DE10215052A1

DE10215052A1 - Verfahren zum Initialisieren oder Löschen einer Druckformoberfläche mit Dorona-Entladung

Info

Publication number: DE10215052A1
Application number: DE10215052A
Authority: DE
Inventors: Martin Gutfleisch; Gerald Erik Hauptmann; Martin Schmitt-Lewen
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 2001-04-30
Filing date: 2002-04-05
Publication date: 2002-10-31

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Initialisieren einer Druckformoberfläche beschrieben, wobei auf der Druckformoberfläche eine Schicht aufgebracht ist, die die Druckeigenschaften der Druckformoberfläche beeinflusst. Die Schicht wird durch eine Corona-Entladung entfernt oder deren Benetzungseigenschaften verändert. Die Corona-Entladung stellt ein kostengünstiges und schonendes Verfahren dar, um die Druckeigenschaften einer Druckformoberfläche zu beeinflussen. Beispielsweise kann als Schicht eine Thiolschicht vorgesehen sein, die eine hydrophobe Benetzungseigenschaft aufweist und auf einer hydrophilen Druckformoberfläche aufgebracht ist. Durch eine strukturierte Aufbringung der Thiolschicht ist die Herstellung eines Druckmusters möglich. Durch die erfindungsgemäße Corona-Entladung kann das Druckmuster nach Abschluss des Druckvorganges gelöscht werden und auf der Druckformoberfläche ein neues Druckmuster aufgebracht werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Initialisieren oder Löschen einer Druckformoberfläche gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Druckformen werden bei Druckmaschinen eingesetzt, um ein vorgegebenes Druckmuster auf einen Bedruckstoff aufzubringen. Dabei ist es bekannt, Druckformen zu verwenden, an deren Oberfläche dauerhaft das zu druckende Muster aufgebracht ist. Weiterhin ist es beispielsweise aus EP 0 962 333 A1 bekannt, Druckformen zu verwenden, deren Druckmuster veränderbar ist. Dabei werden auf die Druckformoberfläche hydrophobe oder hydrophile Materialien aufgebracht, anschließend die Druckformoberfläche mit Wasser benetzt und daraufhin auf die Druckformoberfläche Farbe aufgebracht. Aufgrund der hydrophilen oder hydrophoben Eigenschaften wird beim Benetzungsvorgang mit Wasser in den hydrophilen Flächenbereichen das Wasser angezogen, so dass die hydrophilen Flächenbereiche bei der anschließenden Beschichtung mit Druckfarbe keine Druckfarbe mehr aufnehmen. Nach einer vorgegebenen Anzahl von Druckvorgängen wird das aufgebrachte Druckmuster wieder entfernt. Anschließend kann die Druckform mit einem neuen Druckmuster beschichtet werden. Dabei ist es bekannt, als Material für die Beschichtung der Druckformoberfläche eine Thiolverbindung einzusetzen. Die Thiolverbindung wird unter Einwirkung von Wärme wieder von der Druckformoberfläche entfernt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein vereinfachtes Verfahren zum Initialisieren oder Löschen einer Druckformoberfläche bereitzustellen.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass die Druckformoberfläche mit einer Corona-Entladung initialisiert oder gelöscht wird. Mit Hilfe der Corona-Entladung ist ein effektives und schonendes Initialisieren/Löschen des Druckmusters möglich.

Vorzugsweise wird die Corona-Entladung bei Atmosphärendruck durchgeführt. Dies bietet den Vorteil, dass keine besonderen Druckverhältnisse künstlich geschaffen werden müssen.

Die Corona-Entladung wird bevorzugt mit einer Spannung von 3500 bis 4500 V Gleichspannung durchgeführt. Vorzugsweise wird als Gasgemisch das Gasgemisch der Atmosphäre verwendet. Damit ist eine kostengünstige Verfahrensführung möglich.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Corona-Entladung mit einem ersten elektrischen und einem zweiten elektrischen Pol erzeugt, wobei der erste elektrische Pol in Form einer Spitze oder als paralleler Draht ausgebildet ist.

Vorzugsweise wird der Abstand zwischen dem ersten Pol und der Druckformoberfläche im Bereich von wenigen Millimetern bis zu einigen Zentimetern eingestellt. Diese Geometrie bewirkt ein effizientes Initialisierungs- oder Löschverfahren.

Versuche haben ergeben, dass eine Behandlung der Druckformoberfläche in einem Zeitraum von 10 bis 20 Minuten ausreicht, um die Druckformoberfläche ausreichend zu initialisieren oder zu löschen.

Vorzugsweise wird das Druckmuster durch eine Monolage eines Moleküls, insbesondere einer Thiolverbindung hergestellt. Vorzugsweise wird als Druckformoberfläche eine Goldschicht verwendet, die den Vorteil hat, dass die Goldschicht elektrisch leitend ist und zudem Thiol auf Gold gut haftet. Die elektrische Leitfähigkeit ermöglicht ein Ableiten von Ladung während der Initialisierung, so dass eine effektive Behandlung durch die Corona- Entladung möglich ist.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Anordnung zur Initialisierung der Druckformoberfläche,

Fig. 2 eine Druckformoberfläche vor der Initialisierung,

Fig. 3 eine Druckformoberfläche nach der Initialisierung,

Fig. 4 ein Verfahren zum Bebildern einer Druckformoberfläche und

Fig. 5 eine zweite Anordnung zur Initialisierung der Druckformoberfläche.

Fig. 1 zeigt eine Druckformoberfläche 1, die auf einem Ablagetisch 2 aufliegt und einer Corona-Entladung ausgesetzt ist. Dazu ist über der Druckformoberfläche 1 in einem vorgegebenen Abstand ein elektrischer erster Pol 3 angeordnet. Der erste Pol 3 ist über eine elektrische Leitung 5 mit einer Spannungsquelle 6 verbunden. Weiterhin ist ein zweiter elektrischer Pol 4 angeordnet, der in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel durch eine elektrisch leitend ausgebildete Druckformoberfläche 1 dargestellt ist. Der zweite Pol 4 ist über eine elektrische Leitung 5 mit einem negativen Potential, vorzugsweise dem Erdungspotential 7 verbunden.

Fig. 2 zeigt schematisch einen Teil einer Druckform 8, auf deren Druckformoberfläche 1 in einem linken Bereich eine Thiolschicht aufgebracht ist. Die Thiolschicht wird nach bekannten Aufbringungsverfahren auf die Druckformoberfläche 1 aufgebracht. Thiol weist eine im Vergleich zu Gold hydrophobe Benetzungseigenschaft auf. Vorzugsweise besteht die Druckform aus Aluminium, auf der eine Druckformoberfläche 1 aus einer Goldschicht aufgebracht ist. Die Goldschicht kann nach bekannten Sputterverfahren auf die Druckform 8 aufgesputtert sein.

Wurden mit der Druckform die vorgesehene Anzahl von Druckvorgängen durchgeführt, so wird die Druckform 8 anschließend entsprechend der Anordnung der Fig. 1 einer Corona- Entladung ausgesetzt. Dabei wird die Druckformoberfläche 1 mit dem negativen Potential 7 verbunden. Anschließend wird eine Spannung, die im Bereich von 3500 bis 4500 V liegt, über eine Spannungsquelle 6 an den ersten und den zweiten Pol 3, 4 angelegt. Der erste Pol 3 weist dabei das positive Potential auf. Bevorzugt wird die Corona-Entladung bei Atmosphärendruck in Atmosphäre durchgeführt. Dies bietet den Vorteil, dass das Verfahren relativ kostengünstig ist. Der erste Pol 3 weist vorzugsweise die Form einer Spitze auf, die senkrecht zur Druckformoberfläche 1 angeordnet ist. Auf diese Weise wird ein relativ homogenes elektrisches Feld im Bereich der Druckformoberfläche 1 erzeugt. Dadurch ist vorzugsweise das elektrische Feld über der Druckformoberfläche 1 im Bereich der gesamten Fläche der Druckformoberfläche 1 gleich groß. Somit wird ein gleichmäßiger Initialisierungs-/Löscheffekt auf der Druckformoberfläche 1 erreicht.

Der Abstand zwischen der Druckformoberfläche 1 und dem ersten Pol 3 liegt vorzugsweise im Bereich von wenigen Millimetern bis zu einigen Zentimetern. Gute Ergebnisse bei der Entfernung der Thiolschicht von der Druckformoberfläche 1 werden erreicht, wenn die Druckformoberfläche 1 einen Zeitraum von 10 bis 20 Minuten der Corona-Entladung ausgesetzt ist.

Nach der Corona-Behandlung ist die Thiolschicht 9 von der Druckformoberfläche 1 entweder entfernt, wie in Fig. 3 dargestellt ist, oder die Thiolschicht weist zumindest eine hydrophile Benetzungseigenschaft auf.

Fig. 4 zeigt anhand einer schematischen Darstellung ein Verfahren zum Bebildern und ein Verfahren zum Löschen der Druckinformation einer Druckformoberfläche. Zwischen dem Bebilderungsvorgang und dem Löschvorgang wird die bebilderte Druckform 8 zum Drucken einer vorgegebenen Anzahl von Druckbildern verwendet. In dem Diagramm sind die Zustände hydrophil und hydrophob der Oberfläche der Druckformoberfläche 1 in Abhängigkeit von Phasen dargestellt. Am Beginn der Behandlung weist die Druckformoberfläche 1 in einer Phase A einen hydrophilen Zustand auf. Die hydrophile Eigenschaft wird durch die Goldschicht erreicht. Anschließend wird während einer Phase B eine teilweise Bebilderung der Druckformoberfläche 1 vorgenommen. Bei der Bebilderung werden Teilflächen der Druckformoberfläche 1 von dem hydrophilen Zustand in einen hydrophoben Zustand versetzt. Die Umwandlung des hydrophilen Zustandes in den hydrophoben Zustand erfolgt vorzugsweise durch das Aufbringen einer Thiolschicht 9 in den vorgesehenen Bereichen. Als Thiolschicht wird eine Mischung aus einer 98% Dodecanthiollösung und aus Ethanol aufgebracht. Bei der Phase B erfolgt eine Änderung der Oberflächenenergie der Druckformoberfläche 1 in vorgegebenen Flächenbereichen, in denen die Thiolschicht 9 aufgebracht wird. Bei der Bebilderung werden die Flächen erzeugt, die bei einem folgenden Druckvorgang Farbe annehmen sollen. Da nicht die gesamte Fläche in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel in den hydrophoben Zustand versetzt wird, werden die zu druckenden Bereiche, d. h. die hydrophoben Bereiche, und die nicht zu druckenden Bereiche, d. h. die hydrophilen Bereiche, in Form einer gestrichelten bzw. in Form einer punktgestrichelten Linie dargestellt. In der Phase C weist die Druckformoberfläche 1 hydrophile und hydrophobe Bereiche auf. In Phase C wird die Druckformoberfläche 1 mit Wasser befeuchtet, mit Farbe eingefärbt und anschließend erfolgt ein Abdrucken der farbtragenden Teilflächen der Druckformoberfläche 1 auf einem Zwischenträger oder direkt auf einen Bedruckstoff. Bei der Übertragung der Druckfarbe auf einen Zwischenträger nach dem Offsetdruckprinzip wird die Farbe anschließend vom Zwischenträger auf den Bedruckstoff aufgedruckt. Die Phase C, die einen Druckvorgang darstellt, wird üblicherweise für einen Druckauftrag öfter wiederholt, bis ein Druckauftrag mit einer veränderten Bebilderung, d. h. mit einem veränderten Druckmuster, erfolgen soll.

Ist der Druckauftrag abgeschlossen, so wird in einer folgenden Phase D die Druckformoberfläche 1 initialisiert oder gelöscht. Dabei wird durch eine in Fig. 1 beschriebene Corona-Behandlung die Bebilderung gelöscht. Dabei werden die hydrophoben Bereiche in hydrophile Bereiche umgewandelt, indem die Thiolschicht 9 durch die Corona-Entladung entfernt wird oder zumindest die Oberflächeneigenschaft der Thiolschicht in einen hydrophilen Zustand verwandelt wird. Nach Abschluss der Phase D weist die gesamte Oberfläche der Druckformoberfläche 1 eine hydrophile Eigenschaft auf. Nach der Phase D erfolgt erneut die Phase B, bei der eine Bebilderung der Druckformoberfläche 1 nach einer anderen Struktur vorgenommen wird. Die Phasen B, C und D stellen somit einen Zyklus dar, der wiederholt durchgeführt werden kann. Somit können mit der Druckform 8 verschiedene Druckbilder erzeugt werden.

Anstelle des in Fig. 4 beschriebenen Verfahrens kann auch die Druckformoberfläche vollständig mit einer Thiolschicht bedeckt werden und zur Vorgabe des Druckmusters Teilflächen der Thiolschicht anschließend beispielsweise durch thermische Einwirkungen wie z. B. Laserlicht entfernt werden und dadurch eine strukturierte Thiolschicht und ein Druckmuster auf der Druckformoberfläche 1 erzeugt wird. Durch die Corona-Entladung wird die Oberflächenenergie der Thiolschicht verändert, vorzugsweise die Thiolschicht von der Druckformoberfläche 1 entfernt.

Fig. 5 zeigt eine zweite Anordnung zur Initialisierung/Löschung einer Druckformoberfläche. In dieser Anordnung sind zwei erste Pole 3 angeordnet, die in Form von geradlinigen Drähten 10 ausgebildet sind. Die zwei Drähte sind parallel nebeneinander angeordnet und in einem definierten Abstand zu einer Druckformoberfläche 1 gehaltert. Die beiden Drähte 10 stehen über eine elektrische Leitung 5 mit der Spannungsquelle 6 in Verbindung. Über jedem Draht 10 ist eine halbzylinderförmige Seitenwand ausgebildet, wobei die Seitenwand 11 in allen Flächenbereichen den gleichen Abstand zum Draht 10 aufweist. Die Seitenwände 11 sind über eine elektrische Leitung 5 mit einem Erdpotential verbunden. Auf diese Weise wird erreicht, dass die Corona-Entladung zwischen der Seitenwand 11 und den Drähten 10 auftritt. Somit stellt die Seitenwand 11 den zweiten elektrischen Pol 4 dar. Die Seitenwand 11 ist aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt. Unter den Drähten 10 ist eine Druckform 8 mit einer Druckformoberfläche 1 angeordnet, die auf einem vorzugsweise elektrisch leitenden Ablagetisch 2 aufgelegt ist. Der Ablagetische 2 ist über eine elektrische Leitung 5 ebenfalls mit einem Erdpotential verbunden.

Die Anordnung der Fig. 5 weist den Vorteil auf, dass aufgrund der Länge der Drähte 10 und der Anordnung zweier Drähte 10 eine größere Fläche einer Druckformoberfläche 1 einer Corona-Entladung ausgesetzt werden kann. Die Betriebsparameter der Anordnung der Fig. 5 entsprechen den Betriebsparametern der Anordnung der Fig. 1.

Bezugszeichenliste

1

Druckfläche

2

Ablagetisch

3

erster Pol

4

zweiter Pol

5

elektrische Leitung

6

Spannungsquelle

7

Erdung

8

Druckform

9

Thiolschicht

10

Draht

11

Seitenwand

Claims

1. Verfahren zum Initialisieren/Löschen einer Druckformoberfläche (1), wobei auf der Druckformoberfläche eine Schicht (9) aufgebracht ist, die die Druckeigenschaft der Druckformoberfläche (1) beeinflusst, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckformoberfläche (1) einer Corona-Entladung ausgesetzt wird, dass durch die Corona-Entladung die Druckeigenschaft der Schicht (9) verändert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Corona-Entladung bei Atmosphärendruck durchgeführt wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Corona-Entladung mit einer Spannung von 3500 bis 4500 Volt durchgeführt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Corona-Entladung mit Gas der Atmosphäre durchgeführt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass bei der Corona-Entladung ein erster elektrischer Pol (3) und ein zweiter elektrischer Pol (4) verwendet wird,
dass der Abstand zwischen dem ersten Pol (3) und der Druckformoberfläche im Bereich von wenigen Millimetern bis zu einigen Zentimetern liegt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungszeit, während der die Druckformoberfläche (1) der Corona- Entladung ausgesetzt ist, im Bereich von 10 bis 20 Minuten liegt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (9) in Form einer Monolage eines Moleküls auf die Druckformoberfläche aufgebracht wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Schicht eine Thiolverbindung verwendet wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Druckformoberfläche (1) eine leitende Schicht, insbesondere eine Goldschicht verwendet wird, die mit einem Erdungspotential verbunden ist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Corona-Entladung die Benetzungseigenschaft der Schicht (9) verändert wird und/oder die Schicht (9) entfernt wird.