[0001] Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Herstellung einer löschbaren Druckform,
Verfahren um Löschen der Druckform, die Druckform selbst sowie ihre Verwendung als
Beschichtung einer Walze.
[0002] Bei den heute üblichen Offset-Verfahren, die ein Feuchtmittel zum Befeuchten der
Druckform verwenden, wird auf eine hydrophile (wasserannehmende) Oberfläche der Druckform
ein Photopolymer aufgebracht, das zunächst belichtet wird und anschließend bildmäßig
entwickelt wird. Dabei verbleiben entsprechend einem zu druckenden Bild hydrophobe
(farbannehmende) Bildstellen auf der Druckform-Oberfläche zurück, während das Photopolymer
an den Nicht-Bildstellen entfernt wird. An den Nicht-Bildstellen wird durch den Entwicklungsschritt
wieder die Oberfläche des die Druckform bildenden Materials freigelegt. Die Druckform
stellt beispielsweise eine aufgerauhte Aluminiumplatte dar, auf der anodisch eine
Aluminiumoxid (Al₂O₃)-Schicht aufgebracht worden ist. Die Aluminiumoxid-Schicht hat
eine poröse Oberfläche, die die Haftung einer hydrophoben Beschichtung begünstigt
und außerdem Feuchtmittel in den Poren speichert und damit die hydrophilen Eigenschaften
verbessert.
[0003] Diese Aluminiumoxid-Schicht hat jedoch den Nachteil, daß sich eine auf ihr aufgebrachte
Polymerschicht nur sehr schwierig wieder entfernen läßt, wenn die Druckform mehrfach
genutzt werden soll. Um die in der Oberfläche der Aluminiumoxid-Schicht vorhandenen
Kapillaren so zu reinigen, daß sie keine für einen nachfolgenden Druckprozeß störende
Rückstände enthalten, müssen in einem langdauernden Reinigungsprozeß tiefenwirksame
Reiniger verwendet werden, die unter Umständen auch die Aluminiumoxid-Schicht angreifen
und deren Lebensdauer herabsetzen.
[0004] Andererseits ist aus der DE 36 33 758 A1 eine Druckform bekannt, auf der hydrophobe
und hydrophile Bereiche darstellbar sind und die ein Material mit ferroelektrischen
Eigenschaften enthält, das örtlich polarisierbar und depolarisierbar ist oder in die
drei verschiedenen Polarisationszustände (positiv oder negativ polarisiert oder depolarisiert)
gebracht werden kann. Die Druckform wird dadurch polarisiert, daß eine elektrische
Gleichspannung an einer Elektrode anliegt und als Gegenelektrode eine elektrisch leitfähige
Schicht unterhalb des ferroelektrischen Materials dient.
[0005] Umgekehrt läßt sich die Druckform durch eine Wechselspannung, deren Frequenz weit
oberhalb der Resonanzfrequenz des Ferroelektrikums liegt, oder durch Erwärmung auf
eine Temperatur oberhalb der Curie-Temperatur wieder depolarisieren oder durch anschließendes
Anlegen einer Gleichspannung wieder einheitlich polarisieren. Als ferroelektrisches
Material läßt sich beispielsweise Bariumtitanat verwenden, dessen Curie-Temperatur
bei 120°C liegt. Anstelle des Bariumtitanats können auch andere Materialien mit ferroelektrischen
Eigenschaften benutzt werden, beispielsweise ein Verbundmaterial mit hydrophoben Eigenschaften,
wie weichplastische Matten, in denen ferroelektrische Mikrokristallite eingeschlossen
sind.
[0006] Nachteilhaft an den bisher bekannten Verfahren, um Druckformen mit ferroelektrischen
Eigenschaften für den Offset-Prozeß wieder verwendbar zu machen, ist jedoch, daß entweder
eine Stromquelle und eine Gegenelektrode an die Druckform herangeführt werden müssen
oder daß eine Wärmequelle benötigt wird. Um unnötig hohe elektrische Spannungen zu
vermeiden, müssen die ferroelektrischen Schichten dünn sein.
[0007] Es ist die Aufgabe der Erfindung, Verfahren zur Herstellung einer löschbaren Druckform
zu schaffen, die sich auf einfache Weise für ein Offset-Druckverfahren wiederverwendbar
machen läßt.
[0008] Die Aufgabe wird, wie in den Patentansprüchen 1 und 8 angegeben, für das Naßoffset-
bzw. das Trockenoffset-Druckverfahren gelöst.
[0009] Es ist außerdem die Aufgabe der Erfindung, die löschbare Druckform zur Verwendung
bei den oben genannten Verfahren zu schaffen.
[0010] Diese Aufgabe wird, wie in Patentanspruch 11 angegeben, gelöst.
[0011] Gemäß Patentanspruch 16 schafft die Erfindung eine Verwendung der Schicht mit starken
Mikrodipolen als Beschichtung einer Walze in einem Feuchtwerk oder einem Farbwerk.
[0012] Vorteilhaft an der Erfindung ist, daß die die Hydrophilie der hydrophilierten Bereiche
auch nach mehr als 10.000 Zylinderumdrehungen noch erhalten ist und daß ein Ablösen
des zur Maskierung der farbannehmenden Bildbereiche aufgebrachten Materials während
des Druckvorganges das Druckbild nicht verändert, da das beim Ablösen zu Tage tretende
Grundmaterial der Druckform hydrophob ist. Selbst ein absichtliches Entfernen des
zur Markierung der farbannehmenden Bildbereiche aufgebrachten Materials mit Lösungsmitteln,
wie z.B. Aceton, beeinflußt das Druckbild nicht. Bleibt das die Bildbereiche maskierende
Material jedoch erhalten, so können die hydrophilen Bereiche jederzeit aufgefrischt
werden oder durch Zusätze im Feuchtmittel kontinuierlich hydrophiliert werden. Ein
besonderer Vorteil bei der Verwendung einer ferroelektrischen Schicht als Schicht
mit starken Mikrodipolen besteht darin, daß sie permanent polarisiert werden kann
und daß in polarisierten Bereichen gezielt Hydrophiliermittel gebunden werden kann.
Da die nichtpolarisierten Bereiche hydrophob sind, muß die Beschichtung nicht auflagenbeständig
sein. Dennoch lassen sich auch ferroelektrische Schichten zur Erzeugung der Bildbereiche
beschichten. Bei polarisiertem Material kann auch die Beschichtung jederzeit wieder
aufgefrischt werden.
[0013] Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Oberfläche der äußeren Schicht sehr glatt
ist, was sich durch Polieren mit einem feinkörnigen Poliermittel erreichen läßt, und
wenn sie porenfrei ist. Im Gegensatz zu den bekannten Druckplatten mit poröser Oberfläche
wird das Hydrophiliermittel bei der erfindungsgemäßen Druckform mit starken elektrostatischen
Kräften auf der glatten, porenfreien Oberfläche gehalten.
[0014] Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Für die Herstellung der Druckform wird ein Material verwendet, das starke Mikrodipole
enthält. Die elektrischen Felder der ungeordneten (nicht-polarisierten), aber dennoch
wirksamen Mikrodipole reichen aus, um hydrophilierend wirkende Substanzen so fest
an die Oberfläche zu binden, daß eine während des Druckprozesses nur schwer abtragbare
hydrophile Schicht gebildet wird. Es ist nicht notwendig, von außen ein elektrisches
Feld anzulegen. Da nur die Mikrodipole zur Haftung nötig sind, muß das Material als
ganzes nicht unbedingt polarisierbar, d.h. zum Beispiel ferroelektrisch, sein; es
genügt, daß es ausreichend starke Mikrodipole hat.
[0015] Ein derartiges, aber nicht ferrolektrisches Material ist beispielsweise Aluminiumtitanat.
Insbesondere weisen aber ferroelektrische Materialien starke Mikrodipole auf, beispielsweise
Bariumtitanat, Bleizirkontitanate oder als Plastikmaterial Polyvinylidenfluorid, das
ein ferroelektrisches Polymer ist. Die äußere Schicht der Druckform muß nicht ausschließlich
aus einem Ferroelektrikum bestehen; es reicht vielmehr aus, wenn ferroelektrische
Mikrokristallite in einem weichplastischen Material eingelagert sind oder einen Verbund
mit nicht-ferroelektrischem Material, wie z.B. Gläsern, Hartkunststoffen oder Keramik,
bilden. Als Keramik eignet sich vorzugsweise eine gesinterte Keramik, aber auch über
thermische Spritzverfahren hergestellte, dichte Keramikschichten sind geeignet. Insgesamt
eignen sich Materialien, die porenfrei sind und eine glatte Oberfläche aufweisen.
Die äußere Schicht erhält beispielsweise dadurch eine glatte Oberfläche, daß sie mit
einem Poliermittel mit einer Körnigkeit von weniger als 20 µm poliert ist.
[0016] Für das Naßoffset-Druckverfahren wird eine löschbare Druckform hergestellt, indem
durch das Abreiben mit einem Hydrophiliermittel die Nicht-Bildstellen einer an den
Bildstellen mit einem Abdeckmaterial bebilderten, hydrophoben Druckform mit einer
erfindungsgemäßen Schicht mit starken Mikrodipolen hydrophiliert werden. Das Hydrophiliermittel
ist vorzugsweise ein in der Offsettechnik üblicher Plattenreiniger. Derartige Plattenreiniger
sind beispielsweise aus der SU 42 97 485 A oder aus der DE 31 17 358 A1 und der DE
34 01 159 A1 bekannt. Die Plattenreiniger enthalten z.B. Orthophosphorsäure, Silikate,
nichtionische Tenside und langkettige Kohlenwasserstoffe. Derartige Plattenreiniger
wurden bislang nur für die Reinigung von vorbeschichteten AluminiumOffsetdruckplatten
verwendet.
[0017] Wenn ein derartiger Plattenreiniger jedoch als Hydrophiliermittel auf die Nicht-Bildteile
einer starke Mikrodipole enthaltenden Druckform aufgebracht wird, so wird diese hydrophil,
und ihre Hydrophilie bleibt während eines ganzen Druckprozesses erhalten. Dies gilt
auch für hohe Druckauflagen, beispielsweise bei mehr als 10.000 Zylinderumdrehungen.
Die Oberfläche der Druckform weist eine geringe Empfindlichkeit gegenüber Schwankungen
des pH-Wertes des Feuchtmittels auf. Es läßt sich sogar reines Leitungswasser ohne
jegliche Zusätze wie z.B. als Feuchtmittel verwenden.
[0018] Die Löschung der Bildbereiche erfolgt durch Ablösen von eventuell noch vorhandenem
Abdeckmaterial an den Bildstellen und durch Rückgängigmachung der Hydrophilierung
der Nicht-Bildbereiche. Der Prozeß der Hydrophilierung der Oberfläche der Druckfläche
zur Erzeugung der Nicht-Bildstellen läßt sich leicht durch Behandlung mit einem unpolaren
Lösungsmittel wieder rückgängig machen. Hierfür eignen sich beispielsweise die aus
der Elektrophotographie bekannten Lösungsmittel für Flüssigtoner, die im wesentlichen
eine Mischung langkettiger, verzweigter aliphatischer, flüssiger, d.h. isoparaffinischer,
Kohlenwasserstoffe sind. Auf diese Weise wird eine reversibel hydrophilier- und hydrophobierbare
Oberfläche einer Druckform geschaffen, die löschbar und somit wiederverwendbar ist.
Insbesondere hochpolierte Druckformen aus ferroelektrischem Material sind oft wiederverwendbar.
[0019] Eine Druckform wird für den Druckprozeß vorbereitet, indem bildmäßig Abdeckmaterial
auf die hydrophobe, farbannehmende Oberfläche der äußeren Schicht aufgebracht wird.
Hierzu eignen sich alle Verfahren, bei denen zur Bilddifferenzierung ein Materialauftrag
auf die Oberfläche stattfindet. Das Abdeckmaterial ist vorzugsweise selbst hydrophob.
Beispiele hierfür sind Verfahren wie Thermotransfer, Tintenstrahlbeschichtung, elektrostatischer
Tonertransfer, bei denen thermoplastische Schichten, durch Wärmeeintrag farbannehmende
Tinten aus Tintendüsen oder geladene Tonerpartikel durch Anlagerung an elektrisch
geladenen Oberflächen übertragen und anschließend fixiert werden, sowie auch Aufbringung
von Photopolymeren mit anschließendem bilddifferenzierten Schichtabtrag bei der Entwicklung.
Anschließend werden die nichtbebilderten Anteile der Oberfläche durch das Hydrophiliermittel
hydrophiliert.
[0020] Eine besondere Eigenschaft der ferroelektrischen Schicht ist es, daß ihre Oberfläche,
bevor sie behandelt wird, zunächst hydrophob ist. Die Bildeinheit muß daher nur für
den je Druckprozeß einmaligen Vorgang der Hydrophilierung die Belegung der Bildbereiche
mit dem Hydrophiliermittel verhindern. Die Druckform wird hydrophiliert, indem das
Hydrophiliermittel, z.B. ein Plattenreiniger, aus Düsen auf die äußere Schicht aufgesprüht
wird. Bei einem anderen Verfahren wird das Hydrophiliermittel auf der äußeren Schicht
verrieben. Darüber hinaus kann jedoch auch während des Fortdrucks ein Hydrophiliermittel,
beispielsweise als Zusatz zum Feuchtmittel, auf die Druckform aufgebracht werden,
um die Druckqualität zu verbessern.
[0021] Selbst wenn die Bildschicht während des Drucks teilweise abgetragen werden sollte,
beispielsweise infolge mangelnder Auflagenbeständigkeit oder absichtlich durch ein
Lösungsmittel wie Aceton, bleibt dies ohne Einfluß auf das Druckbild. Nach Beendigung
des Druckprozesses läßt sich die Druckform als ganze mit einem Lösungsmittel, z.B.
Aceton, reinigen und mittels eines unpolaren Lösungsmittels, z.B. eines isoparaffinischen
Kohlenwasserstoffs, wieder in den hydrophoben Ursprungszustand zurückversetzen. Die
Reinigung läßt sich vollziehen, ohne die Druckform aus der Druckmaschine auszubauen.
Sie läßt sich beispielsweise mit den gleichen Reinigungsgeräten durchführen, die auch
zum Waschen des Gummituchzylinders dienen.
[0022] Die Druckform ist entweder eine auf einen Formzylinder aufspannbare Platte oder als
zylindrische Hülse eines kanallosen Formzylinders ausgebildet.
[0023] Wenn das Ferroelektrikum aus gesinterter Keramik besteht oder in eine harte Keramik
eingebettet ist, so hat die Druckform wegen der harten, abriebfesten Keramikoberfläche
eine besonders lange Lebensdauer.
[0024] Eine löschbare Druckform, die wenigstens in ihrer äußeren Schicht starke Mikrodipole
aufweist, läßt sich auch für das Trockenoffset-Druckverfahren herstellen, wobei bildmäßig
Abdeckmaterial aufgebracht wird und Nicht-Bildbereiche anschließend durch ein oleophobes
Medium oleophob gemacht werden. Als oleophobes Medium eignet sich z.B. ein flüssiges
Silikon.
[0025] Die Fähigkeit zur Ablagerung von elektrisch aktiven Substanzen auf einer ferroelektrischen
Schicht gestattet neben deren Verwendung als löschbare Druckform auch Anwendungen,
bei denen die Wirkung der obersten Schicht auf einer Oberfläche für die Oberflächeneigenschaften
maßgebend sind. Dies sind z.B. Oberflächeneigenschaften wie Oberflächenspannung, Klebrigkeit
oder Haftung, die durch gezielte Anlagerung in bestimmten Grenzen steuerbar und u.U.
regenerierbar gemacht werden können. In einer Druckmaschine läßt sich dadurch auch
die Wirkung des Feuchtmittels auf Feuchtwerkswalzen oder die der Druckfarbe auf die
Farbwerkswalzen steuern.
[0026] Gemäß der Erfindung läßt sich demnach eine Druckform herstellen, die auf einfache
Weise bebilderbar und wieder löschbar ist, ohne sie aus der Druckmaschine herausnehmen
zu müssen. Eine gute Haftfähigkeit der Bildstellen ist ohne Bedeutung, weil die Oberfläche
des ferroelektrischen Materials ohne jede Behandlung hydrophob, d.h. farbannehmend,
ist. Die durch das Hydrophiliermittel wasserfreundlichen Nicht-Bildstellen weisen
eine hohe Auflagenbeständigkeit auf. Die Druckform umgibt vorzugsweise die ganze Mantelfläche
des Formzylinders, so daß dieser keinen Spannkanal aufweist. Die Eigenschaften des
Feuchtmittels, beispielsweise sein pH-Wert, können in weiten Bereichen schwanken,
ohne die Druckqualität zu verschlechtern.
1. Verfahren zur Herstellung einer löschbaren Druckform für das Naßoffset-Druckverfahren,
die wenigstens in ihrer äußeren Schicht starke Mikrodipole aufweist und deren Oberfläche
hydrophob ist, auf die bildmäßig Abdeckmaterial aufgebracht wird und dern Nicht-Bildbereiche
anschließend durch ein Hydrophiliermittel hydrophiliert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß hydrophobes Abdeckmaterial
aufgebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckmaterial
durch Thermotransfer, Tintenstrahlbeschichtung, statischem Tonertransfer oder durch
Aufbringung von Photopolymeren mit anschließendem bilddifferenziertem Schichtabtrag
bei der Entwicklung aufgebracht wird.
4. Verfahren zum Drucken mit einer nach einem der Ansprüche 1 bis 3 hergestellten Druckform,
wobei während des Fortdruckes Hydrophiliermittel auf die Druckform aufgebracht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zusatz des Feuchtmittels
als Hydrophiliermittel verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Hydrophiliermittel
auf der äußeren Schicht der Druckform verrieben oder aus Düsen auf die äußere Schicht
gesprüht wird.
7. Verfahren zum Löschen einer nach einem der Ansprüche 1 bis 3 hergestellten Druckform,
wobei die Druckform durch ein Lösungsmittel, insbesondere Aceton, gereinigt wird und
ein unpolares Lösungsmittel auf die Druckform aufgebracht wird, durch das die Druckform
wieder hydrophob wird.
8. Verfahren zum Löschen der Druckform nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als
unpolares Lösungsmittel ein isoporaffinischer Kohlenwasserstoff verwendet wird.
9. Verfahren zur Herstellung einer löschbaren Druckform für das Trockenoffset-Druckverfahren,
die wenigstens in ihrer äußeren Schicht starke Mikrodipole aufweist, wobei bildmäßig
Abdeckmaterial aufgebracht wird und Nicht-Bildbereiche anschließend durch ein oleophobes
Medium oleophob gemacht werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als oleophobes Medium ein flüssiges
Silikon eingesetzt wird.
11. Druckform mit starken Mikrodipolen zur Verwendung in einem Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis 10.
12. Druckform nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Schicht eine polierte
Oberfläche hat, die mit einem Poliermittel mit einer Körnigkeit von weniger als 20
µm poliert ist.
13. Druckform nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Schicht
porenfrei ist.
14. Druckform nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens
in ihrer äußeren Schicht ein Ferrolektrikum, insbesondere Bariumtitanat oder ein Bleizirkontitanat,
oder ein ferroelektrisches Polymer, insbesondere Polyvinylidenfluorid, enthält oder
aus einer ferroelektrischen Keramik, insbesondere einer gesinterten oder nach einem
thermischen Spritzgußverfahren hergestellten Keramik, oder aus einem weichplastischen
Material oder Glas oder Hartkunststoff oder Keramik und jeweils darin eingelagerten
ferroelektrischen Mikrokristalliten besteht oder daß sie ein nichtferroelektrisches
Titanat, insbesondere Aluminiumtitanat, enthält.
15. Druckform nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie als
eine auf einen Formzylinder aufspannbare Platte oder als zylindrische Hülse eines
Formzylinders ausgebildet ist.
16. Verwendung einer Schicht mit starken Mikrodipolen, die vorzugsweise ain Ferroelektrikum,
insbesondere Bariumtitanat oder ein Bleizirkontitanat, oder ein ferroelektrisches
Polymer, insbesondere Polyvinylidenfluorid, enthält oder aus einer ferroelektrischen
Keramik, insbesondere einer gesinterten oder nach einem thermischen Spritzgußverfahren
hergestellten Keramik, oder aus einem weichplastischen Material oder Glas oder Hartkunststoff
oder Keramik und jeweils darin eingelagerten ferroelektrischen Mikrokristalliten besteht
oder ein nichtferroelektrisches Titanat, insbesondere Aluminiumtitanat, enthält, als
Beschichtung einer Walze in einem Feuchtwerk oder einem Farbwerk.