DE4137629C2 - Druckmaschine mit elektrochemisch veränderbarer Druckform - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß des Oberbegriffes des Anspruchs.

In der EP 0 160 90 A2 ist ein Verfahren bekannt, bei dem zur elektrochemischen Bilderzeugung ein mehrschichtiges flächiges Material mit mindestens einer Reproduktionsschicht vorgesehen ist.

Ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Anspruchs wird in der Hauptanmeldung (deutsche Patentanmeldung P 40 21 662.4-51) beschrieben. Die Möglichkeit, hydrophile (wasserannehmende) beziehungsweise hydrophobe (wasserabstoßende) Bereiche auf einer Druckform reversibel mittels eines elektrochemischen Prozesses herzustellen, hat gegenüber den klassischen Druckformen den Vorteil, daß auf einfache Weise ein Druckbildwechsel vorzugsweise innerhalb der Maschine durchgeführt werden kann. Es entfällt daher die aufwendige photochemische Herstellung der klassischen Druckform sowie deren Ein- und Ausbauen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckmaschine zu schaffen, bei der die Druckform auf besonders einfache Weise erzeugt beziehungsweise umgestaltet oder wieder entfernt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Anspruchs gelöst.

Mit der Fluidauftragseinrichtung wird zur Erzeugung der Druckvorlage ein hydrophobes Fluid vollflächig auf die Oberfläche der Druckform beziehungsweise auf eine separate Einrichtung aufgebracht, welches dann mittels der Steuereinrichtung bereichsweise entsprechend der für das zu druckende Bild erforderlichen hydrophilen Bereiche durch Ausbildung entsprechender Strompfade auf elektrochemischem Wege wieder entfernt wird. Das Entfernen der Bereiche erfolgt durch ihre Lösung in Säure oder Lauge, die sich in Strompfaden aufgrund des Stromflusses bildet. Der Stromfluß findet zwischen dem die Druckvorlage aufnehmenden Mittel, zum Beispiel der Ansteuerungs­ matrix, und einer Gegenelektrode statt, die mit dem Fluid vorzugsweise über eine Elektrolytbrücke elek­ trisch verbunden ist. Die Eigenschaften des Fluids lassen sich mittels Energiebeaufschlagung derart beeinflussen, daß es entweder in der Säure bezie­ hungsweise Lauge löslich beziehungsweise unlöslich ist. Dies hat den Vorteil, daß im unlöslichen Zu­ stand die Druckvorlage vor Umwelteinflüssen und auch vor einer Zerstörung durch Fehlbedienungen (wenn beispielsweise beim Waschen des Gummituchs Säure auf die Druckvorlage gelangt) geschützt ist. Erfindungsgemäß ist somit auf einfache Weise eine Druckvorlage haltbar zu erstellen. Sobald also das zu druckende Bild durch entsprechende Ausbildung von Strompfaden erstellt worden ist, wird dieses mit der Behandlungsvorrichtung einer Energiebeauf­ schlagung unterzogen. Dies kann durch Belichtung und/oder ultraviolette Strahlung (UV) und/oder Tem­ peraturbeaufschlagung geschehen. Damit wird das Fluid aus seinem löslichen in den unlöslichen Zu­ stand überführt. Nunmehr kann der Druckprozeß er­ folgen. Soll das Druckbild "gelöscht" werden, so ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung mög­ lich, nochmals die Energiebeaufschlagung mittels der Behandlungsvorrichtung vorzunehmen, wobei in Abhängigkeit von der Art des Fluids vorzugsweise gegenüber der zuvor erwähnten Energiebeaufschlagung andere Parameter (andere Wellenlänge, andere Be­ handlungszeit) verwendet werden, um es aus dem un­ löslichen Zustand wieder in den löslichen Zustand zu überführen.

Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung und zwar zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Druckformzylinder einer Druckmaschine,

Fig. 2 eine mit einer Elektrodenanordnung versehene Druckform in abgewickelter Darstellung gemäß der Linie A-B in Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Detailansicht der Ober­ fläche der Druckform,

Fig. 4 die Darstellung gemäß Fig. 3, jedoch mit aktivierter Elektrode sowie Gegenelektro­ de,

Fig. 5 eine der Fig. 4 entsprechende Darstel­ lung nach Beendigung eines elektrochemi­ schen Prozesses,

Fig. 6 ein Flußdiagramm und

Fig. 7 eine schematische Querschnittsansicht der Druckmaschine, die eine separate Druck­ bild-Erzeugungseinrichtung aufweist.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gegenstand ge­ mäß der deutschen Patentanmeldung P 40 21 662.4-51, so daß der gesamte Inhalt (Ansprüche, Beschreibung, Zeichnungen) der genannten Patentanmeldung zum In­ halt der hier vorliegenden Patentanmeldung gemacht wird.

Die nicht näher dargestellte Druckmaschine weist ein Farbwerk und ein Feuchtwerk auf, wobei Farb- und Feuchtmittel über eine Walzenanordnung einem Druckformzylinder zugeführt werden.

Die Fig. 1 zeigt - im Querschnitt - eine Ausfüh­ rungsform eines Druckformzylinders 33, der auf sei­ ner Mantelfläche eine Druckform 32 trägt. Die Fig. 2 zeigt die Druckform 32 als Abwicklung entlang der Linie A-B der Fig. 1. Die Druckform 32 kann als auf den Druckformzylinder 33 aufsetzbare Hülse oder als aufspannbare Platte ausgebildet sein. Alterna­ tiv ist es jedoch auch möglich, daß die Druckform 32 Bestandteil des Druckformzylinders 33 ist, das heißt, diese Teile bilden eine homogene Baueinheit.

Allen Ausführungsvarianten ist gemeinsam, daß an der Oberfläche der Druckform 32 eine Elektrodenan­ ordnung 38 ausgebildet ist, die eine Vielzahl von matrixartig angeordneten Elektroden 39 aufweist. Die einzelnen Elektroden 39 sind durch Isolierstege 40 elektrisch voneinander getrennt. Ihre Quer­ schnittsabmessungen sind äußerst gering. Beispiels­ weise können sie als Quadrate mit einer Kantenlänge von 4,5 µm ausgebildet sein, wobei der Isoliersteg eine Dicke von 0,5 µm aufweist. Beim Ausführungs­ beispiel bildet die Flächenmatrix 3,3·10¹⁰ Flä­ chenelemente (Elektroden 39). Beispielsweise ist es möglich, diese Flächenmatrix mit Hilfe der Mikrome­ chanik herzustellen.

Die einzelnen Elektroden 39 lassen sich mittels ei­ ner nicht näher dargestellten Steuereinrichtung 41 ansteuern, das heißt, mit einer Spannung beauf­ schlagen, wobei ein Pol der Spannungsquelle mit den jeweils angesteuerten Elektroden 39 und der andere Pol der Spannungsquelle mit einer noch näher zu be­ schreibenden Gegenelektrode verbunden ist. Für die Ansteuerung weist die Steuereinrichtung 41 Adres­ sierbausteine 42 auf.

In der Fig. 3 ist die Ausbildung der Elektrodenan­ ordnung 38 näher dargestellt. Jede Elektrode 39 überragt mit einem Abschnitt 44 die Oberfläche 45 der Druckform 32. Hierdurch werden zwischen den einzelnen Elektroden 39 Vertiefungen 46 ausgebil­ det, die insgesamt eine Kapillarstruktur 47 bilden. Es ist auch möglich, daß die Elektroden-Anordnung eben ausgebildet ist.

Es wird davon ausgegangen, daß das Sujet eines be­ stimmten, zu druckenden Bildes als Dateninformation aufbereitet wurde, wobei die Daten nunmehr der Steuereinrichtung 41 zur Verfügung stehen. Ferner sei davon ausgegangen, daß die Oberfläche 45 der Druckform 32 sauber ist; sie wurde beispielsweise mittels einer Wascheinrichtung gereinigt.

Zur Erzeugung einer Druckvorlage wird zunächst auf die Oberfläche 45 der Druckform 32 ein Fluid 48 ganzflächig aufgebracht (Fig. 3, 4, 5). Bei dem Fluid 48 kann es sich um ein Farbmittel (Druck­ farbe) handeln oder es ist eine vom Farbmittel un­ abhängige Substanz. Nach dem vollflächigen Aufbrin­ gen erfolgt die Erstellung der Druckvorlage. Hierzu wird der Elektrolyt 36 mittels einer Elektrolyt-Zu­ führeinrichtung auf die Fluidschicht der Druckform 32 aufgetragen. Entsprechend dem zu erstellenden Sujet wird dann anschließend eine Stromflußeinrich­ tung 57 aktiviert, das heißt, es werden mittels der Steuereinrichtung 41 die entsprechenden Elektroden 39 angesteuert. Sie nehmen das Potential eines Pols der Spannungsquelle an. Der Elektrolyt 36 steht - wie aus Fig. 4 ersichtlich - mit einer Gegenelek­ trode 49 in Verbindung, die an dem anderen Pol der Spannungsquelle liegt. Diese Spannungsbeaufschla­ gung führt an der Grenzschicht 50 zwischen dem Fluid 48 und dem Elektrolyten 36 zu einer elektro­ chemischen Reaktion. Entlang des Strompfads 51, der sich zwischen Elektrode 39 und Gegenelektrode 49 ausbildet, wird das Fluid 48 entfernt. Dies erfolgt durch Lösung in dem Strompfad 51 aufgrund des Stromflusses gebildeter Säure oder Lauge. Das Fluid 48 ist also in Säure oder Lauge löslich. Im Bereich der nicht angesteuerten Elektroden 39 verbleibt das Fluid 48. Hierdurch ist es möglich, die Druckvor­ lage zu erstellen. Um diese zu "konservieren", das heißt, stabil gegen äußere Einflüsse zu machen, er­ folgt nach der Druckvorlagenerstellung eine Ener­ giebeaufschlagung mit einer Behandlungsvorrichtung 60, die das Fluid 48 von seinem löslichen Zustand in einen unlöslichen Zustand überführt. Die Behand­ lungsvorrichtung 60 sendet Licht-, Ultraviolett (UV)- und/oder Wärmestrahlung aus. Anschließend kann mit dem eigentlichen Druckprozeß begonnen werden. Hierzu werden der Druckform 32 Feucht- und Farbmit­ tel in üblicher Weise zugeführt. Durch den zuvor beschriebenen elektrochemischen Prozeß sind hydro­ phobe und hydrophile Bereiche gebildet worden. Und zwar weisen die den angesteuerten Elektroden 39 zu­ geordneten Bereiche hydrophile und die den nicht angesteuerten Elektroden 39 zugeordneten Bereiche hydrophobe Eigenschaften auf. Insofern läßt sich - entsprechend der klassischen Offset-Technik - der Druckprozeß durchführen.

Um nach Beendigung eines Druckauftrags für einen Druckvorlagenwechsel die Druckvorlage wieder zu entfernen, wird sie nochmals mittels der Behand­ lungsvorrichtung 60 mit Energie beaufschlagt, wobei vorzugsweise gegenüber der ersten Energiebeauf­ schlagung andere Parameter (Wellenlänge der Strah­ lung, Behandlungszeit) eingesetzt werden, wodurch das Fluid 48 wieder in seinen Ausgangszustand, näm­ lich in einen löslichen Zustand, zurückgeführt wird. Mittels einer Wascheinrichtung oder derglei­ chen kann dann die Druckform 32 gesäubert werden.

In der Fig. 6 ist der zuvor beschriebene Prozeß verdeutlicht. Im Prozeßschritt 61 erfolgt die Er­ stellung der Druckvorlage. Anschließend wird mit­ tels der Behandlungsvorrichtung 60 die Energiebe­ aufschlagung vorgenommen.

Im Schritt 62 liegt dann die Druckvorlage in dem unlöslichen Zustand vor. In diesem Zustand erfolgt der Druckprozeß. Nach Beendigung des Druckprozesses wird wiederum die Behandlungsvorrichtung 60 (oder eine weitere andere) eingesetzt, um den löslichen Zustand der Druckvorlage (des Fluids) herbeizufüh­ ren. Im Schritt 63 ist der lösliche Zustand des Fluids wiederhergestellt, so daß ein neues Druck­ bild auf der Druckvorlage erstellt werden kann.

Bei dem Fluid 48 kann es sich um eine Flüssigkeit, insbesondere um eine pastöse Masse, handeln. Alter­ nativ ist es jedoch auch möglich, daß das Fluid einen festen Ausgangszustand aufweist, nämlich als Folie ausgebildet ist. Diese Folie wird zur Erstel­ lung des Druckbildes mittels der erwähnten Fluid­ auftragseinrichtung auf den Druckformzylinder 33 aufgebracht. Beim Aufzug einer dünnen, stromlei­ tenden und hydrophoben Folie, die das Fluid 48 bil­ det, bleibt der verfahrenstechnische, zuvor be­ schriebene Prozeß der Druckbilderzeugung unverän­ dert. Die Folie kann über bekannte Papiertransport­ einrichtungen der Maschine oder über eigens entwic­ kelte Zuführeinrichtungen dem Druckformzylinder 33 der Druckmaschine zugeordnet werden.

Das Fluid 48 besteht aus Kunststoff. Insbesondere weist es Diazoniumverbindungen auf oder besteht aus diesen. Alternativ ist es auch möglich, daß das Fluid aus Aziden besteht oder diese aufweist. Fer­ ner ist es vorteilhaft, wenn das Fluid aus Diazo­ chinonen besteht oder diese aufweist.

Als Elektrolyt 36 wird vorzugsweise eine wäßrige Lösung von Salzen, insbesondere Kaliumchlorid (KCl) oder Natriumchlorid (NaCl) verwendet.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 7 kann an­ stelle einer Druckbilderzeugung auf dem Druckform­ zylinder 33 der Druckmaschine auch vorgesehen sein, daß die Erstellung einer Druckvorlage mittels einer separaten Druckbild-Erzeugungsvorrichtung 64 vorge­ nommen wird und daß nach Fertigstellung der Druck­ vorlage diese zu dem Druckformzylinder 33 übertra­ gen wird. Im einzelnen zeigt die Fig. 7 ein Druck­ werk 65 der Druckmaschine mit Farb- und Feuchtwerk 66, einem Gummituchzylinder 67, einem Gegendruckzy­ linder 68 sowie Transferzylindern 69.

Mit der Druckbild-Erzeugungsvorrichtung 64 wird das Fluid 48 über eine Walzenanordnung 70 auf einen Zy­ linder 71 aufgebracht, der mit einem Sektor in ein Elektrolytbad 72 ragt, in dem auch die Gegenelek­ trode 49 untergebracht ist. Der Zylinder 71 weist die zuvor beschriebene Elektrodenanordnung 38 auf. Nach dem Auftragen des Fluids 48 auf dem Zylinder 71 wird dort durch entsprechende Ansteuerung der Elektroden 39 das Druckbild erzeugt und dies wird anschließend mittels eines Umdruck-Vorgangs auf die Mantelfläche des Druckformzylinders 33 übertragen. Dort wird dann das übertragene Druckbild mit der Energiestrahlung der Behandlungsvorrichtung 60 be­ aufschlagt, wodurch das Fluid 48 aus seinem lösli­ chen in den unlöslichen Zustand überführt wird. An­ schließend kann dann der Druckvorgang erfolgen.

Sofern das Fluid 48 als Folie ausgebildet ist, kann die Walzenanordnung 70 zur Übertragung eines flüs­ sigen Fluids 48 entfallen. Mittels einer entspre­ chenden Fluidauftragseinrichtung wird dann die Fo­ lie auf den Zylinder 71 aufgespannt und - entspre­ chend dem beschriebenen Prozeß - mit dem Druckbild versehen. Es erfolgt dann eine Folienübergabe vom Zylinder 71 zum Druckformzylinder 33.

Die Beaufschlagung der Folie mit der Behandlungs­ vorrichtung 60 kann entweder auf dem Zylinder 71 oder aber auf dem Druckformzylinder 33 oder auf dem Transportweg erfolgen.

Während des Fortdruckes wird der Zylinder 71 vom Druckformzylinder 33 abgestellt, so daß schon wäh­ rend des Druckprozesses bereits eine neue Druckform auf dem Zylinder 71 hergestellt werden kann.

Wie bereits erwähnt, kann es sich bei dem Fluid 48 um die Druckfarbe oder eine separate Substanz han­ deln. Ferner ist es insbesondere vorteilhaft, wenn das Fluid mittels der Behandlungsvorrichtung mit IR-Strahlung getrocknet und dadurch nach dem Be­ schriften in den unlöslichen Zustand überführt wird. Das so stabilisierte Fluid kann nach Beendi­ gung des Druckvorgangs durch entsprechende Wasch­ mittel entfernt werden. Nach der bereits erwähnten Weiterbildung der Erfindung ist es jedoch auch mög­ lich, daß das stabilisierte Fluid nochmals einer Energiebeaufschlagung mit der Behandlungsvorrich­ tung unterzogen wird, wodurch es wieder seinen lös­ lichen Zustand (destabilisierten Zustand) einnimmt, so daß eine besonders einfache Entfernung möglich ist.

Claims (1)

1. Verfahren zur Herstellung einer Druckform für eine im Flachdruckverfahren arbeitende Druckmaschine, wobei zur Erzeugung der Druckform auf ihre Oberfläche eine hydrophobe Schicht vollflächig aufgebracht wird und diese Schicht elektrochemisch bildmäßig entsprechend dem zu druckenden Sujet zur Freilegung von hydrophilen Bereichen entfernt wird, wobei zur Mehrfachbebilderung die hydrophobe Schicht ein Fluid ist, eine Elektrodenanordnung vorgesehen ist, die eine Kapillarstruktur aufweist und die hydrophilen Bereiche durch Ausbildung entsprechender Strompfade in der Kapillarstruktur freigelegt werden, indem die hydrophobe Schicht auf elektrochemischem Weg wieder entfernt wird nach der deutschen Patentanmeldung P 40 21 662, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid (48) mittels Bestrahlung von elektromagnetischen Wellen fixiert wird und daß das Fluid (48) durch nochmalige Bestrahlung mittels elektromagnetischer Wellen zur Neubebilderung in den flüssigen Zustand zurückverwandelt wird.