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Verfahren zur elektrostatischen Farbübertragung in Rotationstiefdruckmaschinen.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektrostatischen Farbübertragung
auf ein Bedruckmaterial (Druckträger) in einem Druckweri einer Rotationstiefdruckmaschine
mit einem Presseur und einem Formzylinder, wobei ein elektrisches Feld zwischen
Presseur und Formzylinder durch eine elektrische Aufladung zumindest der Oberfläche
des Presseurs erzeugt wird.
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Ein Verfahren dieser Art ist aus der holländischen Offenlegungssehrift
Nr. 6613565 bereits bekannt, Bei dem dort angegebenen Verfahren wird entweder der
Presseur direkt durch eine Spannungsquelle aufgeladen oder es wird mit bekannten
Mitteln elektrische Ladung auf die Oberfläche des Presseurs gebracht, Auf diese
Weise entsteht zwischen Presseur und Formzylinder ein elektrisches Feld, das durch
das Bedruckmaterial hindurchgreift und auf die Farbe in den Farbnäpfchen des Formzylinders
eine Kraftwirkung ausübt, au f Grund deren die Farbe in en Farbnäpfchen hochgezogen
und in die Hohlräume der Oberfläche des Bedrtlskmaterials gezogen wird. Hierdurch
wird über den gesamten Tonbereich eine optimale Farbübertragung ohne Fleckenbildung
erreicht.
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Ein wesentlicher Naohteil bei der Durchführung des bekannten Verfahrens
besteht aber darin, dWss das elektrische Feld zwischen Bedruckmaterial und Fornzylinder
während des Druckvorganges nicht konstant ist und somit eine @ezielt Warhübertragung
speziellim e@a@ten Halbtenbereich @möglich jmacht. Das Bedruckmaterial führt eine
in@onstante and
ungeichmässig über die Oberfläche verteilte Xadungt
die beispielsweise abhängig ist von der inhomogenen Zusammensetzung des Materiales,
von der ungleichen Feuchtigkeitsverteilung im und auf dem material und von der bei
Durchlauf des Bedruckmaterials durch die Druckmaschine ständig sich ändernden partiellen
Ladungsführung. Die inkonstante Oberflächenladung des Bedruckmaterials verändert
laufend das elektrische Feld zwischen Bedruckmaterial und Formzylinder. Ferner verschmutzt
die Oberfläche des Presseurs während des Druckvorganges in zunehmendem Masse, da
u.a. schon das rückseitig bereits bedruckte Bedruckmaterial an der Presseuroberfläche
vorbeiläuft und nicht getrocknete Farbreste dort abstreift.
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Diese VerunreinigunDen auf der Oberfläche des Presseurs beeinflussen
ebenfalls das elektrische Feld zwischen Presseur und Formzylinder und damit das
Feld zwischen Bedruckmaterial und Formzylinder, Für eine optimale Farbübertragung
im Volltonbereich kann man zwar die Stärke des elektrischen Feldes zwischen Presseur
und Formsylinder so hoch wählen, dass die Feldstärkeschwankungeii während des gesamten
Druckvorganges ohne merklichen Einfluss auf die Barbübertra,=unO und damit den Druckausfall
im Volltonbereich bleiben. Dage wird aber die Farbübertragung im Halbtonbereich
nicht nur durch eine zu geringe Feldstärke, sondern ebenso auch durch eine zu hohe
Feldstärke zwischen Bedruckmaterial und Formzylinder so beeinflusst, dass keine
optimale Farbübertra;ung erfol;t, d.h, das Ergebnis ist ein schlechtes und unbefriedigendes
Druckresultat im Bezug auf den Halbtonbereich. Aufgabe der Erfindung ist es, den-geschilderten
Nachteil zu beheben.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei den eingangs erwähnten Verfahren
erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass die Stärke des elektrischen Feldes zwischen
Presseur und Formzylinder durch eine vorrichtung eregelt wirft in die der Presseur
als Farbsteuerwalze einbezogen ist und die neben einer lt der Farbsteuerwalze verbundenen
Spannungsquelle mindestens
ein für elektrische Feldstfrken empfinglichen
Mess organ, das im Bereich des elelitrischen Feldes zwischen Farbsteuerwalze und
Formzylinder angeordnet ist, und mindestens ein mit dem Messorgan elektrisch verbundenes,
elektronischas Stell lied enthält, das in die elektrische Verbindung zwischen der
Spannungsquelle und der Farbsteuerwalze eingeschaltet ist.
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Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, das',' die Oberflächenaladung
der Farbsteuerwalze während des Druckvorganges laufend so verändert wird, dasr die
Stärke das elektrischen Feldes zwischen Bedruckmaterial and formzylinder auf einen
konstonten wert eingeregelt bleibt. Hierzu kann in einigen Fällen von besonderen
Vorteil sein, dass das Wessorgan zwischen dem Bedruckmaterial und dem fornzylinder
im Berich der Zuführung des Bedruckmaterials angerdnet ist.
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Mit den erfindungssemässen Verfahren kann dan auch die Stärke des
elektrischen Feldes zwischen Bedruckmaterial und formzylinder in de;ì Bereichen
von mehreren Teilabschnitten der Bahn des Bedruckmateriales in Abhängigkeit von
der Druckform unterschiedlich hoch einrageln, kierzu wird erfindungsgemäs@ vorgeschalgen,
dass die Farbsteuerwalze aus mindestens zwei senkrecht zu ihrer Längsachse elektrisch
gegeneinander isolierten Teilzylindern besteht und jedem Teilzylinder eine eigene
Stromversongen und Regelverrichtung zugeordnet ist.
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Anhand der Figuren der Zeichnung soll die Erfindung nachsichend mit
weiteren Merkmalen erläutert werden.
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Es zeigt: Fig 1: ine Anwendung zur Durchführung des erfindungsgemässen
Verfahrens; Fig. 2: Eine weitere Anwendung zur Durchführung des erfindungsgemässen
Verfahrens ;
Fig. 3: Eine Farbsteuerwalze, die erfindungsgemäss
aus mehreren senkrecht zu ihrer Längsachse elektrisch gegeneinander isolierten Teilzylindern
besteht.
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Zu Fig. k sind mit 4 eine Farbsteuerwalze und mit 6 ein Formzylinder
bezeichnet, zwischen denen das Bedruckmaterial in der mit 9 bezeichneten Richtung
durchläuft.
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Eine Spannungsquelle 1 ist mit ihrem Nulleiter mit dem Formzylinder
6 und mit ihrem spannungsführenden Leiter Lit der Farbsteuerwalze 4 verbunden. Die
elektrische Ladung wird über die Ladungszuführung 3 oder über mehrere solcher Zuführungen,
beispielsweise über SchleiEringe, auf die Farbsteuerwalze 4 aufgebracht, Die elektrische
Ladung kann aber auc in anderer weise, z.B. über eine Generatorwalze wie den Heliostat
der Firma Crosfield, London/England, auf die Farbsteuerwalze aufgebracht werden.
Durch die elektrische Ladung auf der Farbsteuerwalze 4- bildet sich ein elektrisches
Feld 17 zwischen Farbsteuerwalze und Formzylinder, das durch das Bedruckmaterial
hindurchgreift. Ein für elektrische Feldsträrken empfindliches Messorgan 2 ist zwischen
Bedurckmaterial 5 und dem Formzylinder 6 am Einlauf des Bedruckmaterials so angeordnet,
dass es die elektrische Feldstärloe zwischen Bedruckmaterial und Formzylinder möglichst
nahe an der eigentlichen Druckstelle messen kann. Als ein esoran 2 sind beispielsweise
"elektrostatische Feldstärkemessgeräte nach Prof. Schwenkhagen" geeignet, da sie
schnell veränderliche elektrische Felder messen können.
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Insbesondere ist als Messorgan 2 ein in der im Juli 1967 eingereichten
Dissertation von Dr.-Ing. K, Fritsch, T.. Darmstadt (D17), Seiten 37 ff., angegebener
Messkopf geeignet, der eine verkleinerte Ausführung eines elel.trostatischen Feldstärkemessgerätes
nach Prof.
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Schwenkhagen darstellt.
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Die Messignale des Messorgans 2 werden auf ein elektronisches Stellglied
8 gegeben, das in die Verbindungsleitung zwischen einem Element 7 zur Ladungsabführung
vom Bedruckmaterial 5 und Farbsteuerwalze 4 und der Erdleitung geschaltet ist, Das
Stellglied 8 arbeitat hier als durch die Messignale kontinuierlich veränderlicher
Ableitwiderstand. Als Element 7 zur Ladungsabführung können Kohle- oder metallische
Bürsten, die auf dem Bedruckmaterial auf liegen, bzw. im Abstand von ca O angeordnet
sind, dienen.
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In Fig. 2 ist der Formzylinder 6 direkt mit der Erdleitung verbunden.
Das Messorgan 2 ist in gleicher Weise wie in Fig. 1 angeordnet und mit einem elektronischen
Stellglied 10 verbunden. Die Spannungsquelle 1 ist mit ihrem Pluspol geerdet und
über ihren Minuspol mit dem Stellglied 10 verbunden, während eine zweite Spannungsquelle
11 mit ihrem Minuspol geerdet und über ihren Pluspol mit dem Stellglied 10 verbunden
ist. Vom Stellglied 10 führt eine Leistung über die Ladungszuführung 3 auf die Farbsteuerwalze
4. Das Stellglied 10 arbeitet nach Art einer Flip-Flop-Schaltung und wird durch
periodische Impulse eines in dem Stellglied 10 befindlichen,,nicht gezeigten elektronischen
Zeittaktgebers (Quarzuhr) jedesmal in die Stellung geschaltet, in der der Pluspol
der Spannungsquelle 11 mit der Farbsteuerwalze 4 verbunden ist. In dieser Stellung
des Stellgliedes 10 wird der Farbsteuerwalze 4 Ladung zugeführt. Wird die Feldstärke
des elektrostatischen Feldes 17 zwischen Bedrucl.material 5 und Formzylinder 6 zu
hoch, wird über eiIl Signal des Messorgans 2 das Stellglied 10 so umgeschaltet,
dass der Elinuspol der Spannungsquelle 1 mit r Farbsteuerwalze 4 verbunden ist unct
Ladung von dort abgefiihrt wird. Flan kann die Spannungen der Spannungequellen 1
und 11 und die Periode der Impulse des Zeitbaktgebers so einregeln, dasa im Durchschnitt
genau in der Mitta ziwschen zwei
aufeinander folgenden Impulsen
des Zeittaktgebers ein Signal vom Messorgan 2 das Stellglied 10 umschaltet.
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Wird das elektrostatische Feld 17 zu stark, dann folgt vorzeitig gegenüber
dem Mittelwert ein Signal des iwlessorgans 2, das das Stellglied 10 früher umschaltet
und es wird im Mittel über eine Periode vermindert Ladung der Farbsteuerwalze zugeführt.
Wird das elektrostatische Feld zu schwach, dann folgt nacheilend gegenüber dem angestellten
Mittelwert ein Signal des Messorgans 2 und es wird im Mittel über eine Periode vermehrt'
Ladung der Farbsteuerwalze zugeführt.
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Die Zeitkonstante des Messorgans 2 und die Periodenlänge der Impulse
des Zeittaktgebers sind so zu kohlen, dass durch die wechselnde Auf- und Entladung
der Farbsteuerwalze 4 ein annähernd konstantes elektrostatisches Feld zwischen Bedruckmaterial
5 und Formzylinder 6 best-eht.
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In Fig. 3 ist eine Farbsteuerwalze gezeigt, die im Prinzip aus einer
Stahlwelle 16, einem isolierenden elastischen Material 12 und aus Ladungsführenden
elastischen Deckschichten 13 besteht. Die Ladungsführenden Deckschichten 13 sind
entweder durch-Rechtecknuten 14 oder Keilnuten 15 elektrisch von einander isoliert.
Jedem der drei gezeigten elektrisch von einander isolierten Teilbereiche sud erfindungsgemäss
eine eigene Stromversorgung und Regelvorrichtung zugeordnet. Mit einer solchen Vorrichtung
ist es möglich, die Farbübertragung auf das Bedruckmaterial in TeilbaLu*n getrennt
von einander zu regeln.
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Es sei bemerkt, dass die Farbsteuerwalze auch in mehr als drei elektrisch
von einander isolierte Teilbereiche aufgeteilt werden kann. Dabei kann die Farbsteuerwalze
mit einer einzigen GeneratorwaLz£, die über ihre gesamte Länge reicht aufgeladen
werden, wenn die Ladungsabfingung für jeden Bereich getrennt gerar@@lt wird.
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8 P a t e n t a n s p r ü c h e @@@@@@@@@@@