EP0056623A2 - Rotatives Flexo- bzw. indirektes Tiefdruckverfahren - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a rotary printing process, in particular the invention relates to flexographic printing and indirect gravure printing.
- Indirect In flexographic and gravure printing a relatively low-viscosity ink with a high proportion of volatile solvents is transferred to the printing form and from there to the printing medium using suitable aids.
- the demands to be placed on the color in order to achieve an economical driving style with high speeds and high print quality contradict each other, which is why the known solutions represent a compromise.
- the ink is kept low-viscosity by a high proportion of volatile solvents in order to facilitate the distribution until it is applied to the printing medium, to favor the emptying of the wells on the gravure cylinder or in the case of flexographic printing on the anilox roller, and the drying routes and the time required thereafter Drying energy in to keep it within an acceptable framework.
- the low viscosity also has the consequence that the ink droplets removed from the cups on the gravure cylinder or anilox roller during the process cannot be transferred with sharp contours and dimensionally stable, particularly in flexographic printing, so that blurring occurs due to dot gain.
- the need to avoid low-viscosity paints makes it more difficult to replace volatile solvents, which are desirable from an environmental and safety point of view, with liquid media, such as water, which are difficult to evaporate.
- the invention is based on the object of designing a rotary printing process in such a way that, despite the high printing speed, a sharp-contoured and strongly colored dot is obtained on the printing medium with as little dot gain as possible.
- an ink with a small proportion of liquid constituents can be used, the heat supply temporarily reducing the viscosity of the solids content of the ink, so that the halftone cells can be emptied trouble-free on a gravure cylinder or an anilox roller during flexographic printing.
- the ink droplets cool on the way to the print carrier and on it itself to such an extent that the original or a higher viscosity is reached, which results in a sharp, dimensionally stable print with only a small dot gain.
- the ink While it is known in offset printing, a printing ink which no diluent i contains to make low viscosity by heating, but in this case the ink is used for printing even at elevated temperatures, wherein the offset machine must be kept warm by the ink duct from all the color transmission system.
- the color is allowed to cool after emptying the grid cells, or one is additionally cooled by a cooling device.
- liquid media which are difficult to evaporate can be used in place of volatile solvents in a printing ink and which, moreover, can be non-flammable or only slightly flammable.
- water colors can be used in the printing process, the liquid components being at least partially evaporated by the heating of the printing ink. This also promotes drying of the finished print.
- 1 and 2 denotes an ink tray in which there is printing ink.
- the printing ink is taken up from the ink tray by means of an immersion roller 2, while in indirect gravure printing according to FIG. 2 the ink is fed to the printing unit through an ink application nozzle 10 and the ink tray 1 is only used to catch excess ink.
- the printing ink is transferred from the dipping roller to an anilox roller 3, over the surface of which there are formed cups 11 (FIG. 3) which receive the ink.
- the surface of the anilox roller 3 is scraped off by means of a doctor blade 4 in such a way that there is no ink on the webs between the cells 11.
- the anilox rollers 3 provided with the cups 11 are heatable, so that the ink droplet 12 is heated at least in the area of the support surfaces on the walls of a cup 11 so that the droplet 12 easily and completely detaches from the cup when the surface 13 of the Droplet comes into contact with the plate cylinder 5 or the pressure plate 6.
- the anilox rollers 3 can be heated by electrical heating elements which are installed in the roller body near the surface and are controlled by temperature sensors so that a predetermined temperature is constantly maintained.
- the heated rollers can be designed as double-jacket rollers or hollow cylinders through which a heated liquid medium flows, for example thermal oil or water, the temperature of which is controlled as a function of the surface temperature of the anilox roller 3.
- a heated liquid medium for example thermal oil or water
- a hollow anilox roller 3 according to FIG. 4 is provided, which is inside for example, completely or partially filled with thermal oil 14.
- a partial filling is provided so that an air space 15 remains, which is provided for pressure equalization and mixes the thermal oil 14 during rotation, the wetting of the entire inner surface of the jacket 17 being ensured.
- Axial electric heating rods 16 are arranged to heat the liquid '14 and are controlled by temperature sensors, not shown.
- the colored droplets 12 located in the etched cells 11 are supplied with heat by the heated surface of the roller, as a result of which the viscosity of the solids content of the colored droplets is reduced, while liquid constituents of the paint are evaporated. Only the droplet surface 13 is exposed to the ambient temperature and therefore retains a higher viscosity. This in turn causes a certain adhesive and shape stabilizing effect during the subsequent transfer to the pressure plate 6 of the plate roller 5.
- the low viscosity in the contact area of the droplet 12 due to the supply of heat results in good and almost complete removal of the ink droplet from the well, the ink droplet after Loosening it releases its heat back to the colder environment and becomes more viscous. As a result, individual points with sharp edges and transferred with little growth are achieved with a low content of liquid constituents still to be removed.
- the cooling of the ink droplets on the plate cylinders 5 can be accelerated by additional cooling, for example by blowing the plate cylinders 5 with cooling air.
- additional cooling for example by blowing the plate cylinders 5 with cooling air.
- a printing ink which, for reasons of better transport and distribution of the color, initially has a relatively high content of liquid components, for example a water color, the supply of heat becomes part of the liquid Components evaporate, while at the same time the solids content becomes more liquid due to the heat supply.
- the effect is reversible by cooling, while in the other case a permanent effect or a higher viscosity is achieved when liquid constituents are evaporated.
- the printing ink used is usually filled in canisters and has room temperature.
- the surface temperature of the heated rollers or the heating of the printing ink depends on the type of ink used, its viscosity and temperature, the technical characteristics of the printing press, the running speed and the like. It can vary widely and can be determined empirically in a simple manner for the respective conditions.
- the printing ink can also be heated by radiation, for example by means of infrared or microwaves.
- the surface of the anilox rollers 3 is preferably heated.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein rotatives Druckverfahren, insbesondere bezieht sich die Erfindung auf den Flexodruck und den indirekten Tiefdruck.
- indirekten Beim Flexodruck und Tiefdruck wird eine verhältnismäßig niedrigviskose, mit einem hohen Anteil an leicht flüchtigen Lösungsmitteln versehene Farbe mittels geeigneter Hilfsmittel auf die Druckform und von dieser auf die Druckträger übertragen. Die zur Erzielung einer wirtschaftlichen Fahrweise mit hohen Geschwindigkeiten und hoher Druckqualität an die Farbe zu stellenden Forderungen widersprechen sich teilweise, weswegen die bekannten Lösungen einen Kompromiß darstellen. So wird z.B. die Farbe durch einen hohen Anteil leicht flüchtiger Lösungsmittel niedrigviskos gehalten, um die Verteilung bis zum Auftrag auf den Druckträger zu erleichtern, die Entleerung der Näpfchen auf dem Tiefdruckzylinder oder beim Flexodruck auf der Rasterwalze zu begünstigen und die danach notwendigen Trocknungswege und die aufzuwendende Trocknungsenergie in einem vertretbaren Rahmen zu halten. Die niedrige Viskosität hat jedoch gleichzeitig zur Folge, daß die im Verfahrensablauf den Näpfchen auf dem Tiefdruckzylinder oder der Rasterwalze entnommenen Farbtröpfchen insbesondere beim Flexodruck nicht konturenscharf und dimensionsstabil übertragen werden können, so daß durch Punktzuwachs Unschärfen auftreten. Außerdem erschwert der Zwang zur Vermeidung niedrigviskoser Farben den unter Umweltschutz- und Sicherheitsaspekten wünschenswerten Ersatz leicht flüchtiger Lösungsmittel durch schwer verdampfbare flüssige Medien wie z.B. Wasser.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein rotatives Druckverfahren so auszubilden, daß man trotz hoher Druckgeschwindigkeit einen konturenscharfen und farbstarken Punkt bei möglichst geringem Punktzuwachs auf dem Druckträger erhält.
- Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Anspruch 1 gelöst. Bei diesem Verfahren kann eine Farbe mit geringem Anteil flüssiger Bestandteile verwendet werden,wobei durch die Wärmezufuhr die Viskosität des Feststoffanteils der Farbe vorübergehend verringert wird,so daß die Rasternäpfchen auf einemTiefdruckzylinder oder einer Rasterwalze beim Flexodruck störungsfrei entleert werden können. Die Farbtröpfchen kühlen auf dem Weg bis zum Druckträger und auf diesem selbst so weit ab,daß die ursprüngliche bzw.eine höhere Viskosität erreicht wird, die einen konturenscharfen und dimensionsstabilen Druck mit nur geringem Punktzuwachs ergibt.
- Es ist zwar bekannt, beim Offsetdrucken eine Druckfarbe, die keine Verdünnungsmittel enthältidurch Erwärmen dünnflüssig zu machen, jedoch wird hierbei die Farbe auch bei erhöhten Temperaturen verdruckt, wobei vom Farbkasten aus sämtliche Farbübertragungsorgane der offsetmaschine warm gehalten werden müssen. Nach der Erfindung dagegen läßt man die Farbe nach dem Entleeren der Rasternäpfchen abkühlen oder man kühlt zusätzlich durch eine Kühleinrichtung.
- Ferner können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren anstelle leicht flüchtiger Lösungsmittel in einer Druckfarbe schwer verdampfbare flüssige Medien verwendet werden, die zudem nicht oder nur schwer entflammbar sein können. So können beispielsweise Wasserfarben beim Druckvorgang verwendet werden, wobei durch die Erwärmung der Druckfarbe die flüssigen Bestandteile wenigstens zum Teil verdampft werden. Hierdurch wird auch die Trocknung des fertigen Drucks begünstigt.
- Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen nach der Erfindung sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung angegeben.
- Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
- Fig. 1 schematisch ein Flexodruckfarbwerk,
- Fig. 2 ein Farbwerk für indirekten Tiefdruck Tiefdruckzylinders
- Fig. 3 in einem Teilschnitt einer Rasterwalze oder eines ein Näpfchen mit darin befindlichem Farbtröpfchen, und
- Fig. 4 einen schematischen Schnitt durch eine beheizbare Raster- oder Tiefdruckwalze.
- In den Fig. 1 und 2 ist mit 1 eine Farbwanne bezeichnet, in der sich Druckfarbe befindet. Beim Flexodruck nach Fig. 1 wird die Druckfarbe mittels einer Tauchwalze 2 aus der Farbwanne aufgenommen, während beim indirekten Tiefdruck nach Fig. 2 die Farbe durch eine Farbauftragsdüse 10 dem Druckwerk zugeführt wird und die Farbwanne 1 lediglich zum Auffangen überschüssiger Farbe dient. Von der Tauchwalze wird die Druckfarbe beim Flexodruck auf eine Rasterwalze 3 übertragen, über deren Oberfläche verteilt Näpfchen 11 (Fig.3) ausgebildet sind, welche die Farbe aufnehmen. Mittels einer Rakel 4 wird die Oberfläche der Rasterwalze 3 derart abgerakelt, daß sich auf den Stegen zwischen den Näpfchen 11 keine Farbe befindet. Der gleiche Vorgang erfolgt beim indirekten Tiefdruckverfahren nach Fig. 2 an dem we- nigstens teilweise mit Rasternäpfchen versehenen Zylinder 3,der im folgenden als Rasterwalze bezeichnet ist. Beim Flexodruck (Fig. 1) müssen die in den Näpfchen 11 befindlichen Farbtröpfchen 12 auf eine auf einem Klischeezylinder 5 angebrachte Druckplatte 6 übertragen werden, von der aus die Druckfarbe direkt auf den Druckträger 8 übertragen wird. Beim indirekten Tiefdruck (Fig. 2) werden Farbtröpfchen 12 ähnlich dem Flexodruck zunächst aus den Näpfchen 11 der Rasterwalze 3 auf den Klischeezylinder 5 übertragen, der sie auf den Druckträger 8 aufbringt. Mit 7 ist in den Figuren ein Gegendruckzylinder bezeichnet.
- Die mit den Näpfchen 11 versehenen Rasterwalzen 3 sind beheizbar ausgebildet, so daß das Farbtröpfchen 12 zumindest im Bereich der Auflageflächen an den Wänden eines Näpfchens 11 soweit erwärmt wird, daß sich das Tröpfchen 12 leicht und vollständig aus dem Näpfchen löst, wenn die Oberfläche 13 des Tröpfchens mit dem Klischeezylinder 5 bzw. der Druckplatte 6 in Berührung kommt.
- Die Beheizung der Rasterwalzen 3 kann durch elektrische Heizelemente erfolgen, die im Walzenkörper nahe der Oberfläche eingebaut und durch Temperaturfühler gesteuert sind, damit eine vorbestimmte Temperatur konstant eingehalten wird.
- Nach einer anderen Ausgestaltung können die beheizten Walzen als Doppelmantelwalze oder Hohlzylinder ausgebildet sein durch die ein aufgeheiztes flüssiges Medium strömt, beispielsweise Thermoöl oder Wasser, dessen Temperatur in Abhängigkeit von der Oberflächentemperatur der Rasterwalze 3 gesteuert wird.
- Als Ausführungsform, die sich einerseits durch geringen konstruktiven Aufwand bei der Wärmezufuhr und geringe Störanfälligkeit auszeichnet, andererseits eine gute und möglichst gleichmäßige Wärmeverteilung gewährleistet, wird eine hohle Rasterwalze 3 nach Fig. 4 vorgesehen, die in ihrem Inneren z.B. mit Thermoöl 14 ganz oder teilweise gefüllt ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine teilweise Füllung vorgesehen, so daß ein Luftraum 15 verbleibt, der für den Druckausgleich vorgesehen ist und beim Rotieren das Thermoöl 14 durchmischt, wobei die Benetzung der gesamten Innenfläche des Mantels 17 gewährleistet ist. Zum Erwärmen der Flüssigkeit '14 sind axial verlaufende elektrische Heizstäbe 16 angeordnet, die durch nicht dargestellte Temperaturfühler gesteuert werden.
- Den in den eingeätzten Näpfchen.11 befindlichen Farbtröpfchen 12 wird durch die erwärmte Oberfläche der Walze Wärme zugeführt, wodurch die Viskosität des Feststoffanteils der Farbtröpfchen verringert wird, während flüssige Bestandteile der Farbe verdampft werden. Lediglich die Tröpfchenoberfläche 13 ist der Umgebungstemperatur ausgesetzt und behält daher eine höhere Viskosität. Dies wiederum bewirkt einen gewissen Klebe- und Formstabilisierungseffekt beim anschließenden Übertragen auf die Druckplatte 6 der Klischeewalze 5. Die im Anlagebereich des Tröpfchens 12 vorhandene niedrige Viskosität infolge der Wärmezufuhr ergibt ein gutes und nahezu vollständiges Herauslösen des Farbtröpfchens aus dem Näpfchen, wobei das Farbtröpfchen nach dem Herauslösen seine Wärme wieder an die kältere Umgebung abgibt und stärker viskos wird. Als Ergebnis werden randscharfe und mit geringem Zuwachs übertragene Einzelpunkte mit geringem Gehalt an noch zu entfernenden flüssigen Bestandteilen erreicht.
- ;DieAbkühlung der auf den Klischeezylindern 5 be- findlichen Farbtröpfchen kann durch eine zusätzliche Kühlung beschleunigt werden, beispielsweise durch Anblasen der Klischeezylinder 5 mit Kühlluft. Es ist aber auch möglich, die Klischeezylinder 5 durch ein die Zylinder durchströmendes Kühlmedium auf einer entsprechend niedrigen Oberflächentemperatur zu halten.
- Wird anstelle einer Farbe mit geringem Anteil an flüssigen Be- standteilen eine Druckfarbe verwendet, die aus Gründen des besseren Transports und der Verteilung der Farbe zunächst einen relativ hohen Gehalt an flüssigen Bestandteilen hat, beispielsweise eine Wasserfarbe, so wird durch die Wärmezufuhr ein Teil der flüssigen Bestandteile verdampft, während gleichzeitig der Feststoffanteil durch die Wärmezufuhr flüssiger wird. Im einen Falle bei Viskositätsänderung des Feststoffanteils durch Wärmezufuhr handelt es sich um einen durch Abkühlung wieder umkehrbaren Effekt, während im anderen Falle bei Verdampfung flüssiger Bestandteile ein bleibender Effekt bzw. eine höhere Viskosität erzielt wird.
- Die verwendete Druckfarbe ist üblicherweise in Kanistern abgefüllt und hat Raumtemperatur. Um einen leichten Transport bis zur Rasterwalze 3 und eine gleichmäßige Verteilung zu gewährleisten sowie evtl. einen zu großen Temperaturunterschied zwischen Walzenoberfläche und Farbe zu mildern, kann es zweckmäßig sein, die Farbe bereits durch vor den Walzen 3 befindliche Vorrichtungsteile und/oder im Farbkariister vorzuwärmen. Für diese Wärmezufuhr kommen alle Kontaktflächen in Betracht, mit denen die Druckfarbe in Berührung steht. Es kann sich um Rohrleitungen, die Farbwanne 1 oder um andere Verteilungs-und/oder Übertragungsorgane handeln.
- Die Oberflächentemperatur der beheizten Walzen bzw. die Erwärmung der Druckfarbe ist abhängig von der Art der verwendeten Farbe, deren Viskosität und Temperatur, den technischen Merkmalen der Druckmaschine, der Laufgeschwindigkeit und dergleichen. Sie kann in weiten Bereichen variieren und kann für die jeweiligen Bedingungen in einfacher Weise empirisch ermittelt werden. Anstelle oder auch zusätzlich zu der beschriebenen Wärmezufuhr durch Erwärmen von Vorrichtungsteilen kann die Druckfarbe auch durch Bestrahlung, beispielsweise mittels Infrarot oder Mikrowellen, erwärmt werden. Vorzugsweise wird hierbei die Oberfläche der Rasterwalzen 3 aufgeheizt. Insbesondere in Verbindung mit einer Erwärmung durch Infrarot, bei der auch die Oberfläche 13 der Farbtröpfchen 12 eine niedrigere Viskosität erhält, kann es von Vorteil sein, den Klischeezylinder 5 bzw. den Druckträger 8 selbst zu kühlen, um an der Oberfläche 13 der Farbtröpfchen einen Klebe- und Formstabilisierungseffekt zu erzielen.
- Da bei Verwendung einer Druckfarbe mit geringen flüssigen Bestandteilen und relativ hoher Viskosität gegenüber den bekannten Druckfarben lediglich für das Entleeren der Näpfchen 11 eine geringere Viskosität vorhanden sein muß, während sie auf dem Druckträger 8 bzw. bereits auf den Walzen 5 eine höhere Viskosität haben kann, kann eine Kühlung des Druckträgers 8 vor dem Eintritt in das Druckwerk in Betracht gezogen werden.
Claims (8)
dadurch gekennzeichnet,
daß man die in Rasternäpfchen eines ganz oder teilweise mit Rasternäpfchen versehenen Zylinders eingebrachte Farbe erwärmt und bei der Übertragung auf den Druckträger abkühlen läßt.
dadurch gekennzeichnet,
daß man die in Rasternäpfchen eingebrachte, lösungsmittelhaltige Druckfarbe zum wenigstens teilweisen Austreiben des Lösungsmittels erwärmt und da- nach auf den Druckträger überträgt.
dadurch gekennzeichnet,
daß zum Abkühlen der Druckfarbe bei der Übertragung von den Rasternäpfchen auf den Druckträger eine Kühleinrichtung verwendet wird.
dadurch gekennzeichnet,
daß der Druckfarbe durch Erwärmen des mit Rasternäpfchen versehenen Zylinders Wärme zugeführt wird.
dadurch gekennzeichnet,
daß der Druckfarbe durch Bestrahlung von außen Wärme zugeführt wird.
daß der mit Rasternäpfchen versehene Zylinder als Hohlzylinder ausgebildet ist und ganz oder teilweise mit einem flüssigen, aufheizbaren Medium gefüllt bzw. durchströmt ist.
dadurch gekennzeichnet,
daß zum Erwärmen des flüssigen Mediums elektrische Heizelemente mit einstellbarer Heizleistung vorgesehen sind.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Heizelemente (16) in den mit dem flüssigen Heizmedium gefüllten Hohlzylinder (17) angeordnet sind.
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