EP0889782A1 - Druckverfahren zum bedrucken eines trägermaterials - Google Patents

Druckverfahren zum bedrucken eines trägermaterials

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EP0889782A1
EP0889782A1 EP97918020A EP97918020A EP0889782A1 EP 0889782 A1 EP0889782 A1 EP 0889782A1 EP 97918020 A EP97918020 A EP 97918020A EP 97918020 A EP97918020 A EP 97918020A EP 0889782 A1 EP0889782 A1 EP 0889782A1
Authority
EP
European Patent Office
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printing
carrier
water
printed
printing method
Prior art date
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Granted
Application number
EP97918020A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0889782B1 (de
Inventor
Robert Link
Manfred Wiedemer
Joachim Heinzl
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Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
Original Assignee
Oce Printing Systems GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Oce Printing Systems GmbH and Co KG filed Critical Oce Printing Systems GmbH and Co KG
Publication of EP0889782A1 publication Critical patent/EP0889782A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0889782B1 publication Critical patent/EP0889782B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F7/00—Rotary lithographic machines
    • B41F7/20—Details
    • B41F7/24—Damping devices

Definitions

  • the invention relates to a printing method for producing a print image on a carrier material, in which hydrophobic and hydrophilic areas are generated on a surface of a print carrier in accordance with the structure of the print image to be printed, the surface is covered with a thin moisture film which covers the hydrophilic ones Areas wetted, then paint is applied to the surface, which adheres to the non-wetted areas and is not accepted by the wetted areas, and in which the color is printed from there on the carrier material.
  • the invention further relates to a further printing method and a device for carrying it out.
  • partially printing areas corresponding to the print image to be printed are formed on the surface of a printing medium, for example a printing plate, a printing tape or a printing template, which are colored with color during the printing process and then the carrier material print with the color.
  • a printing medium for example a printing plate, a printing tape or a printing template
  • Various methods are known for forming these partially printing areas.
  • the DRECT-IMAGING process from Heidelberger Druckmaschinen, in which a print template is created on a silicon-coated film by partially burning away the silicon layer, the silicone-free areas of which absorb the color during the printing process and print on the carrier material.
  • hydrophobic and hydrophilic areas are generated on the print carrier in accordance with the structure of the print image to be printed.
  • a thin film of moisture is first applied to the print carrier by using application rollers or spray devices, which film covers the hydrophilic areas of the Print carrier wetted. Then, with the help of an ink roller, ink is applied to the surface of the print carrier, which, however, only uses the areas not covered with a moisture film. After inking the print carrier, the colored print image is finally transferred to the carrier material.
  • the surface of the print carrier is treated with steam, the 'surfaces at the hydrophilic Berei- precipitates as a thin film of water.
  • the layer thickness can be influenced by deliberately influencing the amount of water vapor of the film can be regulated in a simple manner, and because of the small layer thickness, a very exact wetting of the hydrophilic areas is made possible, which results in a high printing quality.
  • additives which would have to be added to the water to reduce the surface tension can be dispensed with. Due to the evaporation and the subsequent condensation, which is equivalent to a distillation of the water, it is also unnecessary to adjust the water hardness and the pH value and to add antimicrobial agents.
  • the printing of the carrier material takes place via an intermediate carrier arranged between the carrier material and the print carrier, to which the ink is first transferred from the surface of the print carrier before the carrier material is printed.
  • the intermediate carrier does not come into direct contact with the carrier material, so that its surface can be adapted to optimal wetting with water and paint.
  • An elastic intermediate carrier such as a rubber blanket or a roller with a rubberized surface, is proposed as the intermediate carrier, which on the one hand can adapt to the surface of the printing carrier and on the other hand to different carrier materials, such as newsprint or glossy paper.
  • the use of a plurality of diaphragms distributed along the surface of the print carrier is proposed in a further embodiment of the invention.
  • water vapor is fed to the surface of the pressure carrier or is prevented from it, so that the amount of water vapor striking the surface of the pressure carrier can be varied in a simple manner.
  • the water vapor itself can be generated by various devices.
  • a moistened fabric band arranged near the surface of the print carrier is guided past the surface of the print carrier, while a radiation or heat source arranged below the fabric band heats the fabric band, whereby water vapor is generated, which builds up on the surface of the print carrier precipitates.
  • a laser with deflection and focusing optics, high-temperature lamps or laser diode arrays is proposed as the radiation source, and heating elements, thermal combs or microwave elements are suitable as heat sources.
  • the water vapor is transferred to the surface by means of a vapor deposition device arranged near the surface of the pressure carrier.
  • This vapor deposition device is, for example, a pipe system arranged along the surface of the pressure medium with openings of small diameter facing the surface of the pressure medium and serving as nozzles, to which water vapor is supplied via a line system.
  • the water vapor is preferably generated in a steam generator, wherein the amount of water vapor can be varied by means of valves arranged between the steaming device and the steam generator.
  • Excess water vapor, which does not deposit on the surface of the pressure carrier, can be condensed, for example, by means of a condensation device arranged near the pressure carrier and fed back to the steam generator, which enables a more precise metering of the water vapor quantities.
  • a further aspect of the invention is a printing method in which water vapor is selectively and partially applied to the surface of the print carrier in such a way that a partial water film forming the print image is formed on the surface.
  • the use of a print carrier, on the surface of which hydrophilic and hydrophobic areas are formed are dispensed with, so that additional work steps are omitted.
  • the printing process with selective use of water uses a printing medium with a uniform surface, to which the water film resulting from the printed image is applied. This makes it possible to change the print template within a printing process, so that the printing process works with a very high degree of flexibility.
  • an intermediate carrier for example a rubber blanket or a roller with a rubberized surface, which adapts to the various carrier materials used, is also proposed.
  • a fabric tape moistened with water is arranged opposite the surface of the print carrier, which is removed using a radiation source, for example a laser with deflection and focusing optics, high-temperature lamps or laser diode arrays. and / or a heat source, such as heating elements, thermal combs or microwave elements, is selectively heated at locations corresponding to the printed image.
  • a radiation source for example a laser with deflection and focusing optics, high-temperature lamps or laser diode arrays.
  • a heat source such as heating elements, thermal combs or microwave elements
  • an evaporating device with a water supply is arranged instead of a moistened fabric band opposite the surface of the pressure medium.
  • the vaporization device has a multiplicity of depressions filled with water, in each of which at least one heating element is provided which can be actuated independently of the other heating elements.
  • the heating elements are selectively activated so that the water in the recess is evaporated and condensed on the pressure medium above.
  • the amount of steam can be changed in a defined manner by varying the amount of energy supplied.
  • FIG. 1 shows a vapor deposition device for vapor deposition of a print carrier with hydrophobic and hydrophilic areas
  • FIG. 2 shows a printing device in which the vapor deposition device according to FIG. 1 is used
  • FIG. 3 shows a first embodiment of a device for selective and partial vapor deposition of the surface of a printing medium
  • FIG. 4 is a printing device in which the device is used according to FIG 3, and 5 shows a second embodiment of a device which can be used for selective and partial vapor deposition of the surface of the print carrier shown in FIG. 4.
  • FIG. 1 shows a device 10 for steaming the surface of a printer roller 12 serving as a print carrier.
  • the device 10 has a steaming device 14 which is arranged near the outer surface of the printer roller 12 and which extends at least approximately over the entire width of the printer roller 12.
  • a plurality of openings 16 of smaller diameter serving as nozzles are provided, through which pressurized water vapor is directed onto the surface of the printing roller 12.
  • an electrically heatable heating coil 18 is also provided on the vaporization device 14, which additionally heats the water vapor in the vaporization device 14.
  • the first end of the steaming device 14 shown on the left in FIG. 1 is connected to a steam generator 24 via a flow line 20 in which a flow valve 22 is arranged.
  • the steam generator 24 is filled with water, which is heated by an electrically operated heating device 26 attached to the steam generator 24.
  • the other end of the vapor deposition device 14 shown on the right in FIG. 1 is connected via a line section 28, in which a regulating valve 30 is arranged, to a helically curved condensation line 32 serving as a condensation device, which ends in a collecting container 34.
  • the collecting container 34 is in turn connected to the steam generator 24 via a return line 36, in which a return valve 38 is provided, so that a closed circuit is created.
  • FIG. 2 shows a printing device 40 in which the vapor deposition device 14 described in FIG. 1 is used.
  • the central element of the printing device 40 is the clockwise rotating printer roller 12, on the surface of which hydrophilic and hydrophobic areas which correspond to the structure of the print image to be printed are formed by etching.
  • a dyeing station 42 is arranged.
  • the dyeing station 42 has an inking roller 44 which rolls on the printing roller 12 and which is supplied with ink by a supply roller 48 via an intermediate roller 46.
  • the supply roller 48 in turn is immersed in the ink supply of an ink container 50, in which the ink desired for the printing process is filled.
  • a transfer printing station 52 Viewed in the direction of rotation of the printer roller 12 after the dyeing station 42, a transfer printing station 52 is arranged.
  • This transfer printing station 52 has an intermediate carrier roller 54 equipped with a rubberized outer surface, which extends at least approximately over the entire width of the printing roller 12 and runs parallel to it and bears against it under slight pretension.
  • a counter-pressure roller 56 which bears against the jacket surface of the intermediate carrier roller 54 under tension and forms a transport gap 58 through which the carrier material 60 to be printed is conveyed in the direction of the arrow.
  • the printing roller 12 begins to rotate and is applied by the vaporization device 14 with water vapor, which lies down on the hydrophilic areas of the surface of the printing roller 12 as a uniform, thin water film, while none on the hydrophobic areas Water film is formed.
  • the portion of the printer roller 12 that is moistened in this way then passes into the dyeing station 42, in which the ink roller 44, which is under pressure on the printer roller 12, rolls ink on the surface of the printer roller 12. Because water and Repel paint, does the paint stick when dyed in the dye, t, - ⁇ t ion 4? only on the hydrophobic areas not wetted with water.
  • the portion of the printer roller 12 inked in this way comes into contact with the intermediate carrier roller 54, to which the inked printing image of the printer roller 12 is transferred, which is then transferred from the intermediate carrier roller 54 to the carrier material conveyed in the transport nip 58 by the action of the counter-pressure roller 56 60 is printed.
  • FIG. 3 describes a first embodiment of a steaming device 70 for the selective steaming of the printing tape 72 of a printing device 74.
  • the steaming device 70 has a fabric tape 76 which is driven in the direction of movement of the printing tape 72 and is arranged parallel and at a short distance from the printing tape 72 a roller system (not shown) is continuously moistened with water.
  • a heating device On the side of the fabric tape 76 facing away from the printing tape 72 there is provided a heating device (not shown) which extends approximately over the entire width of the printing tape 72 and transversely to its direction of movement.
  • This heating device has a plurality of radiation sources 78 arranged in a row in the longitudinal direction and which can be activated selectively and independently of one another.
  • FIG. 4 shows a schematic illustration of the pressure device 74, in which the first embodiment of the vaporization device 70 described in FIG. 3 is used.
  • the printing device 74 has a driven, clockwise rotating conveyor roller 80, which is shown on the left in FIG. 4, and a printer roller 82, which is arranged approximately at the same height and shown on the right in FIG. 4, the axis of which is parallel to the axis of the conveyor roller 80 runs.
  • a parallel deflection roller 84 is provided below them.
  • the printing belt 72 is guided over the conveyor roller 80, the printing roller 82 and the deflection roller 84.
  • a dyeing station 86 Viewed in the transport direction of the printing belt 72 after the steaming device 70, a dyeing station 86 is provided in the area of the printing roller 82. This dyeing station 86 has an inking roller 88 lying against the printing belt 72, which is biased against the printing roller 82. A supply roller 90, which bears against the inking roller 88 and is immersed in a ink container 92 filled with ink, supplies the inking roller 88 with ink.
  • the transfer printing point 94 is provided, at which a counter-pressure roller 96 is pretensioned against the printing roller 82 under prestress on the printing belt 72.
  • the counter-pressure roller 96 and the pressure belt 72 resting on the pressure roller 82 form a transport nip 98 through which the carrier material 100 is moved.
  • a cleaning device 102 is finally arranged in the region of the deflecting roller 84, seen in the transport direction of the printing belt 72 after the transfer printing point 94.
  • the cleaning device 102 has a wiping lip 104, which is pretensioned on the printing belt 72, and a cleaning brush 106 arranged downstream, which serve to remove water and ink residues on the printing side of the printing belt 72.
  • the radiation sources 78 of the heating device begin to selectively and partially heat the fabric tape 76 moistened with water, as a result of which the water stored in the fabric tape 76 evaporates and is deposited on the side of the printing tape 72 facing the fabric tape 76 .
  • a partial water film which reproduces the print image is formed on the surface of the print belt 72.
  • the printing tape 72 thus moistened is fed to the dyeing station 86, in which the inking roller 88 applies ink to the surface of the printing tape 72.
  • the areas not wetted with water are before colored, while the water on the areas wetted with water prevents these areas from being colored.
  • the inked section of the printing tape 72 moves into the transfer printing location 94, in which the inked printing image is printed directly onto the carrier material 100 by the action of the counter-pressure roller 96.
  • FIG. 5 shows a second embodiment of a steaming device 120, which can be used instead of the steaming device 70 in the printing device 74 shown in FIG.
  • the steaming device 120 has a heating strip 122 which extends transversely to the transport direction of the printing tape 72 over its entire width.
  • the heating strip 122 has in its longitudinal direction a multiplicity of cylindrical depressions 124 arranged next to one another in a row, each of which has a heating element 126 on its closed end face and the like the respective open end face faces the pressure band 72.
  • the heating elements 126 By selectively activating the heating elements 126, the water located in the respective recess 124 is heated to such an extent that it evaporates and precipitates on the side of the printing tape 72 facing the heating strip 122, so that a partial water film which reproduces the printed image is formed. Subsequently, the tape 72 wetted in this way, as already described above, is conveyed in the same way through the dyeing station 86 and the transfer printing point 94 in order to print on the carrier material 100.

Landscapes

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Printing Methods (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Druckverfahren, bei dem auf einer Oberfläche eines Druckträgers (12) hydrophobe und hydrophile Bereiche entsprechend der Struktur des zu bedruckenden Druckbildes erzeugt werden. Anschliessend wird die Oberfläche mittels einer Bedampfungseinrichtung (14) mit Wasserdampf beaufschlagt, wobei sich ein dünner Feuchtigkeitsfilm auf den hydrophilen Bereichen ausbildet. Nach dem Bedampfen wird die Oberfläche in einer Färbestation (72) eingefärbt, wobei die Farbe an den nicht mit Wasser benetzten Bereichen anhaftet. Nach dem Einfärben wird die Farbe auf das Trägermaterial (60) gedruckt.

Description

Beschreibung
Druckverfahren zum Bedrucken eines Trägermaterials
Die Erfindung betrifft ein Druckverfahren zum Erzeugen eines Druckbildes auf einem Trägermaterial, bei dem auf einer Oberfläche eines Druckträgers hydrophobe und hydrophile Bereiche entsprechend der Struktur des zu druckenden Druck¬ bildes erzeugt werden, die Oberfläche mit einem dünnen Feuch- tigkeitsfilm überzogen wird, der die hydrophilen Bereiche benetzt, anschließend auf die Oberfläche Farbe aufgetragen wird, die an den nicht benetzten Bereichen anhaftet und die von den benetzten Bereichen nicht angenommen wird, und bei dem die Farbe von dort auf das Trägermaterial gedruckt wird. Ferner betrifft die Erfindung ein weiteres Druckverfahren und eine Vorrichtung zu dessen Durchführung.
Bei bekannten Druckverfahren, wie dem Offset-Druckverfahren, sind auf der Oberfläche eines Druckträgers, beispielsweise einer Druckplatte, einem Druckband oder einer Druckvorlage, partiell druckende, dem zu druckenden Druckbild entsprechende Bereiche ausgebildet, die während des Druckvorganges mit Farbe eingefärbt werden und anschließend das Trägermaterial mit der Farbe bedrucken. Zur Ausbildung dieser partiell druckenden Bereiche sind verschiedene Verfahren bekannt. Beispielsweise das DΪRECT-IMAGING-Verfahren von der Firma Heidelberger Druckmaschinen, bei dem auf einer silikonbe¬ schichteten Folie durch partielles Wegbrennen der Silikon¬ schicht eine Druckvorlage erstellt wird, deren silikonfreie Stellen die Farbe während des Druckvorganges aufnehmen und das Trägermaterial bedrucken. Bei einem anderen bekannten Verfahren werden auf dem Druckträger hydrophobe und hydro¬ phile Bereiche entsprechend der Struktur des zu druckenden Druckbildes erzeugt. Vor dem Auftragen von Farbe auf dem Druckträger wird durch Verwendung von Auftragswalzen bzw. Sprühvorrichtungen zunächst ein dünner Feuchtigkeitsfilm auf den Druckträger aufgebracht, der die hydrophilen Bereiche des Druckträgers benetzt. Anschließend wird mit Hilfe einer Farbwalze Farbe auf die Oberfläche des Druckträgers aufge¬ bracht, die jedoch ausschließlich die nicht mit einem Feuch¬ tigkeitsfilm bedeckten Bereiche benutzt. Nach dem Einfärben des Druckträgers wird schließlich das eingefärbte Druckbild auf das Trägermaterial übertragen.
Bei der Verwendung von Auftragswalzen oder Sprühvorrichtungen zum Aufbringen von Wasser auf die hydrophilen Bereiche des Druckträgers besteht jedoch das Problem, daß aufgrund der hohen Oberflächenspannung des Wassers die Filmschicht auf den hydrophilen Bereichen Schwankungen unterliegt. Um dennoch eine gleichmäßige, dünne Filmschicht zu erreichen, müssen die bekannten Verfahren chemische Zusätze, wie Alkohol oder ähnliches, verwenden, die die Oberflächenspannung des Wassers reduzieren. Ferner müssen zusätzliche Feuchtmittel dem Wasser beigemengt werden, die den pH-Wert sowie die Wasserhärte einstellen und gleichzeitig das Wachstum von Mikroorganismen, wie Schimmel oder ähnliches, verhindern.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein für den Druckträger der Druckmaschine schonendes Druckverfahren bereitzustellen, das mit hoher Druckqualität arbeitet.
Diese Aufgabe wird für ein Druckverfahren zum Erzeugen eines Druckbildes auf einem Trägermaterial durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 bzw. durch die Merkmale des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Bei der Erfindung wird die Oberfläche des Druckträgers, die entsprechend den Strukturen des zu druckenden Druckbildes in hydrophobe und hydrophile Bereiche untergliedert ist, mit Wasserdampf beaufschlagt, der sich an den hydrophilen Berei- 'chen als dünner Wasserfilm niederschlägt. Bei dieser berüh¬ rungslosen, für den Druckträger schonenden Methode kann durch gezielte Beeinflussung der Wasserdampfmenge die Schichtdicke des Films auf einfache Weise reguliert werden, wobei aufgrund der geringen Schichtdicke eine sehr exakte Benetzung der hydrophilen Bereiche ermöglicht wird, die eine hohe Druckqua¬ lität mit sich bringt. Ferner kann, da bei der Kondensation von Wasser nur geringe Oberflächenspannungen entstehen, auf Zusätze verzichtet werden, die dem Wasser zur Verringerung der Oberflächenspannung beigemengt werden müßten. Durch das Verdampfen und die nachfolgende Kondensation, die einer Destillation des Wassers gleichkommt, ist außerdem ein Ein- stellen der Wasserhärte und des pH-Wertes sowie das Beimengen antimikrobiell wirkender Mittel unnötig.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt das Bedrucken des Trägermaterials über einen zwischen dem Trägermaterial und dem Druckträger angeordneten Zwischenträger, auf den die Farbe vor dem Bedrucken des Trägermaterials von der Ober¬ fläche des Druckträgers zunächst übertragen wird. Durch die Verwendung des Zwischenträgers kommt der Druckträger nicht unmittelbar mit dem Trägermaterial in Berührung, so daß dessen Oberfläche an eine optimale Benetzung mit Wasser und Farbe angepaßt werden kann. Als Zwischenträger wird ein elastischer Zwischenträger, wie ein Gummituch oder eine Walze mit gummierter Oberfläche, vorgeschlagen, der sich einerseits an die Oberfläche des Druckträgers und andererseits an unter- schiedliche Trägermaterialien, wie Zeitungspapier oder Hoch¬ glanzpapier, anpassen kann.
Um die Schichtdicke des die hydrophilen Bereiche benetzenden Feuchtigkeitsfilms verändern zu können, wird in einer weite- ren Ausführungsform der Erfindung die Verwendung mehrerer längs der Oberfläche des Druckträgers verteilter Blenden vorgeschlagen. Je nach Betriebsstellung dieser Blenden wird Wasserdampf der Oberfläche des Druckträgers zugeleitet oder von dieser abgehalten, so daß auf einfache Weise die auf die Oberfläche des Druckträgers auftreffende Wasserdampfmenge variiert werden kann. Der Wasserdampf selbst kann durch verschiedene Vorrichtungen erzeugt werden. Bei einer Ausführungsform wird ein nahe der Oberfläche des Druckträgers angeordnetes, angefeuchtetes Gewebeband an der Oberfläche des Druckträgers vorbeigeführt, während eine unterhalb des Gewebebandes angeordnete Strah- lungs- oder Wärmequelle das Gewebeband erhitzt, wodurch Wasserdampf entsteht, der sich auf der Oberfläche des Druck¬ trägers niederschlägt. Als Strahlungsquelle wird beispiels¬ weise ein Laser mit Ablenkungs- und Fokussierungsoptik, Hochtemperaturlampen oder Laserdiodenarrays vorgeschlagen, als Wärmequelle eignen sich unter anderem Heizelemente, Thermokämme oder Mikrowellenelemente. In einer anderen Aus¬ führungsform wird der Wasserdampf mittels einer nahe der Oberfläche des Druckträgers angeordneten Bedampfungseinrich- tung auf die Oberfläche übertragen. Diese Bedampfungseinrich- tung ist beispielsweise ein längs der Oberfläche des Druck¬ trägers angeordnetes Rohrsystem mit der Oberfläche des Druck¬ trägers zugewandten, als Düsen dienenden Öffnungen kleinen Durchmessers, denen über ein Leitungssystem Wasserdampf zugeführt wird. Der Wasserdampf wird vorzugsweise in einem Dampferzeuger erzeugt, wobei mittels zwischen der Bedamp- fungseinrichtung und dem Dampferzeuger angeordneten Ventilen die Wasserdampfmenge variiert werden kann.
Überschüssiger Wasserdampf, der sich nicht auf der Oberfläche des Druckträgers niederschlägt, kann beispielsweise mittels einer nahe des Druckträgers angeordneten Kondensationsvor¬ richtung kondensiert und erneut dem Dampferzeuger zugeführt werden, wodurch eine exaktere Dosierung der Wasserdampfmengen ermöglicht wird.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Druckverfahren, bei dem die Oberfläche des Druckträgers selektiv und partiell derart mit Wasserdampf beaufschlagt wird, daß sich auf der Oberfläche ein partieller, das Druckbild ergebender Wasser¬ film ausbildet. Bei Einsatz dieses Druckverfahrens kann, zusätzlich zu den bereits erwähnten Vorteilen des zuvor beschriebenen Druckverfahrens, auf die Verwendung eines Druckträgers, auf dessen Oberfläche hydrophile und hydrophobe Bereiche ausgebildet sind, verzichtet werden, so daß zusätz¬ liche Arbeitsschritte entfallen. Anstelle der chemisch vorbe- handelten Druckträger verwendet das Druckverfahren mit selek¬ tiver Wasserbenutzung einen Druckträger mit gleichmäßiger Oberfläche, auf die der das Druckbild ergebende Wasserfilm aufgebracht wird. Dadurch ist es möglich, innerhalb eines Druckvorganges die Druckvorlage zu ändern, so daß das Druck- verfahren mit sehr hoher Flexibilität arbeitet.
Bei einer weiteren Ausführungsform dieses Druckverfahrens wird ferner die Verwendung eines Zwischenträgers, beispiels¬ weise eines Gummituches oder einer Walze mit gummierter Oberfläche, vorgeschlagen, der sich an die verschiedenen verwendeten Trägermaterialien anpaßt.
Zum selektiven und partiellen Beaufschlagen der Oberfläche des Druckträgers mit Wasserdampf wird bei einer Weiterbildung des Verfahrens ein mit Wasser angefeuchtetes Gewebeband der Oberfläche des Druckträgers gegenüberliegend angeordnet, das mit Hilfe einer Strahlungsquelle, beispielsweise einem Laser mit Ablenkung- und Fokussierungsoptik, Hochtemperaturlampen oder Laserdioden-Arrays, und/oder einer Wärmequelle, wie Heizelementen, Thermokämmen oder Mikrowellenelementen, an Stellen entsprechend dem Druckbild selektiv erhitzt wird. Auf diese Weise wird an der der Oberfläche des Druckträgers zugewandten Seite des Gewebebandes an den entsprechend er¬ hitzten Stellen Wasser als Dampf austreten, der an der Ober- fläche des Druckträgers kondensiert. Um das Gewebeband mit Wasser zu befeuchten, wird es in einer kontinuierlichen Bewegung, beispielsweise durch ein Walzensystem und/oder einer Sprühvorrichtung geführt. Selbstverständlich ist es auch denkbar, das Gewebeband durch ein Wasserbad hindurch- zubewegen, wobei das Gewebeband aufgrund Kapillarwirkung Wasser aufnimmt. Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird an¬ stelle eines angefeuchteten Gewebebandes gegenüber der Ober¬ fläche des Druckträges eine Bedampfungseinrichtung mit einem Wasservorrat angeordnet. Die Bedampfungseinrichtung hat eine Vielzahl mit Wasser gefüllte Vertiefungen, in denen jeweils mindestens ein Heizelement vorgesehen ist, das unabhängig von den anderen Heizelementen betätigt werden kann. Durch Anlegen von Impulsen werden die Heizelemente selektiv aktiviert, so daß das in der Vertiefung befindliche Wasser verdampft wird und auf dem darüberliegenden Druckträger kondensiert. Durch Variation der Höhe der zugeführten Energie kann die Dampf¬ menge definiert geändert werden. Ferner besteht die Möglich¬ keit, den entstehenden Wasserfilm punktuell in seiner Stärke zu gestalten.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Oberfläche des Druck¬ trägers rasterartig und zeilenweise mit Dampf beaufschlagt wird, wodurch ein kontinuierliches Abarbeiten der die Druck¬ maschine ansteuernden Druckdaten ermöglicht wird.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 eine Bedampfungseinrichtung zum Bedampfen eines Druckträgers mit hydrophoben und hydrophilen Be¬ reichen,
Fig. 2 eine Druckeinrichtung, bei der die Bedampfungs¬ einrichtung nach Figur 1 eingesetzt wird,
Fig. 3 eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zum selektiven und partiellen Bedampfen der Oberflä¬ che eines Druckträgers,
*Fig. 4 eine Druckeinrichtung, bei der die Vorrichtung nach Figur 3 eingesetzt wird, und Fig. 5 eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung, die zum selektiven und partiellen Bedampfen der Oberfläche des in Figur 4 gezeigten Druckträgers verwendbar ist.
Figur 1 zeigt eine Vorrichtung 10 zum Bedampfen der Oberflä¬ che einer als Druckträger dienenden Druckerwalze 12. Die Vorrichtung 10 hat eine nahe der Mantelfläche der Drucker¬ walze 12 angeordnete Bedampfungseinrichtung 14, die sich zumindest annähernd über die gesamte Breite der Druckerwalze 12 erstreckt. Auf der der Druckerwalze 12 zugewandten Seiten¬ fläche der Bedampfungseinrichtung 14 sind mehrere als Düsen dienende Öffnungen 16 kleineren Durchmessers vorgesehen, durch die unter Druck stehender Wasserdampf auf die Ober- fläche der Druckerwalze 12 geleitet wird. Um ein Kondensieren des Wasserdampfes in der Bedampfungseinrichtung 14 zu verhin¬ dern, ist an der Bedampfungseinrichtung 14 ferner eine elek¬ trisch beheizbare Heizwendel 18 vorgesehen, die den Wasser¬ dampf in der Bedampfungseinrichtung 14 zusätzlich erhitzt.
Das in Figur 1 links dargestellte erste Ende der Bedampfungs¬ einrichtung 14 ist über eine Vorlaufleitung 20, in der ein Vorlaufventil 22 angeordnet ist, mit einem Dampferzeuger 24 verbunden. Der Dampferzeuger 24 ist mit Wasser gefüllt, das über ein am Dampferzeuger 24 befestigte, elektrisch betrie¬ bene Heizeinrichtung 26 erwärmt wird. Das in Figur 1 rechts dargestellte andere Ende der Bedampfungseinrichtung 14 steht über einen Leitungsabschnitt 28, in dem ein Regulierungsven¬ til 30 angeordnet ist, mit einer als Kondensationsvorrichtung dienenden, wendeiförmig gebogenen Kondensationsleitung 32 in Verbindung, die in einem Sammelbehälter 34 endet. Der Sammel¬ behälter 34 ist wiederum über eine Rücklaufleitung 36, in der ein Rücklaufventil 38 vorgesehen ist, mit dem Dampferzeuger 24 verbunden, so daß ein geschlossener Kreislauf entsteht. Ferner ist am Dampferzeuger 24 eine externe Wasserversorgung (nicht dargestellt) angeschlossen, mit der bedarfsweise dem Kreislauf Frischwasser zugeführt werden kann. Figur 2 zeigt eine Druckeinrichtung 40, bei der die in Figur 1 beschriebene Bedampfungseinrichtung 14 eingesetzt wird. Zentrales Element der Druckeinrichtung 40 ist die sich im Uhrzeigersinn drehende Druckerwalze 12, auf deren Oberfläche durch Atzen hydrophile und hydrophobe Bereiche, die der Struktur des zu druckenden Druckbildes entsprechen, ausgebil¬ det sind. In Drehrichtung der Druckerwalze 12 gesehen nach der Bedampfungseinrichtung 14 ist eine Färbestation 42 ange- ordnet. Die Färbestation 42 hat eine sich an der Druckerwalze 12 abrollende Farbwalze 44, der über eine Zwischenwalze 46 von einer Versorgungswalze 48 Farbe zugefördert wird. Die Versorgungswalze 48 taucht wiederum in den Farbvorrat eines Farboehälters 50 ein, in dem die für den Druckvorgang ge- wünschte Farbe eingefüllt ist. In Drehrichtung der Drucker¬ walze 12 gesehen nach der Färbestation 42 ist eine Umdruck¬ station 52 angeordnet. Diese Umdruckstation 52 hat eine mit einer gummierten Mantelfläche ausgestattete Zwischenträger¬ walze 54, die sich zumindest annähernd über die gesamte Breite der Druckerwalze 12 parallel zu dieser verlaufend erstreckt und unter geringer Vorspannung an dieser anliegt. Oberhalb der Zwischenträgerwalze 54 ist ferner eine Gegen¬ druckwalze 56 angeordnet, die unter Vorspannung an der Man¬ telfläche der Zwischenträgerwalze 54 anliegt und mit dieser einen Transportspalt 58 bildet, durch den das zu bedruckende Trägermaterial 60 in Pfeilrichtung gefördert wird.
Sobald die Druckeinrichtung 40 aktiviert wird, beginnt sich die Druckerwalze 12 zu drehen und wird von der Bedampfungs- einrichtung 14 mit Wasserdampf beaufschlagt, der sich auf die hydrophilen Bereiche der Oberfläche der Druckerwalze 12 als gleichmäßiger, dünner Wasserfilm niederlegt, während auf den hydrophoben Bereichen kein Wasserfilm ausgebildet wird. Der so befeuchtete Abschnitt der Druckerwalze 12 gelangt an- schließend in die Färbestation 42, in der die unter Druck an der Druckerwalze 12 anliegende Farbwalze 44 Farbe auf der Oberfläche der Druckerwalze 12 abrollt. Da sich Wasser und Farbe abstoßen, haftet die Farbe beim Einfärben in der Färbe- ,t ,-ιt Ion 4? ausschließlich auf den nicht mit Wasser benetzten, hydrophoben Bereichen an. Anschließend kommt der so einge¬ färbte Abschnitt der Druckerwalze 12 mit der Zwischenträger¬ walze 54 in Berührung, auf die das eingefärbte Druckbild der Druckerwalze 12 übertragen wird, das anschließend durch die Wirkung der Gegendruckwalze 56 von der Zwischenträgerwalze 54 auf das im Transportspalt 58 geförderte Trägermaterial 60 gedruckt wird.
Figur 3 beschreibt eine erste Ausführungsform einer Bedamp¬ fungseinrichtung 70 zum selektiven Bedampfen des Druckbandes 72 einer Druckeinrichtung 74. Die Bedampfungseinrichtung 70 hat ein in Bewegungsrichtung des Druckbandes 72 angetriebe- nes, parallel mit geringem Abstand zum Druckband 72 angeord¬ netes Gewebeband 76, das durch ein Walzensystem (nicht darge¬ stellt) kontinuierlich mit Wasser befeuchtet wird. Auf der dem Druckband 72 abgewandten Seite des Gewebebandes 76 ist eine sich annähernd über die gesamte Breite des Druckbandes 72, quer zu dessen Bewegungsrichtung erstreckende Heizein¬ richtung (nicht dargestellt) vorgesehen. Diese Heizeinrich¬ tung hat eine Vielzahl, in dessen Längsrichtung nebeneinander in einer Zeile angeordnete Strahlenquellen 78, die selektiv und unabhängig voneinander aktiviert werden können.
Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung der Druckeinrich¬ tung 74, bei der die in Figur 3 beschriebene erste Ausfüh¬ rungsform der Bedampfungseinrichtung 70 eingesetzt wird. Die Druckeinrichtung 74 hat eine angetriebene, sich im Uhrzeiger- sinn drehende Förderwalze 80, die in Figur 4 links darge¬ stellt ist, sowie eine etwa auf gleicher Höhe angeordnete, in Figur 4 rechts dargestellte Druckerwalze 82, deren Achse parallel zur Achse der Förderwalze 80 verläuft. Etwa mittig zu der Förderwalze 80 und der Druckwalze 82 ist unterhalb von diesen eine parallel verlaufende Umlenkwalze 84 vorgesehen. Das Druckband 72 ist über die Förderwalze 80, die Druckwalze 82 und die Umlenkwalze 84 herumgeführt. Oberhalb der Förderwalze 80 und der Druckwalze 82 ist etwa mittig zwischen diesen beiden die in Figur 3 beschriebene Bedampfungseinrichtung 70 angeordnet. In Transportrichtung des Druckbandes 72 gesehen nach der Bedampfungseinrichtung 70 ist im Bereich der Druckwalze 82 eine Färbestation 86 vorge¬ sehen. Diese Färbestation 86 hat eine am Druckband 72 anlie¬ gende Farbwalze 88, die gegen die Druckwalze 82 vorgespannt ist. Eine unter Vorspannung an der Farbwalze 88 anliegende Versorgungswalze 90, die in einem mit Farbe gefüllten Farbbe¬ hälter 92 eintaucht, versorgt die Farbwalze 88 mit Farbe. Unmittelbar nach der Färbestation 86 ist die Umdruckstelle 94 vorgesehen, an der eine Gegendruckwalze 96 unter Vorspannung am Druckband 72 anliegend gegen die Druckwalze 82 vorgespannt ist. Die Gegendruckwalze 96 und das auf der Druckwalze 82 anliegende Druckband 72 bilden einen Transportspalt 98, durch den das Trägermaterial 100 hindurchbewegt wird.
In Transportrichtung des Druckbandes 72 gesehen nach der Umdruckstelle 94 ist schließlich im Bereich der Umlenkwalze 84 eine Reinigungsvorrichtung 102 angeordnet. Die Reinigungs¬ einrichtung 102 hat eine unter Vorspannung am Druckband 72 anliegende Abstreiflippe 104 und eine nachfolgend angeordnete Reinigungsbürste 106, die zum Entfernen von Wasser und Farb- resten auf der Druckseite des Druckbandes 72 dienen.
Sobald die Druckeinrichtung 74 aktiviert wird, beginnen die Strahlungsquellen 78 der Heizeinrichtung das mit Wasser angefeuchtete Gewebeband 76 selektiv und partiell zu erhit- zen, wodurch das im Gewebeband 76 gespeicherte Wasser ver¬ dampft und sich auf der dem Gewebeband 76 zugewandten Seite des Druckbandes 72 niederschlägt. Auf diese Weise wird auf der Oberfläche des Druckbandes 72 ein partieller, das Druck¬ bild wiedergebender Wasserfilm ausgebildet. Das so befeuch- tete Druckband 72 wird der Färbestation 86 zugeführt, in der die Farbwalze 88 Farbe auf die Oberfläche des Druckbandes 72 aufträgt. Dabei werden die nicht mit Wasser benetzten Berei- ehe eingefärbt, während das Wasser auf den mit Wasser benetz¬ ten Bereichen ein Einfärben dieser Bereiche verhindert. Nach dem Einfärben des Druckbandes 72 bewegt sich der eingefärbte Abschnitt des Druckbandes 72 in die Umdruckstelle 94, in der durch die Wirkung der Gegendruckwalze 96 das eingefärbte Druckbild direkt auf das Trägermaterial 100 gedruckt wird.
Figur 5 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Bedampfungs¬ einrichtung 120, die anstelle der Bedampfungseinrichtung 70 bei der in Figur 4 dargestellten Druckeinrichtung 74 verwen¬ det werden kann. Die Bedampfungseinrichtung 120 hat eine sich quer zur Transportrichtung des Druckbandes 72 über dessen gesamte Breite erstreckende Heizleiste 122. Die Heizleiste 122 hat in ihrer Längsrichtung eine Vielzahl nebeneinander in einer Zeile angeordnete zylinderförmige Vertiefungen 124, die jeweils an ihrer geschlossenen Stirnseite ein Heizelement 126 haben und deren jeweilige offene Stirnfläche dem Druckband 72 zugewandt ist. Durch selektives Aktivieren der Heizelemente 126 wird das in der jeweiligen Vertiefung 124 befindliche Wasser so stark erhitzt, daß es verdampft und sich auf der der Heizleiste 122 zugewandten Seite des Druckbandes 72 niederschlägt, so daß ein partieller, das Druckbild wiederge¬ bender Wasserfilm ausgebildet wird. Anschließend wird das so benetzte Band 72, wie oben bereits beschrieben, in gleicher Weise durch die Färbestation 86 und die Umdruckstelle 94 gefördert, um das Trägermaterial 100 zu bedrucken.

Claims

Patentansprüche
1. Druckverfahren zum Erzeugen eines Druckbildes auf einem Trägermaterial, bei dem auf einer Oberfläche eines Druck¬ trägers (12) hydrophobe und hydrophile Bereiche entspre¬ chend der Struktur des zu druckenden Druckbildes erzeugt werden, die Oberfläche mit einem dünnen Feuchtigkeitsfilm überzogen wird, der die hydrophilen Bereiche benetzt, an- schließend auf die Oberfläche Farbe aufgetragen wird, die an den nicht benetzten Bereichen anhaftet und die von den benetzten Bereichen nicht angenommen wird, und bei dem die Farbe von dort auf das Trägermaterial gedruckt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzeugen des dünnen Feuchtigkeitsfilms die Oberfläche mit Wasserdampf beauf¬ schlagt wird.
2. Druckverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbe nach dem Auftragen auf die Oberfläche zu- nächst auf einen Zwischenträger (54) übertragen und von dort auf das Trägermaterial (60) gedruckt wird.
3. Druckverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Wasserdampf über längs der Oberfläche des Druckträgers (12) verteilte Blenden mengenmäßig vari¬ iert wird.
4. Druckverfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Wasserdampf mittels eines nahe der Oberfläche des Druckträgers (12) angeordneten, angefeuch¬ teten Gewebebandes, das mit Hilfe einer Strahlungsquelle und/oder einer Wärmequelle erhitzt wird, auf die Oberflä¬ che übertragen wird.
*5. Druckverfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Wasserdampf mittels einer nahe der Oberfläche des Druckträgers (12) angeordneten Bedamp¬ fungseinrichtung (14) auf die Oberfläche übertragen wird.
υo. Druckverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserdampf in einem Dampferzeuger (24) erzeugt wird.
7. Druckverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserdampf über Ventile (22, 30, 38) mengenmäßig variiert wird.
8. Druckverfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß überschüssiger Wasserdampf, der sich nicht auf der Oberfläche des Druckträgers (12) niederschlägt, mittels einer nahe des Druckträgers (12) angeordneten Kondensationsvorrichtung (32) kondensiert und dem Dampf¬ erzeuger (24) zugeführt wird.
9. Druckverfahren zum Erzeugen eines Druckbildes auf einem Trägermaterial, bei dem ein Druckträger (72) bereitge¬ stellt wird, dessen Oberfläche an Stellen entsprechend Strukturen des zu druckenden Druckbildes mit Wasserdampf beaufschlagt wird, der sich an diesen Stellen als Wasser¬ film niederschlägt, bei dem auf die Oberfläche Farbe auf- getragen wird, die an den nicht benetzten Stellen anhaf¬ tet und die von den benetzten Stellen nicht angenommen wird, und bei dem die Farbe von dort auf das Trägermate¬ rial (100) gedruckt wird.
10. Druckverfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbe nach dem Auftragen auf die Oberfläche zu¬ nächst auf einen Zwischenträger übertragen und von dort auf das Trägermaterial (100) gedruckt wird.
11. Druckverfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß ein mit Wasser angefeuchtetes Gewebeband (76) der Oberfläche des Druckträgers (72) gegenüberlie- gend angeordnet wird, und daß das Gewebeband (76) mit Hilfe einer Strahlungsquelle (78) und/oder einer Wärme¬ quelle an Stellen entsprechend dem Druckbild selektiv er¬ hitzt wird.
12. Druckverfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebeband (76) in einer kontinuierlichen Bewe¬ gung durch ein Walzensystem und/oder eine Sprühvorrich¬ tung mit Wasser befeuchtet wird.
13. Druckverfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüber der Oberfläche des Druckträgers (72) eine Bedampfungseinrichtung (120) mit einem Wasservorrat ange¬ ordnet wird, und daß die Bedampfungseinrichtung (120) ei- ne Vielzahl von mit Wasser gefüllten Vertiefungen (124) hat, in denen jeweils mindestens ein Heizelement (126) vorgesehen ist, wobei die Heizelemente (126) entsprechend dem Druckbild selektiv erhitzt werden.
14. Druckverfahren nach einem der Anspruch 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Druckträgers (72) rasterartig zeilenweise mit Dampf beaufschlagt wird.
15. Vorrichtung zur Durchführung des Druckverfahrens nach einem der Ansprüche 9 bis 14, mit einem bewegbaren Druck¬ träger (72), dessen Oberfläche mit einem Wasserfilm be¬ netzbar ist, einer nahe der Oberfläche des Druckträgers angeordneten Bedampfungseinrichtung (70, 120), die die Oberfläche ent- sprechend Strukturen des zu druckenden Druckbildes derart mit Wasserdampf beaufschlagt, daß sich auf der Oberfläche ein partieller, das Druckbild wiedergebender Wasserfilm ausbildet, und mit einer nahe der Oberfläche des Druckträgers (72) in dessen Bewegungsrichtung gesehen nach der Bedampfungseinrichtung (70, 120) angeordneten Färbestation (86) zum Auftragen von Farbe auf die Oberfläche.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch einen der Färbestation (86) nachfolgend angeordneten, das ein¬ gefärbte Druckbild aufnehmenden Zwischenträger, der das Trägermaterial (100) bedruckt.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, gekennzeichnet durch eine in Bewegungsrichtung des Druckträgers (72) ge¬ sehen vor der Bedampfungseinrichtung (70, 120) angeordne- te Reinigungsvorrichtung (102) zum Reinigen der Oberflä¬ che von Wasser- und Farbresten.
18. Vorrichtung nach Anspruch 15, 16 oder 17, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Druckträger ein über mindestens zwei Walzen (80, 82) geführtes Gewebeband (72) ist, und daß mindestens eine der Walzen (80) antreibbar ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 15, 16 oder 17, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Druckträger eine antreibbare Druckwalze ist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedampfungseinrichtung (70) ein mit geringem Abstand an der Oberfläche des Druckträgers vorbeigeführtes, angefeuchtetes Gewebeband (76) ist, das durch eine nahe dem Gewebeband angeordnete Strahlungs¬ quelle (78) und/oder Wärmequelle selektiv partiell er¬ hitzbar ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedampfungseinrichtung (120) eine sich quer zur Bewegungsrichtung des Druckträgers erstrec¬ kende Heizleiste (122) mit einer Vielzahl von mit Wasser gefüllten Vertiefungen (124) ist, wobei in jeder Vertie- fung (124) ein Heizelement (126) vorgesehen ist.
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