DE102021004568A1 - Intaglio printing forme for the production of printed products in intaglio printing, template and manufacturing process for an intaglio printing forme - Google Patents
Intaglio printing forme for the production of printed products in intaglio printing, template and manufacturing process for an intaglio printing forme Download PDFInfo
- Publication number
- DE102021004568A1 DE102021004568A1 DE102021004568.8A DE102021004568A DE102021004568A1 DE 102021004568 A1 DE102021004568 A1 DE 102021004568A1 DE 102021004568 A DE102021004568 A DE 102021004568A DE 102021004568 A1 DE102021004568 A1 DE 102021004568A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- printing
- gravure
- nanostructuring
- nanostructure elements
- partial areas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41N—PRINTING PLATES OR FOILS; MATERIALS FOR SURFACES USED IN PRINTING MACHINES FOR PRINTING, INKING, DAMPING, OR THE LIKE; PREPARING SUCH SURFACES FOR USE AND CONSERVING THEM
- B41N1/00—Printing plates or foils; Materials therefor
- B41N1/04—Printing plates or foils; Materials therefor metallic
- B41N1/06—Printing plates or foils; Materials therefor metallic for relief printing or intaglio printing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41C—PROCESSES FOR THE MANUFACTURE OR REPRODUCTION OF PRINTING SURFACES
- B41C1/00—Forme preparation
- B41C1/02—Engraving; Heads therefor
- B41C1/04—Engraving; Heads therefor using heads controlled by an electric information signal
- B41C1/05—Heat-generating engraving heads, e.g. laser beam, electron beam
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Tiefdruckform (10) für die Herstellung von Druckerzeugnissen im Tiefdruck, insbesondere Stichtiefdruck, mit ersten, bildgebenden Teilbereichen (12) und zweiten, nicht-bildgebenden Teilbereichen (14). Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass die Tiefdruckform (10) zumindest in den nicht-bildgebenden Teilbereichen (14) mit einer Nanostrukturierung (30) aus einer Vielzahl von Nanostrukturelementen (32) mit einer Tiefe von weniger als 300 nm versehen ist The invention relates to an intaglio printing forme (10) for the production of printed products using intaglio printing, in particular intaglio printing, having first, image-forming partial areas (12) and second, non-image-forming partial areas (14). According to the invention, the gravure form (10) is provided with a nanostructure (30) made up of a large number of nanostructure elements (32) with a depth of less than 300 nm, at least in the non-imaging partial areas (14).
Description
Die Erfindung betrifft eine Tiefdruckform für die Herstellung von Druckerzeugnissen im Tiefdruck, insbesondere im Stichtiefdruck. Die Erfindung betrifft auch eine Vorlage für eine Tiefdruckform und ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Tiefdruckform.The invention relates to a gravure form for the production of printed products using gravure printing, in particular intaglio printing. The invention also relates to a template for a gravure form and a method for producing such a gravure form.
Das Tiefdruckverfahren ist ein direktes Druckverfahren, bei dem von einer Druckform, beispielsweise einem Tiefdruckzylinder, direkt auf den gewünschten Bedruckstoff gedruckt wird. Die druckenden Bereiche der Druckform sind dabei tieferliegend angeordnet. Überschüssige Farbe wird unmittelbar vor dem Druck beispielsweise mittels einer Rakel von dem Tiefdruckzylinder entfernt und wieder der Farbwanne zugeführt.The gravure printing process is a direct printing process in which a printing form, for example a gravure cylinder, is used to print directly onto the desired substrate. The printing areas of the printing form are arranged at a lower level. Excess ink is removed from the gravure cylinder immediately before printing, for example by means of a squeegee, and returned to the ink tray.
Bei der Rakel unterscheidet man je nach Winkelstellung zwischen einer Positiv-Rakel und einer Negativ-Rakel. Eine Negativ-Rakel bietet den Vorteil einer gleichbleibenden Farbübertragung bei unterschiedlichen Druckgeschwindigkeiten, da die abzurakelnde Farbe das Rakelmesser an den Tiefdruckzylinder andrückt. Nachteilig ist der höhere Verschleiß an Rakelmesser und Tiefdruckzylinder. Eine Positiv-Rakel bietet als Vorteil einen geringeren Verschleiß von Rakelmesser und Tiefdruckzylinder, nachteilig ist aber, dass der Staudruck unter dem Rakelmesser mit der Druckgeschwindigkeit steigt und es zu einem Durchbiegen und ungewollten Abheben des Rakelmessers kommen kann, so dass als Folge der Farbauftrag schwankt. Zur Abhilfe können eine Stützrakel oder ein höherer Anpressdruck vorgesehen werden.With the squeegee, a distinction is made between a positive squeegee and a negative squeegee, depending on the angular position. A negative squeegee offers the advantage of consistent ink transfer at different printing speeds, since the ink to be squeegeed presses the squeegee blade against the gravure cylinder. A disadvantage is the higher wear on doctor blade and gravure cylinder. A positive squeegee offers the advantage of less wear and tear on the squeegee blade and gravure cylinder, but the disadvantage is that the dynamic pressure under the squeegee blade increases with the printing speed and the squeegee blade can sag and be lifted up unintentionally, with the result that the ink application fluctuates. A support squeegee or a higher contact pressure can be provided to remedy this.
Auch ein Schmierfilm aus Druckfarbe unterhalb des Rakelmessers kann einen zu starken Verschleiß an Rakelmesser und Tiefdruckzylinder vermeiden helfen. Ein solcher Schmierfilm wird von einer Vielzahl von Parametern bestimmt, und hängt von der eingesetzten Druckfarbe, also insbesondere der Oberflächenspannung, der Rheologie, der Partikelgrößenverteilung der eingesetzten Pigmente, der Pigmentkonzentration und dem Füllstoff, von der Druckgeschwindigkeit, von der Rakelqualität, also insbesondere dem Phasenschliff, der Benetzbarkeit der Oberfläche und der Winkelanstellung, sowie von dem verwendeten Tiefdruckzylinder, also insbesondere der Oberflächenrauigkeit, der Benetzbarkeit mit Druckfarbe, den Stegbereichen und dem Stegwinkel ab. Die Schmierfilmdicke wird unter anderem von der Rauheit des Tiefdruckzylinders in den nicht druckenden Bereichen einschließlich der Stege zum Stützen des Rakelmessers beeinflusst. Die Rauheit des Tiefdruckzylinders wird in der Praxis meist händisch mit einem Schleifpapier an einem drehendenden Tiefdruckzylinder vor oder nach einer Verchromung eingestellt.A smear of printing ink underneath the doctor blade can also help to avoid excessive wear on the doctor blade and gravure cylinder. Such a lubricating film is determined by a large number of parameters and depends on the printing ink used, i.e. in particular the surface tension, the rheology, the particle size distribution of the pigments used, the pigment concentration and the filler, the printing speed, the squeegee quality, i.e. in particular the phase cut , the wettability of the surface and the angle of inclination, as well as the gravure cylinder used, i.e. in particular the surface roughness, the wettability with printing ink, the land areas and the land angle. The lubricating film thickness is influenced, among other things, by the roughness of the gravure cylinder in the non-printing areas including the ridges for supporting the doctor blade. In practice, the roughness of the gravure cylinder is usually adjusted manually with sandpaper on a rotating gravure cylinder before or after chrome plating.
Ist die Rautiefe des Tiefdruckzylinders zu groß, so besteht die Gefahr, dass der sich einstellende Schmierfilm unter dem Rakelmesser zu dick und damit die an dieser Stelle übertragene Farbmenge visuell sichtbar ist, so dass als Ergebnis Tonen auftritt. Tonen kann auch schwallartig in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit des Tiefdruckzylinders auftreten und sogenannte Rattermarken erzeugen. Diese sind häufig auf einen zu hohen elastischen Anteil der Druckfarbe und eine zu schwache Stützrakel zurückzuführen.If the surface roughness of the gravure cylinder is too great, there is a risk that the lubricating film that forms under the doctor blade will be too thick and the amount of ink transferred at this point will be visible, resulting in scumming. Toning can also occur in surges depending on the rotational speed of the gravure cylinder and produce so-called chatter marks. These are often due to too much elastic content of the printing ink and a too weak support squeegee.
Ähnliche Probleme können auch beim Stichtiefdruck auftreten, der insbesondere im Sicherheits- bzw. Wertpapierdruck eingesetzt wird. So werden etwa die dominierenden bildgebenden Bereiche von Banknoten überwiegend im Stichtiefdruck gedruckt. Auch beim diesem Verfahren handelt es sich um ein Tiefdruckverfahren, bei dem die tieferliegenden Schichten einer Druckform drucken. Die Einfärbung der Druckformen erfolgt partiell mit bis zu fünf unterschiedlichen Farben mittels sogenannter Schablonenplatten. Die hierfür eingesetzten Druckfarben sind im Gegensatz zu klassischen Tiefdruckfarben nicht niedrigviskos, sondern hochviskos, beispielsweise mit einer Viskosität von 200 bis 600 Pa*s bei 20 °C. Beim Stichtiefdruck wird wegen der hochviskosen Farben anstelle eines Rakelmessers ein Wischzylinder mit einer gewissen Umfangsgeschwindigkeitsdifferenz zur Entfernung der überschüssigen Farbe von der Druckplatte eingesetzt. Der Wischzylinder wird bei jeder Umdrehung in einem Laugenbad von der an ihm anhaftenden Farbe befreit und vor einem erneuten Wischvorgang mit einem „Trockenrakel“ von Wischlauge gereinigt.Similar problems can also occur in intaglio printing, which is used in particular in security or security printing. For example, the dominant imaging areas of banknotes are predominantly printed using intaglio printing. This process is also a gravure printing process, in which the underlying layers of a printing form are printed. The printing forms are partially inked with up to five different colors using so-called stencil plates. In contrast to classic gravure printing inks, the printing inks used for this are not low-viscous, but high-viscous, for example with a viscosity of 200 to 600 Pa*s at 20 °C. In intaglio printing, because of the highly viscous inks, a wiping cylinder with a certain peripheral speed difference is used instead of a doctor blade to remove the excess ink from the printing plate. With each revolution, the wiping cylinder is freed from the paint adhering to it in a lye bath and cleaned of wiping lye with a "dry squeegee" before a new wiping process.
Im Gegensatz zum klassischen Tiefdruck wird die überschüssige Farbe beim Stichtiefdruck nicht wieder der Farbwanne zugeführt, sondern entsorgt. Der Anteil an entsorgter Farbe kann bei etwa 2/3 der gesamten Farbe liegen und daher auch einen erheblichen Kostenfaktor darstellen. Um ein Tonen, also eine leichte Farbigkeit in nicht druckenden Bereichen, zu vermeiden, müssen die Druckplatten wie beim klassischen Tiefdruck eine leichte Grundrauigkeit aufweisen. Diese wird oftmals von Hand mittels Schleifpapier vor dem Verchromen der Kupfer- oder Messingplatte aufgebracht. Teilweise greift der Drucker auch in der Produktion noch zum Schleifpapier, um die verchromte Oberfläche des Druckzylinders anzurauen um auftretendes Tonen wieder abzustellen.In contrast to classic intaglio printing, the excess ink in intaglio printing is not returned to the ink tray, but disposed of. The proportion of discarded paint can be around 2/3 of the total paint and therefore also represent a significant cost factor. In order to avoid toning, i.e. a slight colouration in non-printing areas, the printing plates must have a slight basic roughness, as in classic gravure printing. This is often applied by hand using sandpaper before the copper or brass plate is chrome-plated. Sometimes the printer still uses sandpaper during production to roughen the chrome-plated surface of the printing cylinder in order to stop any toning that occurs.
Sowohl beim klassischen Tiefdruck als auch beim Stichtiefdruck ist die meinst händisch eingestellte Oberflächenrauigkeit der Druckform daher nicht reproduzierbar und partiell unterschiedlich und verändert sich zudem oft durch Eingriffe während des Produktionsprozesses. Darüber hinaus kann es in Abhängigkeit von den eingesetzten Druckfarben auch zu einem Polieren der Druckplatten beim Wischprozess kommen, so dass die Rauheit der nicht-druckenden Bereiche eines Tiefdruckzylinders während des Druckens abnimmt.In both classic gravure printing and intaglio printing, the surface roughness of the printing form, which is usually set manually, is therefore not reproducible and partially different and also often changes as a result of interventions during the production process. In addition, it may vary depending on the inks used The printing plates are also polished during the wiping process, so that the roughness of the non-printing areas of a gravure cylinder decreases during printing.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden und insbesondere eine kontrollierte und reproduzierbare Möglichkeit zu schaffen, den Verschleiß der Tiefdruckform und des Werkzeugs zum Entfernen überschüssiger Druckfarbe zu reduzieren und eine visuell sichtbare Übertragung von Farbe aus nicht-bildgebenden Bereichen der Druckform zu vermeiden.On this basis, the invention is based on the object of overcoming the disadvantages of the prior art and in particular of creating a controlled and reproducible possibility of reducing the wear of the gravure form and of the tool for removing excess printing ink and a visually visible transfer of ink from non- to avoid imaging areas of the printing form.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is solved by the features of the independent claims. Developments of the invention are the subject matter of the dependent claims.
Die Erfindung enthält zur Lösung der gestellten Aufgabe eine Tiefdruckform für die Herstellung von Druckerzeugnissen im Tiefdruck, insbesondere im Stichtiefdruck, welche erste, bildgebende Teilbereiche und zweite, nicht-bildgebende Teilbereiche aufweist. Die Tiefdruckform ist zumindest in den nicht-bildgebenden Teilbereichen mit einer Nanostrukturierung aus einer Vielzahl von Nanostrukturelementen mit einer Tiefe von weniger als 300 nm versehen.In order to achieve the stated object, the invention contains an intaglio printing forme for the production of printed products in intaglio printing, in particular in intaglio printing, which has first, image-forming partial areas and second, non-image-forming partial areas. At least in the non-imaging partial areas, the gravure form is provided with a nanostructuring of a multiplicity of nanostructural elements with a depth of less than 300 nm.
Bei einer Stichtiefdruckform sind die bildgebenden Bereiche, insbesondere beim Hauptmotiv, wie etwa einem Portrait, in der Regel durch geätzte, gelaserte oder gefräste, oftmals linienförmige Gravuren und/ oder durch Näpfchen gebildet, welche überwiegend eine Linienstruktur (und nicht eine Punktstruktur) bilden, und sich daher von Tiefdruckstrukturen im engeren Sinn oftmals deutlich unterscheiden.In the case of an intaglio printing form, the imaging areas, especially in the case of the main motif such as a portrait, are usually formed by etched, lasered or milled, often linear engravings and/or by cells, which predominantly form a line structure (and not a dot structure), and therefore often differ significantly from gravure structures in the narrower sense.
Die bildgebenden Bereiche der Tiefdruckform sind vorteilhaft durch eine Mehrzahl von vertieften Näpfchen gebildet, die bevorzugt eine Tiefe zwischen 5 µm und 50 µm aufweisen. Ist die Tiefdruckform eine Stichtiefdruckform, so sind die bildgebenden Bereiche vorteilhaft durch Gravuren einer Tiefe zwischen 5 µm und 200 µm gebildet. Die Gravuren können dabei beliebige Längen und Formen, insbesondere gerade, wellenförmige, verjüngende, oder verdickende Formen aufweisen.The imaging areas of the gravure form are advantageously formed by a plurality of recessed cells, which preferably have a depth of between 5 μm and 50 μm. If the intaglio printing form is an intaglio printing form, the imaging areas are advantageously formed by engravings with a depth of between 5 μm and 200 μm. The engravings can have any length and shape, in particular straight, wavy, tapered or thickened shapes.
Die weiteren Ausführungen gelten sowohl für klassischer Tiefdruckformen als auch Stichtiefdruckformen, so dass aus Vereinfachungsgründen nachfolgend meist nur noch von einer Tiefdruckform gesprochen wird.The further explanations apply both to classic intaglio printing forms and intaglio printing forms, so that for reasons of simplification, only an intaglio printing form is usually referred to below.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Tiefdruckform nicht nur in den nicht-bildgebenden Teilbereichen eine Nanostrukturierung aufweist, sondern auch in den bildgebenden Teilbereichen mit der Nanostrukturierung aus einer Vielzahl von Nanostrukturelementen mit einer Tiefe von weniger als 300 nm versehen ist. Dabei können die bildgebenden Bereiche insbesondere vertiefte Näpfchen und/ oder Gravuren enthalten, deren Flanken und/oder Bodenstrukturen mit den Nanostrukturelementen versehen sind. Die Abmessungen der Nanostrukturelemente sind in zumindest einer Dimension um mindestens einen Faktor 10, vorteilhaft um mindestens einen Faktor 20, kleiner als die entsprechende Abmessung der Näpfchen bzw. Gravuren.In an advantageous development, it is provided that the gravure printing form not only has nanostructuring in the non-imaging partial areas, but is also provided with the nanostructuring of a large number of nanostructure elements with a depth of less than 300 nm in the imaging partial areas. In this case, the imaging areas can contain, in particular, deepened cups and/or engravings, the flanks and/or base structures of which are provided with the nanostructure elements. The dimensions of the nanostructure elements are smaller in at least one dimension by at least a factor of 10, advantageously by a factor of at least 20, than the corresponding dimension of the cups or engravings.
Die Nanostrukturierung im Bereich der Näpfchen oder Gravuren führt zu einer Vergrößerung der Oberfläche pro Flächeneinheit und damit zu einem Farbfang. Mit Farbfang ist dabei insbesondere gemeint, dass es durch die Mikrostruktur bzw. die vergrößerte Oberfläche zu mehr Haftstellen der Farbe im Näpfchen oder der Gravur kommt. Der Farbfang verhindert auch ein „Herausrausrakeln“ oder „Herauswischen“ von Farbe aus den Näpfchen oder Gravuren. Bei einem Herausrakeln oder Herauswischen liegt das Farbniveau unterhalb des Sollniveaus, idealerweise auf Höhe der nicht druckenden Bereiche der Druckplatte oder des Druckzylinders, so dass es an diesen Stellen zu einer verminderten oder auch keiner Farbübertragung aus dem Näpfchen oder der Gravur kommt. Grund ist eine nach derzeitigem Verständnis eine fehlende oder nur partielle Benetzung der Farbe im Näpfchen oder der Gravur mit dem Substrat beim Druckprozess.The nanostructuring in the area of the cups or engravings leads to an increase in the surface area per unit area and thus to color trapping. Ink capture means in particular that the microstructure or the enlarged surface leads to more adhesion points for the ink in the cell or in the engraving. The color catch also prevents color from “squeezing out” or “wiping out” from the cells or engravings. If the ink is squeegeed out or wiped out, the ink level is below the target level, ideally at the level of the non-printing areas of the printing plate or the printing cylinder, so that there is reduced or no ink transfer from the cell or the engraving at these points. According to current understanding, the reason is a missing or only partial wetting of the ink in the cell or the engraving with the substrate during the printing process.
Die Nanostrukturelemente sind vorteilhaft mit einer Tiefe zwischen 50 nm und 300 nm und/oder einer Breite zwischen 50 nm und 300 nm ausgebildet. Die Länge der Nanostrukturelemente kann insbesondere zwischen 50 nm und 1000 µm liegen. Dabei bezeichnet die Länge die größere der beiden Abmessungen der Nanostrukturelemente in der Ebene, die Breite die kleinere der beiden Abmessungen, so dass stets Länge ≥ Breite gilt. Die Nanostrukturelemente können linienförmig oder flächig ausgebildet sein, wobei linienförmige Nanostrukturelemente ein Verhältnis von Länge zu Breite von mehr als 5, insbesondere mehr als 10 oder sogar mehr als 100 aufweisen, und flächige Nanostrukturelemente ein Verhältnis von Länge zu Breite von 1 bis zu 5 aufweisen.The nanostructure elements are advantageously formed with a depth of between 50 nm and 300 nm and/or a width of between 50 nm and 300 nm. The length of the nanostructure elements can in particular be between 50 nm and 1000 μm. The length denotes the larger of the two dimensions of the nanostructure elements in the plane, and the width denotes the smaller of the two dimensions, so that length≧width always applies. The nanostructure elements can be linear or planar, with linear nanostructure elements having a length-to-width ratio of more than 5, in particular more than 10 or even more than 100, and planar nanostructure elements having a length-to-width ratio of 1 to 5.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Tiefdruckform eine Vorzugsrichtung aufweist, die insbesondere eine Bewegungs- oder Drehrichtung der Druckform beim Druckvorgang darstellt. Beispielsweise weist die Tiefdruckform eines Druckzylinders eine den Zylindermantel umlaufende Drehrichtung auf. Die Nanostrukturelemente sind bei dieser vorteilhaften Ausgestaltung durch längliche Nanostrukturelemente gebildet, die im Wesentlichen entlang dieser Drehrichtung als Vorzugsrichtung orientiert sind.In an advantageous embodiment, it is provided that the intaglio printing forme has a preferred direction, which in particular represents a direction of movement or rotation of the printing forme during the printing process. For example, the gravure form of a printing cylinder has a direction of rotation that runs around the cylinder jacket. In this advantageous embodiment, the nanostructure elements are formed by elongate nanostructure elements which essentially are oriented along this direction of rotation as the preferred direction.
Mit besonderem Vorteil umfasst die Nanostrukturierung eine Riffelstruktur aus linienförmigen, insbesondere parallelen, linienförmigen Nanostrukturelementen. Ebenfalls mit Vorteil könne die Nanostrukturelemente durchgehende, spiralförmig angeordnete Linienstücke umfassen.The nanostructuring particularly advantageously includes a corrugated structure made up of linear, in particular parallel, linear nanostructure elements. Likewise advantageously, the nanostructure elements can comprise continuous, spirally arranged line segments.
Die Nanostrukturierung der Tiefdruckform ist bevorzugt in einer Metallschicht, beispielsweise einer Schicht aus Nickel, Edelstahl, Kupfer, einer kupferhaltigen Legierung, Zink oder Chrom ausgebildet. Insbesondere im letzteren Fall weist die Tiefdruckform vorteilhaft in den nicht-bildgebenden Bereichen zusätzlich eine superhydrophobe Beschichtung auf, die die Farbannahme dort behindert.The nanostructuring of the gravure form is preferably formed in a metal layer, for example a layer made of nickel, stainless steel, copper, a copper-containing alloy, zinc or chromium. In the latter case in particular, the gravure printing form advantageously also has a superhydrophobic coating in the non-imaging areas, which impedes ink acceptance there.
Die Nanostrukturelemente der Nanostrukturierung bilden vorteilhaft eine regelmäßige, insbesondere rasterförmige Anordnung mit ein- oder zweidimensionaler Periodizität.The nanostructure elements of the nanostructuring advantageously form a regular, in particular grid-like arrangement with one-dimensional or two-dimensional periodicity.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Nanostrukturierung homogen, also im Wesentlichen zumindest in allen nicht-bildgebenden Teilbereichen gleich ausgebildet.In an advantageous embodiment, the nanostructuring is homogeneous, that is to say essentially the same at least in all non-imaging sub-areas.
In anderen Gestaltungen können die Nanostrukturelemente der Nanostrukturierung auch unregelmäßig angeordnet sein. Dabei betrifft die unregelmäßige Anordnung die Lage und Größe der Nanostrukturelemente auf einer Längenskala von einigen hundert Nanometern oder einigen Mikrometern, während sich auf einer größeren Längenskala, beispielsweise auf einer Längenskala von einigen hundert Mikrometern oder mehreren Millimetern eine im Wesentlichen gleichmäßige Belegung der nicht-bildgebenden Teilbereiche mit den Nanostrukturelementen ergibt.In other configurations, the nanostructure elements of the nanostructuring can also be arranged irregularly. The irregular arrangement relates to the position and size of the nanostructure elements on a length scale of a few hundred nanometers or a few micrometers, while on a larger length scale, for example on a length scale of a few hundred micrometers or several millimeters, there is an essentially uniform coverage of the non-imaging sub-areas with the nanostructure elements.
Die erfindungsgemäße Nanostrukturierung ist in jedem Fall maschinell erzeugt und enthält eine Vielzahl vordefinierter Nanostrukturelemente. Die Nanostrukturelemente können daher kontrolliert und reproduzierbar in die Tiefdruckform eingebracht werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Nanostrukturelemente der Nanostrukturierung durch Einwirkung eines Laserstrahls auf das Material der Tiefdruckform erzeugt. In einer anderen, ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung sind die Nanostrukturelemente der Nanostrukturierung durch eine galvanische Abformung einer Vorläuferplatte erzeugt. In diesem Fall wurde eine entsprechende Nanostrukturierung auf der Vorläuferplatte oder einer früheren Generation der Vorläuferplatte maschinell, insbesondere durch Einwirkung von Laserstrahlung erzeugt.In any case, the nanostructuring according to the invention is produced by machine and contains a large number of predefined nanostructure elements. The nanostructure elements can therefore be introduced into the gravure form in a controlled and reproducible manner. In an advantageous embodiment, the nanostructure elements of the nanostructuring are produced by the action of a laser beam on the material of the gravure form. In another, likewise advantageous configuration, the nanostructure elements of the nanostructuring are produced by galvanic molding of a precursor plate. In this case, a corresponding nanostructuring on the precursor plate or on an earlier generation of the precursor plate was produced mechanically, in particular by the action of laser radiation.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung liegt die Nanostrukturierung in einer Kunststoff-Trägerschicht vor, die mit einem Grundkörper der Tiefdruckform verbunden ist.In an expedient embodiment, the nanostructuring is present in a plastic carrier layer, which is connected to a base body of the gravure form.
Die Tiefdruckform stellt mit Vorteil eine Druckplatte, einen Sleeve oder einen Tiefdruckzylinder dar. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung stellt die Tiefdruckform eine Stichtiefdruckform, insbesondere für den Sicherheitsdruck, dar.The intaglio printing form is advantageously a printing plate, a sleeve or an intaglio printing cylinder. According to an advantageous embodiment, the intaglio printing form is an intaglio printing form, in particular for security printing.
Die Erfindung enthält weiter eine Vorlage für eine Tiefdruckform für die Herstellung von Druckerzeugnissen im Tiefdruck, insbesondere Stichtiefdruck. Die Vorlage weist erste Bereiche auf, die bildgebenden Teilbereichen der Tiefdruckform entsprechen, und zweite Teilbereiche, die nicht-bildgebenden Teilbereichen der Tiefdruckform entsprechen, wobei die Vorlage zumindest in den zweiten Teilbereichen mit einer Nanostrukturierung aus einer Vielzahl von Nanostrukturelementen mit einer Höhe oder Tiefe von weniger als 300 nm versehen ist. Die Vorlage kann insbesondere eine positiv (erhaben) oder negativ (vertieft) ausgestattete Vorlage zur Erzeugung einer galvanisch abgeformten Druckplatte sein. Beispiele solcher Vorlagen die nachfolgend erwähnten Master oder Vorläuferplatten.The invention further includes a template for a gravure form for the production of printed products using gravure printing, in particular intaglio printing. The template has first areas that correspond to imaging sub-areas of the gravure form, and second sub-areas that correspond to non-imaging sub-areas of the gravure form, the template at least in the second sub-areas having a nanostructuring of a large number of nanostructure elements with a height or depth of less is provided as 300 nm. In particular, the template can be a positive (raised) or negative (depressed) template for producing a galvanically molded printing plate. Examples of such templates are the masters or precursor plates mentioned below.
Die Erfindung enthält auch ein Verfahren zur Herstellung einer Tiefdruckform, insbesondere eine Tiefdruckform der oben beschriebenen Art, bei dem die Tiefdruckform mit ersten, bildgebenden Teilbereichen und zweiten, nicht-bildgebenden Teilbereichen versehen wird. Darüber hinaus wird die Tiefdruckform in dem Verfahren zumindest in den nicht-bildgebenden Teilbereichen mit einer Nanostrukturierung aus einer Vielzahl von Nanostrukturelementen mit einer Tiefe von weniger als 300 nm versehen.The invention also includes a method for producing a gravure form, in particular a gravure form of the type described above, in which the gravure form is provided with first, image-forming partial areas and second, non-image-forming partial areas. In addition, in the method, the gravure form is provided with a nanostructuring of a multiplicity of nanostructural elements with a depth of less than 300 nm, at least in the non-imaging partial areas.
Die Nanostrukturierung wird mit Vorteil durch Einwirkung eines Laserstrahls, insbesondere eines gepulsten Piko- oder Nanosekundenlasers erzeugt. Die Nanostrukturierung wird dabei vorteilhaft durch Laserbeaufschlagung einer Kunststoff- oder Metallschicht erzeugt, insbesondere durch Laserbeaufschlagung einer Schicht aus Nickel, Edelstahl, Kupfer, einer kupferhaltigen Legierung oder, besonders bevorzugt, einer Chromschicht. Die Nanostrukturierung kann sich auch erst nach einer Verchromung einer gröberen Struktur in einer Kunststoff-, Nickel- oder Kupferschicht bilden.The nanostructuring is advantageously produced by the action of a laser beam, in particular a pulsed picosecond or nanosecond laser. In this case, the nanostructuring is advantageously produced by laser impingement on a plastic or metal layer, in particular by laser impingement on a layer made of nickel, stainless steel, copper, a copper-containing alloy or, particularly preferably, a chromium layer. The nanostructuring can also only form after chrome plating of a coarser structure in a plastic, nickel or copper layer.
Alternativ kann die Nanostrukturierung auch durch eine Interferenz zweier Laserstrahlen erzeugt werden, oder sie wird durch eine Oberflächenbeschichtung mit einem Sputterverfahren, wie PECVD, PVD, oder dergleichen erzeugt. Dazu kann ein Rohmaterial vollflächig aufgebracht und dann für bildgebende Bereiche mittels Laser abgetragen werden. Die Nanostrukturierung wird vorteilhaft vor der Strukturierung der bildgebenden Bereiche eingebracht, kann grundsätzlich aber auch nach dem Einbringen der bildgebenden Strukturierung erzeugt werden. Bei einer anderen Ausgestaltung kann die Oberfläche auch aus eine Rasteranordnung aus nanoskaligen Noppen analog dem Blatt einer Lotuspflanze bestehen.Alternatively, the nanostructuring can also be produced by an interference of two laser beams, or it is produced by a surface coating using a sputtering method such as PECVD, PVD, or the like. For this purpose, a raw material can be applied over the entire surface and then removed using a laser for imaging areas the. The nanostructuring is advantageously introduced before the structuring of the imaging areas, but can in principle also be produced after the imaging structuring has been introduced. In another configuration, the surface can also consist of a grid arrangement of nanoscale nubs analogous to the leaf of a lotus plant.
Weiter kann die Nanostrukturierung auch bereits auf einer Kunststoffsubstratoberfläche vorliegen und mittels eines galvanischen Abformprozesses abgeformt werden. Die vorstrukturierte Kunststoffsubstratoberfläche wird beispielsweise durch thermoplastisches Prägen erzeugt. Dabei kann es sich entweder um ein nanostrukturiertes Trägermaterial, beispielsweise eine Kunststoffplatte handeln, oder auch um einen zuvor nanostrukturiert geprägten Folienaufbau, der mit einem dickeren Trägermaterial, beispielsweise mit 0,2 bis 2 mm Dicke verbunden wird, insbesondere durch Laminieren, Kleben oder Kaschieren. Anschließend wird der Verbund gemeinsam gelasert oder gefräst, um die bildgebenden Bereiche zu erzeugen.Furthermore, the nanostructuring can also already be present on a plastic substrate surface and molded by means of a galvanic molding process. The pre-structured plastic substrate surface is produced, for example, by thermoplastic embossing. This can either be a nanostructured carrier material, for example a plastic plate, or a previously nanostructured embossed film structure which is connected to a thicker carrier material, for example 0.2 to 2 mm thick, in particular by lamination, gluing or laminating. The composite is then lasered or milled together to create the imaging areas.
Mit Vorteil wird die Nanostrukturierung auf Grundlage eines vordefinierten Datensatzes erzeugt. Auf Grundlage des Datensatzes können beispielsweise ein Verfahrschlitten einer Laservorrichtung und ein Modulator für die Laserstrahlung gesteuert werden, um die Oberfläche einer Platte oder eines rotierenden Zylinders zu strukturieren.The nanostructuring is advantageously generated on the basis of a predefined data set. On the basis of the data set, for example, a carriage of a laser device and a modulator for the laser radiation can be controlled in order to structure the surface of a disk or a rotating cylinder.
Wie erläutert, wird die Nanostrukturierung mit einem der beschriebenen physikalischen Verfahren, insbesondere mittels Laserbeaufschlagung, zunächst in einer Vorläuferplatte der eigentlichen Tiefdruckform erzeugt und durch eine Abformung (oder mehrere aufeinanderfolgende Abformschritte) in die Tiefdruckform übertragen.As explained, the nanostructuring is first produced in a precursor plate of the actual gravure form using one of the physical methods described, in particular by means of laser impingement, and transferred to the gravure form by molding (or several successive molding steps).
Durch die erfindungsgemäße Nanostrukturierung wird Tonen zuverlässig vermieden, so dass korrigierende Eingriffe während des Druckprozesses nicht mehr erforderlich sind. Darüber hinaus trägt die Nanostrukturierung in den nicht-bildgebenden Teilbereichen dazu bei, den Verschleiß der Tiefdruckform, beispielsweise eines Druckzylinders, eines Sleeves oder einer Druckplatte und dem Werkzeug zur Entfernung der überschüssigen Druckfarbe, beispielsweise einer Rakel oder eines Wischzylinders zu verringern. Der Verschleiß zeigt sich als mechanischer Abrieb, im ungünstigen Fall in einem partiell unterschiedlich starken Abrieb der Druckform und des Werkzeugs zur Entfernung der überschüssigen Farbe. Wie beschrieben, wird die Verschleißreduktion erfindungsgemäß insbesondere dadurch erreicht, dass die Nanostrukturierung der Tiefdruckform beim Rakel- oder Wischprozess einen hauchdünnen, visuell nicht sichtbaren Farbfilm auf der Druckform zurückhält, der als Schmierfilm zur Reduzierung des Reibungswiderstandes zwischen der Druckform und dem Werkzeug zur Entfernung der überschüssigen Druckfarbe wirkt. Anders als bei händisch erzeugten Aufrauhungen kann die erfindungsgemäße Nanostrukturierung einen bezüglich Schichtdicke und Fläche sehr gleichmäßigen Farbfilm erzeugen und insbesondere einen nachteiligen, bereichsweise unterschiedlich starken Verschleiß vermeiden.The nanostructuring according to the invention reliably avoids scumming, so that corrective interventions during the printing process are no longer necessary. In addition, the nanostructuring in the non-imaging sub-areas helps to reduce wear and tear on the gravure form, such as a printing cylinder, a sleeve or a printing plate, and the tool for removing the excess printing ink, such as a squeegee or a wiper cylinder. The wear shows itself as mechanical abrasion, in the worst case in partially different degrees of abrasion of the printing form and the tool for removing the excess ink. As described, the reduction in wear is achieved according to the invention in particular by the fact that the nanostructuring of the gravure form retains a wafer-thin, visually invisible ink film on the printing form during the squeegee or wiping process, which acts as a lubricating film to reduce the frictional resistance between the printing form and the tool to remove the excess ink works. In contrast to roughening produced by hand, the nanostructuring according to the invention can produce a paint film that is very uniform in terms of layer thickness and area and, in particular, can avoid disadvantageous wear that varies in strength in some areas.
Die Nanostrukturierung trägt weiter, insbesondere beim Einsatz im Stichtiefdruckverfahren, auch dazu bei, den Farbverbrauch zu reduzieren. Wie erläutert, wird eine Stichdruckplatte typischerweise mittels Schablonenplatten nicht nur im Bereich der bildgebenden Elemente, sondern mit einem gewissen Überlapp auch in nicht-bildgebenden Bereichen eingefärbt. Durch die erfindungsgemäße Nanostrukturierung kann in diesen Überlappbereichen ein kontrollierter Farbfilm nur geringer Schichtdicke übertragen und der Farbverbrauch somit minimiert werden.The nanostructuring also helps to reduce ink consumption, especially when used in intaglio printing. As explained, an intaglio printing plate is typically inked by means of stencil plates not only in the area of the image-forming elements, but also with a certain overlap in non-image-forming areas. Due to the nanostructuring according to the invention, a controlled color film of only a small layer thickness can be transferred in these overlapping areas and the color consumption can thus be minimized.
Mit Vorteil ist beim Einfärben die Umfangsgeschwindigkeit des Druckform- oder Druckplattenzylinders geringfügig kleiner oder größer als die Umfangsgeschwindigkeit des einfärbenden Zylinders an der Oberfläche. Bei dem Einfärbezylinder kann es sich insbesondere um einen Schablonenzylinder für eine Direkteinfärbung des Druckformzylinders oder der Druckplatte handeln oder um einen Sammelzylinder, welcher wiederum mit mindestens einem Schablonenzylinder eingefärbt wird.When inking, the peripheral speed of the printing form or printing plate cylinder is advantageously slightly less than or greater than the peripheral speed of the inking cylinder on the surface. The inking cylinder can in particular be a stencil cylinder for direct inking of the printing forme cylinder or the printing plate, or a collecting cylinder which in turn is inked with at least one stencil cylinder.
Insgesamt wird der Druckprozess durch die erfindungsgemäße Nanostrukturierung stabiler, da Tonen vermieden und die Haltbarkeit sowohl der Tiefdruckformen als auch der Werkzeuge zur Entfernung von überschüssiger Farbe vergrößert wird.Overall, the printing process becomes more stable as a result of the nanostructuring according to the invention, since scumming is avoided and the durability of both the gravure printing forms and the tools for removing excess ink is increased.
Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen.Further exemplary embodiments and advantages of the invention are explained below with reference to the figures, which are not shown to scale and proportions in order to improve clarity.
Es zeigen:
-
1 schematisch einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Druckplatte im Querschnitt, -
2 eine Aufsicht auf die Druckplatte der1 , -
3 in Aufsicht das mit der Druckplatte der1 und2 erzeugte Druckbild, -
4 in (a) bis (g) vorteilhafte Varianten von Nanostrukturierungen für die nicht-bildgebenden und/ oder bildgebenden Teilbereiche einer Druckplatte in Draufsicht, -
5 einen Ausschnitt einer Druckplatte nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung im Querschnitt, -
6 eine Anordnung zur Nanostrukturierung eines rotierenden Druckformzylinders, und -
7 stark vereinfacht eine vorteilhafte Vorgehensweise bei der Erzeugung einer Druckplatte für den Tiefdruck.
-
1 schematically a section of a printing plate according to the invention in cross section, -
2 a top view of the printing plate1 , -
3 in supervision the one with thepressure plate 1 and2 generated print image, -
4 in (a) to (g) advantageous variants of nanostructuring for the non-imaging and/or imaging sub-areas of a printing plate in plan view, -
5 a section of a printing plate according to another embodiment of the invention in cross section, -
6 an arrangement for the nanostructuring of a rotating printing forme cylinder, and -
7 greatly simplified an advantageous procedure in the production of a printing plate for gravure printing.
Die Erfindung wird nun am Beispiel von Druckplatten für den Wertpapierdruck erläutert.
Mit Bezug auf
Die Näpfchen bzw. Gravuren 20 wurden in einem Master beispielsweise durch eine mechanische Gravur, einer Lasergravur, eine Elektronenstrahlgravur, eine Ätzung, einem lithographischen Verfahren oder eine Kombination dieser Verfahren erzeugt. Anschließend wurde eine thermoplastische Abformung angefertigt und von dieser eine galvanischen Abformung (Druckplatte 10) erzeugt. Die Näpfchen bzw. Gravuren weisen typischerweise eine Tiefe zwischen etwa 5 µm und etwa 100 µm auf. Im gezeigten Ausschnitt weisen etwa die Näpfchen 22 eine mittlere Gravurtiefe von 20 µm auf, während die tieferen Näpfchen 24 eine große Gravurtiefe von 40 µm aufweisen.The cells or
Entsprechend wird aus den tieferen und damit auch breiteren Näpfchen 24 eine größere Farbmenge als aus den flacheren und schmäleren Näpfchen 22 übertragen, so dass das Druckbild (
Die nicht-bildgebenden Teilbereiche 14 der Druckplatte 10 sind mit einer Nanostrukturierung 30 in Form einer Riffelstruktur versehen, die aus einer Vielzahl von parallelen, linienförmigen Nanostrukturelementen 32 besteht. Die Breite b und Tiefe t der linienförmigen Nanostrukturelemente 32 liegt jeweils unterhalb von 300 nm und beträgt beispielsweise b = 200 nm und t = 200 nm. Die linienförmigen Nanostrukturelemente 32 sind dabei so orientiert, dass sie entlang der Drehrichtung 15 des Druckzylinders bzw. der auf dem Zylinder befestigten Druckplatte 10 ausgerichtet sind.The non-imaging
Durch die Nanostrukturierung 30 wird einerseits sichergestellt, dass aus den nicht-bildgebenden Teilbereichen 14 tatsächlich keine visuell erkennbare Farbe auf den Bedruckstoff 40 übertragen wird. Andererseits führt die Nanostrukturierung 30 dazu, dass bei dem Druckprozess nach dem Rakel- oder Wischvorgang auf der Druckplatte 10 ein hauchdünner, visuell nicht sichtbarer Farbfilm verbleibt, der als Schmierfilm zur Reduzierung des Reibungswiderstands zwischen Druckplatte und Werkzeug zur Entfernung der überschüssigen Druckfarbe wirkt. Die Nanostrukturierung 30 erzeugt dabei einen in Schichtdicke und Flächenverteilung sehr gleichmäßigen, visuell nicht sichtbaren Farbfilm und vermeidet so einen bereichsweise unterschiedlichen Verschleiß der Druckplatte 10.The
Bei Druckverfahren, bei denen die überschüssige Farbe durch eine Rakel entfernt wird, hat sich herausgestellt, dass eine Nanostrukturierung der nicht-bildgebenden Teilbereiche auch dazu beiträgt, sogenannte Farbschwälle, also stoßartige, kurzzeitige Farbschübe zu vermeiden, welche ansonsten zu einer visuell sichtbaren Tonung führen können. Solche Farbschwälle entstehen herkömmlich durch kurzzeitige Durchbiegung des Rakelmessers bei zu hohem Staudruck beim Einsatz einer Positiv-Rakel. Sie werden daher durch die erfindungsgemäße Nanostrukturierung und den dadurch erzeugten gleichmäßigen Farbfilm auf der Druckform vermieden.In printing processes in which the excess ink is removed by a squeegee, it has been found that nanostructuring of the non-imaging sub-areas also helps to avoid so-called ink surges, i.e. sudden, brief bursts of ink, which can otherwise lead to a visually visible toning . Such floods of ink are conventionally caused by brief deflection of the doctor blade when the back pressure is too high when using a positive doctor blade. They are therefore avoided by the nanostructuring according to the invention and the resulting uniform ink film on the printing form.
Bei Druckverfahren, bei denen die Druckplatte 10 mittels Schablonenplatten eingefärbt wird, also insbesondere bei Stichtiefdruckverfahren, trägt die Nanostrukturierung 30 auch dazu bei, den Farbverbrauch an Druckfarbe zu senken. Mit den Schablonenplatten wird die Druckplatte 10 nämlich im Stichtiefdruck nicht nur in den bildgebenden Teilbereichen 12, sondern in der Regel mit einem Überlapp auch in einem Teil der nicht-bildgebenden Teilbereiche 14 eingefärbt. Durch eine Reduzierung der im Überlappbereich vorliegenden Farbschichtdicke kann der Farbverbrauch deutlich gesenkt werden. Dieser Effekt stellt sich insbesondere bei einer geringen Umfangsgeschwindigkeitsdifferenz zwischen Druckplattenzylinder und Einfärbezylinder (Schablonenzylinder bei Direkteinfärbung oder Sammelzylinder bei indirekter Einfärbung) ein.In the case of printing methods in which the
Vorteilhaft sind die Nanostrukturierung 30 und die im Druckprozess verwendete Druckfarbe so aufeinander abgestimmt, dass die Strukturtiefe und/oder Strukturbreite der Nanostrukturelemente 32 kleiner als die mittlere Teilchengröße der Pigmente in der Druckfarbe ist. Auf diese Weise werden die farbgebenden Komponenten der Druckfarbe durch den Wisch- oder Rakelprozess weitestgehend entfernt, so dass allenfalls farbloses Bindemittel auf den Bedruckstoff übertragen wird.The
In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform sind die Strukturtiefe und Strukturbreite der Nanostrukturelemente 32 so klein gewählt, dass zwar farbgebenden Komponenten der Druckfarbe übertragen werden können, dass für das menschliche Auge aber visuell keine Farbübertragung erkennbar ist. Dies bedeutet insbesondere, dass der farbmetrische Farbabstand zwischen dem übertragenen Farbfilm und der Substratfärbung ΔE ≤ 1,5 ist. Die Substratfärbung kann Substratweiß sein oder in der Farbe eines bereits vorbedruckten Substrats bestehen.In another advantageous embodiment, the structure depth and structure width of the
Bei dem Ausführungsbeispiel der
Die Nanostrukturierung kann auch eine Überstruktur aus Nanostrukturelementen enthalten, wie anhand der
Die Nanostrukturierung der Druckplatte kann auch durch das Interferenzmuster zweier interferierender Laserstrahlen gebildet sein. Die vertieften Nanostrukturelemente sind dabei durch die Täler der durch das Interferenzmuster erzeugten Reliefstruktur gebildet.The nanostructure of the printing plate can also be formed by the interference pattern of two interfering laser beams. In this case, the deepened nanostructure elements are formed by the valleys of the relief structure produced by the interference pattern.
Wie an anderer Stelle genauer erläutert, wird die erfindungsgemäße Nanostrukturierung maschinell, insbesondere mittels eines physikalischen Verfahrens auf Druckplatten, Druckzylindern oder Sleeves erzeugt, welches nicht auf einem Schleif- oder Fräsprozess beruht. Die Nanostrukturelemente werden mit definierter Strukturbreite, Länge und Tiefe erzeugt und können eine regelmäßige oder unregelmäßige Struktur bilden.As explained in more detail elsewhere, the nanostructuring according to the invention is produced mechanically, in particular by means of a physical process on printing plates, printing cylinders or sleeves, which is not based on a grinding or milling process. The nanostructure elements are created with a defined structure width, length and depth and can form a regular or irregular structure.
Die Nanostrukturierung kann nur in den nicht-bildgebenden Bereichen vorliegen, wie im Ausführungsbeispiel der
Die Druckplatte 50 der
Aufgrund der kleinen Abmessungen der Nanostrukturelemente 32 beeinträchtigt die überlagernde Nanostrukturierung 30 in den druckenden Bereichen die Farbübertragung und damit das Druckbild nicht.Due to the small dimensions of the
Im Gegenteil, die Nanostrukturierung 30 der Näpfchen 20 erzeugt eine Verstärkung des Farbfangs durch eine Erhöhung der Rauheit an den Flanken und der Bodenstruktur der Näpfchen. Diese Verstärkung des Farbfangs hat den Vorteil, dass die Farbe in den Näpfchen durch eine Rakel (im Tiefdruck) oder einen Wischprozess (im Stichtiefdruck) zum Entfernen der überschüssigen Farbe nicht teilweise herausgewischt oder herausgerakelt wird. Teilweise herausgewischte oder herausgerakelte Farbe erzeugt im Druck partielle Fehlstellen, die insbesondere als Mikrometer große unbedruckte Bereiche im Druckbild in Erscheinung treten. Solche Fehlstellen werden durch die erfindungsgemäßen Gestaltungen mit einer Nanostrukturierung 30 in den bildgebenden und den nicht-bildgebenden Bereichen wirkungsvoll verhindert. Zusätzlich werden die oben beschriebenen Vorteile eines verringerten Verschleißes und reduzierten Farbverbrauchs verwirklicht.On the contrary, the
Die Anordnung 60 zur Nanostrukturierung eines rotierenden Druckformzylinders 62 enthält eine Laservorrichtung 64, die auf einem parallel zur Zylinderachse (senkrecht zur Papierebene) verfahrbaren Schlitten 66 angeordnet ist. Die zu erzeugende Nanostrukturierung des Druckformzylinders 62 ist in Form eines Datenfiles 70 vorgegeben, das von einer Steuereinrichtung 68 verwendet wird, um den verfahrbaren Schlitten 66 und einen Modulators 72 anzusteuern, mit dem der Laserstrahl 74 der Laservorrichtung moduliert werden kann.The arrangement 60 for the nanostructuring of a rotating
Die Strukturierung des Druckformzylinders 62 mit dem modulierten Laserstrahl 76 kann in kleinen Schritten oder kontinuierlich erfolgen. Im ersten Fall wird die Verfahrstrecke durch die Lasergravurbreite oder der Laserspotgröße vorgegeben. Im zweiten Fall wird der Laser auf einer Achse mit dem Schlitten 66 mit konstanter Geschwindigkeit verfahren, so dass zusammen mit der Rotation des Druckformzylinders 62 eine schraubenförmige Laserung auf dem Druckformzylinder 62 entsteht.The structuring of the
Die seitliche Verfahrgeschwindigkeit des Schlittens 66 wird entsprechend der Drehgeschwindigkeit des Druckformzylinders 62 und der maximalen Größe des Laserspots gewählt. Alternativ kann die Laservorrichtung zusätzlich mit einem Spiegelelement (nicht gezeigt) ausgestattet sein, das der Auslenkung des Laserstrahls 72 dient. In dem Fall kann die Laservorrichtung auf dem Schlitten seitlich eine größere Strecke verfahren werden und die Anpassung an die kleinen Abstände im Bereich der Nanostrukturierung kann durch das Spiegelelement vorgenommen werden.The lateral displacement speed of the
Bei einer weiteren Variante ist die zu strukturierende Druckform eine plane Druckplatte. Dabei kann die Druckplatte auf einem verfahrbaren Fundament (x-y-Tisch) fixiert sein und verfahren werden, oder es kann umgekehrt die Laservorrichtung auf einem Stativ verfahren werden. In beiden Fällen ist es vorteilhaft, zusätzlich ein Spiegelelement vorzusehen, um die Anzahl notwendiger Verfahrschritte gering zu halten.In a further variant, the printing form to be structured is a flat printing plate. The printing plate can be fixed and moved on a movable foundation (x-y table) or, conversely, the laser device can be moved on a tripod. In both cases, it is advantageous to additionally provide a mirror element in order to keep the number of traversing steps required low.
Anschließend werden die gewünschten bildgebenden Bereiche 92 in die vorstrukturierte Masterplatte 84 graviert, beispielsweise indem mittels Fräsung oder Lasergravur vertiefte Näpfchen 88 erzeugt werden. In den nicht gravierten, nicht-bildgebenden Bereichen 94 bleibt die Nanostrukturierung 30 unverändert, so dass nach der Gravur eine Masterplatte 86 vorliegt, die neben bildgebenden Bereichen 92 auch nanostrukturierte, nicht-bildgebende Bereiche 94 enthält, wie in
Der so erzeugte, auch als „Basso“ bezeichnete Master 86 wird mit Silbernitrat besprüht, um als elektrischer Leiter zu fungieren. Die besprühte Masterplatte wird in einen mit einer Nickelsalzlösung gefüllten Tank gegeben und ein elektrischer Strom erzeugt. Nickelionen verlassen die Lösung und lagern sich auf der elektrisch geladenen Oberfläche des Masters ab. Dadurch wächst eine Nickelplatte 90, wie in
Die in
Bei einer anderen Vorgehensweise werden die nicht druckenden Nanostrukturen durch einen Abformungsprozess, Laserung oder Auflaminierung einer geprägten Folie vollflächig auf eine Kunststoffplatte übertragen. Anschließend werden beispielsweise mittels Laser die späteren Bildmotive graviert. Durch diese Vorgehensweise grenzt die nicht druckende Nanostrukturierung nahtlos an die später druckenden Motive an. Alternativ kann die Nanostrukturierung auch mittels Laser nach der bildgebenden Laserung in der Kunststoffplatte, der Nickelplatte oder der verchromten Nickelplatte erfolgen.In another approach, the non-printing nanostructures are transferred over the entire surface to a plastic plate by means of a molding process, laser treatment or lamination of an embossed foil. The later image motifs are then engraved, for example by means of a laser. With this procedure, the non-printing nanostructuring borders seamlessly on the later printing motifs. Alternatively, the nanostructuring can also be done by means of a laser after the imaging laser treatment in the plastic plate, the nickel plate or the chrome-plated nickel plate.
BezugszeichenlisteReference List
- 1010
- Druckplatteprinting plate
- 1212
- bildgebende Teilbereicheimaging sub-areas
- 1414
- nicht-bildgebende Teilbereichenon-imaging areas
- 20, 22, 2420, 22, 24
- Näpfchenpan
- 3030
- Nanostrukturierungnanostructuring
- 3131
- wellenförmige Nanostrukturelementewavy nanostructure elements
- 3232
- Nanostrukturelementenanostructure elements
- 33, 3433, 34
- linienförmige Vertiefungenlinear indentations
- 3535
- rautenförmige Vertiefungendiamond-shaped indentations
- 3636
- kurze Vertiefungenshort indentations
- 3737
- rautenförmige Überstrukturdiamond-shaped superstructure
- 3838
- vertiefte Nanostrukturelementerecessed nanostructure elements
- 4040
- Bedruckstoffsubstrate
- 42, 4442, 44
- Druckelementeprinting elements
- 5050
- Druckplatteprinting plate
- 5252
- bildgebende Teilbereicheimaging sub-areas
- 5454
- nicht-bildgebende Teilbereichenon-imaging areas
- 6060
- Anordnung zur NanostrukturierungArrangement for nanostructuring
- 6262
- Druckformzylinderplate cylinder
- 6464
- Laservorrichtunglaser device
- 6666
- verfahrbarer Schlittenmoveable carriage
- 6868
- Steuereinrichtungcontrol device
- 7070
- Datenfiledata file
- 7272
- Modulatormodulator
- 7474
- Laserstrahllaser beam
- 7676
- modulierter Laserstrahlmodulated laser beam
- 8080
- Kunststoffplatteplastic plate
- 8282
- Nanostrukturierungnanostructuring
- 8484
- vorstrukturierte Masterplattepre-structured master disk
- 8686
- Masterplattemaster disk
- 8888
- Näpfchenpan
- 9090
- Nickelplattenickel plate
- 9292
- bildgebende Teilbereicheimaging sub-areas
- 9494
- nicht-bildgebende Teilbereichenon-imaging areas
Claims (16)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021004568.8A DE102021004568A1 (en) | 2021-09-09 | 2021-09-09 | Intaglio printing forme for the production of printed products in intaglio printing, template and manufacturing process for an intaglio printing forme |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021004568.8A DE102021004568A1 (en) | 2021-09-09 | 2021-09-09 | Intaglio printing forme for the production of printed products in intaglio printing, template and manufacturing process for an intaglio printing forme |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102021004568A1 true DE102021004568A1 (en) | 2023-03-09 |
Family
ID=85226758
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102021004568.8A Pending DE102021004568A1 (en) | 2021-09-09 | 2021-09-09 | Intaglio printing forme for the production of printed products in intaglio printing, template and manufacturing process for an intaglio printing forme |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102021004568A1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2048000C (en) | 1976-09-16 | Klinisch & Co, 6000 Frankfurt | Printing form for the letterpress process | |
WO2000020216A1 (en) | 1998-10-02 | 2000-04-13 | Giesecke & Devrient Gmbh | Gravure process for printing adjacent colour surfaces with various colour coating thicknesses |
DE102008055960A1 (en) | 2008-11-05 | 2010-05-06 | Wolfgang Bock | Method for creation of molds, particularly printing or embossing molds by using multiple nano-gravers, involves embossing nano-graver on surface in recesses, such that male mold is provided |
-
2021
- 2021-09-09 DE DE102021004568.8A patent/DE102021004568A1/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2048000C (en) | 1976-09-16 | Klinisch & Co, 6000 Frankfurt | Printing form for the letterpress process | |
WO2000020216A1 (en) | 1998-10-02 | 2000-04-13 | Giesecke & Devrient Gmbh | Gravure process for printing adjacent colour surfaces with various colour coating thicknesses |
DE102008055960A1 (en) | 2008-11-05 | 2010-05-06 | Wolfgang Bock | Method for creation of molds, particularly printing or embossing molds by using multiple nano-gravers, involves embossing nano-graver on surface in recesses, such that male mold is provided |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1317349B1 (en) | Gravure printing plate and valuable document produced by the same | |
WO2000020217A1 (en) | Gravure process for full printing of large surfaces | |
WO2003057494A1 (en) | Steel gravure method for the production of a security document, steel gravure plate and semi-product for the same and method for production thereof | |
EP0350434B1 (en) | Forme rollers and method for their construction | |
DE4033230C2 (en) | ||
EP1646507B1 (en) | Multi-layer body, device and method for producing a high-resolution surface pattern | |
CH694159A5 (en) | A method for engraving gravure cylinders. | |
EP0287002A2 (en) | Engraved roller for an offset inking device, and manufacturing method for such an engraved roller | |
DE10126264A1 (en) | Photogravure printing cylinder has roller body and ceramic coating that carries laser gravure pattern; ceramic coating has re-faced surface and is applied to roller body used at least once before | |
EP0588091B1 (en) | Foil as covering for an impression cylinder of a sheet-fed offset rotary perfecting press | |
DE102021004568A1 (en) | Intaglio printing forme for the production of printed products in intaglio printing, template and manufacturing process for an intaglio printing forme | |
DE102010009225B4 (en) | Method for producing an elevator of a printing substrate contacting cylinder | |
EP3482937A1 (en) | Method for structuring a surface, gravure printing form or embossing tool and use | |
EP1040921B1 (en) | Surface for machine parts in printing machines | |
DE102008055960A1 (en) | Method for creation of molds, particularly printing or embossing molds by using multiple nano-gravers, involves embossing nano-graver on surface in recesses, such that male mold is provided | |
EP0394700B1 (en) | Impression cylinder, especially for offset-machine | |
EP3205499B1 (en) | Method for structuring a surface of a gravure form | |
DE102020205495B4 (en) | Printing form, in particular relief printing plate, and method for producing the same | |
EP3511177B1 (en) | Security element with optically variable embossed structure | |
AT523951B1 (en) | PROCEDURE FOR ENGRAVING AN INTAGLIO GRAPHIC PLATE | |
DE2048000C (en) | Printing form for the letterpress process | |
DE10201351B4 (en) | Printing method and associated printing device | |
DE3821777C2 (en) | ||
EP3239362B1 (en) | Method for generating light-bending structures on a laminating tool | |
EP4067104A1 (en) | Method of manufacturing an optically variable security element |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified |