DE19750259B4 - Verfahren und Druckmaschine zum mehrfarbigen Bedrucken von nichtsaugendem Material - Google Patents

Abstract

Verfahren zum mehrfarbigen Bedrucken von bahnförmigen oder plattenförmigen Bedruckstoffen mit glatter, nichtsaugender Oberfläche wie beispielsweise Kunststoff-, Plastik- oder Metallplatten (1) oder Bahnen, bei dem
– der Bedruckstoff (1) im indirekten Flexodruckverfahren bedruckt wird,
– jeder zu druckenden Farbe ein eigenes Druckwerk (3, 13, 23, 33) enthaltend ein Farbwerk (6), einen Zylinder (5) für eine Flexodruckform (12), einen Übertragungszylinder (7) und einen Gegendruckzylinder (8), zugeordnet wird,
– die Farbe auf dem Bedruckstoff stets vor dessen Zuführung zum nächsten Druckwerk getrocknet wird und
– in den Vertiefungen und an den Flanken der zu druckenden Flächen der Druckform (12) befindlichen Farbreste (12a) entweder vor jedem Neueinfärben der Druckform (12) als dünner Film auf die druckenden Stellen wieder aufgetragen wird, oder
– die Druckform (12) während eines laufenden Druckauftrags mehrfach vollständig gereinigt wird.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum mehrfarbigen Bedrucken von bahnförmigen oder bogen- bzw. plattenförmigen Bedruckstoffen mit glatter, nicht saugender Oberfläche wie beispielsweise Plastik-, oder Metallplatten, Folien oder kunststoffbeschichteten Papieren.
• Derartige Materialien können nur mit Einschränkungen im konventionellen Nassoffsetverfahren bedruckt werden. Zwar wäre es möglich, diese Materialien im wasserlosen Offsetverfahren zu bedrucken. Die Silikonoberfläche der Trockenoffsetplatten (Torayplatten) ist jedoch nur bedingt resistent gegenüber den erforderlichen UV-Farben. Die Standzeit der Platten wird durch die UV-Farben reduziert. Die Empfindlichkeit der Silikonschicht wasserloser Offsetplatten steht im Widerspruch zu den erforderlichen UV-Farben und dem Trocknungsprozess bzw. der Verankerung der Farben auf der Oberfläche des Plastikmaterials.
• Bei einem Mehrfarbendruck nass in nass lässt sich aber andererseits auf Plastikmaterial und mit UV-Farben keine besonders hohe Druckqualität erreichen.
• Deshalb werden die vorstehend genannten Materialien heute in der Regel im Flexodruckverfahren z. T. auch mit Farben bedruckt, die über UV-Strahler sofort nach dem Druckprozess ausgehärtet werden. So ist es beispielsweise aus dem Buch "Technik des Flexodrucks", herausgegeben 1982 von der DFTA-Flexodruck Fachgruppe e. V. bekannt, zylindrische Behälter wie Dosen, Tuben etc. mehrfarbig mit UV-härtbaren Farben im Flexodruckverfahren zu bedrucken. Die dort auf Seite 12.8 beschriebene Maschine besitzt mehrere Druckwerke, zwischen denen UV-Strahler angeordnet sind, und soll auch in der Lage sein, im indirekten Hochdruck, d. h. dem Lettersetverfahren zu drucken. Solche Maschinen sind jedoch sehr teuere Spezialanfertigungen, die sich nur für große Druckaufträge und entsprechender Maschinenauslastung rechnen.
• Darüberhinaus sind auch hier noch der Druckqualität, bedingt durch die Anwendung von Hochdruckverfahren, Grenzen gesetzt. Ein Problem besteht zum Beispiel darin, dass sich Druckfarbe auf der Flexodruckform aufbaut bzw. in den Vertiefungen der Flexodruckform ansammelt, so dass es vereinzelt zu einer Farbübertragung der nicht druckenden Bereiche der Flexodruckform kommt.
• Aus der DE 15 71 863 C3 ist ein einfaches direktes Hochdruckverfahren bekannt, bei dem der nach dem Druckvorgang übrigbleibende Restfarbfilm vor jeder Neueinfärbung der Druckform restlos entfernt wird. Hierbei wird der restliehe Farbfilm über Farbabführwalzen von der Druckform entfernt und dem Farbvorrat wieder zugeführt. Auf die Probleme beim Mehrfarbendruck speziell auf nichtsaugende Oberflächen wird in der Schrift allerdings nicht eingegangen.
• Im kanadischen Patent 1 251 688 A ist eine lithographische Offsetdruckmaschine mit Kurzfarbwerk und Feuchtwerk beschrieben, bei der überschüssige Farbe von der Nassoffsetplatte abgerakelt wird.
• Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren anzugeben, mit dem bahn- oder plattenförmige Bedruckstoffe mit nichtsaugender Oberfläche einfach und kostengünstig bei hoher Qualität mehrfarbig bedruckt werden können, und eine dafür geeignete Druckmaschine zu schaffen.
• Diese Aufgabe wird mit den in den Ansprüchen 1 bzw. 8 angegebenen Merkmalen gelöst.
• Das neue Verfahren zeichnet sieh dadurch aus, dass
• – der Bedruckstoff (1) im indirekten Flexodruckverfahren bedruckt wird,
• – jeder zu druckenden Farbe ein eigenes Druckwerk (3, 13, 23, 33) enthaltend ein Farbwerk (6), einen Zylinder (5) für eine Fiexodruckform (12), einen Übertragungszylinder (7) und einen Gegendruckzylinder (8), zugeordnet ist,
• – die Farbe auf dem Bedruckstoff stets vor dessen Zuführung zum nächsten Druckwerk getrocknet wird und
• – in den Vertiefungen und an den Flanken der zu druckenden Flächen der Druckform (12) befindliche Farbe entweder vor jedem Neueinfärben der Druckform (12) als dünner Film wieder aufgetragen wird, oder
• – die Druckform während eines laufenden Druckauftrags mehrfach vollständig gereinigt wird.
• Auf diese Weise lässt sich zum Beispiel plattenförmiges Plastikmaterial wie es u. a. für Scheckkarten, Telefonkarten, Chipkarten verwendet wird, mit einer bisher nicht für möglich gehaltenen Qualität schnell und preiswert bedrucken, preiswert deshalb, weil sich die für die Durchführung des Verfahrens benötigte Druckmaschine durch Modifizierung von für den Nassoffset in größeren Stückzahlen gebauten Druckwerken zusammenstellen lässt. Hierzu ist u. a. lediglich die Einstichtiefe des Plattenzylinders von typisch 0,3 bis 0,5 mm auf 1–2 mm so zu ändern, dass anstelle der Nassoffsetplatten die stärkeren Flexodruckplatten aufgespannt werden können. Anstelle des dort sonst vorhandenen Feuchtwerks wird dann eine Vorrichtung zum Entfernen von Farbe aus den Vertiefungen bzw. von den Flanken der druckenden Flächen der Flexodruckform eingebaut, entweder eine Wascheinrichtung oder eine Walze mit weicher, farbannehmender Oberfläche, die anstelle der sonst vorhandenen Feuchtauftragswalze eingebaut wird. Schließlich können bei Verwendung von UV-härtbaren Farben noch entsprechende Trocknungseinheiten., d. h. entsprechend leistungsfähig dimensionierte UV-Strahler in das Druckwerk eingebaut werden.
• Durch den Wegfall der Feuchtung wird eine schnelle Fortdruckstabilität erreicht und die Anlaufmakulatur drastisch reduziert, was bei den teuren Plastikmaterialien zu einer wesentlichen Kostenersparnis und Qualitätsverbesserung führt.
• Das Farbwerk hingegen kann beibehalten werden, durch ein Kurzfarbwerk oder durch eine mit einem Kammerrakel zusammenwirkende Rasterwalze ersetzt werden.
• Entsprechend der jeweiligen Anforderung an den Druck kann es zweckmäßig sein, die Flexodruckform während eines laufenden Druckauftrags mehrfach in kürzeren oder längeren Intervallen zu reinigen oder sogar vor jedem Neueinfärben, um stets reproduzierbare Verhältnisse für jeden Abdruck zu gewährleisten. Es ist deshalb vorteilhaft, hierfür eine entsprechende Steuerung vorzusehen, in die die Reinigungsintervalle eingebbar sind. Denn auf diese Weise lässt sieh die für das Ausführen eines Druckauftrages benötigte Zeit angepasst an die geforderte Druckqualität optimieren.
• Insbesondere dann, wenn die Farbreste vor jedem Neueinfärben der Druckform beseitigt werden sollen, ist es zweckmäßig, dies mit einer weichen Walze zu bewerkstelligen, die in dauerndem Kontakt an der Flexodruckform anliegt und überschüssige Farbreste von der Druckform abträgt und nach darauffolgender Verreibung durch eine zweite Walze als dünnen gleichmäßigen Film wieder aufträgt.
• Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der 1 und 5 der beigefügten Zeichnungen,
• 1 ist eine stark vereinfachte schematische Darstellung einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Druckmaschine,
• 2 zeigt ein Druckwerk der Maschine aus 1 in etwas modifizierter Ausführung in vergrößertem Abbildungsmaßstab,
• 3 ist eine vergrößerte schematische Darstellung der Reinigungsvorrichtung für die Flexodruckform im Druckwerk nach 2,
• 4 u. 5 sind nochmals vergrößerte Darstellungen der in der 3 entsprechend bezeichneten Kontaktstellen zwischen den Walzen 20 und 21 bzw. der Walze 20 und der Flexodruckform.
• In der 1 ist mit 1 das zu bedruckende plattenförmige Plastikmaterial bezeichnet. Es besteht aus einer 0,8 mm dicken Platte aus Polyäthylen in den Abmessungen 31 cm × 61 cm, aus der nach dem Bedruckvorgang später einmal 30 Telefonkarten ausgestanzt werden sollen. Auf die gleiche nachfolgend beschriebene Art und Weise lassen sich jedoch auch Bedruckstoffe aus anderem Material, wie beispielsweise Polypropylen, Polyamide, Polyester, Folien aus Hostaphan und aluminiumbedampfte Bedruckstoffe bedrucken.
• Die Platten 1 sind in einem Anleger 2 aufgestapelt und werden von dort in an sich bekannter Weise dem ersten von im vorliegenden Falle 4 hintereinander angeordneten Druckwerken in Reihenbauweise zugeführt. Die vier Druckwerke 3, 13, 23 und 33 sind alle gleichartig aufgebaut und unterscheiden sich nur bezüglich der mit ihnen verdruckten Farbe. Jedes Druckwerk besitzt einen Druckformzylinder 5, auf dem eine aluminiumkaschierte 1,16 Millimeter starke Flexodruckform aufgespannt ist. Da das Druckwerk 3 ein umgebautes Nassoffsetdruckwerk ist, auf dem Plattenzylinder 5 also üblicherweise 0,3 mm starke Offsetdruckplatten gespannt werden, ist der Einstich des Zylinders 5 entsprechend der Dickendifferenz, unter Berücksichtigung evtl. verwendeter Unterlagen vergrößert worden.
• Dem Druckform- bzw. Plattenzylinder 5 ist ein bereits vorhandenes auch für den Druck von Nassoffsetfarben geeignetes Farbwerk 6 zugeordnet. Ein derartiges Farbwerk ist beispielsweise in der US-PS 5,388,514 beschrieben, und ermöglicht 2 Betriebsarten, als Langfarbwerk oder als Kurzfarbwerk, je nach Art des gewünschten Druckauftrags. Allerdings ist für die Bezüge der Farbwalzen eine Qualität gewählt, die es erlaubt, UV-Farben zu verdrucken. Die Walzen sind daher überwiegend mit Polyurethan beschichtet. Zweckmäßig ist eine weiche Polyurethanbeschichtung in einer Stärke von 6–10 mm, wobei das Polyurethan eine Shore A Härte von ca. 35 besitzt.
• Gedruckt wird mit UV-Flexodruckfarben. Diese Farben besitzen eine Viskosität zwischen 20 bis 30 dP bei den Buntfarben und liegen deshalb bezüglich ihrer Fließfähigkeit nah am gewohnten Bereich heutiger Flexo-Druckfarben. Ihre gegenüber lösungsmittelhaltigen und/oder Wasserfarben etwas höhere Viskosität und der höhere Tack gewährleisten eine gleichmäßige, dünne Farbübertragung und eine wesentlich geringere Tonwertzunahme. Deshalb ist auch der Einsatz sehr fein gerasteter Klischees möglich und eine gleichbleibende Druckqualität über die Produktionszeit gewährleistet. Die Farben enthalten Epoxydharze und werden durch UV-Strahlung ausgehärtet.
• Das Druckwerk 3 besitzt außerdem einen Übertragungs- oder Gummituchzylinder 7, der das Druckbild von der Flexodruckform abnimmt. Dem Übertragungszylinder 7 zugeordnet ist ein Gegendruckzylinder 8 mit doppeltem Zylinderdurchmesser, der gewährleistet, dass sich die steifen Platten 1 beim Durchlauf durch die Druckmaschine nicht übermäßig verformen. Hierzu dient auch der dreifachgroße Transferzylinder 9, von dem die bedruckten Platten 1 an das nächste Druckwerk 13 übergeben werden.
• Sofort nach dem Bedrucken in einem der vier Druckwerke 3, 13, 23, 33 wird die aufgedruckte Farbe von in die Druckwerke eingebauten UV-Trocknungseinheiten 11 ausgehärtet. Hierbei handelt es sich um UV-Quecksilber-Mitteldruckstrahler mit einer Leistung von ca. 150 Watt pro Linearzentimeter. Die UV-Strahler 11 enthalten quarzbeschichtete Aluminiumreflektoren, die den für die Härtung benötigten UV-Anteil des Spektrums insgesamt reflektieren, jedoch den Infrarotteil nach der Art von Kaltlichtspiegeln eliminieren und damit eine hohe UV-Strahlungsdichte bei minimaler Wärmebelastung des Bedruckstoffs gewährleisten.
• Anstelle des sonst im Druckwerk 3 befindlichen Feuchtwerks ist am Plattenzylinder 5 eine Wascheinrichtung 10 angebaut. Diese Wascheinrichtung ist an eine Steuerung 34 angeschlossen, der über eine Eingabeeinheit 35 die Waschintervalle eingehbar sind, zu denen die auf den Plattenzylinder 5 aufgespannte Flexodruckform während eines laufenden Druckauftrages wiederholt gereinigt wird, um zu verhindern, dass sich die Farbe auf der Flexodruckform bzw. in den Vertiefungen bzw. an den Flanken zwischen den druckenden erhabenen Stellen der Flexodruckform aufbaut.
• Beim Bedrucken der Plastikplatten 1 werden diese also in den vier Druckwerken 3, 13, 23 und 33 nacheinander in den Farben Schwarz, Cyan und Magenta und Gelb im indirekten Flexodruckverfahren bedruckt und die Farben jeweils sofort nach jeder Druckstufe getrocknet. Gleichzeitig wird in Kurzintervallen von beispielsweise 4000 Umdrehungen des Plattenzylinders 5 die Wascheinrichtung 10 aktiviert und die Flexodruckform von überschüssiger Farbe gereinigt.
• Die fertig bedruckten und trockenen Platten werden anschließend wie üblich im Ausleger 4 der Druckmaschine aufgestapelt.
• Das in den 2 bis 5 vergrößert dargestellte Druckwerk 3 ist gegenüber dem nach der 1 etwas modifiziert. Ansonsten sind jedoch die gleichgebliebenen Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen und brauchen deshalb an dieser Stelle nicht nochmals erläutert werden.
• Das Druckwerk 13 enthält wie jetzt aus der vergrößerten Darstellung ersichtlich ist, zusätzlich auch eine Wascheinrichtung 17, mit deren Hilfe das auf dem Übertragungszylinder 7 aufgespannte Gummituch und der Gegendruckzylinder 8 gereinigt werden können.
• Anstelle des herkömmlichen, für den Nassoffset optimierten Farbwerks 6 wird zum Einfärben der Flexodruckform 12 eine Rasterwalze 16 mit einer Kammerrakel 26 benutzt. Solche Farbwerke auf der Basis Rasterwalze/Kammerrakel sind an sich bekannt und brauchen deshalb hier nicht mehr beschrieben zu werden.
• Anstelle des Feuchtwerks sind dort, wo normalerweise die Feuchtauftragswalze und die Verreibewalze für das Feuchtmittel angeordnet sind, eine Walze 20 mit weicher Oberfläche aus Kunstkautschuk oder Polyurethan und eine an ihr anliegende, angetriebene und seitlich changierende Reibwalze 21 mit harter farbannehmender Oberfläche eingebaut. Die Walzen 20 und 21 laufen dauernd mit, wobei die Walze 20 überschüssige Farbreste 12a, die sich beim Druckvorgang an den Flanken der druckenden Flächen der Flexodruckform bilden, aus den Vertiefungen der Flexodruckform 12 entnimmt und diese nach Verreibung durch die Walze 21 (4) wieder als dünnen Farbfilm (12b) auf die druckenden Stellen der Flexodruckform 12 auftragt (5). An die Walze 21 lässt sich außerdem ein Rakel 22 anstellen mit Hilfe eines Aktuators 32, der an die Steuereinrichtung 34 angeschlossen ist. Auf diese Weise lassen sich die erhabenen Stellen der Flexodruckformen und die Walzen 20 und 21 reinigen, indem die Farbe von der mit Kunstkautschuk oder Polyurethan bezogenen Walze 20 abgefordert und an die Walze 21 übertragen wird, von deren Oberfläche sie das Rakel 22 entfernt.

1

Kunststoffplatte (Bedruckstoff)

2

Anleger

3

Druckwerk

4

Ausleger

5

Druckform-(Platten-)zylinder

6

Farbwerk

7

Übertragungs-(Gummituch-)zylinder

8

Gegendruckzylinder

9

Transferzylinder

10

Plattenwascheinrichtung

11

UV-Trockner

12

Flexodruckform

12a

Farbreste

12b

Farbfilm

13

2. Druckwerk

16

Rasterwalze

17

Gummituchwascheinrichtung

20

weiche Walze

21

harte Walze

22

Rakel

23

3. Druckwerk

26

Kammerrakel

32

Aktuator

33

4. Druckwerk

34

Steuereinrichtung

35

Eingabeeinheit

Claims (14)

1. Verfahren zum mehrfarbigen Bedrucken von bahnförmigen oder plattenförmigen Bedruckstoffen mit glatter, nichtsaugender Oberfläche wie beispielsweise Kunststoff-, Plastik- oder Metallplatten (1) oder Bahnen, bei dem – der Bedruckstoff (1) im indirekten Flexodruckverfahren bedruckt wird, – jeder zu druckenden Farbe ein eigenes Druckwerk (3, 13, 23, 33) enthaltend ein Farbwerk (6), einen Zylinder (5) für eine Flexodruckform (12), einen Übertragungszylinder (7) und einen Gegendruckzylinder (8), zugeordnet wird, – die Farbe auf dem Bedruckstoff stets vor dessen Zuführung zum nächsten Druckwerk getrocknet wird und – in den Vertiefungen und an den Flanken der zu druckenden Flächen der Druckform (12) befindlichen Farbreste (12a) entweder vor jedem Neueinfärben der Druckform (12) als dünner Film auf die druckenden Stellen wieder aufgetragen wird, oder – die Druckform (12) während eines laufenden Druckauftrags mehrfach vollständig gereinigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch I, wobei mit UV-hartbaren Farben gedruckt wird und der Bedruckstoff hinter jedem Druckwerk mit UV-Licht bestrahlt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei eine metallkaschierte Flexodruckplatte (12) als Druckform verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Farbe durch ein herkömmliches Offsetfarbwerk aufgetragen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Farbe durch ein Kurzfarbwerk auf die Druckform aufgetragen wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Farbe durch eine mit einem Kammerrakel (26) zusammenwirkende Rasterwalze (16) (16) auf die Druckform aufgetragen wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Druckform (12) während des Druckvorganges in dauerndem Kontakt mit einer weichen Walze (20) steht.
8. Druckmaschine zum mehrfarbigen Bedrucken von bahn- oder plattenförmigen Bedruckstoffen mit glatter, nicht saugender Oberfläche, wie beispielsweise Kunststoff-, Plastik- oder Metallplatten (1) oder -bahnen, mit – mehreren, jeweils einer Farbe zugeordneten Einzeldruckwerken (3, 13, 23, 33), die in Reihenbauweise angeordnet sind und mindestens ein Farbwerk (6), einen Zylinder (5) für eine Flexodruckform (12), einen Übertragungszylinder (7) und einen Gegendruckzylinder (8) enthalten, – mehreren, jeweils einem Druckwerk zugeordneten Trocknungseinrichtungen (11) für die Druckfarbe, – mehreren, den Flexodruckformen (12) zugeordneten Vorrichtungen (10) zum Entfernen von Farbresten (12a) aus den Vertiefungen und von den Flanken der zu druckenden Flächen der betreffenden Flexodruckform (12), wobei die Vorrichtungen entweder dauernd Farbreste (12a) aus den Vertiefungen und von den Flanken entfernen und als dünnen Film (12b) auf die druckenden Stellen wieder auftragen oder mehrfach während eines Druckauftrags die Farbreste (12a) aus den Vertiefungen und von den Flanken vollständig entfernen.
9. Druckmaschine nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine mit der Vorrichtung für das Entfernen von Farbresten (12a) verbundene Steuerung (34), der Reinigungsintervalle eingebbar sind.
10. Druckmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 9, wobei die Trocknungseinrichtung (11) UV-Strahler enthält.
11. Druckmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 10, in Form einer umgebauten Nassoffset-Druckmaschine, bei der der Einstich der Druckformzylinder (5) für die Aufnahme der Flexodruckform (12) auf einen Wert zwischen 1 und 2 mm vergrößert ist und in die anstelle der Feuchtwerke in den einzelnen Druckwerken jeweils eine Vorrichtung (10) zum Entfernen von Farbresten (12a) aus den Vertiefungen von den Flanken der Flexodruckform (12) eingebaut ist.
12. Druckmaschine nach Anspruch 11, wobei die Vorrichtung für das Entfernen der Farbreste (12a) eine Wascheinrichtung (10) ist.
13. Druckmaschine nach Anspruch 12, wobei die Vorrichtung (10) für das Entfernen der Farbreste (12a) eine anstelle der Feuchtauftragswalze eingebaute Walze (20) mit weicher, farbannehmender Oberfläche enthält.
14. Druckmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei die Druckzylinder (8) in jedem Druckwerk und die Transferzylinder (9) zwischen den Druckwerken mindestens den doppelten Durchmesser wie die Druckform- und Übertragungszylinder (5, 7) besitzen.