DE102004060605A1

DE102004060605A1 - Tampondruckklischee und Verfahren zum Herstellen eines Tampondruckklischees

Info

Publication number: DE102004060605A1
Application number: DE200410060605
Authority: DE
Inventors: Wilfried Philipp
Original assignee: Tampoprint GmbH
Current assignee: Tampoprint GmbH
Priority date: 2004-12-08
Filing date: 2004-12-08
Publication date: 2006-06-22
Also published as: WO2006061053A1; EP1701852A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Tampondruckklischee mit einem Grundkörper und einer auf dem Grundkörper fest aufgebrachten, die Gravur aufweisenden Auflage. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Herstellen eines Tampondruckklischees mit einem Grundkörper und einer auf dem Grundkörper fest aufgebrachten, die Gravur aufweisenden Auflage, indem die Auflage aufgespritzt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Tampondruckklischee sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Tampondruckklischees.
Tampondruckklischees sind in einer Vielzahl bekannt. Sie bestehen in der Regel aus Kunststoff, Metall oder Keramik. Kunststoffklischees sind äußerst preiswert, jedoch muss die Gravur mittels eines Entwicklungsverfahrens hergestellt werden, bei welchem umweltbelastender Abfall anfällt. Klischees aus Metall, zum Beispiel Stahlklischees oder Kupferklischees können mit einem Laser bearbeitet werden, und sind daher wesentlich umweltfreundlicher. Außerdem ist die Standzeit dieser Metallklischees wesentlich höher als bei aus Kunststoff bestehenden Klischees.

Schließlich sind noch Klischees aus Keramik bekannt, zum Beispiel aus der EP-A-0 922 590. Dieses Massivkeramikklischee wird dadurch hergestellt, dass Keramikpulver in einem Backprozess bei hohem Druck und hohen Temperaturen gesintert wird. Anschließend muss das auf diese Weise hergestellte Klischee einem über Wochen dauernden Entspannungsprozess unterworfen werden. Dieses Herstellungsverfahren ist sehr teuer und das auf diese Weise hergestellte Klischee besitzt lediglich in einem relativ dünnen Oberflächenbereich eine homogenen Struktur. Ansonsten ist das Keramikklischee inhomogen, d.h. es besitzt Poren, die sich nachteilig auf den Druckprozess auswirken können. Wird dieses Keramikklischee mit einer Gravur versehen, dann dringt diese über den relativ dünnen homogenen Bereich hinaus soweit in das Klischee ein, dass der Grund der Gravur im inhomogenen Bereich liegt. Aufgrund der porösen Struktur der Keramik in diesem inhomogenen Bereich ist die Gravur relativ rau was den Nachteil hat, dass die Gravur die Druckfarbe relativ stark festhält, d.h. hydrophil ist. Die Porosität des Keramikklischees besitzt außerdem den Nachteil, dass die in der Gravur sich befindende Menge an Druckfarbe nicht exakt eingestellt werden kann, was unter Umständen zu Schattierungen im Druck führen kann.

Beim Tampondruckverfahren, d.h. beim indirekten Tiefdruckverfahren, wird mittels eines Tampons die Druckfarbe, die zuvor mittels einer Rakel auf das Klischee auf- und dabei in die Gravur eingestrichen worden ist, aus der Gravur ausgehoben und auf den zu bedruckenden Gegenstand aufgebracht. Von besonderer Wichtigkeit ist, dass die Oberfläche des Klischees perfekt abgerakelt werden kann, weshalb Flachklischees mit hoher Genauigkeit eben und Walzenklischees mit hoher Genauigkeit kreisrund sein müssen. Die Ebenheit kann bei Keramikklischees durch Superfinishen sehr gut hergestellt werden, was auch für Walzenklischees zutrifft.

Neben anderen Druckverfahren ist auch das Flexodruckverfahren bekannt, was jedoch kein Triefdruck- sondern ein Hochdruckverfahren ist. Bei diesem Verfahren wird mit einem flexiblen, das Druckbild aufweisenden Stempel Farbe von einem Einfärbezylinder abgenommen. Dieser Einfärbezylinder besteht zum Beispiel aus Metall oder Keramik und ist an seiner Oberfläche mit Näpfchen versehen, von welchem mittels des das Druckbild aufweisenden Stempels die Farbe abgenommen wird. Dieses Druckverfahren besitzt jedoch den Nachteil, dass es relativ ungenau ist, da der Stempel, insbesondere die erhabenen Stellen des Stempels, sowohl beim Aufsetzen auf den Einfärbezylinder als auch beim Aufsetzen auf den Bedruckstoff verformt wird, wodurch die Farbe verschmiert wird. Außerdem kann dadurch nicht sichergestellt werden, wie viel Farbe wohin übertragen wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Klischee für den Tampondruck bereitzustellen, welches eine sehr hohe Standzeit aufweist und mit welchem exakte Mengen an Druckfarbe präzise übertragen werden können.

Diese Aufgabe wird mit einem Tampondruckklischee gelöst, welches einen Grundkörper und eine auf den Grundkörper fest aufgebrachte, die Gravur aufweisende Auflage aufweist.

Beim erfindungsgemäßen Tampondruckklischee wird ein mehrteiliger Aufbau verwendet, der einen Grundkörper aufweist, der zur Abstützung und zum Tragen einer Auflage dient. Der Grundkörper verleiht dem Tampondruckklischee also die erforderliche Steifigkeit, wohingegen die Auflage alle für die Aufnahme und Abgabe der Druckfarbe und zum Rakeln des Klischees erforderlichen Eigenschaften besitzt. Dabei kann der Grundkörper aus Metall, Kunststoff oder aus Massivkeramik bestehen. Die Auflage ist ein flammgespritzter Werkstoff, der direkt auf den Grundkörper aufgespritzt wird, sodass er sich fest, d.h. unlösbar mit diesem verbindet.

Erfindungsgemäß weist die Auflage eine größere Härte auf als der Grundkörper. Hierdurch wird sichergestellt, dass das erfindungsgemäße Klischee eine hohe Standzeit aufweist, auch wenn zum Beispiel der Grundkörper aus einem relativ weichen Material, zum Beispiel Kunststoff oder Kupfer besteht.

Erfindungsgemäß ist die Auflage ein oxidkeramischer Spritzwerkstoff. Derartige Werkstoffe werden in Pulverform bereitgestellt und nach dem Aufschmelzen auf den Grundkörper aufgetragen. Dies kann im Plasmaspritzverfahren oder im Hochgeschwindigkeitsspritzverfahren erfolgen. Beim Hochgeschwindigkeitsspritzverfahren wird der aufgeschmolzene Werkstoff mit sehr hoher Geschwindigkeit auf die Oberfläche des Grundkörpers aufgetragen, wodurch dem Entstehen von Poren entgegengewirkt wird. Die Auflage besitzt eine homogene Struktur und muss anschließend lediglich an ihrer Oberseite hinsichtlich der Ebenheit bearbeitet werden. Da das aufgeschmolzene Keramikpulver zwar eine sehr hohe Temperatur im Bereich von mehreren Tausend Grad Celsius, jedoch eine vernachlässigbare Masse besitzt, wird beim Auftragen des Spritzwerkstoffs der Grundkörper nicht in Mitleidenschaft gezogen.

Erfindungsgemäß haben sich als geeignete oxidkeramische Spritzwerkstoffe Aluminiumoxid (Al₂O₃), Zirkonoxid (Zr₂O₃), Titanoxid (TiO₂), Yttriumoxid (Y₂O₃), Kalziumoxid (CaO) oder Chromoxid (Cr₂O₃) herausgestellt.

Dabei kann der Spritzwerkstoff aus diesen Werkstoffen bestehen oder diese Werkstoffe enthalten, wobei auch Mischungen dieser Stoffe denkbar sind. Aluminiumoxid hat den Vorteil, dass es eine gute Beständigkeit gegen Abrasion, einen geringen Gleitverschleiß und eine geringe Reibung aufweist. Außerdem ist Aluminiumoxid nicht leitend. Aluminiumoxid ist ferner resistent gegen viele Säuren und Laugen. Chromoxid besitzt eine harte, dichte Schicht mit hohem Verschleiß- und Korrosionswiderstand. Es ist beständig gegen Säuren und Laugen und die Schichten sind gut mittels eines Laser gravierbar. Zirkonoxid ist ebenfalls verschleißbeständig und kratzfest. Es besitzt einen hohen Widerstand gegen Metallschmelzen und Partikelerosion. Titandioxid ist löslich in Laugen und Schwefelsäure. Es ist außerdem schwach leitend. Bei Mischungen können die obigen Merkmale in Grenzen miteinander kombiniert werden.

Bei einem erfindungsgemäßen Beispiel weist die Auflage eine Dicke von 10 μm bis 400 μm, insbesondere von 20 μm bis 200 μm, und bevorzugt von 30 μm bis 50 μm auf. Je nach Anforderung an die Gravurtiefe und Menge zu übertragenden Druckfarbe beziehungsweise des zu übertragenden Druckmediums kann die Schichtdicke frei gewählt werden. Aufgrund des durch Aufspritzen schichtweise hergestellten Aufbaus ist die Auflage über ihre Gesamtdicke gleichermaßen homogen. Die Dicke der Auflage muss lediglich geringfügig größer sein als die Tiefe der Gravur.
Bei einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist die Auflage mittels eines Lasers, insbesondere eines YAG-Lasers bearbeitbar. Dabei ist der Laser auf die Zusammensetzung des Werkstoffs der Auflage und gegebenenfalls an deren Farbe abgestimmt.
Um auch eine hohe Standzeit bei der Einfärbevorrichtung zu erzielen, ist die Auflage an ihrer Oberfläche feinst bearbeitet, insbesondere mittels Superfinishing. Dabei können Ebenheiten mit einer Toleranz von ± 0,1 μm erzielt werden.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen eines Tampondruckklischees mit einem Grundkörper und einer auf dem Grundkörper fest aufgebrachten, die Gravur aufweisenden Auflage, wobei die Auflage mittels eines Flammspritzverfahrens aufgetragen wird.
Das Aufbringen eines flammspritzfähigen Werkstoffes mittels eines Flammspritzverfahrens, insbesondere eines Plasmaspritzverfahrens oder Hochgeschwindigkeitsspritzverfahrens hat zum Einen den wesentlichen Vorteil, dass die Auflage fest mit dem Grundkörper verbunden ist, zum Anderen, dass die Auflage über ihre gesamte Dicke homogen und porenfrei ist. Daher kann eine Gravur mit einer exakten Gravurtiefe erzeugt werden, wobei der Gravurgrund sehr glatt und hydrophob ist und daher auch das Druckmedium rückstandsfrei aus der Gravur ausgehoben werden. Wie bereits erwähnt, weist die Gravur eine definierte Tiefe und somit auch ein definiertes Volumen auf. Hierdurch wird die Möglichkeit geschaffen, dass mit hoher Präzision auch andere Medien mittels des Druckverfahrens übertragen werden können, d.h. nicht nur Druckfarbe, sondern auch Klebstoff, Schmiermittel oder Medikamente. Insbesondere bei Medikamenten ist die Dosierung, d.h. die Menge an übertragenem Medikament, von besonderer Wichtigkeit. So kann zum Beispiel ein Medikament auf ein Pflaster übertragen werden, welches dann über die Haut dem Körper zugeführt wird.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Gravur nicht nur ein definiertes Volumen aufweist sondern auch exakte Ränder besitzt, sodass hochpräzise Drucke erzeugt werden können. Insbesondere beim Bedrucken von Linsen für die Augenoptik oder bei der Herstellung von künstlichen Augen müssen aufgrund der Farbschattierungen der Iris Menge, Position und Konturenschärfe der einzelnen Druckfarben exakt stimmen.
Da die Druckfarbe vollständig aus der Gravur ausgehoben werden kann wird sichergestellt, dass diese steril bleibt und keine Verunreinigungen verschleppt werden.

Claims

Tampondruckklischee mit einem Grundkörper und einer auf dem Grundkörper fest aufgebrachten, die Gravur aufweisenden Auflage.
Tampondruckklischee nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper aus Metall, Kunststoff oder Massivkeramik besteht.
Tampondruckklischee nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflage ein flammspritzfähiger Werkstoff ist.
Tampondruckklischee nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflage eine größere Härte aufweist, als der Grundkörper.
Tampondruckklischee nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflage ein oxidkeramischer Spritzwerkstoff ist.
Tampondruckklischee nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflage Aluminiumoxid (Al₂O₃), Zirkonoxid (Zr₂O₃), Titanoxid (TiO₂), Yttriumoxid (Y₂O₃), Kalziumoxid (CaO), Chromoxid (Cr₂O₃) oder eine Mischung hiervon enthält oder aus diesen Materialien oder Mischung besteht.
Tampondruckklischee nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflage im Plasmaspritzverfahren oder Hochgeschwindigkeitsspritzverfahren auf den Grundkörper aufgetragen ist.
Tampondruckklischee nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflage eine Dicke von 10 μm bis 400 μm, insbesondere von 20 μm bis 200 μm, und bevorzugt von 30 μm bis 50 μm aufweist.
Tampondruckklischee nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Auflage größer ist, als die Tiefe der Gravur.
Tampondruckklischee nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper aus Metall besteht und die Dicke der Auflage kleiner ist, als die Tiefe der Gravur.
Tampondruckklischee nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflage mittels eines Lasers, insbesondere eines YAG-Laser bearbeitbar ist.
Tampondruckklischee nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflage vollständig oder weitestgehend porenfrei ist.
Tampondruckklischee nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflage an ihrer Oberfläche feinstbearbeitet, insbesondere mittels Superfinishing bearbeitet ist.
Tampondruckklischee nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Flachklischee oder ein Klischeezylinder ist.
Verfahren zum Herstellen eines Tampondruckklischees mit einem Grundkörper und einer auf den Grundkörper fest aufgebrachten, die Gravur aufweisenden Auflage, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflage aufgespritzt wird.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflage mittels eines Plasmaspritzverfahrens oder Hochgeschwindigkeitsspritzverfahrens auf den Grundkörper aufgespritzt wird.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Gravur mittels eines Lasers, insbesondere YAG-Lasers hergestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Auflage feinstbearbeitet, insbesondere mittels Superfinishing bearbeitet wird.