DE4430555C1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Druckform - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer Druckform durch bildmäßig gesteuerte Erwärmung einer Oberflächenschicht mittels eines oder mehrerer Laserstrahlen und Aufbringung der angesteuerten Flächenelemente auf eine Druckform, insbesondere auf einen nahtlosen Druckformzylinder.

Eine derartige Beschichtung einer Druckform, auf der ein zu druckendes Bild durch entsprechende hydrophobe und hydrophile Bereiche darstellbar ist, insbesondere mittels eines Lasers, ist aus der DE 32 48 178 C2 bekannt. Eine druckfarbenannehmende Schicht wird auf einen nahtlosen Druckzylinder mit einer anodisierten oder gebürsteten Alu-Oberfläche durch die thermische Erwärmung einer Transferfolie mit einem Halbleiterlaser übertragen. Zur wiederholten bildmäßigen Beschichtung einer derartigen Druckform sind innerhalb der Druckmaschine Baugruppen, bestehend aus einer Zuführeinrichtung für eine Thermotransferfolie an den Zylinder, einem mit der Rotationsbewegung des Druckformzylinders koordinierbaren Laserdruckkopf, so wie aus einer elektronisch gesteuerten Bildpunkte-Übertragungseinheit zur Aktivierung des Laserdruckkopfes und einem Element, das die bildmäßige Beschichtung von der Druckform wieder abheben kann, angeordnet.

In der US-Patentschrift 3,945,318 wird einerseits angesprochen, daß eine Materialübertragung von einer Thermotransferfolie auf eine Druckform nur dann in befriedigender Weise möglich ist, wenn die Folie und die Druckform in ständigem, gleichmäßigem Kontakt zueinander oder zumindest sehr dicht zueinander stehen. Andererseits wird darin eine Problematik diskutiert, die gerade beim laserinduzierten Thermotransferverfahren auftritt:
Durch die kurzzeitige lokale Erhitzung, d. h. Absorbtion der Laserenergie, des Thermotransfermaterials, das in geeigneter Weise mit einem thermoplastischen, thermoreaktiven oder thermoadhäsiven Stoff beschichtet ist, wird das Material nicht nur geschmolzen, sondern es werden auch unerwünschte gasförmige Verbrennungsprodukte gebildet, die sich dann zwischen der Thermotransferfolie und der zu bebildernden Druckformoberfläche befinden.

Dieser Effekt kann während der Bebilderung zu einer erheblichen Beeinträchtigung der bildmäßigen Übertragung von Flächenelementen aus der Folie führen, denn sich eine Gasschicht zwischen der Thermotransferfolie und der Druckformoberfläche aufbauen kann, die den gleichmäßigen Kontakt von Folie und Druckform oder das dichte Anliegen derselben verungleichmäßigt.

Deshalb wird beim Gegenstand der US-PS 3, 945,318 vorgeschlagen, mittels elektrostatischer Anziehung, d. h. elektrostatischer Aufladung z. B. der Thermotransferfolie, die Druckform und die Thermotransferfolie in ständigem Kontakt zueinander zu halten, wobei die Druckform mit einer gekörnten oder aufgerauhten lithographischen Oberfläche ausgeführt ist, so daß das Gas durch Kanäle zwischen der Druckformoberfläche und der Folie entweichen kann.

Desweiteren ist in der DE 29 27 375 C2 ein Verfahren beschrieben, bei dem durch Unterdruck die Druckformoberfläche und die Thermotransferfolie in gutem Kontakt zueinander gehalten werden.

Der Unterdruck wird hierbei durch das Thermotransfermaterial hindurch erzeugt, wobei in das Trägermaterial der Folie eine Vielzahl von Kanälen zum Absaugen der Luft zwischen Folie und Druckformoberfläche eingearbeitet sind.

Diese bekannten Lösungsmöglichkeiten des Problems der störenden Gasbildung beim laserinduzierten Thermotransfer eignen sich entweder nur zur Anwendung bei der Bebilderung rauher Druckformoberflächen (z. B. Aluminiumdruckplatte) außerhalb der Druckmaschine oder bedingen ein aufwendiges Herstellungsverfahren der Thermotransferfolie, bzw. der zu bedruckenden Oberfläche.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein gattungsgemäßes Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens dahingehend weiterzubilden, daß eine einfache, in die Druckmaschine integrierbare Druckformherstellung, insbesondere auf einem nahtlosen Druckformzylinder mit einer glatten Oberfläche möglich ist, ohne daß die bei der Laser-Bebilderung entstehenden Gase die Materialübertragung von der Thermotransferfolie, d. h. die Bebilderungsqualität erkennbar stören.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in überraschend einfacher Weise durch die im Kennzeichen des übergeordneten Verfahrensanspruchs und des übergeordneten Vorrichtungsanspruches gelöst.

Dadurch daß eine bandförmige Transferfolie mit einer Bandbreite, die bezogen auf die Druckformbreite klein ist, verwendet wird und diese Transferfolie zwischen der Druckformoberfläche und dem Laserstrahl dicht an der Druckformoberfläche während der Bebilderung kontinuierlich durchgeführt wird und dabei gleichzeitig synchron zur Bewegung des Laserstrahls über die Druckformbreite bewegt wird, kann ein guter Kontakt oder ein definierter Abstand des Thermotransfermaterials zur Druckformoberfläche, eingehalten werden, da das bei der Laserbebilderung erzeugte Gas aufgrund der kleinflächigen Gegenüberstellung von Druckform und Transferfolie in ausreichendem Maße entweichen kann.

Ein weiterer ganz besonderer Vorteil der Verwendung einer vergleichsweise sehr schmalen bandförmigen Transferfolie ist, daß die Transferfolie sehr viel dünner, als der bisherige Stand der Technik dies zugelassen hat, sein kann.

Dadurch daß die bandförmige Transferfolie mit einer Bandbreite, die lediglich einen kleinen Bruchteil der Druckformbreite beträgt, mittels des Bandtransportmechanismus zwischen der Druckform und dem Druckkopf in unmittelbarer Nähe zur Druckformoberfläche durchführbar ist und dadurch, daß der Bandtransportmechanismus mit einer mit dem Druckkopf gekoppelten Traversiereinheit zusammenwirkt ist die Transferfolie gleichförmig zur Bewegung des Druckkopfes über die Druckformbreite bewegbar, so daß der laserinduzierte, mittels einer Steuerungseinheit in bekannter Weise entsprechend einem zu übertragenden Bild angesteuerte Thermodruckkopf bei jedem Bildpunkt Wärme auf die Thermotransferfolie einleiten, damit eine punktuelle Übertragung der farbannehmenden Beschichtung des Transferbandes vornehmen und so die komplette Druckform, insbesondere den kompletten nahtlosen Druckformzylinder rundum bebildern kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben. So kann die Bandbreite der Transferfolie in Abhängigkeit von der Anzahl der Bebilderungskanäle eines entlang der Achse eines rotierenden Druckformzylinders traversierenden Laserdruckkopfes gewählt werden, also druckkopfbreit ausgeführt sein.

Ein besonders bevorzugtes Verfahren für den Thermotransfer kann darin bestehen, daß die Transferfolie während der Bebilderung mit einer der Relativbewegung des Druckformzylinders gleichgerichteten, jedoch bezogen auf die Oberflächengeschwindigkeit der Druckform vorzugsweise um den Faktor 1,2 höheren Geschwindigkeit durchgeführt wird. Auf diese Weise läßt sich aufgrund der Luftströmung zwischen der Transferfolie und der Druckformoberfläche besser das undefinierte Abheben der Transferfolie von der Oberfläche des Druckformzylinders während der Laserbebilderung verhindern.

Eine weitere vorteilhafte Variante des Verfahrens mit den gleichen vorteilhaften Effekten besteht darin, die Transferfolie während der Bebilderung in der der Rotationsbewegung des Druckformzylinders entgegengesetzter Richtung zwischen Druckformoberfläche und Druckkopf hindurchzuführen, wodurch eine sehr schnelle Relativbewegung der Transferfolie erreichbar ist.

Die Durchführungsgeschwindigkeit der Transferfolie kann jedoch auch gleichgerichtet und kleiner als die Oberflächengeschwindigkeit oder auch gleich der Oberflächengeschwindigkeit des Druckformzylinders sein.

Welche der aufgeführten Varianten das beste Bebilderungsresultat liefert, ist abhängig von der Dicke der Transferfolie, sowie von der eingestellten Bandspannung.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen stark schematisiert:

Fig. 1 Eine Seitenansicht einer Vorrichtung für den Thermotransfer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem ersten Bandführungsmechanismus,

Fig. 2 eine mögliche Anstellung der Transferfolie zur Druckformoberfläche aus perspektivischer Sicht,

Fig. 3 eine weitere mögliche Anstellung der Transferfolie zur Druckformoberfläche aus perspektivischer Sicht,

Fig. 4 ein zweiter Bandführungsmechanismus aus perspektivischer Sicht.

Die Ansteuerung, der Aufbau und die Wirkungsweise eines einen oder mehrere Laserstrahlen aussendenden Druckkopfes sind an sich bekannt und bedürfen daher im vorliegenden Zusammenhang keiner näheren Erläuterung mehr.

Fig. 1 zeigt einen nahtlosen Druckformzylinder 1 auf dessen Oberfläche ein einen oder mehrere Laserstrahlen aussendender Laserdruckkopf 2 zielgerichtet ist. Der Laserdruckkopf 2 ist auf einer Traversiereinheit 3 angeordnet, mittels dieser er über die Breite B des Druckformzylinders 1 bewegt werden kann. Ein Bandtransportmechanismus, bestehend aus einer Vorrats- 4 und einer Aufwickelrolle 5 (die Kennzeichnung der Vorrats- 4 und der Aufwickelrolle 5 ist lediglich stellvertretend für eine Laufrichtung der Thermotransferfolie 8, in umgekehrter Richtung müßte es selbstverständlich Vorrats- 5 und Aufwickelrolle 4 heißen), zwei Anstellungsrollen, 6a, 6b und vier Führungsrollen 7a, 7b, 7c, 7d führen eine Thermotransferfolie 8 zwischen dem Druckformzylinder 1 und dem Druckkopf 2 unmittelbar an oder mit einem linienförmigen Kontakt mit der Druckformoberfläche durch.

Der Laserdruckkopf 2 und der Bandführungsmechanismus 4, 5, 6, 7 sind gemeinsam auf der Traversiereinheit 3 angeordnet.

Fig. 2 zeigt in der Perspektive die bandförmige Transferfolie 8 mit einer Bandbreite b, die bezogen auf die Druckformbreite B klein ist. Die Transferfolie 8 wird während der Bebilderung mittels der Anstellungsrollen 6a, 6b an die Oberfläche des Druckformzylinders 1 nur in dem kleinen Bereich, der gerade vom Laser beaufschlagt wird, angestellt, so daß höchstens ein linienförmiger Kontakt der Transferfolie 8 zum Druckformzylinder 1 auftreten kann.

In Fig. 2 ist die Anordnung der Anstellungsrollen 6a, 6b und damit die Anstellung der Transferfolie 8 so gewählt, daß der Bandlauf des angesteuerten Bereichs der Transferfolie 8 tangential zum Druckformzylinder verläuft.

Eine andere Möglichkeit zeigt Fig. 3, hier sind die Anstellungsrollen 6a, 6b so angeordnet, daß der Bandlauf des angestellten Bereichs der Transferfolie 8 schräg zur Tangente am Druckformzylinder 1 verläuft. Damit ist eine definierte Anpressung der Transferfolie 8 an die Druckformoberfläche mittels einer der Anstellungsrollen 6b möglich.

In bekannter und deshalb nicht gezeigter Weise sind die Vorrat- 4 und die Aufwickelrolle 5 mittels elektronisch regelbaren Motoren angetrieben, so daß während des Transports der Transferfolie 8 die Bandspannung konstant gehalten werden kann. Die Transportrichtung und die Traversierbewegung sind in Fig. 2 und 3 mittels Pfeilen verdeutlicht. Es ist selbstverständlich, daß der Transport der Transferfolie auch in die umgekehrte Richtung weisen kann.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens für den laserinduzierten Thermotransfer zeigt die Fig. 4. Hier umfaßt der Bandtransportmechanismus eine jeweils ortsfest angeordnete Vorrats- 10 und eine Aufwickelrolle 11 (selbstverständlich ist auch hier die Kennzeichnung 10 und 11 für Vorrats- und Aufwickelrolle austauschbar), die beiden zum Druckformzylinder 1 achsparallel angeordneten Rollen 6a, 6b zur Anstellung der Transferfolie 8 an die Druckformoberfläche, sowie zwei weitere Umlenkrollen 12a, 12b. Die Anstellungsrollen 6a, 6b und Umlenkrollen 12a, 12b sind in fester Anordnung zueinander, jedoch unabhängig von der ortsfest angeordneten Vorrats- 10 und der Aufwickelrolle 11 zusammen mit dem Laserdruckkopf 2 mittels einer Traversiereinheit entlang der Breite B des Druckformzylinders 1 traversierbar.

In den Ausführungsbeispielen weist die Transferfolie vorzugsweise eine Bandbreite von 12 mm und eine Dicke von ca. 6 µ auf. Im Vergleich dazu beträgt typischer Weise die Breite B eines Druckformzylinders 50 cm.

Das erfindungsgemäße Konzept soll zwar in eine Druckmaschine integrierbar sein, die Erfindung ist jedoch keinesfalls auf die bildmäßige Beschichtung einer Druckform innerhalb einer Druckmaschine beschränkt, sondern eignet sich prinzipiell auch zur Herstellung einer Druckform außerhalb einer Druckmaschine. Dabei kann der Druckbildträger ein nahtloser Druckformzylinder, eine Zylinderhülse, oder auch eine konventionelle, unbeschichtete Druckplatte, die auf einen Druckzylinder aufgespannt ist, sein.

Claims (16)

1. Verfahren zur Herstellung einer Druckform durch bildmäßig gesteuerte Erwärmung einer Oberflächenschicht mittels eines oder mehrerer Laserstrahlen (L) eines Laserdruckkopfes (2) und Aufbringung der angesteuerten Flächenelemente auf eine Druckform, insbesondere auf einen nahtlosen Druckformzylinder (1), dadurch gekennzeichnet, daß eine bandförmige Transferfolie (8) mit einer Bandbreite (b), die bezogen auf die Druckformbreite (B) klein ist, so daß das bei der Laserbebilderung erzeugte Gas aufgrund der kleinflächigen Gegenüberstellung von Druckform (1) und Transferfolie (8) in ausreichendem Maße entweichen kann, verwendet wird, diese Transferfolie (8) zwischen der Druckform (1) und der oder den Laserstrahlen (L) dicht an der Druckformoberfläche während der Bebilderung kontinuierlich durchgeführt wird und dabei gleichzeitig und synchron zur Bewegung des oder der Laserstrahlen (L) über die Druckformbreite (B) bewegt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandbreite (b) der Transferfolie (8) in Abhängigkeit von der Anzahl der Bebilderungskanäle des entlang der Achse eines rotierenden Druckformzylinders (1) traversierenden Laserdruckkopfes (2) gewählt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anstellung der Transferfolie (8) zur Druckformoberfläche so gewählt wird, daß der Bandlauf tangential zur Druckformoberfläche verläuft und die Transferfolie (8) der Druckformoberfläche nur in dem Bereich, der gerade bebildert wird, gegenübersteht.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anstellung der Transferfolie (8) zur Druckformoberfläche so gewählt wird, daß der Bandlauf schräg zur Tangente an der Druckoberfläche verläuft.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Transferfolie (8) während der Bebilderung mit einer der Relativbewegung des Druckformzylinders (1) gleichgerichteten, jedoch bezogen auf die Oberflächengeschwindigkeit der Druckform höheren Geschwindigkeit transportiert wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Transferfolie (8) um den Faktor 1,2 schneller als die Rotationsgeschwindigkeit des Druckformzylinders (1) transportiert wird.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Transferfolie (8) während der Bebilderung mit einer der Relativbewegung des Druckformzylinders (1) gleichgerichteten, jedoch bezogen auf die Überflächengeschwindigkeit der Druckform kleineren Geschwindigkeit transportiert wird.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Transferfolie (8) während der Bebilderung in der der Rotationsbewegung des Druckformzylinders (1) entgegengesetzter Richtung transportiert wird.

9. Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Transferfolie (8) während der Bebilderung mit einer der Rotationsbewegung des Druckformzylinders (1) gleichgerichteten und gleichgroßen Geschwindigkeit transportiert wird.

10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandspannung der Transferfolie (8) beim Bebildern konstant gehalten wird.

11. Vorrichtung zur Herstellung einer Druckform zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem einen oder mehrere Laserstrahlen (L) aussendenden, über die Druckformbreite (B) traversierbaren Druckkopf (2), der mittels einer Steuerungseinheit entsprechend eines zu übertragenden Bildes kontrollierbar ist, mit einem Bandtransportmechanismus zur kontinuierlichen Führung einer Transferfolie (8) zwischen der Druckform (1) und dem Druckkopf (2), dadurch gekennzeichnet, daß der Bandtransportmechanismus in geeigneter Weise zur Führung einer bandförmigen Transferfolie (8), deren Bandbreite (b) bezogen auf die Druckformbreite (B) klein ist, so daß das bei der Laserbebilderung erzeugte Gas aufgrund der kleinflächigen Gegenüberstellung von Druckform (1) und Transferfolie (8) in ausreichendem Maße entweichen kann, ausgebildet ist, und mit einer mit dem Druckkopf (2) gekoppelten Traversiereinheit (3) zusammenwirkt, mittels dieser zumindest der die Flächenelemente abgebende Teil der Transferfolie (8) gleichförmig zur Bewegung des Druckkopfes (2) über die Druckformbreite (B) bewegbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Bandtransportmechanismus eine Vorrats- (4, 10) und eine Aufwickelrolle (5, 11), sowie mindestens zwei zur Druckformbreite (B) achsparallel angeordnete Rollen (6a, 6b) zur Anstellung der Transferfolie (8) an die Druckformoberfläche umfaßt, und daß der Bandtransportmechanismus (4, 5, 6) sowie der Druckkopf (2) auf einer gemeinsamen Traversiereinheit (3) montiert sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Bandtransportmechanismus eine jeweils ortsfest angeordnete Vorrats- (10) und eine Aufwickelrolle (11), mindestens zwei zum Druckformzylinder (1) parallel angeordnete Rollen (6a, 6b) zur Anstellung der Transferfolie (8) zur Druckformoberfläche, sowie mindestens zwei weitere Umlenkrollen (12a, 12b) umfaßt, wobei die Rollen (6a, 6b) und die Umlenkrollen (12a, 12b) unabhängig von der Vorrat- (10) und Aufwickelrolle (11), zusammen mit dem Druckkopf (2) mittels einer Traversiereinheit über die Druckformbreite (B) bewegbar sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrat- (4, 10) und die Aufwickelrolle (5, 11) mittels elektronisch regelbaren Motoren antreibbar sind, so daß während des Transports der Transferfolie (8) die Bandspannung konstant haltbar ist.

15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (6a, 6b), zur Anstellung der Transferfolie (8) zur Druckformoberfläche so angeordnet sind, daß der Bandlauf tangential zur Druckformoberfläche gerichtet ist.

16. Vorrichtung nach den Ansprüchen 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (6a, 6b) zur Anstellung der Transferfolien (8) zur Druckformoberfläche so angeordnet sind, daß der Bandlauf schräg zur Tangente an der Druckformoberfläche gerichtet ist.