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 PDF

Info

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
Application number
DE102021004568.8A
Other languages
German (de)
Inventor
Peter Schiffmann
Martin Imhof
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Original Assignee
Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH filed Critical Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Priority to DE102021004568.8A priority Critical patent/DE102021004568A1/en
Publication of DE102021004568A1 publication Critical patent/DE102021004568A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41NPRINTING 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
    • B41N1/00Printing plates or foils; Materials therefor
    • B41N1/04Printing plates or foils; Materials therefor metallic
    • B41N1/06Printing plates or foils; Materials therefor metallic for relief printing or intaglio printing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41CPROCESSES FOR THE MANUFACTURE OR REPRODUCTION OF PRINTING SURFACES
    • B41C1/00Forme preparation
    • B41C1/02Engraving; Heads therefor
    • B41C1/04Engraving; Heads therefor using heads controlled by an electric information signal
    • B41C1/05Heat-generating engraving heads, e.g. laser beam, electron beam
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00Nanotechnology 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

Figure DE102021004568A1_0000
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).
Figure DE102021004568A1_0000

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 der 1,
  • 3 in Aufsicht das mit der Druckplatte der 1 und 2 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.
Show it:
  • 1 schematically a section of a printing plate according to the invention in cross section,
  • 2 a top view of the printing plate 1 ,
  • 3 in supervision the one with the pressure plate 1 and 2 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. 1 zeigt dazu schematisch einen Ausschnitt einer Druckplatte 10 im Querschnitt, 2 zeigt eine Aufsicht auf die Druckplatte der 1 und 3 zeigt in Draufsicht das mit der Druckplatte der 1 und 2 erzeugte Druckbild.The invention will now be explained using the example of printing plates for security printing. 1 shows schematically a detail of a pressure plate 10 in cross section, 2 shows a plan view of the printing plate 1 and 3 shows in plan view with the pressure plate 1 and 2 generated print image.

Mit Bezug auf 1 und 2 stellt die Druckplatte 10 eine Tiefdruckform dar, bei der im Druckprozess Farbe aus tieferliegenden Näpfchen 20 auf einen Bedruckstoff, beispielsweise das Papiersubstrat 40 einer Banknote ( 3) übertragen wird. Die mit Näpfchen 20 versehenen Teilbereiche der Druckplatte 10 werden als bildgebende Teilbereiche 12 oder druckende Teilbereiche bezeichnet. Außerhalb der bildgebenden Teilbereiche 12 liegen nicht-bildgebende Teilbereiche 14 der Druckplatte, von denen beim Druckvorgang idealerweise keine Farbe auf den Bedruckstoff übertragen wird. Regarding 1 and 2 the printing plate 10 represents a gravure form, in which, in the printing process, ink from lower-lying cells 20 is applied to a printing material, for example the paper substrate 40 of a bank note ( 3 ) is transmitted. The sub-areas of the printing plate 10 provided with cells 20 are referred to as imaging sub-areas 12 or printing sub-areas. Outside the image-forming partial areas 12 are non-image-forming partial areas 14 of the printing plate, from which ideally no ink is transferred to the printing material during the printing process.

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 engravings 20 were produced in a master, for example by mechanical engraving, laser engraving, electron beam engraving, etching, a lithographic method or a combination of these methods. A thermoplastic impression was then made and a galvanic impression (printing plate 10) was produced from this. The cups or engravings typically have a depth of between about 5 μm and about 100 μm. In the section shown, the cups 22 have an average engraving depth of 20 μm, while the deeper cups 24 have a large engraving depth of 40 μm.

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 (3) breitere, dunklere Druckelemente 44 mit hoher Farbstärke und die schmälere, hellere Druckelemente 42 mit geringerer Farbstärke zeigt.Correspondingly, a larger amount of ink is transferred from the deeper and thus also wider cells 24 than from the flatter and narrower cells 22, so that the printed image ( 3 ) shows wider, darker, high chroma print elements 44 and narrower, lighter, lower chroma print elements 42.

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 partial areas 14 of the printing plate 10 are provided with a nanostructure 30 in the form of a corrugated structure, which consists of a multiplicity of parallel, linear nanostructure elements 32 . The width b and depth t of the linear nanostructure elements 32 are each below 300 nm and are, for example, b=200 nm and t=200 nm pressure plate 10 attached to the cylinder are aligned.

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 nanostructuring 30 ensures, on the one hand, that no visually recognizable color is actually transferred to the printing material 40 from the non-imaging partial areas 14 . On the other hand, the nanostructuring 30 results in a wafer-thin, visually invisible ink film remaining on the printing plate 10 during the printing process after the squeegee or wiping process, which acts as a lubricating film to reduce the frictional resistance between the printing plate and the tool for removing the excess printing ink. The nanostructuring 30 produces an ink film that is very uniform in terms of layer thickness and area distribution and is not visually visible, and thus avoids different wear and tear on the printing plate 10 in certain areas.

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 printing plate 10 is inked by means of stencil plates, that is to say in particular in the case of intaglio printing methods, the nanostructuring 30 also contributes to reducing the consumption of printing ink. With the stencil plates, the printing plate 10 is namely inked in intaglio printing not only in the image-forming sub-areas 12, but also, as a rule, with an overlap in a part of the non-image-forming sub-areas 14. By reducing the thickness of the ink layer in the overlapping area, ink consumption can be significantly reduced. This effect occurs in particular when there is a small difference in circumferential speed between the printing plate cylinder and the inking cylinder (stencil cylinder in the case of direct inking or collecting cylinder in the case of indirect inking).

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 nanostructuring 30 and the printing ink used in the printing process are advantageously matched to one another in such a way that the structural depth and/or structure width of the nanostructure elements 32 is smaller than the mean particle size of the pigments in the printing ink. In this way, the coloring components of the printing ink are removed as far as possible by the wiping or squeegee process, so that at most a colorless binder is transferred to the printing material.

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 nanostructure elements 32 are selected to be so small that although coloring components of the printing ink can be transferred, no color transfer is visually recognizable to the human eye. In particular, this means that the colorimetric difference between the transferred color film and the substrate coloring is ΔE ≤ 1.5. The substrate coloring can be substrate white or consist of the color of an already pre-printed substrate.

4 zeigt in (a) bis (g) beispielhaft vorteilhafte Varianten von Nanostrukturierungen für die nicht-bildgebenden und/ oder bildgebenden Teilbereiche einer Druckplatte 10 in Draufsicht. 4 shows in (a) to (g) exemplary advantageous variants of nanostructuring for the non-imaging and/or imaging subregions of a printing plate 10 in plan view.

4(a) zeigt zunächst als Nanostrukturierung eine Riffelstruktur 30 mit parallelen, geradlinigen Nanostrukturelementen 32. Breite und Tiefe der linienförmigen Nanostrukturelemente 32 liegt jeweils unterhalb von 300 nm, die Länge der linienförmigen Nanostrukturelemente kann um ein Vielfaches größer sein und beispielsweise einige Millimeter oder sogar Zentimeter betragen. Der Abstand der Nanostrukturelemente kann beispielsweise der Breite der Nanostrukturelemente entsprechen, kann aber auch kleiner oder größer gewählt sein. 4(a) first shows a corrugated structure 30 with parallel, straight nanostructure elements 32 as nanostructuring. The width and depth of the linear nanostructure elements 32 are each below 300 nm, the length of the linear nanostructure elements can be many times greater and can be a few millimeters or even centimeters, for example. The distance between the nanostructure elements can, for example, correspond to the width of the nanostructure elements, but can also be selected to be smaller or larger.

4(b) zeigt als Nanostrukturierung eine Wellenstruktur 30 mit äquidistanten, wellenförmigen Nanostrukturelementen 31. Die Abmessungen der linienförmigen gewellten Nanostrukturelemente 31 können denen der 4(a) entsprechen. 4(b) shows a wavy structure 30 with equidistant, wavy nanostructure elements 31 as a nanostructuring. The dimensions of the linear, wavy nanostructure elements 31 can those of 4(a) are equivalent to.

4(c) und (d) zeigen Beispiele von Nanostrukturierungen 30 mit Rautenmustern, dies sich jeweils durch Überlagerung von zwei Scharen linienförmiger Vertiefungen 33, 34 ergeben, die miteinander einen bestimmten Winkel einschließen. Breite und Tiefe der linienförmigen Vertiefungen 33, 34 liegen dabei unterhalb von 300 nm. 4(c) and (d) show examples of nanostructuring 30 with diamond patterns, which result in each case from the superimposition of two sets of linear depressions 33, 34 which enclose a specific angle with one another. The width and depth of the linear depressions 33, 34 are below 300 nm.

Bei dem Ausführungsbeispiel der 4(e) enthält die Nanostrukturierung 30 eine Vielzahl beabstandeter flächiger, rautenförmiger Vertiefungen 35. Die größte Abmessung der Vertiefungen 35 in der Ebene und die Tiefe der Vertiefungen 35 liegen jeweils unterhalb von 300 nm. Der Abstand benachbarter rautenförmiger Vertiefungen 35 kann ebenfalls unterhalb von 300 nm liegen, kann aber auch größer gewählt sein.In the embodiment of 4(e) contains the nanostructuring 30 a multiplicity of spaced, flat, diamond-shaped depressions 35. The largest dimension of the depressions 35 in the plane and the depth of the depressions 35 are each less than 300 nm. The distance between adjacent diamond-shaped depressions 35 can also be less than 300 nm, can but also larger.

Die Nanostrukturierung kann auch eine Überstruktur aus Nanostrukturelementen enthalten, wie anhand der 4(f) illustriert. Die dort gezeigte Nanostrukturierung 30 enthält als Nanostrukturelemente eine Vielzahl von kurzen Vertiefungen 36, die durch ihre jeweilige Länge und Anordnung eine rautenförmige Überstruktur 37 bilden. Die Breite und Tiefe der kurzen Vertiefungen 36 liegt dabei unterhalb von 300 nm, die Länge der Vertiefungen 36 kann auch größer als 300 nm sein.The nanostructuring can also contain a superstructure of nanostructure elements, as shown in FIG 4(f) illustrated. The nanostructuring 30 shown there contains a multiplicity of short depressions 36 as nanostructure elements, which form a diamond-shaped superstructure 37 due to their respective length and arrangement. The width and depth of the short depressions 36 is below 300 nm, the length of the depressions 36 can also be greater than 300 nm.

4(g) zeigt eine Nanostrukturierung 30, deren vertiefte Nanostrukturelemente 38 eine unregelmäßige Wurmstruktur bilden. Obwohl die Anordnung zufällig erscheint, beruht sie auf einer gezielt ungeordneten Ausrichtung und Verteilung der Nanostrukturelemente 38, die auf Grundlage eines Datenfiles in dem Master der Druckplatte 10 erzeugt wurde. Breite und Tiefe der Nanostrukturelemente 38 betragen beispielsweise 250 nm. Obwohl die Nanostrukturierung 30 auf der Längenskala der 4(g) unregelmäßig ist, ergibt sich auf einer größeren Längenskala von einigen hundert Mikrometern eine im Wesentlichen gleichmäßige Flächenbelegung mit den vertieften Nanostrukturelementen 38. 4(g) 12 shows a nanostructure 30 whose recessed nanostructure elements 38 form an irregular worm structure. Although the arrangement appears random, it is based on a deliberately disordered alignment and distribution of the nanostructure elements 38, which was generated on the basis of a data file in the master of the printing plate 10. The width and depth of the nanostructure elements 38 are, for example, 250 nm 4(g) is irregular, an essentially uniform surface coverage with the recessed nanostructure elements 38 results on a larger length scale of a few hundred micrometers.

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 1 bis 3 gezeigt, sie kann aber zusätzlich auch überlagernd in den bildgebenden Teilbereichen der Tiefdruckform vorliegen, wie im Ausführungsbeispiel der 5 illustriert.The nanostructuring can only be present in the non-imaging areas, as in the embodiment of FIG 1 until 3 shown, but it can also be superimposed in the imaging sub-areas of the gravure form, as in the embodiment of FIG 5 illustrated.

Die Druckplatte 50 der 5 stellt ebenfalls eine Tiefdruckform dar, bei der die tieferliegenden Näpfchen 20 der einfacheren Darstellung halber mit rechteckigem Querschnitt gezeigt sind. Es versteht sich aber, dass auch andere, insbesondere sich verjüngende und/oder gerundete Querschnittsformen der Näpfchen in den bildgebenden Bereichen 52 möglich sind. Anders als im Ausführungsbeispiel der 1 sind nicht nur die nicht-bildgebenden Teilbereiche 54, sondern auch die bildgebenden Bereiche 52 der Druckplatte 50 mit einer Nanostrukturierung 30 aus einer Vielzahl von Nanostrukturelementen 32 mit einer Tiefe von weniger als 300 nm versehen.The pressure plate 50 of 5 FIG. 12 also represents an intaglio form, in which the lower-lying cells 20 are shown with a rectangular cross-section for the sake of simplicity. It goes without saying, however, that other cross-sectional shapes of the cells, in particular tapering and/or rounded ones, can also be used in the imaging areas 52 possible are. Unlike in the embodiment of 1 Not only the non-imaging partial areas 54, but also the imaging areas 52 of the printing plate 50 are provided with a nanostructuring 30 made up of a multiplicity of nanostructure elements 32 with a depth of less than 300 nm.

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 nanostructure elements 32, the overlying nanostructure 30 in the printing areas does not impair the ink transfer and thus the printed image.

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 nanostructuring 30 of the cells 20 produces an intensification of the color trap by increasing the roughness on the flanks and the bottom structure of the cells. This strengthening of the ink trap has the advantage that the ink in the cells is not partially wiped out or squeegeed out by a squeegee (in gravure printing) or a wiping process (in intaglio printing) to remove the excess ink. Ink that has been partially wiped out or squeegeed out creates partial defects in the print, which appear in the print image in particular in unprinted areas in the size of micrometers. Such defects are effectively prevented by the configurations according to the invention with a nanostructuring 30 in the imaging and non-imaging areas. In addition, the benefits of reduced wear and paint consumption described above are realized.

6 illustriert die Vorgehensweise bei der Nanostrukturierung einer Tiefdruckform, konkret eines Druckformzylinders 62. Anstelle eines Druckformzylinders 62 kann auch ein Zylinder mit aufgespannten Tiefdruckplatten oder ein auf einen Zylinder aufgezogener Sleeve nanostrukturiert werden. 6 illustrates the procedure for the nanostructuring of a gravure form, specifically a printing form cylinder 62. Instead of a printing form cylinder 62, a cylinder with gravure printing plates clamped or a sleeve pulled onto a cylinder can also be nanostructured.

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 printing form cylinder 62 contains a laser device 64 which is arranged on a carriage 66 which can be moved parallel to the cylinder axis (perpendicular to the plane of the paper). The nanostructuring of the printing forme cylinder 62 to be produced is specified in the form of a data file 70, which is used by a control device 68 to control the movable carriage 66 and a modulator 72 with which the laser beam 74 of the laser device can be modulated.

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 printing forme cylinder 62 with the modulated laser beam 76 can take place in small steps or continuously. In the first case, the travel distance is specified by the width of the laser engraving or the size of the laser spot. In the second case, the laser is moved on one axis with the carriage 66 at a constant speed, so that together with the rotation of the printing forme cylinder 62, a helical lasering occurs on the printing forme cylinder 62.

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 carriage 66 is selected in accordance with the rotational speed of the printing forme cylinder 62 and the maximum size of the laser spot. Alternatively, the laser device can also be equipped with a mirror element (not shown), which serves to deflect the laser beam 72 . In this case, the laser device can be moved a greater distance laterally on the carriage and the mirror element can be used to adapt to the small distances in the area of the nanostructuring.

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.

7 zeigt schematisch eine vorteilhafte Vorgehensweise bei der Erzeugung einer erfindungsgemäßen Druckplatte 10 für den Tiefdruck. Zunächst wird ein Master erzeugt und dazu eine Kunststoffplatte 80 bereitgestellt, wie in 7(a) gezeigt. Die Kunststoffplatte 80 wird mittels eines Femtosekundenlasers vollflächig mit einer gewünschten Nanostrukturierung 82 versehen, um eine vorstrukturierte Masterplatte 84 zu erhalten. Hierzu kann beispielsweise wie im Zusammenhang mit 6 beschrieben vorgegangen werden. 7 shows schematically an advantageous procedure for the production of a printing plate 10 according to the invention for gravure printing. First, a master is created and a plastic plate 80 is provided for this purpose, as in 7(a) shown. The plastic plate 80 is provided with a desired nanostructuring 82 over its entire surface using a femtosecond laser in order to obtain a prestructured master plate 84 . For example, as in connection with 6 be proceeded as described.

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 7(c) gezeigt.The desired imaging areas 92 are then engraved into the prestructured master plate 84, for example by producing recessed cups 88 by means of milling or laser engraving. The nanostructuring 30 remains unchanged in the non-engraved, non-imaging areas 94, so that after engraving there is a master plate 86 which, in addition to imaging areas 92, also contains nanostructured, non-imaging areas 94, as shown in FIG 7(c) shown.

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 7(d) gezeigt, die auch als „Alto" bezeichnet wird. Die Nickelplatte 90 wird vom Master 86 (beispielsweise aus Kunststoff, Metall oder einer Metall-Legierung) getrennt und zugeschnitten. Die Nickelplatte 90 enthält das Spiegelbild des Masters 86 in all seinen komplizierten Details und ist eine exakte Nachbildung der originalen gravierten Matrize. Auch die Nickelplatte 90 ist noch nicht für die Druckmaschine bestimmt, sondern dient als Vorlage für die Vervielfältigung der eigentlichen Druckplatten 10, die aus der aus der Altoplatte in einem Galvanikbad durch galvanische Abformung erzeugt werden.The resulting Master 86, also known as "Basso", is sprayed with silver nitrate to act as an electrical conductor. The sprayed master plate is placed in a tank filled with a nickel salt solution and an electric current is generated. Nickel ions leave the solution and are deposited on the electrically charged surface of the master. As a result, a nickel plate 90 grows, as in 7(d) also referred to as "Alto". Nickel plate 90 is removed from master 86 (e.g., plastic, metal, or a metal alloy) separated and cut to size. The Nickel Plate 90 contains the mirror image of the Masters 86 in all its intricate detail and is an exact replica of the original engraved die. The nickel plate 90 is also not yet intended for the printing machine, but serves as a template for the duplication of the actual printing plates 10, which are produced from the alto plate in a galvanic bath by galvanic molding.

Die in 7(e) dargestellte fertige Druckplatte 10 ist mit einer dünnen Chromschicht beschichtet, um sie hart und glatt zu machen. Die Druckplatte 10 enthält in ihren bildgebenden Teilbereichen 12 das gewünschte Tiefdruckbild und in den nicht-bildgebenden Teilbereichen 14 die abgeformte Nanostrukturierung 30.In the 7(e) The finished printing plate 10 shown is coated with a thin layer of chromium to make it hard and smooth. The printing plate 10 contains the desired gravure image in its imaging sub-areas 12 and the molded nanostructuring 30 in the non-imaging sub-areas 14.

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)

Tiefdruckform für die Herstellung von Druckerzeugnissen im Tiefdruck, insbesondere Stichtiefdruck, mit ersten, bildgebenden Teilbereichen und zweiten, nicht-bildgebenden Teilbereichen, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefdruckform zumindest in den nicht-bildgebenden Teilbereichen mit einer Nanostrukturierung aus einer Vielzahl von Nanostrukturelementen mit einer Tiefe von weniger als 300 nm versehen ist.Intaglio printing forme for the production of printed products using intaglio printing, in particular intaglio printing, with first, imaging partial areas and second, non-imaging partial areas, characterized in that the intaglio printing forme, at least in the non-imaging partial areas, is provided with a nanostructuring of a large number of nanostructure elements with a depth of less than 300 nm. Tiefdruckform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefdruckform auch in bildgebenden Teilbereichen mit der Nanostrukturierung aus einer Vielzahl von Nanostrukturelementen mit einer Tiefe von weniger als 300 nm versehen ist.gravure form after claim 1 , characterized in that the gravure form is also provided with the nanostructuring of a multiplicity of nanostructural elements with a depth of less than 300 nm in imaging partial areas. Tiefdruckform nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nanostrukturelemente mit einer Tiefe zwischen 50 und 300 nm und/oder einer Breite zwischen 50 und 300 nm ausgebildet sind.gravure form after claim 1 or 2 , characterized in that the nanostructure elements are formed with a depth of between 50 and 300 nm and/or a width of between 50 and 300 nm. Tiefdruckform nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefdruckform eine Vorzugsrichtung aufweist, die insbesondere eine Bewegungs- oder Drehrichtung beim Druckvorgang darstellt, und dass die Nanostrukturelemente durch längliche Nanostrukturelemente gebildet sind, die entlang dieser Vorzugsrichtung orientiert sind.Rotogravure form according to at least one of Claims 1 until 3 , characterized in that the gravure form has a preferential direction, which in particular represents a direction of movement or rotation during the printing process, and in that the nanostructure elements are formed by elongate nanostructure elements which are oriented along this preferential direction. Tiefdruckform nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nanostrukturierung eine Riffelstruktur aus linienförmigen Nanostrukturelementen, insbesondere aus parallelen, linienförmigen Nanostrukturelementen umfasst.Rotogravure form according to at least one of Claims 1 until 4 , characterized in that the nanostructuring comprises a corrugated structure of linear nanostructure elements, in particular of parallel, linear nanostructure elements. Tiefdruckform nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nanostrukturelemente durchgehende, spiralförmig angeordnete Linienstücke umfassen.Rotogravure form according to at least one of Claims 1 until 5 , characterized in that the nanostructure elements comprise continuous, spirally arranged line pieces. Tiefdruckform nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nanostrukturierung in einer Metallschicht, insbesondere einer Chromschicht ausgebildet ist.Rotogravure form according to at least one of Claims 1 until 6 , characterized in that the nanostructuring is formed in a metal layer, in particular a chromium layer. Tiefdruckform nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Nanostrukturelemente der Nanostrukturierung eine regelmäßige, insbesondere rasterförmige Anordnung mit ein- oder zweidimensionaler Periodizität bilden.Rotogravure form according to at least one of Claims 1 until 7 , characterized in that the nanostructure elements of the nanostructuring form a regular, in particular grid-like arrangement with one- or two-dimensional periodicity. Tiefdruckform nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Nanostrukturelemente der Nanostrukturierung durch Einwirkung eines Laserstrahls auf das Material der Tiefdruckform erzeugt sind.Rotogravure form according to at least one of Claims 1 until 8th , characterized in that the nanostructure elements of the nanostructuring are produced by the action of a laser beam on the material of the gravure form. Tiefdruckform nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Nanostrukturelemente der Nanostrukturierung durch eine galvanische Abformung erzeugt sind.Rotogravure form according to at least one of Claims 1 until 8th , characterized in that the nanostructure elements of the nanostructuring are produced by a galvanic molding. Tiefdruckform nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Nanostrukturierung auf einer Kunststoff-Trägerschicht vorliegt, die mit einem Grundkörper der Tiefdruckform verbunden ist.Rotogravure form according to at least one of Claims 1 until 10 , characterized in that the nanostructuring is present on a plastic carrier layer which is connected to a base body of the gravure form. Tiefdruckform nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefdruckform eine Druckplatte, einen Sleeve oder einen Tiefdruckzylinder darstellt, insbesondere, dass die Tiefdruckform eine Stichtiefdruckform, insbesondere für den Sicherheitsdruck, darstellt.Rotogravure form according to at least one of Claims 1 until 11 , characterized in that the gravure form is a printing plate, a sleeve or a gravure cylinder, in particular that the gravure form is an intaglio printing form, in particular for security printing. Vorlage für eine Tiefdruckform für die Herstellung von Druckerzeugnissen im Tiefdruck, insbesondere Stichtiefdruck, mit ersten Bereichen, die bildgebenden Teilbereichen der Tiefdruckform entsprechen, und zweiten Teilbereichen, die nicht-bildgebenden Teilbereichen der Tiefdruckform entsprechen, wobei die Vorlege 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.Template for a gravure form for the production of printed products using gravure printing, in particular intaglio printing, with first areas that correspond to image-forming partial areas of the gravure printing form, and second partial areas that correspond to non-image-forming partial areas of the gravure printing form, the template at least in the second partial areas having a nanostructure is provided with a large number of nanostructure elements with a height or depth of less than 300 nm. Verfahren zur Herstellung einer Tiefdruckform, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem die Tiefdruckform mit ersten, bildgebenden Teilbereichen und zweiten, nicht-bildgebenden Teilbereichen versehen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefdruckform zumindest in den nicht-bildgebenden Teilbereichen mit einer Nanostrukturierung aus einer Vielzahl von Nanostrukturelementen mit einer Tiefe von weniger als 300 nm versehen wird.Method for producing a gravure form, in particular according to one of Claims 1 until 12 , in which the gravure form is provided with first, image-forming partial areas and second, non-image-forming partial areas, characterized in that the gravure form is provided with a nanostructuring of a large number of nanostructure elements with a depth of less than 300 nm, at least in the non-image-forming partial areas becomes. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Nanostrukturierung durch Einwirkung eines Laserstrahls, insbesondere eines gepulsten Piko- oder Nanosekundenlasers erzeugt wird.procedure after Claim 14 , characterized in that the nanostructuring is produced by the action of a laser beam, in particular a pulsed picosecond or nanosecond laser. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Nanostrukturierung auf Grundlage eines vordefinierten Datensatzes erzeugt wird.procedure after Claim 14 or 15 , characterized in that the nanostructuring is generated on the basis of a predefined data set.
DE102021004568.8A 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 Pending DE102021004568A1 (en)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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