DE4427152A1 - Verfahren zum Reinigen von Druckformen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von Druckformen, insbesondere von Tiefdruckformen, die als Walzen oder Platten ausgebildet sind und Vertiefun­ gen in der Walzen- bzw. Plattenoberfläche aufweisen. Dabei sind die in den soge­ nannten Näpfchen bildenden Vertiefungen enthaltenen und/oder die anderweitig den Druckformen anhaftenden Farbstoffreste und Verunreinigungen vollständig zu entfernen.

In Abhängigkeit von der geforderten Druckqualität, der verschiedene Drucktechni­ ken, wie Tiefdruck, Flachdruck, Hochdruck oder Siebdruck zugrunde liegen können, sind die zur Übertragung der Druckfarbe dienenden Druckformen während ihres Einsatzes in Intervallen, aber auch vor bzw. nach ihrem Einsatz zur erneuten Verwendung gründlich von Druckfarbe, mit der beispielsweise auch Abrieb- und Staubpartikel vermengt sein können, zu reinigen.

Diese Verunreinigungen setzen sich bei Tiefdruckformen bevorzugt in den Näpf­ chen ab und verringern dementsprechend deren Aufnahmevolumen für die auf das Druckerzeugnis zu übertragende Druckerfarbe. Nach einer bestimmten Anzahl von Druckvorgängen und vor erneutem Einsatz einer nach Gebrauch in einem Magazin aufbewahrten Druckform ist daher eine gründliche Reinigung zu wiederholen.

Nach allgemein bekannten Verfahren erfolgt die Reinigung der Druckformen ausnahmslos mit Hilfe chemischer Lösungsmittel in Bädern, womit eine befriedi­ gende Reinigungswirkung durchaus erzielbar ist. Diese Verfahren sind jedoch hinsichtlich des Umganges mit Lösungsmitteln im Betrieb und der Entsorgung verbrauchter Lösungsmittelbäder problematisch und werden durch zunehmend verschärfte Umweltauflagen sehr kostspielig.

Mechanische Verfahren, z. B. unter Einsatz von Metallbürsten od. dgl., scheiden zur Reinigung von Druckformen praktisch aus. Einerseits greift eine derartige Be­ handlung die Druckformen zu sehr an. Andererseits läßt sich damit ohne unvertret­ bar großen Zeitaufwand eine gründliche Reinigung nicht bewerkstelligen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebe­ nen Art vorzuschlagen, mit dem sich eine gründliche, aber auch materialschonende Reinigung von Druckformen durchführen läßt und zudem Umweltbelastungen ohne einen besonderen Kostenaufwand vermeidbar sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, eine gleich­ mäßige Beaufschlagung der Walzen- bzw. Plattenoberfläche mit gepulsten Laserstrahlen vorzunehmen, wobei die Pulsdauer kleiner als 10 µs und die Fluenz, d. h. die Energiedichte pro Puls und jeweils bestrahltem Flächenteilstück, 0,3 bis 3 Joule pro cm² beträgt.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, bei dem mit kurzer Pulsdauer und hoher Spitzenleistung der Laserstrahlen gearbeitet wird, kann die Fluenz so niedrig gehalten werden, daß einerseits eine Beschädigung der Druckform vermieden wird und andererseits die Fluenz noch ausreicht, die der Druckform anhaftenden Farbreste nebst anderweitigen Verunreinigungen wirkungsvoll zu entfernen.

Der erfindungsgemäße Fluenzbereich reicht bei homogenem Strahlprofil völlig aus, den angestrebten Reinigungseffekt zu erzielen: Da die Druckform im allgemeinen eine metallische Oberfläche besitzt, wird das Laserlicht von der Druckform - aufgrund der hohen Reflektivität von Metallen für fast alle gängigen Laserwellen­ längen - einfach reflektiert, ohne die Druckform bei den für den Reinigungszweck benötigten Fluenzwerten zu beschädigen. Die mit Pigmenten versehenen Farb­ schichten absorbieren demgegenüber stark, sogar noch im UV-Bereich, so daß die durch einen Laserpuls eingebrachte Energie zu einer sprungartigen Temperatur­ erhöhung der bestrahlten Farbschicht führt. Die Überhitzung dieser Zone ist bei dem erfindungsgemäßen Fluenzbereich so groß, daß es zu einer explosionsartigen Absprengung der sich darin befindlichen Schicht kommt.

Da die Tiefe der Näpfchen in der Oberfläche von Tiefdruckformen typischerweise im Bereich von ca. 40 µm liegt, wird gemäß einer Ausgestaltung des erfindungs­ gemäßen Verfahrens vorgeschlagen, eine wiederholte Beaufschlagung eines jeden Flächenteilstückes der Walzen- bzw. Plattenoberfläche mit gepulsten Laserstrahlen durchzuführen und dabei durch jede Beaufschlagung eine Schichtdicke der Farb­ stoffreste bis zu 10 µm abzutragen.

Durch Versuche konnte nachgewiesen werden, daß sich zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens Laserstrahlen eignen, die mit einem gepulsten TEA- CO₂-Laser erzeugt wurden. Vergleichsversuche mit Laserstrahlen eines gepulsten Festkörperlasers, vorzugsweise eines Neodym-YAG-Lasers, oder solchen Laser­ strahlen, die mit dessen harmonischen Wellen erzeugt werden, ergaben noch bessere Reinigungsergebnisse. Optimiert werden konnten die Ergebnisse durch die Verwendung von Laserstrahlen, die mit einem Excimer-Laser, und zwar mit einem Xenon-Chlorid-Excimer-Laser, erzeugt wurden.

Um die Druckformoberfläche lückenlos abzureinigen, sieht schließlich noch eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, daß die Walzen- bzw. Plattenoberfläche spiralförmig bzw. mäanderförmig mit Laserstrahlen Flächenteil­ stück auf Flächenteilstück lückenlos beaufschlagt wird.

In der Zeichnung sind Einrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt und nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 die Seitenansicht einer Einrichtung mit einer zu reinigenden Tiefdruckwalze;

Fig. 2 die Walze gemäß Fig. 1 mit Detailansicht für die Strahlführung in Perspektive;

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Tiefdruckplatte.

Gemäß Fig. 1 besteht die Reinigungseinrichtung aus einem Xenon-Chlorid-Excimer- Laser 1 und einer Anpassungsoptik 2, mit deren Hilfe der Laserstrahlquerschnitt so eingestellt wird, daß sich auf einer zu reinigenden Oberfläche 5 einer Tiefdruckwal­ ze 4 die gewünschte Fluenz einstellt. Die Strahlpositionierung erfolgt dabei mit Hilfe eines Umlenkspiegels 3.

Die Druckwalze 4 ist drehbar um die Mittelachse 6 mit einer Antriebseinrichtung 7 lösbar gekuppelt. Die Antriebseinrichtung ist über einen Schlitten 8 so verfahr­ bar, daß mit dessen Vorschub eine axiale Verschiebung der Druckwalze 4 erfolgt.

Der Antriebseinrichtung 7 und dem Schlitten 8 ist eine Steuerung 9 zugeordnet, mit der sich alle gewünschten Rasterprogramme bewerkstelligen lassen.

Eine Absaugeeinrichtung 10 ist so ausgebildet und angeordnet, daß ihr Saug­ bereich sich auf das jeweils in Abreinigung befindliche Flächenteilstück erstreckt.

Der Excimer-Laser emittiert bei einer Wellenlänge von 308 nm und arbeitet mit einer 20-Hz-Wiederholfrequenz sowie 2 Joule Pulsenergie. Das weitgehend homo­ gene Strahlprofil hat einen rechteckigen Strahlquerschnitt.

Wie Fig. 2 zeigt, besteht die Anpassungsoptik 2 aus zwei um 90° gegeneinander verdrehten Zylinderlinsen, welche aus Quarzglas hergestellt sind. Mit diesen wird der Strahlquerschnitt auf eine Fläche von 2 cm² abgebildet. Bei dem sich damit ergebenden Fluenzwert Φ = 1 Joule/cm² bleibt die verchromte Oberfläche 5 der Tiefdruckwalze 4 unbeschädigt. Dieser Fluenzwert reicht aber auch aus, um je Laserpuls eine hinreichende Menge an Farbresten aus den Näpfchen in der Ober­ fläche 5 zu entfernen. Dabei werden Abtragtiefen von 5 bis 10 µm je Puls erzielt. Um ein mit Farbresten völlig ausgefülltes Näpfchen vollständig zu reinigen, sind somit in der Regel weniger als 10 Laserpulse erforderlich. Glatte Bereiche der Oberfläche 5 werden bereits bei der ersten Beaufschlagung der Walze 4 vollständig gereinigt.

Während Fig. 2 ein spiralartiges Aneinanderfügen von Laserfleck an Laserfleck auf der Oberfläche 5 der Tiefdruckwalze 4 zeigt, veranschaulicht Fig. 3 das mäanderförmige Aneinanderfügen von Laserfleck an Laserfleck auf der Oberfläche einer ebenen Platte.

Je nach Verschmutzungszustand der zu reinigenden Druckform wird deren Ober­ fläche in einem ersten Arbeitsgang grob gereinigt und nach diesem oder weiteren Arbeitsgängen durch einen abschließenden Arbeitsgang in einen vollständig gesäu­ berten Zustand gebracht.

Claims (6)

1. Verfahren zum Reinigen von als Walzen oder Platten ausgebildeten Druckformen, vorzugsweise Tiefdruckformen, wobei in Näpfchen bildenden Vertiefungen der Walzen- bzw. Plattenoberfläche enthaltene Farbstoffreste vollständig entfernt werden, gekennzeichnet durch eine gleichmäßige Beauf­ schlagung der Walzen- bzw. Plattenoberfläche mit gepulsten Laserstrahlen, wobei die Pulsdauer kleiner als 10 µs und die Fluenz, d. h. die Energiedichte pro Puls und jeweils bestrahltem Flächenteilstück, 0,3 bis 3 Joule pro cm² beträgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine wiederholte Beauf­ schlagung jedes Flächenteilstückes der Walzen- bzw. Plattenoberfläche mit gepulsten Laserstrahlen, wobei durch jede Beaufschlagung eine Schicht­ dicke der Farbstoffreste bis zu 10 µm abgetragen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Laser­ strahlen mit einem gepulsten TEA-CO₂-Laser erzeugt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Laser­ strahlen mit einem gepulsten Festkörperlaser, vorzugsweise einem Neodym- YAG-Laser, oder dessen harmonischen Wellenlängen erzeugt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Laser­ strahlen mit einem Excimer-Laser, vorzugsweise mit einem Xenon-Chlorid- Excimer-Laser erzeugt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen- bzw. Plattenoberfläche spiralförmig bzw. mäanderförmig mit Laserstrahlen Flächenteilstück auf Flächenteilstück lückenlos beaufschlagt wird.