DE60007953T2

DE60007953T2 - Vorrichtung für die automatische Beschichtung und Reinigung lithographischer Druckplatten

Info

Publication number: DE60007953T2
Application number: DE2000607953
Authority: DE
Inventors: Eric Verschueren; Rudi Goedeweeck
Original assignee: Agfa Gevaert NV
Current assignee: Agfa NV
Priority date: 2000-01-18
Filing date: 2000-11-14
Publication date: 2004-12-09
Anticipated expiration: 2020-11-15
Also published as: DE60022470D1; DE60022470T2; DE60007953D1

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines ein lithografisches Bild auf einem Substrat tragenden Druckmasters. Die Vorrichtung enthält im besonderen ein Mittel zur Entfernung des lithografischen Bildes vom Substrat des Druckmasters und zur Beschichtung des wiederverwertbar gemachten Substrats mit einer neuen Bildaufzeichnungsschicht, die bei Belichtung oder Beaufschlagung mit Wärme und eventueller Entwicklung ein lithografisches Bild zu erzeugen vermag.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Bei lithografischen Druckmaschinen verwendet man einen sogenannten Druckmaster wie eine auf eine Trommel der Druckpresse aufgespannte Druckplatte. Die Masteroberfläche trägt ein lithografisches Bild und ein Abzug wird erhalten, indem zunächst Druckfarbe auf das Bild aufgetragen und anschließend die Farbe vom Master auf ein Empfangsmaterial, in der Regel Papier, übertragen wird. Bei herkömmlichem lithografischem Druck werden sowohl Druckfarbe als auch Feuchtwasser auf Wasserbasis auf das lithografische Bild, das aus oleophilen (oder hydrophoben, d.h. farbanziehenden, wasserabstoßenden) Bereichen und hydrophilen (oder oleophoben, d.h. wasseranziehenden, farbabstoßenden) Bereichen aufgebaut ist, angebracht. Bei sogenanntem driografischem Druck besteht das lithografische Bild aus farbanziehenden und farbabhäsiven (d.h. farbabstoßenden) Bereichen und wird während des driografischen Drucks nur Druckfarbe auf den Master angebracht.
Druckmaster werden in der Regel nach dem sogenannten Computer-to-Film-Verfahren erhalten, wo verschiedene Druckvorstufen wie die Wahl der Schrifttype, Abtasten, Herstellung von Farbauszügen, Aufrastern, Überfüllen, Layout und Ausschießen digital erfolgen und jeder Farbauszug über einen Belichter auf einen grafischen Film aufbelichtet wird. Nach Entwicklung kann der Film als Maske für die Belichtung eines bilderzeugenden Materials, als Druckplattenvorstufe bezeichnet, benutzt werden und nach der Entwicklung der Platte wird eine Druckplatte erhalten, die als Master einsetzbar ist.
In den letzten Jahren hat das sogenannte Computer-to-Plate-Verfahren in merklichem Maße an Bedeutung gewonnen. Bei diesem Verfahren, ebenfalls als direkte digitale Druckplattenbebilderung (Direct-to-Plate-Verfahren) bezeichnet, wird auf die Herstellung eines Films verzichtet und zwar weil das digitale Dokument über einen sogenannten Plattenbelichter direkt auf eine Druckplattenvorstufe übertragen wird. Bei der direkten digitalen Druckplattenbebilderung werden derzeit die folgenden Verbesserungen untersucht
(i) On-Press-Bebilderung. Bei einem besonderen Typ eines Computer-to-Plate-Verfahrens wird eine auf eine Plattentrommel einer Druckpresse aufgespannte Druckplattenvorstufe über einen in der Presse eingebauten Belichter belichtet. Dieses Verfahren kann als "Computer-to-Press"-Verfahren bezeichnet werden und Druckpressen mit eingebautem Plattenbelichter werden manchmal Digitalpressen genannt. Ein Überblick von Digitalpressen findet sich in "Proceedings of the Imaging Science & Technology's 1997 International Conference on Digital Printing Technologies (Non-Impact Printing 13)". Computer-to-Press-Verfahren sind beschrieben in z.B. EP-A 770 495, EP-A 770 496, WO 94001280, EP-A 580 394 und EP-A 774 364. Typische Plattenmaterialien zur Verwendung in Computer-to-Press-Verfahren basieren auf Ablation. Ein mit ablativen Platten verbundenes Problem ist die Herstellung von Abfall, der schwierig zu entfernen ist und den Druckvorgang stören oder die Belichtungsoptik des eingebauten Belichters verschmutzen kann. Andere Verfahren erfordern eine Nassverarbeitung mit Chemikalien, die die elektronischen und optischen Bestandteile des eingebauten Belichters und andere Einrichtungen der Presse verschmutzen können.
(ii) On-Press-Beschichtung. Eine Druckplattenvorstufe besteht zwar in der Regel aus einem blattartigen Träger und einer oder mehreren funktionellen Beschichtungen, allerdings sind jedoch auch Computer-to-Press-Verfahren beschrieben worden, z.B. in GB 1 546 532, bei denen eine Zusammensetzung, die bei bildmäßiger Belichtung und eventueller Entwicklung eine lithografische Oberfläche zu bilden vermag, direkt auf die Oberfläche einer Plattentrommel der Presse aufgetragen wird. Die EP-A 101 266 beschreibt den direkten Auftrag einer hydrophoben Schicht auf die hydrophile Oberfläche einer Plattentrommel. Nach Entfernung der nicht-druckenden Bereiche durch Ablation wird ein Master erhalten. Ablation ist aber bei Computer-to-Press-Verfahren zu vermeiden, wie eingangs besprochen. In US-P 5 713 287 wird ein Computer-to-Press-Verfahren beschrieben, bei dem ein sogenanntes schaltbares Polymer wie Tetrahydropyranylmethylmethacrylat direkt auf die Oberfläche einer Plattentrommel angebracht wird. Das schaltbare Polymer hat eine erste wasserempfindliche Eigenschaft, die bei bildmäßiger Belichtung zu einer entgegengesetzten wasser-empfindlichen Eigenschaft wird. Letzteres Verfahren erfordert eine Härtungsstufe und die Polymere sind ziemlich kostspielig, weil sie thermisch nicht stabil und demzufolge schwierig zu synthetisieren sind.
(iii) Thermische Bebilderung. Bei der Mehrzahl der obengenannten Computer-to-Press-Verfahren werden sogenannte thermische oder wärme-empfindliche Materialien verwendet, d.h. Druckplattenvorstufen oder auf der Presse auftragbare Zusammensetzungen, die eine Verbindung, die absorbiertes Licht in Wärme umwandelt, enthalten. Die bei der bildmäßigen Belichtung erzeugte Wärme löst eine (physikalisch)-chemische Reaktion wie Ablation, Polymerisation, Insolubilisierung durch Vernetzung eines Polymers, Zersetzung oder Koagulation von Teilchen eines thermoplastischen polymeren Latex aus und nach eventueller Entwicklung wird ein lithografisches Bild erhalten.
(iv) Die Entwicklung von funktionellen Beschichtungen, die keine Nassverarbeitung erfordern oder mit Leitungswasser, Farbe oder Feuchtwasser entwickelbar sind, ist eine weitere wichtige Tendenz im Markt der Plattenherstellung. Solche Materialien sind insbesondere erwünscht bei Computer-to-Press-Verfahren, um Beschädigung und Verschmutzung der Optik und Elektronik des eingebauten Belichters infolge Kontakt mit den Verarbeitungsflüssigkeiten zu verhüten. In WO 90002044, WO 91008108 und EP-A 580 394 werden zwar solche Platten beschrieben, dabei handelt es sich aber freilich bei allen um ablative Platten mit einer mehrschichtigen Struktur, wodurch sie weniger geeignet sind für On-Press-Beschichtung. Eine nicht-ablative Platte, die mit Leitungswasser entwickelbar ist, wird beschrieben in z.B. EP-A 770 497 und EP-A 773 112. Solche Platten eignen sich ebenfalls für eine On-Press-Entwicklung, wobei entweder die belichtete, in die Druckpresse eingespannte Platte mit Wasser oder mit der Farbe oder dem Feuchtwasser, die bzw. das während der ersten Durchgänge des Druckjobs aufgetragen werden, gewischt wird.
Ein Computer-to-Press-Verfahren, das mit den meisten der obengenannten Vorteile aufwartet, ist in EP-A 698 488 offenbart. Eine oleophile Substanz wird bildmäßig von einer Folie auf eine Drucktrommel einer Rotationsdruckpresse überführt und zwar durch örtlich begrenztes Schmelzen der Substanz mit einem Laserstrahl. Die streifenförmige Übertragungsfolie weist eine im Vergleich zur Drucktrommel beschränkte Breite auf und wird über einen parallel zur Trommelachse verlaufenden Transportweg in engem Kontakt mit der Oberfläche der Drucktrommel geführt, um allmählich ein komplettes Bild auf dieser Oberfläche aufzubauen. Demzufolge ist das System ziemlich langsam und werden lange Stillstandszeiten der Druckpresse erfordert, was eine Verminderung der Produktivität der Presse mit sich bringt.
In US 5 213 041 wird ein ähnliches System offenbart, in dem ein lithografischer Druckmaster durch bildmäßiges Aufsprühen und Wärmeschmelzen einer Substanz auf einem Substrat erhalten wird. Nach dem Druckvorgang wird das Bild durch intensivere Erwärmung und damit einhergehendes Schmelzen des Druckbildniederschlags gewischt.
In EP-A 802 457 wird ein On-Press-Beschichtungsverfahren beschrieben, in dem eine wässrige Flüssigkeit, die ein hydrophiles Bindemittel, eine Verbindung, die Licht in Wärme umzuwandeln vermag, und hydrophobe thermoplastische polymere Teilchen enthält, auf die Plattentrommel aufgetragen wird, um auf der Trommel eine gleichmäßige, durchgehende Schicht zu bilden. Bei bildmäßiger. Belichtung werden bestimmte Bereiche der aufgetragenen Schicht in eine hydrophobe Phase umgewandelt, die die druckenden Bereiche des Druckmasters bildet. Der Druckzyklus kann sofort nach Belichtung ohne zusätzliche Verarbeitung gestartet werden und zwar weil die Schicht durch Wechselwirkung mit dem Feuchtwasser und der Druckfarbe, die während des Druckdurchgangs der Trommel zugeführt werden, entwickelt wird. Auf diese Weise wird die chemische Nassentwicklung dieser Materialien dem Benutzer "verborgen" und während der ersten Umdrehungen der Drucktrommel vorgenommen. Nach dem Druckzyklus kann die Beschichtung in einem On-Press-Reinigungsschritt von der Drucktrommel entfernt werden. Solche Verfahren von Beschichtung, Belichtung und Reinigung des Masters auf der Presse (On Press) sind deshalb interessant, weil im Gegensatz zu herkömmlichem lithografischem Druck zur Durchführung dieser Verfahren keine spezialisierte Ausbildung oder Erfahrung erforderlich ist. Solche Druckpressen arbeiten als eine Art Tischdrucker für Computer und sind weniger arbeitsintensiv als herkömmliche Druckpressen.
Mit den Verfahren von Beschichtung, Belichtung und Reinigung auf der Presse ist das Problem verbunden, dass beim Nassbeschichtungs- und Reinigungsschritt das Risiko besteht, dass die optischen und elektronischen Bestandteile des eingebauten Belichters beschädigt oder verschmutzt werden. Zudem liefert das System eine unzureichende Beschichtungsqualität, die durch eine niedrige Konsistenz und ein häufiges Vorkommen von Beschichtungsartefakten gekennzeichnet wird. Ursache dafür ist die Tatsache, dass die Druckpresse wegen des Vorkommens von Papierstaub, Druckfarbennebel und Schwankungen der Temperatur oder Feuchtigkeit eine feindliche Umgebung für den Auftrag fehlerfreier Beschichtungen darstellt. Die Qualität der Nassbeschichtungsstufe kann nur durch Anordnung einer komplexen und hochentwickelten Beschichtungseinrichtung auf der Presse verbessert werden, was der Raum- und Kostenbeschränkungen halber schwierig zu erzielen ist. Schließlich druckt die Presse nicht während der Schritte der Beschichtung, Belichtung und Reinigung auf der Presse und muss die Stillstandszeit der Druckpresse auf ein Minimum reduziert werden, um wirtschaftlich lebensfähig zu sein.
KURZE DARSTELLUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung bereitzustellen, mit der ohne lange Stillstandszeit der Druckpresse ein Druckmaster in zweckmäßiger Weise gereinigt und eine neue hochqualitative Beschichtung auf das wiederverwertbar gemachte Substrat aufgebracht werden kann. Gelöst wird diese Aufgabe durch ein wie in Anspruch 1 definiertes Drucksystem.
Die vorliegende Erfindung verschafft eine Vorrichtung zur Off-Press-Herstellung von Druckplatten, die ein Mittel zur Entfernung des lithografischen Bildes vom Substrat eines gebrauchten Druckmasters und ein Mittel zur Neubeschichtung des so erhaltenen, wiederverwertbar gemachten Substrats mit einer neuen Bildaufzeichnungsschicht enthält. Die Stillstandszeit der Druckpresse ist dadurch minimal, weil der (die) Druckmaster des vorangehenden Druckauftrags während eines Druckzyklus gereinigt und das so erhaltene, wiederverwertbar gemachte Substrat zwecks seiner Verwendung in einem nächsten Druckzyklus in der Vorrichtung zur Off-Press-Herstellung von Druckplatten neu beschichtet werden kann.
Das neu beschichtete Substrat bildet ein Bilderzeugungsmaterial, dessen Belichtung entweder auf der Presse (On Press) in einer Digitalpresse mit eingebautem Belichter oder in einer Off-Press-Belichtungsvorrichtung, die in der Plattenherstellungsvorrichtung eingebaut oder mechanisch daran gekoppelt werden kann, vorgenommen wird. Mit einer On-Press-Belichtung ist der Vorteil verbunden, dass sofort nach Belichtung ein genaues Register der Druckmaster in Mehrfarbenpressen erhalten wird, während als Vorteil bei einer Off-Press-Belichtung eine kürzere Stillstandszeit der Druckpresse gilt.
Die Plattenherstellungsvorrichtung ist mechanisch an eine Druckpresse gekuppelt, wodurch der gebrauchte Druckmaster und das neubeschichtete Substrat automatisch zwischen Druckpresse und Plattenherstellungsvorrichtung überführt werden. Durch Verwendung einer optionalen Stapelvorrichtung zwischen der Plattenherstellungsvorrichtung und der Druckpresse kann eine einzelne Plattenherstellungsvorrichtung mit einer mehr als einen Druckmaster benötigenden Mehrfarbenpresse kombiniert werden. Ein solches Drucksystem erlaubt einen vollautomatischen Arbeitsablauf (Workflow) von Beschichtung, Belichtung, Druck und Reinigung mit minimaler Stillstandszeit der Presse und erfordert keine speziellen Fachkenntnisse.
Weitere Vorteile und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung und den nachstehenden Figuren ersichtlich. Bevorzugte Ausführungsformen werden in den Unteransprüchen beschrieben.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 zeigt in schematischer Weise eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Drucksystems, in dem eine On-Press-Belichtungsvorrichtung verwendet wird.
2 zeigt in schematischer Weise eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Drucksystems, in dem eine in der Plattenherstellungsvorrichtung eingebaute Off-Press-Belichtungsvorrichtung verwendet wird.
2 zeigt in schematischer Weise noch eine andere bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Drucksystems, in dem eine nicht in der Plattenherstellungsvorrichtung eingebaute Off-Press-Belichtungsvorrichtung verwendet wird.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Zusätzlich zu den im obigen Kapitel "aktueller Stand der Technik" definierten Begriffen wird im Folgenden eine Definition einiger wichtiger Begriffe gegeben:

– Off-Press-Vorrichtung: eine Vorrichtung, die nicht in der Druckpresse eingebaut ist, sondern in der Nähe der Druckpresse angeordnet wird und mechanisch an die Druckpresse gekuppelt werden kann, wobei die Vorrichtung während eines laufenden Druckzyklus betrieben werden kann.
– On-Press-Vorrichtung: eine Vorrichtung, die in der Druckpresse eingebaut ist und nur bei nicht-druckender Druckpresse betrieben werden kann.
– (mechanisches) Übertragungsmittel: ein Mittel, mit dem ein Material wie ein Substrat, ein Bilderzeugungsmaterial oder ein Druckmaster von einer Vorrichtung zu einer anderen Vorrichtung bewegt, überführt oder gefördert werden kann.
– Farbstation: eine zum Drucken einer einzelnen Farbe verwendete Einheit der Druckpresse. Eine lithografische Farbstation enthält in der Regel eine Plattentrommel, auf die ein Druckmaster aufgespannt wird, einen Gummituchzylinder, der die Druckfarbe vom Druckmaster auf Papier überführt, und einen Gegendruckzylinder, der das Papier gegen den Gummituchzylinder drückt.
– Plattenherstellung: wie im Nachstehenden im vom Substrat handelnden Abschnitt erläutert muss der Begriff "Platte" in weitem Sinne interpretiert werden, d.h. Platte bedeutet nicht nur blattartige Materialien, sondern ebenfalls zylindrische Elemente.

Die erfindungsgemäße Plattenherstellungsvorrichtung kann nach dem folgenden Verfahren benutzt werden

(a) Beschichtung: Herstellung eines Bilderzeugungsmaterials durch Auftrag einer Bildaufzeichnungsschicht auf ein Substrat mittels der Off-Press-Plattenherstellungsvorrichtung,
(b) Belichtung: Herstellung eines ein lithografisches Bild tragenden Druckmasters durch Belichtung oder Beaufschlagung mit Wärme der Bildaufzeichnungsschicht in einer Off-Press- oder On-Press-Belichtungsvorrichtung und eventuelle Entwicklung,
(c) Druck: Aufbringen von Druckfarbe auf das lithografische Bild und Übertragung der Druckfarbe vom lithografischen Bild auf Papier oder ein anderes Empfangsmaterial mittels einer Druckpresse,
(d) Reinigung: Entfernung des lithografischen Bildes vom Substrat in der Off-Press-Plattenherstellungsvorrichtung, wodurch ein wiederverwertbares Substrat erhalten wird,
(e) Wiederverwendung des wiederverwertbar gemachten Substrats in einem nächsten Zyklus von Beschichtung, Belichtung und Druck.

Zwischen den Schritten (a) und (c) wird das Bilderzeugungsmaterial entweder vor oder nach der Belichtung und eventueller Entwicklung von der Plattenherstellungsvorrichtung zur Druckpresse überführt. Zwischen den Schritten (c) und (d) wird der gebrauchte Druckmaster von der Druckpresse zurück zur Plattenherstellungsvorrichtung gefördert. Diese Übertragungen von Material werden mit Hilfe von Übertragungsmitteln, die eine mechanische Kupplung zwischen zwei Vorrichtungen bilden, durchgeführt. Die Übertragungsmittel, die Material von der Plattenherstellungsvorrichtung zur Druckpresse fördern, werden hierin als Plattenzufuhrmittel bezeichnet. Die Übertragungsmittel, die den gebrauchten Druckmaster von der Druckpresse zurück zur Plattenherstellungsvorrichtung fördern, werden hierin als Plattenrückführmittel bezeichnet.
Die Belichtungsvorrichtung kann entweder in der Presse (eine solche Ausgestaltung wird in 1 gezeigt) oder in der Plattenherstellungsvorrichtung (2) eingebaut werden oder kann eine gesonderte Vorrichtung sein, die an die Plattenherstellungsvorrichtung und die Druckvorrichtung gekuppelt werden kann (3). Bei Verwendung eines gegenüber Tageslicht empfindlichen Bilderzeugungsmaterials sollte das mechanische Übertragungsmittel zwischen der Plattenherstellungsvorrichtung und der Belichtungsvorrichtung und zwischen der Belichtungsvorrichtung und der Druckpresse lichtdicht sein, es sein denn die Belichtungsvorrichtung wird mechanisch an eine Entwicklungsvorrichtung gekuppelt, in der das belichtete Bilderzeugungsmaterial entwickelt und ein nicht mehr gegenüber Tageslicht empfindlicher Druckmaster erhalten wird.
Die Plattenherstellungsvorrichtung ist vorzugsweise eine einzelne Vorrichtung, in der die beide Schritte "Reinigung" und "Beschichtung" vorgenommen werden. Diese einzelne Vorrichtung kann verschiedene Bereiche zur Reinigung und Beschichtung umfassen. Solchenfalls enthält die Vorrichtung vorzugsweise in der Vorrichtung eingebaute Mittel, die das Substrat mechanisch vom Reinigungsbereich zum Beschichtungsbereich überführen. Die Plattenherstellungsvorrichtung kann ebenfalls eine zwei unterschiedliche Vorrichtungen enthaltende Anordnung sein, d.h. eine Reinigungsvorrichtung und eine Beschichtungsvorrichtung. In letzterer Ausgestaltung wird das wiederverwertbare Substrat zwischen den Schritten (d) und (a) entweder von Hand, vorzugsweise jedoch mechanisch mittels die Reinigungsvorrichtung an die Beschichtungsvorrichtung kuppelnder Übertragungsmitteln von der Reinigungsvorrichtung zur Beschichtungsvorrichtung überführt. Bevorzugt wird es, dass das wiederverwertbare Substrat während dieser Übertragung vor der Umgebung geschützt wird, um Beschädigung und Verschmutzung der Substratoberfläche zu vermeiden. Die Übertragungsmittel, die das Substrat zwischen Schritt (d) und Schritt (a) fördern, schützen das Substrat vorzugsweise vor Staub, um Nadelstiche und andere Artefakte in der aufgetragenen Bildaufzeichnungsschicht zu verhüten.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform enthält die Plattenherstellungsvorrichtung ein Mittel für die Beschichtung, Reinigung, Belichtung und wahlweise ebenfalls die Entwicklung, so dass all die Schritte, d.h. (a) die Beschichtung, (b) die Belichtung und (d) die Reinigung, in der gleichen Vorrichtung stattfinden können, z.B. durch Anordnen eines Druckmasters auf der Außenoberfläche einer Drehtrommel und Reinigung des Masters mittels eines sich in Richtung der Achse der sich in Winkelrichtung drehenden Trommel über den Master bewegenden Reinigungskopfes, anschließend Beschichten des wiederverwertbar gemachten Substrats mittels eines (sich in eine ähnliche Richtung über das Substrat bewegenden) Beschichtungskopfes und schließlich Belichten der Beschichtung mittels z.B. eines Laserkopfes. Der Reinigungskopf, der Beschichtungskopf und der Laserkopf können aneinander gekuppelt werden und so einen mehrfunktionellen Kopf bilden, mit dem die Schritte "Reinigung", "Beschichtung" und "Belichtung" in einem einzelnen Durchgang des mehrfunktionellen Kopfes über das Substrat erledigt werden. Genauere Angaben und andere Mittel für Beschichtung, Reinigung und Belichtung werden im Nachstehenden erörtert.
Ebenfalls möglich ist es, dass die Plattenherstellungsvorrichtung einen Beschichtungsbereich, einen Belichtungsbereich und einen Reinigungsbereich mit eingebauten mechanischen Mitteln umfasst, die das Material zwischen den verschiedenen Bereichen der Vorrichtung überführen. In einer solchen Plattenherstellungsvorrichtung können drei Materialien auf einmal durch den gleichzeitigen Betrieb aller Bereiche behandelt werden: Beschichtung eines Substrats, Belichtung eines Bildaufzeichnungsmaterials und Reinigung eines Druckmasters.
Die Plattenherstellungsvorrichtung und die Druckpresse bilden zusammen ein Drucksystem, das wahlweise mit einer oder mehreren Stapelvorrichtungen bestückt werden kann. Die Druckpresse kann eine Einfarbendruckmaschine oder eine Mehrfarbendruckmaschine sein, die mehrere Farbstationen enthält (die Anzahl der Farbstationen liegt in der Regel zwischen 2 und 6 oder beträgt sogar 12 bei Sechsfarben-Duplexdruck). Insbesondere bei einer Mehrfarbendruckmaschine ist es sehr vorteilhaft, eine Stapelvorrichtung im das Bilderzeugungsmaterial von der Plattenherstellungsvorrichtung zur Druckpresse fördernden Plattenzufuhrmittel und/oder im den gebrauchten Druckmaster von der Druckpresse zurück zur Plattenherstellungsvorrichtung fördernden Plattenrückführmittel einzubauen. Eine solche Stapelvorrichtung ermöglicht die Beschichtung, Belichtung und/oder Reinigung der Materialien in allen Farbstationen mit einer einzelnen Plattenherstellungsvorrichtung und/oder einer einzelnen Off-Press-Belichtungsvorrichtung und zwar weil die Stapelvorrichtung als eine Art Puffer für die zeitweilige Lagerung zwischen einer Vorrichtung und der nächsten Vorrichtung im Zyklus dient. Als Alternative kann eine Stapelvorrichtung in einer Vorrichtung eingebaut werden, entweder an der Eingabeseite und/oder an der Ausgabeseite, anstatt sie im Übertragungsmittel zwischen zwei Vorrichtungen einzubauen.
Besonders bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung enthalten (i) eine über eine Stapelvorrichtung an eine digitale Mehrfarbenpresse (mit einer in jeder Farbstation eingebauten Belichtungsvorrichtung) gekuppelte Plattenherstellungsvorrichtung (1), (ii) eine über eine Stapelvorrichtung an eine Mehrfarbenpresse gekuppelte Plattenherstellungsvorrichtung mit eingebauter Belichtungsvorrichtung (und eventueller Entwicklungseinheit) (2) und (iii) eine an eine Belichtungsvorrichtung (mit eventueller Entwicklungseinheit) gekuppelte Plattenherstellungsvorrichtung, wobei die Belichtungsvorrichtung über eine Stapelvorrichtung an eine Mehrfarbenpresse gekuppelt ist (3).
Als Beispiel für die Ausgestaltung (i) wird eine digitale Vierfarbenpresse zum Drucken der Grundfarben Cyan (Blaugrün) (C), Magenta (Purpur) (M), Gelb (Y) und Schwarz (K) über eine Stapelvorrichtung mit einer Vorrichtung zur Herstellung einzelner Platten kombiniert. In der Plattenherstellungsvorrichtung wird zunächst ein Bilderzeugungsmaterial für z.B. die C-Farbstation hergestellt, wonach dieses Material in die Stapelvorrichtung eingeführt wird, wo es zeitweilig gelagert wird, während die Druckpresse einen laufenden Druckauftrag erledigt. Anschließend erfolgt die Beschichtung des Materials für einen anderen Farbauszug, z.B. M, das wiederum in der Stapelvorrichtung gelagert wird. In ähnlicher Weise werden die Bilderzeugungsmaterialien für die Farbstationen Y und K hergestellt und in der Stapelvorrichtung gelagert, bis der laufende Druckauftrag beendet ist. Nach beendetem Druckauftrag werden die gebrauchten Druckmaster von der Presse entfernt und (vorzugsweise ebenfalls über eine im Plattenrückführmittel angeordnete Zwischenstapelvorrichtung) mechanisch zur Plattenherstellungsvorrichtung geführt, um dort gereinigt zu werden. Schließlich werden die Materialien für den nächsten Druckauftrag mechanisch von der Stapelvorrichtung zu den entsprechenden Farbstationen C, M, Y und K gefördert, wo sie durch die integrierte Belichtungsvorrichtung belichtet werden.
Bei den Ausgestaltungen (ii) und (iii) enthält das erfindungsgemäße Drucksystem eine Plattenherstellungsvorrichtung, die eine eingebaute Belichtungsvorrichtung enthält oder an eine gesonderte Off-Press-Belichtungsvorrichtung gekuppelt ist. Solchenfalls sind die Stapelvorrichtung zwischen der Belichtungsvorrichtung und der Mehrfarbenpresse und das Plattenzufuhrmittel zwischen der Belichtungsvorrichtung und der Druckpresse vorzugsweise mit einer Dateneinrichtung bestückt, z.B. werden von einem Mikrorechner angetrieben, um sicherzustellen, dass jeder Farbauszug in die korrekte entsprechende Farbstation eingeführt wird. In der ganz besonders bevorzugten Ausführungsform eines Drucksystems mit einer Mehrfarbenpresse sichert eine einzelne Stapelvorrichtung die Handhabung der durch die Plattenherstellungsvorrichtung hergestellten Bilderzeugungsmaterialien (oder der belichteten Materialien im Falle einer Off-Press-Belichtung) sowie der gebrauchten Druckmaster, die zwecks ihrer Reinigung zurück zur Plattenherstellungsvorrichtung gefördert werden müssen.
Vor der detaillierten Beschreibung der verschiedenen Elemente der vorliegenden Erfindung soll es nunmehr den Fachleuten deutlich sein, dass viele Variationen der vorliegenden Erfindung möglich sind.
Substrat
Das erfindungsgemäß verwendete Substrat kann eine Affinität für Druckfarbe und/oder eine farbabhäsive Flüssigkeit wie Feuchtwasser aufweisen. Ein driografisches Material kann durch Beschichtung eines farbabhäsiven Substrats mit einer farbanziehenden Bildaufzeichnungsschicht oder einer Bildaufzeichnungsschicht, die durch Belichtung und eventuelle Entwicklung farbanziehend wird, erhalten werden. Ein driografisches Material ist ebenfalls erhältlich durch Beschichtung eines farbanziehenden Substrats mit einer farbabhäsiven Bildaufzeichnungsschicht oder einer Bildaufzeichnungsschicht, die durch Belichtung und eventuelle Entwicklung farbabhäsiv wird. Ein herkömmliches lithografisches Material kann durch Beschichten eines hydrophilen Substrats mit einer hydrophoben Bildaufzeichnungsschicht oder einer Bildaufzeichnungsschicht, die durch Belichtung und eventuelle Entwicklung hydrophob wird, erhalten werden. Ein herkömmliches lithografisches Material ist ebenfalls erhältlich durch Beschichten eines hydrophoben Substrats mit einer hydrophilen Bildaufzeichnungsschicht oder einer Bildaufzeichnungsschicht, die durch Belichtung und eventuelle Entwicklung hydrophil wird.
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform ist die Affinität des Substrats für Druckfarbe oder eine farbabhäsive Flüssigkeit irrelevant, insbesondere wenn das Substrat mit einer sogenannten schaltbaren Bildaufzeichnungsschicht überzogen ist, deren Affinität für eine bestimmte Druckfarbe in eine Affinität für eine andere Druckfarbe umwandelbar ist und die nach Belichtung und eventueller Entwicklung sowohl in den belichteten als nicht-belichteten Bereichen des Substrats zurückbleibt. In dieser Ausführungsform werden sowohl die druckenden als nicht-druckenden Bereiche hauptsächlich durch die Beschichtung und nicht durch das Substrat definiert. Genauere Angaben über schaltbare Schichten, insbesondere schaltbare Polymere, finden sich im nachstehenden Abschnitt "Bilderzeugungsmaterial".
Das Substrat kann ein blattartiges Material wie eine Platte oder aber ein zylindrisches Element wie eine hülsenförmige Platte sein. Bei letzterer Möglichkeit kann die Druckplatte z.B. mittels eines Lasers zu einer zylindrischen Form zusammengelötet werden. Diese zylindrische Druckplatte kann dann um die Drucktrommel einer Druckpresse geschoben werden, anstatt als herkömmliche Druckplatte in die Druckpresse eingespannt zu werden. Genauere Angaben über hülsenförmige Druckplatten finden sich in "Grafisch Nieuws", 15, 1995, Seite 4 bis 6.
Das Substrat kann ein Aluminiumträger sein. Ein besonders bevorzugtes Substrat ist ein elektrochemisch gekörnter und eloxierter Aluminiumträger. Der eloxierte Aluminiumträger kann einer Verarbeitung zur Verbesserung der hydrophilen Eigenschaften der Trägeroberfläche unterzogen werden. So kann der Aluminiumträger zum Beispiel durch Verarbeitung der Trägeroberfläche mit einer Natriumsilikatlösung bei erhöhter Temperatur, z.B. 95°C, silikatiert werden. Als Alternative kann eine Phosphatverarbeitung vorgenommen werden, wobei die Aluminiumoxidoberfläche mit einer wahlweise fernerhin ein anorganisches Fluorid enthaltenden Phosphatlösung verarbeitet wird. Ferner kann die Aluminiumoxidoberfläche mit einer Zitronensäure- oder Citratlösung gespült werden. Diese Behandlung kann bei Zimmertemperatur oder bei leicht erhöhter Temperatur zwischen 30°C und 50°C erfolgen. Eine weitere interessante Methode besteht in einer Spülung der Aluminiumoxidoberfläche mit einer Bicarbonatlösung. Fernerhin kann die Aluminiumoxidoberfläche mit Polyvinylphosphonsäure, Polyvinylmethylphosphonsäure, Phosphorsäureestern von Polyvinylalkohol, Polyvinylsulfonsäure, Polyvinylbenzolsulfonsäure, Schwefelsäureestern von Polyvinylalkohol und Acetalen von Polyvinylalkoholen, die durch Reaktion mit einem sulfonierten alifatischen Aldehyd gebildet sind, verarbeitet werden. Ferner liegt es nahe, dass eine oder mehrere dieser Nachbehandlungen separat oder kombiniert vorgenommen werden können. Genauere Beschreibungen dieser Behandlungen finden sich in GB-A 1 084 070, DE-A 4 423 140, DE-A 4 417 907, EP-A 659 909, EP-A 537 633, DE-A 4 001 466, EP-A 292 801, EP-A 291 760 und US-P 4 458 005.
Nach einer weiteren Ausführungsform kann das Substrat ebenfalls ein biegsamer Träger sein, der mit einer hydrophilen Schicht, im Folgenden als "Grundierschicht" bezeichnet, überzogen ist. Der biegsame Träger ist z.B. Papier, eine Kunststofffolie oder ein Aluminiumträger. Bevorzugte Beispiele für Kunststofffolien sind eine Folie aus Polyethylenterephthalat, Polyethylennaphthalat, Celluloseacetat, Polystyrol, Polycarbonat usw. Die Kunststofffolie kann lichtundurchlässig oder lichtdurchlässig sein.
Die Grundierschicht ist vorzugsweise eine vernetzte hydrophile Schicht, die aus einem hydrophilen, mit einem Härter wie Formaldehyd, Glyoxal, Polyisocyanat oder einem hydrolysierten Tetraalkylorthosilikat vernetzten Bindemittel erhalten ist. Letzteres Vernetzungsmittel wird besonders bevorzugt. Die Stärke der hydrophilen Grundierschicht kann zwischen 0,2 und 25 μm variieren und liegt vorzugsweise zwischen 1 und 10 μm.
Das hydrophile Bindemittel zur Verwendung in der Grundierschicht ist z.B. ein hydrophiles (Co)polymer wie Homopolymere und Copolymere von Vinylalkohol, Acrylamid, Methylolacrylamid, Methylolmethacrylamid, Acrylsäure, Methacrylsäure, Hydroxyethylacrylat, Hydroxyethylmethacrylat oder Maleinsäureanhydrid-Vinylmethylether-Copolymere. Die Hydrophilie des benutzten (Co)polymers oder (Co)polymergemisches ist vorzugsweise höher oder gleich der Hydrophilie von zu wenigstens 60 Gew.-%, vorzugsweise zu wenigstens 80 Gew.-% hydrolysiertem Polyvinylacetat.
Die Menge Härter, insbesondere Tetraalkylorthosilikat, beträgt vorzugsweise wenigstens 0,2 Gewichtsteile je Gewichtsteil hydrophiles Bindemittel, liegt besonders bevorzugt zwischen 0,5 und 10 Gewichtsteilen, ganz besonders bevorzugt zwischen 3 Gewichtsteilen und 8 Gewichtsteilen je Gewichtsteil hydrophiles Bindemittel.
Die hydrophile Grundierschicht kann ebenfalls Substanzen, die die mechanische Festigkeit und Porosität der Schicht verbessern, enthalten. Zu diesem Zweck kann kolloidale Kieselsäure benutzt werden. Die kolloidale Kieselsäure kann in Form einer beliebigen handelsüblichen Wasserdispersion von kolloidaler Kieselsäure mit zum Beispiel einer mittleren Teilchengröße bis zu 40 nm, z.B. 20 nm, benutzt werden. Daneben können inerte Teilchen mit einer größeren Korngröße als die kolloidale Kieselsäure zugesetzt werden, z.B. Kieselsäure, die wie in J. Colloid and Interface Sci., Band 26, 1968, Seiten 62 bis 69, von Stöber beschrieben angefertigt ist, oder Tonerdeteilchen oder Teilchen mit einem mittleren Durchmesser von zumindest 100 nm, wobei es sich um Teilchen von Titandioxid oder anderen Schwermetalloxiden handelt. Durch Einbettung dieser Teilchen erhält die Oberfläche der hydrophilen Grundierschicht eine gleichmäßige rauhe Beschaffenheit mit mikroskopischen Spitzen und Tälern, die als Lagerstellen für Wasser in Hintergrundbereichen dienen.
Besondere Beispiele für geeignete hydrophile Grundierschichten zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung sind offenbart in EP-A 601 240, GB-P 1 419 512, FR-P 2 300 354, US-P 3 971 660 und US-P 4 284 705.
Besonders bevorzugt wird der Einsatz eines Filmträgers, der mit einer haftungsfördernden Schicht, ebenfalls Haftschicht genannt, überzogen ist. Zur erfindungsgemäßen Verwendung besonders geeignete haftungsverbessernde Schichten enthalten ein hydrophiles Bindemittel und kolloidale Kieselsäure, wie in EP-A 619 524, EP-A 620 502 und EP-A 619 525 beschrieben. Die Menge Kieselsäure in der haftungsfördernden Schicht liegt vorzugsweise zwischen 200 mg/m² und 750 mg/m². Weiterhin liegt das Verhältnis von Kieselsäure zu hydrophilem Bindemittel vorzugsweise über 1 und beträgt die spezifische Oberfläche der kolloidalen Kieselsäure vorzugsweise wenigstens 300 m²/g (m²/Gramm), besonders bevorzugt wenigstens 500 m²/g (m²/Gramm).
Bilderzeugungsmaterial
Das Bilderzeugungsmaterial besteht aus zumindest einer auf das Substrat aufgetragenen Bildaufzeichnungsschicht. Vorzugsweise wird nur eine einzelne Schicht auf das Substrat aufgetragen. Das Material kann lichtempfindlich oder wärmeempfindlich sein, wobei letztere Wahl wegen der Tageslichtbeständigkeit bevorzugt wird. Im Prinzip ist jedes bekannte Direct-to-Plate-Material geeignet, insbesondere in der Ausführungsform mit einer Off-Press-Belichtungsvorrichtung. Für Materialien, die nach der Belichtung eine Entwicklung erfordern, kann die Belichtungsvorrichtung mechanisch an eine Entwicklungseinheit gekuppelt werden oder kann die Entwicklungseinheit in der Belichtungsvorrichtung eingebaut werden. Bekannte Materialien, die eine Entwicklung erfordern, sind z.B. lichtempfindliche Platten wie Fotopolymerplatten und Silberdiffusionsübertragungsplatten oder wärmeempfindliche Platten (sogenannte Thermoplatten), die z.B. auf der thermisch induzierten Solubilisierung einer polymeren Schicht oder thermisch induzierten Freisetzung einer die Vernetzung einer Polymerschicht auslösenden Säure (Insolubilisierung) beruhen.
Ganz besonders bevorzugte Bilderzeugungsmaterialien zum Einsatz in der vorliegenden Erfindung haben eine Bildaufzeichnungsschicht, die keinerlei Entwicklung benötigt, wodurch ein Druckmaster sofort nach Belichtung erhalten wird. Besonders vorteilhaft ist diese Verfahrensweise in der Ausführungsform mit On-Press-Belichtung. Das Material kann allerdings auch auf der Presse entwickelt werden, z.B. durch Auftrag einer wässrigen Flüssigkeit, von Feuchtwasser und/oder einer Druckfarbe (die sogenannte "verborgene Entwicklung").
Prozessfreie Materialien können auf verschiedenen Mechanismen basieren. Für ablative Platten verwendet man in der Regel Schichten, die durch energiereiche Infrarotlaserbelichtung entfernbar sind, z.B. Metallschichten, oder thermisch instabile Schichten, die selbstoxidierende Polymere wie Nitrocellulose enthalten dürfen. Typische ablative Materialien sind beschrieben in EP 628 409 , WO 98/55330, US 5 401 611 , DE 19 748 711 , US 5 605 780 , US 5 691 114 , WO 97/00735, US 4 054 094 und EP 882 582 . Nicht-ablative prozessfreie Platten enthalten z.B. schaltbare Polymere (z.B. EP 924 102 ), die bildmäßig von hydrophob in hydrophil (WO 92/09934, EP 652 483 ) oder umgekehrt von hydrophil in hydrophob ( US 4 081 572 , EP 200 488 , EP 924 065 ) umgewandelt werden können. Weitere Beispiele für prozessfreie Platten basieren auf dem thermisch induzierten Zerbrechen von Mikrokapseln und der anschließenden Reaktion der mikroeingekapselten oleophilen Materialien (Isocyanate) mit funktionellen Gruppen (Hydroxylgruppen) auf vernetzten hydrophilen Bindemitteln ( US 5 569 573 , EP 646 476 , WO 94/2395, WO 98/29258).
Eine ganz besonders bevorzugte Zusammensetzung der bilderzeugenden Schicht beruht auf der thermisch induzierten Koaleszenz von hydrophoben thermoplastischen polymeren Teilchen in einem hydrophilen Bindemittel, wie beschrieben in z.B. EP 770 494 , EP 770 495 , EP 770 497, EP 773 112 , EP 774 364 und EP 849 090 . Diese Materialien sind im besonderen für On-Press-Entwicklung ("verborgene Entwicklung") durch Druckfarbe und/oder Feuchtwasser ausgelegt. Die koaleszierten polymeren Teilchen bilden einen hydrophoben druckenden Bereich, der nicht durch Druckfarbe und/oder Feuchtwasser gelöst werden kann, während die nicht-belichtete Schicht zügig in Druckfarbe und/oder Feuchtwasser gelöst wird. Im Nachstehenden folgt eine genauere Erläuterung der Komponenten (der thermoplastische polymere Latex und das hydrophile Bindemittel) letzterer Ausführungsform.
Die hydrophoben thermoplastischen polymeren Teilchen weisen vorzugsweise eine Koagulationstemperatur über 35°C und besonders bevorzugt über 50°C auf. Koagulation kann infolge Erweichen oder Schmelzen der thermoplastischen polymeren Teilchen unter Einwirkung von Wärme eintreten. Die Koagulationstemperatur der thermoplastischen hydrophoben polymeren Teilchen unterliegt zwar keiner spezifischen oberen Grenze, soll jedoch genügend unter der Zersetzungstemperatur der polymeren Teilchen liegen. Die Koagulationstemperatur liegt vorzugsweise zumindest 10°C unter der Temperatur, bei der Zersetzung der polymeren Teilchen eintritt. Als spezifische Beispiele für hydrophobe polymere Teilchen sind z.B. Polyethylen, Polyvinylchlorid, Polymethyl(meth)acrylat, Polyethyl(meth)acrylat, Polyvinylidenchlorid, Polyacrylnitril, Polyvinylcarbazol, Polystyrol oder Copolymere derselben zu nennen. Ganz besonders bevorzugt wird Polystyrol. Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts der Polymere kann zwischen 5.000 und 1.000.000 g/Mol variieren. Die Teilchengröße der hydrophoben Teilchen kann zwischen 0,01 μm und 50 μm, besonders bevorzugt zwischen 0,05 μm und 10 μm und ganz besonders bevorzugt zwischen 0,05 μm und 2 μm liegen. Die Menge an hydrophoben thermoplastischen polymeren Teilchen in der bilderzeugenden Schicht liegt vorzugsweise zwischen 20 Gew.-% und 65 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 25 Gew.-% und 55 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt zwischen 30 Gew.-% und 45 Gew.-%.
Die polymeren Teilchen sind als eine Dispersion in einer wässrigen Gießflüssigkeit der bilderzeugenden Schicht enthalten und können nach den in US 3 476 937 beschriebenen Verfahren angefertigt werden. In einem weiteren, für die Anfertigung einer wässrigen Dispersion der thermoplastischen polymeren Teilchen besonders geeigneten Verfahren

– wird das hydrophobe thermoplastische Polymer in einem organischen wasserunmischbaren Lösungsmittel gelöst,
– wird die so erhaltene Lösung in Wasser oder einem wässrigen Medium dispergiert, und
– wird das organische Lösungsmittel abgedampft.

Geeignete hydrophile Bindemittel sind zum Beispiel synthetische Homo- oder Copolymere wie ein Polyvinylalkohol, eine Poly(meth)acrylsäure, ein Poly(meth)acrylamid, ein Polyhydroxyethyl(meth)acrylat, ein Polyvinylmethylether oder natürliche Bindemittel wie Gelatine, ein Polysaccharid wie z.B. Dextran, Pullulan, Cellulose, Gummiarabicum und Alginsäure.
Die auf der thermisch induzierten Koaleszierung eines polymeren Latex basierende Bilderzeugungsschicht ist vorzugsweise eine gegenüber Infrarotlicht empfindliche Schicht, die eine oder mehrere Verbindungen, die Infrarotlicht in Wärme umzuwandeln vermag bzw. vermögen, enthält. Besonders nutzbare Verbindungen sind zum Beispiel Infrarotlicht absorbierende Farbstoffe, Gasruss, Metallcarbide, Metallboride, Metallnitride, Metallcarbonitride, Oxide mit einer Bronzestruktur und leitfähige polymere Dispersionen, wie leitfähige polymere Dispersionen auf der Basis von Polypyrrol, Polyanilin oder Polythiophen.
Mittel zum Beschichten des Substrats mit einer Bildaufzeichnungsschicht
Die Plattenherstellungsvorrichtung enthält ein Mittel, mit dem eine Bildaufzeichnungsschicht auf das Substrat aufgebracht wird. Zum Erhalten der korrekten Beschichtungsstärke kann es notwendig sein, die Beschichtung mehrmals auf dem gleichen Substrat zu wiederholen.
Die Bildaufzeichnungsschicht kann durch thermisch induzierte oder reibungsinduzierte Übertragung von einem Donormaterial, wie beschrieben in EP 1 048 458 , oder durch Pulverbeschichtung, wie z.B. beschrieben in EP-A 974 455 und EP-A 1 097 811, oder durch Auftrag einer flüssigen Lösung nach einem beliebigen bekannten Beschichtungsverfahren wie z.B. durch Wirbelbeschichtung, Tauchbeschichtung, Rakelbeschichtung, Streichbeschichtung, Luftpinselbeschichtung, Tiefdruck-Walzenbeschichtung, Umkehrwalzenbeschichtung, Extrusionsbeschichtung, Kaskadenbeschichtung und Vorhangbeschichtung, aufgetragen werden. Ein Überblick dieser Beschichtungstechniken findet sich im Buch "Modern Coating and Drying Technology", Edward Cohen and Edgar B. Gutoff Editors, VCH Publishers, Inc, New York, NY, 1992. Die Gießlösung kann ebenfalls durch Drucktechniken, z.B. Tintenstrahldruck, Tiefdruck, Flexodruck oder Offsetdruck, auf das Substrat aufgetragen werden. Der wie in EP-A 1 179 422 beschriebene Tintenstrahldruck wird besonders bevorzugt.
Nach einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform wird eine Gießlösung mittels eines mit einer Spritzdüse bestückten Kopfes auf das Substrat gespritzt. Bevorzugte Werte für die Spritzparameter sind in EP-A 1 084 830 und EP-A 1 084 862 beschrieben. In einer bevorzugten Konfiguration ist das Substrat auf die Außenoberfläche einer Trommel aufgespannt und bewegt sich der Spritzkopf in axialer Richtung entlang dem Substrat, während sich die Druckpressentrommel in Winkelrichtung dreht.
Die Beschichtung durch Aufspritzen oder Aufschleudern wird bevorzugt zum Auftrag einer Schicht mit der obenerwähnten ganz besonders bevorzugten Zusammensetzung der bilderzeugenden Schicht, die auf der thermisch induzierten Koaleszenz von thermoplastischen polymeren Teilchen in einem hydrophilen Bindemittel basiert.
Mittel zur Belichtung oder Beaufschlagung mit Wärme der Bildaufzeichnungsschicht
Nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform wird das Bilderzeugungsmaterial in einer Off-Press-Belichtungsvorrichtung bildmäßig belichtet und anschließend auf eine Drucktrommel einer Druckpresse aufgespannt. Nach einer weiteren Ausführungsform wird das auf der Drucktrommel aufgespannte Bilderzeugungsmaterial auf der Presse (On Press) in einer eingebauten Belichtungsvorrichtung belichtet. Die erfindungsgemäß verwendeten Bilderzeugungsmaterialien werden z.B. mit einem Thermokopf, LED-Dioden oder einem Laserkopf belichtet oder mit Wärme beaufschlagt. Bevorzugt werden ein oder mehrere Laser wie ein He/Ne-Laser oder ein Ar-Laser. Ganz besonders bevorzugt ist das für die Belichtung verwendete Licht kein sichtbares Licht, so dass tageslichtbeständige Materialien benutzt werden können, z.B. UV-Licht (UV-Laserlicht) oder ein nahes Infrarotlicht mit einer Wellenlänge zwischen 700 und 1.500 nm emittierender Laser, z.B. eine Halbleiterlaserdiode, ein Nd:YAG-Laser oder ein Nd:YLF-Laser. Die erforderliche Laserleistung hängt ab von der Empfindlichkeit der Bildaufzeichnungsschicht, der Pixelverweilzeit des Laserstrahls, die durch die Strahlbreite bestimmt wird (ein typischer Wert bei 1/e² der Höchstintensität liegt bei modernen Belichtern zwischen 10 und 25 μm), der Abtastgeschwindigkeit und der Auflösung des Belichters (d.h. der Anzahl der adressierbaren Pixel pro Längeneinheit, oft als Punkte pro cm oder Punkte pro Zoll (dpi) ausgedrückt – typische Werte liegen zwischen 394 und 1.575 Punkten pro cm, d.h. zwischen 1.000 und 4.000 dpi).
Zwei Typen von Laserbelichtungsvorrichtungen sind üblich Innentrommelplattenbelichter (ITD) und Außentrommelplattenbelichter (XTD). ITD-Plattenblichter kennzeichnen sich in der Regel durch sehr hohe Abtastgeschwindigkeiten bis 500 ms^–1 (m/s) und benötigen manchmal eine Laserleistung von mehreren Watt. XTD-Plattenbelichter mit einer typischen Laserleistung zwischen 200 mW und 1 W arbeiten in der Regel bei einer niedrigeren Abtastgeschwindigkeit zwischen z.B. 0,1 und 10 ms^–1 (m/s).
Die bekannten Plattenbelichter können in der vorliegenden Erfindung als Off-Press-Belichtungsvorrichtung verwendet werden. Vorteil dieser Verfahrensweise ist die geringere Stillstandszeit der Druckpresse. XTD-Plattenbelichterkonfigurationen eignen sich ebenfalls für On-Press-Belichtung, was den Vorteil eines sofortigen registerhaltigen Einpassens in einer Mehrfarbenpresse beinhaltet. Mehr technische Einzelheiten über On-Press-Belichter finden sich z.B. in US 5 174 205 und US 5 163 368 .
Mittel zur Entwicklung der belichteten Bildaufzeichnungsschicht
Wie oben angegeben bestimmt die Wahl des Bilderzeugungsmaterials den eventuellen Einsatz eines Entwicklungsgeräts. Materialien, die eine Entwicklung erfordern, werden bevorzugt in einer Off-Press-Belichtungsvorrichtung, die mechanisch an eine Entwicklungsvorrichtung gekuppelt werden kann oder eine solche Entwicklungsvorrichtung enthält. Besonders bevorzugt werden aber prozessfreie Materialien oder Materialien, die auf der Presse durch Auftrag von Druckfarbe und/oder Feuchtwasser auf die Bildaufzeichnungsschicht entwickelt werden können.
Die Materialien, die wie eingangs im Abschnitt "Bilderzeugungsmaterial" erörtert auf der thermisch induzierten Koaleszenz von hydrophoben thermoplastischen polymeren Teilchen in einem hydrophilen Bindemittel basieren, sind bevorzugte Beispiele, die für eine "verborgene Entwicklung auf der Presse" mit Druckfarbe und/oder Feuchtwasser geeignet sind. Solche Materialien können in die Druckpresse eingespannt werden, wonach unter dem Drehen der Drucktrommel mit dem darauf aufgespannten Bilderzeugungselement zunächst die Feuchtwasser zuführenden Feuchtwalzen und anschließend die Farbauftragwalzen auf das Bilderzeugungselement heruntergelassen werden. In der Regel werden nach etwa 10 Umdrehungen der Drucktrommel die ersten klaren und nutzbaren Abzüge erhalten. Nach einem alternativen Verfahren zur Entwicklung solcher Materialien können die Farbauftragwalzen und Feuchtwalzen gleichzeitig oder können aber die Farbauftragwalzen zuerst heruntergelassen werden.
Nutzbare Feuchtwasser zur Verwendung in Kombination mit solchen Materialien sind wässrige Flüssigkeiten mit in der Regel einem sauren pH-Wert, die einen Alkohol wie Isopropanol enthalten.
In Kombination mit anderen Materialien, z.B. ablativen Bilderzeugungsmaterialien, kann es vorteilhaft sein, die Bildaufzeichnungsschicht eines bildmäßig belichteten Bilderzeugungsmaterials vor oder nach dem Einspannen des Bilderzeugungsmaterials in die Druckpresse oder zumindest vor dem eigentlichen Start der Druckpresse mit z.B. einem Baumwolltupfer oder einem wasserdurchtränkten Schwamm zu wischen (um Ablationsabfall zu entfernen).
Außer dem eventuellen Entwicklungsschritt, der zum Erhalt eines lithografischen Bildes notwendig sein kann, sind noch andere Nachbebilderungsbehandlungen nutzbar, wie ein Fixierschritt, ein Nacheinbrennschritt, ein Gummierschritt, ein Spülschritt usw. Mittel zur Durchführung dieser Schritte können im Entwicklungsgerät eingebaut werden. Vor dem Start der Druckpresse können die Ergebnisse von auf dem lithografischen Bild des Druckmasters vorgenommenen (optischen) Messungen zum Korrigieren des Registers der Druckmaster in einer Mehrfarbenpresse oder zum Einstellen der Farbschlüssel der Druckpresse benutzt werden.
Mittel zur Entfernung des lithografischen Bildes vom Substrat.
In der Plattenherstellungsvorrichtung werden die farbanziehenden Bereiche des gebrauchten Druckmasters mit Hilfe eines Reinigungsmittels vom Substrat entfernt. Beim Reinigungsschritt soll vorzugsweise darauf geachtet werden, das Risiko einer Beschädigung der lithografischen Oberfläche des Substrats auf ein Minimum zu reduzieren und zugleich eine zweckmäßige Entfernung der farbanziehenden Bereiche zu sichern, was ein schwierig zu erzielender Kompromiss sein kann. Als Reinigungsmittel kommt ein Mittel zur abtastweisen Behandlung der Oberfläche des Substrats in Frage, z.B. ein Laserkopf für Ablationsreinigung oder ein Reinigungskopf mit einer eine Reinigungsflüssigkeit auf das Substrat schleudernden oder spritzenden Düse. Als weiteres geeignetes Reinigungsmittel kommt ein Tauchbehälter in Frage, der eine Reinigungsflüssigkeit, in die der Druckmaster eingetaucht wird, enthält. Das obengenannte Reinigungsmittel kann mit einem Ultraschallbehandlungselement oder einem mechanischen Reinigungsmittel kombiniert werden. Geeignete mechanische Mittel zur Reinigung des Substrats sind z.B. ein Mittel zum Abkratzen des Substrats, ein Mittel zum Abwischen des Substrats, z.B. eine Drehbürste, ein Tuch oder ein anderes absorbierendes Mittel, das mit einer Reinigungsflüssigkeit angefeuchtet werden kann, oder ein Mittel zum Aufschleudern oder Aufspritzen von Wasser oder eines flüchtigen Mittels wie Luft, eines Lösungsmittels oder Trockeneistabletten.
Eine bevorzugte Reinigungsflüssigkeit soll genügend wirksam sein, z.B. soll in der Lage sein, dem Vorkommen von Geisterbildern nach verschiedenen Zyklen (vorzugsweise > 10, ganz besonders bevorzugt > 20) von Beschichtung, Belichtung, Druck und Reinigung zuvorzukommen. Fernerhin kennzeichnet sich die Reinigungsflüssigkeit vorzugsweise ebenfalls durch einen niedrigen Gehalt an flüchtigen organischen Stoffen, um Umweltverschmutzung und Inertie gegenüber den Bauteilen der Plattenherstellungsvorrichtung zu vermeiden, z.B. bevorzugt wird eine Flüssigkeit, die nicht auf Gummi, Abdichtungen oder andere Baubestandteile der Plattenherstellungsvorrichtung einwirkt. Geeignete Reinigungsflüssigkeitszusammensetzungen, die den obigen Anforderungen genügen, sind beschrieben in EP-A 1 118 470, EP-A 1 118 471 und EP-A 1 118 472.
Die Reinigungsflüssigkeit zur Reinigung des oben erörterten, ganz besonders bevorzugten Bilderzeugungsmaterials, das hydrophobe thermoplastische polymere Teilchen in einem hydrophilen Bindemittel enthält, ist bevorzugt eine Emulsion einer organischen Flüssigkeit in einer wässrigen Flüssigkeit. Die Anfertigung dieser Emulsion erfolgt vorzugsweise in der Plattenherstellungsvorrichtung, die ein Mittel zum Versetzen einer organischen Flüssigkeit mit einer wässrigen Flüssigkeit zur Bildung der Emulsion enthält, z.B. durch Rühren eines Gemisches aus einer cyclischen organischen Verbindung mit zumindest einer Doppelbindung, einem Alkohol, Wasser und einem Emulgierungsmittel. Vorzugsweise enthält die Plattenherstellungsvorrichtung ebenfalls ein Mittel, das die Emulsion (nach Gebrauch) in eine organische Phase und eine wässrige Phase auftrennt, z.B. durch Erhitzung der Emulsion, wobei eine Phasentrennung ausgelöst wird. Das so erhaltene recycelte Wasser kann zur Anfertigung einer frischen Emulsion oder Spülung des Substrats nach der Reinigung oder vor der Neubeschichtung verwendet werden.
Die Plattenherstellungsvorrichtung enthält vorzugsweise auch ein Mittel zur Spülung des Substrats nach dem Reinigungsschritt, z.B. ein Mittel, mit dem Wasser oder eine wässrige Lösung auf das Substrat angebracht, z.B. gespritzt oder geschleudert, wird. Die Platte kann dann z.B. durch Heißluft, Vakuumabsaugung oder mittels eines absorbierenden Mediums wie eines Tuches getrocknet werden.
Übertragungsmittel
Das Übertragungsmittel enthält einen Mechanismus, mit dem das Substrat, das Bilderzeugungsmaterial oder der gebrauchte Druckmaster von einer Vorrichtung zu einer anderen Vorrichtung bewegt, überführt oder gefördert werden kann. Solche Mechanismen sind den Fachleuten bekannt und kommen weit verbreitet in Plattenhandhabungseinrichtungen zum Einsatz. Das Übertragungsmittel kann mit Förderbändern, Greifern, Saugnäpfen, Walzen, Ketten usw. ausgestattet sein. Bei Übertragung von gegenüber sichtbarem Licht empfindlichen Materialien ist das Übertragungsmittel vorzugsweise lichtdicht, d.h. in der Lage, das Material unter Lichtschutz zu übertragen (Gleiches gilt für alle anderen, in vorliegender Erfindung verwendeten Vorrichtungen).
Das Plattenzufuhrmittel enthält vorzugsweise einen Mechanismus, mit dem der Druckmaster auf die Plattentrommel aufgespannt wird. Das Plattenrückführmittel enthält vorzugsweise einen Mechanismus, mit dem der Druckmaster von der Plattentrommel entfernt wird. Platten werden in der Regel mittels Klemmen auf der Trommel befestigt, während hülsenförmige Druckplatten über die Trommel geschoben werden.
Stapelvorrichtung
Die Stapelvorrichtung arbeitet als ein Puffer zur zeitweiligen Lagerung eines Substrats, eines Bilderzeugungsmaterials oder eines Druckmasters zwischen einer Vorrichtung und der nächsten Vorrichtung im Zyklus. Verschiedene Kennzeichen einer solchen Vorrichtung sind schon oben erörtert worden. Eine Stapelvorrichtung kann im Mittel für die mechanische Übertragung von der Plattenherstellungsvorrichtung zur (On-Press- oder Off-Press-)Belichtungsvorrichtung, von einer Off-Press-Belichtungsvorrichtung zur Druckpresse und von der Druckpresse zurück zur Plattenherstellungsvorrichtung verwendet werden.
Bei Verwendung im Plattenzufuhrmittel einer Mehrfarbenpresse wird der Antrieb der Stapelvorrichtung vorzugsweise durch ein System gesichert, das den korrekten Farbauszug zum korrekten Zeitpunkt zur korrekten Farbstation der Presse führt. Die Stapelvorrichtung kann auch ein Mittel zum Einstellen und Regeln der Temperatur und/oder der Feuchtigkeit in der Vorrichtung enthalten und sollte bei Handhabung von lichtempfindlichen Materialien lichtdicht sein.
Die zwischen der Off-Press-Belichtungsvorrichtung und der Druckpresse oder zwischen der Plattenherstellungsvorrichtung und einer Digitalpresse vorliegende Stapelvorrichtung kann ebenfalls ein Mittel enthalten, um das Substrat zu biegen und/oder zu stanzen, so dass das Material in die Druckpresse eingespannt werden kann. Die zwischen der Druckpresse und der Plattenherstellungsvorrichtung vorliegende Stapelvorrichtung kann ebenfalls ein Mittel enthalten, um das gebogene Substrat wieder flach zu machen. Solche Mittel, um das Substrat zu biegen und wieder abzurichten, können ebenfalls in einer anderen Vorrichtung der vorliegenden Erfindung enthalten sein.

Claims

Ein Drucksystem, enthaltend – eine lithografische Druckpresse, – eine Off-Press-Beschichtungsvorrichtung, enthaltend ein Mittel zum Auftrag einer Bildaufzeichnungsschicht auf ein Substrat, wobei eine Druckplattenvorstufe erhalten wird, – ein Plattenzufuhrmittel, mit dem die Druckplattenvorstufe mechanisch von der Beschichtungsvorrichtung zur Druckpresse überführt wird, – eine On-Press-Belichtungsvorrichtung zur bildmäßigen Belichtung oder Beaufschlagung mit Wärme der Druckplattenvorstufe, wobei, wahlweise nach Entwicklung, ein ein lithografisches Bild tragender Druckmaster erhalten wird, – eine Off-Press-Reinigungsvorrichtung, enthaltend ein Mittel zur Entfernung des lithografischen Bildes vom Substrat, – ein Plattenrückführmittel, mit dem der Druckmaster mechanisch von der Druckpresse zur Reinigungsvorrichtung überführt wird.
Drucksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsvorrichtung und die Reinigungsvorrichtung in einer einzelnen Off-Press-Plattenherstellungsvorrichtung eingebaut sind.
Ein Drucksystem, enthaltend – eine lithografische Druckpresse, – eine Off-Press-Beschichtungsvorrichtung, enthaltend ein Mittel zum Auftrag einer Bildaufzeichnungsschicht auf ein Substrat, wobei eine Druckplattenvorstufe erhalten wird, – eine Off-Press-Belichtungsvorrichtung zur bildmäßigen Belichtung oder Beaufschlagung mit Wärme der Druckplattenvorstufe, wobei, wahlweise nach Entwicklung, ein ein lithografisches Bild tragender Druckmaster erhalten wird, – ein Plattenzufuhrmittel, mit dem der Druckmaster mechanisch von der Belichtungsvorrichtung zur Druckpresse überführt wird, – eine Off-Press-Reinigungsvorrichtung, enthaltend ein Mittel zur Entfernung des lithografischen Bildes vom Substrat, – ein Plattenrückführmittel, mit dem der Druckmaster mechanisch von der Druckpresse zur Reinigungsvorrichtung überführt wird.
Ein Drucksystem, enthaltend – eine lithografische Druckpresse, – eine Off-Press-Beschichtungsvorrichtung, enthaltend ein Mittel zum Auftrag einer Bildaufzeichnungsschicht auf ein Substrat, wobei eine Druckplattenvorstufe erhalten wird, – eine Off-Press-Belichtungsvorrichtung zur bildmäßigen Belichtung oder Beaufschlagung mit Wärme der Druckplattenvorstufe, – ein Plattenzufuhrmittel, mit dem die belichtete Druckplattenvorstufe mechanisch von der Belichtungsvorrichtung zur Druckpresse überführt wird, – ein Mittel zur On-Press-Entwicklung der belichteten Druckplattenvorstufe, wobei ein ein lithografisches Bild tragender Druckmaster erhalten wird, – eine Off-Press-Reinigungsvorrichtung, enthaltend ein Mittel zur Entfernung des lithografischen Bildes vom Substrat, – ein Plattenrückführmittel, mit dem der Druckmaster mechanisch von der Druckpresse zur Reinigungsvorrichtung überführt wird.
Drucksystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsvorrichtung, die Reinigungsvorrichtung und die Belichtungsvorrichtung in einer einzelnen Off-Press-Plattenherstellungsvorrichtung eingebaut sind.
Drucksystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Auftrag einer Bildaufzeichnungsschicht auf ein Substrat eine Spritzdüse oder eine Tintenstrahldüse zum Auftrag einer Gießlösung auf das Substrat enthält.
Drucksystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Entfernung des lithografischen Bildes vom Substrat eine Spritzdüse oder eine Tintenstrahldüse zum Auftrag einer Reinigungslösung auf das Substrat enthält.
Drucksystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, das weiterhin ein Mittel zur Anfertigung einer Emulsion durch Versetzen einer organischen Flüssigkeit mit einer wässrigen Flüssigkeit enthält.
Drucksystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, das weiterhin ein Mittel zur Auftrennung einer Emulsion in eine organische Phase und eine wässrige Phase enthält.
Drucksystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckpresse eine Mehrfarbendruckpresse ist und das Plattenzufuhrmittel und/oder das Plattenrückführmittel eine Stapelvorrichtung enthält (enthalten).