EP0947346A1 - Druckverfahren und Vorrichtung zur Durchführung dieses Druckverfahrens - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and an apparatus for performing a such procedure.
- the "printing" parts of a motif lie level lower than the surface of the impression cylinder.
- the preferred by engraving, lasering or by etching printed images introduced into the cylinder surface filled with a low viscosity paint and the Excess amount of ink with a doctor knife from the Cylinder surface scraped off.
- the color transfer to the Printing material is made by pression. This will be a softer one Impression cylinder, the impression cylinder, against the impression cylinder hazards.
- the substrate Located between the impression cylinder and the impression roller the substrate. With this printing technique it is necessary to color the entire impression cylinder, even if is only partially printed.
- the printing areas are located well above the level of the non-printing lots, e.g. B. between approx. 0.550 mm and 3.0 mm.
- the material is flexible from which the printing blocks are made, as a rule between 40 ° Shore A and 90 ° Shore A and preferably from Rubber or the like.
- a laser made of rubber or a similar material burned out.
- Area or laser exposure were applied to the polymeric material factory-supplied photoinitiators. Under the influence of a certain length of UV light react during exposure the photoinitiators at the places on the plate where the Light penetrates the uncovered areas of the negative.
- the Picture elements raised on the plate, which was later colored and put the ink under pressure on the printing block.
- the printing form itself consists of either Individual clichés that are glued to a cylinder or made of sleeves that are coated endlessly or seamlessly or cylinders.
- these areas raised in the printing block are usually inked using an anilox roller.
- This is a cylinder, in the surface of which small cups are introduced in a homogeneous order, preferably struck in copper with a diamond or burned by means of a laser into a ceramic layer applied to the cylinder.
- the number of cups per cm 2 vary, in the current state of the art between approx. 3600 and 250,000, on average by approx. 50,000.
- the opening area of a cup must be smaller than the printing surface of the smallest raster point so that it comes into contact with the Anilox roller does not penetrate into the bowl during the coloring process and also colors its flanks.
- Coloring has the result that the color building up on the edge hardens, the point widens in an uncontrolled manner, thereby absorbing and releasing more color in an uncontrolled manner and thereby negatively changing the printed image.
- This is due to the fact that there are serious disadvantages compared to the other two printing methods when it comes to the representation of fine drawings in the lighter areas of a motif as well as color mixed tones in scale printing, for which fine screen percentages are required.
- the cliché grid point in the 54 L / cm grid is finer than 1% area coverage but cannot be printed because on the one hand the opening area of the bowl of a 220 L / cm anilox roller is approx. 400% larger and on the other hand the relatively rough one Ceramic layer of the anilox roller grinds the flexible, small point after a short run time.
- the result is that the minimally printable area coverage of a fine-line grid point must be increased, e.g. B. must be drastically reduced to 4% to 5% or the number of lines, z. B. to about 32 L / cm.
- the well geometry determines the scooping volume of the respective anilox roller and thus the ink layer thickness that can be transferred to the cliché.
- the roller is in the entire width and in the entire circumference colored the excess color either over a Squeezed rubber roller or preferably with a squeegee stripped.
- the entire roller in the working width and in Color the scope 100%, even if only partially 5% of the Roller surface required for inking the cliché becomes.
- the solvents of the z. B. 95% unused area permanently evaporate and pollute the environment Loss must be added back to the color permanently, what moreover causes extreme costs.
- the of the Anilox roller transferable ink layer is through that Scoop volume specified. For example, through change of the substrate a larger ink layer thickness required, this can only be done by changing the anilox roller be achieved in a corresponding volume.
- anilox rollers different volumes required, which besides one higher investment also higher roll replacement costs has the consequence.
- anilox roller it is imperative that anilox roller to be exchanged, the doctor blade etc. with larger ones Shares of solvent to wash, which in addition to costs a not inconsiderable environmental impact evaporating solvents.
- the current coloring system provides that the Anilox roller turns counter to the printing cylinder. This causes the anilox roller to run after inking and knife coating Approximately half of the circumferential length is free before contacting it the cliché for color delivery. The cliché is running again half a circumferential length free before the color by pressing on the impression cylinder overlying printing material is released.
- the Solvent content in the paint should be so high that with one half anilox circumference and a whole Printing forme cylinder turn the color neither on the Dry the anilox roller surface on the cliché can. After squeegee, while staying on the Anilox roller and the cliché, the solvent evaporates, it this creates not only costs but also relatively high ones Environmental pollution. Because the surface tensions of the Anilox roller, the color and the plate are relatively the same, can transfer from the anilox roller to the printing block primarily done by pression.
- the printing and non-printing lots in one plane.
- the pressure plate is created so that the printing lots preferably with a greasy color and the non-printing areas be moistened with water so that the greasy color of is repelled from the damp areas of the pressure plate.
- the paste-like color is used in a "long” inking unit one technically, in terms of production and handling very complex roller grinding system on one transferable color film thickness reduced and under Transfer the compressive stress to the plate using rubber rollers.
- the so-called “short” inking unit sets a ratio more viscous color and controls the color film over the Scooping volume of an anilox roller.
- the color film changes permanent for the duration of the whole Transfer process. Fluctuations within the Mixing ratio between solvent and solid contents cause color changes in the printed image and affect the expression behavior. Beyond that it is State of the art that over the working width of the machine and in the entire development length of the ink rollers, the Color must be provided, even if only partially is removed, e.g. on one to the anilox circumference seen 5% place. With solvent paints the majority evaporates in the transmission system and only a small proportion on the substrate, e.g. B. too 95% if only 5% of the area has been removed becomes. This results in a high cost burden and a extreme environmental pollution.
- the invention has for its object a method of type mentioned and a device for carrying out to create this process and thereby a larger one Cost-effectiveness, especially by saving color and achieve lower environmental impact.
- Claims 6 to 8 are for a device for Implementation of the method according to the invention.
- the method according to the invention becomes a printing method created in which extremely polarizing differences in the surfaces of the color-bearing (printing) and the the color non-supporting sections are present.
- the sections that should not take up color with a inorganic polycondensate and / or one Water repellent for surface treatment which contains as an effective component a silane in which a at least partially fluorinated organic group via a saturated residue is bound to the silicon, and / or self - crosslinking aqueous preparations from Resins containing perfluoroalkyl groups coated, the or which is / are suitable to repel color and none Allow liability, in contrast to the level similarly lying surfaces of the color and the means of modular spray technology adopting paint mist Layers.
- the surface tension is not printing sections reduced so that the through Spray applied paint not accepted here or is repelled.
- DE-A1 195 44 763 Inorganic polycondensates that prove to be special have advantageously shown are in DE-A1 195 44 763. These are polycondensates, which also have the desired flexibility.
- the said DE-A-1 195 44 763 is directed to polycondensates on the Basis of one or more for hydrolytic Polycondensation enabled compounds of the elements M of the Main groups III to V and subgroups II to IV of Periodic table of the elements, being in these polycondensates to at least some of the central atoms M each at least one organic group G which has at least 2 has aliphatic carbon atoms to each at least one fluorine atom is bound, either directly via one of the carbon atoms or via a connecting group A is bound.
- Such water repellents for surface treatment are in the WO / 14958 from Siemens AG has been described.
- at least one substitutable leaving group can Silane still carry further alkyl residues. That for different surfaces suitable Hydrophobing agent becomes liquid or gaseous Phase applied to the surfaces to be treated and also creates a long-lasting repulsion effect organic solvents.
- the invention provides that Surface tension of the non-printing parts of the Printing block through the coating with a flexible, inorganic polycondensate and / or one Water repellent for surface treatment, which contains as an effective component a silane in which a at least partially fluorinated organic group via a saturated residue is bound to the silicon, and / or self - crosslinking aqueous preparations from Low-strength perfluoroalkyl group-containing resins, preferably by 0.6 ⁇ m, drastically, preferably by> 30%, see above to change that color adhesion to the coated Sharing is excluded.
- the invention provides a modular, speed-independent spray technology, preferably in the working width, which is absolutely absent through a paint mist closed color film on the color-bearing picture elements of the printing block.
- the number of to be used Module is variable.
- the modules themselves are individual controllable. Only the modules give color in their Sectors of picture elements are to be colored.
- the direction of development controls sensors the spray duration.
- the Color intensity is regulated with computer support. Around homogeneous to ensure a color film on the printing block the drop size is preferably ⁇ 20 ⁇ m.
- the anilox roller for flexographic printing in this invention does not apply, the dependency of the printable is also eliminated Cliché dot size to the opening area of the grid bowl, it smallest elements of ⁇ 1% area coverage are to be colored. As the anilox roller for flexographic printing in this invention no longer depends on the necessary Size of the grid point for damage by the Abrasion on contact with the ceramic layer of the anilox roller to avoid it is any point size without damage to colorize.
- anilox roller for flexographic printing in this invention does not apply due to tolerances in size the different shape and volume of the cup shape which is inhomogeneous due to the webs of the well limitation Color film, because in this invention the coloring over a Spray technology that produces paint mist is the Color application on the surface of the printing block itself completely homogeneous.
- the printing block sprayed directly the height of the color film can be reduced by 50% because the solvent content is reduced by approx. 90% or completely eliminated when using solid colors.
- roller mill is part of the long inking unit of the offset dispenses with this invention, the manufacturing and drastically fixed costs.
- this Invention far cheaper and simpler Color systems can be used with less environmental impact.
- This invention enables the solvent content in gravure printing be drastically reduced, preferably by approximately 80%, especially if the squeegee system is maintained and the lower picture elements are coated. Through the lower surface tension is almost complete Emptying the cells ensured.
- the invention provides for the coated parts low surface tension after spraying before that color resting thereon but not adhered to by pressure and Remove the suction and return to the paint cycle bring in.
- the invention provides for the coating in flexo that after exposing the picture elements, preferably from the black burn-out or and and light-sensitive layer of the printing block, these places after exposure Application of a substance that can be detached later covered become. After lowering the non-printing portions the coating is applied to it and then the Substance removed from the parts to be printed later.
- the invention provides for the coating in offset that after exposing the picture elements, preferably from the black burn-out or and and light-sensitive layer of the printing block, these places after exposure Application of a substance that can be detached later covered become. After the non-printing portions are exposed the coating is applied to these places and afterwards the substance is removed from the later printing parts.
- the invention provides for the coating in gravure printing Use highly diluted solvent paints before that after Expose the picture elements, preferably from the black Burn-out or and and light-sensitive layer of Printing blocks, these places by applying a later removable substance to be covered. After this The lower of the non-printing portions will Coating applied to it and then the substance of the parts to be printed later.
- Fig. 2 shows in principle the operation after method according to the invention.
- the anilox roller is missing.
- the cliché roller is like that pretreated that the non-printing sections with flexible inorganic polycondensate and / or one Water repellent for surface treatment, which contains as an effective component a silane in which a at least partially fluorinated organic group via a saturated residue is bound to the silicon, and / or self - crosslinking aqueous preparations from Resins containing perfluoroalkyl groups are thus coated that the surface tension of these sections was significantly reduced.
- the paint is applied immediately before entering the pressure gap between Plate cylinder 1 and impression cylinder 2 with the help of a Spraying device, which in addition to different across Unwinding direction arranged spray modules 4 also one Has suction device. This suction device sucks if necessary on the non-printing coated Sections of existing paint mist and leads this color back to the color cycle.
- Spray modules 4 are individually controllable to only there spray where color is actually in the direction of development is required. So there is less color from the start not sprayed over the entire width.
Landscapes
- Printing Methods (AREA)
Abstract
Das Druckverfahren, das vielseitig, insbesondere im Tiefdruck-, im Hochdruck- und im Flachdruck anwendbar ist, dient der Übertragung der Farbe auf die druckenden Abschnitte eines Motivs auf dem Druckstock, dem Druckzylinder oder dergleichen. Erfindungsgemäß werden die nicht druckenden Abschnitte, die keine Farbe aufnehmen sollen, mit einem organischen, vorzugsweise flexiblem Polykondensat und/oder einem Hydrophobierungsmittel zur Oberflächenbehandlung, welches als wirksame Komponente ein Silan enthält, bei dem eine zumindest teilweise fluorierte organische Gruppe über einen gesättigten Rest an das Silizium gebunden ist, und/oder selbstvernetzende wässrige Zubereitungen von Perfluoralkylgruppen enthaltenden Harzen geringer Stärke überzogen, dessen Oberflächenspannung eine Farbanhaftung verhindert. Die Farbe wird durch Sprühen direkt ohne Einsatz einer Rasterwalze oder dergleichen übertragen. Hierdurch wird von vorneherein sehr viel weniger Farbe eingesetzt und es besteht auch eine sehr viel geringere Umweltbelastung, da Lösungsmittel und dergleichen in entsprechend geringeren Mengen vorhanden sind. Der Weg von der Übertragung der Farbe bis zum Bedrucken wird erheblich verringert. <IMAGE>
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff
des Anspruches 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung eines
solchen Verfahrens.
Die drei konventionellen Druckverfahren, Tiefdruck,
Hochdruck und Flachdruck, unterscheiden sich grundlegend in
der Art der Farbübertragung voneinander.
Beim Tiefdruck liegen die "druckenden" Teile eines Motivs
vom Niveau her tiefer als die Oberfläche des Druckzylinders.
Die bevorzugt durch eine Gravur, Laserung oder durch Ätzung
in die Zylinderoberfläche eingebrachten Druckbilder werden
mit einer niedrigviskosen Farbe gefüllt und die
überschüssige Farbmenge mit einem Rakelmesser von der
Zylinderoberfläche abgerakelt. Die Farbübertragung an den
Bedruckstoff erfolgt durch Pression. Dazu wird ein weicherer
Gegendruckzylinder, der Presseur, gegen den Druckzylinder
gefahren. Zwischen Druckzylinder und dem Presseur befindet
sich der Bedruckstoff. Bei dieser Drucktechnik ist es
notwendig, den gesamten Druckzylinder einzufärben, auch wenn
nur partiell gedruckt wird. Den Transport der in Harze,
Wachse und andere Füllstoffe eingebundenen Farbpigmente
übernehmen flüchtende Medien, vorzugsweise Alkohol, Ester,
Ketone usw.. Der Anteil der Lösemittel in der Farbe muß
verfahrenstechnisch bedingt sehr hoch sein, damit die
erforderliche Ausfließgeschwindigkeit um ca. 14 Sekunden im
4-mm-Becher erzielt wird (Wasser, 20° C = ca. 11 Sekunden).
Zum einen verdunsten die schnell flüchtenden Lösemittel, die
den Feststoffen in der Farbe zugesetzt wurden, während der
Verweildauer in der Maschine und belasten die Umwelt dadurch
permanent, zum anderen müssen die Restlösemittel in der
Farbe, die mit auf den Bedruckstoff übertragen wurden, mit
einem großem Energieaufwand durch Wärme und Luft
"verdunstet", abgesaugt und entsorgt werden, z. B. durch
Verbrennen. Das ist ein hoher Energieaufwand und eine
relativ hohe Umweltbelastung. Da die Oberflächenspannungen
des Formzylinders und der Farbe relativ gleich sind erfolgt
die Übertragung primär durch Pression.
Beim Hochdruckverfahren Flexo liegen die druckenden Partien
weit über dem Niveau der nicht druckenden Partien, z. B.
zwischen ca. 0,550 mm und 3,0 mm. Das Material ist flexibel
aus dem die Druckstöcke gefertigt werden, in der Regel
zwischen 40° Shore A und 90° Shore A und vorzugsweise aus
Kautschuk oder ähnlichem. Je nach Verfahrensart wird
entweder für die Gravur der Rohgummi vulkanisiert und die
Bildelemente mittels eines Lasers aus dem Gummi (oder einem
ähnlichen Material) ausgebrannt. Bei der Verfahrensart der
Flächen- oder Laserbelichtung wurden dem polymeren Material
werksseitig Photoinitiatoren beigegeben. Unter Einfluß einer
bestimmten Länge des UV-Lichts reagieren bei der Belichtung
die Photoinitiatoren an den Stellen der Platte, an denen das
Licht die nicht gedeckten Stellen des Negatives durchdringt.
Nach einem sich anschließenden Auswaschprozeß verbleiben die
Bildelemente erhaben auf der Platte, die später eingefärbt
und die Farbe unter Druck an den Bedruckstock geben. Dabei
druckt das "weiche" Klischee gegen den harten
Gegendruckzylinder, vorzugsweise aus Stahl, auf dem der
Bedruckstoff aufgebracht wurde.
Bei der Laserdirektbelichtung (CTP / CTC), entfällt das
Negativ, statt dessen erhält die Oberfläche des Klischee-Rohmaterials
werksseitig eine zusätzliche,
lichtundurchlässige "Ausbrennschicht", die der Laser an den
Stellen ausbrennt, die später den Punkt ausbildet und die
Farbe überträgt. Die Druckform selbst besteht entweder aus
Einzelklischees, die auf einen Zylinder geklebt werden oder
aus endlos beziehungsweise nahtlos beschichteten Sleeves
oder Zylindern.
Diese im Druckstock erhabenen Partien werden beim
derzeitigen Stand der Technik in der Regel über eine
Rasterwalze eingefärbt. Dabei handelt es sich um einen
Zylinder, in dessen Oberfläche in homogener Ordnung kleine
Näpfchen eingebracht sind, vorzugsweise in Kupfer mit einem
Diamanten geschlagen oder mittels eines Lasers in eine auf
den Zylinder aufgebrachten Keramikschicht gebrannt werden.
Die Anzahl der Näpfchen pro cm2 variieren, beim derzeitigen
Stand der Technik zwischen ca. 3600 und 250 000,
durchschnittlich um ca. 50 000. Die Öffnungsfläche eines
Napfes muß dabei kleiner sein als die Druckoberfläche des
kleinsten Rasterpunktes, damit dieser beim Kontakt mit der
Rasterwalze während des Einfärbungsprozesses nicht in den
Napf eindringt und seine Flanken mit einfärbt. Ein Einfärben
hat zur Folge, daß die sich am Rand aufbauende Farbe
erhärtet, den Punkt unkontrolliert verbreitert, dadurch
unkontrolliert mehr Farbe aufnimmt und abgibt und dadurch
das Druckbild negativ verändert. Hierin begründet liegen
gegenüber den anderen beiden Druckverfahren gravierende
Nachteile bei der Darstellung feiner Zeichnungen in den
helleren Partien eines Motivs sowie bei Farbmischtönen im
Skalendruck, zu denen feine Rasterprozente erforderlich
sind. Der Klischeerasterpunkt im 54-L/cm-Raster ist zwar
feiner als 1% Flächendeckung herzustellen aber nicht
verdruckbar, weil zum einen die Öffnungsfläche des Napfes
einer 220-L/cm-Rasterwalze um ca. 400% größer ist, zum
anderen die relativ rauhe Keramikschicht der Rasterwalze den
flexiblen, kleinen Punkt nach kurzer Laufzeit abschleift.
Das hat zur Folge, daß die minimal verdruckbare
Flächendeckung eines feinlinigen Rasterpunktes heraufgesetzt
werden muß, z. B. auf 4% bis 5% oder die
Linienzahl drastisch herabgesetzt werden muß, z. B. auf ca.
32 L/cm. Die Näpfchengeometrie bestimmt das Schöpfvolumen
der jeweiligen Rasterwalze und damit die an das Klischee
übertragbare Farbschichtstärke.
Die Walze wird in der gesamten Breite und im gesamten Umfang
eingefärbt, die überschüssige Farbe entweder über eine
Gummiwalze abgequetscht oder vorzugsweise mit einem Rakel
abgestreift. Beim derzeitigen Stand der Technik ist es
erforderlich, die gesamte Walze in der Arbeitsbreite und im
Umfang zu 100 % einzufärben, auch wenn nur partiell 5 % der
Walzenoberfläche für die Einfärbung des Klischees benötigt
wird. Die Lösemittel der z. B. nicht genutzten 95-%-Fläche
verdunsten permanent und verunreinigen die Umwelt, der
Verlust muß permanent der Farbe wieder zugesetzt werden, was
darüber hinaus extreme Kosten verursacht. Die von der
Rasterwalze übertragbare Farbschicht ist durch das
Schöpfvolumen vorgegeben. Ist zum Beispiel durch Änderung
des Bedruckstoffes eine größere Farbschichtdicke
erforderlich, kann das nur durch den Wechsel der Rasterwalze
in eine mit einem dementsprechenden Volumen erreicht werden.
Aus diesem Grunde ist für den Qualitätsdruck, nach heutigem
Stand der Technik, die Bereitstellung mehrerer Rasterwalzen
unterschiedlicher Volumina erforderlich, was neben einem
höherem Investment auch höhere Kosten für den Walzentausch
zur Folge hat. Darüber hinaus ist es zwingend notwendig, die
zu tauschende Rasterwalze, das Rakel etc. mit größeren
Anteilen von Lösemittel zu waschen, was neben Kosten auch
eine nicht unerhebliche Belastung der Umwelt durch
verdunstende Lösemittel zur Folge hat.
Im Flexodruck werden beim derzeitigen Stand der Technik im
wesentlichen 3 Farbsysteme eingesetzt, wovon der
überwiegende Teil niedrigviskose Lösemittelfarben sind,
ähnlich wie im Tiefdruck. Bei einem geringeren Anteil werden
mit Wasser verdünnbare Farben und bei einem sehr kleinen
Anteil strahlenhärtende Farben eingesetzt.
Das derzeitge Einfärbungssystem sieht vor, daß die
Rasterwalze sich zum Druckzylinder entgegengesetzt dreht.
Dadurch läuft die Rasterwalze nach dem Einfärben und Rakeln
ca. die Hälfte der Umfangslänge frei, bevor sie Kontakt mit
dem Klischee zur Farbabgabe bekommt. Das Klischee läuft
wiederum einer halbe Umfangslänge frei, bevor die Farbe
durch Pression an den auf den Gegendruckzylinder
aufliegenden Bedruckstoff abgegeben wird. Z. B. muß der
Lösemittelanteil in der Farbe so hoch sein, daß bei einem
halben Rasterwalzenumfang und einer ganzen
Druckformenzylinder-Umdrehung die Farbe weder auf der
Rasterwalzenoberfläche noch auf dem Klischee antrocknen
kann. Nach dem Rakeln, während der Verweildauer auf der
Rasterwalze und dem Klischee, verdunstet das Lösemittel, es
entstehen dadurch neben Kosten auch relativ hohe
Umweltbelastungen. Da die Oberflächenspannungen der
Rasterwalze, der Farbe und der Platte relativ gleich sind,
kann die Übertragung von der Rasterwalze an den Druckstock
primär nur durch Pression erfolgen.
Nach dem derzeitigen Stand der Technik müssen Farben im
Flexodruck, die mit Wasser verdünnbar sind, für den
Transport aus der Farbwanne über die Rasterwalze und
Klischee auf den Bedruckstoff, mit relativ hohen Anteilen
von Wasser verdünnt werden. Ein proportional zur
eingebrachten Menge des Wasseranteils hoher Energieaufwand
ist nach der Übertragung auf den Bedruckstock nötig, die
sich auf dem Druckträger vernetzende Farbe soweit
abzutrocknen, daß sie erneut überdruckt werden kann. Bei den
Zentralzylindermaschinen mit hoher
Produktionsgeschwindigkeit steht dafür nur eine relativ
kurze Zeitdauer zur Verfügung, z. B. um ca. 0,1-0,2
Sekunden. Die Wandungen der Näpfchen in der Rasterwalze sind
nicht geschlossen. In den Kapillaren der Keramikbeschichtung
flocken Farbreste aus, dadurch verringert sich permanent das
schöpfbare Volumen der Walze und damit die übertragbare
Farbdichte. Nur mit einem sehr zeit- und kostenaufwendigen
Einsatz sind verschmutzte Walzen wieder zu reinigen. Da die
Oberflächenspannungen der Rasterwalze, der Farbe und der
Platte im gleichen Niveau liegen, erfolgt die Übertragung
von der Rasterwalze an den Druckstock primär durch Pression.
Beim UV-Flexodruck werden keine Transportmedien, wie z. B.
Alkohol oder Wasser, für die Festkörper der Farbe innerhalb
des Prozesses benötigt. Die extrem hochviskose Farbe besteht
zu fast 100% aus Festkörpern. Dadurch kommt es bei der
Übertragung mit einer Rasterwalze zu Problemen, sowohl bei
der Befüllung der kleinen Näpfchen wie auch bei der
restlosen Entleerung. Qualitative Mengen-Einschränkungen
beim Aufbau von Farbfilmstärken für den Flächen- und
Volltondruck sind die Folge. Da die Oberflächenspannungen
der Rasterwalze, der Farbe und der Platte relativ gleich
sind, erfolgt die Übertragung primär durch Pression.
Beim Flachdruckverfahren "offset" liegen die druckenden und
nichtdruckenden Partien in einer Ebene. Die Druckplatte ist
so geschaffen, daß die druckenden Partien vorzugsweise mit
einer fetthaltigen Farbe und die nicht druckenden Partien
mit Wasser befeuchtet werden, so daß die fettige Farbe von
den feuchten Stellen der Druckplatte abgestoßen wird. Die
pastenartige Farbe wird bei einem "langen" Farbwerk mit
einem technisch, von der Herstellung und vom Handling her
sehr aufwendigen Walzenverreibungs-Systems auf eine
übertragbare Farbfilmstärke reduziert und unter
Druckspannung mit Gummiwalzen auf die Platte übertragen. Das
sogenannte "kurze" Farbwerk setzt eine im Verhältnis
viskosere Farbe ein und steuert den Farbfilm über das
Schöpfvolumen einer Rasterwalze. Beide Varianten übertragen
den Farbfilm mit Auftragswalzen unter Spannung auf die
Platte, von dort auf ein kompressibles Gummituch, das auf
einen Stahlzylinder gespannt ist. Das auf dem Gummituch
seitenverkehrte Druckbild wird unter Pression auf den
Bedruckstoff gequetscht, der auf dem Gegendruckzylinder
aufliegt. Die Oberflächenspannungen des Gummituches der
Platte und der Farbe sind im Niveau relativ gleich.
Beim heutigen Stand der Technik unterscheiden sich die
Oberflächenspannungen der Materialien, die an der
Farbübertragung direkt beteiligt sind, nicht wesentlich von
einander, weil sonst eine Übertragung des flächenhomogenen
Farbfilms innerhalb des Prozesses von einem Material zum
anderen nicht möglich wäre, z. B. von der Rasterwalze an den
Druckstock. Daraus ergibt sich aber auch die Notwendigkeit,
daß die Übertragung des Farbfilms, von den im Niveau
ähnlichen Oberflächenspannungen der Materialien nur unter
Pression erfolgen kann. Die unter Spannung vorgenommenen
Farbübertragung hat an den "druckenden" Partien eine
Randunschärfe zur Folge, die wiederum die Wiedergabequalität
einschränkt.
Da der Festkörpergehalt der Lösemittelfarben im Flexo nur in
etwa 40% beträgt und der zur Verdunstung zu bringende
Lösemittelanteil ca. 60 %, verändert sich der Farbfilm
permanent während der Zeitdauer des gesamten
Übertragungsprozesses. Schwankungen innerhalb des
Mischungsverhältnisses zwischen Lösemittel- und Festkörper-Anteilen
bewirken Farbveränderungen im Druckbild und
beeinträchtigen das Ausdruckverhalten. Darüber hinaus ist es
Stand der Technik, daß über die Arbeitsbreite der Maschine
und in der gesamten Abwicklungslänge der Farbwalzen, die
Farbe bereit gestellt werden muß, auch wenn sie nur partiell
abgenommen wird, z.B. an einer zum Rasterwalzenumfang
gesehenen 5% großen Stelle. Bei den Lösemittelfarben
verdunstet der überwiegende Teil im Übertragungssystem und
nur zu einem geringen Anteil auf dem Bedruckstoff, z. B. zu
95%, wenn nur einer 5% großen Stelle die Farbe abgenommen
wird. Daraus ergibt sich eine hohe Kostenbelastung und eine
extreme Umweltbelastung.
Beim Flexodruck und beim Offset mit kurzem Farbwerk, ist
eine notwendige Veränderung der Farbfilmstärke nur über den
Wechsel der Rasterwalze möglich. Beim Tiefdruck durch
Änderung des Zylinders.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der
eingangs genannten Art und eine Vorrichtung zur Durchführung
dieses Verfahrens zu schaffen und dadurch eine größere
Wirtschaftlichkeit insbesondere durch Einsparung von Farbe
und geringere Umweltbelastung zu erreichen.
Diese Aufgabe wird grundsätzlich durch das Kennzeichen des
Anspruches 1 gelöst.
In den Ansprüchen 2 bis 5 sind vorteilhafte
Verfahrensschritte unter Schutz gestellt.
Die Ansprüche 6 bis 8 sind auf eine Vorrichtung zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gerichtet.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird ein Druckverfahren
geschaffen, bei dem extrem polarisierende Unterschiede in
den Oberflächen der die Farbe tragenden (druckenden) und der
die Farbe nicht tragenden Abschnitten vorliegen. Dazu werden
die Abschnitte, die keine Farbe aufnehmen sollen, mit einem
anorganischen Polykondensat und/oder einem
Hydrophobierungsmittel zur Oberflächenbehandlung, welches
als wirksame Komponente ein Silan enthält, bei dem eine
zumindest teilweise fluorierte organische Gruppe über einen
gesättigten Rest an das Silizium gebunden ist, und/oder
selbstvernetzende wässrige Zubereitungen von
Perfluoralkylgruppen enthaltenden Harzen beschichtet, das
bzw. die geeignet ist/sind, Farbe abzustoßen und keine
Haftung zuzulassen, und zwar im Gegensatz zu den im Niveau
ähnlich liegenden Oberflächen der Farbe und der die mittels
modularer Sprühtechnik erzeugten Farbnebel annehmenden
Schichten.
Erfindungsgemäß wird also die Oberflächenspannung der nicht
druckenden Abschnitte soweit herabgesetzt, daß die durch
Sprühen aufgetragene Farbe hier nicht angenommen bzw.
abgestoßen wird.
Anorganische Polykondensate, die sich als besonders
vorteilhaft herausgestellt haben, sind in der DE-A1 195 44
763 beschrieben. Hierbei handelt es sich um Polykondensate,
die auch die gewünschte Flexibilität aufweisen. Die genannte
DE-A-1 195 44 763 ist gerichtet auf Polykondensate auf der
Basis von einer oder mehreren zur hydrolytischen
Polykondensation befähigten Verbindungen der Elemente M der
Hauptgruppen III bis V und der Nebengruppen II bis IV des
Periodensystem der Elemente, wobei in diesen Polykondensaten
an mindestens einen Teil der Zentralatome M jeweils
mindestens eine organische Gruppe G, die mindestens 2
aliphatische Kohlenstoffatome aufweist, an die jeweils
mindestens ein Fluoratom gebunden ist, entweder direkt über
eines der Kohlenstoffatome oder über eine Verbindungsgruppe
A gebunden ist.
Hydrophobierungsmittel, die sich besonders eignen, enthalten
zumindest eine Verbindung der allgemeinen Formel
(I) (R - CH2CH2-)n Si Xo Ap
die Indices n, o und p in der Summe 4 ergeben, wobei n und o unabhängig jeweils 1, 2 oder 3 ist und p für 0, 1 oder 2 steht.
Derartige Hydrophobierungsmittel zur Oberflächenbehandlung,
insbesondere von Tintenstrahldruckköpfen, sind in der
WO/14958 der Firma Siemens AG beschrieben worden. Neben
zumindest einer substituierbaren Abgangsgruppe kann das
Silan noch weitere Alkylreste tragen. Das für
verschiedenartige Oberflächen geeignete
Hydrophobierungsmittel wird in flüssiger oder gasförmiger
Phase auf die zu behandelnden Oberflächen aufgebracht und
erzeugt eine langanhaltende Abstoßwirkung auch gegenüber
organischen Lösungsmitteln.
Die erwähnten selbstvernetzenden wässrigen Zubereitungen von
Perfluoralkylgruppen enthaltenden Harzen sind in der EP-A1-0694
551 der Firma Bayer AG beschrieben, die Verwendung
finden als Behandlungs-, Schutz- und Imprägniermittel für
Glas, Gesteinsmaterialien, Leder, Textilien und Papier. Sie
enthalten folgende Bestandteile:
- Rf
- eine monovalente Perfluoralkylgruppe mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeutet.
- A
- ein (a+1)-valenter aliphatischer, cycloaliphatischer, aromatischer, heterocyclischer oder gegebenenfalls mehrere dieser Eigenschaften aufweisender Rest mit bis 20 Kohlenstoffatomen, der gegebenenfalls 1 bis 10 Sauerstoff-, Stickstoff- oder Schwefelatome enthalten kann
- b
- 1 oder 0
- a
- eine Zahl von 1 bis 4, falls b = 1, und 1, falls b = 0,
- X, Y, Z
- gleiche oder verschiedene, monovalente, gegebenenfalls durch ein zwei Sauerstoffatome unterbrochene Alkoxygruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, Cycloalkoxygruppen mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen, Aryloxygruppen mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen, Alkylgruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, Cycloalkylgruppen mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen oder gegebenenfalls substituierte Arylgruppen mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen bedeuten mit der Maßgabe, daß mindestens einer dieser Reste für eine Alkoxygruppe steht.
- c) Perfluoralkylgruppen enthaltende, wasserlösliche oder in Wasser emulgierbare oder dispergierbare Verbindungen
herstellbar aus
- c1) einem oder mehreren Perfluoralkylgruppen aufweisenden Sulfonamiden der allgemeinen Formel (II)
- Rf1
- die gleiche Bedeutung wie Rf in Formel (I) aber unabhängig davon besitzt,
- R1
- Wasserstoff oder eine monovalente gegebenenfalls durch 1 bis 4 Sauerstoffatome unterbrochene Kohlerwasserstoffkette mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeutet.
- c2) mindestens einer gegenüber 1,2-Epoxidgruppen reaktive Gruppen und Oxyethylen-Einheiten aufweisende Verbindung.
- c3) mindestens einer Verbindung, welche 1,2-Epoxidgruppen enthält und
- c4) gegebenenfalls weiteren Verbindungen mit gegenüber 1,2-Epoxidgruppen reaktiven Gruppen
Um eine Direkteinfärbung der Druckform, ohne einen
Zwischenfarbträger, wie Rasterwalze oder Walzenstuhl, auch
im Flexo- und Offsetdruck sicher zu stellen, muß neben einer
optimalen Farbannahme der "farbtragenden Bildelemente" auch
eine optimale Farbfreizone der "nicht druckenden Partien"
gewährleistet sein. Die Erfindung sieht vor, die
Oberflächenspannung der nicht druckenden Teile des
Druckstockes durch die Beschichtung mit einem flexiblen,
anorganischen Polykondensat und/oder einem
Hydrophobierungsmittel zur Oberflächenbehandlung, welches
als wirksame Komponente ein Silan enthält, bei dem eine
zumindest teilweise fluorierte organische Gruppe über einen
gesättigten Rest an das Silizium gebunden ist, und/oder
selbstvernetzende wässrige Zubereitungen von
Perfluoralkylgruppen enthaltenden Harzen in geringer Stärke,
vorzugsweise um 0,6 µm, drastisch, vorzugsweise um >30%, so
zu verändern, daß eine Farbhaftung an den beschichteten
Teilen ausgeschlossen wird.
Die Erfindung sieht für die Einfärbung eine modulare,
geschwindigkeitsunabhängige Sprühtechnik vor, vorzugsweise
in der Arbeitsbreite, die über einen Farbnebel einen absolut
geschlossenen Farbfilm auf den farbtragenden Bildelementen
des Druckstocks sicherstellt. Die Anzahl der einzusetzenden
Module ist dabei variabel. Die Module selbst sind einzeln
steuerbar. Es geben nur die Module Farbe ab, in deren
Sektoren Bildelemente einzufärben sind. In der
Abwicklungsrichtung steuern Sensoren die Sprühdauer. Die
Farbintensität wird Rechner unterstützt geregelt. Um
flächenhomogen einen Farbfilm auf dem Druckstock sicher zu
stellen, ist die Tropfengröße vorzugsweise <20 µm.
Da die Rasterwalze für den Flexodruck bei dieser Erfindung
entfällt, entfällt auch die Abhängigkeit der verdruckbaren
Klischeepunktgröße zur Öffnungsfläche des Rasternapfes, es
sind kleinste Elemente von < 1% Flächendeckung einzufärben.
Da die Rasterwalze für den Flexodruck bei dieser Erfindung
entfällt, entfällt auch die Abhängigkeit zur notwendigen
Größe des Rasterpunktes um eine Beschädigung durch den
Abrieb beim Kontakt mit der Keramikschicht der Rasterwalze
zu vermeiden, es ist jede Punktgröße ohne Beschädigung
einzufärben.
Da die Rasterwalze für den Flexodruck bei dieser Erfindung
entfällt, entfällt auch das durch Toleranzen in der Größe
der Näpfchenform sich ergebene unterschiedliche Volumen und
der durch die Stege der Näpfchenbegrenzung inhomogene
Farbfilm, da bei dieser Erfindung die Einfärbung über einen
Farbnebel erzeugende Sprühtechnik erfolgt, ist der
Farbauftrag auf der Oberfläche des Druckstockes in sich
völlig homogen.
Da bei dieser Erfindung der Druckstock direkt eingesprüht
wird, kann der Farbfilm in der Höhe um 50% geringer gehalten
werden, weil der Lösemittelanteil um ca. 90% reduziert wird
oder beim Einsatz von Festkörperfarben ganz entfallen.
Da der Walzenstuhl beim langen Farbwerk des Offsets bei
dieser Erfindung entfällt, verringern sich die Herstellungs-
und Fixkosten drastisch. Darüber hinaus sind aufgrund dieser
Erfindung weitaus kostengünstigere und einfachere
Farbsysteme einsetzbar mit geringerer Umweltbelastung.
Durch diese Erfindung kann der Lösemittelanteil im Tiefdruck
drastisch gesenkt werden, vorzugsweise um ca. 80 %,
besonders dann, wenn das Rakelsystem beibehalten und die
tieferliegenden Bildelemente beschichtet werden. Durch die
niedrigere Oberflächenspannung ist eine fast vollständige
Entleerung der Näpfchen gewährleistet.
Die Erfindung sieht für die beschichteten Partien mit
niedriger Oberflächenspannung nach dem Besprühen vor, die
darauf ruhende aber nicht haftende Farbe durch Druck und
Absaugung abzunehmen und in den Farbkreislauf wieder
einzubringen.
Die Erfindung sieht für die Beschichtung im Flexo vor, daß
nach dem Freilegen der Bildelemente, vorzugsweise aus der
schwarzen Ausbrenn- oder bzw. und lichtempfindlichen Schicht
des Druckstocks, diese Stellen nach der Belichtung durch
Aufbringen einer später wieder lösbaren Substanz abgedeckt
werden. Nach dem Tieferlegen der nicht druckenden Anteile
wird die Beschichtung darauf aufgebracht und danach die
Substanz von den später druckenden Teilen abgenommen.
Die Erfindung sieht für die Beschichtung im Offset vor, daß
nach dem Freilegen der Bildelemente, vorzugsweise aus der
schwarzen Ausbrenn- oder bzw. und lichtempfindlichen Schicht
des Druckstocks, diese Stellen nach der Belichtung durch
Aufbringen einer später wieder lösbaren Substanz abgedeckt
werden. Nach dem Freilegen der nicht druckenden Anteile wird
die Beschichtung auf diese Stellen aufgebracht und danach
die Substanz von den später druckenden Teilen abgenommen.
Die Erfindung sieht für die Beschichtung im Tiefdruck beim
Einsatz hochverdünnter Lösemittelfarben vor, daß nach dem
Freilegen der Bildelemente, vorzugsweise aus der schwarzen
Ausbrenn- oder bzw. und lichtempfindlichen Schicht des
Druckstocks, diese Stellen durch Aufbringen einer später
wieder lösbaren Substanz abgedeckt werden. Nach dem
Tiefer legen der nicht druckenden Anteile wird die
Beschichtung darauf aufgebracht und danach die Substanz von
den später druckenden Teilen abgenommen.
Bei gewissen Klischeematerialien ist es erforderlich, oder
zumindest vorteilhaft, die nicht druckenden Abschnitte vor
dem Überziehen mit dem anorganischen Polykondensat und/oder
dem Hydrophobierungsmittel und/oder den selbstvernetzenden
wässrigen Zubereitungen von Perfluoralkylgruppen
enthaltenden Harzen, einer Koronaoberflächen- oder
Haftvermittlerbehandlung zu unterziehen. Beide
Behandlungsverfahren sind per se im Stand der Technik
bekannt. In einer Broschüre der Firma Witco (Europa) S.A.,
1217 Meyrin/Geneva, CH, vom Juli 1997, sind entsprechende
Haftvermittler aufgeführt.
Im folgenden wird die Erfindung und der Stand der Technik
anhand einer prinzipiellen Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt:
- Fig. 1:
- eine Prinzipskizze der Arbeitsweise nach dem Stand der Technik;
- Fig. 2:
- eine Prinzipskizze bei der Arbeitsweise nach der Erfindung bei Anwendung im Flexodruck;
- Fig. 3:
- eine Prinzipskizze zur Veranschaulichung der quer zur Abwicklungsrichtung angeordneten unterschiedlich steuerbaren Sprühmodule;
- Fig. 4:
- eine Teilansicht zur Veranschaulichung der Erfindung beim Hochdruck und Flexodruck;
- Fig. 5:
- eine Prinzipskizze zur Veranschaulichung der Erfindung beim Flachdruck und Offsetdruck;
- Fig. 6:
- eine Prinzipskizze zur Veranschaulichung der Erfindung beim Tiefdruck; und
- Fig. 7:
- eine Prinzipskizze zur Veranschaulichung der Erfindung bei einem anders arbeitenden Tiefdruckverfahren.
In Fig. 1 ist der Stand der Technik dargestellt. Die
Druckfarbe mit Lösungsmittel wird mit Hilfe einer
Rasterwalze auf den Klischeezylinder aufgebracht. Gedruckt
wird erst nachdem eine verhältnismäßig lange Wegstrecke für
die Farbe auf der Rasterwalze und dem Klischeezylinder
zurückgelegt wurde.
Fig. 2 zeigt prinzipiell die Arbeitsweise nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren.
Es fehlt die Rasterwalze. Die Klischeewalze ist so
vorbehandelt, daß die nicht druckenden Abschnitte mit
flexiblem anorganischen Polykondensat und/oder einem
Hydrophobierungsmittel zur Oberflächenbehandlung, welches
als wirksame Komponente ein Silan enthält, bei dem eine
zumindest teilweise fluorierte organische Gruppe über einen
gesättigten Rest an das Silizium gebunden ist, und/oder
selbstvernetzende wässrige Zubereitungen von
Perfluoralkylgruppen enthaltenden Harzen so überzogen
wurden, daß die Oberflächenspannung dieser Abschnitte
merklich herabgesetzt wurde. Das Auftragen der Farbe erfolgt
unmittelbar vor dem Eintritt in den Druckspalt zwischen
Klischeezylinder 1 und Gegendruckzylinder 2 mit Hilfe einer
Sprüheinrichtung, die neben verschiedenen quer zur
Abwicklungsrichtung angeordneten Sprühmodulen 4 auch eine
Absaugeinrichtung aufweist. Diese Absaugeinrichtung saugt
gegebenenfalls auf den nicht druckenden beschichteten
Abschnitten vorhandenen Farbnebel ab und führt diese Farbe
wieder dem Farbkreislauf zu.
Beim Betrachten der Fig. 3 wird deutlich, daß die
Sprühmodule 4 einzeln ansteuerbar sind, um nur dort zu
sprühen, wo tatächlich in Abwicklungsrichtung Farbe
erforderlich ist. Es wird also von vorneherein weniger Farbe
nicht über die gesamte Breite aufgesprüht.
In den Fig. 4 bis 7 ist gezeigt, wie welche Abschnitte bei
den unterschiedlichen Druckverfahren beschichtet, d.h. mit
einer stark herabgesetzten Oberflächenspannung versehen
werden.
Claims (8)
- Verfahren, insbesondere Tiefdruck-, Hochdruck- und Flachdruck, bei dem die Farbe auf die druckenden Abschnitte eines Motivs auf dem Druckstock, dem Druckzylinder oder dergleichen übertragen wird, dadurch gekennzeichnet,daß die nicht druckenden Abschnitte, die keine Farbe aufnehmen, mit einem anorganischen Polykondensat und/oder einem Hydrophobierungsmittel zur Oberflächenbehandlung, welches als wirksame Komponente ein Silan enthält, bei dem eine zumindest teilweise fluorierte organische Gruppe über einen gesättigten Rest an das Silizium gebunden ist, und/oder selbstvernetzende wässrige Zubereitungen von Perfluoralkylgruppen enthaltenden Harzen geringer Stärke überzogen werden, dessen Oberflächenspannung eine Farbhaftung verhindert unddaß die Farbe auf die druckenden Abschnitte direkt durch Sprühen übertragen wird.
- Druckverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenspannung der nicht druckenden Abschnitte im Verhältnis zu den druckenden Abschnitten um mindestens 30 % durch Beschichtung der nicht druckenden Abschnitte mit einem anorganischen Polykondensat herabgesetzt wird.
- Druckverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung aus dem anorganischen Polykondesat flexibel ist.
- Druckverfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht druckenden Abschnitte vor dem Überziehen einer Koronaoberflächen- oder Haftvermittlerbehandlung unterzogen werden.
- Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,daß die beschichteten Abschnitte niedriger Oberflächenspannung nach dem Besprühen durch Druckluftbeaufschlagung oder Absaugung gereinigt werden unddaß die entfernten Farbbestandteile dem Farbkreislauf wieder zugeführt werden.
- Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufsprühen der Farbe durch quer zur Abwicklungsrichtung des zu bedruckenden Materials angeordnete Sprühmodule (4) erfolgt, die einzeln steuerbar sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Sensoren vorgesehen sind, die die Sprühdauer der Sprühmodule (4) in Abwicklungsrichtung steuern.
- Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbintensität Rechner unterstützt regelbar ist.
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DE1998115179 DE19815179C2 (de) | 1998-04-04 | 1998-04-04 | Druckverfahren und Vorrichtung zur Durchführung dieses Druckverfahrens |
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Also Published As
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