印刷方法及印刷装置的制作方法

专利名称：印刷方法及印刷装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及根据权利要求11前序部分的一种印版及根据权利要求1前序部分的在印刷件上施加油墨的方法。
多年以来人们使用铝作为印刷版的载体材料。通常首先使铝接收一种粒化处理及然后接收一种阳极氧化处理。该阳极氧化用于制备阳极氧化层，通过粒化处理改善了该阳极氧化层的附着。通过粒化加强了印刷版背景的亲水性能。在阳极氧化处理中通常使用一种强酸，如硫酸或磷酸，以便接着通过另一处理方法、如热硅化处理或所谓的电硅化处理方法，使所述表面变得亲水。
对于制造上述印版已公知了多种对射线束敏感的材料，它们适用于在运用平版印刷方法时产生图象，因为它们在曝光及必要时所需的显影和定影后能提供一个可用于印刷的图象区域。对此例如可以使用可光聚合的材料。
上述的结构将接收图象的曝光，其方式是选择地输入能量。这例如可通过一个掩模由紫外(UV)光的曝光来实现或通过激光直接写入来实现。
上述方式的平版式印版通常要用显影溶液处理，该显影溶液典型为具有有机附加物的含水碱溶液。长时期以来，需要置入及排出可观量的这种物质的必要性是使用该印刷方法的一个特殊问题。
由于该原因，一些时期以来对制造印版作出了努力，其中对于产生图象放弃了湿化学显影方法。对此可使用氧化物陶瓷，例如是以在印版上的涂层形式出现的。
在EP 0 911 154 A1中提出了用于版表面的TiO2及ZnO2材料，它们既可以纯陶瓷形式出现又可带有各种混合物比例的其它金属附加物。这种表面在非激励状态是疏水性的及可通过用紫外光照射转变为亲水状态。现在可这样设置图象，即印版的整个表面用紫外光曝光，及在印刷时传送油墨的区域用掩模或膜覆盖。
为了可在一个印刷件上产生彩色印刷图象，分别借助各自印版在该印刷件上一个上接一个地印刷兰绿色、深红色及黄色以及为改善对比度也印刷黑色油墨(CMYK)。尤其在相应的油墨从本身的输墨装置转移到印刷件上的胶版印刷机中，该方案要求当印刷件从一个输墨装置传送到另一输墨装置时有高的传送精确度。因为仅有这样才能避免由不希望有的传送变动导致彩色图象的不清晰。在这种高精度工作的印刷机中各个输墨装置以“排”的结构方式前后布置，这使印刷机作得很长。当除了正面印刷外背面也要印刷时或当特殊油墨或漆需印在印刷件上时印刷机将更长。这种印刷机例如已由DE42 34 928公知。为了至少对付印刷机纵向伸长的结构问题，在EP 0 512549中提出了所谓卫星结构方式的印刷机，其中各个输墨装置围绕着一个中心橡皮滚筒，有如卫星的排列。由此虽然印刷机的长度明显减小，但各个印刷油墨仍必需施加在各个输墨装置中。此外这种印刷机不可能在印刷件的背面印刷。
另外由US 6,096,386公知了一种戳印方法，其中借助一个具有凸及凹的区域的戳模将印刷油墨从凸区域转移到印刷件上。为此该戳模在其整个表面上，即在凸的和不凸的区域上设有一个所谓的活化表面，然后借助掩模方法设置所谓的定向材料。该定向材料视各掩模区域的掩盖而定可以不同。如果该戳模现在浸在一种适合的液体中，则可在定向材料上设置适配的反样板。为了使该反样板转移到一个接收面上，将该接收面浸在一种液体中及在该液体中将该戳模压在该接收面上。由此使在戳模的凸区域上淀积的反样板转移到接收面上。在其中进行到接收面上的转移的辅助液体用于在转移后紧接着使戳模表面立即设置定向材料。这是通过在辅助液体中掺入定向材料来实现的。在反样板转移到接收面上后该接收面可被用于制造蚀刻掩模和敏感元件。
根据本发明，该任务将通过具有权利要求1特征的印刷方法及具有权利要求11特征的装置来解决。
在根据本发明所提出的方法中，一个印版的表面将根据要在该表面各区域中施加的印刷油墨这样地预处理，以使得这些区域适合接收一种确定的印刷油墨。因此借助对此专门构成的印刷油墨可实现仅是确定的油墨颗粒，如色料、颜料、油墨分子或带色颗粒被淀积在印版的相应预处理区域上。具体地说，在这里所提到平版印刷方法、尤其是胶版印刷方法中，在第一方法步骤中这样地预处理平坦印版的表面，即施加标记，以使得在确定区域上仅可淀积与标记相对应的印刷油墨。因此在单个印版上譬如可施加一个用于兰绿色的标记，一个用于深红色的标记，一个用于黄色的标记及一个用于黑色的标记。如果现在该印版与一个混合物形成结合，该混合物包括与各标记相应的兰绿色、深红色、黄色或黑色的油墨颗粒，则在印版的相应位置上淀积了与标记对应的油墨颗粒及在另一方法步骤中直接或间接地转移到印刷件上。
虽然用该方法可以作到放弃迄今在平版印刷中所需的根据各输墨装置中油墨分色的印版分离，但为了改善分辨率或印刷油墨的覆盖也可在印刷机中设置另外的印版及输墨装置，它们分别具有一定部分量的待印刷信息。这些信息可包含在根据印刷油墨分开的标记中或由用于不同印刷油墨的不同标记的混合部分中。
在印版上制作标记时，尤其可以用激光束处理印版及由此在印版上产生几何标记，这将允许在设有这样标记的印版区域中仅可淀积其本身具有相应几何特性的油墨颗粒。在印版上作出标记的该方案也可被称为“钥匙-锁原理”，其中在印版上设置一个“锁”，它仅可被具有一个适配的“钥匙”的油墨颗粒涂覆。
除了印版的几何标记外，还可使用所谓的功能钥匙-锁原理，其中在印版上待由一定印刷油墨淀积的区域通过功能基团、例如功能分子占据。在此情况下，与标记相对应的印刷油墨必需分别具有与该功能分子相对应的分子或分子部分。因此保证了当与标记相对应的油墨颗粒在标记区域中与印版形成结合时，被选择出的印刷油墨才被淀积在该标记区域中。
根据本发明提出的印刷方法具有其优点，即与传统的平版印刷方法中的技术相比，本发明首次地实现了在单个印版上设置不同的油墨分色及由此使一个印刷机中所需的输墨装置明显减少。因此显著地减小了用于印刷所需的技术费用，其中通过省略输墨装置的部件可达到印刷机成本的下降。


本发明的其它优点及有利的实施形式是下列附图及说明部分的主题，在这些附图中为了有利于清楚起见将不按照比例来表示。附图为图1根据本发明方法的一个概要的流程图，图2借助激光束产生根据本发明的印版表面的印刷原理图，图3在印版表面施加几何标记的原理图，图4在印版表面施加功能标记的原理图，图5具有根据本发明的用于产生标记的涂层的印版表面，图6具有根据本发明涂层的印版及位于涂层中的根据本发明的标记。
在图2中表示出一个原理图及借助一个短输墨装置(Kurzfarbwerk)的例子表示根据本发明的印版的应用。这里设有一个印版滚筒20，它与对应压印滚筒22一起构成一个印刷间隙21，通过该间隙传送印刷件24，例如一个纸张或一个纸带。此外设有一个将印刷油墨施加到印版滚筒20上的组件25，在该例中该组件由一个上墨辊26、一个网线辊28及一个油墨容器30组成。从油墨容器30将包含所需油墨颗粒的不同印刷油墨的混合物传送到网线辊28上。在此情况下油墨颗粒是这样配置的，即它们被接收在印版滚筒上与它们的油墨接受特性相对应的位置上。例如在油墨容器30中设置了由兰绿色、深红色、黄色及黑色油墨的混合物，其中对各个相应的色彩配置了不同的、与印版滚筒的油墨接受特性相应的表面接受特性。
如已描述的，在本发明中胶版印刷的以亲水性及疏水性区域作为导入油墨或排斥油墨区域的基本原理可保持不利用。但可变换的是，也可作用或附加作用静电力或其它力。但这些油墨或颜料颗粒处于一个共同的混合物中。一旦该油墨混合物与相应准备好的印版20形成接触，这些油墨颗粒将自动有序地寻找与它们的表面接受特性相应的、具有对应油墨接受特性的表面区域。换句话说，相应的油墨或颜料将被淀积在印版上它所属的标记位置上。如图2中所示，可借助于一个发射激光束34的激光器32在印刷机内部或外部这样地处理印版20的表面，即产生出与所使用的油墨颗粒相对应的表面特性。
如由图3可看到的，这里譬如使用了印版20的一种几何标记。在该标记形式中，在印版上施加多个标记35，36，37，38。在此情况下，这些不同的标记35，36，37，38各代表印版20的每个不同的几何标记，它允许在该位置上仅淀积一个确定的印刷油墨，即与相应标记35，36，37，38对应的印刷油墨。例如标记38代表兰绿色油墨，标记37代表黄色油墨，标记36代表深红色油墨及标记35代表黑色油墨，这就是说，每个标记仅可被淀积相应的色料。几何标记35，36，37，38本身由各个点40组成，这些点可借助激光器32施加。几何标记的特性特征可作成两维或三维的。在无水胶版印刷的情况下，在印版20上譬如可借助具有10μm分辨率的激光器系统来实现具有约30微米直径的版型。为此，例如可使用激光波长为860nm的二极管激光器。因此一个dot/μm的分辨率相应于印版上的一个点及由此约为30微米。因而这样可实现约600dpi的分辨率。在图3中该分辨率用距离d来表征。当然也可以通过应用公知的显微技术在使用紫外线(UV)或X射线的情况下进一步提高本身任意区域中的分辨率。因此也可得到最细致的网目(Rasterungen)的可能性。对于根据本发明的油墨颗粒几何标记譬如可使用环状糊精分子(Cyklodextrinmolekuele)。环状糊精是具有特征形状及大小的糖分子。此外它具有其优点，即它可生物降解，不用担心毒物并且通过淀粉的酶降解可技术成本合理地以及以任意纯度制造。
通过形成复合的和/或共价的键可淀积譬如偶氮染料及由此可设置具有所需色彩的几何特征的分子。因为环状糊精具有疏水性空腔，它也可用来在其上或其内淀积油墨颗粒。除了作为油墨颗粒的几何标记分子使用外，也可设想，将环状糊精作为印版上的几何或功能标记分子使用。
另外类型的用作油墨颗粒的几何标记的材料是纤维小颗粒，复合形成的超分子组或适当形状及大小的大分子，然后在它们上面淀积色料、颜料或其它的油墨颗粒如上述的环状糊精分子，其中尤其应指出的是环状糊精分子。借助这些超分子组分可以使现在使用的颜料小颗粒复合，以使得颜料制造相对传统的油墨不必作出改变。此外在这些超分子组分上可以结合功能群，由此可合乎目的地制造根据本发明的分子(分子设计)。
大有希望的技术可能性在于具有特征几何形状的多电解质囊。多电解质囊可在化学上起作用及可与配色基团结合。它也可被用作色料罩。一个最主要的优点是，多电解质囊能以几nm至几百μm的大小被制造。由此它在制造印版上的标记时可使“油墨产品”适配于相应的技术配置。尤其是，这里在使用不同的曝光波长时考虑到不同的空间分辨率。
但也可以如图4所示地对印版20设置功能上的标记，即通过在印版20一定位置上设置一定的化学基团来标记印版。标记42，43，44，45彼此不同，及它们允许淀积具有相应标记42’，43’，44’，45’的色料或颜料。在图4中这种淀积可能性用淀积箭头α表示。印版20上的标记42，43，44，45例如可作为具有相应功能基团的分子链，它们可被相应的色料或颜料标记42’，43’，44’，45’所覆盖。在选择印版20的标记42，43，44，45及相应的色料或颜料标记42’，43’，44’，45’时可归结到具有耦合过程的分子，该耦合过程可视为类似于DNA链中的基本序列。
图5中表示一种在印版20的表面上设置标记的可能性。其中这样地制造印版，即在一个基底46上施加多个层，它们已经具有相应标记42，43，44，45。借助图1中所示的激光束现在可以这样地除去印版20的上层，以使得在印版表面上出现所需的标记。因此可以在点48，50及52上各淀积不同的油墨分子，这些油墨分子与那里具有的标记相对应。
在印版20上产生标记的另一可能性表示在图6上。这里将这样制作印版20，即在基底46上施加另一层54。该层54中包括小囊56，它们紧密相靠排列地出现在层54中及他们包含对于印刷过程所需的不同标记42，43，44。45。在一个工序中，其中例如施加一种电磁射束如激光或电场，可选择地使小囊56分裂，以使得在表面上出现标记。因为标记42，43，44，45分别被设置在具有不同特性、尤其是不同壳壁特性的小囊56中，就可以通过控制激光束的强度或波长以及通过控制施加的电场可选择地仅使一定的小囊破裂，以致可选择地使所有确定的标记从小囊中出来。
如果在印版上涂油墨是使用传统的或短输墨装置，则通过油墨层的多次来回分裂在印版上进行油墨颗粒的自动配置。类似于现在通用的胶版印刷方法，由油墨的表面能及流变产生的有效力被这样地调整，以致不发生上色(Tonen)及“上油墨(Farbtonen)”。这就是说，在非图象位置上不可以附着油墨颗粒，即不发生上色，及在相应标记的图象位置仅可附着合适的油墨颗粒，这被称为上油墨。
如果对于印版上涂油墨使用另外的技术、如浸渍槽或喷射技术，印刷油墨中的油墨颗粒不能彼此附着及应可以容易地在标记位置上扩散，以便可保证自动配置。油墨则应是尽可能稀液的。尤其在无水胶版印刷中由此可借助油墨喷雾极佳地变换涂覆。在接着的擦抹工序(Wischvorgang)中，可以方便地除去多余的油墨，其中必需这样地设计力，即与标记的结合力应大于擦抹力。
尤其在间接印刷时，即当油墨转移到一个橡皮布上时，在油墨转移中由于大的毛细力及标记位置上过大的油墨颗粒附着力会引起问题。因此在本发明的另一有利的实施形式中，使用可充电的油墨颗粒，其中在印版上附加地用一个可换向的电场工作。这就是说，在涂到印版上时油墨分子带电地被吸引及在涂到橡皮布上时带电地被胶版排斥-只要这时电场反向。
权利要求
1.在印刷件上施加油墨的方法，其中在一个基本上平坦的表面上产生导入油墨及排斥油墨的区域，其特征在于-为了产生导入油墨的区域在该表面上产生具有确定油墨接受特性的多个区域，-使该表面与油墨颗粒尤其是色料、颜料、油墨分子或带色颗粒形成结合，其中油墨分子和/或颜料具有与这些区域的油墨接受特性相对应的表面接受特性，-油墨分子和/或颜料被淀积在所述表面的与油墨分子和/或颜料的表面接受特性相对应的具有确定油墨接受特性的区域上，-淀积的油墨分子和/或颜料从该表面被转移到一个印刷件上。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于油墨分子和/或颜料作为装在一个容器、尤其是输墨装置中的混合物，油墨颗粒从该输墨装置被传送到所述表面上。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于所述表面上的油墨接受特性借助电磁射线束、尤其借助激光(或紫外线(UV)掩模)或具有必要时更短的波长的其它光源来产生。
4.根据权利要求1-3中一项的方法，其特征在于所述表面上的油墨接受特性作为几何形状被设置。
5.根据权利要求1-3中一项的方法，其特征在于所述表面上的油墨接受特性作为化学功能基团被产生。
6.根据权利要求5的方法，其特征在于印版(20)上的油墨接受特性通过至少部分地去除一个涂层来产生。
7.根据权利要求5的方法，其特征在于印版(20)上的油墨接受特性通过包囊(56)的破碎来产生。
8.根据权利要求5至7中一项的方法，其特征在于为了产生不同的油墨接受特性使用了具有不同波长和/或脉冲强度的激光。
9.根据权利要求5至7中一项的方法，其特征在于为了产生印版(20)上的油墨接受特性使用了一个电场的影响。
10.根据权利要求1至9中一项的方法，其特征在于油墨颗粒在印版(20)上的淀积受可换接电场的支持。
11.具有基本上平坦的表面及具有导入油墨及排斥油墨的区域的印版(20)，其特征在于印版的导入油墨区域具有确定的油墨接受特性，以致这些区域可以结合油墨颗粒，所述油墨颗粒具有与油墨接受特性相对应的表面接受特性。
12.根据权利要求11的印版(20)，其特征在于在印版上设置了具有不同油墨接受特性(35，36，37，38)的不同区域，它们通过它们的几何形状相区别。
13.根据权利要求11的印版(20)，其特征在于确定的油墨接受特性(42，43，44，45)通过具有不同化学功能基团的区域来产生。
14.根据权利要求11的印版(20)，其特征在于该印版具有一个基层(46)及至少两个具有功能基团(42，43，44，45)的层。
15.根据权利要求11的印版(20)，其特征在于印版(20)具有一个基层(46)及至少一个另外的层(54)，在该另一层(54)中置入小囊(56)、尤其是微囊，它们具有带有用于产生确定油墨接受特性的化学功能基团的分子。
16.具有至少一个根据权利要求10至15中一项的印版的输墨装置。
17.具有至少一个根据权利要求16的输墨装置的印刷机。
全文摘要
本发明涉及一种印刷方法及其装置,它可在印刷印刷件、尤其在平版印刷方法中使用。为此首先在印版上产生确定的油墨接受特性。然后使印版与油墨颗粒形成结合,这些油墨颗粒具有与在印版表面施加的油墨接受特性相对应的表面接受特性。根据其表面接受特性将油墨分子和/或颜料直接地淀积在相应位置上或间接地转移到印刷件上。
文档编号B41M1/14GK1386643SQ0212060
公开日2002年12月25日 申请日期2002年5月23日 优先权日2001年5月23日
发明者海纳·皮茨 申请人:海德堡印刷机械股份公司