DE3215265A1

DE3215265A1 - Vorrichtung und verfahren zur entwicklung von bildern mit hoher aufloesung

Info

Publication number: DE3215265A1
Application number: DE19823215265
Authority: DE
Inventors: E. Howard 92025 Escondido Calif. Lawrence
Original assignee: Napp Systems Inc; Napp Systems USA Inc
Current assignee: Napp Systems Inc; Napp Systems USA Inc
Priority date: 1981-06-02
Filing date: 1982-04-23
Publication date: 1982-12-16
Also published as: GB2099730A; SE8200414L; IT1147639B; CA1170890A; DK37182A; BE892045A; JPS57200041A; US4428659A; GB2099730B; IT8247851A0

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Entwicklung von Bildern

mit hoher Auflösung

Die Erfindung betrifft ganz allgemein eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Entfernung löslicher Teile einer Beschichtung, um ein Bild mit hoher Auflösung in der Beschichtung zu erzeugen. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren, bei dem sich hin- und herbewegender Druck auf die Oberfläche einer Beschichtung aufgebracht wird, um die Auflösung und die physikalische Entfernung löslicher Teile der Beschichtung zu begünstigen. Bei einer besonders wichtigen Ausführungsform der Erfindung werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Entwicklung von Reliefbildern mit hoher Auflösung auf mit Photopolymer beschichteten Platten für Buchdruckanwendungen beschrieben.

Die folgende Beschreibung der Erfindung einschließlich des Standes der Technik und der bevorzugten Ausführungsformen wurde auf die Entwicklung lichtempfindlicher Graphikgegenstände, insbesondere Photopolymer-Druckplatten, beschränkt. Die Beschreibung wurde jedoch nur deshalb eingeschränkt, um ein Verstehen der Erfindung zu erleichtern, und beabsichtigt nicht, den durch die Erfindung gegebenen Anmeldungsgegenstand oder Schutzumfang zu beschränken. Dem auf diesem Gebiet tätigen Fachmann wird aus der Diskussion der Erfindung im Zusammenhang mit Photopolymer-Druckplatten tatsächlich klar werden, daß die Erfindung eine große Brauchbarkeit in einem breiten Bereich von Anwendungen, wo Teile von Beschichtungen von einem Substrat entfernt werden sollen, haben wird.

Beim modernen Buchdruck werden nun allgemein Druckplatten mit photographisch erzeugten Reliefbildern eingesetzt. Diese Druckplatten beinhalten eine Laminarstruktur, die aus einer dünnen Beschichtung aus einer lichtempfindlichen Zusammensetzung, die an ein Metall- oder Kunststoffsubstrat gebunden ist, besteht. Das erwünschte Reliefbild wird durch Belichten der Platte durch ein photographisches Negativ, um einen Löslichkeitsunterschied in der lichtempfindlichen Zusammensetzung zu erzeugen, erhalten, wo-"bei ein zum Relief bild korrespondierendes, latentes Bild erzeugt wird.

Dieses latente Bild wird durch Auflösen und physikalisches Entfernen der Teile der lichtempfindlichen Zusammensetzung, welche in einer geeignet gewählten Entwicklerlösung löslich sind, in ein Reliefbild entwickelt. Ein besonders geeignetes, lichtempfindliches Material ist das in der US-PS 3 801 328 beschriebene Photopolymer. Dieses Photopolymer kann mit Wasser entwickelt werden.

l Obwohl für die in der Technik beschriebenen verschiedenen Photopolymere zahlreiche Entwicklungslösungen verfügbar sind, ist der Bereich bekannter, kommerziell durchführbarer Verfahren zur physikalischen Entfernung von löslichen Photopolymeren auf zwei beschränkt:

(1) mechanisches Abreiben oder Abwischen der Photopolymerbeschichtung mit einem eine Entwicklerlösung aufweisenden Schwamm, Tuch oder Bürste; und

(2) Aussetzen der Photopolymerbeschichtung einem Hochdruckstrom aus Entwicklerlösung.

Jedes dieser Vorgehen zur Entwicklung der Photopolymer-Druckplatte besitzt schwerwiegende Nachteile, welche durch die vorliegende Erfindung vermieden werden.

Herkömmliche Abreibverfahren zur Entwicklung von Photopolymerplatten bringen ein kräftiges Reiben eines Schwammes, Tuches, Bürste oder eines anderen schwachscheuernden ■ Gegenstandes über die Plattenoberfläche, typischerweise in kreisender Bewegung, mit sich, um die Auflösung und physikalische Entfernung des löslichen Photopolymers zu beschleunigen. Bedauerlicherweise ist es sogar mit kräftiger Abreibwirkung nicht möglich, das löslichgemachte Polymer aus den vielen Vertiefungen und Ritzen des Reliefbildes herauszubringen. Tatsächlich versagt dieses Verfahren oft nicht nur darin, diese Flächen zu säubern, sondern neigt ebenso dazu, früher entfernte Photopolymerteilchen in hervorgehobene Flächen zurückzutragen und empfindliche, unlösliche Teile des Bildes abzureiben. Dar aus resultiert, daß von auf diese Weise entwickelten Plat ten hergestellte Drucke die übereinstimmend hohen Auflösungsqualitäten, wie sie auf dem Markt verlangt werden, nicht aufweisen.

Es wurden Sprühentwicklungsverfahren entworfen, um einige der den Abreibentwicklungsverfahren anhaftenden Probleme

durch sowohl Beschleunigen des Entwicklungsprozesses als auch Verbessern der Bildauflösung zu überwinden. Bei der Sprühentwicklung, welche typischerweise in einer Vorrichtung 2, wie in Fig. 1 dargestellt, ausgeführt wird, wird die Entwicklungslösung 3 gegen die Oberfläche einer Druckplatte 4, die sich entlang des Förderbandes 6 bewegt, durch Hochdruckdüsen 8, die sich typischerweise in einer Ebene zurück- und über die Plattenoberfläche vorbewegen, gerichtet. Die Hochdruckdüse treibt die Entwicklungslösung in das Photopolymer hinein, um die Auflösung der löslichgemachten Teile des latenten Bildes zu fördern und diese Teile von der Druckplatte physikalisch zu entfernen.

Obwohl Sprühentwicklungsverfahren sicherlich eine Verbesserung gegenüber der Abreibentwicklung darstellen, besitzen sie eine Reihe eigener Probleme. Beispielsweise kann die Hochdrucksprühung empfindliche, hervorgehobene Teile des unlöslichen Bildes verletzen und Teile des BiI-des erweichen, was die spätere Trocknung kompliziert. Ebenso erzeugen die Hochdrucksprühungen einen feinen Nebel, welcher die umgebende Luft der Düsen verunreinigt und zu einem Verlust der Entwicklungslösung führt. Zusätzlich müssen große Mengen an Entwicklungslösung in voluminösen Behältern gelagert werden, um für das Abziehen durch Hochdruckpumpen (in Fig. 1 mit 10 bezeichnet) zur Einspritzung durch die Sprühdüsen bereit zu sein. Ein sehr bedeutendes Problem, ,welches dem Sprühentwicklungsvorgehen anhaftet, ist das Mitreißen von Luft oder die Schaumbildung 12, welche auf der Plattenoberfläche auftritt, sowie der Spray darauf auftrifft. Das Schaumbildungsproblem wird durch das von der Entwicklerlösung getragene Photopolymer verstärkt, welches weiteres Luftmitreißen unterstützt. Wenn der Schaum die Hochdruckpumpen erreicht, resultiert daraus eine ungleichmäßige

Sprühung und Beeinträchtigung der Pumpen infolge von Blasenbildung.

Um die Schaumprobleme zu verringern, ist es notwendig, den niedrigsten, praktisch durchführbaren Stand an Photopolymer-Festteilchen in dem Entwicklerbehälter beizubehalten und Entschalungsmittel zuzufügen. Diese Entschäumer sind nicht nur eine unwillkommene, bedeutende Zusatzausgabe, sondern sie können ebenso auf den Betrieb der Entwicklerlösung durch Auflösen des Photopolymers einwirken.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein neues und verbessertes Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Entfernung löslicher Teile einer Beschichtung vorzusehen, um ein Bild mit hoher Auflösung zu erzeugen.

Die vorliegende Erfindung liefert weiterhin eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Entwicklung lichtempfindlicher Graphikgegenstände ohne ein querverlaufendes Abreiben der Oberfläche der Gegenstände oder das Aussetzen dieser einer Hochdruckentwicklersprühung.

Die vorliegende Erfindung beseitigt den Bedarf an Entschäumungsmitteln, welche beim Hochdrucksprühentwicklungs Verfahren nach dem Stand der Technik erforderlich sind.

Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Hochdruckstrom aus Abspülflüssigkeit auf die Beschichtung nach der aktiven Entwicklungsstufe aus Düsen, die oberhalb des Entwicklungsbads angeordnet sind, gerichtet. Da die Abspülflüssigkeit in das Bad fließt, können die Temperatur und Feststoffgehalte des Bades durch vorsichtiges Kontrollieren der Temperatur und des Volumens der Abspülflüssigkeit sehr leicht innerhalb eines vorbestimmten Bereichs beibehalten werden.

Lösliche Teile der Beschichtung können erfindungsgemäß in einem wirksamen Entwicklungsverfahren, welches das Benetzen der "Beschichtung mit einem Lösungsmittel, um die Auflösung einzuleiten, sowie das wiederholte Auftragen eines Punktdrucks auf die Beschichtungsoberfläche durch einen sich hin- und herbewegenden Übertrager, der senkrecht zur Beschichtungsoberfläche verläuft, einschließt, entfernt werden. Dieser Punktdruck kann mit einer Bürste mit einer Anordnung von Borsten, die sich in einem im allgemeinen senkrechten Weg hin- und herbewegen, wobei die Borstenspitzen wiederholt auf die Beschichtung auftreffen, aufgebracht werden. Die sich hin- und herbewegenden Borsten unterstützen die Auflösung und Entfernung löslicher Teile des Photopolymers direkt durch Aufprallen auf und mindestens teilweises Eindringen in das Photopolymer und indirekt durch Bewegen der Entwicklerlösung in der zur Beschichtung benachbarten Umgebung der sich bewegenden Borstenspitzen.·

Bei einer wichtigen Ausführungsform der Erfindung wird der sich hin- und herbewegende Punktdruck auf die Beschichtung aufgebracht, während diese in der Entwicklerlösung eingetaucht ist, um die Entwicklungswirksamkeit zu verbessern und die Schaumbildung auf ein Minimum herabzusetzen. Bei einer weiteren Verfeinerung wird die gesamte Bürste ebenso eingetaucht, wobei fast vollständig das Mitreißen von Luft und Schaumbildung im Entwicklungsbad ausgeschaltet werden. Bei diesen letzteren Anordnungen wird der hydraulische Druck der Entwicklerlösung wiederholt gesteigert und gesenkt, um diese zu veranlassen, in und aus dem Weg der Borsten zu fließen, wobei die gerade erwünschte Bewegung des Entwicklers an der Beschichtungsoberfläche verstärkt wird.

Die vorliegende Erfindung liefert daher der Technik eine neue, hochwirksame Vorrichtung und ein Verfahren zur Entfernung löslicher Teile einer Beschichtung, um ein Bild mit hoher Auflösung zu erzeugen. Diese neue Vorrichtung und das Verfahren beseitigen die Auflösungsprobleme, die Systemen, die Abreibentwicklungsverfahren anwenden, anhaften, ebenso beseitigen sie Schaumbildung und andere Probleme, welche bei Verwendung der moderneren Hochdruck-Sprühentwicklungsverfahren auftreten.

Die erfindungsgemäßen neuen Merkmale sind insbesondere durch die Ansprüche wiedergegeben. Die Erfindung mit ihren Zielen und Vorteilen wird am besten unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung verständlich, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen zu sehen ist, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente in den einzelnen Figuren bezeichnen; es zeigen:

Fig. 1 einen Teilaufriß einer Sprühentwicklungsvorrichtung nach dem Stand der Technik; Fig. 2 ein Fließdiagramm, welches die Grundstufen bei der Herstellung einer Buchdruckplatte wiedergibt;

Fig. 3 eine graphische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung einschließlich einer Entwicklungseinheit, einer Abspüleinheit, einer Trocknungseinheit und einer Nachhärtungseinheit;

Fig. 4 eine Draufsicht einer Vorrichtung gemäß der Lehre aus Fig. 3, welche eine Anordnung von Bürstenplatten, die zum Zwecke einer Hin- und Herbewegung befestigt sind, darstellt;

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung in auseinandergezogener Anordnung eines Nockenantriebs für eine Bürstenplatte entlang der Sichtlinie 5-5 der Fig.4; Fig. 6 eine vergrößerte Teilansicht einer Bürstenplatte, die den Bewegungsbereich der Bürstenplatte zeigt; und

Fig. 7a bis 7c graphische Teilansichten einer BUrstenplatte, wie sie sich gegen die Oberfläche einer belichteten Photopolymerdruckplatte bewegt» sowie die Bürstenplatte den Abwärtsgang ihres sich hin- und herbewegenden Weges durchwandert.

Die in Fig. 1 dargestellte Entwicklungsvorrichtung und das Verfahren gemäß dem Stand der Technik wird typischerweise bei einem Verfahren zur Herstellung von Photopolymer-Druckplatten, wie im Blockdiagramm der Fig. 2 angegeben, eingesetzt; dies ist ein Drei-Stufen-Verfahren einschließlich Belichtung, Entwicklung und Trocknung/Härtung. Diese Stufen sind bei der Herstellung der meisten lichtempfindlichen Graphikgegenstände üblich einschließlich nicht nur von Buchdruckplatten, sondern ebenso von lithographischen Filmen und Platten, Offsetplatten sowie von Kontaktfilmen und Papieren.

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit dem Naßendteil des Herstellungsverfahrens, welches das Waschen und die Trocknungs/Härtungsstufen beinhaltet. Deshalb wird bei der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung angenommen, daß die Belichtung des Graphikgegenstandes vor der Einleitung des Entwicklungs-Verfahrens auf geeignete Weise bewirkt worden ist.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 kann gesehen v/erden, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Entwicklungseinheit 20, eine Abspüleinheit 22, eine Trocknungseinheit 24 und eine Härtungs- oder Nachhärtungseinheit 26 umfaßt.

Die Entwicklungseinheit 20 umfaßt einen geneigten Fördertisch 28, der zum Förderwalzentransport 30 führt, der so angeordnet ist, um belichtete Druckplatten 34 vom Fördertisch und durch das Bad der Entwicklerlösung 36 im

Entwicklertank 38 zu tragen. Der Förderwalzentransport, der durch einen Motor und Riemenscheiben (nicht dargestellt), verbunden mit Walzen 40 und 42, angetrieben wird, bewegt sich vorbei an Walze 40 über eine waagerechte Rückenplatte 41, vorbei an Walze 42, hinauf zur Austrittsrampe 44 und aus dem Entwicklungsbad heraus.

Wiederholter Punktdruck wird auf die Druckplatten 34, die sich entlang des waagerechten Teils des Transportweges auf eine Weise, welche im einzelnen nachstehend im Zusammenhang mit Fig. 4, 5, 6 und 7a bis 7c beschrieben wird, bewegen, aufgebracht.

In Fig. 4 wird ein Rahmen 45 gezeigt, der eine Anordnung von sechs Bürsten 46-56 trägt, die zu einer Reihe von sechs Antriebswellen 58-68 durch exzentrische Nockenanordnungen verbunden sind. Die Wellen 58-68 werden an ihren Enden und Mittelpunkten in Lagerblöcken 69 getragen. Die Wellen werden entlang der Antriebsseite 71 des Rahmens durch ein motorangetriebenes Riemenscheibensystem rotiert, welches aus einer Reihe von kettenangetriebenen Hilfswellen und Abnehmerriemenscheiben, gekuppelt an jede Antriebswelle, besteht,

Die Bürsten 46-56 sind rechteckförmige Platten mit aufrechtstehenden Seiten 70 und im allgemeinen parallen, nach unten gerichteten Borsten 72, wie in Fig. 5 gezeigt. Die Bürsten werden nahe jeder der vier Ecken durch einstellbare, starre Gestänge 74 getragen. Diese Gestänge sind jeweils rotierbar angegliedert an die Bürstenseitenteile durch einen Bolzen 76, der in einem Loch in dem Bürstenseitenteil und einer Buchse 78, welche am unteren Ende jedes Gestänges 74 befestigt ist, angeordnet ist. Das Ende jedes Bolzens 76 besitzt eine kreisrunde Kappe

80, welche innerhalb einer senkrechten Laufrille 84 eines Führungsschlittens 82 für einen Schiebesitz dimensioniert ist.

Das obere Ende jedes einstellbaren Gestänges ist starr an einer Buchse 86 befestigt, welche in einem exzentrischen Unterschnitteil ihrer zugehörigen Antriebswelle entlanggleitet. Die Wellen sind exzentrisch unterschnitten, um einen vorbestimmten Bereich senkrechter Bewegung in den Buchsen zu erzeugen. Natürlich könnte eine Anordnung aus einer regelmäßigen Welle und einer exzentrischen Buchse anstelle der Kombination regelmäßige Buchse/exzentrische Welle verwendet werden.

Die Buchsen 86 sind aus Phenolharz und die Antriebswellen aus korrosionsbeständigem Stahl hergestellt. Die Berührungsfläche zwischen Buchse und Welle wird fortlaufend mit Wasser berieselt, um die Reibung auf ein Minimum herabzusetzen. Die Kombination aus Phenolharz und korrosionsbeständigem Stahl bringt gute Betriebscharakteristika hervor und vermeidet Korrosionsprobleme, welche mit anderen Materialien infolge der vräßrigen Umgebung des nahen Entwicklungsbades auftreten könnten. Natürlich könnten andere Kombinationen von Materialien verwendet werden.

Der Bewegungszyklus jeder Bürste ist in Phasen eingeteilt, um die Vibrationen im Rahmen 45 auf ein Mindestmaß zu reduzieren. Somit ist, wenn die Bürste 46 willkürlich bei einer 0°-Phase ist, die Bürste 48 bei 120°, die Bürste 50 bei 240°, die Bürste 52 bis 180°, die Bürste 54 bei 300° und die Bürste 56 bei 60°.

Die Wahl der Bürstenborsten, die Geschwindigkeit der Hin- und Herbewegung der Bürste, der Abstand der Bürstenborsten von der zu entwickelnden Oberfläche und die Bewegungsamplitude der Bürsten sind in Wechselwirkung stehende Variable der vorliegenden Erfindung, welche mit Bezug auf die Beschaffenheit der zu behandelnden Beschichtung, der Geschwindigkeit, mit der die Beschichtung sich an den Bür-

sten vorbeibewegt, und der Beschaffenheit der Entwicklungslösung gewählt werden müssen. Um jedoch die Erfindung näher zu erläutern und die Beziehung der verschiedenen Variablen zu verdeutlichen, wird nachstehend eine typische Anwendung der vorliegenden Erfindung zur wirksamen Entwicklung einer Buchdruckplatte beschrieben.

Beispiel Photopolymer-Druckplatte

Die in diesem Beispiel eingesetzten Platten wurden gemäß der Offenbarung aus US-PS 3 801 328, die bereits erwähnt wurde, hergestellt. Diese Platten besitzen oine in Wasser entwickelbare Photopolymerbeschichtung von etwa 0,0508 cm auf einem Aluminiumsubstrat.

Bürstenparameter

Die in diesem Beispiel eingesetzten Bürstenborsten waren aus Nylon vom Typ Antron (erhältlich von Collins and Aikman unter der Bezeichnung "BRUSH-UP")· Jedoch sollte herausgestellt werden, daß die Bürstenborsten aus einer großen Anzahl von erhältlichen Materialien einschließlich Polyester, Nylon, Polypropylen und dergl. gewählt werden können.

Da sich gezeigt hat, daß der Durchmesser der Bürstenborsten die Auflösung des erhaltenen Reliefbildes der Druckplatte beeinflußt, ist eine Borste mit geringem Durchmesser, welche die Anforderungen hinsichtlich Steifheit und Langlebigkeit erfüllt, bevorzugt. In diesem Beispiel wurde eine Punktauflösung bis herab auf etwa 2 mil erstrebt und mit einem Bürstenborstendurchmesser von 0,00635 bis 0,00762 cm erreicht.

Die in diesem Beispiel verwendete Stoßlänge der Borsten (T in Fig. 6) reichte von 0,475 bis 0,584 cm. Es hat sich

gezeigt, daß die bevorzugte Stoßlänge für diese Borsten in dem engeren Bereich von 0,406 bis 0,558 cm liegt.

Die Borstendichte in den Bürsten lag im Bereich von etwa 7 bis 11%, als Verhältnis der Gesamtfläche, welche durch die Borsten zum Zeitpunkt der Anbringung an der Bürste belegt ist. Jedoch wird von Borstendichten in einem Be* reich von 2 bis 20% oder mehr erwartet, mindestens ebenso gute Resultate, wie sie in diesem Beispiel erhalten wurden, zu liefern. Ebenso hat sich gezeigt, daß beim Fortschreiten der Entwicklung dl© Borstenspitzen sich zu spalten begannen, um eine Menge feiner Borsten, die dazu neigten, das Entwicklungsverfahren zu unterstützen, zu liefern.

Amplitude der Bürstenbewegung

Die Länge des senkrechten Weges, innerhalb dessen sich die Bürsten bewegen, wird als "Bürstenamplitude" bezeichnet, welche durch den Buchstaben A in Fig. 6 angegeben ist. Im vorliegenden Beispiel fiel die bevorzugte Bürstenamplitude in den Bereich von 0,1016 bis 0,6096 cm. Es hat sich jedoch bezeigt, daß es weiter bevorzugt ist, die Amplitude auf unter 0,254 cm zu beschränken. Bei Amplituden über 0,254 cm neigt die durch die bewegende Bürste erzeugte Badbewegung dazu, ein Verspritzen an der Badoberfläche zu verursachen. Amplituden unterhalb 0,1016 cm erforderten andererseits steifere Borsten, was sich auf die Lebensdauer der Borsten nachteilig auswirkt.

Borsteneingriff

Gemäß den Fig. 7a bis 7c ist der Borsteneingriff (in Fig. 7c mit I bezeichnet) der theoretische Abstand, den die Borstenspitzen 92 der Bürste von dem Punkt an, an dem sie die Oberfläche 94 der Plattenbeschichtung 96 berühren, bis zu dem Punkt, an dem die Bürste das untere

Ende ihrer Abwärtsbewegung erreicht, wenn die Platte 34 nicht vorhanden wäre, zurücklegen wurden.

Die Fig. 7a bis 7c dienen nicht nur dazu, den Ausdruck "Borsteneingriff" zu definieren, sondern ebenso, die Art, in der der Punktdruck der Bürstenborsten auf physikalische Weise lösliches Polymer entfernt, zu verdeutlichen. Beginnend mit Fig. 7a, sind Borsten 90 an dem Punkt gezeigt, an dem die Borstenspitzen 92 zuerst die Oberfläche 94 der Beschichtung 96 berühren. So, wie die Bürste innerhalb des Bürstenstoßes abwärtsverläuft, treffen die Borstenspitzen 92A und 92C auf und durchdringen erweichte, lösliche Polymerteile 96A und 96C. Die Borstenspitze 92B trifft andererseits auf einen gehärteten, unlöslichen Teil des Bildes 96B, welchen es nicht durchdringen kann. So, wie die Bürstenborsten über die Zwischenstellung der Fig. 7b bis zum unteren Ende des Bürstenstoßes in Fig. 7c weiterverlaufen, dringen die Borstenspitzen 92A und 92C eventuell bis zum Substrat 98 durch, wohingegen die Borstenspitze 92B sich aus dem Weg ausbiegt. Auf den Rückwärtsstoß der Bürste (nicht gezeigt) tragen die Borsten 9OA und 9OC gelockertes Polymer hinweg so wie sämtliche Borsten zu ihrer anfänglichen, gestreckten Anordnung zurückkehren.

Borsteneingriff und -Steifheit (letztere ein Funktion des Borstenmaterials und der Dimensionen) werden so gewählt, daß eine optimale Entwicklungswirkung oder Angriff ,ohne die gehärteten Teile des Beschichtungsbildes, dargestellt durch 94B in Fig. 7a bis 7c, zu beschädigen, erhalten wird. Für die Borsten des vorliegenden Beispiels sollte der Eingriff in dem breiten Bereich von 0,127 bis 0,203 cm und vorzugsweise im Bereich von 0,1397 bis

0,1905 cm liegen.
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2α-Bei einer ηbgeänderten Ausführungsform könnten Bürsten mit variierendem Angriff verwendet werden, um auf die Platte in Stufen auf zutreffen, wenn sie auf das Entwicklungsbad vorrückt. "Angriff", wie hierin verwendet, soll die physikalischen Eigenschaften der Bürstenborsten bezeichnen, die durch Wahl des Borstenmaterials, der Dicke und der Länge festgelegt werden. Beispielsweise könnten die Bürsten 46 und 52 kurze, grobe Borsten besitzen, die schnell 30 bis 50% des löslichen Polymers, ohne empfindliehe, hochgelegene Flächenbereiche zu verletzen, entfernen wurden. Die Bürsten 48 und 54 wurden ihrerseits längere und feinere Borsten besitzen, um sanfter über dem Bild zu arbeiten,und die Seitenteile der Bildhochpunkte freilegen. Die Bürsten 50 und 56 könnten dann die längsten und feinsten Borsten besitzen, um die kleinen Mengen an verbleibendem Material, ohne empfindliche Teile des Bildes zu verletzen, zu entfernen.

Frequenz der Hin- und Herbewegung

Die Geschwindigkeit der Hin- und Herbewegung der Bürsten kann innerhalb .eines breiten Bereiches von 200 bis 7200 Zyklen/min variieren. Im allgemeinen liefern höhere Geschwindigkeiten eine bessere Auflösung und gesteigerte Verarbeitungsgeschwindigkeiten. Jedoch können physikalisehe Einschränkungen im mechanischen System zur Erzeugung der Hin- und Herbewegung Geschwindigkeiten weit unterhalb 7200 Zyklen/min erfordern. Beispielsweise hat sich gezeigt, daß beim oben beschriebenen und in diesem Beispiel eingesetzten exzentrischen Nockensystem eine Hin- und Herbewegungsgeschwindigkeit von etwa 1200 Zyklen/min zufriedenstellend und praktisch erreichbar ist.

Obwohl hierin ein mechanisches, exzentrisches Antriebssystem beschrieben wird, könnten andere Antriebssysterne, wie elektromagnetische Vibratorantriebe, hydraulische Antriebe, pneumatische und dergl. eingesetzt werden.

Ebenso sollte in Verbindung mit der Frequenz der Hin- und Herbewegung erwähnt werden, daß die Bürsten und deren Trägerplatten während deren gesamten senkrechten Bewegungsverlaufs vollständig in die Entwicklungslösung eingetaucht waren. Dies ermöglicht den rasch sich bewegenden Bürsten, den hydraulischen Druck zu steigern und zu senken und eine stetige Entwicklerfließgeschwindigkeit in der Umgebung der Plattenoberflächen zu erzeugen, um die Polymerauflösung zu beschleunigen und gelockerte Polymerteilchen wegzutragen. Weiterhin wird durch die sich rasch bewegenden Bürsten keine Schaumbildung erzeugt, da sie vollständig in dem Entwicklungsbad eingetaucht sind und somit in den Entwickler keine Luft mit hineingerissen wird.

Entwicklungsparameter

In diesem Beispiel waren die Platten von gleicher Länge und Weite von etwa 61 cm und wurden durch das Förderband mit einem Zwischenraum von 7,6 cm zwischen jeder Platte bei einer Geschwindigkeit von 68,6 cm/min bewegt. Dies bedeutet eine Verarbeitungsgeschwindigkeit von 120 Platten/h.

Der verwendete Entwicklungstank enthielt 80 1 Entwicklungslösung (Wasser) bei einer Tiefe von etwa 13,3 cm. Der Tank war so gestaltet, daß gewährleistet war, daß sich jede Platte durch die Entwicklungslösung in einem Zeitraum von 1,75 min hindurchbewegen konnte.

Die Temperatur der Entwicklungslösung wurde im Bereich von 26,7 bis 48,9°C gehalten, wobei der bevorzugte Bereich bei etwa 37,8 bis 43,3°C liegt. Wenn die Temperatur des Entwicklers unter 26,7°C abgefallen wäre, wäre die Löslichkeit des Polymers nachteilig beeinflußt worden.

η ρ- λ

Wenn die Temperatur des Entwicklungsbades über 54,4 C

gestiegen wäre, hätte das Photopolymer begonnen, überschüssiges Wasser zu absorbieren, was die Auflösung des Reliefbildes beeinträchtigt und es schwierig macht, die Platte zu trocknen. Ebenso ließe außerhalb des breiten Bereiches von 26,7 bis 54,4°C der Löslichkeitsunterschied zwischen dem belichteten und dem unbelichteten Polymer erwarten, daß die Entwicklung noch schwieriger wird.

Die nach dem Beispiel hergestellten Platten besaßen eine extrem gute Auflösung und Härte. Da jedoch das Beispiel auf das aktive Entwicklungsverfahren beschränkt ist, soll nun die nächste Stufe der Behandlung, die in der Abspüleinheit 22 ausgeführt wird, beschrieben werden.

!5 Wenn die Druckplatten 34 an den letzten Bürsten vorbeigeführt werden, werden sie entlang der nach oben gerichteten, geneigten Austrittsrampe 44 zu einem Hochdruckstrom aus Abspülflüssigkeit 100, der in einer Heizvorrichtung 104 erwärmt wird und aus den Sprühdüsen 106 austritt, weitergetragen. Die Spülflüssigkeit ist reiner Entwickler (d.h. Wasser) eher als ein mit Polymer beladener, wie in einigen früheren Abspülsystemen, wobei deutlich Schaumbildungsprobleme in der Abspüleinheit verhindert werden. Der Hochdruckstrom spült die Oberfläche des Reliefbildes, um mit Polymer beladenen Entwickler zu entfernen, welcher sonst während der Härtung und Machhärtung auf dem Bild aushärten könnte, wobei die Auflösung beeinträchtigt wäre. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird das Spülwasser mit einer Gesamtgeschwindigkeit von 5 »67 l/min durch eine

Reihe von zwölf Sprühsystemen Inc. 1/44TT 6501 Gebläsesprühdüsen, angeordnet auf Achsen von 3 Zoll, gepumpt.

Da die Düsen über dem Bad am obersten Ende der Austrittsrampe angeordnet sind, fließt das Abspülwasser in das

Entwicklungsbad hinab, um so verbrauchten Entwickler zu

ersetzen und den Polymer-Feststoffgehalt des Entwicklungsbades auf einem annehmbaren Wert beizubehalten. Weiterhin wird die SpUlwassertemperatur durch die Heizvorrichtung 104 auf einem Wert beibehalten, der die Temperatur des Entwicklungsbades innerhalb des erwünschten, vorbestimmten Temperaturbereichs hält. Eine Umwälzpumpe 108 zirkuliert ständig den Entwickler innerhalb des Entwicklungsbades, um einen relativ einheitlichen Temperaturwert aufrechtzuerhalten. Eine Überlaufleitung 110 erlaubt es, polymerbela- denen Entwickler, der durch das eintretende Abspülwasser ersetzt wird, aus dem Bad abfließen zu lassen, um den gewünschten Entwicklerpegel 112 beizubehalten. Dieses Vorgehen, die Temperatur und den Feststoffgehalt des Entwicklungsbades innerhalb eines vorbestimmten Bereichs beizuhalten, umgeht Probleme, wie sie bei Systemen nach dem Stand der Technik vorkommen. Der Vorschlag gemäß dem Stand der Technik war, das polymerbeladene Entwicklungsbad, direkt zu erwärmen, was die Ausplattung des Polymers in der Heizvorrichtung und, wo Sprüh-Systeme eingesetzt wurden, die Verschmutzung der Sprühdüsen verursachte.

Die Abspüleinheit 22 umfaßt eine Rollquetschwalze 112, welche überschüssiges Abspülwasser von den Platten abquetscht, bevor sie sich unter einem Druckluftmesser 114, welches knapp über der Fördervorrichtung angeordnet ist, hinwegbewegen. Der durch das Luftmesser vorgesehene Hochdruckluft strom ergänzt die Wirkung der Abspülschiene durch weiteres Entfernen von Flüssigkeit aus den Vertiefungen des Reliefbildprofils in der fertigen Platte. Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden zwei Reihen von neun Sprühsystemen, Inc. 1/4TTL-DUsen, verwendet, um zwei enge, durch Gebläse gebildete Luftströme zu erzeugen.

Die Trocknungseinheit 24 weist ein korrosionsbeständiges Maschenförderband 116 auf, welches die teilweise getrock-

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neten Platten an hochwirksaraen Hochgeschwindigkeits-Luftmessern 118 vorbeiführt, welche in der Erhitzungseinheit 120 erwärmte und durch ein Hochgeschwindigkeitsgebläse angetriebene Luft gegen die Plattenoberfläche richten. Wenn die Platten die Trocknungseinheit verlassen, sind sie getrocknet und für die Nachhärtung unter kaltem UV-Licht, das durch.eine Reihe von UV-Lampen 124 in der Härtungseinheit 26 vorgesehen wird, bereit. Die Platten, welche die Härtungseinheit 26 verlassen, sind für die Verwendung im Buchdruck mit hoher Auflösung geeignet.

Claims

GRÜNECKER. KINKELDEV!fe'TOCf<MAIR*& PARTNER·*·**» PATENTANWÄLTE Ν HÄTCNT ATTORMEVS A GRÜNECKEF». ixn.·«! DR H KiNKEUOEY. or^-**a DR W. STOCKMAIR. M. K DR K SCHÜMANN. t»i_w P H JAKOB. M »« OR Q FH=ZOLD. κ c.*M W MEIS. TER. öl··« H MILGF-RS. o«. wo D« H MEYER-PLATH, cwl i NAPP SYSTEMS (USA), INC. 8OOO MÜNCHEN 22 360 South Pacific «««*»·««·ο P. 0. Box 246 P 17 012 San Marcos, California 92069 23 April 1982 USA Vorrichtung und Verfahren zur Entwicklung von Bildern mit hoher Auflösung Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Entfernung löslicher Teile einer Beschichtung, um ein Relief bild mit hoher Auflösung zu hinterlassen, dadurch gekennzeichnet, daß sie aufweist: Mittel zur Benetzung der Beschichtung mit einem Lösungsmittel, um die Auflösung löslicher Teile einzuleiten; und

Mittel, die sich bezüglich der Beschichtung hin- und herbewegen und durch eine im allgemeinen zur Oberfläche der Beschichtung senkrecht befindliche Bahn wandern, um die Auflösung und Entfernung der löslichen Teile zu unterstützen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das sich hin- und herbewegende Mittel quer zur Oberfläche der Beschichtung wirkt und Mittel zur Aufbringung eines Punktdrucks an einer Vielzahl von Stellen darauf umfaßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das sich hin- und herbewegende Mittel Mittel zum wiederholten Steigern und Vermindern des hydraulischen Druckes des Lösungsmittels auf der Oberfläche der Beschichtung umfaßt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das sich hin- und herbewegende Mittel mindestens teilweise die löslichen Teile der Beschichtung durchdringt, um deren Auflösung und Entfernung zu unterstützen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung in das Lösungsmittel eingetaucht wird, während das sich hin- und herbewegende Mittel auf . deren lösliche Teile einwirkt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das sich hin- und herbewegende Mittel durch eine exzentrische Nocke angetrieben wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das sich hin- und herbewegende Mittel durch einen elektromagnetischen Vibrator angetrieben wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das sich hin- und herbewegende Mittel eine Bürste mit einer Borstenanordnung zur Berührung der Oberfläche der Beschichtung, um einen Punktdruck an einer Viel-

zahl von Stellen darauf aufzubringen, umfaßt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß

die Beschichtung ein lichtempfindliches Polymer mit einer Dicke von etwa 0,0508 cm (0,020 inches) aufweist;

die Borsten einen Durchmesser von etwa 0,00762 cm (0,003 inches) oder darunter und eine Länge von etwa 0,0475 bis 0,584 cm (0,0187 bis 0,230 inches) besitzen; und

die Bürste so angeordnet ist, daß sie sich mit einer Amplitude von etwa 0,1016 bis 0,6096 cm (0,040 bis 0,240 inches) bei einem Eingriff von etwa 0,127 bis 0,203 cm (0,050 bis 0,080 inches) hin- und herbewegt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß

die Borsten eine Länge von etwa 0,406 bis 0,558 cm (0,160 bis 0,220 inches) besitzen; und

die Amplitude einen Bereich von etwa 0,1016 bis 0,254 cm (0,040 bis 0,100 inches) und der Eingriff einen Bereich von etwa 0,1397 bis 0,1905 cm (0,055 bis 0,075 inches) umfaßt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß:

die Beschichtung durch ein Substrat getragen wird.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung bezüglich des Durchlaufwegs des sich hin- und herbewegenden Mittels seitlich vorverlegt ist, um nacheinander alle löslichen Teile der Beschichtung zu entfernen.

13. Verfahren zur Entfernung löslicher Teile einer Beschichtung, um ein Bild mit hoher Auflösung zu hinterlassen, dadurch gekennzeichnet, daß

die Beschichtung mit einem Lösungsmittel benetzt wird, um die Auflösung der löslichen Teile einzuleiten; und

quer zur Oberfläche der Beschichtung an einer Vielzahl von Stellen wiederholt ein Punktdruck aufgebracht wird, wobei der Punktdruck in einer im allgemeinen senkrecht zur Oberfläche der Beschichtung befindlichen Richtung aufgebracht wird.

14. Verfahren zur Entfernung löslicher Teile einer Beschichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung vor der Aufbringung des Punktdrucks in das Lösungsmittel eingetaucht wird, um die Auflösung der löslichen Teile einzuleiten.

15· Verfahren zur Entfernung löslicher Teile einer Beschichtung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß der Punktdruck mit einer Geschwindigkeit von etwa 200 bis 7200 Zyklen/min aufgebracht wird.

16. Verfahren zur Entfernung löslicher Teile einer Beschichtung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß der Punktdruck mit einer Geschwindigkeit von etwa 1200 Zyklen/min aufgebracht wird.

17. Verfahren zur Entfernung löslicher Teile einer Beschichtung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß der Punktdruck mit einer Bürste mit einer Borstenanordnung zur Berührung der Oberfläche der Beschichtung aufgebracht wird, wobei die Bürste sich entlang eines im allgemeinen senkrecht zur Oberfläche der Beschichtung befindlichen Weges hin- und herbewegt.

18. Verfahren zur Entfernung löslicher Teile einer Beschichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung ein lichtempfindliches Polymer mit einer Dicke von etwa 0,0508 cm (0,020 inches) aufweist;

die Borsten einen Durchmesser von etwa 0,00762 cm (0,003 inches) und eine Länge von etwa 0,406 bis 0,0508 cm (0,160 bis 0,220 inches) besitzenj und

die Bürste so angeordnet ist, um sich mit einer Amplitude von etwa 0,1016 bis 0,254 cm (0,040 bis 0,100 inches) bei einem Eingriff von etwa 0,1397 bis 0,2905 cm (0,055 bis 0,075inches) hin- und herzubewegen.

19. Verfahren zur Entfernung löslicher Teile einer Beschichtung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung bezüglich der im allgemeinen senkrechten Richtung seitlich vorverlegt ist, bis sich alle löslichen Teile der Beschichtung gelöst haben.

20. Verfahren zur Entwicklung eines Graphikgegenstandes, bei dem der Gegenstand belichtet, entwickelt, getrocknet und gehärtet wird, durch die Verbesserung gekennzeichnet, daß

der Gegenstand in eine Entwicklungslösung eingetaucht wird, während darauf wiederholt ein Punktdruck in einer im allgemeinen zur Beschichtungsoberflache senkrechten Richtung aufgebracht wird, um die Entfernung löslicher Teile der Beschichtung zu unterstützen.

21. Vorrichtung zur Entwicklung eines lichtempfindlichen Graphikgegenstandes, wobei ein latentes Bild durch Entfernung löslicher Teile der lichtempfindlichen Beschichtung des Gegenstands in ein Reliefbild umgewandelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aufweist:

Mittel zum Eintauchen des Graphikgegenstandes in ein lösungsmittelhaltiges Bad; und

Mittel zum mechanischen Angreifen der Beschichtung, während diese in dem Bad eingetaucht ist, um die Entfernung der löslichen Teile zu unterstützen, wobei die angreifenden Mittel sich in einem zur Oberfläche der Beschichtung senkrechten Weg hin- und herbewegen, um die Beschichtung wiederholt zu berühren, wobei die Entfernung löslicher Teile der lichtempfindlichen Beschichtung unterstützt wird.

22. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das angreifende Mittel eine Bürste mit einer Borstenanordnung umfaßt, wobei die Borsten die Beschichtung wiederholt berühren, sowie die Bürste sich durch den Durchlaufweg hin- und herbewegt.

23. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das angreifende Mittel eine Vielzahl von Bürsten mit unterschiedlich angreifender Wirkung, die nacheinander auf der Beschichtung auftreffen, aufweist.

24. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Graphikgegenstand die Form eines im allgemeinen ebenen Blattes aufweist und die Vorrichtung Mittel zum Transport des Blattes durch das Bad entlang eines Weges, der im allgemeinen zu dem sich hin- und herbewegenden Weg des angreifenden Mittels querverlaufend

ist, umfaßt.
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25. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß diese weiterhin Mittel zur Trocknung des Graphikgegenstandes nach der Entwicklung umfaßt, wobei das Transportmittel den Graphikgegenstand aus dem Bad

heraus- und in die Mittel zur Trocknung hineinträgt.

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26. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin Mittel zum Abspülen des Graphikgegenstandes nach der Entwicklung umfaßt, wobei das Mittel zum Abspülen mindestens eine Düse zur Lenkung eines Stroms aus Abspülflüssigkeit auf den Graphikgegenstand umfaßt.

27. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Abspülen über dem Bad angebracht wird, so daß die Abspülflüssigkeit nach dem Abspülen des Graphikgegenstandes in das Bad hineinfließt.

28. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Bad durch Kontrollieren der Temperatur der Abspülflüssigkeit innerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereichs gehalten wird.

29. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Borsten in dem Bad eingetaucht bleiben, sowie die Bürste den sich hin- und herbewegenden Weg durchläuft.

30. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin Mittel zur Entfernung freier Flüssigkeit auf der Oberfläche des Graphikgegenstandes vor dessen Transport zum Trocknungsmittel umfaßt.

31. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß das Entfernungsmittel eine Rollen-

® quetsche umfaßt.

32. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß das Entfernungsmittel ein Luftmesser

aufweist.
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33. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin Mittel zur Aussetzung des Graphikgegenstandes von kaltem UV-Licht nach der Behandlung durch das Mittel zur Trocknung umfaßt.

34. Verfahren zur Entwicklung eines lichtempfindlichen Graphikgegenstandes, bei dem der Gegenstand belichtet, in einem innerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereichs gehaltenen Lösungsmittelbad entwickelt, mit einer Abspülflüssigkeit abgespült und getrocknet wird, durch die Verbesserung gekennzeichnet, daß

der Fluß der Abspülflüssigkeit von dem Graphikgegenstand in das Bad hineingelenkt und die Badtemperatur durch Kontrollieren der Temperatur der Abspülflüssigkeit innerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereichs beibehalten wird.

35. Verfahren zur Entwicklung einer belichteten Buchdruckplatte mit einer in Wasser entwickelbaren Photopolymerbeschichtung, wobei durch Entfernung löslicher Teile der Photopolymerbeschichtung ein Reliefbild erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß

die Platte durch ein Entwicklerbad transportiert wird;

die Photopolymerbeschichtung einem Punktdruck aus einer Vielzahl von Borsten einer'»Bürste ausgesetzt wird, sowie die Platte sich durch das Bad bewegt, wobei sich die Borsten in einem im allgemeinen zur Beschichtungsoberflache senkrechten Weg hin- und herbewegen; die Platte aus dem Bad herausgeführt wird; und

die Platte einem Entwicklungsstrom ausgesetzt wird, um das Reliefbild abzuspülen.