DE2511720A1

DE2511720A1 - Tiefdruckverfahren und -vorrichtung

Info

Publication number: DE2511720A1
Application number: DE19752511720
Authority: DE
Inventors: Rowland Arthur George Dunkley
Original assignee: Crosfield Electronics Ltd
Current assignee: Crosfield Electronics Ltd
Priority date: 1974-03-20
Filing date: 1975-03-18
Publication date: 1975-09-25
Also published as: GB1459048A; US3985953A

Description

PATENTANWÄLTF
DR. ING. H. NEGENDAJVK (-1973) · DIPL.-ING. H. HAUCK · DIPL.PHYS. W. SCHMITZ DIPL.-ING. E. GRAALFS · dipping. W. WEHNERT · dipl.-phys. W. CARSTENS

HAMBURG-MÜNCHEN

ZUSTELLUNGSANSCHRIFT: 2OOO HAMBURG 36 · NEUER WALL 41 TELEFON (040)36 74 28 UND 36 4115

TELBOR. NEaEDAFATENT HAMBURG

Crosfield Electronics Ltd. sooo München 2 · mozartstr. 23

766 Holloway Road telefon (O89) 5 38 05 se

TELEGR. NEOEDAPATENT MÜNCHEN

London, NI9 3JG, England ._ .„. „„„,.
* ^ö Hamburg, 17o März 1975

Tiefdruckverfahren und -vorrichtung

In einem Tiefdruckverfahren wird die Druckerschwärze auf eine Druckfläche aufgebracht, die mit Vertiefungen zum Halten der
Druckerschwärze versehen ist_o Die überflüssige Druckfarbe wird von den Bereichen der Druckfläche zwischen den Vertiefungen
entfernt und der Druckkörper dann mit einem zu bedruckenden
Blatt in Berührung gebracht, wobei die Farbe von den Vertiefungen auf das Blatt übergeht. Die Druckfläche besteht im
allgemeinen aus Kupfer oder verchromtem Kupfer, und die Vertiefungen sind allgemein annähernd viereckig und in einem
regelmäßigen geometrischen Muster festgelegt. Die Zellen
werden bis zu einer veränderlichen Tiefe geätzt, um die
Tönungsunterschiede in dem fertigen Druck hervorzubringen.
Die Zellwände, d_oh_e die Bereiche der Druckfläche zwischen den Zellen, stützen ein Abstreifmesser, welches die überflüssige
Druckfarb e fortwi s cht.

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Für Farbreproduktionen ist die Geometrie des Zellmusters bei den verschiedenen Teilfarben unterschiedlich, um die Musterbildungs- oder Moireeffekte zu vermindern₀

Das bekannte Tiefdruckverfahren verlangt die Ätzung eines Zylinders nach der Belichtung, um die Ausnehmungen in der Druckfläche zu bilden.

Gemäß der Erfindung werden die Oberfläche eines vorzubereitenden Druckkörpers und ein auf diese Oberfläche gerichteter Energiestrahl einer Relativbewegung unterworfen, so daß ein Bildformbereich der Oberfläche Element für Element von dem Energiestrahl abgetastet wird, wobei der Strahl eine ausreichende Kraft hat, um Material von der Oberfläche zu zersetzen oder zu verdampfen, und der ¥eg des Energiestrahls zur Druckfläche während des Abtastens von einer umlaufenden Blende periodisch abgefangen wird, die entweder im wesentlichen der Ebene der Oberfläche oder in einer mit Bezug auf die den Strahl fokusierenden Linse mit der Oberflächenebene konjugierten Ebene angeordnet ist, wobei sich diese BleiEB mit einer solchen Geschwindigkeit dreht, daß die Blende in der Oberflächenebene bzw_o das Blendenbild in der Oberflächenebene während des Durchgangs durch den Strahl im wesentlichen stationär ist, wobei die Abschnitte der Oberfläche, die durch die ¥irkung des Strahls mittels der Blende zum Vorstehen gebracht werden, Wände für die Zellen bilden, die durch die Zersetzung oder Verdampfung von Material von der Oberfläche gebildet werden und während des Drückens die Farbe zurückhalten. Die Zellwände bilden eine Kontaktfläche

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für das Abstreifmesser während des Drückens. Vorzugsweise ist der Energiestrahl ein Laserstrahl und besteht die Druckfläche aus Kunststoffmaterial.

Bei dem bevorzugten Verfahren zur Ausführung der Erfindung ist die umlaufende Blende eine Scheibe mit einem Ring von Öffnungen, die so angeordnet sind, daß beim Umlauf der Scheibe die Öffnungen des Ringes nacheinander durch den Laserstrahl hindurchgehen. Die Öffnungen können von allgemein viereckiger Gestalt sein, und es kann eine Anzahl konzentrischer Ringe von Öffnungen vorgesehen sein, wobei die viereckigen Öffnungen der verschiedenen Ringe unterschiedliche Neigungen haben, so daß sie verschiedene Siebwinkel für die Öffnungen in der Druckfläche bieten können.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nunmehr ein Beispiel eines Verfahrens zur Durchführung der Erfindung sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Zerhackerscheibe zur Verwendung in der Vorrichtung nach Fig. 1, und

Fig. 3 eine wahlweise mögliche Ausführungsform der Vorrichtung unter Verwendung einer konischen umlaufenden Blende_o

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In Fig» 1 ist ein Zylinder 10 mit einer Kunststoffoberflächenschicht 11 versehen, diebeispielsweise aus Epoxyharz bestehen kann· Ein Laser 12 richtet seinen Strahl durch ein'^Modulator 13 und Sammellinsen 14 und 15 auf den Kunststoffüberzug des Zylinders ο Dem Zylinder wird eine Drehbewegung um seine eigene Achse erteilt, um den Strahl zu veranlassen, eine Umfangsspur auf dem Zylinder abzutasten, und gleichzeitig wird der Laserstrahl, der auf die Oberfläche fällt, durch in der Zeichnung nicht gezeigte Vorrichtungen veranlaßt, sich in einer Richtung parallel zur Zylinderachse zu bewngen. Dieses wird in einem kennzeichnenden Fall durch Anordnung des Lasers oder eines Ablenkers in dem Weg des Strahls auf einer Leitspindel erreicht, die synchron mit der Drehbewegung des Zylinders, Jedoch bei einer sehr viel langsameren Geschwindigkeit angetrieben wird. Der Modulator 13 wird durch ein Signal gesteuert, welches sich gemäß der Tönungsinformation hinsichtlich des zu reproduzierenden Bildes ändert j die Quelle dieser Tönungsinformation ist in der Zeichnung durch den Block 16 dargestellt. In einem kennzeichnenden Beispiel enthält der Block 16 einen Zylinder ähnlich dem Zylinder 10 (oder eine Verlängerung des Zylinders 10), auf welchem das zu reproduzierende Bild angeordnet ist, wobei das auf dem Zylinder befindliche Bild durch einen Analysierkopf abgetastet wird und die Abtastbewegung durch Drehen des Zylinders um seine eigene Achse und Bewegung des Analysierkopfes auf einer Leitspindel entlang hervorgebracht wird₀ Der Analysierkopf enthält fotoelektrische Einrichtungen zur Abnahme eines Signals mit einer Amplitude in Abhängigkeit von der Dichte des abzutastenden Elements. Ein Beispiel einer Vorrichtung mit einem

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solchen Analysierkopf wird in der deutschen Patentanmeldung Nr. P 23 56 271.2 gezeigte

Der Laserstrahl wird durch eine Zerhackerscheibe 17 periodisch unterbrochen, die in Figo 2 in einer Vorderansicht dargestellt istβ Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Scheibe 17 Öffnungen

18 von der Form der Tiefdrucksiebzellen bei de» erforderlichen

¥inkel zum Scheibenradius aufweist. Die kreisförmige Spur der

Streifen Löcher ist gleich einem zu einem Kreis gebogenen eines Tiefdrucksiebmusters. Die Grundsätze bei der Auslegung eines abgewinkelten Musters sind in der deutschen Patentanmeldung Nr« P 22 OO 506.7 niedergelegte Die Öffnungen gestatten den Durchgang des modulierten Laserlichtes zu dem Kunststoffüberzug des Zylinders in Perioden, Die Scheibe 17 wird durch einen Motor

19 angetrieben, der durch eine Synchronisiereinheit 20 mit dem Umlauf des Zylinders synchronisiert ist» Der Zerhacker ist in dem konjugierten Brennpunkt der Linse 15 angeordnet, so daß auf der Zylinderoberfläche ein Bild einer Öffnung 18 in dem Strahlenweg gebildet wird. Die augenblickliche Geschwindigkeit des Teils der umlaufenden Scheibe, der durch den Laser beleuchtet wird, ist der Art, daß das entstehende, sich bewegende Bild an der Oberfläche des umlaufenden Zylinders mit Bezug auf die Zylinderfläche stationär ist. Die umlaufende Scheibe hat somit die Wirkung einer Matrize auf die Lasergravur, welche, abgesehen von einem Maßstabwechsel, die gleiche ist, die hervorgebracht würde, wenn die Scheibe sich in direkter Berührung mit dem Zylinder befände.

Bei dieser Anordnung wird das Zellenmuster durch das Lochmuster

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in der Scheibe 17 bestimmt, und die Zelltiefe wird durch die Amplitudenmodulation des Laserstrahls festgelegt.

Bei der Anordnung nach Fig. 1 kann ein Neodym-YAG-Las er benutzt werden. Wahlweise kann auch ein Kohlendioxidlaser benutzt werden, jedoch kann dessen größere Wellenlänge zu einer schlechteren Auflösung des Siebmusters führen.

Eine einzige umlaufende Scheibe kann auf ihrem Umfang mehrere Öffnungsringe bei verschiedenen Radien entsprechend den verschiedenen Siebwinkeln aufweisen, beispielsweise bei Farbreproduktionen . In diesem Fall werden Vorkehrungen zur Veränderung der Umlaufgeschwindigkeit der Scheibe relativ zu dem Zylinder getroffen, wenn ein Wechsel von einem Ring auf einen anderen durchgeführt wirdo

In der in Fig. 3 gezeigten Anordnung ist die Zerhackerscheibe 17 durch einen Kegelstumpf 21 oder einen Teil eines Kreises
ersetzt, der so angeordnet ist, daß der Abschnitt des Kegels oder des Kreises in dem Laserstrahl im wesentlichen in der Ebene der Zylinderfläche liegt. Theoretisch könnte eine Scheibe der in Figo 2 gezeigten Art in der Ebene der Zylinderfläche benutzt werden, jedoch führt dieses zu mechanischen Schwierigkeiten} außerdem weist der Kegelstumpf oder der Teilkreis eine größere Steifigkeit auf„ Sie können, wie im vorhergehenden, winkelförmige Spuren bei verschiedenen Radien für die verschiedenen Siebwinkel tragen· Die Kunststoffoberfläche kann vor dem Bedrucken mit
Chrom plattiert werden. Der Druckkörper kann eine flache Platte Oder .in Zylinder _S.in_g

kann
Fernej/, obvohl bei der oben beschriebenen Vorrichtung ein Laserstrahl benutzt wird, die Erfindung ebenso bei einer Vorrichtung zur Durchführung kommen, die einen Elektronenstrahl zum Abtragen einer Metalloberfläche benutzt, wobei die umlaufende Abfangvorrichtung und das Werkstück dann vorzugsweise in Ebenen angeordnet werden, die mit Bezug auf das elektronische Linsensystem konjugiert sind.

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Claims

Patentansprüche :

/1 .y Verfahren zur Bereitung eines Druckkörpers, bei welchem ein Energiestrahl auf die Oberfläche des Druckkörpers gerichtet wird und die Oberfläche und der Energiestrahl einer relativen Bewegung unterzogen werden, so daß ein Bildentstehungsbereich auf der Oberfläche Element für Element durch den Strahl abgetastet wird, wobei der Strahl eine ausreichende Kraft hat, um Material von der Oberfläche zu zersetzen oder zu verdampfen, dadurch gekennzeichnet, daß während des Abtastens der Weg des Strahls zu der Druckfläche von einer umlaufenden Blende periodisch abgefangen wird, die entweder im wesentlichen in der Ebene der Oberfläche oder in einer mit Bezug auf eine den Strahl fokusierenden Linse mit der Oberflächenebene konjugierten Ebene angeordnet ist, wobei die Blende eine derartige Umlaufgeschwindigkeit aufweist, daß die Blende in der Oberflächenebene bzw. das Blendenbild in der Oberflächenebene während des Durchgangs durch den Strahl relativ zu der Oberfläche im wesentlichen stationär ist und die Abschnitte der Oberfläche, welche gegenüber der Wirkung des Strahls mittels der Blende geschützt werden, Wände für die Zellen bilden, die durch Zersetzung oder Verdampfung von Material aus der Oberfläche gebildet werden und während des Drückens die Farbe zurückhalten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiestrahl ein Laserstrahl ist.

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3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkörper ein Zylinder ist und eine Komponente der Relativbewegung durch Drehen des Zylinders erzielt wird.

k. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein Laser, Vorrichtungen zur Lagerung eines Druckkörpers, Antriebseinrichtungen zur Erwirkung einer relativen Abtastbewegung zwischen dem Laserstrahl und der Oberfläche des Druckkörpers, eine drehbare Abfangeinrichtung mit Öffnungen zum Durchlassen des Laserstrahls, die zwischen dem Laser und dem Druckkörper angeordnet ist, Antriebsvorrichtungen zum Drehen der Abfangeinrichtung, wodurch der Durchgang des Laserstrahls mit Unterbrechungen während der Drehbewegung der Abfangeinrichtung gestattet ist, wobei der Antrieb für die Abfangvorrichtung mit dem Antrieb zur Erzielung der Relativbewegung synchronisiert ist und die Bewegung der Abfangvorrichtung relativ zu dem Druckkörper so eingerichtet ist, daß Teile des Druckkörpers gegenüber einer Belichtung durch den Laserstrahl während des Abtastens geschützt sind, die Wände für die Zellen in der durch den Laserstrahl abgetragenen Oberfläche des Druckkörpers bilden.

5ο Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Abfangeinrichtung eine Scheibe mit einem Ring von Öffnungen ist, die so angeordnet sind, daß durch Drehen der Scheibe die Öffnungen eines Ringes nacheinander durch den Laserstrahl hindurchgehen.

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6, Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen der Scheibe von allgemein quadratischer Gestalt sind.

7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe mit einer Anzahl konzentrischer Öffnungsringe von im wesentlichen quadratischer Gestalt versehen ist und die Öffnungen der verschiedenen Ringe verschiedene Neigungen haben, um für verschiedene Siebwinkel an der Druckfläche geeignet zu sein,

8. Vorrichtung nach Anspruch k_f dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufende Abfangvorrichtung ein hohler umlaufender Kegel mit einem Ring koaxial darin gebildeter Öffnungen und der Kegel so angeordnet ist, daß eine Linie auf der konischen Oberfläche in einer die Achse des Kegels enthaltenden Ebene parallel zu der Oberfläche des Druckkörpers und dicht an dieser verläuft.

9· Vorrichtung nach Anspruch k_f dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufende Abfangvorrichtung ein teilsphärischer umlaufender Körper ist, in dem ein Ring von Öffnungen koaxial zur Umlaufachse des teilsphärischen Körpers gebildet und der teilsphärische Körper so gelagert ist, daß er beim Durchgang durch den Laserstrahl im wesentlichen in der Ebene der Druckfläche liegt.

10. Vorrichtung nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß

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der Abschnitt der umlaufenden Abfangvorrichtung in dem Weg des Laserstrahls und die Oberfläche des Druckkörpers in konjugierten Ebenen mit Bezug auf die Sammellinse in dem Weg des Laserstrahls liegen*

11, Vorrichtung nach Anspruch k_f dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufende Abfangvorrichtung so angeordnet ist, daß derjenige Abschnitt derselben, der durch den Laserstrahl beleuchtet ist, immer im wesentlichen in der Ebene der Oberfläche des Druckkörpers liegt.

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