EP1401660B1 - Verfahren und einrichtung zum erzeugen unterschiedlicher druckbilder auf demselben druckträger - Google Patents

Verfahren und einrichtung zum erzeugen unterschiedlicher druckbilder auf demselben druckträger Download PDF

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EP1401660B1
EP1401660B1 EP02754824A EP02754824A EP1401660B1 EP 1401660 B1 EP1401660 B1 EP 1401660B1 EP 02754824 A EP02754824 A EP 02754824A EP 02754824 A EP02754824 A EP 02754824A EP 1401660 B1 EP1401660 B1 EP 1401660B1
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EP
European Patent Office
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ink
print
attracting
regions
carrier
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP02754824A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1401660A1 (de
Inventor
Manfred Wiedemer
Robert Link
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
Original Assignee
Oce Printing Systems GmbH and Co KG
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Publication date
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Priority claimed from DE2002106943 external-priority patent/DE10206943A1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41C—PROCESSES FOR THE MANUFACTURE OR REPRODUCTION OF PRINTING SURFACES
    • B41C1/00—Forme preparation
    • B41C1/10—Forme preparation for lithographic printing; Master sheets for transferring a lithographic image to the forme
    • B41C1/1075—Mechanical aspects of on-press plate preparation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41C—PROCESSES FOR THE MANUFACTURE OR REPRODUCTION OF PRINTING SURFACES
    • B41C1/00—Forme preparation
    • B41C1/10—Forme preparation for lithographic printing; Master sheets for transferring a lithographic image to the forme
    • B41C1/1008—Forme preparation for lithographic printing; Master sheets for transferring a lithographic image to the forme by removal or destruction of lithographic material on the lithographic support, e.g. by laser or spark ablation; by the use of materials rendered soluble or insoluble by heat exposure, e.g. by heat produced from a light to heat transforming system; by on-the-press exposure or on-the-press development, e.g. by the fountain of photolithographic materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M1/00—Inking and printing with a printer's forme
    • B41M1/06—Lithographic printing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41P—INDEXING SCHEME RELATING TO PRINTING, LINING MACHINES, TYPEWRITERS, AND TO STAMPS
    • B41P2227/00—Mounting or handling printing plates; Forming printing surfaces in situ
    • B41P2227/70—Forming the printing surface directly on the form cylinder

Definitions

  • the invention relates to a method and apparatus for producing a printed image on a substrate, wherein on the surface of the print carrier ink-attracting and ink-repellent areas are generated according to the structure of the printed image to be printed on the surface of the print carrier is applied to the color adhering to ink-attracting areas and which is not accepted by the ink-repellent areas, and in which the surface-distributed ink is printed on the substrate.
  • ink-attracting and ink-repellent areas are distributed on the printing plate.
  • the printing plate can be used for a variety of transfer printing operations. For each print image, a new plate must be created with ink-attracting and ink-repellent areas.
  • a method which is called a direct imaging method in which a printing original is created in the printing device on a multilayer, silicone-coated film by selective burning away of the silicone top layer.
  • the silicone-free areas are the ink-attracting areas that accept printing ink during the printing process. Every new print requires a new foil.
  • hydrophobic and hydrophilic areas are formed on the surface of the print substrate in accordance with the structure of the printable Print image generated.
  • a thin film of moisture is first applied to the print substrate using applicator rollers or sprayers, which wets the hydrophilic area of the print substrate.
  • the inking roller transfers ink to the surface of the print substrate, which wets only those areas not covered by the moisture film. After dyeing, the color is finally transferred to the carrier material.
  • a hydrophobic layer is removed by partial burning away and exposing a hydrophilic layer.
  • the hydrophilic layer can be wetted with an ink-repellent fountain solution.
  • the hydrophobic areas are ink accepting and can absorb ink during the printing process.
  • a new printing plate must be used.
  • the aforementioned methods have the problem that the print carrier must be renewed before creating a new print image or the surface of the print carrier can only be cleaned outside the printing device or additional ink-absorbing substances are consumed.
  • An apparatus and method for imaging a printing form for wet offset printing is known.
  • the surface of the print carrier is completely wetted with a ink-repellent dampening solution. With the help of radiation, image areas are dried, which are then color-accepting.
  • the surface of the print carrier is completely covered with paint. With the help of radiation, this color is dried at image points. At non-image areas, the color is removed by a color-repellent dampening solution.
  • a method for producing a printed image in which a solvent layer is sprayed onto a lithographic printing substrate.
  • the solution is applied to the bare print carrier and / or removed therefrom.
  • Ink is applied to the ink-attracting solvent and then transferred to the recording medium. After each transfer operation, the print carrier is cleaned and can be re-provided with the same or a different solvent image.
  • a photosensitive substance is applied to a hydrophilic metal surface of a print substrate. By exposure, the substance is removed according to a printed image. Subsequently, ink is applied to the ink-attracting areas and the printed image is reprinted. After each transfer, the surface is cleaned again.
  • This device corresponds in principle to an electrophotographic printer.
  • a method of printing a substrate using a structured layer of ice on a print substrate is known.
  • ink-attracting and ink-repelling areas corresponding to the structure of the print image to be printed is generated on the surface of the print carrier.
  • the ink-repellent areas are produced by means of an ice layer as a result of condensation.
  • the surface of the print substrate is cleaned before a new patterning process and coated again with an ink-absorbing dampening layer.
  • the fountain solution layer is then structured in a patterning process according to the print image to be printed.
  • a carrier substance is applied, which adheres to ink-attracting areas.
  • the structured surface of the carrier is fixed.
  • On the ink-attracting areas can then be applied color, which will be reprinted in the next step.
  • the print carrier can therefore be used for a variety of structuring processes. With the same print carrier so different print content can be printed without the print carrier must be replaced.
  • the structure can be used for a variety of transfer operations where the applied ink is transferred to substrate. In the method according to the invention, the consumption of printing substrate is minimized. In addition, the handling simplified, since in contrast to conventional methods, an exchange of the carrier with the image structure does not have to be done.
  • the fountain solution layer is adapted to the applied color. If the paint contains water, this fountain solution layer is color-attracting.
  • the pressure-active surface of the print carrier is first completely provided with the fountain solution layer. In a subsequent structuring process, regions are generated which are free of said dampening solution layer. In this way, ink-attracting and ink-repellent areas can be generated according to the structure of the print image to be printed.
  • the surface of the print carrier does not have to be pretreated according to the structure of the print image to be printed, for example by etching. Rather, the pressure-active surface in the initial state is uniform and smooth.
  • the patterning process merely involves the generation of moisture-free areas corresponding to the structure of the print image to be printed. Accordingly, different printed images can be produced on the same surface of the print carrier, wherein for each print image the initial state of the surface of the print carrier is to be produced. If a new print image is to be applied to the print substrate, the print substrate must be cleaned of the areas provided with the fountain solution layer and any ink residues. So it is not consumed the print carrier. There are also no additional consumables, such as multi-layered Films with ink-repellent layer, necessary for the production of ink-repellent areas on the surface of the print carrier.
  • Radiation energy is used to selectively produce dampener-free areas on the surface of the print carrier.
  • the production of a structured fountain solution layer on the surface of the print carrier requires a comparatively low radiation energy. This automatically leads to a significant reduction of the writing time: it is at a range of 450 x 330 mm 2 (resolution 2540 dpi) with 16 laser diodes à 0.7 W only about 30 s; In comparison, for example, requires the direct imaging method of a known printing machine 10 min.
  • the moistening agent layer residues, the carrier substance residues and paint residues from the surface of the print carrier are eliminated by a cleaning station.
  • the surface of the print carrier is regenerated.
  • the surface of the print carrier can be brought back into a hydrophilic state again.
  • the surface of the print carrier can be coated again with a fountain solution layer.
  • the print carrier remains in this cleaning process and re-structuring in the printing device, resulting in a faster printing form production. In this way, different printed images can be produced on the same print carrier and colored once or several times and re-printed without the print carrier for the cleaning process or before the re-structuring of the printing device must be removed.
  • a device for printing is specified.
  • the device has a dampening unit, which is the surface of a print carrier with a fountain solution coating. Blasting agents structure the dampening solution layer on the print carrier in accordance with the structure of the print image to be printed.
  • An applicator applies a carrier to the surface.
  • a fixing unit fixes the carrier substance as a result of a fixing process.
  • a cleaning station cleans the surface of the print carrier before a new structuring process.
  • FIG. 1 schematically shows the structure of a device for printing, in which 20 different printed images can be generated on the same surface of a print carrier.
  • This device comprises an inking unit 10 with four rollers 12, 14, 16, 17, is transferred by the color from a paint reservoir 18 to the surface of the print carrier 19.
  • the inked surface of the plate cylinder 20 transfers the ink to a blanket cylinder 22. From there, the ink passes onto a paper web 24, which is pressed by a counter-pressure cylinder 26 against the blanket cylinder 22.
  • the in FIG. 1 at the plate cylinder 20 drawn arrow P 1 indicates the direction of transport.
  • a dampening unit 30 with its three rollers 32, 34, 36 transfers dampening solution, for example water, from a dampening solution reservoir 38 onto the surface of the plate cylinder 20.
  • dampening solution for example water
  • the surface of the print substrate 19 can be brought into a more hydrophilic state using wetting agents and / or surfactants or by corona and / or plasma treatment.
  • the application of dampening solution layer can be done by means of rollers, as in the present case, or it can be used a steam or spray process.
  • the pressure-active surface of the plate cylinder 20 is completely provided with a fountain solution layer.
  • the fountain solution layer is selectively removed by energy supply by means of a laser system 40 and there is the desired image patterning.
  • the exposure is carried out with a laser beam 42, as in FIG. 1 is indicated.
  • an ice layer can also be used.
  • the print carrier contains a cooling system (not shown).
  • the surface of the print carrier is cooled by the cooling system to a temperature below the solidification point of water.
  • the temperature of the surface of the print carrier is below 0 ° C.
  • the water vapor contained in the ambient air is deposited as an ice layer due to condensation on the surface of the print carrier.
  • an electrothermal cooling principle is used, for example by the use of Peltier elements. Another possibility is to apply a thin film of water with a thickness in the micron range. Cooling then creates a layer of ice.
  • a spraying process can be used, or the application can be made using rollers.
  • the pressure-active surface of the print carrier is completely covered with a layer of ice.
  • the ice layer is then selectively removed by energy supply by means of the laser system.
  • the exposure is made by the laser beam.
  • the water of the ice layer is converted into the vapor state by exposure to the laser beam.
  • the coloring of the surface of the plate cylinder 20 according to FIG. 1 takes place by means of the rollers 12, 14, 16, 17 of the inking unit, which transfer color from the ink reservoir 18.
  • the order of the paint is done here by a roller system.
  • the paint can also be applied to the surface of the print carrier by spraying, knife coating or condensing.
  • the above-mentioned carrier substance is therefore identical to the color in this example.
  • the applied after structuring paint is solidified by means of a fixing device 50. This is done by IR radiation, hot air, UV light or heat radiation.
  • the fixed color is then dyed once or more times with ink from the inking unit 10.
  • By curing the applied color a printing form is created as it were, which allows a multiple recording of color and a repeated transfer of color.
  • the applied to the plate cylinder ink is transferred to the blanket cylinder 22 and from there onto the substrate 24.
  • the on the plate cylinder 20 distributed color can alternatively be transferred directly to the substrate 24, in which case can be dispensed with the blanket cylinder 22.
  • a large number of printing processes takes place before the surface is restructured.
  • the print image on the print substrate is dyed and reprinted once per transfer print, i. There is a multiple coloring of the printed image.
  • the temperature of this surface is kept below the freezing point by means of the cooling system.
  • a cleaning station 60 is activated. It contains a brush 62 and a wiper lip 64, which are brought into contact with the surface of the print carrier and eliminate the structured layer and the color residues.
  • the removal of the patterned layer is performed using ultrasound, high pressure liquid and / or steam.
  • the surface of the print carrier is thereby cleaned by means of brushes, cloths, rollers and / or doctor blades. The cleaning may be done in one or more cycles using tools such as cleaning fluids and / or solvents.
  • For activating and deactivating the cleaning station is pivoted in the direction of the arrow P2 to the plate cylinder 20. Any existing cooling system may be inactive during cleaning.
  • a regeneration of the surface of the print substrate preferably using wetting agents and / or surfactants.
  • a corona or plasma treatment of the surface of the print substrate so that it is brought into a hydrophilic state.
  • the surface of the print carrier contains coatings which have a low optical penetration depth, low reflection values and poor heat conduction.
  • FIG. 2 shows the structure of a printing device, in the deviating from the example according to FIG. 1 after structuring the surface of the print carrier, a carrier 74 different from the color is applied by a separate applicator 70 by means of a roller 72.
  • the optimized for this process carrier 74 adheres to the ink-attracting areas and is not accepted by the ink-repellent areas.
  • the carrier substance is fixed by means of the fixing device 50. This is done by IR radiation, hot air, UV light and / or thermal radiation.
  • the fixed carrier substance 74 is colored once or several times by means of the inking unit 10 in the further printing process.
  • FIG. 3 shows the structure of a printing device according to another embodiment, wherein like elements are still designated the same.
  • an intermediate cylinder 76 is arranged, which causes an additional color splitting.
  • a higher amount of ink can be applied to the print substrate 20, whereby the printing plate has improved stability and wear is reduced in a large number of printing operations.
  • a suitable surface of the intermediate cylinder 76 a further load reduction of the printing plate can be achieved.
  • soft and flexible surfaces are used for the intermediate cylinder 76, which ensure a uniform color splitting.
  • a cleaning station 60 ' is arranged, which has the same structure as the cleaning station 60.
  • the brush 62 and the wiper lip 64 which are brought into contact with the surface of the intermediate cylinder 76 by a pivoting movement in the direction of the arrow P2, ink residues are removed.
  • the intermediate cylinder 76 is prepared for the color transfer with a new image structure.
  • the fixing unit 50 is effective for fixing the ink.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Druckbildes auf einem Trägermaterial, bei dem auf der Oberfläche des Druckträgers farbanziehende und farbabstoßende Bereiche entsprechend der Struktur des zu bedruckenden Druckbildes erzeugt werden, wobei auf die Oberfläche des Druckträgers Farbe aufgetragen wird, die an den farbanziehenden Bereichen anhaftet und die von den farbabstoßenden Bereichen nicht angenommen wird, und bei dem die auf der Oberfläche verteilte Farbe auf das Trägermaterial gedruckt wird.
  • Im Stand der Technik sind wasserlos arbeitende Offset-Druckverfahren bekannt, deren nicht druckende Bereiche fettabstoßend sind und deshalb keine Druckfarbe annehmen. Die druckenden Bereiche sind dagegen fettanziehend und nehmen die fetthaltige Druckfarbe auf. Entsprechend der Struktur des zu druckenden Druckbildes sind auf der Druckplatte farbanziehende und farbabstoßende Bereiche verteilt. Die Druckplatte kann für eine Vielzahl von Umdruckvorgängen verwendet werden. Für jedes Druckbild muß eine neue Platte mit farbanziehenden und farbabstoßenden Bereichen erzeugt werden.
  • Aus der US-A-5,379,698 ist ein Verfahren bekannt, das Direct-Imaging-Verfahren genannt wird, bei dem in der Druckeinrichtung auf einer mehrschichtigen, silikonbeschichteten Folie durch selektives Wegbrennen der Silikondeckschicht eine Druckvorlage erstellt wird. Die silikonfreien Stellen sind die farbanziehenden Bereiche, die während des Druckvorganges Druckfarbe annehmen. Für jedes neue Druckbild bedarf es einer neuen Folie.
  • Bei dem mit Wasser arbeitenden Standard-Offset-Verfahren werden auf der Oberfläche des Druckträgers hydrophobe und hydrophile Bereiche entsprechend der Struktur des zu bedruckenden Druckbildes erzeugt. Vor dem Auftragen der Farbe wird unter Verwendung von Auftragswalzen bzw. Sprühvorrichtungen zunächst ein dünner Feuchtigkeitsfilm auf den Druckträger aufgebracht, der den hydrophilen Bereich des Druckträgers benetzt. Anschließend überträgt die Farbwalze Farbe auf die Oberfläche des Druckträgers, die jedoch ausschließlich die nicht mit dem Feuchtigkeitsfilm bedeckten Bereiche benetzt. Nach dem Einfärben wird schließlich die Farbe auf das Trägermaterial übertragen.
  • Im bekannten Offset-Druckverfahren können als Druckträger mehrschichtige prozesslose Thermodruckplatten verwendet werden, vgl. z.B. WO00/16988 . Entsprechend den Strukturen des zu bedruckenden Druckbildes wird auf der Oberfläche der Druckträgers eine hydrophobe Schicht durch partielles Wegbrennen entfernt und eine hydrophile Schicht freigelegt. Die hydrophile Schicht kann mit einem farbabstoßenden Feuchtmittel benetzt werden. Die hydrophoben Bereiche sind farbannehmend und können während des Druckvorgangs Druckfarbe aufnehmen. Zum Erstellen eines neuen Druckbildes muß eine neue Druckplatte verwendet werden.
  • Weiterhin ist ein Verfahren aus der US-A-6,016,750 bekannt, bei dem aus einer Folie eine farbanziehende Substanz mittels eines Thermotransferverfahrens abgeschieden, auf die hydrophile Oberfläche des Druckträgers übertragen und in einem Fixierprozess verfestigt wird. Im Druckprozeß werden die freibleibenden hydrophilen Bereiche mit farbabstoßendem Feuchtmittel benetzt. Anschließend wird die Farbe auf die Oberfläche des Druckträgers aufgebracht, die jedoch nur an den mit der farbanziehenden Substanz versehenen Bereichen haftet. Das eingefärbte Druckbild wird dann auf das Trägermaterial übertragen. Für das Erstellen eines neuen Druckbildes ist eine neue Folie mit der farbanziehenden Substanz notwendig.
  • Die vorgenannten Verfahren haben das Problem, daß der Druckträger vor dem Erstellen eines neuen Druckbildes erneuert werden muß bzw. die Oberfläche des Druckträgers nur außerhalb der Druckeinrichtung gereinigt werden kann bzw. zusätzliche farbanziehende Substanzen verbraucht werden.
  • Aus der DE-1-199 11 906 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum bebildern einer Druckform für den Naß-Offsetdruck bekannt. Bei einer ersten Variante wird die Oberfläche des Druckträgers komplett mit einem farbabstoßenden Feuchtmittel benetzt. Mithilfe von Strahlung werden Bildbereiche getrocknet, die dann farbannehmend sind. Bei einer zweiten Variante wird die Oberfläche des Druckträgers komplett mit Farbe überzogen. Mithilfe von Strahlung wird an Bildstellen diese Farbe getrocknet. An Nicht-Bildstellen wird die Farbe durch ein farbabstoßendes Feuchtmittel entfernt.
  • Aus der US-A-3,741,118 ist ein Verfahren zum Erzeugen eines Druckbildes bekannt, bei dem eine Lösungsmittelschicht auf einen lithografischen Druckträger aufgesprüht wird. Entsprechend dem Druckbild wird die Lösung auf den blanken Druckträger aufgebracht und/oder davon entfernt. Tinte wird auf das farbanziehende Lösungsmittel aufgebracht und dann auf den Aufzeichnungsträger umgedruckt. Nach jedem Umdruckvorgang wird der Druckträger gereinigt und kann erneut mit dem gleichen oder einem anderen Lösungsmittelbild versehen werden.
  • Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung zum Erzeugen eines Druckbildes ( GB-A-1 546 532 ) wird eine fotosensitive Substanz auf eine hydrophile Metalloberfläche eines Druckträgers aufgebracht. Durch Belichtung wird die Substanz entsprechend einem Druckbild entfernt. Anschließend wird Farbe auf die farbanziehenden Bereiche aufgebracht und das Druckbild umgedruckt. Nach jedem Umdruck wird die Oberfläche wieder gereinigt. Diese Vorrichtung entspricht im Prinzip einem elektrofotografischen Drucker.
  • Aus dem Dokument WO 98/32608 A1 ist ein Verfahren zum Bedrucken eines Trägermaterials unter Verwendung einer strukturierten Eisschicht auf einem Druckträger bekannt. Hierzu wird auf der Oberfläche des Druckträgers farbanziehende und farbabstoßende Bereiche entsprechend der Struktur des zu druckenden Druckbildes erzeugt. Die farbabstoßenden Bereiche werden mit Hilfe einer Eisschicht infolge von Kondensation erzeugt.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine Einrichtung zum Erzeugen von Druckbildern anzugeben, das bei geringem Aufwand unterschiedliche Druckinhalte mit hoher Druckqualität druckt.
  • Diese Aufgabe wird für ein Verfahren durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Bei der Erfindung wird die Oberfläche des Druckträgers vor einem neuen Strukturierungsprozeß gereinigt und erneut mit einer farbanziehenden Feuchtmittelschicht überzogen. Die Feuchtmittelschicht wird anschließend in einem Strukturierungsprozess entsprechend dem zu druckenden Druckbild strukturiert. Auf die Oberfläche wird dann eine Trägersubstanz aufgetragen, die an farbanziehenden Bereichen anhaftet. Die strukturierte Oberfläche der Trägersubstanz wird fixiert. Auf die farbanziehenden Bereiche kann dann Farbe aufgetragen werden, die im nächsten Verfahrensschritt umgedruckt wird.
  • Der Druckträger kann demnach für eine Vielzahl von Strukturierungsprozessen verwendet werden. Mit demselben Druckträger können also unterschiedliche Druckinhalte gedruckt werden, ohne daß der Druckträger ausgetauscht werden muß. Die einmal auf die Oberfläche des Druckträgers aufgebrachte Struktur kann für eine Vielzahl von Umdruckvorgängen verwendet werden, bei denen die aufgetragene Farbe auf Trägermaterial übertragen wird. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird der Verbrauch an Druckträgermaterial minimiert. Außerdem ist die Handhabung vereinfacht, da im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren ein Austausch des Trägers mit der Bildstruktur nicht erfolgen muß.
  • Durch zusätzliche Substanzen, wie Netzmittel und/oder Tenside oder eine Reinigung bzw. Korona- oder Plasmabehandlung der Oberfläche des Druckträgers kann diese in einen sehr hydrophilen Zustand gebracht werden, was das Aufbringen der Feuchtmittelschicht begünstigt.
  • Die Feuchtmittelschicht ist an die aufzubringende Farbe angepaßt. Ist die Farbe wasserhaltig, so ist diese Feuchtmittelschicht farbanziehend.
  • Die druckaktive Oberfläche des Druckträgers wird zunächst vollkommen mit der Feuchtmittelschicht versehen. In einem anschließenden Strukturierungsprozeß werden Bereiche erzeugt, die frei von der besagten Feuchtmittelschicht sind. Auf diese Weise können farbanziehende und farbabstoßende Bereiche entsprechend der Struktur des zu druckenden Druckbildes erzeugt werden.
  • Die Oberfläche des Druckträgers muß nicht entsprechend der Struktur des zu druckenden Druckbildes vorbehandelt sein, beispielsweise durch Ätzen. Vielmehr ist die druckaktive Oberfläche im Ausgangszustand einheitlich und glatt. Der Strukturierungsprozeß beinhaltet lediglich die Erzeugung von feuchtmittelfreien Bereichen entsprechend der Struktur des zu druckenden Druckbildes. Demgemäß können auf derselben Oberfläche des Druckträgers unterschiedliche Druckbilder erzeugt werden, wobei für jedes Druckbild der Ausgangszustand der Oberfläche des Druckträgers herzustellen ist. Wenn auf den Druckträger ein neues Druckbild aufgebracht werden soll, so ist der Druckträger von den mit der Feuchtmittelschicht sowie von eventuellen Farbresten versehenen Bereichen zu reinigen. Es wird also der Druckträger nicht verbraucht. Es sind auch keine zusätzlichen Verbrauchsstoffe, wie z.B. mehrschichtige Folien mit farbabstoßender Schicht, für die Erzeugung der farbabstoßenden Bereiche auf der Oberfläche des Druckträgers notwendig.
  • Zum selektiven Erzeugen feuchtmittelfreier Bereiche auf der Oberfläche des Druckträgers wird Strahlungsenergie verwendet. Die Erzeugung einer strukturierten Feuchtmittelschicht auf der Oberfläche des Druckträgers benötigt eine vergleichsweise geringe Strahlungsenergie. Dies führt automatisch zu einer erheblichen Reduzierung der Beschriftungszeit: sie beträgt bei einem Bereich von 450 x 330 mm2 (Auflösung 2540 dpi) mit 16 Laserdioden à 0,7 W nur noch etwa 30 s; im Vergleich hierzu benötigt beispielsweise das Direct-Imaging-Verfahren einer bekannten Druckmaschine 10 min.
  • Vor einem neuen Strukturierungsprozeß werden die Feuchtmittelschichtreste, die Trägersubstanzreste sowie Farbreste von der Oberfläche des Druckträgers durch eine Reinigungsstation beseitigt. Im Anschluß an die Reinigung erfolgt eine Regenerierung der Oberfläche des Druckträgers. Mithilfe von Netzmitteln und/oder Tensiden bzw. eine Korona- und/oder Plasmabehandlung kann die Oberfläche des Druckträgers erneut in einen hydrophilen Zustand gebracht werden. Anschließend kann die Oberfläche des Druckträgers erneut mit einer Feuchtmittelschicht überzogen werden. Der Druckträger verbleibt bei diesem Reinigungsvorgang sowie der erneuten Strukturierung in der Druckeinrichtung, was zu einer schnelleren Druckformerstellung führt. Auf diese Weise können unterschiedliche Druckbilder auf demselben Druckträger erzeugt und einmal oder mehrmals eingefärbt und umgedruckt werden, ohne daß der Druckträger für den Reinigungsvorgang oder vor der erneuten Strukturierung aus der Druckeinrichtung entfernt werden muß.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Einrichtung zum Drucken angegeben. Mithilfe dieser Einrichtung kann das oben beschriebene Verfahren realisiert werden. Dabei weist die Einrichtung ein Feuchtwerk auf, das die Oberfläche eines Druckträgers mit einer Feuchtmittelschicht überzieht. Strahlungsmittel strukturieren die Feuchtmittelschicht auf dem Druckträger entsprechend der Struktur des zu druckenden Druckbildes. Eine Auftragsvorrichtung trägt auf die Oberfläche eine Trägersubstanz auf. Eine Fixiereinheit fixiert die Trägersubstanz infolge eines Fixierprozesses. Eine Reinigungsstation reinigt vor einem neuen Strukturierungsprozess die Oberfläche des Druckträgers.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Darin zeigt:
    • Figur 1
    schematisch den Aufbau einer Einrichtung zum Dru- cken mit einem Lasersystem, einer Fixiereinrichtung und einer Reinigungsstation,
    Figur 2
    schematisch den Aufbau der Einrichtung nach Figur 1, die zusätzlich mit einer Auftragsvorrichtung zum separaten Auftragen einer Trägersubstanz ausgestat- tet ist, und
    Figur 3
    eine weitere Ausführungsform mit einem zusätzlichen Zwischenzylinder und einer zusätzlichen Reinigungs- station.
  • Figur 1 zeigt schematisch den Aufbau einer Einrichtung zum Drucken, bei der auf derselben Oberfläche eines Druckträgers 20 unterschiedliche Druckbilder erzeugt werden können. Diese Einrichtung enthält ein Farbwerk 10 mit vier Walzen 12, 14, 16, 17, durch die Farbe aus einem Farbvorratsbehälter 18 auf die Oberfläche des Druckträgers 19 übertragen wird. Die Oberfläche des Druckträgers 19 ist hier eine Zylindermantelfläche eines Plattenzylinders 20. Die eingefärbte Oberfläche des Plattenzylinders 20 überträgt die Farbe auf einen Gummituchzylinder 22. Von dort gelangt die Farbe auf eine Papierbahn 24, die durch einen Gegendruckzylinder 26 gegen den Gummituchzylinder 22 gedrückt wird. Der in Figur 1 am Plattenzylinder 20 eingezeichnete Pfeil P 1 zeigt die Transportrichtung an.
  • Ein Feuchtwerk 30 mit seinen drei Walzen 32, 34, 36 überträgt Feuchtmittel, z.B. Wasser, aus einem Feuchtmittelvorratsbehälter 38 auf die Oberfläche des Plattenzylinders 20. Grundsätzlich können jedoch auch andere Feuchtmittel verwendet werden. Vor dem Auftragen der Feuchtmittelschicht kann die Oberfläche des Druckträgers 19 unter Verwendung von Netzmitteln und/oder Tensiden oder durch eine Korona- und/oder Plasmabehandlung in einen hydrophileren Zustand gebracht werden. Der Auftrag der Feuchtmittelschicht kann mithilfe von Walzen erfolgen, wie im vorliegenden Fall, oder es kann ein Dampf- oder Sprühverfahren eingesetzt werden. Die druckaktive Oberfläche des Plattenzylinders 20 wird vollkommen mit einer Feuchtmittelschicht versehen. Anschließend wird die Feuchtmittelschicht durch Energiezufuhr mittels eines Lasersystems 40 selektiv entfernt und es entsteht die gewünschte Bildstrukturierung. Die Belichtung erfolgt mit einem Laserstrahl 42, wie er in Figur 1 angedeutet ist.
  • Alternativ zur Feuchtmittelschicht kann auch eine Eisschicht verwendet werden. Zum Erzeugen der Eisschicht enthält der Druckträger ein Kühlsystem (nicht dargestellt). Die Oberfläche des Druckträgers wird mithilfe des Kühlsystems auf eine Temperatur unterhalb des Erstarrungspunktes von Wasser abgekühlt. Für den Fall einer normalen Umgebung mit durchschnittlicher Luftfeuchtigkeit liegt die Temperatur der Oberfläche des Druckträgers unterhalb von 0° C. Der in der Umgebungsluft enthaltene Wasserdampf schlägt sich infolge Kondensation auf der Oberfläche des Druckträgers als Eisschicht nieder. Zum Erzeugen der Eisschicht auf der Oberfläche des Druckträgers wird ein elektrothermisches Abkühlprinzip, beispielsweise durch den Einsatz von Peltier-Elementen angewendet. Eine andere Möglichkeit besteht darin, einen dünnen Wasserfilm mit einer Dicke im µm-Bereich aufzutragen. Durch Abkühlen entsteht dann eine Eisschicht. Zum Auftragen des Wasserfilms kann ein Sprühverfahren eingesetzt werden, oder der Auftrag erfolgt mithilfe von Walzen. Die druckaktive Oberfläche des Druckträgers wird vollkommen mit einer Eisschicht überzogen. Die Eisschicht wird anschließend durch Energiezufuhr mittels des Lasersystems selektiv entfernt. Die Belichtung erfolgt durch den Laserstrahl. Das Wasser der Eisschicht geht durch die Belichtung mit dem Laserstrahl in den dampfförmigen Zustand über.
  • Das Einfärben der Oberfläche des Plattenzylinders 20 gemäß Figur 1 erfolgt mithilfe der Walzen 12, 14, 16, 17 des Farbwerks, welche Farbe aus dem Farbvorratsbehälter 18 übertragen. Der Auftrag der Farbe erfolgt hier durch ein Walzensystem. Die Farbe kann auch durch Sprühen, Rakeln oder Kondensieren auf die Oberfläche des Druckträgers aufgebracht werden. Die weiter oben erwähnte Trägersubstanz ist also bei diesem Beispiel identisch mit der Farbe.
  • Die nach dem Strukturieren aufgetragene Farbe wird mithilfe einer Fixiereinrichtung 50 verfestigt. Dies erfolgt durch IR-Strahlung, Heißluft, UV-Licht oder Wärmestrahlung. Die fixierte Farbe wird anschließend einmal oder mehrmals mit Farbe aus dem Farbwerk 10 eingefärbt. Durch die Härtung der aufgetragenen Farbe wird gleichsam eine Druckform erstellt, die ein mehrmaliges Aufnehmen von Farbe und ein mehrmaliges Übertragen von Farbe gestattet. Die auf den Plattenzylinder aufgetragene Farbe wird auf den Gummituchzylinder 22 übertragen und von dort auf das Trägermaterial 24. Die auf dem Plattenzylinder 20 verteilte Farbe kann alternativ auch unmittelbar auf das Trägermaterial 24 übertragen werden, wobei dann auf den Gummituchzylinder 22 verzichtet werden kann.
  • Es sind zwei Betriebsarten möglich: Bei einer ersten Betriebsart erfolgt vor einer erneuten Strukturierung der Oberfläche eine Vielzahl von Druckvorgängen. Das auf dem Druckträger befindliche Druckbild wird je Umdruck einmal eingefärbt und umgedruckt, d.h. es erfolgt ein mehrfaches Einfärben des Druckbildes. Im Falle der strukturierten Eisschicht auf der Oberfläche des Druckträgers wird mithilfe des Kühlsystems die Temperatur dieser Oberfläche unterhalb des Erstarrungspunktes gehalten.
  • In einer zweiten Betriebsart wird auf die Oberfläche des Druckträgers ein neues Druckbild aufgebracht. Davor sind die bisherige strukturierte Schicht sowie die Farbreste zu entfernen und die Oberfläche des Druckträgers ist zu reinigen und zu regenerieren. Zu diesem Zweck wird eine Reinigungsstation 60 aktiviert. Sie enthält eine Bürste 62 und eine Wischlippe 64, welche mit der Oberfläche des Druckträgers in Kontakt gebracht werden und die strukturierte Schicht sowie die Farbreste beseitigen. Die Entfernung der strukturierten Schicht erfolgt unter Verwendung von Ultraschall, Hochdruckflüssigkeit und/oder Dampf. Die Oberfläche des Druckträgers wird dabei mithilfe von Bürsten, Lappen, Walzen und/oder Rakeln gereinigt. Die Reinigung kann in einem oder mehreren Zyklen unter Einsatz von Hilfsmitteln, wie Reinigungsflüssigkeiten und/oder Lösungsmitteln erfolgen. Zum Aktivieren und Deaktivieren wird die Reinigungsstation in Richtung des Pfeils P2 an den Plattenzylinder 20 geschwenkt. Das eventuell vorhandene Kühlsystem kann während der Reinigung inaktiv geschaltet sein.
  • Nach der Reinigung erfolgt bei Bedarf eine Regenerierung der Oberfläche des Druckträgers, vorzugsweise unter Verwendung von Netzmitteln und/oder Tensiden. Möglich ist auch eine Korona- oder Plasmabehandlung der Oberfläche des Druckträgers, so daß diese in einen hydrophilen Zustand gebracht wird. Zu erwähnen ist ferner, daß die Oberfläche des Druckträgers Beschichtungen enthält, die eine geringe optische Eindringtiefe, geringe Reflexionswerte und eine schlechte Wärmeleitung haben.
  • Figur 2 zeigt den Aufbau einer Druckeinrichtung, bei der abweichend vom Beispiel nach Figur 1 nach dem Strukturieren der Oberfläche des Druckträgers eine von der Farbe verschiedene Trägersubstanz 74 durch eine separate Auftragsvorrichtung 70 mithilfe einer Walze 72 aufgetragen wird. Die für diesen Prozess optimierte Trägersubstanz 74 haftet an den farbanziehenden Bereichen an und wird von den farbabstoßenden Bereichen nicht angenommen. Nach dem Auftrag wird die Trägersubstanz mithilfe der Fixiereinrichtung 50 fixiert. Dies erfolgt durch IR-Strahlung, Heißluft, UV-Licht und/oder Wärmestrahlung. Zum Aktivieren und Deaktivieren wird die Auftragsvorrichtung 70 in Richtung des Pfeils P3 bewegt. Anschließend wird die fixierte Trägersubstanz 74 im weiteren Druckprozeß einmal oder mehrmals mithilfe des Farbwerkes 10 eingefärbt.
  • Figur 3 zeigt den Aufbau einer Druckeinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, wobei gleiche Elemente weiterhin gleich bezeichnet sind. Im Unterschied zum Aufbau nach Figur 1 wird zwischen dem Druckträger 20 und dem Gummituchzylinder 22 ein Zwischenzylinder 76 angeordnet, der eine zusätzliche Farbspaltung bewirkt. Infolge dieser Farbspaltung kann auf den Druckträger 20 eine höhere Farbmenge aufgetragen werden, wodurch die Druckform eine verbesserte Stabilität hat und die Abnutzung bei einer großen Anzahl von Druckvorgängen vermindert wird. Durch eine geeignete Oberfläche des Zwischenzylinders 76 kann eine weitere Belastungsreduktion der Druckform erreicht werden. Vorzugsweise werden weiche und flexible Oberflächen für den Zwischenzylinder 76 verwendet, die eine gleichmäßige Farbspaltung sicherstellen.
  • Am Zwischenzylinder 76 ist eine Reinigungsstation 60' angeordnet, die den gleichen Aufbau wie die Reinigungsstation 60 hat. Mit Hilfe der Bürste 62 und der Wischlippe 64, welche durch eine Schwenkbewegung in Richtung des Pfeils P2 mit der Oberfläche des Zwischenzylinders 76 in Kontakt gebracht werden, werden Farbreste entfernt. Hierdurch wird der Zwischenzylinder 76 für den Farbübertrag mit einer neuen Bildstruktur vorbereitet.
  • Es ist möglich, die Farbspaltung zu optimieren und abzustimmen, beispielsweise durch Verwendung mehrerer Zwischenzylinder nach Art des Zwischenzylinders 76. Auf diese Weise kann eine optimale Anpassung zwischen der Schichtstärke der Farbe auf dem Trägermaterial 24 und der Schichtstärke der auf die Oberfläche des Druckträgers 20 aufgetragenen Farbe erreicht werden.
  • In Figur 3 ist die Fixiereinheit 50 zum Fixieren der Farbe wirksam.

Claims (6)

  1. Verfahren zum Erzeugen eines Druckbildes auf einem Trägermaterial (24), bei dem
    - die Oberfläche eines Druckträgers (20) mit einer farbanziehenden Feuchtmittelschicht überzogen wird,
    - in einem Strukturierungsprozeß durch Strahlungsmittel Bereiche der Feuchtmittelschicht entsprechend der Struktur des zu druckenden Druckbildes entfernt werden, wodurch farbanziehende Bereiche und farbabstoßende Bereiche entsprechend dem zu druckenden Druckbild entstehen,
    - auf die Oberfläche eine Trägersubstanz aufgetragen wird, die an den farbanziehenden Bereichen anhaftet und von den farbabstoßenden Bereichen nicht angenommen wird,
    - die Trägersubstanz einem Fixierprozess unterzogen wird
    - Farbe auf die Oberfläche aufgetragen wird, wodurch die farbanziehenden Bereiche ein- oder mehrmals mit Farbe eingefärbt werden,
    - die Farbe und damit das Druckbild auf das Trägermaterial (24) übertragen wird, und
    - bei dem vor einem neuen Strukturierungsprozess die Oberfläche des Druckträgers (20) gereinigt und erneut mit einer farbanziehenden Feuchtmittelschicht überzogen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Druckträgers (20) vor dem Auftragen der Feuchtmittelschicht in einen hydrophilen Zustand gebracht wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Trägersubstanz Farbe verwendet wird und dem Fixierprozess unterzogen wird, wobei die fixierte Farbe anschließend einmal oder mehrmals mit Farbe eingefärbt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Fixierprozeß IR-Strahlung, Heißluft, UV-Licht und/oder Wärmestrahlung verwendet werden.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor einer erneuten Strukturierung der Oberfläche eine Vielzahl von Druckvorgängen erfolgt, wobei der Druckträger (20) mehrfach eingefärbt wird.
  6. Einrichtung zum Erzeugen eines Druckbildes auf einem Trägermaterial (24),
    - die ein Feuchtwerk (30) aufweist, das die Oberfläche eines Druckträgers (20) mit einer farbanziehenden Feuchtmittelschicht überzieht,
    - die Strahlungsmittel (40) aufweist, durch dessen Strahlung Bereiche der Feuchtmittelschicht auf dem Druckträger (20) entfernt werden entsprechend der Struktur des zu druckenden Druckbildes,
    - die eine Auftragsvorrichtung (10; 70) aufweist, die auf die Oberfläche eine Trägersubstanz aufträgt, die an den farbanziehenden Bereichen anhaftet und von den farbabstoßenden Bereichen nicht angenommen wird,
    - die eine Fixiereinheit (50) aufweist, die die Trägersubstanz infolge eines Fixierprozesses fixiert,
    - die ein Farbwerk (10) aufweist, durch welches Farbe auf die Oberfläche aufgetragen wird, wodurch die farbanziehenden Bereiche ein- oder mehrmals mit Farbe eingefärbt werden, und
    - die eine Reinigungsstation (60) aufweist, die vor einem neuen Strukturierungsprozess die Oberfläche des Druckträgers (20) reinigt.
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