elektronenquelle ausgehenden Oberflächennormalen, sondern ist gegen diese zufällig seitwärts versetzt und variiert im Laufe der Zeit. Selbst wenn die Positionen, in denen die Elektronenquelle betrieben wird, in Bezug auf die Druckplatte nach einem regelmäßigen Raster verteilt sind, weisen die Auftreffpunkte der Elektronen auf die Platte jeweils zufällige Abweichungen von diesem Raster auf. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn mit mehreren erfindungsgemäß bearbeiteten Druckplatten in verschiedenen Farben übereinander gedruckt wird, da die jeweils zufällig fluktuierenden Verteilungen der Rasterpunkte an den Oberflächen der Platten das Auftreten von Moiré-Effekten im Druckbild verhindern.
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Während vor einem Druckdurchgang das erfindungsgemäße Verfahren genutzt werden kann, um auf der Druckplatte das zu druckende Bild zu strukturieren, kann das Verfahren auch genutzt werden, um nach dem Drucken dieses Bild zu löschen und so die Druckplatte für ein erneutes Aufbringen der Beschichtung vorzubereiten.
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Um nach einem Druckauftrag die amphiphile Beschichtung abzubauen, würde es an sich genügen, nur diejenigen Bereiche der Plattenoberfläche zu bearbeiten, die vor dem Drucken unbearbeitet geblieben sind. Vorzugsweise, um auch in diesen Bereichen eventuelle Farbreste mit zu beseitigen, wird nach dem Druckvorgang die Elektronenquelle auch über von der amphiphilen Beschichtung bereits freie Bereiche der Offsetdruckplatte bewegt.
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Während des Abbaus der amphiphilen Beschichtung nach dem Druckvorgang kann die Elektronenquelle in größerem Abstand von der Druckplatte betrieben werden als während des Abbaus der amphiphilen Beschichtung vor dem Druckvorgang. Beim Abbau vor der Beschichtung ist es wünschenswert, mit hoher Auflösung strukturieren und den Auftreffort des Elektronenstroms auf die Plattenoberfläche genau steuern zu können, was einen geringen Abstand der Elektronenquelle zur Platte erforderlich macht. Wenn es nach dem Druckvorgang in erster Linie um eine schnelle Beseitigung der restlichen amphiphilen Beschichtung geht, kann es zweckmäßig sein, den Abstand der Elektronenquelle von der Druckplatte zu erhöhen, um die Elektronen und ggf. UV-Licht des von ihnen erzeugten Lichtbogens auf eine größere Auftrefffläche zu verteilen und auf diese Weise eine schnellere Bearbeitung zu ermöglichen.
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Es kann vorgesehen sein, zur Unterstützung des Schichtabbaus einen Fluidstrom auf die Druckplatte zu richten, um nicht oder unvollständig oxidierte Reste der amphiphilen Beschichtung von der Plattenoberfläche zu beseitigen.
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Wenn in einer Offsetdruckmaschine eine Elektronenquelle am Plattenzylinder angeordnet ist, kann mithilfe dieser Elektronenquelle das oben beschriebene Verfahren ausgeführt werden, ohne dass dafür eine Druckplatte von dem Plattenzylinder abmontiert werden muss. Dies beschleunigt nicht nur deutlich die Bearbeitung der Druckplatte sondern verringert auch die Gefahr, dass die Druckplatte durch wiederholten Ein- und Ausbau beschädigt wird.
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Um den Plattenzylinder auf seiner gesamten Oberfläche bearbeiten zu können, sollte die Elektronenquelle wenigstens in axialer Richtung des Plattenzylinders bewegbar sein.
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Eine Treibereinheit der Elektronenquelle kann ausgelegt sein, um diese mit Druckbild-Daten anzusteuern und auf diesem Weg die Druckplatte in druckende und nichtdruckende Bereiche zu unterteilen.
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Eine Verteilereinheit zum Aufbringen der amphiphilen Beschichtung sollte ebenfalls an dem Plattenzylinder angeordnet sein, um die Beschichtung ohne Ausbau der Druckplatte neu auftragen zu können.
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Eine Düse für ein Spülfluid kann benachbart zur Elektronenquelle auf den Plattenzylinder ausgerichtet sein, um Reste einer Schicht, deren Haftung am Substrat durch dessen Katalysator zerstört worden ist, fortzuspülen und so die für den vollständigen Abbau der Schicht benötigte Zeit zu minimieren.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen:
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1 ein Detail einer erfindungsgemäßen Offsetdruckmaschine;
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2 einen Ausschnitt aus der Oberfläche einer Druckplatte während des erfindungsgemäßen Verfahrens;
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3 denselben Ausschnitt der Druckplatte bei nochmaliger Anwendung des Verfahrens.
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1 zeigt in einer schematischen perspektivischen Ansicht einen Plattenzylinder 01 einer Offsetdruckmaschine. Eine am Umfang des Plattenzylinders 01 montierte Offsetdruckplatte 02 umfasst ein Substrat 03 aus Aluminiumblech, auf das eine poröse mineralische Schicht 04, z.B. aus Aluminiumoxidkeramik, mit einem katalytisch wirksamen Anteil aus TiO2, ZnO oder dergleichen aufgetragen ist.
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Eine Verteilereinheit 05 ist zwischen der in 1 gezeigten, vom Plattenzylinder 01 beabstandeten Stellung und einer Stellung in Kontakt mit der Offsetdruckplatte 02 bewegbar, um eine amphiphile Beschichtung auf die Offsetdruckplatte 02 aufzubringen. Im hier gezeigten Fall umfasst die Verteilereinheit 05 einen in einem langgestreckten Bügel 06 fixierten Gewebestreifen 07, der mit einer das amphiphile Beschichtungsmaterial enthaltenden Lösung getränkt ist und diese auf der Offsetdruckplatte 02 verteilt, wenn der Plattenzylinder 01 in Kontakt mit dem Gewebestreifen 07 rotiert.
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Rings um den Plattenzylinder 01 sind in Kontakt mit diesem ein Farbwerk, ein Feuchtwerk und ein Gegendruckzylinder vorgesehen, die, da an sich bekannt, in 1 nicht dargestellt sind.
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Eine Elektronenquelle 08 ist in 1 schematisch als eine dem Plattenzylinder 01 zugewandte metallische Spitze 10 dargestellt. Die Elektronenquelle 08 ist in Richtung der Achse des Plattenzylinders 01 bewegbar, um im Zusammenwirken mit einer Drehung des Plattenzylinders 01 um seine Achse die Oberfläche der Offsetdruckplatte 02 abzutasten. Ein Hochspannungsgenerator 09 ist mit der Spitze 10 und mit dem metallischen Substrat 03 der Offsetdruckplatte verbunden, um die Spitze 10 zeitlich moduliert durch eine Bilddatenquelle 11 mit einer negativen Hochspannung zu beaufschlagen. Wenn die Hochspannung eingeschaltet ist, bildet sich zwischen der Spitze 10 und der Offsetdruckplatte 02 ein Lichtbogen 12 aus, der an der Stelle 13 seines Auftreffens auf die Offsetdruckplatte 02 den Katalysator der Schicht 04 anregt, wodurch die aufgetragene amphiphile Beschichtung an der Stelle 13 abgebaut wird. Der Hochspannungsgenerator 09 ist leistungsbegrenzt, um sicherzustellen, dass der Lichtbogen 12 nicht energiereich genug wird, um die Trägerschicht 04 zu beschädigen. Je nach Material und Stärke der amphiphilen Beschichtung kann der photokatalytische Abbau die amphiphile Beschichtung auf ihrer ganzen Stärke erfassen, oder er kann auf deren unterste, den Zusammenhalt mit der Trägerschicht 04 gewährleistende Moleküllage oder -lagen beschränkt bleiben. Im letzteren Fall kann eine Düse 14 vorgesehen sein, um einen Fluidstrom, zum Beispiel Druckluft, Wasser oder dergleichen, auf die Oberfläche der Offsetdruckplatte 02 zu richten, der die nicht mehr haftenden Reste der amphiphilen Beschichtung fortträgt.
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Während der Plattenzylinder 01 im Gegenuhrzeigersinn rotiert, bewegt sich die Spitze 10 in der Darstellung der 1 in axialer Richtung nach links, so dass ein von der Spitze 10 bearbeiteter Teil 15 der Plattenoberfläche sich allmählich von rechts nach links über die Offsetdruckplatte 02 ausdehnt, in welchem Flächen, in denen die amphiphile Beschichtung beseitigt ist und solche, in der sie erhalten geblieben ist, farbabweisende bzw. farbaufnehmende Flächen bilden.
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2 zeigt einen Ausschnitt aus der Oberfläche der Offsetdruckplatte 02 während der Bearbeitung durch die Elektronenquelle 08. Von der Bilddatenquelle 11 gelieferte Daten geben jeweils für ein Pixel der Plattenoberfläche, dargestellt durch ein Kreuzchen 16 in 2, den relativen Anteil an farbaufnehmender/druckender bzw. farbabweisender/nicht druckender Oberfläche an. In 2 sind bereits bearbeitete Pixel durch Kreuzchen mit durchgezogenen Linien dargestellt, noch unbearbeitete durch gestrichelte Kreuzchen. In jedem der bereits bearbeiteten Pixel ist die amphiphile Beschichtung durch den Lichtbogen 12 auf einer Fläche 17 beseitigt; während jedoch die Kreuzchen 16 ein gleichmäßiges Raster bilden, sind diese Flächen 17 im Bezug zu den Kreuzchen 16 zufällig platziert. Der Grund dafür ist, dass auch wenn die Hochspannung genau dann angelegt wird, wenn die Spitze 10 einem der Kreuzchen 16 exakt gegenüberliegt, der Lichtbogen 12 einen mehr oder weniger zufälligen, von der Oberflächennormalen 18 der Druckplatte 02 am Ort des Kreuzchens 16 abweichenden Weg nehmen und so einen Versatz zwischen dem Kreuzchen 16 und der entschichteten Fläche 17 hervorrufen kann.
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Je länger der Lichtbogen 12 auf einen Pixel einwirkt, um so größer ist die resultierende entschichtete Fläche 17, zum einen, weil sich während der Lichtbogenbehandlung der Plattenzylinder 01 unter der Spitze 10 wegdreht, zum anderen, weil auch der Weg des Lichtbogens 12 im Laufe der Zeit variiert. Bei ausreichend langer Einwirkung des Lichtbogens 12 können die entschichteten Flächen 17 verschiedener Pixel miteinander verschmelzen. So kann in einem gerasterten Bild das Verhältnis von farbaufnehmender zu farbabweisender Oberfläche beliebig eingestellt werden. Die zufällige Platzierung der farbaufnehmenden Bereiche schließt aus, dass, wenn auf einer größeren Fläche mehrere Druckfarben gerastert übereinander gedruckt werden, Moiré-Effekte auftreten.
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Nach Erledigung eines Druckauftrages wird die Lichtbogenbehandlung wiederholt, wobei in diesem Fall der Lichtbogen 12 vorzugsweise kontinuierlich im Betrieb ist, um auf der gesamten Oberfläche der Druckplatte 02 sowohl die noch vorhandene amphiphile Beschichtung als auch Reste der Druckfarbe zu beseitigen, die insbesondere an den zuvor entschichteten und deshalb farbaufnehmenden Bereichen der Druckplatte 02 haften kann. Der Abstand der Spitze 10 von der Druckplatte 02 kann dann größer eingestellt werden als bei dem Strukturieren des Druckbildes, um den Auftreffort des Lichtbogens 12 in weiterem Umfang fluktuieren zu lassen; auch die Leistung des Lichtbogens 12 kann heraufgesetzt werden, um die Plattenoberfläche in kürzerer Zeit abtasten zu können. 3 zeigt in einem linken Bereich der Oberfläche der Druckplatte 02 noch die durch die vor dem Drucken erfolgte Strukturierung erhaltene Verteilung von entschichteten Flächen 17; rechts von einer Grenze 19 ist die Platte 02 durch die Einwirkung des Lichtbogens 12 von Resten der amphiphilen Beschichtung und der Druckfarbe befreit.
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Um die Bearbeitung der Offsetdruckplatte 02 zu beschleunigen, können, wie in 1 gestrichelt dargestellt, mehrere Elektronenquellen 08 in axialer Richtung entlang des Plattenzylinders 01 verteilt sein. Wenn mit der Offsetdruckplatte 02 mehrere Seiten eines Druckerzeugnisses nebeneinander gedruckt werden, entspricht der Abstand zwischen den Elektronenquellen 08 vorzugsweise der Breite der Seiten, so dass jede Elektronenquelle 08 die Fläche einer Seite bearbeiten kann und Grenzen zwischen den von den verschiedenen Elektronenquellen 08 bearbeiteten Oberflächenbereichen mit im Allgemeinen nicht druckenden Rändern der Seiten zusammenfallen.
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Bezugszeichenliste
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- 01
- Plattenzylinder
- 02
- Offsetdruckplatte
- 03
- Substrat
- 04
- Beschichtung
- 05
- Verteilereinheit
- 06
- Bügel
- 07
- Gewebestreifen
- 08
- Elektronenquelle
- 09
- Hochspannungsgenerator
- 10
- Spitze
- 11
- Bilddatenquelle
- 12
- Lichtbogen
- 13
- Auftreffstelle
- 14
- Düse
- 15
- bearbeiteter Teil
- 16
- Kreuzchen
- 17
- entschichtete Fläche
- 18
- Oberflächennormale
- 19
- Grenze
