Der Patentanspruch des Hauptpatentes betrifft ein Verfahren zur photomechanischen Dessinierung von Druckschablonen für Film- und Siebdruck, insbesondere Rotationsfilmdruck, bei welchem eine lichtempfindliche Schicht entsprechend dem Druckbild belichtet und die unbelichteten Partien entfernt wenlen, wobei die lichtempfindliche Schicht als glatte Fläche mit konstanter und regulierbarer Schichtstärke auf das Sieb direkt aufgebracht wird. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Weiterentwicklung des Verfahrens nach dem Hauptpatent.
Eine Siebdruckform besteht bekanntlich im wesentlichen aus dem Sieb und der Schablone. In den meisten Anwendungs fiillen treten zu diesen Bestandteilen ein oder mehrere Versteifungselemente (Rahmen, Endringe oder ähnliches), mit Hilfe derer die Siebdruckform während des Druckvorganges positioniert bzw. deren Bewegung determiniert wird. Die Art und Weise des Siebdruckvorganges selbst darf als bekannt vorausgesetzt ¯erden, so dass darauf nicht weiter eingegangen wird.
Abgesehen von der jeweiligen Druckanordnung, Druckgeschwindigkeit und Farbzusammensetzung wird das Druckergebnis wesentlich bestimmt durch die Art des Sieb- sowie die des Schablonenmaterials und schliesslich durch die Kom binationsweise beider.
Nach dem derzeitigen Stande der Technik werden als Siebmaterialien Gewebe aus Metall. Kunststoff oder natürlichen Fasern verwendet. Darüber hinaus werden insbesondere im Rotationssiebdruck galvanisch hergestellte Siebmaterialien eingesetzt.
Bei den Schablonenmaterialien unterscheidet man gemäss ihrer technischen Anwendungsweise a) direkt arbeitende Schablonenmaterialien indirekt arbeitende Schablonenmaterialien c) kombiniert arbeitende Schablonenmaterialien.
Die genannten Materialien erzeugen die gewünschte Mustergebung photomechanisch.
Darüber hinaus werden weitere, in der Praxis jedoch weniger wichtige Schablonenmaterialien eingesetzt, die in einigen Fällen mit einem photographischen Prozesss, in anderen Fällen ohne diesen die Mustergebung, d. h. offene sowie vom Schablonenmaterial geschlossene Siebflächen, erzeugen.
Vergleicht man diese drei wichtigsten Schablonenmaterialien unter dem Gesichtspunkt der Abbildungsgenauigkeit der zu druckenden Figur entsprechend der Mustergebung, so stellt man anhand der Figuren 1 bis 3 folgende Unterschiede fest: a) Direkt arbeitendes Schablonenmaterial (Fig. 1) Kein direkt arbeitendes Schablonenmaterial 2, das auf die bekannten Weisen verarbeitet wird, ermöglicht die Ausbildung einer zweckmässigen Druckschulter 4. Diese ist stets mehr oder weniger stark abgerundet. Aus dieser Gegebenheit ergibt sich beim Druck mit einer solchen Siebdruckform eine Formverlinderung der gedruckten Partie 15 gegenüber der, welche die Druckform 16 zeigt. Dies deswegen, weil die Druckfarbe 7 die Figurenränder 4 der Druckform mangels innigem Kontakt zwischen Druckform und Substrat 6 überfluten kann.
Dagegen haftet das Schablonenmaterial 1 stark an den Siebstegen 2.
h) Indirekt arbeitendes Schablonenmaterial (Fig. 2)
Bei den indirekt arbeitenden Schablonenmaterialien 3 wird das Material in der Weise mit dem Siebmaterial 1 in Verbindung gebracht, dass das erstere flächig auf dem zweiten aufliegt.
Die Folge dieser Technik der Siebdruckformenherstellung ist die Ausbildung einer zweckmässigen Druckschulter 5, die in ausgezeichneter Weise eine Abdichtung zwischen zu bedrukkender und nicht zu bedruckender Partie des Substrates 6 gegenüber der Druckfarbe 7 ermöglicht. Deshalb entspricht die gedruckte Partie 15 derjenigen der Druckform 16.
c) Kombiniert arbeitendes Schablonenmaterial (Fig. 3)
Die Anwendung eines Schablonenmateriales 5'nach dem kombinierten Verfahren zeitigt im Grunde die gleichen
Ergebnisse wie sie unter b) dargestellt wurden. Es unterscheidet sich von einem indirekt verarbeiteten Schablonen material in der stärkeren, wenn auch nicht vollständigen
Umhüllung des Siebmaterlals 2.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, das unter Anwendung des Verfahrens nach dem
Hauptpatent die Wiedergabe feinster Bilddetails unabhängig vom Siebmaterial ermöglicht.
Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass auf die auf dem Sieb aufgebrachte lichtempfindliche erste
Schicht nach deren Belichtung und weiteren Verarbeitung mindestens eine weitere lichtempfindliche Schicht als glatte
Fläche mit konstanter und regulierbarer Schichtstärke direkt aufgebracht wird.
Dadurch, dass die bildgebende Schicht nicht auf der Siebschablone, sondern auf einer oder mehreren auf der Siebschablone liegenden, vor Aufbringen der bildgebenden Schicht verarbeiteten Schablonenmaterialschichten liegt, kann eine Regulierung der druckbaren Farbmenge durch die freie Gestaltung des sogenannten Farbvolumens der Siebdruckform ermöglicht werden und weiter kann durch die Kombination entsprechend gerasteter Schablonenmaterialschichten eine Unabhängigkeit der Bilddetailgrösse - in den Grenzen des photographischen Auflösungsvermögens des verwendeten Schablonenmaterials - vom Siebmaterial erreicht werden, wodurch zudem ein moiréfreier Siebdruck autotypisch zerlegten Farbtonskalen ermöglicht wird.
Die Erfindung ist in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 bis 3 Die Anwendung bekannter Schablonenmaterialien,
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer Siebschablone mit einer, einen feinen Raster enthaltenden Schablonenmaterialschicht,
Fig. 5 einen Schnitt durch eine Siebschablone mit feinem Raster und
Fig. 6 eine Draufsicht auf eine schematisch dargestellte Siebschablone mit teilweise weggebrochener mustergebenden Schicht und zwischen Siebschablone und mustergebenden Schicht angeordneten weiteren Schablonenmaterialschichten in Form zweier Linienraster ungleicher Feinheit.
Das nachfolgend beschriebene Verfahren stützt sich in seiner Durchführung auf das Verfahren des Hauptpatentes und soll in einem ersten Anwendungsbeispiel an der Herstellung einer Siebdruckform, beispielsweise für den Rotationsfilmdruck, dargestellt werden.
Gemäss Fig. 4 wird von einem beliebig feinen oder groben Siebmaterial 1 ausgegangen, das gemäss dem Verfahren des Hauptpatentes mit einem Füllmaterial derart gefüllt wird, dass einerseits die Sieb- oder Rasterstege unbedeckt sind und anderseits das Füllmaterial und die Rasterstegoberfläche eine glatte Fläche bilden. Sodann wird in einem zweiten Arbeitsgang unter Verwendung eines geeigneten Schablonenmaterials, z.B.
einer der bekannten härtbaren Photoemulsionen, ein Linienraster aufkopiert, entwickelt und gehärtet. Die eigentliche Mustergebung der Siebdruckform erfolgt in einem dritten Arbeitsgang analog zum zweiten, indem die nunmehr reliefartige Schablonenmaterialoberfläche in gleicher Weise wie bei der Aufbringung der ersten Schicht mit einem geeigneten Lack aufgefüllt wird. Sodann wird dieser Lack soweit abgetragen, beispielsweise abgeschliffen, dass die Linienrasterstege 9 an ihrer Oberfläche von jeglichem Füllack frei, jedoch die Zwischenräume 10 zwischen den Rasterstegen 9 aufgefüllt sind und zusammen eine glatte Fläche bilden.
Auf die solchermassen vorbereitete Druckform wird nunmehr das Druckbild, beispielsweise mittels einer härtbaren Photoemuslion aufkopiert und nach Ausführung der nötigen Zwischen arbeitsgänge (Entwickeln, Trocknen etc.) ausgehärtet. In Fig. 4 bezeichnet 12 die mustergebende, letzte Schablo nenmaterialschicht und 11 eine offene, also druckende Partie der Siebdruckform.
In einem letzten Arbeitsgang wird der Füllack mit einem geeigneten Lösungsmittel ausgewaschen.
Die Dimensionierung der Linienrasterstege 8 sowie deren Abstand voneinander richten sich nach dem photographischen Auflösungsvermögen des jeweils verwendeten Schablonenmaterials. In diesen, von dem Schablonenmaterial vorgegebenen Grenzen bedeuten schmale und hohe Rasterstege eine grosse druckbare Farbmenge, flache und breite Rasterstege dagegen eine geringere Farbmenge. Zur Variation der Verhältnisse bzw. zur Anpassung der Siebdruckform an das zu bedruckende Substrat wird die Regulierbarkeit der Schichtstärke des Schablonenmaterials sowie eine geeignete Ausführung der photographischen Vorlage herangezogen.
Neben seiner Funktion zum Anpassen des Farbvolumens für die zu druckende Farbmenge kommt dem Linienraster eine zweite Funktion zu. Sollte es beispielsweise erwünscht sein, Details auf bzw. mit der Druckform abzubilden, welche kleiner sind als die lichte Weite der Siebmaterialöffnungen, so würden diese, wenn sie nach den herkömmlichen Verfahren auf dem Siebmaterial erzeugt und hierbei auf eine Sieböffnung fallen würden, von vornherein keine Verbindung mit dem Siebmaterial eingehen, somit also auf diesem erst gar nicht befestigt werden können (s. Fig. 5). Die Details 2' sind auf dem Siebmaterial nicht befestigt und fallen deshalb heraus. Bei unregelmässig angeordneten Details würde dies zu nicht originalgetreuer Wiedergabe beim Druck, bei regelmässigen Kreuzrastern unweigerlich zum Moire-Effekt führen.
Diese unerwünschten Erscheinungen werden mit Hilfe des beschriebenen Verfahrens vermieden. Es ist lediglich notwendig, den Linienraster der ersten Schablonenmaterialschicht so fein, d. h. mit so hoher Linienzahl pro Masseinheit anzulegen, dass auch die kleinsten Musterdetails in der folgenden Schablonenmaterialschicht die notwendige Abstützung erhalten.
Ein weiteres Anwendungsbeispiel (Fig. 6) soll die Darstellung des Verfahrens abrunden. Um beispielsweise ein in einem 60er Raster zerlegtes photographisches Motiv mit beispielsweise 80-mesh Siebmaterial (= 32er Raster) moirefrei kombinieren zu können, wird folgendermassen vorgegangen:
Auf das gefüllte Siebmaterial 1 wird zunächst ein erster Linienraster 8 mit beispielsweise 40 Linien pro cm aufgebracht.
Sodann wird unter Einhaltung der entsprechenden bereits geschilderten Arbeitsgänge ein zweiter Linienraster 13 mit beispielsweise 60 Linien pro cm in einer Winkelung von ca 90 gegenüber dem ersten Linienraster aufgelegt. In einer dritten Schicht 14 des Schablonenmaterials wird schliesslich die Rasterung des Bildmotivs in eben der Rasterfeinheit der letzten Schablonenmaterialschicht, hier jedoch in einem 60er Kreuzraster 17, vorgenommen, selbstverständlich auch erst, nachdem die Struktur des letzten Linienrasters eingeebnet wurde, der jedoch auch erst nach Einebnung des ersten Linienrasters 8 aufgebracht wurde. Der Kreuzraster 17 wird so auf dem letzten Linienraster 13 angeordnet, dass die farbundurchlässigen Rasterstege des Kreuzrasters 17 stets auf die unmittelbar darunterliegenden Stege des zweiten Linienrasters 13 fallen.
Die übrigen Stegpartien 18 des Kreuzrasters 17 sind freitragend.
Die Tatsache, dass Rasteröffnungen 19 in den Bereich eines Rastersteges 8' aus der ersten Schablonenmaterialschicht 8 fallen, ist unerheblich. Die beim Druckprozess zugeführte Farbe füllt das gesamte, hier aus zwei Materialschichten bestehende Linienrastersystem auf und tritt wegen der vorhandenen, durch die Rasterstege 8, 13 gebildeten Zwischenräume auch durch alle scheinbar abgedeckten Rasteröffnungen 19 der kreuzgerasterten letzten Schablonenmaterialschicht 14 aus.
Man erhält auf diese Weise eine Siebdruckform, die sich gemessen am heutigen Stand der Technik - durch eine Motivzerlegung in einen äusserst feinen Kreuzraster auszeichnet.
Typisch ist, dass eine solche Siebdruckform nur relativ grobes Siebmaterial beansprucht, auf welches Raster mit zunehmender Feinheit aufgebracht werden, und trotzdem moirefreie Drucke erzeugt.
The claim of the main patent relates to a method for the photomechanical design of printing stencils for film and screen printing, in particular rotary film printing, in which a light-sensitive layer is exposed in accordance with the print image and the unexposed areas are removed, the light-sensitive layer being a smooth surface with a constant and adjustable layer thickness the sieve is applied directly. The present invention relates to a further development of the method according to the main patent.
As is known, a screen printing form consists essentially of the screen and the stencil. In most application cases, one or more stiffening elements (frames, end rings or the like) are added to these components, with the help of which the screen printing form is positioned or its movement is determined during the printing process. The manner of the screen printing process itself may be assumed to be known, so that it will not be discussed further.
Apart from the respective printing arrangement, printing speed and color composition, the printing result is essentially determined by the type of screen and stencil material and ultimately by the way both are combined.
According to the current state of the art, metal meshes are used as screening materials. Plastic or natural fibers are used. In addition, galvanically produced screen materials are used, in particular in rotary screen printing.
In the case of stencil materials, a distinction is made according to their technical application: a) direct working stencil materials, indirect working stencil materials c) combined working stencil materials.
The materials mentioned generate the desired patterning photomechanically.
In addition, other, in practice less important stencil materials are used, which in some cases with a photographic process, in other cases without this the patterning, i. H. Create open and screen surfaces closed by the template material.
If one compares these three most important stencil materials from the point of view of the imaging accuracy of the figure to be printed according to the patterning, the following differences can be found in Figures 1 to 3: a) Directly working stencil material (Fig. 1) No directly working stencil material 2 that the known ways is processed, enables the formation of an appropriate pressure shoulder 4. This is always more or less rounded. As a result of this fact, when printing with such a screen printing form, the shape of the printed part 15 is reduced compared to that shown by the printing form 16. This is because the printing ink 7 can flood the figure edges 4 of the printing form in the absence of intimate contact between the printing form and the substrate 6.
In contrast, the template material 1 adheres strongly to the screen webs 2.
h) Indirectly working stencil material (Fig. 2)
In the case of the indirectly working stencil materials 3, the material is brought into connection with the screen material 1 in such a way that the former rests flat on the second.
The consequence of this technique of screen printing form production is the formation of an appropriate printing shoulder 5, which enables an excellent seal between the part of the substrate 6 to be printed and the part of the substrate 6 that is not to be printed with respect to the printing ink 7. The printed part 15 therefore corresponds to that of the printing forme 16.
c) Combined stencil material (Fig. 3)
The use of a stencil material 5 'according to the combined method basically produces the same results
Results as presented under b). It differs from indirectly processed stencil material in that it is stronger, if not complete
Wrapping of the sieve material 2.
The object of the present invention is to provide a method which, using the method according to the
Main patent enables the reproduction of the finest image details regardless of the screen material.
This object is achieved according to the invention in that the light-sensitive first
Layer after exposure and further processing at least one more light-sensitive layer as a smooth
Surface with a constant and adjustable layer thickness is applied directly.
Because the imaging layer does not lie on the screen stencil, but on one or more stencil material layers that lie on the screen stencil and are processed prior to application of the imaging layer, regulation of the printable amount of ink can be made possible and further through the free design of the so-called color volume of the screen printing form Through the combination of appropriately rasterized stencil material layers, an independence of the image detail size - within the limits of the photographic resolution of the stencil material used - can be achieved from the screen material, which also enables a moiré-free screen printing of autotypically dismantled color scales.
The invention is illustrated in two exemplary embodiments and described below. It shows:
Fig. 1 to 3 The use of known stencil materials,
4 shows a perspective illustration of a screen stencil with a stencil material layer containing a fine grid,
5 shows a section through a screen template with a fine grid and
6 shows a plan view of a schematically illustrated screen stencil with a partially broken-away patterning layer and further stencil material layers arranged between the screen stencil and patterning layer in the form of two line grids of unequal fineness.
The method described below is based in its implementation on the method of the main patent and is to be illustrated in a first application example in the production of a screen printing form, for example for rotary film printing.
According to Fig. 4, any fine or coarse screen material 1 is assumed, which is filled according to the method of the main patent with a filler material in such a way that on the one hand the screen or grid bars are uncovered and on the other hand the filler material and the grid bar surface form a smooth surface. Then, in a second operation, a suitable stencil material, e.g.
one of the well-known curable photo emulsions, a line screen copied, developed and cured. The actual patterning of the screen printing form takes place in a third work step analogous to the second, in that the now relief-like stencil material surface is filled with a suitable lacquer in the same way as when the first layer was applied. This lacquer is then removed, for example sanded, so that the surface of the line grid webs 9 is free of any filler paint, but the spaces 10 between the grid webs 9 are filled and together form a smooth surface.
The print image is then copied onto the printing form prepared in this way, for example by means of a hardenable photo emulsion, and hardened after the necessary intermediate operations (developing, drying, etc.) have been carried out. In Fig. 4, 12 denotes the pattern-giving, last Schablo nenmaterialschicht and 11 an open, so printing portion of the screen printing form.
In a final step, the filler lacquer is washed out with a suitable solvent.
The dimensioning of the line grid webs 8 and their distance from one another depend on the photographic resolution of the stencil material used in each case. Within these limits given by the stencil material, narrow and high grid bars mean a large amount of printable ink, while flat and wide grid bars mean a smaller amount of ink. To vary the ratios or to adapt the screen printing form to the substrate to be printed, the controllability of the layer thickness of the stencil material and a suitable design of the photographic original are used.
In addition to its function of adapting the color volume for the amount of ink to be printed, the line grid has a second function. If, for example, it should be desired to depict details on or with the printing form that are smaller than the clear width of the screen material openings, if they were produced on the screen material according to the conventional method and then fell onto a screen opening, they would not be any from the start Enter into connection with the sieve material, thus cannot be attached to it in the first place (see Fig. 5). The details 2 'are not attached to the screen material and therefore fall out. In the case of irregularly arranged details, this would lead to a reproduction that is not true to the original when printing, and in the case of regular cross grids inevitably lead to the moiré effect.
These undesirable phenomena are avoided with the aid of the method described. It is only necessary to make the line grid of the first stencil material layer so fine, i.e. H. to be laid out with such a high number of lines per unit of measurement that even the smallest pattern details receive the necessary support in the subsequent stencil material layer.
Another application example (FIG. 6) is intended to round off the illustration of the method. In order to be able to combine, for example, a photographic motif broken down in a 60 grid with, for example, 80 mesh screen material (= 32 grid) without moire, the following procedure is used:
A first line grid 8 with, for example, 40 lines per cm is applied to the filled screen material 1.
Then a second line grid 13 with, for example, 60 lines per cm is placed at an angle of approximately 90 with respect to the first line grid while observing the corresponding work steps already described. In a third layer 14 of the stencil material, the image motif is finally rasterized in the same grid fineness as the last stencil material layer, but here in a 60 cross raster 17, of course only after the structure of the last line raster has been leveled, which, however, only after leveling of the first line grid 8 was applied. The cross grid 17 is arranged on the last line grid 13 in such a way that the color-impermeable grid bars of the cross grid 17 always fall on the bars of the second line grid 13 immediately below.
The remaining web parts 18 of the cross grid 17 are self-supporting.
The fact that grid openings 19 fall into the area of a grid web 8 ′ from the first stencil material layer 8 is irrelevant. The color supplied during the printing process fills the entire line screen system, which consists of two layers of material and, because of the gaps formed by the screen webs 8, 13, also exits through all the apparently covered screen openings 19 of the cross-screened last stencil material layer 14.
In this way, a screen printing form is obtained that, measured by the current state of the art, is characterized by a motif breakdown into an extremely fine cross-grid.
It is typical that such a screen printing form only uses relatively coarse screen material, onto which screens are applied with increasing fineness, and nevertheless produces moire-free prints.