[0001] Die Erfindung betrifft eine Druckform gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie
ein Verfahren zum Aufbringen von Druckfarbe auf einen Bedruckstoff gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 11.
[0002] Der lithographische Druck basiert auf der Ausnutzung der Nichtmischbarkeit von Öl
und Wasser auf der Druckform, wobei die lipophile Lösung oder die Tinte oder Farbe
durch die bildaufbauenden Bereiche und das Wasser oder die hydrophile Lösung durch
die nichtbildaufbauenden Bereiche der Druckfläche festgehalten werden. Wenn die in
geeigneter Weise vorbereitete Druckfläche mit hydrophiler und lipophiler Substanz
oder Lösung, insbesondere Wasser und Tinte oder Farbe, benetzt wird, so halten die
nichtbildmäßigen Bereiche vorzugsweise die hydrophile Substanz oder Lösung zurück
und stoßen die lipophilen Stoffe ab, während die bildmäßigen Bereiche die lipophile
Lösung oder Tinte oder Farbe annehmen und die hydrophilen Stoffe abweisen. In der
Folge wird dann die lipophile Substanz in geeigneter Weise auf die Oberfläche eines
Materials übertragen, auf dem das Bild fixiert werden soll, beispielsweise Papier,
Stoff, Polymere und dergleichen.
[0003] Seit vielen Jahren setzt man Aluminium als Trägermaterial für Druckplatten ein. Üblicherweise
wird das Aluminium zuerst einem Körnungsverfahren und dann einem anschließenden Anodisierungsverfahren
unterworfen. Die Anodisierung dient dazu, eine anodische Oxidschicht bereitzustellen,
deren Haftung durch die Körnung verbessert wird. Durch die Körnung werden die hydrophilen
Eigenschaften des Hintergrundes der Druckplatte verstärkt. Im Anodisierungsverfahren
wird üblicherweise eine starke Säure, wie Schwefel- oder Phosphorsäure eingesetzt,
um anschließend durch ein weiteres Verfahren, wie beispielsweise in einem thermischen
Silizierungsverfahren oder der sogenannten Elektrosilizierung, die Oberfläche hydrophil
zu machen.
[0004] Zur Herstellung einer oben beschriebenen Druckform ist eine große Anzahl von strahlungsempfindlichen
Materialien bekannt, die zur Generierung von Abbildungen im Einsatz des lithographischen
Druckverfahrens geeignet sind, insofern als sie nach Belichtung und gegebenenfalls
erforderlicher Entwicklung und Fixierung einen bildmäßigen Bereich zur Verfügung stellen,
der zum Drucken verwendet werden kann. Beispielsweise können dazu fotopolymerisierbare
Stoffe verwendet werden.
[0005] Die oben beschriebene Anordnung wird einer bildmäßigen Belichtung unterworfen, indem
selektiv Energie zugeführt wird. Dieses kann beispielsweise mittels der Belichtung
durch eine Maske mit UV-Licht oder aber durch direktes Schreiben mit einem Laser erfolgen.
[0006] Die lithographischen Druckplatten der oben beschriebenen Art werden üblicherweise
mit einer Entwicklerlösung behandelt, welche typischerweise eine wässrige alkalische
Lösung mit organischen Zusätzen ist. Die Notwendigkeit, beträchtliche Mengen dieser
Substanzen einzusetzen und zu entsorgen, ist seit langem ein besonderes Problem beim
Einsatz von Druckverfahren.
[0007] Aus diesem Grunde werden seit einiger Zeit Bemühungen unternommen, Druckplatten herzustellen,
bei denen zur Erzeugung des Bildes auf ein nasschemisches Entwicklungsverfahren verzichtet
werden kann. Hierzu können Oxidkeramiken, welche beispielsweise in Form von Beschichtungen
auf einer Druckplatte vorliegen, Verwendung finden.
[0008] In der EP 0 911 154 A1 wird als Material für die Plattenoberfläche TiO
2 und ZnO
2 vorgeschlagen, welche in keramischer Form sowohl rein als auch mit anderen metallischen
Zusätzen in verschiedenen Mischungsverhältnissen vorliegen können. Diese Oberfläche
ist in nicht angeregtem Zustand hydrophob und kann durch Bestrahlung mit ultraviolettem
Licht in einen hydrophilen Zustand versetzt werden. Die Bebilderung erfolgt nun, indem
die gesamte Oberfläche der Platte mit ultraviolettem Licht beleuchtet wird und Bereiche,
die beim Druck Farbe führen sollen, durch eine Maske beziehungsweise einen Film abgedeckt
werden.
[0009] Um ein farbiges Druckbild auf einem Bedruckstoff herstellen zu können, ist es erforderlich,
die Farben Cyan, Magenta und Yellow sowie zur Verbesserung des Kontrastes auch Schwarz
(CMYK) jeweils mit Hilfe einer eigenen Druckform auf dem Bedruckstoff übereinander
zu drucken. Diese Vorgehensweise erfordert, insbesondere bei den Offset-Druckmaschinen,
bei denen die jeweilige Farbe in einem eigenen Farbwerk auf den Bedruckstoff übertragen
wird, eine hohe Passergenauigkeit beim Transport des Bedruckstoffes von einem Farbwerk
zum anderen. Denn nur so kann vermieden werden, dass unerwünschte Passerschwankungen
zu einer Unschärfe in dem Farbbild führen. Bei derartigen hochpräzise arbeitenden
Druckmaschinen sind die einzelnen Farbwerke in Reihenbauweise hintereinander angeordnet,
was die Maschine sehr lang macht. Dies umso mehr, wenn neben der Vorderseite auch
die Rückseite bedruckt werden soll oder wenn zusätzliche Sonderfarben oder Lacke auf
den Bedruckstoff aufgedruckt werden sollen. Eine derartige Druckmaschine ist beispielsweise
aus der DE 42 34 928 bekannt. Um zumindest dem Problem der ausgedehnten Längsbauweise
der Druckmaschine zu begegnen, ist in der EP 0 512 549 bereits eine Druckmaschine
in sogenannter Satellitenbauweise vorgeschlagen worden, bei der die einzelnen Farbwerke
um einen zentralen Gummizylinder, wie Satelliten angeordnet sind. Damit wird zwar
die Länge der Druckmaschine deutlich verringert, jedoch müssen die einzelnen Druckfarben
immer noch in einzelnen Farbwerken aufgebracht werden. Darüber hinaus ist es mit dieser
Maschine nicht möglich, auch die Rückseite des Bedruckstoffes zu bedrucken.
[0010] Aus der US 6,096,386 ist außerdem ein Stempeldruckverfahren bekannt, bei dem mit
Hilfe eines Stempels, der erhabene und vertiefte Bereiche aufweist, Druckfarbe von
den erhabenen Bereichen auf einen Bedruckstoff übertragen werden. Hierzu wird dieser
Stempel über seine ganze Oberfläche, d. h. also über die erhabenen und nicht erhabenen
Bereiche mit einer sogenannten aktivierten Oberfläche versehen, die dann mit Hilfe
eines Maskierungsverfahrens mit sogenannten Orientierungsstoffen versehen wird. Diese
Orientierungsstoffe können je nach Maskierung in den einzelnen Maskenbereichen unterschiedlich
sein. Wird nun der Stempel in eine geeignete Flüssigkeit eingetaucht, so können sich
an die Orientierungsstoffe passende Gegenstücke anordnen. Zum Übertragen dieser Gegenstücke
auf eine Empfangsfläche wird diese Empfangsfläche in eine Flüssigkeit eingetaucht
und der Druckstempel innerhalb dieser Flüssigkeit auf die Empfangsfläche aufgedrückt.
Damit können die auf dem Stempel an den erhabenen Bereiche angelagerten Gegenstücke
auf die Empfangsfläche übertragen werden. Die Hilfsflüssigkeit, in der die Übertragung
auf die Empfangsfläche erfolgt, dient dazu, die Stempeloberfläche unmittelbar nach
dem Übertragen sofort wieder mit Orientierungsstoffen zu versehen. Dies wird dadurch
erreicht, dass die Hilfsflüssigkeit mit Orientierungsstoffen versetzt sind. Nach dem
Übertragen der Gegenstücke auf die Empfangsfläche kann die Empfangsfläche zur Herstellung
einer Ätzmaske oder eines Sensors benutzt werden.
[0011] Vor dem Hintergrund dieses Stands der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung darin, ein vereinfachtes Druckverfahren sowie eine Vorrichtung hierzu vorzuschlagen,
die auch eine kürzere Bauweise der Druckmaschine ermöglicht.
[0012] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß
Anspruch 1 sowie durch eine Verfahren zum Drucken mit den Merkmalen gemäß Anspruch
11 gelöst.
[0013] Bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren wird also die Oberfläche einer
Druckform entsprechend der in den einzelnen Bereiche der Oberfläche aufzubringenden
Druckfarbe so vorbehandelt, dass diese Bereiche zur Annahme einer bestimmten Druckfarbe
geeignet sind. Damit kann mit speziell hierfür ausgebildeten Druckfarben erreicht
werden, dass sich nur bestimmte Farbpartikel, wie beispielsweise Farbstoffe, Pigmente,
Farbmoleküle oder farbige Partikel, an die entsprechend vorbehandelten Bereiche der
Druckform anlagern. Konkret heißt dies, dass bei dem hier in Rede stehenden Flachdruckverfahren,
insbesondere dem Offset-Druckverfahren, in einem ersten Verfahrensschritt die Oberfläche
der Flachdruckform so vorbehandelt, d. h. also markiert wird, dass sich an definierten
Bereichen lediglich die der Markierung entsprechenden Druckfarben anlagern können.
So kann beispielsweise auf einer einzigen Druckform eine Markierung für Cyan, eine
Markierung für Magenta, eine für Yellow und eine für Schwarz aufgebracht werden. Wird
nun die Druckform mit einem Gemenge, das die zu den Markierungen korrespondierenden
Farbpartikel Cyan, Magenta, Yellow oder Schwarz enthält, in Verbindung gebracht, so
lagern sich die zu den Markierungen zugehörigen Farbpartikel an den entsprechenden
Stellen der Druckplatte an und können in einem weiteren Verfahrensschritt direkt oder
indirekt auf den Bedruckstoff übertragen werden.
[0014] Obwohl es mit diesem Verfahren möglich ist, die bislang im Flachdruck erforderliche
Trennung der Druckplatte nach Farbauszügen in einzelnen Farbwerken aufzugeben, können
zur Verbesserung der Auflösung oder der Bedeckung mit Druckfarbe weitere Druckplatten
und Farbwerke in einer Druckmaschine vorgesehen werden, die jeweils eine bestimmte
Teilmenge der aufzudruckenden Information aufweisen. Diese kann zum einen nach Druckfarben
getrennte Kennzeichnungen oder Gemische aus verschiedenen Kennzeichnungen für verschiedene
Druckfarben enthalten.
[0015] Bei der Herstellung der Kennzeichnungen auf der Druckform ist es insbesondere möglich,
die Druckform mit einem Laserstrahl zu behandeln und dadurch geometrische Kennzeichnungen
auf der Druckform herzustellen, welche es erlauben, dass sich in den so gekennzeichneten
Bereichen der Druckform lediglich solche Farbpartikel anordnen können, die ihrerseits
die korrespondierenden geometrischen Eigenschaften aufweisen. Diese Vorgehensweise
zur Kennzeichnung der Druckformen lässt sich auch als "Schlüssel-Schloss-Prinzip"
bezeichnen, wobei auf die Druckform ein "Schloss" aufgebracht wird, welches nur mit
einem solchen Farbpartikel belegt werden kann, die einen passenden Schlüssel aufweist.
[0016] Neben der geometrischen Kennzeichnung der Druckform ist es auch möglich, ein sogenanntes
funktionelles Schlüssel-Schloss-Prinzip einzusetzen, bei dem auf der Druckform die
mit einer bestimmten Druckfarbe zu besetzenden Bereiche durch funktionelle Gruppen,
beispielsweise funktionelle Moleküle, besetzt werden. Die zu den Kennzeichnungen korrespondierenden
Druckfarben müssen in diesem Fall jeweils die zu dem funktionellen Molekül korrespondierenden
Moleküle bzw. Molekülteile aufweisen. Damit ist gewährleistet, dass ausgewählte Druckfarben
an den markierten Bereich dann angelagert werden, wenn ein zur Kennzeichnung korrespondierendes
Farbpartikel mit der Druckform im Bereich der Kennzeichnung in Verbindung gebracht
wird.
[0017] Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Druckverfahren hat den Vorteil, dass es im Gegensatz
zur herkömmlichen Technologie im Flachdruckverfahren erstmals möglich wird, auf einer
einzigen Druckform unterschiedliche Farbauszüge unterzubringen und damit die Anzahl
der erforderlichen Farbwerke in einer Druckmaschine deutlich zu reduzieren. Damit
verringert sich der zum Drucken erforderliche technische Aufwand erheblich wobei gleichzeitig
eine Verringerung der Kosten für die Druckmaschine durch das Weglassen von Farbwerkskomponenten
erreicht werden kann.
[0018] Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand
der nachfolgenden Figuren sowie deren Beschreibungsteile, bei deren Darstellung zu
Gunsten der Übersichtlichkeit auf eine maßstabsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde.
[0019] Es zeigen im Einzelnen:
- Figur 1
- einen schematisierten Ablaufplan des erfindungsgemäße Verfahrens,
- Figur 2
- eine Prinzipdarstellung des Druckes sowie zur Erzeugung der erfindungsgemäßen Druckformoberfläche
mit Hilfe eines Laserstrahls,
- Figur 3
- eine Prinzipdarstellung zum Aufbringen geometrischer Kennzeichnungen auf die Druckformoberfläche,
- Figur 4
- eine Prinzipdarstellung zum Aufbringen funktioneller Kennzeichnungen auf die Druckformoberfläche,
- Figur 5
- eine Druckformoberfläche mit einer erfindungsgemäßen Beschichtung zur Erzeugung der
Kennzeichnungen,
- Figur 6
- eine Druckform mit einer erfindungsgemäßen Beschichtung und in der Beschichtung liegenden
erfindungsgemäßen Kennzeichnungen,
[0020] In Figur 1 ist schematisch der erfindungsgemäß vorgesehene Verfahrensablauf dargestellt.
In einem ersten Verfahrensschritt 10 wird zunächst in eine Oberfläche einer Druckform
eine Kennzeichnung eingebracht, die einer zu druckenden Farbe in einem bestimmten
Bereich der Druckform entspricht. Damit werden also auf der Oberfläche einer Druckform
eine Vielzahl von Bereichen mit festgelegten Farbakzeptor-Eigenschaften erzeugt. In
einem weiteren Verfahrensschritt 12 wird die Oberfläche der Druckform dann mit Farbpartikeln
in Verbindung gebracht, wobei die Farbpartikel Eigenschaften aufweisen, die zu den
Kennzeichnungen auf der Druckform, d. h. also zu den Farbakzeptor-Eigenschaften der
auf der Druckform aufgebrachten Bereiche korrespondieren. Damit ist es möglich, bestimmte
so gekennzeichnete Farbpartikel an definierte Stellen auf der Druckform anzulagern.
Um die Druckform mit den Farbpartikeln in Verbindung zu bringen, kann die Druckform
beispielsweise, wie heute auch bereits üblich, als rotierender Offset-Druckzylinder
ausgeführt sein, wobei der Druckzylinder in einem heute bereits verwendeten, konventionellen
Farbwerk mit Farbe belegt wird. Die in dem Farbwerk verwendete Druckfarbe weist allerdings
Farbpartikel auf, welche Eigenschaften haben, die zu den auf der Oberfläche des Druckzylinders
aufgebrachten Kennzeichnungen korrespondieren, sodass die einzelnen Farbpartikel genau
an den gekennzeichneten Stellen der Druckoberfläche angelagert werden können. Nachdem
auf der Druckformoberfläche die gewünschten Farbpartikel an den vorgesehenen Bereichen
angelagert sind, kann in einem weiteren Verfahrensschritt 14 das auf der Druckform
aufgebrachte Farbbild mittelbar oder unmittelbar auf einen Bedruckstoff übertragen
werden. Zum mittelbaren Übertragen wird das Druckbild z. B. zunächst auf einen Gummituchzylinder
übertragen und von dort auf den Bedruckstoff aufgedruckt. Allerdings ist auch das
unmittelbare Übertragen des Druckbildes auf den Bedruckstoff möglich. Sofern erforderlich
kann vor dem Verfahrensschritt 14 die Druckformoberfläche von unerwünschten, nicht
an den Kennzeichnungen der Druckform angelagerten Farbpartikel gereinigt werden. Vor
Verfahrensschritt 14 kann in einem weiteren Verfahrensschritt 16 die Druckform von
unerwünschten oder überflüssigen Farbpartikeln befreit werden, was bevorzugt mit Hilfe
eines physikalischen Wisch- oder Rakelvorgangs durchgeführt werden kann. Dieser Schritt
kann insbesondere dann nötig sein, wenn die Farben nicht in einem konventionellen
Farbwerk transportiert werden, sondern durch ein Tauchbad oder eine Sprühtechnik auf
die Platte übertragen werden. Selbstverständlich ist es hierbei auch möglich, die
Druckform im Anschluss an die Reinigung in einem optionalen Verfahrensschritt 18 mit
neuen oder den gleichen Kennzeichnungen zu versehen, um den Druckprozess mit geänderten
Informationen oder den gleichen Informationen fortsetzen zu können.
[0021] In Figur 2 ist einer Prinzipdarstellung und anhand des Beispieles eines Kurzfarbwerkes
die Verwendung der erfindungsgemäßen Druckform gezeigt. Dabei ist ein Druckformzylinder
20 vorgesehen, der zusammen mit dem Gegendruckzylinder 22 einen Druckspalt 21 bildet,
durch den der Bedruckstoff 24, etwa einen Papierbogen oder einer Papierbahn, hindurch
transportiert wird. Weiterhin ist eine Komponente 25 zum Aufbringen der Druckfarbe
auf den Druckformzylinder 20 vorgesehen, die im vorliegenden Beispiel aus einer Auftragswalze
26, einer Rasterwalze 28 sowie einem Farbbehälter 30 besteht. Aus dem Farbbehälter
30 wird ein Gemenge verschiedener Druckfarben, die die erforderlichen Farbpartikel
enthält, auf die Rasterwalze 28 übertragen. Die Farbpartikel sind dabei so ausgestaltet,
dass sie an den Stellen des Druckformzylinders aufgenommen werden, die ihrer Farbakzeptor-Eigenschaft
entspricht. Beispielsweise kann ein Gemenge aus den Farben Cyan, Magenta, Yellow und
Schwarz in dem Farbbehälter 30 vorgesehen sein, wobei den jeweiligen Einzelfarben
unterschiedliche, zu den Farbakzeptor-Eigenschaften des Druckformzylinders korrespondierende
Oberflächenakzeptor-Eigenschaften zugeordnet sind.
[0022] Wie bereits dargestellt kann bei der vorliegenden Erfindung das Grundprinzip des
Offsetdruckes mit hydrophilen und hydrophoben Bereichen als farbführende bzw. farbabstoßende
Bereiche unberührt bleiben. Alternativ könnten jedoch auch elektrostatische oder andere
Kräfte wirken oder ergänzend wirken. Die Farb- bzw. Pigmentpartikel befinden sich
jedoch in einem gemeinsamen Gemenge. Sobald dieses Farbgemenge mit einer entsprechend
vorbereiteten Druckform 20 in Berührung gebracht wird, suchen sich die Farbpartikel
selbstordnend die ihren Oberflächenakzeptor-Eigenschaften entsprechenden Oberflächenbereiche
mit den korrespondieren Farbakzeptor-Eigenschaften. Anders ausgedrückt heißt dies,
dass die jeweiligen Farbstoffe oder Pigmente an den ihnen zugehörigen Kennzeichnungsstellen
der Druckform angelagert werden. Wie in Figur 2 gezeigt, kann mit Hilfe eines Lasers
32, der einen Laserstrahl 34 emittiert, die Oberfläche der Druckform 20 innerhalb
oder außerhalb einer Druckmaschine so vorbehandelt werden, dass die zu den verwendeten
Farbpartikel korrespondierenden Oberflächeneigenschaften erzeugt werden.
[0023] Wie aus Figur 3 hervorgeht, kann hierzu beispielsweise eine geometrische Kennzeichnung
der Druckform 20 eingesetzt werden. Bei dieser Form der Kennzeichnung wird auf der
Druckform 20 eine Mehrzahl von Kennzeichnungen 35, 36, 37, 38 aufgebracht. Die unterschiedlichen
Kennzeichnungen 35, 36, 37, 38 repräsentieren dabei eine jeweils unterschiedliche
geometrische Kennzeichnung der Druckform 20, die es erlaubt, dass an diesen Stellen
jeweils nur eine bestimmte Druckfarbe, nämlich die zu der jeweiligen Kennzeichnung
35, 36, 37, 38 korrespondierende angelagert werden kann. So kann beispielsweise die
Kennzeichnung 38 die Farbe Cyan, die Kennzeichnung 37 Yellow, die Kennzeichnung 36
die Farbe Magenta und die Kennzeichnung 38 Schwarz repräsentieren, was heißt, dass
der jeweiligen Kennzeichnung nur der entsprechende Farbstoff angelagert werden kann.
Die geometrischen Kennzeichnungen 35, 36, 37, 38 bestehen ihrerseits wiederum aus
einzelnen Punkten 40, die mit Hilfe des Lasers 32 aufgebracht werden können. Die charakteristischen
Merkmale der geometrischen Kennzeichnung können zweidimensional oder dreidimensional
ausgeführt werden. Beim Wasserlosen Offset können auf der Druckplatte 20 beispielsweise
mit einem Lasersystem mit 10 um Auflösung Formen mit einem Durchmesser von etwa 30
Mikrometer realisiert werden. Hierzu kann beispielsweise ein Diodenlaser mit einer
Laserwellenlänge von 860 nm eingesetzt werden. Damit entspricht eine Auflösung von
einem dot/µm einem Punkt auf der Druckplatte und damit etwa 30 Mikrometer. Damit kann
hierdurch eine Auflösung von etwa 600 dpi erzielt werden. In Figur 2 ist diese Auflösung
durch den Abstand d gekennzeichnet. Selbstverständlich ist es möglich, durch den Einsatz
von bereits bekannten Mikrotechnologien unter Verwendung beispielsweise von UV- oder
Röntgenstrahlung die Auflösung in an sich beliebige Bereiche weiter zu erhöhen. Damit
werden auch die Möglichkeiten von feinsten Rasterungen zugänglich. Zur erfindungsgemäßen
geometrischen Kennzeichnung der Farbpartikel können beispielsweise Cyklodextrinmoleküle
verwendet werden. Cyklodextrine sind Zuckermoleküle mit charakteristischer Form und
Größe. Sie haben darüber hinaus den Vorteil, dass sie biologisch abbaubar, toxikologisch
unbedenklich sind und durch enzymatischen Abbau von Stärke großtechnisch preisgünstig
und in beliebiger Reinheit hergestellt werden können.
[0024] Unter Bildung von komplexen und/oder kovalenten Bindungen können z. B. Azofarbstoffe
angelagert werden und dadurch die geometrisch charakteristischen Moleküle mit gewünschten
Farbtönen versehen werden. Da Cyklodextrine einen hydrophoben Hohlraum besitzen, kann
auch dieser genutzt werden, um Farbpartikel an- bzw. einzulagern. Neben dem Einsatz
als geometrisches Kennzeichnungsmolekül an den Farbpartikeln ist es ebenso denkbar,
Cyklodextrine als geometrische oder funktionelle Kennzeichnungsmoleküle in der Druckform
zu verwenden.
[0025] Eine weitere Klasse von Stoffen zur geometrischen Kennzeichnung Farbpartikeln sind
Faserstückchen, komplex bildende Supramolekülgruppen oder Makromoleküle in geeigneter
Form und Größe, an welche dann die Farbstoffe, Pigmente oder andere Farbpartikel,
z. B. die oben beschriebenen Cyklodextrinmoleküle, angelagert werden, wobei hierbei
insbesondere auf die Cyclotriveratrylene hinzuweisen ist. Mit diesen supramolekularen
Komponenten ist es möglich, die heute eingesetzten Pigmentteilchen zu komplexieren,
sodass die Pigmentherstellung gegenüber herkömmlichen Farben kaum verändert werden
müsste. An solche supramolekulare Komponenten können außerdem funktionelle Gruppen
angekoppelt werden, sodass die Moleküle entsprechend der Erfindung gezielt hergestellt
werden können (Moleküldesign).
[0026] Sehr vielversprechend sind die technischen Möglichkeiten durch Polyelektrolytkapseln
mit charakteristischer geometrischer Form. Polyelektrolytkapseln können chemisch funktionalisiert
und mit farbgebenden Gruppen verbunden werden. Auch können sie als Farbstoffcontainer
dienen. Ein ganz wesentlicher Vorteil ist, dass Polyelektrolytkapseln in Größen von
wenigen nm bis zu einigen hundert µm hergestellt werden können. Es ist dadurch möglich
die "Farbproduktion" an die jeweiligen technischen Ansätze bei der Herstellung der
Markierungen auf der Druckplatte anzupassen. Insbesondere ist hier an unterschiedlichen
räumlichen Auflösungen bei Verwendung unterschiedlicher Belichtungswellenlängen gedacht.
[0027] Wie in Figur 4 gezeigt ist es aber auch möglich, die Druckplatte 20 funktionell,
d. h. also durch das Vorsehen bestimmter chemischer Gruppen an bestimmten Stellen
der Druckplatte 20 zu kennzeichnen. Diese Kennzeichnungen 42, 43, 44, 45 sind voneinander
verschieden und erlauben das Anlagern von Farbstoffen oder Pigmenten, die die korrespondierenden
Kennzeichnungen 42', 43', 44', 45' aufweisen. In Figur 4 ist diese Möglichkeit der
Anlagerung durch die Anlagerungspfeile a dargestellt. Die Kennzeichnungen 42, 43,
44, 45 auf der Druckplatte 20 können beispielsweise als molekulare Ketten mit entsprechend
funktionellen Gruppen, die mit den korrespondierenden Markierungen der Farbstoffe
oder Pigmente 42', 43', 44' 45' belegt werden können. Bei der Auswahl der Kennzeichnungen
42, 43, 44, 45 der Druckplatte 20 sowie der korrepondierenden Markierungen 42', 43',
44', 45' der Farbstoffe oder Pigmente kann beispielsweise auf Moleküle zurückgegriffen
werden, die einen Ankopplungsvorgang aufweisen, der analog zu dem der Basensequenzen
in einer DNA-Kette zu betrachten ist.
[0028] In Figur 5 ist eine Möglichkeit gezeigt, die Kennzeichnungen auf die Oberfläche einer
Druckform 20 aufzubringen. Dabei wird die Druckform so hergestellt, dass auf eine
Basis 46 mehrere Schichten aufgebracht werden, die bereits die jeweiligen Kennzeichnungen
42, 43, 44, 45 enthalten. Mit Hilfe der in Figur 1 gezeigten Laserstrahlung ist es
nun möglich, die oberste Schicht der Druckform 20 soweit abzutragen, dass jeweils
die gewünschte Kennzeichnung an der Oberfläche der Druckform liegt. Damit ist es möglich,
an den Punkten 48, 50 und 52 jeweils unterschiedliche Farbmoleküle anzulagern, die
zu der jeweils dort vorliegenden Kennzeichnung korrespondieren.
[0029] Eine weitere Möglichkeit zur Erzeugung der Kennzeichnung auf der Druckform 20 ist
in Figur 6 gezeigt. Die Druckform 20 wird hierbei so hergestellt, dass auf eine Basis
46 eine weitere Schicht 54 aufgetragen wird. Diese Schicht 54 beinhaltet Kapseln 56,
die eng aneinander gereiht in der Schicht 54 vorliegen und die unterschiedlichen,
für den Druckprozess erforderlichen Kennzeichnungen 42, 43, 44, 45 enthalten. In einem
Arbeitsgang, in dem beispielsweise eine elektromagnetische Strahlung, wie etwa ein
Laser oder ein elektrisches Feld angelegt werden, können die Kapseln 56 selektiv aufgebrochen
werden, sodass die Kennzeichnung an die Oberfläche treten kann. Da die Kennzeichnungen
42, 43, 44, 45 jeweils in Kapseln 56 untergebracht sind, die unterschiedliche Eigenschaften,
insbesondere unterschiedliche Eigenschaften der Wandung aufweisen, ist es möglich,
durch Steuerung der Intensität des Laserstrahls oder der Wellenlänge sowie durch Steuerung
des angelegten Feldes selektiv nur bestimmte Kapseln aufzubrechen, sodass selektiv
ganz bestimmte Kennzeichnungen aus den Kapseln austreten können.
[0030] Wird für den Farbauftrag auf die Druckplatte ein konventionelles oder ein Kurzfarbwerk
eingesetzt, so erfolgt die Selbstordnung der Farbpartikel auf der Druckplatte durch
mehrfaches Auf- und Rückspalten der Farbschicht. Analog zu dem heute gängigen Offsetverfahren
werden die wirksamen Kräfte, die sich aus der Oberflächenenergie und der Rheologie
der Farbe ergeben, so eingestellt, dass kein Tonen und kein "Farbtonen" auftritt.
Dass heißt also, dass an den Nichtbildstellen keine Farbpartikel halten können, also
kein Tonen auftritt, und an den entsprechend markierten Bildstellen nur die passenden
Farbpartikel halten können, was als Farbtonen bezeichnet wird.
[0031] Werden alternative Techniken für den Farbauftrag auf die Druckplatte eingesetzt,
wie beispielsweise ein Tauchbad oder Sprühtechniken, dürfen die Farbpartikel in der
Druckfarbe nicht aneinander haften und sollen leicht an die Kennzeichnungsstellen
diffundieren können, um so eine Selbstordnung gewährleisten zu können. Die Farbe sollte
dann möglichst dünnflüssig sein. Insbesondere im Wasserlosen Offset lässt sich daher
ein Auftrag mit Hilfe eines Farbsprühnebels sehr gut umsetzen. In einem darauf folgenden
Wischvorgang ist es möglich, die überflüssige Farbe leicht zu entfernen, wobei die
Kräfte so ausgelegt werden müssen, dass die Bindungskräfte zu den Kennzeichnungen
größer sind als die Wischkraft.
[0032] Insbesondere beim indirekten Druck, d. h. also beim Übertragen der Farbe auf ein
Gummituch kann es zu Problemen beim Übertragen der Farbe beispielsweise aufgrund hoher
Kapillarkräfte oder zu hoher Anhaftungskräfte der Farbpartikel an den Kennzeichnungsstellen
kommen. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden daher
elektrisch aufladbare Farbpartikel verwendet, wobei zusätzlich mit einem umschaltbaren
elektrischen Feld an der Druckplatte gearbeitet wird. Dies heißt also, dass die Farbmoleküle
beim Auftragen auf die Platte elektrisch angezogen und beim Übertragen auf das Gummituch
elektrisch von der Platte abgestoßen werden, sobald das elektrische Feld umgekehrt
wird.
Bezugszeichenliste
[0033]
- 10
- Verfahrensschritt Kennzeichnung
- 12
- Verfahrensschritt Anlegen von Druckfarbe
- 14
- Verfahrensschritt Drucken
- 16
- Verfahrensschritt Rakeln
- 18
- Verfahrensschritt Kennzeichnen
- 20
- Druckform
- 21
- Druckspalt
- 22
- Gegendruckzylinder
- 24
- Bedruckstoff
- 25
- Komponente zum Aufbringen der Druckfarbe
- 26
- Auftragswalze
- 28
- Rasterwalze
- 30
- Farbbehälter
- 32
- Laser
- 34
- Laserstrahl
- 35, 36, 37, 38
- Kennzeichnungen
- 40
- Punkte
- 42, 43, 44, 45
- Kennzeichnungen
- 46
- Basis-Schicht
- 48, 50
- Punkte
- d
- Durchmesser
- 52
- Punkte
- 54
- Schicht
- 56
- Kapseln
1. Verfahren zum Aufbringen von Druckfarbe auf einen Bedruckstoff, wobei auf einer im
Wesentlichen flachen Oberfläche farbführende und farbabstoßende Bereiche erzeugt werden,
dadurch gekennzeichnet,
- dass zur Erzeugung der farbführenden Bereiche auf der Oberfläche eine Mehrzahl von Bereichen
mit festgelegten Farbakzeptor-Eigenschaften erzeugt werden,
- die Oberfläche mit Farbpartikeln, insbesondere Farbstoffe, Pigmente, Farbmoleküle
oder farbige Partikel, in Verbindung gebracht wird, wobei die Farbmoleküle und/oder
Pigmente zu den Farbakzeptor-Eigenschaften der Bereiche korrespondierende Oberflächenakzeptor-Eigenschaften
aufweisen
- die Farbmoleküle und/oder Pigmente an den zu ihrer Oberflächenakzeptor-Eigenschaft
korrespondierenden Bereichen festgelegter Farbakzeptor-Eigenschaften der Oberfläche
angelagert werden
- die angelagerten Farbmoleküle und/oder Pigmente von der Oberfläche auf einen Bedruckstoff
übertragen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet,
dass die Farbmoleküle und/oder Pigmente als Gemenge in einem Behälter, insbesondere einem
Farbwerk, von dem aus die Farbpartikel auf die Oberfläche übertragen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2
dadurch gekennzeichnet,
dass die Farbakzeptor-Eigenschaften auf der Oberfläche mit Hilfe elektromagnetischer Strahlung,
insbesondere mit Hilfe eines Lasers (oder UV-Maske) oder anderer Lichtquellen mit
gegebenenfalls kürzerer Wellenlänge erzeugt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3
dadurch gekennzeichnet,
dass die Farbakzeptor-Eigenschaften auf der Oberfläche als geometrische Formen vorgesehen
werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3
dadurch gekennzeichnet,
dass die Farbakzeptor-Eigenschaften auf der Oberfläche als funktionelle chemische Gruppen
erzeugt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5
dadurch gekennzeichnet,
dass die Farbakzeptor-Eigenschaft auf der Druckform (20) durch zumindest teilweises Abtragen
einer Beschichtung erzeugt wird.
7. Verfahren nach einem der Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Farbakzeptor-Eigenschaft auf der Druckform (20) durch das Aufbrechen von Verkapselungen
(56) erzeugt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass zur Erzeugung unterschiedlicher Farbakzeptor-Eigenschaften ein Laser mit unterschiedlicher
Wellenlänge und/oder Pulsintensität verwendet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass zur Erzeugung der Farbakzeptor-Eigenschaft auf der Druckform (20) die Einwirkung
eines elektrischen Feldes verwendet wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Anlagern der Farbpartikel auf der Druckform (20) durch ein umschaltbares elektrisches
Feld unterstützt wird.
11. Druckform (20) mit einer im Wesentlichen flachen Oberfläche und mit farbführenden
und farbabweisenden Bereichen,
dadurch gekennzeichnet,
dass die farbführenden Bereiche der Druckform eine festgelegte Farbakzeptor-Eigenschaft
aufweisen, sodass sie ein Farbpartikel binden können, das eine zu der Farbakzeptor-Eigenschaft
korrespondierende Oberflächenakzeptor-Eigenschaft aufweist.
12. Druckform (20) nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass auf der Druckform verschiedene Bereiche unterschiedlicher Farbakzeptor-Eigenschaft
(35, 36, 37, 38) vorgesehen sind, die sich durch ihre geometrische Form unterscheiden.
13. Druckform (20) nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die festgelegten Farbakzeptor-Eigenschaften (42, 43, 44, 45) durch Bereiche mit unterschiedlichen
funktionellen chemischen Gruppen erzeugt werden.
14. Druckform (20) nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckform eine Basisschicht (46) sowie wenigstens zwei Schichten mit funktionellen
Gruppen (42, 43, 44, 45) aufweist.
15. Druckform (20) nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckform (20) eine Basisschicht (46) sowie wenigstens eine weitere Schicht (54)
aufweist, in welche Kapseln (56), insbesondere Mikrokapseln, eingebracht sind, die
Moleküle mit funktionellen chemischen Gruppen zur Erzeugung einer festgelegten Farbakzeptor-Eigenschaft
aufweisen.
16. Farbwerk mit wenigstens einer Druckform gemäß einem der Ansprüche 10 bis 15.
17. Druckmaschine mit wenigstens einem Farbwerk nach Anspruch 16.