Rotatives Flexo- bzw. indirektes Tiefdruckverfahren

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein rotatives Flexo- bzw. indirektes Tiefdruckverfahren.

[0002] Beim Flexodruck und indirekten Tiefdruck wird eine verhältnismäßig niedrigviskose, mit einem hohen Anteil an leicht flüchtigen Lösungsmitteln versehene Farbe mittels geeigneter Hilfsmittel auf die Druckform und von dieser auf die Druckträger übertragen. Die zur Erzielung einer wirtschaftlichen Fahrweise mit hohen Geschwindigkeiten und hoher Druckqualität an die Farbe zu stellenden Forderungen widersprechen sich teilweise, weswegen die bekannten Lösungen einen Kompromiß darstellen. So wird z. B. die Farbe durch einen hohen Anteil leicht flüchtiger Lösungsmittel niedrigviskos gehalten, um die Verteilung bis zum Auftrag auf den Druckträger zu erleichtern, die Entleerung der Näpfchen auf dem Tiefdruckzylinder oder beim Flexodruck auf der Rasterwalze zu begünstigen und die danach notwendigen Trocknungswege und die aufzuwendende Trocknungsenergie in einem vertretbaren Rahmen zu halten. Die niedrige Viskosität hat jedoch gleichzeitig zur Folge, daß die im Verfahrensablauf den Näpfchen auf dem Tiefdruckzylinder oder der Rasterwalze entnommenen Farbtröpfchen insbesondere beim Flexodruck nicht konturenscharf und dimensionsstabil übertragen werden können, so daß durch Punktzuwachs Unschärfen auftreten. Außerdem erschwert der Zwang zur Vermeidung niedrigviskoser Farben den unter Umweltschutz- und Sicherheitsaspekten wünschenswerten Ersatz leicht flüchtiger Lösungsmittel durch schwer verdampfbare flüssige Medien wie z. B. Wasser.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein rotatives Flexo- bzw. indirektes Tiefdruckverfahren so auszubilden, daß man trotz hoher Druckgeschwindigkeit einen konturenscharfen, formstabilen Punkt mit möglichst geringem Punktzuwachs auf dem Druckträger erhält.

[0004] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst. Bei diesem Verfahren kann eine Farbe mit geringem Anteil flüssiger Bestandteile verwendet werden. Beim Erwärmen der Druckfarbe wird dabei das in der Farbe enthaltene Lösungsmittel wenigstens teilweise verdampft. Hierdurch wird die Farbe zwar stärker viskos, jedoch wird dieser Effekt durch die Erwärmung des Feststoffanteils der Farbe teilweise kompensiert. Bei Erwärmung der Druckfarbe in den Rasternäpfchen wird dieser Effekt ferner dadurch kompensiert, daß das durch die Erwärmung ausgetriebene Lösungsmittel gegen die Wand des Rasternäpfchens drückt und das Herauslösen der Farbe begünstigt, so daß insgesamt das Entleeren der Rasternäpfchen nicht beeinträchtigt wird. Durch die nachfolgende Abkühlung der Farbe bei der Übertragung auf den Druckträger zieht sich das Farbtröpfchen zusammen, wobei wegen des verringerten Lösungsmittelgehalts ein sehr scharfer Raster^punkt erzielt wird. Der Punktzuwachs kann auf ein Minimum reduziert werden, so daß mit einer bisher nicht möglichen Rasterfeinheit im Flexodruck und indirekten Tiefdruck gearbeitet werden kann.

[0005] Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß anstelle leicht flüchtiger Lösungsmittel schwer verdampfbare flüssige Medien in der Farbzusammensetzung verwendet werden können, die zudem nicht oder nur schwer entflammbar sein können. So können beispielsweise Wasserfarben beim Druckvorgang Verwendung finden, wobei durch die Erwärmung der Druckfarbe während des Druckvorganges die flüssigen Bestandteile wenigstens zum Teil verdampft werden, so daß bereits eine relativ trockene Farbe auf den Druckträger gelangt, während bei dem vorhergehenden Verteilungsvorgang ausreichend flüssige Bestandteile in der Farbe enthalten sind, die ein leichtes Füllen und Entleeren der Rasternäpfchen gewährleisten. Hierdurch wird auch die Trocknung des fertigen Drucks begünstigt.

[0006] Es ist zwar bekannt, bei verschiedenen Druckverfahren die Druckfarbe zu erwärmen, jedoch vermittelt keines dieser bekannten Verfahren einen Hinweis auf das eingangs geschilderte Problem des Punktzuwachses und dessen Lösung. So ist es aus der DE-A-2 635 226 bekannt, im Tiefdruck und beim Flexodruck lösungsmittelfreie, bei Raumtemperatur feste Druckfarben zu verwenden, die bereits in den Farbkästen der Druckvorrichtung aufgeschmolzen und im verflüssigten Zustand aufgetragen werden. In entsprechender Weise lehrt die US-A-2322445, beim Tiefdruck- oder Offset-Verfahren eine bei Raumtemperatur feste Farbsubstanz zu verwenden und diese vorab durch Erhitzen viskos zu machen, um den Farbtransport und die Farbverteilung vornehmen zu können. Dabei soll den Schwierigkeiten der Trocknung normaler Druckfarben auf dem Druckträger aus dem Wege gegangen werden. Kühlen nämlich derartige, bei Raumtemperatur feste Druckfarben aus dem schmelzflüssigen Zustand wieder auf Raumtemperatur ab, so verfestigt sich die Druckfarbe ohne gesonderte Trocknung.

[0007] Aus der US-A-2 711 132 ist es im Zusammenhang mit einem direkten Tiefdruckverfahren bekannt, die Rakel zu beheizen, um die flüssige Druckfarbe weiter zu verdünnen und sie besser in die Rasternäpfchen auf der Oberfläche des Tiefdruckzylinders einbringen zu können. Dabei wird aber der Tiefdruckzylinder mit den Rasternäpfchen gekühlt, wodurch die Farbübertragung auf den Druckträger verbessert werden soll. Eine solche Kühlung steht aber im Gegensatz zum Erfindungsgegenstand, da bei letzterem der die Rasternäpfchen aufweisende Zylinder nicht gekühlt, sondern erwärmt wird.

[0008] Die Unteransprüche 2 bis 4 geben vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens wieder.

[0009] Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 schematisch ein Flexodruckfarbwerk,

Fig. 2 ein Farbwerk für indirekten Tiedruck,

Fig. 3 in einem Teilschnitt einer Rasterwalze oder eines Tiefdruckzylinders ein Näpfchen mit darin befindlichem Farbtröpfchen, und

Fig. 4 einen schematischen Schnitt durch eine beheizbare Raster- oder Tiefdruckwalze.

[0010] In den Fig. 1 und 2 ist mit 1 eine Farbwanne bezeichnet, in der sich Druckfarbe befindet. Beim Flexodruck nach Fig. 1 wird die Druckfarbe mittels einer Tauchwalze 2 aus der Farbwanne aufgenommen, während beim indirekten Tiefdruck nach Fig. 2 die Farbe durch eine Farbauftragsdüse 10 dem Druckwerk zugeführt wird und die Farbwanne 1 lediglich zum Auffangen überschüssiger Farbe dient. Von der Tauchwalze wird die Druckfarbe beim Flexodruck auf eine Rasterwalze 3 übertragen, über deren Oberfläche verteilt Näpfchen 11 (Fig. 3) ausgebildet sind, welche die Farbe aufnehmen. Mittels einer Rakel 4 wird die Oberfläche der Rasterwalze 3 derart abgerakelt, daß sich auf den Stegen zwischen den Näpfchen 11 keine Farbe befindet. Der gleiche Vorgang erfolgt beim indirekten Tiefdruckverfahren nach Fig. 2 an dem wenigstens teilweise mit Rasternäpfchen versehenen Zylinder 3, der im folgenden als Rasterwalze bezeichnet ist.

[0011] Beim Flexodruck (Fig. 1) müssen die in den Näpfchen 11 befindlichen Farbtröpfchen 12 auf eine auf einem Klischeezylinder 5 angebrachte Druckplatte 6 übertragen werden, von der aus die Druckfarbe direkt auf den Druckträger 8 übertragen wird. Beim indirekten Tiefdruck (Fig. 2) werden Farbtröpfchen 12 ähnlich dem Flexodruck zunächst aus den Näpfchen 11 der Rasterwalze 3 auf den Übertragungszylinder 5' übertragen, der sie auf den Druckträger 8 aufbringt. Mit 7 ist in den Figuren ein Gegendruckzylinder bezeichnet.

[0012] Die mit den Näpfchen 11 versehenen Rasterwalzen 3 sind beheizbar ausgebildet, so daß das Farbtröpfchen 12 zumindest im Bereich der Auflageflächen an den Wänden eines Näpfchens 11 soweit erwärmt wird, daß sich das Tröpfchen 12 leicht und vollständig aus dem Näpfchen löst, wenn die Oberfläche 13 des Tröpfchens mit dem Zylinder 5' bzw. der Druckplatte 6 in Berührung kommt.

[0013] Die Beheizung der Rasterwalzen 3 kann durch elektrische Heizelemente erfolgen, die im Walzenkörper nahe der Oberfläche eingebaut und durch Temperaturfühler gesteuert sind, damit eine vorbestimmte Temperatur konstant eingehalten wird.

[0014] Nach einer anderen Ausgestaltung können die beheizten Walzen als Doppelmantelwalze oder Hohlzylinder ausgebildet sein, durch die ein aufgeheiztes flüssiges Medium strömt, beispielsweise Thermoöl oder Wasser, dessen Temperatur in Abhängigkeit von der Oberflächentemperatur der Rasterwalze 3 gesteuert wird.

[0015] Als Ausführungsform, die sich einerseits durch geringen konstruktiven Aufwand bei der Wärmezufuhr und geringe Störanfälligkeit auszeichnet, andererseits eine gute und möglichst gleichmäßige Wärmeverteilung gewährleistet, wird eine hohle Rasterwalze 3 nach Fig. 4 vorgesehen, die in ihrem Inneren z. B. mit Thermoöl 14 ganz oder teilweise gefüllt ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine teilweise Füllung vorgesehen, so daß ein Luftraum 15 verbleibt, der für den Druckausgleich vorgesehen ist und beim Rotieren das Thermoöl 14 durchmischt, wobei die Benetzung der gesamten Innenfläche des Mantels 17 gewährleistet ist. Zum Erwärmen der Flüssigkeit 14 sind axial verlaufende elektrische Heizstäbe 16 angeordnet, die durch nicht dargestellte Temperaturfühler gesteuert werden.

[0016] Den in den eingeätzten Näpfchen 11 befindlichen Farbtröpfchen 12 wird durch die erwärmte Oberfläche der Walze Wärme zugeführt, wodurch die Viskosität des Feststoffanteils der Farbtröpfchen verringert wird, während flüssige Bestandteile der Farbe verdampft werden. Lediglich die Tröpfchenoberfläche 13 ist der Umgebungstemperatur ausgesetzt und behält daher eine höhere Viskosität. Dies wiederum bewirkt einen gewissen Klebe- und Formstabilisierungseffekt beim anschließenden Übertragen auf die Druckplatte 6 der Klischeewalze 5. Die im Anlagebereich des Tröpfchens 12 vorhandene niedrige Viskosität infolge der Wärmezufuhr ergibt ein gutes und nahezu vollständiges Herauslösen des Farbtröpfchens aus dem Näpfchen, wobei das Farbtröpfchen nach dem Herauslösen seine Wärme wieder an die kältere Umgebung abgibt und stärker viskos wird. Als Ergebnis werden randscharfe und mit geringem Zuwachs übertragene Einzelpunkte mit geringem Gehalt an noch zu entfernenden flüssigen Bestandteilen erreicht.

[0017] Die Abkühlung der auf den Zylindern 5 befindlichen Farbtröpfchen kann durch eine zusätzliche Kühlung beschleunigt werden, beispielsweise durch Anblasen der Zylinder 5 mit Kühlluft. Es ist aber auch möglich, die Zylinder 5 durch ein die Zylinder durchströmendes Kühlmedium auf einer entsprechend niedrigen Oberflächentemperatur zu halten.

[0018] Wird anstelle einer Farbe mit geringem Anteil an flüssigen Bestandteilen eine Druckfarbe verwendet, die aus Gründen des besseren Transports und der Verteilung der Farbe zunächst einen relativ hohen Gehalt an flüssigen Bestandteilen hat, beispielsweise eine Wasserfarbe, so wird durch die Wärmezufuhr ein Teil der flüssigen Bestandteile verdampft, während gleichzeitig der Feststoffanteil durch die Wärmezufuhr flüssiger wird. Im einen Falle bei Viskositäts- änderung des Feststoffanteils durch Wärmezufuhr handelt es sich um einen durch Abkühlung wieder umkehrbaren Effekt, während im anderen Falle bei Verdampfung flüssiger Bestandteile ein bleibender Effekt bzw. eine höhere Viskosität erzielt wird.

[0019] Die verwendete Druckfarbe ist üblicherweise in Kanistern abgefüllt und hat Raumtemperatur. Um einen leichten Transport bis zur Rasterwalze 3 und eine gleichmäßige Verteilung zu gewährleisten sowie evtl. einen zu großen Temperaturunterschied zwischen Walzenoberfläche und Farbe zu mildern, kann es zweckmäßig sein, die Farbe bereits durch vor den Walzen 3 befindliche Vorrichtungsteile und/oder im Farbkanister vorzuwärmen. Für diese Wärmezufuhr kommen alle Kontaktflächen in Betracht, mit denen die Druckfarbe in Berührung steht. Es kann sich um Rohrleitungen, die Farbwanne 1 oder um andere Verteilungs- und/oder Übertragungsorgane handeln.

[0020] Die Oberflächentemperatur der beheizten Walzen bzw. die Erwärmung der Druckfarbe ist abhängig von der Art der verwendeten Farbe, deren Viskosität und Temperatur, den technischen Merkmalen der Druckmaschine, der Laufgeschwindigkeit und dergleichen. Sie kann in weiten Bereichen variieren und kann für die jeweiligen Bedingungen in einfacher Weise empirisch ermittelt werden. Anstelle oder auch zusätzlich zu der beschriebenen Wärmezufuhr durch Erwärmen von Vorrichtungsteilen kann die Druckfarbe auch durch Bestrahlung, beispielsweise mittels Infrarot oder Mikrowellen, erwärmt werden. Vorzugsweise wird hierbei die Oberfläche der Rasterwalzen 3 aufgeheizt. Insbesondere in Verbindung mit einer Erwärmung durch Infrarot, bei der auch die Oberfläche 13 der Farbtröpfchen 12 eine niedrigere Viskosität erhält, kann es von Vorteil sein, den Zylinder 5, 5' bzw. den Druckträger 8 selbst zu kühlen, um an der Oberfläche 13 der Farbtröpfchen einen Klebe-und Formstabilisierungseffekt zu erzielen.

[0021] Da bei Verwendung einer Druckfarbe mit geringen flüssigen Bestandteilen und relativ hoher Viskosität gegenüber den bekannten Druckfarben lediglich für das Entleeren der Näpfchen 11 eine geringere Viskosität vorhanden sein muß, während sie auf dem Druckträger 8 bzw. bereits auf den Walzen 5, 5' eine höhere Viskosität haben kann, kann eine Kühlung des Druckträgers 8 vor dem Eintritt in das Druckwerk in Betracht gezogen werden.

Ansprüche

1. Rotatives Flexodruckverfahren bzw. rotatives indirektes Tiefdruckverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß man die lösungsmittelhaltige Druckfarbe zum wenigstens teilweisen Austreiben des Lösungsmittels erst beim Einbringen in die Rasternäpfchen der Rasterwalze bzw. des Tiefdruckformzylinders erwärmt und danach auf den Druckträger überträgt, wobei man die Druckfarbe bei der Übertragung abkühlen läßt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckfarbe durch Erwärmen der Rasterwalze bzw. des Tiefdruckformzylinders Wärme zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckfarbe durch Bestrahlung von außen Wärme zugeführt wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abkühlen der Druckfarbe bei der Übertragung auf den Druckträger eine Kühleinrichtung verwendet wird.

Claims

1. Rotative flexographic printing process or rotative indirect gravure printing process, respectively, characterized by the fact that the solvent containing ink is heated only after filling of the screen cups of the screen roller or of the gravure printing cylinder, respectively, for at least a partial expelling of the solvent and thereafter it is transferred to the printing carrier, the ink being allowed to cool during transfer.

2. Method according to claim 1, characterized by the fact that the ink is heated by heating the screen roller or the gravure printing cylinder, re spectively.

3. Method according to claim 1 or 2, characterized by the fact that the ink is heated by irradiation from the outside.

4. Method according to claims 1 to 3, characterized by the fact that a cooling device is used for cooling the ink during transfer to the printing carrier.

Revendications

1. Procédé rotatif de flexographie ou procédé rotatif d'héliogravure indirecte, caractérisé en ce que ce n'est que lors de l'introduction dans les alvéoles de trame du cylindre tramé ou du cylindre d'héliogravure que l'on chauffe l'encre d'impression contenant un solvant, pour chasser au moins partiellement le solvant, puis qu'on la transfère sur le support d'impression, ce à l'occasion de quoi on laisse l'encre d'impression refroidir lors du transfert.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que de la chaleur est amenée à l'encre d'impression par chauffage du cylindre tramé ou du cylindre d'héliogravure.

3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que de la chaleur est amenée à l'encre d'impression par exposition à un rayonnement extérieur.

4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on utilise un équipement de refroidissement pour refroidier l'encre d'impression lors du transfert sur le support d'impression.

Zeichnung