[go: up one dir, main page]

WO2003070466A1 - Verfahren und einrichtung zum drucken, wobei die dicke der feuchtmittelschicht gemessen und reduziert wird - Google Patents

Verfahren und einrichtung zum drucken, wobei die dicke der feuchtmittelschicht gemessen und reduziert wird Download PDF

Info

Publication number
WO2003070466A1
WO2003070466A1 PCT/EP2003/001585 EP0301585W WO03070466A1 WO 2003070466 A1 WO2003070466 A1 WO 2003070466A1 EP 0301585 W EP0301585 W EP 0301585W WO 03070466 A1 WO03070466 A1 WO 03070466A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
dampening solution
ink
layer
thickness
carrier
Prior art date
Application number
PCT/EP2003/001585
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Manfred Wiedemer
Original Assignee
Oce Printing Systems Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oce Printing Systems Gmbh filed Critical Oce Printing Systems Gmbh
Priority to EP03708105A priority Critical patent/EP1476307A1/de
Publication of WO2003070466A1 publication Critical patent/WO2003070466A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41C—PROCESSES FOR THE MANUFACTURE OR REPRODUCTION OF PRINTING SURFACES
    • B41C1/00—Forme preparation
    • B41C1/10—Forme preparation for lithographic printing; Master sheets for transferring a lithographic image to the forme
    • B41C1/1075—Mechanical aspects of on-press plate preparation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41C—PROCESSES FOR THE MANUFACTURE OR REPRODUCTION OF PRINTING SURFACES
    • B41C1/00—Forme preparation
    • B41C1/10—Forme preparation for lithographic printing; Master sheets for transferring a lithographic image to the forme
    • B41C1/1008—Forme preparation for lithographic printing; Master sheets for transferring a lithographic image to the forme by removal or destruction of lithographic material on the lithographic support, e.g. by laser or spark ablation; by the use of materials rendered soluble or insoluble by heat exposure, e.g. by heat produced from a light to heat transforming system; by on-the-press exposure or on-the-press development, e.g. by the fountain of photolithographic materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41C—PROCESSES FOR THE MANUFACTURE OR REPRODUCTION OF PRINTING SURFACES
    • B41C1/00—Forme preparation
    • B41C1/10—Forme preparation for lithographic printing; Master sheets for transferring a lithographic image to the forme
    • B41C1/1041—Forme preparation for lithographic printing; Master sheets for transferring a lithographic image to the forme by modification of the lithographic properties without removal or addition of material, e.g. by the mere generation of a lithographic pattern
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F33/00—Indicating, counting, warning, control or safety devices
    • B41F33/0063—Devices for measuring the thickness of liquid films on rollers or cylinders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41N—PRINTING PLATES OR FOILS; MATERIALS FOR SURFACES USED IN PRINTING MACHINES FOR PRINTING, INKING, DAMPING, OR THE LIKE; PREPARING SUCH SURFACES FOR USE AND CONSERVING THEM
    • B41N3/00—Preparing for use and conserving printing surfaces
    • B41N3/006—Cleaning, washing, rinsing or reclaiming of printing formes other than intaglio formes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41P—INDEXING SCHEME RELATING TO PRINTING, LINING MACHINES, TYPEWRITERS, AND TO STAMPS
    • B41P2227/00—Mounting or handling printing plates; Forming printing surfaces in situ
    • B41P2227/70—Forming the printing surface directly on the form cylinder

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for producing a print image on a carrier material, in which ink-attracting and ink-repellent areas are produced on the surface of the print carrier in accordance with the structure of the print image to be printed, the • ink-repellent areas having a layer of an ink-repellent Medium are provided, on the surface of the printing medium, ink is applied, which adheres to the ink-attracting areas and which is not accepted by the ink-repellent areas, and in which the color distributed on the surface is printed on the substrate.
  • Print template is created.
  • the silicone-free areas are the ink-attracting areas that accept printing ink during the printing process.
  • a new film is required for each new print image.
  • multilayer processless thermal printing plates can be used as the printing medium, cf. e.g. WO00 / 16,988th
  • a hydrophobic layer on the surface of the print carrier is removed by partial burning away and a hydrophilic layer is exposed.
  • the hydrophilic layer can be wetted with an ink-repellent dampening solution.
  • the hydrophobic areas are ink-accepting and can absorb ink during the printing process.
  • a new printing plate must be used to create a new print image.
  • ÜS-A-6, 016, 750 a method is known from ÜS-A-6, 016, 750, in which a color-attracting substance is deposited from a film by means of a thermal transfer process, transferred to the hydrophilic surface of the print carrier and solidified in a fixing process. In the printing process, the remaining hydrophilic areas are wetted with ink-repellent dampening solution. The ink is then applied to the surface of the print carrier, which, however, only adheres to the areas provided with the ink-attracting substance. The colored print image is then transferred to the carrier material. To create a new print image, a new film with the color-attracting substance is necessary.
  • the wetting of the printing plate is achieved with the ink-repellent fountain solution by a specific roughening and patterning of the plate surface '.
  • the resulting increase in surface area and porosity creates microcapillaries and leads to an increase in the effective surface energy and thus to a good wetting or spreading of the dampening solution.
  • wetting-promoting substances are added to the dampening solution in offset printing. These lower the surface tension of the dampening solution, which also leads to an improved wetting of the surface of the print carrier.
  • a printing method is known in which a fountain solution is applied to the surface of the printing format.
  • the dampening solution is vaporized by selective application of radiation energy in the image areas.
  • the water-free areas later form the ink-bearing areas, which are guided past a development unit and are colored by means of a color steam. Energy-intensive partial evaporation processes are required to generate the structured dampening solution film.
  • DE-A-10132204 (not previously published) by the same applicant describes a CTP process (computer-to-press process), it being possible for multiple structuring processes to be carried out on the same surface of the print carrier.
  • the surface of a print carrier is coated with an ink-repellent or ink-attracting layer.
  • ink-attracting areas and ink-repellent areas are created in accordance with the structure of the printed image to be printed.
  • the color-attracting areas are then colored with color.
  • the surface of the print carrier is cleaned and again with an ink-repelling or ink-accepting
  • a dampening solution layer is applied to the surface of the print carrier.
  • the layer thickness of the dampening solution layer is measured using a layer thickness measuring device.
  • an energy source is controlled so that the thickness of the dampening solution layer is reduced to a target thickness.
  • the invention ensures a consistently thick dampening solution layer, with the aim being a relatively thin layer.
  • a thin layer thickness for example in the range of 1 .mu.m allows the ink-repellent areas and ink-attracting areas in the dampening solution layer to be structured with a relatively low selective thermal energy. Accordingly, the hardware expenditure for the structuring is reduced and a constant printing quality is guaranteed.
  • a device is specified by means of which the described method can be implemented.
  • Advantageous exemplary embodiments are defined in the dependent claims relating to the method and the device.
  • ink-repellent or ink-absorbing layer often occurs in the further description. This layer is adapted to the color to be applied.
  • the dampening solution layer is ink-repellent.
  • this dampening solution layer is ink-absorbing. In practice, predominantly oil-based inks are used, so that a water-containing dampening solution layer is ink-repellent.
  • FIG. 1 shows a basic illustration of a printing device in which a surfactant layer is applied
  • Figure 2 schematically shows a cross section through the
  • FIG. 3 shows an exemplary embodiment in which a hydrophilized layer is structured
  • Figure 4 shows an embodiment in which a 'coated hydrophilic layer is patterned
  • Figure 5 shows a schematic cross section through the
  • FIG. 6 shows an exemplary embodiment in which the hydrophilization takes place by means of a corona discharge
  • Figure 7 shows a cross section through an isolated
  • FIG. 8 shows an arrangement with a plastic
  • FIG. 9 shows an example of an indirect corona discharge
  • Figure 10 shows a printing device with a control of the dampening solution layer thickness.
  • a print carrier 10 in the present case an endless belt, is passed through a pretreatment device 12, the one
  • Bucket roller 14 and an application roller 16 contains.
  • the scoop roller 14 is immersed in a liquid contained in a container 13 which contains a wetting-requiring substance.
  • This substance which contains surfactant, is applied in a molecular layer thickness to the surface of the print carrier 10 via the application roller 16.
  • the layer thickness is typically less than 0.1 ⁇ m.
  • the surface of the print Carrier 10 is then guided in the direction of arrow Pl to a dampening unit 18 which, via a scoop roller 20 and an application roller 22, applies an ink-repellent or ink-absorbing fountain solution, for example water, from a fountain solution reservoir 24 to the surface of the print carrier 10.
  • dampening solutions other than water can also be used.
  • the dampening solution layer can also be applied by other methods, for example by steaming or spraying.
  • the pressure-active surface of the print carrier 10 is completely provided with this dampening solution layer.
  • the dampening solution layer typically has a layer thickness of less than 1 ⁇ m.
  • the generally ink-repellent dampening solution layer is then structured by an image forming device 26.
  • laser radiation 28 is used for this.
  • ink-attracting areas and ink-repellent areas are created in accordance with the structure of the printed image to be printed.
  • the structured dampening solution layer then arrives at an inking unit 30, which uses the rollers 32, 34, 36 to transfer ink from a storage container 38 onto the surface of the print carrier 10.
  • the oil-based ink adheres to areas without water-based dampening solution. It is pointed out that the ink can also be transferred to the surface of the print carrier 10 by spraying, knife coating or condensing.
  • a carrier material 40 generally a paper web.
  • the carrier material 40 is passed between two rollers 42, 44.
  • a rubber blanket cylinder (not shown) and further intermediate cylinders can be connected between the roller 42 and the printing medium 10, which cause ink splitting, as is known per se from the field of offset printing processes.
  • the surface of the print carrier 10 is cleaned in a cleaning station 46.
  • the color residues and the residues of the surfactant layer are removed.
  • the cleaning station 46 contains a brush 48 and a wiper lip 50 which are brought into contact with the surface of the print carrier 10. Cleaning can also be supported by using ultrasound, high-pressure liquid and / or steam. Cleaning can also be carried out using cleaning fluids and / or solvents.
  • a new application of the wetting-promoting substance e.g. a surfactant application, a dampening solution application and a new structuring take place.
  • a new print image can be printed each time the print carrier 10 rotates.
  • the cleaning device 46, the device 12 and the device 26 are then switched to inactive.
  • the print image that is still present in color residues is then recolored and re-printed by the inking unit 30. In this operating mode, a large number of identical print images can be printed.
  • FIG. 2 schematically shows a cross section through the print carrier 10 before and after the structuring with the aid of the laser beam 28.
  • the wetting is promoted by applying a wetting-promoting substance to the print carrier surface 10. This happens within the printing cycle before the ink-repellent fountain solution is applied. Due to its physical and chemical properties, the wetting-requiring substance can be applied to the surface as an extremely thin layer of a few molecular layers, preferably less than 0.1 ⁇ m. This layer is sufficient to promote wetting with the ink-repellent dampening solution on its free surface, so that it can also be applied as a very thin layer 54, preferably less than 1 ⁇ m. The further one The printing process is not affected by the small amount of the wetting-promoting substance, in this case a surfactant layer 52. It can be easily removed by the cleaning process integrated in the printing cycle.
  • the surface of the print carrier 10 has a roughness that is smaller than the roughness used in the standard offset printing method.
  • the average roughness depth R 2 is typically less than 10 ⁇ m, preferably less than 5 ⁇ m.
  • the mean roughness value R a the roughness value is in the range less than 2 ⁇ m, preferably less than 1 ⁇ m.
  • a change in the molecular or atomic structure of the material of the print carrier as well as a permanent wetting-promoting layer firmly anchored to the surface of the print carrier is not necessary.
  • the additionally applied wetting-requiring substance proposed here for example the surfactant layer 52, develops its wetting-required action even in the smallest amounts. Accordingly, their influence on the properties of the print carrier 10 is negligible in many ways.
  • Another advantage results from the fact that it is now possible to dispense with the wetting-promoting additives that are usually present in offset printing in fountain solutions.
  • the dampening solution layer 54 and the surfactant layer 52 are removed by the laser beam 28 in accordance with the required image structure. These areas are then colored with ink by the inking unit 30. Because of the very smooth surface of the print carrier 10, cleaning is made easier, the surfactant layer 52 being completely removed again. Furthermore, the wear on the surface of the print carrier 10 is reduced.
  • FIG. 3 in contrast to the exemplary embodiment according to FIG. 1, a hydrophilic layer with a molecular layer thickness is structured before the ink-repellent or ink-attracting layer is applied to the usable surface of the print carrier.
  • a steam device 60 is used, which acts on the surface of the pressure carrier 10 with hot steam.
  • the surface of the print carrier 10 is provided with an SiO 2 coating.
  • the pressure carrier 10 is dried by a suction device 62.
  • the hot water vapor creates a hydrophilic molecular structure on the outer surface, e.g. SiOH.
  • hydrophilic areas and hydrophobic areas are created in accordance with the structure of the printed image to be printed.
  • the downstream dampening unit 18 the entire usable surface of the printing medium 10 is brought into contact with a dampening solution layer, the dampening solution accumulating only on the hydrophilic areas, so that ink-attracting areas and ink-repellent areas are formed in accordance with the structuring carried out.
  • the inking unit 30 then applies the ink, the oil-containing ink accumulating in areas without water-containing dampening solution. Then this is followed by the transfer of the printed image onto the carrier material ⁇ 40.
  • the hydrophilic layer is structured on the surface of the print carrier 10 in accordance with the print image.
  • the hydrophilic layer is extremely thin and is only a few nanometers, typically less than 4 nm. It can therefore be structured with very little energy expenditure during a printing cycle, the hydrophilic molecular layer disappearing.
  • the dampening solution is then applied, which creates a moisture film only on the non-hydrophilic areas. Inking and transfer printing takes place according to the known principles of planographic printing or offset printing described. After cleaning, in which, in addition to the color residues, the hydrophilic layer can also be removed, but does not necessarily have to be removed, the printing cycle can begin again. • The hydrophilic layer is regenerated or reapplied and then the hydrophilic layer is structured according to the new image data.
  • the hydrophilic layer is generated by activating the surface of the print carrier and by a suitable change in the outer molecular
  • a hydrophilic SiOH structure can also be formed on the surface by the action of hot water and by bases, such as NaOH.
  • the print carrier is coated with an Si02 Layering. It is also possible for the print carrier to pass through an activator bath in order to produce a hydrophilization of the surface. It is also possible to apply an activator via a nozzle system. Another possibility is to generate the hydrophilic layer by flaming the surface of the print carrier 10. Here too, wetting-promoting surface structures are created in a molecular layer thickness.
  • An advantageous arrangement is the combination of hydrophilization with cleaning.
  • Both the cleaning and the hydrophilizing effect of a hot water jet or a hot water vapor jet can be used.
  • the cleaning and the creation of the hydrophilic layer are then carried out in a single process step.
  • a wetting-promoting substance is applied to the surface of the print carrier.
  • the pretreatment device 12 described in the embodiment according to FIG. 1 can be used.
  • a liquid can be applied from the container 13 which contains a wetting-promoting substance, e.g. contains a surfactant, are applied in a molecular layer thickness.
  • the layer thickness is typically less than 0.1 ⁇ m.
  • Alcohols can also be considered as a further wetting-promoting substance.
  • the application can alternatively be done by scraping, spraying and vapor deposition.
  • this hydrophilic layer can be partially removed by local thermal energy supply. Due to the small layer thickness, the energy consumption can be low.
  • Laser radiation 28 laser diodes, LEDs, LED combs or heating elements can also be used.
  • a new structuring can take place per revolution of the print carrier 10, as a result of which a new print image is printed per revolution.
  • the devices for the restructuring are then switched to inactive.
  • FIG. 5 shows a cross section through the print carrier 10 before and after the structuring by the laser beam 28 for the example according to FIG. 4.
  • the surface of the print carrier 10 is very smooth, as is the case with the previous examples.
  • the thin surfactant layer 52 is structured by the laser beam 28, i.e. hydrophilic areas 68 and hydrophobic areas 64 are generated.
  • the dampening unit 18 applies a thin, water-containing moist film only to the hydrophilic areas.
  • the areas 64 are then colored by the inking unit 30 with an oil-containing ink which is repelled by the dampening solution 54 in the area of the hydrophilic areas 68.
  • the surface energy of the printing medium 10 must be at least as high as the surface tension of the dampening solution film. This means that the value of the contact angle between the surface of the printing medium 10 and the dampening solution has a value below 90 °. must take. In practice it is necessary that a contact angle of ⁇ 25 ° has to be achieved in order to produce the required liquid film with a thickness of approx. 1 ⁇ m. This places high demands on the surface energy of the print carrier, which, especially when considering the extremely high surface tension value of water, namely 72 mN / M, as the basis of the ink-repellent fountain solution.
  • Plastic print media or metallic print media cannot do this without further measures, such as roughening, applying surfactants, generating microcapillaries etc.
  • the contact angle from water to polyimide or polycarbonate is approximately 75 °.
  • metal surfaces, which in their purest form have very high surface energies and therefore the smallest contact angles, show relatively hydrophobic behavior under normal ambient conditions. This is essentially due to the oxidation layer effective on metal surfaces, which always forms under normal conditions. Even the slightest contamination has a negative impact on the desired surface energy. Contact angles of over 70 ° can often be found in practice.
  • a corona treatment of the surface of the print carrier 10 is carried out for hydrophilization.
  • a high voltage generator 70 generates an alternating voltage in the range of 0 to 30 kV, preferably in the range of 15 to 20 kV, at a frequency of 10 to 40 kHz, preferably in the range of 15 to 25 kHz.
  • An output terminal of the high voltage generator 70 is connected to an insulated electrode 72.
  • the other output connection is placed on a sliding contact 74 which is connected to the pressure carrier 10.
  • the relatively high voltage on the electrode 72 leads to the ionization of the air.
  • a corona discharge arises, the surface of the printing medium 10 being bombarded with free ions becomes.
  • this leads not only to a cleaning effect, which typically removes organic contaminants such as grease, oil, wax, etc., but also to the formation of free radicals on the surface, which form highly hydrophilic functional groups in connection with oxygen.
  • the focus is on the cleaning effect, whereby degreasing the surface and removing the oxide layer increases the surface energy and thus reactivates the hydrophilic properties of metals.
  • contact angles to water of up to less than 20 ° can be achieved with plastic surfaces and with metal surfaces.
  • the corona treatment changes the physical surface properties of the support beforehand, but not its mechanical properties. There are no visible changes, for example with a scanning electron microscope.
  • the hydrophilization can be improved by adding process gases, preferably oxygen or nitrogen.
  • a dampening solution is applied to the hydrophilized surface of the pressure carrier 10 in the dampening unit 18; This is followed by structuring with the aid of laser radiation 28.
  • the structured dampening solution layer is colored by the inking unit 30 and the color is later printed onto the carrier material 40. Color residues are removed in the cleaning station 46. Since the surface of the print carrier 10 is also very smooth, as in the previous examples, the cleaning process can be carried out easily and with high effectiveness. The cyclical printing process can then start again. Alternatively, a restructuring can also be omitted. len and the previous print image is colored again and • reprinted.
  • FIG. 7 shows the insulated electrode 72.
  • a metallic core 76 is surrounded by a ceramic jacket 78. With such a structure, electrical flashovers are prevented. This is particularly advantageous if metal is used as the printing medium 10.
  • the insulation can also be created by a plastic jacket.
  • Figure 8 shows the structure of a printing medium 10 made of plastic.
  • An electrode plate 80 is arranged on the side of the print carrier 10 which lies opposite the electrode 72.
  • the electrode 72 can be designed without insulation.
  • FIG. 9 shows a hydrophilization process with an indirect corona treatment.
  • the output connections of the high-voltage generator 70 are connected to two electrodes 82, 84, which are arranged above the pressure carrier 10.
  • the electrical discharges generated by the high voltage between the two electrodes 82, 84 generate ions which are directed to the surface of the pressure carrier 10 by an air stream or process gas stream and which develop the wetting-promoting effect here.
  • a blower 86 is used to generate the flow.
  • a low-pressure plasma treatment can also be used, which increases the surface energy on the surface of the print carrier 10.
  • a high-voltage discharge is generated under vacuum conditions, for example in the range from 0.3 to 20 mbar, by which process gas is ionized and brought into the plasma state. This plasma comes into contact with the surface of the print carrier 10.
  • the effect of the plasma can be compared with the effect of the corona treatment.
  • the layer thickness is typically in the range of 1 ⁇ m.
  • the described hydrophilization process also makes it possible to dispense with the wetting-promoting additives used in offset printing for fountain solutions. A further application of additional wetting-promoting substances is no longer necessary. This avoids a relatively complicated process control and reduces the additional expenditure on consumables. Another advantage is the cleaning effect of the hydrophilization process. It supports the cleaning process necessary for the digital printing process and thus further reduces the hardware expenditure required.
  • Figure 10 shows another embodiment.
  • the constant and precisely defined plays Thickness of the dampening solution layer on the surface of the print carrier plays a crucial role for the stability and the efficiency of the printing process.
  • a printing device is described which permits and monitors a defined, controllable and controllable very thin application of the dampening solution.
  • a dampening unit consisting of a number of rotating rollers is generally used to apply the dampening solution.
  • the result is a water film that is sufficiently stable for standard offset printing.
  • the amount of dampening solution and the thickness of the dampening solution layer can be adjusted, for example, by the delivery of certain rollers to one another or the speed of the scoop roller.
  • the storage effect of the dampening system and also that of the pressure plate leads to a strongly delayed reaction to adjustment measures.
  • the roughened, strongly water-storing pressure plates are absolutely necessary for the generation of a sufficiently stable water film. It is also known from the prior art to produce a very thin film of water by cooling the printing plate and the consequent condensation of the atmospheric moisture on the printing plate.
  • the thickness of the water film is strongly dependent on the ambient conditions, such as air humidity and temperature, and can hardly be kept constant over a long period.
  • a structure is used which is similar to the structure described in the aforementioned DE-A-101 32 204, which realizes a CTP process (computer-to-press process).
  • the printing device shown in FIG. 10 allows different printing images to be generated on the same surface of the cylindrical printing medium 10.
  • the printing device contains the inking unit 30, with a plurality of rollers, through which the oil-containing ink is transferred from the reservoir 38 to the surface of the printing medium 10.
  • the colored surface before the print carrier 10 transfers the ink to a rubber • cylinder 90. From there. the color on the paper web 40, which is pressed by the impression cylinder 42 against the blanket cylinder 90.
  • the dampening unit 18 transfers dampening solution, e.g. Water, from the fountain solution reservoir 24 onto the surface of the print carrier 10.
  • dampening solution e.g. Water
  • the surface of the print carrier 10 can be brought into a more hydrophilic state using wetting agents and / or surfactants or by a corona and / or plasma treatment. as has already been described above.
  • the dampening solution layer is selectively removed by supplying energy by means of a laser beam 28 and the desired image structure is created.
  • the inking 30 then takes place at the ink-attracting areas of the structuring. After structuring, the color can be solidified using a fixing device 92.
  • Two operating modes are also possible in this example.
  • a first operating mode a large number of printing processes take place before the surface is structured again.
  • the print image located on the print carrier 10 is inked and re-printed once per print, i.e. the printed image is colored several times.
  • a second operating mode a new print image is applied to the surface of the print carrier.
  • This cleaning station can be pivoted towards the print carrier 10 according to arrow P2 and pivoted away from it again. Further details of the construction of the printing device according to FIG. 10 are described in the aforementioned DE-A-101 32 204.
  • an energy source 94 is arranged after the dampening unit 18, the thermal energy to the Dampening film releases on the surface of the printing medium 10. This energy reduces the thickness of the dampening solution layer.
  • the energy source is followed by a layer thickness measuring device 96.
  • This layer thickness measuring device 96 determines the current thickness of the dampening solution film and emits an electrical signal corresponding to the thickness to a control 98.
  • the controller 98 compares the measured actual thickness with a predetermined target thickness. In the event of a deviation between the target and actual values, the energy source 94 is controlled in such a way that the thickness of the dampening solution layer is reduced to the desired target thickness.
  • the layer thickness measuring device 96 can, for example, operate in a contactless manner using the triangulation method, the transmission method or the capacitive method.
  • One or more IR lamps, radiant heaters, laser systems, laser diodes or heating elements can be considered as energy source 94.
  • the interaction of the energy source 94, the layer thickness measuring device 96 and the control 98 can be such that only a monitoring function is carried out. If the layer thickness exceeds or falls below a predetermined target value, a corresponding warning signal is emitted and the energy supply for the energy source 94 is then reset.
  • the energy source 94, the layer thickness measuring device 96 and the controller $ 8 can, however, also be combined to form a control loop in which the energy source 94 is controlled in such a way that, in the event of a control deviation between the actual value and the desired value of the layer thickness, this control deviation is minimized and preferably is regulated to zero.
  • the energy source 94 can be controlled by the control using an analog voltage control or digitally by pulse modulation, as is indicated by the signal sequence 100.
  • a thickness-constant dampening solution film is produced in a first process step over the usable width of the print carrier 10, and the layer thickness is reduced in a defined manner in a subsequent second step.
  • the result is an even dampening solution layer with a defined and very small thickness.
  • the subsequent structuring can thus be carried out with minimal energy and with a constant result. Overall, the print quality is increased.
  • the advantages of the printing device shown are that an immediate reaction to a change in the layer thickness of the dampening solution layer can take place, that a known and defined thickness of the dampening solution layer can be set and that extremely thin dampening solution layers can be produced. Furthermore, the structuring energy required, in particular for digital printing processes, can be minimized.
  • both an endless belt and a cylinder can be used as the print carrier.
  • the transfer printing onto the carrier material can take place directly or with the interposition of a rubber blanket cylinder or further intermediate cylinders for color splitting.
  • the layer thickness control according to the example according to FIG. 10 can also be used for the other examples.
  • the applied color can be fixed using a fixing device.
  • the cleaning station 46, the dampening unit 18 and the image generation device can be switched inactive and active, for example by pivoting. LIST OF REFERENCE NUMBERS

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Printing Methods (AREA)

Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren und eine Einrichtung zum Erzeugen eines Druckbildes auf einem Trägermaterial (40), bei dem die Oberfläche eines Druckträgers (10) mit einer Feuchtmittelschicht überzogen wird und in einem Strukturierungsprozess farbanziehende Bereiche und farbabstossende Bereiche entsprechend der Struktur des zu druckenden Druckbildes erzeugt werden. Es wird die Schichtdicke der Feuchtmittelschicht ermittelt, und abhängig von der ermittelten Schichtdicke wird eine Energiequelle (94) zur Reduktion der Feuchtmittelmenge angesteuert, um die Dicke der Feuchtmittelschicht auf eine Solldicke zu reduzieren.

Description

Verfahren und Einrichtung zum Drucken, wobei die Dicke der - Feuchtmittelschicht gemessen und reduziert wird
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Druckbildes auf einem Trägermaterial, bei dem auf der Oberfläche des Druckträgers farbanziehende und farbabstoßende Bereiche entsprechend der Struktur des zu bedruk- kenden Druckbildes erzeugt werden, wobei die • farbabstoßenden Bereiche mit einer Schicht aus einem farbabstoßenden Medium versehen werden, auf die Oberfläche des Druckträgers Farbe aufgetragen wird, die an den farbanziehenden Bereichen anhaftet und die von den farbabstoßenden Bereichen nicht angenommen wird, und bei dem die auf der Oberfläche verteilte Farbe auf das Trägermaterial gedruckt wird.
Im Stand der Technik sind wasserlos arbeitende Offset-Druckverfahren bekannt, deren nicht druckende Bereiche fettabstoßend sind und deshalb keine Druckfarbe annehmen. Die druckenden Bereiche sind dagegen fettanziehend und nehmen die fett- haltige Druckfarbe auf. Entsprechend der Struktur des zu druckenden Druckbildes sind auf der Druckplatte farbanziehende und farbabstoßende Bereiche verteilt. Die Druckplatte kann für eine Vielzahl von Umdruckvorgängen verwendet werden. Für jedes Druckbild muß eine neue Platte mit farbanziehenden und farbabstoßenden Bereichen erzeugt werden.
Aus der US-A-5, 379, 698 ist ein Verfahren bekannt, das Direct- I aging-Verfahren genannt wird, bei dem in der Druckeinrichtung auf einer mehrschichtigen, silikonbeschichteten Folie durch selektives Wegbrennen der Silikondeckschicht eine
Druckvorlage erstellt wird. Die silikonfreien Stellen sind die farbanziehenden Bereiche, die während des Druckvorganges Druckfarbe annehmen. Für jedes neue Druckbild bedarf es einer neuen Folie.
Bei dem mit Wasser arbeitenden Standard-Offset-Verfahren werden auf der Oberfläche des Druckträgers hydrophobe und hydro- phile Bereiche entsprechend der Struktur des zu bedruckenden Durckbildes erzeugt. Vor dem Auftragen der Farbe wird unter Verwendung von Auftragswalzen bzw. Sprühvorrichtungen zunächst ein dünnner Feuchtigkeitsfilm auf den Druckträger auf- gebracht, der den hydrophilen Bereich des Druckträgers benetzt. Anschließend überträgt die Farbwalze Farbe auf die Oberfläche des Druckträgers, die jedoch ausschließlich die nicht mit dem Feuchtigkeitsfilm bedeckten Bereiche benetzt. Nach dem Einfärben wird schließlich die Farbe auf das Träger- aterial übertragen.
Im bekannten Offset-Druckverfahren können als Druckträger mehrschichtige prozesslose Thermodruckplatten verwendet werden, vgl. z.B. WO00/16988. Entsprechend den Strukturen des zu bedruckenden Druckbildes wird auf der Oberfläche der Druckträgers eine hydrophobe Schicht durch partielles Wegbrennen entfernt und eine hydrophile Schicht freigelegt. Die hydrophile Schicht kann mit einem farbabstoßenden Feuchtmittel benetzt werden. Die hydrophoben Bereiche sind farbannehmend und können während des Druckvorgangs Druckfarbe aufnehmen. Zum Erstellen eines neuen Druckbildes muß eine neue Druckplatte verwendet werden.
Weiterhin ist ein Verfahren aus der ÜS-A-6, 016, 750 bekannt, bei dem aus einer Folie eine farbanziehende Substanz mittels eines Ther otransferverfahrens abgeschieden, auf die hydrophile Oberfläche des Druckträgers übertragen und in einem Fi- xierprozess verfestigt wird. Im Druckprozeß werden die freibleibenden hydrophilen Bereiche mit farbabstoßendem Feucht- mittel benetzt. Anschließend wird die Farbe auf die Oberfläche des Druckträgers aufgebracht, die jedoch nur an den mit der farbanziehenden Substanz versehenen Bereichen haftet. Das eingefärbte Druckbild wird dann auf das Trägermaterial übertragen. Für das Erstellen eines neuen Druckbildes ist eine neue Folie mit der farbanziehenden Substanz notwendig. Im Standard-Offset-Verfahren oder Flachdruckverfahren wird ' die Benetzung der Druckplatte mit dem farbabstoßenden Feuchtmittel durch ein gezieltes Aufrauhen und Strukturieren der Plattenoberfläche erreicht. Die dabei entstehende Oberflä- chenvergrößerung und Porosität erzeugt Mikrokapillaren und führt zu einer Erhöhung der wirksamen Oberflächenenergie und somit zu einer guten Benetzung bzw. Spreitung des Feuchtmittels. Als weitere Maßnahmen werden beim Offsetdruck benet- zungsfördernde Substanzen dem Feuchtmittel zugesetzt. Diese setzen die Oberflächenspannung des Feuchtmittels herab, was ebenso zu einer verbesserten Benetzung der Oberfläche des Druckträgers führt. In diesem Zusammenhang wird auf die Literatur Teschner, H. : Offsettechnik, 5. Auflage, Fellbach, Fachschriften-Verlag 1983, S. 193 - 202 und S. 350, verwie- sen.
Aus der US-A-5, 067, 404 ist ein Druckverfahren bekannt, bei dem auf der Oberfläche des Druckformats ein Feuchtmittel aufgebracht wird. Das Feuchtmittel wird durch selektives Auf- bringen von Strahlungsenergie in Bildbereichen verdampft. Die wasserfreien Bereiche bilden später die farbtragenden Bereiche, die an einer Entwicklungseinheit vorbeigeführt werden und mittels eines Farbdampfes eingefärbt werden. Zum Erzeugen des strukturierten Feuchtmittelfilms sind energieintensive partielle Verdampfungsvorgänge erforderlich.
Weiterhin wird auf die Patentdokumente WO 97/36746 und WO 98/32608 verwiesen. Bei dem in der WO 97/36746 beschriebenen Verfahren wird das Feuchmittel durch Verdampfen eines diskreten Wasservolumens erzeugt, das auf der Oberfläche des Druckträgers kondensiert. Gemäß der WO 98/32608 und der daraus hervorgegangenen US-A-6, 295, 928 wird ein kontinuierlicher Eisfilm aufgebracht und strukturiert. In beiden Fällen muß lokal hohe thermische Energie zur Strukturierung angewandt werden. Die vorgenannten Dokumente ÜS-A-5, 067, 404, WO
98/32608 (US-A-6,295,928) und WO 97/36746 derselben Anmelde- rin werden hiermit durch Bezugnahme in den Offenbarungsbe- ' reich der vorliegenden Patentanmeldung einbezogen.
Aus der DE-A-10132204 (nicht vorveröffentlicht) derselben An- melderin wird ein CTP-Verfahren (Computer-To-Press-Verfahren) beschrieben, wobei auf derselben Oberfläche des Druckträgers mehrfach Strukturierungsprozesse durchgeführt werden können. Die Oberfläche eines Druckträgers wird mit einer farbabstoßenden oder farbanziehenden Schicht überzogen. In einem Strukturierungsprozess werden farbanziehende Bereiche und farbabstoßende Bereiche entsprechend der Struktur des zu druckenden Druckbildes erzeugt. Die farbanziehenden Bereiche werden dann mit Farbe eingefärbt. Vor einem neuen Strukturierungsprozess wird die Oberfläche des Druckträgers gereinigt und erneut mit einer farbabstoßenden oder farbanziehenden
Schicht überzogen. Als Schicht wird eine Feuchtmittelschicht oder eine Eisschicht verwendet. Dieses Patentdokument DE-A-10 132 204 wird hiermit durch Bezugnahme in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Patentanmeldung einbezogen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Einrichtung anzugeben, das bzw. die ein qualitativ hochwertiges Druckergebnis bei reduziertem Strukturierungsaufwand gewährleistet.
Diese Aufgabe wird für ein Verfahren durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Gemäß der Erfindung wird auf die Oberfläche des Druckträgers eine Feuchtmittelschicht aufgebracht. Die Schichtdicke der Feuchtmittelschicht wird mithilfe eines Schichtdickenmeßgeräts gemessen. Abhängig von der ermittelten Schichtdicke wird eine Energiequelle so angesteuert, daß die Dicke der Feuchtmittelschicht auf eine Soll-Dicke reduziert wird. Durch die Erfindung wird eine gleichbleibend dicke Feuchtmittelschicht gewährleistet, wobei eine relativ dünne Schicht angestrebt wird. Eine dünne Schichtdicke, beispielsweise im Bereich von 1 um erlaubt es, mit einer relativ geringen selektiven thermischen Energie die farbabstoßenden Bereiche und farbanziehenden Bereiche in der Feuchtmittelschicht zu strukturieren. Demgemäß wird der Hardwareaufwand für die Strukturierung ver- mindert und es wird eine gleichbleibende Druckqualtität gewährleistet .
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Einrichtung angegeben, durch die das beschriebene Verfahren reali- siert werden kann. In den abhängigen Ansprüchen zu dem Verfahren und zu der Einrichtung werden vorteilhafte Ausführungsbeispiele definiert.
Es ist anzumerken, daß in der weiteren Beschreibung häufig der Begriff farbabstoßende oder farbaufnehmende Schicht vorkommt. Diese Schicht ist an die aufzubringende Farbe angepaßt. Zum Beispiel bei einer wasserhaltigen Feuchtmittelschicht und einer ölhaltigen Farbe ist die Feuchtmittelschicht farbabstoßend. Ist die Farbe jedoch wasserhaltig, so ist diese Feuchtmittelschicht farbanziehend. In der Praxis kommen überwiegend ölhaltige Farben zum Einsatz, so daß eine wasserhaltige Feuchtmittelschicht farbabstoßend ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt:
Figur 1 eine Prinzipdarstellung einer Druckeinrichtung, bei der eine Tensidschicht aufgebracht wird,
Figur 2 schematisch einen Querschnitt durch den
Druckträger vor und nach der Strukturierung durch einen Laserstrahl,
Figur 3 ein Ausführungsbeispiel, bei dem eine hy- drophilisierte Schicht strukturiert wird, Figur 4 ein Ausführungsbeispiel, bei dem eine ' aufgetragene hydrophile Schicht strukturiert wird,
Figur 5 einen schematischen Querschnitt durch den
Druckträger vor und nach der Strukturierung der hydrophilen Schicht,
Figur 6 ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Hy- drophilisierung durch eine Koronaentladung erfolgt,
Figur 7 einen Querschnitt durch eine isolierte
Elektrode,
Figur 8 eine Anordnung bei einem Kunststoff-
Druckträger,
Figur 9 ein Beispiel für eine indirekte Koro- naentladung, und
Figur 10 eine Druckeinrichtung mit einer Regelung der Feuchtmittel-Schichtstärke.
In Figur 1 ist in einer Prinzipdarstellung eine Druckeinrichtung dargestellt, die ähnlich aufgebaut ist, wie sie in der US-A-5, 067, 404 derselben Anmelderin beschrieben ist. Ein Druckträger 10, im vorliegenden Fall ein endloses Band, wird durch eine Vorbehandlungsvorrichtung 12 geführt, die eine
Schöpfwalze 14 und eine Auftragswalze 16 enthält. Die Schöpfwalze 14 taucht in eine in einem Behälter 13 enthaltene Flüssigkeit ein, die eine benetzungsfordernde Substanz enthält. Auf die Oberfläche des Druckträgers 10 wird über die Auf- tragswalze 16 diese Substanz, die Tensid enthält, in einer molekularen Schichtdicke aufgetragen. Die Schichtdicke ist typischerweise kleiner als 0,1 μm. Die Oberfläche des Druck- trägers 10 wird dann in Pfeilrichtung Pl zu einem Feuchtwerk 18 geführt, der über eine Schöpfwalze 20 und eine Auftragswalze 22 ein farbabstoßendes oder farbanziehendes Feuchtmittel, zum Beispiel Wasser, aus einem Feuchtmittelvorratsbehäl- ter 24 auf die Oberfläche des Druckträgers 10 aufträgt.
Grundsätzlich können auch andere Feuchtmittel als Wasser verwendet werden. Der Auftrag der Feuchtmittelschicht kann auch durch andere Verfahren erfolgen, beispielsweise durch Dampfen oder Sprühen. Die druckaktive Oberfläche des Druckträgers 10 wird vollkommen mit dieser Feuchtmittelschicht versehen. Die Feuchtmittelschicht hat typischerweise eine Schichtdicke kleiner als 1 μm.
Die im allgemeinen farbabstoßende Feuchtmittelschicht wird danach durch eine Bilderzeugungsvorrichtung 26 strukturiert. Im vorliegenden Fall wird hierzu Laserstrahlung 28 verwendet. Bei diesem Strukturierungsprozess werden farbanziehende Bereiche und farbabstoßende Bereiche entsprechend der Struktur des zu druckenden Druckbildes erzeugt. Anschließend gelangt die strukturierte Feuchtmittelschicht zu einem Farbwerk 30, welches mit Hilfe der Walzen 32, 34, 36 Farbe aus einem Vorratsbehälter 38 auf die Oberfläche des Druckträgers 10 überträgt. Die ölhaltige Farbe lagert sich an Bereichen ohne wasserhaltiges Feuchtmittel an. Es wird darauf hingewiesen, daß die Farbe auch durch Sprühen, Rakeln oder Kondensieren auf die Oberfläche des Druckträgers 10 übertragen werden kann.
Beim Weitertransport des Druckträgers 10 erfolgt ein Umdruck auf ein Trägermaterial 40, im allgemeinen eine Papierbahn. Zum Umdrucken wird das Trägermaterial 40 zwischen zwei Walzen 42, 44 hindurchgeführt. Beim Umdruckprozess können zwischen der Walze 42 und dem Druckträger 10 ein Gummituchzylinder (nicht dargestellt) und weitere Zwischenzylinder geschaltet werden, die eine Farbspaltung bewirken, wie dies aus dem Be- reich der Offset-Druckverfahren an sich bekannt ist. Beim weiteren Transport des Druckträgers 10 wird die Oberfläche des Druckträgers 10 in einer Reinigungsstation 46 gereinigt. Hierbei werden die Farbreste sowie auch die Reste der Tensidschicht entfernt. Die Reinigungsstation 46 enthält eine Bürste 48 und eine Wischlippe 50, welche mit der Oberfläche des Druckträgers 10 in Kontakt gebracht werden. Weiterhin kann das Reinigen durch Verwendung von Ultraschall, Hochdruckflüssigkeit und/oder Dampf unterstützt werden. Die Reinigung kann auch unter Einsatz von Reinigungsflüssigkeiten und/oder Lösungsmitteln erfolgen.
Anschließend kann ein neuer Auftrag der benetzungsfördernden Substanz, z.B. ein Tensidauftrag, und ein Feuchtmittelauftrag sowie eine erneute Strukturierung erfolgen. Auf diese Weise kann bei jedem Umlauf des Druckträgers 10 ein neues Druckbild gedruckt werden. Es ist jedoch auch möglich, dasselbe Druckbild mehrfach zu drucken. Die Reinigungsvorrichtung 46, die Vorrichtung 12 und die Vorrichtung 26 werden dann inaktiv geschaltet. Das noch in Farbresten vorhandene Druckbild wird dann durch das Farbwerk 30 erneut eingefärbt und umgedruckt. Bei dieser Betriebsart kann also eine Vielzahl gleicher Druckbilder gedruckt werden.
Figur 2 zeigt schematisch einen Querschnitt durch den Druck- träger 10 vor und nach der Strukturierung mit Hilfe des Laserstrahls 28. Gemäß der Erfindung wird die Benetzung durch den Auftrag einer benetzungsfördernden Substanz auf die Druckträgeroberfläche 10 gefördert. Dies geschieht innerhalb des Druckzyklus vor dem Auftrag des farbabstoßenden Feucht- mittels. Die benetzungsfordernde Substanz läßt sich bedingt durch ihre physikalischen und chemischen Eigenschaften als extrem dünne Schicht von wenigen Moleküllagen, vorzugsweise kleiner als 0,lμm, auf die Oberfläche auftragen. Diese Schicht reicht aus, um an ihrer freien Oberfläche die Benet- zung mit dem farbabstoßenden Feuchtmittel zu begünstigen, so daß dieses ebenfalls als sehr dünne Schicht 54, vorzugsweise kleiner als 1 μm, aufgetragen werden kann. Der weiterführende Druckprozess wird durch die geringe Menge der benetzungsfördernden Substanz, in diesem Fall eine Tensidschicht 52, nicht beeinträchtigt. Sie kann durch den im Druckzyklus integrierten Reinigungsprozess leicht wieder' beseitigt werden.
Vorteile ergeben sich vor allem im Bereich des digitalen Flachdrucks bzw. Offsetdrucks, d.h. einem Flachdruckverfahren bzw. Offsetdruckverfahren mit wechselnder Druckinformation von Druckzyklus zu Druckzyklus. Durch die benetzungsfordernde Schicht 52 kann auf die sonst übliche aufgerauhte, poröse Druckplattenoberfläche verzichtet werden. Stattdessen ist eine glatte Oberfläche des Druckträgers 10 möglich, die mit deutlich geringerem Aufwand zu reinigen ist. Ein schneller und stabiler Reinigungsvorgang ist für ein derartiges digita- les Flachdruckverfahren bzw. Offsetdruckverfahren unabdingbar und ein entscheidender Faktor für dessen Effektivität. Demgemäß hat die Oberfläche des Druckträgers 10 eine Rauhheit, die kleiner ist als die beim Standard-Offsetdruckverfahren verwendete Rauhheit. Typischerweise liegt die mittlere Rauhtiefe R2 kleiner als 10 μm, vorzugsweise kleiner als 5 μm. Als Mit- tenrauhwert Ra ausgedrückt, liegt der Rauhheitswert im Bereich kleiner als 2 μm, vorzugsweise kleiner als 1 μm.
Eine Veränderung in der molekularen bzw. atomaren Struktur des Materials des Druckträgers sowie eine permanente und fest mit der Oberfläche des Druckträgers verankerte benetzungsför- dernde Schicht ist nicht notwendig. Die hier vorgeschlagene zusätzlich aufgebrachte benetzungsfordernde Substanz, beispielsweise die Tensidschicht 52, entfaltet bereits bei ge- ringsten Mengen ihre benetzungsfordernde Wirkung. Demgemäß ist ihr Einfluss auf die Eigenschaften des Druckträgers 10 in vielerlei Hinsicht vernachlässigbar. Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus dem nun möglichen Verzicht auf die beim Offsetdruck in Feuchtmitteln üblicherweise vorhandenen benetzungs- fördernden Zusätze. Gemäß der Figur 2 wird durch den Laserstrahl 28 die Feuchtmittelschicht 54 und die Tensidschicht 52 entsprechend der geforderten Bildstruktur entfernt. Diese Bereiche werden dann durch das Farbwerk 30 mit Farbe eingefärbt. Aufgrund der sehr glatten Oberfläche des Druckträgers 10 ist die Reinigung erleichtert, wobei die Tensidschicht 52 wieder vollständig entfernt wird. Weiterhin ist der Verschleiss der Oberfläche des Druckträgers 10 vermindert.
In den folgenden Figuren werden funktionsglelche Elemente gleich bezeichnet. Die Figuren 3, 4 und 5 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. In Figur 3 erfolgt im Unterschied zum Ausführungsbeispiel nach Figur 1 vor dem Auftrag der farbabstoßenden oder farbanziehenden Schicht auf der nutzbaren Oberfläche des Druckträgers eine Strukturierung einer hydrophilen Schicht mit einer molekularen Schichtdicke. Beim vorliegenden Beispiel wird eine Dampfvorrichtung 60 verwendet, die die Oberfläche des Druckträgers 10 mit heißem Wasserdampf beaufschlagt. Der Druckträger 10 ist an seiner Oberfläche mit einer Si02-Beschichtung versehen. Nach der
Dampfbehandlung wird der Druckträger 10 durch eine Absaugvorrichtung 62 getrocknet. Der heiße Wasserdampf erzeugt an der äußeren Oberfläche eine hydrophile Molekülstruktur, z.B SiOH.
Nach der anschließenden Strukturierung durch die Strukturie- rungsvorrichtung 26 mittels Laserstrahlung 28 entstehen hydrophile Bereiche und hydrophobe Bereiche entsprechend der Struktur des zu druckenden Druckbildes. Durch das nachgeschaltete Feuchtwerk 18 wird die gesamte nutzbare Oberfläche des Druckträgers 10 mit einer Feuchtmittelschicht in Kontakt gebracht, wobei sich das Feuchtmittel nur an den hydrophilen Bereichen anlagert, so daß farbanziehende Bereiche und farbabstoßende Bereiche entsprechend der vorgenommenen Strukturierung entstehen. Anschließend erfolgt ein Farbauftrag durch das Farbwerk 30, wobei sich die ölhaltige Farbe an Bereichen ohne wasserhaltiges Feuchtmittel anlagert. Anschließend er- folgt das Umdrucken des Druckbildes auf das Trägermaterial ■ 40.
Nach dem Weitertransport des Druckträgers 10 wird seine Ober- fläche in einer Reinigungsstation 46 gereinigt. Es werden die Farbreste sowie auch die Reste einer eventuellen benetzungsfördernden Substanz entfernt. Anschließend kann ein neuer Strukturierungsprozeß erfolgen.
Bei dem vorliegenden Beispiel nach Figur 3 wird die hydrophile Schicht auf der Oberfläche des Druckträgers 10 entsprechend dem Druckbild strukturiert. Die hydrophile Schicht ist extrem dünn und beträgt nur einige Nanometer, typischerweise kleiner 4 nm. Sie kann daher mit sehr geringem Energieaufwand während eines Druckzyklus strukturiert werden, wobei die hydrophile Molekularschicht verschwindet. Anschließend erfolgt der Feuchtmittelauftrag, der nur auf den nicht hydrophilen Bereichen einen Feuchtigkeitsfilm erzeugt. Einfärben und Umdrucken erfolgt nach den beschriebenen bekannten Prinzipien des Flachdrucks bzw. Offset-Drucks. Nach der Reinigung, bei der neben den Farbresten auch die hydrophile Schicht entfernt werden kann, jedoch nicht unbedingt entfernt werden muß, kann der Druckzyklus von neuem beginnen. • Die hydrophile Schicht wird regeneriert oder neu aufgetragen und anschließend wird die hydrophile Schicht entsprechend den neuen Bilddaten strukturiert.
Beim Beispiel nach Figur 3 erfolgt das Erzeugen der hydrophilen Schicht durch Aktivieren der Oberfläche des Druckträgers und durch eine geeignete Änderung der äußeren molekularen
Oberflächenstruktur. Beispielsweise kann dies durch den Einsatz chemischer Aktivatoren, reaktiver Gase und/oder einer geeigneten Energiezufuhr ermöglicht werden. Neben der Verwendung von Wasserdampf wie im Beispiel nach Figur 3 kann auch durch Einwirken von heißem Wasser und durch Laugen, wie z.B. NaOH, eine hydrophile SiOH-Struktur an der Oberfläche ausgebildet werden. Der Druckträger ist hierzu mit einer Si02-Be- Schichtung zu versehen. Es ist auch möglich, daß der Druckträger ein Aktivatorbad durchläuft, um eine Hydrophilisierung der Oberfläche zu erzeugen. Möglich ist auch der Auftrag eines Aktivators über ein Düsensystem. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, durch Beflammen der Oberfläche des Druckträgers 10 die hydrophile Schicht zu erzeugen. Auch hierbei entstehen benetzungsfördernde Oberflächenstrukturen in einer molekularen Schichtstärke.
Eine vorteilhafte Anordnung ist die Kombination der Hydrophilisierung mit der Reinigung. So kann z.B. sowohl die reinigende als auch die hydrophilisierende Wirkung eines heißen Wasserstrahls bzw. eines heißen Wasserdampfstrahls genutzt werden. Die Reinigung und die Erzeugung der hydrophilen Schicht werden dann in einem einzigen Prozeßschritt durchgeführt .
In Figur 4 ist eine weitere Variante dargestellt. Hierbei wird zum Erzeugen der hydrophilen Schicht eine benetzungsför- dernde Substanz auf die Oberfläche des Druckträgers aufgetragen. Beispielsweise kann die bei der Ausführungsform nach Figur 1 beschriebene Vorbehandlungsvorrichtung 12 genutzt werden. Mit Hilfe der Schöpfwalze 14 und der Auftragswalze 16 kann aus dem Behälter 13 eine Flüssigkeit aufgetragen werden, die eine benetzungsfördernde Substanz, z.B. ein Tensid enthält, in einer molekularen Schichtdicke aufgetragen werden. Auch hier ist die Schichtdicke typischerweise kleiner als 0,1 μm. Als weitere benetzungsfördernde Substanz kommen auch Alkohole in Betracht. Der Auftrag kann alternativ auch durch Aufräkeln, Aufsprühen und Aufdampfen erfolgen.
Aufgrund der sehr dünnen hydrophilen Schicht in molekularer Schichtstärke kann das partielle Entfernen dieser hydrophilen Schicht durch lokale thermische Energiezuführung erfolgen. Aufgrund der geringen Schichtdicke kann der Energieaufwand gering sein. Neben der in den Figuren 3 und 4 verwendeten La- serstrahlung 28 können auch Laserdioden, LEDs, LED-Kämme oder Heizelemente eingesetzt werden.
Auch bei dem Beispiel nach den Figuren 3 und 4 kann je Umlauf des Druckträgers 10 eine erneute Strukturierung erfolgen, wodurch je Umlauf ein neues Druckbild gedruckt wird. Es ist jedoch auch möglich, wie beim Beispiel nach Figur 1, dasselbe Druckbild mehrfach zu drucken, wobei das vorhandene Druckbild durch das Farbwerk 30 erneut eingefärbt und umgedruckt wird. Die Vorrichtungen für das Neustrukturieren sind dann inaktiv geschaltet.
Figur 5 zeigt einen Querschnitt durch den Druckträger 10 vor und nach der Strukturierung durch den Laserstrahl 28 für das Beispiel nach Figur 4. Die Oberfläche des Druckträgers 10 ist sehr glatt, wie dies auch bei den vorherigen Beispielen der Fall ist. Die dünne Tensidschicht 52 wird durch den Laserstrahl 28 strukturiert, d.h. es werden hydrophile Bereiche 68 und hydrophobe Bereiche 64 erzeugt. Durch das Feuchtwerk 18 wird ein dünner wasserhaltiger Feuchtfilm nur auf die hydrophilen Bereiche aufgetragen. Die Bereiche 64 werden dann durch das Farbwerk 30 mit einer ölhaltigen Farbe eingefärbt, die von dem Feuchtmittel 54 im Bereich der hydrophilen Bereiche 68 abgestoßen wird.
Die nachfolgenden Ausführungsbeispiele nach den Figuren 6 bis 9 beschreiben die Hydrophilisierung der Oberfläche des Druckträgers 10 durch Beaufschlagen mit freien Ionen. Diese Ausführungsbeispiele können auch mit dem Beispiel nach Figur 3 kombiniert werden.
Um eine gute Benetzung mit dem im allgemeinen farbabstoßenden Feuchtmittelfilm zu gewährleisten, muß die Oberflächenenergie des Druckträgers 10 mindestens so hoch wie die Oberflächen- Spannung des Feuchtmittelfilms sein. Dies bedeutet, daß der Wert des Kontaktwinkels zwischen der Oberfläche des Druckträgers 10 und dem Feuchtmittel einen Wert unterhalb von 90° an- nehmen muß. In der Praxis ist es erforderlich, daß ein Kontaktwinkel von < 25° erreicht werden muß, um den geforderten Flüssigkeitsfilm mit einer Dicke von ca. 1 μm zu erzeugen. Dies stellt eine hohe Anforderung an die Oberflächenenergie des Druckträgers, der, vor allem dann, wenn man den extrem hohen Oberflächenspannungswert von Wasser, nämlich 72 mN/M, als Basis des farbabstoßenden Feuchtmittels berücksichtigt. Kunststoff-Druckträger oder metallische Druckträger können dies ohne weitere Maßnahmen, wie z.B. Aufrauhen, Aufbringen von Tensiden, Erzeugung von Mikrokapillaren etc., nicht leisten. Beispielsweise beträgt der Kontaktwinkel von Wasser zu Polyimid oder Polycarbonat ca. 75°. Selbst Metalloberflächen, die in ihrer reinsten Form sehr hohe Oberflächenenergien und somit kleinste Kontaktwinkel aufweisen, zeigen unter normalen Umgebungsbedingungen relativ hydrophobes Verhalten. Dies hängt wesentlich mit der an Metalloberflächen wirksamen Oxi- dationsschicht zusammen, die sich unter Normalbedingungen stets ausbildet. Auch geringste Verunreinigungen wirken sich in diesem Zusammenhang negativ für die gewünschte Oberfläche- nenergie aus. Kontaktwinkel von über 70° sind hiermit in der Praxis häufig anzutreffen.
Beim Beispiel nach der Figur 6 wird zur Hydrophilisierung eine Koronabehandlung der Oberfläche des Druckträgers 10 vor- genommen. Ein Hochspannungsgenerator 70 erzeugt eine Wechselspannung im Bereich von Ϊ0 bis 30 kV, vorzugsweise im Bereich von 15 bis 20 kV, bei einer Frequenz von 10 bis 40 kHz, vorzugsweise im Bereich von 15 bis 25 kHz. Ein Ausgangsanschluß des Hochspannungsgenerators 70 wird mit einer isolier- ten Elektrode 72 verbunden. Der andere Ausgangsanschluß wird im vorliegenden Fall eines metallischen Druckträgers 10 an einen Schleifkontakt 74 gelegt, der mit dem Druckträger 10 verbunden ist.
Die relativ hohe Spannung an der Elektrode 72 führt zur Ionisation der Luft. Es entsteht eine Koronaentladung, wobei die Oberfläche des Druckträgers 10 mit freien Ionen beschossen wird. Bei einer KunststoffOberfläche führt dies neben einer Reinigungswirkung, bei der typischerweise organische Verunreinigungen wie Fett, Öl, Wachs etc. entfernt werden, zur Entstehung freier Radikale an der Oberfläche, die im Zusam- menhang mit Sauerstoff stark hydrophile Funktionsgruppen bilden. Hierbei handelt es sich vor allem um Carbonylgruppen (- C=0-) , Carboxylgruppen (HOOC-) , Hydroperoxidgruppen (H00-) und Hydroxylgruppen (HO-) . Bei metallischen Druckträgern steht der Reinigungseffekt im Vordergrund, wobei durch Ent- fettung der Oberfläche und Beseitigung der Oxidschicht eine Erhöhung der Oberflächenenergie und somit eine Reaktivierung der hydrophilen Eigenschaften von Metallen erreicht wird. Auf diese Weise sind Kontaktwinkel zu Wasser von bis unter 20° bei Kunststoffoberflächen und bei Metalloberflächen erreich- bar. Die Koronabehandlung verändert zuvor die physikalischen Oberflächeneigenschaften des Trägers, jedoch nicht seine mechanischen Eigenschaften. Es sind keine sichtbaren Veränderungen z.B. mit einem Rasterelektronen-Mikroskop nachweisbar. Durch Variation der Höhe der Spannung bzw. der Frequenz des Hochspannungsgenerators läßt sich die Wirkung auf die Oberfläche des Druckträgers 10 beeinflussen und auf das jeweilige Trägermaterial abstimmen. Die Hydrophilisierung kann durch Zuführung von Prozeßgasen, vorzugsweise Sauerstoff oder Stickstoff, verbessert werden.
In Figur 6 wird wie beim Beispiel nach Figur 1 auf die hydro- philisierte Oberfläche des Druckträgers 10 im Feuchtwerk 18 ein Feuchtmittel aufgetragen; anschließend erfolgt eine Strukturierung mit Hilfe von Laserstrahlung 28. Die struktu- rierte Feuchtmittelschicht wird durch das Farbwerk 30 eingefärbt und die Farbe später auf das Trägermaterial 40 umgedruckt. In der Reinigungsstation 46 werden Farbreste entfernt. Da die Oberfläche des Druckträgers 10 ebenfalls wie bei den bisherigen Beispiel sehr glatt ist, ist der Reini- gungsprozeß einfach und mit hoher Effektivität zu realisieren. Im Anschluß kann der zyklische Druckprozeß von neuem starten. Alternativ kann eine Neustrukturierung auch entfal- len und das bisherige Druckbild wird erneut eingefärbt und • umgedruckt.
Figur 7 zeigt die isolierte Elektrode 72. Ein metallischer Kern 76 ist von einem Keramikmantel 78 umgeben. Bei einem derartigen Aufbau werden elektrische Überschläge verhindert. Dies ist vor allem dann vorteilhaft, wenn als Druckträger 10 Metall verwendet wird. Alternativ kann die Isolation auch durch einen Kunststoffmantel erzeugt werden.
Figur 8 zeigt den Aufbau bei einem Druckträger 10 aus Kunststoff. Eine Elektrodenplatte 80 ist auf der Seite des Druckträgers 10 angeordnet, die der Elektrode 72 gegenüber liegt. Die Elektrode 72 kann ohne Isolation ausgeführt sein.
Figur 9 zeigt ein Hydrophilisierungsverfahren mit einer indirekten Koronabehandlung. Die Ausgangsanschlüsse des Hochspannungsgenerators 70 sind mit zwei Elektroden 82, 84 verbunden, die oberhalb des Druckträgers 10 angeordnet sind. Die durch die Hochspannung erzeugten elektrischen Entladungen zwischen den beiden Elektroden 82, 84 erzeugen Ionen, die durch einen Luftstrom oder Prozeßgasstrom auf die Oberfläche des Druckträgers 10 geleitet werden und hier die benetzungsfördernde Wirkung entfalten. Zur Erzeugung der Strömung wird ein Ge- blase 86 verwendet.
Alternativ kann auch eine Niederdruckplasmabehandlung eingesetzt werden, die die Oberflächenenergie an der Oberfläche des Druckträgers 10 erhöht. Hierbei wird unter Vakuumbedin- gungen, beispielsweise im Bereich von 0,3 bis 20 mbar, eine Hochspannungsentladung erzeugt, durch die Prozeßgas ionisiert und in den Plasmazustand versetzt wird. Dieses Plasma tritt mit der Oberfläche des Druckträgers 10 in Kontakt. Die Wirkung des Plasmas ist mit der Wirkung der Koronabehandlung zu vergleichen. Mithilfe des in den Figuren 6 bis 9 beschriebenen Hydrophili- sierungsprozesses wird eine erhebliche Erhöhung der Oberflächenenergie erreicht, die einen sehr dünnen Auftrag des farbabstoßenden Feuchtmittels ermöglicht. Die Schichtstärke liegt typischerweise im Bereich von 1 μm.
Durch das beschriebene Hydrophilisierungsverfahren ergeben sich verschiedene Vorteile. Es kann auf die aufgerauhte poröse Druckplattenoberfläche wie beim Standard-Offest-Druck- verfahren verzichtet werden. Stattdessen ist eine sehr glatte Oberfläche möglich, deren Rauhheitsbereich sehr niedrig ist, beispielsweise in einem Bereich des Mittenrauhwerts Ra < 1 μm. Dadurch ist ein schneller und stabiler Reinigungsvorgang für die Oberfläche möglich. Für den beschriebenen Druckprozeß ist weder eine permanente Veränderung in der molekularen bzw. atomaren Struktur des Materials des Druckträgers noch eine permanente und fest mit dem Druckträger verankerte benetzungsfördernde Schicht notwendig. Durch den beschriebenen Hy- drophilisierungsprozeß kann der Druckträger ohne Rücksicht- nähme auf die Oberflächenenergie hinsichtlich weiterer Anforderungen optimiert werden.
Der beschriebene Hydrophilisierungsprozeß erlaubt ferner den Verzicht auf die im Offset-Druck für Feuchtmittel verwendeten benetzungsfördernden Zusätze. Ein weiterer Auftrag zusätzlicher benetzungsfördernder Substanzen ist nicht mehr erforderlich. Dies vermeidet eine relativ komplizierte Prozeßführung und reduziert den Mehraufwand an Verbrauchsstoffen. Ein weiterer Vorteil liegt auch in der Reinigungswirkung des Hydro- philisierungsverfahrens. Es unterstützt den für das digitale Druckverfahren notwendigen Reinigungsprozeß und reduziert somit weiter den erforderlichen Hardwareaufwand.
Figur 10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. Im Offset- Druck und insbesondere bei den digitalen Verfahren, beispielsweise nach der US-A-5, 067, 404 und US-A-6, 295, 928 derselben Anmelderin, spielt die konstante und genau definierte Dicke der Feuchtmittelschicht auf der Oberfläche des Druckträgers eine entscheidende Rolle für die Stabilität und die Effizienz des Druckverfahrens. Gemäß dem Beispiel nach Figur 10 wird eine Druckeinrichtung beschrieben, die einen defi- nierten, steuerbaren und regelbaren sehr dünnen Auftrag des Feuchtmittels gestattet und überwacht. Beim standardisierten Offset-Druckverfahren wird in der Regel ein Feuchtwerk bestehend aus einer Anzahl rotierender Walzen für den Auftrag des Feuchtmittels benutzt. Zusammen mit einer aufgerauhten oder porösen gut Wasser führenden Druckplatte ergibt sich ein für den Standard-Offset-Druck ausreichend stabiler Wasserfilm. Die Feuchtmittelmenge und die Dicke der Feuchtmittelschicht läßt sich z.B. über die Zustellung bestimmter Walzen zueinander oder die Geschwindigkeit der Schöpfwalze einstellen. Hierbei führt die Speicherwirkung des Feuchtwerks und auch die der Druckplatte zu einer stark verzögernden Reaktion auf Einstellmaßnahmen. Für die Erzeugung eines hinreichend stabilen Wasserfilms sind jedoch die aufgerauhten, stark Wasser speichernden Druckplatten unbedingt erforderlich. Aus dem Stand der Technik ist es auch bekannt, durch Abkühlen der Druckplatte und der daraus folgenden Kondensation der Luftfeuchtigkeit auf der Druckplatte einen sehr dünnen Wasserfilm zu erzeugen. Die Dicke des Wasserfilms ist jedoch stark von den Umgebungsbedingungen, wie Luftfeuchte und Temperatur, ab- hängig und ist über längere Zeit kaum konstant zu halten.
Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 10 wird ein Aufbau verwendet, der ähnlich dem in der eingangs erwähnten DE-A-101 32 204 beschriebenen Aufbau ist, welches ein CTP-Verfahren (Com- puter-To-Press-Verfahren) realisiert.
Die in Figur 10 gezeigte Druckeinrichtung erlaubt es, auf derselben Oberfläche des zylindrischen Druckträgers 10 unterschiedliche Druckbilder zu erzeugen. Die Druckeinrichtung enthält das Farbwerk 30, mit mehreren Walzen, durch die ölhaltige Farbe aus dem Vorratsbehälter 38 auf die Oberfläche des Druckträgers 10 übertragen wird. Die eingefärbte Oberflä- ehe des Druckträgers 10 überträgt die Farbe auf einen Gum- • mituchzylinder 90. Von dort gelangt. die Farbe auf die Papierbahn 40, die durch den Gegendruckzylinder 42 gegen den Gummituchzylinder 90 gedrückt wird.
Das Feuchtwerk 18 überträgt über drei Walzen Feuchtmittel, z.B. Wasser, aus dem Feuchtmittelvorratsbehälter 24 auf die Oberfläche des Druckträgers 10. Vor dem Auftragen der Feuchtmittelschicht kann die Oberfläche des Druckträgers 10 unter Verwendung von Netzmitteln und/oder Tensiden oder durch eine Korona- und/oder Plasma-Behandlung in einen hydrophileren Zustand gebracht werden, wie dies weiter oben bereits beschrieben worden ist. Im weiteren Verlauf wird die Feuchtmittelschicht durch Energiezufuhr mittels eines Laserstrahls 28 se- lektiv entfernt und es entsteht die gewünschte Bildstruktur. Wie erwähnt, erfolgt danach die Einfärbung durch das Farbwerk 30 an den farbanziehenden Bereichen der Strukturierung. Nach dem Strukturieren kann die Farbe mithilfe einer Fixiereinrichtung 92 verfestigt werden.
Auch bei diesem Beispiel sind zwei Betriebsarten möglich. Bei einer ersten Betriebsart erfolgt vor einer erneuten Strukturierung der Oberfläche eine Vielzahl von Druckvorgängen. Das auf dem Druckträger 10 befindliche Druckbild wird je Druck einmal eingefärbt und umgedruckt, d.h. es erfolgt ein mehrfaches Einfärben des Druckbildes. In einer zweiten Betriebsart wird auf die Oberfläche des Druckträgers ein neues Druckbild aufgebracht. Davor ist die bisherige strukturierte farbabstoßende Schicht sowie die Farbreste zu entfernen, wofür die Reinigungsstation 46 vorgesehen ist. Diese Reinigungsstation kann an den Druckträger 10 gemäß dem Pfeil P2 herangeschwenkt und wieder von diesem weggeschwenkt werden. Weitere Einzelheiten des Aufbaus der Druckeinrichtung nach Figur 10 sind in der erwähnten DE-A-101 32 204 beschrieben.
In Transportrichtung Pl gesehen ist nach dem Feuchtwerk 18 eine Energiequelle 94 angeordnet, die Wärmeenergie an den Feuchtmittelfilm auf der Oberfläche des Druckträgers 10 abgibt. Mithilfe dieser Energie wird die Dicke der Feuchtmittelschicht verringert. In Transportrichtung gesehen ist der Energiequelle ein Schichtdickenmeßgerät 96 nachgelagert. Die- ses Schichtdickenmeßgerät 96 ermittelt die aktuelle Dicke des Feuchtmittelfilms und gibt ein der Dicke entsprechendes elektrisches Signal an eine Steuerung 98 ab. Die Steuerung 98 vergleicht die gemessene Ist-Dicke mit einer vorgegebenen Soll-Dicke. Bei einer Soll-Ist-Wert-Abweichung wird die Ener- giequelle 94 so angesteuert, daß die Dicke der Feuchtmittelschicht auf die gewünschte Soll-Dicke reduziert wird.
Das Schichtdickenmeßgerät 96 kann beispielsweise nach dem Triangulationsverfahren, dem Transmissionsverfahren oder dem kapazitiven Verfahren berührungslos arbeiten. Als Energiequelle 94 kommt eine oder mehrere IR-Lampen, Heizstrahler, Lasersysteme, Laserdioden oder Heizelemente in Betracht.
Das Zusammenwirken der Energiequelle 94, des Schichtdicken- meßgeräts 96 und der Steuerung 98 kann derart sein, daß lediglich eine Überwachungsfunktion vorgenommen wird. Wenn die Schichtdicke einen vorgegebenen Soll-Wert überschreitet oder unterschreitet, so wird ein entsprechendes Warnsignal abgegeben und darauf hin die Energiezufuhr für die Energiequelle 94 neu eingestellt. Die Energiequelle 94, das Schichtdickenmeßgerät 96 und die Steuerung $8 können jedoch auch zu einem Regelkreis zusammengeschlossen werden, bei dem die Energiequelle 94 so angesteuert wird, daß bei einer Regelabweichung zwischen Ist-Wert und Soll-Wert der Schichtdicke diese Rege- labweichung minimiert und vorzugsweise auf Null geregelt wird.
Die Energiequelle 94 kann durch die Steuerung mithilfe einer analogen Spannungsregelung oder digital durch eine Pulsmodu- lation angesteuert werden, wie dies durch die Signalfolge 100 angedeutet ist. Gemäß dem Beispiel nach Figur 10 wird in einem ersten Prozeßschritt über die nutzbare Breite des Druckträgers 10 ein dik- kenkonstanter Feuchtmittelfilm erzeugt, der in einem nachgelagerten zweiten Schritt definiert in seiner Schichtdicke verringert wird. Das Ergebnis ist eine gleichmäßige Feuchtmittelschicht mit definierter und sehr geringer Dicke. Die nachfolgende Strukturierung kann somit mit minimaler Energie und mit gleichbleibendem Ergebnis durchgeführt werden. Insgesamt wird somit die Druckqualität erhöht. Die Vorteile der gezeigten Druckeinrichtung liegen darin, daß- eine unmittelbare Reaktion auf eine Veränderung der Schichtdicke der Feuchtmittelschicht erfolgen kann, daß eine bekannte und definierte Dicke der Feuchtmittelschicht eingestellt werden kann und daß extrem dünne Feuchtmittelschichten erzeugt wer- den können. Ferner kann die erforderliche Strukturierungse- nergie insbesondere für digitale Druckverfahren minimiert werden.
Es sind zahlreiche weitere Variationen der vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele möglich. Beispielsweise kann als Druckträger sowohl ein Endlosband als auch ein Zylinder verwendet werden. Der Umdruck auf das Trägermaterial kann direkt erfolgen oder unter Zwischenschaltung eines Gummituchzylinders bzw. weiteren Zwischenzylindern für eine Farbspaltung. Die Schichtdickenregelung gemäß dem Beispiel nach Figur 10 kann auch für die anderen Beispiele genutzt werden. Ebenso kann für die Beispiele nach den Figuren 1 bis 9 eine Fixierung der aufgetragenen Farbe mithilfe einer Fixiervorrichtung erfolgen. Weiterhin können die Reinigungsstation 46, das Feucht- werk 18 und die Bilderzeugungsvorrichtung inaktiv und aktiv geschaltet werden, beispielsweise durch Verschwenken. Bezugszeichenliste
10 Druckträger
12 Vorbehandlungsvorrichtung 13 Behälter
14 Schöpfwalze
16 Auftragswalze
18 Feuchtwerk
20 Schöpfwalze 22 Auftragswalze
24 Feuchtmittelvorratsbehälter
26 Bilderzeugungsvorrichtung
28 Laserstrahl
30 Farbwerk 32, 34,
36 Walzen
38 Vorratsbehälter
40 Trägermaterial
42, 44 Walzen 46 Reinigungsstation
48 Bürste
50 Wischlippe
52 Tensidschicht
54 Feuchtmittelschicht 60 DampfVorrichtung
62 Absaugvorrichtung *
64 hydrophobe Bereiche
68 hydrophile Bereiche
70 Hochspannungsgenerator 72 Elektrode
74 Schleifkontakt
76 metallischer Kern
78 Keramikmantel
80 Elektrodenplatte 82, 84 Elektrode
86 Gebläse
90 Gummituchzylinder 92 Fixiereinrichtung
94 Energiequelle
96 Schichtdickenmeßgerät
98 Steuerung
100 Signalfolge
Pl Transportrichtung
P2 Richtungspfeil

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Erzeugen eines Druckbildes auf einem Trägermaterial (40) ,
bei dem die Oberfläche eines Druckträgers (10) mit einer Feuchtmittelschicht überzogen wird,
in einem Strukturierungsprozeß farbanziehende Bereiche und farbabstoßende Bereiche entsprechend der Struktur des zu druckenden Druckbildes erzeugt werden,
auf die Oberfläche Farbe aufgetragen wird, die an den farbanziehenden Bereichen anhaftet und die von den färb- abstoßenden Bereichen nicht angenommen wird,
die aufgetragene Farbe im weiteren Verlauf auf das Trägermaterial (40) übertragen wird,
vor einem neuen Strukturierungsprozeß die Oberfläche des Druckträgers (10) gereinigt und erneut mit einer Feuchtmittelschicht überzogen wird,
die Schichtdicke der Feuchtmittelschicht ermittelt wird,
und bei dem abhängig von der ermittelten Schichtdicke eine Energiequelle (94) zur Reduktion der Feuchtmittelmenge angesteuert wird, um die Dicke der Feuchtmittelschicht auf eine Solldicke zu reduzieren.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem eine Regelung erfolgt, derart, daß der Ist-Wert der Feuchtmittel-Schichtdicke ermittelt wird, ein Ist-Wert-Soll-Wert-Vergleich durchgeführt wird, und abhängig von dem Vergleich die Energie- quelle (94) zur Reduktion der Feuchtmittelmenge so angesteuert wird, daß die Regelabweichung zwischen Ist-Wert und Soll-Wert minimiert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zum Auftragen der Feuchtmittelschicht ein Feuchtwerk (18) mit Walzen verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Oberfläche des Druckträgers (10) eine gemittelte Rauhtiefe Rz kleiner 10 μm oder einen Mittenrauhwert Ra kleiner 2 μm hat.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zum Ermitteln der Schichtdicke ein Schichtdickenmeßgerät (96) verwendet wird, das nach dem Triangulationsverfahren, dem Transmissionsverfahren oder dem kapaziti- ven Verfahren arbeitet.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Energiequelle (94) zur Reduktion der Feuchtmittelmenge eine Wärmequelle oder Strahlungsquelle umfaßt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem als Wärmequelle oder Strahlungsquelle IR-Lampen, Heizstrahler, Lasersysteme, Laserdioden oder Heizelemente verwendet werden.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zur Strukturierung Strahlung verwendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Strahlung eines Lasersystems, eines Lasers, von Laserdioden, LEDs oder eines Laserdiodenarrays verwendet wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Druckträger (10) eine Zylindermantelfläche oder ein endloses Band ist.
11. Einrichtung zum Erzeugen eines Druckbildes auf einem Trägermaterial (40), bei der Mittel vorgesehen sind, • durch die
die Oberfläche eines Druckträgers (10) mit einer Feuchtmittelschicht überzogen wird,
in einem Strukturierungsprozeß farbanziehende Bereiche und farbabstoßende Bereiche entsprechend der Struktur des zu druckenden Druckbildes erzeugt werden,
auf die Oberfläche Farbe aufgetragen wird, die an den farbanziehenden Bereichen anhaftet und die von den farbabstoßenden Bereichen nicht angenommen wird,
die aufgetragene Farbe im weiteren Verlauf auf das Trägermaterial (40) übertragen wird,
vor einem neuen Strukturierungsprozeß die Oberfläche des Druckträgers (10) gereinigt und erneut mit einer Feucht- mittelschicht überzogen wird,
die Schichtdicke der Feuchtmittelschicht ermittelt wird,
und durch die abhängig von der ermittelten Schichtdicke eine Energiequelle (94) zur Reduktion der Feuchtmittelmenge angesteuert wird, 'um die Dicke der Feuchtmittelschicht auf eine Solldicke zu reduzieren.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, bei der eine Regelung er- folgt, derart, daß der Ist-Wert der Feuchtmittel-Schichtdicke ermittelt wird, ein Ist-Wert-Soll-Wert-Vergleich durchgeführt wird, und abhängig von dem Vergleich die Energiequelle (94) zur Reduktion der Feuchtmittelmenge so angesteuert wird, daß die Regelabweichung zwischen Ist- Wert und Soll-Wert minimiert wird.
13. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der zum Auftragen der Feuchtmittelschicht ein Feuchtwerk (18) mit Walzen verwendet wird.
14. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Oberfläche des Druckträgers (10) eine gemittelte Rauhtiefe Rz kleiner 10 μm oder einen Mittenrauhwert Ra kleiner 2 μm hat.
15. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der zum Ermitteln der Schichtdicke ein Schichtdickenmeßgerät (96) verwendet wird, das nach dem Triangulationsverfahren, dem Transmissionsverfahren oder dem kapazitiven Verfahren arbeitet.
16. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Energiequelle (94) zur Reduktion der Feuchtmittelmenge eine Wärmequelle oder Strahlungsquelle umfaßt.
17. Einrichtung nach Anspruch 16, bei der als Wärmequelle oder Strahlungsquelle IR-Lampen, Heizstrahler, Lasersysteme, Laserdioden oder Heizelemente verwendet werden.
18. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der zur Strukturierung Strahlung verwendet wird.
19. Einrichtung nach Anspruch 18, bei der die Strahlung eines Lasersystems, eines Lasers, von Laserdioden, LEDs oder eines Laserdiodenarrays verwendet wird.
20. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Druckträger (10) eine Zylindermantelfläche oder ein endloses Band ist.
PCT/EP2003/001585 2002-02-19 2003-02-17 Verfahren und einrichtung zum drucken, wobei die dicke der feuchtmittelschicht gemessen und reduziert wird WO2003070466A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP03708105A EP1476307A1 (de) 2002-02-19 2003-02-17 Verfahren und einrichtung zum drucken, wobei die dicke der feuchtmittelschicht gemessen und reduziert wird

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2002106944 DE10206944A1 (de) 2002-02-19 2002-02-19 Verfahren und Einrichtung zum Drucken, wobei die Dicke der Feuchtmittelschicht gemessen und reduziert wird
DE10206944.1 2002-02-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2003070466A1 true WO2003070466A1 (de) 2003-08-28

Family

ID=27674749

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2003/001585 WO2003070466A1 (de) 2002-02-19 2003-02-17 Verfahren und einrichtung zum drucken, wobei die dicke der feuchtmittelschicht gemessen und reduziert wird

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1476307A1 (de)
DE (1) DE10206944A1 (de)
WO (1) WO2003070466A1 (de)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010017068A2 (en) * 2008-08-06 2010-02-11 Nova Write Corp. Plateless lithographic printing
EP2554382A1 (de) * 2011-08-05 2013-02-06 Palo Alto Research Center Incorporated Direkte Aufbringung eines Feuchtmittels für eine Lithographievorrichtung mit variablen Daten
EP2554383A3 (de) * 2011-08-05 2013-10-30 Palo Alto Research Center Incorporated Verfahren zur direkten Aufbringung eines Feuchtmittels für eine Lithographievorrichtung mit variablen Daten
US8798104B2 (en) 2009-10-13 2014-08-05 Nanda Nathan Pulsed high-power laser apparatus and methods
US8807029B2 (en) 2008-08-06 2014-08-19 Thomas E. Lewis Plateless lithographic printing
US8991310B2 (en) 2011-04-27 2015-03-31 Palo Alto Research Center Incorporated System for direct application of dampening fluid for a variable data lithographic apparatus
US9643397B2 (en) 2010-10-29 2017-05-09 Palo Alto Research Center Incorporated Variable data lithography system for applying multi-component images and systems therefor
US11552636B2 (en) * 2020-06-26 2023-01-10 Xerox Corporation Method and device for controlling fountain solution thickness on an imaging surface using a capacitive proximity sensor

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10311514B4 (de) * 2003-03-17 2005-10-06 Heidelberger Druckmaschinen Ag Verfahren zum Betreiben eines Offset-Druckwerks und Offset-Druckwerk
DE102018115486A1 (de) 2018-06-27 2020-01-02 Océ Holding B.V. Digitales Druckverfahren

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2141247A1 (de) * 1970-08-19 1972-03-09 Harris Intertype Corp., Cleveland, Ohio (V.St A.) Verfahren und Vorrichtung zum Abtasten der Flüssigkeitsmenge auf einem Objekt
US5067404A (en) 1988-02-26 1991-11-26 Siemens Aktiengesellschaft Method and apparatus for printing by inking a latent thermal image
US5379698A (en) 1992-07-20 1995-01-10 Presstek, Inc. Lithographic printing members for use with laser-discharge imaging
WO1997036746A1 (de) 1996-03-29 1997-10-09 Oce Printing Systems Gmbh Druckverfahren zum bedrucken eines trägermaterials
WO1998032608A1 (de) 1997-01-27 1998-07-30 Oce Printing Systems Gmbh Verfahren und einrichtung zum bedrucken eines trägermaterials unter verwendung einer strukturierten eisschicht
US6016750A (en) 1994-07-22 2000-01-25 Man Roland Druckmaschinen Ag Erasable printing plate and a process and apparatus for erasing and regenerating the printing plate
WO2000016988A1 (en) 1998-09-21 2000-03-30 R/H Consulting, Inc. Lithographic printing plates for use with laser imaging apparatus
DE10132204A1 (de) 2001-07-03 2003-01-30 Oce Printing Systems Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen unterschiedlicher Druckbilder auf demselben Druckträger

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3725971A1 (de) * 1987-08-05 1989-02-16 Helmut Prof Dr Ing Rech Feuchtmittelsperre zur leistungssteigerung des offsetdruckverfahrens
DE3909401C2 (de) * 1989-03-22 1994-02-10 Heidelberger Druckmasch Ag Verfahren zur Festlegung eines Meßortes für die Feuchtmittel-Schichtdickenbestimmung einer Offset-Druckplatte
DE4110786C2 (de) * 1991-04-04 1996-06-13 Heidelberger Druckmasch Ag Vorrichtung zur Ermittlung der Schichtdicke eines Feuchtmittels
DE4423288B4 (de) * 1994-07-02 2006-01-26 Heidelberger Druckmaschinen Ag Anordnung zum Messen der Dicke einer transparenten Beschichtung auf einem Druckerzeugnis

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2141247A1 (de) * 1970-08-19 1972-03-09 Harris Intertype Corp., Cleveland, Ohio (V.St A.) Verfahren und Vorrichtung zum Abtasten der Flüssigkeitsmenge auf einem Objekt
US5067404A (en) 1988-02-26 1991-11-26 Siemens Aktiengesellschaft Method and apparatus for printing by inking a latent thermal image
US5379698A (en) 1992-07-20 1995-01-10 Presstek, Inc. Lithographic printing members for use with laser-discharge imaging
US6016750A (en) 1994-07-22 2000-01-25 Man Roland Druckmaschinen Ag Erasable printing plate and a process and apparatus for erasing and regenerating the printing plate
WO1997036746A1 (de) 1996-03-29 1997-10-09 Oce Printing Systems Gmbh Druckverfahren zum bedrucken eines trägermaterials
WO1998032608A1 (de) 1997-01-27 1998-07-30 Oce Printing Systems Gmbh Verfahren und einrichtung zum bedrucken eines trägermaterials unter verwendung einer strukturierten eisschicht
US6295928B1 (en) 1997-01-27 2001-10-02 OCé PRINTING SYSTEMS GMBH Method and device for printing on a carrier material using a structured ice layer
WO2000016988A1 (en) 1998-09-21 2000-03-30 R/H Consulting, Inc. Lithographic printing plates for use with laser imaging apparatus
DE10132204A1 (de) 2001-07-03 2003-01-30 Oce Printing Systems Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen unterschiedlicher Druckbilder auf demselben Druckträger

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010017068A2 (en) * 2008-08-06 2010-02-11 Nova Write Corp. Plateless lithographic printing
WO2010017068A3 (en) * 2008-08-06 2010-04-22 Nova Write Corp. Plateless lithographic printing
CN102202887A (zh) * 2008-08-06 2011-09-28 托马斯·E·路易斯 无印版式平印
US8256346B2 (en) 2008-08-06 2012-09-04 Lewis Thomas E Plateless lithographic printing
US8807029B2 (en) 2008-08-06 2014-08-19 Thomas E. Lewis Plateless lithographic printing
US8798104B2 (en) 2009-10-13 2014-08-05 Nanda Nathan Pulsed high-power laser apparatus and methods
US9643397B2 (en) 2010-10-29 2017-05-09 Palo Alto Research Center Incorporated Variable data lithography system for applying multi-component images and systems therefor
US8991310B2 (en) 2011-04-27 2015-03-31 Palo Alto Research Center Incorporated System for direct application of dampening fluid for a variable data lithographic apparatus
EP2554382A1 (de) * 2011-08-05 2013-02-06 Palo Alto Research Center Incorporated Direkte Aufbringung eines Feuchtmittels für eine Lithographievorrichtung mit variablen Daten
EP2554383A3 (de) * 2011-08-05 2013-10-30 Palo Alto Research Center Incorporated Verfahren zur direkten Aufbringung eines Feuchtmittels für eine Lithographievorrichtung mit variablen Daten
US11552636B2 (en) * 2020-06-26 2023-01-10 Xerox Corporation Method and device for controlling fountain solution thickness on an imaging surface using a capacitive proximity sensor

Also Published As

Publication number Publication date
DE10206944A1 (de) 2003-09-04
EP1476307A1 (de) 2004-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1476313B1 (de) Verfahren und einrichtung zum drucken, wobei vor dem auftrag der farbabstossenden oder farbanziehenden schicht eine benetzungsfördernde substanz aufgetragen wird
EP1478512A1 (de) Verfahren und einrichtung zum drucken, wobei eine hydrophile schicht erzeugt und diese struktuiert wird
EP0963839B1 (de) Druckmaschine und Druckverfahren
DE102013204642B4 (de) Anfeuchtfluidabscheidung durch Kondensation in einem digitalen lithographischen System
DE10132204A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen unterschiedlicher Druckbilder auf demselben Druckträger
EP1616713B1 (de) Wiederverwendbare Druckform
EP1177914B1 (de) Verfahren zum Löschen einer wiederbebilderbaren Druckform
DE10227054B4 (de) Wiederverwendbare Druckform, Druckwerk und Druckmaschine damit sowie Verfahren zur Bebilderung der Druckform
DE102009002228A1 (de) Lackierwerk einer Rollen-Rotations-Offsetdruckmaschine
EP1476307A1 (de) Verfahren und einrichtung zum drucken, wobei die dicke der feuchtmittelschicht gemessen und reduziert wird
EP1476303B1 (de) Verfahren und einrichtung zum drucken, wobei zum strukturieren gesteuerte strahlungsventile verwendet werden
DE10213802B4 (de) Verfahren zur Erhaltung von Bildinformation einer bebilderten Druckform
EP1476304B1 (de) Verfahren und einrichtung zum drucken, wobei eine hydrophilisierung des drucktr gers durch freie ionen erfolgt
WO2013185920A2 (de) Verfahren zum indirekten auftragen von druckflüssigkeit auf einen bedruckstoff
EP1401660B1 (de) Verfahren und einrichtung zum erzeugen unterschiedlicher druckbilder auf demselben druckträger
EP1476311B1 (de) Digitales druckverfahren und druckeinrichtung mit einem näpfchenförmigen druckträger
DE10206943A1 (de) Verfahren und Einrichtung zum Erzeugen unterschiedlicher Druckbilder auf demselben Druckträger
EP2111652A1 (de) Verfahren zum übertragen von strukturinformationen und vorrichtung hierfür
EP3960463A1 (de) Mattieren mittels transferprozess
DE102012004634A1 (de) Verfahren zum Erzeugen einer Schicht auf einem Substrat
DE10208250A1 (de) Druckverfahren
WO2002032689A1 (de) Verfahren zur verbesserung der druckqualität von druckmaschinen
DE102012021983A1 (de) Verfahren zum indirekten Auftragen von Druckflüssigkeit auf einen Bedruckstoff

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): JP US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PT SE SI SK TR

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2003708105

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2003708105

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Country of ref document: JP