EP2090429B1

EP2090429B1 - Bebilderung einer Offset-Druckform

Info

Publication number: EP2090429B1
Application number: EP08101584A
Authority: EP
Inventors: Matthias Riepenhoff
Original assignee: Wifag Maschinenfabrik AG
Current assignee: Wifag Maschinenfabrik AG
Priority date: 2008-02-13
Filing date: 2008-02-13
Publication date: 2011-06-08
Anticipated expiration: 2028-02-13
Also published as: ATE511989T1; EP2090429A1

Description

Die Erfindung betrifft die Bebilderung einer Druckform in einer Offset-Druckmaschine, vorzugsweise Nassoffset, und hat hierfür ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Gegenstand. Ferner betrifft sie eine bebilderte Offset-Druckform und eine Offset-Druckform in einem noch nicht bebilderten Rohzustand. Die Druckmaschine kann insbesondere eine Rotationsdruckmaschine, vorzugsweise für den Rollendruck sein. Eine bevorzugte Anwendung ist der Zeitungsdruck. Die Maschine arbeitet vorzugsweise im Coldset, d.h. die Farbe wird durch Lufttrocknung ohne Heizung getrocknet.
Aus der DE 198 26 377 A1 und der DE 10 2005 021 346 A1 sind Verfahren zur Bebilderung bekannt, die auf der Verwendung von Druckformen beruhen, die zwischen einen hydrophoben und einem hydrophilen Zustand reversibel umschaltbar sind. Die Oberfläche der Druckformen wird von Metalloxiden gebildet. Nach der DE 198 26 377 A1 wird Farbe und im Nassoffset auch Feuchte unmittelbar auf die metalloxidische Oberfläche aufgetragen. Nach der DE 10 2005 021 346 A1 wird auf der metalloxidischen Oberfläche eine organische Verbindung adsorbiert und die Oberfläche der Druckform dadurch hydrophobiert. Die Hydrophobierung wird durch UV- und IR-Bestrahlung unterstützt. Für die Bebilderung wird die hydrophobierte Oberfläche bildgemäß mit IR-Laserimpulsen mit einer Intensität unterhalb der Ablationsschwelle beaufschlagt, um die hydrophilen Stellen der Oberfläche zu erzeugen. Die Druckform ist mittels IR-Bestrahlung löschbar, wobei die Temperatur im oberflächennahen Bereich der Druckform kurzzeitig ca. 500 °C erreicht. Problematisch bei den reversibel umschaltbaren Druckformen sind deren noch immer kurze Standzeiten, so dass größere Auflagen mit den Druckformen nicht gedruckt werden können.
Die US 6,908,544 beschreibt eine Offsetdruckplatte für kleinere Auflagen mit einer Oberfläche, die als Bestandteil Metalle, wie Aluminium, Chrom, Nickel oder Mischung daraus aufweisen kann. Die Ablation der Druckplatten, bzw. der hydrophilen Oberflächen der Druckplatten erfolgt mittels Lifrarotstrahlen. Aus der DE 27 34 508 A1 ist ganz allgemein ein Verfahren zur Herstellung einer Flachdruckplatte bzw. eines Flachdruckblattes bekannt, bei dem ein Substrat aus einem oleophilen Kunststoff mit einem polymerisierbaren hydrophilen Radical belegt wird. Diese Oberfläche wird anschließend einer aktinischen Strahlung zur Bildung eines chemisch mit dem Substrat verbundenen hydrophilen Films ausgesetzt. Die US 6,477,955 B1 beschreibt eine mit dem Laser löschbare wasserlose Druckplatte, die in der Druckmaschine belichtet werden kann. Die Druckplatten sind besonders dünn und daher gut für den Einsatz auf PBI (plate blanket image) Zylindern geeignet.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Druckform in einer Offset-Druckmaschine auf einfache Weise zu bebildern und die Standzeit der bebilderten Druckform zu erhöhen, wobei die Bildinformation der Druckform vorzugsweise löschbar ist.
Nach der Erfindung wird auf eine Druckform mit einer hydrophoben Oberfläche ein fließfähiges, vorzugsweise flüssiges Beschichtungsmaterial so aufgetragen, dass es die dem Drucken dienende Oberfläche der Druckform überall benetzt. Das Beschichtungsmaterial wird auf der gesamten Oberfläche erhärtet und bildet im erhärteten Zustand eine hydrophile Oberfläche der Druckform. Das erhärtete Beschichtungsmaterial wird mittels einer Bestrahlung bildgemäß entfernt, so dass die unter dem Beschichtungsmaterial liegende hydrophobe Oberfläche der Druckform bildgemäß freigelegt wird. Im Ergebnis wird eine Druckform erhalten, die eine im Druckbetrieb Farbe übertragende Oberfläche aufweist, die sich einem zu übertragenden Druckbild gemäß aus den vom Beschichtungsmaterial gebildeten hydrophilen Oberflächenstellen und den freigelegten hydrophoben Oberflächenstellen zusammensetzt. Erfindungsgemäß führt im Druckbetrieb somit das Material der Druckform, das im Allgemeinen abriebfester als das Beschichtungsmaterial ist, die Farbe, während das erhärtete Beschichtungsmaterial frei bleibt oder wie bevorzugt das Feuchtmittel führt. Das Beschichtungsmaterial enthält hydrophile Gruppen, vorzugsweise Aminogruppen, Carboxyl-Gruppen, Silangruppen oder andere Gruppe-IV-Verbindungen oder eine Kombination mehrerer oder sämtlicher dieser Gruppen bzw. Verbindungen.
Das Beschichtungsmaterial kann insbesondere ein Lack sein.
Das Beschichtungsmaterial kann mittels einer dem Bebildern entsprechenden Strahlung gänzlich entfernt und die Druckform auf die gleiche Weise erneut bebildert werden. Das Verfahren beinhaltet daher in einer vorteilhaften Weiterentwicklung ein Löschen des Druckbilds und erneutes Bebildern der Druckform.
Vorzugsweise wird ein wässriges Beschichtungsmaterial verwendet, d. h. ein Beschichtungsmaterial mit Wasser als Lösungsmittel.
Die Strahlungsenergie der bildgemäßen Bestrahlung stammt vorzugsweise aus einem anderen Wellenlängenbereich des elektromagnetischen Spektrums als die dem Härten dienende Strahlungsenergie. Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Bestrahlung für das Härten über der Fläche gleichmäßig ist, während die bildgemäße Bestrahlung der Feinheit des Drucks entsprechend fokussiert ist, so dass jedes einzelne Pixel des zu erzeugenden Druckbilds gezielt einzeln bestrahlt werden kann. Die dem Härten dienende Strahlungsenergie kann alternativ auch aus dem gleichen Wellenlängenbereich wie die Strahlungsenergie der bildgemäßen Bestrahlung gewählt werden. Die Strahlung kann in beiden Fällen sogar die gleiche Wellenlänge aufweisen. In derartigen Ausführungen kann die gleiche Bestrahlungseinrichtung sowohl dem Härten als auch dem bildgemäßen Bestrahlen dienen, wobei zur Erfüllung der Doppelfunktion wenigstens ein Strahlungsparameter der Bestrahlungseinzichtung veränderbar ist. So kann die Bestrahlungseinrichtung durch Fokussierung für das bildgemäße Bestrahlen und durch Defokussieren zum Härten verwendet werden. Alternativ oder zusätzlich kann auch die Leistung der Bestrahlungseinrichtung dem jeweiligen Zweck angepasst einstellbar sein. Eine weitere Möglichkeit ist die Variation der Geschwindigkeit, mit der sich die Druckform einmal beim Härten und das andere Mal beim bildgemäßen Bestrahlen relativ zu der Bestrahlungseinrichtung bewegt.
Um den Lack über die gesamte Oberfläche rasch und gleichmäßig zu erhärten, kann die Druckform thermisch bestrahlt werden. Bevorzugter wird sie jedoch mit UV- oder IR-Licht bestrahlt. Entsprechend wird in bevorzugten Ausführungen ein unter UV- oder IR-Bestrahlung erhärtender Lack verwendet. Da das Licht in der Umgebung der Druckform, soweit Licht überhaupt vorhanden ist, für die wünschenswert rasche Erhärtung nicht ausreicht, obgleich grundsätzlich eine Erhärtung unter Umgebungslicht denkbar ist und auch vorteilhafterweise genutzt wird, erfolgt die Bestrahlung zweckmäßigerweise mit künstlichem UV- oder IR-Licht, das von einer UV- oder IR-Bestrahlungseinrichtung erzeugt und auf die Druckform gerichtet wird. Für die UV-Strahlung kommt der gesamte UV-Wellenlängenbereich von 250 bis 400 nm in Frage. Vorzugsweise kommt UV-Strahlung aus dem Wellenlängenbereich von 350 bis 380 nm zur Anwendung.
Das Beschichtungsmaterial wird vorzugsweise in einer Dicke aufgetragen, die kleiner ist als eine größte Länge oder größte Breite eines Bildpixels des mit der bebilderten Druckform ausgeführten Druckverfahrens. Bevorzugt beträgt die Dicke der Auftragsschicht höchstens 10 µm. Vorzugsweise beträgt die Dicke vorzugsweise wenigstens 1 µm.
Das Beschichtungsmaterial kann alternativ oder zusätzlich zu einer aktiven Bestrahlung auch durch einfache Lufttrocknung, d.h. Wärmeaustausch mit der Umgebung, bei Raumtemperatur getrocknet werden, insbesondere durch Konvektion. Die einfache Lufttrocknung kann insbesondere bei der vorstehend geschilderten geringen Schichtdicke des Beschichtungsmaterials bereits alleine zum Härten ausreichen.
An den hydrophob auszubildenden Stellen der Oberfläche wird das erhärtete Auftragsamterial vorzugsweise mittels Laserbestrahlung, beispielsweise IR-Laserstrahlung, entfernt. Der Lack wird durch diese Bestrahlung bildgemäß thermisch zersetzt (thermal decomposition).
Durch das bildgemäße Entfernen des Beschichtungsmaterials entsteht unmittelbar die für das Drucken verwendbare Druckfonn. Unmittelbar nach dem bildgemäßen Entfernen des Beschichtungsmaterials kann Farbe auf die Druckform aufgetragen werden. Handelt es sich bei der Druckform wie bevorzugt um eine Druckform für den Nassoffsetdruck, wird zuvor Feuchte aufgetragen, um vor dem Farbauftrag die vom Beschichtungsmaterial gebildeten hydrophilen Stellen mit dem Feuchtmittel, vorzugsweise Wasser, zu benetzen. Bei Verwendung eines wässrigen Beschichtungsmaterials ergibt sich als weiterer Vorteil für einen bevorzugten Nassoffsetdruck, dass nicht oder nicht vollständig erhärtete Reste des Beschichtungsmaterials durch ein beim Drucken verwendetes Feuchtmittel von der Druckform wegtransportiert und auf die ersten Makulaturexemplare übertragen und die Druckform somit von derartigen Resten gleich zu Beginn des Drucks gereinigt wird.
Um die für das Bebildern benötigte Zeit so kurz als möglich zu halten, kann das Beschichtungsmaterial in feiner Verteilung Partikel enthalten, die die Strahlungsenergie der bildgemäßen Bestrahlung in besonderer Weise absorbieren und so für eine raschere thermische Zersetzung an den bestrahlten Stellen sorgen. Die Partikel können dunkle, vorzugsweise schwarze Pigmente sein oder aus einem oder mehreren anderen Materialien bestehen, das oder die im Sinne einer möglichst hohen Absorption auf die Wellenlänge der Strahlung abgestimmt sind.
Anstatt der Verwendung eines Beschichtungsmaterials mit Absorptionspartikeln oder vorteilhafterweise zusätzlich zu solch einer Maßnahme ist es vorteilhaft, wenn die Druckform zumindest in einem Tiefenbereich, der die hydrophobe Oberfläche umfasst, aus einem Material besteht, das einen hohen Anteil der Strahlungsenergie der zweiten Bestrahlung absorbiert.
Die Druckform kann abgesehen von dem erhärteten Beschichtungsmaterial insbesondere aus Aluminium oder bevorzugt aus rostfreiem Stahl bestehen. Die Druckform ohne die erfindungsgemäße Beschichtungsmaterialschicht wird im Folgenden auch als Druckformträger bezeichnet. Der Druckformträger aus Stahl oder Aluminium oder grundsätzlich auch aus einem anderen Material weist eine dünne, farbfreundliche, d. h. hydrophobe, Oberflächenschicht auf, die die hydrophobe Oberfläche der Druckform bildet. Diese Oberflächenschicht besteht aus Kupfer oder einer Legierung aus Kupfer, die Kupfer zumindest als wesentlichen Bestandteil enthält. Die Oberflächenschicht kann vorzugsweise 1 bis 100 µm, vorzugsweise 1 bis 10 µm dick sein und beispielsweise galvanisch aufgetragen werden.
Das Beschichtungsmaterial kann direkt auf die Druckform, genauer gesagt den Druckformträger aufgetragen, beispielsweise gesprüht werden. Bevorzugter wird das Beschichtungsmaterial mittels einer Walze aufgetragen. Das Beschichtungsmaterial kann auf diese Lack-Auftragswalze aufgesprüht oder in anderer Weise direkt aufgetragen werden. Vorteilhafterweise wird es mittels einer weiteren Walze auf die mit der Druckform einen Übertragungsspalt bildenden Auftragswalze aufgetragen. Vorteilhaft ist ferner, wenn das Beschichtungsmaterial über eine axial hin und her bewegte Reiberwalze zur Druckform gefördert wird.
Um das Beschichtungsmaterial auf der Druckform aufzutragen, kann die Druckmaschine eine Auftragseinrichtung aufweisen, die nur dem Auftragen des Beschichtungsmaterials dient. Handelt es sich wie bevorzugt um eine Nassoffset-Druckmaschine, wird das Beschichtungsmaterial vorzugsweise mittels einer Feuchtauftragseinrichtung aufgetragen, die im Druckbetrieb das zum Drucken erforderliche Feuchtmittel auf die Druckform fördert. Die Feuchtauftragseinrichtung bildet somit in Doppelfunktion auch einen Teil der Auftragseimichtung für das Beschichtungsmaterial. Weist das Feuchtwerk eine oder mehrere Feuchtwalzen auf, kann oder können die eine oder die mehreren oder ein Teil der mehreren Feuchtwalzen wahlweise entweder dem Auftragen des Beschichtungsmaterials oder dem Auftragen des Feuchtmittels dienen, indem das Beschichtungsmaterial auf die Feuchtwalze oder eine von mehreren Feuchtwalzen aufgetragen und von dieser direkt oder erst über eine oder mehrere Feuchtwalzen auf die Druckform übertragen wird. So kann das Beschichtungsmaterial unmittelbar vorteilhafterweise auf eine Reiberwalze der Feuchtauftragseinrichtung aufgetragen, beispielsweise aufgesprüht werden.
Die Bestrahlung zum Härten kann wie bereits erwähnt mit Vorteil eine UV- oder IR-Bestrahlung sein. Die UV- oder IR-Strahlung kann beispielsweise von einem oder mehreren UV- oder IR-Strahler(n) erzeugt werden, der oder die sich über die gesamte Breite der zu bestrahlenden Oberfläche der Druckform erstreckt oder erstrecken oder axial hin und her bewegbar sind, um die gesamte Oberfläche bestrahlen zu können. In einer bevorzugten Modifikation wird das UV- oder IR-Licht mittels Lichtwellenleiter von einer UV- oder IR-Lichtquelle an die Oberfläche der Druckform geführt. Die UV- oder IR-Quelle kann mehrere Druckformen gleichzeitig oder nacheinander mit UV- oder IR-Licht versorgen. In Ausführungen mit einer derartigen UV- oder IR-Quelle wird deren Licht zentral in das System der Lichtwellenleiter eingekoppelt und von diesen an die Oberfläche der Druckformen herangeführt und auf die jeweilige Oberfläche abgestrahlt.
Um die Haftung des Beschichtungsmaterials an der hydrophoben Oberfläche der Druckform zu verbessern, kann die Oberfläche vorbehandelt werden, beispielsweise mittels gleichmäßiger UV-Bestrahlung, die mittels einer weiteren Bestrahlungseinrichtung oder vorteilhafterweise mittels der Bestrahlungseinrichtung zum Härten ausgerührt werden kann. Alternativ oder zusätzlich zu solch einer Vorbehandlung kann ein Haftvermittler auf die hydrophobe Oberfläche aufgetragen werden, auf den dann das Beschichtungsmaterial aufgetragen wird.
In einer vorteilhaften Weiterbildung wird die bebilderte Druckform gelöscht, indem das bildgemäß verbliebene Beschichtungsmaterial in der Druckmaschine durch thermische Zersetzung vollständig von der hydrophoben Oberfläche entfernt wird. Für das Löschen kann insbesondere die gleiche Bestrahlungseinrichtung verwendet werden, die zuvor die Bebilderung ausführt. Bei dem Löschen kann diese Bestrahlungseinrichtung die Druckform gleichmäßig bestrahlen. Alternativ ist eine dem negativen Druckbild entsprechende Bestrahlung denkbar, wobei also gezielt nur die vom Lack gebildeten hydrophilen Stellen der Druckform bestrahlt werden, vorzugsweise mit vergrößertem Randbereich.
Falls die Druckform wie bevorzugt in der Druckmaschine auch gelöscht wird, um sie anschließend erneut bebildern zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Druckmaschine mit einer Reinigungseinrichtung ausgestattet ist, mit der die Druckform nach dem Löschen gereinigt werden kann. Als Reinigungseinrichtung kommt beispielsweise eine Wascheinrichtung in Frage, mittels der auch Farbreste abgewaschen werden können
Für ein Bestrahlen zum Härten und für das bildgemäße Bestrahlen können unterschiedliche Bestrahlungseinrichtungen vorgesehen sein, d.h. eine Bestrahlungseinrichtung für das Härten und eine weitere Bestrahlungseinrichtung für das bildgemäße Bestrahlen. In einer alternativen Ausführung ist die gleiche Bestrahlungseinrichtung, d.h. es sind die gleichen Strahler, sowohl für das Härten als auch für das bildgemäße Bestrahlen verwendbar. Die Bestrahlungseinrichtung ist für die Erfüllung solch einer Doppelfunktion verstellbar So kann beispielsweise die Strahlungsleistung oder die Fokussierung der Bestrahlungseinrichtung verstellbar sein, um mit einer starken Fokussierung und vorzugsweise hoher Leistung bildgemäß und mit defokussierter Bestrahlungseinrichtung und vorzugsweise geringerer Leistung die Strahlung gleichmäßig auf die Oberfläche der Druckform aufzubringen. Ferner kann eine Steuerung der Druckmaschine so eingerichtet, vorzugsweise programmiert sein, dass die Druckform während des Härtens schneller als bei dem bildgemäßen Bestrahlen relativ zu der Bestrahlungseinrichtung bewegt wird. Die Fähigkeit zur Geschwindigkeitsvariation beim Bebildern kann alternativ oder in Kombination mit den zuvor genannten Variationsmöglichkeiten vorgesehen sein.
Die Druckmaschine ist vorzugsweise eine Rotationsdruckmaschine mit Farbe übertragenden Druckzylindern. Ein derartiger Druckzylinder kann die Druckform unmittelbar bilden. Bevorzugter ist die Druckform jedoch auf einem Druckzylinder befestigt, vorzugsweise lösbar. Die Druckform kann eine auf den Druckzylinder aufgeschobene Hülse sein. Die Erfindung eignet sich jedoch in besonderer Weise für Druckformen, die als flexible Druckplatten gebildet sind, wie dies heutzutage allgemein üblich ist. Derartige Druckplatten sind im Bedarfsfall, beispielsweise im Falle eines mechanischen Schadens oder bei Verschleiß, einfach austauschbar.
Gegenstand der Erfindung ist auch die bebilderte Druckform als solche und ferner ein Druckformrohling mit dem erhärteten Beschichtungsmaterial, vorzugsweise Lack, das die dem Drucken dienende Oberfläche überall bedeckt. Ein derartiger Druckfornrohling vereinfacht die Druckformlogistik, da den unbebilderten Rohlingen nicht jeweils genau ein Platz in der Druckmaschine zugeordnet sein muss, sondern die Rohlinge noch wahlfrei auf die Druckplätze der Druckmaschine verteilt werden können. Einer Auftragseinrichtung für das Beschichtungsmaterial bedarf es bei Verwendung solcher Rohlinge nicht. Des Weiteren hat die Erfindung auch eine Vorrichtung zur Bebilderung einer Druckform, in einer Offset-Druckmaschine zum Gegenstand, die zur Durchführung des Verfahrens geeignet ist und dementsprechend über eine Auftragseinrichtung für das Beschichtungsmaterial verfügt. Besonders bevorzugt dient im Falle einer im Nassoffset arbeitenden Druckmaschine ein Feuchtwerk in Doppelfunktion einmal zum Auftragen des Beschichtungsmaterials und das andere Mal zum Auftragen von Feuchtmittel.
Die vorstehenden Ausführungen gelten für das Verfahren, die Vorrichtung und die Druckform jeweils gleichermaßen.
Durch die Unteransprüche und deren Kombination werden weitere Merkmale der Erfindung offenbart.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Figuren erläutert. An den Ausführungsbeispielen offenbar werdende Merkmale bilden je einzeln und in jeder Kombination die Gegenstände der Ansprüche und auch die vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen vorteilhaft weiter. Es zeigen:

Figur 1: einen mit Druckformen belegten Druckformzylinder während einer Bebilderung,
Figur 2: einen Abschnitt einer der Druckformen in einem Querschnitt,
Figur 3: eine modifizierte Druckform während eines Auftrags von Lack und
Figur 4: die modifizierte Druckform während eines Härtens des Lacks.

Figur 1 zeigt einen Druckformzylinder 1, an dessen Zylinderumfang eine oder mehrere Druckformen 2 angeordnet sind. So können, wie grundsätzlich bekannt, über den Umfang des Druckformzylinders 1 in Umfangsrichtung eine einzige oder mehrere Druckformen 2 hintereinander und in Längsrichtung eine einzige oder mehrere Druckformen 2 nebeneinander angeordnet sein. Zur Befestigung der Druckform oder Druckformen 2 kann der Druckformzylinder 1, wie ebenfalls bekannt, am Umfang einen einzigen oder mehrere Kanäle aufweisen, in die die Druckform oder Druckformen je mit einem Abbug am vorlaufenden und am nachlaufenden Ende hinein ragen und klemmend befestigt sind. Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung lediglich eine Druckform 2, die als Hülse geformt ist und den Druckformzylinder 1 um deren Drehachse umlaufend umgibt. Die Darstellung ist diesbezüglich jedoch nur schematisch. Eine Druckformhülse stellt zwar eine Ausfühningsvariante einer erfindungsgemäßen Druckform dar, bevorzugt ist die Druckform oder sind die mehreren Druckformen 2 jedoch je als flexible Druckplatte(n) gebildet, die wie beschrieben am Druckformzylinder 1 angeordnet und befestigt ist oder sind.
Der Druckformzylinder 1 ist einem Übertragungszylinder, vorzugsweise einem Gummituchzylinder, zugeordnet, auf den er während des Druckbetriebs bildgemäß Farbe überträgt. Der Übertragungszylinder bildet mit einem Gegendruckzylinder, vorzugsweise einem weiteren Übertragungszylinder mit einem zugeordneten weiteren solchen Druckformzylinder 1 einen Druckspalt für eine zu bedruckende Bahn. Der Gegendruckzylinder kann jedoch auch ein nicht druckender Zylinder sein, beispielsweise ein Stahlzylinder einer Satelliten-Druckeinheit, beispielsweise einer 9er- oder 10er-Druckeinheit.
Dem Druckzylinder 1 sind ein Farbwerk 5 und ein Feuchtwerk 6 zugeordnet, die während des Druckbetriebs Feuchtmittel und Farbe auf die Druckform 2 und die bevorzugt weiteren Druckformen 2 übertragen. Insoweit kann der Druckformzylinder 2 mit dem zugeordneten Übertragungszylinder sowie dem Farbwerk 5 und dem Feuchtwerk 6 ein konventionelles Nassoffset-Druckwerk bilden.
Das Druckwerk umfasst ferner eine Bebilderungsvorrichtung für eine Bebilderung der Druckform 2 und die bevorzugt weiteren Druckformen 2 in der Druckmaschine. Im Folgenden wird stellvertretend für die bevorzugt weiteren Druckformen 2 des Druckformzylinders 1 Bezug nur auf eine einzige Druckform 2 genommen. Die Bebilderungsvorrichtung umfasst über den Umfang des Druckformzylinders 1 verteilt eine Auftragseinrichtung, mittels der ein flüssiges Beschichtungsmaterial, im Ausführungsbeispiel ein Lack 3, auf die Druckform 2 auftragbar ist, eine erste Bestrahlungseinriehtung 11 zum Härten des aufgetragenen Lacks 3 und eine zweite Bestrahlungseinrichtung 12 zum bildgemäßen Bestrahlen des erhärteten Lacks 3. Die Lack-Auftragseinrichtung umfasst eine Sprüheinrichtung 10 und Komponenten des Feuchtwerks 6.
Das Feuchtwerk 6 umfasst mehrere Walzen, mittels denen Feuchtmittel auf die Druckform 2 förderbar ist. Im Falle einer Feuchtniittelförderung, insbesondere während des Druckens, gelangt das Feuchtmittel von einer im Druclcformzylinder 1 fernen Feuchtwalze 7 über eine näher zu dem Druckformzylinder 1 angeordnete Reiberwalze 8 auf eine Feuclztmittelauftragswalze 9, die mit dem Druckfolinzylinder 1, genauer mit der Druckfonn 2, einen Spalt für die Feuchtmittelübeitragung bildet- Zum Bebildern sprüht die Sprüheinrichtung 10 den Lack 3 auf die Reiberwalze 8, von der aus ein Teil des Lacks 3 über die Feuchtauftragswalze 9 auf die Druckform 2 gefördert und ein anderer Teil über die Feuchtwalze 7 zurück gefördert wird. Alternativ kann während des Auftragens des Lacks 3 die mit dem Lack 3 besprühte Walze, im Ausführungsbeispiel die Reiberwalze 8, von den im Feuchtmitteltransport stromaufwärts gelegenen Komponenten des Feuchtwerks, im Ausführungsbeispiel von der Feuchtwalze 7, getrennt, beispielsweise von dem stromaufwärtigen Teil abgestellt sein. Für die Übertragung von Feuchtmittel wird in derartigen Ausführungen die Verbindung nach Beendigung des Lackauftrags hergestellt. Mit dieser Lack-Auftragseinrichtung 8, 9, 10 wird der Lack 3 über die gesamte Oberfläche der Druckform 2 gleichmäßig verteilt aufgetragen, so dass er dort einen dünnen Film bildet.
Der Lack 3 ist ein wässriger UV-Lack, d. h. ein unter Einwirkung von UV-Strahlung härtender Lack mit Wasser als Lösungsmittel. Im erhärteten Zustand ist die Oberfläche des Lacks 3 daher hydrophil. Die Druckfonn 2 ist eine flexible Metallplatte, vorzugsweise aus Stahl, die eine hydrophobe Oberfläche aufweist, auf der mittels der Lack-Auftragseinrichtung 8 bis 10 der Lack 3 in Form eines dünnen Films aufgetragen wird. Optional kann vor dem Auftragen des Lacks 3 ein Haftvermittler auf die hydrophobe Oberfläche der Druckform 2 aufgetragen werden, um die Haftung des Lacks 3 auf der Druckform 2 zu verstärken. In noch einer Variante kann die Oberfläche der Druckform 2 vor dem Auftragen des Lacks 3 bestrahlt werden, beispielsweise mit UV-Licht, um die Haftung des Lacks 3 zu verbessern.
Die erste Bestrahlungseinrichtung 11 ist der Lack-Auftragseinrichtung 8 bis 10 in Drehrichtung des Druclcformzylinders 1, die durch einen Drehrichtungspfeil angedeutet ist, nachgeordnet Mit der Bestrahlungseinrichtung 11 kann die gesamte Oberfläche der Druckform 2 bei drehendem Drtrckformzylinder 1 gleichmäßig bestrahlt werden, um den Lack 3 zu härten. Die Bestrahlungseinrichtung 11 ist entsprechend der Wahl des Lacks 3 eine UV-Bestrahlungseinrichtung. Bei unter der Bestrahlungseinrichtung 11 durchlaufender Druckform 2 wird der gesamte Lackfilm 3 unter der Einwirkung der UV-Strahlung durch Vernetzung der Polymerketten des Lacks 3 ausgehärtet, so dass in Drehrichtung des Druclcformzylinders 1 hinter der Bestrahlungseinrichtung 11 ein dünner, erhärteter Lackfilm 3 die hydrophobe Oberfläche der Druckform 2 bedeckt.
Die zweite Bestrahlungseinrichtung 12 ist in Drehrichtung des Druckformzylinders 1 der ersten Bestrahlungseinrichtung 11 nachgeordnet. Mittels der Bestrahlungseinrichtung 12 wird der harte Lack 3 bildgemäß bestrahlt und an den bestrahlten Stellen durch thermische Zersetzung entfernt, so dass an den bestrahlten Stellen die hydrophobe Oberfläche der Druckform 2 freigelegt wird. Die Bestrahlungseinrichtung 12 ist eine Laser-Bestrahtungseinrichtung Es kann sich insbesondere um eine Bestrahlungseirwichtung zur Bestrahlung mit IR-Laserlicht handeln. Die EP 1 036 655 A1 offenbart beispielhafte Ausführungen der Bestrahlungseinrichtung 12.
Figur 2 zeigt einen Abschnitt der bebilderten Druckform, 2. Die hydrophobe Oberfläche der Druckform 2 ist mit 2a bezeichnet. Die hydrophile Oberfläche des erhärteten Lacks 3 ist mit 3a bezeichnet. Der zunächst als gleichmäßig dünner, die Oberfläche 2a überall benetzender Film aufgetragene und gehärtete Lack 3 wird an den mittels der Bestrahlungseinrichtung 12 bestrahlten Stellen bis auf die hydrophobe Oberfläche 2a entfernt. In Figur 2 sind die verbliebenen Lackstellen und die dazwischen freigelegten Stellen erkennbar. Der Lack 3 ist lediglich zu Darstellungszwecken im Vergleich zur Druckform 2 überproportional dick dargestellt. Jedenfalls bilden die hydrophoben Druckformstellen 2a und die hydrophilen Lackstellen 3a gemeinsam die Druckoberfläche, d. h. das Druckbild, der bebilderten Druckform 2, 3.
Nach der Bebilderung, die, was den Lackauftrag, das Härten und bildgemäße Bestrahlen angeht, nach vorzugsweise einer einzigen Umdrehung des Druckformzylinders 1, gegebenenfalls aber auch erst nach mehreren Umdrehungen, abgeschlossen ist, wird die Lackzufuhr abgebrochen, und die Feuchtmittelzufuhr setzt ein. Nachdem die hydrophilen Lackstellen 3a der Oberfläche 2a und 3a der Druckform 2, 3 mit Feuchtmittel benetzt sind, wird das während der Bebilderung vom Druckformzylinder 1 abgestellte Farbwerk 5 an den Druckformzylinder 1 angestellt und Farbe auf die hydrophoben Stellen 2a übertragen. Der Druckformzylinder 1 führt unter Feuchtmittelzufuhr vorzugsweise noch einige Umdrehungen bei abgestelltem Farbwerk 5 aus, um Lackreste, beispielsweise von nicht erhärtetem Lack 3, von der Oberfläche der bebilderten Druckform 2, 3 zu entfernen. Nach dem Anstellen des Farbwerks 5 kann die Druckproduktion in bekannter Weise gestartet werden.
Nach Beendigung der Druckproduktion wird das Farbwerk 5 abgestellt und die Bildinformation der Druckform 2, 3 gelöscht. Zum Löschen der Bildinformation, d. h. des aus den hydrophoben Stellen 2a und hydrophilen Stellen 3a zusammengesetzten Druckbilds, werden die Lackstellen 3a entfernt. Das Entfernen kann wieder durch thermische Zersetzung erfolgen. Vorteilhafterweise kann die Bestrahlungseinrichtung 12 auch als Löscheinrichtung verwendet werden, indem die Oberfläche der Druckform 2, 3 gleichmäßig oder entsprechend dem Muster der Lackstellen 3a bestrahlt wird. Der oder die vorzugsweise mehreren Laser der Bestrahlungseinrichtung 12 werden in derartigen Ausführungen somit in Doppelfunktion sowohl zum bildgemäßen Bestrahlen als auch zum Löschen verwendet, Für die nächste Druckproduktion kann die gleiche Druckform 2 in der beschriebenen Weise erneut bebildert werden. Vor dem erneuten Bebildern wird die Druckform 2 zweckmäßigerweise mit einer Reinigungseinrichtung des Druckwerks von jeglichen Lackresten befreit.
Die Figuren 3 und 4 zeigen das Auftragen und Härten des Lacks 3 in einer Abwandlung des Auftragsverfahrens und anhand einer modifizierten Druckform. Wie in Figur 3 dargestellt, wird der Lack 3 mittels einer Sprüheinrichtung 10' unmittelbar auf die hydrophobe Oberfläche der Druckform aufgesprüht. Der in Figur 4 dargestellte Härtungsscluitt entspricht dem Härten des beschriebenen Ausführungsbeispiels. Die Figuren 3 und 4 zeigen isoliert nur einen kurzen Abschnitt der Druckform, die bei dem Lackauftrag und allen weiteren Schritten der Bebilderung allerdings wie vorstehend beschrieben auf dem Druckformzylinder 1 angeordnet ist. Die Drehrichtung des Druckformzylinders 1 ist mit einem Drehrichtungspfeil angedeutet. In Figur 4 ist der unter der Bestrahlungseinrichtung 11 durchlaufende Lackfilm 3 in einen schraffiert dargestellten vorlaufenden Bereich und einen nicht schraffierten nachlaufenden Bereich unterteilt, wobei die Unterteilung unterhalb der Bestrahlungseinrichtung 11 verläuft. Der schraffierte Bereich ist bereits gehärtet, während der unschraffierte Bereich den noch nicht gehärteten Lack 3 darstellt. Die Härtung und bildgemäße Bestrahlung des Lacks 3 entsprechen dem ersten Ausführungsbeispiel.
Die modifizierte Druckform besteht aus einer flexiblen Trägerplatte 2 aus Stahl oder gegebenenfalls aus Aluminium, auf die eine dünne, farbfreundliche Oberflächenschicht 4 aufgebracht ist, beispielsweise galvanisch. Die Oberflächenschicht 4 bildet die hydrophobe Oberfläche 4a der modifizierten Druckform 2, 4. Die Oberflächenschicht 4 kann beispielsweise aus Nickel, Kupfer oder einer Legierung dieser Metalle bestehen. Auf diese Druckform 2, 4 wird wie in Figur 3 gezeigt unmittelbar der Lack 3 aufgesprüht. Alternativ kann für den Lackauftrag aber auch die Lack-Auftragseinrichtung 8 bis 10 vorgesehen sein, der gegenüber dem direkten Aufsprühen auch der Vorzug gegeben wird.

Bezugszeichen:

1: Druckformzylinder
2: Druckform, Träger, Trägergrundstruktur, Trägerplatte
2a: Hydrophobe Stellen
3: Beschichtungsmaterial, Lack
3a: Hydrophile Stellen
4: Oberflächenschicht
4a: Hydrophobe Stellen
5: Farbwerk
6: Feuchtwerk
7: Feuchtwerkswalze
8: Feuchtwerkswalze, Reiberwalze
9: Feuchtwerlcswalze, Feuchtauftragswalze
10: Sprüheinrichtung
10': Sprüheinrichtung
11: erste Bestrahlungseinrichtung
12: zweite Bestrahlungseinrichtung

Claims

Verfahren zur Bebilderung einer Druckform in einer Offset-Druckmaschine, insbesondere Zeitungsdruckmaschine, bei dem
a) in der Druckmaschine auf eine hydrophobe Oberfläche (2a; 4a) der Druckform (2; 2, 4) fließfähiges, härtbares Beschichtungsmaterial (3) aufgetragen wird,

b) das Beschichtungsmaterial (3) mittels einer ersten Bestrahlung oder einer Trocknung erhärtet wird, wobei das erhärtete Beschichtungsmaterial (3) eine hydrophile Oberfläche (3a) aufweist,

c) und das erhärtete Beschichtungsmaterial (3) mittels einer zweiten Bestrahlung bildgemäß entfernt und dadurch die hydrophobe Oberfläche (2a; 4a) der Druckform (2; 2, 4) bildgemäß freigelegt wird.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmaterial (3) ein Lack ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Beschichtungsmaterial (3) ein wässriges Beschichtungsmaterial verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Beschichtungsmaterial (3) ein mittels UV- oder IR-Bestrahlung oder Trocknung härtbares Beschichtungsmaterial verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Beschichtungsmaterial (3) verwendet wird, das Aminogruppen, Carboxyl-Gruppen, Silane oder andere Gruppe-IV-Verbindungen oder Kombinationen von zwei oder mehr der genannten Verbindungen enthält.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Bestrahlung eine UV- oder IR-Bestrahlung ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der das Beschichtungsmaterial (3) mittels der zweiten Bestrahlung thermisch zersetzt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Bestrahlung eine Laser-Bestrahlung ist.
Verfahren nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit der gleichen Bestrahlungseinrichtung sowohl die erste Bestrahlung als auch die zweite Bestrahlung durchgeführt und die Bestrahlungseinrichtung für die erste Bestrahlung defokusiert oder in Bezug auf ihre Leistung oder Einwirkzeit reduziert oder die Druckform während der ersten Bestrahlung mit einer im Vergleich zur zweiten Bestrahlung größeren Geschwindigkeit relativ zu der Bestrahlungseinrichtung bewegt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmaterial mit einer Schichtdicke aufgetragen wird, die kleiner ist als eine größte Länge oder größte Breite eines im Druckbetrieb mit der Druckform (2; 2, 4) gedruckten druckbaren Bildpixels, wobei die Schichtdicke vorzugsweise höchstens 10 µm beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmaterial (3) auf der Druckform (2; 2, 4) durch Lufttrocknung erhärtet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmaterial (3) fein verteilt Partikel enthält, die einen wesentlichen Teil der Strahlungsenergie der zweiten Bestrahlung absorbieren.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmaterial (3) auf eine Walze (8) aufgetragen, vorzugsweise aufgesprüht, und mit der gleichen oder vorzugsweise einer weiteren Walze (9) auf die Druckform (2; 2, 4) aufgetragen wird.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmaterial (.3) über eine axial hin und her bewegliche Reiberwalze (8) auf die Druckform (2; 2, 4) gefördert, vorzugsweise auf die Reiberwalze (8) aufgetragen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmaterial (3) mit wenigstens einer Komponente (8, 9) einer Auftragseinrichtung (6), vorzugsweise wenigstens einer Walze (8, 9) der Auftragseinrichtung (6), auf die Druckform (2; 2, 4) aufgetragen wird, mit der in einem Druckbetrieb auch Feuchte auf die Druckform (2; 2, 4) aufgetragen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bestrahlungseinrichtung (12), die bei der Bebilderung die zweite Bestrahlung ausführt, auch bei einer Reinigung der Druckform (2; 2, 4) zum Entfernen des bildgemäß die Druckform (2; 2, 4) bedeckenden Beschichtungsmaterials (3) verwendet wird.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestrahlungseinrichtung (12) die Druckform (2; 2, 4) bei der Reinigung ganzflächig oder mit inverser Bildinformation und im Vergleich zur zweiten Bestrahlung vergrößertem Randbereich bestrahlt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckform (2; 2, 4) vor dem Auftragen des Beschichtungsmaterials (3) zur Erhöhung der Haftung des Beschichtungsmaterials (3) vorbehandelt, vorzugsweise mit UV-Licht bestrahlt oder ein Haftvermittler aufgetragen wird.
Vorrichtung zum Bebildern einer Druckform in einer Offset-Druckmaschine, die Vorrichtung umfassend:
a) eine Auftragseinrichtung (8, 9, 10; 10') für ein Auftragen eines fließfähigen Beschichtungsmaterials (3) auf die Druckform (2; 2, 4),

b) eine erste Bestrahlungseinrichtung (11) zum Härten des aufgetragenen Beschichtungsmaterials (3)

c) wobei wenigstens ein Strahlungsparameter der ersten Bestrahlungseinrichtung verstellbar ist, vorzugsweise eine Fokussierung oder Strahlungsleitung, um die erste Bestrahlungseinrichtung nach Verstellung des oder der Strahlungsparameter(s) für ein bildgemäßes Entfernen des erhärteten Beschichtungsmaterials (3) verwenden zu können,

d) oder wobei die Vorrichtung eine weitere, zweite Bestrahlungseinrichtung (12) zum bildgemäßen Entfernen des erhärteten Beschichtungsmaterials (3) umfasst.
Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ferner Feuchtwalzen (7, 8, 9) für ein Auftragen von Feuchte auf die Druckform (2; 2, 4) umfasst und die Auftragseinrichtung (8, 9, 10) das Beschichtungsmaterial (3) bei der Bebilderung auf eine der Feuchtwalzen (7, 8, 9) aufträgt, vorzugsweise aufsprüht.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Anspruche 19 und 20, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Bestrahlungseinrichtung (12) Strahler zur Erzeugung einer das erhärtete Beschichtungsmaterial (3) thermisch zersetzenden Strahlung umfasst und die Strahler vorzugsweise auch zur Löschung des durch die Bebilderung auf der Druckform (2; 2, 4) erzeugten Druckbilds (2a, 3a; 3a, 4a) verwendbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckmaschine mehrere Druckformzylinder (1) mit je wenigstens einer Druckform (2; 2, 4) und pro Druckformzylinder (1) je eine zugeordnete Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst und dass für die mehreren ersten Bestrahlungseinrichtungen (11) eine gemeinsame Strahlungsquelle und von dieser ausgehend Wellenleiter zu den ersten Bestrahlungseinrichtungen (11) vorgegehen sind, über die Strahlungsenergie der gemeinsamen Strahlungsquelle zu den ersten Bestrahlungseinrichtungen (11) leitbar ist.
Offset-Druckform, umfassend:
a) einen Träger (2; 2, 4) mit einer hydrophoben Oberfläche (2a; 4a),

b) und ein erhärtetes Beschichtungsmaterial (3), vorzugsweise Lack, das die hydrophobe Oberfläche (2a; 4a) gleichmäßig oder bildgemäß bedeckt und eine hydrophile freie Oberfläche (3a) der Druckform (2, 3; 2, 3, 4) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (2, 4) eine Trägerstruktur (2) umfasst, die an einer Oberfläche mit einer die hydrophoben Stellen (4a) bildenden Oberflächenschicht (4) beschichtet ist, wobei die Oberflächenschicht (4) Cu oder eine auf Cu basierte Legierung zumindest als einen Hauptbestandteil enthält.
Offset-Druckform nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckform (2; 2, 4) eine freie Oberfläche mit hydrophilen und hydrophoben Stellen (2a, 3a; 3a, 4a) gemäß einem zu übertragenden Druckbild aufweist, und dass der Träger (2; 2, 4) die hydrophoben Stellen (2a; 4a) und das Beschichtungsmaterial (3a) die hydrophilen Stellen (3a) bildet.
Offset-Druckform nach einem der vorhergehenden Ansprüche 23 und 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmaterial (3) Strahlen absorbierende Partikel, vorzugsweise dunkelfarbige Pigmente, in feiner Verteilung enthält.
Offset-Druckform nach einem der vorhergehenden Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (2; 2, 4) wenigstens zu einem überwiegenden Massen- und Volumenteil aus Stahl oder Aluminium besteht.
Offset-Druckfonn nach einem der vorhergehenden Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass eine die hydrophoben Stellen (2a; 4a) bildende Oberfläche des Trägers (2; 2, 4) dunkel, vorzugsweise schwarz ist.
Offset-Druckform nach einem der vorhergehenden Ansprüche 23 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckform (2; 2, 4) eine auf einem Druckformzylinder (1) befestigte oder befestigbare Druckplatte ist.