WO2004033208A1

WO2004033208A1 - Verfahren und vorrichtung zum einstellen der farbdichte auf einem bedruckstoff

Info

Publication number: WO2004033208A1
Application number: PCT/EP2003/010264
Authority: WO
Inventors: Lutz Telljohann
Original assignee: Windmöller & Hölscher Kg
Priority date: 2002-10-02
Filing date: 2003-09-15
Publication date: 2004-04-22
Also published as: US20060016354A1; EP1549495A1; DE10246271A1; AU2003267365A1

Abstract

Gezeigt wird eine Rotationsdruckmaschine mit zumindest einer Farbübertragungswalze (3, 4), welche Druckfarbe, die im wesentlichen aus Farbpigmenten und Lösungsmittel besteht, von einem Farbreservoir (2, 12) in Richtung auf den Bedruckstoff (5) transportiert. Die Intensität der Druckfarbe auf dem Bedruckstoff (5) wird dabei über das Mischungsverhältnis von Farbpigmenten und dem Lösungsmittel in der Farbe, die auf den Bedruckstoff (5) übertragen wird, eingestellt. Das Mischungsverhältnis von Farbpigmenten zu Lösungsmittel in der Druckfarbe ist dabei durch eine Vorrichtung zur Unterstützung der Verdunstung von Lösungsmittel, die auf eine der Farbübertragungswalzen (3, 4) wirkt, beeinflussbar.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Einstellen der Farbdichte auf einem Bedruckstoff

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einstellen der Dichte von Farbpunkten auf einem Bedruckstoff, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Rotationsdruckmaschinen verfügen über zumindest eine

Farbübertragungswalze, welche Farbe von einem Farbreservoir, welches in der Regel eine Farbwanne oder eine Rakelkammer ist, die mit Farbe aus einem Farbtank versorgt wird, in Richtung auf einen Bedruckstoff transportiert. Bei Flexodruckmaschinen neuerer Bauart sind damit sowohl die Rasterwalze, welche Farbe von der Farbkammerrakel zur Klischeewalze transportiert als auch die Klischeewalze selber, die die Farbe von der Rasterwalze abnimmt, und weiter auf den Bedruckstoff transportiert, Farbübertragungswalzen im Sinne der vorliegenden Erfindung. Beim Tiefdruck ist nur der Gravurzylinder als Farbübertragungswalze zu bezeichnen.

Die Formulierung „in Richtung auf" im Oberbegriff des Anspruchs 1 ist im Hinblick auf die Transportrichtung der Farbe durch die jeweiligen Walzen zu verstehen.

Beim Druckprozess an Rotationsdruckmaschinen wird häufig gewünscht, die Intensität eines auf den Bedruckstoff aufzubringenden Farbtons zu verändern. Der Intensitätseindruck wird durch die Dichte der Farbe auf dem Bedruckstoff hervorgerufen.

Es bestehen verschiedene Möglichkeiten, die Intensität eines Farbtones auf dem Bedruckstoff zu beeinflussen. Die Farbdichte auf dem Bedruckstoff wird zum einen durch die Menge der aufgebrachten Druckfarbe beeinflusst. Die Menge der aufgetragenen Farbe wird häufig dadurch beeinflusst, dass die Farbspaltung zwischen den einzelnen am Druckprozess beteiligten Walzen variiert wird. Zu diesem Zweck wird die Viskosität der Druckfarbe beeinflusst. Mit der variierenden Menge der durch die Walzen übertragenen Farbe können allerdings auch die auf den Bedruckstoff aufgetragenen Schichtdicken unterschiedlich sein.

Alternativ dazu lässt sich die Farbdichte auf dem Bedruckstoff auch durch das Verhältnis von Farbpigmenten zu Lösungsmittel in der Druckfarbe einstellen.

Bei einem solchen Verfahren der bekannten Art wird zwecks Einstellung der

Farbdichte auf dem Bedruckstoff die Dichte der Farbe zunächst mit einem geeigneten Messgerät, etwa einem Densitometer, gemessen. Um nun die

Farbdichte variieren zu können, muss das Verhältnis von Farbpartikeln zu Lösungsmitteln in dem Farbvorratsbehälter verändert werden. Das Verhältnis von Farbpartikeln zu Lösungsmitteln in dem Farbvorratsbehälter wird durch

Nachfüllen von konzentrierter Druckfarbe und/oder Lösungsmittel verändert.

Dies ist sehr mühsam, da dieser Prozess häufig mehrmals nötig wird, oft ungenaue Ergebnisse zustande kommen und die gesamte Altfarbe mit den hinzugegebenen Farbbestandteilen gleichmäßig durchmischt sein muss, um ein stabiles Druckbild zu bekommen. Oft ist zu diesem Zweck sogar der

Druckprozess zu unterbrechen.

Daher besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzuschlagen, welche die Möglichkeit bieten, die Farbdichte auf dem Bedruckstoff ohne Nachfüllen von Druckfarbe und/oder Lösungsmittel in den Farbtank beeinflussen zu können.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafterweise werden zur Unterstützung der Verdunstung des Lösungsmittels Bläser vorgesehen. Diese blasen ein geeignetes Gas, etwa Luft, auf eine der Farbübertragungswalzen, so dass die mit Lösungsmitteln angereicherte Umgebungsluft ausgetauscht wird.

Besonders vorteilhaft ist die Anordnung von Saugern zur Unterstützung der Verdunstung des Lösungsmittels. Mit Hilfe eines derartigen Saugers wird der an der Farbübertragungswalze vorbeigeführte Volumenstrom eines geeigneten Gases, etwa Luft, vergrößert, so dass auch hier die mit Lösungsmitteln angereicherte Umgebungsluft ausgetauscht wird.

Selbstverständlich können der Farbübertragungswalze anstelle der Bläser auch andere Funktionseinheiten zugeordnet werden, die der Unterstützung der Verdunstung dienen. Dieses können Infrarot, Mikrowellen oder andere Strahlung emittierende Geräte sein, die die Farbe auf der Farbübertragungswalze bestrahlen. Weiterhin können Vorrichtungen zum Ablösen von bewegten Teilen anhaftenden laminaren Grenzschichten verwendet werden. Es ist bekannt, dass diese laminaren Grenzschichten den Luftaustausch und damit die Verdunstung stark beeinträchtigen. Das Ablösen einer laminaren Grenzschicht wird durch mechanische Bauteile, etwa die in der DE 100 34 708 A1 dargestellten Turbulenzerzeuger, aber auch durch elektrische und/oder magnetische Felder (vgl. DE 195 25 453 A1 und DE 100 50 301 A1) hervor gerufen. Schließlich können auch Vorrichtungen zum Heizen der Farbübertragungswalzen vorgesehen werden.

Es ist besonders vorteilhaft, zwischen den Bläsern und der nächsten Farbübertragungswalze ein zweites Farbreservoir anzuordnen, welches die Möglichkeit bietet, weitere Farbe auf die Farbübertragungswalze aufzubringen. Somit kann der durch die Verdunstung von Lösungsmittel eingetretene Volumeπverlust ausgeglichen werden, so dass selbst bei verschiedenen Verdunstungsraten des Lösungsmittels immer die gleichen Volumina an Druckfarbe an die nächsten Farbübertragungswalzen weitergegeben werden.

Um eine möglichst vielfältige Möglichkeit der Einwirkung auf die Farbübertragungswalze zu haben, ist in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform mindestens eine weitere Vorrichtung zur Unterstützung der Verdunstung vorgesehen, die auf einen anderen Teil des Umfangs einer Farbübertragungswalze einwirkt.

In einer besonders bevorzugten Anordnung folgt in Richtung des Farbtransportes in der Druckmaschine jedem Farbreservoir, durch das Farbe auf eine Farbübertragungswalze aufbringbar ist, jeweils eine Vorrichtung zur Unterstützung der Verdunstung von Lösungsmittel auf einer Farbübertragungswalze.

Um die Menge der Farbpigmente, die letztlich auf dem Bedruckstoff aufgebracht werden, gezielt beeinflussen zu können, ist die Leistung der Vorrichtungen zur Unterstützung der Verdunstung der Lösungsmittel steuer- und/oder regelbar.

Eine erfindungsgemäße Rotationsdruckmaschine

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Einstellen der Farbintensität auf einem Bedruckstoff wird das Mischungsverhältnis von Farbpigmenten und des Lösungsmittels in der Druckfarbe eingestellt, indem die Verdunstung von Lösungsmitteln auf einer der Farbübertragungswalzen gezielt beeinflusst wird. Auf diese Weise kann die Dichte der Farbe auf dem Bedruckstoff gesteuert werden, ohne den Druckprozess unterbrechen zu müssen.

Die einzelnen Figuren zeigen:

Fig. 1 Eine Prinzipskizze des bekannten Verfahrens und der zugehörigen

Vorrichtung zum Auftragen von Druckfarbe auf den Bedruckstoff Fig. 2 Eine Prinzipskizze des erfindungsgemäßen Verfahrens und der zugehörigen Vorrichtung zur Verringerung der Farbdichte Fig. 3 Prinzipskizze einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Erhöhung der Farbdichte Fig. 4 Prinzipskizze einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Erhöhung oder zur Verringerung der Farbdichte Figur 1 zeigt eine Prinzipskizze zur Durchführung des allgemein üblichen Verfahrens zum Auftrag von Druckfarbe auf einen Bedruckstoff mit Hilfe eines bekannten Farbwerks 1 einer Rotationsdruckmaschine. Die Druckfarbe wird aus einem nicht dargestellten Farbbehälter über ebenfalls nicht dargestellte Leitungen und Pumpen der Farbkammerrakel 2 zugeführt, so dass die Farbkammerrakel 2 immer ein bestimmtes Volumen der Druckfarbe enthält. Die Farbkammerrakel 2 ist somit als Farbreservoir zu betrachten. Durchläuft nun ein Näpfchen 8 der Rasterwalze 3 die Farbkammerrakel 2, so ist dieses Näpfchen 8 anschließend randvoll mit Druckfarbe gefüllt und erreicht so die Druckwalze 4. Von der Druckwalze 4 wird nun ein Teil der Druckfarbe abgenommen. Ein gewisser Rest der Druckfarbe verbleibt jedoch in dem Näpfchen 8. Das derartige Aufteilen der Druckfarbe wird allgemein als Farbspaltung bezeichnet. Beim erneuten Durchlaufen der in der Farbkammerrakel 2 gespeicherten Farbe wird das Näpfchen wieder bis zur Oberkante aufgefüllt, so dass der Prozess des Farbübertrages erneut beginnen kann.

Die Druckfarbe wird von der Druckwalze 4 auf den Bedruckstoff 5 auf an sich bekannte Weise übertragen, wobei der Bedruckstoff 5, der über eine Umlenkwalze 7 zugeführt wird, auf einem Gegendruckzylinder 6 aufliegt.

Die Figur 2 zeigt eine Vorrichtung, die der bedarfsweisen Verringerung der Farbdichte auf dem Bedruckstoff 5 dient. Der Rasterwalze 3 ist in diesem Fall in Transportrichtung hinter der Farbkammerrakel 2 eine Luftdüse 9 zugeordnet. Durchläuft nun das betrachtete Näpfchen 8 die Farbkammerrakel 2, so wird dieses komplett mit Druckfarbe befüllt. Anschließend wird das gefüllte Näpfchen 8 mit Hilfe der steuerbaren Luftdüse 9 angeblasen. Dadurch wird die Verdunstung des in der Druckfarbe enthaltenen Lösungsmittels unterstützt. Durch die Verdunstung von Lösungsmittel ist nun der relative Anteil der Farbpigmente in der Druckfarbe erhöht, was dazu führt, dass bei einem Farbübertrag gleichen Volumens auf den Bedruckstoff mehr Farbpigmente übertragen werden. Dieser Umstand würde wie - bereits mehrfach erwähnt - zu einem intensiveren Farbeindruck auf dem Bedruckstoff führen. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 ist jedoch der Füllstand der Druckfarbe in dem Farbnäpfchen 8 verringert worden. Die Abgabe von Farbe an die Druckwalze 4 wird durch diesen Umstand erschwert, da ein schlechterer Kontakt zwischen Druckfarbe und Druckwalze 4 zustande kommt, wenn das Farbnäpfchen 8 in der Rasterwalze 3 nicht bis zu seiner Oberkante gefüllt ist. Die Farbspaltung wird also verändert. Daher wird bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 weniger Farbe übertragen als bei der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung bei der das Mischungsverhältnis der Farbe nicht in erfindungsgemäßer Weise beeinflusst wird.

Allerdings kann es auch bei diesem Ausführungsbeispiel je nach Art und Übertragungsverhaltens der Druckfarbe zunächst auch zu einer Steigerung der Farbintensität kommen. Das ist insbesondere dann der Fall, wenn bei einer relativ geringen Steigerung der Farbverdunstung auf den am Farbtransport beteiligten Walzen 3, 4 die Farbnäpfchen 8 noch soweit gefüllt sind, dass der Farbübertrag kaum beeinträchtigt ist, während die Konzentration der Farbpigmente in der Farbe bereits spürbar zunimmt. In beiden Fällen lassen sich jedoch spürbare Veränderungen des Druckbildes herbeiführen, ohne dass die Farbzusammensetzung im Farbtank geändert werden muss.

Figur 3 zeigt eine Vorrichtung, welche in jedem Betriebszustand zu einer deutlichen Erhöhung der Intensität der Farbe auf dem Bedruckstoff 5 genutzt werden kann. Dieses Ergebnis wird dadurch erzielt, dass der Anteil der Farbpigmente in der Druckfarbe erhöht wird. Hierzu sind zwei Farbkammerrakel 2, 12 vorgesehen, die an der Rasterwalze 3 angeordnet sind. Zwischen diesen Farbkammerrakeln 2, 12 ist eine Luftdüse 9 angeordnet. Das betrachtete Farbnäpfchen 8 durchläuft zunächst die Farbkammerrakel 2 und wird vollständig mit Druckfarbe gefüllt. Anschließend gelangt aus der Luftdüse 9 Blasluft auf das Farbnäpfchen 8, so dass auch hier wieder Lösungsmittel beschleunigt verdunstet wird und in der verbleibenden Druckfarbe der Anteil der Farbpigmente erhöht wird. Gleichzeitig bildet sich ein Häutchen auf der Oberfläche der verbleibenden Druckfarbe. Beim Durchlaufen der zweiten Farbkammerrakel 12 wird das Farbnäpfchen 8 wieder bis zum Oberrand befüllt. Dabei verhindert das Häutchen, dass die sich bereits im Farbnäpfchen 8 befindliche Druckfarbe ausgetauscht wird. Der erhöhte Anteil der Farbpigmente bleibt also, auch nach dem Zufügen von frischer Druckfarbe, erhalten. Auf dem Weg zwischen der zweiten Farbkammerrakel 12 und dem Bedruckstoff 5 ist die frische Farbe nun in der Lage, das Häutchen anzulösen. Die beiden Teile der Druckfarbe können sich vermischen. Die nun im Farbnäpfchen 8 enthaltene Druckfarbe weist gegenüber der ursprünglichen Druckfarbe einen leicht erhöhten Farbpigmentanteil auf. Auf dem Bedruckstoff 5 ist anschließend eine erhöhte Farbdichte zu beobachten, die zu einer höheren Intensität der entsprechenden Farbe führt.

Mit der in Figur 4 dargestellten Vorrichtung lässt sich je nach Bedarf der Farbpigmentanteil in der Druckfarbe erhöhen oder verringern. Zu diesem Zweck ist die in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung um eine zusätzliche steuerbare Luftdüse 19 erweitert worden, die in Transportrichtung der Farbe hinter der zweiten Farbkammerrakel 12 angeordnet ist. Zunächst wird das betrachtete Farbnäpfchen 8 in der Farbkammerrakel 2 vollständig mit Druckfarbe befüllt. Nach Durchlaufen des Gebläsestrahls der Luftdüse 9 befindet sich weniger Lösungsmittel in der Druckfarbe, und es hat sich ein Häutchen gebildet. Beim Durchlaufen der zweiten Farbkammerrakel 12 wird die fehlende Farbe im Farbnäpfchen 8 wieder zugeführt. Die zweite Luftdüse 9 ist so angeordnet, dass es das Farbnäpfchen 8 dann anbläst, wenn sich die Druckfarbe im Farbnäpfchen 8 ausreichend vermischt hat. Der Einsatz der zweiten Luftdüse 19 führt zum weiteren Verdunsten von Lösungsmittel, so dass einerseits das Füllvolumen des Farbnäpfchens 8 verringert wird, aber gleichzeitig der Farbpartikelanteil erhöht wird. Durch passende Einstellungen der beiden Luftdüsen 9, 19 lässt sich mit diesem Verfahren die Farbdichte auf dem Bedruckstoff 5 feinfühlig gegenüber der durch die Druckfarbe und anderen Einflussparametern vorgegebene Farbdichte verändern, so dass verschiedene Farbintensitäten darstellbar sind, ohne das der Druckvorgang unterbrochen werden muss.

Claims

Patentansprüche

1. Rotationsdruckmaschine mit zumindest einer Farbübertragungswalze (3, 4),

- welche Farbe, die insbesondere aus Farbpigmenten und Lösungsmitteln besteht, von einem Farbreservoir (2) in Richtung auf einen Bedruckstoff (5) transportiert,

- wobei die Intensität der Farbe auf dem Bedruckstoff (5) über das Mischungsverhältnis der Farbpigmente und des Lösungsmittels, in der Farbe, welche von der Maschine auf den Bedruckstoff (5) übertragen wird, einstellbar ist dadurch gekennzeichnet, dass das Mischungsverhältnis der Farbpigmente und des Lösungsmittels in der Farbe, welche von der Maschine auf den Bedruckstoff (5) übertragen wird, durch zumindest eine Vorrichtung zur Unterstützung der Verdunstung von Lösungsmittel (9, 19) auf zumindest einer Farbübertragungswalze (3, 4) beeinflussbar ist.

2. Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Vorrichtung zur Unterstützung der Verdunstung von Lösungsmittel (9, 19) auf der Farbübertragungswalze (3, 4) mindestens einen Bläser umfasst, welcher ein geeignetes Gas wie Luft auf die Farbübertragungswalze (3,4) bläst.

3. Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Vorrichtung zur Unterstützung der Verdunstung von Lösungsmittel (9, 19) auf der Farbübertragungswalze (3, 4) mindestens einen Sauger umfasst, welcher den an der Farbübertragungswalze vorbeigeführten Volumenstrom eines geeigneten Gases, etwa Luft, vergrößert.

4. Rotationsdruckmaschine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Vorrichtung zur Unterstützung der Verdunstung von Lösungsmittel (9, 19) auf der Farbübertragungswalze (3, 4) folgende Funktionseinheiten umfasst:

- Strahlungsquellen, wie insbesondere Infrarotstrahler oder Mikrowellen emittierende Geräte, welche die Farbe auf zumindest einer Farbübertragungswalze bestrahlen,

- Vorrichtungen zum Ablösen der zumindest einen Farbübertragungswalze anhaftenden laminaren Grenzschicht,

- Vorrichtungen zum Heizen der zumindest einen Farbübertragungswalze.

5. Rotationsdruckmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüchen gekennzeichnet durch

- zumindest ein zweites Farbreservoir (12), welches in der Transportrichtung der Farbe in der Druckmaschine zwischen der Farbübertragungswalze (3, 4) und der Vorrichtung zur Unterstützung der Verdunstung von Lösungsmitteln (9, 19) auf einer Farbübertragungswalze (3, 4) angeordnet ist

- und durch welches weitere Farbe auf eine Farbübertragungswalze (3, 4) aufbringbar ist.

6. Rotationsdruckmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüchen gekennzeichnet durch - zumindest eine weitere Vorrichtung zur Unterstützung der Verdunstung von Lösungsmittel (9, 19) auf zumindest einer Farbübertragungswalze (3, 4),

- welche auf einen anderen Teil des Umfanges einer Farbübertragungswalze (3, 4) einwirkt.

7. Rotationsdruckmaschine nach den Ansprüchen 4 und 5 dadurch gekennzeichnet, dass in der Richtung des Farbtransports in der Druckmaschine auf ein Farbreservoir (2, 12), durch welches Farbe auf eine Farbübertragungswalze (3, 4) aufbringbar ist, jeweils eine Vorrichtung zur Unterstützung der Verdunstung von Lösungsmittel (9, 19) auf zumindest einer Farbübertragungswalze (3, 4) folgt.

8. Rotationsdruckmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass die Leistung der Vorrichtungen zur Unterstützung der Verdunstung von Lösungsmittel (9, 19) auf zumindest einer Farbübertragungswalze (3, 4) im Betrieb der Druckmaschine Steuer- und /oder regelbar ist.

9. Verfahren zum Einstellen der Farbintensität auf einem von einer Rotationsdruckmaschine bedruckten Bedruckstoff (5)

- wobei die Rotationsdruckmaschine mit zumindest einer Farbübertragungswalze (3, 4) ausgestattet ist,

- welche Farbe, die insbesondere aus Farbpigmenten und Lösungsmitteln besteht, von einem Farbreservoir (2, 12) in Richtung auf einen Bedruckstoff (5) transportiert,

- und wobei die Intensität der Farbe auf dem Bedruckstoff (5) über das Mischungsverhältnis der Farbpigmente und des Lösungsmittels in der Farbe, welche von der Maschine übertragen wird, eingestellt wird dadurch gekennzeichnet, dass das Mischungsverhältnis der Farbpigmente und des Lösungsmittels eingestellt wird, indem die Verdunstung von Lösungsmittel auf zumindest einer Farbübertragungswalze (3, 4) unterstützt wird.