EP1154905A1 - Method, device and printing mould for conveying free-flowing printing ink onto a printable substance - Google Patents

Method, device and printing mould for conveying free-flowing printing ink onto a printable substance

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EP1154905A1
EP1154905A1 EP99964688A EP99964688A EP1154905A1 EP 1154905 A1 EP1154905 A1 EP 1154905A1 EP 99964688 A EP99964688 A EP 99964688A EP 99964688 A EP99964688 A EP 99964688A EP 1154905 A1 EP1154905 A1 EP 1154905A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cavity
printing
cavities
printing ink
gas
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EP99964688A
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German (de)
French (fr)
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EP1154905B1 (en
Inventor
Dietmar Neuhaus
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Heidelberger Druckmaschinen AG
Original Assignee
Heidelberger Druckmaschinen AG
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Publication date
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Publication of EP1154905B1 publication Critical patent/EP1154905B1/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M1/00—Inking and printing with a printer's forme
    • B41M1/10—Intaglio printing ; Gravure printing

Definitions

  • the invention relates to a method, a device and a printing form for transferring flowable printing ink to a printing material.
  • liquid printing ink e.g. ink
  • the patterns to be printed are applied to the printing form.
  • the patterns can be applied to a surface in the form of depressions or elevations.
  • Printing ink is then applied to the elevations (high pressure) or pressed into the depressions (gravure printing) and transferred to the printing material by contact with the printing material.
  • the object of the invention is therefore to create a method and a device for printing on printing materials in which different patterns can be printed with only one printing form.
  • the invention proposes a printing form according to claims 1 to 19, a device according to claim 30 and a method according to claim 31. Additional developments of the invention result from the subclaims.
  • the object is achieved in that a grid of fine openings is embedded in the surface of the printing form.
  • the fine openings form the halftone dots from which a pattern to be printed can be built.
  • individual openings gen - halftone dots - selected, into which printing ink is sucked according to the method according to the invention.
  • Each of the openings opens into a cavity located behind, which can be heated and cooled by suitable devices, as a result of which the gases in the cavity are heated or cooled, and as a result of which the gas temperature in the cavity changes.
  • the gas pressure in front of an opening and in the cavity behind it is the same when the opening is free.
  • Printing ink is drawn into an opening in that after the gases in a selected cavity have been heated, the opening is covered in a gastight manner with printing ink, and the gas temperature in the cavity is then reduced again. Lowering the gas temperature in the cavity reduces the gas pressure in the cavity. This causes the outer, now higher gas pressure, to press printing ink into the opening.
  • the surface properties of the printing form and the properties of the printing ink are expediently coordinated with one another in such a way that the printing ink does not wet the fine openings in the printing form, and thus no printing ink can get into the associated opening without a pressure difference between a cavity and the external environment.
  • the printing of a given pattern is carried out by specifically heating individual cavities of the printing form, then covering the surface of the printing form with printing ink and thus covering all openings with printing ink in a gastight manner, and then again cooling the gas temperature of the selected cavities lowers.
  • openings are then filled with printing ink, or completely free of printing ink.
  • Ink residues on the surface of the printing form, which are located between the openings, should be removed using a suitable device. This can be done, for example, with the aid of a squeegee or by designing the areas of the surface of the printing form located between the openings as printing forms. ben repellent.
  • the printing can then take place by contact of the printing form with the printing material. The resolution with which the printed image is created depends on the distances between the openings.
  • Residues of the printing ink can be removed from the printing form by a suitable device. Color residues can e.g. be wiped off.
  • the printing method according to the invention makes it possible, depending on the specification, to transfer different amounts of printing ink per screen dot to the printing substrate by heating the gas in the cavities to different extents. This results in different gas temperatures in the heated cavities, which lead to the fact that with otherwise the same cavities, after cooling, different amounts of printing ink are pressed into the openings, and thus different amounts of printing ink per screen dot can also advantageously be transferred to the printing material.
  • the openings in the printing form do not have to have a circular cross-sectional area, areas deviating from this are conceivable. There are upper and lower limits for the dimension of the opening.
  • the opening must not become too small, since otherwise the pressure difference can no longer be sufficient to press printing ink into the opening against the effect of its surface tension. However, the opening must also not become too large, since otherwise the pressure difference can no longer be sufficient to hold printing ink in the openings against the effect of gravity.
  • Printing ink can be applied to the printing form in different ways. You can spread or spray ink. However, the printing form can also be particularly advantageously immersed in the printing ink. It is important to cover openings of cavities with heated gas fillings in a gas-tight manner before the gas fill is cooled again. Printing ink only penetrates when the gas filling cools down an opening.
  • the application of the printing ink, the size of the openings and the surface properties of the printing form and the printing ink should expediently be coordinated with one another such that no printing ink penetrates into the openings as a result of the application alone.
  • An essential aspect of the invention is the generation of negative pressure by heating the gas filling in the cavities of the printing form and subsequent cooling.
  • Different techniques are suitable to bring about heating.
  • the heating can take place via an electrical resistance heater if each of the cavities of the printing form is equipped with a resistance heater which can be switched on and off individually.
  • Energy for heating the gas filling can also be achieved by inductive or capacitive coupling of electrical energy into the vicinity of the cavities, which is ultimately converted into thermal energy.
  • the transmission of energy for heating the gas filling by means of electromagnetic radiation and here in particular the transmission of energy with laser light is particularly suitable for the printing method according to the invention. In the last three cases mentioned, the energy is generated by elements in or adjacent to the cavities. Heat implemented.
  • the gas filling can also be heated by the direct inductive, capacitive or resistive coupling of energy into the gas. It is also possible to heat gas fillings through the direct absorption of electromagnetic radiation by the gas.
  • air as gas in the cavities has the advantage that two physical properties of air can be used advantageously for the invention. This is because air has a good thermal conductivity, which means that an air volume is very large. warms up quickly. This is advantageous in the invention in that the cavities into which printing ink is to be drawn can be heated very quickly, which leads to short printing cycle times. However, air also has a relatively poor rating Thermal conductivity, is therefore not well suited for heat transport. This effect, which has an insulating effect in this respect, has the advantage in the invention that the printing form in the vicinity of the cavities is exposed to only slight heating.
  • the individual cavities of the printing form should be sufficiently thermally insulated from one another so that gas fillings in cavities can be specifically heated without the gas fillings of cavities in the immediate vicinity also being heated thereby, so that it can be reliably prevented that after covering the openings with Printing ink and the cooling of the gas filling, printing ink is sucked into openings that should not be filled with printing ink for printing the specified pattern.
  • the measure for a sufficiently good thermal insulation is also influenced by the period between the beginning of the heating of the gas filling in a cavity and the covering of the associated opening with printing ink.
  • An increase in the time period requires an improvement in the thermal insulation between the cavities in order to keep temperature changes in the cavities harmless as a result of thermal conduction between the cavities.
  • the printing form can be a flat or curved plate, the design of the printing form as a hollow cylinder is particularly suitable.
  • the heated gas fill After gas-tight covering of the openings to the cavities with heated or unheated gas fillings by means of printing ink, the heated gas fill must be suitably cooled.
  • the cooling can take place, for example, via a gas flow which acts at least on parts of the outer surface of the cavities. Some of the cooling effect can also come from the printing ink if gas from a heated gas filling comes into contact with the cooler printing ink.
  • the cooling should not drop below the gas temperature in the gas surrounding the printing form from the outside, since otherwise even in cavities with unheated gas fillings, after the gastight covering with printing ink, a negative pressure is created which can push the printing ink into openings.
  • the transfer of printing ink from the printing form according to the invention to the printing material can be supported by heating gas fillings in the cavities of the printing form.
  • the heating of the gas filling in a cavity leads to an increase in pressure in the cavity when the associated opening is filled gas-tight with printing ink. By increasing the pressure, the printing ink is then pressed out of the opening. The printing ink can then easily be absorbed by the substrate.
  • a printing cycle consists of heating the gas fillings of selected cavities, then covering the openings with printing ink, then cooling the heated gas fillings, then removing unnecessary printing ink and finally transferring printing ink from openings in the printing form to the substrate.
  • the transfer / discharge can be supported by heating gas fillings in cavities.
  • a pattern can also be printed by first filling openings in the printing form with printing ink in the manner described above, and creating the pattern on the printing substrate by heating only selected cavities and, if appropriate, only printing ink from the openings belonging to them in different quantities - due to different heating - then reaches the substrate.
  • a print made in this way presupposes that without the Heating of gas fillings in cavities means that no printing ink can get onto the substrate. This means that printing ink may only be present in the openings.
  • a change in pressure in the cavity can be effected after the opening of the cavity has been covered with printing ink by changing the volume of the cavity.
  • the volume change in the cavity can be achieved by means of a deformable and / or movable wall area (e.g. by means of a piston or membrane).
  • An increase in the volume of the cavity after covering with printing ink leads to a reduction in pressure in the cavity. As a result, printing ink is sucked in.
  • a pressure increase in the cavity is achieved by reducing the volume.
  • the pressure increase in the cavity can support the ink transfer from the printing form to the printing material.
  • the negative pressure generating device is expediently formed by a deformable and / or movable wall area of the cavity, the wall area being biased into a first position and being able to be moved out of it by means of an actuator into a second position and the volume of the cavity in the first position of the wall area is larger than in the second position.
  • This device can also be used for dispensing or to support the dispensing of the printing ink from the cavity by reducing the volume of the cavity over the wall area.
  • the invention can therefore be seen in a printing form which is provided with a body with a surface which has a multiplicity of openings, a multiplicity of cavities in the body which end in the openings in the surface of the body and contain gas , and Devices assigned to each cavity for generating a negative pressure in the cavity in question, wherein by creating a negative pressure in a cavity after the opening of the cavity has been covered with a printing ink, it can be sucked into the region of the cavity near the opening.
  • the device for generating a negative pressure in a cavity therefore expediently has a cooling device for cooling and / or allowing the gas to cool in the cavity, so that by allowing the gas to cool and / or cool in a cavity with the opening of the Cavity, the gas in this can be exposed to a negative pressure sucking ink into the cavity.
  • the heating required for this purpose is designed, for example, as a resistance heating element.
  • the heater is in the cavity or in thermal contact with it or its wall.
  • the heater in a cavity can be designed as a heating element that heats up by absorption of electromagnetic radiation, this absorption heating element in particular comprising a metal oxide.
  • the heating is also possible for the heating to be implemented by an energy source, the energy of which is inductively, capacitively or resistively coupled into gas volumes in the cavities, or for the energy source to emit electromagnetic radiation which is absorbed by gas volumes in the cavities.
  • the printing ink is thus sucked into cavities opening into the openings of the surface of the printing form, the printing ink being located within the openings and the areas of the cavities close to the opening, and - the printing ink is discharged from the cavities onto the printing material.
  • printing ink previously sucked into the cavity can be discharged from the cavity onto the printing substrate or the discharge can be supported.
  • printing ink is sucked into the openings and into the regions of all cavities of a group of cavities close to the opening and that the discharge takes place by selectively applying an overpressure within selected cavities of this group of cavities.
  • the groups of cavities mentioned here are, for example, one or more rows of cavities arranged side by side or one above the other on the surface of the printing form.
  • FIGS. 1 and 2 show two exemplary embodiments of the surface of a printing form, 3 shows a partially broken open view of the printing form,
  • Fig. 4 shows an alternative embodiment of a printing form in longitudinal section
  • Fig. 5 to 9 graphically describe the conditions in the area of a cavity and its opening during the individual steps of a printing cycle.
  • the curved part of a printing form can also be part of a printing form in the form of a hollow cylinder.
  • the printing form is characterized by a grid of openings 1, made in a flat or curved plate, or on the outside of a hollow cylinder.
  • Cavities 2 are arranged behind the openings 1. Each cavity 2 has only the opening 1, so it is only open to the surface of the printing form. Ink can be sucked into the openings.
  • One side of the cavities 2 is formed by a stopper 3 made of a good heat-conducting material. The heat conduction through the plug 3 ensures that thermal energy in the plug 3, applied e.g.
  • the laser light is irradiated in troughs 4 which are each assigned to individual openings.
  • a gas jet can be directed onto the troughs to cool the gas fillings.
  • the individual openings 1, cavities 2, plugs 3 and troughs 4 are embedded in a matrix 5, which ensures the necessary thermal insulation between different openings 1, cavities 2, plugs 3 and troughs 4.
  • FIG. 3 an embodiment of a printing device is shown.
  • the printing form 6 in this example is a hollow cylinder according to FIG. 2, with the openings 1 for the ink entry on the outside of the hollow cylinder.
  • Heating bar 7 and cooling bar 8 are arranged on the inside of the hollow cylinder. They extend over the full length of the printing form 6 and enable heating and cooling of cavities in the printing form 6.
  • the printing form rotates about an axis 10 connected to a frame 9.
  • the heating bar 7 and cooling beam 8 are connected to a frame 9.
  • the heating bar 7 has the task of heating cavities 2 in the printing form 6 in accordance with the pattern to be printed, in this embodiment only a strip-shaped area of the printing form 6 lying under the heating bar 7.
  • the heating bar 7 contains devices which direct laser light into depressions 4 in accordance with the pattern to be printed. Laser light is absorbed in a trough 4 and converted into thermal energy, and ultimately thereby heats a gas filling. The laser light is directed into the heating beam 7 by an externally arranged laser 11 via optical fibers 12. Control signals for deflecting the laser light into the individual depressions of the printing form are processed in an external device 13 and passed into the heating beam 7 via a cable 14. The printing form 6 moves past the heating bar 7 as a result of its rotation about the axis 10. After the passage of cavities 2 past the heating bar 7, the associated openings 1 are covered with printing ink 15 by immersing the outer surface of the printing form in printing ink 15.
  • the printing ink 15 is located in a trough 16 under the printing form 6.
  • cavities are cooled by the cooling beam 8.
  • the cooling bar 8 covers a strip of the printing form 6, and the cooling takes place via a gas stream which is directed into the troughs 4 moving past the cooling bar 8.
  • the cooling air is fed to the chilled beam 8 via a hose line 17. The cooling reduces the gas pressure in the previously heated cavities, thereby pushing printing ink into openings.
  • the cavities can be heated to different extents, this advantageously means that different amounts of printing ink are pressed into the corresponding openings.
  • a knife squeegee 18 strips off excess ink from the printing form 6 before the printing form 6 is brought into contact with the printing material 19, and printing ink reaches the printing material 19 from the openings 1.
  • the roller 20 presses the printing material 19 against the printing form 6.
  • the printing material 19 is guided through the rollers 21.
  • the heating bar 22 which extends over the entire width of the printing form 6, the gas fillings in the cavities of the printing form 6 are heated with respect to the roller 20. This supports the transfer of the printing ink from the openings 1 of the printing form 6 to the printing material 19.
  • a supply line 23 supplies the heating bar 22 with the necessary energy.
  • the printing form is designed as a thin-walled tube, into which the cavities and openings are incorporated.
  • the task then arises of mechanically stabilizing the printing form for the printing process.
  • the printing form can be connected to the pipe ends with tensioning elements which exert a tensile stress on the printing form parallel to the pipe axis and thus align and mechanically stabilize the printing form.
  • a thin-walled printing form can be particularly mechanically stabilized by a gas cushion.
  • FIG. 4 shows a tubular, thin-walled printing form 6, which is connected at the ends to clamping elements 24.
  • Printing form 6 and clamping elements 24 are pushed over a mandrel 25.
  • the mandrel 25 is firmly connected to a frame 9.
  • Clamping elements 24 and printing form 6 are rotatably arranged around the mandrel 25 and are guided through bearings 28. With the help of a clamping screw 29, a tensile stress can be exerted on the printing form 6, which aligns the printing form 6 and stabilizes it mechanically.
  • the printing form 6 can be mechanically stabilized by a gas cushion between the printing form 6 and the opposite surface of the mandrel 25.
  • the gas cushion is formed in a narrow gap between the printing form 6 and the outer surface of the mandrel 25 by compressed gas.
  • the gas cushion can be subjected to pressure on the printing form 6 perpendicular to the surface and in the direction of the axis of rotation without the printing form 6 touching the mandrel 25.
  • the pressure is transferred to the mandrel 25 through the gas cushion.
  • Gas for the air cushion is pressed into the gap from fine nozzle openings 30 distributed over the outer surface of the mandrel 25.
  • a supply channel 31 leads compressed gas to the nozzle openings 30.
  • the heating and cooling devices required for the printing process can be installed in the mandrel 25. 4 shows a heating bar 7 with an optical fiber 12.
  • a pressure cycle consists of heating the gas fillings (FIG. 5) of selected cavities - in this case by means of a resistance heater 32 -, then covering the openings with printing ink (FIG. 6), then cooling the heated gas fillings (FIG. 7) , the subsequent removal of unnecessary printing ink (FIG. 8) and finally the transfer of printing ink from openings in the printing form to the printing material (FIG. 9).
  • the transfer / discharge can be supported by heating gas fillings in cavities. example
  • Casein emulsion paint black Plaka paint from Pelikan
  • a printing form according to the invention for printing with this printing ink consists of a square, 10 mm thick plate made of Teflon. The edge length of the plate is 50 mm. Through holes of the same type are drilled perpendicular to the surface in the Teflon plate. The through holes have a diameter of 0.4 mm up to a drilling depth of one millimeter. The bore diameter then widens from 0.4 mm to 0.9 mm.
  • the holes in the plate form a grid with a hexagonal structure. There is a distance of 2 mm between the grid points.
  • Glass tubes are inserted into the openings of the through holes with the larger diameters.
  • One end of the individual glass tubes is closed, and the glass tubes were inserted with the open end first.
  • the glass tubes are 15 mm long, have an outer diameter of 0.9 mm and an inner diameter of 0.4 mm, they were inserted 9 mm deep into the holes.
  • the gap between the glass tube and Teflon was sealed gas-tight with epoxy resin adhesive.
  • One end of the glass tube was sealed gas-tight with a drop of epoxy resin adhesive.
  • the adhesive is pressed 2 mm deep into the glass tubes and encloses two 0.1 mm thick copper wires per glass tube that do not touch and are inserted 3 mm deep into the individual glass tubes so that they penetrate the layer of adhesive inside the glass tube.
  • the two copper wires are electrically connected in the glass tube with a 20 mm long thin wire made of constantan.
  • the ohmic resistance of the bridge made of constantan wire is 4 ⁇ .
  • the constantan wires are all completely in the glass tubes.
  • An electrical current that flows from the outside via the copper wires through the constantan bridge heats the wire and causes the gas filling in the glass tube to heat up.
  • the gas fillings in the cavities are heated, the associated openings of which are intended to draw in printing ink. This is done with an electrical voltage of 1.2 volts with which the resistance heaters of the selected cavities are supplied for 0.5 seconds.
  • the openings in the printing form are covered with printing ink 0.1 seconds before the power supplies for the resistance heaters are switched off. Two seconds later, when the gas temperature in the gas fillings heated by the resistance heating has almost reached ambient temperature again, the printing ink can be wiped off the surface of the printing form with a rubber squeegee. Ink was only drawn from the openings with heated gas fillings.
  • the printing form is placed on the substrate.
  • the resistance heaters of all cavities are then supplied with an electrical voltage of 1.2 volts for 0.5 seconds.
  • the gas fillings in the cavities are heated, as a result of which printing ink is pressed onto the printing material from the openings of the printing form filled with printing ink by the gas pressure in the cavity.

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  • Impression-Transfer Materials And Handling Thereof (AREA)

Abstract

The invention relates to a method and a device for conveying free-flowing printing ink onto a printable substance. A printing mould is provided with a body having a surface with a plurality of openings. A plurality of gas-containing cavities lead into said openings. Each cavity is provided with a device for producing a depression in the respective cavity. The opening of a cavity is covered with a printing ink and a depression is then produced in the respective cavity. The printing ink can thereby be suctioned into the cavity, into the area which is close to the opening.

Description

Verfahren, Vorrichtung und Druckform zum Übertragen von fließfähiger Druckfarbe auf einen Bedruckstoff Method, device and printing form for transferring flowable printing ink to a printing material
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Vorrichtung und eine Druckform zum Übertragen von fließfähiger Druckfarbe auf einen Bedruckstoff.The invention relates to a method, a device and a printing form for transferring flowable printing ink to a printing material.
Es gibt Druckverfahren, bei denen flüssige Druckfarbe (z.B. Tinte) durch Kon- takt zwischen einer Druckform und Bedruckstoff auf diesen übertragen wird. Bei den bekannten Verfahren sind die zu druckenden Muster auf der Druckform aufgebracht. Die Muster können in Form von Vertiefungen oder Erhöhungen auf eine Fläche aufgebracht sein. Druckfarbe wird dann auf die Erhöhungen (Hochdruck) aufgebracht oder in die Vertiefungen (Tiefdruck) gedrückt und durch Kontakt mit dem Bedruckstoff auf den Bedruckstoff übertragen.There are printing processes in which liquid printing ink (e.g. ink) is transferred to the printing form by contact between it and the printing material. In the known methods, the patterns to be printed are applied to the printing form. The patterns can be applied to a surface in the form of depressions or elevations. Printing ink is then applied to the elevations (high pressure) or pressed into the depressions (gravure printing) and transferred to the printing material by contact with the printing material.
Die genannten Verfahren haben den Nachteil, dass jedes neue, zu druckende Muster eine neue Druckform erfordert.The methods mentioned have the disadvantage that each new pattern to be printed requires a new printing form.
Die Erfindung macht sich deshalb zur Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bedrucken von Bedruckstoffen zu schaffen, bei denen mit nur einer Druckform, unterschiedliche Muster gedruckt werden können.The object of the invention is therefore to create a method and a device for printing on printing materials in which different patterns can be printed with only one printing form.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung eine Druckform nach An- spruch 1 bis 19, eine Vorrichtung nach Anspruch 30 und ein Verfahren nach Anspruch 31 vorgeschlagen. Zusätzliche Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.To achieve this object, the invention proposes a printing form according to claims 1 to 19, a device according to claim 30 and a method according to claim 31. Additional developments of the invention result from the subclaims.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass in die Oberfläche der Druckform ein Raster feiner Öffnungen eingelassen ist. Die feinen Öffnungen bilden die Rasterpunkte, aus denen ein zu druckendes Muster aufgebaut werden kann. Entsprechend dem vorgegebenen Muster werden einzelne Öffnun- gen - Rasterpunkte - ausgewählt, in die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Druckfarbe gesaugt wird. Jede der Öffnungen mündet in einen dahinter liegenden Hohlraum, der durch geeignete Vorrichtungen beheizt und gekühlt werden kann, wodurch die Gase im Hohlraum erwärmt oder gekühlt werden, und hierdurch sich die Gastemperatur im Hohlraum verändert. Zu jedem Hohlraum gibt es nur eine Öffnung, nämlich diejenige in der Oberfläche der Druckform. Der Gasdruck vor einer Öffnung und im dahinter liegenden Hohlraum ist derselbe, wenn die Öffnung frei ist. Druckfarbe wird dadurch in eine Öffnung gezogen, dass nach Erwärmung der Gase in einem ausgewählten Hohlraum, die Öffnung gasdicht mit Druckfarbe abgedeckt wird, und dass man im Anschluss daran die Gastemperatur im Hohlraum wieder absenkt. Durch Absenkung der Gastemperatur im Hohlraum verringert sich der Gasdruck im Hohlraum. Dies führt dazu, dass der äußere, jetzt höhere Gasdruck, Druckfarbe in die Öffnung presst.According to the invention, the object is achieved in that a grid of fine openings is embedded in the surface of the printing form. The fine openings form the halftone dots from which a pattern to be printed can be built. According to the given pattern, individual openings gen - halftone dots - selected, into which printing ink is sucked according to the method according to the invention. Each of the openings opens into a cavity located behind, which can be heated and cooled by suitable devices, as a result of which the gases in the cavity are heated or cooled, and as a result of which the gas temperature in the cavity changes. There is only one opening for each cavity, namely the one in the surface of the printing form. The gas pressure in front of an opening and in the cavity behind it is the same when the opening is free. Printing ink is drawn into an opening in that after the gases in a selected cavity have been heated, the opening is covered in a gastight manner with printing ink, and the gas temperature in the cavity is then reduced again. Lowering the gas temperature in the cavity reduces the gas pressure in the cavity. This causes the outer, now higher gas pressure, to press printing ink into the opening.
Die Oberflächeneigenschaften der Druckform und die Eigenschaften der Druckfarbe sind zweckmäßigerweise derart aufeinander abgestimmt, dass die Druckfarbe die feinen Öffnungen in der Druckform nicht benetzt, und somit ohne eine Druckdifferenz zwischen einem Hohlraum und der äußeren Umge- bung keine Druckfarbe in die zugehörige Öffnung gelangen kann.The surface properties of the printing form and the properties of the printing ink are expediently coordinated with one another in such a way that the printing ink does not wet the fine openings in the printing form, and thus no printing ink can get into the associated opening without a pressure difference between a cavity and the external environment.
Der Druck eines vorgegebenen Musters, jeweils für eine Farbe, erfolgt dadurch, dass man gezielt einzelne Hohlräume der Druckform beheizt, anschließend die Oberfläche der Druckform mit Druckfarbe bedeckt und damit sämtliche Öffnungen mit Druckfarbe gasdicht abdeckt, und dann die Gastemperatur der ausgewählten Hohlräume durch Kühlung wieder absenkt. Entsprechend dem vorgegebenen Muster sind dann Öffnungen mit Druckfarbe gefüllt, oder aber ganz frei von Druckfarbe. An der Oberfläche der Druckform befindliche Farbreste, die sich zwischen den Öffnungen befinden, sollten mit- tels einer geeigneten Vorrichtung entfernt werden. Dies kann beispielsweise mit Hilfe einer Rakel erfolgen oder durch Ausgestaltung der zwischen den Öffnungen befindlichen Bereichen der Oberfläche der Druckform als Druckfar- ben abweisend realisiert sein. Anschließend kann der Druck durch Kontakt der Druckform mit dem Bedruckstoff erfolgen. Die Auflösung mit der das Druckbild entsteht, ist abhängig von den Abständen zwischen den Öffnungen.The printing of a given pattern, in each case for one color, is carried out by specifically heating individual cavities of the printing form, then covering the surface of the printing form with printing ink and thus covering all openings with printing ink in a gastight manner, and then again cooling the gas temperature of the selected cavities lowers. In accordance with the given pattern, openings are then filled with printing ink, or completely free of printing ink. Ink residues on the surface of the printing form, which are located between the openings, should be removed using a suitable device. This can be done, for example, with the aid of a squeegee or by designing the areas of the surface of the printing form located between the openings as printing forms. ben repellent. The printing can then take place by contact of the printing form with the printing material. The resolution with which the printed image is created depends on the distances between the openings.
Nach dem Druck kann es notwendig sein, Farbreste von der Druckform zu entfernen. Reste der Druckfarbe können durch eine geeignete Vorrichtung von der Druckform entfernt werden. Farbreste können z.B. abgewischt werden.After printing, it may be necessary to remove ink residues from the printing form. Residues of the printing ink can be removed from the printing form by a suitable device. Color residues can e.g. be wiped off.
Das erfindungsgemäße Druckverfahren erlaubt es, je nach Vorgabe, unter- schiedlich viel Druckfarbe pro Rasterpunkt auf den Bedruckstoff dadurch zu übertragen, dass das Gas in den Hohlräumen unterschiedlich stark erwärmt wird. Hierdurch ergeben sich unterschiedliche Gastemperaturen in den beheizten Hohlräumen, die dazu führen, dass bei sonst gleichen Hohlräumen, nach dem Abkühlen, unterschiedlich viel Druckfarbe in die Öffnungen gedrückt wird, und damit auch vorteilhaft unterschiedlich viel Druckfarbe pro Rasterpunkt auf den Bedruckstoff übertragen werden kann.The printing method according to the invention makes it possible, depending on the specification, to transfer different amounts of printing ink per screen dot to the printing substrate by heating the gas in the cavities to different extents. This results in different gas temperatures in the heated cavities, which lead to the fact that with otherwise the same cavities, after cooling, different amounts of printing ink are pressed into the openings, and thus different amounts of printing ink per screen dot can also advantageously be transferred to the printing material.
Die Öffnungen in der Druckform müssen keine kreisförmige Querschnittsfläche aufweisen, davon abweichende Flächen sind denkbar. Für die Abmessung der Öffnung gibt es eine obere und eine untere Grenze. Die Öffnung darf nicht zu klein werden, da sonst die Druckdifferenz nicht mehr ausreichend sein kann, um Druckfarbe gegen die Wirkung seiner Oberflächenspannung in die Öffnung zu drücken. Die Öffnung darf aber auch nicht zu groß werden, da sonst die Druckdifferenz nicht mehr hinreichend sein kann, um Druckfarbe entgegen der Wirkung der Schwerkraft in den Öffnungen zu halten.The openings in the printing form do not have to have a circular cross-sectional area, areas deviating from this are conceivable. There are upper and lower limits for the dimension of the opening. The opening must not become too small, since otherwise the pressure difference can no longer be sufficient to press printing ink into the opening against the effect of its surface tension. However, the opening must also not become too large, since otherwise the pressure difference can no longer be sufficient to hold printing ink in the openings against the effect of gravity.
In unterschiedlicher Weise kann Druckfarbe auf die Druckform aufgebracht werden. Man kann Druckfarbe aufstreichen oder aufspritzen. Besonders vorteilhaft kann die Druckform aber auch in die Druckfarbe eingetaucht werden. Hierbei ist wichtig, dass man Öffnungen von Hohlräumen mit erwärmten Gasfüllungen durch Druckfarbe gasdicht abdeckt, bevor die Gasfüllung wieder abgekühlt wird. Druckfarbe dringt erst durch die Abkühlung der Gasfüliung in eine Öffnung ein. Die Aufbringung der Druckfarbe, die Größe der Öffnungen und die Oberflächeneigenschaften der Druckform und der Druckfarbe sollten zweckmäßigerweise so aufeinander abgestimmt sein, dass durch die Aufbringung alleine keine Druckfarbe in die Öffnungen eindringt.Printing ink can be applied to the printing form in different ways. You can spread or spray ink. However, the printing form can also be particularly advantageously immersed in the printing ink. It is important to cover openings of cavities with heated gas fillings in a gas-tight manner before the gas fill is cooled again. Printing ink only penetrates when the gas filling cools down an opening. The application of the printing ink, the size of the openings and the surface properties of the printing form and the printing ink should expediently be coordinated with one another such that no printing ink penetrates into the openings as a result of the application alone.
Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung ist die Unterdruckerzeugung durch Erwärmung der Gasfüllung in den Hohlräumen der Druckform und anschließende Abkühlung. Unterschiedliche Techniken sind geeignet, die Erwärmung herbeizuführen. Die Erwärmung kann über eine elektrische Widerstandsheizung er- folgen, wenn jeder der Hohlräume der Druckform mit einer Widerstandsheizung ausgestattet ist, die einzeln ein- und ausgeschaltet werden kann. Energie zur Erwärmung der Gasfüllung kann aber auch durch induktive oder kapazitive Einkopplung elektrischer Energie in die Nähe der Hohlräume erfolgen, welche letztlich in thermische Energie umgewandelt wird. Besonders geeignet für das erfindungsgemäße Druckverfahren ist die Übertragung von Energie zur Erwärmung der Gasfüllung mittels elektromagnetischer Strahlung und hier insbesondere die Energieübertragung mit Laserlicht. In den letzten drei genannten Fällen wird die Energie durch in den Hohlräumen oder angrenzend an diese zugeordnete Elemente in . Wärme umgesetzt.An essential aspect of the invention is the generation of negative pressure by heating the gas filling in the cavities of the printing form and subsequent cooling. Different techniques are suitable to bring about heating. The heating can take place via an electrical resistance heater if each of the cavities of the printing form is equipped with a resistance heater which can be switched on and off individually. Energy for heating the gas filling can also be achieved by inductive or capacitive coupling of electrical energy into the vicinity of the cavities, which is ultimately converted into thermal energy. The transmission of energy for heating the gas filling by means of electromagnetic radiation and here in particular the transmission of energy with laser light is particularly suitable for the printing method according to the invention. In the last three cases mentioned, the energy is generated by elements in or adjacent to the cavities. Heat implemented.
Alternativ kann die Erwärmung der Gasfüllung auch durch die direkte induktive, kapazitive oder resistive Einkopplung von Energie in das Gas erfolgen. Es ist auch möglich, Gasfüllungen durch die direkte Absorption elektromagnetischer Strahlung durch das Gas zu erwärmen.Alternatively, the gas filling can also be heated by the direct inductive, capacitive or resistive coupling of energy into the gas. It is also possible to heat gas fillings through the direct absorption of electromagnetic radiation by the gas.
Die Verwendung von Luft als Gas in den Hohlräumen hat den Vorteil, dass zwei physikalische Eigenschaften von Luft vorteilhaft für die Erfindung ausgenutzt werden können. Luft weist nämlich eine gute Temperaturleitfähigkeit auf, d.h. dass sich ein Luftvolumen sehr. schnell erwärmen lässt. Dies ist bei der Erfin- düng insoweit von Vorteil, als diejenigen Hohlräume, in die Druckfarbe angesaugt werden soll, sich sehr schnell erwärmen lassen, was zu kurzen Druck- zykiuszeiten führt. Luft weist darüber hinaus jedoch eine relativ schlechte Wärmeleitfähigkeit auf, ist also für den Wärmetransport nicht gut geeignet. Dieser insoweit isolierende Wirkung aufweisende Effekt hat bei der Erfindung den Vorteil, dass die Druckform in der Umgebung der Hohlräume einer lediglich geringen Erwärmung ausgesetzt ist.The use of air as gas in the cavities has the advantage that two physical properties of air can be used advantageously for the invention. This is because air has a good thermal conductivity, which means that an air volume is very large. warms up quickly. This is advantageous in the invention in that the cavities into which printing ink is to be drawn can be heated very quickly, which leads to short printing cycle times. However, air also has a relatively poor rating Thermal conductivity, is therefore not well suited for heat transport. This effect, which has an insulating effect in this respect, has the advantage in the invention that the printing form in the vicinity of the cavities is exposed to only slight heating.
Die einzelnen Hohlräume der Druckform sollten gegeneinander hinreichend gut thermisch isoliert sein, damit gezielt Gasfüllungen in Hohlräumen erwärmt werden können, ohne dass Gasfüllungen von Hohlräumen in der unmittelbaren Nachbarschaft hierdurch ebenfalls erwärmt werden, so dass zuverlässig verhindert werden kann, dass nach dem Abdecken der Öffnungen mit Druckfarbe und dem Abkühlen der Gasfüllung, Druckfarbe in Öffnungen gesaugt wird, die für den Druck des vorgegebenen Musters nicht mit Druckfarbe gefüllt sein sollen.The individual cavities of the printing form should be sufficiently thermally insulated from one another so that gas fillings in cavities can be specifically heated without the gas fillings of cavities in the immediate vicinity also being heated thereby, so that it can be reliably prevented that after covering the openings with Printing ink and the cooling of the gas filling, printing ink is sucked into openings that should not be filled with printing ink for printing the specified pattern.
Das Maß für eine hinreichend gute thermische Isolierung wird auch durch den Zeitraum zwischen dem Beginn der Erwärmung der Gasfüllung in einem Hohlraum und dem Abdecken der zugehörigen Öffnung mit Druckfarbe beeinflusst. Eine Vergrößerung des Zeitraums erfordert eine Verbesserung der thermischen Isolierung zwischen den Hohlräumen, um Temperaturveränderungen in den Hohlräumen durch Wärmeleitung zwischen den Hohlräumen unschädlich gering zu halten.The measure for a sufficiently good thermal insulation is also influenced by the period between the beginning of the heating of the gas filling in a cavity and the covering of the associated opening with printing ink. An increase in the time period requires an improvement in the thermal insulation between the cavities in order to keep temperature changes in the cavities harmless as a result of thermal conduction between the cavities.
Die Druckform kann eine ebene oder gewölbte Platte sein, besonders geeignet ist die Ausführung der Druckform als Hohlzylinder.The printing form can be a flat or curved plate, the design of the printing form as a hollow cylinder is particularly suitable.
Nach dem gasdichten Abdecken der Öffnungen zu den Hohlräumen mit erwärmten oder nicht erwärmten Gasfüllungen durch Druckfarbe, muß die erwärmte Gasfüllung geeignet abgekühlt werden. Die Abkühlung kann z.B. über eine Gasströmung erfolgen, die zumindest auf Teile der äußeren Oberfläche der Hohlräume einwirkt. Ein Teil der Kühlwirkung kann auch von der Druckfarbe ausgehen, wenn Gas einer erwärmten Gasfüllung mit der kühleren Druckfarbe in Berührung kommt. Durch die Kühlung sollte die Gastemperatur in dem die Druckform von außen umgebenden Gas nicht unterschritten werden, da sonst auch in Hohlräumen mit nicht erwärmten Gasfüllungen, nach der gasdichten Abdeckung mit Druckfarbe, ein Unterdruck entsteht, der Druckfarbe in Öffnungen drücken kann.After gas-tight covering of the openings to the cavities with heated or unheated gas fillings by means of printing ink, the heated gas fill must be suitably cooled. The cooling can take place, for example, via a gas flow which acts at least on parts of the outer surface of the cavities. Some of the cooling effect can also come from the printing ink if gas from a heated gas filling comes into contact with the cooler printing ink. The cooling should not drop below the gas temperature in the gas surrounding the printing form from the outside, since otherwise even in cavities with unheated gas fillings, after the gastight covering with printing ink, a negative pressure is created which can push the printing ink into openings.
Der Übertrag von Druckfarbe von der erfindungsgemäßen Druckform auf den Bedruckstoff kann dadurch unterstützt werden, dass Gasfüllungen in den Hohlräumen der Druckform erhitzt werden. Die Erwärmung der Gasfüllung in einem Hohlraum führt zu einer Druckerhöhung im Hohlraum, wenn die zugehörige Öffnung gasdicht mit Druckfarbe gefüllt ist. Durch die Druckerhöhung wird Druckfarbe dann aus der Öffnung heraus gepresst. Die Druckfarbe kann dann leicht vom Bedruckstoff aufgenommen werden.The transfer of printing ink from the printing form according to the invention to the printing material can be supported by heating gas fillings in the cavities of the printing form. The heating of the gas filling in a cavity leads to an increase in pressure in the cavity when the associated opening is filled gas-tight with printing ink. By increasing the pressure, the printing ink is then pressed out of the opening. The printing ink can then easily be absorbed by the substrate.
Nach dem Übertrag bzw. Austrag von Druckfarbe auf den Bedruckstoff wird durch Kühlung der Hohlräume dafür gesorgt, dass die Gastemperaturen in den Hohlräumen ausgeglichen sind. Dies dient als Vorbereitung für einen neuen Druckzyklus. Ein Druckzyklus setzt sich zusammen aus dem Erwärmen der Gasfüllungen ausgewählter Hohlräume, einem anschließenden Abdecken der Öffnungen mit Druckfarbe, dem nachfolgenden Abkühlen erwärmter Gasfüllungen, dem dann folgenden Entfernen überflüssiger Druckfarbe und schließlich dem Übertrag von Druckfarbe aus Öffnungen der Druckform auf den Bedruckstoff. Der Über-/Austrag kann hierbei durch Erwärmung von Gasfüllungen in Hohlräumen unterstützt werden.After the transfer or discharge of printing ink to the printing substrate, cooling of the cavities ensures that the gas temperatures in the cavities are balanced. This serves as preparation for a new print cycle. A printing cycle consists of heating the gas fillings of selected cavities, then covering the openings with printing ink, then cooling the heated gas fillings, then removing unnecessary printing ink and finally transferring printing ink from openings in the printing form to the substrate. The transfer / discharge can be supported by heating gas fillings in cavities.
Der Druck eines Musters kann alternativ auch dadurch erfolgen, dass zunächst Öffnungen in der Druckform in der oben beschriebenen Weise mit Druckfarbe gefüllt werden, und das Muster auf den Bedruckstoff dadurch entsteht, dass nur ausgewählte Hohlräume erwärmt werden und nur Druckfarbe aus den hierzu gehörenden Öffnungen gegebenenfalls in unterschiedlichen Mengen - aufgrund unterschiedlicher Erwärmung - dann auf den Bedruckstoff gelangt. Ein auf dieser Weise ausgeführter Druck setzt voraus, dass ohne die Erwärmung von Gasfüllungen in Hohlräumen keine Druckfarbe auf den Bedruckstoff gelangen kann. Dies bedeutet, dass Druckfarbe nur in den Öffnungen vorhanden sein darf.Alternatively, a pattern can also be printed by first filling openings in the printing form with printing ink in the manner described above, and creating the pattern on the printing substrate by heating only selected cavities and, if appropriate, only printing ink from the openings belonging to them in different quantities - due to different heating - then reaches the substrate. A print made in this way presupposes that without the Heating of gas fillings in cavities means that no printing ink can get onto the substrate. This means that printing ink may only be present in the openings.
Alternativ zu der vorstehend beschriebenen Variante der Druckerzeugung in den Hohlräumen durch Erwärmung und Abkühlung der Gasfüllung im Hohlraum kann eine Druckänderung im Hohlraum nach dem Abdecken der Öffnung des Hohlraumes mit Druckfarbe durch eine Volumenveränderung des Hohlraumes erfolgen. Die Volumenveränderung im Hohlraum kann durch einen verformbaren und/oder bewegbaren Wandbereich (z.B. durch Kolben oder Membran) erreicht werden. Eine Volumenvergrößerung des Hohlraumes nach dem Abdecken mit Druckfarbe führt zu einer Druckabsenkung im Hohlraum. Hierdurch wird Druckfarbe angesaugt. Eine Druckerhöhung im Hohlraum wird durch eine Volumenverringerung erreicht. Die Druckerhöhung im Hohlraum kann den Farbübertrag von der Druckform auf den Bedruckstoff unterstützen.As an alternative to the variant of pressure generation in the cavities described above by heating and cooling the gas filling in the cavity, a change in pressure in the cavity can be effected after the opening of the cavity has been covered with printing ink by changing the volume of the cavity. The volume change in the cavity can be achieved by means of a deformable and / or movable wall area (e.g. by means of a piston or membrane). An increase in the volume of the cavity after covering with printing ink leads to a reduction in pressure in the cavity. As a result, printing ink is sucked in. A pressure increase in the cavity is achieved by reducing the volume. The pressure increase in the cavity can support the ink transfer from the printing form to the printing material.
Die Unterdruck-Erzeugungsvorrichtung ist zweckmäßigerweise durch einen verformbaren und/oder bewegbaren Wandbereich des Hohlraumes ausgebildet, wobei der Wandbereich in eine erste Position vorgespannt und aus dieser heraus mittels eines Stellgliedes in eine zweite Position überführbar ist und das Volumen des Hohlraumes in der ersten Position des Wandbererchs größer ist als in der zweiten Position. Diese Vorrichtung kann auch zum Ausbringen bzw. zum Unterstützen des Ausbringens der Druckfarbe aus dem Hohlraum benutzt werden, indem über den Wandbereich das Volumen des Hohlraums verringert wird.The negative pressure generating device is expediently formed by a deformable and / or movable wall area of the cavity, the wall area being biased into a first position and being able to be moved out of it by means of an actuator into a second position and the volume of the cavity in the first position of the wall area is larger than in the second position. This device can also be used for dispensing or to support the dispensing of the printing ink from the cavity by reducing the volume of the cavity over the wall area.
Allgemein ist also die Erfindung in einer Druckform zu sehen, die versehen ist mit einem Körper mit einer Oberfläche, die eine Vielzahl von Öffnungen auf- weist, eine Vielzahl von Hohlräumen in dem Körper, die in den Öffnungen der Oberfläche des Körpers enden und Gas enthalten, und jedem Hohlraum zugeordneten Einrichtungen zum Erzeugen eines Unterdrucks in dem betreffenden Hohlraum, wobei durch Erzeugung eines Unterdrucks in einem Hohlraum nach dem Be- decken der Öffnung des Hohlraums mit einer Druckfarbe diese in den öffnungsnahen Bereich des Hohlraumes ansaugbar ist.In general, the invention can therefore be seen in a printing form which is provided with a body with a surface which has a multiplicity of openings, a multiplicity of cavities in the body which end in the openings in the surface of the body and contain gas , and Devices assigned to each cavity for generating a negative pressure in the cavity in question, wherein by creating a negative pressure in a cavity after the opening of the cavity has been covered with a printing ink, it can be sucked into the region of the cavity near the opening.
Wie bereits oben erwähnt, ist es zweckmäßig, den Unterdruck durch Veränderung der Temperatur des Gases eines Hohlraumes zu erzeugen. Die Einrich- tung zur Erzeugung eines Unterdrucks in einem Hohlraum weist also zweckmäßigerweise eine Abkühieinrichtung zum Abkühlen und/oder Abkühlen lassen des Gases in dem Hohlraum auf, so dass durch Abkühlen und/oder Abkühlen lassen des Gases in einem Hohlraum bei mit Druckfarbe überdeckter Öffnung des Hohlraumes das Gas in diesem einem Druckfarbe in den Hohlraum an- saugenden Unterdruck aussetzbar ist.As already mentioned above, it is expedient to generate the negative pressure by changing the temperature of the gas in a cavity. The device for generating a negative pressure in a cavity therefore expediently has a cooling device for cooling and / or allowing the gas to cool in the cavity, so that by allowing the gas to cool and / or cool in a cavity with the opening of the Cavity, the gas in this can be exposed to a negative pressure sucking ink into the cavity.
Sofern der Unterdruck durch vorheriges Erwärmen des Gases eines Hohlraumes und anschließender Abkühlung (bei durch Druckfarbe abgedeckter Hohlraum-Öffnung) erzeugt wird, ist die hierfür erforderliche Heizung beispiels- weise als Widerstandsheizelement ausgebildet. Die Heizung befindet sich in dem Hohlraum oder in thermischem Kontakt mit diesem bzw. dessen Wandung. Alternativ kann die Heizung in einem Hohlraum als ein sich durch Absorption elektromagnetischer Strahlung erwärmendes Heizelement ausgebildet sein, wobei dieses Absorptions-Heizelement insbesondere ein Metalloxid aufweist.If the negative pressure is generated by previously heating the gas in a cavity and then cooling it (with the cavity opening covered by printing ink), the heating required for this purpose is designed, for example, as a resistance heating element. The heater is in the cavity or in thermal contact with it or its wall. Alternatively, the heater in a cavity can be designed as a heating element that heats up by absorption of electromagnetic radiation, this absorption heating element in particular comprising a metal oxide.
Schließlich ist es auch möglich, dass die Heizung durch eine Energiequelle realisiert ist, deren Energie induktiv, kapazitiv oder resistiv in Gasvolumina in den Hohlräumen eingekoppelt wird, oder dass die Energiequelle elektromagneti- sehe Strahlung aussendet, die durch Gasvolumina in den Hohlräumen absorbiert wird. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also die Druckfarbe in den Öffnungen der Oberfläche der Druckform mündende Hohlräume gesaugt, wobei sich die Druckfarbe innerhalb der Öffnungen und dem öffnungsnahen Bereichen der Hohlräume befindet, und - die Druckfarbe aus den Hohlräumen heraus auf den Bedruckstoff ausgetragen.Finally, it is also possible for the heating to be implemented by an energy source, the energy of which is inductively, capacitively or resistively coupled into gas volumes in the cavities, or for the energy source to emit electromagnetic radiation which is absorbed by gas volumes in the cavities. In the method according to the invention, the printing ink is thus sucked into cavities opening into the openings of the surface of the printing form, the printing ink being located within the openings and the areas of the cavities close to the opening, and - the printing ink is discharged from the cavities onto the printing material.
Umgekehrt kann durch Aufbringen eines Überdrucks zuvor in den Hohlraum angesaugte Druckfarbe aus dem Hohlraum auf den Bedruckstoff ausgetragen werden bzw. die Austragung unterstützt werden.Conversely, by applying an overpressure, printing ink previously sucked into the cavity can be discharged from the cavity onto the printing substrate or the discharge can be supported.
Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass Druckfarbe in die Öffnungen und in die öffnungsnahen Bereiche sämtlicher Hohlräume einer Gruppe von Hohlräumen gesaugt wird und dass der Austrag durch selektives Aufbringen eines Über- drucks innerhalb ausgewählter Hohlräume dieser Gruppe von Hohlräumen erfolgt. Bei den hier angesprochenen Gruppen von Hohlräumen handelt es sich beispielsweise um eine oder mehrere Reihen von nebeneinander oder übereinander angeordneten Hohlräumen auf der Oberfläche der Druckform. Während bei dieser Variante sämtliche Hohlräume einer Gruppe mit Druckfarbe verse- hen werden, um dann durch selektive Ansteuerung der Hohlräume selektiv zu drucken, ist bei einer Variante dieses Vorgehens vorgesehen, dass die Druckfarbe in die Öffnungen und in die öffnungsnahen Bereiche ausgewählter Hohlräume einer Gruppe von Hohlräumen gesaugt wird und ferner insbesondere dass der Austrag der Druckfarbe aus selektiv Druckfarbe aufweisenden Hohl- räumen einer Gruppe von Hohlräumen durch Überdruck in sämtlichen Hohlräumen einer Gruppe von Hohlräumen erfolgt.It is advantageously provided that printing ink is sucked into the openings and into the regions of all cavities of a group of cavities close to the opening and that the discharge takes place by selectively applying an overpressure within selected cavities of this group of cavities. The groups of cavities mentioned here are, for example, one or more rows of cavities arranged side by side or one above the other on the surface of the printing form. While in this variant all cavities of a group are provided with printing ink in order to then selectively print by selective control of the cavities, in a variant of this procedure it is provided that the printing ink into the openings and in the areas of selected cavities of a group of selected openings Cavities is sucked and furthermore in particular that the printing ink is discharged from cavities of a group of cavities which have selective printing ink by overpressure in all cavities of a group of cavities.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen :The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. In detail show:
Fign. 1 und 2 zwei Ausführungsbeispiele der Oberfläche einer Druckform, Fig. 3 eine teilweise aufgebrochen dargestellte Ansicht der Druckform,FIGS. 1 and 2 show two exemplary embodiments of the surface of a printing form, 3 shows a partially broken open view of the printing form,
Fig. 4 eine alternative Ausgestaltung einer Druckform im Längsschnitt undFig. 4 shows an alternative embodiment of a printing form in longitudinal section and
Fign. 5 bis 9 grafisch beschreibend, die Gegebenheiten in dem Bereich eines Hohlraumes und dessen Öffnung während der einzelnen Schritte eines Druckzyklus.Fig. 5 to 9 graphically describe the conditions in the area of a cavity and its opening during the individual steps of a printing cycle.
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel für eine ebene und in Fig. 2 eine gekrümmte Druckform dargestellt. Der gekrümmte Teil einer Druckform kann auch Teil einer Druckform in Form eines Hohlzylinders sein. Die Druckform ist gekennzeichnet durch ein Raster von Öffnungen 1, eingebracht in einer ebe- nen oder gekrümmten Platte, oder auf der Außenseite eines Hohlzylinders. Hinter den Öffnungen 1 sind jeweils Hohlräume 2 angeordnet. Jeder Hohlraum 2 hat nur die Öffnung 1, ist also lediglich zur Oberfläche der Druckform hin offen. In die Öffnungen kann Druckfarbe angesaugt werden. Jeweils eine Seite der Hohlräume 2 wird durch einen Stopfen 3 aus einem gut wärmeleitenden Werkstoff gebildet. Die Wärmeleitung durch den Stopfen 3 sorgt dafür, dass thermische Energie im Stopfen3, aufgebracht z.B. durch die Absorption von Laserlicht, durch Wärmeleitung auf die Gasfüllung im Hohlraum 2 übertragen wird. Die Einstrahlung des Laserlichts erfolgt in Mulden 4 die jeweils einzelnen Öffnungen zugeordnet sind. Zur Kühlung der Gasfüllungen kann ein Gasstrahl auf die Mulden gerichtet werden. Die einzelnen Offnungenl, Hohlräume 2, Stopfen 3 und Mulden 4 sind in einer Matrix 5 eingebettet, die für die notwendige thermische Isolierung zwischen verschiedenen Öffnungen 1, Hohlräumen 2, Stopfen 3 und Mulden 4 sorgt.1 shows an exemplary embodiment for a flat printing form and in FIG. 2 a curved printing form. The curved part of a printing form can also be part of a printing form in the form of a hollow cylinder. The printing form is characterized by a grid of openings 1, made in a flat or curved plate, or on the outside of a hollow cylinder. Cavities 2 are arranged behind the openings 1. Each cavity 2 has only the opening 1, so it is only open to the surface of the printing form. Ink can be sucked into the openings. One side of the cavities 2 is formed by a stopper 3 made of a good heat-conducting material. The heat conduction through the plug 3 ensures that thermal energy in the plug 3, applied e.g. by the absorption of laser light, by heat conduction to the gas filling in the cavity 2. The laser light is irradiated in troughs 4 which are each assigned to individual openings. A gas jet can be directed onto the troughs to cool the gas fillings. The individual openings 1, cavities 2, plugs 3 and troughs 4 are embedded in a matrix 5, which ensures the necessary thermal insulation between different openings 1, cavities 2, plugs 3 and troughs 4.
In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel einer Druckvorrichtung dargestellt. Die Druckform 6 ist in diesem Beispiel ein Hohlzylinder entsprechend Fig. 2, mit den Öffnungen 1 für den Farbeintrag auf der Außenseite des Hohlzylinders. Heizbalken 7 und Kühlbalken 8 sind auf der Innenseite des Hohlzylinders angeordnet. Sie erstrecken sich über die volle Länge der Druckform 6, und ermöglichen ein Heizen und Kühlen von Hohlräumen der Druckform 6. Die Druckform rotiert um eine mit einem Rahmen 9 verbundene Achse 10. Heiz- balken 7 und Kühlbalken 8 sind mit einem Rahmen 9 verbunden. Der Heizbalken 7 hat die Aufgabe, Hohlräume 2 in der Druckform 6 entsprechend dem zu druckenden Muster zu beheizen, wobei in dieser Ausführung immer nur ein streifenförmiger Bereich der Druckform 6 unter dem Heizbalken 7 liegt. Der Heizbalken 7 enthält Vorrichtungen, welche Laserlicht entsprechend dem zu druckenden Muster in Mulden 4 lenken. In einer Mulde 4 wird Laserlicht absorbiert und in thermische Energie umgewandelt, und letztlich hierdurch eine Gasfüllung erwärmt. Das Laserlicht wird von einem extern angeordneten Laser 11 über Lichtleitfasern 12 in den Heizbalken 7 gelenkt. Steuersignale zur Ablenkung des Laserlichts in die einzelnen Mulden der Druckform werden in einem externen Gerät 13 aufbereitet und über ein Kabel 14 in den Heizbalken 7 geleitet. Die Druckform 6 bewegt sich infolge ihrer Rotation um die Achse 10 am Heizbalken 7 vorbei. Nach dem Durchgang von Hohlräumen 2 am Heizbalken 7 vorbei werden die zugehörigen Öffnungen 1 mit Druckfarbe 15 bedeckt, in dem die äußere Oberfläche der Druckform in Druckfarbe 15 eingetaucht wird. Die Druckfarbe 15 befindet sich in einer Wanne 16 unter der Druckform 6. Gleichzeitig mit dem Eintauchen und Bedecken von Öffnungen werden Hohlräume durch den Kühlbalken 8 gekühlt. Der Kühlbalken 8 überdeckt einen Streifen der Druckform 6, und die Kühlung erfolgt über einen Gasstrom, der in die am Kühlbalken 8 vorbei bewegten Mulden 4 gelenkt wird. Die Kühlluft wird dem Kühlbalken 8 über eine Schlauchleitung 17 zugeführt. Durch die Kühlung verringert sich der Gasdruck in den vorher beheizten Hohlräumen, hierdurch wird Druckfarbe in Öffnungen gedrückt.In Fig. 3 an embodiment of a printing device is shown. The printing form 6 in this example is a hollow cylinder according to FIG. 2, with the openings 1 for the ink entry on the outside of the hollow cylinder. Heating bar 7 and cooling bar 8 are arranged on the inside of the hollow cylinder. They extend over the full length of the printing form 6 and enable heating and cooling of cavities in the printing form 6. The printing form rotates about an axis 10 connected to a frame 9. The heating bar 7 and cooling beam 8 are connected to a frame 9. The heating bar 7 has the task of heating cavities 2 in the printing form 6 in accordance with the pattern to be printed, in this embodiment only a strip-shaped area of the printing form 6 lying under the heating bar 7. The heating bar 7 contains devices which direct laser light into depressions 4 in accordance with the pattern to be printed. Laser light is absorbed in a trough 4 and converted into thermal energy, and ultimately thereby heats a gas filling. The laser light is directed into the heating beam 7 by an externally arranged laser 11 via optical fibers 12. Control signals for deflecting the laser light into the individual depressions of the printing form are processed in an external device 13 and passed into the heating beam 7 via a cable 14. The printing form 6 moves past the heating bar 7 as a result of its rotation about the axis 10. After the passage of cavities 2 past the heating bar 7, the associated openings 1 are covered with printing ink 15 by immersing the outer surface of the printing form in printing ink 15. The printing ink 15 is located in a trough 16 under the printing form 6. At the same time as the dipping and covering of openings, cavities are cooled by the cooling beam 8. The cooling bar 8 covers a strip of the printing form 6, and the cooling takes place via a gas stream which is directed into the troughs 4 moving past the cooling bar 8. The cooling air is fed to the chilled beam 8 via a hose line 17. The cooling reduces the gas pressure in the previously heated cavities, thereby pushing printing ink into openings.
Die Hohlräume können unterschiedlich stark geheizt werden, hierdurch werden vorteilhaft unterschiedliche Mengen an Druckfarbe in die entsprechenden Öffnungen gedrückt. Eine Messerrakel 18 streift überschüssige Farbe von der Druckform 6 ab, bevor die Druckform 6 mit dem Bedruckstoff 19 in Kontakt gebracht wird, und Druckfarbe aus den Öffnungen 1 auf den Bedruckstoff 19 gelangt. Die Walze 20 drückt den Bedruckstoff 19 gegen die Druckform 6. Durch die Walzen 21 wird der Bedruckstoff 19 geführt. Mit dem Heizbalken 22, der sich über die gesamte Breite der Druckform 6 erstreckt, werden die Gasfüllungen in den Hohlräumen der Druckform 6 gegenüber der Walze 20 erwärmt. Hierdurch wird der Übertrag der Druckfarbe aus den Öffnungen 1 der Druckform 6 auf den Bedruckstoff 19 unterstützt. Eine Zuleitung 23 versorgt den Heizbalken 22 mit der notwendigen Energie.The cavities can be heated to different extents, this advantageously means that different amounts of printing ink are pressed into the corresponding openings. A knife squeegee 18 strips off excess ink from the printing form 6 before the printing form 6 is brought into contact with the printing material 19, and printing ink reaches the printing material 19 from the openings 1. The roller 20 presses the printing material 19 against the printing form 6. The printing material 19 is guided through the rollers 21. With the heating bar 22, which extends over the entire width of the printing form 6, the gas fillings in the cavities of the printing form 6 are heated with respect to the roller 20. This supports the transfer of the printing ink from the openings 1 of the printing form 6 to the printing material 19. A supply line 23 supplies the heating bar 22 with the necessary energy.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel (siehe Fig. 4) ist die Druckform als ein dünnwandiges Rohr ausgebildet, in welches die Hohlräume und Öffnungen eingearbeitet sind. Insbesondere bei breiten Druckformaten, ergibt sich dann die Aufgabe, die Druckform mechanisch für den Druckvorgang zu stabilisieren. Die Druckform kann hierzu an den Rohrenden mit Spannelementen verbunden sein, die parallel zur Rohrachse eine Zugspannung auf die Druckform ausüben und so die Druckform ausrichten und mechanisch stabilisieren. Besonders vorteilhaft kann eine dünnwandige Druckform durch ein Gaskissen mechanisch stabilisiert werden.According to a further exemplary embodiment (see FIG. 4), the printing form is designed as a thin-walled tube, into which the cavities and openings are incorporated. In particular in the case of wide printing formats, the task then arises of mechanically stabilizing the printing form for the printing process. For this purpose, the printing form can be connected to the pipe ends with tensioning elements which exert a tensile stress on the printing form parallel to the pipe axis and thus align and mechanically stabilize the printing form. A thin-walled printing form can be particularly mechanically stabilized by a gas cushion.
In Fig. 4 ist eine rohrförmige, dünnwandige Druckform 6 dargestellt, die an den Enden mit Spannelementen 24 verbunden ist. Druckform 6 und Spannelemente 24 sind über einen Dorn 25 geschoben. Der Dorn 25 ist fest mit einem Rahmen 9 verbunden. Spannelemente 24 und Druckform 6 sind um den Dorn 25 drehbar angeordnet, und werden durch Lager 28 geführt. Mit Hilfe einer Spannschraube 29 kann eine Zugspannung auf die Druckform 6 ausgeübt werden, welche die Druckform 6 ausrichtet und mechanisch stabilisiert. Zusätzlich kann die Druckform 6 durch ein Gaskissen zwischen der Druckform 6 und der gegenüberliegenden Oberfläche des Dorns 25 mechanisch stabilisiert werden. Das Gaskissen wird in einem schmalen Spalt zwischen der Druckform 6 und der äußeren Oberfläche des Dorns 25 durch Druckgas gebildet. Durch das Gaskissen kann die Druckform 6 senkrecht zur Oberfläche, und in Richtung auf die Drehachse, durch Druck belastet werden, ohne dass die Druckform 6 den Dorn 25 berührt. Der Druck wird durch das Gaskissen auf den Dorn 25 übertragen. Aus feinen Düsenöffnungen 30, verteilt über die äußere Oberfläche des Dorns 25, wird Gas für das Luftkissen in den Spalt gedrückt. Ein Versorgungskanal 31 führt Druckgas zu den Düsenöffnungen 30. Durch die Zuführung von Druckgas in das Gaskissen, wird gleichzeitig auch eine für das Druckverfahren vorteilhaft Kühlung der Druckform erreicht, da es für den Druckvorgang vorteilhaft ist, wenn neben dem Erwärmen auch ein Abkühlen der Gasfüllungen in den Hohlräumen erfolgt.4 shows a tubular, thin-walled printing form 6, which is connected at the ends to clamping elements 24. Printing form 6 and clamping elements 24 are pushed over a mandrel 25. The mandrel 25 is firmly connected to a frame 9. Clamping elements 24 and printing form 6 are rotatably arranged around the mandrel 25 and are guided through bearings 28. With the help of a clamping screw 29, a tensile stress can be exerted on the printing form 6, which aligns the printing form 6 and stabilizes it mechanically. In addition, the printing form 6 can be mechanically stabilized by a gas cushion between the printing form 6 and the opposite surface of the mandrel 25. The gas cushion is formed in a narrow gap between the printing form 6 and the outer surface of the mandrel 25 by compressed gas. By the gas cushion can be subjected to pressure on the printing form 6 perpendicular to the surface and in the direction of the axis of rotation without the printing form 6 touching the mandrel 25. The pressure is transferred to the mandrel 25 through the gas cushion. Gas for the air cushion is pressed into the gap from fine nozzle openings 30 distributed over the outer surface of the mandrel 25. A supply channel 31 leads compressed gas to the nozzle openings 30. By supplying compressed gas to the gas cushion, cooling of the printing form, which is advantageous for the printing process, is achieved at the same time, since it is advantageous for the printing process if, in addition to heating, the gas fillings also cool the cavities.
In den Dorn 25 können die für das Druckverfahren benötigten Heiz- und Kühlvorrichtungen eingebaut sein. In Fig. 4 ist ein Heizbalken 7 mit einer Lichtleitfaser 12 eingezeichnet.The heating and cooling devices required for the printing process can be installed in the mandrel 25. 4 shows a heating bar 7 with an optical fiber 12.
Nachfolgend wird zur grafischen Veranschaulichung der Vorgänge zum Ansaugen und Ausstoßen von Druckfarbe in die Hohlräume bzw. aus den Hohlräumen Bezug genommen auf die Fign. 5 bis 9, die die unterschiedlichen Phasen eines Druckzyklus anhand eines Hohlraumes zeigen.In the following, reference is made to the graphs for the graphic illustration of the processes for sucking and ejecting printing ink into the cavities or from the cavities. 5 to 9, which show the different phases of a printing cycle using a cavity.
Ein Druckzyklus setzt sich zusammen aus dem Erwärmen der Gasfüllungen (Fig. 5) ausgewählter Hohlräume - in diesem Fall mittels einer Widerstandsheizung 32 -, einem anschließenden Abdecken der Öffnungen mit Druckfarbe (Fig. 6), dem nachfolgenden Abkühlen erwärmter Gasfüllungen (Fig. 7), dem dann folgenden Entfernen überflüssiger Druckfarbe (Fig. 8) und schließlich dem Übertrag von Druckfarbe aus Öffnungen der Druckform auf den Bedruckstoff (Fig 9). Der Über-/Austrag kann hierbei durch Erwärmung von Gasfüllungen in Hohlräumen unterstützt werden. BeispielA pressure cycle consists of heating the gas fillings (FIG. 5) of selected cavities - in this case by means of a resistance heater 32 -, then covering the openings with printing ink (FIG. 6), then cooling the heated gas fillings (FIG. 7) , the subsequent removal of unnecessary printing ink (FIG. 8) and finally the transfer of printing ink from openings in the printing form to the printing material (FIG. 9). The transfer / discharge can be supported by heating gas fillings in cavities. example
Kasein-Emulsionsfarbe (schwarze Plaka-Farbe der Firma Pelikan) verdünnt mit Wasser im Verhältnis ein Volumenteil Farbe mit zwei Volumenteilen Wasser kann als Druckfarbe verwendet werden. Eine erfindungsgemäße Druckform zum Drucken mit dieser Druckfarbe besteht aus einer quadratischen, 10 mm dicken Platte aus Teflon. Die Kantenlänge der Platte beträgt 50 mm. Senkrecht zur Oberfläche sind in die Teflon-Platte gleichartige Durchgangsbohrungen eingebracht. Bis zu einer Bohrtiefe von einem Millimeter haben die Durchgangs- bohrungen einen Durchmesser von 0,4 mm. Danach weitet sich der Bohrungsdurchmesser von 0,4 mm auf den Durchmesser 0,9 mm. Die Bohrungen in der Platte bilden ein Raster mit einer hexagonalen Struktur. Zwischen den Rasterpunkten besteht ein Abstand von 2 mm. In die Öffnungen der Durchgangsbohrungen mit den größeren Durchmessern sind Glasröhren eingescho- ben. Ein Ende der einzelnen Glasröhren ist jeweils verschlossen, und die Glasröhren wurden mit dem offenen Ende voran eingeschoben. Die Glasröhren sind 15 mm lang, haben einen Außendurchmesser von 0,9 mm und einen Innendurchmesser von 0,4 mm, sie wurden 9 mm tief in die Bohrungen eingeschoben. Der Spalt zwischen Glasrohr und Teflon wurde mit Epoxid- harzklebstoff gasdicht abgedichtet. Ein Ende der Glasröhren wurde jeweils durch einen Tropfen Epoxidharzklebstoff gasdicht verschlossen. Der Klebstoff ist 2 mm tief in die Glasröhren eingepresst, und umschließt pro Glasrohr jeweils zwei 0,1 mm dicke Kupferdrähte, die sich nicht berühren und 3 mm tief in die einzelnen Glasröhren eingeschoben sind, so dass sie die Klebstoffschicht im Inneren der Glasröhre durchstoßen. Die beiden Kupferdrähte sind im Glasrohr mit einem 20 mm langen dünnen Draht aus Konstantan elektrisch verbunden. Der ohmsche Widerstand der Brücke aus Konstantan-Draht beträgt 4 Ω. Die Konstantan-Drähte befinden sich jeweils vollständig in den Glasröhren. Ein elektrischer Strom, der von außen über die Kupferdrähte durch die Kon- stantan-Brücke fließt, erhitzt den Draht und führt zu einer Erwärmung der Gasfüllung im Glasrohr. Der Hohlraum im Glasrohr und das Volumen des 1 mm langen Teils der Durchgangsbohrung mit 0,4 mm Durchmesser im Teflon, bil- den einen erfindungsgemäßen Hohlraum in der Druckform, mit der 0,4 mm Bohrung in der Teflonplatte als Öffnung. Teflon wird durch die verdünnte Kasein-Emulsionsfarbe nicht benetzt.Casein emulsion paint (black Plaka paint from Pelikan) diluted with water in the ratio of one part by volume of paint with two parts by volume of water can be used as printing ink. A printing form according to the invention for printing with this printing ink consists of a square, 10 mm thick plate made of Teflon. The edge length of the plate is 50 mm. Through holes of the same type are drilled perpendicular to the surface in the Teflon plate. The through holes have a diameter of 0.4 mm up to a drilling depth of one millimeter. The bore diameter then widens from 0.4 mm to 0.9 mm. The holes in the plate form a grid with a hexagonal structure. There is a distance of 2 mm between the grid points. Glass tubes are inserted into the openings of the through holes with the larger diameters. One end of the individual glass tubes is closed, and the glass tubes were inserted with the open end first. The glass tubes are 15 mm long, have an outer diameter of 0.9 mm and an inner diameter of 0.4 mm, they were inserted 9 mm deep into the holes. The gap between the glass tube and Teflon was sealed gas-tight with epoxy resin adhesive. One end of the glass tube was sealed gas-tight with a drop of epoxy resin adhesive. The adhesive is pressed 2 mm deep into the glass tubes and encloses two 0.1 mm thick copper wires per glass tube that do not touch and are inserted 3 mm deep into the individual glass tubes so that they penetrate the layer of adhesive inside the glass tube. The two copper wires are electrically connected in the glass tube with a 20 mm long thin wire made of constantan. The ohmic resistance of the bridge made of constantan wire is 4 Ω. The constantan wires are all completely in the glass tubes. An electrical current that flows from the outside via the copper wires through the constantan bridge heats the wire and causes the gas filling in the glass tube to heat up. The cavity in the glass tube and the volume of the 1 mm long part of the through hole with a 0.4 mm diameter in Teflon, bil- the one cavity according to the invention in the printing form, with the 0.4 mm bore in the Teflon plate as an opening. Teflon is not wetted by the diluted casein emulsion paint.
Für den Druckvorgang werden die Gasfüllungen der Hohlräume erwärmt, deren zugehörige Öffnungen Druckfarbe ansaugen sollen. Dies geschieht mit einer elektrischen Spannung von 1,2 Volt mit der die Widerstandsheizungen der ausgewählten Hohlräume 0,5 Sekunden lang versorgt werden. Die Öffnungen der Druckform werden 0,1 Sekunden bevor die Stromversorgungen für die Widerstandsheizungen abgestellt werden durch einen Schwall aus Druckfarbe mit Druckfarbe bedeckt. Zwei Sekunden später, wenn die Gastemperatur in den durch die Widerstandsheizung erwärmten Gasfüllungen nahezu wieder Umgebungstemperatur erreicht hat, kann die Druckfarbe mit einer Gummi- Rakel von der Oberfläche der Druckform gewischt werden. Druckfarbe wurde nur von den Öffnungen mit erwärmten Gasfüllungen angesaugt. Zum Druck auf den Bedruckstoff, wird die Druckform auf den Bedruckstoff aufgesetzt. Anschließend werden 0,5 Sekunden lang, die Widerstandsheizungen aller Hohlräume mit einer elektrischen Spannung von 1,2 Volt versorgt. Hierdurch werden die Gasfüllungen in den Hohlräumen erwärmt, wodurch Druckfarbe aus den mit Druckfarbe gefüllten Öffnungen der Druckform durch den Gasdruck im Hohlraum auf den Bedruckstoff gedrückt wird. For the printing process, the gas fillings in the cavities are heated, the associated openings of which are intended to draw in printing ink. This is done with an electrical voltage of 1.2 volts with which the resistance heaters of the selected cavities are supplied for 0.5 seconds. The openings in the printing form are covered with printing ink 0.1 seconds before the power supplies for the resistance heaters are switched off. Two seconds later, when the gas temperature in the gas fillings heated by the resistance heating has almost reached ambient temperature again, the printing ink can be wiped off the surface of the printing form with a rubber squeegee. Ink was only drawn from the openings with heated gas fillings. To print on the substrate, the printing form is placed on the substrate. The resistance heaters of all cavities are then supplied with an electrical voltage of 1.2 volts for 0.5 seconds. As a result, the gas fillings in the cavities are heated, as a result of which printing ink is pressed onto the printing material from the openings of the printing form filled with printing ink by the gas pressure in the cavity.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Druckform zum Übertragen von fließfähiger Druckfarbe auf einen zu bedruckenden Bedruckstoff, mit einem Körper . mit einer Oberfläche, die eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, eine Vielzahl von Hohlräumen in dem Körper, die in den Öffnungen der Oberfläche des Körpers enden und Gas enthalten, und jedem Hohlraum zugeordneten Einrichtungen zum Erzeugen eines1. Printing form for transferring flowable printing ink to a printing material to be printed, with a body. having a surface having a plurality of openings, a plurality of cavities in the body which terminate in the openings of the surface of the body and contain gas, and means for generating one associated with each cavity
Unterdrucks in dem betreffenden Hohlraum, wobei durch Erzeugung eines Unterdrucks in einem Hohlraum nach dem Bedecken der Öffnung des Hohlraums mit einer Druckfarbe diese in den öffnungsnahen Bereich des Hohlraumes ansaugbar ist.Negative pressure in the cavity in question, wherein by creating a negative pressure in a cavity after covering the opening of the cavity with a printing ink, the latter can be sucked into the region of the cavity near the opening.
2. Druckform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks in einem Hohlraum eine Abkühleinrichtung zum Abkühlen und/oder Abkühlen lassen des Gases in dem Hohlraum aufweist, wobei durch Abkühlen und/oder Abkühlen lassen des Gases in einem Hohlraum bei mit Druckfarbe überdeckter Öffnung des Hohlraumes das Gas in diesem einem Druckfarbe in den Hohlraum ansaugenden Unterdruck aussetzbar ist.2. Printing form according to claim 1, characterized in that the device for generating a negative pressure in a cavity has a cooling device for cooling and / or cooling the gas in the cavity, wherein by cooling and / or cooling the gas in a cavity opening of the cavity covered with printing ink, the gas in this can be exposed to a vacuum sucking a printing ink into the cavity.
3. Druckform nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks in einem Hohlraum eine Heizung zur Erwärmung des Gases in dem Hohlraum aufweist, wobei durch vorherige Erwärmung des Gases in dem Hohlraum und anschließendes Abkühlen und/oder Abkühlen lassen des Gases in dem Hohlraum bei mit Druckfarbe überdeckter Öffnung des Hohlraumes das Gas in diesem einem Druckfarbe in den Hohlraum ansaugenden Unterdruck aussetzbar ist. 3. Printing form according to claim 1 or 2, characterized in that the device for generating a negative pressure in a cavity has a heater for heating the gas in the cavity, wherein by prior heating of the gas in the cavity and subsequent cooling and / or cooling of the gas in the cavity when the opening of the cavity is covered with printing ink, the gas in this can be exposed to a vacuum sucking a printing ink into the cavity.
4. Druckform nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung in einem Hohlraum als Widerstandsheizelement ausgebildet ist.4. Printing form according to claim 3, characterized in that the heater is designed in a cavity as a resistance heating element.
5. Druckform nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung in einem Hohlraum als ein sich durch Absorption elektromagnetischer Strahlung erwärmendes Heizelement ausgebildet ist, das insbesondere ein Metalloxid aufweist.5. Printing form according to claim 3, characterized in that the heater is formed in a cavity as a heating element which is heated by absorption of electromagnetic radiation and which in particular has a metal oxide.
6. Druckform nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks in den Hohlräumen die induktive, kapazitive oder resistive Einkopplung von Energie in Gasvolumina in den Hohlräumen oder die Absorption von elektromagnetischer Strahlung durch Gasvolumina in den Hohlräumen umfasst.6. Printing form according to one of claims 1 to 4, characterized in that the device for generating a negative pressure in the cavities comprises inductive, capacitive or resistive coupling of energy in gas volumes in the cavities or the absorption of electromagnetic radiation by gas volumes in the cavities .
7. Druckform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Erzeugen eines Unterdrucks in einem Hohlraum mindestens einen verformbaren und/oder bewegbaren Wandbereich zum Verändern des Volumens des Hohlraumes aufweist und dass bei mit Druckfarbe überdeckter Öffnung des Hohlraumes durch Verformen und/oder Bewegen des Wandbereichs zwecks Vergrößerns des Volumens des Hohlraumes dessen Gas einem Druckfarbe in den Hohlraum ansaugenden Unterdruck aussetzbar ist.7. Printing form according to claim 1, characterized in that the device for generating a negative pressure in a cavity has at least one deformable and / or movable wall area for changing the volume of the cavity and that when the opening of the cavity is covered with printing ink by deforming and / or moving the wall area for the purpose of increasing the volume of the cavity, the gas of which can be exposed to a negative pressure sucking into the cavity.
8. Druckform nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der verformbare und/oder bewegbare Wandbereich des Hohlraumes in eine erste Position vorgespannt und aus dieser heraus mittels eines Stellgliedes in eine zweite Position überführbar ist, wobei das Volumen des Hohlraumes in der ersten Position des Wandbereichs größer ist als in der zweiten Position.8. Printing form according to claim 7, characterized in that the deformable and / or movable wall region of the cavity is prestressed in a first position and can be transferred out of this by means of an actuator into a second position, the volume of the cavity in the first position of the wall region is larger than in the second position.
9. Druckform nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Energie zur Erzeugung des Unterdrucks in einem Hohlraum durch kapazitive und/oder induktive Kopplung und/oder durch elektromagnetische Strahlung von den Einrichtungen zur Erzeugung eines Unterdrucks in den Hohlräumen des Körpers aufnehmbar ist.9. Printing form according to one of claims 1 to 8, characterized in that energy for generating the negative pressure in a cavity capacitive and / or inductive coupling and / or by electromagnetic radiation from the devices for generating a negative pressure in the cavities of the body is receivable.
10. Druckform nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch den Hohlräumen zugeordnete Einrichtungen zum Ausbringen oder zum Unterstützen des Ausbringens von Druckfarbe aus einem Hohlraum auf ein Bedruckstoff.10. Printing form according to one of claims 1 to 9, characterized by the cavities associated devices for applying or for supporting the application of printing ink from a cavity to a printing material.
11. Druckform nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zum Ausbringen oder zum Unterstützen des Ausbringens von Druckfarbe auf einen Bedruckstoff und die Einrichtungen zum Erzeugen eines Unterdrucks in den Hohlräumen an dem Körper angeordnete gemeinsame Elemente aufweisen.11. Printing form according to claim 10, characterized in that the means for applying or supporting the application of printing ink to a printing substrate and the means for generating a negative pressure in the cavities on the body arranged common elements.
12. Druckform nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass Druckfarbe aus dem Hohlraum ausschließlich oder teilweise durch Erzeugen eines Überdrucks in dem Hohlraum aus diesem ausbringbar ist.12. Printing form according to claim 10 or 11, characterized in that printing ink can be brought out of the cavity exclusively or partially by generating an overpressure in the cavity from the latter.
13. Druckform nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass Druckfarbe aus einem Hohlraum ausschließlich oder teilweise durch Verformung und/oder Bewegung des Wandbereichs zum Verringern des Volumens ausbringbar ist.13. Printing form according to claim 12, characterized in that printing ink can be brought out of a cavity exclusively or partially by deformation and / or movement of the wall area to reduce the volume.
14. Druckform nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass Druckfarbe aus einem Hohlraum ausschließlich oder teilweise durch Erwärmung des Gases in dem Hohlraum aus diesem ausbringbar ist.14. Printing form according to claim 12, characterized in that printing ink can be brought out of a cavity exclusively or partially by heating the gas in the cavity from the latter.
15. Druckform nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zur Erzeugung von Unterdrücken in den Hohlräumen derart betreibbar sind, dass sich zum Ansaugen von unterschiedlich großen Mengen von Druckfarben in den Hohlräumen unterschiedlich große Unterdrücke einstellen.15. Printing form according to one of claims 1 to 14, characterized in that the devices for generating negative pressures in the cavities can be operated in such a way that they are different for suction large quantities of printing inks in the cavities set different negative pressures.
16. Druckform nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zum Austragen und/oder zum Unterstützen des Austragens von Druckfarbe aus den Hohlräumen zum Austragen von unterschiedlich großen Mengen von Druckfarbe unterschiedlich betreibbar sind.16. Printing form according to one of claims 10 to 15, characterized in that the devices for discharging and / or supporting the discharge of printing ink from the cavities for discharging differently large amounts of printing ink can be operated differently.
17. Druckform nach Anspruch 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zum Austragen oder zum Unterstützen des Austragens von Druckfarbe aus den Hohlräumen entsprechend dem vorherigen Betrieb der Einrichtungen zum Erzeugen der Unterdrücke in den Hohlräumen betreibbar sind.17. Printing form according to claim 15 and 16, characterized in that the devices for discharging or supporting the discharge of printing ink from the cavities can be operated in accordance with the previous operation of the devices for generating the negative pressures in the cavities.
18. Druckform nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas in den Hohlräumen Luft ist.18. Printing form according to one of claims 1 to 17, characterized in that the gas in the cavities is air.
19. Druckform zum Übertragen von fließfähiger Druckfarbe auf einen zu bedruckenden Druckstoff, mit einem Körper mit einer Oberfläche, die eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, und den Hohlräumen zugeordneten Heizungen zum Erwärmen des Gases in den Hohlräumen, wobei nach Erwärmung des Gases in einem Hohlraum und Bedecken der Öffnung des Hohlraumes mit Druckfarbe sowie anschließendem19. Printing form for transferring flowable printing ink to a printing material to be printed, with a body with a surface which has a multiplicity of openings, and the heaters assigned to the cavities for heating the gas in the cavities, after heating the gas in a cavity and Covering the opening of the cavity with printing ink and subsequent
Abkühlen und/oder Abkühlen lassen des Gases in dem HohlraumAllow the gas in the cavity to cool and / or cool
Druckfarbe in den öffnungsnahen Bereich des Hohlraumes ansaugbar ist.Ink can be sucked into the area of the cavity near the opening.
20. Druckform nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung in einem Hohlraum als Widerstandsheizelement ausgebildet ist. 20. Printing form according to claim 19, characterized in that the heater is formed in a cavity as a resistance heating element.
21. Druckform nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung in einem Hohlraum als ein sich durch Absorption elektromagnetischer Strahlung erwärmendes Heizelement ausgebildet ist, das insbesondere ein Metalloxid aufweist.21. Printing form according to claim 19, characterized in that the heating in a cavity is designed as a heating element which heats up by absorption of electromagnetic radiation and which in particular has a metal oxide.
22. Druckform nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass Energie zur Erzeugung des Unterdrucks in einem Hohlraum durch kapazitive und/oder induktive Kopplung und/oder durch elektromagnetische Strahlung von den Einrichtungen zur Erzeugung eines Unterdrucks in den Hohlräumen des Körpers und/oder von einem Gasvolumen in dem Hohlraum aufnehmbar ist.22. Printing form according to one of claims 19 to 21, characterized in that energy for generating the negative pressure in a cavity by capacitive and / or inductive coupling and / or by electromagnetic radiation from the devices for generating a negative pressure in the cavities of the body and / or is receivable from a gas volume in the cavity.
23. Druckform nach einem der Ansprüche 19 bis 22, gekennzeichnet durch den Hohlräumen zugeordnete Einrichtungen zum Ausbringen oder zum Unterstützen des Ausbringens von Druckfarbe aus einem Hohlraum auf ein Bedruckstoff.23. Printing form according to one of claims 19 to 22, characterized by means associated with the cavities for dispensing or for supporting the dispensing of printing ink from a cavity onto a printing substrate.
24. Druckform nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zum Ausbringen oder zum Unterstützen des Ausbringens von Druckfarbe auf einen Bedruckstoff und die- Einrichtungen zum Erzeugen eines Unterdrucks in den Hohlräumen an dem Körper angeordnete gemeinsame Elemente aufweisen.24. Printing form according to claim 23, characterized in that the devices for applying or supporting the application of printing ink to a printing material and the devices for generating a negative pressure have common elements arranged in the cavities on the body.
25. Druckform nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass Druckfarbe aus einem Hohlraum ausschließlich oder teilweise durch Erwärmung des Gases in dem Hohlraum aus diesem ausbringbar ist.25. Printing form according to claim 24, characterized in that printing ink can be brought out of a cavity exclusively or partially by heating the gas in the cavity from the latter.
26. Druckform nach einem der Ansprüche 19 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zur Erzeugung von Unterdrücken in den Hohlräumen derart betreibbar sind, dass sich zum Ansaugen von unterschiedlich großen Mengen von Druckfarben in den Hohlräumen unterschiedlich große Unterdrücke einstellen. 26. Printing form according to one of claims 19 to 25, characterized in that the devices for generating negative pressures in the cavities can be operated in such a way that different sized negative pressures are set in the cavities for sucking up different amounts of printing inks.
27. Druckform nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zum Austragen und/oder zum Unterstützen des Austragens von Druckfarbe aus den Hohlräumen zum Austragen von unterschiedlich großen Mengen von Druckfarbe unterschiedlich betreibbar sind.27. Printing form according to one of claims 23 to 26, characterized in that the devices for discharging and / or supporting the discharge of printing ink from the cavities for discharging differently large amounts of printing ink can be operated differently.
28. Druckform nach Anspruch 26 und 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zum Austragen oder zum Unterstützen des Austragens von Druckfarbe aus den Hohlräumen entsprechend dem vorherigen Betrieb der Einrichtungen zum Erzeugen der Unterdrücke in den Hohlräumen betreibbar sind.28. Printing form according to claim 26 and 27, characterized in that the devices for discharging or supporting the discharge of printing ink from the cavities can be operated in accordance with the previous operation of the devices for generating the negative pressures in the cavities.
29. Druckform nach einem der Ansprüche 19 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas in den Hohlräumen Luft ist.29. Printing form according to one of claims 19 to 28, characterized in that the gas in the cavities is air.
30. Vorrichtung zum Übertragen von fließfähiger Druckfarbe von einer Druckform auf einen Bedruckstoff, mit einer Transporteinrichtung zum Transportieren von zu bedruckendem Druckstoff entlang eines Transportweges und einer Druckform, an deren Oberfläche der Bedruckstoff vorbeibewegbar ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Druckform gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 28 ausgebildet ist.30. Device for transferring flowable printing ink from a printing form to a printing material, with a transport device for transporting printing material to be printed along a transport path and a printing form, on the surface of which the printing material can be moved, characterized in that the printing form according to one or more of the claims 1 to 28 is formed.
31. Verfahren zum Übertragen von fließfähiger Druckfarbe von einer Druckform auf einen Bedruckstoff, bei dem die Druckfarbe in den Öffnungen der Oberfläche der Druckform mündende Hohlräume gesaugt wird, wobei sich die Druckfarbe innerhalb der Öffnungen und dem öffnungsnahen Bereichen der Hohlräume befindet, und die Druckfarbe aus den Hohlräumen heraus auf den Bedruckstoff ausgetragen wird.31. A method for transferring flowable printing ink from a printing form to a printing material, in which the printing ink is sucked into cavities opening into the openings of the surface of the printing form, the printing ink being located within the openings and the regions of the cavities close to the opening, and the printing ink is discharged from the cavities onto the substrate.
32. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfarbe durch Aufbringen eines Überdrucks aus den Hohlräumen auf den Bedruckstoff ausgetragen wird.32. The method according to claim 31, characterized in that the printing ink is discharged from the cavities onto the printing material by applying an overpressure.
33. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass Druckfarbe in die Öffnungen und in die öffnungsnahen Bereiche sämtlicher Hohlräume einer Gruppe von Hohlräumen gesaugt wird und dass der Austrag durch selektives Aufbringen eines Überdrucks innerhalb ausgewählter Hohlräume dieser Gruppe von Hohlräumen erfolgt.33. The method according to claim 31, characterized in that printing ink is sucked into the openings and in the areas close to the opening of all cavities of a group of cavities and that the discharge takes place by selective application of an overpressure within selected cavities of this group of cavities.
34. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass Druckfarbe in die Öffnungen und in die öffnungsnahen Bereiche ausgewählter Hohlräume einer Gruppe von Hohlräumen gesaugt wird.34. The method according to claim 31, characterized in that printing ink is sucked into the openings and in the regions of selected cavities of a group of cavities near the openings.
35. Verfahren nach Anspruch 32 und 34, dadurch gekennzeichnet, dass der Austrag der Druckfarbe aus selektiv Druckfarbe aufweisenden Hohlräumen einer Gruppe von Hohlräumen durch Überdruck in sämtlichen Hohlräumen einer Gruppe von Hohlräumen erfolgt.35. The method according to claim 32 and 34, characterized in that the discharge of the printing ink from selectively printing ink cavities of a group of cavities takes place by overpressure in all cavities of a group of cavities.
36. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ansaugen von Druckfarbe in einen Hohlraum dessen Öffnung mit Druckfarbe bedeckt wird und anschließend in dem Hohlraum ein Unterdruck erzeugt wird.36. The method according to any one of claims 31 to 35, characterized in that for sucking printing ink into a cavity whose opening is covered with printing ink and then a negative pressure is generated in the cavity.
37. Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruck in einem Hohlraum durch Abkühlen des Gasvolumens des Hohlraums bei Bedeckung der Öffnung des Hohlraums mit Druckfarbe erzeugt wird. 37. The method according to claim 36, characterized in that the negative pressure in a cavity is generated by cooling the gas volume of the cavity when the opening of the cavity is covered with printing ink.
38. Verfahren nach Anspruch 36 oder 37, dadurch gekennzeichnet, dass das Gasvolumen eines Hohlraumes vor dem Bedecken der Öffnung des Hohlraums mit Druckfarbe erwärmt wird.38. The method according to claim 36 or 37, characterized in that the gas volume of a cavity is heated before the opening of the cavity is covered with printing ink.
39. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung mittels einer Heizung erfolgt.39. The method according to claim 38, characterized in that the heating is carried out by means of a heater.
40. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas im Hohlraum durch direkte induktive, kapazitive oder resistive Einkopplung von Energie in das Gas oder durch die Absorption von elektromagnetischer Strahlung durch das Gas erwärmt wird.40. The method according to claim 38, characterized in that the gas in the cavity is heated by direct inductive, capacitive or resistive coupling of energy into the gas or by the absorption of electromagnetic radiation by the gas.
41. Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruck in einem Hohlraum durch Vergrößerung seines Volumens erzeugt wird.41. The method according to claim 36, characterized in that the negative pressure is generated in a cavity by increasing its volume.
42. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass der Austrag von Druckfarbe aus einem Hohlraum durch Erzeugen eines Überdrucks in dem betreffenden Hohlraum erfolgt oder zumindest unterstützt wird.42. The method according to any one of claims 31 to 39, characterized in that the discharge of printing ink from a cavity is carried out by generating an overpressure in the cavity in question or is at least supported.
43. Verfahren nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass der Überdruck durch Erwärmen des Gasvolumens in dem Hohlraum bei Bedeckung seiner Öffnung mit Druckfarbe erzeugt wird.43. The method according to claim 42, characterized in that the excess pressure is generated by heating the gas volume in the cavity while covering its opening with printing ink.
44. Verfahren nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass der Überdruck durch Verringerung des Gasvolumens in dem Hohlraum bei Bedeckung seiner Öffnung mit Druckfarbe erzeugt wird.44. The method according to claim 42, characterized in that the excess pressure is generated by reducing the gas volume in the cavity when its opening is covered with printing ink.
45. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruck in dem Hohlraum auf unterschiedliche Werte eingestellt wird. 45. The method according to any one of claims 31 to 44, characterized in that the negative pressure in the cavity is set to different values.
46. Verfahren nach einem der Ansprüche 42 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass der Überdruck in dem Hohlraum auf unterschiedliche Werte eingestellt wird.46. The method according to any one of claims 42 to 45, characterized in that the overpressure in the cavity is set to different values.
47. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 46, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlräume mit Luft gefüllt sind. 47. The method according to any one of claims 31 to 46, characterized in that the cavities are filled with air.
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