Im Stand der Technik sind wasserlos arbeitende Offset- Druckverfahren bekannt, deren nicht druckende Bereiche fettabstoßend sind und deshalb keine Druckfarbe annehmen.

Die druckenden Bereiche sind dagegen fettanziehend und nehmen die fetthaltige Druckfarbe auf. Entsprechend der Struktur des zu druckenden Druckbildes sind auf der Druck- platte farbanziehende und farbabstoßende Bereiche ver- teilt. Die Druckplatte kann für eine Vielzahl von Umdruck- vorgängen verwendet werden. Für jedes Druckbild muß eine neue Platte mit farbanziehenden und farbabstoßenden Berei- chen erzeugt werden.

Aus der US-A-5,379, 698 ist ein Verfahren bekannt, das Di- rect-Imaging-Verfahren genannt wird, bei dem in der Druck- einrichtung auf einer mehrschichtigen, silikonbeschichte- ten Folie durch selektives Wegbrennen der Silikondeck- schicht eine Druckvorlage erstellt wird. Die silikonfreien Stellen sind die farbanziehenden Bereiche, die während des Druckvorganges Druckfarbe annehmen. Für jedes neue Druck- bild bedarf es einer neuen Folie.

Bei dem mit Wasser arbeitenden Standard-Offset-Verfahren- werden auf der Oberfläche des Druckträgers hydrophobe und hydrophile Bereiche entsprechend der Struktur des zu be- druckenden Durckbildes erzeugt. Vor dem Auftragen der Farbe wird unter Verwendung von Auftragswalzen bzw. Sprüh- vorrichtungen zunächst ein dünnner Feuchtigkeitsfilm auf den Druckträger aufgebracht, der den hydrophilen Bereich des Druckträgers benetzt. Anschließend überträgt die Farbwalze Farbe auf die Oberfläche des Druckträgers, die jedoch ausschließlich die nicht mit dem Feuchtigkeitsfilm bedeckten Bereiche benetzt. Nach dem Einfärben wird schließlich die Farbe auf das Trägermaterial übertragen.

Im bekannten Offset-Druckverfahren können als Druckträger mehrschichtige prozesslose Thermodruckplatten verwendet werden, vgl. z. B. WO00/16988. Entsprechend den Strukturen des zu bedruckenden Druckbildes wird auf der Oberfläche der Druckträgers eine hydrophobe Schicht durch partielles Wegbrennen entfernt und eine hydrophile Schicht freige- legt. Die hydrophile Schicht kann mit einem farbabstoßen- den Feuchtmittel benetzt werden. Die hydrophoben Bereiche sind farbannehmend und können während des Druckvorgangs Druckfarbe aufnehmen. Zum Erstellen eines neuen Druckbil- des muß eine neue Druckplatte verwendet werden.

Weiterhin ist ein Verfahren aus der US-A-6,016, 750 be- kannt, bei dem aus einer Folie eine farbanziehende Sub- stanz mittels eines Thermotransferverfahrens abgeschieden, auf die hydrophile Oberfläche des Druckträgers übertragen und in einem Fixierprozess verfestigt wird. Im Druckprozeß werden die freibleibenden hydrophilen Bereiche mit farbab- stoßendem Feuchtmittel benetzt. Anschließend wird die Farbe auf die Oberfläche des Druckträgers aufgebracht, die jedoch nur an den mit der farbanziehenden Substanz verse- henen Bereichen haftet. Das eingefärbte Druckbild wird dann auf das Trägermaterial übertragen. Für das Erstellen

eines neuen Druckbildes ist eine neue Folie mit der farb- anziehenden Substanz notwendig.

Im Standard-Offset-Verfahren oder Flachdruckverfahren wird die Benetzung der Druckplatte mit dem farbabstoßenden Feuchtmittel durch ein gezieltes Aufrauhen und Strukturie- ren der Plattenoberfläche erreicht. Die dabei entstehende Oberflächenvergrößerung und Porösität erzeugt Mikrokapil- laren und führt zu einer Erhöhung der wirksamen Oberflä- chenenergie und somit zu einer guten Benetzung bzw. Sprei- tung des Feuchtmittels. Als weitere Maßnahmen werden beim Offsetdruck benetzungsfördernde Substanzen dem Feuchtmit- tel zugesetzt. Diese setzen die Oberflächenspannung des Feuchtmittels herab, was ebenso zu einer verbesserten Be- netzung der Oberfläche des Druckträgers führt. In diesem Zusammenhang wird auf die Literatur Teschner, H. : Offset- technik, 5. Auflage, Fellbach, Fachschriften-Verlag 1983, S. 193-202 und S. 350, verwiesen.

Aus der US-A-5,067, 404 ist ein Druckverfahren bekannt, bei dem auf der Oberfläche des Druckformats ein Feuchtmittel aufgebracht wird. Das Feuchtmittel wird durch selektives Aufbringen von Strahlungsenergie in Bildbereichen ver- dampft. Die wasserfreien Bereiche bilden später die farb- tragenden Bereiche, die an einer Entwicklungseinheit vor- beigeführt werden und mittels eines Farbdampfes eingefärbt werden. Zum Erzeugen des strukturierten Feuchtmittelfilms sind energieintensive partielle Verdampfungsvorgänge er- forderlich.

Weiterhin wird auf die Patentdokumente WO 97/36746 und WO 98/32608 verwiesen. Bei dem in der WO 97/36746 be- schriebenen Verfahren wird das Feuchmittel durch Verdamp- fen eines diskreten Wasservolumens erzeugt, das auf der Oberfläche des Druckträgers kondensiert. Gemäß der WO 98/32608 und der daraus hervorgegangenen US-A-6,295, 928 wird ein kontinuierlicher Eisfilm aufgebracht und struktu-

riert. In beiden Fällen muß lokal hohe thermische Energie zur Strukturierung angewandt werden. Die vorgenannten Do- kumente US-A-5,067, 404, WO 98/32608 (US-A-6,295, 928) und WO 97/36746 derselben Anmelderin werden hiermit durch Be- zugnahme in den Offenbarungsbereich der vorliegenden Pa- tentanmeldung einbezogen.

Aus der DE-A-10132204 (nicht vorveröffentlicht) derselben Anmelderin wird ein CTP-Verfahren (Computer-To-Press-Ver- fahren) beschrieben, wobei auf derselben Oberfläche des Druckträgers mehrfach Strukturierungsprozesse durchgeführt werden können. Die Oberfläche eines Druckträgers wird mit einer farbabstoßenden oder farbanziehenden Schicht überzo- gen. In einem Strukturierungsprozess werden farbanziehende Bereiche und farbabstoßende Bereiche entsprechend der Struktur des zu druckenden Druckbildes erzeugt. Die farb- anziehenden Bereiche werden dann mit Farbe eingefärbt. Vor einem neuen Strukturierungsproze-ss. wird die Oberfläche des Druckträgers gereinigt und erneut mit einer farbabstoßen- den oder farbanziehenden Schicht überzogen. Als Schicht wird eine Feuchtmittelschicht oder eine Eisschicht verwen- det. Dieses Patentdokument DE-A-10 132 204 wird hiermit durch Bezugnahme in den Offenbarungsgehalt der vorliegen- den Patentanmeldung einbezogen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Ein- richtung anzugeben, das bzw. die auf der Oberfläche des Druckträgers eine gute Benetzung gewährleistet und den Aufwand für das Strukturieren im Digitaldruck vermindert.

Diese Aufgabe wird für ein Verfahren durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Gemäß der Erfindung wird vor dem Auftrag eines Feuchtmit- tels auf die Oberfläche des Druckträgers eine Hydrophili- sierung vorgenommen, bei der die Oberfläche mit freien Io- nen beaufschlagt wird. Typischerweise wird ein Korona-Ver-

fahren eingesetzt. Durch die Beaufschlagung mit freien Io- nen wird die Oberflächenenergie erhöht, wodurch die Benet- zung mit einem Feuchtmittel, vorzugsweise auf Wasserbasis, verbessert wird. Demgemäß kann das Feuchtmittel sehr dünn aufgetragen werden und eine anschließende Strukturierung im Digitaldruck kann mit verminderter Energie erfolgen.

Durch diese Maßnahmen wird eine hohe Druckqualität gewähr- leistet und der Aufwand für die digitale Strukturierung ist vermindert.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Druck- einrichtung angegeben, durch das das beschriebene Verfah- ren realisiert werden kann. In den abhängigen Ansprüchen zu dem Verfahren und zu der Druckeinrichtung werden bevor- zugte Ausführungsbeispiele genannt.

Es ist anzumerken, daß in der weiteren Beschreibung häufig der Begriff farbabstoßende oder farbaufnehmende Schicht vorkommt. Diese Schicht ist an die aufzubringende Farbe angepaßt. Zum Beispiel bei einer wasserhaltigen Feuchtmit- telschicht und einer ölhaltigen Farbe ist die Feuchtmit- telschicht farbabstoßend. Ist die Farbe jedoch wasserhal- tig, so ist diese Feuchtmittelschicht farbanziehend. In der Praxis kommen überwiegend ölhaltige Farben zum Ein- satz, so daß eine wasserhältige Feuchtmittelschicht farb- abstoßend ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an- hand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt : Figur 1 eine Prinzipdarstellung einer Druck- einrichtung, bei der eine Ten- sidschicht aufgebracht wird, Figur 2 schematisch einen Querschnitt durch den Druckträger vor und nach der

Strukturierung durch einen Laser- strahl, Figur 3 ein Ausführungsbeispiel, bei dem eine hydröphilisierte Schicht strukturiert wird, Figur 4 ein Ausführungsbeispiel, bei dem eine aufgetragene hydrophile Schicht struk- turiert wird, Figur 5 einen schematischen Querschnitt durch den Druckträger vor und nach der Strukturierung der hydrophilen Schicht, Figur 6 ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Hydrophilisierung durch eine Koro- naentladung erfolgt, Figur 7 einen Querschnitt durch eine isolierte Elektrode, Figur 8 eine Anordnung bei einem Kunststoff- Druckträger, Figur 9 ein Beispiel für eine indirekte Koro- naentladung, und Figur 10 eine Druckeinrichtung mit einer Rege- lung der Feuchtmittel-Schichtstärke.

In Figur 1 ist in einer Prinzipdarstellung eine Druckein- richtung dargestellt, die ähnlich aufgebaut ist, wie sie in der US-A-5,067, 404 derselben Anmelderin beschrieben ist. Ein Druckträger 10, im vorliegenden Fall ein endloses

Band, wird durch eine Vorbehandlungsvorrichtung 12 ge- führt, die eine Schöpfwalze 14 und eine Auftragswalze 16 enthält. Die Schöpfwalze 14 taucht in eine in einem Behäl- ter 13 enthaltene Flüssigkeit ein, die eine benetzungsför- dernde Substanz enthält. Auf die Oberfläche des Druckträ- gers 10 wird über die Auftragswalze 16 diese Substanz, die Tensid enthält, in einer molekularen Schichtdicke aufge- tragen. Die Schichtdicke ist typischerweise kleiner als 0,1 um. Die Oberfläche des Druckträgers 10 wird dann in Pfeilrichtung P1 zu einem Feuchtwerk 18 geführt, der über eine Schöpfwalze 20 und eine Auftragswalze 22 ein farbab- stoßendes oder farbanziehendes Feuchtmittel, zum Beispiel Wasser, aus einem Feuchtmittelvorratsbehälter 24 auf die Oberfläche des Druckträgers 10 aufträgt. Grundsätzlich können auch andere Feuchtmittel als Wasser verwendet wer- den. Der Auftrag der Feuchtmittelschicht kann auch durch andere Verfahren erfolgen, beispielsweise durch Dampfen oder Sprühen. Die druckaktive Oberfläche des Druckträgers 10 wird vollkommen mit dieser Feuchtmittelschicht verse- hen. Die Feuchtmittelschicht hat typischerweise eine Schichtdicke kleiner als 1 um.

Die im allgemeinen farbabstoßende Feuchtmittelschicht wird danach durch eine Bilderzeugungsvorrichtung 26 struktu- riert. Im vorliegenden Fall wird hierzu Laserstrahlung 28 verwendet. Bei diesem Strükturierungsprozess werden farb- anziehende Bereiche und farbabstoßende Bereiche entspre- chend der Struktur des zu druckenden Druckbildes erzeugt.

Anschließend gelangt die strukturierte Feuchtmittelschicht zu einem Farbwerk 30, welches mit Hilfe der Walzen 32,34, 36 Farbe aus einem Vorratsbehälter 38 auf die Oberfläche des Druckträgers 10 überträgt. Die ölhaltige Farbe lagert sich an Bereichen ohne wasserhaltiges Feuchtmittel an. Es wird darauf hingewiesen, daß die Farbe auch durch Sprühen, Rakeln oder Kondensieren auf die Oberfläche des Druckträ- gers 10 übertragen werden kann.

Beim Weitertransport des Druckträgers 10 erfolgt ein Um-- druck auf ein Trägermaterial 40, im allgemeinen eine Pa- pierbahn. Zum Umdrucken wird das Trägermaterial 40 zwi- schen zwei Walzen 42j 44 hindurchgeführt. Beim Umdruckpro- zess können zwischen der Walze 42 und dem Druckträger 10 ein Gummituchzylinder (nicht dargestellt) und weitere Zwi- schenzylinder geschaltet werden, die eine Farbspaltung be- wirken, wie dies aus dem Bereich der Offset-Druckverfahren an sich bekannt ist.

Beim weiteren Transport des Druckträgers 10 wird die Ober- fläche des Druckträgers 10 in einer Reinigungsstation 46 gereinigt. Hierbei werden die Farbreste sowie auch die Re- ste der Tensidschicht entfernt. Die Reinigungsstation 46 enthält eine Bürste 48 und eine Wischlippe 50, welche mit der Oberfläche des Druckträgers 10 in Kontakt gebracht werden. Weiterhin kann das Reinigen durch Verwendung von Ultraschall, Hochdruckflüssigkeit und/oder Dampf unter- stützt werden. Die Reinigung kann auch unter Einsatz von Reinigungsflüssigkeiten und/oder Lösungsmitteln erfolgen.

Anschließend kann ein neuer Auftrag der benetzungsfördern- den Substanz, z. B. ein Tensidauftrag, und ein Feuchtmit- telauftrag sowie eine erneute Strukturierung erfolgen. Auf diese Weise kann bei jedem Umlauf des Druckträgers 10 ein neues Druckbild gedruckt werden. Es ist jedoch auch mög- lich, dasselbe Druckbild mehrfach zu drucken. Die Reini- gungsvorrichtung 46, die Vorrichtung 12 und die Vorrich- tung 26 werden dann inaktiv geschaltet. Das noch in Farb- resten vorhandene Druckbild wird dann durch das Farbwerk 30 erneut eingefärbt und umgedruckt. Bei dieser Betriebs- art kann also eine Vielzahl gleicher Druckbilder gedruckt werden.

Figur 2 zeigt schematisch einen Querschnitt durch den Druckträger 10 vor und nach der Strukturierung mit Hilfe des Laserstrahls 28. Gemäß der Erfindung wird die Benet-

zung durch den Auftrag einer benetzungsfördernden Substanz auf die Druckträgeroberfläche 10 gefördert. Dies geschieht innerhalb des Druckzyklus vor dem Auftrag des farbabsto- ßenden Feuchtmittels. Die benetzungsfördernde Substanz läßt sich bedingt durch ihre physikalischen und chemischen Eigenschaften als extrem dünne Schicht von wenigen Mole- küllagen, vorzugsweise kleiner als 0, lum, auf die Oberflä- che auftragen. Diese Schicht reicht aus, um an ihrer freien Oberfläche die Benetzung mit dem farbabstoßenden Feuchtmittel zu begünstigen, so daß dieses ebenfalls als sehr dünne Schicht 54, vorzugsweise kleiner als 1 um, auf- getragen werden kann. Der weiterführende Druckprozess wird durch die geringe Menge der benetzungsfördernden Substanz, in diesem Fall eine Tensidschicht 52, nicht beeinträch- tigt. Sie kann durch den im Druckzyklus integrierten Rei- nigungsprozess leicht wieder beseitigt werden.

Vorteile ergeben sich vor allem im Bereich des digitalen Flachdrucks bzw. Offsetdrucks, d. h. einem Flachdruckver- fahren bzw. Offsetdruckverfahren mit wechselnder Druckin- formation von Druckzyklus zu Druckzyklus. Durch die benet- zungsfördernde Schicht 52 kann auf die sonst übliche auf- gerauhte, poröse Druckplattenoberfläche verzichtet werden.

Stattdessen ist eine glatte Oberfläche des Druckträgers 10 möglich, die mit deutlich geringerem Aufwand zu reinigen ist. Ein schneller und stabiler Reinigungsvorgang ist für ein derartiges digitales Flachdruckverfahren bzw. Offset- druckverfahren unabdingbar und ein entscheidender Faktor für dessen Effektivität. Demgemäß hat die Oberfläche des Druckträgers 10 eine Rauhheit, die kleiner ist als die beim Standard-Offsetdruckverfahren verwendete Rauhheit.

Typischerweise liegt die mittlere Rauhtiefe Rz kleiner als 10 um, vorzugsweise kleiner als 5 um. Als Mittenrauhwert Ra ausgedrückt, liegt der Rauhheitswert im Bereich kleiner als 2 um, vorzugsweise kleiner als 1 um.

Eine Veränderung in der molekularen bzw. atomaren Struktur des Materials des Druckträgers sowie eine permanente und fest mit der Oberfläche des Druckträgers verankerte benet- zungsfördernde Schicht ist nicht notwendig. Die hier vor- geschlagene zusätzlich aufgebrachte benetzungsfördernde Substanz, beispielsweise die Tensidschicht 52, entfaltet bereits bei geringsten Mengen ihre benetzungsfördernde Wirkung. Demgemäß ist ihr Einfluss auf die. Eigenschaften des Druckträgers 10 in vielerlei Hinsicht vernachlässig- bar. Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus-dem nun mögli- chen Verzicht auf die beim Offsetdruck in Feuchtmitteln üblicherweise vorhandenen benetzungsfördernden Zusätze.

Gemäß der Figur 2 wird durch den Laserstrahl 28 die Feuchtmittelschicht 54 und die Tensidschicht 52 entspre- chend der geforderten Bildstruktur entfernt. Diese Berei- che werden dann durch das Farbwerk 30 mit Farbe einge- färbt. Aufgrund der sehr glatten Oberfläche des Druckträ- gers 10 ist die Reinigung erleichtert, wobei die Ten- sidschicht 52 wieder vollständig entfernt wird. Weiterhin ist der Verschleiss der Oberfläche des Druckträgers 10 vermindert.

In den folgenden Figuren werden funktionsgleiche Elemente gleich bezeichnet. Die Figuren 3,4 und 5 zeigen ein wei- teres Ausführungsbeispiel'der Erfindung. In Figur 3 er- folgt im Unterschied zum Ausführungsbeispiel nach Figur 1 vor dem Auftrag der farbabstoßenden oder farbanziehenden Schicht auf der nutzbaren Oberfläche des Druckträgers eine Strukturierung einer hydrophilen Schicht mit einer moleku- laren Schichtdicke. Beim vorliegenden Beispiel wird eine Dampfvorrichtung 60 verwendet, die die Oberfläche des Druckträgers 10 mit heißem Wasserdampf beaufschlagt. Der Druckträger 10 ist an seiner Oberfläche mit einer Si02-Be- schichtung versehen. Nach der Dampfbehandlung wird der Druckträger 10 durch eine Absaugvorrichtung 62 getrocknet.

Der heiße Wasserdampf erzeugt an der äußeren Oberfläche. eine hydrophile Molekülstruktur, z. B SiOH.

Nach der anschließenden Strukturierung durch die Struktu- rierungsvorrichtung 26 mittels Laserstrahlung 28 entstehen hydrophile Bereiche und hydrophobe Bereiche entsprechend der Struktur des zu druckenden Druckbildes. Durch das nachgeschaltete Feuchtwerk 18 wird die gesamte nutzbare Oberfläche des Druckträgers 10 mit einer Feuchtmittel- schicht in Kontakt gebracht, wobei sich das Feuchtmittel nur an den hydrophilen Bereichen anlagert, so daß farban- ziehende Bereiche und farbabstoßende Bereiche entsprechend der vorgenommenen Strukturierung entstehen. Anschließend erfolgt ein Farbauftrag durch das Farbwerk 30, wobei sich die ölhaltige Farbe an Bereichen ohne wasserhaltiges Feuchtmittel anlagert. Anschließend erfolgt das Umdrucken des Druckbildes auf das Trägermaterial 40.

Nach dem Weitertransport des Druckträgers 10 wird seine Oberfläche in einer Reinigungsstation 46 gereinigt. Es werden die Farbreste sowie auch die Reste einer eventuel- len benetzungsfördernden Substanz entfernt. Anschließend kann ein neuer Strukturierungsprozeß erfolgen.

Bei dem vorliegenden Beispiel nach Figur 3 wird die hydro- phile Schicht auf der Oberfläche des Druckträgers 10 ent- sprechend dem Druckbild strukturiert. Die hydrophile Schicht ist extrem dünn und beträgt nur einige Nanometer, typischerweise kleiner 4 nm. Sie kann daher mit sehr ge- ringem Energieaufwand während eines Druckzyklus struktu- riert werden, wobei die hydrophile Molekularschicht ver- schwindet. Anschließend erfolgt der Feuchtmittelauftrag, der nur auf den nicht hydrophilen Bereichen einen Feuch- tigkeitsfilm erzeugt. Einfärben und Umdrucken erfolgt nach den beschriebenen bekannten Prinzipien des Flachdrucks bzw. Offset-Drucks. Nach der Reinigung, bei der neben den Farbresten auch die hydrophile Schicht entfernt werden

kann, jedoch nicht unbedingt entfernt werden muß, kann der Druckzyklus von neuem beginnen. Die hydrophile Schicht wird regeneriert oder neu aufgetragen und anschließend wird die hydrophile Schicht entsprechend den neuen Bildda- ten strukturiert.

Beim Beispiel nach Figur 3 erfolgt das Erzeugen der hydro- philen Schicht durch Aktivieren der Oberfläche des Druck- trägers und durch eine geeignete Änderung der äußeren mo- lekularen Oberflächenstruktur. Beispielsweise kann dies durch den Einsatz chemischer Aktivatoren, reaktiver Gase und/oder einer geeigneten Energiezufuhr ermöglicht werden.

Neben der Verwendung von Wasserdampf wie im Beispiel nach Figur 3 kann auch durch Einwirken von heißem Wasser und durch Laugen, wie z. B. NaOH, eine hydrophile SiOH-Struktur an der Oberfläche ausgebildet werden. Der Druckträger ist hierzu mit einer Si02-Beschichtung zu versehen. Es ist auch möglich, daß der Druckträger ein Aktivatorbad durch- läuft, um eine Hydrophilisierung der Oberfläche zu erzeu- gen. Möglich ist auch der Auftrag eines Aktivators über ein Düsensystem. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, durch Beflammen der Oberfläche des Druckträgers 10 die hy- drophile Schicht zu erzeugen. Auch hierbei entstehen be- netzungsfördernde Oberflächenstrukturen in einer molekula- ren Schichtstärke.

Eine vorteilhafte Anordnung ist die Kombination der Hydro- philisierung mit der Reinigung. So kann z. B. sowohl die reinigende als auch die hydrophilisierende Wirkung eines heißen Wasserstrahls bzw. eines heißen Wasserdampfstrahls genutzt werden. Die Reinigung und die Erzeugung der hydro- philen Schicht werden dann in einem einzigen Prozeßschritt durchgeführt.

In Figur 4 ist eine weitere Variante dargestellt. Hierbei wird zum Erzeugen der hydrophilen Schicht eine benetzungs- fördernde Substanz auf die Oberfläche des Druckträgers

aufgetragen. Beispielsweise kann die bei der Ausführungs- form nach Figur 1 beschriebene Vorbehandlungsvorrichtung 12 genutzt werden. Mit Hilfe der Schöpfwalze 14 und der Auftragswalze 16 kann aus dem Behälter 13 eine Flüssigkeit aufgetragen werden, die eine benetzungsfördernde Substanz, z. B. ein Tensid enthält, in einer molekularen Schichtdicke aufgetragen werden. Auch hier ist die Schichtdicke typi- scherweise kleiner als 0,1 jum. Als weitere. benetzungsför- dernde Substanz kommen auch Alkohole in Betracht. Der Auf- trag kann alternativ auch durch Aufrakeln, Aufsprühen und Aufdampfen erfolgen.

Aufgrund der sehr dünnen hydrophilen Schicht in molekula- rer Schichtstärke kann das partielle Entfernen dieser hy- drophilen Schicht durch lokale thermische Energiezuführung erfolgen. Aufgrund der geringen Schichtdicke kann der Energieaufwand gering sein. Neben der in den Figuren 3 und 4 verwendeten Laserstrahlung 28 können auch Laserdioden, LEDs, LED-Kämme oder Heizelemente eingesetzt werden.

Auch bei dem Beispiel nach den Figuren 3 und 4 kann je Um- lauf des Druckträgers 10 eine erneute Strukturierung er- folgen, wodurch je Umlauf ein neues Druckbild gedruckt wird. Es ist jedoch auch möglich, wie beim Beispiel nach Figur 1, dasselbe Druckbild mehrfach zu drucken, wobei das vorhandene Druckbild durch das Farbwerk 30 erneut einge- färbt und umgedruckt wird. Die Vorrichtungen für das Neustrukturieren sind dann inaktiv geschaltet.

Figur 5 zeigt einen Querschnitt durch den Druckträger 10 vor und nach der Strukturierung durch den Laserstrahl 28 für das Beispiel nach Figur 4. Die Oberfläche des Druck- trägers 10 ist sehr glatt, wie dies auch bei den vorheri- gen Beispielen der Fall ist. Die dünne Tensidschicht 52 wird durch den Laserstrahl 28 strukturiert, d. h. es werden hydrophile Bereiche 68 und hydrophobe Bereiche 64 erzeugt.

Durch das Feuchtwerk 18 wird ein dünner wasserhaltiger

Feuchtfilm nur auf die hydrophilen Bereiche aufgetragen.

Die Bereiche 64 werden dann durch das Farbwerk 30 mit ei- ner ölhaltigen Farbe eingefärbt, die von dem Feuchtmittel 54 im Bereich der hydrophilen Bereiche 68 abgestoßen wird.

Die nachfolgenden Ausführungsbeispiele nach den Figuren 6 bis 9 beschreiben die Hydrophilisierung der Oberfläche des Druckträgers 10 durch Beaufschlagen mit freien Ionen.

Diese Ausführungsbeispiele können auch mit dem Beispiel nach Figur 3 kombiniert werden.

Um eine gute Benetzung mit dem im allgemeinen farbabsto- ßenden Feuchtmittelfilm zu gewährleisten, muß die Oberflä- chenenergie des Druckträgers 10 mindestens so hoch wie die Oberflächenspannung des Feuchtmittelfilms sein. Dies be- deutet, daß der Wert des Kontaktwinkels zwischen der Ober- fläche des Druckträgers 10 und dem Feuchtmittel einen Wert unterhalb von 90° annehmen muß. In der Praxis ist es er- forderlich, daß ein Kontaktwinkel von < 25° erreicht wer- den muß, um den geforderten Flüssigkeitsfilm mit einer Dicke von ca. 1 pm zu erzeugen. Dies stellt eine hohe An- forderung an die Oberflächenenergie des Druckträgers, der, vor allem dann, wenn man den extrem hohen Oberflächenspan- nungswert von Wasser, nämlich 72 mN/M, als Basis des farb- abstoßenden Feuchtmittels berücksichtigt. Kunststoff- Druckträger oder metallische Druckträger können dies ohne weitere Maßnahmen, wie z. B. Aufrauhen, Aufbringen von Ten- siden, Erzeugung von Mikrokapillaren etc., nicht leisten.

Beispielsweise beträgt der Kontaktwinkel von Wasser zu Po- lyimid oder Polycarbonat ca. 75°. Selbst Metalloberflä- chen, die in ihrer reinsten Form sehr hohe Oberflä- chenenergien und somit kleinste Kontaktwinkel aufweisen, zeigen unter normalen Umgebungsbedingungen relativ hydro- phobes Verhalten. Dies hängt wesentlich mit der an Metall- oberflächen wirksamen Oxidationsschicht zusammen, die sich unter Normalbedinguhgen stets ausbildet. Auch geringste Verunreinigungen wirken sich in diesem Zusammenhang nega-

tiv für die gewünschte Oberflächenenergie aus. Kontaktwin- kel von über 70° sind hiermit in der Praxis häufig anzu- treffen.

Beim Beispiel nach der Figur 6 wird zur Hydrophilisierung eine Koronabehandlung der Oberfläche des Druckträgers 10 vorgenommen. Ein Hochspannungsgenerator 70 erzeugt eine Wechselspannung im Bereich von 10 bis 30 kV, vorzugsweise im Bereich von 15 bis 20 kV, bei einer Frequenz von 10 bis 40 kHz, vorzugsweise im Bereich von 15 bis 25 kHz. Ein Ausgangsanschluß des Hochspannungsgenerators 70 wird mit einer isolierten Elektrode 72 verbunden. Der andere Aus- gangsanschluß wird im vorliegenden Fall eines metallischen Druckträgers 10 an einen Schleifkontakt 74 gelegt, der mit dem Druckträger 10 verbunden ist.

Die relativ hohe Spannung an der Elektrode 72 führt zur Ionisation der Luft. Es entsteht eine Koronaentladung, wo- bei die Oberfläche des Druckträgers 10 mit freien Ionen beschossen wird. Bei einer Kunststoffoberfläche führt dies neben einer Reinigungswirkung, bei der typischerweise or- ganische Verunreinigungen wie Fett, Öl, Wachs etc. ent- fernt werden, zur Entstehung freier Radikale an der Ober- fläche, die im Zusammenhang mit Sauerstoff stark hydro- phile Funktionsgruppen bilden. Hierbei handelt es sich vor allem um Carbonylgruppen (-C=0-), Carboxylgruppen (HOOC-), Hydroperoxidgruppen (HOO-) und Hydroxylgruppen (HO-). Bei metallischen Druckträgern steht der Reinigungseffekt im Vordergrund, wobei durch Entfettung der Oberfläche und Be- seitigung der Oxidschicht eine Erhöhung der Oberflä- chenenergie und somit eine Reaktivierung der hydrophilen Eigenschaften von Metallen erreicht wird. Auf diese Weise sind Kontaktwinkel zu Wasser von bis unter 20° bei Kunst- stoffoberflächen und bei Metalloberflächen erreichbar. Die Koronabehandlung verändert zuvor die physikalischen Ober- flächeneigenschaften des Trägers, jedoch nicht seine me- chanischen Eigenschaften. Es sind keine sichtbaren Verän-

derungen z. B. mit einem Rasterelektronen-Mikroskop nach-. weisbar. Durch Variation der Höhe der Spannung bzw. der Frequenz des Hochspannungsgenerators läßt sich die Wirkung auf die Oberfläche des Druckträgers 10 beeinflussen und auf das jeweilige Trägermaterial abstimmen. Die Hydrophi- lisierung kann durch Zuführung von Prozeßgasen, vorzugs- weise Sauerstoff oder Stickstoff, verbessert werden.

In Figur 6 wird wie beim Beispiel nach Figur 1 auf die hy- drophilisierte Oberfläche des Druckträgers 10 im Feucht- werk 18 ein Feuchtmittel aufgetragen ; anschließend erfolgt eine Strukturierung mit Hilfe von Laserstrahlung 28. Die strukturierte Feuchtmittelschicht wird durch das Farbwerk 30 eingefärbt und die Farbe später auf das Trägermaterial 40 umgedruckt. In der Reinigungsstation 46 werden Farbre- ste entfernt. Da die Oberfläche des Druckträgers 10 eben- falls wie bei den bisherigen Beispiel sehr glatt ist, ist der Reinigungsprozeß einfach und mit hoher Effektivität zu realisieren. Im Anschluß kann der zyklische Druckprozeß von neuem starten. Alternativ kann eine Neustrukturierung auch entfallen und das bisherige Druckbild wird erneut eingefärbt und umgedruckt.

Figur 7 zeigt die isolierte Elektrode 72. Ein metallischer Kern 76 ist von einem Keramikmantel 78 umgeben. Bei einem derartigen Aufbau werden elektrische Überschläge verhin- dert. Dies ist vor allem dann vorteilhaft, wenn als Druck- träger 10 Metall verwendet wird. Alternativ kann die Iso- lation auch durch einen Kunststoffmantel erzeugt werden.

Figur 8 zeigt den Aufbau bei einem Druckträger 10 aus Kunststoff. Eine Elektrodenplatte 80 ist auf der Seite des Druckträgers 10 angeordnet, die der Elektrode 72 gegenüber liegt. Die Elektrode 72 kann ohne Isolation ausgeführt sein.

Figur 9 zeigt ein Hydrophilisierungsverfahren mit einer. indirekten Koronabehandlung. Die Ausgangsanschlüsse des Hochspannungsgenerators 70 sind mit zwei Elektroden 82,84 verbunden, die oberhalb des Druckträgers 10 angeordnet sind. Die durch die Hochspannung erzeugten elektrischen Entladungen zwischen den beiden Elektroden 82,84 erzeugen Ionen, die durch einen Luftstrom oder Prozeßgasstrom auf die Oberfläche des Druckträgers 10 geleitet werden und hier die benetzungsfördernde Wirkung entfalten. Zur Erzeu- gung der Strömung wird ein Gebläse 86 verwendet.

Alternativ kann auch eine Niederdruckplasmabehandlung ein- gesetzt werden, die die Oberflächenenergie an der Oberflä- che des Druckträgers 10 erhöht. Hierbei wird unter Vakuum- bedingungen, beispielsweise im Bereich von 0,3 bis 20 mbar, eine Hochspannungsentladung erzeugt, durch die Pro- zeßgas ionisiert und in den Plasmazustand versetzt wird.

Dieses Plasma tritt mit der Oberfläche des Druckträgers 10 in Kontakt. Die Wirkung des Plasmas ist mit der Wirkung der Koronabehandlung zu vergleichen.

Mithilfe des in den Figuren 6 bis 9 beschriebenen Hydro- philisierungsprozesses wird eine erhebliche Erhöhung der Oberflächenenergie erreicht, die einen sehr dünnen Auftrag des farbabstoßenden Feuchtmittels ermöglicht. Die Schicht- stärke liegt typischerweise im Bereich von 1 m.

Durch das beschriebene Hydrophilisierungsverfahren ergeben sich verschiedene Vorteile. Es kann auf die aufgerauhte poröse Druckplattenoberfläche wie beim Standard-Offest- Druckverfahren verzichtet werden. Stattdessen ist eine sehr glatte Oberfläche möglich, deren Rauhheitsbereich sehr niedrig ist, beispielsweise in einem Bereich des Mit- tenrauhwerts Ra < 1 pm. Dadurch ist ein schneller und sta- biler Reinigungsvorgang für die Oberfläche möglich. Für den beschriebenen Druckprozeß ist weder eine permanente Veränderung in der molekularen bzw. atomaren Struktur des

Materials des Druckträgers noch eine permanente und fest. mit dem Druckträger verankerte benetzungsfördernde Schicht notwendig. Durch den beschriebenen Hydrophilisierungspro- zeß kann der Druckträger ohne Rücksichtnahme auf die Ober- flächenenergie hinsichtlich weiterer Anforderungen opti- miert werden.

Der beschriebene Hydrophilisierungsprozeß erlaubt ferner den Verzicht auf die im Offset-Druck für Feuchtmittel ver- wendeten benetzungsfördernden Zusätze. Ein weiterer Auf- trag zusätzlicher benetzungsfördernder Substanzen ist nicht mehr erforderlich. Dies vermeidet eine relativ kom- plizierte Prozeßführung und reduziert den Mehraufwand an Verbrauchsstoffen. Ein weiterer Vorteil liegt auch in der Reinigungswirkung des Hydrophilisierungsverfahrens. Es un- terstützt den für das digitale Druckverfahren notwendigen Reinigungsprozeß und reduziert somit weiter den erforder- lichen Hardwareaufwand.

Figur 10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. Im Offset-Druck und insbesondere bei den digitalen Verfahren, beispielsweise nach der US-A-5,067, 404 und US-A-6,295, 928 derselben Anmelderin, spielt die konstante und genau defi- nierte Dicke der Feuchtmittelschicht auf der Oberfläche des Druckträgers eine entscheidende Rolle für die Stabili- tät und die Effizienz desDruckverfahrens. Gemäß dem Bei- spiel nach Figur 10 wird eine Druckeinrichtung beschrie- ben, die einen definierten, steuerbaren und regelbaren sehr dünnen Auftrag des Feuchtmittels gestattet und über- wacht. Beim standardisierten Offset-Druckverfahren wird in der Regel ein Feuchtwerk bestehend aus einer Anzahl rotie- render Walzen für den Auftrag des Feuchtmittels benutzt.

Zusammen mit einer aufgerauhten oder porösen gut Wasser führenden Druckplatte ergibt sich ein für den Standard- Offset-Druck ausreichend stabiler Wasserfilm. Die Feucht- mittelmenge und die Dicke der Feuchtmittelschicht läßt sich z. B. über die Zustellung bestimmter Walzen zueinander

oder die Geschwindigkeit der Schöpfwalze einstellen. Hier- bei führt die Speicherwirkung des Feuchtwerks und auch die der Druckplatte zu einer stark verzögernden Reaktion auf Einstellmaßnahmen. Für die Erzeugung eines hinreichend stabilen Wasserfilms sind jedoch die aufgerauhten, stark Wasser speichernden Druckplatten unbedingt erforderlich.

Aus dem Stand der Technik ist es auch bekannt, durch Ab- kühlen der Druckplatte und der daraus folgenden Kondensa- tion der Luftfeuchtigkeit auf der Druckplatte einen sehr dünnen Wasserfilm zu erzeugen. Die Dicke des Wasserfilms ist jedoch stark von den Umgebungsbedingungen, wie Luft- feuchte und Temperatur, abhängig und ist über längere Zeit kaum konstant zu halten.

Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 10 wird ein Aufbau verwendet, der ähnlich dem in der eingangs erwähnten DE-A- 101 32 204 beschriebenen Aufbau ist, welches ein CTP-Ver- fahren (Cömputer-To-Press-Verfahren) realisiert.

Die in Figur 10 gezeigte Druckeinrichtung erlaubt es, auf derselben Oberfläche des zylindrischen Druckträgers 10 un- terschiedliche Druckbilder zu erzeugen. Die Druckeinrich- tung enthält das Farbwerk 30, mit mehreren Walzen, durch die ölhaltige Farbe aus dem Vorratsbehälter 38 auf die Oberfläche des Druckträgers 10 übertragen wird. Die einge- färbte Oberfläche des Druckträgers 10 überträgt die Farbe auf einen Gummituchzylinder 90. Von dort gelangt die Farbe auf die Papierbahn 40, die durch den Gegendruckzylinder 42 gegen den Gummituchzylinder 90 gedrückt wird.

Das Feuchtwerk 18 überträgt über drei Walzen Feuchtmittel, z. B. Wasser, aus dem Feuchtmittelvorratsbehälter 24 auf die Oberfläche des Druckträgers 10. Vor dem Auftragen der Feuchtmittelschicht kann die Oberfläche des Druckträgers 10 unter Verwendung von Netzmitteln und/oder Tensiden oder durch eine Korona-und/oder Plasma-Behandlung in einen hy- drophileren Zustand gebracht werden, wie dies weiter oben

bereits beschrieben worden ist. Im weiteren Verlauf wird. die Feuchtmittelschicht durch Energiezufuhr mittels eines Laserstrahls 28 selektiv entfernt und es entsteht die ge- wünschte Bildstruktur. Wie erwähnt, erfolgt danach die Einfärbung durch das Farbwerk 30 an den farbanziehenden Bereichen der Strukturierung. Nach dem Strukturieren kann die Farbe mithilfe einer Fixiereinrichtung 92 verfestigt werden.

Auch bei diesem Beispiel sind zwei Betriebsarten möglich.

Bei einer ersten Betriebsart erfolgt vor einer erneuten Strukturierung der Oberfläche eine Vielzahl von Druckvor- gängen. Das auf dem Druckträger 10 befindliche Druckbild wird je Druck einmal eingefärbt und umgedruckt, d. h. es erfolgt ein mehrfaches Einfärben des Druckbildes. In einer zweiten Betriebsart wird auf die Oberfläche des Druckträ- gers ein neues Druckbild aufgebracht. Davor ist die bishe- rige strukturierte farbabstoßende Schicht sowie die Farb- reste zu entfernen, wofür die Reinigungsstation 46 vorge- sehen ist. Diese Reinigungsstation kann an den Druckträger 10 gemäß dem Pfeil P2 herangeschwenkt und wieder von die- sem weggeschwenkt werden. Weitere Einzelheiten des Aufbaus der Druckeinrichtung nach Figur 10 sind in der erwähnten DE-A-101 32 204 beschrieben.

In Transportrichtung P1 gesehen ist nach dem Feuchtwerk 18 eine Energiequelle 94 angeordnet, die Wärmeenergie an den Feuchtmittelfilm auf der Oberfläche des Druckträgers 10 abgibt. Mithilfe dieser Energie wird die Dicke der Feucht- mittelschicht verringert. In Transportrichtung gesehen ist der Energiequelle ein Schichtdickenmeßgerät 96 nachgela- gert. Dieses Schichtdickenmeßgerät 96 ermittelt die aktu- elle Dicke des Feuchtmittelfilms und gibt ein der Dicke entsprechendes elektrisches Signal an eine Steuerung 98 ab. Die Steuerung 98 vergleicht die gemessene Ist-Dicke mit einer vorgegebenen Soll-Dicke. Bei einer Soll-Ist- Wert-Abweichung wird die Energiequelle 94 so angesteuert,

daß die Dicke der Feuchtmittelschicht auf die gewünschte.

Soll-Dicke reduziert wird.

Das Schichtdickenmeßgerät 96 kann beispielsweise nach dem Triangulationsverfahren, dem Transmissionsverfahren oder dem kapazitiven Verfahren berührungslos arbeiten. Als Energiequelle 94 kommt eine oder mehrere IR-Lampen, Heiz- strahler, Lasersysteme, Laserdioden oder Heizelemente in Betracht.

Das Zusammenwirken der Energiequelle 94, des Schichtdik- kenmeßgeräts 96 und der Steuerung 98 kann derart sein, daß lediglich eine Überwachungsfunktion vorgenommen wird. Wenn die Schichtdicke einen vorgegebenen Soll-Wert überschrei- tet oder unterschreitet, so wird ein entsprechendes Warn- signal abgegeben und darauf hin die Energiezufuhr für die Energiequelle 94 neu eingestellt. Die Energiequelle 94, das Schichtdickenmeßgerät 96 und die Steuerung 98 können jedoch auch zu einem Regelkreis zusammengeschlossen wer- den, bei dem die Energiequelle 94 so angesteuert wird, daß bei einer Regelabweichung zwischen Ist-Wert und Soll-Wert der Schichtdicke diese Regelabweichung minimiert und vor- zugsweise auf Null geregelt wird.

Die Energiequelle 94 kann durch die Steuerung mithilfe ei- ner analogen Spannungsregelung oder digital durch eine Pulsmodulation angesteuert werden, wie dies durch die Si- gnalfolge 100 angedeutet ist.

Gemäß dem Beispiel nach Figur 10 wird in einem ersten Pro- zeßschritt über die nutzbare Breite des Druckträgers 10 ein dickenkonstanter Feuchtmittelfilm erzeugt, der in ei- nem nachgelagerten zweiten Schritt definiert in seiner Schichtdicke verringert wird. Das Ergebnis ist eine gleichmäßige Feuchtmittelschicht mit definierter und sehr geringer Dicke. Die nachfolgende Strukturierung kann somit mit minimaler Energie und mit gleichbleibendem Ergebnis

durchgeführt werden. Insgesamt wird somit die Druckquali- tät erhöht. Die Vorteile der gezeigten Druckeinrichtung liegen darin, daß eine unmittelbare Reaktion auf eine Ver- änderung der Schichtdicke der Feuchtmittelschicht erfolgen kann, daß eine bekannte und definierte Dicke der Feucht- mittelschicht eingestellt werden kann und daß extrem dünne Feuchtmittelschichten erzeugt werden können. Ferner kann die erforderliche Strukturierungsenergie insbesondere für digitale Druckverfahren minimiert werden.

Es sind zahlreiche weitere Variationen der vorbeschriebe- nen Ausführungsbeispiele möglich. Beispielsweise kann als Druckträger sowohl ein Endlosband als auch ein Zylinder verwendet werden. Der Umdruck auf das Trägermaterial kann direkt erfolgen oder unter Zwischenschaltung eines Gum- mituchzylinders bzw. weiteren Zwischenzylindern für eine Farbspaltung. Die Schichtdickenregelung gemäß dem Beispiel nach Figur 10 kann auch für die anderen Beispiele genutzt werden. Ebenso kann für die Beispiele nach den Figuren 1 bis 9 eine Fixierung der aufgetragenen Farbe mithilfe ei- ner Fixiervorrichtung erfolgen. Weiterhin können die Rei- nigungsstation 46, das Feuchtwerk 18 und die Bilderzeu- gungsvorrichtung inaktiv und aktiv geschaltet werden, bei- spielsweise durch Verschwenken.

Bezugszeichenliste 10 Druckträger 12 Vorbehandlungsvorrichtung 13 Behälter 14 Schöpfwalze 16 Auftragswalze 18 Feuchtwerk 20 Schöpfwalze 22 Auftragswalze 24 Feuchtmittelvorratsbehälter 26 Bilderzeugungsvorrichtung 28 Laserstrahl 30 Farbwerk 32,34, 36 Walzen 38 Vorratsbehälter 40 Trägermaterial 42,44 Walzen 46 Reinigungsstation 48 Bürste 50 Wischlippe 52 Tensidschicht 54 Feuchtmittelschicht 60 Dampfvorrichtung 62 Absaugvorrichtung 64 hydrophobe Bereiche 68 hydrophile Bereiche 70 Hochspannungsgenerator 72 Elektrode 74 Schleifkontakt 76 metallischer Kern 78 Keramikmantel 80 Elektrodenplatte 82,84 Elektrode 86 Gebläse 90 Gummituchzylinder

92 Fixiereinrichtung 94 Energiequelle 96 Schichtdickenmeßgerät 98 Steuerung 100 Signalfolge P1 Transportrichtung P2 Richtungspfeil