EP0954443A1 - Verfahren und einrichtung zum bedrucken eines trägermaterials unter verwendung einer strukturierten eisschicht - Google Patents

Verfahren und einrichtung zum bedrucken eines trägermaterials unter verwendung einer strukturierten eisschicht

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EP0954443A1
EP0954443A1 EP98907871A EP98907871A EP0954443A1 EP 0954443 A1 EP0954443 A1 EP 0954443A1 EP 98907871 A EP98907871 A EP 98907871A EP 98907871 A EP98907871 A EP 98907871A EP 0954443 A1 EP0954443 A1 EP 0954443A1
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EP
European Patent Office
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carrier
ink
areas
ice
print
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EP98907871A
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EP0954443B1 (de
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Joachim Heinzl
Robert Link
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Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
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Oce Printing Systems GmbH and Co KG
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Publication date
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    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41C—PROCESSES FOR THE MANUFACTURE OR REPRODUCTION OF PRINTING SURFACES
    • B41C1/00—Forme preparation
    • B41C1/10—Forme preparation for lithographic printing; Master sheets for transferring a lithographic image to the forme
    • B41C1/1075—Mechanical aspects of on-press plate preparation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41C—PROCESSES FOR THE MANUFACTURE OR REPRODUCTION OF PRINTING SURFACES
    • B41C1/00—Forme preparation
    • B41C1/10—Forme preparation for lithographic printing; Master sheets for transferring a lithographic image to the forme
    • B41C1/1008—Forme preparation for lithographic printing; Master sheets for transferring a lithographic image to the forme by removal or destruction of lithographic material on the lithographic support, e.g. by laser or spark ablation; by the use of materials rendered soluble or insoluble by heat exposure, e.g. by heat produced from a light to heat transforming system; by on-the-press exposure or on-the-press development, e.g. by the fountain of photolithographic materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41C—PROCESSES FOR THE MANUFACTURE OR REPRODUCTION OF PRINTING SURFACES
    • B41C2210/00—Preparation or type or constituents of the imaging layers, in relation to lithographic printing forme preparation
    • B41C2210/02—Positive working, i.e. the exposed (imaged) areas are removed

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a print image on a substrate, in which ink-attracting and ink-repellent areas are produced on a surface of a print substrate in accordance with the structure of the print image to be printed, the ink-repellent areas being provided with a layer of an ink-repellent medium onto which Surface paint is applied, which adheres to the ink-accepting areas and is not accepted by the ink-repellent areas, and in which the color distributed on the surface is printed on the substrate.
  • the invention relates to a device for generating a print image on a carrier material.
  • the non-printing areas are grease-repellent - they do not accept any printing ink.
  • the printing areas are fat-absorbing and can absorb fatty ink.
  • the ink-attracting and ink-repelling areas are distributed on a printing plate in such a way that they reproduce the printed image to be printed.
  • the printing plate can be used for a variety of transfer printing processes. A new printing plate with ink-attracting and ink-repelling areas must be created for each print image.
  • a print template is created in the printing system on a silicone-coated film by partially burning off the silicone layer.
  • the silicone-free areas form the ink-attracting areas and can absorb ink during the printing process.
  • hydrophobic and hydrophilic regions are produced 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 wets the hydrophilic region of the print carrier.
  • ink is applied to the surface of the print carrier using an ink roller, but this only wets the areas not covered with a moisture film.
  • the colored print image is finally transferred to the carrier material.
  • hydrophobic and hydrophilic areas are formed on the surface of the print carrier.
  • the hydrophilic areas are wetted so that no color adheres to them.
  • Water vapor is applied to the surface of the pressure carrier for wetting.
  • the application of water vapor can also take place in such a way that hydrophilic areas arise in accordance with the structures of the printed image to be printed.
  • the printing ink is only taken up by the areas that have not been provided with a moisture film.
  • the above-mentioned methods have the problem that the ink-water balance must be tolerated very closely in order to achieve high print quality.
  • the ink-repelling medium is a fixed one Phase material is used, which is generated by cooling the surface of the print carrier thereon.
  • the use of a solid material as an ink-repellent medium has the advantage that a sharp boundary is created between ink-attracting and ink-repellent areas, which increases the resolution of the printed image. Furthermore, when using a substance in the solid phase, there is no dry running and there are no water plumes, as is possible with conventional printing processes. The procedure known from offset printing for inking the print carrier and for transfer printing onto a carrier material can be retained.
  • an ice layer is used as the ink-repellent medium, which is deposited by condensation of water vapor in the vicinity of the print carrier by spraying on a thin water film or by applying a water film with a roller and subsequent ice formation on the surface thereof.
  • This layer of ice has a defined shape and a defined volume and, when subjected to external forces, opposes a change in shape or volume with a relatively large resistance, since the water molecules in the solid state of aggregate are firmly bound to one another by electromagnetic interactions. In this way, ink-repellent areas with a fine structure can be created, which lead to a print image with high resolution.
  • an agent for reducing the surface tension of the water preferably surfactants or alcohol
  • the additives are directly in the water and / or are applied to the print carrier by spraying or applying with a roller.
  • Solid release agents such as waxes, fats, resins or fatty acid amides can be used as a further ink-repellent medium, and are applied to the print carrier in the liquid state by spraying or application with one or more rollers. On the below the solidification temperature of the The medium will pass into its solid phase when the printing plate has cooled down.
  • the pressure-active surface of the pressure carrier is first completely provided with an ice layer or a release agent layer made of wax, fat, resin or fatty acid amides.
  • color-attracting areas are created which are free of said solid layer, e.g. the ice layer or separating layer. In this way, color-attracting areas can be produced in accordance with the structure of the print image to be printed.
  • the surface of the print carrier does not have to be pretreated in accordance with the structure of the print image to be printed, for example by etching. Rather, the pressure-active surface is uniform and smooth in the initial state.
  • the structuring process only includes the creation of solid-free or ice-free areas corresponding to the structure of the printed image to be printed. Accordingly, a multiplicity of print images can be produced on the surface of the print carrier, the initial state of the surface of the print carrier having to be established for each print image. In this way, different print images can be generated without having to replace the print carrier and can be recolored and re-printed once or more. If a new print image is to be applied to the print carrier, the print carrier must be cleaned of the areas provided with the solid layer or ice layer as well as paint residues, the surface again with a solid layer or ice layer and it there is a new structuring process.
  • the radiation energy of a laser beam or an LED can be used for the selective generation of solid-free or ice-free areas on the surface of the pressure carrier. Another option is to to selectively generate free areas by using heating elements.
  • a device for carrying out the described method is specified.
  • Figure 1 shows schematically the structure of a device for
  • Figure 2 shows a device for printing, in which areas with an ice layer are selectively generated on the print carrier.
  • Figure 1 shows schematically the structure of a device for offset printing. It contains an inking unit 10 with three rollers 12, 14, 16, through which ink is transferred from an ink reservoir 18 to the surface of a print carrier designed as a plate cylinder 20. The colored surface of the plate cylinder 20 transfers ink to a blanket cylinder 22. From there, the ink reaches a paper web 24, which is printed against the blanket cylinder 22 by an impression cylinder 26.
  • the arrows drawn in FIG. 1 show the respective transport direction.
  • the plate cylinder 20 contains tubes for a cooling line system 28 through which cooling liquid is pumped.
  • a cooling system 34 is connected to the cooling line system 28 via hoses 30, 32 and provides cooling liquid with the required temperature.
  • a pump P is switched on in the feed line 32.
  • an ice layer condenses on the hydrophilic areas of the surface of the plate cylinder 2C. This layer of ice repels the color, so that consequently no color is deposited on the layer of ice.
  • Ink is transferred from the roller 16 to the blanket cylinder 22 on hydrophobic areas of the surface of the plate cylinder 20.
  • the hydrophilic and hydrophobic areas on the surface of the plate cylinder are previously applied using a chemical-physical process.
  • An offset plate serving as a pressure carrier is usually attached to the outer surface of the plate cylinder 20. To change the print image, this offset plate must be replaced.
  • FIG. 2 shows schematically a printing device in which different print images can be generated on the same surface of the print carrier.
  • the print carrier here is an endless belt 40 which is guided around a deflection roller 42, a transfer roller 44 and a cleaning roller 47.
  • the surface of the endless belt 40 is cooled by means of a cooling device 46 to a temperature below the solidification point of water.
  • the temperature of the surface of the endless belt 40 is below 0 ° C.
  • the water vapor contained in the ambient air condenses on the endless belt 40 as an ice layer.
  • the optional application of a surfactant with the roller ensures an evenly thin layer of ice.
  • the roller can be provided, for example, in the manner in which the elements 12, 14, 18 are arranged near the transfer roller 44 on the deflection roller 42. Another possibility is to apply a thin film of water with a thickness in the ⁇ m range. Cooling then creates an ice layer. A spraying process can be used to apply the water film, or the application can be carried out using rollers. The pressure-active surface of the endless belt is therefore completely covered with an ice layer. The ice layer is then selectively removed by supplying energy, for example by exposure to a laser beam 48, as is indicated in FIG. 2.
  • a release agent layer made of wax, fat, resin or fatty acid amide can also be used, which in the liquid state can be sprayed on Applying with one or more rollers is applied to the print carrier.
  • the medium will pass into its solid phase on the pressure plate cooled below the solidification temperature of the respective substance.
  • the exposure is preferably carried out in rows in a grid-like manner, the water of the ice layer changing into the vapor state.
  • Other methods of creating ice-free areas use e.g. the radiation from a laser diode or an LED.
  • an LED array with a cell shape is arranged, energy can be supplied simultaneously over the entire width of the endless belt 40, so that ice-free pixels are generated at high speed.
  • the surface of the endless belt 40 is colored by means of the rollers 12, 14, which transfer color from the ink reservoir 18.
  • the paint adheres to areas without an ice layer.
  • the areas bearing an ice layer are, as mentioned, color-repellent and do not absorb any color.
  • the transfer roller 44 transfers the ink distributed on the endless belt 40 to a carrier material 24 supplied from the right in FIG. 2.
  • the counter-pressure roller 26 prints the carrier material 24, generally paper, against the transfer roller 44.
  • a first mode of operation the print image located on the endless belt 40 is recolored and re-printed several times.
  • further cooling devices 50, 52 are provided which keep the ice layer below its solidification temperature.
  • a new print image is applied to the endless belt 40.
  • the previous structured ice layer as well as the paint residues and a must be removed beforehand to produce a defined initial state for the surface of the endless belt 40.
  • a cleaning device 54 is activated on the cleaning roller 47. It contains a wiper lip 56 and a brush 58, which are brought into contact with the surface of the endless belt 40 and remove the structured ice layer.
  • the additional cooling devices 50, 52 are switched off in the second operating mode.
  • the cooling devices 46, 50, 52 can be constructed in the manner of the cooling device shown in FIG. 1. Another possibility is to use an electrothermal cooling principle, for example by using Peltier elements. It should also be mentioned that the surface of the endless belt 40 consists of metals, for example stainless steel, nickel, copper, chromium or plastics, such as polyimide, PE, Teflon, or metallized plastics, which has good color at the ice-free locations binds an d support thus achieving a high print quality.

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Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren und eine Einrichtung zum Erzeugen eines Druckbildes auf einem Trägermaterial, bei dem auf einer Oberfläche eines Druckträgers (20, 40) farbanziehende und farbabstoßende Bereiche entsprechend der Struktur des zu druckenden Druckbildes erzeugt werden. Als farbabstoßendes Medium wird ein in fester Phase befindlicher Stoff, vorzugsweise Eis, verwendet, der durch Kondensation auf der Oberfläche des Druckträgers (20, 40) abgeschieden wird.

Description

Beschreibung
Verfahren und Einrichtung zum Bedrucken eines Trägermaterials unter Verwendung einer strukturierten Eisschicht
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen eines Druckbildes auf einem Trägermaterial, bei dem auf einer Oberfläche eines Druckträgers farbanziehende und farbabstoßende Bereiche entsprechend der Struktur des zu druckenden Druckbildes erzeugt werden, wobei die farbabstoßenden Bereiche mit einer Schicht aus einem farbabstoßenden Medium versehen werden, auf die Oberfläche Farbe aufgetragen wird, die an den farbanziehenden Bereichen anhaftet und die von den farbabstoßenden Bereichen nicht angenommen wird, und bei dem die auf der Oberfläche verteilte Farbe auf das Trägermaterial gedruckt wird.
Ferner betrifft die Erfindung eine Einrichtung zum Erzeugen eines Druckbildes auf einem Trägermaterial.
Bei einem wasserlos arbeitenden bekannten Offset-Druckverfahren sind die nicht druckenden Bereiche fettabstoßend - sie nehmen keine Druckfarbe an. Die druckenden Bereiche sind dagegen fettanziehend und können fetthaltige Farbe aufnehmen. Die farbanziehenden und farbabstoßenden Bereiche sind auf einer Druckplatte so verteilt, daß sie das zu druckende Druckbild wiedergeben. Die Druckplatte kann für eine Vielzahl von Umdruckvorgängen verwendet werden. Für jedes Druckbild muß eine neue Druckplatte mit farbanziehenden und farbabsto- ßenden Bereichen erzeugt werden.
Bei dem bekannten DIREKT-IMAGING-Verfahren der Firma Heidelberger Druckmaschinen wird in der Druckanlage auf einer silikonbeschichteten Folie durch partielles Wegbrennen der Sili- konschicht eine Druckvorlage erstellt. Die silikonfreien Stellen bilden die farbanziehenden Bereiche und können während des Druckvorganges Farbe aufnehmen. Bei einem anderen, mit Wasser arbeitenden Offset-Verfahren werden auf dem Druckträger hydrophobe und hydrophile Bereiche entsprechend der Struktur des zu druckenden Druckbildes er- zeugt. Vor dem Auftragen von Farbe auf dem Druckträger wird durch Verwenden von Auftragswalzen bzw. Sprühvorrichtungen zunächst ein dünner Feuchtigkeitsfilm auf den Druckträger aufgebracht, der den hydrophilen Bereich des Druckträgers benetzt. Anschließend wird mithilfe einer Farbwalze Farbe auf die Oberfläche des Druckträgers aufgebracht, die jedoch ausschließlich die nicht mit einem Feuchtigkeitsfilm bedeckten Bereiche benetzt. Nach dem Einfärben des Druckträgers wird schließlich das eingefärbte Druckbild auf das Trägermaterial übertragen.
Weiterhin ist ein von der Firma Oce Printing Systems GmbH entwickeltes Verfahren bekannt, bei dem hydrophobe und hydrophile Bereiche auf der Oberfläche des Druckträgers ausgebildet werden. Die hydrophilen Bereiche werden benetzt, so daß an ihnen keine Farbe anhaftet. Zum Benetzen wird die Oberfläche des Druckträgers mit Wasserdampf beaufschlagt. Die Beaufschlagung mit Wasserdampf kann auch so erfolgen, daß hydrophile Bereiche entsprechend den Strukturen des zu druckenden Druckbildes entstehen. Die Druckfarbe wird nur von den Berei- chen aufgenommen, die nicht mit einem Feuchtigkeitsfilm versehen worden sind. Die vorgenannten Verfahren haben das Problem, daß das Farb-Wasser-Gleichgewicht sehr eng toleriert sein muß, um eine hohe Druckqualität zu erreichen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Einrichtung zum Erzeugen eines Druckbildes auf einem Trägermaterial anzugeben, welches bzw. welche Druckbilder mit hoher Auflösung erzeugt und weitgehend verträglich mit bisherigen Druckverfahren bzw. Druckeinrichtungen ist.
Diese Aufgabe wird für das eingangs genannte Verfahren dadurch gelöst, daß als farbabstoßendes Medium ein in fester Phase befindlicher Stoff verwendet wird, der durch Abkühlen der Oberfläche des Druckträgers auf derselben erzeugt wird.
Die Verwendung eines festen Stoffes als farbabstoßendes Medi- um hat den Vorteil, daß eine scharfe Grenze zwischen farbanziehenden und farbabstoßenden Bereichen entsteht, wodurch die Auflösung des Druckbildes vergrößert wird. Weiterhin ergibt sich bei Verwendung eines Stoffes in fester Phase kein Trockenlaufen und es entstehen keine Wasserfahnen, wie dies bei herkömmlichen Druckverfahren möglich ist. Die vom Offset- Druck bekannte Vorgehensweise zum Einfärben des Druckträgers und zum Umdrucken auf ein Trägermaterial kann beibehalten werden.
Vorzugsweise wird als farbabstoßendes Medium eine Eisschicht verwendet, die durch Kondensation von Wasserdampf in der Umgebung des Druckträgers durch Aufsprühen eines dünnen Wasserfilms oder durch Auftrag eines Wasserfilms mit Walzenh und anschließender Eisbildung auf der Oberfläche desselben abge- schieden wird. Diese Eisschicht hat eine definierte Form und ein definiertes Volumen und setzt bei Einwirkung von äußeren Kräften einer Form- oder Volumenänderung einen relativ großen Widerstand entgegen, da die Wassermoleküle im festen Agreg- gatszustand durch elektromagnetische Wechselwirkungen itein- ander fest an bestimmte Plätze gebunden werden. Somit lassen sich farbabstoßende Bereiche mit feiner Struktur erzeugen, die zu einem Druckbild mit hoher Auflösung führen. Durch den Zusatz eines Mittels zur Reduktion der Oberflächenspannung des Wassers, vorzugsweise Tenside oder Alkohol, wird die Eis- schicht sehr gleichmäßig und dünn. Die Zusätze befinden sich direkt im Wasser und/oder werden auf den Druckträger durch Aufsprühen bzw. Auftragen mit einer Walze aufgebracht. Als weiteres farbabstoßendes Medium lassen sich feste Trennmittel wie Wachse, Fette, Harze oder Fettsäureamide verwenden, die im flüssigen Zustand durch Aufsprühen oder Auftragen mit einer oder mehrerer Walzen auf den Druckträger aufgebracht werden. Auf der unterhalb der Erstarrungstemperatur des jeweili- gen Stoffes abgek hlten Druckplatte wird das Medium in seine feste Phase übergehen.
Bei einem bevorzugten Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung wird die druckaktive Oberflache des Drucktragers zunächst vollkommen mit einer Eisschicht oder einer Trennmittelschicht aus Wachs, Fett, Harz oder Fettsaureamide versehen. In einem nachfolgenden Struktuπerungsprozeß werden als farbanziehende Bereiche erzeugt, die frei von der besagten Festkorper- Schicht, z.B. der Eisschicht oder Trenn ittelschicht, sind. Auf diese Weise können farbanziehende Bereiche entsprechend der Struktur des zu druckenden Druckbildes erzeugt werden.
Bei diesem Ausfuhrungsbeispiel muß die Oberflache des Druck- tragers nicht entsprechend der Struktur des zu druckenden Druckbildes vorbehandelt sein, beispielsweise durch Atzen. Vielmehr ist die druckaktive Oberflache im Ausgangszustand einheitlich und glatt. Der Strukturierungsprozeß beinhaltet lediglich die Erzeugung von festkorperfreien bzw. eisfreien Bereichen entsprechend der Struktur des zu druckenden Druckbildes. Demgemäß kann auf der Oberflache des Drucktragers eine Vielzahl von Druckbildern erzeugt werden, wobei für jedes Druckbild der Ausgangszustand der Oberflache des Drucktragers herzustellen ist. Auf diese Weise können ohne Aus- tausch des Drucktragers unterschiedliche Druckbilder erzeugt und einmal oder mehrmals emgefarbt und umgedruckt werden. Wenn auf dem Drucktrager ein neues Druckbild aufgebracht werden soll, so ist der Drucktrager von den mit der Festkorper- schicht bzw. Eisschicht sowie von Farbresten versehenen Be- reichen zu reinigen, die Oberflache erneut mit einer Festkor- perschicht bzw. Eisschicht zu versehen und es erfolgt ein neuer Strukturierungsprozeß.
Zum selektiven Erzeugen festkorperfreier bzw. eisfreier Be- reiche auf der Oberflache des Drucktragers kann die Strah- lungsenergie eines Laserstrahls oder einer LED verwendet werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die festkorper- freien Bereicne durch Einsatz von Heizelementen selektiv zu erzeugen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Einrich- tung zum Durchfuhren des beschriebenen Verfahrens angegeben.
Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt:
Figur 1 schematisch den Aufbau einer Einrichtung zum
Offset-Druck, wobei auf dem Plattenzylinder eine Eisschicht erzeugt wird, und
Figur 2 eine Einrichtung zum Drucken, bei der auf dem Drucktrager selektiv Bereiche mit einer Eisschicht erzeugt werden.
Figur 1 zeigt schematisch den Aufbau einer Einrichtung zurr Offset-Druck. Sie enthalt ein Farbwerk 10 mit drei Walzen 12, 14, 16, durch die Farbe aus einem Farbvorratsbehalter 18 auf die Oberflache eines als Plattenzylinder 20 ausgebildeten Drucktragers übertragen wird. Die eingefarbte Oberflache des Plattenzylmders 20 übertragt Farbe auf einen Gummituchzylm- der 22. Von dort gelangt die Farbe auf eine Papierbahn 24, die durch einen Gegendruckzylinder 26 gegen den Gummituchzy- linder 22 gedruckt wird. Die m Figur 1 eingezeichneten Pfeile zeigen die jeweilige Transportrichtung an.
Der Plattenzylinder 20 enthalt Rohren für ein Kuhlleitungssy- stem 28, durch das Kuhlflussigkeit gepumpt wird. An das Kuhl- leitungssystem 28 ist über Schlauche 30, 32 ein Kuhlsystem 34 angeschlossen, welches Kuhlflussigkeit mit der erforderlichen Temperatur bereitstellt. In die Zufuhr-Leitung 32 ist eine Pumpe P eingeschaltet. Beim Betrieb kondensiert auf den hy- drophilen Bereichen der Oberflache des Plattenzylmders 2C eine Eisschicht. Diese Eisschicht wirkt farbabstoßend, so daß sich folglich auf der Eisschicht keine Farbe niederschlagt. Auf hydrophoben Bereichen der Oberflache des Plattenzylmders 20 wird Farbe von der Walze 16 zum Gummituchzylinder 22 übertragen. Die hydrophilen und hydrophoben Bereiche auf der Oberflache des Plattenzylmders werden zuvor nach einem che- misch-physikalischen Verfahren aufgebracht. Üblicherweise wird auf die Mantelfläche des Plattenzylinders 20 eine als Drucktrager dienende Offset-Platte befestigt. Zum Andern des Druckbilds ist diese Offset-Platte auszutauschen.
Figur 2 zeigt schematisch eine Druckeinrichtung, bei der auf derselben Oberflache des Drucktragers unterschiedliche Druckbilder erzeugt werden können. Der Drucktrager ist hier ein Endlosband 40, das um eine Umlenkwalze 42, eine Umdruckwalze 44 und eine Remigungswalze 47 herum gefuhrt ist. Die Ober- fläche des Endlosbandes 40 wird mithilfe einer Kuhlemπch- tung 46 auf eine Temperatur unterhalb des Erstarrungspunktes von Wasser abgekühlt. Für den Fall einer normalen Umgebung mit durchschnittlicher Luftfeuchtigkeit liegt die Temperatur der Oberflache des Endlosbandes 40 unterhalb von 0° C. Der der Umgebungsluft enthaltene Wasserdampf schlagt sich infolge Kondensation auf dem Endlosband 40 als Eisschicht nieder. Durch den optionalen Auftrag eines Tensids mit der Walze wird eine gleichmaßig dünne Eisschicht gewährleistet. Die Walze kann z.B. nach Art der Anordnung der Elemente 12, 14, 18 nahe der Umdruckwalze 44 an der Umlenkwalze 42 vorgesehen sein. Eine andere Möglichkeit besteht darin, einen dünnen Wasserfilm mit einer Dicke im μm-Bereich aufzutragen. Durch Abkühlen entsteht dann eine Eisschicht. Zum Auftragen des Wasser- films kann ein Spruhverfahren eingesetzt werden, oder der Auftrag erfolgt mit Hilfe von Walzen. Die druckaktive Oberflache des Endlosbandes wird also vollkommen mit einer Eisschicht versehen. Anschließend wird die Eisschicht durch Energiezufuhrung selektiv entfernt, beispielsweise durch Belichtung mit einem Laserstrahl 48, wie dies m Figur 2 ange- deutet ist. Alternativ zur Eisschicht kann auch eine Trennmittelschicht aus Wachs, Fett, Harz oder Fettsaureamid verwendet werden, die im flussigen Zustand durch Aufsprühen oder Auftragen mit einer oder mehrerer Walzen auf den Drucktrager aufgebracht wird. Auf der unterhalb der Erstarrungstemperatur des jeweiligen Stoffes abgekühlten Druckplatte wird das Medium in seine feste Phase übergehen.
Die Belichtung erfolgt vorzugsweise rasterartig zeilenweise, wobei das Wasser der Eisschicht den dampfförmigen Zustand übergeht. Andere Verfahren zum Erzeugen von eisfreien Bereichen verwenden z.B. die Strahlung einer Laserdiode oder einer LED. Bei Anordnung eines LED-Arrays m Zellenform kann über die gesamte Breite des Endlosbandes 40 gleichzeitig eine Energiezufuhr erfolgen, so daß eisfreie Bildpunkte mit hoher Geschwindigkeit erzeugt werden. Weiterhin wird vorgeschlagen, eisfreie Bereiche unter Verwendung von Heizelementen zu er- zeugen, die vorzugsweise in einer Zeile angeordnet sind.
Das Emfarben der Oberflache des Endlosbandes 40 erfolgt mithilfe der Walzen 12, 14, welche Farbe aus dem Farbvorratsbehalter 18 übertragen. Die Farbe lagert sich an Bereichen ohne Eisschicht an. Die eine Eisschicht tragenden Bereiche sind wie erwähnt farbabstoßend und nehmen keine Farbe auf.
Die Umdruckwalze 44 übertragt die auf dem Endlosband 40 verteilte Farbe auf ein von rechts Figur 2 zugefuhrtes Tra- germaterial 24. Die Gegendruckwalze 26 druckt das Tragermaterial 24, im allgemeinen Papier, gegen die Umdruckwalze 44.
Es sind zwei Betriebsarten möglich: Bei einer ersten Betriebsart wird das auf dem Endlosband 40 befindliche Druck- bild mehrmals emgefarbt und umgedruckt. Zur Erhaltung der strukturierten Eisschicht auf dem Endlosband 40 sind weitere Kuhleinrichtungen 50, 52 vorgesehen, welche die Eisschicht unterhalb ihrer Erstarrungstemperatur halten.
In einer zweiten Betriebsart wird auf das Endlosband 40 ein neues DrucKbild aufgebracht. Zuvor ist die bisherige strukturierte Eisschicht zu entfernen sowie die Farbreste und ein definierter Ausgangszustand für die Oberfläche des Endlosbandes 40 herzustellen. Zu diesem Zweck wird an der Reinigungswalze 47 eine Reinigungsvorrichtung 54 aktiv geschaltet. Sie enthält eine Wischlippe 56 und eine Bürste 58, welche mit der Oberfläche des Endlosbandes 40 in Kontakt gebracht werden und die strukturierte Eisschicht entfernen. Zum Aktivieren und Deaktivieren der Reinigungsstation 54 kann diese in Richtung des Pfeiles 60 bewegt werden. Die zusätzlichen Kühlvorrichtungen 50, 52 sind bei der zweiten Betriebsart abgeschaltet.
Die Kühlvorrichtungen 46, 50, 52 können nach Art der in Figur 1 gezeigten Kühlvorrichtung aufgebaut sein. Eine andere Möglichkeit besteht in der Verwendung eines elektrothermischen Abkühlprinzips, beispielsweise durch Einsatz von Peltierele- menten. Zu erwähnen ist ferner, daß die Oberfläche des Endlosbandes 40 aus Metallen, z.B. aus Edelstahl, Nickel, Kupfer, Chrom oder Kunststoffen, wie z.B. Polyimid, PE, Teflon, oder metallisierten Kunststoffen besteht, welches bzw. welcher die Farbe an den eisfreien Stellen gut bindet und somit das Erzielen einer hohen Druckqualität unterstützt.
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- 9 - Bezugs zeichenliste
10 Farbwerk
12, 14,16 Walze
18 Farbvorratsbehalter
20 Plattenzylinder
22 Gummituchzylinder
24 Papierbahn
26 Gegendruckzylinder
28 Kühlleitungssyste
30, 32 Schläuche
34 Kühlsystem
40 Endlosband
42 Umlenkwalze
44 Umdruckwalze
46 Kühleinrichtung
47 Reinigungswalze
48 Laserstrahl
50, 52 Kühleinrichtungen
54 Reinigungsvorrichtung
56 Wischlippe
58 Bürste
60 Pfeil P Pumpe

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Erzeugen eines Druckbildes auf einem Trägermaterial, bei dem auf einer Oberfläche eines Druckträgers (20, 40) farbanziehende und farbabstoßende Bereiche entsprechend der Struktur des zu druckenden Druckbildes erzeugt werden, wobei die farbabstoßenden Bereiche mit einer Schicht aus einem farbabstoßenden Medium versehen werden, auf die Oberfläche Farbe aufgetragen wird, die an den farbanziehenden Bereichen anhaftet und die von den farbabstoßenden Bereichen nicht angenommen wird, und bei dem die auf der Oberfläche verteilte Farbe auf das Trägermaterial (24) gedruckt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als farbabstoßendes Medium ein in fester Phase befindlicher Stoff verwendet wird, der durch Abkühlung der Oberfläche des Druckträgers (20, 40) auf dieser erzeugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzeugen der festen Phase des Stoffes, vorzugsweise von Wasser, der Druckträger (20, 40) zumindest auf seiner Oberfläche auf eine Temperatur unterhalb der Erstar- rungstemperatur des Stoffes abgekühlt wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die druckaktive Oberfläche des Druckträgers (40) zunächst vollkommen mit einer Fest- körperschicht, vorzugsweise einer Eisschicht, versehen wird, und daß in einem Strukturierungsprozeß festkörperfreie bzw. eisfreie Bereiche als farbanziehende Bereiche entsprechend der Struktur des zu druckenden Druckbildes erzeugt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abkühlen des Druckträ- - li gers (20, 40) ein Kühlflüssigkeitssyste (34) verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlung des Druckträgers (20, 40) elektrothermisch, vorzugsweise unter Verwendung von Peltier-Elementen, erfolgt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausbilden der eisfreien
Bereiche die Eisschicht mit Strahlung (48) beaufschlagt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Strahlung die Strahlung eines Lasers, einer Laser-Diode, einer LED oder eines LED-Arrays verwendet wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die eisfreien Bereiche unter Verwendung von Heizelementen erzeugt werden.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Drucktragers (20, 40) durch ein Walzensystem (12, 14, 16) mit Farbe eingefärbt wird, wobei die Farbe sich an den eisfreien Bereichen anlagert.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der eingefärbte Drucktrager (20, 40) direkt auf dem Trägermaterial (24) umgedruckt wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbe nach dem Auftragen auf die Oberfläche des Druckträgers (20) zunächst auf einen Zwischenträger (22) übertragen und von dort auf das Trägermaterial (24) umgedruckt wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucktrager (20, 40) mehrfach emgefarbt wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflache des Drucktragers aus Metall besteht.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflache des Drucktragers aus Edelstahl, Chrom oder Nickel besteht.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflache des Drucktragers aus Kunststoff, insbesondere aus hochtemperatur- bestandigem Kunststoff besteht.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflache des Drucktragers aus Polyimid oder Teflon besteht.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden .Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucktrager aus metalli- sierte Kunststoff besteht.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberflache ein dunner Flussigkeitsfilm ausgebildet wird, vorzugsweise em Was- serfilm, wobei zum Erzeugen des Flussigkeitsfllms Flüssigkeit aufgesprüht oder durch Walzen aufgetragen wird.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß em Zusatzmittel zum Erzielen einer gleichmäßig dünnen Eisschicht vorgesehen ist, und daß der Auftrag des Zusatzmittels durch Aufsprühen oder durch Walzenauftrag erfolgt.
20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der in fester Phase befindliche Stoff Eis ist.
21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der in fester Phase befindliche Stoff ein Trennmittel ist.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennmittel Wachs, Fett, Harz oder Fettsäureamid ist.
23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoff in fester Phase, vorzugsweise Eis, durch Kondensation abgeschieden wird.
24. Einrichtung zum Erzeugen eines Druckbildes auf einem Trägermaterial, wobei auf einer Oberfläche eines Druckträgers (20, 40) farbanziehende und farbabstoßende Bereiche entsprechend der Struktur des zu druckenden Druckbildes vorgesehen sind, die farbabstoßenden Bereiche mit einer Schicht aus einem farbabstoßenden Medium versehen sind, auf die Oberfläche Farbe auftragbar ist, die an den farbanziehenden Bereichen anhaftet und die von den farbabstoßenden Bereichen nicht angenommen wird, und bei dem die auf der Oberfläche verteilte Farbe auf das Trägermaterial (24) gedruckt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als farbabstoßendes Medium ein in fester Phase befindlicher Stoff vorgesehen ist, der durch Abkühlung der Oberfläche des Druckträgers (20, 40) auf dieser erzeugbar ist.
25. Einrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzeugen der festen Phase des Stoffes, vorzugsweise von Wasser, der Druckträger (20, 40) zumindest auf seiner Oberflache auf eine Temperatur unterhalb der Erstarrungstemperatur des Stoffes durch eine Kuhlvorrichtung (28, 30, 32, 34; 46) abgekühlt wird.
26. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die druckaktive Oberflache des Drucktragers (40) zunächst vollkommen mit einer Fest- korperschicht, vorzugsweise einer Eisschicht, durch Einsatz der Kuhlvorrichtung (46) versehen wird, und daß m einem Strukturierungsprozeß festkorperfreie bzw. eisfreie Bereiche als farbanziehende Bereiche entsprechend der Struktur des zu druckenden Druckbildes erzeugt werden.
27. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlung des Drucktragers (20, 40) elektrothermisch, vorzugsweise unter Verwendung von Peltier-Elementen, erfolgt.
28. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausbilden der eisfreien
Bereiche die Eisschicht mit Strahlung (48) beaufschlagt wird, wobei als Strahlung die Strahlung eines Lasers, einer Laser-Diode, einer LED oder eines LED-Arrays verwendet wird.
29. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die eisfreien Bereiche unter Verwendung von Heizelementen erzeugt werden.
30. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflache des Drucktragers (20, 40) durch em Walzensystem (12, 14, 16) mit Farbe emgefarbt wird.
31. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der emgefarbte Drucktrager (20, 40) direkt auf dem Trägermaterial (24) umdruckbar ist.
32. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbe nach dem Auftragen auf die Oberfläche des Druckträgers (20) zunächst auf einen Zwischenträger (22) übertragen und von dort auf das Trägermaterial (24) umgedruckt wird.
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