DE112004001105T5 - Druckelement mit einem übertragenen Bild und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Druckelement mit einem übertragenen Bild und Verfahren zu seiner Herstellung Download PDF

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Avigdor Bieber
Michael K. Karp
Zeev Savion
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VIM TECHNOLOGIES Ltd
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Abstract

Verfahren zum Herstellen eines Lithografiedruckelements mit einem aufgedruckten Bild nach Bedarf, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:
Übertragen eines Bildes auf ein Lithografiedruckelement während der Herstellung des Lithografiedruckelements durch Übertragen eines Bildträgermaterials von einem Bildtransferfilm mit einem aufgedruckten Bild in eine flüssige Mischung, wobei die flüssige Mischung zwischen einem Substrat des Lithografiedruckelements und dem Bildtransferfilm mit dem aufgedrucktem Bild gehalten wird, und Aushärten der flüssigen Mischung, um eine feste Bildschicht zu erhalten, die ein Spiegelbild des Bildes darstellt.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • 1. Bereich der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft den Bereich Druckvorrichtungen und -verfahren und insbesondere die Herstellung eines in Offsetdrucksystemen verwendeten Lithografiedruckelements.
  • 2. Beschreibung der Hintergrundtechnik
  • Beim Offset-Lithografiedruck wird ein Bild auf einem Lithografiedruckelement, z.B. einer Druckplatte oder einem Druckzylinder, mit einem Muster aus tinten- oder farbaufnehmenden (oleophilen, hydrophoben) und tinten- oder farbabweisenden (oleophoben, hydrophilen) Oberflächenbereichen dargestellt. Es existieren zwei Offsetdruckverfahren, ein Nassverfahren und ein Trockenverfahren. Im Nassverfahren, das ein herkömmliches Verfahren darstellt, wird ein Fluid verwendet, mit dem das Druckelement vor dem Aufbringen der Farbe bzw. Tinte benetzt (oder befeuchtet) wird. Das Fluid, das nicht auf Wasser beschränkt ist, bedeckt die farbabweisenden Oberflächenbereiche und weist die Farbe bzw. Tinte ab, die später auf die Druckplatte aufgebracht wird, beeinflusst jedoch nicht die oleophilen Eigenschaften der Bildbereiche. Daher werden die Nicht-Bildbereiche herkömmlich als hydrophile Bereiche bezeichnet, während die farb- bzw. Tinte aufnehmenden Bereiche als hydrophobe Bereiche bezeichnet werden.
  • Offsetdrucksysteme verwenden ein Lithografiedruckelement mit mindestens zwei Schichten. Die beiden Schichten haben eine verschiedene Affinität für Druckfarbe bzw. Drucktinte. Eine Schicht besteht aus einem farbabweisenden oleophoben Material, z.B. aus Silikongummi. Die andere Schicht besteht dagegen aus einem oleophilen Material, wie beispielsweise Polyester. Daher wird die Platte in Trockendrucksystemen einfach eingefärbt, und die Farbe bzw. Tinte wird durch die oleophilen Bereiche getragen, die bildweise belichtet werden.
  • Die Ausdrücke "Druckelement", "Druckplatte", "Lithografiedruckelement" und "Platte" werden hierin austauschbar verwendet. Auch die Ausdrücke "farb- bzw. tinteaufnehmend", "oleophil" und "hydrophob" werden hierin austauschbar verwendet, und die Ausdrücke "farb- bzw. tinteabweisend", "oleophob" und "hydrophil" werden hierin ebenfalls austauschbar verwendet.
  • In beiden Verfahren wird das Bild als Muster auf der Platte aufgebracht, indem farb- bzw. tinteaufnehmende (oleophile) und farb- bzw. tinteabweisende (oleophobe) Oberflächenbereiche erzeugt werden. Farbe bzw. Tinte, die auf das Lithografiedruckelement aufgebracht ist, wird durch die oleophilen Bereiche getragen und in einem bildweisen Muster auf ein Aufzeichnungsmedium übertragen. Typischerweise kommt das Druckelement zuerst in Kontakt mit einer als Gummizylinder bezeichneten Zwischenfläche, die dann die Bildfarbe auf Papier oder ein anderes Aufzeichnungsmedium aufbringt.
  • Es existieren mehrere Verfahren zum Belichten des Bildes auf einem Druckelement. Einige dieser Verfahren beinhalten eine direkte Computer-to-Plate- (CTP) Einrichtung. Durch eine CTP-Einrichtung wird das Bild auf einer Druckplatte unter Verwendung z.B. eines IR-Lasers belichtet, der durch einen Computer gesteuert wird. Herkömmliche Druckelemente, die direkt von einem Computer belichtet werden, können zwei oder drei Schichten aufweisen. Im Fall einer Druckplatte mit drei Schichten kann die obere Schicht eine beispielsweise aus Silikongummi bestehende farbabweisende Schicht sein. Die zweite Schicht unter der oberen Schicht kann eine Laserabsorptions- oder eine Laserablationsschicht sein. Die dritte Schicht unter der zweiten Schicht kann beispielsweise eine Polyesterschicht sein. Die Polyesterschicht ist eine farbaufnehmende Schicht. In Druckplatten mit zwei Schichten kann die als farbabweisende Schicht ausgebildete obere Schicht auch laserabsorbierende Partikel und IR-Absorptionsmittel enthalten.
  • Durch herkömmliche Bilderzeugungsverfahren für ein Druckelement wird das Druckelement durch eine computergesteuerte Laserbestrahlung, normalerweise Infrarot(IR)strahlung oder Strahlung im nahen Infrarotbereich, bildweise belichtet. Durch bildweises Bestrahlen mit IR-Strahlung wird die Temperatur des IR-Absorptionsmittels erhöht und die obere Schicht, d.h. die oleophobe Schicht, entankert. Zum Belichten herkömmlicher Druckelemente ist eine relativ hochenergetische Laserbestrahlung erforderlich, um die obere Schicht zu entankern. Daher sind herkömmliche Computer-to-Plate- (CTP) Einrichtungen teuer und erfordern eine lange Belichtungszeit.
  • Andersartige Druckplatten, z.B. AGFA Lithostar-Platten, können eine obere Schicht aufweisen, die durch Laserbestrahlung nicht abgetragen wird. Für diese Platten ist jedoch möglicherweise eine Nachbehandlung erforderlich, z.B. eine Entwicklungsstufe. AGFA Lithostar ist eine Handelsbezeichnung von AGFA.
  • Ein weiterer Plattentyp ist eine Platte, die auf einem auf Polyester basierenden Film direkt gedruckt wird, z.B. eine XANTE-Platte. Derartige Platten sind jedoch auf ein Nassdruckverfahren beschränkt. Außerdem darf eine derartige Platte nicht in Druckmaschinen verwendet werden, in denen Aluminiumplatten erforderlich sind.
  • Für einige herkömmliche Verfahren ist gegebenenfalls eine weitere Nachbehandlung erforderlich, z.B. zum Entfernen von Verunreinigungen oder Schmutz, der aufgrund des Entankerungsprozesses entsteht, um die farbaufnehmende Schicht gemäß dem Bild zu belichten. Durch die Reinigungsnachbehandlung kann die Oberfläche des Druckelements verkratzt werden. Die Kratzer können sichtbare Defekte im gedruckten Bild verursachen. Außerdem beinhalten herkömmliche Nachbehandlungen das Reinigen und Waschen mit Chemikalien. Daher ist eine derartige Nachbehandlung normalerweise nicht umweltfreundlich.
  • Allgemeine Druckelemente können eine dünne Metallschicht als zweite Schicht verwenden. Die Metallschicht kann als Abbildungs- oder Bilderzeugungsschicht zum Absorbieren der Strahlung und zum Abtragen der oberen Schicht verwendet werden. Diese zusätzlichen Schichten verkomplizieren die Herstellung des Druckelements und erhöhen dessen Kosten. Außerdem sind die Fertigungsapparaturen herkömmlicher Druckplatten teuer, kompliziert und erfordern eine große Einrichtung.
  • Ein anderes herkömmliches Verfahren zum Belichten eines Bildes auf einer Druckplatte durch einen Computer ist ein thermisches Transferverfahren. In diesen Verfahren werden ein Donatorrohling und ein Akzeptorsubstrat verwendet. Der Donatorrohling kann einen transparenten Film aufweisen, der mit einem Transfermaterial beschichtet ist. Das Transfermaterial und das Akzeptorsubstrat haben eine verschiedene Affinität bezüglich Farbe bzw. Tinte und/oder einem farb- bzw. tinteabweisenden Fluid. Bevor ein Bild durch ein CTP-Verfahren belichtet wird, wird die Transferschicht des Donatorrohlings in engem Kontakt mit dem Akzeptorsubstrat gehalten. Dann werden die beiden Filme durch Laserbestrahlung bildweise belichtet. Durch das bildweise Bestrahlen wird eine bildweise Verschiebung des Transfermaterials vom transparenten Film des Donatorrohlings auf das Akzeptorsubstrat verursacht. Nach Entfernen des Donatorfilms vom Akzeptorsubstrat wird das fertige Druckelement erhalten. In diesen Verfahren ist weniger Laserenergie erforderlich als in den vorangehend beschriebenen Verfahren.
  • Durch herkömmliche Verfahren zum Herstellen druckfertiger Platten wird eine Druckelementoberfläche erhalten, die nicht flach ist. Die Oberfläche kann zwei Ebenen aufweisen: die Basislinie, die die oleophile Fläche bilden kann, und die oleophile Fläche, die darüber angeordnet sein kann. Die Oberflächen der beiden Ebenen verschleißen während des Druckens und können die Anzahl der durch eine Druckplatte druckbaren Kopien begrenzen.
  • Außerdem existieren mehrere Druckpapiergrößennormen, z.B. der Typ 'A' und der Typ 'B'. Jeder Typ ist in mehrere Größen unterteilt, z.B. A4, A3, A2, A1, B4, B3, usw. Außerdem können herkömmliche Zulieferer von Druckplatten mehrere Druckelemente bereitstellen, die für die gleiche Papiergröße geeignet sind, z.B. A1, sich jedoch hinsichtlich ihrer physischen Abmessungen geringfügig unterscheiden. Der Grund für diese Unterschiede liegt in der Optimierung der Größe der Platte für die aktuelle Druckanwendung, die aktuelle Papiergröße und die aktuelle Druckmaschine. Herkömmliche Druckplattenhersteller können mehr als 40 verschiedene Teilenummern von Druckplatten bereitstellen, die z.B. für eine Papiergröße A2 geeignet sind.
  • Daher ist klar, dass herkömmliche Techniken zum Herstellen von Druckelementen erhebliche Schwierigkeiten bei der Handhabung und der Verwendung herkömmlicher Druckplatten hervorrufen. Daher besteht auf dem Fachgebiet ein Bedarf für neuartige Druckelemente. Die neuartigen Druckelemente können unter Verwendung einfacher Verfahren und Apparaturen hergestellt werden. Die Apparaturen können in einer Druckerei installiert werden und geeignete Druckplatten bei Bedarf oder auf Abruf herstellen.
  • Außerdem besteht ein Bedarf für ein neuartiges Verfahren zum Aufbringen eines Bildes auf einem Druckelement, bei dem die Kosten der CTP-Einrichtung gesenkt und die Verarbeitungsgeschwindigkeit erhöht wird. Eine derartige CTP-Einrichtung kann in einem herkömmlichen Drucker-Shop oder in einer Büroumgebung installiert werden.
  • Außerdem besteht ein Bedarf für Druckplatten, die durch umweltfreundlichere Verfahren verarbeitet werden. In diesen Verfahren sind keine Nachbearbeitung, kein Reinigungsprozess und kein Arbeitsschritt zum Entfernen von Restmaterialien oder Verunreinigungen erforderlich. Außerdem besteht ein zusätzlicher Bedarf, daß diese Druckelemente eine ausreichend flache Oberfläche aufweisen, die lange Durchläufe übersteht.
  • Kurze Beschreibung der Erfindung
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den vorstehend beschriebenen Bedarf zu befriedigen und ein kostengünstigeres Lithografiedruckelement und ein Lithografiedruckverfahren zum Herstellen des Druckelements und Erzeugen eines Bildes auf dem Druckelement bereitzustellen. Das erfindungsgemäße Lithografiedruckelement kann bei Bedarf durch eine Druckerei unter Verwendung einer kostengünstigen Apparatur hergestellt werden. Außerdem kann das Bild durch eine einfache Bilderzeugungseinrichtung, beispielsweise durch einen herkömmlichen Laserdrucker oder einen herkömmlichen Tintenstrahldrucker, durch den Computer auf das Druckelement übertragen werden. Außerdem kann die druckfertige Platte eine ausreichend flache Oberfläche aufweisen. Die Anzahl druckbarer Kopien kann vorteilhaft erhöht werden. Durch das "nach Bedarf"- oder "auf Abruf"- (On Demand) Merkmal kann eine einzelne Platte, auf der ein Bild erzeugt wird, mit einer geeigneten Größe, Dicke und Mischung hergestellt werden, die den Druckerfordernissen gerecht wird. Solche Merkmale können von einer Platte zur anderen Platte durch Computerbefehle geändert werden.
  • Im allgemeinen weisen herkömmliche Offsetdruckplatten mindestens zwei übereinander angeordnete Schichten auf, die mit der Farbe bzw. Tinte und/oder dem farb- bzw. tinteabweisenden Fluid (beim Naßdruckverfahren) in Kontakt stehen. Die beiden Schichten unterscheiden sich voneinander hinsichtlich ihrer Affinität bezüglich der Farbe bzw. Tinte und/oder des farb- bzw. tinteabweisenden Fluids. Die erste Schicht und die zweite Schicht haben eine verschiedene Affinität bezüglich Farbe bzw. Tinte und/oder einem farb- bzw. tinteabweisenden Fluid. Erfindungsgemäß kann eine einzige Schicht bereitgestellt werden, die mit der Farbe bzw. Tinte und/oder dem farb- bzw. tinteabweisenden Fluid in Kontakt steht. Die Schicht weist zwei verschiedenartige Oberflächenbereiche auf, einen ersten und einen zweiten Oberflächenbereich. Die Positionen der beiden verschiedenartigen Oberflächenbereiche in der oberen Schicht des Druckelements sind bildweise festgelegt und stellen das gedruckte Bild dar. Der erste Oberflächenbereich und der zweite Oberflächenbereich haben eine verschiedene Affinität bezüglich Farbe bzw. Tinte und/oder einem farb- bzw. tinteabweisenden Fluid. Die beiden Oberflächenbereiche werden während des Aushärtens der oberen Schicht des Druckelements gemäß dem Bild erzeugt.
  • Erfindungsgemäß erfolgt die Herstellung des Druckelements in zwei Stufen. In der ersten Stufe, der Bilderzeugungsstufe, wird das gewünschte Bild durch einen Computer auf einem Bildtransferfilm (ITF) aufgedruckt. In der vorliegende Erfindung wird ein Bildträgermaterial (ICM) verwendet, das auf dem Transferfilm ITF bildweise aufgedruckt wird. Das Bildträgermaterial ICM kann unter Verwendung eines Computer-Transfer-to-Plate- (CTtP) Druckers auf dem Bildtransferfilm ITF aufgebracht werden. Der CTtP-Drucker kann ein herkömmlicher Compu terdrucker sein, in dem eine herkömmliche Technik verwendet wird, z.B. ein elektrofotografischer Drucker (elektrostatischer Drucker), ein Tintenstrahldrucker, ein Ionografiedrucker, ein Wachs- (Wax Thermal Transfer) Drucker, usw. Ein exemplarischer CTtP-Drucker kann ein herkömmlicher Laserdrucker sein, wie beispielsweise ein ICM OKIPAGE-Schwarz/Weiß-Laserdrucker. Ein exemplarisches Bildträgermaterial kann OKI-DATA-Toner sein. Das Bild kann auf einen Bildtransferfilm (ITF) gedruckt werden. Der Bildtransferfilm kann ein klarer glatter Film sein, der für Ultraviolett(UV)licht transparent ist. Der Bildtransferfilm kann eine niedrige Oberflächenenergie aufweisen. Ein exemplariscehr Bildtransferfilm kann beispielsweise aus Polyethylen, Polypropylen, Polytetrafluorethylen und silikonbeschichtetem Polyester hergestellt sein. Ein exemplarischer Bildtransferfilm kann ein silikonbeschichteter PET-Trennschicht- oder Abziehfilm LE951E von DuPont sein. Das Bild kann auf der silikonbeschichteten Seite dieses Films aufgedruckt werden. Der Bildtransferfilm kann auf ein transparentes Substrat auflaminiert werden. Das transparente Substrat kann zum Verbessern der mechanischen Eigenschaften des Bildtransferfilms verwendet werden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt. In anderen Ausführungsformen können andere Typen von Laserdruckern, andere Toner mit geeigneten Eigenschaften, die nachstehend beschrieben werden, und andere Typen von Bildtransferfilmen verwendet werden. Die Ausdrücke "Toner" und "Bildträgermaterial (ICM)" können hierin austauschbar verwendet werden.
  • In der zweiten Stufe wird das Druckelement hergestellt. Das Druckelement kann durch Beschichten eines Substrats mit einer Fluidmischung für eine Schicht hergestellt werden. Das Substrat wechselwirkt nicht mit den Druckfarben, es stellt lediglich die erforderlichen mechanischen Eigenschaften des Druckelements bereit. Daher kann das Substrat aus einem beliebigen Material hergestellt sein, das an der Mischung für die Schicht geeignet anhaftet und die für die Druckmaschine erforderlichen mechanischen Eigenschaften besitzt. Die Substratdicke kann allgemein im Bereich von 0,08 mm bis 0,5 mm (0,003 bis 0,02 Zoll) liegen. Zum Herstellen des Substrats kann eine breite Vielfalt von Materialien verwendet werden, wie beispielsweise Kunststoff, Polymere, Papier, Metall, usw. Insbesondere kann das Substrat aus Polyvinylchloriden (PVC), Polyestern, Polycarbonaten, Aluminium, usw. hergestellt werden.
  • Die Fluidmischung für die Schicht kann aus einem oleophoben Material bestehen, wie beispielsweise Silikonepoxid oder Silikonacrylatpolymer. Das Silikonepoxid oder Silikonacrylatpolymer kann unter Verwendung von Verfahren auf das Substrat aufgebracht werden, die hierin als "Nasslaminierungsprozess" und Beschichten oder Laminieren durch "Aufbügeln" bezeichnet werden. Gemäß diesen Verfahren wird die Fluidmischung der Schicht an Stelle von Klebstoff, der in herkömmlichen Laminierungsprozessen verwendet wird, auf das Substrat aufgebracht oder gegossen. Dann wird der Bildtransferfilm mit dem aufgedruckten Bild auf das Fluid auflaminiert, während das Bild der Fluidmischung zugewandt ist, wodurch das bedruckte Bildträgermaterial in die oleophobe Mischung gezwungen wird. In dieser Stufe wird der Bildtransferfilm als Formfilm verwendet, der die Oberfläche der aufgebrachten Schicht bildet.
  • In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, in denen ein Nasslaminierungsprozess verwendet wird, kann die Mischung z.B. durch Siebdruck, einen drahtumwickelten Stab, Offsetbeschichten, Gravurbeschichten, usw. aufgebracht werden. Dann kann der Bildtransferfilm auf der Beschichtung auflaminiert werden.
  • In alternativen Ausführungsformen kann die Fluidmischung auf dem Bildtransferfilm mit dem aufgedruckten Bild aufgebracht oder aufgegossen werden, und das Substrat wird auf dem beschichteten Bildtransferfilm auflaminiert. Nähere Informationen über das Beschichten durch einen Nasslaminierungsprozess und das Beschichten durch "Aufbügeln" kann in der internationalen Veröffentlichung Nr. WO 04/014651 der internationalen Patentanmeldung Nr. PCT-IL03/00652 gefunden werden, auf deren Inhalt hierin durch Verweis Bezug genommen wird.
  • Die Sandwichstruktur aus dem Substrat, der Fluidmischung und dem Bildtransferfilm mit dem aufgedruckten Bild wird durch UV-Strahlung bestrahlt. Durch die UV-Strahlung härtet die Fluidmischung zu einer festen Schicht aus, die das bedruckte Bildträgermaterial in der Schicht hält/verankert. Nach der Aushärtungsstufe kann der Bildtransferfilm abgezogen werden oder als Schutzfilm auf der Struktur verbleiben, um die druckfertige Platte mechanisch zu schützen. Bevor die Druckplatte in einer Druckmaschine installiert wird, wird der Bildtransferfilm abgezogen. Während der Bildtransferfilm abgezogen wird, wird das Bildträgermaterial, das in die Schicht eingetaucht ist, vom Bildtransferfilm getrennt und verbleibt in der festen Schicht. Das Bildträgermaterial in der festen Schicht bildet zwei Oberflächenbereiche: einen oleophoben Bereich, der die freie oder unbedeckte Fläche der Mischung bildet, und einen oleophilen Bereich, der den Bereich bildet, der gemäß dem Bild durch das Bildträgermaterial bedeckt ist.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf UV-Aushärten beschränkt. In anderen exemplarischen Verfahren können andere Aushärtungsverfahren verwendet werden, wie beispielsweise Wärmehärten, katalytisches Härten, usw. Die in den Ausführungsformen verwendeten Mischungen können an Stelle von oder zusätzlich zu Epoxid- oder Acrylatgruppen eine Silikonkomponente aufweisen, die andere Funktionsgruppen aufweisen kann, wie beispielsweise Vinyl, Silan, usw., die eine Additionsvernetzung, Kondensationsvernetzung, usw. verursachen können.
  • Andere Verfahren können einen Heißlaminierungsprozess zum Eintauchen des Bildträgermaterials in die Schicht verwenden. In diesen Verfahren kann die Schicht der Platte aus einem thermoplastischen Material bestehen, die das Substrat der Platte bedeckt. Durch das thermoplastische Material wird eine feste Schicht bereitgestellt. Dann werden der Bildtransferfilm mit dem aufgedruckten Bild und die Platte einem Heißlaminierungsprozess unterzogen. Während des Heißlaminierungsprozesses schmilzt die feste Schicht teilweise, wodurch das Bildträgermaterial in die teilweise geschmolzene Schicht eindringen kann. Am Ende des Heißlaminierungsprozesses härtet die teilweise geschmolzene Schicht wieder zu einer festen Schicht aus, während sie unter Umgebungsbedingungen abkühlt.
  • In einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Nasslaminierungsvorrichtung zum Laminieren eines blattförmiges Bildtransferfilms mit einem aufgedruckten Bild auf eine Druckplatte verwendet werden. In anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann eine Vorrichtung verwendet werden, die z.B. unter Verwendung einer Elektrophotografietechnik einen kontinuierlichen Bildtransferfilm bedruckt. Dann wird der bedruckte Film vor dem Aushärtungsprozess auf der Mischung der Schicht der Druckplatte auflaminiert.
  • Daher wird erfindungsgemäß vorteilhaft eine kostengünstigere Lithografiedruckplatte bereitgestellt. Durch die vorliegende Erfindung werden effiziente und kostengünstigere Verfahren zum Belichten eines Bildes von einem Computer auf die Platte bereitgestellt. Darüber hinaus wird erfindungsgemäß ein kostengünstiges Verfahren zum Breitstellen von Druckplatten nach Bedarf oder auf Abruf bereitgestellt. Die Druckplatte kann eine ausreichend flache Oberfläche und eine längere Lauf- oder Lebensdauer aufweisen. Außerdem kann eine druckfertige Platte mit einem aufgedrucktem Bild durch eine exemplarische Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schneller hergestellt werden als eine herkömmliche Platte mit einem Bild, die einer Nachbehandlung unterzogen wird, um eine druckfertige Platte zu erhalten.
  • Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden ausführlichen Beschreibung der Ausführungsformen unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen und Patentansprüche verdeutlicht.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1a zeigt eine schematische Draufsicht eines Bildabschnitts eines Bildtransferfilms (ITF);
  • 1b zeigt eine schematische Querschnittansicht des Bildtransferfilms von 1a entlang der Linie A-A';
  • 1c zeigt eine vergrößerte Querschnittansicht des markierten Bereichs 'B' in 1b;
  • 2a zeigt eine schematische Draufsicht des Bildabschnitts des Bildtransferfilms von 1a, der auf einer exemplarischen Druckplatte auflaminiert ist;
  • 2b zeigt eine Querschnittansicht der Sandwichstruktur von 2a entlang der Linie C-C';
  • 2c zeigt eine vergrößerte Querschnittansicht des markierten Bereichs 'E' in 2b;
  • 3a zeigt eine schematische Draufsicht des Bildabschnitts einer exemplarischen druckfertigen Platte nach Abziehen des Bildtransferfilms;
  • 3b zeigt eine schematische Querschnittansicht der exemplarischen Druckplatte von 3a entlang der Linie D-D';
  • 3c zeigt eine vergrößerte schematische Querschnittansicht des markierten Bereichs 'F' in 3b;
  • 4a zeigt eine exemplarische Vorrichtung, die zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Druckelements ohne Bilderzeugungssystem verwendbar ist;
  • 4b zeigt eine andere exemplarische Vorrichtung, die zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Druckelements ohne Bilderzeugungssystem verwendbar ist;
  • 4c zeigt eine weitere exemplarische Vorrichtung, die zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Druckelements ohne Bilderzeugungssystem verwendbar ist;
  • 5a zeigt eine exemplarische autonome oder selbständige Vorrichtung, die zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Druckelements mit einem Bilderzeugungssystem verwendet werden kann; und
  • 5b zeigt eine andere exemplarische autonome oder selbständige Vorrichtung, die zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Druckelements mit einem Bilderzeugungssystem verwendet werden kann.
  • Ausführliche Beschreibung der Erfindung
  • Nachstehend wird unter Bezug auf die Figuren, in denen ähnliche Bezugszeichen ähnliche Elemente zeigen, exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Zur Vereinfachung sind gegebenenfalls nur einige Elemente der gleichen Gruppe durch Bezugszeichen bezeichnet. Die Zeichnungen dienen zum Beschreiben exemplarischer Ausführungsformen und sind nicht für die Fertigung gedacht. Daher dienen die in den Figuren dargestellten Abmessungen von Komponenten und Merkmale zur Vereinfachung und zum Verdeutlichen der Darstellung und sind nicht unbedingt maßstabsgetreu.
  • 1a zeigt eine schematische Draufsicht eines Bildabschnitts eines exemplarischen Bildtransferfilms (ITF) 110. Der Bildtransferfilm 110 wird als Übertragungsmedium verwendet, auf dem ein Bild 122, 124, 126 unter Verwendung eines computergestützten Druckers aufgedruckt ist. Später wird der Bildtransferfilm auf einer Druckplatte auflaminiert, um das aufgedruckte Bild auf die Druckplatte zu übertragen.
  • Ein exemplarischer Bildtransferfilm kann ein klarer glatter Film sein, der für Ultraviolett(UV)licht transparent ist. Der Bildtransferfilm kann eine niedrige Oberflächenenergie aufweisen und von der ausgehärteten Schicht der Druckplatte abziehbar sein. Ein exemplarischer Bildtransferfilm kann z.B. aus Polyethylen, Polypropylen, Polytetrafluorethylen und silikonbeschichtetem Polyester hergestellt sein. Ein exemplarischer Bildtransferfilm kann beispielsweise bidirektional ausgerichtetes Polypropylen mit der Handelsbezeichnung TERFILMEC von Tervakoski Dielektrics Ltd. oder Rayoart CG90 von UCB Films, ein auf Silikon aufgebrachter PET-Abziehfilm mit der Handelsbezeichnung LE951E von DuPont, ein silikonbeschichteter PET-Abziehfilm mit der Handelsbezeichnung Hostaphan 2SLK von Mitsubishi Polyester Film, LLC, usw. sein.
  • Die Rückseite (unbedruckte Seite) des Bildtransferfilms kann auf einem transparenten Substrat (in den Zeichnungen nicht dargestellt) auflaminiert sein. Das transparente Substrat kann zum Verbessern der mechanischen Eigenschaften des Bildtransferfilms 110 verwendet werden, es wird jedoch im Prozess zum Herstellen eines druckfertigen Druckelements nicht verwendet.
  • Das transparente Merkmal ist erforderlich, falls die Mischung der Druckplatte unter UV-Licht ausgehärtet werden soll. In anderen exemplarischen Ausführungsformen, in denen im Aushärtungsprozess kein UV-Licht verwendet wird oder das Laminierungsverfahren kein Nasslaminierungsverfahren ist, kann der Bildtransferfilm opak sein.
  • In anderen exemplarischen Ausführungsformen kann an Stelle eines transparenten Bildtransferfilms ein Abzieh- oder Trennschichtpapier verwendet werden. Ein exemplarisches Abzieh- oder Trennschichtpapier kann ein silikonbeschichtetes blatt- oder lagenförmiges Papiermaterial sein, z.B. ein Papier, das zum Halten von Aufklebern oder Etiketten verwendet wird. In diesen Fällen ist das verwendbare Substrat für UV-Licht transparent, und die UV-Bestrahlung erfolgt durch das Substrat. In einer anderen Ausführungsform, in der das Substrat transparent ist, kann der UV-Aushärtungsprozess über das Substrat ausgeführt werden, und der Bildtransferfilm kann opak sein. In einer weiteren Ausführungsform, in der das Substrat und der Bildtransferfilm transparent sind, kann der UV-Aushärtungsprozess von beiden Seiten gleichzeitig, d.h. über das Substrat und den Bildtransferfilm, ausgeführt werden. Während der Bilderzeugungsstufe wird der Bildtransferfilm durch einen Computer-to-Plate- (CTtP) Drucker bedruckt. Der CTtP-Drucker kann ein herkömmlicher Computerdrucker sein, der eine herkömmliche Technik verwendet, z.B. ein elektrofotografischer (elektrostatischer) Drucker, ein Tintenstrahldrucker, ein Ionografiedrucker, ein Wachs- (Wax Thermal Transfer) Drucker, usw. Ein exemplarischer CTtP-Drucker kann beispielsweise ein herkömmlicher OKIPAGE-Schwarz/Weiß-Laserdrucker sein.
  • Das in 1a dargestellte exemplarische gedruckte Bild besteht aus einem Kreis 126 mit zwei Dreiecken, eines 122 auf der rechten Seite des Kreises 126 (vom Betrachtungspunkt des Lesers) und das andere 124 auf der Oberseite des Kreises 126. Wenn ein silikonbeschichteter PET-Abziehfilm LE951E von DuPont als Bildtransferfilm 110 verwendet wird, wird das Bild auf der Silikonseite des Bildtransferfilms 110 aufgedruckt. Das in diesem Beispiel verwendete exemplarische Bildträgermaterial (ICM) ist OKIDATA-Toner. Das Haftvermögen des Bildträgermaterials bezüglich des Bildtransferfilms 110 muß derart sein, dass sowohl ein stabiles Bild erhalten als auch ermöglicht wird, dass das Bildträgermaterial in der nächsten Stufe vom Bildtransferfilm auf die Druckplatte übertragen werden kann.
  • In anderen exemplarischen Ausführungsformen können andersartige Bildträgermaterialien verwendet werden. Die Eigenschaften des Bildträgermaterials sind vom verwendeten Typ der CTtP-Platte, dem Bildtransferfilm und der erforderlichen Farb- bzw. Tintenaffinität abhängig. Einige Eigenschaften eines exemplarischen Bildträgermaterials sind: eine geringe Größe im Be reich von 0,1 bis 10 μm, glatte runde Partikel, die relativ leicht fließfähig sind, und eine geringere Schmelztemperatur.
  • Andere exemplarische Bildträgermaterialien können eine Lösung oder ein schmelzbares Harz sein, z.B. Acrylat, Polyestervinylharze, usw. Ein anderes Material kann eine UV-aushärtbare Acrylatverbindung sein, die der Mischung hinzugefügt werden kann. Dem Bildträgermaterial kann ein gefärbtes Material hinzugefügt werden, z.B. ein Farbstoff oder ein Pigment. Das gefärbte Material dient lediglich zum Verdeutlichen des gedruckten Bildes.
  • Eine exemplarische Mischung für ein Bildträgermaterial ist z.B.:
    26% Ebecryl 860 Epoxidacrylatoligomer von UCB;
    9% UCAR Vinyl VMCH von Union Carbide/Dow;
    0,6% Printex U Carbon Black von Degussa;
    0,4% Irgacure 819 Photoinitiator von Ciba;
    64% Methyl-Ethyl-Keton.
  • 1b zeigt eine Querschnitt-Seitenansicht des Bildtransferfilms 110 zum Darstellen der Bildträgermaterialbereiche 126a & 122a entlang der Linie A-A' des Kreises 126 bzw. des Dreiecks 122. 1c zeigt einen vergrößerten Bereich 'B' in 1b zum Darstellen des fixierten Bildträgermaterials 120 auf dem Bildtransferfilm 110. Der Fixierprozess kann im CTtP-Drucker oder extern vom Drucker ausgeführt werden. Der Fixierprozess kann durch mehrere Verfahren ausgeführt werden, z.B. durch Verschmelzen, Aushärten, Trocknen, usw. Die Ausdrücke "Verschmelzen", "Aushärten" und "Trocknen" werden hierin austauschbar verwendet, und in der Beschreibung der vorliegenden Erfindung wird nachstehend repräsentativ der Ausdruck "Verschmelzen" verwendet.
  • Nachstehend wird auf die 2a, b und c Bezug genommen, wobei 2a eine Draufsicht eines Bildabschnitts einer Druckplatten-Sandwichstruktur 200 zeigt. Die Druckplatten-Sandwichstruktur 200 weist einen mit der Oberseite nach unten ausgerichteten Bildtransferfilm 110 auf, der auf einer Schicht 220 (2b) auflaminiert ist, die auf einem Substrat 230 (2b) aufgebracht ist. Die bedruckte Seite des Bildtransferfilms 110 weist nach unten zur Schicht 220 hin. Das Bild trägermaterial im gedruckten Bild sowie die Schicht 220 der Druckplatte sind durch den transparenten Bildtransferfilm 110 sichtbar. Das gedruckte Bild ist das Spiegelbild des Bildes von 1, d.h., das Dreieck 122 erscheint an der linken Seite des Kreises 126.
  • 2b zeigt eine Querschnittansicht der exemplarischen Druckplatten-Sandwichstruktur 200 am Ende der Vorbereitung der Druckplatte. Die Figur zeigt die Bildträgermaterialbereiche 126c & 122c entlang der Linie C-C' des Kreises 126 bzw. des Dreiecks 122. Die Bildträgermaterialbereiche 126c & 122c werden in die Mischung 220a der Schicht 220 eingetaucht. Die Position des Bildträgermaterials 120 im Inneren der Mischung 220a ist in 2c verdeutlicht, die eine vergrößerte Ansicht des markierten Bereichs 'E' in 2b zeigt. Das verschmolzene Bildträgermaterial 120 taucht in die Mischung 220a ein, wodurch eine einzige Schicht 220 gebildet wird.
  • Die eingetauchte Bildträgermaterial-Innenschicht 220 bildet eine einzige Schicht mit zwei verschiedenen Oberflächenbereichen. Im ersten Oberflächenbereich ist das Bildträgermaterial eingetaucht, wie durch die Bereiche 122, 124 und 126 dargestellt ist (2a). Der Oberflächenbereich ist der bildträgermaterialfreie Oberflächenbereich der Schicht 220. Der erste Oberflächenbereich und der zweite Oberflächenbereich haben eine verschiedene Affinität bezüglich Farbe- bzw. Tinte und/oder einem farb- bzw. tinteabweisendem Fluid.
  • Die Mischung 220a kann unter Verwendung von Verfahren auf das Substrat 230 aufgebracht werden, die in der vorliegenden Beschreibung als Beschichten durch einen Nasslaminierungsprozess und Beschichten durch Aufbügeln bezeichnet werden. Diese Verfahren werden nachstehend in Verbindung mit den 4a–c und 5a–b ausführlich beschrieben. Gemäß diesen Verfahren wird die fluidförmige Mischung 220a an Stelle eines Klebstoffs, der in herkömmlichen Laminierungsprozessen verwendet wird, auf das Substrat 230 aufgebracht oder gegossen. Dann wird der Bildtransferfilm 110 mit dem Bild auf das Fluid auflaminiert, wobei das Bild der Mischung 220a zugewandt ist, wodurch das Bildträgermaterial in die Mischung 220a gezwungen wird. Während dieser Stufe wird der Bildtransferfilm 110 als Formfilm verwendet, der die Oberfläche der Schicht 220 formt. Einige physikalische Eigenschaften der Schicht 220 können durch die Eigenschaften des Films 110 beeinflusst werden. Eigenschaften sind beispielsweise die Flächenstruktur, die Dicke, die Oberflächenspannung, das Farb- bzw. Tintenabweisungs-/aufnahmevermögen, die Abriebfestigkeit bzw. der Kratzwiderstand, die Abziehfestigkeit, usw.
  • Die Dicke der Schicht 220 kann im Bereich von 2 bis 1000 μm liegen. Die Dicke ist von der spezifischen Anwendung abhängig. Für Offsetdruck kann die Dicke im Bereich von wenigen μm bis einige zehn μm liegen, während die Dicke für Flexo- oder Gravurdruck wenige hundert μm betragen kann.
  • In einer exemplarischen Ausführungsform, in der ein Nasslaminierungsverfahren verwendet wird, können herkömmliche Beschichtungsverfahren zum Aufbringen der Fluidmischung 220a der Schicht 220 auf dem Substrat 230 verwendet werden. Beschichtungsverfahren sind beispielsweise Siebdruck, Beschichten mit einem drahtumwickelten Stab, Offsetbeschichten, Gravurbeschichten, usw. Nach dem Beschichten kann der Bildtransferfilm 110 auf der Beschichtung auflaminiert werden.
  • Die Sandwichstruktur 200, die aus dem Substrat 230, der Fluidmischung 220a und dem bedruckten Bildtransferfilm 110 besteht, kann durch UV-Strahlung (in den 2a, b, c nicht dargestellt) bestrahlt werden. Durch UV-Strahlung härtet die Fluidmischung 220a in die feste Schicht 220 aus, wodurch das eingetauchte bedruckte Bildträgermaterial 120 in der Schicht fixiert wird.
  • Während des Aushärtens der Fluidmischung 220a wird ein gutes Haftvermögen des Bildträgermaterials 120 bezüglich der Mischung 220a erzeugt, die erheblich größer ist als das Haftvermögen des Bildträgermaterials bezüglich des Bildtransferfilms 110. Aufgrund der Zusammensetzung der Mischung 220a kann eine hochgradige Verankerung zwischen dem Bildträgermaterial 120 und der Schicht 220 erreicht werden, wodurch eine gute Anhaftung an das Bildträgermaterial 120 erhalten wird. Die Mischung 220a kann beispielsweise einige Monomere enthalten, wie beispielsweise Genomer 1456 von Rahn und Haftvermittler, wie bei spielsweise Sartomer 9051 von Cray Valley, durch die eine gute Verankerung mit dem OKIDATA-Toner erhalten wird.
  • In anderen exemplarischen Ausführungsformen können dem Bildträgermaterial 120 Komponenten mit Acrylat-Funktionsgruppen hinzugefügt werden. Durch diese Komponenten kann eine chemische Bindung des Bildträgermaterials 120 an die Mischung 220a während der UV-Bestrahlung erzielt werden.
  • Nach dem Aushärten kann der Bildtransferfilm abgezogen oder als Schutzfilm belassen werden, um die druckfertige Platte mechanisch zu schützen. In Fällen, in denen der Bildtransferfilm 110 als Schutzfilm belassen wird, kann der Film abgezogen werden, bevor die Druckplatte in einer Druckmaschine installiert wird. Während der Bildtransferfilm abgezogen wird, wird das Bildträgermaterial mit dem Bild, das in die Schicht 220 eingetaucht ist, vom Bildtransferfilm 110 getrennt und verbleibt in der festen Schicht 220 und bildet eine einzige obere Lage mit zwei Oberflächenbereichen.
  • Eine exemplarische Mischung 220a kann flüssiges Polysiloxan aufweisen, das mit Funktionsgruppen substituiert ist, wie beispeilsweise Epoxid, Acrylat, die durch UV-Bestrahlung vernetzbar sind. Die Mischung kann einige Zusatzstoffe aufweisen, wie beispielsweise Haftvermittler und Modifikatoren, die die mechanischen und die Oberflächeneigenschaften der oleophoben Schicht verbessern können.
  • Nachstehend werden einige Beispiele von Mischungen dargestellt, die in der vorliegenden Erfindung zum Herstellen einer Druckplatte verwendbar sind, die in einem Trockendruckprozess verwendet wird. Für einen Trockendruckprozess ist der nicht mit dem Bildträgermaterial bedeckte oder freie Oberflächenbereich der Schicht 220 oleophob, während der Oberflächenbereich mit dem eingetauchten Bildträgermaterial oleophil ist.
  • Beispiel 1
    • 35% Silcolease PC-970 Silikonacrylatoligomer von Rhodia;
    • 61% Genomer 1456 Acrylatmonomer von Rahn;
    • 2% Sartomer 9051 Haftvermittler von Cray Valley;
    • 1,4% Darocure 1173 Photoinitiator von Ciba Specialities;
    • 0,6% Irgacure 819 Photoinitiator von Ciba Specialities.
  • Beispiel 2
    • 70% UV9315 Silikonepoxidoligomer von GE Silicone;
    • 17% UV9440 Silikonepoxidoligomer von GE Silicone;
    • 9% Silquest 186A Silan von OSi Specialities;
    • 4% 60%-ige Lösung von Silcolease UV CATA 211 Photokatalysator von Rhodia in Gemisch von Methyl-Ethyl-Keton mit Isopropylthioxanton.
  • Beispiel 3
    • 73% Silcolease PC-900 Silikonacrylatoligomer von Rhodia;
    • 21% Silcolease PC-970 Silikonacrylatoligomer von Rhodia;
    • 3% Sartomer 9051 Haftvermittler von Cray Valley;
    • 3% Darocure 1173 Photoinitiator von Ciba Specialities.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf UV-Aushärten beschränkt. Andere exemplarische Ausführungsformen können andere Aushärteverfahren verwenden, z.B. thermisches Aushärten oder Wärmehärten, katalytisches Aushärten, usw. Die Mischung kann in diesen Ausführungsformen an Stelle von oder zusätzlich zu Epoxid- oder Acrylatgruppen eine Silikonkomponente aufweisen, die andere Funktionsgruppen enthalten kann, wie beispielsweise Vinyl, Silan, usw. die eine Additionsvernetzung, Kondensationsvernetzung, usw. ermöglichen.
  • Eine exemplarische Mischung, die in einem Nassdruckprozess verwendbar ist, kann hydrophile Eigenschaften zum Aufnehmen eines Fluids (z.B. Wasser) aufweisen, das die Druckfarbe bzw. -tinte abweist, während das eingetauchte Bildträgermaterial hydrophobe Eigenschaften besitzt. Eine exemplarische Mischung kann ein Gemisch aus Acrylaten, die durch UV-Strahlung aushärtbar sein können und hydrophile Eigenschaften besitzen, Acrylaten mit hoher Polarität, und Additiven aufweisen, wie beispielsweise grenzflächenaktive Stoffe, Polyglykole und andere.
  • Das Substrat 230 wechselwirkt nicht mit der Druckfarbe bzw. -tinte und/oder dem farb- bzw. tinteabweisenden Fluid; es stellt die erforderlichen mechanischen Eigenschaften des Druckelements bereit. Das Substrat kann aus einem beliebigen Material bestehen, das an der Mischung der Schicht 220 gut anhaftet und die mechanischen Eigenschaften besitzt, die für die Druckmaschine erforderlich sind. Die Dicke des Substrats 230 liegt typischerweise im Bereich von 0,08 mm bis 0,5 mm (0,003 Zoll bis 0,02 Zoll). Zum Herstellen des Substrats 230 kann eine breite Vielfalt von Materialien verwendet werden, wie beispielsweise Kunststoff, Polymer, Papier, Metall, usw. Insbesondere kann das Substrat aus Polyvinylchloriden (PVC), Polyestern, Polycarbonaten, Aluminium, usw. hergestellt werden.
  • In anderen exemplarischen Ausführungsformen kann eine Grundierung (in den Zeichnungen nicht dargestellt) verwendet werden, die auf das Substrat 230 aufgebracht wird, bevor die Fluidmischung 220a aufgebracht wird. Die Grundierung kann zum Verbessern des Haftvermögens der Schicht 220 bezüglich des Substrats 230 verwendet werden.
  • Nachstehend wird auf die 3a, b, c Bezug genommen, wobei 3a eine Draufsicht einer druckfertigen Platte (RTPPP) 300 nach dem Abziehen des Bildtransferfilms darstellt. Die druckfertige Platte 300 kann zwei verschiedene Oberflächenbereiche aufweisen, 320a (gepunktete Bereiche) und 320b (ausgefüllte schwarze Bereiche des Kreises und der beiden Dreiecke), die mit der Farbe bzw. Tinte und/oder dem farb- bzw. tinteabweisenden Fluid in Kontakt stehen. Die Positionen der beiden verschiedenen Oberflächenbereiche auf der oberen Schicht 220 des Druckelements 300 entsprechen dem Spiegelbild des gedruckten Bildes. Der erste Oberflächenbereich und der zweite Oberflächenbereich haben eine unterschiedliche Affinitäten bezüglich Farbe bzw. Tinte und/oder eines farb- bzw. tinteabweisenden Fluids. Der Oberflächenbereich 320a ist ein nicht mit Bildträgermaterial bedeckter oder freier Oberflächenbereich der Schicht 220. Normalerweise weist der Oberflächenbereich 320a in Abhängigkeit vom Typ des Druckprozesses hydrophile oder oleophobe Eigenschaften auf. Eine Druckplatte mit hydrophilen Eigenschaften wird für einen Nassdruckprozess verwendet, während eine Druckplatte mit oleophoben Eigenschaften für einen Trockendruckprozess verwendet wird. Die Oberfläche 320b, die durch das eingetauchte Bildträgermaterial gemäß dem Bild gebildet wird, hat oleophile Eigenschaften, wodurch die Tinte gemäß dem Bild von einer Tintenkammer über Zwischenflächen auf ein Papier übertragen wird. Die Richtung des Bildes auf der druckfertigen Platte 300, d.h. ob das Bild ein Spiegelbild ist oder nicht, kann von der Anzahl der in der Druckmaschine verwendeten Zwischenflächen (Gummizylinder) abhängen.
  • 3b zeigt eine Seiten-Querschnittansicht der exemplarischen druckfertigen Platte 300, während der Bildtransferfilm 110 abgezogen wird, bevor die druckfertige Platte 300 in einer Druckmaschine installiert wird. Die Figur zeigt eine Seitenansicht der beiden Oberflächenbereiche entlang der Linie D-D', d.h. den hydrophilen/oleophoben Bereich 320a und den oleophilen Bereich 320b. Der oleophile Bereich 320b weist das Bildträgermaterial auf, das in die Schicht 220 eingetaucht ist und darin gehalten wird. Ein Teil dieses Bereichs ist in 3c deutlicher dargestellt, die eine vergrößerte Ansicht des markierten Bereichs 'F' in 3b zeigt. Das fixierte Bildträgermaterial, das in die Schicht 220 eingetaucht ist und darin gehalten wird, erzeugt die oleophilen Eigenschaften der Oberfläche der Schicht 220. Der hydrophobe/oleophile Bereich 320a ist der bildträgermaterialfreie Bereich.
  • Das erfindungsgemäße Druckelement kann durch mehrere Verfahren und verschiedenartige Vorrichtungen (Druckplattenfertigungsmaschinen PPM) hergestellt werden. Im allgemeinen können Druckplattenfertigungsmaschinen in drei Hauptgruppen unterteilt werden. Die erste Gruppe weist Druckplattenfertigungsmaschinen ohne Bilderzeugungssystem auf. Die zweite Gruppe weist autonome oder selbständige Druckplattenfertigungsmaschinen mit Bilderzeugungssystem auf. Die dritte Gruppe kann aus drei getrennten Einheiten bestehen: einer Bilderzeugungseinheit, einer Laminierungseinheit und einer Aushärteeinheit (die in den Zeichnungen nicht dargestellt sind). Das Bilderzeugungssystem kann ein computergestützter Drucker sein. Exemplarische Bilderzeugungssysteme können ein Laserdrucker, ein Tintenstrahldrucker, usw. sein. Jede dieser Gruppen kann in zwei Untergruppen unterteilt werden: Mechanismen zum Handhaben blattförmiger Bildtransferfilme und Mechanismen zum Handhaben kontinuierlicher Bildtransferfilme.
  • 4a zeigt eine exemplarische Druckplattenfertigungsmaschine 400a. Die Druckplattenfertigungsmaschine 400a weist kein Bilderzeugungssystem auf und ist mit einem Mechanismus zum Handhaben blattförmiger Bildtransferfilme ausgestattet. Die Vorrichtung 400a kann einen Substrathandhabungsmechanismus zum Führen/Durchführen 422 mit kontrollierter Geschwindigkeit und Position aufweisen. Der Substrathandhabungsmechanismus kann einen Zylinder 410 aufweisen, der eine Rolle 420 eines Substratfilms 422 trägt; einen Satz Zylinder, die durch Zylinder 430, 462 und 440 dargestellt sind, die das Substrat pressen und entlang eines geeigneten Weges führen; und ein Paar Antriebswalzen 442 und 444, die durch einen gesteuerten Motor (nicht dargestellt) aktiviert werden und das Substrat 422 mit der geeigneten Geschwindigkeit und in die geeignete Position ziehen.
  • Die Vorrichtung 400a kann einen Mischmechanismus aufweisen, der eine oder mehrere Kartuschen 450a–c aufweisen kann, eine Auftrageinrichtung 452 zum Mischen und Verteilen der Mischung 454a auf dem Substrat 422 und einen Controller (nicht dargestellt) zum Steuern der Mengen jeder Komponente, aus der die Mischung besteht. Drei Kartuschen 450a–c sind beispielhaft dargestellt, erfindungsgemäß kann jedoch eine beliebige Anzahl von Kartuschen verwendet werden.
  • Ein Laminierungsmechanismus dient zum Führen/Durchführen blattförmiger Bildtransferfilme 470a–b mit geregelten Geschwindigkeiten und geregelter Position bezüglich des Substrats 422. Der Laminierungsmechanismus kann ferner eine Blattzufuhreinrichtung 460 aufweisen, die ein oder mehrere blattförmige Bildtransferfilme 470a mit einem darauf aufgedruckten Bild transportiert. Das gedruckte Bild auf dem Bildtransferfilm 470a weist nach oben. Zu einem geeigneten Zeitpunkt zieht die Blattzufuhreinrichtung 460 einen blattförmigen Bildtransferfilm 470a auf einem Blatttransportmechanismus 462 ab, der den Bildtransferfilm zum Substrat 422 hin transportiert. Der Blatttransportmechanismus ist durch eine Walze 462 dargestellt. Zum Halten des Bildtransferfilms auf dem Blattübertragungsmechanismus 462 können mehrere Verfahren verwendet werden. In einer exemplarischen Ausführungsform kann ein loka les Vakuum verwendet werden, in einem anderen Beispiel können steuerbare elektrostatische Kräfte zum Anziehen und Halten des Bildtransferfilms auf der Walze 462 verwendet werden. In anderen Ausführungsformen können andere Verfahren verwendet werden, z.B. Greifeinrichtungen, Sperrgreifer oder Passstifte, ein Klemmsystem oder ein beliebiges anderes Verfahren, das in der Drucktechnik herkömmlich verwendet wird, einschließlich einer manuellen Handhabung.
  • Ein UV-Aushärtungsmechanismus 480 kann zum Aushärten der Mischung 454 verwendet werden. Am Ende der Vorrichtung 400a kann ein Schneidesystem 485 zum Schneiden des druckfertigen Druckelements in druckfertige Druckplatten 487 verwendet werden. Der Schneidvorgang kann in zwei Achsen ausgeführt werden. Vor dem Schneidesystem 485 kann die Vorrichtung 400a ein optisches System 484 aufweisen, das nach Markierungen auf dem bedruckten Bildtransferfilm sucht, die die Schnittlinie darstellen. Das optische System 484 kann des Schneidesystem anweisen, wann ein Schneidvorgang ausgeführt werden soll.
  • In anderen exemplarischen Ausführungsformen kann das UV-Aushärtungssystem 480 unter dem Substrat 422 angeordnet sein. In diesen Ausführungsformen ist das Substrat 422 für UV-Strahlung transparent. In anderen Ausführungsformen kann an beiden Seiten des Substrats 422 ein UV-Aushärtungssystem 480 angeordnet sein.
  • In anderen Ausführungsformen kann an Stelle einer UV-Aushärtung eine Wärmeaushärtung verwendet werden. In diesen Ausführungsformen kann das Element 480 eine thermische IR-Energiequelle sein, die an einer oder beiden Seiten des Substrats 422 angeordnet sein kann.
  • Die Rolle 420 des Substratfilms 422 trägt das Substrat, das zum Herstellen des Druckelements nach Bedarf erforderlich ist. Der Substratfilm 422 kann aus Kunststoff, Polymeren, Papier, Metall, usw. hergestellt sein. Insbesondere kann das Substrat aus Polyvinylchloriden (PVC), Polyestern, Polycarbonaten und Aluminium hergestellt sein. Der Substratfilm 422 kann mit einer Grundierung (nicht dargestellt) beschichtet sein. Der Substratfilm 422 kann für UV-Strahlung transparent oder opak sein. Gemäß üblichen Druckformaten können mehrere Breiten des Substratfilms 422 verwendet werden. Die Breite des Substratfilms 422 kann für viele Papiergrößennormen angepasst sein, z.B. für Größen 'A' und/oder 'B', z.B. A4, A3, A2, A1 und B4, B3 und B2 und für geringfügige Änderungen in ihren physischen Abmessungen.
  • Der Mischmechanismus kann nach Bedarf eine Mischung der in den Kartuschen 450a bis 450c enthaltenen Bestandteile herstellen. Der Controller (nicht dargestellt) steuert die Kartuschen derart, dass die Bestandteile in einem vorgegebenen Komponentenverhältnis an die Mischkammer 452 ausgegeben werden, in der eine homogene Mischung hergestellt wird. Das vorgegebene Verhältnis kann gemäß dem Anwendungszweck geändert werden, um das Druckelement hinsichtlich der Farbe, der Druckpresse und der Apparatur des Endbenutzers zu optimieren. Die Vorrichtung 400a kann mehrere vorgegebene Verhältnisse unterstützen. Die Mischkammer 452 kann einen Schlitz, einen Verteiler oder eine einzige Öffnung aufweisen, durch die die Mischung ausgegeben wird.
  • In anderen Ausführungsformen kann eine manuelle Ausgabeeinrichtung zum Aufbringen der Mischung an der Verbindungsstelle zwischen dem Substrat 422 und dem Bildtransferfilm 470a verwendet werden.
  • Die Operation der Vorrichtung 400a erfolgt stufenweise. Jede Stufe kann zum Handhaben eines blattförmigen Bildtransferfilms angepasst sein. Die Operation wird nachstehend in Verbindung mit mehreren Stufen beschrieben. Die Stufen sind in den Zeichnungen und bezüglich des Prozesses mit den Indizes 'a' bis 'e' gekennzeichnet. Zu einem geeigneten Zeitpunkt beginnt die Anfangsstufe 'a', in der ein Servomechanismus (nicht dargestellt), der die Bewegung des Substratfilms 422 steuert, beginnt, das Substrat entlang seines Weges zu ziehen. Dann wird die Mischung 454a zu einem geeigneten Zeitpunkt und mit einem vorgegebenen Durchfluss in der Nähe der Verbindungsstelle mit dem Transportmechanismus 462 auf den Film 422 gegossen. Gleichzeitig wird einer der Bildtransferfilme 470a mit einem aufgedruckten Bild von der Blattzufuhreinrichtung 460 zugeführt und durch den Transportmechanismus 462 transportiert.
  • Die folgende Stufe 'b' bildet eine Aufbügelstufe, in der der blattförmige Bildtransferfilm 470b mit dem aufgedruckten Bild an der Verbindungsstelle der Zylindersätze 430 und 462 auf der Mischung 454b und dem Substrat 422 aufgebracht und auflaminiert wird. Die Mischung 454b wird wie Klebstoff in herkömmlichen Laminierverfahren verwendet. Das gedruckte Bild auf dem Bildtransferfilm weist zur Mischung hin und wird in die Mischung 454b eingetaucht. Die flüssige Mischung 454b wird als dünner Film zwischen den beiden Schichten 422 und 470b eingekapselt, wodurch das Bildträgermaterial im Bildbereich eingeschlossen wird. Die Dicke der Schicht 454b (Schicht 220 in den 2 und 3) kann im Bereich von 1 bis 5 μm liegen.
  • In Abhängigkeit von der Druckanwendung können andere Werte unter 1 μm oder über 5 μm verwendet werden. Beispielsweise kann im Fall von Flexo- oder Gravurdruck die Dicke der Schicht 454b im Bereich von einigen Hundert μm liegen. Die Dicke kann durch die Geschwindigkeit des Substrats 422, die Anordnung der beiden Zylindersätze 430 und 462 und die Temperatur der Mischung eingestellt werden.
  • Einige physikalische Eigenschaften der Schicht 220 (2 und 3), 454b–e (4a), z.B. die Oberflächenstruktur, die Dicke, die Oberflächenspannung, das Farb- bzw. Tinteabweisungs-/-aufnahmevermögen, die Kratzfestigkeit, die Abziehfestigkeit, usw. können durch die Eigenschaften des blattförmigen Bildtransferfilms 470b–e gesteuert werden.
  • Während der dritten Stufe 'c' nach dem Laminierungsprozess wird die nasslaminierte Sandwichstruktur aus dem Bildtransferfilm 470c, dem eingetauchten Bild, der Mischung 454c und dem Substratfilm 422 zur Aushärtungsstation hin gezogen.
  • Im Fall eines UV-Aushärtungsprozesses kann die Schicht 454d einem Vernetzungs-/Polymerisationsprozess durch einen Mechanismus unterzogen werden, in dem freie Radikale verwendet werden. Durch den Aushärtungsprozess wird die feste Schicht 454e erzeugt. In diesem Mechanismus kann das bekannte Problem der Sauerstoffhemmung (Oxygen Inhibition) auftreten. Aufgrund dieser Erscheinung werden die freien Radikale durch Sauerstoff in der Luft eingefangen, wodurch der Aushärtungsprozess beeinflusst wird. Um dieses Problem zu lösen, ist eine hochenerge tische UV-Quelle erforderlich. Durch die vorliegende Erfindung wird dieses Problem unter Verwendung des Bildtransferfilms als Sauerstoffschutzfilm gelöst. Der Bildtransferfilm 470d kann die Mischung 454d von Sauerstoff in der Atmosphäre trennen, so dass weniger UV-Energie erforderlich ist.
  • Die Sandwichstruktur kann durch die UV-Quelle 480 UV-Strahlung ausgesetzt werden. Die UV-Strahlung kann die Mischung 454d in die Schicht 454e aushärten sowie die Schicht mit dem Substrat 422 verbinden. Außerdem hat die ausgehärtete Mischung das Bildträgermaterial aufgenommen, das auf den Bildtransferfilm aufgedruckt wurde. Der Bildtransferfilm 470d kann bezüglich UV-Strahlung transparent und von der ausgehärteten Schicht 454e abziehbar sein. Die Wellenlänge der UV-Quelle und die Bestrahlungsart, z.B. in Blitzen oder kontinuierlich, können in Abhängigkeit von den Eigenschaften der Mischung 454d ausgewählt werden. Die Position der UV-Quelle 480, d.h. über oder unter dem Substrat 422, kann von verschiedenen Prozessparametern abhängen, z.B. von der Transparenz des Substrats 422. In anderen Ausführungsformen kann die UV-Quelle 480 auf beiden Seiten des Substrats 422 angeordnet sein. Nach dem Aushärten wird der fertige Film zur letzten Stufe, d.h. zur Schneidestufe 'e', transportiert.
  • Das Bildträgermaterial, das in einigen Ausführungsformen verwendet wird, die ein oben angeordnetes UV-System verwenden, kann für UV-Strahlung transparent oder teilweise transparent sein. Beispielsweise kann ein schwarzer Toner mit niedriger optischer Dichte, ein verdünnter gelber Toner oder ein ungefärbtes Bildträgermaterial verwendet werden.
  • Die Schneidestation kann ein optisches System 484 aufweisen, das die Rückseite des transparenten Bildtransferfilms 470e scannt, um Schneidemarkierungen zu suchen. Dann kann das optische System 484 das Schneidesystem 485 anweisen, die ausgehärtete Sandwichstruktur, die aus dem Substrat 422, der ausgehärteten Mischung 454e und dem Bildtransferfilm 470e mit dem aufgedruckten Bild besteht, in der korrekten Position und Größe zu schneiden, um eine Druckplatte 487 mit Bild zu erhalten. Das Schneidesystem kann die Sandwichstruktur in beiden Achsen schneiden.
  • 4b zeigt eine andere exemplarische Ausführungsform einer Druckplattenfertigungsmaschine 400b ohne Bilderzeugungssystem und mit einem Mechanismus zum Handhaben blattförmiger Bildtransferfilme. Die Druckplattenfertigungsmaschine 400b unterscheidet sich von der Druckplattenfertigungsmaschine 400a hinsichtlich der Position des Schneidesystems 485 und der Aushärtungsstation 480. Das optische System 484 und das Schneidesystem 485 sind zur Laminierungsstufe vor der Aushärtungsstufe versetzt worden. Die Operation des optischen Systems mit dem Schneidesystem kann derart sein, dass der Schneidevorgang an einer bestimmten Position vor und hinter der befeuchteten Sandwichstruktur ausgeführt wird. Der Schneidevorgang kann auf einem freien oder unbedeckten Substrat 422k ausgeführt werden, wodurch freie oder unbedeckte Substratränder an beiden Enden der feuchten Sandwichstruktur verbleiben. Daher wird die feuchte Sandwichstruktur durch den Schneidvorgang nicht beeinflusst.
  • Nach dem Schneiden wird die feuchte Sandwichstruktur durch eine Transportvorrichtung 446 zur UV-Aushärtungsstation 480 transportiert, die vorstehend beschrieben wurde. Nach dem Aushärten sind die Druckplatten 487 für eine Montage in einer Druckmaschine bereit.
  • 4c zeigt eine andere exemplarische Ausführungsform 400c einer Druckplattenfertigungsmaschine. Die Druckplattenfertigungsmaschine 400c weist kein Bilderzeugungssystem auf und ist mit einen Mechanismus zum Handhaben blattförmiger Bildtransferfilme ausgestattet. Die Druckplattenfertigungsmaschine 400c unterscheidet sich von den Druckplattenfertigungsmaschinen 400a und 400b hinsichtlich der Position der Aushärtungsstation 480. Die Aushärtungsstation 480 ist über dem Zylinder 430 in der Nähe der Laminierungsstufe angeordnet. Der Aushärtungsprozess erfolgt unter Verwendung einer UV-Quelle 480. Die UV-Quelle 480 bestrahlt die feuchte Sandwichstruktur auf dem Laminierungszylinder 430. Durch die Position der Aushärtungsstation wird die Genauigkeit des Prozesses verbessert, weil das Aushärten und Fixieren der drei Teile der Sandwichstruktur in eine feste Druckplatte in der Nähe der Laminierungsposition stattfinden. Das optische System 484 und das Schneidesystem 485 sind hinter dem Paar Antriebswalzen 442 und 444 angeordnet. Nach dem Schneiden können die Druckplatten 487 in einer Druckmaschine montiert werden.
  • In den exemplarischen Ausführungsformen 400a–c der Druckplattenfertigungsmaschinen kann ein Positionierungssystem, das Teil des Zylinders 462 sein kann, den mit dem Bildträgermaterial 470 bedruckte Bildtransferfilm passgenau zum Substrat 422 transportieren. Dieses Positionierungssystem kann ein Stanzsystem aufweisen, das die Sandwichstruktur passgenau perforiert, die den mit dem Bildträgermaterial 470 bedruckte Bildtransferfilm, die Mischung und das Substrat 422 aufweist. Durch diesen Mechanismus kann die passgenaue Positionierung und der Transport des Bildtransferfilms 470 und des Substrats 422 gewährleistet werden.
  • 5a zeigt eine exemplarische Druckplattenfertigungsmaschine 500a. Die Druckplattenfertigungsmaschine 500a ist eine exemplarische autonome oder selbständige Druckplattenfertigungsmaschine mit einem Bilderzeugungssystem und einem Mechanismus zum Handhaben eines kontinuierlichen Bildtransferfilms. Die exemplarische Druckplattenfertigungsmaschine 500a verwendet einen elektrofotografischen Laserdrucker für das Bilderzeugungssystem zum Drucken des Bildes unter Verwendung des Bildträgermaterials auf den kontinuierlichen Bildtransferfilm 562. Andere Ausführungsformen können andere Druckertypen verwenden, z.B. einen Tintenstrahldrucker. Ein exemplarisches Bildträgermaterial, das durch den Drucker verwendet werden kann, ist vom Bildtransferfilm und vom Druckertyp abhängig. Einige Beispiele von Bildtransferfilm sind vorstehend beschrieben.
  • Die Druckplattenfertigungsmaschine 500a kann einen herkömmlichen elektrophotographischen Laserdrucker verwenden. Das Arbeitsprinzip eines derartigen Druckers ist allgemein bekannt, und ein Beispiel eines derartigen Druckers ist im US-Patent Nr. 3,867,571 beschrieben, auf dessen Inhalt hierin durch Verweis Bezug genommen wird. Der exemplarische Drucker in 5a weist eine elektrofotografische Trommel 510 auf, die sich über eine Reinigungsstation 520, die Reste von der elektrofotografischen Trommel 510 entfernt, im Uhrzeigersinn dreht. Der Reinigungsstation 520 folgt eine Ladestation, die durch eine Korona- oder Glimmentladungsvorrichtung 532 dargestellt ist. Dann wird die Oberfläche der Trommel durch einen Scan-Laserstrahl 542 entlang einer Achse 'x' belichtet, die parallel zur Achse der Trommel 510 verläuft. Der Scanvorgang erfolgt durch einen optischen Mechanismus 540 gemäß dem Bild. Der Laserstrahl belichtet ein elektrostatisches Bild auf der Oberfläche der Trommel 510.
  • Das elektrostatische Bild auf der Trommel durchläuft eine Entwicklungsstation 550, die ein geeignetes Bildträgermaterial (einen elektrostatischen Toner) enthält. Das Bildträgermaterial wird zu elektrostatisch belichteten Bereichen auf der Trommel hin gezogen. Dann durchläuft die entwickelte Trommel eine durch eine Koronavorrichtung 534 und die Verbindungsstelle mit dem kontinuierlichen Bildtransferfilm 563 dargestellte Transfer- oder Übertragungsstation. An dieser Station kommt der Bildtransferfilm 562 mit der Trommel 510 in Kontakt. An der Verbindungsstelle empfängt der Bildtransferfilm eine elektronische Entladung von der Koronavorrichtung 534, wodurch eine Übertragung des entwickelten Bildes auf den Bildtransferfilm induziert wird. Dann werden die Reste des Bildträgermaterials zur Reinigungsstation 520 weitertransportiert, und ein neuer Zyklus beginnt.
  • Der Bildtransferfilm 562 wird von einer Zufuhrrolle 560 zugeführt, läuft um Führungsrollen 570 und durch Laminierungswalzen 462 und 430. Nach der Übertragungsstation und vor den Laminierungswalzen durchläuft der Bildtransferfilm mit dem Bild eine Verschmelzungsstation 580. Die Verschmelzungsstation fixiert das Bild auf dem Bildtransferfilm. Die Verschmelzung kann in einem Grad stattfinden, der ausreichend ist, um das Bild während des Laminierungsprozesses zu halten und es ermöglicht, dass das Bildträgermaterial mit dem Bild nach dem Aushärten und Abziehen des Bildtransferfilms in die Mischung übertragen wird. Der Verschmelzungsprozess kann durch Regeln der Temperatur und/oder der Verschmelzungszeitdauer gesteuert werden. In anderen Ausführungsformen können andere Verschmelzungsverfahren verwendet werden, wie beispielsweise Trocknen, UV-Strahlung, usw.
  • Der kontinuierliche Bildtransferfilm 562a ersetzt den blattförmigen Bildtransferfilm und den Blattzufuhrmechanismus, die in den vorangehenden Beispielen 400a–c verwendet wurden. Die der Operation der exemplarischen Vorrichtung 500a von der Verschmelzungsstufe bis zum Prozessende entspricht derjenigen der vorstehend beschriebenen Vorrichtung 400b.
  • 5b zeigt eine exemplarische Druckplattenfertigungsmaschine 500b. Die Druckplattenfertigungsmaschine 500b ist eine exemplarische autonome oder selbständige Druckplattenfertigungsmaschine mit einem Bilderzeugungssystem und einem Mechanismus zum Handhaben eines kontinuierlichen Bildtransferfilms. Die Druckplattenfertigungsmaschine 500b unterscheidet sich von der Druckplattenfertigungsmaschine 500a hinsichtlich der Bilderzeugungsvorrichtung sowie hinsichtlich des Laminierungsabschnitts. In der Bilderzeugungsvorrichtung ist eine der Führungswalzen 570 durch einen Zylinder 462a ersetzt. Der Zylinder 462a wird außerdem als einer der Zylinder 462a und 430 im Aufbügelprozess verwendet. Die Verschmelzungsstation 580 ist über dem Zylinder 462a angeordnet. Der Laminierungsabschnitt unterscheidet sich von demjenigen der Vorrichtung 500a hinsichtlich der Position des Aushärtungsabschnitts 480, der über dem Zylinder 430 angeordnet ist. Die Arbeitsweise der Vorrichtung 500b ist anhand der Beschreibung der Vorrichtungen 500a und 400c ersichtlich.
  • In anderen Ausführungsformen der Vorrichtung 500b (die in den Zeichnungen nicht dargestellt sind) kann das Aushärtungssystem 480 über dem Zylinder 444a angeordnet sein. In dieser Ausführungsform erfolgt der Aushärtungsprozess über das Substrat 480. In anderen Ausführungsformen können zwei Aushärtungssysteme vorgesehen sein, d.h. auf beiden Zylindern 430 und 444a. In diesen Ausführungsformen ist das Substrat für UV-Strahlung transparent.
  • Der Zylindersatz 444a und 440 kann ein Stanzsystem (in den Zeichnungen nicht dargestellt) aufweisen, das die ausgehärtete Sandwichstruktur an einer geeigneten Position stanzt, um fertige passgenaue Druckplatten mit einem Bild bereitzustellen, die in einer Druckmaschine installierbar sind.
  • In anderen exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann ein Beschichtungsprozess durch Nasslaminieren an Stelle eines Beschichtungsprozesses durch Aufbügeln verwendet werden. In diesen Ausführungsformen wird die Mischung der Schicht unter Verwendung herkömmlicher Verfahren, z.B. durch Siebdruck, einen drahtumwickelten Stab, Offset-Beschichten, eine Anilox-Walze, Gravurbeschichten, usw. auf das Substrat aufgebracht. Dann wird der Bildtransferfilm mit dem Bild auf der Mischung der Schicht auflaminiert, die in einem herkömmlichen Nasslaminierungsprozess als Klebstoff verwendet wird. Die Sandwichstruktur wird einer UV-Bestrahlung unterzogen, um die Mischung auszuhärten.
  • In anderen exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Druckplattenfertigungsmaschine als Teil einer Druckmaschine installiert werden. In einigen Ausführungsformen kann ein Puffer als Schnittstelle zwischen der Druckplattenfertigungsmaschine und der Druckmaschine erforderlich sein.
  • In anderen Ausführungsformen, in denen die Druckplattenfertigungsmaschine Teil einer Druckmaschine ist, kann der Zylinder 430 einen Plattenzylinder der Druckmaschine ersetzen.
  • In anderen Ausführungsformen kann an Stelle eines kontinuierlichen Substrats ein blattförmiges Substrat verwendet werden.
  • Die Mischung wird in verschiedenen Kammern 450a–c gehalten. Jede Komponente kann in einer anderen Kammer angeordnet sein, und jede Kammer kann eine oder mehr als eine Komponente enthalten. Außerdem kann jede Kartusche eine vollständige Mischung enthalten, die für bestimmte Druckbedingungen angepasst ist. Dadurch können durch die mehreren Kartuschen mehrere Druckanwendungen abgedeckt werden.
  • In einigen Ausführungsformen kann mindestens eine Kartusche einen Rühr-/Verwirbelungsmechanismus aufweisen. Eine Kammer kann eine zusätzliche Basiszusammensetzung enthalten, durch die bei Bedarf eine Verdünnung bereitgestellt wird. Die Zusammensetzung kann bei Bedarf durch die Beschichtungsmaschine beigemischt werden. Das Konzept einer Mehrkammerkartusche bietet viele Vorteile, z.B.:
    • i. Steuerung variabler Mischungsverhältnisse (S/W und H/W);
    • ii. Wegwerfartikel;
    • iii. Sie weist eine integrierte Verbindungshomogenisierungsvorrichtung auf;
    • iv. Lange Lagerfähigkeit nicht gemischter Bestandteile;
    • v. Sie ist dazu geeignet, durch jedes Fahrzeug, z.B. in einem Flugzeug, transportiert zu werden;
    • vi. Die Mischung ist für die spezifische Druckanwendung anpassbar.
  • In anderen exemplarischen Ausführungsformen kann ein thermisches System verwendet werden, das die Temperatur des Laminierungsprozesses regelt. Das thermische System kann in den Zylindern 430, 432a und im Mischungssystem 450a–c oder 452 integriert sein.
  • In anderen exemplarischen Ausführungsformen kann ein blattförmiger Bildtransferfilm verwendet werden. Der blattförmige Bildtransferfilm kann Kapseln für die Mischung aufweisen, die entlang des oberen Randes des blattförmigen Substrats befestigt sind. Dann brechen die Kapseln während des Laminierungsprozesses auf und führen die erforderliche Mischung zu. Die Größe der Kapseln und die Menge der Mischung können der Größe des blattförmigen Substrats angepasst sein. In einer anderen exemplarischen Ausführungsform können die Kapseln mit der Mischung auf dem Substrat angeordnet sein.
  • In anderen Ausführungsformen kann das Substrat mit der Mischung vorbeschichtet sein, die bei Raumtemperatur fest ist. In diesem Fall kann der Laminierungsprozess bei einer relativ erhöhten Temperatur ausgeführt werden, bei der die feste Mischung schmelzen kann, bevor der Bildtransferfilm aufgebracht wird.
  • Insgesamt wird durch die vorliegende Erfindung die Empfindlichkeit des Druckelements bezüglich der Laserbestrahlung verbessert. Durch die vorliegende Erfindung werden die Kosten einer Druckplatte gesenkt. Außerdem wird durch die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bereitstellen einer Druckplatte nach Bedarf bereitgestellt und das Lagermanagement und die Flexibilität einer Druckerei verbessert. Der "nach-Bedarf"- (On Demand) Prozess kann für Druckeigenschaften angepasst werden und die Qualität des Endprodukts verbessern. Daher wird die vorliegende Erfindung für die Druckindustrie vorteilhaft sein.
  • In der Beschreibung und in den Ansprüchen der vorliegenden Anmeldung wird jedes der Verben "aufweisen", "beinhalten" und "haben" und ihre Beugungsformen verwendet, wobei ein Objekt oder Objekte des Verbs nicht unbedingt eine vollständige Auflistung von Bauteilen, Komponenten, Elementen oder Teilen des Subjekts oder der Subjekte des Verbs ist/sind.
  • Die vorliegende Erfindung ist unter Verwendung ausführlicher Beschreibungen ihrer Ausführungsformen dargestellt worden, die als Beispiel dienen und den Umfang der Erfindung nicht einschränken sollen. Die beschriebenen Ausführungsformen weisen verschiedene Merkmale auf, die nicht alle in allen Ausführungsformen der Erfindung erforderlich sind. Einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwenden einige der Merkmale oder mögliche Kombinationen der Merkmale. Für Fachleute ist ersichtlich, dass Änderungen in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden können und Ausführungsformen Merkmale oder Kombinationen von Merkmalen aufweisen können, die von den in Verbindung mit den beschriebenen Ausführungsformen dargestellten verschieden sind. Der Schutzumfang der Erfindung ist durch die nachfolgenden Ansprüche umfaßt.
  • Zusammenfassung
  • Druckelement mit einem übertragenen Bild und Verfahren zu seiner Herstellung
  • Durch die vorliegende Erfindung werden Lithografiedruckelemente und ein Verfahren und ein System zu ihrer Herstellung bereitgestellt. Das Druckelement kann ein festes Substrat und eine obere Schicht auf dem Substrat aufweisen, wobei die obere Schicht zwei Oberflächenbereiche aufweist: einen ersten und einen zweiten Oberflächenbereich. Die beiden Oberflächenbereiche werden durch Eintauchen eines Bildträgermaterials in eine flüssige Mischung der oberen Schicht während der Herstellung der oberen Schicht hergestellt. Der erste Oberflächenbereich und der zweite Oberflächenbereich haben verschiedene Affinitäten für Farbe bzw. Tinte und/oder ein farb- bzw. tinteabweisendes Fluid. Das Verfahren zum Herstellen des Druckelements kann die Schritte aufweisen: Bereitstellen eines Substrats, Bereitstellen eines Bildtransferfilms, Beschichten des Substrats oder des Bildtransferfilms mit einer flüssigen Mischung, Laminieren des Bildtransferfilms mit dem Substrat auf der flüssigen Mischung, während das Bildträgermaterial in die flüssige Mischung eintaucht, Aushärten der flüssigen Mischung in die Schicht und Abziehen des Bildtransferfilms und Freilegen der beiden Oberflächenbereiche.

Claims (29)

  1. Verfahren zum Herstellen eines Lithografiedruckelements mit einem aufgedruckten Bild nach Bedarf, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Übertragen eines Bildes auf ein Lithografiedruckelement während der Herstellung des Lithografiedruckelements durch Übertragen eines Bildträgermaterials von einem Bildtransferfilm mit einem aufgedruckten Bild in eine flüssige Mischung, wobei die flüssige Mischung zwischen einem Substrat des Lithografiedruckelements und dem Bildtransferfilm mit dem aufgedrucktem Bild gehalten wird, und Aushärten der flüssigen Mischung, um eine feste Bildschicht zu erhalten, die ein Spiegelbild des Bildes darstellt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Aushärtungsschritt das Aushärten durch UV-Strahlung aufweist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Aushärtungsschritt das Aushärten durch Wärmestrahlung aufweist.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Aushärtungsschritt das Verfestigen durch Abkühlung aufweist.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Übertragen des Bildes das Laminieren des Bildtransferfilms, auf dem ein Bild aufgedruckt ist, mit dem Substrat unter Verwendung eines Nasslaminierungsverfahrens aufweist, so dass die flüssige Mischung zwischen dem Substrat und dem Bildtransferfilm eingeschlossen wird und das Bildträgermaterial in die flüssige Mischung eintaucht.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Übertragen des Bildes das Laminieren des Bildtransferfilms, auf dem ein Bild aufgedruckt ist, mit dem Substrat durch Aufbügeln aufweist, so dass die flüssige Mischung zwischen dem Substrat und dem Bildtransferfilm eingeschlossen wird und das Bildträgermaterial in die flüssige Mischung eintaucht.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Übertragen des Bildes das Laminieren des Bildtransferfilms, auf dem ein Bild aufgedruckt ist, mit dem Substrat unter Verwendung eines Heißlaminierungsprozesses aufweist, so dass die flüssige Mischung zwischen dem Substrat und dem Bildtransferfilm eingeschlossen wird und das Bildträgermaterial in die flüssige Mischung eintaucht.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bildträgermaterial ein Toner ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit den Schritten: Abziehen des Bildtransferfilms von der Bildschicht, um das Spiegelbild des Bildes auf einer Oberfläche der Bildschicht freizulegen, wobei Bereiche der Oberfläche, die das Spiegelbild des Bildes aufweisen, und der übrige Bereich der Oberfläche verschiedene Affinitäten für Farbe bzw. Tinte und/oder ein farb- bzw. tinteabweisendes Fluid aufweisen.
  10. Verfahren zum Herstellen eines Litografiedruckelements mit aufgedrucktem Bild, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Übertragen eines ausgewählten Bildes auf einen Bildtransferfilm durch Aufbringen eines Bildträgermaterials auf ausgewählte Bereiche des Bildtransferfilms; Aufbringen einer flüssigen Mischung auf ein Substrat und/oder den Bildtransferfilm auf dem sich das Bild befidnet; Laminieren des Bildtransferfilms, auf dem sich das Bild befindet, mit dem Substrat derart, dass die flüssige Mischung zwischen dem Bildtransferfilm und dem Substrat eingeschlossen wird und das Bildträgermaterial in die flüssige Mischung eintaucht; und Aushärten der flüssigen Mischung, um eine feste Bildschicht zu erhalten, wobei die feste Bildschicht das Bildträgermaterial aufweist, wobei eine Oberfläche der Bildschicht ein Spiegelbild des ausgewählten Bildes aufweist.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, ferner mit dem Schritt zum Abziehen des Bildtransferfilms von der Bildschicht, so dass das Spiegelbild des ausgewählten Bildes freigelegt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Spiegelbild des ausgewählten Bildes und der übrige Bereich der Oberfläche verschiedene Affinitäten für Farbe bzw. Tinte und/oder ein farb- bzw. tintenabweisendes Fluid haben.
  13. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Aushärtungsschritt das Aushärten durch UV-Strahlung aufweist.
  14. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Aushärtungsschritt das Bestrahlen des Bildtransferfilms mit UV-Energie aufweist.
  15. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Aushärtungsschritt das Bestrahlen des Substrats mit UV-Energie aufweist.
  16. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Bildtransferfilm als Schutzfilm verwendet und vor dem Drucken abgezogen wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Bilderzeugungsprozess das Drucken des ausgewählten Bildes unter Verwendung eines Laserdruckers auf den Bildtransferfilm aufweist.
  18. Lithografiedruckelement mit aufgedrucktem Bild, wobei das Druckelement aufweist: ein festes Substrat; eine Bildschicht auf dem Substrat, wobei eine Bildfläche der Bildschicht ein Spiegelbild eines ausgewählten Bildes aufweist; wobei das Lithografiedruckelement mit aufgedrucktem Bild hergestellt wird durch: Erzeugen des ausgewählten Bildes auf einem Bildtransferfilm durch Aufbringen eines Bildträgermaterials auf den Bildtransferfilm; Aufbringen einer flüssigen Mischung auf das Substrat und/oder den Bildtransferfilm auf dem das Bild vorhanden ist; Laminieren des Bildtransferfilms auf dem das Bild vorhanden ist mit dem Substrat derart, dass die flüssige Mischung zwischen dem Bildtransferfilm und dem Substrat eingeschlossen wird und das Bildträgermaterial in die flüssige Mischung eintaucht; und Aushärten der flüssigen Schicht, um die Bildschicht herzustellen, derart, dass die Bildbereiche das Spiegelbild des ausgewählten Bildes darstellen.
  19. Druckelement nach Anspruch 18, wobei der Bildbereich und ein Bereich, in dem sich kein Bild befindet, der Oberfläche verschiedene Affinitäten für Farbe bzw. Tinte und/oder ein farb- bzw. tintenabweisendes Fluid haben.
  20. Druckelement nach Anspruch 19, wobei der Bildbereich oleophil und der Bereich, in dem sich kein Bild befindet, oleophob ist.
  21. Druckelement nach Anspruch 19, wobei der Bildbereich oleophil und hydrophob ist und der Bereich, in dem sich kein Bild befindet, hydrophil ist.
  22. Druckelement nach Anspruch 18, wobei das Substrat für Ultraviolettstrahlung transparent ist.
  23. Druckelement nach Anspruch 18, wobei der Bildtransferfilm für UV-Strahlung transparent ist.
  24. Druckelement nach Anspruch 19, wobei das Bildträgermaterial ein elektrofotografischer Toner ist.
  25. Vorrichtung zum Herstellen einer Druckplatte nach Bedarf, mit: einer Substrathandhabungseinheit zum Halten und Führen eines Substrats; einer Laminierungseinheit zum Halten und Führen eines Bildtransferfilms mit einem darauf vorgesehenen Bild mit einem darauf aufgebrachten Bildträgermaterial; und einer Auftragungseinrichtung zum Aufbringen einer flüssigen Mischung auf das Substrat und/oder den Bildtransferfilm mit dem darauf vorgesehenen Bild; wobei die flüssige Mischung während des Laminierungsprozesses des Bildtransferfilms mit dem darauf vorgesehenem Bild mit dem Substrat zwischen dem Bildtransferfilm und dem Substrat eingeschlossen wird und das Bildträgermaterial in die flüssige Mischung eintaucht.
  26. Vorrichtung nach Anspruch 25, ferner mit: einer Aushärtungseinheit zum Aushärten der flüssigen Mischung zum Ausbilden einer festen Bildschicht.
  27. Vorrichtung nach Anspruch 25, ferner mit: einer Druckeinrichtung zum Aufbringen eines Bildträgermaterials auf einem Bildtransferfilm, auf dem kein Bild erzeugt ist.
  28. Vorrichtung nach Anspruch 25, wobei die Vorrichtung in einer Druckmaschine installiert ist.
  29. Vorrichtung nach Anspruch 25, ferner mit einer Mischeinheit zum Herstellen der flüssigen Mischung.
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