DE4439007C2 - Printing process - Google Patents
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- B41F31/00—Inking arrangements or devices
- B41F31/002—Heating or cooling of ink or ink rollers
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Druckverfahren zum Bedrucken eines Bedruckstoffs mit hoher Druckgeschwindigkeit und hoher Druckqualität im Flach- oder Hochdruck. Der Be druckstoff ist vorzugsweise Papier. Das Verfahren ist je doch auch für andere zu bedruckende Materialien, wie bei spielsweise geeignete Kartonsorten und Folien, anwendbar.The invention relates to a printing method for printing a substrate with high printing speed and high print quality in flat or letterpress printing. The Be Printing material is preferably paper. The procedure is different but also for other materials to be printed, such as suitable cardboard types and foils, for example.
Die Erfindung bezieht sich auf Druckverfahren, bei denen in der Druckmaschine der Druckvorgang in einem Druckwerk abläuft. Das Druckwerk beinhaltet ein Farbwerk und je ein die Druckform und den Gegendruck tragendes Maschinen element, beispielsweise einen Druckformzylinder und einen Gegendruckzylinder, sowie beim indirekten Druck (Offset druck) einen dazwischen angebrachten Gummituchzylinder. Beim Druckvorgang wird die Druckfarbe mittels Farbwerk dosiert in dünner Schicht auf die Oberfläche der Druck form aufgebracht und von dort dem Druckmotiv entsprechend direkt oder indirekt unter mechanischem Druck auf den das Druckwerk durchlaufenden Bedruckstoff übertragen. Dort wird sie sofort so weit verfestigt, daß sie bei der Wei terverarbeitung oder Benutzung des Drucks nicht abfärbt.The invention relates to printing processes in which in the printing press the printing process in a printing unit expires. The printing unit contains one inking unit and one each the printing form and the counter pressure machines element, for example a printing form cylinder and a Impression cylinder, as well as indirect printing (offset pressure) a rubber blanket cylinder mounted in between. During the printing process, the printing ink is created using an inking unit dosed in a thin layer on the surface of the print form applied and from there according to the print motif directly or indirectly under mechanical pressure on the Transfer printing material through the printing unit. There it is immediately solidified to such an extent that with Wei processing or use of the print does not rub off.
Beim traditionellen Flach- und Hochdruck (Coldset-Druck) werden zähfließende, ölige Druckfarben eingesetzt. Für ihre Verfestigung, die unmittelbar nach ihrer Übertragung auf das Papier zumindest beginnen muß, können drei Mecha nismen kombiniert werden: 1. das Wegschlagen, d. h. die sofortige Adsorption der ganzen Druckfarbenzubereitung oder ihrer flüssig mobilen Bestandteile an das Papier fasergefüge, 2. das unmittelbare Gelieren der an mobilen Bestandteilen verarmten Druckfarbenschicht und 3. eine anschließende oxidative Trocknung.With traditional flat and letterpress printing (coldset printing) viscous, oily printing inks are used. For their solidification, immediately after their transfer on paper must at least start three mecha nisms are combined: 1. striking away, d. H. the immediate adsorption of the entire ink preparation or their liquid mobile components on the paper fiber structure, 2. the immediate gelling of the mobile Components impoverished ink layer and 3. one subsequent oxidative drying.
Alle drei Verfestigungsmechanismen werden vor allem beim Bogendruck kombiniert, wobei eine hohe Druckqualität er reichbar ist und eine Druckzylinderumfangsgeschwindigkeit von maximal 3 bis 5 m/s erreicht wird.All three solidification mechanisms are mainly used for Combined sheet printing, with a high print quality is reachable and a printing cylinder peripheral speed from a maximum of 3 to 5 m / s.
Beim Zeitungsdruck wird auf die oxidative Trocknung gänz lich und auf das Gelieren zumindest größtenteils verzich tet. Eine hohe Druckgeschwindigkeit von 8 bis 13 m/s wird durch ein relativ lockeres Papierfasergefüge erreicht, auf dem die Druckfarbe sehr schnell adsorbiert wird. Mit einem derart locker gefügten und damit auch relativ rau hen und unebenen Papier ist nur eine begrenzte Druck qualität erreichbar.In newspaper printing, the oxidative drying is added Lich and at least largely forego the gelling tet. A high printing speed of 8 to 13 m / s will achieved by a relatively loose paper fiber structure, on which the ink is adsorbed very quickly. With such a loosely fitted and therefore relatively rough Rough and uneven paper is limited printing quality achievable.
Die Druckqualität ist allgemein um so höher, je schärfer und genauer Details von Schrift und Bild wiedergegeben werden (Punktschärfe, Auflösungsvermögen), je farbstärker bedruckte Flächenanteile sich vom unbedruckten Papier ab heben (optische Dichte), je sauberer die motivgemäß unbe druckten Flächenanteile bleiben (Schmieren, Abliegen, Rückseitenverfärbungen, Punktzuwachs usw.) und je genauer die verlangten Bunttöne wiedergegeben werden. Verständli cherweise ist eine derart erhöhte Druckqualität um so schwieriger zu erreichen, je rauher, unebener und weniger weiß ein Papier und je höher die Druckgeschwindigkeit ist.The print quality is generally the higher, the sharper and reproduced details of writing and images become (point sharpness, resolution), the stronger the color printed areas of the area differ from the unprinted paper lift (optical density), the cleaner the motif printed areas will remain (smear, lay, Back discoloration, dot gain, etc.) and the more accurate the required hues are reproduced. Understandable Such an increased print quality is all the more so more difficult to achieve, the rougher, more uneven and less knows a paper and the faster the printing speed is.
Für eine hohe Druckqualität bei zugleich hoher Druckge schwindigkeit, d. h. um Druckerzeugnisse mit geglättetem, gestrichenem und/oder besonders dünnem Papier mit nicht zu knapper Farbgebung bei hoher Druckleistung zu produ zieren, hat sich das Heatset-Verfahren, dabei vor allem der Heatset-Rollenoffsetdruck, mit Druckgeschwindigkeiten von 8 bis 14 oder gar 15 m/s durchgesetzt.For a high print quality with a high printing area dizziness, d. H. to print products with smoothed, coated and / or particularly thin paper with not too short coloring with high printing performance produ grace, the heatset process has, above all heatset web offset printing, at print speeds enforced from 8 to 14 or even 15 m / s.
Bei diesem Verfahren wird die Verfestigung der frisch aufgedruckten Druckfarbenschicht durch Wärmezufuhr be schleunigt. Entscheidend dafür erforderlich sind spe zielle Heatset-Druckfarben. Bei dem ohne Zufuhr von Heiz energie funktionierenden Coldset-Verfahren, also dem Bo gendruck und dem Zeitungsdruck, werden die Fließeigen schaften der Druckfarben durch Öle, d. h. durch Sub stanzen, die bei Raumtemperatur flüssig sind und bei ih rer Anwendung nicht nennenswert verdampfen, also einen sehr niedrigen Dampfdruck haben, eingestellt. Flüchtige Lösemittel werden dort nicht eingesetzt. Bei den Heatset- Druckfarben ersetzt man diese Öle gänzlich oder größten teils durch spezielle Heatset-Öle. Das sind spezielle Mineralölprodukte, die sich u. a. dadurch auszeichnen, daß sie hoch genug sieden, um im Farb- und Druckwerk nicht vorzeitig zu verdampfen, und niedrig genug, daß sie aus der sehr dünnen, frischen Druckfarbenschicht zu einem erheblichen Anteil durch Heißluft ausgetrieben werden können. With this process, the solidification of the fresh printed ink layer by heat accelerates. Crucial for this are special specific heatset inks. With the without supply of heating coldset process, i.e. the Bo pressure and newspaper printing, become the flow own inks of the inks by oils, d. H. by sub punch that are liquid at room temperature and at ih Do not evaporate significantly in use, i.e. one have very low vapor pressure. Volatile Solvents are not used there. With the heatset Printing inks replace these oils entirely or largest partly through special heatset oils. These are special Petroleum products that may a. characterized in that they boil high enough not to be in the inking and printing unit evaporate prematurely, and low enough that they are out the very thin, fresh ink layer into one considerable proportion are driven out by hot air can.
Zum Heatset-Rollendruckverfahren gehört also prinzipiell eine konventionelle Rollendruckmaschine mit einem kon ventionellen Farbwerk, der insbesondere eine Anlage zur Trocknung, also zum Austreiben von Heatset-Öl aus der frischen Druckfarbenschicht, und eine Anlage zur Ver brennung des ausgetriebenen Öldunstes nachgeschaltet sind. Die Druckfarbenschicht im fertigen Druckerzeugnis ist teilweise durch Adsorption an das Fasergefüge des Pa piers verfestigt, zum anderen ist sie durch die Hitze trocknung so weit an Öl verarmt, daß ihre Konsistenz für die Weiterverarbeitung, den Versand und die Benutzung des Druckerzeugnisses hinreichend fest ist. Einzelheiten zu den Heatset-Verfahren sind in der Richtlinie VDI 2587 Blatt 1 "Emissionsminderung, Rollenoffsetdruckanlagen mit Heißlufttrocknung", Gründruck vom September 1993, be schrieben.In principle, heatset web printing is part of the process a conventional web press with a con conventional inking unit, in particular a system for Drying, i.e. to drive heatset oil out of the fresh ink layer, and a plant for ver combustion of the expelled oil vapor downstream are. The ink layer in the finished printed product is partly due to adsorption on the fiber structure of Pa piers solidified, on the other hand it is through the heat drying so poor in oil that its consistency for the further processing, shipping and use of the Printed product is sufficiently firm. Details about the heatset process are in the guideline VDI 2587 Sheet 1 "Emission reduction, web offset printing systems with Hot air drying ", green print from September 1993, be wrote.
Dieses bekannte Druckverfahren kann also als ein im Off setdruck, daneben mitunter auch im Hochdruck, funktio nierendes Rollendruckverfahren definiert werden, bei dem die Verfestigung einer dafür speziell erforderlichen Druckfarbenart durch Hitze, vorzugsweise durch Heißluft, beschleunigt wird. Es ermöglicht die Herstellung an spruchsvoller, hochwertiger Drucke mit hoher Druckge schwindigkeit.This known printing process can therefore be used as an off-press set printing, sometimes also in high pressure, functio renal web printing process can be defined, in which the consolidation of a specifically required Ink type by heat, preferably by hot air, is accelerated. It enables manufacturing sophisticated, high-quality prints with high pressure dizziness.
Trotz ihrer technischen Vervollkommnung und weiten Ver breitung haben die Heatset-Verfahren und auch der Heat set-Rollenoffsetdruck erhebliche Nachteile. Die Anlagen, der Energiebedarf und die Maßnahmen zur Emissionsmin derung sind sehr aufwendig. Dennoch wird die Atmosphäre durch Emissionen belastet.Despite their technical perfection and wide ver The heatset process and also the heat are widely used set web offset printing has significant disadvantages. The facilities, the energy requirement and the measures for emission min are very expensive. Still the atmosphere burdened by emissions.
In dem erforderlichen, großvolumigen Trockner dient nur 1% der aufgewandten Energie zur Verdampfung des Heatset- Öls, 95% werden für die Aufheizung der Luft und des Pa piers sowie für die Verdampfung von Wasser letztlich nutzlos verbraucht, wobei die Aufheizung und die damit verbundene Austrocknung des Papiers technisch nachteilig sind. Der Energieaufwand läßt sich dadurch vermindern, daß die Heißluft teilweise im Kreis geführt und durch eine offene Gasflamme unmittelbar aufgeheizt wird. Die erste Maßnahme erhöht den konstruktiven und räumlichen Aufwand, die zweite bedingt besondere Schutzmaßnahmen ge gen eine Explosionsgefahr und verursacht eine unkontrol lierbare teilweise Zersetzung der Heatset-Öl-Dämpfe. Aus diesem Grund kann das Öl nicht rückgewonnen werden, und das Abgas ist nach der Klasse I der TA Luft eingestuft. Die zur Abgasreinigung verwendeten Verbrennungsanlagen haben ein großes Bauvolumen. Da das den Trockner verlas sende Rohgas zwangsläufig stark verdünnt ist, ist ein starkes Stützfeuer erforderlich.In the required, large-volume dryer only serves 1% of the energy used to evaporate the heatset Oil, 95% are used to heat the air and the Pa piers and ultimately for the evaporation of water consumed useless, whereby the heating and thus associated drying of the paper technically disadvantageous are. The energy expenditure can be reduced by that the hot air is partly circulated and through an open gas flame is heated immediately. The first measure increases the constructive and spatial Effort, the second requires special protective measures explosion hazard and causes an uncontrolled partial decomposition of the heatset oil vapors. Out because of this, the oil cannot be recovered, and the exhaust gas is classified according to Class I of the TA Luft. The incineration plants used for exhaust gas cleaning have a large construction volume. Because that left the dryer sending raw gas is inevitably very dilute, is a strong support fire required.
Trotz aufwendiger Wärmeaustauscher verbrauchen Trockner und Abgasreiniger viel Energie, wobei die üblichen Ver brennungsnebenprodukte und viel Kohlendioxid emittiert werden. Hinzu kommen Schutzmaßnahmen gegen die Explo sionsgefahr und gegen den unkontrollierten Austritt von Abgas sowie entsprechend aufwendige periphere Anlagen, z. B. zur Raumlufttechnik und zur Versorgung mit Heizgas und Druckluft. Despite consuming heat exchangers, dryers consume and exhaust gas cleaners a lot of energy, the usual ver combustion by-products and emits a lot of carbon dioxide will. There are also protective measures against the Explo danger and against the uncontrolled escape of Exhaust gas and correspondingly complex peripheral systems, e.g. B. for indoor air technology and for the supply of heating gas and compressed air.
Aus der Druckschrift DE 42 05 682 A1 ist ein Flexodruck verfahren bekannt, bei dem eine thermoplastische Druck farbe mittels einer Schaumgummirolle auf eine Druckform aufgetragen wird. Eine präzise Farbgebung und hohe Druck qualität sind damit nicht erzielbar.A flexographic printing is known from the publication DE 42 05 682 A1 known process in which a thermoplastic printing ink on a printing plate using a foam rubber roller is applied. A precise coloring and high pressure quality cannot be achieved with it.
Die Druckschrift EP 0163808 A2 offenbart eine Eindruck- oder Signiervorrichtung, mit der in minderer Qualität einzelne Buchstaben mit einer in einem Stempelkissen bevorrateten Druckfarbe gedruckt werden können.EP 0163808 A2 discloses an impression or Marking device with the inferior quality individual letters with one in an ink pad stock ink can be printed.
Die Druckschrift DE 31 01 243 A1 bezieht sich auf Flexo- und Tiefdruckverfahren mit lösemittelhaltigen Druck farben. Zur besseren Entleerung der Näpfchen des Tiefdruckzylinders bzw. der Rasterwalze wird in dieser Literaturstelle vorgeschlagen, die Druckfarbe im Bereich der Rasternäpfchen lokal begrenzt zu erwärmen. Die aufge druckte Druckfarbe wird zum Verfestigen unter Verdampfung der Lösemittel erwärmt.The document DE 31 01 243 A1 relates to flexo and Gravure printing with solvent-based printing Colours. For better emptying the wells of the Gravure cylinder or anilox roller is in this Literature suggested the printing ink in the area to heat the grid cells locally. The up printed ink becomes for solidification under evaporation the solvent is heated.
Kurzfarbwerke sind aus Flexodruck-Farbwerken und aus in den 60er Jahren dieses Jahrhunderts in den USA begonnenen Entwicklungsarbeiten zum Zeitungs-Hochdruck bekannt und haben seit Ende der 80er Jahre stark Eingang in die Zei tungsdrucktechnik gefunden. Daneben sind sie nur noch im Flexodruck gebräuchlich. Kernstück eines Kurzfarbwerks ist eine spezielle Rasterwalze, die auch als Anilox-Walze bezeichnet wird. Mit ihrer Hilfe lassen sich Druckfarben so vorteilhaft dosiert zur Druckform transportieren, daß auf die sonst und bisher erforderlichen Übertragungs- und Verreiberwalzen-Systeme und die Farbdosier- und Regulier vorrichtungen verzichtet werden kann. Kurzfarbwerke wer den im Flexo-, Hoch- und Flachdruck verwendet, und zwar ausschließlich mit den üblichen, bei Raumtemperatur flüs sigen Druckfarben. Ein Überblick über ihre Verwendung und Eigenschaften wird in der Publikation von D. Loibl "Kurz farbwerke für den Zeitungsdruck" FOGRA-Forschungsbericht Nr. 3008, München 1991 gegeben. Für die Anwendung im Rah men der unten beschriebenen Erfindung sind aber auch an dere Bauprinzipien für Kurzfarbwerke geeignet, z. B. das in der Deutschen Offenlegungsschrift 33 02 872 A1 be schriebene.Short inking units are made of flexographic inking units and in started in the United States in the 1960s Development work on newspaper printing known and have had a strong foothold in the world since the late 1980s press technology found. In addition, they are only in the Flexographic printing in use. The centerpiece of a short inking unit is a special anilox roller, also called anilox roller referred to as. With their help, printing inks dosed so advantageous to the printing form that on the otherwise and previously required transmission and Distributor roller systems and the ink metering and regulating devices can be dispensed with. Short inking units who used in flexographic, letterpress and planographic printing, namely exclusively with the usual fluids at room temperature inks. An overview of their use and Properties is described in the publication by D. Loibl "Kurz Farbwerke für die Zeitungdruck "FOGRA research report No. 3008, Munich 1991. For use in the frame Men of the invention described below are also on construction principles suitable for short inking units, e.g. B. that in German Offenlegungsschrift 33 02 872 A1 wrote.
Zusammenfassend läßt sich ein Kurzfarbwerk als derjenige Teil des Gesamt-Druckwerks einer Druckmaschine defi nieren, welcher der Dosierung der flüssig zugeführten Druckfarbe mittels einer Rasterwalze und einer Vor richtung zum Abstreifen des von den Rasternäpfchen nicht aufgenommenen Mengenanteils dient und der den so für den Druck zugemessenen Mengenanteil in dünner Schicht auf kürzest möglichem Wege vollflächig zur Druckform (zum Plattenzylinder) weitertransportiert. Der kürzest mög liche Weg kann beim Flexodruck der unmittelbare Kontakt von Rasterwalze und weicher Druckform sein. Beim Flach- und Hochdruck mit ihren starr-harten Druckformen sind entweder eine weich-elastische Farbauftragswalze mit gleichem Durchmesser wie dem des Plattenzylinders oder zwei mit abweichendem, im allgemeinen kleinerem Durch messer zwischengeschaltet. Auftragswalze und/oder Plat tenzylinder können bei Bedarf mit je einer kleineren Farbwalze zur weiteren Egalisierung der aufzutragenden, dünnen Druckfarbenschicht versehen sein. Soweit ein System mehrerer Walzen und eventuell Verreiber für den Transport der Druckfarbe von der Rasterwalze zur Druck form vorgesehen ist, wird ein Mittelweg zwischen einem eigentlichen Kurzfarbwerk und einem konventionellen Wal zenfarbwerk eingeschlagen.In summary, a short inking unit can be considered as one Part of the overall printing unit of a printing press defi kidney, which is the dosage of the liquid supplied Printing ink using an anilox roller and a pre direction for stripping the from the grid cups not is used and the so for the Pressure applied proportion in a thin layer shortest possible route over the entire area to the printing form (for Plate cylinder) transported further. The shortest possible Direct contact can be made with flexographic printing of anilox roller and soft printing form. When flat and Are high pressure with their rigid-hard printing forms either with a soft-elastic inking roller same diameter as that of the plate cylinder or two with a different, generally smaller through knife interposed. Applicator roller and / or plat t cylinders can each be equipped with a smaller one Ink roller for further equalization of the applied thin ink layer. So far one System of several rollers and possibly grater for the Transport of the ink from the anilox roller to the print form is provided, a middle ground between a actual short inking unit and a conventional whale Zen inking unit struck.
Für das Druckereiwesen sind gelegentlich schon Verfahren vorgeschlagen worden, bei denen mit einer bei Raum temperatur festen, zur Verarbeitung durch Schmelzen ver flüssigten Druckfarbe gearbeitet wird. Solche Verfahren sind in den Druckschriften DE 26 35 226 A1, DE 31 38 881 A1, DE 42 05 713 A1 und DE 42 05 636 A1 be schrieben. Insbesondere die letztgenannte Druckschrift befaßt sich auch mit Verfahren zur Verarbeitung solcher Druckfarben. Einerseits sollen sie im konventionellen Tiefdruck eingesetzt werden; andererseits wird ein spe zielles Flachdruckverfahren vorgeschlagen, bei dem die zu einer Folie geformte Schmelzdruckfarbe einem Druckzylin der mit einer ebenen Oberfläche zugeführt wird. Dort soll sie gemäß dem Druckmotiv pixelweise selektiv erwärmt wer den, wobei die erwärmten und somit geschmolzenen Pixel unmittelbar auf den Bedruckstoff übertragen werden.Processes are sometimes already used for printing have been proposed with one at room temperature resistant, for processing by melting ver liquid printing ink is worked. Such procedures are in the publications DE 26 35 226 A1, DE 31 38 881 A1, DE 42 05 713 A1 and DE 42 05 636 A1 be wrote. In particular the latter publication also deals with methods of processing such Printing inks. On the one hand, they should be conventional Gravure printing can be used; on the other hand, a special target planographic printing process proposed, in which the to a foil-shaped melt printing ink a printing cylinder which is fed with a flat surface. There should they are selectively heated pixel by pixel according to the print motif the, with the heated and thus melted pixels can be transferred directly to the substrate.
Dem praktischen Einsatz solcher Verfahren stehen aller dings erhebliche Schwierigkeiten entgegen. Beim Tiefdruck ist z. B. die Näpfchenentleerung bei einer Schmelzdruck farbe sehr problematisch. Der komplizierte Verfahrensgang des Flachdruckverfahrens ist wahrscheinlich vorgeschlagen worden, weil es mit Schmelzdruckfarben im konventionellen Flachdruck unmöglich erscheint, die erforderlichen Tempe raturen einzuhalten und hinreichend dünne Druckfarben schichten zu bilden. Bei der bisher vorgeschlagenen Ver wendung von Schmelzdruckfarben an Stelle von flüssigen Druckfarben im Tief- und Flachdruckverfahren stellt sich weiterhin das Problem, wie die Farbgebung gesteuert, d. h. die optische Dichte, das optische Auflösungsvermögen, die Balance der drei Grundfarben und das punktscharfe Aus drucken erreicht bzw. den jeweiligen Bedingungen des Druckmotivs, des Bedruckstoffs sowie der Druckmaschine angepaßt werden soll. Aus diesen und weiteren Gründen ist es verständlich, daß Schmelzdruckfarben, möglicherweise abgesehen von sehr wenigen Spezialfällen, bisher nicht zur Herstellung üblicher Druckereierzeugnisse eingesetzt werden.Everyone is ready for the practical use of such processes However, there are considerable difficulties. In gravure printing is z. B. the well emptying at a melt pressure color very problematic. The complicated process the planographic printing process is probably suggested been used with conventional inks Flat printing seems impossible, the required tempe temperature and sufficiently thin printing inks to form layers. In the previously proposed Ver using melt printing inks instead of liquid Rotogravure and gravure printing inks arise the problem of how the coloring is controlled, d. H. the optical density, the optical resolution, the Balance of the three basic colors and the point-sharp out print reached or the respective conditions of Print motif, the substrate and the printing press to be adjusted. For these and other reasons it is understandable that melt inks, possibly apart from very few special cases, not yet used for the production of conventional printed products will.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Druckver fahren für den Anwendungsbereich des Heatset-Drucks, ins besondere des Rollendrucks (hohe Druckgeschwindigkeiten, insbesondere bei gehobenen Anforderungen an die Druckqua lität und großen Auflagen) zu schaffen, bei dem insgesamt ein verminderter Aufwand hinsichtlich Konstruktion, Ener giebedarf und Bauvolumen erreicht und Emissionen erheb lich vermindert werden. The invention has for its object a Druckver drive for the application area of heatset printing, ins special of the web printing (high printing speeds, especially when there are high demands on printing quality lity and large editions), with the total reduced design effort, energy supply requirement and construction volume achieved and emissions raised Lich diminished.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein eingangs ge nanntes Druckverfahren gelöst, welches folgende Merkmale in Kombination miteinander aufweist: Die Druckfarbe wird der Druckform mit Hilfe eines Kurzfarbwerkes mit einer Rasterwalze (Aniloxwalze) zugeführt. Es wird eine bei Raumtemperatur feste, durch Wärmezufuhr verflüssigbare Druckfarbe (nachfolgend: "Schmelzdruckfarbe") verwendet. Das Kurzfarbwerk und ihm nachgeschaltete, Druckfarbe füh rende Teile des Druckwerks, insbesondere die Druckform, werden auf eine Temperatur oberhalb der Verflüssigungs temperatur der Schmelzdruckfarbe temperiert. Das Be drucken erfolgt im Flachdruck oder Hochdruck. Die Ver festigung der Farbe wird durch deren Abkühlung auf dem Bedruckstoff bewirkt.This object is achieved by a ge called printing process solved, which has the following features in combination with one another: The printing ink is the printing form with the help of a short inking unit with a Anilox roller (anilox roller) fed. It will be a Room temperature solid, liquefiable by the supply of heat Printing ink (hereinafter: "melt printing ink") used. The short inking unit and the downstream printing ink parts of the printing unit, especially the printing form, are at a temperature above the liquefaction temperature of the melt printing ink tempered. The Be printing takes place in flat printing or letterpress printing. The Ver The color is strengthened by cooling it on the Substrate.
Durch die Erfindung werden die genannten Nachteile des Standes der Technik vermieden. Das Heatset-Druckverfahren - Flach- oder Hochdruck - wird durch eine Kombination von Maßnahmen geändert, die nachfolgend erläutert werden.The disadvantages of Avoid prior art. The heatset printing process - Flat or high pressure - is a combination of Measures changed, which are explained below.
Anstelle der bisherigen, bei Raumtemperatur flüssigen Druckfarben werden Schmelzdruckfarben verwendet. Diese werden durch ein Kurzfarbwerk der Druckform zugeführt. Das Kurzfarbwerk ersetzt die bisher im Heatset-Druck verwendeten konventionellen Walzenfarbwerke. Dabei ist das Druckwerk, soweit es das Kurzfarbwerk und Druckfarbe führende Teile einschließt, auf eine Temperatur oberhalb der Verflüssigungstemperatur der Druckfarbe temperiert.Instead of the previous liquid at room temperature Printing inks are used in melt printing inks. This are fed to the printing form by a short inking unit. The short inking unit replaces those previously used in heatset printing used conventional roller inking units. It is the printing unit, insofar as it is the short inking unit and printing ink including leading parts to a temperature above the condensing temperature of the printing ink.
Beim erfindungsgemäßen Druckverfahren wird Heizenergie nur zum Verflüssigen der bei Raumtemperatur festen Druck farbenzubereitung aufgewandt. Dann wird die Druckfarbe in schmelzflüssiger Form dosiert und in dünner Schicht der Druckform und von dort dem Bedruckstoff zugeführt. An schließend wird die aufgedruckte Druckfarbenschicht so fort durch Adsorption und durch Abkühlung auf die Raum temperatur verfestigt. Der unmittelbare Druckvorgang, d. h. der Weg der Druckfarbe von der Druckform zum Be druckstoff, bleibt prinzipiell unverändert. In the printing process according to the invention, heating energy is used only to liquefy the pressure fixed at room temperature preparation of paints. Then the ink is in dosed in a molten form and in a thin layer of Printing form and fed from there to the printing material. On finally the printed ink layer is like this away by adsorption and by cooling down to space solidified temperature. The immediate printing process, d. H. the path of the printing ink from the printing form to the loading in principle remains unchanged.
Die durch die kompakte Bauform eines Kurzfarbwerkes mög liche gute und gleichmäßige Temperierung des gesamten Farbwerkes, vorzugsweise einschließlich der Druckform, stellt im Rahmen der vorliegenden Erfindung einen beson deren Vorzug dar. Systeme mit zwischen die Rasterwalze und den Druckformzylinder geschalteten Walzen und Ver reibern sind im Rahmen der Erfindung umso weniger vor teilhaft, je länger der Transportweg von der Rasterwalze zur Druckform ist.This is possible thanks to the compact design of a short inking unit liche good and even tempering of the whole Inking unit, preferably including the printing form, provides a particular in the context of the present invention their preference. Systems with between the anilox roller and the printing form cylinder switched rollers and Ver rubbing are all the less in the scope of the invention partial, the longer the transport path from the anilox roller to the printing form.
Im Rahmen der Erfindung wurde erkannt, daß sich Kurz farbwerke in besonderem Maße zur Verarbeitung von Schmelzdruckfarben eignen. Wegen ihrer kompakten Bauform lassen sie sich relativ leicht und genau im Ganzen auf die jeweils optimale Betriebstemperatur aufheizen bzw. temperieren. Die Heizelemente können platz- und energie sparend und mit einem hohen Wirkungsgrad untergebracht werden. Auch ist ein wärmeisolierendes Gehäuse relativ leicht anzubringen. Im Rahmen dieser Erfindung sollte es vorteilhafterweise installiert werden, um die Gleich mäßigkeit der Temperierung zu verbessern und den Ener gieverbrauch weiterhin zu vermindern. Zwischen der Ra sterwalze und der Abstreifvorrichtung treten in einem Kurzfarbwerk erheblich stärkere Scherkräfte auf als bei spielsweise bei Heber- oder Filmfarbwerken. Dies ist von positivem Einfluß auf die Zuführung und Dosierung der Schmelzdruckfarbe zu der Farbauftragswalze und der Druck form. Ein weiterer und bei der Verwendung von Schmelz druckfarben wichtiger Vorteil ist in der Tatsache zu se hen, daß mit Kurzfarbwerken die Farbgebung nicht speziell gesteuert werden muß.In the context of the invention it was recognized that short inks in particular for the processing of Melt printing inks are suitable. Because of their compact design can be opened relatively easily and exactly as a whole heat up the optimal operating temperature or temper. The heating elements can take up space and energy economical and housed with high efficiency will. A heat-insulating housing is also relative easy to install. Within the scope of this invention, it should advantageously installed to the same moderate tempering and improve the ener continue to reduce energy consumption. Between the Ra Sterwalze and the stripping device occur in one Short inking unit has significantly stronger shear forces than at for example with siphon or film inking units. This is from positive influence on the supply and dosage of Melt printing ink to the inking roller and the printing form. Another and when using enamel Printing inks are an important advantage in fact hen that with short inking the coloring is not special must be controlled.
Alle Druckfarben bestehen grundsätzlich aus Farbmitteln (Pigmente, Farbstoffe), Bindemitteln (Harze, makromole kulare Verbindungen), Verdünnungsmitteln und Hilfsstoffen (z. B. Wachse, Tenside). Das rheologische Verhalten in der Druckmaschine, der Verfestigungsvorgang und die mechani schen Qualitäten der verfestigten Druckfarbenschicht hängen im wesentlichen von den Eigenschaften und Massen anteilen der Binde- und Verdünnungsmittel ab. Traditio nell dienen Lösemittel und/oder Öle, also bei Raumtempe ratur flüssige Materialien, zur Einstellung der rheo logischen Eigenschaften der üblicherweise je nach Druck verfahren dünn- bis zähflüssigen Druckfarbenzuberei tungen.All printing inks consist basically of colorants (Pigments, dyes), binders (resins, macromole kular compounds), diluents and auxiliaries (e.g. waxes, surfactants). The rheological behavior in the Printing machine, the consolidation process and the mechani qualities of the solidified ink layer depend essentially on the properties and masses share of binders and thinners. Tradition Solvents and / or oils are usually used, i.e. at room temperature ratur liquid materials, to adjust the rheo logical properties of usually depending on the pressure process thin to viscous ink preparation exercises.
Bei der Erfindung wird eine bei Raumtemperatur feste Druckfarbe eingesetzt, die durch Zufuhr von Wärme ge schmolzen und damit in den für die Verarbeitung erforder lichen flüssigen Zustand gebracht und nach dem Bedruc kungsvorgang durch Kühlen wieder verfestigt wird. Für die gewünschte schnelle Verarbeitung ist es dabei nachteilig, daß die als Bindemittel für eine solche Farbe einsetzba ren makromolekularen Verbindungen einen breiten Schmelz bereich aufweisen, also beim Erwärmen nur relativ langsam erweichen und sich beim Abkühlen nur langsam verfestigen. Aus diesem Grund werden bei der Erfindung vorzugsweise Mischungen von mit den Bindemitteln verträglichen Verdün nungsmitteln eingesetzt, die bei Raumtemperatur zumindest teilweise kristallin sind, bei Temperaturerhöhung inner halb eines engen Schmelzbereichs dünnflüssig werden, da bei die gesamte Druckfarbenzubereitung fließfähig ver druckbar machen und sie danach bei Abkühlung auf die Raumtemperatur zu einer festen Druckfarbenschicht er starren lassen. Flüchtige Druckfarbenbestandteile und ein durch deren Verdampfung bedingter oder gestützter Verfe stigungsmechanismus werden hier prinzipiell nicht ge braucht. Im Hinblick auf die Funktion des Verdünnungsmit tels, das Schmelz- und Erstarrungsverhalten zu beeinflus sen, kann man es auch als Modifikationsmittel bezeichnen.In the invention, one becomes solid at room temperature Printing ink used by ge by supplying heat melted and thus in the required for processing brought liquid state and after printing cooling process is solidified again. For the desired rapid processing, it is disadvantageous that can be used as a binder for such a paint macromolecular compounds have a broad enamel Show area, i.e. only relatively slowly when heating soften and solidify only slowly when cooling. For this reason, are preferred in the invention Mixtures of diluents compatible with the binders used at least at room temperature are partially crystalline, internal when the temperature rises become thin in a narrow melting range because for the entire ink preparation flowable ver Make it printable and then cool it down to the Room temperature to a solid ink layer stare. Volatile ink components and one by their evaporation conditional or supported Principal mechanisms are not in principle here needs. With regard to the function of the diluent to influence the melting and solidification behavior sen, it can also be called a modifier.
Grundsätzlich kann man Schmelzdruckfarben bei geeigneter Beschaffenheit der Bindemittel auch ohne derartige Ver dünnungsmittel herstellen (oder als dazwischenliegende Zubereitungsform mit nichtkristallinen, relativ nieder ermolekularen Harzen, Kondensationsprodukten oder Poly meren) . Im allgemeinen sind sie dann aber zum Verdrucken zu zäh, und der Übergang vom festen zum flüssigen und dann wieder festen Zustand verläuft zu langsam und in ei ner zu großen Temperaturspanne.Basically you can use melt printing inks with a suitable one Condition of the binders even without such ver Make fertilizer (or as an intermediate Form of preparation with non-crystalline, relatively low Ermolecular resins, condensation products or poly meren). In general, however, they are then ready for printing too tough, and the transition from solid to liquid and then again solid state runs too slowly and in egg too large a temperature range.
Wenn ein Bindemittel mit einem kristallinen oder teilwei se kristallinen Verdünnungsmittel, d. h. einer Substanz mit einem wesentlich niedrigeren Molekulargewicht, kombi niert wird, dann wirkt in der Schmelze derjenige Bestand teil stärker viskositätserniedrigend, der das niedrigere Molekulargewicht und den engeren schmelzbereich hat. Da außerdem die gegenseitige Erniedrigung des Schmelzpunkts bzw. Schmelzbereichs zweier miteinander verträglicher Substanzen stets von deren molarer Massenrelation ab hängt, ist der eutektische Schmelzbereich einer Mischung von einer niederermolekularen Substanz mit einer höher molekularen in die Richtung der ersten verschoben. Da durch erhält also die Schmelzdruckfarbe ein Schmelzver halten, welches dem Verdünnungsmittel angenähert ist, d. h. mit einem verhältnismäßig engen Schmelzbereich und schnellen Übergang vom festen in einen verhältnismäßig dünnflüssigen, zur Verarbeitung in der Druckmaschine ge eigneten und beim Abkühlen wieder festen Zustand. Durch den Zusatz solcher Verdünnungsmittel werden die Schmelz druckfarben in besonderem Maße für den erfindungsgemäßen Einsatz geeignet.If a binder with a crystalline or partially se crystalline diluent, d. H. a substance with a much lower molecular weight, comb is then acted on in the melt part more viscous, the lower Molecular weight and the narrow melting range. There also the mutual lowering of the melting point or melting range of two more compatible with each other Substances always depend on their molar mass relation depends on the eutectic melting range of a mixture from a low molecular weight substance with a higher one molecular shifted in the direction of the first. There thus, the melt printing ink receives a melt ver hold which is approximate to the diluent, d. H. with a relatively narrow melting range and rapid transition from fixed to proportional low viscosity, for processing in the printing press suitable and solid again on cooling. By the addition of such diluents becomes the enamel Printing inks especially for the invention Suitable for use.
Bei den bei Raumtemperatur festen Schmelzdruckfarben las sen sich die Temperatur und die Spanne des Schmelzbe reichs sowie das Fließverhalten der Schmelze einschließ lich ihrer Zügigkeit empirisch durch die Auswahl und die Massenrelation von Binde- und Verdünnungsmitteln im tech nisch erforderlichen Umfang einstellen. In der prakti schen Anwendung muß, wie im Rahmen der Erfindung festge stellt wurde, die vorgesehene Temperatur mit engen Tole ranzen eingehalten werden.Read the melt printing inks that are solid at room temperature the temperature and the span of the melting pot realm as well as the flow behavior of the melt empirically their speed by the selection and the Mass relation of binders and thinners in tech Set the required scope. In the practical rule application, as specified in the scope of the invention was the intended temperature with narrow toles satchels are observed.
Praktische Erfahrung mit einer solchen Steuerung des Schmelzverhaltens und der technischen Bindemitteleigen schaften von bei Raumtemperatur festen und bei höherer Temperatur fließfähigen Kombinationen aus relativ hö hermolekularen Bindemitteln mit kristallinen oder teil weise kristallinen, auf jeden Fall aber relativ niederer molekularen Verdünnungsmitteln existieren vor allem aus deren Anwendung als Schmelzkleber (Hotmelts, Klebwachse). Practical experience with such a control of the Melting behavior and the technical binder inherent properties of solid at room temperature and higher Temperature flowable combinations of relatively high hermolecular binders with crystalline or partially wise crystalline, but in any case relatively lower molecular diluents exist mainly from their use as hot melt adhesives (hot melts, adhesive waxes).
Dabei sind u. a. auch Schmelzkleber-Applikationsverfahren gebräuchlich, bei denen der Kleber mit einem Druckver fahren vollflächig oder auf bestimmte Flächenanteile begrenzt aufgebracht wird. Ein weiteres wichtiges Anwen dungsgebiet solcher Substanzmischungen sind Individual- Vervielfältigungsverfahren, insbesondere der Thermotrans ferdruck und der Tintenstrahldruck (Ink-Jet), sowie Ver fahren, bei denen ähnlich zusammengesetzte Zubereitungen als Tonerpulver in Fotokopierern oder in Laserdruckern eingesetzt werden. Here are u. a. also hot melt adhesive application process in use, where the adhesive with a Druckver drive over the whole area or on certain areas is applied to a limited extent. Another important application Field of application of such substance mixtures are individual Duplication process, especially the Thermotrans ferdruck and inkjet printing, as well as Ver drive with preparations of similar composition as toner powder in photocopiers or in laser printers be used.
Bei den sehr verschiedenartig zusammengesetzten Schmelz druckfarben im Rahmen der Erfindung kann hinsichtlich ge eigneter Substanzen und Zusammensetzungen für Bindemittel und (festes) Verdünnungsmittel wie erwähnt auf die Erfah rungen aus den genannten Anwendungsgebieten, insbesondere auf die vorstehend genannten Grundsätze und Publikatio nen, zurückgegriffen werden.With the very differently composed enamel printing inks within the scope of the invention can with respect to ge suitable substances and compositions for binders and (solid) diluent, as mentioned, on experience rations from the application areas mentioned, in particular on the above principles and publication be used.
Als Bindemittel können vor allem Harze, Polymerisate, Po lykondensate und manche (auch abgewandelte) Naturstoffe einzeln oder kombiniert eingesetzt werden. Bei ihrer Aus wahl sollten die folgenden Randbedingungen beachtet wer den: Sie müssen schmelzbar und mit den mit ihnen zusammen eingesetzten, ihnen gegenüber niedermolekulareren Verdün nungsmitteln ausreichend verträglich sein. Ihr Schmelzbe reich muß hoch genug liegen, daß die gesamte, mit ihnen hergestellte Druckfarbe nicht unterhalb 30°C, vorzugs weise nicht unterhalb 40°C, schmilzt. Sie müssen che misch so stabil sein, daß sie sich bei wiederholter und auch längerzeitiger Erwärmung auf die erforderliche Betriebstemperatur nicht in störender Weise verändern, d. h. nicht zersetzen, nicht in störendem Umfang abgebaut werden und auch nicht in einem die praktische Anwendung einschränkenden Umfang nachdicken. Weiter sollen sie (wie auch sonst bei der Druckfarbenherstellung) die verwende ten Pigmente und Füllstoffe gut netzen und - im Falle bunter Farben - eine möglichst geringe Eigenfärbung ha ben. Schließlich sollen sie einen guten Glanz ermöglichen und in möglichst gleichbleibender Qualität kostengünstig erhältlich sein.Resins, polymers, buttocks in particular can be used as binders lycondensates and some (also modified) natural products can be used individually or in combination. When they left the following boundary conditions should be considered den: They have to be meltable and with them together with them used them compared to low molecular weight diluents be sufficiently tolerated. Your melting pot rich must be high enough that the whole, with them manufactured ink not below 30 ° C, preferably not below 40 ° C, melts. You have to che be so stable that they are repeated and long-term heating to the required Do not disturb the operating temperature, d. H. do not decompose, not degraded to a disruptive extent and not in a practical application restricting scope. Next they should (like also otherwise in the production of printing inks) wetting pigments and fillers well - and in case colorful colors - the lowest possible coloration ha ben. After all, they should allow a good shine and cost-effective in as constant a quality as possible to be available.
Die Funktion der bei Raumtemperatur festen, kristallinen oder teilweise kristallinen Schmelzdruckfarben-Verdün nungsmittel ist oben beschrieben worden. Vorzugsweise sollen sie der Kombination Bindemittel/Verdünnungsmittel einen nahe dem des Verdünnungsmittels liegenden hinrei chend engen, eutektischen Schmelzbereich geben. Die ge wünschte Verträglichkeit bedeutet, daß sie mit dem Binde mittel nicht reagieren, und daß bei dem erforderlichen Mischungsverhältnis keine störende Phasentrennung auf tritt. Im Regelfall können keine wasserlöslichen Substan zen verwendet werden, weil dadurch die Druckfarbenschicht wasserempfindlich wird.The function of the crystalline solid at room temperature or partially crystalline melt ink diluent Means has been described above. Preferably they should be the combination binder / diluent one close to that of the diluent accordingly narrow, eutectic melting range. The ge desired tolerance means that they are with the bandage medium does not react, and that when necessary Mixing ratio no disturbing phase separation occurs. As a rule, no water-soluble substances zen can be used because it causes the ink layer becomes sensitive to water.
Geeignete Schmelzdruckfarben-Verdünnungsmittel sind viele Wachse und Paraffine. Wachse und Paraffine gehören all gemein zu den niedermolekularen kristallinen Substanzen. Wenn sie auch relativ höhermolekulare Anteile enthalten, wie z. B. manche Polyolefinwachse, dann werden sie, wie auch (temperaturabhängig) manche Polymerisate und Poly kondensate, den teilweise kristallinen, d. h. den nicht gänzlich glasartig/amorphen Substanzen, zugerechnet. Da neben sind viele organische Verbindungen grundsätzlich verwendbar, wie z. B. Fettsäuren, Fettsäureester, Fett alkohole, Fettsäureamide, N-Acylverbindungen, Harn stoffderivate und Toluolsulfonamide. Selbstverständlich können auch die Verdünnungsmittel als Gemische mehrerer Substanzen eingesetzt werden.Suitable melt ink diluents are many Waxes and paraffins. Waxes and paraffins belong to everyone common to the low molecular weight crystalline substances. If they also contain relatively high molecular weight components, such as B. some polyolefin waxes, then they will be like also (depending on temperature) some polymers and poly condensates, the partially crystalline, d. H. Not that one entirely glassy / amorphous substances. There besides, many organic compounds are fundamental usable such. B. fatty acids, fatty acid esters, fat alcohols, fatty acid amides, N-acyl compounds, urine Substance derivatives and toluenesulfonamides. Of course can also use the diluent as a mixture of several Substances are used.
Wie oben angedeutet, kann in manchen Fällen bei geeig neten Bindemitteleigenschaften auf ein im allgemeinen er forderliches Verdünnungsmittel verzichtet werden, sofern die ganze Schmelzdruckfarbenzubereitung dann nicht zu zähflüssig wird und auf die verfahrensgemäß angewandten Temperaturunterschiede zu träge reagiert. Dieser im all gemeinen technisch unzulängliche Grenzfall veranschau licht aber, daß zwischen ihm und dem Fall einer sehr wirksam verdünnten Schmelzdruckfarbe, die innerhalb weni ger Celsiusgrade vom festen zum recht dünnflüssigen Zu stand und zurück zum festen wandelbar ist, Zwischenstufen eingestellt werden können. Solche Zwischenstufen können z. B. beim Flachdruck zur erforderlichen Zügigkeit verhel fen. Um sie zu erreichen, kann man z. B. den Massenanteil an Verdünnungsmitteln niedrig halten. Man kann auch z. B. relativ niedermolekulare Harze, Polymerisate oder Poly kondensate als Verdünnungsmittel (mit-) einsetzen.As indicated above, in some cases it is appropriate neten binder properties to a generally he required diluent are dispensed with, provided then the whole melt printing ink preparation does not becomes viscous and applied to the process Temperature differences reacted too slowly. This in space general, technically inadequate limit case but it is clear that between him and the case of a very effectively diluted melt printing ink that within a few low Celsius degrees from a solid to a rather thin liquid stood and is convertible back to fixed, intermediate stages can be adjusted. Such intermediate stages can e.g. B. in planographic printing to the required speed fen. To achieve them, you can e.g. B. the mass fraction keep diluents low. You can also z. B. relatively low molecular weight resins, polymers or poly Use condensate as a diluent.
Bei entsprechender Druckfarbenzusammensetzung kann man sogar eine begrenzte Menge von Ölen miteinsetzen, d. h. von relativ niedermolekularen organischen Verbindungen, die bei Raumtemperatur flüssig sind und deren Dampfdruck hinreichend niedrig ist. Sie stören dann ebenso wenig wie beim Heatset-Rollenoffsetdruck, wo etwa 10 bis 15% der eingesetzten Öle in der getrockneten Druckfarbenschicht verbleiben, wobei das Aufnahmevermögen des Papiers und der Pigmente dazu ausreicht, daß die Druckfarbenschicht mechanisch fest genug wird.With an appropriate ink composition you can even use a limited amount of oils, d. H. of relatively low molecular weight organic compounds, which are liquid at room temperature and their vapor pressure is sufficiently low. Then they don't bother either heatset web offset printing, where about 10 to 15% of the oils used in the dried ink layer remain, the capacity of the paper and of the pigments is sufficient for the ink layer becomes mechanically strong enough.
Bei den grundsätzlich uneingeschränkt einsetzbaren, in Druckfarben üblichen Pigmenten, Farbstoffen und Füll stoffen sind selbstverständlich diejenigen auszuschlie ßen, die bei den verfahrensgemäßen Verarbeitungstempe raturen in ihren chemischen und anwendungstechnischen Eigenschaften nicht stabil genug sind. Zur Herstellung einer Schmelzdruckfarbe müssen sie bei entsprechend erhöhter Temperatur im Bindemittel bzw. in einer ge schmolzenen Bindemittel-Verdünnungsmittel-Kombination dispergiert bzw. gelöst werden. Die Erfindung bezieht sich auch auf unpigmentierte Schmelzdruckfarbenzuberei tungen, wie sie beispielsweise zur Erhöhung des Glanzes übergedruckt oder zur Verminderung der Farbstärke zuge mischt werden können.In the case of the basically unlimited use, in Printing inks usual pigments, dyes and fillers substances are of course excluded essen with the processing temperature according to the process in their chemical and application technology Properties are not stable enough. For the production you need a melt printing ink at accordingly elevated temperature in the binder or in a ge melted binder-diluent combination be dispersed or dissolved. The invention relates also on unpigmented melt printing inks such as for example to increase the gloss overprinted or added to reduce the color strength can be mixed.
Schmelzdruckfarben sind im Rahmen der Erfindung sowohl im Flach- als auch im Hochdruck von den Kurzfarbwerken her auf den Bedruckstoff übertragbar. Bevorzugt wird der Ro tationsdruck. Als flüssige Schmelze verhalten sich diese Schmelzdruckfarben, wenn sie entsprechend zusammengesetzt sind und wenn die entsprechende Temperatur eingehalten wird, im Farb- und Druckwerk grundsätzlich wie eine tra ditionelle, bei Raumtemperatur flüssige Druckfarbe. Bei dem bevorzugten Rotationsdruck ist die Druckform auf ei nem rotierenden Zylinder angebracht, von dem die Druck farbe direkt oder indirekt auf einen bahnförmig durch das Druckwerk geführten Bedruckstoff übertragen wird. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich Druckgeschwin digkeiten von mehr als 3 m/s oder sogar 5 m/s realisie ren. Nach dem gegenwärtigen Erkenntnisstand ist davon auszugehen, daß im Zuge der Optimierung des Verfahrens auch Druckgeschwindigkeiten über 8 m/s erreichbar sind.Melt printing inks are both within the scope of the invention Flat and high pressure from the short inking units transferable to the substrate. Ro is preferred station pressure. These behave as a liquid melt Melt printing inks if they are composed accordingly are and if the appropriate temperature is maintained is basically like a tra in the ink and printing unit Traditional printing ink that is liquid at room temperature. At the preferred rotary printing is the printing form on egg nem rotating cylinder from which the pressure color directly or indirectly on a web through the Printing unit-guided printing material is transferred. With the The inventive method can be printing speed speeds of more than 3 m / s or even 5 m / s realisie Ren. According to the current state of knowledge is of it assume that in the course of optimizing the process print speeds of over 8 m / s can also be achieved.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Druckverfahrens werden die Schmelzdruckfarben vorteilhafterweise in Form eines schütt- oder rieselfähigen Granulats angeliefert. Daneben sind auch andere Formen möglich, beispielsweise in geheizten Flüssigkeitscontainern oder als erstarrte Faßabfüllung.To carry out the printing process according to the invention the melt printing inks are advantageously in shape of a pourable or pourable granulate. Other shapes are also possible, for example in heated liquid containers or as frozen Barrel filling.
Zum Drucken wird die Schmelzdruckfarbe im Farbkasten bzw. in der Farbauffangwanne des Kurzfarbwerks oder in einem vorgeschalteten Zwischenbehälter auf die erforderliche Temperatur aufgeheizt und verflüssigt. Ein solcher Be hälter empfiehlt sich beispielsweise, wenn die Rasterwal ze über eine Kammerrakel oder eine in der DE 33 02 872 Al beschriebene Vorrichtung unmittelbar mit Druckfarbe be schickt wird. Schmelzdruckfarben können beispielsweise auch in geschmolzener Form aus einem geheizten Tank über eine geeignete Rohrleitung dem geheizten Farbwerk bzw. dem Zwischenbehälter zugeführt werden.For printing, the melt printing ink in the ink fountain or in the ink tray of the short inking unit or in one upstream intermediate container to the required Temperature warmed up and liquefied. Such a Be halter is recommended, for example, if the anilox ze via a doctor blade or one in DE 33 02 872 Al described device immediately with ink is sent. Melt printing inks can for example also in molten form from a heated tank a suitable pipeline to the heated inking unit or be fed to the intermediate container.
Auch die übrigen Teile des Gesamt-Druckwerks einschließ lich des Kurzfarbwerks werden so aufgeheizt, daß die Druckfarbe bis zur Übertragung auf den Bedruckstoff und bis zur Rückführung ihres abgestreiften (abgerakelten) Anteils in den Farbkasten, die Farbauffangwanne oder den Zwischenbehälter flüssig bleibt. Als Heizvorrichtungen sind einerseits im Inneren von Metallteilen vorgesehene, mit Heizflüssigkeit beschickte Hohlräume oder auch Heiz körper oder Heizdrähte geeignet und andererseits von au ßen her wirkende Konvektoren, Strahler oder Warmluft gebläse, sowie deren Kombinationen. Vorteilhafterweise wird das Beheizen bzw. Temperieren durch ein wärmeisolie rendes Gehäuse sowie eine Vorrichtung zur Steuerung und Regulierung der Temperatur ergänzt. Damit können die Gleichmäßigkeit der Temperierung verbessert und der Energieverbrauch vermindert werden. Solche Heizvorrich tungen lassen sich bei den kompakten Druckwerken mit Kurzfarbwerken wesentlich leichter installieren als bei denjenigen mit den größervolumigen, bisher im Heatset- Druck verwendeten Walzenfarbwerken. Also include the remaining parts of the entire printing unit Lich the short inking unit are heated so that the Printing ink until transfer to the substrate and until the return of your stripped (scraped) Share in the color box, the ink tray or the The intermediate container remains liquid. As heaters are provided on the one hand inside metal parts, cavities filled with heating fluid or heating body or heating wires suitable and on the other hand from au convectors, radiators or warm air blowers, and their combinations. Advantageously is the heating or tempering through a thermal insulation renden housing and a device for control and Temperature regulation added. So that can Uniformity of tempering improved and the Energy consumption can be reduced. Such heating device with the compact printing units It is much easier to install short inking units than with those with the larger volume, previously in the heatset Printing used roller inking units.
Die Betriebstemperatur richtet sich insbesondere nach dem Mechanismus des eigentlichen Druckvorgangs (Flachdruck, Hochdruck), dem Druckformenmaterial, den druckmaschinen bedingten Vorgaben und den Eigenschaften der jeweils ver wendeten Schmelzdruckfarben. Sie liegt zwischen 30°C und 160°C, vorzugsweise zwischen 50°C und 120°C, wobei je doch im Falle des Naß-Offsetdrucks der Plattenzylinder nicht wärmer als 90°C werden sollte. Dabei kann vorgese hen werden, daß die Temperatur innerhalb dieser Spanne im Bereich des Zwischenbehälters (falls vorhanden), des Farbkastens bzw. der Farbauffangwanne und der Farbdosier vorrichtung (also von Rasterwalze und Abstreifvorrich tung) höher ist als auf dem anschließenden Weg der Druck farbe, d. h. an Auftragwalze(n), Druckform und gegebenen falls Gummituch. Ein derartiger Temperaturunterschied von bis zu 35°C kann vorteilhaft sein. Innerhalb der genann ten Spannen sind die für die jeweiligen Betriebsbedin gungen optimalen Betriebstemperaturen zweckmäßigerweise empirisch einzustellen. Sie sollen vorteilhafterweise besser als ± 12°C, bevorzugt besser als ± 6°C konstant gehalten werden.The operating temperature depends in particular on the Mechanism of the actual printing process (planographic printing, High pressure), the printing form material, the printing machines conditional requirements and the properties of the respective ver applied melt printing inks. It is between 30 ° C and 160 ° C, preferably between 50 ° C and 120 ° C, each but in the case of wet offset printing the plate cylinder should not get warmer than 90 ° C. This can be done hen be that the temperature within this range in Area of the intermediate container (if available), the Ink box or the ink tray and the ink metering device (i.e. of anilox roller and scraper tion) is higher than the pressure on the subsequent path color, d. H. on application roller (s), printing form and given if rubber blanket. Such a temperature difference of up to 35 ° C can be advantageous. Within the genann The ranges are those for the respective operating conditions conditions optimal operating temperatures expediently set empirically. They are said to be advantageous better than ± 12 ° C, preferably better than ± 6 ° C constant being held.
Der Bedruckstoff, vor allem Papier, wird in der Regel un geheizt dem Druckwerk zugeführt, so daß die Schmelzdruck farbe sofort nach dem Druckvorgang zugleich adsorbiert wird und erstarrt. Unter besonderen Bedingungen kann das Papier kurz vor dem Einlauf ins Druckwerk auch auf eine Temperatur erwärmt werden, die unterhalb der Betriebs temperatur und oberhalb der Raumtemperatur liegt, um der Adsorption einen kleinen Vorsprung vor dem Erstarren zu geben. The substrate, especially paper, is usually un heated fed to the printing unit, so that the melt pressure color adsorbed immediately after printing becomes and solidifies. Under special conditions, it can Paper also shortly before it enters the printing unit Temperature to be warmed below the operating temperature and above room temperature in order to Adsorption a little ahead of solidification too give.
Mittels einer Kühlvorrichtung, beispielsweise einem Kühl walzenständer, kann der frische Druck bei Bedarf noch weiter verfestigt werden.By means of a cooling device, for example a cooling device roller stand, the fresh print can still if necessary be further solidified.
Das erfindungsgemäße Druckverfahren umfaßt sowohl den Flachdruck als auch den Hochdruck. Allgemein vorteilhaft ist es beim Hochdruck, daß keine Feuchtung erforderlich ist. Der Flachdruck hat den Vorteil, daß gerasterte Flä chen besser wiedergegeben und dünnere Druckfarbenschich ten erzielbar sind, die gleichmäßiger und zu einem höhe ren Anteil vom Bedruckstoff aufgenommen werden, so daß die Druckfarbe zu einem zuverlässig größeren Anteil be reits per Adsorption verfestigt wird.The printing method according to the invention includes both Flat printing as well as the letterpress. Generally beneficial it is at high pressure that no dampening is required is. The planographic printing has the advantage that screened areas Chen reproduced better and thinner ink layer ten are achievable that are more uniform and at a height ren portion of the substrate to be absorbed, so that the printing ink to a reliably larger proportion is already solidified by adsorption.
Wenn im Naß-Offset gedruckt wird, müssen die Schmelztem peratur der Druckfarbe und die entsprechende Temperatur des Druckwerks so eingestellt werden, daß das Feuchtmit tel nicht zu schnell wegtrocknet. Deshalb sollte der Plattenzylinder auf maximal 90°C temperiert sein. Außer dem können bekannte Feuchtmittelzusätze, welche bei spielsweise mehrwertige Alkohole (z. B. Glyzerin) enthal ten, verwendet werden. Auch kann man innerhalb des mit einem wärmeisolierenden Gehäuse umgebenen Druckwerks ein schließlich Kurzfarbwerk den Wasserdampfpartialdruck ge zielt erhöhen. Andererseits kann die gegenüber dem Stand der Technik erhöhte Anwendungstemperatur dazu genutzt werden, daß sich nicht zu viel Wasser in der Druckfarbe ansammelt.When printing in wet offset, the smelting must temperature of the printing ink and the corresponding temperature of the printing unit can be set so that the damp not dried away too quickly. Therefore the Plate cylinders must be tempered to a maximum of 90 ° C. Except the well-known fountain solution additives, which at include polyhydric alcohols (e.g. glycerin) ten can be used. You can also use the a heat-insulating housing surrounding printing unit finally short inking unit the water vapor partial pressure aims to increase. On the other hand, compared to the stand the technology increased application temperature used for this be that there is not too much water in the ink accumulates.
Das erfindungsgemäße Druckverfahren läßt sich auch im wasserlosen Offsetdruck vorteilhaft anwenden, der seit einigen Jahren einen nicht mehr unbedeutenden Marktanteil gewonnen hat. Soweit im Flachdruck ein Aufheizen des Gum mituchzylinders vermieden werden soll, ist der direkte Flachdruck (Di-Litho) anzuwenden. The printing method according to the invention can also in waterless offset printing, which has been used to advantage market share that is no longer insignificant in the past few years and the winner is. So far in the planographic printing a heating of the gum Mituchzylinders to be avoided is the direct one Flat printing (di-litho) to use.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden vor allem in denjenigen Anwendungsbereichen, in denen in heutiger Zeit überwiegend im Heatset-Druck gearbeitet wird, die ein gangs erläuterten Nachteile des Heatset-Drucks weitgehend vermieden.The method according to the invention, especially in those areas of application in which today predominantly in heatset printing, the one Disadvantages of heatset printing explained above largely avoided.
Heizenergie ist nur noch für das begrenzte Volumen des Druckfarbe führenden Teils des Gesamt-Druckwerks ein schließlich des Kurzfarbwerks und gegebenenfalls einen vorgeschalteten Zwischenbehälter erforderlich. Demzufolge wird sehr viel weniger Energie benötigt als bei dem bis herigen Heatset-Verfahren. Der Trockner wird dort mit 130 bis 300°C heißer Luft betrieben, die Nachverbrennung bei 740 bis 800°C. Erfindungsgemäß werden nur 30 bis 160°C für viel geringere Massenströme gebraucht. Die Anlagen für den Trockner und die Nachverbrennung sind bisher großvolumig. Sie können zusammen mit den ebenfalls groß volumigen Wärmeaustauschern eingespart werden. Es entste hen praktisch keine Abgase. Auch die Emission von Kohlen dioxid, Wärme und Verbrennungsnebenprodukten wird erheb lich vermindert. Bei dem Verfahren werden keine gesund heitsschädlichen oder explosionsfähigen Dampf-Luft- Gemische erzeugt, so daß keine besonderen Sicherheits installationen und Vorsichtsmaßnahmen erforderlich sind. Die peripheren Anlagen zur Raumlufttechnik und zur Ver sorgung mit Druckluft bzw. strömender (Heiß-)Luft können viel kleiner sein als bei dem Heatset-Verfahren. Eine Versorgung mit Heizgas kann gegebenenfalls gänzlich ent fallen, weil der relativ kleine Bedarf an Heizenergie anderweitig gedeckt werden kann. Schließlich muß mengen mäßig weniger Druckfarbe angeliefert werden, weil sie keine bei der Trocknung entweichenden flüchtigen Anteile enthält. Insbesondere bei Verwendung schütt- oder riesel fähig granulierter Formen sind Handhabung, Verpackung, Lagerung und Transport weniger aufwendig als bei den bis herigen flüssigen Druckfarben.Heating energy is only for the limited volume of the Ink leading part of the entire printing unit finally the short inking unit and, if applicable, one upstream intermediate container required. As a result much less energy is required than the one up to heatset process. The dryer is there at 130 operated up to 300 ° C hot air, the afterburning at 740 to 800 ° C. According to the invention, only 30 to 160 ° C. needed for much lower mass flows. The facilities for the dryer and afterburning are so far large volume. They can also be great along with the voluminous heat exchangers can be saved. It arises practically no exhaust gases. Also the emission of coal dioxide, heat and combustion by-products are raised diminished. With the procedure none get well harmful or explosive steam-air Mixtures generated so that no special safety installations and precautions are required. The peripheral systems for ventilation technology and for ver supply with compressed air or flowing (hot) air be much smaller than with the heatset process. A The supply of heating gas can possibly be completely eliminated fall because of the relatively small need for heating energy can be covered otherwise. Finally, there has to be a lot moderately less ink is delivered because of it no volatile components escaping during drying contains. Especially when pouring or pouring Granulated forms are capable of handling, packaging, Storage and transport less expensive than with the up herigen liquid printing inks.
Claims (20)
als Farbwerk ein Kurzfarbwerk, das eine Rasterwalze mit einer Farbabstreifvorrichtung aufweist, eingesetzt wird und
eine bei Raumtemperatur feste, durch Wärmezufuhr verflüssigbare Druckfarbe verwendet wird, wobei das Kurzfarbwerk und ihm nachgeschaltete, Druckfarbe führende Teile des Druckwerks auf eine Temperatur oberhalb der Verflüssigungstemperatur der Druckfarbe temperiert werden sowie die auf den Bedruckstoff aufgedruckte Druckfarbe durch Abkühlen verfestigt wird.1. Printing method for printing a printing material with high printing speed and high printing quality in flat or letterpress printing, in which a printing ink is applied to the surface of a rigid hard printing form by a inking unit comprising at least one soft-elastic inking roller, is transferred from there to the printing medium and then solidified, characterized in that
a short inking unit, which has an anilox roller with an ink stripping device, is used as the inking unit and
a printing ink which is solid at room temperature and can be liquefied by the supply of heat is used, the short inking unit and downstream parts of the printing unit which guide the printing ink are tempered to a temperature above the condensing temperature of the printing ink, and the printing ink printed on the printing material is solidified by cooling.
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