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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Druckplatte zum direkten oder indirekten Drucken einer Druckfarbe auf einen Bedruckstoff.
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Die herkömmlichen Druckverfahren wie Hoch-, Tief- oder Flachdruck verwenden Druckplatten, in denen sich druckende und nicht druckende Bereiche einer Druckplatte durch ihre dreidimensionale Kontur oder durch chemische Eigenschaften unterscheiden, die während der Abwicklung eines Druckauftrags nicht veränderbar sind. Die Erstellung von Druckerzeugnissen mit veränderlichen Anteilen wie etwa einer laufenden Nummer, einer individuellen Anrede oder Empfängeradresse erfordert daher regelmäßig die Kombination verschiedener Drucktechniken für den gleichbleibenden und den variablen Anteil. Der damit verbundene maschinelle und logistische Aufwand macht derartige Druckerzeugnisse teuer. Außerdem können Produktionsfehler auftreten, wenn ein gleichbleibender Anteil mit den falschen variablen Anteilen kombiniert wird, die verschiedenen Anteile nicht korrekt in Bezug zueinander auf dem Bedruckstoff platziert werden, etc..
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Die
DE 10 2007 057 455 A1 , die
JP 2005-343 051 A , die
US 6 234 079 B1 und die
WO 02/051 639 A2 offenbaren jeweils eine Druckplatte mit einer Vielzahl von unter der Oberfläche verteilten, zum Variieren des Profils der Oberfläche, individuell längsverstellbaren Elementen.
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Aufgabe der Erfindung ist, eine Druckplatte zu schaffen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Druckplatte mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Druckplatte ist, dass sie es durch Verstellen der farbaufnehmenden Oberfläche zu beliebigen Zeiten, insbesondere auch während eines laufenden Druckauftrags, zu verändern und auf diese Weise in einem einzigen Schritt einen gleichbleibenden und einen variablen Anteil auf einen Bedruckstoff zu drucken.
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Die verstellbaren Elemente können über die gesamte Ausdehnung der Druckplatte verteilt sein, einschließlich eines Teils, der einen in einem laufenden Druckauftrag unverändert bleibenden Anteil druckt; dort kann eine zu Beginn des Druckauftrags vorgenommene Einstellung der längenverstellbaren Elemente bis zum Abschluss des Druckauftrags unverändert bleiben. Um die Zahl der verstellbaren Elemente und damit die Kosten der Druckplatte zu reduzieren, können die verstellbaren Elemente aber auch auf nur einem Teil der Druckplatte vorgesehen sein.
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Als längenverstellbare Elemente kommen insbesondere Piezoelemente in Betracht.
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Die verstellbaren Elemente bilden nicht selber die farbaufnehmende Oberfläche der Druckplatte, sondern sind zu ihrem Schutz unter einer einteilig zusammenhängenden verformbaren Deckschicht angeordnet, die die farbaufnehmende Oberfläche bildet.
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Die Deckschicht sollte elastisch sein, um nicht nur einem Druck der längenverstellbaren Elemente nachgeben zu können, sondern auch selbsttätig in eine Ausgangsstellung zurückkehren zu können, wenn dieser Druck nicht mehr ausgeübt wird.
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Um den zum Verformen nötigen Druck auf die Deckschicht ausüben zu können, sollten die längenverstellbaren Elemente zwischen der Deckschicht und einer starren Basis angeordnet sein.
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Als Deckschicht geeignet ist ein dünnes Blech, insbesondere aus einem hoch elastischen und gleichzeitig verschleißarmen Material wie etwa Nitinol.
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Wenn ein einzelnes längenverstellbares Element ausgestreckt wird, wird eine homogene Deckschicht nicht nur unmittelbar über dem Element angehoben, sondern auch in dessen Umgebung, wobei der angehobene Bereich nicht scharf begrenzt ist und sein Durchmesser von der Steifigkeit der Deckschicht abhängig ist. Um dem entgegenzuwirken, umfasst die Deckschicht Bereiche hoher Wandstärke und Bereiche geringer Wandstärke, wobei, wenn die längenverstellbaren Elemente unter den Bereichen geringer Wandstärke angeordnet sind ist, die Bereiche großer Wandstärke dazu neigen, nicht mit ausgelenkt zu werden, und so die ausgelenkten Bereiche zu begrenzen.
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Die Bereiche hoher Wandstärke können ein Gitter bilden, dessen Maschen die Bereiche geringer Wandstärke sind.
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Die längenverstellbaren Elemente unter Vertiefungen der farbaufnehmenden Oberfläche angeordnet sein. Diese Vertiefungen können z. B. als Näpfe dienen, die Druckfarbe von einem Farbwerk aufnehmen, wenn die darunterliegenden längenverstellbaren Elemente kurz eingestellt sind, und die verschwinden, wenn die längenverstellbaren Elemente ausgestreckt werden.
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Die erfindungsgemäße Druckplatte ermöglicht ein Druckverfahren, bei dem die längenverstellbaren Elemente nicht nur zwischen zwei Druckvorgängen, sondern auch während des Bedruckens eines einzigen Stücks Bedruckstoff verändert werden. Indem z. B. die Tiefe einer Vertiefung während des Kontakts mit einem Farbwerk hoch ist, kann Farbe effizient aufgenommen werden; indem während des Kontakts mit dem Bedruckstoff oder, bei indirektem Drucken, mit einem Übertrager, die Vertiefung flach ist, kann wiederum die Abgabe der Farbe verbessert werden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen:
- 1 einen schematischen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Druckplatte;
- 2 einen Plattenzylinder mit einer erfindungsgemäßen Druckplatte;
- 3 einen vergrößertes Detail einer erfindungsgemäßen Druckplatte im Schnitt.
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1 zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Druckplatte 01. Zwischen einer dünnen Deckschicht 02 aus einem flexiblen Nitinolblech und einer starren Basis 03 ist eine aktive Schicht 04 eingeschlossen, die im Wesentlichen aus einer großen Zahl von Piezoelementen 05 besteht. Die Piezoelemente 05 sind in einer zweidimensionalen Matrix angeordnet und in Richtung der Oberflächennormalen der Deckschicht 02 längenverstellbar. Jedes Piezoelement 05 ist über eine Steuerleitung 06 individuell ansteuerbar. Die Steuerleitungen 06 verlaufen in der Darstellung der 1 auf einer Leiterplatte 07, die sich zwischen den Piezoelementen 05 und der Basis 03 erstreckt und aufgrund ihrer Abstützung durch die Basis 03 auch selber nicht verformbar ist. Je nach Bauart der Piezoelemente 05 kann es zweckmäßig sein, die Steuerleitungen 06 auf anderem Wege, z. B. in Zwischenräumen 08 zwischen den Piezoelementen 05 zu führen. Die Zwischenräume 08 können mit einer isolierenden Masse verfüllt sein, um die Piezoelemente 05 seitlich zu fixieren.
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Die Basis 03 kann integraler Bestandteil eines Plattenzylinders sein, auf dem die Druckplatte 01 fest montiert ist.
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In der in 1 gezeigten Konfiguration sind alle Piezoelemente 05 in gleicher Weise kurz eingestellt, und die Deckschicht 02 ist wie die darunterliegende Basis 03 exakt zylindrisch. Wenn eines der Piezoelemente 05 angesteuert wird, um sich auszustrecken, wird die flexible Deckschicht 02 ausgelenkt, und ihre Oberfläche 09 bildet über dem betreffenden Piezoelement 05 einen in 1 gestrichelt eingezeichneten Vorsprung 10.
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Wenn die Druckplatte 01 in einem Hochdruckverfahren eingesetzt wird, nimmt der Vorsprung 10 beim Passieren eines Farbwerks Farbe auf, während in seiner nicht ausgelenkten Umgebung die Oberfläche 09 ungefärbt bleibt. In einem Tiefdruckverfahren wird beim Passieren eines Farbwerks aufgetragene Farbe von dem Vorsprung 10 wieder abgestreift, während der Vorsprung 10 gleichzeitig ein Abstreifen von der nicht ausgelenkten Umgebung verhindert. Im einen wie im anderen Falle wird durch die selektive Ansteuerung der Piezoelemente 05 bestimmt, an welchen Stellen die Oberfläche 9 der Druckplatte 01 Farbe aufnimmt und an welchen nicht. Da die Spannungen, mit denen die Piezoelemente 05 angesteuert werden, jederzeit verändert werden können, ist das Druckbild der Druckplatte 01 jederzeit veränderbar, auch während eines laufenden Druckauftrags von einer Umdrehung des Plattenzylinders zur nächsten.
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Die Druckplatte 01 kann in einer Druckmaschine direkt mit dem Bedruckstoff in Kontakt gebracht werden, oder sie kann in Kontakt mit einem Übertragerzylinder rotieren, der die auf der Druckplatte 1 verteilte Farbe übernimmt und das Druckbild auf den Bedruckstoff überträgt.
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Es kann zweckmäßig sein, nur in Teilen der Druckplatte 01 die farbaufnehmende Oberfläche 09 mit Hilfe der Piezoelemente 05 zu strukturieren, in anderen aber in an sich bekannter Weise ein dauerhaftes Relief zu bilden. So können z. B. beim Drucken von Wertpapieren laufende Nummern, die sich während des Druckens fortlaufend ändern, von einem mit den Piezoelementen 05 strukturierten Bereich der Deckschicht 02 gedruckt werden, während gleichbleibende Bestandteile des Druckbildes von den dauerhaft reliefierten Teilen der Deckschicht 02 erzeugt werden. 2 zeigt einen Plattenzylinder 11 mit einer hierfür geeigneten Druckplatte 01, deren Deckschicht 02 die einem Großteil ihrer Fläche herkömmlich reliefiert ist und nur in kleinen Bereichen 12 mit Piezoelementen 05 hinterlegt ist.
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Eine Vertiefung ist in der in 1 gezeigten Druckplatte 01 schwieriger zu erzeugen als ein Vorsprung, da die Piezoelemente 05, um den dafür erforderlichen Zug auf die Deckschicht 02 ausüben zu können, einzeln an ihr befestigt sein müssten. Wenn eine solche Befestigung nicht vorhanden ist, kann auch der Fall auftreten, dass wenn mehrere nicht unmittelbar benachbarte Piezoelemente 05 ausgefahren werden, sie auch einen zwischen ihnen liegenden Bereich der Deckschicht 02 auslenken. Um diesem Problem zu begegnen, ist einer in 3 gezeigten Weiterbildung zufolge vorgesehen, eine gitterartig strukturierte Deckschicht 02 zu verwenden. Die Piezoelemente 05, von denen in 3 nur eines exemplarisch dargestellt ist, greifen hier jeweils in Aussparungen 13 an der unteren Oberfläche der Deckschicht 02 ein; zwischen den Aussparungen 13 verlaufende Stege 14 bilden eine Gitterstruktur. In den Aussparungen 13 ist die Deckschicht 02 dünn genug, um von dem jeweils darunterliegenden Piezoelement 05 verformt zu werden, doch die Stege 14 folgen einer Auslenkung der Deckschicht 02 an einer benachbarten Aussparung 13 nicht. Dadurch verhindern sie auch, dass wenn die Deckschicht 02 an zwei einander nicht unmittelbar benachbarten Aussparungen 13 ausgelenkt wird, eine dazwischenliegende Aussparung 13 mitgezogen wird.
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Den Aussparungen 13 an der unteren Oberfläche können, wie in 3 gezeigt, jeweils Vertiefungen 15 an der farbaufnehmenden Oberfläche 09 gegenüberliegen. Dies ist insbesondere beim Einsatz der Druckplatte 01 in einem Tiefdruckverfahren sinnvoll; hier nehmen die Vertiefungen 15 beim Passieren eines Farbwerks Farbe auf, während die dazwischenliegenden Stege 14 ungefärbt bleiben. Um trotz der fehlenden Einfärbung der Stege 14 ein vollflächiges Drucken zu ermöglichen, können hier die Piezoelemente 05 während des Wegs vom Farbwerk zu einem Druckspalt angesteuert werden, um sich auszustrecken und die Vertiefungen 15 einzuebnen, mit der Folge, dass die Farbe beim Durchgang durch den Druckspalt nicht nur auf den Bedruckstoff oder den Übertragerzylinder übertragen wird, sondern gleichzeitig flachgedrückt wird, so dass Farbtröpfchen aus benachbarten Vertiefungen 15 sich zu einer kontinuierlichen Schicht vereinigen können.
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Bezugszeichenliste
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- 01
- Druckplatte
- 02
- Deckschicht
- 03
- Basis
- 04
- aktive Schicht
- 05
- Piezoelement
- 06
- Steuerleitung
- 07
- Leiterplatte
- 08
- Zwischenraum
- 09
- Oberfläche
- 10
- Vorsprung
- 11
- Plattenzylinder
- 12
- Bereich
- 13
- Aussparung
- 14
- Steg
- 15
- Vertiefung
