DE19755202A1

DE19755202A1 - Ceramic printing plate

Info

Publication number: DE19755202A1
Application number: DE19755202A
Authority: DE
Inventors: Werner Frick; Marco Rossi
Original assignee: Ceramtec GmbH
Current assignee: Ceramtec GmbH
Priority date: 1997-12-10
Filing date: 1997-12-12
Publication date: 1999-06-17
Also published as: DE59804869D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckform entsprechend dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.The invention relates to a printing form according to the preamble of the first Claim.

Druckformen der genannten Art werden insbesondere in Tiefdruckverfahren eingesetzt. Die Vertiefungen in der Druckform werden in bekannter Weise durch Ätzen oder Gravieren, das ist ein mechanischer Abtrag, oder neuerdings auch durch Laserbearbeitung, erzeugt. Das Gravieren, bekannt von Stichen und Radierungen, wird für künstlerische Zwecke eingesetzt. Druckformen werden in der Regel aus Metall, beispielsweise Kupfer oder Stahl, hergestellt. Das Ätzen und die Laserbearbeitung der Metalloberflächen wird zum Einbringen von figürlichen Darstellungen und Schrift eingesetzt. Diese Verfahren eignen sich insbesondere für den industriellen Einsatz und damit hohe Druckauflagen. Das Ätzverfahren weist den Nachteil auf, daß verbrauchte Ätzbäder einer sorgfältigen und teuren Entsorgung bedürfen. Bei der Bearbeitung von Metallflächen durch Laser zur Herstellung von Druckformen hat es sich als nachteilig erwiesen, daß durch das Aufschmelzen über die Oberfläche der Druckform hinausreichende Schmelzgrate entstehen, die nachträglich entfernt werden müssen. Diese nachträgliche Bearbeitung ist ein Kostenfaktor. Außerdem werden dadurch die Kanten der Vertiefungen unscharf.Printing forms of the type mentioned are used in particular in gravure printing processes used. The depressions in the printing form are made in a known manner Etching or engraving is mechanical removal, or more recently generated by laser processing. Engraving, known from engravings and Etchings, is used for artistic purposes. Printing forms are in usually made of metal, such as copper or steel. The etching and the laser processing of the metal surfaces is used for the introduction of figurative representations and script used. These methods are suitable especially for industrial use and thus high print runs. The The etching process has the disadvantage that used etching baths have to be carefully and expensive disposal. When machining metal surfaces through Laser for the production of printing forms has proven to be disadvantageous in that by melting beyond the surface of the printing form Melting burrs arise which have to be removed afterwards. This subsequent processing is a cost factor. It will also make the Edges of the indentations out of focus.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Druckform vorzustellen, die ohne die oben aufgeführten Nachteile einfach und sauber herzustellen ist und eine hohe Standzeit bei gleichbleibender Druckqualität aufweist.The object of the present invention is to present a printing form without the disadvantages listed above is simple and clean to manufacture and one has a long service life with constant print quality.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit Hilfe der kennzeichnenden Merkmale des ersten Anspruchs. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen beansprucht. The task is solved with the help of the characteristic features of the first claim. Further advantageous embodiments of the invention are described in claimed the subclaims.

Eine erfindungsgemäße Druckform aus Keramik hat eine hohe Standzeit bei gleichbleibender Druckqualität. Sie eignet sich insbesondere zur Herstellung von Klischees. Die für die zu druckenden Darstellungen und die Schrift erforderlichen Vertiefungen lassen sich in der Regel durch alle für Keramik geeignete Bearbeitungsverfahren herstellen. Die bei der Herstellung entstehenden scharfen Konturenkanten gewährleisten eine saubere Wiedergabe mit scharfen Kanten der im Druck wiedergegebenen Darstellungen und Texte.A ceramic printing plate according to the invention has a long service life consistent print quality. It is particularly suitable for the production of Clichés. The ones required for the representations to be printed and the font As a rule, indentations can be made using all suitable for ceramics Manufacturing process. The sharp ones that arise during manufacture Contour edges ensure clean reproduction with sharp edges the representations and texts reproduced in print.

Um saubere und scharfkantige Konturen zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn der Korndurchmesser des Keramikwerkstoffs kleiner als 10 µm ist. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn der Korndurchmesser unter 5 µm liegt. Je geringer der Korndurchmesser ist, desto höher ist die mögliche Biegefestigkeit des Werkstoffs, die erzielbare Oberflächengüte sowie die Konturgenauigkeit.In order to achieve clean and sharp-edged contours, it is advantageous if the Grain diameter of the ceramic material is less than 10 microns. As special It has proven to be advantageous if the grain diameter is below 5 μm. Each the smaller the grain diameter, the higher the possible bending strength of the material, the achievable surface quality and the contour accuracy.

Als vorteilhaftes Bearbeitungsverfahren zur Materialabtragung für die Vertiefungen hat sich die Bearbeitung mit einem energiereichen Laserstrahl erwiesen. Für die Bearbeitung der Oberflächen der Druckformen ist das gleiche Laserbehandlungsverfahren verwendbar, mit dem beispielsweise eine Beschriftung der Kugelköpfe von Keramik-Endoprothesen des Hüftgelenks erfolgt. Durch diese vorgenommene Beschriftung mittels eines gesteuerten Laserstrahls entstehen lesbare Vertiefungen. Dieses Verfahren zur Kennzeichnung der Kugelköpfe hat sich bereits bewährt, wurde aber nicht für diesen erfinderischen Zweck genutzt. Der Materialabtrag der Vertiefungen beträgt etwa 15 bis 25 µm.As an advantageous processing method for material removal for the Processing with a high-energy laser beam has deepened proven. The same is true for processing the surfaces of the printing forms Laser treatment method can be used with which, for example Labeling of the ball heads of ceramic endoprostheses of the hip joint he follows. Through this labeling carried out by means of a controlled Readable depressions are created by the laser beam. This procedure for Marking the ball heads has already proven itself, but was not for used this inventive purpose. The removal of material from the wells is about 15 to 25 µm.

Das Abtragsverfahren mittels Laser unterscheidet sich wesentlich von dem aus der EP 0 741 117 A1 bekannten Verfahren. Dort wird eine speziell dotierte Oberfläche eines Keramikwerkstoffs mit einem Laserstrahl so behandelt, daß sich diese Oberfläche verfärbt. Dadurch wird auf der Oberfläche der Keramik direkt ein Bild erzeugt, das sich aber nicht von der Oberfläche der Keramik reproduzieren läßt. Aus diesem Grund unterscheidet sich die Laserbehandlung der Keramikoberfläche aus der genannten Schrift wesentlich von der Bearbeitung einer Keramikoberfläche zum Zwecke der Materialabtragung.The laser ablation process differs significantly from that the method known from EP 0 741 117 A1. There is a specially endowed Surface of a ceramic material treated with a laser beam so that this surface changes color. This will make the ceramic surface creates an image directly, but not from the surface of the ceramic reproduce. For this reason, laser treatment differs the ceramic surface from the above-mentioned script essentially from processing a ceramic surface for material removal.

Die Oberfläche der Druckform entscheidet wesentlich über die Druckqualität. Aus diesem Grund ist es vorteilhaft, wenn die Oberfläche der Druckvorlagen mindestens fein geschliffen ist und eine Rauhtiefe aufweist, die etwa bei 0,5 µm liegt. Eine hohe Konturenschärfe und eine gute Reinigung der Flächen, auf denen die Farbe nicht für eine Druckwiedergabe vorgesehen ist, wird mit einer polierten Oberfläche erreicht, deren Rauhtiefe Ra kleiner als 0,5 µm ist.The surface of the printing form largely determines the print quality. Out for this reason, it is advantageous if the surface of the artwork is at least finely ground and has a roughness depth of around 0.5 µm lies. High sharpness of contours and good cleaning of the surfaces which the color is not intended for print reproduction is marked with a polished surface whose surface roughness Ra is less than 0.5 µm.

Die Druckvorlagen aus Keramik können sowohl plattenförmig als auch walzenförmig sein. Es bietet sich damit die Formgebung der bisher bekannten Druckformen an. Als Werkstoff eignen sich alle Hochleistungskeramiken. Dazu zählen beispielsweise Keramiken auf Aluminiumoxid- oder auf Zirkonoxid-Basis. Auch Siliciumnitride bzw. -karbide eignen sich als Werkstoffe. Die Herstellung einer erfindungsgemäßen Druckform erfordert nur einen einzigen Bearbeitungsvorgang, der sich dazu unter Anwendung eines umweltfreundlichen Verfahrens, ohne Erfordernis der Entsorgung von umweltgefährdenden Abfallstoffen, durchführen läßt. Außerdem ist keine weitere Nachbearbeitung erforderlich.The ceramic artwork can be plate-shaped as well be cylindrical. It offers the shape of the previously known Printing forms. All high-performance ceramics are suitable as a material. To include, for example, ceramics based on aluminum oxide or zirconium oxide. Silicon nitrides and carbides are also suitable as materials. The production a printing form according to the invention requires only one Machining process that involves using an environmentally friendly Procedure, without the need to dispose of environmentally hazardous Waste materials, can be carried out. In addition, there is no further post-processing required.

Die scharfkantige Kontur der Darstellungen und der Schrift sowie die hohe Qualität und geringe Rauhigkeit der Oberfläche gewährleisten, daß ein sauberer Farbauftrag auf das zu bedruckende Medium, entweder direkt oder indirekt, gewährleistet ist. Beim direkten Druck, beispielsweise beim Auftrag auf Papier, ist aufgrund der geringen Affinität der Farbe zur Keramik ein sauberes Herauslösen der Farbe aus der Druckform gewährleistet. Ebenso ist es bei indirekten Druckverfahren, beispielsweise beim Tampondruckverfahren. Bei diesen Druckverfahren wird die Farbe zunächst von der Druckform auf einen Zwischenträger, beispielsweise eine Gummiwalze, und dann erst von diesem auf die zu bedruckende Oberfläche übertragen. The sharp-edged contour of the representations and the writing as well as the high one Quality and low roughness of the surface ensure that a cleaner Ink application to the medium to be printed, either directly or indirectly, is guaranteed. With direct printing, for example when applying on paper, is due to the low affinity of the color for the ceramic, a clean removal guaranteed the color from the printing form. It is the same with indirect Printing process, for example in the pad printing process. With these Printing process, the color is first transferred from the printing form to one Intermediate carrier, for example a rubber roller, and only then from this transfer the surface to be printed.

An Hand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert.The invention is explained in more detail using exemplary embodiments.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine Druckform in Form einer Platte mit einer Schrift als Darstellung, Fig. 1 shows a printing form in the form of a plate with a signature as a representation,

Fig. 2 zeigt eine walzenförmige Druckform, geschnitten, mit weiteren Darstellungen. Fig. 2 shows a roller-shaped printing form, cut, with further representations.

In Fig. 1 ist die Druckform 1 eine Platte aus Aluminiumoxid, Al2O3. In die polierte Oberfläche 2 ist die zu druckende Darstellung 3 durch Vertiefungen 4 mittels Laserabtrag eingebracht worden. Die Vertiefungen 4 sind an der weggebrochenen unteren rechten Ecke der Druckform 1 zu erkennen. Weiterhin sind die scharfen Kanten 5 der Konturen der Vertiefungen 4 zu erkennen.In Fig. 1, the printing form 1 is a plate made of aluminum oxide, Al2O3. The representation 3 to be printed has been introduced into the polished surface 2 through depressions 4 by means of laser ablation. The depressions 4 can be recognized by the broken-off lower right corner of the printing form 1 . Furthermore, the sharp edges 5 of the contours of the depressions 4 can be seen.

Fig. 2 zeigt eine walzenförmige Druckform 10. Sie dreht sich um eine Achse 11 mittels eines hier nicht dargestellten Antriebs, um die Farbe zunächst auf einen Zwischenträger oder direkt auf die zu bedruckende Fläche zu übertragen. Die Oberfläche 12 ist ebenfalls poliert. Zum Drucken der Darstellungen 13 werden die Vertiefungen 14 mit Farbe gefüllt. Wie im vorgehenden Ausführungsbeispiel, sind auch hier die scharfen Kanten 15 der Konturen der Vertiefungen 14, insbesondere im Schnitt, deutlich zu erkennen. Der Werkstoff der vorliegenden walzenförmigen Druckform 10 kann beispielsweise aus Zirkonoxid-Keramik bestehen. Sie weist besonders hinsichtlich der Biegewechselfestigkeit gute mechanische Eigenschaften auf. Fig. 2 shows a roll-shaped printing form 10. It rotates about an axis 11 by a drive, not shown here, the color first to an intermediate carrier or to transfer directly to the surface to be printed. The surface 12 is also polished. To print the representations 13 , the depressions 14 are filled with color. As in the previous exemplary embodiment, the sharp edges 15 of the contours of the depressions 14 can also be clearly seen, in particular in section. The material of the present roller-shaped printing form 10 can for example consist of zirconium oxide ceramic. It has good mechanical properties, particularly with regard to the fatigue strength.

Claims

1. printing form, in which representations and writing to be printed are incorporated as wells by material removal, the wells being filled with color for printing and the color being directly or indirectly transferable to the surface to be printed, characterized in that the printing form ( 1 ; 10 ) is made of ceramic.

2. Printing form according to claim 1, characterized in that the grain diameter of the ceramic material of the printing form ( 1 ; 10 ) is less than 10 microns.

3. Printing form according to claim 2, characterized in that the grain diameter of the ceramic material of the printing form ( 1 ; 10 ) is less than 5 microns.

4. Printing form according to one of claims 1 to 3, characterized in that the depressions ( 4 ; 14 ) of the representations to be printed and the writing ( 3 ; 13 ) by a laser beam from the surface ( 2 ; 12 ) of the printing form ( 1 ; 10 ) have been worked out.

5. Printing form according to one of claims 1 to 4, characterized in that the material removal of the depressions ( 4 ; 14 ) is approximately 15 to 25 µm.

6. Printing form according to one of claims 1 to 5, characterized in that its surface ( 2 ; 12 ) is ground.

7. Printing form according to one of claims 1 to 5, characterized in that its surface ( 2 ; 12 ) is polished.

8. Printing form according to claim 7, characterized in that the surface ( 2 ; 12 ) has a surface roughness Ra of less than 0.5 µm.

9. Printing form according to one of claims 1 to 8, characterized in that it ( 1 ) is plate-shaped.

10. Printing form according to one of claims 1 to 8, characterized in that it ( 10 ) is cylindrical.