СПОСОБ ПЕЧАТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Советский патент 1997 года по МПК B41M5/26 

Изобретение относится к полиграфическому производству и может быть использовано, например, в печатных машинах.

Известен способ печати, включающий нанесение краски на поверхность формного органа, перенос краски с поверхности формного органа на запечатываемый материал [1]
Известно печатное устройство для осуществления способа печати, включающее формный орган, печатный орган, красочный аппарат и механизм натиска [1]
При известном способе печати используется большое давление натиска в печатном контакте, необходимое для вдавливания краски в поры материала, который должен быть легкодеформируемым и пористым. Это вызывает кинематическое и динамическое искажение печатного изображения.

Печатное устройство, предназначенное для реализации известного способа печати, содержит рабочие органы с формной и печатной поверхностями, механизм натиска и привод.

Конструкция такого печатного устройства громоздка и сложна в обслуживании, настройке, а работа перемещающихся масс и деформируемой под большим давлением в печатном контакте упругой покрышки печатного (или промежуточного, офсетного в офсетных машинах) органа (в печатном случае, цилиндра) сопровождается возникновением колебательных процессов в приводах печатных устройств, что ограничивает скорость их работы, а также нарушает точность передачи изображения на запечатываемый материал.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей процесса печати путем обеспечения печати на поверхностях плоских и со сложным рельефом, сокращения времени изготовления печатной продукции за счет исключения времени процесса изготовления форм.

Поставленная цель достигается тем, что в способе печати, включающем нанесение краски на поверхность формного органа, перенос краски с поверхности формного органа на запечатываемый материал осуществляют лазерным лучом со стороны соприкосновения краски с поверхностью формного органа.

В печатном устройстве для осуществления способа печати, включающем формный орган, печатный орган, красочный аппарат и механизм натиска, механизм натиска содержит источник лазерного излучения и оптическую систему, установленные с тыльной стороны формного органа, при этом формный орган выполнен из прозрачного материала, а оптическая система включает плоское зеркало, рассеивающую линзу и световод. Оптическая система включает зеркальную винтовую развертку, состоящую из барабана с зеркалом, размещенным на его поверхности по винтовой линии, и привода барабана.

Сущность предлагаемого способа печати заключается в выполнении следующих операций: подачи краски из красочного аппарата на изображающую поверхность формного органа печатного устройства; подачи запечатываемого материала в зону печатного контакта с использованием транспортирующих устройств; воздействии на красочное изображение в зоне печатного контакта лазерного луча, пропускаемого через прозрачную стенку формного (или промежуточного) органа со стороны соприкосновения с ней красочного изображения, переноса красочного изображения с поверхности этих органов на соприкасающийся с ней или проводимый к ней с зазором запечатываемый материал за счет давления и теплового воздействия на красочное изображение лазерного луча; вывода оттисков из печатного устройства при помощи выводных устройств.

Предлагаемый способ печати, как возможный вариант, может заключаться в выполнении следующих операций: подачи краски из красочного аппарата и нанесении красочного слоя на поверхность формного органа, обращенную к запечатываемому материалу, подачи запечатываемого материала в зону печатного контакта с зазором к поверхности формного органа с помощью транспортирующих устройств, выборочного воздействия на красочный слой лазерным лучом, пропускаемым через изображение, выполненное, например, в виде трафаретов, фотошаблонов или нанесенное фотохимическим или другими способами и расположенное на поверхности формного органа, противоположной красочной, вывода оттисков из печатного устройства при помощи выводных устройств.

На фиг. 1 изображена схема печатного устройства высокой печати; на фиг. 2 печатное устройство для офсетной печати; на фиг. 3 печатное устройство с формной поверхностью, расположенной во внутренней полости формного цилиндра; на фиг. 4 печатное устройство плоскопечатных машин; на фиг. 5 -печатное устройство с плоскими формной и печатной поверхностями (например, в машинах типа тигельных); на фиг.6 схема подачи луча лазера на поверхность формного органа при помощи световода; на фиг.7 схема подачи луча лазера на поверхность формного органа при помощи зеркальной винтовой развертки.

Печатное устройство, представленное на фиг.1, состоит из формного органа 1 (в данном случае, формного цилиндра), выполненного из прозрачного материала (например, стекло, оргстекло), на внешней поверхности 2 которого выполнены изображающие элементы, а для нанесения краски на них служит красочный аппарат 3. Запечатываемый материал (лента в данном случае) по отношению к формной поверхности в зоне печатного контакта может находиться как с зазором к поверхности, несущей изображение, так и прилегать к ней. В последнем случае прижатие запечатываемого материала к поверхности формного органа осуществлено за счет натяжения запечатывающего материала (или натяжения и опорного органа-цилиндра). Для воздействия на красочное изображение и перенесения его на запечатываемый материал служит лазерная установка 4, неподвижная оптическая система которой размещена внутри формного цилиндра.

Печатное (офсетное) устройство, показанное на фиг.2, кроме формного цилиндра 5, выполненного не из прозрачного материала (металла) и на внешней поверхности 6 которого организуется красочное изображение при помощи красочного аппарата 7, имеет два промежуточных цилиндра 8 и 9, несущих изображение на внешней поверхности. Цилиндр 8 на своей поверхности имеет эластичную покрышку (офсетное полотно), а цилиндр 9 выполнен из прозрачного материала. Оптическая система лазерной установки 10 в данном устройстве размещена снаружи цилиндра 9, поскольку в нем используется смывочное устройство 11. Лента запечатываемого потока располагается с зазором δ к поверхности цилиндра 9, несущей изображение. (В данном устройстве для проводки ленты в зоне печатного контакта также может быть использован опорный орган).

В печатном устройстве на фиг.3 формное изображение 12 организовано в виде, например, трафаретов, фотошаблонов или т.п. на поверхности внутренней полости формного цилиндра, выполненного из прозрачного материала.

Внешняя поверхность этого цилиндра может не содержать изображающие элементы (при сложных изображениях их наличие необходимо). Лента запечатываемого материала располагается с заданным зазором d к внешней поверхности формного органа.

В устройстве, показанном на фиг. 4 для проводки запечатываемого материала (листа) через печатный контакт служат захваты вращающегося нажимного (опорного) органа 13 (печатного цилиндра). Лазерное устройство 14 расположено снизу движущегося возвратно-поступательно формного органа 15 (талера), выполненного из прозрачного материала. Для прохода луча лазера в опоре формного органа выполнена щель.

В печатном устройстве тигельных машин (фиг.5) формный орган 16 выполнен неподвижным и также из прозрачного материала, а запечатываемый материал (лист) располагается на качающемся опорном органе 17 (тигле). Поскольку формный орган в данном печатном устройстве неподвижен, оптическая система лазерного устройства снабжена приводом (на чертеже не показан) для вертикального перемещения ее.

Все рассмотренные печатные устройства имеют также устройства для осуществления регулировки взаимного расположения его рабочих органов, а также взаимного расположения формного (или промежуточного органа) и запечатываемого материала (т.е. механизмы натиска, не показанные на схемах).

Лазерные установки, представленные на фиг.6 и 7, выполнены с двумя возможными типами оптических систем, с помощью которых световое излучение формируется в пучок с заданными пространственными параметрами и направляется на красочное изображение. Лазерная установка, представленная на фиг.6 и используемая, например, в печатных устройствах, показанных на фиг.1 3 и 5, состоит из лазера 18 и неподвижной оптической системы, содержащей зеркало 19, рассеивающую линзу 20 и световод 21, в устье которого может быть расположена цилиндрическая фокусирующая линза 22.

Лазерная установка, показанная на фиг.7 и используемая, например, в печатном устройстве фиг. 4, состоит из лазера 23 и зеркальной винтовой развертки, представляющей собой барабан 24 с зеркалами 25, закрепленными на его поверхности по винтовой линии. Барабан 24 связан с приводом машины или имеет независимый привод (не показаны на схеме).

Работа данных печатных устройств осуществляется следующим образом. Формные и промежуточные цилиндры в ротационных печатных машинах, талер и печатный цилиндр в плоскопечатной машине, тигель в тигельной машине получают принудительное движение от привода (на схемах не показан). Также принудительно движется и запечатываемая лента в рулонных ротационных машинах (фиг. 1-3) и лист в плоскопечатной машине (фиг.4).

Действие лазерной установки, показанной на фиг. 6, осуществляется следующим образом. Лазерный луч, испускаемый лазером 18, проходит через оптическую систему, где отражаясь от зеркала 19 и рассеиваясь линзой 20, поступает в световод 21, а оттуда (возможно через фокусирующую линзу 22) узким щелевым пучком через стенку формного (фиг. 1, 5) или промежуточного (фиг.4) органа воздействует на красочное изображение на наружной поверхности этих органов. В устройстве, показанном на фиг.3, лазерный пучок сначала выборочно проходит через негативное изображение, выполненное, например, в виде трафарета или фотошаблона или т.п. а затем, проходя через прозрачную стенку формного цилиндра, также выборочно, в соответствии с незатемненными местами негативного изображения формы, воздействует на красочный слой, нанесенный на внешнюю поверхность цилиндра.

Принцип действия лазерной установки, показанной на фиг. 7, заключается в том, что лазерный луч, испускаемый лазером 23, попадает (возможно через фокусирующую линзу), не показанную на чертеже, на винтовое зеркало 25 и отражается от него(например, под прямым углом к первоначальному направлению луча). В результате вращения цилиндра 24 отраженный от винтового зеркала лазерный луч разворачивается построчно в линию в одной плоскости с падающим на это зеркало лучом. Отраженный луч в печатном устройстве, показанном на фиг. 4, проходя через щель в опоре талера и через прозрачную стенку талера, также воздействует на красочное изображение, нанесенное на формную поверхность.

В печатном устройстве, показанном на фиг.5, оптическая система совершает вертикальное перемещение, оказывая последовательно воздействие на формное изображение органа.

Воздействие лазерного луча на красочное изображение в печатных устройствах заключается в том, что луч, попадая на участок формной поверхности, заполненный краской (оптически плотная среда), встречает при этом сопротивление и ударяясь в этот участок краски, передает ему свою энергию. При этом лазерный луч оказывает на этот участок краски как силовое воздействие (давление), так и тепловое (световой поток лазера обладает лучистой энергией). Последнее воздействие оказывает влияние на вязкость краски и силу сцепления ее с поверхностью формного (или промежуточного) органа, уменьшая их. В результате этого значительно уменьшается величина необходимого удельного давления лазерного луча на поверхность участков красочного изображения для их переноса на запечатываемый материал. В результате всего этого и становится возможным отделение краски от изображающей поверхности формного органа и передача красочного изображения на запечатываемый материал при воздействии на краску лазерным лучом.

Поскольку в предлагаемых печатных устройствах необязательно силовое взаимодействие между поверхностями формных (или промежуточных) органов и запечатываемого материала (а значит, может быть исключена информация запечатываемого материала), передача изображения на этот материал осуществляется с большой точностью.

Использование предлагаемого способа печати и устройств для его осуществления значительно снижает нагруженность печатных устройств и их приводов, вследствие значительного уменьшения технологически необходимого удельного давления на краску для качественного перехода ее на запечатываемый материал. Это также способствует улучшению качества печати и увеличению производительности печатных устройств.

Использование в лазерных установках оптической системы, показанной на фиг. 6, требует использования лазеров большей мощности, чем в установках с винтовой оптической системой (фиг.7). Однако первые оптические системы значительно проще и надежнее, чем вторые. При этом в лазерных установках могут использоваться лазеры импульсного или непрерывного действия.

Таким образом, использование предлагаемого способа печати и устройств для его осуществления улучшает качество печати, увеличивает производительность печатных устройств. Кроме этого возможно использование в качестве форм трафаретов, фотошаблонов и т.п. что освобождает от необходимости изготовления с них форм и значительно сокращает время выпуска печатной продукции, а также обеспечивает печать на поверхностях со сложным рельефом. Тепловое воздействие лазерного луча на красочный оттиск на запечатываемый материал при этом способствует его интенсивной сушке, в результате чего или отпадает необходимость применения сушильных (или противоотмарочных) устройств или значительно уменьшаются их габариты и потребляемая мощность. Предлагаемый способ печати позволяет получить также печатное изображение непрозрачных предметов, размещенных в прозрачных средах, без извлечения их из этих сред.

1. Способ печати, включающий нанесение краски на поверхность формного органа, перенос краски с поверхности формного органа на запечатываемый материал, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей процесса печати путем обеспечения печати на поверхностях со сложным рельефом, повышения производительности, перенос краски с поверхности формного органа на запечатываемый материал осуществляют лазерным лучом со стороны соприкосновения краски с поверхностью формного органа.

2. Печатное устройство, включающее формный орган, печатный орган, красочный аппарат и механизм натиска, отличающееся тем, что механизм натиска содержит источник лазерного излучения и оптическую систему, установленные с тыльной стороны формного органа, при этом формный орган выполнен из прозрачного материала, а оптическая система включает плоское зеркало, рассеивающую линзу и световод.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что оптическая система включает зеркальную винтовую развертку, состоящую из барабана с зеркалом, размещенным на его поверхности по винтовой линии, и привода барабана.

1. Способ печати, включающий нанесение краски на поверхность формного органа, перенос краски с поверхности формного органа на запечатываемый материал, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей процесса печати путем обеспечения печати на поверхностях со сложным рельефом, повышения производительности, перенос краски с поверхности формного органа на запечатываемый материал осуществляют лазерным лучом со стороны соприкосновения краски с поверхностью формного органа. 2. Печатное устройство, включающее формный орган, печатный орган, красочный аппарат и механизм натиска, отличающееся тем, что механизм натиска содержит источник лазерного излучения и оптическую систему, установленные с тыльной стороны формного органа, при этом формный орган выполнен из прозрачного материала, а оптическая система включает плоское зеркало, рассеивающую линзу и световод. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что оптическая система включает зеркальную винтовую развертку, состоящую из барабана с зеркалом, размещенным на его поверхности по винтовой линии, и привода барабана.