WO2007051565A1 - Verfahren und vorrichtung für den tiefdruck mittels einer lösch- und wieder verwendbaren tiefdruckform - Google Patents

Verfahren und vorrichtung für den tiefdruck mittels einer lösch- und wieder verwendbaren tiefdruckform Download PDF

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WO2007051565A1
WO2007051565A1 PCT/EP2006/010360 EP2006010360W WO2007051565A1 WO 2007051565 A1 WO2007051565 A1 WO 2007051565A1 EP 2006010360 W EP2006010360 W EP 2006010360W WO 2007051565 A1 WO2007051565 A1 WO 2007051565A1
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gravure
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laser
filling
printing
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Hartmut Fuhrmann
Mladen Frlan
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Man Roland Druckmaschinen Ag
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    • 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
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    • B41N1/00—Printing plates or foils; Materials therefor
    • B41N1/04—Printing plates or foils; Materials therefor metallic
    • B41N1/06—Printing plates or foils; Materials therefor metallic for relief printing or intaglio printing

Definitions

  • the invention relates to a method and apparatus for gravure printing by means of a erasable and reusable gravure form, starting from a Tiefticianrohform with a min. Designed for the maximum amount of ink to be transferred basic grid.
  • the gravure printing process is a particularly simple printing process, which is characterized by the fact that the inking does not first have to reach equilibrium, as is usually the case with offset inking systems, but practically immediately offers the substrate the correct amount of ink. With the gravure printing a very high print quality is achieved, and it can be printed on a wide variety of substrates. This advantage is offset by the considerable expense that is normally required for the production of a gravure form.
  • EP 0 730 953 B1 discloses erasable intaglio printing plates whose production has already been greatly simplified.
  • a prestructured Tiefticianrohform filled with a min. Designed for the maximum amount of ink to be transferred basic grid in a first step by means of a filling substance by an application device.
  • a substance for the filling for example, a thermoplastic material or a wax, paints or a crosslinkable polymer melt or solution, which is also referred to as a reactive system and which is characterized by an extremely high abrasion resistance can be used.
  • the surface of the gravure form is smooth.
  • the filled substance is imagewise by thermal energy action of a pixel transmission device removed the depressions.
  • the gravure form can be colored by means of a Einärbesystems, so that can be printed on a substrate in the gravure printing.
  • the surface of the gravure form is regenerated again by cleaning them from residues of paint, preferably liberating the filling substance completely from the prestructured depressions and filling the depressions again uniformly.
  • the dissolving out of the filling substance from the prestructured depressions can take place by means of a heat source and / or blow-out or suction device.
  • the gravure form can be burned imagewise by thermal energy action by means of a pixel transfer unit, in particular by means of a laser analogous to an external drum.
  • a pixel transfer unit in particular by means of a laser analogous to an external drum.
  • NdYAG or NdYLF lasers are used, which are switched via an acousto-optic modulator in several intensity levels.
  • a device for applying a filling substance directly to a gravure printing cylinder which carries the gravure form, arranged adjustable.
  • the so-finished gravure mold can be colored by means of a Einetzbesystems.
  • a chambered doctor blade is preferably used, since it requires less space on the circumference of the cylinder than a conventional inking system and it can simply be driven off the gravure cylinder during the other method steps.
  • the gravure form is cleaned by means of a regeneration device, preferably in the form of an ultrasonic cleaning system, which is also designed as an on and Ab constitues system similar to a chamber squeegee of color residues and removed the filler from the wells of the basic grid of Tiefchristrohform so that the cycle a) Be b) imagewise ablation, c) staining, d) printing and e) regeneration can begin again.
  • a regeneration device preferably in the form of an ultrasonic cleaning system, which is also designed as an on and Ab monoes system similar to a chamber squeegee of color residues and removed the filler from the wells of the basic grid of Tiefchristrohform so that the cycle a) Be b) imagewise ablation, c) staining, d) printing and e) regeneration can begin again.
  • the ultrasonic cleaning system can be operated on at least two different levels, whereby a level with low sound energy and / or with a liquid that dissolves only the color serves to remove the remaining colors and the other levels with correspondingly higher sound pressures and / or other Cleaning agents for partial to complete removal of the filling material serve.
  • images which are smaller than the surface elements of the basic grid of the gravure blank can be addressed by the imagewise ablation, wherein in particular the imagewise ablation can even be carried out essentially independently of the basic grid.
  • the imagewise ablation can also be adapted to the basic grid, i. to be in a certain geometric relationship to it. In the ideal case, the image-wise ablation performs structurally necessary structuring of the depressions of the basic grid.
  • EP 0 813 957 B1 shows a further simplification of a gravure printing for which in the filling process the depressions of the base grid of the gravure blank are already filled by means of a UV ink, hardened in the depressions, then removed by thermal ablation in the imaging process Recesses hardened UV ink is removed, then the image grid is inked again with liquid UV ink and after the printing process for retrofitting the gravure mold undergoes a deletion process using UV ink, so that only one process medium is involved in the process, the all functions, namely the extinguishing fluid, the printing ink and the filler fills, apart from the fact that evaporating solvents or harmful compounds no longer occur, excluding a process media mixture and at the same time an increased process reliability is achieved.
  • the stability of the refill is comparable to the previous filling. Nevertheless, the accumulation of foreign substances in the filler due to impurities (from the room air and the printing process, eg by paper dust) can not be excluded. This circumstance can be counteracted by a complete removal of the filler from the wells of the Tiefchristrohform eg by laser erasing (ie, the laser of the pixel transfer unit ablated the filler completely from the wells of Tiefdruckrohform and writes quasi a solid image) after a definable number of retooling.
  • laser erasing ie, the laser of the pixel transfer unit ablated the filler completely from the wells of Tiefdruckrohform and writes quasi a solid image
  • the apparatus for gravure printing for carrying out the method comprises there that the recesses of the basic grid of Tieftownrohform be uniformly filled by means of a UV ink by a request device for printing form production in a filling, hardened uniformly applied UV ink by means of a positionable over the Tiefchristrohform dryer is then removed in a subsequent imaging process by thermal ablation by means of a pixel transfer device from the wells hardened UV ink, inked the imagewise screened gravure form by means of a Einärbesystems with UV ink and then a printing process is carried out and the gravure printing undergoes a deletion process for retrofitting by applying to the rotating gravure mold suitable for complete filling of the basic grid, UV ink dispensing application device, at least one the printing form width ü All-round, swing-up and down UV dryer, a pixel transfer device for imagewise ablation on the surface of the gravure mold and a UV ink-emitting inking system is positioned.
  • the pixel transmission device is intended to remove very small dots in order to achieve a high resolution and thus a good imaging quality and therefore operates in TEMoo mode.
  • the radiant power a laser can emit is greatly reduced compared to multimode operation.
  • short wavelength lasers are preferably used for imaging, while lasers having low specific power costs, such as a TEA-CO 2 laser, can not be used for imaging.
  • the pixel transmission device requires a modulation device with which the laser power can be precisely adjusted in several stages, although this modulation device further weakens the usable laser power.
  • the pixel transmission device requires a very good but costly stabilization of the laser power.
  • the erasable intaglio printing plate is preferably produced inside a printing press, which on the one hand has the disadvantage that only such process steps are possible which can also be used in a printing unit and during the entire regeneration or manufacturing process of erasable gravure form the printing press can not print.
  • the invention is therefore based on the object to develop a method and apparatus of the generic type for gravure printing, whereby a reliable complete removal of the filling material in a reasonable time and outside the printing machine is feasible.
  • the mastery of the erasing process is a prerequisite for the realization of an erasable and reusable gravure form.
  • steps mentioned in this invention such as creation of the basic grid, filling, hardening, polishing of the filled surface, images and
  • the processes required to produce an erasable and reusable gravure form can be accomplished with the hereinbelow described apparatus for removing the filler, for filling and curing, for polishing and for imaging.
  • the device for a number of method steps may suitably combine devices, e.g. the filling and hardening step can be realized in a coating device combined.
  • the erasable and reusable intaglio printing plates produced in this way can be used in principle in all gravure printing machines and the advantages of erasable and reusable intaglio printing forms, such as short lead times to print-ready gravure mold, reduction or avoidance of environmentally critical electroplating processes, reduction of manufacturing costs, on a broad basis used in the market of gravure printing machines.
  • the filler material and the residual color are removed by means of a laser beam, preferably a CO2 laser or NdYAG or semiconductor laser.
  • the laser parameters such as power density and energy density are adjusted so that the filler material and the residual color are more or less transferred to the gaseous phase, while the surface of the gravure mold and thus the basic grid remains undamaged and can be recycled.
  • the process is similar to the imaging process only in that the laser beam is not modulated in accordance with the image information and the demands on the focusing optics and the quality of the laser beam (a Gaussian intensity distribution over the cross section of the laser beam is not required) are lower than for the imaging process, since the laser beam does not have to be so finely focused. Accordingly, the laser cleaning step with a selected laser for this purpose with appropriate optics is much cheaper than feasible with a Becularungslaser.
  • the jet parameters in dry snow blasting can be adjusted so that the surface of the intaglio mold and thus the basic screen are not damaged - as well as in laser cleaning - and still have sufficient cleaning performance is reached.
  • dry snow powder both the filler material and the residual color are removed (thermo-shock effect).
  • the blasting with crystalline (water) ice is less abrasive and the beam parameters can be adjusted while blasting so that the surface of the gravure mold and thus the basic grid - as well as the laser cleaning - is not damaged and still achieves sufficient cleaning performance becomes.
  • the cleaning process uses the phase transition from solid to liquid state and also a thermal shock effect.
  • the cleaning may be done by removing the ink and all the filler, but it may also be done by just removing the ink and preparing the surface of the filler for a new charge, i. that the filling material is activated in the sense of removing a possible passivation layer and only a small amount of filling material is removed.
  • an extinguishing device is used for cleaning (process step a)) of the intaglio printing plate produced according to the process sequence described above.
  • This extinguishing device completely removes the residual color and the filling material (the latter possibly only partially) from the Basic grid of the gravure form.
  • the extinguishing device may also include other ancillary equipment, such as suction, cleaning and drying devices.
  • one or more focusing devices for laser beams or one or more particle emitters directed onto the surface of the intaglio to be erased are moved on a traverse by means of one or more motors by means of guide devices, eg carriages, along the longitudinal axis of the rotating intaglio printing plate.
  • the speed of the gravure mold and the travel speed along the traverse are coordinated so that the advance of the guide means in the direction of the longitudinal axis of the gravure form per revolution of the gravure form is less than or equal to the Einwirkbreite the laser or particle beams.
  • the remaining filler material and the residual color are preferably converted into the gaseous phase during removal.
  • a suction device is provided for extracting the material removed by the laser beam with or without filtering the extracted air.
  • the blasting medium and carrier medium of the blasting medium are preferably sucked by means of pumps from a working space, which is preferably in the form of a housing around the forme cylinder.
  • a traversing or non-traversing rinsing device can be provided for the removal of cleaning residues, which essentially comprises brushes, a liquid jet, a suction device or a drain with filtration of the cleaning liquid for reuse of the same.
  • a traversing or non-traversing drying device can be provided for drying the cleaned rotogravure molds, which have a cloth-covered roller, or a cloth, a cold and / or warm air jet, or an IR emitter comprises.
  • multiple devices may be required alone for process step a), "cleaning the printed gravure mold", and removing the filler material, such as a suction device, a flushing device and / or drying devices to be mounted on the rotogravure mold to be cleaned, and It is therefore expedient to carry out the extinguishing device (s) with or without said additional equipment outside the printing press as a separate device, which has the further advantage that none of them has a certain amount of space
  • the machine can print during the cleaning process and also cleaning methods can be used, which, for example, for reasons of corrosion risk, would not be feasible within the printing press.
  • a plurality of devices may also be disposed along the gravure form, such that each of these devices must remove the filler material from only a portion of the total cylinder length and, accordingly, shorten the duration of the filler removal process.
  • the basic grid for an erasable rotogravure mold can be produced by different methods:
  • the basic grid can be made analogous to a conventional gravure mold and engraved or etched in copper.
  • the basic grid is provided with a hard coating, such as, for example, chromium, diamond-like carbon, titanium nitride, tungsten carbide or the like.
  • the basic grid can also be engraved in ceramic or hard metal coatings. From anilox inking systems, anilox rolls are known in which, for example, in plasma sprayed ceramic coatings are engraved by laser fine grid. Such rolls can also be used as a basic grid for a reusable rotogravure mold. They have the advantage of a very resistant surface for a larger number of reuses.
  • the basic grid can also be formed by a perforated sleeve, as used for example in rotary screen printing, which is mounted or shrunk on a carrier cylinder or is electroplated directly onto a smooth surface. Should the surface not yet have sufficient hardness for reuse, another coating, such as e.g. Chromium, diamond-like carbon, titanium nitride, tungsten carbide or similar improve the abrasion resistance of the surface.
  • a perforated sleeve as used for example in rotary screen printing, which is mounted or shrunk on a carrier cylinder or is electroplated directly onto a smooth surface.
  • another coating such as e.g. Chromium, diamond-like carbon, titanium nitride, tungsten carbide or similar improve the abrasion resistance of the surface.
  • the filling materials used are solid substances, preferably polymers, which are liquid, with adjustable viscosity or powdery during the filling process, and crosslink and / or fuse on the intaglio printing plate by the action of UV radiation, temperature and / or atmospheric moisture.
  • liquid filler such as e.g. Polyurethane used, which crosslinks in the presence of humidity, in a dry ambient atmosphere, as prevails in the filler, but not cross-linked, whereby the maintenance of the filling device are greatly facilitated.
  • the surface energy of a filling material that is liquid during filling should be below the surface energy of the basic grid.
  • the surface energy of the cured filling material should be above the surface energy of the ink.
  • fine-grained (typical particle size ⁇ 1 ⁇ m) hard material powder such as alumina, silicon carbide or silicon oxide can be added to the filling material.
  • the device for filling an erasable rotogravure mold has the task of applying the filling material to the basic grid in such an amount that the hardened filling material layer completely fills the wells and covers the entire basic grid with an excess thickness of about 10 ⁇ m above the ridge height of the basic grid.
  • doctor blade By means of a doctor blade system similar to the colorimeter / Farbduktor system in an inking unit of an offset printing machine, the filling process can be carried out.
  • doctor blade and a roller blade can be used with structures that are suitable to prevent that during rapid squeezing air bubbles are incorporated into the filling layer of the basic grid.
  • the filling is also conceivable by means of electrostatic powder coating or by spraying.
  • the parts of the filling device coming into contact with the filling material are in a sealed against the humidity of the environment chamber in which there is a sufficient pressure of an atmosphere with sufficiently low humidity, so that the moisture-dependent cross-linking of the filling material does not yet start.
  • this filling material After coating the basic matrix of the erasable and reusable intaglio printing form with the filling material, this filling material must be hardened, ie crosslinked, in particular when polymers which are applied in the liquid, unvarnished or only partially crosslinked state to the basic matrix are used.
  • this crosslinking should not spontaneously start, for example, only by mixing together two starting materials of the polymer later, otherwise the filling device is unusable by spontaneously curing the material, or high maintenance or special and more expensive components would be required for the filling device.
  • filling materials whose crosslinking process can be started in a defined manner, for example materials which begin to crosslink only with irradiation of UV radiation with or without simultaneous or after irradiation shorter or longer heating to about 80 0 C to 14O 0 C, or materials that start to crosslink only above a temperature of about 80 0 C to 100 0 C, or to crosslink materials that only begin in the presence of moisture.
  • the cylinder carrying the sleeve in the curing device may have on its surface a thermal insulation layer, eg, a glass fiber reinforced epoxy layer, with heat applied to the sleeve for curing not into the bearing cylinder flows.
  • a thermal insulation layer eg, a glass fiber reinforced epoxy layer
  • Other devices for curing the filler may be a UV emitter, with or without IR radiation reduction, which can irradiate the entire length of the erasable and reusable gravure form or traverse along the gravure form, an IR emitter also in combination with a UV Emitter, which may also irradiate or traverse the entire length of erasable and reusable intaglio dies, an oven for holding the erasable and reusable intaglio mold, or a closed room with adjustable humidity which receives the erasable and reusable gravure form , being also a closed room with adjustable composition the gas atmosphere (with adjustable inert gas atmosphere, eg nitrogen) is conceivable.
  • a UV emitter with or without IR radiation reduction, which can irradiate the entire length of the erasable and reusable gravure form or traverse along the gravure form
  • an IR emitter also in combination with a UV Emitter, which may also irradiate or traverse the entire length of
  • polishing agents that do not or only slightly attack the surface of the basic grid, such as e.g. Polishes based on aluminum oxide.
  • the polishing agent may be applied to flexible polishing wheels or to polishing belts as e.g. be used in so-called super-finishing devices from the company Loeser GmbH.
  • the polishing with a polishing stone as it is also used for the copper polishing of conventional gravure cylinders is possible.
  • the polishing process is finished when the filling material in the cells of the basic grid is flush with the web height of the basic grid.
  • a metal contact eg a wheel or a brush
  • the erasable gravure form eg on the basis of an eddy current measurement or inductively.
  • the erasable and reusable intaglio can be designed as a solid cylinder or as a tube, so that the cylinder can be accommodated in the press intended for this purpose.
  • the gravure form can be designed as a thin-walled sleeve, which is accommodated on a so-called "air cylinder.”
  • the sealing of the slot between the sleeve and the air cylinder can be achieved by means of a staining and solvent-resistant sealing ring or by greasing the slot with a sufficiently solvent-resistant grease or by applying a silicone sealant are performed.

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Abstract

Um ein Verfahren und eine Vorrichtung für den Tiefdruck mittels einer lösch- und wieder verwendbaren Tiefdruckform, ausgehend von einer Tiefdruckrohform mit einem mindestens auf die maximal zu übertragende Farbmenge ausgelegten Grundraster, das in einem Füllvorgang gleichmäßig befüllt wird, durch thermische Ablation bebildert wird und die Tiefdruckform nach dem Drucken einen Löschvorgang durchläuft, zu erhalten, womit eine zuverlässige komplette Entfernung des Füllmaterials in einer vertretbaren Zeit auch außerhalb der Druckmaschine durchführbar ist, ist vorgesehen, das Füllmaterial sowie die Restfarbe mittels eines von der Bildpunkt-Übertragungseinrichtung separierten Laserstrahls zu entfernen.

Description

Verfahren und Vorrichtung für den Tiefdruck mittels einer lösch- und wieder verwendbaren Tiefdruckform
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung für den Tiefdruck mittels einer lösch- und wieder verwendbaren Tiefdruckform, ausgehend von einer Tiefdruckrohform mit einem mind. auf die maximal zu übertragende Farbmenge ausgelegten Grundraster.
Das Tiefdruckverfahren ist ein besonders einfaches Druckverfahren, das sich dadurch auszeichnet, dass die Einfärbung nicht erst ein Gleichgewicht erreichen muss, wie das bei Offset-Einfärbesystemen in der Regel der Fall ist, sondern praktisch sofort den Bedruckstoff die richtige Farbmenge anbietet. Mit dem Tiefdruck wird eine sehr hohe Druckqualität erreicht, und es können die verschiedensten Bedruckstoffe bedruckt werden. Diesem Vorteil steht der erhebliche Aufwand gegenüber, der für die Herstellung einer Tiefdruckform normalerweise erforderlich ist.
Aus der EP 0 730 953 B1 sind beispielsweise löschbare Tiefdruckformen bekannt, deren Herstellung bereits stark vereinfacht wurde.
So wird dort eine vorstrukturierte Tiefdruckrohform mit einem mind. auf die maximal zu übertragende Farbmenge ausgelegten Grundraster in einem ersten Schritt mittels einer Füllsubstanz durch eine Antragseinrichtung befüllt. Als Substanz für die Befüllung kann beispielsweise ein thermoplastischer Kunststoff oder ein Wachs, Lacke oder eine vernetzbare Polymerschmelze bzw. -lösung, die man auch als Reaktivsystem bezeichnet und die sich durch eine extrem hohe Abriebfestigkeit auszeichnet, verwendet werden. Im Wesentlichen ist dann die Oberfläche der Tiefdruckform glatt. Danach wird die eingefüllte Substanz durch thermi- sehe Energieeinwirkung einer Bildpunkt-Übertragungseinrichtung bildmäßig aus den Vertiefungen abgetragen. Nun kann die Tiefdruckform mittels eines Einfärbesystems eingefärbt werden, so dass auf einen Bedruckstoff im Tiefdruck gedruckt werden kann. Nach dem Druckvorgang wird die Oberfläche der Tiefdruckform wieder regeneriert, indem diese von Farbresten gereinigt, die Füllsubstanz bevor- zugt vollständig aus den vorstrukturierten Vertiefungen herausgelöst und die Vertiefungen wieder gleichmäßig befüllt werden. Das Herauslösen der Füllsubstanz aus den vorstrukturierten Vertiefungen kann mittels einer Wärmequelle und/oder Ausblas- bzw. Absaugeinrichtung erfolgen.
Nachdem die Vertiefungen zwischen den Stegen der Tiefdruckrohform mit der Füllsubstanz in Form eines Thermoplasts aufgefüllt wurden, kann dann durch thermische Energieeinwirkung mittels einer Bildpunkt-Übertragungseinheit, insbesondere mittels eines Lasers analog einem Außentrommelbelichter die Tiefdruckform bildmäßig freigebrannt werden. Vorzugsweise werden NdYAG- oder NdYLF- Laser verwendet, die über einen akustooptischen Modulator in mehreren Intensitätsstufen geschaltet werden.
Innerhalb einer Tiefdruckmaschine ist eine Einrichtung zum Antragen einer Füllsubstanz unmittelbar an einen Tiefdruckformzylinder, der die Tiefdruckform trägt, anstellbar angeordnet. Nach der bildmäßigen Ablation der befüllten Tiefdruckrohform kann die so fertig gestellte Tiefdruckform mittels eines Einfärbesystems eingefärbt werden. Bevorzugt wird hierzu eine Kammerrakel verwendet, da diese weniger Platz am Zylinderumfang benötigt, als ein herkömmliches Einfärbesystem und sie während der anderen Verfahrensschritte einfach vom Tiefdruckzylinder abgefahren werden kann.
Nach dem Druckvorgang der benötigten Auflage wird die Tiefdruckform mittels einer Regenerationseinrichtung, vorzugsweise in Form einer Ultraschallreinigungsanlage, die ebenfalls als ein an- und abstellbares System ähnlich einer Kammer- rakel ausgeführt ist, von Farbresten gereinigt und die Füllsubstanz aus den Vertiefungen des Grundrasters der Tiefdruckrohform entfernt, so dass der Zyklus a) Be- füllen, b) bildmäßige Ablation, c) Einfärbung, d) Drucken und e) Regeneration von Neuem beginnen kann. Die Ultraschallreinigungsanlage ist auf mind. zwei verschiedenen Levels betreibbar, wobei ein Level mit niedriger Schallenergie und/oder mit einer Flüssigkeit, die nur die Farbe löst, zur Entfernung der verblie- benen Farben dient und die weiteren Levels mit entsprechend höheren Schalldrücken und/oder anderen Reinigungsagentien zur teilweisen bis vollständigen Entfernung des Füllmaterials dienen.
Prinzipiell können durch die bildmäßige Ablation Flächen (Bildpixel) adressiert werden, die kleiner als die Flächenelemente des Grundrasters der Tiefdruckrohform sind, wobei insbesondere die bildmäßige Ablation sogar im Wesentlichen unabhängig vom Grundraster durchführbar ist. Allerdings kann die bildmäßige Ablation aber auch an das Grundraster angepasst, d.h. in einem bestimmten geometrischen Verhältnis dazu stehend, sein. Im Idealfall führt die bildmäßige Ablation ver- fahrenstechnisch notwendige Strukturierungen der Vertiefungen des Grundrasters durch.
Weiterhin zeigt die EP 0 813 957 B1 eine weitere Vereinfachung einer Tiefdruckformherstellung, für diese im Füllvorgang bereits die Vertiefungen des Grundras- ters der Tiefdruckrohform mittels einer UV-Druckfarbe befüllt werden, diese in den Vertiefungen gehärtet wird, dann im Bebilderungsvorgang durch thermische Ablation aus den Vertiefungen gehärtete UV-Druckfarbe abgetragen wird, darauf das Bildraster wieder mit flüssiger UV-Druckfarbe eingefärbt wird und nach dem Druckprozess für eine Umrüstung die Tiefdruckform einen Löschvorgang unter Verwendung von UV-Druckfarbe durchläuft, so dass nur noch ein Prozessmedium am Verfahren beteiligt ist, das alle Funktionen, nämlich des Löschfluids, der Druckfarbe und des Füllstoffs ausfüllt, abgesehen davon, dass verdampfende Lösemittel oder gesundheitsschädliche Verbindungen nicht mehr auftreten, eine Pro- zessmedienvermischung ausgeschlossen und gleichzeitig damit eine erhöhte Pro- zesssicherheit erzielt wird. Die Standfestigkeit der erneuten Füllung ist mit der vorhergehenden Füllung vergleichbar. Trotzdem ist die Anreicherung von Fremdstoffen im Füllstoff aufgrund von Verunreinigungen (aus der Raumluft und dem Druckprozess, z.B. durch Papierstaub) nicht auszuschließen. Diesem Umstand kann begegnet werden, indem nach einer festlegbaren Anzahl von Umrüstvorgängen eine vollständige Entfernung des Füllstoffes aus den Vertiefungen der Tiefdruckrohform z.B. mittels Laserlöschen (d.h., der Laser der Bildpunktübertragungseinheit ablatiert den Füllstoff vollständig aus den Vertiefungen der Tiefdruckrohform und schreibt quasi ein Volltonbild) erfolgt.
Die Vorrichtung für den Tiefdruck zur Durchführung des Verfahrens umfasst dort, dass zur Druckformherstellung in einem Füllvorgang die Vertiefungen des Grundrasters der Tiefdruckrohform gleichmäßig mittels einer UV-Druckfarbe durch eine Antragseinrichtung befüllt werden, die gleichmäßig angetragene UV-Druckfarbe mittels eines über der Tiefdruckrohform positionierbaren Trockners gehärtet wird, dann in einem sich daran anschließenden Bebilderungsvorgang durch thermische Ablation mittels einer Bildpunkt-Übertragungseinrichtung aus den Vertiefungen gehärtete UV-Druckfarbe abgetragen wird, die bildmäßig gerasterte Tiefdruckform mittels eines Einfärbesystems mit UV-Druckfarbe eingefärbt und dann ein Druck- prozess vorgenommen wird und die Tiefdruckform zur Umrüstung einen Löschvorgang durchläuft, indem an der rotierenden Tiefdruckform eine zur vollständigen Befüllung des Grundrasters geeignete, UV-Druckfarbe abgebende Antragseinrichtung, mind. ein die Druckformbreite übergreifender, an- und abschwenkbarer UV- Trockner, eine Bildpunktübertragungseinrichtung zur bildmäßigen Ablation auf der Oberfläche der Tiefdruckform und ein UV-Druckfarbe abgebendes Einfärbesystem positioniert ist.
Insgesamt werden also im Stand der Technik als Reinigungsverfahren bzw. - einrichtungen entweder eine Ultraschall-Reinigungsanlage oder ein Wasserhoch- druckreiniger bzw. die Verwendung des Lasers der Bildpunkt-Übertragungseinheit für eine gelegentliche Grundreinigung genannt. Es wurde jedoch festgestellt, dass die genannten Lösch-/Reinigungsverfahren das Füllmaterial im Ultraschallbad oder beim Löschvorgang mittels eines Wasserhochdruckreinigers nicht ausreichend entfernen oder zur Entfernung des Füllmaterials unwirtschaftlich viel Zeit benötigt wird, insbesondere, wenn Füllmaterialien verwendet werden, die auch beständig gegen Lösemittel basierte Farben und gegen abrasive Belastungen durch die Druckfarbe, das Papier und die Rakel sind.
Der erwähnte Einsatz des Bebilderungslasers für den Löschvorgang ist ebenfalls wirtschaftlich problematisch, da die Anforderungen an die Bildpunkt- Übertragungseinrichtung andere sind als die Anforderungen an eine Löscheinrichtung.
So soll die Bildpunkt-Übertragungseinrichtung vor allem sehr kleine Punkte abtragen, um eine hohe Auflösung und damit eine gute Bebilderungsqualität zu errei- chen und arbeitet deshalb im TEMoo-Modus. In diesem Modus wird im Vergleich zum Multimodebetrieb die Strahlungsleistung, die ein Laser abgeben kann, stark reduziert. Des Weiteren werden aus dem gleichen Grund bevorzugt Laser mit kurzen Wellenlängen zur Bebilderung benutzt, während Laser, die geringe spezifische Leistungskosten aufweisen, wie z.B. ein TEA-CO2-Laser für die Bebilderung nicht benutzt werden können.
Die Bildpunkt-Übertragungseinrichtung benötigt eine Modulationsvorrichtung, mit der die Laserleistung in mehreren Stufen präzise einstellbar ist , wobei allerdings diese Modulationsvorrichtung die nutzbare Laserleistung weiter schwächt.
Die Bildpunkt-Übertragungseinrichtung erfordert eine sehr gute, aber kostspielige Stabilisierung der Laserleistung.
Diese Anforderungen sind für den Lösch-/Reinigungsvorgang eben nicht erforder- lieh. Des Weiteren ist gemäß dem oben beschriebenen Stand der Technik vorgesehen, dass die Herstellung der löschbaren Tiefdruckform vorzugsweise innerhalb einer Druckmaschine erfolgt, was einerseits den Nachteil hat, dass nur solche Prozessschritte in Frage kommen, die auch in einem Druckwerk eingesetzt werden können und dass während des gesamten Regenerierungs- bzw. Herstellprozesses der löschbaren Tiefdruckform die Druckmaschine nicht drucken kann.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der gattungsbildenden Art für den Tiefdruck zu entwickeln, womit eine zuverlässige komplette Entfernung des Füllmaterials in einer vertretbaren Zeit auch außerhalb der Druckmaschine durchführbar ist.
Diese Aufgabe wird durch die verschiedenen Verfahren gemäß der Ansprüche 1 bis 8 und einer Vorrichtung nach Anspruch 9 gelöst.
Die Beherrschung des Löschprozesses ist eine Voraussetzung zur Realisierung einer löschbaren und wieder verwendbaren Tiefdruckform. In Verbindung mit den anderen in dieser Erfindung genannten Verfahrensschritten, wie Erzeugung des Grundrasters, Füllen, Härten, Polieren der gefüllten Oberfläche, Bebildern und
Einsatz der löschbaren wieder verwendbaren Tiefdruckform in einer Druckmaschine sind alle Prozessschritte beschrieben, die die Herstellung einer Tiefdruckform deutlich vereinfachen und den Einsatz galvanischer Technologien vermeiden oder stark reduzieren.
Der dann mögliche Prozessablauf stellt sich folgendermaßen dar:
a) Reinigung der verdruckten Tiefdruckform (entfällt bei erster Verwendung), b) erneutes Füllen des Grundrasters der gereinigten Tiefdruckform, c) Härten und Polieren der gefüllten Tiefdruckform, d) Bebildern der Tiefdruckform in einem Laserbelichter. Damit ist die Druckform bereit für den Druckvorgang. Es ist kein weiterer chemischer Prozess erforderlich. e) Nach dem Drucken kann die Form wieder gelöscht und für den nächsten Druckauftrag gefüllt und bebildert werden.
Ausgehend von so einer löschbaren und wieder verwendbaren, zum Bebildern fertigen Tiefdruckform, wie sie z. B. als Sleeve an die Druckerei geliefert werden kann, kann diese Tiefdruckform mit einer ähnlichen Vorlaufzeit wie die Offsetdruckplatte hergestellt werden. Dadurch kann auch der Prozessablauf bei der Produktion mit Druckmaschinen, in denen z.B. neben dem Offsetdruck auch der Tiefdruck zum Einsatz kommt, deutlich harmonisiert werden.
Die für die Herstellung einer löschbaren und wieder verwendbaren Tiefdruckform erforderlichen Prozesse können mit der im Folgenden beschriebenen Vorrichtung zum Entfernen des Füllmaterials, zum Füllen und Härten, zum Polieren und zum Bebildern durchgeführt werden. Dabei kann die Vorrichtung für mehrere Verfahrensschritte in geeigneter weise Geräte zusammenfassen, so kann z.B. der Füll- und Härteschritt in einem Beschichtungsgerät zusammengeführt realisiert sein.
Die so hergestellten löschbaren und wieder verwendbaren Tiefdruckformen können prinzipiell in allen Tiefdruckmaschinen eingesetzt werden und die Vorteile der löschbaren und wieder verwendbaren Tiefdruckformen, wie kurze Vorlaufzeiten bis zur druckfertigen Tiefdruckform, Reduzierung bzw. Vermeidung von umweltkritischen Galvanikprozessen, Senkung der Herstellkosten, können auf einer breiten Basis von im Markt installierten Tiefdruckmaschinen genutzt werden.
Im Folgenden sind mehrere beanspruchte Verfahren zum Entfernen des Füllmate- rials aus dem Grundraster, d.h. Löschen der Tiefdruckform, beschrieben: Entfernen des Füllmaterials mittels Laserstrahlung:
Das Füllmaterial und die Restfarbe werden mittels eines Laserstrahls, bevorzugt ein CO2-Laser oder NdYAG- oder Halbleiterlaser entfernt. Die Laserparameter, wie Leistungs- bzw. Energiedichte werden dafür so eingestellt, dass das Füllmaterial und die Restfarbe mehr oder weniger in die gasförmige Phase überführt werden, während die Oberfläche der Tiefdruckform und damit das Grundraster unbeschädigt bleibt und einer Wiederverwendung zugeführt werden kann. Der Prozess ähnelt dem Bebilderungsprozess nur in der Weise, dass der Laserstrahl nicht ent- sprechend der Bildinformation moduliert wird und die Ansprüche an die Fokussier- optik und die Qualität des Laserstrahls (eine gaußförmige Intensitätsverteilung ü- ber den Querschnitt des Laserstrahls ist nicht erforderlich) niedriger als für den Bebilderungsprozess sind, da der Laserstrahl nicht so fein fokussiert werden muss. Entsprechend ist der Laserreinigungsschritt mit einem für diesen Zweck ausgewählten Laser mit entsprechender Optik deutlich kostengünstiger als mit einem Bebilderungslaser durchführbar.
Durch Einblasen von reaktivem Gas oder Dampf, z.B. Sauerstoff in den Bereich, in dem die Laserstrahlung mit dem Füllmaterial wechselwirkt, kann der Prozess der Entfernung des Füllmaterials weiter unterstützt und beschleunigt werden.
Entfernen des Füllmaterials mittels Natriumhydrogencarbonat (NaHCO3)-Pulver- Strahlen:
Im Gegensatz zu anderen Partikelstrahlverfahren unter Verwendung von z.B. Quarzsand oder Glaskugeln kann bei dem Strahlen mit NaHCO3 genutzt werden und darüber hinaus können die Strahlparameter beim NaHCO3-Pulver-Strahlen so eingestellt werden, dass die Oberfläche der Tiefdruckform und damit das Grundraster - ebenso wie bei der Laserreinigung - nicht beschädigt wird und trotzdem eine ausreichende Reinigungsleistung erreicht wird. Durch das Strahlen mit NaH- CO3-Pulver werden sowohl das Füllmaterial als auch die Restfarbe entfernt. Entfernen des Füllmaterials mittels Trockenschnee-Strahlen:
Im Gegensatz zu anderen Partikelstrahlverfahren unter Verwendung von z.B. CO2- Pelletts können die Strahlparameter beim Trockenschnee-Strahlen so eingestellt werden, dass die Oberfläche der Tiefdruckform und damit das Grundraster - e- benso wie bei der Laserreinigung - nicht beschädigt wird und trotzdem eine ausreichende Reinigungsleistung erreicht wird. Durch das Strahlen mit Trockenschnee-Pulver werden sowohl das Füllmaterial als auch die Restfarbe entfernt (Thermo-Schock-Effekt).
Entfernen des Filmmaterials mittels Strahlen mit kristallinem (Wasser) Eis:
Im Gegensatz zu anderen bekannten Strahlverfahren unter Verwendung von z.B. Quarzsand oder Glaskugeln ist das Strahlen mit kristallinem (Wasser) Eis weniger abrasiv und die Strahlparameter können beim Strahlen noch so eingestellt werden, dass die Oberfläche der Tiefdruckform und damit das Grundraster - ebenso wie bei der Laserreinigung - nicht beschädigt wird und trotzdem eine ausreichende Reinigungsleistung erreicht wird. Der Reinigungsprozess nutzt den Phasenübergang vom festen in den flüssigen Aggregatszustand und ebenfalls einen Thermo-Schock-Effekt aus. Durch das Strahlen mit kristallinem (Wasser) Eis werden sowohl das Füllmaterial als auch die Restfarbe vollständig entfernt.
Die Reinigung, bzw. der Löschvorgang kann erfolgen, indem die Druckfarbe und das gesamte Füllmaterial entfernt werden, sie kann aber auch erfolgen, indem nur die Druckfarbe entfernt wird und die Oberfläche des Füllmaterials für eine neue Füllung vorbereitet wird, d.h. dass das Füllmaterial im Sinne der Entfernung einer möglichen Passivierungsschicht aktiviert und nur wenig Füllmaterial abgetragen wird.
Zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Löschvorrichtung zum Reinigen (Prozessschritt a)) der nach dem oben beschriebenen Prozessab- lauf hergestellten Tiefdruckform benutzt. Diese Löschvorrichtung entfernt vollständig die Restfarbe und das Füllmaterial (letzteres evtl. auch nur teilweise) aus dem Grundraster der Tiefdruckform. Dabei kann die Löschvorrichtung auch weitere Zusatzeinrichtungen, wie Absaug-, Reinigungs- und Trockenvorrichtungen umfassen. Zur Durchführung des eigentlichen Reinigungsschrittes werden eine oder mehrere auf die Oberfläche der zu löschenden Tiefdruckform gerichtete Fokussiereinrich- tungen für Laserstrahlen oder ein oder mehrere Partikelstrahler mittels Führungseinrichtungen, z.B. Wagen, entlang der Längsachse der sich drehenden Tiefdruckform auf einer Traverse mittels eines oder mehrerer Motoren verfahren. Die Drehzahl der Tiefdruckform und die Verfahrgeschwindigkeit entlang der Traverse werden dabei so aufeinander abgestimmt, dass der Vorschub der Führungseinrich- tungen in Richtung der Längsachse der Tiefdruckform pro Umdrehung der Tiefdruckform kleiner oder gleich der Einwirkbreite der Laser- bzw. Partikelstrahlen ist.
Bei Verwendung von Lasern werden das verbliebene Füllmaterial und die Restfarbe beim Entfernen vorzugsweise in die gasförmige Phase überführt. Um den Nie- derschlag des gasförmigen Materials auf z.B. der verwendeten Optik zu vermeiden, wird eine Absaugeinrichtung zum Absaugen des vom Laserstrahl abgetragenen Materials mit oder ohne Filterung der abgesaugten Luft vorgesehen.
Bei Verwendung eines Partikelstrahlers sind bevorzugt Strahlmittel und Träger- medium des Strahlmittels mittels Pumpen aus einem Arbeitsraum, der sich um den Formzylinder bevorzugt in Form eines Gehäuses befindet, absaugbar.
Des Weiteren kann bevorzugt eine traversierende oder nicht traversierende Spülvorrichtung zur Entfernung von Reinigungsrückständen vorgesehen werden, die im Wesentlichen Bürsten, einen Flüssigkeitsstrahl, eine Absaugvorrichtung bzw. einen Abfluss mit Filterung der Reinigungsflüssigkeit zur Wiederverwendung der selben umfasst.
Weiterhin kann eine traversierende oder nicht traversierende Trocknungsvorrich- tung zum Trocknen der gereinigten Tiefdruckformen vorgesehen werden, die eine stoffbespannte Walze, bzw. ein Tuch, einen kalten und/oder warmen Luftstrahl, bzw. eine IR-Strahler umfasst.
Wie man sieht, können mehrere Vorrichtungen allein für den Prozessschritt a), dem „Reinigen der verdruckten Tiefdruckform" und das Entfernen des Füllmaterials erforderlich werden, wie z.B. eine Absaugvorrichtung, eine Spülvorrichtung und/oder Trocknungseinrichtungen, die an der zu reinigenden Tiefdruckform anzuordnen sind und die alle einen gewissen Platzbedarf haben, der in einer Tiefdruckmaschine nur schwer verfügbar gemacht werden kann. Es ist deshalb zweckmäßig, die Löschvorrichtung(en) mit oder ohne die genannten Zusatzeinrichtungen außerhalb der Druckmaschine als selbstständige Vorrichtung auszuführen. Dies hat den weiteren Vorteil, dass keine Verfahrenseinschränkungen bezüglich des Platzbedarfs innerhalb der Druckmaschine mehr vorhanden sind, die Maschine während des Reinigungsvorgangs drucken kann und zudem Reini- gungsverfahren einsetzbar sind, die, z.B. aus Gründen der Korrosionsgefährdung, innerhalb der Druckmaschine nicht durchführbar wären.
Zur Beschleunigung des Prozesses der Entfernung des Filmmaterials können auch mehrere Vorrichtungen entlang der Tiefdruckform angeordnet werden, so dass jede dieser Vorrichtungen das Füllmaterial nur aus einem Teil der gesamten Zylinderlänge entfernen muss und sich dazu die Dauer des Prozesses zur Entfernung des Füllmaterials entsprechend verkürzt.
Das Grundraster für eine löschbare Tiefdruckform kann durch unterschiedliche Verfahren hergestellt sein:
So kann das Grundraster analog zu einer konventionellen Tiefdruckform hergestellt sein und in Kupfer graviert oder geätzt werden. Zur Erhöhung der Haltbarkeit der das Grundraster tragende Tiefdruckform wird das Grundraster mit einer Hart- beschichtung, wie z.B. Chrom, diamantähnlicher Kohlenstoff, Titannitrid, Wolframkarbid oder Ähnlichem versehen. Das Grundraster kann auch in Keramik- oder Hartmetallbeschichtungen eingraviert werden. Aus Anilox-Farbwerken sind Rasterwalzen bekannt, bei denen z.B. in Plasma gespritzte Keramikbeschichtungen mittels Laser feine Raster graviert werden. Derartige Walzen können auch als Grundraster für eine wieder verwendbare Tiefdruckform eingesetzt werden. Sie haben den Vorteil einer sehr widerstandsfähigen Oberfläche für eine größere Zahl von Wiederverwendungen.
Das Grundraster kann auch durch einen Lochsleeve, wie er zürn Beispiel im rota- tiven Siebdruck eingesetzt wird, ausgebildet werden, der auf einem Trägerzylinder aufgezogen bzw. aufgeschrumpft wird oder direkt auf eine glatte Fläche aufgalvanisiert wird. Sollte die Oberfläche noch keine für eine Wiederverwendung ausreichende Härte haben, kann durch eine weitere Beschichtung wie z.B. Chrom, diamantähnlicher Kohlenstoff, Titannitrid, Wolframkarbid oder Ähnlichem die Abrieb- festigkeit der Oberfläche verbessert werden.
Als Füllmaterialien werden feste Stoffe, vorzugsweise Polymere eingesetzt, die während des Füllvorganges flüssig, mit einstellbarer Viskosität oder pulverförmig sind und auf der Tiefdruckform durch Einwirkung von UV-Strahlung, Temperatur und/oder Luftfeuchtigkeit vernetzen und/oder verschmelzen.
Bevorzugt wird jedoch ein flüssiges Füllmaterial, wie z.B. Polyurethan eingesetzt, das bei Anwesenheit von Luftfeuchtigkeit vernetzt, in trockener Umgebungsatmosphäre, wie eben in der Füllvorrichtung vorherrscht, aber nicht vernetzt, wodurch die Wartungsarbeiten an der Füllvorrichtung stark erleichtert werden.
Damit beim Füllen des Grundrasters mit dem flüssigen Füllmaterial keine Benet- zungsprobleme auftreten, sollte die Oberflächenenergie eines beim Füllen flüssigen Füllmaterials unterhalb der Oberflächenenergie des Grundrasters liegen. Da- mit beim Drucken die Füllung und Entleerung der noch teilweise mit Füllmaterial gefüllten Tiefdrucknäpfchen, mit Farbe problemlos möglich ist, sollte die Oberflächenenergie des ausgehärteten Füllmaterials oberhalb der Oberflächenenergie der Druckfarbe liegen. Zur Erhöhung der Abriebfestigkeit des Füllmaterials gegenüber abrasiven Farben und Papieren können dem Füllmaterial feinstkörnige (typische Korngröße < 1 μm) Hartstoffpulver wie z.B. Aluminiumoxid, Siliziumkarbid oder Siliziumoxid zugesetzt werden.
Die Vorrichtung zum Füllen einer löschbaren Tiefdruckform hat die Aufgabe, das Füllmaterial an das Grundraster in einer solchen Menge heranzutragen, dass die ausgehärtete Füllmaterialschicht die Näpfchen vollständig füllt und das gesamte Grundraster mit einer Überschussdicke von ca. 10 μm über der Steghöhe des Grundrasters bedeckt.
Mittels eines Rakelsystems ähnlich dem Farbmesser/Farbduktor-System in einem Farbwerk einer Offset-Druckmaschine kann der Füllvorgang vorgenommen werden. Anstelle des Rakelmessers kann auch eine Rollrakel eingesetzt werden mit Strukturen, die geeignet sind, zu verhindern, dass beim schnellen Rakeln Luftbläschen in die Füllschicht des Grundrasters eingearbeitet werden.
Die Befüllung ist jedoch auch mittels Verfahren der elektrostatischen Pulverbeschichtung oder mittels Sprühverfahren denkbar.
Um das Aushärten eines mit Luftfeuchtigkeit aushärtenden Füllmaterials in der Füllvorrichtung zu verhindern, befinden sich die mit dem Füllmaterial in Berührung kommende Teile der Füllvorrichtung in einer gegen die Luftfeuchtigkeit der Umgebung abgedichteten Kammer, in der ein ausreichender Überdruck einer Atmosphäre mit ausreichend geringer Feuchtigkeit herrscht, so dass die feuchtigkeitsabhängige Vernetzung des Füllmaterials noch nicht startet. Nach dem Beschichten des Grundrasters der löschbaren und wieder verwendbaren Tiefdruckform mit dem Füllmaterial muss dieses Füllmaterial insbesondere bei der Verwendung von Polymeren, die im flüssigen, und unvemetzten oder nur teilweise vernetzten Zustand auf das Grundraster aufgetragen werden, gehärtet, d.h. vernetzt werden. Diese Vernetzung soll aber möglichst nicht spontan starten, z.B. allein durch das Zusammenmischen zweier Ausgangsstoffe des späteren Polymers, da ansonsten die Füllvorrichtung durch spontan Aushärten des Materials unbrauchbar wird, bzw. hoher Wartungsaufwand oder spezielle und teurere Komponenten für die Füllvorrichtung erforderlich wäre. Aus diesem Grunde ist es zweckmäßig, solche Füllmaterialien einzusetzen, deren Vernetzungsvorgang definiert gestartet werden kann, wie z.B. Materialien die erst unter Bestrahlung von UV-Strahlung beginnen zu vernetzen mit oder ohne gleichzeitiger oder nach der Bestrahlung stattfindender kürzerer oder längerer Erwärmung auf ca. 800C bis 14O0C, oder Materialien, die erst oberhalb einer Temperatur von ca. 800C bis 1000C beginnen zu vernetzen, oder Materialien, die erst bei Anwesenheit von Feuchtigkeit beginnen zu vernetzen.
Wenn die löschbare und wieder verwendbare Tiefdruckform ein Sleeve ist, kann der Zylinder, der den Sleeve in der Härtevorrichtung trägt, auf seiner Oberfläche eine thermische Isolationsschicht aufweisen, z.B. eine mit Glasfasern verstärkte Epoxidharzschicht, damit zum Härten aufgebrachte Wärme vom Sleeve nicht in den tragenden Zylinder abfließt. Weitere Vorrichtungen zum Härten des Füllmaterials können sein, ein UV-Strahler mit oder ohne Reduzierung der IR- Wärmestrahlung, der die ganze Länge der löschbaren und wieder verwendbaren Tiefdruckform bestrahlen oder entlang der Tiefdruckform traversieren kann, ein IR- Strahler auch in Kombination mit einem UV-Strahler, der ebenfalls die ganze Länge der löschbaren und wieder verwendbaren Tiefdruckformen bestrahlen oder entlang der selben traversieren kann, ein Ofen zur Aufnahme der löschbaren und wieder verwendbaren Tiefdruckform oder ein geschlossener Raum mit einstellba- rer Luftfeuchtigkeit, der die löschbare und wieder verwendbare Tiefdruckform aufnimmt, wobei auch ein geschlossener Raum mit einstellbarer Zusammensetzung der Gas-Atmosphäre (mit einstellbarer Schutzgas-Atmosphäre, z.B. Stickstoff) vorstellbar ist.
Beim Füllvorgang des Grundrasters wird ein Materialüberschuss auf das Grund- raster aufgetragen, zur Vermeidung des Tonens der Tiefdruckform muss dieser Überschuss bis auf Steghöhe wieder abpoliert werden. Das kann erfolgen durch Poliermittel, die die Oberfläche des Grundrasters nicht oder nur wenig angreifen, wie z.B. Poliermittel auf der Basis von Aluminiumoxid. Dabei kann das Poliermittel auf flexiblen Polierscheiben oder auf Polierbändern wie sie z.B. in sogenannten Superfinishing-Vorrichtungen von der Fa. Loeser GmbH eingesetzt werden. Auch das Polieren mit einem Polierstein wie er auch für die Kupferpolitur von konventionellen Tiefdruckzylindern eingesetzt wird ist möglich. Der Polierprozess ist beendet, wenn das Füllmaterial in den Näpfchen des Grundrasters bündig mit der Steghöhe des Grundrasters ist. Das kann mit folgenden Methoden festgestellt werden: Durch Messung der Reflexion (bei einem verchromten Grundraster erhöht sich die Reflexion sobald das Grundraster durch das Füllmaterial hindurch scheint. Die Messung kann integral und auch spektral selektiv auf Wellenlängen erfolgen, auf denen das Füllmaterial gut absorbiert, oder durch Messung des elektrischen Widerstands zwischen einem Metallkontakt (z.B. ein Rädchen oder einer Bürste) und der löschbaren Tiefdruckform, oder auf andere elektrische Weise z.B. auf der Basis einer Wirbelstrommessung oder induktiv.
Die löschbare und wieder verwendbare Tiefdruckform kann als Vollzylinder oder als Rohr ausgeführt sein, so dass der Zylinder in der dafür bestimmten Druckma- schine aufgenommen werden kann. Weiterhin kann die Tiefdruckform als dünnwandiger Sleeve ausgeführt sein, der auf einem sog. „Luftzylinder" aufgenommen wird. Die Abdichtung des Schlitzes zwischen Sleeve und Luftzylinder kann mittels eines färben- und lösemittelbeständigen Dichtringes oder durch Einfetten des Schlitzes mit einem hinreichend lösemittelbeständigem Fett oder durch Auftragen einer Silikondichtmasse durchgeführt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren für den Tiefdruck mittels einer lösch- und wieder verwendbaren Tiefdruckform, ausgehend von einer Tiefdruckform mit einem mindestens auf die maximal zu übertragende Farbmenge ausgelegten Grundraster, bei dem zur Druckformherstellung in einem Füllvorgang die Vertiefungen des Grundrasters der Tiefdruckrohform gleichmäßig mittels eines Füllmaterials, wie z.B. eines vernetzbaren Polymers, durch eine Antragseinrichtung befüllt werden, dann in einen Bebilderungsvorgang durch thermische Ablation mittels einer Bildpunkt-Übertragungseinrichtung aus den Vertiefungen bildmäßig Füllmate- rial abgetragen wird, die bildmäßig gerasterte Tiefdruckform mittels eines Einfärbesystems eingefärbt und dann im Tiefdruck gedruckt wird und die Tiefdruckform daraufhin einen Löschvorgang durchläuft, wobei das Füllmaterial sowie die Restfarbe aus dem Druckvorgang mittels eines Laserstrahls eines von der Bildpunkt-Übertragungseinrichtung separierten Gas-Lasers, insbe- sondere Cθ2-Lasers, Festkörperlasers, insbesondere NdYAG- oder Halbleiterlasers entfernt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsbzw. Energiedichte des Laserstrahls so eingestellt wird, dass das verbliebene Füllmaterial und die Restfarbe beim Entfernen in die gasförmige Phase über- führt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gasförmige Phase abgesaugt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet dass der Löschvorgang mittels Laserstrahl durch Einblasen eines reaktiven Gases oder Dampfes in den Bereich, in dem die Laserstrahlung mit dem Füllmaterial wechselwirkt, unterstützt wird.
5. Verfahren für den Tiefdruck mittels einer lösch- und wieder verwendbaren Tiefdruckform, ausgehend von einer Tiefdruckform mit einem mindestens auf die maximal zu übertragende Farbmenge ausgelegten Grundraster, bei dem zur Druckformherstellung in einem Füllvorgang die Vertiefungen des Grund- rasters der Tiefdruckrohform gleichmäßig mittels eines Füllmaterials durch eine Antragseinrichtung befüllt werden, dann in einem Bebilderungsvorgang durch thermische Ablation mittels einer Bildpunkt-Übertragungseinrichtung aus den Vertiefungen bildmäßig Füllmaterial abgetragen wird, die bildmäßig ge- rasterte Tiefdruckform mittels eines Einfärbesystems eingefärbt und dann im
Tiefdruck gedruckt wird, und die Tiefdruckform daraufhin einen Löschvorgang durchläuft, wobei das Füllmaterial sowie die Restfarbe aus dem Druckvorgang mittels eines Partikelstrahlers unter Verwendung von Natriumhydrogencarbo- nat (NaHCθ3-Pulver, Backpulver) entfernt werden.
6. Verfahren für den Tiefdruck mittels einer lösch- und wieder verwendbaren
Tiefdruckform, ausgehend von einer Tiefdruckform mit einem mindestens auf die maximal zu übertragende Farbmenge ausgelegten Grundraster, bei dem zur Druckformherstellung in einem Füllvorgang die Vertiefungen des Grundrasters der Tiefdruckrohform gleichmäßig mittels eines Füllmaterials durch ei- ne Antragseinrichtung befüllt werden, dann in einen Bebilderungsvorgang durch thermische Ablation mittels einer Bildpunkt-Übertragungseinrichtung aus den Vertiefungen bildmäßig Füllmaterial abgetragen wird, die bildmäßig gerasterte Tiefdruckform mittels eines Einfärbesystems eingefärbt und dann im Tiefdruck gedruckt wird und die Tiefdruckform daraufhin einen Löschvorgang durchläuft, wobei das Füllmaterial sowie die Restfarbe aus dem Druckvorgang mittels eines Partikelstrahlers unter Verwendung von Trockenschnee-Pulver entfernt werden.
7. Verfahren für den Tiefdruck mittels einer lösch- und wieder verwendbaren Tiefdruckform, ausgehend von einer Tiefdruckform mit einem mindestens auf die maximal zu übertragende Farbmenge ausgelegten Grundraster, bei dem zur Druckformherstellung in einem Füllvorgang die Vertiefungen des Grundrasters der Tiefdruckrohform gleichmäßig mittels eines Füllmaterials durch eine Antragseinrichtung befüllt werden, dann in einem Bebilderungsvorgang durch thermische Ablation mittels einer Bildpunkt-Übertragungseinrichtung aus den Vertiefungen bildmäßig Füllmaterial abgetragen wird, die bildmäßig gerasterte Tiefdruckform mittels eines Einfärbesystems eingefärbt und dann im Tiefdruck gedruckt wird und die Tiefdruckform daraufhin einen Löschvorgang durchläuft, wobei das Füllmaterial sowie die Restfarbe aus dem Druckvorgang mittels eines Partikelstrahlers unter Verwendung von kristallinem (Wasser) Eis entfernt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial nicht bis auf den Boden des Grundrastewrs entfernt wird und das Füllmaterial für den neuen Bebilderungs- und Druckvorgang auf das zum Teil noch von der vorhergehenden Füllung des Grundrasters vorhandene Füllmaterial aufgebracht wird.
9. Vorrichtung für den Tiefdruck zur Durchführung eines der Verfahren nach An- spruch 1 bis 7, wobei einer und/oder mehrere Laserstrahlen oder einer oder mehrere Partikelstrahlen vorgesehen sind, die entlang der sich drehenden Tiefdruckform in Achsrichtung der Tiefdruckform verfahren werden und deren Vorschubgeschwindigkeit so gewählt wird, dass pro Umdrehung der sich drehenden Tiefdruckform eine Strecke zurückgelegt wird, die gleich oder kleiner der Einwirkbreite der Laser- bzw. Partikelstrahlen ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine auf einer Traverse bewegliche Einheit Vorrichtungen trägt, die zur Fokussie- rung der Laserstrahlen, z.B. optische Elemente, und/oder zum Aufbringen der Partikelstrahlen, z.B. Düsen, auf die Oberfläche der Tiefdruckform richtet, aus der das Füllmaterial und die Restfarbe zu entfernen sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung eines Lasers für die Löscheinrichtung Gaslaser, insbesondere ein CO2-Laser oder Festkörperlaser, insbesondere ein NdYAG-Laser oder ein Halbleiterlaser verwendet wird, dessen Leistungs- bzw. Energiedichte so einstellbar ist, dass das verbleibende Füllmaterial und die Restfarbe beim Entfernen in die gasförmige Phase überführbar ist und eine Absaugeinrichtung zum Absaugen des vom Laserstrahl abgetragenen Materials mit oder ohne Filterung der abgesaugten Luft vorgesehen ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung eines Partikelstrahlers Strahlmittel und Trägermedium des Strahlmittels unter Verwendung von Pumpen aus einem Arbeitsraum um die rotierende Tiefdruckform absaugbar ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine tra- versierende oder nicht traversierende Spülvorrichtung zum Entfernen von Rei- nigungsrückständen vorgesehen ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine traversierende oder nicht traversierende Trocknungsvorrichtung zum Trocknen der gereinigten Tiefdruckform vorgesehen ist.
15. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, gekennzeichnet durch die Verwendung von Rasterwalzen, in deren thermisch gespritzten Keramikbeschichtungen mittels eines Lasers feine Raster als Tiefdruckgrundraster graviert sind.
16. Verfahren zur Herstellung eines Grundrasters nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung eines glatten Trägerzylinders, auf dem die Tiefdruckrohform in Form eines Lochsleeves aufgezogen oder aufgeschrumpft wird.
17. Verfahren zur Herstellung eines Grundrasters nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbesserung der Verschleißfestigkeit das Grundraster in Kupfer graviert wird, auf das eine Chromschicht und anschließend eine Beschichtung mit einer ca. 0,1//m bis 4μm dünnen Hartschicht aus diamantähnlichem Kohlenstoff, Wolframkarbid oder Titannitrid aufgebracht wird.
18. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial an das Grundraster in einer solchen Menge herangetragen wird, dass die ausgehärtete Füllmaterialschicht die Vertiefungen des Grundrasters voll- ständig ausfüllt und das gesamte Grundraster mit einer Überschussdicke von ca. 10 μm über der Steghöhe des Grundrasters bedeckt.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Überschussdicke bis auf die Steghöhe des Grundrasters abpoliert wird, in dem ein Polier- mittel, wie z.B. Aluminiumoxid, verwendet wird, das die Oberfläche des Grundrasters nur wenig oder gar nicht abträgt.
20. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, gekennzeichnet durch die Verwendung eines flüssigen, durch Bestrahlung mit ultravioletter Strahlung härtenden Materi- als.
21. Füllmaterial zum Füllen des Grundrasters nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial einen Absorber, z.B. Ruß, andere Farbpigmente oder einen Farbstoff enthält, der die Strahlung des für den Bebilderungsvorgang und die Strahlung des für den Vorgang zur Ent- fernung des Füllmaterials verwendeten Laser ausreichend absorbiert.
22. Füllmaterial zum Füllen des Grundrasters nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung eines flüssigen Füllmaterials (Polyurethan), das bei Anwesenheit von Luftfeuchtigkeit vernetzt, in trockener Umgebungsatmosphäre aber nicht vernetzt.
23. Füllmaterial zum Füllen des Grundrasters nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung von Monomeren oder Oligo- meren, deren Vernetzungsreaktion erst bei einer Temperatur von mindestens 2OK über Raumtemperatur einsetzt.
24. Füllmaterial zum Füllen des Grundrasters nach einem der vorangehenden An- sprüche, gekennzeichnet durch den Zusatz von Hartstoffpartikeln wie z.B Siliziumkarbid oder Aluminiumoxid mit einer Partikelgröße kleiner 10 μm.
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