EP1151857A2 - Gesteuerte Bebilderung und Löschung einer Druckform aus metallischem Titan - Google Patents

Gesteuerte Bebilderung und Löschung einer Druckform aus metallischem Titan Download PDF

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EP1151857A2
EP1151857A2 EP01109311A EP01109311A EP1151857A2 EP 1151857 A2 EP1151857 A2 EP 1151857A2 EP 01109311 A EP01109311 A EP 01109311A EP 01109311 A EP01109311 A EP 01109311A EP 1151857 A2 EP1151857 A2 EP 1151857A2
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EP
European Patent Office
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printing form
point
image
titanium
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EP1151857B1 (de
EP1151857A3 (de
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Bernd Vosseler
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Heidelberger Druckmaschinen AG
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    • 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
    • B41C1/1041—Forme preparation for lithographic printing; Master sheets for transferring a lithographic image to the forme by modification of the lithographic properties without removal or addition of material, e.g. by the mere generation of a lithographic pattern
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41N—PRINTING PLATES OR FOILS; MATERIALS FOR SURFACES USED IN PRINTING MACHINES FOR PRINTING, INKING, DAMPING, OR THE LIKE; PREPARING SUCH SURFACES FOR USE AND CONSERVING THEM
    • B41N3/00—Preparing for use and conserving printing surfaces
    • B41N3/006—Cleaning, washing, rinsing or reclaiming of printing formes other than intaglio formes

Definitions

  • the present invention relates to a reusable printing form, in particular for Use in offset printing, with a printing surface and a method for imaging a reusable printing form with a printing area.
  • Lithographic printing is based on the use of the immiscibility of oil and Water on the printing form, whereby the lipophilic solution or the ink or color through the image-forming areas and the water or the hydrophilic solution through the non-image-forming areas of the printing surface are held. If the in suitably prepared printing area with hydrophilic and lipophilic substance or Solution, especially water and ink or paint, is wetted, so keep non-image areas preferably the hydrophilic substance or solution back and repel the lipophilic substances, while the pictorial areas repel the lipophilic solution or accept ink or paint and repel the hydrophilic substances. As a result then the lipophilic substance in a suitable manner on the surface of a material transferred, on which the image is to be fixed, for example paper, fabric, polymers and the same.
  • Aluminum has been used as a substrate for printing plates for many years. Usually the aluminum is first a grain process and then a Subsequent anodizing processes.
  • the anodizing serves to to provide anodic oxide layer, the adhesion of which is improved by the grain.
  • the grain size increases the hydrophilic properties of the background Pressure plate reinforced.
  • a strong acid is usually such as sulfuric or phosphoric acid, then used by another Processes, such as in a thermal siliconization process or the so-called electrosiliconization to make the surface hydrophilic.
  • the aluminum carrier can be characterized in that it has a porous, tear-resistant hydrophilic surface, especially the lithographic Pressure is adjusted, especially in the case of long print runs.
  • the arrangement described above is subjected to imagewise exposure by selective energy is supplied. This can be done for example by means of exposure a mask with UV light or by writing directly with a laser.
  • lithographic printing plates of the type described above are usually used treated with a developer solution, which is typically an aqueous alkaline solution with organic additives.
  • a developer solution typically an aqueous alkaline solution with organic additives.
  • oxide ceramics which for example in the form of coatings on a printing plate, use Find.
  • EP 0 911 154 A1 proposes TiO 2 and ZnO 2 as the material for the plate surface, which can be present in ceramic form both in pure form and with other metallic additives in various mixing ratios.
  • This surface is non-excited hydrophobic and can be brought into a hydrophilic state by irradiation with ultraviolet light. This switching process can be reversed by heating.
  • the imaging is now done by illuminating the entire surface of the plate with ultraviolet light and areas which are supposed to lead to color during printing are covered by a mask or a film. The image areas are then thermally deleted, e.g. B. switched back with a laser beam.
  • No. 5,743,188 proposes the use of zirconate (ZrO 2 ) in a ceramic-pure form or in a form provided with other additives as an active material in the surface.
  • the surface is exposed point by point to laser radiation, ie melted, and is thereby converted from a hydrophilic, stoichiometric to a lipophilic, sub-stoichiometric state. This transformation into the substoichiometric state takes place by ablation (removal) of small amounts of the surface of the ceramic.
  • the printing form can be erased by thermally oxidizing the surface.
  • oxide ceramics are much harder and more brittle than metals, it happens Tensions in and between the layers leading to detachment from the substrate, be it a Metal background or a film, in particular made of a polymer, leads. In particular bending the substrate can cause cracks and flaking.
  • CtP systems computer-to-plate systems
  • the object of the present invention is to provide a material for the printing form surface to propose that has better surface and processing properties so that multiple prints of different images on the same printing surface is suitable. At the same time, the costs are reduced.
  • a printing form with a titanium-containing surface is used as the printing surface suggested.
  • a metallic surface is created under a titanium-containing surface understood, which consists entirely of metallic titanium or a titanium-containing alloy.
  • the titanium part of the alloy is typically in the range between 50 and 100%, preferably between 95 and 100%.
  • this surface can be the untreated
  • the surface of a sheet can either be made of titanium or a titanium-containing alloy.
  • this surface can be formed as a thin layer, which is on a Carrier, such as a sheet, a plastic or a film, with a suitable Process, in particular by electroplating, has been deposited.
  • a Carrier such as a sheet, a plastic or a film
  • a suitable Process in particular by electroplating, has been deposited.
  • the titanium-containing surface in the form of a coating on a plate or a printing cylinder.
  • the titanium-containing surface changes like a controlled energy supply for example, by irradiation with electromagnetic energy, their Surface energy and can change from a hydrophobic to a hydrophilic state be switched.
  • the polar and dispersive parts of the surface energy in the exposed or unexposed state differ significantly from each other, so that the wetting differences can be used for offset printing.
  • the metallic titanium surface according to the invention can therefore be one controlled processes for imaging and erasing. Stand by two symmetrical methods to choose from: selective pointwise Hydrophilize with large-area hydrophilization and selective point by point Hydrophobizing with large-area hydrophilizing.
  • a suitable laser or a light emitting diode is used, which is in the ultraviolet Spectral range emitted, typically with a wavelength less than 420 nm
  • a suitable laser or a light emitting diode is used, which is in the ultraviolet Spectral range emitted, typically with a wavelength less than 420 nm
  • Returning the surface to its original state can be done using heat and / or water or aqueous solution with various additives, in particular Alcohols, preferably isopopanol, are treated. You can then use Hot air can be dried.
  • hydrophilizing at certain points an image can thus be seen of the surface can be provided, which is achieved by hydrophobizing over a large area can be deleted.
  • hydrophilization is carried out over a large area.
  • This will be a suitable light source, typically a UV lamp, is used.
  • point-by-point hydrophobization is a light source in the infrared spectral range, preferably a laser.
  • an image can be created of the surface can be provided by point-by-point hydrophobization, which is carried out by large-scale hydrophilization can be deleted.
  • the method according to the invention for imaging and erasure can both within as well as outside of the printing unit or the printing press.
  • a an essential requirement is imagewise exposure to radiation, for example using ultraviolet light, which is effective the hydrophobic Titanium layer or titanium-containing alloy layer converted into a hydrophilic state.
  • the printing surface according to the invention can be imaged by exposure process a transparent template.
  • the printing area can also be done with digital Information can be directly exposed, for example by means of a laser beam.
  • the one with A suitable control system can use lasers to write the background be used. Lasers in the ultraviolet spectral range are preferred emit.
  • the printing surface of the printing device becomes ink or color cleaned in a suitable manner.
  • the image can be deleted so that the Print area can be reused.
  • the imaging and erasure can be carried out several times because the printing surface is extremely durable and long-lasting is.
  • the printing form is produced using a Aluminum sheet, as used as the base material for conventional printing plates, deposited a metallic titanium layer, for example by electrochemical Method.
  • the coated sheet is then one on the plate cylinder Direct imaging printing machine can be spanned.
  • the First wet the plate with clean water, for example with the help of an additional one Dampening systems and dried with hot air, so that they are brought into the hydrophobic state becomes.
  • the imaging is now carried out with a suitable laser head of direct imaging Printing machine that emits ultraviolet radiation.
  • the needed here Intensities are significantly lower than with thermal imaging because of the material is not heated, but only - comparable to a film - has to be exposed.
  • the use of a metallic titanium-containing surface results in a number of benefits.
  • the metallic titanium coating of a sheet for the Printing form is less sensitive to bending than a printing form with one ceramic surface.
  • the production of metallic layers is much easier than the ceramic, because on processes such.
  • B. galvanization that can be used over a large area.
  • the surface roughness can Surface quality of the carrier plate and / or the plastic carrier set in order to create optimal conditions for offset printing. Since when switching from hydrophobic to the hydrophilic state and back no material from the printing plate is removed, the plate can be erased and written to multiple times. Because the titanium surface itself is no longer hydrophilic or hydrophobic as a base material absolutely used the relatively expensive anodized aluminum described above , but it can also be used, for example, a cheap tinplate.
  • one according to the invention Printing device on a fixed or monolithic printing cylinder, some of which or made entirely of metallic titanium.
  • a printing form which for Part consists of metallic titanium
  • at least the outer pressure surface has such Composition on.
  • a representative example of such a pressure cylinder is shown in Fig. 1 shown.
  • a fixed pressure cylinder 10 consists entirely of metallic titanium and has an outer pressure surface 12 made of metallic titanium.
  • the cylinder 20 has one Core 22, in particular made of metal, made of an alloy or a ceramic on which the Metallic titanium surface applied as a layer or coating 24 or suitably deposited, with an outer pressure surface 26 provided.
  • the layer comprising metallic titanium or Wrapping 24 may also be a hollow cylindrical sleeve or pressure jacket, as in Fig. 3 is shown.
  • the sleeve 30 has a surface 32 made of a metallic Titanium layer exists. The thickness of such sleeves varies within a wide range. in the practical use has proven itself several centimeters.
  • the cores of such Printing forms generally consist of one or more metals, such as for example ferrous metals, nickel, brass, copper or magnesium or alloys of it, or of non-metallic materials. Steel cores are preferred.
  • the metal or Alloy cores, whether or not ceramic, can be hollow or completely solid, or they consist of one or more types of metal or alloys or not metallic inorganic or organic materials.
  • the ones described above Cores or supports applied with a titanium-containing layer generally have one uniform thickness of several micrometers.
  • Fig. 4 shows a printing plate according to the invention in an isometric partial view.
  • the suitable carrier material 40 which is made of metal or a metal-containing alloy or Ceramic consists of a layer that has a metallic titanium layer 42.
  • the Area 44 is used for printing.
  • Such a plate can be placed on a suitable one Printing unit or a suitable printing press also curved, usually carried by rollers.
  • the method for imaging according to the invention is simplified and schematic and delete the printing form according to the invention.
  • the cylinder 50 carries one Layer or a sleeve or sheath 52 which has the titanium-containing surface 54 that can be used for printing.
  • the surface will vary depending desired process step selectively point by point energy from the light source 56 the outgoing beam 58 or large area from the energy source 512 through the Radiation sector 514 supplied.
  • this is a light source 56, which in UV range emitted, and an energy source 512, in particular a heater for Heat supply.
  • an IR laser is used for the light source 56 and A UV lamp is provided for energy source 512.
  • the water or the aqueous solution 510 support the process of hydrophobizing.
  • Such a device can be inside or outside a printing unit or a Printing machine in this scheme corresponding topology or with additional Elements such as application rollers, optics and the like can be realized.

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Abstract

Eine mehrfach verwendbare Druckform weist eine Druckfläche auf, die mit einer metallischen Titanschicht versehen ist. Zum Bebildern wird die Druckform durch gesteuerte Energiezufuhr selektiv punktweise hydrophiliert. Nach dem Drucken kann das Bild auf der Druckform durch Wärmezufuhr gelöscht werden. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine wiederverwendbare Druckform, insbesondere zum Einsatz im Offsetdruck, mit einer Druckfläche und ein Verfahren zur Bebilderung einer wiederverwendbaren Druckform mit einer Druckfläche.
Der lithographische Druck basiert auf der Ausnutzung der Nichtmischbarkeit von Öl und Wasser auf der Druckform, wobei die lipophile Lösung oder die Tinte oder Farbe durch die bildaufbauenden Bereiche und das Wasser oder die hydrophile Lösung durch die nichtbildaufbauenden Bereiche der Druckfläche festgehalten werden. Wenn die in geeigneter Weise vorbereitete Druckfläche mit hydrophiler und lipophiler Substanz oder Lösung, insbesondere Wasser und Tinte oder Farbe, benetzt wird, so halten die nichtbildmäßigen Bereiche vorzugsweise die hydrophile Substanz oder Lösung zurück und stoßen die lipophilen Stoffe ab, während die bildmäßigen Bereiche die lipophile Lösung oder Tinte oder Farbe annehmen und die hydrophilen Stoffe abweisen. In der Folge wird dann die lipophile Substanz in geeigneter Weise auf die Oberfläche eines Materials übertragen, auf dem das Bild fixiert werden soll, beispielsweise Papier, Stoff, Polymere und dergleichen.
Seit vielen Jahren setzt man Aluminium als Trägermaterial für Druckplatten ein. Üblicherweise wird das Aluminium zuerst einem Körnungsverfahren und dann einem anschließenden Anodisierungsverfahren unterworfen. Die Anodisierung dient dazu, eine anodische Oxidschicht bereitzustellen, deren Haftung durch die Körnung verbessert wird. Durch die Körnung werden die hydrophilen Eigenschaften des Hintergrundes der Druckplatte verstärkt. Im Anodisierungsverfahren wird üblicherweise eine starke Säure, wie Schwefel- oder Phosphorsäure eingesetzt, um anschließend durch ein weiteres Verfahren, wie beispielsweise in einem thermischen Silizierungsverfahren oder der sogenannten Elektrosilizierung, die Oberfläche hydrophil zu machen.
Der Aluminiumträger lässt sich dadurch charakterisieren, dass er eine poröse, abrissresistente hydrophile Oberfläche aufweist, die ganz besonders dem lithographischen Druck angepasst ist, insbesondere für den Fall langer Druckdurchgänge. Optional ist ein zusätzlicher Einsatz von hydrophilen Sperrschichten, insbesondere aus Polyvinylphosphorsäure, Polyacrylsäure, Silikaten, Zirkonaten, oder Titanaten. Es ist eine große Anzahl von strahlungsempfindlichen Materialien bekannt, die zur Generierung von Abbildungen im Einsatz des lithographischen Druckverfahrens geeignet sind, insofern als sie nach Belichtung und gegebenenfalls erforderlicher Entwicklung und Fixierung einen bildmäßigen Bereich zur Verfügung stellen, der zum Drucken verwendet werden kann. Beispielsweise können dazu fotopolymerisierbare Stoffe verwendet werden.
Die oben beschriebene Anordnung wird einer bildmäßigen Belichtung unterworfen, indem selektiv Energie zugeführt wird. Dieses kann beispielsweise mittels der Belichtung durch eine Maske mit UV-Licht oder aber durch direktes Schreiben mit einem Laser erfolgen.
Die lithographischen Druckplatten der oben beschriebenen Art werden üblicherweise mit einer Entwicklerlösung behandelt, welche typischerweise eine wässrige alkalische Lösung mit organischen Zusätzen ist. Die Notwendigkeit, beträchtliche Mengen dieser Substanzen einzusetzen und zu entsorgen, ist seit langem ein besonderes Problem beim Einsatz von Druckverfahren.
Aus diesem Grunde werden seit einiger Zeit Bemühungen unternommen, Druckplatten herzustellen, bei denen zur Erzeugung des Bildes auf ein nasschemisches Entwicklungsverfahren verzichtet werden kann. Hierzu können Oxidkeramiken, welche beispielsweise in Form von Beschichtungen auf einer Druckplatte vorliegen, Verwendung finden.
In der EP 0 911 154 A1 wird als Material für die Plattenoberfläche TiO2 und ZnO2 vorgeschlagen, welche in keramischer Form sowohl rein als auch mit anderen metallischen Zusätzen in verschiedenen Mischungsverhältnissen vorliegen können. Diese Oberfläche ist in nicht angeregtem hydrophob und kann durch Bestrahlung mit ultraviolettem Licht in einen hydrophilen Zustand versetzt werden. Durch Erwärmung kann dieser Schaltvorgang wieder rückgängig gemacht werden. Die Bebilderung geschieht nun, indem die gesamte Oberfläche der Platte mit ultraviolettem Licht beleuchtet wird und Bereiche, die beim Druck Farbe führen sollen, durch eine Maske beziehungsweise einen Film abgedeckt werden. Zur Löschung werden anschließend die Bildbereiche thermisch, z. B. mit einem Laserstrahl, zurückgeschaltet.
In der US 5,743,188 wird die Verwendung von Zirkonat (ZrO2) in keramisch reiner oder mit anderen Zusätzen versehener Form als aktives Material in der Oberfläche vorgeschlagen. Die Oberfläche wird punktweise mit Laserstrahlung belichtet, d. h. aufgeschmolzen, und wird dadurch von einem hydrophilen, stöchiometrischen zu einem lipophilen, unterstöchiometrischen Zustand umgewandelt. Diese Umwandlung in den unterstöchiometrischen Zustand erfolgt durch Ablation (Abtrag) kleiner Mengen der Oberfläche der Keramik. Die Druckform kann gelöscht werden, indem die Oberfläche thermisch oxidiert wird.
Die Verwendung von Oxidkeramiken als Druckfläche weist jedoch wesentliche Mängel auf. Da Oxidkeramiken sehr viel härter und spröder als Metalle sind, kommt es zu Spannungen in und zwischen den Schichten, die zur Ablösung vom Substrat, sei es ein Metalluntergrund oder eine Folie, insbesondere aus einem Polymer, führt. Insbesondere durch Biegen des Substrates kann es zu Rissen und zum Abplatzen kommen.
Die großflächige Herstellung von oxidkeramischen Schichten geschieht in einem relativ komplizierten Verfahrensprozess. Standardverfahren, wie Kathodenstrahlzerstäuben (sputtern) und thermisches Aufdampfen, erfolgen im Hochvakuum, so dass hohe Kosten entstehen und der große Durchsatz an Material erschwert wird. Die Abscheidung mit Hilfe gepulster Laserstrahlung im sogenannten PLD-Verfahren (Pulsed-Laser-Deposition) ist auf kleine Substratflächen beschränkt und erfolgt ebenfalls unter Vakuumbedingungen. Bei nass-chemischen Verfahren, wie beispielsweise dem Sol-Gel-Verfahren, liegen die Komponenten der abzuscheidenden Keramik in gelöster Form in einer Flüssigkeit vor, welche als dünner Film aufgetragen wird. Um das Lösungsmittel anschließend auszutreiben, werden die Schichten getempert. Die dabei benötigten Temperaturen liegen oberhalb des Schmelzpunktes von Aluminium, welches als Standarduntergrund von Druckvorlagen Verwendung findet, so dass Aluminiumbleche nicht auf diese Weise beschichtet werden können. Schichten, die mittels Plasmaspritzen aufgetragen werden, sind mindestens einige hunderte Mikrometer dick und zu rauh und inhomogen, um als druckende Oberfläche benutzt werden zu können.
Um besondere Materialeffekte von Oxidkeramiken ausnutzen zu können, muss außerdem zumeist beachtet werden, dass die Keramik in der richtigen Phase vorliegt. Speziell unter thermischer Belastung und beim thermischen Hin- und Herschalten zwischen Zuständen, kann es auch zu unerwünschten Phasenübergängen kommen.
Obendrein bleiben bei der Bebilderung einer Zirkonatoberfläche durch punktweise Ablation auch nach dem Löschen des Bildes Vertiefungen im Bildraster zurück. Diese können beim Drucken des nächsten Bildes das Druckergebnis verschlechtern, sogenanntes Ghosting. Außerdem ist mit dem Materialabtrag eine begrenzte Anzahl möglicher Bebilderungen verbunden.
Um ein noch wirtschaftlicheres Drucken mit Direct-Imaging-Druckmaschinen, in welchen das zu druckende Sujet mit Hilfe eines Lasers direkt auf eine Druckfläche bebildert wird, bzw. CtP-Systemen (Computer-to-plate-Systemen) zu ermöglichen, muss eine Druckform verwendet werden, die nach dem Drucken gelöscht und mit einem anderen Sujet neu bebildert werden kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Material für die Druckformoberfläche vorzuschlagen, das bessere Oberflächen- und Verarbeitungseigenschaften aufweist, so dass es sich zu mehrfachem Druck von verschiedensten Bildern auf der gleichen Druckfläche eignet. Gleichzeitig werden damit die Kosten gesenkt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die wiederverwendbare Druckform gemäß Anspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird eine Druckform mit einer titanhaltigen Oberfläche als Druckfläche vorgeschlagen. Unter einer titanhaltigen Oberfläche wird dabei eine metallische Fläche verstanden, welche ganz aus metallischem Titan oder einer titanhaltigen Legierung besteht. Typischerweise liegt der Titanteil der Legierung im Bereich zwischen 50 und 100 %, bevorzugt zischen 95 und 100 %. Zum Beispiel kann diese Oberfläche die unbehandelte Oberfläche eines Bleches entweder aus Titan oder aus einer titanhaltigen Legierung sein. Alternativ kann diese Oberfläche als dünne Schicht ausgebildet sein, welche auf einem Träger, wie etwa ein Blech, ein Kunststoff oder eine Folie, mit einem geeignetem Verfahren, insbesondere durch Galvanisieruung, abgeschieden worden ist. Außerdem kann beispielsweise die titanhaltige Oberfläche auch in Form einer Beschichtung einer Platte oder eines Druckzylinders vorliegen.
Die titanhaltige Oberfläche ändert durch eine kontrollierte Energiezufuhr, wie sie beispielsweise durch Bestrahlung mit elektromagnetischer Energie, ihre Oberflächenenergie und kann so von einem hydrophoben in einen hydrophilen Zustand geschaltet werden. Die polaren und dispersiven Anteile der Oberflächenenergie im belichteten bzw. unbelichteten Zustand unterscheiden sich deutlich voneinander, so dass die Benetzungsunterschiede zum Offsetdrucken benutzt werden können.
Die erfindungsgemäße metallisches Titan aufweisende Oberfläche kann also einem gesteuerten Verfahren zur Bebilderung und zum Löschen unterzogen werden. Dazu stehen zwei zueinander symmetrische Verfahren zur Auswahl: selektives punktweises Hydrophilieren mit großflächigem Hydrophibieren und selektives punktweises Hydrophobieren mit großflächigem Hydrophilieren. Im ersten Fall wird hierzu bevorzugt ein geeigneter Laser oder eine Leuchtdiode verwendet, welche im ultravioletten Spektralbereich emittiert, typischerweise mit einer Wellenlänge weniger als 420 nm. Zur Rückführung der Oberfläche in den Ausgangszustand kann die Druckform mit Wärme und/oder Wasser oder wässriger Lösung mit verschiedenen Zusätzen, insbesondere Alkoholen, vorzugsweise Isopopanol, behandelt werden. Es kann anschließend mit Heißluft getrocknet werden. Durch punktweises Hydrophilieren kann somit ein Bild auf der Oberfläche bereitgestellt werden, welches durch großflächiges Hydrophobieren gelöscht werden kann.
Im zweiten Fall wird eine großflächige Hydrophilierung vorgenommen. Dazu wird eine geeignete Lichtquelle, typischerweise eine UV-Lampe, verwendet. Zum selektiven punktweisen Hydrophobieren ist eine Lichtquelle im Infraroten Spektralbereich, vorzugsweise ein Laser, vorgesehen. Es kann somit alternativ zum ersten Fall ein Bild auf der Oberfläche durch punktweises Hydrophobieren bereitgestellt werden, welches durch großflächiges Hydrophilieren gelöscht werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bebilderung und Löschung kann sowohl innerhalb wie auch außerhalb des Druckwerks oder der Druckmaschine durchgeführt werden. Eine essentielle Anforderung liegt in der bildmäßigen Belichtung mit Strahlung, beispielsweise unter der Verwendung von ultraviolettem Licht, das wirkungsvoll die hydrophobe Titanschicht oder titanhaltige Legierungsschicht in einen hydrophilen Zustand überführt. Somit kann man die erfindungsgemäße Druckfläche bildmäßig durch Belichtung durch eine transparente Vorlage verarbeiten. Die Druckfläche kann weiterhin auch mit digitaler Information, beispielsweise mittels eines Laserstrahls, direkt belichtet werden. Der mit einem geeigneten Steuersystem ausgestattete Laser kann zum Schreiben des Hintergrundes eingesetzt werden. Bevorzugt werden Laser, welche im ultravioletten Spektralbereich emittieren.
Nach vollständigem Druckdurchlauf wird die Druckfläche der Druckvorrichtung von Tinte oder Farbe in geeigneter Weise gereinigt. Das Bild kann gelöscht werden, so dass die Druckfläche wiederverwendet werden kann. Die Bebilderung und Löschung kann mehrfach durchgeführt werden, da die Druckfläche extrem dauerhaft und lange abriebsfest ist.
Zur Herstellung der Druckform wird in einer bevorzugten Ausführungsform auf ein Aluminiumblech, wie es als Basismaterial für herkömmliche Druckplatten benutzt wird, eine metallische Titanschicht abgeschieden, beispielsweise durch elektrochemische Verfahren. Das beschichtete Blech wird dann auf den Plattenzylinder einer Direct Imaging Druckmaschine aufgespannt werden kann. Zur Vorbehandlung wird die Platte zunächst mit sauberem Wasser benetzt, beispielsweise mit Hilfe eines zusätzlichen Feuchtwerks und mit Heißluft getrocknet, so dass sie in den hydrophoben Zustand versetzt wird. Die Bebilderung erfolgt nun mit einem geeigneten Laserkopf der Direct-Imaging Druckmaschine, welcher ultraviolette Strahlung emittiert. Die hierbei benötigten Intensitäten sind deutliche geringer als bei einer thermischen Bebilderung, da das Material nicht aufgeheizt wird, sondern nur - vergleichbar einem Film - belichtet werden muss. Im Gegensatz zur herkömmlichen Plattenbebilderung werden hier diejenigen Bereiche belichtet, die keine Farbe führen, also nicht drucken sollen. Die Druckplatte kann nun wie eine herkömmliche Druckplatte abgedruckt werden. Nach Fertigstellung eines Auftrages braucht die Platte dann nicht gewechselt zu werden, sondern muss nur mit Wasser und Heißluft in den hydrophoben Ausgangszustand zurückversetzt werden.
Durch die Verwendung einer metallischen titanhaltigen Oberfläche ergeben sich eine Reihe von Vorteilen. Die metallisches Titan aufweisende Beschichtung eines Bleches für die Druckform ist weniger gegen Biegen empfindlich als eine Druckform mit einer keramischen Oberfläche. Die Herstellung metallischer Schichten ist deutlich einfacher als die von keramischen, da auf Verfahren, wie z. B. Galvanisierung, zurückgegriffen werden kann, die großflächig eingesetzt werden können. Die Oberflächenrauigkeit kann über die Oberflächenbeschaffenheit des Trägerbleches und/oder des Kunststoffträgers eingestellt werden, um optimale Bedingungen für den Offsetdruck zu schaffen. Da beim Schalten vom hydrophoben auf den hydrophilen Zustand und zurück kein Material von der Druckplatte abgetragen wird, ist die Platte mehrfach lösch- und beschreibbar. Da die Titanoberfläche selbst hydrophil beziehungsweise hydrophob ist, muss als Basismaterial nicht mehr unbedingt das relativ teure und oben beschriebene anodisierte Aluminium verwendet werden, sondern es kann beispielsweise auch ein billiges Weißblech benutzt werden.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Figuren sowie deren Beschreibungen dargestellt.
Es zeigen im einzelnen:
Fig. 1
eine schematische und fragmentarische isometrische Teilansicht eines Druckzylinders, welcher vollständig aus metallischem Titan besteht,
Fig. 2
eine schematische und fragmentarische isometrische Teilansicht eines Druckzylinders, welcher aus einem Kern als geeignetes Trägermaterial und einer titanhaltigen Oberfläche,
Fig. 3
eine schematische und fragmentarische isometrische Teilansicht einer hohlen erfindungsgemäßen Druckhülle, welche eine titanhaltige Oberfläche aufweist,
Fig. 4
eine schematische und fragmentarische isometrische Teilansicht einer Druckform, welche aus einem Trägermaterial besteht, auf welchem eine Oberfläche aufgebracht ist, welche metallisches Titan aufweist,
Fig. 5
ist eine schematische Seitenansicht eines Zylinders mit einer titanhaltigen Oberfläche, welche durch selektive punktweise Energiezufuhr bebildert und mit großflächiger Energiezufuhr gelöscht werden kann.
Nach einer ersten Ausrührungsform der Erfindung weist eine erfindungsgemäße Druckvorrichtung einen festen oder monolitischen Druckzylinder auf, welcher zum Teil oder vollständig aus metallischem Titan besteht. Im Falle einer Druckform, welche zum Teil aus metallischem Titan besteht, weist zumindest die äußere Druckfläche eine derartige Zusammensetzung auf. Ein repräsentatives Beispiel eines solchen Druckzylinders wird in Fig. 1 gezeigt. Ein fester Druckzylinder 10 besteht vollständig aus metallischem Titan und weist eine äußere Druckfläche 12 aus metallischem Titan auf.
Nach einer weiteren in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform, hat der Zylinder 20 einen Kern 22, insbesondere aus Metall, aus einer Legierung oder einer Keramik, auf dem die metallisches Titan aufweisende Oberfläche als Schicht oder Umhüllung 24 aufgebracht oder in geeigneter Weise abgeschieden wurde, wobei eine äußere Druckfläche 26 bereitgestellt wird. Alternativ dazu kann die metallisches Titan aufweisende Schicht oder Umhüllung 24 auch eine hohle zylindrische Hülse oder ein Druckmantel sein, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Die Hülse 30 weist eine Oberfläche 32 auf, die aus einer metallischen Titanschicht besteht. Die Dicke derartiger Hülsen variiert in einem großen Bereich. Im praktischen Einsatz haben sich mehrere Zentimeter bewährt. Die Kerne derartiger Druckformen bestehen im Allgemeinen aus einem oder mehreren Metallen, wie beispielsweise Eisenmetallen, Nickel, Messing, Kupfer oder Magnesium oder Legierungen davon, oder aus nicht metallischen Materialien. Stahlkerne werden bevorzugt. Die Metalloder Legierungskerne, auch nicht keramisch, können hohl oder vollständig fest sein, oder sie bestehen aus einem oder mehreren Metalltypen oder Legierungen oder nicht metallischen anorganischen oder organischen Materialien. Die auf die zuvor beschriebenen Kerne oder Träger aufgebrachte titanhaltige Schicht hat im Allgemeinen eine gleichförmige Dicke von mehreren Mikrometern.
Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemäße Druckplatte in einer isometrischen Teilansicht. Das geeignete Trägermaterial 40, welches aus Metall oder einer metallhaltigen Legierung oder Keramik besteht, trägt eine Schicht, die eine metallische Titanschicht 42 aufweist. Die Fläche 44 wird zum Drucken benutzt. Eine derartige Platte kann auf einem geeigneten Druckwerk oder einer geeigneten Druckmaschine auch gekrümmt, üblicherweise getragen von Walzen, aufgebracht werden.
In Fig. 5 ist vereinfacht und schematisch das erfindungsgemäße Verfahren zum Bebildern und Löschen der erfindungsgemäßen Druckform dargestellt. Der Zylinder 50 trägt eine Schicht oder eine Hülse oder einen Mantel 52, welcher die titanhaltige Oberfläche 54 aufweist, die zum Drucken verwendet werden kann. Der Oberfläche wird je nach gewünschtem Verfahrensschritt selektiv punktweise Energie von der Lichtquelle 56 durch den ausgehenden Strahl 58 oder großflächig von der Energiequelle 512 durch den Strahlungssektor 514 zugeführt.
Dabei handelt es sich im ersten oben beschriebenen Fall um eine Lichtquelle 56, welche im UV-Bereich emittiert, und eine Energiequelle 512, insbesondere eine Heizung zur Wärmezufuhr. Im zweiten Fall ist für die Lichtquelle 56 ein IR-Laser und als Energiequelle 512 ist eine UV-Lampe vorgesehen. Optional kann das Wasser oder die wässrige Lösung 510 den Prozess des Hydrophobierens unterstützen.
Eine derartige Vorrichtung kann innerhalb oder außerhalb eines Druckwerks oder einer Druckmaschine in diesem Schema entsprechender Topologie oder mit zusätzlichen Elementen, wie Auftragswalzen, Optiken und dergleichen, realisiert sein.
BEZUGSZEICHENLISTE
10
Zylinder aus Titan oder titanhaltiger Legierung
12
Oberfläche, welche zum Drucken genutzt wird
20
Druckzylinder
22
Kern aus geeignetem Trägermaterial
24
Schicht aus metallischem Titan oder titanhaltiger Legierung
26
Oberfläche, welche zum Drucken genutzt wird
30
Hohlzylinder aus metallischem Titan oder mit titanhaltiger Legierung
32
Oberfläche, welche zum Drucken genutzt wird
40
Trägerplatte aus geeignetem Material
42
Beschichtung aus metallischem Titan oder titanhaltiger Legierung
44
Oberfläche, welche zum Drucken genutzt wird
50
Zylinder aus geeignetem Trägermaterial
52
Beschichtung aus metallischem Titan oder titanhaltiger Legierung
54
Oberfläche, welche zum Drucken benutzt wird
56
Lichtquelle
58
Strahl zur punktweisen Belichtung
510
Wasser oder wässrige Lösung zur Löschung
512
Energiequelle
514
Lichtsektor zur großflächigen Bestrahlung

Claims (14)

  1. Wiederverwendbare Druckform, insbesondere zum Einsatz als Druckform im Offsetdruck, mit einer Druckfläche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfläche metallisches Titan aufweist.
  2. Druckform gemäß Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfläche auf einem Träger, welcher insbesondere Aluminium, ein anderes Metall oder Kunststoff aufweist.
  3. Druckform gemäß Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Druckform vollständig aus metallischem Titan besteht.
  4. Druckform nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Titan eine Legierung ist, die Titan aufweist.
  5. Druckform gemäß Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Titananteil der Legierung im Bereich zwischen 50 und 100 %, bevorzugt zwischen 95 und 100 % liegt.
  6. Druckform gemäß Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Druckform als Oberfläche eines Vollzylinders, eines Hohlzylinders, einer Hülse oder einer Platte ausgebildet ist.
  7. Verfahren zur Bebilderung einer wiederverwendbaren Druckform,
    gekennzeichnet durch,
    Bereitstellung einer wiederbeschreibbaren Druckform mit einer Druckfläche, die metallisches Titan aufweist,
    Erzeugen eines Bildes auf der Druckfläche durch selektive punktweise Energiezufuhr,
    Löschen des Bildes nach einem Bedrucken eines Bedruckstoffes durch großflächige Energiezufuhr.
  8. Verfahren gemäß Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugung eines Bildes auf der Druckfläche durch selektive punktweise Energiezufuhr durch punktweises Hydrophilieren mit Hilfe von elektromagnetischer Strahlung, insbesondere mit einem Laser oder einer Diode erfolgt, und dass das Löschen des Bildes durch großflächige Energiezufuhr zum Hydrophobieren mittels Wärmebehandlung erfolgt.
  9. Verfahren gemäß Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Laser oder die Diode mindestens eine Wellenlänge kürzer als 420 nm emittiert.
  10. Verfahren gemäß Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass während der großflächigen Energiezufuhr als Hilfsmittel Wasser oder Alkohol, insbesondere Isopoparol oder eine wässrige Lösung, insbesondere eine Mischung aus Alkohol und Wasser, insbesondere Isopropanol und Wasser, eingesetzt wird.
  11. Verfahren gemäß Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugung des Bildes auf der Druckfläche durch selektive punktweise Energiezufuhr durch punktweises Hydrophobieren mit Hilfe von elektromagnetischer Strahlung, insbesondere mit einem Laser oder einer Diode erfolgt, und dass das Löschen des Bildes durch großflächige Energiezufuhr zum Hydrophilieren mittels UV-Bestrahlung erfolgt.
  12. Verfahren gemäß Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Laser oder die Diode mindestens eine Wellenlänge im infraroten Bereich emittiert.
  13. Druckwerk mit mindestens einer Druckform gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6.
  14. Druckmaschine mit mindestens einer Druckform gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6.
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