EP3789200B1 - Verfahren zum beschichten und prägen in einer druckmaschine - Google Patents

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EP3789200B1
EP3789200B1 EP19195536.8A EP19195536A EP3789200B1 EP 3789200 B1 EP3789200 B1 EP 3789200B1 EP 19195536 A EP19195536 A EP 19195536A EP 3789200 B1 EP3789200 B1 EP 3789200B1
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fluid
printing
embossing
coated
printing material
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Martin Schmitt-Lewen
Thomas Steigleder
Mark Faßl
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Heidelberger Druckmaschinen AG
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Heidelberger Druckmaschinen AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F19/00—Apparatus or machines for carrying out printing operations combined with other operations
    • B41F19/02—Apparatus or machines for carrying out printing operations combined with other operations with embossing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F19/00—Apparatus or machines for carrying out printing operations combined with other operations
    • B41F19/02—Apparatus or machines for carrying out printing operations combined with other operations with embossing
    • B41F19/06—Printing and embossing between a negative and a positive forme after inking and wiping the negative forme; Printing from an ink band treated with colour or "gold"
    • B41F19/062—Presses of the rotary type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F23/00—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing
    • B41F23/04—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing by heat drying, by cooling, by applying powders
    • B41F23/044—Drying sheets, e.g. between two printing stations
    • B41F23/045—Drying sheets, e.g. between two printing stations by radiation
    • B41F23/0453—Drying sheets, e.g. between two printing stations by radiation by ultraviolet dryers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F23/00—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing
    • B41F23/08—Print finishing devices, e.g. for glossing prints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M1/00—Inking and printing with a printer's forme
    • B41M1/24—Inking and printing with a printer's forme combined with embossing

Definitions

  • the present invention relates to a method for coating and embossing in a printing machine, wherein in a first step a printing material is coated with a first fluid, in a second step a relief is embossed in the first fluid on the printing material by means of an embossing form and in a third step the first fluid is polymerized on the printing substrate by UV radiation in order to harden the relief.
  • EP 2 216 174 A2 describes a process in which the substrate is coated with a UV varnish in a first gap, then in a second gap it is embossed into the as yet unpolymerized varnish layer on the surface of the printing substrate, and the varnish layer is then polymerized.
  • the object of the invention is to specify a method with higher functional reliability.
  • the object is achieved by a method for coating and embossing in a printing machine, wherein in a first step a printing material is coated with a first fluid, in a second step a relief is embossed in the first fluid on the printing material by means of an embossing form and in a third step, the first fluid is polymerized on the printing substrate by UV radiation in order to harden the relief, characterized in that a fluid with a viscosity in the range from 40 Pascal seconds to 100 Pascal seconds is used as the first fluid.
  • the relief made therefrom has a high degree of dimensional stability which is reliably retained until the relief has hardened.
  • the use of a circulatory system in which the first fluid circulates and a chambered doctor blade for supplying the first fluid is not possible because of its high viscosity and is not provided for in the method according to the invention.
  • the first fluid for. B. be stored in a paint box or in a paint tray.
  • the second fluid can be polymerized on the printing substrate by means of UV radiation.
  • the second fluid can be polymerized by UV irradiation between the fourth step and the first step.
  • the second fluid can be coated with the first fluid wet-on-wet.
  • the printing substrate can be coated with a third fluid, which can have a viscosity in the range from 40 Pascal seconds to 100 Pascal seconds, or the printing substrate can be coated a further time with the second fluid.
  • An oil-based ink can be used as the second fluid.
  • the second fluid can be coated on the printing substrate with a water-based primer.
  • the first fluid can be printed by means of an offset printing unit.
  • the first fluid can be printed using a flexographic printing forme.
  • This flexographic printing form can, for example, be mounted on the blanket cylinder of the offset printing unit instead of a rubber blanket.
  • the first fluid can be pre-hardened between the first step and the second step.
  • a separating fluid can be applied to the embossing mold, which at least reduces or even completely prevents the first fluid from sticking to the embossing mold.
  • a lithographic offset fountain solution can be used as the release fluid.
  • the dampening solution is used for a different purpose than it is normally intended.
  • Figure 1 shows schematically a method in which in the transport direction 10 a printing material 2 runs through a printing machine 1, which is made of paper, cardboard or foil and can be in the form of a sheet or a web.
  • the printing press 1 comprises units arranged one after the other in a series construction for various process steps, which will be explained below.
  • Figure 2 shows that, as a result of the method, the printing substrate 2 is coated with a first fluid 11 and a second fluid 12 and a relief 4 is provided in the first fluid 11.
  • the first fluid 11 is applied to the printing material 2 with a viscosity in the range from 40 to 100 Pascal seconds.
  • the relief 4 is embossed into the applied first fluid 11 by means of an embossing form 3, for example in a converted coating unit.
  • One advantage is that, due to the comparatively high viscosity, the relief 4 does not run until it has hardened through in a third step 103 by UV irradiation from a dryer 14 will.
  • the offset printing unit 7 can have a lifter inking unit.
  • the first fluid 11 can be a UV varnish.
  • the offset printing unit 7 can have an anilox inking unit.
  • a flexographic printing forme 8 can be clamped on the blanket cylinder of the offset printing unit 7 and / or the first fluid 11 can be a UV varnish.
  • the printing material 2 is coated with the second fluid 12 in a fourth step 104 before the first step 101.
  • an offset printing unit can be used for printing the second fluid 12.
  • the second fluid 12 is a UV printing ink
  • the second fluid 12 can be cured on the printing material 2 by UV irradiation 5 from a dryer.
  • the UV irradiation 5 can be omitted, the first fluid 11 being printed onto the still wet (uncured) second fluid 12.
  • Figure 3 shows the result of a modification of the method.
  • the third fluid 13 has a viscosity in the range from 40 to 100 Pascal seconds when it is printed with an offset printing unit (graphically not shown), which is arranged between the offset printing unit for the fourth step 104 and the offset printing unit 7.
  • the third fluid 13 may or may not be identical to the second fluid 12.
  • Figure 4 shows the printing material 2 after it has left the printing press 1. This further modification differs from the method described in relation to the result according to FIG Figure 3 has led.
  • the second fluid 12 is not a UV printing ink, but an oil-based printing ink.
  • a water-based primer 6 or another oil-based printing ink can be used.
  • a UV dryer is arranged between the offset printing unit 7 and the converted coating unit (embossing unit), with which the first fluid 11 is pre-cured before the relief 4 is produced with the embossing form 3.
  • Figure 5 shows that a separating fluid 9 - for example a dampening solution that is otherwise used for the lithographic offset printing process - is applied to the embossing form 3.
  • the advantage of using the dampening solution is that no expensive special production is required for the release fluid and the dampening solution is available on the market at low cost.
  • the separating fluid 9 causes the first fluid 11 with the relief 4 to be better detached from the embossing form 3, thereby advantageously avoiding contamination of the embossing form 3.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Printing Methods (AREA)

Description

  • Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten und Prägen in einer Druckmaschine, wobei in einem ersten Schritt ein Bedruckstoff mit einem ersten Fluid beschichtet wird, in einem zweiten Schritt mittels einer Prägeform ein Relief in das erste Fluid auf dem Bedruckstoff geprägt wird und in einem dritten Schritt das erste Fluid auf dem Bedruckstoff durch UV-Bestrahlung polymerisiert wird, um das Relief zu härten.
  • In EP 2 216 174 A2 ist ein Verfahren beschrieben, bei dem in einem ersten Spalt der Bedruckstoff mit einem UV-Lack beschichtet wird, anschließend in einem zweiten Spalt in die auf der Oberfläche des Bedruckstoffs befindliche, noch nicht polymerisierte Lackschicht geprägt wird und darauffolgend die Lackschicht polymerisiert wird.
  • Ungünstig daran ist, dass nach dem Prägen die Lackschicht zerlaufen kann, bevor sie polymerisiert wird.
  • Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren mit höherer Funktionssicherheit anzugeben.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Beschichten und Prägen in einer Druckmaschine, wobei in einem ersten Schritt ein Bedruckstoff mit einem ersten Fluid beschichtet wird, in einem zweiten Schritt mittels einer Prägeform ein Relief in das erste Fluid auf dem Bedruckstoff geprägt wird und in einem dritten Schritt das erste Fluid auf dem Bedruckstoff durch UV-Bestrahlung polymerisiert wird, um das Relief zu härten, dadurch gekennzeichnet, dass als das erste Fluid ein Fluid mit einer Viskosität im Bereich von 40 Pascalsekunden bis 100 Pascalsekunden verwendet wird.
  • Durch die beim erfindungsgemäßen Verfahren vergleichsweise hohe Viskosität des ersten Fluids hat das daraus bestehende Relief eine hohe Formstabilität, die bis zum Härten des Reliefs mit Sicherheit erhalten bleibt.
  • Der Umstand, dass aufgrund der hohen Viskosität das erste Fluid bei seiner Verarbeitung in der Druckmaschine nicht zum Beispiel mittels einer Pumpe im Kreislauf zirkuliert werden kann, fällt nicht negativ ins Gewicht. Die Verwendung eines Kreislaufsystems, in dem das erste Fluid zirkuliert, und eine Kammerrakel zum Zuführen des ersten Fluids ist aufgrund von dessen hoher Viskosität nicht möglich und beim erfindungsgemäßen Verfahren nicht vorgesehen. Es gibt nämlich Druckwerke, z.B. Offset-Druckwerke, mit denen das erste Fluid ohne seine Zirkulation in einem Kreislauf verdruckt werden kann. Hierbei kann das erste Fluid z. B. in einem Farbkasten oder in einer Lackwanne gespeichert werden.
  • Es sind verschiedene Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich:
    • Der Bedruckstoff kann in einem vierten Schritt, der vor dem ersten Schritt erfolgt, mit einem zweiten Fluid beschichtet werden.
  • Das zweite Fluid kann auf dem Bedruckstoff durch UV-Bestrahlung polymerisiert werden. Hierbei kann das zweite Fluid durch UV-Bestrahlung zwischen dem vierten Schritt und dem ersten Schritt polymerisiert werden.
  • In dem ersten Schritt kann eine Nass-in-Nass-Beschichtung des zweiten Fluides mit dem ersten Fluid erfolgen.
  • Zwischen dem vierten Schritt und dem ersten Schritt kann der Bedruckstoff mit einem dritten Fluid beschichtet werden, welches eine Viskosität im Bereich von 40 Pascalsekunden bis 100 Pascalsekunden aufweisen kann, oder kann der Bedruckstoff ein weiteres Mal mit dem zweiten Fluid beschichtet werden.
  • Als das zweite Fluid kann eine ölbasierte Druckfarbe verwendet werden.
  • Zwischen dem vierten Schritt und dem ersten Schritt kann das zweite Fluid auf dem Bedruckstoff mit einem wasserbasierten Primer beschichtet werden.
  • In dem ersten Schritt kann das erste Fluid mittels eines Offset-Druckwerkes verdruckt werden.
  • In dem ersten Schritt kann das erste Fluid mittels einer Flexo-Druckform verdruckt werden. Diese Flexo-Druckform kann beispielsweise anstelle eines Gummituchs auf dem Gummituchzylinder des Offset-Druckwerkes montiert sein.
  • Zwischen dem ersten Schritt und dem zweiten Schritt kann das erste Fluid vorgehärtet werden.
  • In dem zweiten Schritt kann auf die Prägeform ein Trennfluid aufgebracht werden, welches ein Anhaften des ersten Fluids an der Prägeform zumindest verringert oder sogar ganz verhindert.
  • Als das Trennfluid kann ein lithografisches Offset-Feuchtmittel verwendet werden. Hierbei wird das Feuchtmittel für einen anderen Zweck verwendet, als es normalerweise vorgesehen ist.
  • Weiterbildungen ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der dazugehörigen Zeichnung, worin zeigt:
    • Figur 1:
    das Schema einer Druckmaschine bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
    Figuren 2 bis 4:
    den Bedruckstoff als Ergebnis verschiedener Verfahrensvarianten und
    Figur 5:
    die Verwendung eines Trennmittels in einem Prägewerk der Druckmaschine.
  • Figur 1 zeigt schematisch ein Verfahren, bei dem in Transportrichtung 10 durch eine Druckmaschine 1 ein Bedruckstoff 2 läuft, der aus Papier, Karton oder Folie bestehen und die Form eines Bogens oder einer Bahn haben kann. Die Druckmaschine 1 umfasst in Reihenbauweise nacheinander angeordnete Werke für verschiedene Verfahrensschritte, die nachfolgend noch erläutert werden.
  • Figur 2 zeigt, dass als Ergebnis des Verfahrens der Bedruckstoff 2 mit einem ersten Fluid 11 und zweiten Fluid 12 beschichtet und einem Relief 4 in dem ersten Fluid 11 versehen ist. In einem Offset-Druckwerk 7 wird in einem ersten Schritt 101 auf den Bedruckstoff 2 das erste Fluid 11 mit einer Viskosität im Bereich von 40 bis 100 Pascalsekunden aufgebracht. Mittels einer Prägeform 3, z.B. in einem umgerüsteten Lackwerk, wird in das aufgebrachte erste Fluid 11 in einem zweiten Schritt 102 das Relief 4 geprägt. Ein Vorteil ist, dass das Relief 4 aufgrund der vergleichsweise hohen Viskosität nicht zerläuft, bis es in einem dritten Schritt 103 durch UV-Bestrahlung aus einem Trockner 14 durchgehärtet wird. Das Offset-Druckwerk 7 kann ein Heberfarbwerk aufweisen. Hierbei kann das erste Fluid 11 ein UV-Varnish sein. Alternativ kann das Offset-Druckwerk 7 ein Anilox-Farbwerk aufweisen. Hierbei kann auf dem Gummituchzylinder des Offset-Druckwerks 7 eine Flexo-Druckform 8 aufgespannt sein und/oder das erste Fluid 11 ein UV-Lack sein.
  • Der Bedruckstoff 2 wird in einem vierten Schritt 104 vor dem ersten Schritt 101 mit dem zweiten Fluid 12 beschichtet. Hierbei kann zum Verdrucken des zweiten Fluids 12 ein Offset-Druckwerk verwendet werden. Wenn das zweite Fluid 12 eine UV-Druckfarbe ist, kann nach dem vierten Schritt 104 und vor dem ersten Schritt 101 durch UV-Bestrahlung 5 aus einem Trockner das zweite Fluid 12 auf dem Bedruckstoff 2 gehärtet werden. Alternativ kann die UV-Bestrahlung 5 entfallen, wobei auf das noch nasse (ungehärtete) zweite Fluid 12 das erste Fluid 11 gedruckt wird.
  • Figur 3 zeigt das Ergebnis einer Modifikation des Verfahrens. Hierbei befindet sich auf der Schicht des zweiten Fluids 12 eine Schicht eines dritten Fluids 13 und auf dieser die Schicht des ersten Fluids 11. Das dritte Fluid 13 hat eine Viskosität im Bereich von 40 bis 100 Pascalsekunden, wenn es mit einem Offset-Druckwerk (zeichnerisch nicht dargestellt) verdruckt wird, das zwischen dem Offset-Druckwerk für den vierten Schritt 104 und dem Offset-Druckwerk 7 angeordnet ist. Das dritte Fluid 13 kann mit dem zweiten Fluid 12 identisch sein oder nicht.
  • Figur 4 zeigt den Bedruckstoff 2 nach Verlassen der Druckmaschine 1. Diese weitere Modifikation unterscheidet sich von dem Verfahren, das zum Ergebnis gemäß Figur 3 geführt hat. Gemäß Figur 4 ist das zweite Fluid 12 keine UV-Druckfarbe, sondern eine ölbasierte Druckfarbe. Statt des dritten Fluids 13 kann ein wasserbasierter Primer 6 oder eine weitere ölbasierte Druckfarbe verwendet werden.
  • Zeichnerisch nicht dargestellt ist eine Modifikation, bei der zwischen dem Offset-Druckwerk 7 und dem umgerüsteten Lackwerk (Prägewerk) ein UV-Trockner angeordnet ist, mit dem das erste Fluid 11 vorgehärtet wird, bevor mit der Prägeform 3 das Relief 4 erzeugt wird.
  • Figur 5 zeigt, dass auf die Prägeform 3 ein Trennfluid 9 - z.B. ein Feuchtmittel, das sonst für den lithographischen Offset-Druckprozess verwendet wird - aufgebracht wird. Vorteil bei der Verwendung des Feuchtmittels ist, dass für das Trennfluid keine teure Spezialanfertigung notwendig ist und das Feuchtmittel auf dem Markt kostengünstig erhältlich ist. Das Trennfluid 9 bewirkt beim Auslauf des Bedruckstoffs 2 aus einem von einem Prägezylinder und einem Gegendruckzylinder zusammen gebildeten Prägespalt ein besseres Ablösen des ersten Fluids 11 mit dem Relief 4 von der Prägeform 3, wodurch eine Verschmutzung der Prägeform 3 in vorteilhafter Weise vermieden wird.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Druckmaschine
    2
    Bedruckstoff
    3
    Prägeform
    4
    Relief
    5
    UV-Bestrahlung
    6
    Primer
    7
    Offset-Druckwerk
    8
    Flexo-Druckform
    9
    Trennfluid
    10
    Transportrichtung
    11
    erstes Fluid
    12
    zweites Fluid
    13
    drittes Fluid
    14
    Trockner
    101
    erster Schritt
    102
    zweiter Schritt
    103
    dritter Schritt
    104
    vierter Schritt

Claims (13)

  1. Verfahren zum Beschichten und Prägen in einer Druckmaschine (1), wobei
    - in einem ersten Schritt (101) ein Bedruckstoff (2) mit einem ersten Fluid (11) beschichtet wird,
    - in einem zweiten Schritt (102) mittels einer Prägeform (3) ein Relief (4) in das erste Fluid (11) auf dem Bedruckstoff (2) geprägt wird und
    - in einem dritten Schritt (103) das erste Fluid (11) auf dem Bedruckstoff (2) durch UV-Bestrahlung (5) polymerisiert wird, um das Relief (4) zu härten,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass als das erste Fluid (11) ein Fluid mit einer Viskosität im Bereich von 40 bis 100 Pascalsekunden verwendet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in einem vierten Schritt (104), der vor dem ersten Schritt (101) erfolgt, der Bedruckstoff (2) mit einem zweiten Fluid (12) beschichtet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das zweite Fluid (12) auf dem Bedruckstoff (2) durch UV-Bestrahlung (5) polymerisiert wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zwischen dem vierten Schritt (104) und dem ersten Schritt (101) das zweite Fluid (12) durch UV-Bestrahlung (5) polymerisiert wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in dem ersten Schritt (101) eine Nass-in-Nass-Beschichtung des zweiten Fluides (12) mit dem ersten Fluid (11) erfolgt.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zwischen dem vierten Schritt (104) und dem ersten Schritt (101) der Bedruckstoff (2) mit einem dritten Fluid (13) beschichtet wird, das eine Viskosität im Bereich von 40 bis 100 Pascalsekunden aufweist, oder ein weiteres Mal mit dem zweiten Fluid (12) beschichtet wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass als das zweite Fluid (12) eine ölbasierte Druckfarbe verwendet wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zwischen dem vierten Schritt (104) und dem ersten Schritt (101) das zweite Fluid (12) auf dem Bedruckstoff (2) mit einem wasserbasierten Primer (6) beschichtet wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in dem ersten Schritt das erste Fluid (11) mittels eines Offset-Druckwerkes (7) verdruckt wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in dem ersten Schritt das erste Fluid (11) mittels einer Flexo-Druckform (8) verdruckt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zwischen dem ersten Schritt (101) und dem zweiten Schritt (102) das erste Fluid (11) vorgehärtet wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in dem zweiten Schritt (102) auf die Prägeform (3) ein Trennfluid (9) aufgebracht wird, welches ein Anhaften des ersten Fluides (11) an der Prägeform (3) verringert.
  13. Verfahren nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass als das Trennfluid (9) ein lithografisches Offset-Feuchtmittel verwendet wird.
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