DE10340492A1

DE10340492A1 - Druckmaschinen mit mindestens einem Farbträger

Info

Publication number: DE10340492A1
Application number: DE10340492A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Stiel
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2002-12-06
Filing date: 2003-09-03
Publication date: 2004-06-24
Also published as: AU2003269692A1; EP1567344A1; EP1567344B1; ATE358583T1; WO2004052648A1; US7415928B2; US20060096475A1; DE50306982D1

Abstract

Es wird eine Druckmaschine mit mindestens einem Farbträger vorgeschlagen, wobei auf dem Farbträger eine Drucksubstanz aufgetragen ist, wobei eine Übertragung zumindest eines Teils der Drucksubstanz auf einen vom Farbträger beabstandet angeordneten Bedruckstoff unter Nutzung eines lichthydraulischen Effekts erfolgt, wobei zur Drucksubstanz transportierte Strahlungsenergie die Übertragung der Drucksubstanz auf den Bedruckstoff anregt. Die Druckmaschine zeichnet sich dadurch aus, dass der Transport der Strahlungsenergie durch mindestens zwei Energiestrahlen unterschiedlicher Wellenlänge erfolgt. Des Weiteren wird eine Druckmaschine für einen Mehrfarbendruck vorgeschlagen, wobei der Druck unter Nutzung des lichthydraulischen Effekts erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft Druckmaschinen mit mindestens einem Farbträger gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder 4.

Aus der WO 01/72518 A1 ist ein Druckverfahren bekannt, das in der Lage ist, eine Drucksubstanz mit Hilfe eines vorzugsweise gepulsten und fokussierten Energiestrahls, z. B. eines Laserstrahls oder Elektronenstrahls zu verdrucken. Dazu wird die Energie des Energiestrahls entweder unmittelbar oder nach einer Wandlung in einer Absorptionsschicht indirekt in die Drucksubstanz eingetragen, wobei die Drucksubstanz z. B. aus in einem Lösungsmittel, z. B. in Wasser gelösten Farbpigmenten besteht. In beiden Fällen bildet sich aufgrund der hohen Energiedichte der Energiestrahlung in der Drucksubstanz durch Wärmedehnung oder Verdampfen insbesondere des Lösungsmittels explosionsartig eine kleine Gasblase aus, die bei ihrem Austritt aus der Drucksubstanz einen Teil der Drucksubstanz in Richtung eines von der Drucksubstanz gering beabstandeten Bedruckstoffes verdrängt und dort einen Druckpunkt setzt. Bei diesem Druckverfahren wird der sogenannte lichthydraulische Effekt genutzt, bei dem mittels eines Lichtimpulses in einer Flüssigkeit eine Stoßwelle erzeugt wird, wobei der Lichtimpuls direkt in die Flüssigkeit eingetragen wird oder mittelbar auf die Flüssigkeit einwirkt und in beiden Fällen in der Flüssigkeit punktuell schlagartig zu einer thermisch bedingten Volumenerweiterung führt. Der lichthydraulische Effekt ist z. B. in der EP 0 836 939 B1 unter Angabe weiterer Quellen näher beschrieben.

Gemäß der genannten WO 01/72518 A1 ist die Drucksubstanz als ein homogener Film auf einem Farbträger aufgetragen, wobei der Farbträger z. B. als ein rotierender Zylinder, vorzugsweise als ein transparenter Hohlzylinder aus Glas ausgebildet ist. Der Farbträger und der Bedruckstoff werden aneinander vorbeigeführt, ohne sich zu berühren. Sofern auf dem Farbträger eine Absorptionsschicht aufgebracht ist, die vollflächig aufgetragen ist, durchdringt der Energiestrahl zunächst die für seine Wellenlänge in diesem Fall nicht absorbierende Drucksubstanz und trifft erst dann auf die seine Strahlungsenergie z. B. in Wärme oder in einen Impulsübertrag wandelnde Absorptionsschicht, wobei die Absorptionsschicht vorzugsweise aus einem kristallinen Werkstoff besteht, vorzugsweise aus Polysilikat, wobei die Kristallgröße zwischen 10 nm und 1000 nm liegt und vorteilhafterweise kleiner als die Wellenlänge der verwendeten Energiestrahlung ist. Die Dicke der Absorptionsschicht soll kleiner als 10 μm, vorzugsweise kleiner als 1 μm sein. Ein auf die Drucksubstanz gerichteter Energiestrahl soll unter einem Winkel α zur Normalen der Oberfläche der Drucksubstanz von mehr als 0° und weniger als 75° einfallen. Der Abstand zwischen dem Farbträger und dem an ihm mit einer Transportgeschwindigkeit vorbeibewegten Bedruckstoff wird mit weniger als 2 mm, vorzugsweise sogar weniger als 0,5 mm angegeben. Die Impulsdauer der Energiestrahlung soll weniger als 1 μs, vorzugsweise zwischen 100 ns und 200 ns betragen. Die Leistung der Energiestrahlung liegt in einer Größenordnung von 50 W bis 100 W oder auch mehr. Als Energiequelle sind beispielhaft Laserdioden oder Arrays, d. h. Anordnungen derselben erwähnt. Konkrete Angaben zur Wellenlänge und Impulsfolgefrequenz der verwendeten Energiestrahlung fehlen.

Durch die DE 37 02 643 A1 ist ein Tintenstrahlschreiber bekannt, wobei Tinte in einer dünnen Schicht von 10 μm bis 100 μm auf ein Glassubstrat oder Farbband aufgetragen und punktuell mit einem in Abhängigkeit von einem Bildsignal modulierten Strahl eines Lasers, vorzugsweise eines CO₂-Lasers, für eine Dauer von 0,1 μs bis 1 μs auf über 100°C erwärmt wird, sodass sich eine Blase bildet, die bei ihrem Platzen Tinte auf einen in geringem Abstand von weniger als 1 mm an dem Glassubstrat oder Farbband mit der erwärmten Tinte vorbeigeführten Bedruckstoff überträgt. In einem Ausführungsbeispiel ist ein Tintenstrahlschreiber zum Verdrucken mehrerer Druckfarben wie rote, grüne, blaue und schwarze handelsübliche wasserlösliche Tinte beschrieben, wobei für jede Druckfarbe eine Tintenpatrone vorgesehen ist, die sequentiell in den Strahlengang des Lasers eingebracht wird. Für Druckfarben mit einem geringem Lichtabsorptionsvermögen, wie z. B. rote oder insbesondere gelbe Tinte, kommt ein gleichmäßig auf das Substrat aufgestrichener lichtabsorbierender Film mit einer Schichtdicke von unter 20 μm zum Einsatz, auf den der Lichtstrahl des Lasers auftrifft, wobei der lichtabsorbierende Film die mit ihm in Berührung stehende Tinte bis zur Ausbildung einer Blase in der Tinte erwärmt, wobei die Blase in Richtung des Bedruckstoffes aus der Tintenpatrone ausgetrieben wird.

Da in der Drucktechnik Drucksubstanzen unterschiedlicher Farbe und damit auch mit unterschiedlicher stofflicher Beschaffenheit zum Einsatz kommen, wobei die voneinander verschiedenen Drucksubstanzen z. B. auf unterschiedlichen Farbträgern in derselben Druckmaschine angeordnet sein können, ist es wünschenswert, dass mit derselben Druckmaschine unterschiedliche Drucksubstanzen gemäß dem eingangs beschriebenen Druckverfahren verdruckt werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Druckmaschinen mit mindestens einem Farbträger zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 oder 4 gelöst.

Es werden Druckmaschinen mit mindestens einem Farbträger vorgeschlagen, wobei auf dem Farbträger eine Drucksubstanz aufgetragen ist, wobei eine Übertragung zumindest eines Teils der Drucksubstanz auf einen vom Farbträger beabstandet angeordneten Bedruckstoff unter Nutzung eines lichthydraulischen Effekts erfolgt, wobei zur Drucksubstanz transportierte Strahlungsenergie die Übertragung der Drucksubstanz auf den Bedruckstoff anregt, wobei die Druckmaschine dadurch gekennzeichnet ist, dass der Transport der Strahlungsenergie durch mindestens zwei Energiestrahlen unterschiedlicher Wellenlänge erfolgt.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch die Verwendung von mindestens zwei Energiestrahlen unterschiedlicher Wellenlänge für den Transport der Strahlungsenergie mit mindestens verdoppelter Wahrscheinlichkeit davon ausgegangen werden kann, dass Drucksubstanzen unterschiedlicher stofflicher Beschaffenheit und mit unterschiedlichem Spektralverhalten unter Nutzung des lichthydraulischen Effekts zu einer zumindest teilweisen Übertragung auf den Bedruckstoff angeregt werden können. Denn vorteilhafterweise sind die Wellenlängen derart gewählt, dass eine üblicherweise in der Druckmaschine verwendete Drucksubstanz, z. B. eine bestimmte Farbe, die aufgrund ihrer stofflichen Beschaffenheit und ihres Spektralverhaltens bei der einen bestimmten Wellenlänge den lichthydraulischen Effekt nicht ausführt, den Effekt bei der anderen zur Verfügung stehenden Wellenlänge zeigt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
1 eine vereinfachte Darstellung eines Druckwerks einer Druckmaschine;
2 eine Ausschnittsvergrößerung aus der 1 zur Darstellung des Druckvorgangs.
1 zeigt in einer vereinfachten Darstellung ein Druckwerk einer Druckmaschine mit mindestens einem ersten Farbträger 01, der z. B. als ein erster rotierender Zylinder 01 ausgebildet ist. Vorzugsweise ist auf einer Mantelfläche 02 des Zylinders 01 eine Absorptionsschicht 03 vorzugsweise vollflächig aufgebracht. Die Absorptionsschicht 03 weist eine Schichtdicke z. B. von weniger als 20 μm, insbesondere weniger als 5 μm auf. Sie ist in den 1 und 2 aus zeichnungstechnischen Gründen zur besseren Erkennbarkeit unverhältnismäßig stark vergrößert dargestellt. Ein dem Zylinder 01 zugeordnetes erstes Farbwerk 04 trägt z. B. mit mindestens einer Farbauftragswalze 06 einen Film einer ersten Drucksubstanz 07 vorzugsweise vollflächig auf diesem Zylinder 01 auf. Auch der Film der Drucksubstanz 07 ist in den 1 und 2 vergrößert dargestellt.
Ein erster Bedruckstoft 08, z. B. ein Bogen 08 oder eine Materialbahn 08, insbesondere eine Papierbahn 08, ist in einem Abstand a von vorzugsweise weniger als 2 mm, insbesondere von weniger als 0,5 mm vor dem ersten Zylinder 01 angeordnet oder wird vorzugsweise mit einer vorzugsweise einer Rotationsgeschwindigkeit v01 des Zylinders 01 angepaßten Transportgeschwindigkeit v08 vor dem Zylinder 01 vorbeibewegt. Für die Anordnung des ersten Bedruckstoffs 08 vor dem ersten Zylinder 01 kann in axialer Richtung des Zylinders 01 eine erste Umlenkrolle 09 oder Umlenkwalze 09 vorgesehen sein, die den Bedruckstoff 08 vorzugsweise zum einen in seiner Lage, d. h. insbesondere in seinem Abstand a vor dem Zylinder 01 stabilisiert und den Bedruckstoff 08 andererseits in seiner Transportrichtung vom Zylinder 01 ablenkbar macht, d. h. den Bedruckstoff 08 insbesondere in eine vom Zylinder 01 abgewandte Richtung umlenkt.
Eine erste Strahlungsquelle 11 mit einer geringen Strahldivergenz, eine sogenannte Punktlichtquelle, z. B. ein Laser 11, insbesondere ein Festkörperlaser 11, z. B. ein Rubinlaser oder ein Neodym-YAG-Laser, emittiert Strahlungsenergie hoher Energiedichte in Form eines ersten Energiestrahles 12 zu der auf dem Zylinder 01 aufgetragenen Drucksubstanz 07, wobei der erste Energiestrahl 12 mit einer Normalen 13 einer Oberfläche 19 der Drucksubstanz 07 einen Winkel α von mehr als 0° und weniger als 90°, vorzugsweise weniger als 45° bildet. Mindestens eine zweite Strahlungsquelle 14 ebenfalls mit einer geringen Strahldivergenz, z. B. wiederum ein Laser 14, insbesondere ein Festkörperlaser 14 emittiert ebenfalls Strahlungsenergie hoher Energiedichte in Form eines zweiten Energiestrahles 16 z. B. zu der auf dem ersten Zylinder 01 aufgetragenen ersten Drucksubstanz 07, wobei der zweite Energiestrahl 16 z. B. ebenfalls mit der Normalen 13 der Oberfläche 19 der ersten Drucksubstanz 07 oder einer Normalen 27 einer Oberfläche 19 einer zweiten Drucksubstanz 26 einen Winkel β von mehr als 0° und weniger als 90°, vorzugsweise weniger als 45° bildet. Die Anordnung der Strahlungsquellen 11; 14 kann derart gewählt sein, dass die zwischen den Normalen 13; 27 und den Energiestrahlen 12; 16 ausgebildeten Winkel α; β zumindest annähernd gleich sind. Auch können die Strahlungsquellen 11; 14 derart ausgebildet sein, dass sie z. B. räumlich eine einzige Strahlungsquelle bilden, die in der Lage ist, zumindest zwei Energiestrahlen 12; 16 zu emittieren, wobei die Energiestrahlen 12; 16 voneinander verschiedene Wellenlängen aufweisen. Beispielsweise lassen sich manche Lasersysteme wahlweise zur Emission von Energiestrahlen 12; 16 unterschiedlicher Wellenlänge anregen. Als Beispiel seine hier frequenzverdoppelte oder frequenzverdreifachte Neodym-YAG-Laser genannt, deren Energiestrahlen 12; 16 die Hälfte oder ein Drittel ihrer natürlichen Wellenlänge von 1064 nm aufweisen. Oder die Strahlungsquellen 11; 14 ergeben sich insofern, dass eine einzige Strahlungsquelle 11;14, z. B. ein Farbstoff-Laser, bei dem vorzugsweise organische Farbstoffe, z. B. Rhodamine, Cumarine oder Oxazine in einem Trägermedium, z. B. einer Trägertlüssigkeit gelöst sind, Strahlungsenergie in einem Spektralbereich von z. B. 60 nm oder mehr emittiert, aus dem mindestens zwei Energiestrahlen 12; 16 unterschiedlicher Wellenlänge vorzugsweise durch optische Vorrichtungen, z. B. durch Filter separierbar sind. Die Strahlungsquellen 11; 14 emittieren ihre Strahlungsenergie vorzugsweise in Impulsen kurzer Dauer, z. B. von deutlich weniger als 1 μs, insbesondere von etwa 100 ns, dafür aber mit einer hohen Impulswiederholfrequenz von z. B. 1 MHz oder mehr.
Die auf dem Farbträger 01 aufgetragene Absorptionsschicht 03 absorbiert die von den Strahlungsquellen 11; 14 emittierte Strahlungsenergie und wandelt sie in Wärme oder in einen Impulsübertrag, wodurch gemäß dem lichthydraulischen Effekt in der Drucksubstanz 07 durch Wärmedehnung oder Verdampfen explosionsartig eine Gasblase ausgebildet wird, die bei ihrem Austritt aus der Drucksubstanz 07 einen Teil 18 der Drucksubstanz 07 in Richtung des von der Drucksubstanz 07 beabstandeten Bedruckstoffes 08 verdrängt und dort einen Druckpunkt setzt. 2, die eine Ausschnittsvergrößerung der 1 darstellt, zeigt beispielhaft, wie sich durch den Einfall von Energiestrahlen 12; 16 ein Teil 18 der Drucksubstanz 07, z. B. in Form eines Tropfens 18, aus der vom Zylinder 01 oberflächlich mitgeführten Drucksubstanz 07 löst und zu dem beabstandet angeordneten Bedruckstoff 08 übertragen wird.
Es kann in der Druckmaschine mindestens ein weiterer, ein zweiter Farbträger 21 vorgesehen sein, der dem zuvor beschriebenen ersten Farbträger 01 im Aufbau und in seiner Verwendung vorzugsweise im Wesentlichen gleicht, also z. B. als ein zweiter rotierender Zylinder 21 z. B. mit einer Absorptionsschicht 22 ausgebildet ist, wobei auf der Oberfläche des zweiten Zylinders 21, d. h. vorzugsweise auf der Absorptionsschicht 22, mit einem dem zweiten Zylinder 21 zugeordneten zweiten Farbwerk 23 mit z. B. mindestens einer Farbauftragswalze 24 eine zweite Drucksubstanz 26 aufgetragen wird, wobei sich die erste Drucksubstanz 07 und die zweite Drucksubstanz 26 in ihrer stofflichen Beschaffenheit oder in ihrem Spektralverhalten vorzugsweise unterscheiden. So können die verwendeten Drucksubstanzen 07; 26z. B. als zwei unterschiedliche Druckfarben ausgebildet sein, z. B. einer Buntfarbe und einer Schwarzfarbe, die für die in der Druckmaschine zur Verfügung stehenden Energiestrahlen 12; 16 ein voneinander verschiedenes Absorptionsvermögen aufweisen. Bei den Drucksubstanzen 07; 26 handelt es sich i. d. R. um eine Dispersion aus einem festen Farbmittel, einem flüssigen Bindemittel und gegebenenfalls einem Druckhilfsmittel, das der Drucksubstanz 07; 26 zugegeben wird, um eine spezielle Eigenschaft der Drucksubstanz 07; 26 zu erzielen, wie z. B. deren Konsistenz, Trocknung, Scheuerfestigkeit oder Glanz, wobei das Farbmittel, z. B. pulverförmige Pigmente in dem Bindemittel, z. B. einem zähfließenden, öligen Firnis feinst verteilt ist.
Ein zweiter Bedruckstoff 28, z. B. ein Bogen 28 oder eine Materialbahn 28, insbesondere eine Papierbahn 28, ist in einem Abstand b von vorzugsweise weniger als 2 mm, insbesondere von weniger als 0,5 mm vor dem zweiten Zylinder 21 angeordnet oder wird mit einer Transportgeschwindigkeit v28, die vorzugsweise einer Rotationsgeschwindigkeit v21 des Zylinders 21 angepaßt ist, vor dem Zylinder 21 vorbeibewegt. Für die Anordnung des zweiten Bedruckstoffs 28 vor dem zweiten Zylinder 21 kann in axialer Richtung dieses Zylinders 21 eine zweite Umlenkrolle 29 oder Umlenkwalze 29 vorgesehen sein, die den Bedruckstoff 28 zum einen in seiner Lage, d. h. insbesondere in seinem Abstand b vor dem zweiten Zylinder 21 stabilisiert und den Bedruckstoff 28 andererseits in seiner Transportrichtung vom Zylinder 21 ablenkbar macht, d. h. den Bedruckstoff 28 insbesondere in eine vom Zylinder 21 abgewandte Richtung umlenkt. In einer bevorzugten Ausführung bilden der erste Bedruckstoff 08 und der zweite Bedruckstoff 28 eine zusammenhängende Materialbahn 08, 28, die z. B. mittels einer Anordnung dritter Umlenkrollen 31 oder Umlenkwalzen 31 vom ersten Zylinder 01 zum zweiten Zylinder 21 geleitet wird.
Die bisher beschriebene Druckmaschine kann je nach Bedarf in entsprechender Weise um weitere Farbträger und Strahlungsquellen erweitert werden, was aber in den Figuren zur Wahrung der Übersichtlichkeit nicht näher dargestellt ist. Auf diese Weise kann die Druckmaschine zu einer Mehrfarbendruckmaschine aufgerüstet werden, die in der Lage ist, die üblichen vier Grundfarben Schwarz, Cyan, Magenta und Gelb sowie gegebenenfalls weitere Schmuckfarben und Sonderfarben im Wesentlichen gleichzeitig zu verdrucken, wobei sich diese Drucksubstanzen ersichtlichermaßen in ihrer stofflichen Beschaffenheit und in ihrem Spektralverhalten unterscheiden.
Die Energiestrahlen 12; 16, vorzugsweise solche unterschiedlicher Wellenlänge, können auf denselben, z. B. auf den ersten Farbträger 01 gerichtet sein. Diese Option gestattet es, auf demselben Farbträger 01 Drucksubstanzen 07 z. B. derselben Farbe, aber dennoch unterschiedlicher stofflicher Beschaffenheit zu verdrucken, wobei die unterschiedliche stoffliche Beschaffenheit z. B. durch unterschiedliche Rezepturen der Drucksubstanzen 07 bedingt sein kann. Eine alternative Anordnung sieht vor, dass mindestens ein Energiestrahl 12; 16 auf einen anderen zweiten Farbträger 21 gerichtet ist oder wahlweise zumindest richtbar ist. Auch können Anordnungen vorgesehen werden, bei denen z. B. auf drei Farbträger 01; 21, vorzugsweise auf die Farbträger 01 mit Buntfarben, ein erster Energiestrahl 12 mit einer ersten Wellenlänge gerichtet ist, wohingegen auf den Farbträger 21 mit der Schwarzfarbe im laufenden Druckprozess quasi zur selben Zeit ein zweiter Energiestrahl 16 mit einer zweiten Wellenlänge gerichtet ist, wobei sich die Wellenlängen der Energiestrahlen 12; 16 vorzugsweise voneinander unterscheiden.
Beispielsweise könnte auf einen Farbträger 01; 21 mit der Buntfarbe Magenta ein frequenzverdoppelter Neodym-YAG-Laser mit einer im grünen Spektralbereich liegenden Wellenlänge von 532 nm, auf einen Farbträger 01; 21 mit der Buntfarbe Cyan ein Rubinlaser mit einer im roten Spektralbereich liegenden Wellenlänge von 694 nm und auf einen Farbträger 01; 21 mit der Buntfarbe Yellow (Gelb) ein GaN-Halbleiterlaser mit einer im violett-blauen Spektralbereich liegenden Wellenlänge von 395 nm bis 440 nm gerichtet sein. Die Absorption des eingestrahlten Energiestrahl 12; 16 zeigt dann den höchsten Wirkungsgrad, wenn ein Energiestrahl 12; 16 mit einer Wellenlänge eines zur Drucksubstanz 07; 26 komplementären Spektralbereichs verwendet wird. Für einen Farbträger 01; 21 mit der Schwarzfarbe können prinzipiell Energiestrahlen 12; 16 beliebiger Wellenlänge verwendet werden, jedoch eignet sich ein in seiner Grundfrequenz betriebener Neodym-YAG-Laser mit einer im Infrarotbereich liegenden Wellenlänge von 1064 nm besonders gut.
Für ein und dieselbe Druckmaschine können demnach auch mehrere parallel aktivierbare Strahlungsquellen 11; 14 unterschiedlicher Bauart oder mit Energiestrahlen 12; 16 unterschiedlicher Wellenlänge vorgesehen sein, sodass sich bezüglich der Strahlungsquellen 11; 14 und eventuell auch ihrer Anordnung in der Druckmaschine eine Lösung ergibt, bei der bedarfsgerecht selektiv für jeden Farbträger 01; 21 und jede Drucksubstanz 07; 26 die optimale Strahlungsquelle 11; 14 bzw. der Energiestrahl 12; 16 mit der zum Verdrucken der Drucksubstanz 07; 26 optimalen Wellenlänge, Impulsdauer oder Strahlungsenergiemenge zum Einsatz gebracht werden kann. So können z. B. vier Farbträger 01; 21 vorgesehen sein, wobei jeweils ein Energiestrahl 12; 16 auf jeden der Farbträger 01; 21 gerichtet ist, wobei der Energiestrahl 12; 16 bei drei Farbträgern 01; 21 jeweils unter demselben Winkel β von vorzugsweise weniger als 45° auf der Oberfläche 19 der Drucksubstanz 26 auftrifft, während z. B. der auf den vierten Farbträger 01 gerichtete Energiestrahl 12 mit der Übertragungsrichtung der Drucksubstanz 07 zum Bedruckstoff 08 gleichgerichtet ist. Bei einer Anordnung, bei der jeder der vier Farbträger 01; 21 jeweils als ein Zylinder ausgebildet ist, kann somit bei drei Farbträgern 01; 21 der Energiestrahl 12; 16 von außen auf den Zylinder gerichtet sein, wohingegen beim vierten Farbträger 01 der zugehörige Energiestrahl 12 vom Inneren des Zylinders zur Drucksubstanz 07 gerichtet ist. Bei diesem vierten Farbträger 01 kann die den Energiestrahl 12 emittierende Strahlungsquelle 11 z. B. im Inneren des Zylinders angeordnet sein oder aber der Energiestrahl 12 wird von der außerhalb des Zylinders angeordneten Strahlungsquelle 11 durch optische Mittel in das Innere des Zylinders gelenkt und von dort z. B. mittels Spiegel zur Drucksubstanz 07 gerichtet.
Vorteilhafterweise werden die Energiestrahlen 12; 16 auf eine Auftreffstelle 17 auf der dem Bedruckstoff 08; 28 zugewandten Oberfläche 19 der auf den Farbträgern 01; 21 aufgetragenen Drucksubstanzen 07; 26 fokussiert, wobei der Fokus an der Auftreffstelle 17 einen Durchmesser von weniger als 30 μm, vorzugsweise von weniger als 20 μm aufweist. Es können Mittel, insbesondere optische Vorrichtungen wie z. B. ein Polygonspiegel (in den Figuren nicht dargestellt) vorgesehen sein, die die Energiestrahlen 12; 16 vorzugsweise in axialer Richtung der Farbträger 01; 21 auslenken, sodass mit der Auslenkung der Energiestrahlen 12; 16 eine zeilenweise Bedruckung der Bedruckstoffe 08; 28 erfolgt.
Die Strahlungsquellen 11; 14 sind bezüglich der Druckmaschine vorzugsweise ortsfest angeordnet. Die Lasersysteme sind mit ihren peripheren Aggregaten, z. B. mit den Vorrichtungen zu ihrer Energieversorgung oder Kühlung, vorzugsweise außerhalb der Druckmaschine angeordnet, sie können jedoch auch im Inneren eines als Zylinder ausgebildeten Farbträger 01; 21 angeordnet sein bzw. der Energiestrahl 12; 16 der Strahlungsquellen 11; 14 ist durch optische Mittel in das Innere des als Zylinder ausgebildeten Farbträger 01; 21 geleitet, um von dort zur Drucksubstanz 07; 26 gerichtet zu werden. Die von den Strahlungsquellen 11; 14 emittierten Energiestrahlen 12; 16 können hinsichtlich ihres Strahlengangs veränderbar sein, z. B. durch optische Leitsysteme oder Umlenksysteme an unterschiedliche Stellen der Druckmaschine, insbesondere zu verschiedenen Farbträgern 01; 21 leitbar sein.

1: Farbträger, erster; Zylinder
2: Mantelfläche
3: Absorptionsschicht
4: Farbwerk, erstes
5: -
6: Farbauftragswalze
7: Drucksubstanz, erste
8: Bedruckstoff, erster; Bogen; Materialbahn; Papierbahn
9: Umlenkrolle, erste; Umlenkwalze
10: -
11: Strahlungsquelle, erste; Laser; Festkörperlaser
12: Energiestrahl, erster
13: Normale
14: Strahlungsquelle, zweite; Laser; Festkörperlaser
15: -
16: Energiestrahl, zweiter
17: Auftreffstelle
18: Teil der Drucksubstanz; Tropfen
19: Oberfläche der Drucksubstanz
20: -
21: Farbträger, zweiter; Zylinder
22: Absorptionsschicht
23: Farbwerk, zweites
24: Farbauftragswalze, Walze
25: -
26: Drucksubstanz, zweite
27: Normale
28: Bedruckstoft, zweiter; Bogen; Materialbahn; Papierbahn
29: Umlenkrolle, zweite; Umlenkwalze
30: -
31: Umlenkrolle, dritte; Umlenkwalze
a: Abstand
b: Abstand
α: Winkel
β: Winkel
v01: Rotationsgeschwindigkeit (01)
v08: Transportgeschwindigkeit (08)
v21: Rotationsgeschwindigkeit (21)
v28: Transportgeschwindigkeit (28)

Claims

Druckmaschine mit mindestens einem Farbträger (01; 21), wobei auf dem Farbträger (01; 21) eine Drucksubstanz (07; 26) aufgetragen ist, wobei eine Übertragung zumindest eines Teils (18) der Drucksubstanz (07; 26) auf einen vom Farbträger (01; 21) beabstandet angeordneten Bedruckstoff (08; 28) unter Nutzung eines lichthydraulischen Effekts erfolgt, wobei zur Drucksubstanz (07; 26) transportierte Strahlungsenergie die Übertragung der Drucksubstanz (07; 26) auf den Bedruckstoff (08; 28) anregt, dadurch gekennzeichnet, dass der Transport der Strahlungsenergie durch mindestens zwei Energiestrahlen (12; 16) unterschiedlicher Wellenlänge erfolgt.
Druckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Farbträger (01; 21) vorgesehen sind, wobei auf jeden Farbträger (01; 21) ein Energiestrahl (12; 16) gerichtet ist, dessen Wellenlänge sich von der Wellenlänge des mindestens einen anderen Energiestrahls (12; 16) unterscheidet.
Druckmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei Farbträger (01; 21) vorgesehen sind, wobei auf mindestens einen der Farbträger (01; 21) ein Energiestrahl (12; 16) mit einer Wellenlänge gerichtet ist, die sich von der Wellenlänge eines auf die anderen Farbträger (01; 21) gerichteten Energiestrahls (12; 16) unterscheidet.
Druckmaschine mit einem ersten Farbträger (01) und mindestens einem zweiten Farbträger (21), wobei auf dem ersten Farbträger (01) eine erste Drucksubstanz (07) und auf dem zweiten Farbträger (21) eine zweite Drucksubstanz (26) aufgetragen ist, wobei eine Übertragung zumindest eines Teils (18) der Drucksubstanzen (07; 26) auf einen von den Farbträgern (01; 21) jeweils beabstandet angeordneten Bedruckstoff (08; 28) unter Nutzung eines lichthydraulischen Effekts erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass im laufenden Druckprozess im Wesentlichen gleichzeitig zu den Drucksubstanzen (07; 26) transportierte Strahlungsenergie die Übertragung der jeweiligen Drucksubstanz (07; 26) von den Farbträgern (01; 21) auf denselben Bedruckstoff (08; 28) anregt.
Druckmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste Drucksubstanz (07) und die zweite Drucksubstanz (26) in ihrer stofflichen Beschaffenheit oder in ihrem Spektralverhalten unterscheiden.
Druckmaschine nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei Farbträger (01; 21) vorgesehen sind, wobei die Farbträger (01; 21) unterschiedliche Drucksubstanzen (07; 26) tragen.
Druckmaschine nach einem der Ansprüche 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Energiestrahl (12; 16) die Strahlungsenergie zu den Drucksubstanzen (07; 26) transportiert.
Druckmaschine nach einem der Ansprüche 4, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf jeden Farbträger (01; 21) ein Energiestrahl (12; 16) derselben Wellenlänge gerichtet ist.
Druckmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Energiestrahlen (12; 16) unterschiedlicher Wellenlänge vorgesehen sind.
Druckmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass Energiestrahlen (12; 16) unterschiedlicher Wellenlänge auf denselben Farbträger (01; 21) richtbar sind.
Druckmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Energiestrahlen (12; 16) auf mindestens zwei unterschiedliche Farbträger (01; 21) gerichtet sind.
Druckmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Strahlungsquelle (11; 14) die Strahlungsenergie emittiert.
Druckmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Strahlungsquelle (11; 14) vorgesehen ist, die ihre Strahlungsenergie in einem Spektralbereich emittiert, aus dem mindestens zwei Energiestrahlen (12; 16) unterschiedlicher Wellenlänge separierbar sind.
Druckmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Strahlungsquellen (11; 14) vorgesehen sind, die Energiestrahlen (12; 16) unterschiedlicher Wellenlänge emittieren.
Druckmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Strahlungsquelle (11; 14) vorgesehen ist, die wahlweise Energiestrahlen (12; 16) unterschiedlicher Wellenlänge emittiert.
Druckmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle (11; 14) ein Laser (11; 14) ist.
Druckmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiestrahlen (12; 16) aus Impulsen mit einer Dauer von weniger als 1 μs bestehen.
Druckmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiestrahlen (12; 16) aus Impulsen mit einer Impulswiederholfrequenz von mindestens 1 MHz bestehen.
Druckmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiestrahl (12; 16) mindestens einer Strahlungsquelle (11; 14) wahlweise auf unterschiedliche Farbträger (01; 21) richtbar ist.
Druckmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle (11; 14) bezüglich der Druckmaschine ortsfest angeordnet ist, wobei ein Strahlengang des emittierten Energiestrahls (12; 16) durch optische Leitsysteme oder Umlenksysteme an unterschiedliche Stellen der Druckmaschine leitbar ist.
Druckmaschine nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der auf den Farbträger (01; 21) gerichtete Energiestrahl (12; 16) mit der Übertragungsrichtung der Drucksubstanz (07; 26) zum Bedruckstoff (08; 28) gleichgerichtet ist.
Druckmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Energiestrahl (12; 16) unter einem mit einer Normalen (13; 27) einer Oberfläche (19) der Drucksubstanz (07; 26) gebildeten Winkel (α; β) auf der Oberfläche (19) der Drucksubstanz (07; 26) auftrifft.
Druckmaschine nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (α; β) mehr als 0° und weniger als 90° beträgt.
Druckmaschine nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (α; β) mehr als 0° und weniger als 45° beträgt.
Druckmaschine nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkel (α; β) von zwei verschiedenen Energiestrahlen (12; 16) zumindest annähernd gleich groß sind.
Druckmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem mindestens einen Farbträger (01; 21) eine Absorptionsschicht (03; 22) aufgebracht ist.
Druckmaschine nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Absorptionsschicht (03; 22) vollflächig aufgebracht ist.
Druckmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Farbträger (01; 21) als ein rotierender Zylinder (01; 21) ausgebildet ist.
Druckmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Abstand (a) vor dem ersten Farbträger (01) ein erster Bedruckstoff (08) oder in einem Abstand (b) vor dem zweiten Farbträger (21) ein zweiter Bedruckstoff (28) angeordnet ist.
Druckmaschine nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (a) vor dem ersten Farbträger (01) oder der Abstand (b) vor dem zweiten Farbträger (21) weniger als 2 mm beträgt.
Druckmaschine nach einem der Ansprüche 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (a) vor dem ersten Farbträger (01) oder der Abstand (b) vor dem zweiten Farbträger (21) weniger als 0,5 mm beträgt.
Druckmaschine nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Bedruckstoff (08; 28) eine Materialbahn (08; 28), insbesondere eine Papierbahn (08; 28), ist.
Druckmaschine nach einem der Ansprüche 29 oder 32, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bedruckstoff (08) und der zweite Bedruckstoff (28) eine zusammenhängende Materialbahn bilden.
Druckmaschine nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Bedruckstoff (08; 28) als ein Bogen (08, 28) ausgebildet ist.
Druckmaschine nach einem der Ansprüche 29, 32, 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Bedruckstoff (08; 28) mit einer Transportgeschwindigkeit (v08; v28) vor dem Farbträger (01; 21) vorbeibewegt.
Druckmaschine nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportgeschwindigkeit (v08; v28) des Bedruckstoffs (08; 28) einer Rotationsgeschwindigkeit (v01; v21) des Farbträgers (01; 21) angepaßt ist.
Druckmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in axialer Richtung mindestens eines Farbträgers (01; 21) eine Umlenkrolle (09; 29) oder Umlenkwalze (09; 29) vorgesehen ist.
Druckmaschine nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkrolle (09; 29) oder Umlenkwalze (09; 29) den Bedruckstoff (08; 28) in seinem Abstand (a; b) vor dem Farbträger (01; 21) stabilisiert.
Druckmaschine nach einem der Ansprüche 37 oder 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkrolle (09; 29) oder Umlenkwalze (09; 29) den Bedruckstoff (08; 28) in seiner Transportrichtung in eine vom Farbträger (01; 21) abgewandte Richtung lenkt.
Druckmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass für verschiedene Drucksubstanzen (07; 26) selektiv unterschiedliche Strahlungsquellen (11; 14) oder unterschiedliche Anordnungen von Strahlungsquellen (11; 14) mit Energiestrahlen (12; 16) unterschiedlicher Wellenlänge oder Strahlführung eingesetzt sind.
Druckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Buntfarbe ein anderer Energiestrahl (12; 16) oder eine andere Strahlführung als für eine Schwarzfarbe eingesetzt ist.
Druckmaschine nach Anspruch 4 oder 41, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei Buntfarben und eine Schwarzfarbe eingesetzt sind.
Druckmaschine nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein auf einen der Farbträger (01) gerichteter Energiestrahl (12) mit der Übertragungsrichtung der Drucksubstanz (07) zum Bedruckstoff (08) gleichgerichtet ist, während ein auf mindestens einen anderen Farbträger (21) gerichteter Energiestrahl (16) unter einem mit der Normalen (27) der Oberfläche (19) der Drucksubstanz (26) gebildeten Winkel (β) auf der Oberfläche (19) der Drucksubstanz (26) auftrifft.
Druckmaschine nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens vier Farbträger (01; 21) vorgesehen sind, wobei jeweils ein Energiestrahl (12; 16) auf jeden der Farbträger (01; 21) gerichtet ist, wobei der Energiestrahl (12; 16) bei drei Farbträgern (01; 21) jeweils unter demselben Winkel (β) auf der Oberfläche (19) der Drucksubstanz (26) auftrifft.
Druckmaschine nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass der auf den vierten Farbträger (01) gerichtete Energiestrahl (12) mit der Übertragungsrichtung der Drucksubstanz (07) zum Bedruckstoff (08) gleichgerichtet ist.
Druckmaschine nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiestrahl (12; 16) in der Drucksubstanz (07; 26) eine Stoßwelle erzeugt, wobei die Stoßwelle einen Teil der Drucksubstanz (07; 26) aus der Drucksubstanz (07; 26) austreibt.
Druckmaschine nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass die drei Buntfarben Cyan, Magenta und Gelb sind.