EP1456030B1 - Verfahren zur herstellung von tiefdruckformen, tiefdruckformen und deren verwendung - Google Patents

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EP1456030B1
EP1456030B1 EP02803036A EP02803036A EP1456030B1 EP 1456030 B1 EP1456030 B1 EP 1456030B1 EP 02803036 A EP02803036 A EP 02803036A EP 02803036 A EP02803036 A EP 02803036A EP 1456030 B1 EP1456030 B1 EP 1456030B1
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EP
European Patent Office
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recesses
substrate
precursor
screen
printing
Prior art date
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EP02803036A
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EP1456030A1 (de
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Erhard Lorch
Sheila Lorch
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41N—PRINTING PLATES OR FOILS; MATERIALS FOR SURFACES USED IN PRINTING MACHINES FOR PRINTING, INKING, DAMPING, OR THE LIKE; PREPARING SUCH SURFACES FOR USE AND CONSERVING THEM
    • B41N3/00—Preparing for use and conserving printing surfaces
    • B41N3/003—Preparing for use and conserving printing surfaces of intaglio formes, e.g. application of a wear-resistant coating, such as chrome, on the already-engraved plate or cylinder; Preparing for reuse, e.g. removing of the Ballard shell; Correction of the engraving
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41C—PROCESSES FOR THE MANUFACTURE OR REPRODUCTION OF PRINTING SURFACES
    • B41C1/00—Forme preparation
    • B41C1/003—Forme preparation the relief or intaglio pattern being obtained by imagewise deposition of a liquid, e.g. by an ink jet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41N—PRINTING PLATES OR FOILS; MATERIALS FOR SURFACES USED IN PRINTING MACHINES FOR PRINTING, INKING, DAMPING, OR THE LIKE; PREPARING SUCH SURFACES FOR USE AND CONSERVING THEM
    • B41N3/00—Preparing for use and conserving printing surfaces

Definitions

  • the invention relates to a method for producing erasable and reproducible rotogravure molds, in which a substrate provided with a grid of defined depressions and uniformly high webs is provided and in the depressions for forming a grid of wells which are tuned to the tonal values of the printing master , Structures are formed from at least one repositionable imaging material, gravure forms from a substrate having a grid of pits, and structures of removable imaging material incorporated into the pits in accordance with tone and the use of such gravure forms.
  • a method of this kind is known from DE 38 37 941 C2 known.
  • Gravure printing forms are characterized by imaging wells, which are placed lower than the non-imaging printing form surfaces and thus absorb ink and this, after removing excess ink by means of a doctor blade from the non-imaging, uniformly high printing form surfaces, upon contact with the substrate by color splitting on this transfer.
  • imaging wells which are placed lower than the non-imaging printing form surfaces and thus absorb ink and this, after removing excess ink by means of a doctor blade from the non-imaging, uniformly high printing form surfaces, upon contact with the substrate by color splitting on this transfer.
  • the print template In order to reproduce the print template in a tone-value-corresponding manner, it is usually resolved into a grid of lines and raster elements, and the cells of the gravure printing form are formed in the substrate in accordance with these raster elements.
  • Different tonal values are depth-variable in conventional intaglio, by different Well depths at uniformly large cell openings (depth-modulated), or variable area, by uniform well depths at different sized cell openings (amplitude modulated), or depth and area variable, by different Well depths at different sized cell openings (depth and amplitude modulated).
  • depth-modulated uniformly large cell openings
  • amplitude modulated amplitude modulated
  • depth and area variable by different Well depths at different sized cell openings (depth and amplitude modulated).
  • the larger the well opening and the deeper the well the larger the well volume and the amount of transferred color.
  • rasters are usually used with geometrically regularly shaped raster elements whose center and area centers always have the same distances and are called in the following grid with matrix arrangement. Even grids with usually constant grid points and arbitrary point distances, which may be stochastically distributed, are described for use in area-variable intaglio printing.
  • Substrates in gravure printing are printing plates, printing cylinders or printing cylinder sleeves, which consist of metal, ceramic or plastic.
  • the image-forming wells are removed by removal of material in the form of etching or engraving processes such as engraving, laser or electron beam engraving.
  • etching or engraving processes such as engraving, laser or electron beam engraving.
  • the technical, financial and time required in the manufacture and regeneration of such gravure forms is considerable, but since a large number of identical prints can be produced with high quality and productivity, they are mainly used for large print runs.
  • the substance is guided in a guide bar and transmits the substance line by line with individual addressing each cup directly or indirectly, and apparently preferred, via a transfer belt to the Tiefticianrohform.
  • the substance is applied to a transfer film and is transferred by the thermal transfer process.
  • a thermoplastic or a wax can be used as a liquefiable substance, which cures very quickly in contact with the cold surface of the printing forme cylinder.
  • the gravure mold is erased by its internal or external heating leads to liquefaction or sublimation of the substance and this is removed by a, designed as a wiping and / or blowing or suction, extinguishing device.
  • the imagewise material application may cause problems with the positional accuracy of the imaging. It is not readily possible with the method used to bring deposited on the webs material completely in the wells. However, complete incorporation is necessary so that the entire transferred material also contributes in a desired manner to reducing the scoop volume.
  • the owner of this method has the well-known in the DE 195 03 951 A1 developed method for producing a erasable and reusable rotogravure mold, in which the wells of the basic grid of Tiefchristrohform are evenly filled by means of a liquefiable substance by a request device, then imagewise material removed by a pixel transfer device from the wells is inked, the imagewise screened gravure form by means of a Einetzbesystems and then printed in gravure printing and the Tiefpecializingrohform is regenerated after the printing process and the wells are filled again evenly.
  • the liquefiable substance for which thermoplastics, photopolymers or paints are used, is introduced into the depressions in the liquid state by hydrodynamic forces, in particular by capillary action.
  • the image-wise ablation preferably takes place by thermal energy action, for example laser beams.
  • the regeneration of the gravure form after the printing process provides that the liquefiable substance is completely removed by ultrasonic cleaning or high-pressure water from the wells of the basic grid and this is filled again with liquefiable substance. Alternatively, only the removed by the imagewise ablation material of the liquefiable substance can be replenished.
  • the imagewise screened gravure form is inked by means of a UV inking system and the printing process is performed.
  • the gravure form undergoes a deletion process using UV ink, preferably by refilling the ablated image locations.
  • the filler may first be completely removed by laser ablation from the wells of the Tiefticianrohform and then refilled.
  • Such reactants include, as also in the EP 0 776 763 A1 described, polymerizable resin-forming monomers - including low molecular weight polymers, copolymers, terpolymerformende chemicals and further polymerizable prepolymers such as oligomers - and initiators that cause polymerization and may be, inter alia, chemical catalysts, air or oxygen or electromagnetic radiation.
  • Non-solidified imaging materials are hereinafter referred to as precursors, which are defined as liquid, low-viscosity and non-pigmented substances that can be introduced using the ink-jet technique in the wells and must not be changed in their state of aggregation prior to introduction, and which are physically solidified by solvent removal and / or chemically by polymerization to imaging material.
  • the method according to the invention can be used common devices and common process steps to bring the at least one precursor with relatively little effort positionally accurate and reproducible In the wells, which from the substrate with depressions depth-variable or area variable or depth-and area-variable gravure forms with the tonal values Print template corresponding wells arise.
  • this process step is also called imagewise introduction and in the Wells solidified imaging material referred to as Begroungs Modell.
  • the imaging of the substrate can be done outside or advantageously within the printing press.
  • the intaglio printing plates produced in this way can be colored with the techniques and machines used for gravure printing and used for the printing process.
  • the ink-jet technique can be used particularly well for the introduction of the precursors, since the prerequisite for defined individual points is optimally fulfilled and also image resolution (dots per inch) and the ink drop volumes (picoliter) are variable.
  • image resolution dots per inch
  • ink drop volumes picoliter
  • ink droplets of the same volume as well as multiple ink droplet volumes can be used, the tonal values being generated in binary fashion by means of dot density modulation of equal dots (dots) and / or by modulation of the individual droplet volume and thus of the individual print dot.
  • these variables can be adapted to the requirements of the method according to the invention, e.g.
  • Resolution and drop volume of the ink-jet device and groove pattern are adapted to each other so that each well is addressable and can be filled with one or more droplets completely.
  • Special rasterizing techniques may also be used with relatively low resolution ink-jet printers, e.g. 386 dpi, images with sufficient print quality can be generated.
  • Another advantage is the process consistency in the production of gravure printing - and thus the finished printed product - and the creation of the print samples (proofs), since both are done by means of the ink-jet technique. Both methods are based on the same data set and pigment-identical ink-jet inks and gravure inks can be selected.
  • the precursor can thus be defined in the form of uniformly or variably large drops in accordance with a logged digital dataset, which was created by scanning a print original or processing digital image information, with pinpointed single-layer or multilayered and imagewise into the recesses.
  • the cup filling level can be adjusted so that, according to the invention, a defined overfilling of a recess with precursor can counteract any material shrinkage during its hardening.
  • the data set used in the generation of the pit pattern for the calculation of the exact addressing of the droplets is included in the dataset.
  • the surface of the substrate is optically scanned and detected by a printhead upstream of the printhead and the data obtained thereby for data synchronization are forwarded to the ink-jet device.
  • the intaglio printing plates according to the invention can also be produced cost-effectively and with significantly less effort than conventional intaglio printing plates, in particular with the method according to the invention, which increases the data variability, although the techniques and machines used in conventional intaglio printing can be used in the printing process. They extend the use of gravure printing to medium and small print runs and offer for this segment, but also for large runs, a market-driven and cost-effective solution that meets the usual low-pressure high quality requirements for the print result and includes wide substrates.
  • At least a portion of the depressions are filled with the precursor imagewise in one or more layers, so that the printing material-side surfaces of the imaging structures formed thereby, hereinafter referred to as web surfaces or web structures, with the uniformly high webs of the substrate in lie a plane and form part of the non-imaging, uniformly high pressure surface form and surface variable or, if the remaining wells are filled with Bereciungs Modellen different heights, deep and surface variable gravure forms arise.
  • each well of a substrate provided with uniformly deep and large depressions in a matrix arrangement is particularly preferably filled completely or not at all, whereby all the wells reproduce printing dots with the same tone value, but these are reproduced by image resolution by means of a conventional binary inkjet raster, e.g. Error diffusion, are distributed so that the image is still reproduced tonwertwert Anlagenend.
  • Soil depth and size of the well openings are always the same and correspond to those of the wells remained unchanged, which is why the wells of this gravure form neither depth nor surface variable in the sense of conventional gravure forms but binary-surface variable, since the printed image also by the ratio of printed to non-printed areas is reproduced.
  • the imaging structures can be constructed in one or more layers, wherein the individual layers are hardened (eg in UV-curing systems) or hardened and the drops are pinpointed can be sprayed on top of each other.
  • relatively high imaging structures can thus be built up in layers, which on the one hand can produce many different well depths and therefore tonal values and on the other can also be used by adapted well depths and printing inks with volatile solvents in the printing process.
  • Another advantage is the thereby extended range of useful precursors, e.g.
  • Two-component systems can be used, which mix by pinpoint spraying of the drops one above the other by means of the ink-jet device on the substrate and solidify in the wells.
  • Cured imaging materials which may be deposited in smaller quantities on the webs, can also be advantageously doctored off easily before curing, which can be repeated before each layer job.
  • area-variable gravure forms which can also be binary in area
  • the precursor is incorporated directly into the recesses imagewise and so made the gravure form with imaging wells.
  • the wells of the intaglio printing plate are therefore primarily formed by imagewise material build-up and not by material removal, whereby the additional process step of image-wise ablation is eliminated.
  • the recesses with ridge structures are first covered so that the areas of the recesses in the substrate which form imaging cups in the rotogravure to be produced are covered with imaging material and the possible further explained below, protective layer is not attacked.
  • a second precursor which does not attack when introducing and solidifying the first introduced imaging material and the possible protective layer - so on, off or dissolves - and the first introduced imaging material is then removed, for example by suitable solvents, without the second imaging material and the To attack any protective layer, then created the gravure mold to be produced with imaging wells.
  • the advantage of the two-stage process is that it is relatively uncritical for it if possibly smaller amounts of the imaging materials are deposited on the webs, because the second imaging material deposited thereon is also detached on detachment of the first applied imaging material.
  • the web surfaces before the imaging process can advantageously also be covered with high-viscosity auxiliary protective layers in a thin layer by rolling, which can be removed together with any imaging materials prior to the printing process by washing with suitable solvents.
  • auxiliary protective layers in a thin layer by rolling, which can be removed together with any imaging materials prior to the printing process by washing with suitable solvents.
  • the imaging materials and optionally the protective layers and also the printing inks can be selected such that they are chemically and physically compatible with each other to the required extent, as described for example in the two-stage reversal process, and are easily removable again.
  • the precursor used is a material which can be solidified physically by solvent removal and / or chemically by polymerization to form one of the imaging materials.
  • Particularly preferred are materials with high mechanical resistance, e.g. Abrasion resistance, and adhesion to the substrate, such as radiation-curing liquid polymers, since especially the web structures together with the webs, as explained below, are heavily stressed mechanically in the printing process.
  • the educational materials and the possible protective layer can be selected so that the gravure forms produced therewith are suitable for various color systems which can be used in gravure printing and are therefore not limited to specific colors.
  • Substrates may be made of metal, plastic or ceramic, all of which may be in the form of printing cylinders, cylinder sleeves or plates and advantageously have uniformly high ridges and a nearly 100% doctor blade support.
  • Ceramic substrates which have a very high mechanical resistance and thus a long service life used. This is necessary because in the inking process in the printing process excess ink is removed by means of a doctor blade from the webs and this and the web structures are characterized significantly mechanically stressed.
  • due to the pigments incorporated in the printing inks a strong mechanical stress on the printing form in the doctor blade gap arises.
  • the production of ceramic substrates for example by the use of chromium oxide with a particle size of about 2-30 microns, creates a finely porous and therefore absorbent substrate surface. Although this advantageously enhances the adhesion of the imaging materials to the substrate structure, the imaging materials or else the printing inks can deposit in these pores, making them difficult to remove again.
  • the detachment of the imaging structures from the substrate is primarily initiated by chemical processes and not by physical or mechanical measures such as heating, laser erasing, ultrasound or high-pressure water and is merely supported physically or mechanically.
  • advantageous imaging materials and inks can be completely removed from the substrate again, even if left after removal by means of suitable solvent and mechanical cleaning remains in the substrate, since these are replaced by the release of the protective layer by means of suitable solvents together with this.
  • the precursors are tuned in their viscosity and their rheological properties to the requirements of the method according to the invention and to the use of the inkjet technique and can also contain auxiliaries such as initiators, waxes and wetting agents.
  • auxiliaries such as initiators, waxes and wetting agents.
  • polymerization-solidifiable imaging media such as UV-curing systems can be influenced in their solubility so that they are no longer attacked by normal solvents and especially in substrates made of ceramic only by aggressive solvents such as methylene chloride in conjunction with mechanical measures from the wells completely trigger.
  • the properties of the ceramic substrate and the aforementioned coordination between protective layer, precursors or imaging materials, solvent groups and printing ink systems can be advantageously combined. Namely, when a N-methylpyrrolidone-soluble protective layer and then a polymerizable solidifying precursor are introduced into the substrate, in the printing process, e.g. be printed with alcohol-based inks. Upon completion of the print job, the printing form is erased and printed e.g. impregnated with N-methylpyrrolidone.
  • FIG. 1 shows an enlarged section of a ceramic substrate 1 with uniformly deep, approximately identical depressions 2 in matrix arrangement and uniformly high webs 3, which is preferably used in the inventive method.
  • FIG. 2 shown causes a nonspecific surface roughness 4 on the ceramic surface.
  • FIG. 3 shown shows to obtain uniformly high webs 3 with a defined roughness of the web surface with a nearly 100% doctor blade support.
  • FIG. 4 shown characteristic production-related honeycomb structure of the ceramic recess openings changed approximately to the round point, which in FIG. 5 is illustrated. Due to the uniformly high webs 3, the percentage web portion increases, so that the lifetime is further increased without further compensation of the substrate surface.
  • the production-related porous and therefore absorbent substrate surface 5 is in FIG. 6a and enlarged in FIG. 6b shown.
  • the recesses 2 in the substrate are uniformly deep and have approximately identical dimensions and the webs 3 are uniformly high.
  • the depth of the recesses 2 may be greater than or equal to the depth of the deepest wells and the well openings may be greater than or equal to the well openings. It is advantageous if the depressions 2 in the substrate are positioned so as to form a grid with a matrix arrangement and particularly advantageous if they are also produced with identical dimensions.
  • the entirety of the depressions formed according to a grid in a substrate is also called a depression grid.
  • ink-jet device move one or more, connected to the media supply and control electronics, printheads 6 or spray heads with 1 + x printheads 7 in both directions 8 at a distance of 1-2 mm to the substrate substrate 9 on a parallel to this attached traverse 10 (Y-axis) and / or, successively or offset, on several parallel traverses.
  • the print or spray heads are fixed over the entire width of the substrate in the y-direction.
  • the X-axis 11 is given by the rotation of the substrate cylinder and the droplets are applied line by line, whereby the exact control of the coordinates on the substrate cylinder is possible.
  • the precise addressing that can be achieved and the individual droplets being sprayed on top of each other can be optimized by one or more upstream scanning heads 12.
  • the hardening or curing of, for example, photopolymeric substances can also be done according to the prior art on the Y-axis with the aid of a energy-dosable light guide and one or more UV diodes 13 are made with pinpoint accuracy.
  • At least one material from the group of polymer solution such as e.g. liquid solvent debinding-physically setting adhesives or polymerizable monomers, prepolymers and polymers such as e.g. UV-curable liquid polymers, chemically setting adhesives and one- or multi-component reaction adhesives and their chemical catalysts or initiators for the polymerization and, correspondingly, as solidified imaging material at least one material from the groups of plastics from which the solvent has been removed, hardened, polymerized polymers such as radiation-cured polymers, cold-hardened one-component systems and fully reacted two-component systems selected
  • the chemical catalysts or initiators and the UV rays such as other electromagnetic radiation, oxygen or air or oxygen deprivation may include Act.
  • a precursor of a UV-curable liquid polymer is then e.g. about 80% of prepolymerized acrylates, monomers, prepolymers and oligomers and about 20% of photoinitiators, waxes, wetting agents and auxiliaries.
  • photoinitiators e.g. about 80% of prepolymerized acrylates, monomers, prepolymers and oligomers and about 20% of photoinitiators, waxes, wetting agents and auxiliaries.
  • the precursors can be introduced into the wells with pinpoint precision in a single-layered or multilayered manner and imagewise in accordance with a logged digital dataset, wherein the solidification can be controlled so that it does not take place significantly until the precursor has been introduced into the depressions.
  • this is achieved by adapted solvents having suitable evaporation numbers and in the case of polymerizable monomers and polymers, e.g. achieved by exposure to radiation after introduction or precise over-molding with chemical catalysts or initiators.
  • the drops are jetted out of the print head and mix together by pinpoint superimposing.
  • the at least one precursor is imagewise introduced into the selectable, different pit patterns of the substrate such that either deep-variable or area-variable or area-variable and preferably binary area-variable and deep-area and binary area-variable gravure forms are formed.
  • Fig. 8 shows that in the Fig. 1 shown substrate 1 with wells 2 in matrix arrangement and with binary variable-area imaging structures 14, wherein resolution and drop volume of the ink-jet device adapted to the well grid and thus each well addressable has been.
  • a printer resolution of 386 dpi corresponds to a substrate line width of 152 lines / cm.
  • the image resolution was frequency modulated, eg by means of error diffusion.
  • both the raster types used in intaglio printing for example depth or amplitude modulated rasters
  • the digital raster types of the inkjet device eg dither matrix or error diffusion or variations and mixtures of both or other rasters
  • the imaging raster become.
  • all manufacturable intaglio printing plates to choose different, also stochastically distributed, dimple screens.
  • the number of lines per cm of Be ropeungsrasters be greater than, equal to or smaller than the number of lines of the pit pattern and the volume of variably or uniformly large precursor droplets greater than, equal to or less than the volume of the individual wells.
  • the gravure printing form is cleaned by the printing inks and then erased.
  • Ink residues remaining on the substrate are removed with the protective layer and the imaging material in this erasing operation
  • Fig. 9 shown used closed cleaning equipment in which gravure printing plates 15 using solvent 16, such as N-methylpyrrolidone, ultrasonically assisted 17 of imaging material and protective layer are released.
  • the porous substrate surface of the ceramic can be used in conjunction with the protective layer and its solubility, since the solvent by diffusion, the protective layer and removes and thus ensures a virtually residue-free detachment of protective layer, imaging material and ink.
  • the remaining dirt particles are removed in a water bath 19 and evaporating solvent 20 of a recovery fed, after which again in the FIG. 1 shown substrate 1, which then imaged again can be.
  • the protective layer according to the invention must be renewed before each imaging.
  • the production of a preferred, binary area variable erasable and Carebelubbaren rotogravure mold with the method according to the invention and the use of the gravure mold produced thereby is based on the 10a to 10e to be discribed.
  • the starting point is one in the Fig. 1 shown substrate 1 with uniformly deep, approximately identical wells 2 in matrix arrangement and with uniformly high webs 3.
  • the grid line width is preferably about 60 - 300 lines / cm.
  • the Fig. 10a shows a cross section through the in the Fig. 1 shown substrate 1.
  • a non-illustrated protective layer is first introduced in the form of a polymer solution.
  • a precursor by means of the ink-jet technique is preferably imagewise introduced according to a logged digital data in one or more layers and solidified into web structure 21
  • An example of a binary surface variable intaglio printing form is formed, wherein the recesses filled either completely with web structure 21 or not to be filled, whereby the wells 14 correspond to the wells of approximately identical dimensions and do not vary in depth and size of the well opening. So the cups 14 all have the same volume and the tonal values are created solely by the distribution of these cups 14 in the substrate.
  • the imaging material must be removable after use, have a high mechanical resistance and must not be attacked by the printing ink systems used.
  • precursors are polymerizable monomers, prepolymers and their chemical catalysts or initiators in question, which are not soluble after solidification in water or water / alcohol mixtures.
  • the in the Fig. 10b shown structure is filled with printing inks 22, for example, as the solvent water or water / alcohol mixtures, the supernatant ink is stripped with a doctor blade according to Fig. 10c , Then the gravure mold is brought into contact with the print carrier, for example a paper web
  • the imaging material is removed by, dissolving or dissolving with the imaging material solvent or solvent mixtures, and / or removed with a chemical with which the imaging material reacts, or the imaging material is formed by dissolving the protective layer from the substrate replaced.
  • These processes can be assisted by mechanical means, such as brushing or the use of an ultrasonic device.
  • What remains in the Fig. 10e shown shape, which with the in the Fig. 10a shown is identical. It can therefore be re-imaged with precursor.
  • the method can also be used to produce particularly advantageous Tiefvariable- and binary area variable gravure forms that can be deleted and re-imaged.
  • the depth of binary area-variable wells is additionally varied by appropriate screening, whereby deep and binary area variable wells with different volumes arise and depending on the number of selected depths a larger Tonwertique can be achieved. It is based on the Figure 11a-11e described.
  • the starting point is again one in the Fig. 1 shown substrate 1 with uniformly deep, approximately identical wells 2 in matrix arrangement and with uniformly high webs 3.
  • the grid line width is preferably about 60 - 300 lines / cm.
  • the Fig. 11 a shows a cross section through that in the Fig. 1 shown substrate 1.
  • a non-illustrated protective layer is first introduced in the form of a polymer solution.
  • a precursor by means of the ink-jet technique is preferred according to a logged digital dataset depth and binary area variable imagewise introduced in one or more layers and solidified to imaging material.
  • the depth of the binarized, variable-area cells is varied by means of imaging structures 23 of different heights, which in turn produce cups 14 which correspond to the wells of approximately identical dimensions and do not vary in depth and size of the well opening, and additional wells 24 arise whose depth is different.
  • the imaging material has the same properties as the Fig. 10b - 10d and is formed from the same precursors.
  • the in the Fig. 11b shown structure is filled with printing inks 22, for example, as the solvent water or water / alcohol mixtures, the supernatant ink is stripped with a doctor blade according to Fig. 11c , Then the gravure mold is brought into contact with the print carrier, for example a paper web.
  • printing inks 22 for example, as the solvent water or water / alcohol mixtures
  • the supernatant ink is stripped with a doctor blade according to Fig. 11c , Then the gravure mold is brought into contact with the print carrier, for example a paper web.
  • the method can also be used to create area-variable intaglio forms that can be erased and re-imaged.
  • the size of the well openings is varied while the depth of the wells remains the same. They will be described with reference to Figures 15a -15e and 13 and 14.
  • a gravure form as used in the Fig. 13 is shown and their use is based on the Fig. 15a to 15e be explained.
  • the raster line width is preferably about 60-300 lines / cm.
  • the Fig. 15a shows a cross section through the in the Fig. 12 substrate shown 25 in the wells 2, a precursor by means of the ink-jet technique preferably according to a recorded digital data is imagewise introduced in one or more layers and solidified to web structure 21.
  • An example of a surface-variable intaglio printing plate is formed, wherein the depressions are filled with web structure 21 in such a way that wells 26 of different size of the well opening arise at the same depth, whereby the volume of the wells 26 can be varied and different tone values can be generated.
  • the imaging material has the same properties as the Fig. 10b - 10d and is formed from the same precursors.
  • the in the Fig. 15b shown structure is filled with printing inks 22, for example, as the solvent water or water / alcohol mixtures, the supernatant ink is stripped with a doctor blade according to Fig. 15c , Then the gravure mold is brought into contact with the print carrier, for example a paper web.
  • printing inks 22 for example, as the solvent water or water / alcohol mixtures
  • the supernatant ink is stripped with a doctor blade according to Fig. 15c , Then the gravure mold is brought into contact with the print carrier, for example a paper web.
  • FIG. 13 give the Fig. 15b , .15d in supervision again.
  • the depressions of the variable-area intaglio printing plate are filled in image form with web structure 21 in such a way that wells 26 of different size of the well opening arise at the same depth, whereby the volume of the wells 26 can be varied and different tone values can be generated.
  • the in the Fig. 14 shown gravure form shows the same pattern as the Fig. 13 , however, are in the places in the Fig. 14 Cup 26, in which in the Fig. 13 Web structures 21 are located and vice versa, ie the web structures in the FIGS. 13 and 14 are in this respect complementary to each other, as they taken together the depression grid of Fig. 12 completely fill.
  • the in the Fig. 14 shown gravure form can be produced by the precursor introduced directly into the recesses imagewise and thus the gravure mold is made with imaging wells.
  • the in the FIG. 13 shown gravure mold with the two-stage reversal process in the in the FIG. 14 convert shown.
  • the depressions 2 are first covered with web structures 21 such that the regions of the depressions in the substrate which form imaging cups in the low-pressure mold to be produced are covered with web structures 21 and a possible protective layer is not attacked.
  • a second precursor which does not attack when introducing and solidifying the first introduced imaging material and the possible protective layer - so on, off or dissolves - and the first introduced imaging material is then removed, for example by suitable solvents, without attacking the second imaging material and the possible protective layer, then arises in the Fig. 14 shown intaglio printing form with web structures 21 imaging wells 26.
  • binary-variable area gravure forms can be produced with this reversal process.
  • the second imaging material may, for example, be selected from among the materials used as the first introduced imaging material provided that it is ensured that the first introduced imaging material is not attacked when the second is applied and it is not attacked when the first inserted or removed ,
  • the method can also be used to create depth-variable intaglio forms that can be erased and re-imaged and in which tone values are produced only by different well depths and not additionally by the distribution of the wells become. It is based on the FIGS. 16a-16e described.
  • the starting point is again one in the Fig. 1 shown substrate 1 with uniformly deep, approximately identical wells 2 in matrix arrangement and with uniformly high webs 3.
  • the grid line width is preferably about 60 - 300 lines / cm.
  • the Fig. 16a shows a cross section through the in the Fig. 1 shown substrate 1.
  • a non-illustrated protective layer is first introduced in the form of a polymer solution.
  • a precursor by means of the ink-jet technique is preferably introduced according to a recorded digital database depth variable imagewise in one or more layers and solidified to imaging material.
  • An example of a surface-variable intaglio printing plate is formed, wherein the depressions are filled with imaging structures 27 such that wells 28 with different depths are created with the same size of the well opening, whereby the volume of the wells 28 can be varied and different tonal values can be generated.
  • the imaging material has the same properties as the Fig. 10b -10d and is formed from the same precursors.
  • the in the Fig. 16b shown structure is filled with printing inks 22, for example, as the solvent water or water / alcohol mixtures, the supernatant ink is stripped with a doctor blade according to Fig. 16c , Then the gravure mold is brought into contact with the print carrier, for example a paper web
  • a solution of polyvinyl chloride in tetrahydrofuran is applied over the entire surface. After evaporation of the tetrahydrofuran, a protective layer of polyvinyl chloride remains.
  • a precursor consisting of a two-component adhesive having an alpha-cyanoacrylic ester-based adhesive component and a binder component is formed by means of an ink-jet Facility, as based on the Fig. 7 described, imagewise introduced, wherein successively first the filler component of the adhesive and then the binder component set point by point superimposed injected and layer by layer web structures are produced.
  • the imaging material After reactive curing of the adhesive, which takes about three minutes, the imaging material is present (s. Fig. 10b ), which has a Shore hardness of about D87 and framing the cups of the gravure form.
  • the applied imaging material is not significantly attacked by a printing ink containing as solvent a water / alcohol mixture or no solvents (UV-curing inks).
  • the imaging material and the protective layer are replaced with N-methylpyrrolidone (s. Fig. 10e ).
  • the polyvinyl chloride solution may also be selective, i. are applied only on the substrate areas, which are then covered with the precursor.
  • substrate is applied over the entire surface of a solution of polyvinyl chloride in tetrahydrofuran, from which a protective layer of polyvinyl chloride is formed.
  • a solution of nitrocellulose in ethanol by means of an ink-jet device, as shown by the Fig. 7 described, by precise superimposing a plurality of droplets, which are on or hardened between introduced, the recesses are first occupied with web structures so that the areas of the recesses in the substrate, forming in the produced gravure form imaging wells are covered with web structures.
  • the areas of the recesses which are not covered by the first imaging material are subsequently separated in the temporal distance determined by the solidification time of the material introduced first with a second imaging material or its precursor by means of an ink-jet device, as described with reference to FIGS Fig. 7 described, filled.
  • a precursor of the second imaging material the two-component adhesive used in Example 1 as described therein or a UV-curing liquid polymer can be used.
  • the intaglio printing plate to be produced with imaging cells is present in accordance with the tonal values of the original.
  • the gravure form is used as described in Example 1 and deleted.
  • the second imaging material may be painted, then cured, e.g. when using UV-curable liquid polymers by means of UV rays, and then the substrate are doctored off, whereby the deposited by the excess application and deposited on the webs material is completely removed and the web surfaces of the imaging material with the surfaces of the webs lie in a plane.
  • substrate is applied over the entire surface of a solution of vinyl chloride copolymer in N-methylpyrrolidone, from which after the evaporation of N-methylpyrrolidone a protective layer of vinyl chloride copolymer is formed.
  • a solution of an alkyd resin in acetone which cures very quickly by means of an ink-jet device as described in Example 2 for forming the web structures described in Example 2, wherein additionally precursors targeted to the surfaces of Webs injected.
  • the areas not covered by the first imaging material are then filled as described in Example 2 with a second imaging material or its precursor, which may consist of the same materials as those listed in Example 2.
  • the layer formed on the webs and with it the possibly deposited second imaging material are also removed. After that, the gravure form to be produced with imaging cells is present corresponding to the tonal values of the artwork.
  • the gravure form is used as described in Example 1 and deleted.
  • substrate is applied over the entire surface of a solution of vinyl chloride copolymer in N-methylpyrrolidone, from which a protective layer of vinyl chloride copolymer is formed.
  • a protective layer of vinyl chloride copolymer is formed before the imaging process.
  • the surfaces of the webs are then covered with a high-viscous auxiliary protective layer of a plasticizer-based aluminum paste thin layer by means of an elastic inking roller by rolling.
  • a solution of an alkyd resin in acetone by means of an ink-jet device as described in Example 2 is then introduced into the depressions as the first precursor to form the web structures described in Example 2.
  • the areas not covered by the first imaging material are then filled as described in Example 2 with a second imaging material or its precursor, which may consist of the same materials as those listed in Example 2.
  • the closed cleaning system which is preferred during the deletion process can be located outside the printing press or can be integrated particularly advantageously into the printing press, by e.g. the paint application system is extended to a closed system, which then, for example, instead of the color, the respective solvents are applied to the gravure mold and the various materials are supported by a supersonic integrated ultrasonic device.

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Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von lösch- und wiederbebilderbaren Tiefdruckformen, bei dem ein mit einem Raster von definierten Vertiefungen und gleichmäßig hohen Stegen versehenes Substrat bereitgestellt wird und in den Vertiefungen zur Ausbildung eines Rasters von Näpfchen, die auf die Tonwerte der Druckvorlage abgestimmt sind, Strukturen aus mindestens einem wieder entfernbaren Bebilderungsmaterial erzeugt werden, Tiefdruckformen aus einem Substrat mit einem Raster von Vertiefungen und in den Vertiefungen tonwertentsprechend eingebrachten Strukturen aus entfernbarem Bebilderungsmaterial und die Verwendung solcher Tiefdruckformen. Ein Verfahren dieser Art ist aus der DE 38 37 941 C2 bekannt.
  • Tiefdruckformen zeichnen sich durch bildgebende Näpfchen aus, die gegenüber den nicht bildgebenden Druckformoberflächen tiefer gelegt sind und somit Druckfarbe aufnehmen und diese, nach dem Entfernen überschüssiger Farbe mittels einer Rakel von den nicht bildgebenden, gleichmäßig hohen Druckformoberflächen, beim Kontakt mit dem Bedruckstoff durch Farbspaltung auf diesen übertragen. Um die Druckvorlage tonwertentsprechend wiederzugeben, wird diese zumeist in ein Raster aus Linien und Rasterelementen aufgelöst und werden die Näpfchen der Tiefdruckform entsprechend dieser Rasterelemente in dem Substrat ausgebildet. Unterschiedliche Tonwerte werden im herkömmlichen Tiefdruck tiefenvariabel, durch unterschiedliche Näpfchentiefen bei einheitlich großen Näpfchenöffnungen (tiefenmoduliert), oder flächenvariabel, durch einheitliche Näpfchentiefen bei unterschiedlich großen Näpfchenöffnungen (amplitudenmoduliert), oder tiefen- und flächenvariabel, durch unterschiedliche Näpfchentiefen bei unterschiedlich großen Näpfchenöffnungen (tiefen- und amplitudenmoduliert) erzeugt. Je größer die Näpfchenöffnung und je tiefer das Näpfchen, desto größer sind Näpfchenvolumen und Menge der übertragenen Farbe. Dabei werden gewöhnlich Raster mit geometrisch regelmäßig geformten Rasterelementen verwendet, deren Mittel- bzw. Flächenschwerpunkte immer gleiche Abstände haben und im folgenden Raster mit Matrixanordnung genannt werden. Auch Raster mit zumeist konstant großen Rasterpunkten und beliebigen Punktabständen, die stochastisch verteilt sein können, sind für die Anwendung im flächenvariablen Tiefdruck beschrieben.
  • Substrate im Tiefdruck sind Druckplatten, Druckzylinder oder Druckzylinderhülsen, welche aus Metall, Keramik oder Kunststoff bestehen. In den herkömmlichen Herstellungsverfahren werden die bildgebenden Näpfchen durch Materialabtrag in Form von Ätz- oder Gravierverfahren wie Stichel-, Laser oder Elektronenstrahlgravur ausgebildet. Der technische, finanzielle sowie zeitliche Aufwand bei der Herstellung und Regeneration solcher Tiefdruckformen ist erheblich, da jedoch eine große Anzahl identischer Ausdrucke mit hoher Qualität und Produktivität erzeugt werden kann, werden sie hauptsächlich für Großauflagen eingesetzt.
  • Bei dem bekannten, in der DE 38 37 941 C2 beschriebenen Verfahren, geht es um die Herstellung einer Tiefdruckform, die beim Einfärben vor dem Druckvorgang in Näpfchen unterschiedlicher Größe und/oder Tiefe unterschiedliche Farbmengen aufnimmt, wobei eine Tiefdruckrohform mit einem mindestens auf die maximal zu übertragende Farbmenge ausgelegten Näpfchengrundraster hergestellt und eine feste, durch Energieeinwirkung in einer Bildpunkt-Übertragungseinheit verflüssigbare Substanz in einer zur zu übertragenden Farbmenge umgekehrt proportionalen Menge bildmäßig in jedes der Näpfchen eingebracht wird. Die Bildpunkt-Übertragungseinheit weist einen Druckkopf auf, der mit wenigstens einer Düse versehen ist, durch die die verflüssigbare Substanz in einem Schmelzspritzverfahren unter Druck bildmäßig herausgespritzt wird. Sie wird in einer Führungsleiste geführt und überträgt die Substanz zeilenweise unter Einzeladressierung jedes Näpfchens unmittelbar oder mittelbar, und offenbar bevorzugt, über ein Transferband an die Tiefdruckrohform. Dabei ist die Substanz auf eine Transferfolie aufgebracht und wird nach dem Thermotransferverfahren übertragen. Als verflüssigbare Substanz, die in Kontakt mit der kalten Oberfläche des Druckformzylinders sehr schnell aushärtet, kann ein thermoplastischer Kunststoff oder ein Wachs verwendet werden. Die Tiefdruckform wird gelöscht, indem ihre interne oder externe Beheizung zu einer Verflüssigung oder Sublimation der Substanz führt und diese durch eine, als Wisch- und/oder Ausblas- bzw. Absaugeinrichtung ausgebildete, Löscheinrichtung entfernt wird.
  • Der bildmäßige Materialauftrag sorgt unter Umständen jedoch für Probleme hinsichtlich der Positionsgenauigkeit der Bebilderung. Es ist mit dem verwendeten Verfahren nicht ohne weiteres möglich, auf den Stegen abgelegtes Material vollständig in die Näpfchen einzubringen. Die vollständige Einbringung ist jedoch notwendig, damit das gesamte übertragene Material auch in gewünschter Weise zur Verringerung des Schöpfvolumens beiträgt.
  • Um diese Probleme zu vermeiden und die Positionsgenauigkeit der Bebilderung zu verbessern, hat die Inhaberin dieses Verfahrens das bekannte, in der DE 195 03 951 A1 beschriebene, Verfahren zur Herstellung einer lösch- und wiederverwendbaren Tiefdruckform entwickelt, bei dem die Vertiefungen des Grundrasters der Tiefdruckrohform gleichmäßig mittels einer verflüssigbaren Substanz durch eine Antragseinrichtung befüllt werden, dann bildmäßig Material durch eine Bildpunkt-Übertragungseinrichtung aus den Vertiefungen abgetragen wird, die bildmäßig gerasterte Tiefdruckform mittels eines Einfärbesystems eingefärbt und dann im Tiefdruck gedruckt und die Tiefdruckrohform nach dem Druckvorgang regeneriert wird und die Vertiefungen wieder gleichmäßig befüllt werden. Die verflüssigbare Substanz, für die Thermoplaste, Fotopolymere oder Lacke verwendet werden, wird im flüssigen Zustand durch hydrodynamische Kräfte, insbesondere durch Kapillarwirkung, in die Vertiefungen eingebracht Die bildmäßige Ablation erfolgt bevorzugt durch thermische Energieeinwirkung, z.B. Laserstrahlen. Die Regeneration der Tiefdruckform nach dem Druckprozess sieht vor, dass die verflüssigbare Substanz durch Ultraschallreinigung oder Hochdruckwasser vollständig aus den Vertiefungen des Grundrasters entfernt und dieses erneut mit verflüssigbarer Substanz gefüllt wird. Alternativ dazu kann lediglich das durch die bildmäßige Ablation entfemte Material der verflüssigbaren Substanz wieder aufgefüllt werden.
  • Da jedoch an diesem Verfahren drei unterschiedliche Prozessmedien, nämlich Wasser, Druckfarbe und verflüssigbare Substanz beteiligt sind, besteht eine gewisse Gefahr der Prozessmedienvermischung während der Produktion.
  • Aus einer weiteren Vorveröffentlichung DE 196 24 441 C1 ist ein Verfahren bekannt, bei dem das Verfahrenskonzept vereinfacht ist und lösemittelhaltige Farben vermieden werden. Dabei wird, wiederum ausgehend von einer Tiefdruckrohform mit Grundraster, zur Druckformherstellung ein Füllvorgang vorgenommen, bei dem die Vertiefungen des Grundrasters der Tief druckrohform gleichmäßig mittels einer UV-Druckfarbe durch eine Antragseinrichtung befüllt werden und die UV-Druckfarbe (Füllstoff) dann mittels eines über der Tiefdruckrohform positionierten Trockners gehärtet wird, wobei ein hochvernetzter und dadurch schwerlöslicher und unschmelzbarer Stoff entsteht. Im daran anschließenden Bebilderungsvorgang wird durch thermische Ablation mittels einer Bildpunkt-Übertragungseinrichtung unter Verwendung eines Lasers gehärtete UV-Druckfarbe aus den Vertiefungen abgetragen. Dann wird die bildmäßig gerasterte Tiefdruckform mittels eines Einfärbesystems mit UV-Druckfarbe eingefärbt und der Druckprozess vorgenommen. Zur Umrüstung durchläuft die Tiefdruckform einen Löschvorgang unter Verwendung von UV-Druckfarbe, bevorzugt durch Wiederbefüllen der abladierten Bildstellen. Alternativ kann der Füllstoff zuerst vollständig mittels Laserablation aus den Vertiefungen der Tiefdruckrohform entfernt und diese dann neu befüllt werden.
  • Eine weitere Entwicklung Ink-Jet gängiger Medien zur Herstellung von Druckformen richtet sich auf andere flüssige und polymerisierbare Materialien, die neben der UV-Härtung durch verschiedene Prozesse verfestigbar sind. So beschreibt die EP 0 776 763 A1 ein Verfahren zur Herstellung lithografischer Druckplatten unter Verwendung der Ink-Jet Technik und flüssiger Ink-Jet Tropfen, die harzbildende Reaktanten enthalten und nach dem Aufbringen auf der Platte polymerisieren. Gemäß digitaler Bilddaten wird dadurch ein Harz-Bild auf der Platte erzeugt und kann die so hergestellte Druckplatte im Offsetdruck verwendet werden. Derartige Reaktanten umfassen, wie ebenfalls in der die EP 0 776 763 A1 beschrieben, polymerisierbare harzbildende Monomere - einschließlich niedrig-molekularer Polymere, Copolymere, terpolymerformende Chemikalien und weiter polymerisierbare Präpolymere wie Oligomere - und initiatoren, die die Polymerisation bewirken und unter anderem chemische Katalysatoren, Luft bzw. Sauerstoff oder elektromagnetische Strahlung sein können.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein einfaches und reproduzierbares Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung lösch- und wiederbebilderbarer Tiefdruckformen zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird nach den Merkmalen der unabhängigen Anspruche 1 und 7 sowie des Anspruchs 11 und hinsichtlich der Verwendung nach den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, bei dem mit Hilfe der Ink-Jet Technik Bebilderungsmaterial in die Vertiefungen eines Substrats bildmäßig eingebracht und dann verfestigt wird, Ist es nicht erforderlich, das Bebilderungsmaterial vor dem Einbringen zu verflüssigen, da als Bebilderungsmaterial flüssige Substanzen verwendet werden, die nach dem Einbringen in die Vertiefungen verfestigt werden. Nicht verfestigte Bebilderungsmaterialien werden im Folgenden als Vorläufer bezeichnet, die definiert sind als flüssige, niedrig viskose und nicht pigmentierte Substanzen, die unter Verwendung der Ink-Jet Technik in die Vertiefungen eingebracht werden können und die vor dem Einbringen nicht in ihrem Aggregatzustand verändert werden müssen und die physikalisch durch Lösungsmittelentzug und/oder chemisch durch Polymerisation zu Bebilderungsmaterial verfestigt werden. Dadurch benötigt man weder eine aufwändige, der Einbringvorrichtung vorgeschaltete Vorrichtung zur dosierten Energiezufuhr noch andere Verfahrensschritte zur Verflüssigung des Bebilderungsmaterials vor dem Einbringen in die Vertiefungen. Die Verfestigung des Vorläufers kann vorteilhaft so gesteuert werden, dass diese maßgeblich erst stattfindet, wenn der Vorläufer in die Vertiefungen eingebracht ist
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich gängige Vorrichtungen und auch gängige Verfahrensschritte anwenden, um den mindestens einen Vorläufer mit relativ geringem Aufwand positionsgenau und reproduzierbar In die Vertiefungen einzubringen, wodurch aus dem Substrat mit Vertiefungen tiefenvariable oder flächenvariable oder tiefen- und flächenvariable Tiefdruckformen mit den Tonwerten der Druckvorlage entsprechenden Näpfchen entstehen. Im Folgenden wird dieser Verfahrensschritt auch als bildmäßiges Einbringen und das in den Vertiefungen verfestigte Bebilderungsmaterial als Bebilderungsstruktur bezeichnet. Die Bebilderung des Substrats kann außerhalb oder vorteilhaft innerhalb der Druckmaschine erfolgen. Die so hergestellten Tiefdruckformen können mit den für den Tiefdruck gängigen Techniken und Maschinen eingefärbt und für den Druckprozess verwendet werden.
  • Die Ink-Jet Technik lässt sich für das Einbringen der Vorläufer besonders gut einsetzen, da dabei die Voraussetzung für definierte Einzelpunkte optimal erfüllt ist und außerdem Bildauflösung (Dots per Inch) und die Tintentropfenvolumina (Picoliter) variabel sind. Zudem können sowohl Tintentropfen gleichen Volumens als auch multiple Tintentropfenvolumina eingesetzt werden, wobei die Tonwerte binär mittels Punktdichtemodulation gleich großer Druckpunkte (Dots) und/oder mittels Modulation des einzelnen Tropfenvolumens und damit des einzelnen Druckpunktes erzeugt werden. Vorteilhaft können diese Variablen an die Erfordernisse des erfindungsgemäßen Verfahrens angeglichen werden, indem z.B. Auflösung und Tropfenvolumen der Ink-Jet Einrichtung und Vertiefungsraster einander angepasst werden, so dass jede Vertiefung adressierbar ist und mit einem oder mehreren Tröpfchen vollständig befüllt werden kann. Durch spezielle Rastertechniken können auch mit Ink-Jet Druckern mit relativ niedriger Auflösung, z.B. 386 dpi, Bilder mit ausreichenden Druckqualitäten erzeugt werden. Vorteilhaft ist dabei auch die Verfahrensdurchgängigkeit in der Herstellung der Tiefdruckform - und damit des fertigen Druckerzeugnisses - und der Erstellung der Druckmuster (Proofs), da beide mittels der Ink-Jet Technik erfolgen. Besonders vorteilhaft wird dabei beiden Verfahren der gleiche Datensatz zu Grunde gelegt und können pigmentidentische Ink-Jet Tinten und Tiefdruckfarben gewählt werden.
  • Für das erfindungsgemäße Verfahren kann der Vorläufer damit in Form definiert einheitlich oder variabel großer Tropfen gemäß einem protokollierten digitalen Datenbestand, der durch Abtasten einer Druckvorlage oder Verarbeitung digitaler Bildinformationen erstellt wurde, punktgenau einschichtig oder mehrschichtig und bildmäßig in die Vertiefungen eingebracht werden. Durch das variabel einstellbare Tintentropfenvolumen kann die Näpfchenfüllhöhe so eingestellt werden, dass erfindungsgemäß eine definierte Überfüllung einer Vertiefung mit Vorläufer einem eventuellen Materialschrumpf bei dessen Aushärtung entgegenwirken kann.
  • Es ist besonders vorteilhaft, wenn der bei der Erzeugung des Vertiefungsrasters zu Grunde gelegte Datensatz zur Berechnung der exakten Adressierung der Tröpfchen in den Datenbestand einbezogen wird. Um die Adressierung zu optimieren und eventuelle herstellungstechnisch bedingte Abweichungen im Substrat zu berücksichtigen oder um eine genaue Adressierung ohne Berücksichtigung des bei der Erzeugung des Vertiefungsrasters zu Grunde gelegten Datensatzes zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn die Oberfläche des Substrats durch einen dem Druckkopf vorgeschalteten Abtastkopf optisch abgetastet und erfasst wird und die dadurch gewonnenen Daten zum Datenabgleich an die Ink-Jet Einrichtung weitergeleitet werden.
  • Die erfindungsgemäßen Tiefdruckformen lassen sich insbesondere mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch kostengünstig und mit wesentlich geringerem Aufwand als herkömmliche Tiefdruckformen herstellen, wodurch sich die Datenvariabilität erhöht, obwohl die beim konventionellen Tiefdruck angewandten Techniken und Maschinen im Druckprozess eingesetzt werden können. Sie erweitern die Einsatzmöglichkeit des Tiefdrucks dadurch auf mittlere und kleine Druckauflagen und bieten für dieses Segment, aber auch für große Auflagen, eine marktgerechte und preiswerte Lösung, die den im Tiefdruck üblichen hohen Qualitätsanforderungen an das Druckergebnis entspricht und auch breite Bedruckstoffe einschließt.
  • Bevorzugt werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mindestens ein Teil der Vertiefungen mit dem Vorläufer bildmäßig in einer oder mehreren Schichten so hoch befüllt, so dass die bedruckstoffseitigen Oberflächen der dadurch gebildeten Bebilderungsstrukturen, im folgenden Stegflächen bzw. Stegstrukturen genannt, mit den gleichmäßig hohen Stegen des Substrats in einer Ebene liegen und einen Teil der nicht bildgebenden, gleichmäßig hohen Druckformoberfläche bilden und flächenvariable oder, wenn die verbleibenden Vertiefungen mit Bebilderungsstrukturen unterschiedlicher Höhe befüllt werden, tiefen- und flächenvariable Tiefdruckformen entstehen. Besonders bevorzugt wird dabei jede Vertiefung eines mit einheitlich tiefen und großen Vertiefungen in Matrixanordnung versehenen Substrats mit Stegstrukturen vollständig oder gar nicht befüllt, wodurch zwar alle Näpfchen Druckpunkte mit gleichem Tonwert wiedergeben, diese jedoch durch Bildauflösung mittels eines üblichen binären Ink-Jet Rasters, z.B. Error-Diffusion, so verteilt sind, dass das Druckbild trotzdem tonwertentsprechend wiedergegeben wird. Näpfchentiefe und Größe der Näpfchenöffnungen sind also immer gleich und entsprechen denen der unverändert gebliebenen Vertiefungen, weshalb die Näpfchen dieser Tiefdruckform weder tiefen- noch flächenvariabel im Sinne herkömmlicher Tiefdruckformen sondern binär-flächenvariabel sind, da das Druckbild ebenfalls durch das Verhältnis von bedruckten zu nicht bedruckten Flächen wiedergegeben wird.
  • Es ist dabei besonders vorteilhaft, die Tiefe dieser binär flächenvariablen Näpfchen durch entsprechende Rasterung und bildmäßiges Einbringen unterschiedlich großer Tropfen oder mehrerer Schichten zusätzlich zu variieren, wodurch tiefen- und binär flächenvariable Näpfchen entstehen und in Abhängigkeit zur Anzahl der gewählten Tiefen ein größerer Tonwertumfang erzielt werden kann. In einer weiteren Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Vertiefungen mit Vorläufer bildmäßig so hoch befüllt, dass in den Vertiefungen unterschiedlich hohe Bebilderungsstrukturen und somit tiefenvariable Tiefdruckformen gebildet werden.
  • Es ist für die Anpassung der erfindungsgemäßen Tiefdruckformen an die Bedingungen bei ihrer Herstellung und an die Druckbedingungen günstig, dass die Bebilderungsstrukturen ein- oder mehrschichtig aufgebaut werden können, wobei die einzelnen Schichten angehärtet (z.B. bei UV-härtenden Systemen) oder ausgehärtet und die Tropfen punktgenau übereinander gespritzt werden können. Vorteilhaft können dadurch relativ hohe Bebilderungsstrukturen schichtweise aufgebaut werden, wodurch sich zum einen viele unterschiedliche Näpfchentiefen und damit Tonwerte erzeugen lassen und zum anderen durch angepasste Näpfchentiefen auch Druckfarben mit leicht flüchtigen Lösemitteln im Druckprozess verwendet werden können. Ein weiterer Vorteil ist die dadurch erweiterte Palette der verwendbaren Vorläufer, da z.B. Zwei-Komponenten-Systeme eingesetzt werden können, die sich durch das punktgenaue Aufspritzen der Tropfen übereinander mittels der Ink-Jet Einrichtung auf dem Substrat vermischen und in den Vertiefungen verfestigen. Angehärtete Bebilderungsmaterialien, die möglicherweise in kleineren Mengen auf den Stegen abgelagert werden, können zudem vorteilhaft mit einer Rakel vor dem Aushärten leicht abgerakelt werden, was vor jedem Schicht auftrag wiederholt werden kann.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können insbesondere flächenvariable und zwar auch binär flächenvariable Tiefdruckformen vorteilhaft durch zwei unterschiedliche Vorgehensweisen hergestellt werden. Bei der einen Vorgehensweise wird der Vorläufer direkt bildmäßig in die Vertiefungen eingebracht und so die Tiefdruckform mit bildgebenden Näpfchen hergestellt. Die Näpfchen der Tiefdruckform entstehen primär also durch bildmäßigen Materialaufbau und nicht durch Materialabtrag, wodurch der zusätzliche Verfahrensschritt bildmäßige Ablation entfällt.
  • Bei der anderen Vorgehensweise, bei der es sich um ein zweistufiges Umkehrverfahren handelt, werden die Vertiefungen mit Stegstrukturen zunächst so belegt, dass die Bereiche der Vertiefungen im Substrat, die in der herzustellenden Tiefdruckform bildgebende Näpfchen bilden, mit Bebilderungsmaterial belegt sind und die eventuelle, weiter unten erklärte, Schutzschicht dabei nicht angegriffen wird. Wird in die dann noch unbefüllten Bereiche der Vertiefungen im zeitlichen - durch die Verfestigungszeit des zuerst eingebrachten Materials bestimmten - Abstand ein zweiter Vorläufer eingebracht, welcher beim Einbringen und Verfestigen das zuerst eingebrachte Bebilderungsmaterial und die eventuelle Schutzschicht nicht angreift - also an-, ab- oder auflöst - und wird das zuerst eingebrachte Bebilderungsmaterial dann z.B. durch geeignete Lösemittel entfernt, ohne das zweite Bebilderungsmaterial und die eventuelle Schutzschicht anzugreifen, dann entsteht die herzustellende Tiefdruckform mit bildgebenden Näpfchen. Das zweistufige Verfahren hat u.a. den Vorteil, dass es bei ihm relativ unkritisch ist, wenn möglicherweise kleinere Mengen der Bebilderungsmaterialien auf den Stegen abgelagert werden, weil beim Ablösen des zuerst aufgebrachten Bebilderungsmaterials auch das darauf abgelagerte zweite Bebilderungsmaterial mit abgelöst wird.
  • Zum Entfernen von möglicherweise auf den Stegen abgelagerten Bebilderungsmaterialien können die Stegoberflächen vor dem Bebilderungsvorgang vorteilhaft auch mit hoch viskosen Hilfsschutzschichten dünnschichtig durch Aufwalzen bedeckt werden, die zusammen mit eventuellen Bebilderungsmaterialien vor dem Druckprozess durch Abwaschen mittels geeigneter Lösemittel entfernt werden können. Zum Entfernen von Bebilderungsmaterialien von den Stegen und/oder zum Entfernen von Materialüberfüllungen in den Vertiefungen ist es besonders vorteilhaft, wenn die Vorläufer nur angehärtet werden, überschüssiges Material dann mittels einer Rakel entfernt und denn weiter ausgehärtet wird, was z.B. bei UV-härtenden Systemen durch exakte Strahlendosierung möglich ist
  • Beim Aufbau der erfindungsgemäß hergestellten Tiefdruckformen und bei ihrer Verwendung ist es günstig, dass sehr viele unterschiedliche - insbesondere organische - Materialien mit sehr unterschiedlichen Eigenschaften zur Verfügung stehen, aus denen die Bebilderungsmaterialien und gegebenenfalls die Schutzschichten und auch die Druckfarben, so ausgewählt werden können, dass sie untereinander im erforderlichen Maß chemisch und physikalisch verträglich, wie z.B beim zweistufigen Umkehrverfahren beschrieben, und leicht wieder entfernbar sind.
  • In vorteilhafter Weise wird als Vorläufer ein physikalisch durch Lösungsmittelentzug und/oder ein chemisch durch Polymerisation zu einem der Bebilderungsmaterialien verfestigbares Material verwendet. Besonders bevorzugt sind dabei Materialien mit hoher mechanischer Widerstandsfähigkeit, z.B. Abriebfestigkeit, und Haftung zum Substrat, wie beispielsweise strahlenhärtende Flüssigpolymere, da vor allem die Stegstrukturen zusammen mit den Stegen, wie unten erläutert, im Druckprozess stark mechanisch beansprucht werden. Zudem können die Bebildetungsmaterialien und die eventuelle Schutzschicht so gewählt werden, dass die damit hergestellten Tiefdruckformen für verschiedene im Tiefdruck verwendbare Farbsysteme geeignet und somit nicht auf bestimmte Farben limitiert sind.
  • Substrate können aus Metall, Kunststoff oder Keramik bestehen, wobei alle in Form von Druckzylindern, -zylinderhülsen oder -platten vorliegen können und vorteilhaft gleichmäßig hohe Stege und eine nahezu 100%ige Rakelmesserauflage aufweisen. Bevorzugt werden keramische Substrate, die über eine sehr hohe mechanische Widerstandsfähigkeit und somit eine hohe Standzeit verfügen, verwendet. Dies ist erforderlich, da beim Einfärbevorgang im Druckprozess überschüssige Farbe mittels einer Rakel von den Stegen entfernt wird und diese und die Stegstrukturen dadurch erheblich mechanisch beansprucht sind. Zusätzlich entsteht durch die in den Druckfarben eingebrachten Pigmente eine starke mechanische Belastung der Druckform im Rakelspalt. Im Gegensatz zu Metall- oder Kunststoffoberflächen entsteht bei der Herstellung keramischer Substrate, z.B. durch die Verwendung von Chromoxyd mit einer Partikelgröße von ca. 2-30 µm, eine fein poröse und dadurch saugfähige Substratoberfläche. Dadurch wird die Haftung der Bebilderungsmaterialien auf der Substratstruktur zwar vorteilhaft verstärkt, jedoch können sich die Bebilderungsmaterialien oder auch die Druckfarben in diese Poren einlagern, wodurch sie schwer wieder entfernbar sind.
  • Bei den beschriebenen Verfahren kann es deshalb vorteilhaft sein, z.B. um die Ablösung der Bebilderungsmaterialien und/oder Druckfarben von Substraten aus Keramik aber auch Metall oder Kunststoff zu erleichtern, die Oberfläche der Vertiefungen oder auch nur der Bereiche der Vertiefungen, auf denen Bebilderungsstrukturen erzeugt werden sollen, mit einer dünnen Schutzschicht zu bedecken. Dazu können niedrig viskose, lösemittelbasierende Materialien mit einem definierten Feststoffgehalt (z.B. VC-Copolymere), der sich nach Lösemittelentzug an diese Oberflächen an- bzw. einlagert, in einer definierten Schichtstärke von ca. 1 - 3 µm ganzflächig aufgesprüht oder eingewalzt bzw. eingerakelt oder mit der Ink-Jet-Einrichtung aufgespritzt werden, wobei die Kapillarwirkung der Keramik diese Einbringung unterstützt. Durch den hohen Lösemittelentzug (ca. 60%) wird weder das Volumen der Vertiefungen noch die Haftung der Bebilderungsmaterialien auf dem Substrat dabei wesentlich verändert und die Schutzschicht verbleibt während des Druckauftrags in der Substratstruktur.
  • Im erfindungsgemäßen Verfahren wird die Ablösung der Bebilderungsstrukturen vom Substrat primär durch chemische Vorgänge und nicht durch physikalische oder mechanische Maßnahmen wie Erhitzung, Laserlöschen, Ultraschall oder Hochdruckwasser initiiert und wird physikalisch bzw. mechanisch lediglich unterstützt. Durch diese Maßnahme können vorteilhaft Bebilderungsmaterialien und Druckfarben wieder vollständig aus dem Substrat entfernt werden, auch wenn nach deren Entfernung mittels dafür geeigneter Lösemittel und mechanischer Reinigung noch Reste im Substrat verbleiben, da diese beim Ablösen der Schutzschicht mittels geeigneter Lösemittel zusammen mit dieser abgelöst werden.
  • Im erfindungsgemäßen Verfahren werden Abhängigkeit und Wechselwirkung zwischen Schutzschicht, Vorläufer bzw. Bebilderungsmaterialien und den mit ihnen verwendeten Lösemittelgruppen (z.B. Ketone, Alkohole, Benzine u.a.) und den Druckfarbensystemen (z.B. Alkohol/Wasser, UV-Farben u.a.) genutzt und vorteilhaft abgestimmt.
  • Die Vorläufer sind in ihrer Viskosität und ihren rheologischen Eigenschaften auf die Erfordernisse des erfindungsgemäßen Verfahrens und auf die Anwendung der Ink-Jet Technik abgestimmt und können auch Hilfsstoffe wie Initiatoren, Wachse und Netzmittel enthalten. Physikalisch durch Lösungsmittelentzug aushärtende Bebilderungsmaterialien lassen sich zumeist trotz dieser Zusätze in gängigen definierten Lösemitteln wieder lösen. Durch Polymerisation verfestigbaren Bebilderungsmatedalien wie UV-härtende Systeme hingegen können in ihrer Löslichkeit dahingehend beeinflusst werden, dass sie von normal gängigen Lösemitteln nicht mehr angegriffen werden und sich vor allem bei Substraten aus Keramik nur durch aggressive Lösemittel wie Methylenchlorid in Verbindung mit mechanischen Maßnahmen aus den Vertiefungen vollständig auslösen lassen.
  • Um im erfindungsgemäßen Verfahren trotzdem mit keramischen Substraten und gängigen, umweltfreundlichen Lösemitteln wie N-Methylpyrrolidon arbeiten zu können, lassen sich die Eigenschaften des keramischen Substrats und die oben erwähnte Abstimmung zwischen Schutzschicht, Vorläufer bzw. Bebilderungsmaterialien, Lösemittelgruppen und Druckfarbensystemen vorteilhaft kombinieren. Wird nämlich eine in N-Methylpyrrolidon lösliche Schutzschicht und anschließend ein durch Polymerisation verfestigbarer Vorläufer in das Substrat eingebracht, kann im Druckprozess z.B. mit alkoholbasierenden Druckfarben gedruckt werden. Nach Beendigung des Druckauftrags wird die Druckform gelöscht und z.B. mit N-Methylpyrrolidon getränkt. Dieses diffundiert durch die Poren unter das Bebilderungsmaterial, wo es die Schutzschicht löst und wodurch sich das damit per se nicht angreifbare Bebilderungsmaterial von dem Substrat löst und z.B. ultraschallunterstützt nahezu rückstandslose vom Substrat entfernt werden kann. Nach Ablösen aller beschriebenen Materialien wird der gereinigte Substratzylinder neu bebildert.
  • Zum Aufbringen verschiedener Medien wie Schutzschicht und Vorläufer ist es günstig, diese zur Vermeidung einer Prozessmedienvermischung in separaten Systemen aufzubringen, wobei jeweils ein oder mehrere Druck- bzw. Spritzköpfen verwendet werden können, die hintereinander parallel zum Substratzylinder auf einer Traverse in y-Richtung oder und/oder in x-Richtung auf mehreren parallelen. Traversen angebracht sind und sich in beide Laufrichtungen der Traversen bewegen können. Werden verschiedene oder gleiche Medien hintereinander punktgenau neben- oder übereinander gespritzt und ist dabei ein An- oder Aushärten der einzelnen Schichten erforderlich, muss das Aufbringen der Folgeschichten in dafür geeigneten, medienbedingt unterschiedlichen zeitlichen Abständen erfolgen. Sie können dazu wechselweise in verschiedener Laufrichtung oder, bei ausreichendem räumlichen Abstand der die unterschiedlichen Medien führenden Druck- bzw. Spritzköpfe, in gleicher Laufrichtung aufgebracht werden. Bevorzugt ist dieser räumliche Abstand entsprechend dem erforderlichen zeitlichen Abstand in y- und/oder x- Richtung durch variabel platzierbare Druck- bzw. Spritzköpfe und/oder Traversen gezielt einstellbar. Es ist aber auch möglich, bei jeder Walzenumdrehung nur ein Medium aufzutragen.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, der erfindungsgemäßen Tiefdruckformen und der erfindungsgemäßen Verwendung sind in den Unteransprüchen aufgeführt
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen stark schematisiert
    • Fig. 1 in perspektivischer Darstellung einen vergrößerten Ausschnitt aus einem keramischen Substrat für wiederbeschreibbare Tiefdruckformen, das Vertiefungen aufweist, die einheitlich tief sind, einheitliche Öffnungen aufweisen, und einen Raster in Form einer Matrixanordnung bilden,
    • Fig. 2 in Detailansicht den Querschnitt durch das Vertiefungsrasters eines keramischen Substrats mit unspezifischer Rauhigkeit der Stegoberflächen vor dem Polieren
    • Fig. 3 in Detailansicht den Querschnitt durch das Vertiefungsrasters eines keramischen Substrats mit spezifischer Rauhigkeit nach dem Polieren,
    • Fig. 4 in Aufsicht einen vergrößerten Ausschnitt aus dem in der Fig. 2 gezeigten Substrat,
    • Fig. 5 in Aufsicht einen vergrößerten Ausschnitt aus dem in der Fig. 3 gezeigten Substrat,
    • Fig. 6a bis 6b in Aufsicht einen vergrößerten und einen stark vergrößerten Ausschnitt aus einem keramischen Substrat ohne Vertiefungsraster und mit poröser Oberflächenstruktur,
    • Fig 7 Ink-Jet Einrichtung mit zwei Schreibköpfen, zwei UV-Lichtdioden und einem vorgeschalteten Abtastkopf,
    • Fig. 8 das in der Fig. 1 gezeigte Substrat mit binär flächenvariablen Bebilderungsstrukturen
    • Fig. 9 das Beispiel einer Reinigungsanlage,
    • Fig. 10a bis 10e in schematischer Querschnittsdarstellung verschiedene Stadien der erfindungsgemäßen Herstellung und Verwendung einer lösch- und wiederbebilderbaren binär flächenvariablen Tiefdruckform, wobei von einem Substrat ausgegangen wird, wie es in den Fig. 1 und 3 gezeigt ist.
    • Fig. 11a bis 11e in schematischer Querschnittsdarstellung verschiedene Stadien der erfindungsgemäßen Herstellung und Verwendung einer lösch- und wiederbebilderbaren tiefen- und binär flächenvariablen Tiefdruckform, wobei von einem Substrat ausgegangen wird, wie es in den Fig. 1 und 3 gezeigt ist.
    • Fig. 12 in schematisierter, stark vergrößerter Aufsicht einen Ausschnitt aus einem nichtkeramischen Substrat für wiederbeschreibbare Tiefdruckformen, das Vertiefungen aufweist, die einheitlich tief sind, einheitliche Öffnungen aufweisen, und einen Raster in Form einer Matrixanordnung bilden,
    • Fig. 13 in schematischer Darstellung eine Ausführungsform einer flächenvariablen Tiefdruckform, bei der die Vertiefungen des in der Fig. 12 gezeigten Substrats mit Stegstrukturen belegt sind,
    • Fig. 14 in schematischer Darstellung eine Ausführungsform einer flächenvariablen Tiefdruckform, welche dasselbe Muster wie die in der Fig. 13 aufweist, wobei sich jedoch anstelle der Stegstrukturen Näpfchen und anstelle der Näpfchen Stegstrukturen befinden,
    • Fig. 15a bis 15e in schematischer Querschnittsdarstellung verschiedene Stadien der Herstellung und Verwendung einer flächenvariablen Tiefdruckform,
    • Fig. 16a bis 16e in schematischer Querschnittsdarstellung verschiedene Stadien der Herstellung und Verwendung einer erfindungsgemäßen tiefenvariablen Tiefdruckform.
  • Die Figur 1 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus einem keramischen Substrat 1 mit einheitlich tiefen, annähernd identischen Vertiefungen 2 in Matrixanordnung und gleichmäßig hohen Stegen 3, das im erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt verwendet wird. Herstellungsbedingt wird durch die Laserablation ein Schmelzaufwurf erzeugt, der in Figur 2 dargestellt eine unspezifische Oberflächenrauhigkeit 4 auf der Keramikoberfläche bewirkt. Diese wird für die Verwendung des Substrats im erfindungsgemäßen Verfahren abpoliert, um wie in Figur 3 gezeigt gleichmäßig hohe Stege 3 mit einer definierten Rauhigkeit der Stegoberfläche mit einer nahezu 100%ige Rakelmesserauflage zu erhalten. Durch diese Maßnahme wird die in Figur 4 dargestellte charakteristische, herstellungsbedingte Wabenstruktur der keramischen Vertiefungsöffnungen annähernd zum Rundpunkt verändert, was in Figur 5 veranschaulicht wird. Durch die gleichmäßig hohen Stege 3 erhöht sich der prozentuale Steganteil, so dass ohne weitere Vergütung der Substratoberfläche die Standzeit weiter erhöht wird. Die herstellungsbedingt poröse und dadurch saugfähige Substratoberfläche 5 ist in Figur 6a und vergrößert in Figur 6b gezeigt.
  • Bei der Herstellung der Substrate können Linienzahl/cm, Rasterwinkel, Tiefe und Volumen der Vertiefungen sowie der prozentuale Steganteil bestimmt werden. Das Einbringen der Vor läufer wird vorteilhaft erleichtert, wenn die Stege 3 des Substrats möglichst schmal gehalten werden und zwischen etwa 15% und etwa 30% der Substratoberfläche bilden. Bevorzugt sind die Vertiefungen 2 im Substrat einheitlich tief und haben annähernd identische Abmessungen und sind die Stege 3 gleichmäßig hoch. Die Tiefe der Vertiefungen 2 kann größer oder gleich der Tiefe der tiefsten Näpfchen und die Vertiefungsöffnungen können größer oder gleich der Näpfchenöffnungen sein. Es ist vorteilhaft, wenn die Vertiefungen 2 im Substrat so positioniert werden, dass sie ein Raster mit Matrixanordnung bilden und besonders vorteilhaft, wenn sie darüber hinaus mit identischen Abmessungen erzeugt werden: Bevorzugt werden etwa 40 bis etwa 300 Linien/cm verwendet, es können aber auch kleinere und größere Linienzahlen verwendet werden. Es können zudem stochastisch verteilte Raster mit konstant großen Rasterpunkten und beliebigen Punktabständen oder Variationen dieser Raster oder andere Raster verwendet werden. Im Folgenden wird die Gesamtheit der gemäß einem Raster in einem Substrat ausgebildeten Vertiefungen auch Vertiefungsraster genannt.
  • Bei der in der Figur 7 gezeigten Ink-Jet Einrichtung bewegen sich ein oder mehrere, mit Medienversorgung und Steuerelektronik verbundenen, Druckköpfe 6 bzw. Spritzköpfe mit 1+x Druckköpfen 7 in beide Laufrichtungen 8 mit einem Abstand von 1-2 mm zum Substratzytinder 9 auf einer parallel zu diesem befestigten Traverse 10 (Y-Achse) und/oder, hintereinander bzw. versetzt, auf mehreren parallelen Traversen. Bei einer weiteren Version sind die Druck- bzw. Spritzköpfe feststehend über die ganze Breite des Substrats in y-Richtung ausgerichtet. Die X-Achse 11 ist durch die Drehung des Substratzylinders gegeben und die Tröpfchen werden zeilenweise aufgebracht, wobei die exakte Ansteuerung der Koordinaten auf dem Substratzylinder möglich ist. Das damit realisierbare punktgenaue Adressieren und Übereinanderspritzen der einzelnen Tröpfchen kann durch einen oder mehrere vorgeschaltete Abtastköpfe 12 optimiert werden. Die An- oder Aushärtung z.B. fotopolymerer Substanzen kann dem Stand der Technik entsprechend auch auf der Y-Achse unter Zuhilfenahme eines energiedosierbaren Lichtleiters und einer oder mehrerer UV-Dioden 13 punktgenau vorgenommen werden.
  • Bevorzugt wird als Vorläufer mindestens ein Material aus der Gruppe Polymerlösung wie z.B. flüssige durch Lösungsmittelentzug physikalisch abbindende Klebstoffe oder polymerisierbare Monomere, Präpolymere und Polymere wie z.B. UV-härtende Flüssigpolymere, chemisch abbindende Klebstoffe und ein- oder mehrkomponentige Reaktionsklebstoffe sowie deren chemischen Katalysatoren oder Initiatoren für die Polymerisation und entsprechend als verfestigtes Bebilderungsmaterial mindestens ein Material aus den Gruppen Kunststoffe, denen das Lösungsmittel entzogen wurde, gehärtete, polymerisierte Polymere wie strahlengehärtete Polymere, kaltgehärtete Ein-Komponenten-Systeme und ausreagierte Zwei-Komponenten-Systeme ausgewählt Neben den chemischen Katalysatoren oder Initiatoren und den UV-Strahlen können als solche auch andere elektromagnetische Strahlen, Sauerstoff bzw. Luft oder Sauerstoffentzug u.a. wirken. Um allgemeine Vorläufer Ink-Jet-gängig zu machen, ist zumeist die Beimischung von definierten Zusatzstoffen notwendig. Ein Vorläufer aus einem UV-härtenden Flüssigpolymer besteht dann z.B. zu ca. 80% aus vorpolymerisierten Acrylaten, Monomeren, Prepolymeren und Oligomeren und zu ca. 20% aus Fotoinitiatoren, Wachsen, Netzmittel und Hilfsstoffe. Wie bereits beschrieben, können solche Zusatzstoffe das Löseverhalten der Bebilderungsmaterialien erheblich beeinflussen.
  • Die Vorläufer können gemäß einem protokollierten digitalen Datenbestand punktgenau einschichtig oder mehrschichtig und bildmäßig in die Vertiefungen eingebracht werden, wobei die Verfestigung so gesteuert werden kann, dass sie maßgeblich erst stattfindet, wenn der Vorläufer in die Vertiefungen eingebracht ist. Dies wird bei Polymerlösungen durch angepasste Lösemitteln mit geeigneten Verdunstungszahlen und bei polymerisierbaren Monomeren und Polymeren z.B. durch Strahlenexposition nach dem Einbringen oder punktgenaues Übereinanderspritzen mit chemischen Katalysatoren bzw. Initiatoren erreicht. Die Tropfen werden aus dem Druckkopf gejettet und vermischen sich durch punktgenaues Übereinander spritzen.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der mindestens eine Vorläufer dergestalt bildmäßig in die wählbaren, verschiedenen Vertiefungsraster des Substrats eingebracht, dass entweder tiefenvariable oder flächenvariable oder tiefen- und flächenvariable und bevorzugt binär flächenvariable und tiefen- und binär flächenvariable Tiefdruckformen entstehen. Fig. 8 zeigt das in der Fig. 1 gezeigte Substrat 1 mit Vertiefungen 2 in Matrixanordnung und mit binär flächenvariablen Bebilderungsstrukturen 14, wobei Auflösung und Tropfenvolumen der Ink-Jet Einrichtung an das Vertiefungsraster angepasst und somit jede Vertiefung adressierbar wurde. Als Beispiel entspricht eine Druckerauflösung von 386 dpi einer Substratlinienweite von 152 Linien/cm. Die Bildauflösung erfolgte frequenzmoduliert, z.B. mittels Error-Diffusion. Es können im erfindungsgemäßen Verfahren aber sowohl die im Tiefdruck verwendeten Rastertypen, z.B. tiefen- oder amplitudenmodulierte Raster, als auch die digitalen Rastertypen der Ink-Jet Einrichtung, z.B. Dither-Matrix oder Error-Diffusion oder Variationen und Mischungen beider oder andere Raster als Bebilderungsraster angewandt werden. Zusätzlich ist es für alle herstellbaren Tiefdruckformen möglich, verschiedene, auch stochastisch verteilte, Vertiefungsraster zu wählen. Dabei kann z.B. die Linienzahl pro cm des Bebilderungsrasters größer, gleich oder kleiner der Linienzahl des Vertiefungsrasters und das Volumen der variabel oder einheitlich großen Vorläufertropfen größer, gleich oder kleiner dem Volumen der einzelnen Vertiefungen sein.
  • Es ist vorteilhaft, beim Drucken mit den Tiefdruckformen, auch aus Umweltschutzgründen Druckfarben einzusetzen, die als Lösemittel im Wesentlichen Wasser oder Wasser/Alkoholgemische enthalten. Bei der Verwendung solcher Druckfarben erweitert sich die Palette der organischen Materialien beträchtlich, die erfindungsgemäß als Bebilderungsmaterialien und für die Schutzschicht eingesetzt werden können, da für diese Materialien verwendet werden können, die bevorzugt in Lösemitteln für organische Substanzen wie Kohlenwasserstoffen, insbesondere Fluorkohlenwasserstoffen, Tetrahydrofuran, Dimethylformamid und N-Methylpyrrolidon löslich sind. Es können aber auch andere, verfahrensgemäß auf diese Materialien abgestimmte Druckfarbensysteme mit verschiedenen, leichter flüchtigen Lösemitteln oder ohne Lösemittel eingesetzt werden.
  • Nach dem Druckprozess wird die Tiefdruckform von den Druckfarben gereinigt und anschließend gelöscht Auf dem Substrat verbliebene Druckfarbenreste werden bei diesem Löschvorgang mit der Schutzschicht und dem Bebilderungsmaterial entfernt Bevorzugt werden zum Löschen der erfindungsgemäß hergestellten Tiefdruckformen wie in Fig. 9 gezeigt geschlossene Reinigungsanlagen verwendet, in denen Tiefdruckformen 15 unter Verwendung von Lösemittel 16, wie z.B. N-Methylpyrrolidon, ultraschallunterstützt 17 von Bebilderungsmaterial und Schutzschicht befreit werden. Vorteilhaft lässt sich dabei die poröse Substratoberfläche der Keramik in Verbindung mit der Schutzschicht und deren Löslichkeit ausnutzen, da das Lösemittel durch Diffusion die Schutzschicht aus- und ablöst und so für eine nahezu rückstandslose Ablösung von Schutzschicht, Bebilderungsmaterial und Druckfarbe sorgt. In der zweiten Reinigungszelle 18 werden in einem Wasserbad 19 die restlichen Schmutzpartikel entfernt und verdampfende Lösungsmittel einer Rückgewinnung 20 zugeführt, wonach man wieder das in der Figur 1 gezeigt Substrat 1 erhält, das dann wieder bebildert werden kann. Die erfindungsgemäß genannte Schutzschicht muss vor jeder Bebilderung erneuert werden.
  • Die Herstellung einer bevorzugten, binär flächenvariablen lösch- und wiederbebilderbaren Tiefdruckform mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und die Verwendung der dabei hergestellten Tiefdruckform soll anhand der Fig. 10a bis 10e beschrieben werden. Ausgegangen wird von einem in der Fig. 1 gezeigten Substrat 1 mit einheitlich tiefen, annähernd identischen Vertiefungen 2 in Matrixanordnung und mit gleichmäßig hohen Stegen 3. Die Rasterlinienweite ist bevorzugt etwa 60 - 300 Linien/cm.
  • Die Fig. 10a zeigt einen Querschnitt durch das in der Fig. 1 gezeigte Substrat 1. In die Vertiefungen 2 wird zuerst eine nicht abgebildete Schutzschicht in Form einer Polymerlösung eingebracht. In die Vertiefungen 2 wird dann ein Vorläufer mittels der Ink-Jet Technik bevorzugt entsprechend einem protokollierten digitalen Datenbestand in einer oder mehreren Schichten bildmäßig eingebracht und zu Stegstruktur 21 verfestigt Es wird ein Beispiel einer binärflächenvariablen Tiefdruckform gebildet, wobei die Vertiefungen entweder ganz mit Stegstruktur 21 befüllt oder gar nicht befüllt werden, wodurch die Näpfchen 14 den Vertiefungen mit annähernd identischen Abmessungen entsprechen und in Tiefe und Größe der Näpfchenöffnung nicht variieren. Die Näpfchen 14 haben also alle das gleiche Volumen und die Tonwerte entstehen allein durch die Verteilung dieser Näpfchen 14 im Substrat. Das Bebilderungsmaterial muss sich nach Gebrauch entfernen lassen, eine hohe mechanische Wider standsfähigkeit aufweisen und darf von den verwendeten Druckfarbensystemen nicht angegriffen werden. Als Vorläufer kommen polymerisierbare Monomere, Präpolymere und sowie deren chemischen Katalysatoren oder Initiatoren in Frage, die nach der Verfestigung in Wasser bzw. Wasser/Alkoholgemischen nicht löslich sind.
  • Die in der Fig. 10b gezeigte Struktur wird mit Druckfarben 22 aufgefüllt, die z.B. als Lösemittel Wasser bzw. Wasser/Alkoholgemische enthalten, die überstehende Druckfarbe wird mit einer Rakel abgestreift gemäß Fig. 10c, dann wird die Tiefdruckform mit dem Druckträger, z.B einer Papierbahn in Kontakt gebracht
  • Aus der dann vorliegenden, in der Fig. 10d gezeigten, nur noch Farbreste aufweisenden Struktur, die praktisch der in der Fig. 10b gezeigten entspricht, wird anschließend - gegebenenfalls nach Reinigung mit dem Lösemittel für die Druckfarben - das Bebilderungsmaterial durch An-, Ab-, oder Auflösen mit das Bebilderungsmaterial lösende Lösemittel oder Lösemittelgemischen, und/oder mit einer Chemikalie entfernt, mit der das Bebilderungsmaterial reagiert, oder das Bebilderungsmaterial wird durch Auflösen der Schutzschicht von dem Substrat abgelöst. Diese Vorgänge können durch mechanische Mittel, beispielsweise durch Bürsten oder den Einsatz eines Ultraschallgerätes unterstützt werden. Übrig bleibt die in der Fig. 10e gezeigte Form, welche mit der in der Fig. 10a gezeigten identisch ist. Sie kann also neu mit Vorläufer bebildert werden.
  • Das Verfahren lässt sich auch dazu verwenden, besonders vorteilhafte tiefenvariable- und binär flächenvariable Tiefdruckformen zu erzeugen, die gelöscht und wieder bebildert werden können. Dabei wird die Tiefe binär flächenvariabler Näpfchen durch entsprechende Rasterung zusätzlich variiert, wodurch tiefen- und binär flächenvariable Näpfchen mit unterschiedlichen Volumina entstehen und in Abhängigkeit zur Anzahl der gewählten Tiefen ein größerer Tonwertumfang erzielt werden kann. Sie wird anhand der Figur 11a-11e beschrieben. Ausgegangen wird wieder von einem in der Fig. 1 gezeigten Substrat 1 mit einheitlich tiefen, annähernd identischen Vertiefungen 2 in Matrixanordnung und mit gleichmäßig hohen Stegen 3. Die Rasterlinienweite ist bevorzugt etwa 60 - 300 Linien/cm.
  • Die Fig. 11 a zeigt einen Querschnitt durch das in der Fig. 1 gezeigte Substrat 1. In die Vertiefungen 2 wird zuerst eine nicht abgebildete Schutzschicht in Form einer Polymerlösung eingebracht. In die Vertiefungen 2 wird dann ein Vorläufer mittels der Ink-Jet Technik bevorzugt entsprechend einem protokollierten digitalen Datenbestand tiefen- und binär-flächenvariabel bildmäßig in einer oder mehreren Schichten eingebracht und zu Bebilderungsmaterial verfestigt. Zusätzlich zu den Stegstrukturen 21 wird die Tiefe der binär-flächenvariabel verteilten Näpfchen mittels Bebilderungsstrukturen 23 unterschiedlicher Höhe variiert, wodurch zum einen wieder Näpfchen 14 entstehen, die den Vertiefungen mit annähernd identischen Abmessungen entsprechen und in Tiefe und Größe der Näpfchenöffnung nicht variieren, und zusätzlich Näpfchen 24 entstehen, deren Tiefe unterschiedlich ist. Das Bebilderungsmaterial besitzt dieselben Eigenschaften wie das der Fig. 10b - 10d und wird aus denselben Vorläufern gebildet.
  • Die in der Fig. 11b gezeigte Struktur wird mit Druckfarben 22 aufgefüllt, die z.B. als Lösemittel Wasser bzw. Wasser/Alkoholgemische enthalten, die überstehende Druckfarbe wird mit einer Rakel abgestreift gemäß Fig. 11c, dann wird die Tiefdruckform mit dem Druckträger, z.B einer Papierbahn in Kontakt gebracht.
  • Aus der dann vorliegenden, in der Fig. 11d gezeigten, nur noch Farbreste aufweisenden Struktur, die praktisch der in der Fig. 11b gezeigten entspricht, wird anschließend mit demselben Verfahren wie anhand der Fig. 10d geschildert gelöscht Übrig bleibt die in der Fig. 11e gezeigte Form, welche mit der in der Fig. 11a gezeigten identisch ist Sie kann also neu mit Vorläufer bebildert werden.
  • Das Verfahren lässt sich auch dazu verwenden, flächenvariable Tiefdruckformen zu erzeugen, die gelöscht und wieder bebildert werden können. Dabei wird die Größe der Näpfchenöffnungen variiert, während die Tiefe der Näpfchen gleich bleibt. Sie werden anhand der Figuren 15a -15e sowie 13 und 14 beschrieben.
  • Die Herstellung einer Tiefdruckform, wie sie in der Fig. 13 gezeigt ist, und ihre Verwendung soll anhand der Fig. 15a bis 15e erläutert werden. Als Basis für die flächenvariable Tiefdruckform kann das in der Fig. 12 gezeigte Substrat 25 mit einheitlich tiefen, annähernd identischen Vertiefungen 2 in Matrixanordnung und mit gleichmäßig hohen Stegen 3 dienen, das ein nicht-keramisches Substrat darstellt. Die Rasterlinienweite ist bevorzugt etwa 60 - 300 Linien/cm.
  • Die Fig. 15a zeigt einen Querschnitt durch das in der Fig. 12 gezeigte Substrat 25. In die Vertiefungen 2 wird ein Vorläufer mittels der Ink-Jet Technik bevorzugt entsprechend einem protokollierten digitalen Datenbestand bildmäßig in einer oder mehreren Schichten eingebracht und zu Stegstruktur 21 verfestigt. Es wird ein Beispiel einer flächenvariablen Tiefdruckform gebildet, wobei die Vertiefungen so mit Stegstruktur 21 befüllt werden, dass Näpfchen 26 mit unterschiedlicher Größe der Näpfchenöffnung bei gleicher Tiefe entstehen, wodurch das Volumen der Näpfchen 26 variiert und unterschiedliche Tonwerte erzeugt werden können. Das Bebilderungsmaterial besitzt dieselben Eigenschaften wie das der Fig. 10b - 10d und wird aus denselben Vorläufern gebildet.
  • Die in der Fig. 15b gezeigte Struktur wird mit Druckfarben 22 aufgefüllt, die z.B. als Lösemittel Wasser bzw. Wasser/Alkoholgemische enthalten, die überstehende Druckfarbe wird mit einer Rakel abgestreift gemäß Fig. 15c, dann wird die Tiefdruckform mit dem Druckträger, z.B einer Papierbahn in Kontakt gebracht.
  • Aus der dann vorliegenden, in der Fig. 15d gezeigten, nur noch Farbreste aufweisenden Struktur, die praktisch der in der Fig. 15b gezeigten entspricht, wird anschließend mit demselben Verfahren wie anhand-der Fig. 10d geschildert gelöscht, wobei keine Schutzschicht entfernt werden muss. Übrig bleibt die in der Fig. 15e gezeigte Form, welche mit der in der Fig. 15a gezeigten identisch ist. Sie kann also neu mit Vorläufer bebildert werden.
  • Die Figur 13 gibt die Fig. 15b bzw.15d in Aufsicht wieder. Die Vertiefungen der flächenvariablen Tiefdruckform sind so mit Stegstruktur 21 bildmäßig befüllt, dass Näpfchen 26 mit unterschiedlicher Größe der Näpfchenöffnung bei gleicher Tiefe entstehen, wodurch das Volumen der Näpfchen 26 variiert und unterschiedliche Tonwerte erzeugt werden können.
  • Die in der Fig. 14 gezeigte Tiefdruckform zeigt dasselbe Muster wie die Fig. 13, jedoch befinden sich an den Stellen in der Fig. 14 Näpfchen 26, an denen sich in der Fig. 13 Stegstrukturen 21 befinden und umgekehrt, d. h. die Stegstrukturen in den Fig. 13 und 14 sind insofern komplementär zueinander, als sie zusammengenommen das Vertiefungsraster der Fig. 12 vollständig füllen. Die in der Fig. 14 gezeigte Tiefdruckform kann erzeugt werden, indem der Vorläufer direkt bildmäßig in die Vertiefungen eingebracht und so die Tiefdruckform mit bildgebenden Näpfchen hergestellt wird. Alternativ dazu lässt sich die in der Figur 13 gezeigte Tiefdruckform mit dem zweistufigen Umkehrverfahren in die in der Figur 14 gezeigten umwandeln.
  • Dazu werden die Vertiefungen 2 mit Stegstrukturen 21 zunächst so belegt, dass die Bereiche der Vertiefungen im Substrat, die in der herzustellenden Tiefdruckform bildgebende Näpfchen bilden, mit Stegstrukturen 21 belegt sind und eine eventuelle Schutzschicht dabei nicht angegriffen wird. Wird in die dann noch unbefüllten Bereiche der Vertiefungen im Zeitlichen - durch die Verfestigungszeit des zuerst eingebrachten Materials bestimmten - Abstand ein zweiter Vorläufer eingebracht, welcher beim Einbringen und Verfestigen das zuerst eingebrachte Bebilderungsmaterial und die eventuelle Schutzschicht nicht angreift - also an-, ab- oder auflöst - und wird das zuerst eingebrachte Bebilderungsmaterial dann z.B. durch geeignete Lösemittel entfernt, ohne das zweite Bebilderungsmaterial und die eventuelle Schutzschicht anzugreifen, dann entsteht die in der Fig. 14 gezeigte Tiefdruckform mit Stegstrukturen 21 bildgebenden Näpfchen 26. Auch binär-flächenvariable Tiefdruckformen können mit diesem Umkehrverfahren hergestellt werden.
  • Das zweite Bebilderungsmaterial kann beispielsweise unter den Materialien ausgewählt wer den, die auch als zuerst eingebrachtes Bebilderungsmaterial Verwendung finden, sofern gewährleistet ist, dass das zuerst eingebrachte Bebilderungsmaterial beim Aufbringen des zweiten nicht angegriffen wird und dieses beim An- oder Ablösen des zuerst eingebrachten nicht angegriffen wird.
  • Das Verfahren lässt sich auch dazu verwenden, tiefenvariable Tiefdruckformen zu erzeugen, die gelöscht und wieder bebildert werden können und bei denen nur durch unterschiedliche Näpfchentiefen und nicht zusätzlich durch die Verteilung der Näpfchen Tonwerte erzeugt werden. Sie wird anhand der Figur 16a -16e beschrieben. Ausgegangen wird wieder von einem in der Fig. 1 gezeigten Substrat 1 mit einheitlich tiefen, annähernd identischen Vertiefungen 2 in Matrixanordnung und mit gleichmäßig hohen Stegen 3. Die Rasterlinienweite ist bevorzugt etwa 60 - 300 Linien/cm.
  • Die Fig. 16a zeigt einen Querschnitt durch das in der Fig. 1 gezeigte Substrat 1. In die Vertiefungen 2 wird zuerst eine nicht abgebildete Schutzschicht in Form einer Polymerlösung eingebracht. In die Vertiefungen 2 wird dann ein Vorläufer mittels der Ink-Jet Technik bevorzugt entsprechend einem protokollierten digitalen Datenbestand tiefenvariabel bildmäßig in einer oder mehreren Schichten eingebracht und zu Bebilderungsmaterial verfestigt. Es wird ein Beispiel einer flächenvariablen Tiefdruckform gebildet, wobei die Vertiefungen so mit Bebilderungsstrukturen 27 befüllt werden, dass Näpfchen 28 mit unterschiedlicher Tiefe bei gleicher Größe der Näpfchenöffnung entstehen, wodurch das Volumen der Näpfchen 28 variiert und unterschiedliche Tonwerte erzeugt werden können. Das Bebilderungsmaterial besitzt dieselben Eigenschaften wie das der Fig. 10b -10d und wird aus denselben Vorläufern gebildet.
  • Die in der Fig. 16b gezeigte Struktur wird mit Druckfarben 22 aufgefüllt, die z.B. als Lösemittel Wasser bzw. Wasser/Alkoholgemische enthalten, die überstehende Druckfarbe wird mit einer Rakel abgestreift gemäß Fig. 16c, dann wird die Tiefdruckform mit dem Druckträger, z.B einer Papierbahn in Kontakt gebracht
  • Aus der dann vorliegenden, in der Fig. 16d gezeigten, nur noch Farbreste aufweisenden Struktur, die praktisch der in der Fig. 16b gezeigten entspricht, wird anschließend mit demselben Verfahren wie anhand der Fig. 10d geschildert gelöscht. Übrig bleibt die in der Fig. 16e gezeigte Form, welche mit der in der Fig. 16a gezeigten identisch ist. Sie kann also neu mit Vorläufer bebildert werden.
  • Im folgenden wird das Verfahren und die Verwendung anhand von vier speziellen Beispielen noch detaillierter erläutert.
    • Beispiel 1:
  • Auf ein Substrat (s.-Fig.-10a) wird ganzflächig eine Lösung von Polyvinylchlorid in Tetrahydrofuran aufgebracht. Nach dem Verdunsten des Tetrahydrofurans bleibt eine Schutzschicht aus Polyvinylchlorid übrig. In die Vertiefungen des damit beschichteten Substrats wird ein Vorläufer, welcher aus einem Zwei-Komponenten-Kleber mit einer Kleberkomponente auf Alpha-Cyanacrylsäureesterbasis und einer Binderkomponente besteht, mittels einer Ink-Jet Einrichtung, wie anhand der Fig. 7 beschrieben, bildmäßig eingebracht, wobei nacheinander zuerst die Füllstoffkomponente des Klebers und dann die Binderkomponente punktgenau übereinander gesetzt gespritzt und schichtweise Stegstrukturen erzeugt werden. Nach dem reaktiven Aushärten des Klebers, was etwa drei Minuten dauert, liegt das Bebilderungsmaterial vor (s. Fig. 10b), das eine Shore-Härte von etwa D87 aufweist und die Näpfchen der Tiefdruckform einrahmt. Das aufgebrachte Bebilderungsmaterial wird von einer Druckfarbe, die als Lösemittel ein Wasser/Alkohol-Gemisch oder keine Lösemittel (UV-härtende Druckfarben) enthält, nicht beachtlich angegriffen. Nach dem Druckprozess (s. Fig. 10d) wird das Bebilderungsmaterial und die Schutzschicht mit N-Methylpyrrolidon abgelöst (s. Fig. 10e).
  • Alternativ kann die Polyvinylchloridlösung auch selektiv, d.h. nur auf den Substratbereichen aufgebracht werden, die anschließend mit dem Vorläufer belegt werden. In diesem Fall wird die Polyvinylchloridlösung mit der Ink-Jet Einrichtung aus einem Spritzkopf, welcher dem Spritzkopf für die Binderkomponente vorgeschaltet ist, punktgenau und zeitlich vor den Komponenten des Klebers aufgebracht
    • Beispiel 2:
  • Auf das in der Fig. 1 gezeigte Substrat wird ganzflächig eine Lösung von Polyvinylchlorid in Tetrahydrofuran aufgebracht, aus der eine Schutzschicht aus Polyvinylchlorid gebildet wird. In die Vertiefungen wird dann als erster Vorläufer eine Lösung von Nitrocellulose in Ethanol mittels einer Ink-Jet Einrichtung, wie anhand der Fig. 7 beschrieben, durch punktgenaues Übereinanderspritzen mehrerer Tröpfchen, die dazwischen an- oder ausgehärtet werden, eingebracht, wobei die Vertiefungen mit Stegstrukturen zunächst so belegt werden, dass die Bereiche der Vertiefungen im Substrat, die in der herzustellenden Tiefdruckform bildgebende Näpfchen bilden, mit Stegstrukturen belegt sind. Die nicht mit dem ersten Bebilderungsmaterial belegten Bereiche der Vertiefungen werden anschließend im zeitlichen - durch die Verfestigungszeit des zuerst eingebrachten Materials bestimmten - Abstand mit einem zweiten Bebilderungsmaterial bzw. seinem Vorläufer mittels einer Ink-Jet Einrichtung, wie anhand der Fig. 7 beschrieben, befüllt. Als Vorläufer des zweiten Bebilderungsmaterials kann der im Beispiel 1 eingesetzte Zwei-Komponenten-Kleber wie dort beschrieben oder ein UV-härtendes Flüssigpolymer eingesetzt werden. Nach dem Ablösen der Nitrocellulose mit Ethanol liegt die herzustellende Tiefdruckform mit bildgebenden, Näpfchen entsprechend den Tonwerten der Druckvorlage vor. Die Tiefdruckform wird wie im Beispiel 1 beschrieben weiterverwendet und gelöscht.
  • Alternativ, und für jedes Umkehrverfahren gültig, kann dabei das zweite Bebilderungsmaterial eingestrichen, dann angehärtet, z.B. bei Verwendung von UV-härtenden Flüssigpolymeren mittels UV-Strahlen, und dann das Substrat abgerakelt werden, wodurch das durch das Einstreichen im Übermaß aufgetragene und auf den Stegen abgelagerte Material vollständig entfernt und die Stegflächen des Bebilderungsmaterials mit den Oberflächen der Stege in einer Ebene liegen.
    • Beispiel 3:
  • Auf das in der Fig. 1 gezeigte Substrat wird ganzflächig eine Lösung von Vinylchlorid-Copolymer in N-Methylpyrrolidon aufgebracht, aus der nach dem Verdunsten des N-Methylpyrrolidon eine Schutzschicht aus Vinylchlorid-Copolymer gebildet wird. In die Vertiefungen wird dann als erster Vorläufer eine Lösung von einem Alkydharz in Aceton, der sehr schnell aushärtet, mittels einer Ink-Jet Einrichtung wie in Beispiel 2 beschreiben zur Ausbildung der in Beispiel 2 beschriebenen Stegstrukturen eingebracht, wobei zusätzlich Vorläufer gezielt auf die Oberflächen der Stege gespritzt wird. Die nicht mit dem ersten Bebilderungsmaterial belegten Bereiche werden dann wie in Beispiel 2 beschrieben mit einem zweiten Bebilderungsmaterial bzw. seinem Vorläufer befüllt, der aus den gleichen Materialien bestehen kann, die auch in Beispiel 2 aufgeführt sind. Beim Ablösen des Alkydharzes mit Aceton oder Alkohol wird auch die auf den Stegen gebildete Schicht und mit ihr das darauf eventuell abgelagerte zweite Bebilderungsmaterial abgelöst. Danach liegt die herzustellende Tiefdruckform mit bildgebenden Näpfchen entsprechend den Tonwerten der Druckvorlage vor. Die Tiefdruckform wird wie im Beispiel 1 beschrieben weiterverwendet und gelöscht.
    • Beispiel 4:
  • Auf das in der Fig. 1 gezeigte Substrat wird ganzflächig eine Lösung von Vinylchlorid-Copolymer in N-Methylpyrrolidon aufgebracht, aus der eine Schutzschicht aus Vinylchlorid-Copolymer gebildet wird. Vor dem Bebilderungsvorgang werden die Oberflächen der Stege dann mit einer hoch viskosen Hilfsschutzschicht aus einer weichmacherbasierenden Aluminiumpaste dünnschichtig mittels einer elastischen Farbauftragswalze durch Aufwalzen bedeckt. In die Vertiefungen wird dann als erster Vorläufer eine Lösung von einem Alkydharz in Aceton mittels einer Ink-Jet Einrichtung wie in Beispiel 2 beschreiben zur Ausbildung der in Beispiel 2 beschriebenen Stegstrukturen eingebracht. Die nicht mit dem ersten Bebilderungsmaterial belegten Bereiche werden dann wie in Beispiel 2 beschrieben mit einem zweiten Bebilderungsmaterial bzw. seinem Vorläufer befüllt, der aus den gleichen Materialien bestehen kann, die auch in Beispiel 2 aufgeführt sind. Beim Ablösen des Alkydharzes mit Aceton oder Alkohol wird auch die auf den Stegen gebildete, ebenfalls alkohollösliche Hilfsschutzschicht aus Aluminiumpaste und mit ihr das darauf eventuell abgelagerte erste und/oder zweite Bebilderungsmaterial abgelöst Danach liegt die herzustellende Tiefdruckform mit bildgebenden Näpfchen entsprechend den Tonwerten der Druckvorlage vor. Die Tiefdruckform wird wie im Beispiel 1 beschrieben weiterverwendet und gelöscht.
  • Alle mit dem beschriebenen Verfahren hergestellten Tiefdruckformen können sowohl für den direkten als auch den indirekten Tiefdruck verwendet werden. Nach dem heutigen Stand der Technik ist der Austausch der Druckformen zwischen den Druckaufträgen weitgehend automatisiert, weshalb das Bebildern und Löschen der hergestellten Tiefdruckformen vorteilhaft in der Druckmaschine oder außerhalb dieser in einer separaten Vorrichtung erfolgen kann. Sowohl beim Bebildem als auch beim Löschen der Tiefdruckformen können die zu bearbeitenden Bereiche der Substratoberfläche zur Erleichterung des Materialauftrags und der Materialentfernung selektiv erhitzt und dabei entstehende Dämpfe abgesaugt werden. Beim Löschvorgang kann zudem zusätzlich das jeweilige Lösemittel erwärmt werden, um das Lösen der verschiedenen Materialien vom Substrat zu unterstützen. Die beim Löschvorgang bevorzugte geschlossene Reinigungsanlage kann sich außerhalb der Druckmaschine befinden oder besonders vorteilhaft in die Druckmaschine integriert werden, indem z.B. das Farbauftragssystem auf ein geschlossenes System erweitert wird, mit dem dann z.B statt der Farbe die jeweiligen Lösemittel an die Tiefdruckform angetragen und die verschiedenen Materialien unter stützt durch eine integrierte Ultraschallvorrichtung abgelöst werden.

Claims (13)

  1. Verfahren zum Herstellen von Tiefdruckformen, bei dem ein mit einem Raster von ausreichend tiefen Vertiefungen versehenes Substrat bereitgestellt wird und in den Vertiefungen zur Ausbildung eines Rasters von Näpfchen, die auf die Tonwerte der Druckvorlage abgestimmt sind, Strukturen aus mindestens einem wiederentfernbaren Bebilderungsmaterial erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Vorläufer des Bebilderungsmaterials, Vorläufer der definiert ist als eine flüssige, niedrig viskose und nicht pigmentierte Substanz, die unter Verwendung der Ink-Jet Technik in die Vertiefungen eingebracht werden kann und die vor dem Einbringen nicht in ihrem Aggregatzustand verändert werden muss, bildmäßig in die Vertiefungen mittels einer Ink-Jet-Einrichtung eingebracht und dann zu Bebilderungsmaterial verfestigt wird, und, dass als Vorläufer ein physikalisch durch Lösungsmittelentzug und/oder ein chemisch durch Polymerisation zu Bebilderungsmaterial verfestigbares Material verwendet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Vorläufer mindestens ein organisches Material, insbesondere ein Material aus der Gruppe der Polymerlösungen, wie z. B. flüssige, durch Lösungsmittelentzug physikalisch abbindende Klebstoffe oder polymerisierbare Monomere, Präolymere und Polymere wie z. B. UV-härtende Flüssigpolymere, chemisch abbindende Klebstoffe und ein- oder mehrkomponentige Reaktionsklebstoffe sowie deren chemische Katalysatoren oder Initiatoren für die Polymerisation, enthält.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass mindestens ein Teil der Vertiefungen mit dem Vorläufer des Bebilderungsmaterials so befüllt wird, dass tiefenvariable, flächenvariable, insbesondere binär flächenvariable oder tiefen- und flächenvariable Tiefdruckformen mit Näpfchen entsprechend den Tonwerten der Druckvorlage gebildet werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Bebilderungsstrukturen ein- oder mehrschichtig sind.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die einzelnen Schichten aus nebeneinander- und gegebenenfalls übereinander gesetzten Spritzpunkten zusammengesetzt werden.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass mindesten ein Teil der Vertiefungen mit dem mindestens einen Vorläufer bis zu festgelegten Höhen aber nicht vollständig gefüllt werden und dann die Vertiefungen bis zu ihrem oberen Rand mit Stegstrukturen belegt werden, wobei das Füllen und Belegen in der Weise erfolgt, dass die entstehenden Näpfchen den Tonwert der Druckvorlage entsprechen.
  7. Verfahren zum Herstellen von Tiefdruckformen, bei dem ein mit einem Raster von ausreichend tiefen Vertiefungen versehenes Substrat bereitgestellt wird und in den Vertiefungen zur Ausbildung eines Rasters von Näpfchen, die auf die Tonwerte der Druckvorlage abgestimmt sind, Strukturen aus mindestens einem wiederentfernbaren Bebilderungsmaterial erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Vorläufer des Bebilderungsmaterials, Vorläufer der definiert ist als eine flüssige, niedrig viskose und nicht pigmentierte Substanz, die unter Verwendung der Ink-Jet Technik in die Vertiefungen eingebracht werden kann und die vor dem Einbringen nicht in ihrem Aggregatzustand verändert werden muss, bildmäßig in die Vertiefungen mittels einer Ink-Jet-Einrichtung eingebracht und dann zu Bebilderungsmaterial verfestigt wird, dass die Vertiefungen mit Bebilderungsstrukturen aus Bebilderungsmaterial so teilweise belegt werden, dass zunächst die Bereiche der Vertiefungen im Substrat, die in der herzustellenden Tiefdruckform ein Raster aus Näpfchen gemäss den Tonwerten der Druckvorlage bilden, mit Bebilderungsmaterial belegt sind, dass die noch unbefüllten Bereiche der Vertiefungen mit einem zweiten Bebilderungsmaterial gefüllt werden, welches bzw. sein(e) Vorläufer das zuerst aufgebrachte Bebilderungsmaterial nicht angreift (angreifen), und dass das zuerst aufgebrachte Bebilderungsmaterial dann entfernt wird, ohne das zweite Bebilderungsmaterial wesentlich anzugreifen, wodurch die herzustellende Tiefdruckform mit einem Raster von Näpfchen entsprechend den Tonwerten der Druckvorlage gebildet wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das zuerst aufgebrachte Bebilderungsmaterial physikalisch durch Auflösen oder chemisch entfernt wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass vor der Einbringung des Vorläufers mindestens eine Schutzschicht, welche die Porosität des Substrats verschließt, aufgebracht wird, die in einem geeigneten Lösungsmittel löslich ist da das Lösungsmittel durch Diffusion die Schutzschicht aus- und ablöst und so für nahezu rückstandslose Ablösung von Schutzschicht, Bebilderungsmaterial und Druckfarbe sorgt.
  10. Verfahren nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Schutzschicht aus einem Material aufgebracht wird, das von den bei der Bebilderung der Tiefdruckform beteiligten Materialien und den verwendeten Druckfarben nicht wesentlich angegriffen wird.
  11. Tiefdruckform, hergestellt nach einem Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 10, aus einem Substrat (1) mit einem Raster von ausreichend tiefen Vertiefungen (2) und einem in den Vertiefungen aufgebrachten auf die Tonwerte der Druckvorlage abgestimmten Raster von Strukturen aus einem entfernbaren Bebilderungsmaterial.
  12. Tiefdruckform nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Substrat (1) aus Keramik besteht.
  13. Verwendung einer Tiefdruckform nach Anspruch 11 oder 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass sie mit einer Druckfarbe (8) versehen wird, welche das Bebilderungsmaterial in der fertigen Tiefdruckform und die Schutzschicht nicht angreift, dass gedruckt wird, dass nach Abschluss des Druckprozesses das Bebilderungsmaterial, das Material der Schutzschicht, und eventuell auf diesen Materialien verbliebene Druckfarbenreste chemisch entfernt werden.
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