DE3244870A1 - Einbad-aetzverfahren zur bearbeitung einer tiefdruckplatte und aetzbedingung-errechnungsvorrichtung - Google Patents

Description

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ZUR BEARBEITUNG EINER TIEPDRUCKPLATTE UND ÄTZBEDINGUNG-ERRECHNUNGSVORRICHTUNG

Die Erfindung betrifft ein Einbad-Ätzverfahren zur Bearbeitung einer Tiefdruckplatte und eine Vorrichtung, die zum Ätzen einer Tiefdruckplatte nach einem Einbad-Ätzverfahren mit veränderlicher Drehgeschwindigkeit die Eindringcharakteristik einer Ätzschutzschicht im voraus erhält und dadurch vor der Ätzoperation die am besten geeigneten Ätzbedingungen erzeugt.

Ein Tiefdruckplatten-Bearbeitungs-Einbad-Ätzverfahren ist in der Ätzkontrolle ausgezeichnet. In dem Verfahren wird die Zylinder-Rotationsgeschwindigkeit verändert, während eine Eisen (III)-Chlorid-Lösung mit vorbestimmter Dichte der Zylinderoberfläche zugeführt wird, so daß eine erwünschte Zelltief enkurve erhalten wird. In dem üblichen Verfahren werden die Zelltiefen des dunkelsten Teiles und eines gewünschten Teiles festgestellt, und wenn die Zelltiefe des gewünschten Teiles mit einem mittleren bestimmten Wert übereinstimmt, wird die Zelltiefe des dunkelsten Teiles gemessen, so daß dann, wenn die so gemessene Tiefe größer, ist als ein vorbestimmter Wert, die Rotationsgeschwindigkeit herabgesetzt wird, und wenn sie kleiner ist, die Geschwindigkeit erhöht wird, um die Zelltiefe einzustellen.

Somit kann das bekannte Verfahren die Zelltiefen an nur zwei Punkten steuern. Deshalb kann eine Übereinstimmung der Zelltiefen von Halbtonteilen nur festgestellt werden, wenn der Ätzvorgang beendet ist.

Das obenbeschriebene bekannte Verfahren ist ein Verfahren mit Rückführ-Steuerung, und es benötigt infolgedessen einen Zelltiefen-Fühler und eine arithmetische Steuereinheit. Somit ist die Ätzmaschine notwendigerweise von verwickelter Konstruktion,

Ziel der Erfindung ist es, die obenbeschriebenen Schwierig-

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keiten, die bei einem bekannten Tiefdruckplatten-Bearbeitungs-Einbad-Ätzverfahren auftreten, zu überwinden.

Nach einem ersten Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Einbad-Ätzverfahren vorbestimmter Art vorgesehen, mit welchem im voraus Ätzcharakteristiken in Kombinationen von Ätzzeiten und Zylindergeschwindigkeiten erhalten werden, so daß die so erhaltenen Ätzcharakteristiken mit einer Zelltiefen-Kurve verglichen werden, um die Gesamt-Ätzzeit und eine Zylindergeschwindigkeit zu bestimmen, öder es wird die Zelltiefen-Kurve für jeden Teil hoher Korrelation unterteilt, so daß die Ätzzeiten und die Rotationsgeschwindigkeiten, die in den Teilen der Kurve verwendet werden sollen, aufeinanderfolgend festgestellt werden, und zwar beginnend mit solchen für die späte Ätzperiode, und es wird die Ätzoperation gemäß den festgestellten Ätzzeiten und Rotationsgeschwindigkeiten ausgeführt.

Ferner ist gemäß einer anderen Ansicht der Erfindung eine Vorrichtung vorgsehen, in welcher eine Inspektionslösung, die bezüglich der Tiefdruckplatten-Ätzschutzschicht-Eindringcharakteristik einer Ätzlösung entspricht, auf einen Teil der Ätzschutzschicht auf der zu inspizierenden Zylinderfläche aufgetropft wird, worauf die Ätzschutzschicht-Eindringcharakteristik der Inspektionslösung durch ein elektrisches Widerstandsverfahren gemessen wird und die Meßergebnisse mit Bezugsdaten verglichen werden, die vorherbestimmt worden sind, wodurch die Ätzbedingungen in einem Einbad-Ätzverfahren mit veränderbarer Rotationsgeschwindigkeit bestimmt werden, wobei die Ätzbedingungen als Eingangsdaten in dem nächsten Ätzprozeß verwendet werden.

Die Bezugsdaten, die vorherbestimmt 'werden sollten, sind die Beziehungen zwischen Inspektionslösung-Eindringzeiten, Ätzlösung-Eindringzeiten in Bezug auf die Abstufungen einer Test-Abstufungsskala der Ätzschutzschicht und die Beziehungen zwischen Inspektionslösung-Eindringzeiten und Kupferoberflächen-Ätzgeschwindigkeiten (oder Werte der Ätzung pro tatsächlicher Ätzzeit) in Bezug auf Zylinder-Rotationsgeschwindigkeiten.

Diese werden in Form von Tabellen oder angenäherten Funktionsgleichungen in einer Speicherschaltung gespeichert. Die Daten, die durch Messung mit den gleichen Inspektionslösung-Eindringzeiten in Bezug auf die Abstufungen der Abstufungsskala auf der Tiefdruckplatten-Ätzschutzschicht erzeugt worden sind, und die bestimmten Zelltiefen in Bezug auf die Abstufungen werden mit den Daten verglichen, die in der Speicherschaltung gespeichert sind, so daß die am besten geeigneten Ätzbedingungen, die in Übereinstimmung mit der Charakteristik der Ätzschutzschicht sind, nämlich die Gesamt-Ätzzeit, die verteilten Ätzzeiten und die Rotationsgeschwindigkeiten, werden durch eine arithmetische Operation vor der Ätzoperation errechnet.

Die Art, die Grundlage und die Verwendbarkeit der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Tiefdruckzylinders, Fig. 2 ein Schaltdiaqramm, welches ein Beispiel einer Meßschaltung in einer Ätzschutzschicht-Inspektionsvorrichtung darstellt,

Fig. 3 eine erläuternde Darstellung, welche die Ätzschutzschicht-Inspektionsvorrichtung auf dem Zylinder zeigt, Fig. 4 ein Wellenform-Diagramm, welches Signale in der Meßschaltung nach Fig. 2 zeigt,

Fig. 5 eine graphische Darstellung, welche die positive Dichte in Abhängigkeit von der bestimmten Zelltiefe darstellt, Fig. 6 eine graphische Darstellung, welche die Inspektionslösung-Eindringzeit in Abhängigkeit von der bestimmten Zelltiefe darstellt, wobei eine logarithmische horizontale Achse vorgesehen ist,

Fig. 7 eine graphische Darstellung, welche die Inspektionslösung-Eindringzeit in Abhängigkeit von der Ätzlösung-Eindringzeit darstellt,

Fig. 8 graphische Darstellungen, welche die Inspektionsund 14 lösung-Eindringzeiten in Abhängigkeit von den Zelltiefen darstellt, wobei die Drehgeschwindigkeit geändert ist, und wobei logarithmische horizontale Achsen

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vorgesehen sind,

Fig. 9 eine graphische Darstellung mit einer logarithmischen horizontalen Achse, welche die Inspektionslösung-Eindringzeiten in Abhängigkeit von den Zelltiefen darstellt, wobei die tatsächliche Ätzzeit geändert ist,

Fig. 10 eine Tabelle, die ein Beispiel des besten Ergebnisses einer Test-Ätzschutzschicht zeigt,

Fig. 11 eine graphische Darstellung mit logarithmischer horizontaler Achse, welche die InspektionslÖsung-Eindringzeiten in Abhängigkeit von den Zelltiefen zeigt, wobei die Darstellung nach Fig. 6 mit derjenigen nach Fig. verglichen wird,

Fig. 12 eine Schnittansicht, die einen Teil der Ätzschutzschicht und der Kupferschicht des Zylinders zeigt,

Fig. 13 eine graphische Darstellung mit einer logarithmischen horizontalen Achse, welche die Inspektionslösung-Eindringzeiten in Abhängigkeit von den Zeiltiefen darstellt, wobei die graphische Darstellung nach Fig. mit derjenigen nach Fig. 9 verglichen wird,

Fig. 15 eine graphische Darstellung mit logarithmischer horizontaler Achse, welche die Inspektionslösung-Eindringzeiten in Abhängigkeit von den Zelltiefen darstellt, wobei die graphische Darstellung nach Fig. mit derjenigen nach Fig. 14 verglichen wird,

Fig. 16 eine vergleichende graphische Darstellung ähnlich derjenigen nach Fig. 15, und zwar in dem Falle, in dem die Ätzschutzschicht-Eindringkurve nicht mit der graphischen Darstellung nach Fig. 14 zusammenfällt,

Fig. 17 eine Außenansicht der gesamten Anordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 18 erläuternde graphische Darstellungen, welche die Kon-

und 19 struktion eines Meßabschnitt-Werkzeuges in der Vorrichtung nach Fig. 17 zeigt,

Fig. 20 eine erläuternde graphische Darstellung, welche die äußere Erscheinung eines Rechenvorrichtungs-Körpers in der Vorrichtung nach Fig. 17 zeigt,

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Fig. 21 ein Blockschaltbild, welches eine Schaltung in der Vorrichtung nach Fig. 17 zeigt,

Fig. 22 ein Charakteristik-Diagramm, welches die Eindringzeiten einer Inspektionslösung und einer Ätzlösung darstellt, die auf eine Tiefdruckplatten-Ätzschutzschicht aufgebracht ist,

Fig. 23 eine charakteristische Darstellung, welche die Inspektionslösung-Eindringzeiten mit Kupferoberfläche-Ätzgeschwindigkeiten einer Ätzlösung bei verschiedenen Tiefdruckzylinder-Drehgeschwindigkeiten zeigt,

Fig. 24 eine Ablaufdarstellung für eine Beschreibung der Operation der Vorrichtung in Fig. 17,

Fig. 25 ein Diagramm, welches ein Beispiel des Ausgangs eines Ausgangsabschnittes in der Vorrichtung nach Fig. zeigt,

Fig. 26 ein Diagramm, welches die Beziehungen zwischen Inspektionslösung-Eindringzeiten und bestimmten Zelltiefen im Falle einer Tiefdruckplatten-Ätzschutzschicht zeigt, und

Fig. 27 eine vertikale Schnittansicht, welche die Ätzschutzschicht und die Kupferschicht eines Tiefdruckplattenmaterials zeigt.

Zuerst witfd ein Verfahren zum Inspizieren eines Tiefdruckplattenmaterials für die Eindringcharakteristik ihrer Ätzschutzschicht mit einer Inspektionslösung beschrieben. Die Inspektionslösung ist eine elektrisch leitende Lösung, die im wesentlichen einen mehrwertigen Alkohol enthält und somit nicht ätzend oder nur etwas ätzend ist.

Fig. 1 zeigt ein zylindrisches Tiefdruckplattenmaterial. Eine Ätzschutzschicht 10 ist auf der Kupferschicht des zylindrischen Tiefdruckplattenmaterials gebildet. Ein zu druckendes Muster ist auf der Ätzschutzschicht 10 entwickelt, und es ist auch eine Inspektions-Abstufungs-Skala (bestehend beispielsweise aus vier Abstufungen A, B, C und D) auf der Ätzschutzschicht 10 gebildet.

Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung zur Feststellung der Charakteristik einer solchen Ätzschutzschicht, wie ζ .-B. Fotolack, und es zeigt Fig. 3 die in Betrieb befindliche Vorrichtung. Wie in Fig. 2 gezeigt, ist eine Ätzschutzelektrode 12.über einen Widerstand R₁ mit einer Spannungsquelle +Vcc verbunden, und es ist eine andere Ätzschutzelektrode 14 über einen Widerstand R geerdet bzw. an Masse gelegt. Das Potential V_B der Elektrode 14 wird einer Eingangsklemme eines Komparators 16 zugeführt, an dessen andere Eingangsklemme ein Schwellenpotential Vm₁₁ angelegt ist. Der Ausgang CM (binäres Signal) des Komparators 20 ist an eine Eingangsklemme einer UND-Schaltung 18 angelegt, an deren andere Eingangsklemme durch einen Takt-Oszillator 20 ein Taktimpuls mit vorbestimmter Frequenz angelegt wird. Der Ausgang der UND-Schaltung 18 wird durch einen Zähler 22 gezählt. Der Zählwert des Zählers 2 2 wird über einen Dekoder 24 an einen Wiedergabeabschnitt 26 angelegt, wo er als Eindringzeit-Daten angezeigt wird. Der Zählwert des Zählers 22 wird durch einen Löschknopf 28 zurückgestellt. In Fig. 2 stellt ein Widerstand R_ den Widerstand der Ätzschutzschicht 10 dar. Die Ätzschutzschicht 10 ist über eine Elektrode 30 geerdet bzw. an Masse gelegt. Im Falle der Fig. 3 ist die Ätzschutzschicht 10 durch die Elektrode 30 verbunden.

Wenn der nicht gezeigte Leistungsschalter eingeschaltet wird, wird die Inspektionsoperation gestartet. In diesem Falle ist, da die Ätzschutzelektrode 14 über den Widerstand R_? geerdet ist, das Potential V_n gleich OV, wie es zwischen den Zeitpunkten Z_Q und Z₁ im Teil (A) der Fig. 4 dargestellt ist, d.h., es ist niedriger als das Schwellenpotential (⁺V_TH). Infolgedessen befindet sich der Ausgang des Komparators 16 auf einem logischen Pegel "0" (im folgenden nur als "0" bezeichnet, wenn es anwendbar ist), wie es in dem Teil (B) der Fig. gezeigt ist. Infolgedessen wird der Taktimpuls CP durch die UND-Schaltung 18 blockiert, und wird nicht von dem Zähler gezählt.

Wenn unter dieser Bedingung die elektrisch leitende Inspektions-

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lösung SL auf die Ätzschutzelektroden 12 und 14 auf der Ätzschutzschicht 10 aufgetropft wird, und zwar unter Verwendung einer Spritzvorrichtung, wird die Inspektionslösung SL in Kontakt mit der Ätzschutzschicht 10 und den Ätzschutzelektroden 12 und 13 gebracht. Infolgedessen beginnt von dem Zeitpunkt Z₁ (wenn die Inspektionslösung aufgetropft worden ist) Strom von der Spannungsquelle +Vcc durch den Widerstand R. zu den Widerständen R~ und R_ zu fließen. Infolgedessen wird das Potential ν_π durch den zusammengesetzten Widerstand der Widerstände R.., R₃ und R (siehe Teil (A) der Fig. 4) in einen Spannungsteilwert V„ geteilt, der dem Komparator 16 zugeführt wird. Da der Spannungsteilwert V_M höher ist als das Schwellenpotential +V_mrr, wird der Ausgang CM des Komparators 16 auf einen logischen Pegel "1" (im folgenden nur als "1" bezeichnet, wenn es anwendbar ist) angehoben, wie es in Teil (B) der Fig. 4 gezeigt ist. Infolgedessen wird der Taktimpuls CP über die UND-Schaltung 18 dem Zähler 22 zugeführt. Der Zählwert des Zählers 22 wird durch den Dekoder 24 in Zeitdaten umgewandelt, so daß der Zeitablauf von der Zählstartzeit Z auf dem Wiedergabeabschnitt 26 angezeigt wird.

Da die Inspektionslösung SL allmählich in die Ätzschutzschicht 10 eindringt, wird deren Widerstand R₃ allmählich verringert. Infolgedessen wird das Potential V_R vom Zeitpunkt Zi> an allmählich herabgesetzt, wie es in Teil (A) der Fig. 4 gezeigt ist, und es wird schließlich niedriger als das Schwellenpotential V_m„ (im Zeitpunkt Z„). Zur gleichen Zeit wird der Ausin ζ

gang des Komparators 16 erneut auf "0" zurückgestellt. Der Taktimpuls CP vom Impulsoszillator 24 wird durch die UND-Schaltung 18 blockiert, und es wird die Zähloperation des Zählers 22 unterbrochen. Somit zählt der Zähler 22 die Taktimpulse CP, die durch den Impulsoszillator 20 während der Zeitperiode zwischen den Zeitpunkten Z₁ und Z_ erzeugt werden, d.h., während der Zeitperiode, die von dem Zeitaugenblick vorgeht, in dem die Inspektionslösung SL auf die Ätzschutzschicht 10 aufgetropft wird, bis die Inspektionslösung auf eine vorbestimmte Tiefe (entsprechend dem Sehwellenpotential +V _H) eindringt, und es wird der Zählwert des Zählers 22 durch

den Dekoder 24 in Zeitdaten umgewandelt, die als Eindringzeit auf dem Wiedergabeabschnitt angezeigt werden. Somit kann die Eindringzeit der Inspektionslösung SL in die Ätzschutzschicht 10 gemessen werden. Der Zählwert des Zählers 22 kann durch Drücken des Löschknopfes 28 zurückgestellt werden, wie es vorher beschrieben ist.

Die obenbeschriebene Messung wird für die Teile der Ätzschutzschicht ausgeführt, die die vier Abstufungen (A, B, C, D) der Abstufungsskala aufweisen, so daß die jeweiligen Eindringzeiten festgestellt werden. Bestimmte Zelltiefen, die den Abstufungen der Abstufungsskala entsprechen, entsprechen den positiven Dichten eines Originals, wie es in Fig. 5 gezeigt ist. Die Bezugskurve in Fig. 5 ist durch Experimente entsprechend den Originalarten in geeigneter Weise bestimmt worden.

Die bestimmten Zelltiefen sind in Korrelation mit den obenbeschriebenen Inspektionslösung-Eindringzeiten, wie es in Fig. gezeigt ist. Die Inspektionslösung-Eindringzeiten sind in Korrelation mit Ätzlösung-Eindringzeiten, wie es in Fig. 7 gezeigt ist. In diesem Falle wird die Dichte der Ätzlösung konstant gehalten. Deshalb wird, wenn die Dichte der Ätzlösung geändert wird, die dargestellte Kurve geändert. Es hat sich durch Untersuchungen gezeigt, daß die Kurve unabhängig von der Rotationsgeschwindigkeit des Zylinders im wesentlichen konstant ist.

Wenn eine Ätzlösung, deren Dichte unverändert beibehalten wird, verwendet wird, um die Zylinderoberfläche zu ätzen, hängt der Ätzumfang von der Geschwindigkeit des Zylinders ab. Mit anderen Worten, die Ätzmenge ist klein, wenn die Geschwindigkeit des Zylinders gering ist, während sie groß ist, wenn die Zylindergeschwindigkeit hoch ist. Wenn die Geschwindigkeit des Zylinders (oder die Ätzzeit) unverändert beibehalten wird, stehen die Inspektionslösung-Eindringzeiten in einer vorbestimmten Korrelation mit den Zelltiefen, wie es in Fig. 8 (oder Fig. 9) gezeigt ist.

Die Eindringcharakteristik, wie sie in Flg. 6 gezeigt ist,

wird erhalten von den Meßergebnissen, die durch die obenbeschriebene Inspektionsvorrichtung erzeugt worden sind. Dann können die gesamte Ätzzeit, die Geschwindigkeiten von verschiedenen zu verwendenden Zylindern, die Ätzzeiten unter den Geschwindigkeiten und ein Geschwindigkeitsänderungsvorgang erhalten werden durch Vergleich der so erhaltenen Eindringcharakteristik mit den Charakteristiken in den Fig. 7, 8 und 9 und durch eine arithmetische Operation.

Es wird nunmehr ein Verfahren zur Erzielung der in den Fig. und 9 gezeigten Daten beschrieben.

Für jode der Zylindergeschwindigkeiten R , R, , R , ...,wird eine vorbestimmte Ätzschutzschicht getestet, um Ätzzeiten, Inspektionslösung-Eindringzeiten und Zelltiefen zu erhalten. Fig. 10 zeigt die Ergebnisse des Testes, der mit der Zylindergeschwindigkeit R ausgeführt worden ist.

Die Test-Ätzschutzschicht ist auf der Kupferschicht des Zylinders gebildet. Eine Test-Abstufungsskala, die von dem dunkelsten bis zum hellsten Bereich reicht, ist auf der Ätzschutzschicht gebildet. Die Ätzschutzschicht ist in Abschnitte unterteilt, die Abstufungen A, B, C ... haben. Jeder Abschnitt hat einen Bereich für die Inspektionslösung und einen Bereich für die Ätzlösung.

Die Inspektionslösung wird auf die vorbestimmten Bereicte der Abstufungen A, B, C, ... , aufgetropft, um die Eindringzeiten xA^, xA„, ... XB₁, .... xDg, ... zu messen. Die Ätzlösung wird auf die entsprechenden anderen Bereiche für die Ätzperioden T , T₂, T , ... aufgebracht. Darauf wird die Ätzschutzschicht entfernt, um die Tiefen yA.. , yA„, ... yB.. , ... zu messen. Die obenbeschriebene Messung wird für die restlichen Zylindergeschwindigkeiten B, C, ... ausgeführt.

Fig. 8 ist eine graphische Darstellung, welche die obenbeschriebenen Meßresultate anzeigt, und zwar mit der Ätzzeit T. . Die graphische Darstellung zeigt die Inspektionslösung-Eindringzeit (x) mit der Zelltiefe (y) in Bezug auf die

Zylindergeschwindigkeiten Ra, Rb und Rc. Solche nicht gezeigten graphischen Darstellungen werden j.n Bezug auf die übrigen Ätzzeiten T₁, T₃, ... gezeichnet.

Entsprechend den obenbeschriebenen Meßergebnissen wird eine graphische Darstellung gezeichnet, wie sie in Fig. 9 dargestellt ist. Die graphische Darstellung zeigt die Inspektionslösung-Eindringzeit (x) in Abhängigkeit von der "Zelltiefe (y) in Bezug auf die tatsächlichen Ätzzeiten G₁, 0„, Θ-,, ... , wenn die Zylindergeschwindigkeit Ra verwendet wird. Solche nicht gezeigten graphischen Darstellungen werden in Bezug auf die anderen Zylindergeschwindigkeiten Rb, Rc, ... usw. gezeichnet. Die tatsächliche Ätzzeit θ kann aus der folgenden Gleichung erhalten werden:

T = t + θ

wobei t die Ätzlösung-Eindringzeit ist, welche das Zeitintervall ist, das von dem Zeitaugenblick vergeht, in dem die Ätzlösung auf die Ätzschutzschicht aufgetropft wird, bis zu dem Augenblick, in dem die Ätzschutzschicht durch die Wirkung der Ätzlösung mit dem Kupfer geschwärzt ist, und es ist T die Ätzzeit.

D.h., die tatsächliche Ätzzeit ist die Zeitperiode, die vergeht von dem Zeitaugenblick, in dem die Ätzlösung die Kupferfläche des Zylinders erreicht, bis sie die Kupferfläche tatsächlich ätzt.

Die obenbeschriebenen Inspektionslösung-Eindringzeiten und die Ätzlösung-Eindringzeiten werden verwendet, um eine graphische Darstellung zu zeichnen, wie sie in Fig. 7 gezeigt ist. In der graphischen Darstellung stellt die horizontale Achse die Eindringzeiten (x) der Inspektionslösung in die Bereiche der Abstufungen dar, während die vertikale Achse die Eindringzeiten (t) der Ätzlösung in die gleichen Bereiche darstellt.

Dji· Korrel ation zwischen der Inapektionßlösung-Elndringfähigkeit und der Zelltiefe wird erhalten, wie es oben beschrieben wird. Mit der Korrelation als Bezugsdaten werden die Ergebnisse der Messung, die für die Eindringfähigkeit der Ätzschutzschicht 10 unter Verwendung der Inspektionslösung ausgeführt worden ist, verwendet, so daß Ätzbedingungen bestimmt werden können, bevor die Ätzung ausgeführt wird.

Die Eigenschaften der Ätzschutzschicht verändern sich mit der Temperatur oder der Feuchtigkeit. Deshalb ist es erwünscht, daß die Eindring-Charakteristik unter Verwendung der Inspek^ tionslösung vor der Ätzung festgestellt wird, und zwar auch dann, wenn eine Tiefdruckplatte mit großer Sorgfalt hergestellt worden ist. Die Zelltiefen mit den Bereichen der Abstufungen A, B, C und D in Fig. 1 sollten durch Versuche bestimmt worden sein. In Bezug hierauf ist die Beziehung zwischen der Inspektionslösung-Eindringzeit und der Zelltiefe für jeden Abstufungsbereich in Fig. 6 gezeichnet.

Als nächstes wird ein Punkt, an dem die Eindring-Charakteristik-Kurve 34 die X-Achse in Fig. 6 schneidet, das ist ein Punkt p, an dem die Zelltiefe γ = 0, geschätzt. Die Inspektionslösung-Eindringzeit ist an diesem Punkt (xp). Dann wird die Ätzlösung-Eindringzeit (tp) aus Fig. 7 erhalten, welche der Inspektionslösung-Eindringzeit entspricht. Die so erhaltene Zeit wird als Gesamt-Ätzzeit verwendet. Es versteht sich von selbst, daß der Punkt ρ bestimmt werden kann, in dem tatsächlich die Inspektionslösung-Eindringzeit eines Teiles der Ätzschutzschicht erhalten wird, an dem die Zelltiefe Null sein sollte (y = 0).

Der obenbeschriebene Punkt ρ kann erhalten werden als ein Punkt, an dem die die beiden Punkte (x_n, Y_n) und (x , y )

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verbindende gerade Linie die X-Achse schneidet, oder als ein Punkt, an dem die Tangentiallinie, welche die Kurve 34 an dem Punkt (x ,y ) berührt, die X-Achse schneidet.

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Die Gesamt-Ätzzeit tp wird bestimmt, wie es oben beschrieben ist. Wenn die gesamte Ätzzeit beispielsweise gleich T. ist, dann werden die Beziehungen zwischen Inspektionslösung-Eindringzeit und Zelltiefe in Bezug auf mehrere Zylindergcschwindigkeiten zu der Zeit ausgewählt (Fig. 8), und sie werden mit der Kurve 34 in Fig. 6 verglichen.

Es ist äußerst erwünscht, daß die Bedingungen so eingestellt werden, daß die Ätzschutzschicht 10 entlang der Kurve 34 in Fig. 6 geätzt wird. Es wird deshalb die Beziehung ausgewählt, die am nächsten zur Kurve 34 liegt. Wenn die Beziehung beispielsweise für den Fall besteht, in dem die Zylindergeschwindigkeit Rb ausgewählt ist, dann wird bestimmt, daß die Zylindergeschwindigkeit Rb und die Gesamt-Ätzzeit T. in dem Ätzvorgang verwendet werden.

Manchmal kann aber die Kurve 34 nicht mit einer Zylindergeschwindigkeit R, allein eingehalten werden. In einem solchen Falle wird die Ätzperiode in N-Teile unterteilt, und es werden für jeden der N-Teile optimale Ätzbedingungen festgesetzt.

Wenn die gesamte Ätzzeit tp beispielsweise gleich T. ist, dann werden die Daten in Fig. 8 ausgewählt, die dieser Zeit entsprechen, und sie werden einem Vergleich unterworfen, wie es in Fig. 11 gezeigt ist. Da es erwünscht ist, daß die Ätzschutzschicht 10 entlang der Kurve 34 geätzt wird, wird eine der Kurven in Fig. 8, die naher an der Kurve 34 liegt, durch Vergleich bezüglich der Inspektionslösung-Eindringzeit von der rechten Seite ausgewählt. D.h., die Ätzbedingungen werden eingestellt, und zwar beginnend mit denjenigen für die letzte Ätzperiode oder die N-te Ätzperiode (N = 2, 3, 4, 5, ....). In diesem Falle ist die rechte Seite des Punktes Q₁ nahe der Kurve 36. Infolgedessen kann durch Beeinflussung durch die Geschwindigkeit Ra der Teil der Ätzschutzschicht, in dem die Inspektionslösung-Eindringzeit von ^_n-1 bis χ reicht, entlang dem Teil der Kurve 34 geätzt werden,der hinter dem Punkt Q_n-1 liegt.

Es wird somit bestimmt, daß die Geschwindigkeit Ra in der

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N-ten Ätzperiode verwendet wird.

Die Zeit der Verwendung der Geschwindigkeit Ra, die somit bestimmt ist, wird durch Subtraktion einer Zeitperiode, die erforderlich ist, damit die Ätzlösung in den Teil der Ätzschutzschicht eindringt, welcher der Inspektionslösung-Eindringzeit X_n-1 am Punkt Q_n-1 entspricht, von der Gesamt-Ätzzeit T., die bestimmt worden ist, wie es oben beschrieben ist, erhalten.

Die Zeit der Anwendung der Geschwindigkeit Ra wird erhalten durch Subtraktion der Ätzlösung-Eindringzeit t„ ,. entsprechend der Inspektionslösung-Eindringzeit X_n-1 von der Gesamt-Ätzzeit T₄ (T₄ - t_N-1).

Ein Verfahren zum Erhalten einer zu verwendenden Geschwindigkeit vor der N-ten Ätzperiode und der Anwendungszeit der Geschwindigkeit wird nunmehr beschrieben.

Fig. 12 ist ein erläuterndes Diagramm, welches die Ätzmengen in dem Falle zeigt, in dem die Ätzperiode in die erste und zweite Ätzperiode (N = 2) unterteilt ist. In Fig. 12 sind in der Kupferschicht 32 die Ätzmengen in der ersten Ätzperiode durch die unterbrochenen Linien dargestellt, während diejenigen in der zweiten Ätzperiode durch volle Linien dargestellt sind. Wie in Fig. 12 gezeigt, wird die Kupferschicht schrittweise in der ersten und der zweiten Äfczperiode geätzt, und es sind die Zelltiefen in den Ätzperioden in Korrelation mit den Drehgeschwindigkeiten und den tatsächlichen Ätzzeiten.

Infolgedessen wird eine Grenzlinie (durch die strichpunktierte Linie angedeutet) gebildet durch die Differenz zwischen den Drehgeschwindigkeiten der ersten und zweiten Ätzperiode, wie es in Fig. 12 gezeigt ist. Der Teil der Ätzschutzschicht, der sich auf der rechten Seite der Grenzlinie befindet und der eine verhältnismäßig lange Inspektionslösung-Eindringzeit besitzt, wird durch die Drehgeschwindigkeit der zweiten Ätzperiode beeinflußt, während der Teil der Ätzschutzschicht, der sich auf der linken Seite der Grenzlinie befindet, und eine

verhältnismäßig kurze Inspektionslösung-Eindringzeit aufweist, durch die.Drehgeschwindigkeiten der ersten und der zweiten Ätzperiode beeinflußt ist. Die Drehgeschwindigkeit der ersten Ätzperiode beeinflußt die Zelltiefe (dargestellt durch die unterbrochenen Linien), welche erhalten wird durch Subtraktion der Zelltiefe (angezeichnet durch die ausgezogenen Linien) aufgrund der Drehgeschwindigkeit der zweiten Ätzperiode in dem Teil der Ätzschutzschicht, die sich auf der linken Seite der Grenzlinie befindet.

Somit können im allgemeinen im Falle von N Ätzperioden die Feststellung einer Drehgeschwindigkeit, welche eine neue Kurve beeinflußt, die erhalten wird durch Subtraktion der Drehgeschwindigkeit der N-ten Ätzperiode von der Eindringcharakteristik-Kurve 34 in Fig. 6, Drehgeschwindigkeiten, die vor der N-ten Ätzperiode zu verwenden sind, und die Zeiten der Anwendung der Geschwindigkeiten vorgesehen werden.

In Fig. 11 wird die Zelltiefe Y_n-1 an dem Punkt Q_n* erhalten. Dann wird in Fig. 9 die tatsächliche Ätzzeit 9„ in Bezug auf die Rotationsgeschwindigkeit Ra, welche die Zelltiefe bewirkt, erhalten. Darauf wird eine neue Kurve 44 erhalten, und zwar durch Subtraktion der tatsächlichen Ätzzeit 9„ und der Kurve der Geschwindigkeit Ra aus der Eindringcharakteristik-Kurve 34, wie sie in Fig. 13 gezeigt ist.

Die so erhaltene Kurve 44 stellt die Ätzbedingungen vor der N-ten Ätzperiode dar. Infolgedessen zeigt der Schnittpunkt der Kurve 44 mit der horizontalen Achse indirekt eine erforderliche Ätzzeit an, und zwar vor der N-ten Ätzperiode. D.h., die Ätzzeit ist eine Zeitperiode t_N_.. , die für die Ätzlösung erforderlich ist, um in den Teil der Ätzschutzschicht einzudringen, welche der Inspektionslösung-Eindringzeit x_N-1 entspricht. Die Zeitperiode ist gleich derjenigen (T. - (T^-t ..)), die erhalten wird durch Subtraktion der Benutzungszeit der Geschwindigkeit A (T₄ - t ·.) von der >Gesamt-Ätzzeit T₄.

Wie in Fig. 15 gezeigt, wird die Kurve 44 verglichen mit der

Inspektionslösunq-Eindringzeit in Abhängigkeit von den Zelltiefen-Daten in Bezug auf verschiedene Drehgeschwindigkeiten im Falle der Ätzzeit t .. , wie es in Fig. 14 gezeigt ist, so daß aus den Kurven in Fig. 14 eine, die der Kurve 44 am ähnlichsten ist, ausgewählt wird. In diesem Falle liegt die Kurve 46 (Fig. 14) der Kurve 44 am nächsten.

Es wird somit bestimmt, daß die Drehgeschwindigkeit Rc in der (N-1)-ten Ätzperiode verwendet wird. In diesem Falle ist N = 2, und es wird bestimmt, daß die Ätzperiode in die erste und zweite Ätzperiode unterteilt wird.

In dem Fall, in dem die Kurve 44, wie sie oben beschrieben ist, nicht nahe an einer der Kurven in Fig. 14 liegt, wird die obenbeschriebene Operation wiederholt.

Es wird angenommen, daß eine neue Linie 48 so liegt, wie es in Fig. 16 gezeigt ist. In diesem Falle wird ein Umkehrpunkt oder Abweichungspunkt Q_N_₂ bestimmt. Auf der Basis der Bestimmung werden die gleichen Operationen wie diejenigen, die in Verbindung mit ofen Fig. 13, 14 und 15 beschrieben worden sind, ausgeführt, so daß Ätzzeiten und Rotationsgeschwindigkeiten für die (N-1)-te und (N-2)-te Ätzperiode erhalten werden. In diesem Falle wird die Ätzperiode in die erste, zweite und dritte Ätzperiode unterteilt. Wenn die neue Kurve 48 den nicht dargestellten (N-3)-ten Umkehrpunkt bzw. Abweichungspunkt besitzt, wird die obenbeschriebene Operation wiederm ausgeführt.

Wenn die Ergebnisse der Fig. 13, 14 und 15 erhalten worden sind, werden die Ätzoperationen der ersten und zweiten Ätzperioden unter den Bedingungen ausgeführt, d.h. der Zylindergeschwindigkeit Rc und der Zeit t«.. und der Zylindergeschwindigkeit Ra und der Zeit (T. - t ..). In diesem Falle wird die Ätzoperation entlang der Kurve 34 in Fig. 6 ausgeführt, und es kann infolgedessen eine Druckplatte mit den gewünschten Zelltiefen erhalten werden.

Allgemein gilt, daß, wenn (N-1) Umkehrpunkte bzw. Abweichungspunkte vorgesehen sind, die Ätzperiode in N Teile unterteilt wird, und es werden die Ätzoperationen der ersten, zweiten,

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dritten, ... und N-ten Ätzperiode unter den entsprechenden Bedingungen - Rotationsgeschwindigkeiten und Zeiten der Verwendung von Rotationsgeschwindigkeiten - in der angegebenen Reihenfolge ausgeführt.

Wenn die Charakteristik der Ätzschutzschicht mit der Inspektionslösung als unzufriedenstellend ermittelt wird, sollte die Ätzschutzschicht erneut gebildet werden, wenn die Inspektionslösung nicht ätzend ist. Wenn die Inspektionslösung leicht ätzend ist, dann sollte das Plattenmaterial leicht poliert werden, so daß darauf eine neue Ätzschutzschicht gebildet wird. Im allgemeinen ist die Ätzlösung elektrisch leitend. Deshalb ist es für den Fall, in dem die Inspektion mit der Ätzlösung ausgeführt worden ist, erforderlich, ein neues Plattenmaterial zu verwenden.

In dem obenbeschriebenen Beispiel wird die Ätzmenge durch die Zelltiefe dargestellt. Wenn aber die Zelltiefe im voraus in Wechselbeziehung steht zum Zellvolumen, dann kann die Ätzmenge durch das Zellvolumen dargestellt werden, und es können die gleichen Wirkungen wie die obenbeschriebenen erhalten werden.

Die obenbeschriebenen Ätzbedingungen können bestimmt werden durch das folgende Verfahren: es werden Bezugsdaten, wie sie in Fig. 10 gezeigt sind, in einem Computer gespeichert, und es werden arithmetische Operationen, wie beispielsweise der Vergleich der so gespeicherten Daten mit den Daten in Fig. 6 durch den Computer ausgeführt.

Wie sich aus der obigen Beschreibung ergibt, besitzt die Erfindung folgende Wirkungen oder Vorteile:

(1) Bevor die Ätzoperation ausgeführt wird, wird die Eindringcharakteristik der Ätzschutzschicht festgestellt, so daß die Ätzbedingungen in Übereinstimmung mit der so festgestellten Eindringcharakteristik bestimmt werden. Infolgedessen werden Zelltiefen mit ausgezeichneter Wiedergabefähigkeit in dem Plattenmaterial erhalten, und zwar entsprechend den gewünsch-

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ten At)HtUfunqtin einen zu druckendem Muntors, Somit kann eine in der Qualität stabile Druckplatte auch durch eine ungeübte Person erhalten werden.

(2) Da eine in der Qualität stabile Druckplatte hergestellt wird, wie es oben beschrieben ist, wird eine Belastung bezüglich einer Korrektur einer Druckplatte in einer Nachbehandlung wesentlich verringert.

(3) Die Ätzbedingungen können aus den graphischen Darstellungen bestimmt werden. Ferner können in dem Falle, in dem die Testergebnisse, wie sie in Fig. 10 gezeigt sind, in einem Computer im voraus gespeichert werden, die Ätzbedingungen durch die arithmetische Operation des Computers eingestellt werden. Die durch die arithmetische Operation eingestellten Ätzbedingungen können nicht nur dazu verwendet werden, das Plattenmaterial zu ätzen, sondern auch dazu, die Ätzmaschine zu steuern.

(4) Die Ätzoperation kann erreicht werden durch Rotation des Zylinders gemäß der Rotationsgeschwindigkeit und der Zeit, die im voraus bestimmt worden sind. Ferner kann die Ätzoperation erreicht werden mit nur einer Art Ätzlösung. Deshalb kann der Ätzvorgang und infolgedessen die Ätzeinrichtung vereinfacht werden. D.h., es kann mit einer nicht teuren Ätzmaschine eine Ätzoperation mit hoher Genauigkeit ausgeführt werden.

Konkretes Beispiel 1

Die Inspektionslösung-Eindringzeiten in Bezug auf die vier Abstufungen (1,7; 1,2; 0,8; und 0,4 in positiver Dichte) auf der Ätzschutzschicht eines Tiefdruckplattenmaterials, das geätzt werden soll, wurden gemessen zu 2,0 see, 6,3 see, 17,0 see. und 49,0 see. Eine graphische Darstellung der "Inspektionslösung-Eindringzeit" in Abhängigkeit von der "festen Zelltiefe" wurde mit festgesetzten Zelltiefen für die Abstufungen von jeweils 35 μΐη, 20μΐη, 10μπι und 2μκι gezeichnet. Darauf wurde die Inspektionslösung-Eindringzeit mit

.34.

64 sec. an dem Punkt erhalten, an dem die Eindringcharakteristik-Kurve in der graphischen Darstellung die Zelltiefe = O zeigte, und es wurde durch Transformation durch die graphische Darstellung der "Inspektionslösung-Eindringzeit¹¹ in Abhängigkeit von der "Ätzlösung-Eindringzeit" die Gesamt-Ätzzeit mit 660 see. (= 11 min.) eingestellt. Durch Vergleich mit der graphischen Darstellung der "Inspektionslösung-Eindringzeit" in Abhängigkeit von der "Zelltiefe", wenn die Ätzung während 11 min. mit verschiedenen Rotationsgeschwindigkeiten ausgeführt wird, wurde eine Rotationsgeschwindigkeit von 30 Umdrehungen pro Minute erhalten, die für die Ätzung zu verwenden ist. Es wurde somit festgestellt, daß zur Bewirkung der eingeteilten Zelltiefe für die Ätzschutzschicht die Ätzung ausgeführt werden sollte unter Verwendung einer Art Ätzlösung (in diesem Falle eine 39⁰Be Ätzlösung) unter den Bedingungen, daß die gesamte Ätzzeit 11 min. betrug und die Rotationsgeschwindigkeit 30 Umdrehungen pro Minute war. Es wurde ein Tast-Walzensystem verwendet, um die Ätzoperation gemäß den Bedingungen auszuführen. Die Zelltiefen in Bezug auf die Abstufungen waren 36 um, 21 um, 10um und 2μπι, was grob gleich den Zelltiefen entsprach, die anfänglich eingestellt waren.

Konkretes Beispiel 2

Die Inspektionslösung-Eindringzeiten in Bezug auf die vier Abstufungen (1,7; 1,2; 0,8 und 0,4 inpositiver Dichte) auf der Ätzschutzschicht eines Tiefdruckplattenmaterials, das geätzt werden sollte, wurden gemessen mit 1,6 see, 4,7 sec, r 16,0 see. bzw. 47,5 see. Eine graphische Darstellung der "Inspektionslösung-Eindringzeit" in Abhängigkeit von der "festen Zellentiefe" wurde mit festen Zelltiefen für die Abstufungen mit entsprechend 35 um, 20um, 10 um und 2 μχη gezeichnet. Darauf wurde die Inspektionslösung-Eindringzeit mit 64 see. erhalten, und zwar an dem Punkt, an dem die Eindringcharakteristik-Kurve in der Zeichnung die Zelltiefe = 0 zeigte, und es wurde durch Transformation durch die graphische Darstellung von "Inspektionslösung-Eindringzeit" in Abhängigkeit von der "Ätzlösung-Eindringzeit" die Gesamt-Ätzzeit auf

660 sec. (=11 min.) eingestellt. Durch Vergleich mit der graphischen Darstellung von "Inspektionslösung-Eindringzeit" in Abhängigkeit von der "Zelltiefe", wenn die Ätzung während 11 min. mit verschiedenen Drehgeschwindigkeiten ausgeührt wird, wurde eine Rotationsgeschwindigkeit von 20 Umdrehungen pro min. erhalten, die für die N-te Ätzperiode zu verwenden war. Dann wurde der (N-1)-te Umkehrpunkt bzw. Abweichpunkt erhalten. Die Inspektionslösung-Eindringzeit von 4,5 see. entsprechend dem Abweichpunkt wurde in die Ätzzeit-Eindringzeit 90 see. umgewandelt, und zwar durch die graphische Darstellung von "Inspektionslösung-Eindringzeit" in Abhängigkeit von der "Ätzlösung-Eindringzeit". Die Differenz (570 see. = 9,5 min.) zwischen der Ätzzeit-Eindringzeit 90 see. und der gesamten Ätzzeit 660 see. wurde für die N-te Ätzperiode bestimmt.

Darauf wurde die Zelltiefe 1,5 um an dem (N-1)-ten Abweichpunkt erhalten, und es wurde die tatsächliche Ätzzeit mit 9,5 min. mit der Rotationsgeschwindigkeit von 20 Umdrehungen pro Minute erhalten, welche die Zelltiefe bewirken sollte. Durch Subtraktion der Kurve in der graphischen Darstellung von "Inspektionslösung-Eindringzeit" in Abhängigkeit von der "Zelltiefe", die für die tatsächliche Ätzzeit 9,5 min. beträgt und wobei die Geschwindigkeit 20 Umdrehungen pro min. beträgt, von der obenbeschriebenen Eindring-Charakteristik-Kurve, wurde eine neue Kurve erhalten, und es wurde gleichzeitig eine Ätzzeit von 1,5 min. erhalten. Wenn die neue Kurve mit der graphischen Darstellung von "Inspektionslösung-Eindringzeit" in Abhängigkeit von der "Zelltiefe" in Bezug auf verschiedene Rotationsgeschwindigkeiten mit der Ätzzeit von 1,5 min. verglichen wurde, wurde festgestellt, daß die neue Kurve ausreichend nahe an der Kurve mit der Geschwindigkeit von 40 Umdrehungen pro min. lag. Deshalb wurde N = 2 bestimmt. Gleichzeitig wurde die für die erste Ätzperiode verwendete Rotationsgeschwindigkeit auf 40 Umdrehungen pro min. eingestellt, und es wurde die Verwendungszeit der Geschwindigkeit auf 1,5 min. eingestellt.

.A3.

Somit sollte zur Erreichung der festgesetzten Zelltiefe für die Ätzschutzschicht eine Art von Ätzlösung (in diesem Falle eine 39⁰Be Ätzlösung) verwendet werden, so daß die Ätzoperationen in der ersten und der zweiten Ätzperiode mit der Zeit 1,5 min. und der Rotationsgeschwindigkeit von 40 Umdrehungen pro min. bzw. der Zeit 9,5 min. und der Rotationsgeschwindigkeit von 20 Umdrehungen pro min. ausgeführt wurde. Das Tastwalzensystem wurde verwendet, um die Ätzoperationen gemäß diesen Bedingungen auszuführen. Die sich ergebenden Zelltiefen in Bezug auf die Abstufungen betrugen 36 μΐη, 20 um, 10 μπι und 2 μΐη und waren im wesentlichen gleich den Zelltiefen, die ursprünglich festgesetzt wurden.

Fig. 17 zeigt die äußere Erscheinung einer erfindungsgemäßen Rechenvorrichtung für die Druckplatten-Ätzschutz-Bedingung. In Fig. 16 bezeichnet 101 eine auf der Oberfläche 102 der Kupferschicht eines zylindrischen Tiefdruckplattenmaterials gebildeten Ätzschutzschicht. Ein zu druckendes Bild ist gedruckt worden und auf der Ätzschutzschicht bzw. dem Fotolack 101 entwickelt worden, und es ist eine Inspektions-Abstufungs-Skala 103, die aus mehreren Abstufungen A, B, C und D, die von dem dunkelsten Bildpunkt bis zum hellsten Bildpunkt reicht, auf der Fotolackschicht bzw. Ätzschutzschicht 101 gebildet worden. Die Vorrichtung enthält: ein Meßabschnitt-Werkzeug 100 zur Feststellung der Eindringcharakteristik einer auf die vorgenannte Abstufungsskala aufgetropften Inspektionslösung; einen Vorrichtungskörper 200, der durch einen Leitungsdraht 110 mit dem Werkzeug 100 verbunden ist, für die Berechnung der Ätzbedingungen, und einen Ständer für die Aufnahme des Werkzeuges 100. Die Vorrichtung berechnet die Ätzbedingungen in einem Einbad-Ätzverfahren mit veränderbarer Rotationsgeschwindigkeit aus den Beziehungen zwischen den Eindringzeiten der Inspektionslösung mit den Abstufungen der Abstufungsskala auf der Tiefdruckplatten-Ätzschutzschicht und den Ätzmengen zur Festsetzung der Zellen.

Die Komponenten der in Fig. 16 gezeigten Vorrichtung, wer-

. au·

den nachcvlnandor beschrieben.

Zuerst wird das Meßabschnitt-Werkzeug 100 für die Feststellung der Eindringcharakteristik einer Tiefdruckplatten-Ätzschutzschicht mit einer Inspektionslösung beschrieben. Die Inspektionslösung ist eine elektrisch leitende Lösung, die im wesentlichen mehrwertigen Alkohol enthält, eine vorbestimmte Eindringcharakteristik in Bezug auf eine Ätzlösung, die Eisenchloridlösung enthält, aufweist, und die ausgezeichnet in der Reproduktion ist.

Fig. 18 zeigt ein Beispiel eines Meßabschnitt-Werkzeuges 100. Das Werkzeug 100, wie es in Fig. 18 gezeigt ist, besitzt ein Polsterelement 120, nämlich einen Gummi- oder Kunststoffilm am Boden zum Schutz der Tiefdruckplatten-Ätzschutzschicht 101, und einen auf dem Polsterelement 120 angeordneten Magneten 121. Das Werkzeug 100 ist durch die Anziehungskraft zwischen dem Magneten 121 und dem magnetischen Grundmaterial des Zylinders 102 festgesetzt. Der Magnet wird durch einen Handgriff 122 auf der oberen Fläche des Werkzeuges 100 geklemmt. Um das Werkzeug kompakt zu machen, ist die Klemmvorrichtung weggelassen. Wenn der Boden des Werkzeuges 100 nach einwärts gekrümmt ist, kann das Werkzeug fester auf dem Zylinder angeordnet werden.

Ein Handbetätigungsabschnitt mit einer Löschtaste 125 und einer X-Taste 126 für die Eingabe eines Inspektionslösung-Eindringzeit-Wiedergabewertes ist auf der oberen Fläche des Werkzeuges 100 vorgesehen, und es sind diese Tasten über den Verbindungsdraht 110 mit dem Vorrichtungskörper 200 (später beschrieben) verbunden.

Das Inspektionsverfahren ist folgendes: Ätzschutzelektroden 130 und 131, die durch Elektrodenführungen 123 geschützt sind, die durch die Inspektionslösung in Kontakt mit der Abstufungsskala 103, die ein Teil der zu inspizierenden Ätzschutzschicht ist, in Kontakt gebracht werden, sind auf der Abstufungsskala 103 angeordnet. Dann wird das Meßabschnitt-Werkzeug durch die Magnetkraft befestigt. Darauf wird der

Körper einer Spritzvorrichtung 140 nur für die Inspektionslösung in eine Führung 132 eingesetzt, die für das Auftropfen der Inspektionslösung SL verwendet wird. Unter dieser Bedingung wird die Inspektionslösung SL durch die Düse der Spritzvorrichtung auf die Ätzschutzelektroden 130 und 131 auf der Ätzschutzschicht aufgetropft, wie es in Fig. 19 gezeigt ist. Die Menge an aufgetropfter Inspektionslösung ist nicht mehr als 100 μΐ, jedoch sollte eine vorbestimmte Menge Inspektionslösung gleichzeitig aufgetropft werden.

Das Prinzip der Inspektion der Eindringcharakteristik wird nunmehr beschrieben. Die Ätzschutzschicht wird als ein elektrischer Widerstand bezeichnet, da die Inspektionsflüssigkeit in die Ätzschutzschicht eindringt, wird der Widerstand zwischen der Kupferoberfläche der Tiefdruckplatte und der Inspektionslösung geändert, d.h., es wird dazwischen ein Kurzschluß gebildet. Infolgedessen wird die Inspektion ausgeführt entsprechend der Zeit, die von dem Zeitaugenblick an vergeht, in welchem die Inspektionsflüssigkeit aufgetropft wird, bis der Kurzschluß gebildet ist.

Fig. 19 zeigt ein Beispiel der Verwendung des Meßabschnitt-Werkzeuges. Wie sich aus Fig. 19 ergibt, wird der Kurzschluß zwischen den Ätzschutzelektroden 130 und 131, auf die die Inspektionslösung aufgetropft wird, und einer Zylinderelektrode · 133 gebildet, die mit der Kupferschicht 102 verbunden ist, auf der die Ätzschutzschicht 101 gebildet ist. Bei der Inspektion zählt ein Schaltungsabschnitt in dem Meßabschnitt-Werkzeug und ein MeßSchaltungsabschnitt (später beschrieben) in dem Gehäuse des Vorrichtungskörpers die für die Inspektionslösung SL erforderliche Zeit, um in die Ätzschutzschicht einzudringen. Unter Rückbeziehung auf die Fig. 18 wird die Löschtaste 125 niedergedrückt, um eine angezeigte Eindringzeit zu löschen, während die Taste 125 niedergedrückt wird, wenn eine angezeigte Eindringzeit in eine Verarbeitungsschaltung (später beschrieben) eingegeben worden ist, und es ist die gleiche Taste verfügbar an dom Haupt-Ei nqanqnabnchn 1 i,tdes Vorrichtungskörpers 200. Die Zylinderelektrodc 133 kann so ausgebildet sein, daß sie von dam Meßabschnitt-Werkzeug

getrennt ist, und sie wird in engen Kontakt mit der Kupferschicht oder der Eisenbasis der Tiefdruckplatte gebracht.

Fig. 20 zeigt den Vorrichtungskörper 200, der über einen Leitungsdraht mit dem Meßabschnitt-Werkzeug verbunden ist. Der Vorrichtungskörper 200 kann beste Ätzbedingungen in dem erfindungsgemäßen Einbad-Ätzverfahren bewirken. Der Vorrichtungskörper 200 enthält den vorgenannten Meßschaltungsabschnitt für die Zählung der Eindringzeit der Inspektionslösung SL in dem Meßabschnitt-Werkzeug, einen Wiedergabeabschnitt, einen Operations-Haupt-Eingangsabschnitt, einen Verarbeitungsabschnitt und einen Speicherabschnitt, die alle in einem Gehäuse angeordnet sind, wie es in Fig. 20 gezeigt ist. Fig. 21 ist ein Blockdiagramm, welches den Vorrichtungskörper mit dem Meßabschnitt-Werkzeug zeigt.

Die Anordnung des Vorrichtungskorpers wird in Bezug auf die Fig. 20 und 21 im einzelnen beschrieben.

Der Vorrichtungskörper ist über den Leitungsdraht 110 mit dem Meßabschnitt-Werkzeug verbunden. Der Vorrichtungskörper enthält: einen Taktimpuls-Generator 152 zur Erzeugung der Impulse; einen Zähler 153 zur Ausführung einer Zähloperation; eine Schnittstelle 154; eine Zentraleinheit (Mikroprozessor) 250, einen Wiedergabeabschnitt 210, eine Schnittstelle 211; ein Zehn-Tastenfeld 202, eine Taste "Alles Löschen" 203; eine X-Taste 204; eine Y-Taste 205; ein a-b-c-Tastenfeld 206; eine Start-Taste 207; eine RAM-Taste 209 und einen Tastenabgreifer 208; ein RAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff) 251; einen nicht-flüchtigen RAM 220; ein ROM (Festwertspeicher) 230; eine Magnetkarten-Ausgabevorrichtung (Kartenschreiber) 260 zum Schreiben der Operationsergebnisse in Magnetkarten; eine Schnittstelle 261; einen Drucker 240 zum Ausdrucken von Daten und eine Schnittstelle 241. Die Schaltelemente 202 bis 2 08 bilden den Operations-Eingangsabschnitt, und es bilden die Speicher 251, 220 und 230 den Speicher-Schaltungsabschnitt. Die CPU 250, die Eingangsabschnitte 154 und 208, die Ausgangsabschnitte 211, 241 und 261 und die Speicherabschnitte 221, 230 und 251 sind durch Daten- und Adressen-Informationslei-

tungen (mit 252 bezeichnet) miteinander verbunden.

Wenn der Leistungsschalter 201 eingeschaltet wird, wird die Vorrichtung bereit für die Messung, in dieser Operation wird die Ätzschutzelektrode 131 durch den Widerstand R„ geerdet. Deshalb beträgt das Potential V_n OV, wie es zwischen den Zeitpunkten Z_n und Z₁ in dem Teil (A) der Fig. 4 angezeigt ist/ welches Potential niedriger ist als das Schwellenpotential +V_m„ . Infolgedessen befindet sich der Ausgang des !Comparators

150 auf einem logischen Pegel "0" (im folgenden lediglich als "0" bezeichnet, wenn es anwendbar ist) (siehe den Teil (B) der Fig. 4), und es wird der durch den Takt-Impulsgenerator 152 mit einer vorbestimmten Frequenz erzeugte Taktimpuls durch die UND-Schaltung 151 blockiert. Deshalb führt in diesem Falle der Zähler 153 keine Zähloperation aus.

Unter dieser Bedingung wird die Inspektionslösung SL auf die Ätzschutzelektroden 130 und 131 auf der Ätzschutzschicht 101 mit der Spritzvorrichtung 140 aufgetropft. Die Inspektions- · lösung SL ist elektrisch leitend und wird in Kontakt mit der Ätzschutzschicht 101 und den Ätzschutzelektroden 130 und 131 gebracht. Infolgedessen fließt ein Strom von der Spannungsquelle +Vcc durch den Widerstand R1 in den Widerstand R2 und die Ätzschutzschicht, die durch den Widerstand R₃ in Fig. 20 dargestellt ist. Infolgedessen ist das Potential V_ ein Spanis

nungs-Teilwert V„, der durch den zusammengesetzten Widerstandswert der Widerstandswerte der Widerstände R1, R2 und R3 (siehe Teil (A) der Fig. 4) bestimmt ist. Der Wert V_M wird dem Komparator 150 zugeführt. Da der Wert V höher ist als das Schwellenpotential +Vm₁₁, wird der Ausgang CM. des Komparators 150 auf einen logischen Pegel "1" (im folgenden einfach als "1" bezeichnet, wenn es anwendbar ist) angehoben (siehe den Teil (B) der Fig. 4). Infolgedessen wird der Taktimpuls CP durch die UND-Schaltung 151 dem Zähler 153 zugeführt, d.h., der Zähler 153 beginnt seine Zähloperation. Da die Inspektionslösung SL die Ätzschutzschicht 101 allmählich durchdringt, wird das Potential V_ß allmählich herabgesetzt, und es wird niedriger als das Schwellenpotential V „, und zwar zu dem Zeitpunkt Z„. Gleichzeitig wird der Ausgang

t 2*-:": .·* 32U870

CM des Komparators 150 wieder auf "0" eingestellt. Deshalb wird der Taktimpuls CP vom Taktimpuls-Generator 122 durch die UND-Schaltung 151 blockiert, und es wird die Zähloperation des Zählers 153 unterbrochen. Die Impulse CP, die während einer Zeitperiode ausgegeben werden, die von dem Zeitaugenblick, in dem die Inspektionslösung SL auf die Ätzschutzschicht 101 aufgetropft wird, bis zu dem Augenblick vergeht, in dem die Inspektionslösung

in
SL/eine vorbestimmte Tiefe in die Ätzschutzschicht eindringt (entsprechend dem Schwellenpotential V) werden durch den Zähler 153 gezählt, und es wird der Zählwert des Zählers 153 durch die Schnittstelle 154 der CPU 250 zugeführt, wo er in Zeitdaten umgewandelt wird. Die Zeitdaten werden durch den Datenbus dem RAM 251 zugeführt, und sie werden durch die Wiedergabeschnittstelle 211 dem Wiedergabeabschnitt 210 zugeführt, wo die Eindringzeit (in see. ) angezeigt wird.

Wenn die auf dem Wiedergabeabschnitt 210 angezeigte Eindringzeit annehmbar ist, wird die Eingangsinstruktion-X-Taste 126 in dem Handbetätigungsabschnitt auf dem Meßabschnitt-Werkz<uj(j 100 oder die Elnqabc?instruktion-X-Taste 204 in dem Operations-Haupt-Eingangsabschnitt des Vorrichtungskörpers niedergedrückt, so daß die Eindringzeit als Ätzbedingung-Rechendaten in dem RAM 251 gespeichert wird. Der Zählwert des Zählers 153 und der Anzeigewert des Wiedergabeabschnittes 210 werden durch Niederdrücken der Löschtaste in dem Handbetätigungsabschnitt oder der Löschtaste des Zehn-Tastenfeldes 202 in dem Operations-Haupt-Eingabeabschnitt gelöscht. Die obenbeschriebene Eindringzeit-Messung wird für jeden der Abstufungsteile A, B, C und D der Abstufungsskala 3 ausgeführt, und es werden die so gemessenen Eindringzeiten als Ätzbedingung-Rechendaten indem RAM 251 gespeichert.

Der Wiedergabeabschnitt 210 zeigt die obenbeschriebene Inspektionslösung-Eindringzeit in Sekunden an, oder sie zeigt die Zelleinstelltiefen der Abstufungen A, B, C und D der Abstufungsskala in Mikron an. D.h., der Wiedergabeabschnitt ermöglicht es nicht nur dem Operator, die Eingangsdaten

BAD ORIGINAL

visuell zu prüfen, sondern er zeigt auch an, ob die Ätzung unter Ätzbedingungen ausgeführt werden kann, die abschließend durch die Operation bestimmt worden sind oder nicht. Mit anderen Worten, der Wiedergabeabschnitt kann im voraus bestimmen, ob ein Einbad-Ätzverfahren mit einer vorbestimmten Dichte auf die Ätzschutzschicht angewendet werden kann oder nicht. Die Wiedergabe erfolgt zur ersten Dezimalstelle mit Hilfe von Flüssigkristallelementen oder fotoelektrischen Elementen. Das Verfahren der Wiedergabe von Daten kann so abgewandelt werden, daß die Eingangsdaten horizontal verschoben werden, wodurch die Eingangsdaten der Abstufungsteile A, B, C und D aufeinanderfolgend beobachtet werden können.

Der Operations-Haupt-Eingangsabschnitt umfaßt folgende Elemente: einen Netzschalter 201, die Taste "Alles gelöscht" 203 zur Instruktion der Bereitschaft der Dateneingänge, das Zehn-Tastenfeld 202 für die Eingabe der Inspektion der Lösung-Eindringzeiten und der Zellen-Einstelltiefen, die X-Taste für die Speicherung der Inspektionslösung-Eindringzeiten der Teile A, B, C und D der Ätzschutzskala in vorbestimmten Adressen in dem RAM 251, die Y-Taste 205 für die Speicherung der Zellen-Einstelltiefen der Ätzschutzteile A, B, C und D in vorbestimmten Adressen in dem RAM 251, die Ätz-Einstellkurve-Angabetasten a, b und c (206) ; die Start-Taste für die Ingangsetzung des Prozesses und die Instruktion der Ausgabe und die RAM 209 für die Speicherung der Ätz-Einstell-Kurven in vorbestimmten Adressen in dem nicht flüchtigen RAM 220, die in Übereinstimmung zu den Tasten a, b und c (206) sind.

Die Operationen dieser Tasten werden im einzelnen beschrieben, wenn die Operation der Vorrichtung in Verbindung mitdem Ablaufplan beschrieben wird. Die Zellen-Einstelltiefen der Teile A, B, C und D der Ätzschutzskala, die typische Ätzkurven sind, sind in dem nichtflüchtigen RAM gespeichert. Die so gespeicherten Tiefen können in einer Wirkung durch selektive Betätigung der Tasten a, b und c ausgewählt werden. Die Anzahl der Tasten a, b und c ist nicht begrenzt, oder es können die Tasten a, b und c weggelassen werden. Im letzteren

Fall werden die Zellen-Einstelltiefen durch Betätigung des Zehn-Tastenfeldes oder die Y-Taste eingegeben.

Der Speicher-Schaltungsabschnitt enthält: das RAM 251, das nicht-flüchtige RAM 220 und das ROM 230. In dem nicht-flüchtigen RAM 220 wird beispielsweise ein Nitron NC 7055verwendet. Der RAM-Schalter 209 wird eingeschaltet, so daß die obenbeschriebenen Ätz-Einstellkurven in den Adressen in dem nicht flüchtigen RAM, die in Übereinstimmung mit den Tasten

werden a, b und c (206) sind, gespeichert/, und zwar mit Hilfe des Zehn-Tastenfeldes und der Y-Taste. Die Vergleichs-Test-Daten der Eindringzeiten der Ätzlösungen mit vorbestimmten Dichten und die Eindringzeiten der Inspektionslösungen (siehe Fig.14) und die Testdaten der Beziehungen zwischen den Inspektionslösung-Eindringzeiten und Kupferoberfläche-Ätzgeschwindigkeiten der Ätzlösung mit jeder der Abstufungen der Abstufungsskala, wenn der Zylinder mit verschiedenen Geschwindigkeiten gedreht wird (siehe Fig. 23), welche Daten für eine Operation (später beschrieben) erforderlich sind, werden in dem ROM 230 gespeichert, und sie sind austauschbar in der Abdeckung 231 gespeichert. Wenn Ätzlösungen in der Dichte gleich sind, dann wird für jede Dichte ein ROM gebildet, da sie weitreichend verwendet werden können. In dem Falle, in dem Ätzlösungen verschiedener Dichte verwendet werden, werden sie zweckmäßig gegeneinander ausgetauscht, oder es werden im voraus mehr als ein ROM gebildet. Im letzteren Falle wird ein Umschalter verwendet, um wahlweise das ROM zu verwenden, das mit der zu verwendenden Ätzlösung übereinstimmt. Im einzelnen werden die Ätzlösungen in verschiedene Tanks eingegeben, und es wird nur eine Ätzlösung ausgewählt, die eine für eine zu ätzende Ätzschutzschicht geeignete Dichte besitzt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann die Ätzbedingungen mehrerer Ätzmaschinen steuern, und zwar mit ROM's, die in Übereinstimmung mit den Charakteristiken der Ätzmaschinen gespeichert sind.

Die folgenden Verfahren können für die Speicherung der Testdaten in dem ROM 230 verwendet werden: die Testdaten können

32ΑΑ870

in dem ROM gemäß einer angenäherten funktionellen Gleichung t = a χ b in Fig. 22 (wobei t die Ätzlösung-Eindringzeit, χ die Inspektionslosung-Eindringzeit und a und b Konstanten sind, die für jede der in der Dichte unterschiedlichen Ätzlösungen bestimmt werden), gespeichert werden. Wahlweise können die Ätzlösung-Eindringzeiten t durch Herstellung einer Datentabelle gespeichert werden, in der die InspektionslÖsung-Eindringzeiten χ in Zeitintervallen von beispielsweise 0,5 see. eingesetzt sind. Die Kupferflächen-Ätzgeschwindigkeiten Ay mit den Zylinder-Rotationsgeschwindigkeiten als Parameter in Fig. 23 können auch durch Herstellung einer Datentabelle mit Inspektionslösung-Eindringzeiten x, die in Zeitintervallen von 0,5 see. eingesetzt sind, gespeichert werden.

Die Operationen der Zentraleinheit CPU 250 und die Ausgangsabschnitte 240 und 260 werden in Verbindung mit einem Ablaufplan in Fig. 24 beschrieben.

Wenn die Taste "Alles gelöscht" 203 niedergedrückt wird, nachdem der Netzschalter 201 eingeschaltet worden ist (Einschalten der Netzlampe 280) (Schritt S1), wird die Dateneingangsbereitschaft angegeben. Das Meßabschnitt-Werkzeug 100 wird auf die Abstufungsskala 103 auf der Ätzschutzschicht 101 aufgesetzt, und es werden die Inspektionslösung-Eindringzeiten χ der Abstufungsteile A, B, C und D nacheinander geprüft (Schritt S2). Die Eindringzeiten werden auf dem Wiedergabeabschnitt 210 angezeigt, und sie werden durch die Betätigung der X-Taste 204 nacheinander in dem RAM 251 gespeichert (Schritt S3). Darauf wird das Zehn-Tastenfeld 202 oder es werden die Zellen-Einstellkurven-Tasten a, b und c betätigt, um die Zell-Einstelltiefe y für jede der Abstufungsteile A, B, C und D aus dem nicht flüchtigen RAM 220 auszulesen, und es wird die so ausgelesene Zellen-Einstelltiefe y in digitaler Weise auf dem Wiedergabeabschnitt 210 angezeigt (Schritt S4). Wenn die so angezeigte Zellen-Einstelltiefe annehmbar ist, wird die Zellen-Einstelltiefe in dem RAM 251 gespeichert, indem die Y-Taste 205 beätigt wird (Schritt S 5). In diesem Falle ist

es erforderlich, daß die Daten-Eingabefolge so bestimmt wird, daß die Daten aufeinanderfolgend, beginnend mit den Daten auf der dunkelsten Seite oder der hellsten Seite eingegeben werden, und daß die Daten so eingegeben werden, daß die Inspektionslösung-Eindringzeit X Tasteneingangswerte in Übereinstimmung mit den Zellen-Einstelltiefen Y-Tasten-Eingangswerten sind.

Nachdem die Daten-Eingabeoperation durch Betätigung der obenbeschriebenen Tasten ausgeführt worden ist, wird die Starttaste 207 niedergedrückt. Infolgedessen wird eine Operation gemäß eines vorbestimmten, in dem CPU-Abschnitt 250 programmierten Rechenvorganges ausgeführt (Schritt S6), so daß die gesamte Ätzzeit, die Ätz-Verteilungszeiten und die Rotationsgeschwindigkeiten, wie sie in Fig. 25 gezeigt sind, durch den Ausgangsdrucker 240 und die Magnetkarten-Ausgangsvorrichtung 260 ausgegeben werden (Schritt S7).

«t Μ· ft ·» Λ ■ β · · · Λ β O · «

.33.

Fig. 26 zeigt die Beziehungen zwischen den Inspektionslösung-Eindringzeiten X₃. , X_n, X_n und X₇, und den Zellen-Einstelltiefen Y^, Y , Y und Y der Abstufungsteile A, B, C und D, die eingegeben worden sind. Das heißt, durch Ausführung einer Ätzoperation unter Ätzbedingungen, die vier aufgetragenen Punkten A, B, C und C in Fig. 26 genügen, kann eine Zell-Tiefenkurve erhalten werden, wie sie eingestellt worden ist.

Zuerst wird der Punkt, an dem die Eindringcharakteristik-Kurve 34 und die X-Achse in Fig. 26 sich schneiden, d.h., der Punkt p, an dem die Zellentiefe Y=O, geschätzt, so daß an diesem Punkt ρ eine Inspektionslösung-Eindrängzeit X-p erhalten wird. Eine Ätzlösung-Eindringzeit t entsprechend der Inspektionslösung-Eindringzeit X wird aus dem ROM 23 0 erhalten, wie es in Fig. 22 gezeigt ist. Die Ätzlösung-Eindringzeit tp wird als die gesamte Ätzzeit bestimmt. Der Punkt ρ kann durch tatsächliche Messung des Teiles der Ätzschutzschicht bestimmt werden, indem Y=O, oder es kann der Punkt ρ als ein Punkt berechnet werden, an dem die X-Achse und eine zwei Punkte (Χ_χ, Y_) und (X_D, Y) verbindende gerade Linie sich schneiden. Wahlweise kann der Punkt ρ erhalten werden als Schnittpunkt der X-Achse und einer tangentialen Linie am Punkt (X , Y) auf der Kurve 34 in Fig. 26.

Nachdem die gesamte Ätzzeit t , wie oben beschrieben, be-

P
stimmt worden ist, werden zwei Punkte B und C, die einen Halbton bewirken, als Ätzbedingung-Zweigpunkte ausgewählt, d.h., die Ätzoperation wird in drei Teilen unterteilt: die erste Periode zwischen dem Start und dem Punkt B, die zweite Periode zwischen dem Punkt B und dem Punkt C und die dritte Periode zwischen dem Punkt C und dem Ätz-Endpunkt P, so daß Ätz-Verteilungszeiten und Zylinder-Rotationsgeschwindigkeiten für die drei Perioden berechnet werden. In diesem Falle ist die Anzahl der Zwischenpunkte nicht begrenzt, jedoch werden auf jeden Fall die Ätzbedingungen an diesen Punkten unterteilt.

Ätz-Lösung-Eindringzeiten t„ und t , welche den Inspektions-

lösung-Eindringzeiten X_n unc X_ an den Zweigpunkten B und C entsprechen, werden aus dem ROM 230 erhalten, in welchem die funktioneile Gleichung, wie sie in Fig. 22 gezeigt ist, gespeichert ist, und es wird die Ätz-Verteilungszeit für jede der drei Perioden in folgender Weise bestimmt;.

Erste Periode (zwischen dem Ätz-Startpunkt

und dem Punkt B) t.

Zweite Periode (zwischen den Punkten

B und C) t - t

Dritte Periode (zwischen den Punkten

C und P) t_p- t_c

Gesamte Ätzzeit ....... t_p

Andererseits werden die Zylinder-Rotationsgeschwindigkeiten für die drei Perioden bestimmt, beginnend mit derjenigen für die dritten Periode, und zwar in folgender Weise:

Um die Zylinder-Rotationsgeschwindigkeit für die dritte Periode zu bestimmen, wird eine Ätzlösung-Kupfer-Oberflächen-Ätzgeschwindigkeit A_y, wie eine Zylinder-Rotationsgeschwindigkeit entsprechend der Inspektionslösung-Eindringzeit X_, am Punkt C aus dem ROM 230 erhalten, in welchem die in Fig. 23 gezeigten Daten in Form einer Tabelle gespeichert sind. Dann wird der Wert der Ätzung pro tatsächlicher Ätzzeit mit einer tatsächlichen Ätzzeit θ_ am Punkt C multipliziert, um eine Ätzzellentiefe für jede Zylinder-Rotationsgeschwindigkeit zu errechnen. Dieser Wert wird verglichen mit der eingestellten Zelltiefe Y„, so daß eine Zylindern Rotationsgeschwindigkeit, wie Ra, die einen Wert möglichst nahe an Y^, aufweist, für die dritte Periode gewählt wird. Die vorher erwähnte wirkliche Ätzzeit Θ-, wird erhalten durch Subtraktion der Ätz-Eindringzeit t_ am Punkt C von der gesamten Ätzzeit, d.h., es ist die Zeitperiode, während welcher die Ätzlösung, welche die Kupferoberfläche des Zylinders erreicht hat, die Kupferoberfläche tatsächlich ätzt, oder die dritte Periode t - t . ^J

Die Zylinder-Rotationsgeschwindigkeit für die zweite Periode wird folgendermaßen bestimmt: Die Ätzzellentiefen für die Ätzperioden sind beispielsweise so, wie es in Fig. 27 gezeigt ist. In Fig. 27 zeigen die gestrichelten Linien auf der Kupferschicht 102 die Ätzzellentiefen unter den Ätzbedingungen der ersten Periode, die ausgezogenen Linien zeigen die Ätzzellentiefen unter den Ätzbedingungen der zweiten Periode, während die gestrichelten Linien die Ätzzellentiefen unter den Ätzbedingungen der dritten Periode zeigen. Das heißt, die Kupferschicht wird über die erste, zweite · und dritte Ätzperiode stufenweise geätzt, und es wird die Zellentiefe in jeder Ätzperiode mit der Zylinder-Rotationsgeschwindigkeit oder der tatsächlichen Ätzzeit in der Ätzperiode in Wechselbeziehung gesetzt. Infolgedessen werden durch die Änderungen in der Zylinder-Rotationsgeschwindigkeit zwischen der ersten und der zweiten Ätzperiode und zwischen der zweiten und der dritten Ätzperiode Grenzlinien (wie durch die strichpunktierte Linie (A) und die strichpunktierte Linie (b) dargestellt) gebildet.

Ein Teil der Ätzschutzschicht, bei dem die Inspektionslösung-Eindringzeit langer ist als diejenige der Grenzlinie (b), wird so viel beeinflußt, wie die Zylinder-Rotationsgeschwindigkeit der dritten Ätzperiode. Ein Teil der Ätzschutzschicht, bei der die Inspektionslösung-Eindringzeit zwischen denjenigen der Grenzlinien (a) und (b) liegt, wird durch die Zylinder-Rotationsgeschwindigkeiten der zweiten und dritten Ätzperiode beeinflußt. Ein Teil der Ätzschutzschicht, deren Inspektionslösung-Eindringzeit kürzer ist als diejenige der Grenzlinie (a), wird durch die Zylinder-Rotationsgeschwindigkeiten aller Ätzperioden, nämlich der ersten, der zweiten und der dritten Ätzperiode, beeinflußt. Infolgedessen kann die Rotationsgeschwindigkeit der zweiten Ätzperiode aus der Zelltiefe (durch die ausgezogene Linie in Fig. 20 dargestellt) errechnet werden, die durch Subtraktion der Zellentiefe (durch die unterbrochene Linie in Fig. 20 dargestellt) erhalten werden kann, in Beziehung gesetzt zu der Rotationsgeschwindigkeit Ra der dritben Ätzperiodo von der eingestellten Zelltiefe Y₀ an dem Punkt B.

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Dieser Subtraktionswert entspricht einer Ätzzellentiefe der Ätzschutzschicht an dem Punkt B unter den Ätzbedingungen, das sind die Zylinder-Rotationsgeschwindigkeit Ra und die tatsächliche Ätzzeit 9„, und sie kann unter Verwendung der Fig. 23 erhalten werden.

Mit anderen Worten, der Subtraktionswert kann in folgender Weise erhalten werden: Kupferoberflächen-Ätzgeschwindigkeit-Daten 4ι_γ mit der Rotationsgeschwindigkeit Ra wird erhalten aus Fig. 23 unter Verwendung der Inspektionslösung-Eindringzeit am Punkt B, und sie werden dann mit der tatsächlichen Endzeit θ multipliziert.

Der Subtraktionswert der Ätzschutzschicht am Punkt B wird dargestellt durch AY_ß' und einen neuen Punkt, der durch Subtraktion gefunden wird, und dessen Wirkung durch B¹ dargestellt ist. Dann ist die eingestellte Zellentiefe Y_n am

Punkt B¹ gleich Y_. - ΔΥ ' . Die Daten AY₁-, entsprechen dem

OD JbJ

Teil, der durch die unterbrochene Linie an dem Punkt B in Fig. 12 dargestellt ist.

Ebenso wie die Bestimmung der Zylinder-Rotationsgeschwindigkeit für die dritte Ätzperiode wird eine Ätzlösung-Kupferoberflächen-Ätzgeschwindigkeit jl für jede Zylinder-Rotationsgeschwindigkeit mit der Inspektionslösung-Eindringzeit X am Punkt B aus Fig. 23 erhalten, und es wird dieser Wert der Ätzung pro tatsächlicher Ätzzeit multipliziert mit der tatsächlichen Ätzzeit &_, der zweiten Periode, um eine einge-

stellte ^Λ Zelltiefe für jede Zylinder-Rotationsgeschwindigkeit zu errechnen. Dieser Wert wird verglichen mit der oben beschriebenen eingestellten Zelltiefe YB¹ (Y_D - .ΔΥ ') , so

D B

daß eine Zylinder-Rotationsgeschwindigkeit (beispielsweise Rc) für die zweite Endperiode ausgewählt wird, die einen sehr nahe an YB liegenden Wert aufweist.

Die tatsächliche Ätzzeit θ_β entspricht einer Zeitperiode, die von dem Zeitpunkt, in dem die Ätzlösung die Kupferoberfläche des Zylinders am Punkt B erreicht, bis sie die Zylinder-Kupferoberfläche am Punkt C erreicht, verstreicht.

Das heißt, die tatsächliche Ätzzeit 9 entspricht einer Zeitperiode (t - t_) - (t - t_), während welcher die

ir JD P ^*

Ätzlösung tatsächlich die Zylinder-Kupferoberfläche am Punkt B ätzt, oder der zweiten Ätzperiode t_ - t-,. .

In gleicher Weise wie die Berechnung der Zylinder-Rotationsgeschwindigkeit für die zweite Ätzperiode kann die Zylinder-Rotationsgeschwindigkeit für die erste Ätzperiode aus einer

in

Zellentiefe (wie durch die gestrichelte Linie/Fig. 27 angedeutet) errechnet werden, die erhalten wird durch Subtraktion der Zellentiefe (dargestellt durch die unterbrochene Linie in Fig. 27) aufgrund der Rotationsgeschwindigkeit Ra der dritten Periode und der Zellentiefe (angedeutet durch die ausgezogene Linie in Fig. 27) aufgrund der Rotationsgeschwindigkeit RC der zweiten Periode aus der Zelleneinstelltiefe Y_A am Punkt A.

Die Subtraktion ist gleich derjenigen im Falle der.zweiten Ätzperiode. Kupferoberflächen-Ätzgeschwindigkeits-DAten mit der Rotationsgeschwindigkeit Ra werden aus Fig. 23 erhalten, und zwar unter Bezug auf die Inspektionslösung-Eindringzeit Xj. am Punkt A, und sie werden multipliziert mit der tatsächlichen Ätzzeit Q_n, um beispielsweise ΔΥ, ' zu berechnen. Ein neuer Punkt A¹ wird erhalten durch Subtraktion der Daten & Y ' von den Daten Y-. Ferner werden Kupferoberf lächen-Ätzgeschwindigkeits-Daten erhalten durch Bezug auf die Inspektionslösung-Eindringzeit X-. und die Rotationsgeschwindigkeit RC, und sie werden multipliziert mit der tatsächlichen Ätzzeit T_ß, um beispielsweise Δγ" zu berechnen. Ein neuer Punkt A" wird erhalten durch Subtraktion dieser Wirkung. Die eingestellte Zelltiefe Y,¹¹ am Punkt A¹¹ ist (Y_Ä -A^ya' ~Δ^υα'')· ^Die Daten AY_a' entsprechen dem Punkt, der durch die unterbrochene Linie am Punkt A in Fig. 27 dargestellt ist, und es entsprechen die Daten ^Y,'¹ dem Teil, der durch die ausgezogene Linie am Punkt A in Fig. 27 angedeutet ist.

In gleicher Weise wie die Bestimmung der Zylinder-Rotationsgeschwindigkeit für die zweite Endperiode wird eine Kupfer-

oberflächen-Ätzgeschwindigkeit ΔΥ für jede Zylinder-Rotationsgeschwindigkeit in Bezug auf die Inspektionslösung-Eindring-Zeit: X_A am Punkt A aus Fig. 23 erhalten, und es wird dieser Wert der Ätzung pro tatsächlicher Ätzzeit multipliziert mit der tatsächlichen Ätzzeit Θ,. am Punkt A der ersten Periode, um eine Ätz-Zellentiefe für jede Zylinder-Rotationsgeschwindigkeit zu errechnen. Dieser Wert wird verglichen mit der vorerwähnten eingestellten Zellentiefe Y₇. " (= Y -/ Y ' - / Υ.") ( und es wird eine Zylinder-Rotationsgeschwindigkeit (beispielsweise R, ), die einen möglichst nahe an Y_A ^I! liegenden Wert aufweist, für die erste Ätzperiode ausgewählt.

Die tatsächliche Ätzzeit θ ist eine Zeitperiode (t_,-t ) (tp - t_ß), die von dem Augenblick, in welcher die Ätzlösung die Zylinder-Kupferoberfläche am Punkt A erreicht, vergeht, bis die Ätzlösung die Zylinder-Kupferoberfläche des Punktes B erreicht. Während dieser Zeitperiode ätzt die Ätzlösung tatsächlich die Zylinder-Kupferoberfläche des Punktes A.

Somit können die Zylinder-Rotationsgeschwindigkeiten folgendermaßen berechnet werden:

Erste Periode (zwischen dem Ätz-Startpunkt und : Rb

dem Punkt B)

Zweite Periode (zwischen den Punkten B und C) : Rc

Dritte Periode (zwischen den Punkten C und P) : Ra

Infolgedessen werden die Abstufungsteile A, B, C und D entsprechend den eingestellten Zelltiefen geätzt, und es wird eine ideale Ätz-Reproduktionskurve erhalten, wenn die Ätz-Verteilungszeiten und die Zylinder-Rotationsgeschwindigkeiten-beginnend mit den Ätzbedingungen der ersten Periode - nach einander angewendet werden.

Der obenbeschriebene Rechnungsvorgang ist nur ein Beispiel, d.h., die Erfindung ist nicht auf den Algorithmus beschränkt. In der Genauigkeit höhere Ätzbedingungen können eingestellt werden durch Verwendung von Meßdaten in Form von Funktionen gemäß einem glatten angenäherten Ausdruck.

Wenn die obenbeschriebene Rechnung unter Verwendung der Speicherdaten im CPU-Abschnitt 250 ausgeführt wird, druckt beispielsweise der Ausgabeabschnitt 240 Eingangsdaten und Ausgangsdaten auf dem Druckblatt aus. Die Eingangsdaten werden ausgegeben, um Eingangsfehler festzustellen. Die gesamte Ätzzeit, die Ätz-Verteilungszeiten und die Zylinder-Rotationsgeschwindigkeiten für die erste, die zweite und die dritte Ätzperiode, die Zellen-Ätztiefen, die geschätzt werden, wenn die Ätzung unter den voreingestellten Ätzbedingungen ausgeführt wird, und die Fehler in Bezug auf die eingestellten Zellentiefen werden als Ausgangsdaten ausgedruckt, so daß

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im voraus bestimmt werden kann, ob eine zu ätzende Ätzschutzschicht unter den Ätzbedingungen, die durch die Operation errechnet worden sind, geätzt werden kann. Wenn "Nein" angezeigt oder ausgedruckt wird, d.h.,wenn festgestellt wird, daß die Ätzschutzschicht nicht unter den Ätzbedingungen geätzt werden kann, kann ein Verfahren angewendet werden, in dem die Ätzschutzschicht durch eine neue ersetzt worden ist, oder es werden neue Ätzbedingungen'vorgesehen, wobei die Ätzlösung ersetzt wird durch eine in der Dichte unterschiedliche Ätzlösung. Beim Ausgeben dieser Daten kann ein Druckblatt verwendet werden, oder es kann eine Magnetkarten-Ausgabevorrichtung (oder ein Kartenschreiber) verwendet werden, oder es kann die Ätzmaschine mit einer exklusiven Schnittstelle für eine In-Line-Operation versehen sein. Die Ätzmaschine, die unter einer einfachen Folgesteuerung steht, kann einen Einbad-Ätzprozeß gemäß den errechneten Ätzbedingungen ausführen. D.h.,die Ätzmaschine wird mit geringen Kosten vollständig automatisch betätigt.

Der Ständer 300 ist neben dem Vorrichtungskörper 200 vorgesehen, um das Meßabschnitt-Werkzeug 100 aufzunehmen, wenn es nicht gebraucht wird. Wenn ein Material, wie ein Tintenlöscher, der eine aasgezeichnete Flüssigkeitsabsorption aufweist, in den Ständer 300 eingesetzt wird, wird die auf den Ätzschutzelektroden des Meßabschnitt-Werkzeuges verbleibende Inspektionslösung leicht entfernt.

Der Vorrichtungskörper kann mit einer Abdeckung versehen sein.

Es ist erwünscht, daß der Leitungsdraht 110 so kurz wie möglich ist und daß die Länge des Leitungsdrahtes so gewählt ist, daß die Person am Meßabschnitt-Werkzeug den angezeigten Wert auf dem Vorrichtungskörper sehen kann. Jedoch kann der Leitungsdraht mehrere Meter lang sein, so daß er erforderlichenfalls ausgestreckt werden kann.

Ferner kann der Ätzschutz-Inspektionsabschnitt als einzelne Einheit abgetrennt sein, so daß die Ätzbedingung-Rechenvor-

C

richtung als tragbare Vorrichtung zum Errechnen der Ätzbedingungen aus der Inspektionslösung-Eindringzeit X und der eingestellten Zelltiefe Y, die eingegeben wird, verwendet werden kann.

Wie sich aus der obigen Beschreibung ergibt, können beste Ätzbedingungen, die in Übereinstimmung mit der Charakteristik einer zu ätzenden Ätzschutzschicht sind, errechnet werden, bevor die Ätzoperation gemäß der Erfindung beginnt. Deshalb weist die Erfindung folgende Wirkungen oder Vorteile auf:

(1) Die Ätzoperation kann unter voreingestellter Steuerung erreicht werden. Das Einbad-Ätzsystem mit veränderbarer Rotationsgeschwindigkeit arbeitet stabil, wirkungsvoll und automatisch.

(2) Nach der Erfindung wird die Ätzoperation unter den besten Ätzbedingungen ausgeführt. Deshalb können einer Tiefdruckplatte Zelltiefen gegeben werden, die in der Reproduzierbarkeit ausgezeichnet sind, und zwar nur durch die Ätzprozeß-Steuerung gemäß den Abstufungen eines Bildes, und zwar auch durch eine ungeübte Person. Somit ist die Tiefdruckplatte, die gemäß der Erfindung hergestellt worden ist, stabil und von hoher Qualität.

(3) Da die gemäß der Erfindung hergestellte Tiefdruckplatte stabil und von hoher Qualität ist, wird mühsame Arbeit dadurch, daß die Platte später korrigiert werden muß, in weitem Maße ausgeschaltet.

(4) Die Ätzoperation wird unter den besten Ätzbedingungen ausgeführt, und es wird in dieser Operation nur eine Ätzlösung mit vorbestimmter Dichte verwendet. Infolgedessen kann nicht nur der Ätzvorgang, sondern auch die Ätzeinrichtung vereinfacht werden. Es kann deshalb eine genaue Ätzoperation automatisch mit einer einfachen Ätzmaschine ausgeführt werden.

(5) Nach der Erfindung kann festgestellt werden, ob die Ätz-

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operation vor dieser Ätzoperation unter den errechneten Ätzbedingungen ausgeführt werden kann oder nicht. Infolgedessen kann die Vorrichtung als Ätzschutz-Inspektionseinheit verwendet werden. Wenn der Ätzschutz bzw. der Fotolack eines Tiefdruckplattenmaterials als unzufriedenstellend festgestellt worden ist, kann die Tiefdruckplatte verwendet werden, indem nur der Fotolack bzw. die Ätzschutzschicht ersetzt wird. Somit kann die aus teurem Material bestehende Tiefdruckplatte gemäß der Erfindung wirtschaftlich verwendet werden.

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Leerseite

Claims (5)

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   PATENTANSPRÜCHE

   Einbad-Ätzverfahren, bei welchem bei der Herstellung von Tiefdruckzellen in der Oberfläche eines Tiefdruckzylinders durch Zufuhr einer Ätzflüssigkeit vorbestimmter Dichte die Zellentiefe durch Änderung der Drehgeschwindigkeit des Zylinders gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß Daten über die Beziehungen zwischen Inspektionslösung-Eindringzeiten einer Ätzschutzschicht auf dem Zylinder und festgesetzten Zelltiefen mit Bezugsdaten verglichen werden, welche Daten über die Beziehungen zwischen Inspektionslösung-Eindringzeiten und Ätzlösung-Eindringzeiten in Bezug auf die Abstufungen einer Test-Abstufungsskala der Ätzschutzschicht und Daten über Beziehungen zwischen Inspektionslösung-Eindringzeiten und Zelltiefen in Bezug auf die Kombinationen von Ätzzeiten und Zylindergeschwindigkeiten enthalten, um eine Gesamt-Ätzzeit und eine Zylindergeschwindigkeit zu erhalten, bevor die Ätzlösung zugeführt wird, worauf anschließend der Zylinder gemäß der so erhaltenen Gesamt-Ätzzeit und Zylindergeschwindigkeit geätzt wird.
2. 2. Einbad-Ätzverfahren, bei welchem bei der Herstellung von Tiefdruckzellen in der Oberfläche eines Tiefdruckzylinders durch Zuführung einer Ätzlösung mit vorbestimmter Dichte die Zelltiefen durch Veränderung der Drehgeschwindigkeit des Zylinders gesteuert werden, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
   es werden

   a) Beziehungen zwischen Inspektionsflüssigkeit-Eindringzeiten und Ätzlösung-Eindringzeiten in Bezug auf die Abstufungen einer Test-Abstufungsskala einer Ätzschutzschicht auf dem Tiefdruckzylinder ,

   b) Beziehungen zwischen Inspektionsflüssigkeit-Eindringzeiten und Zelltiefen in Bezug auf die Kombinationen von Ätzzeiten und Zylindergeschwindigkeiten und

   c) Beziehungen zwischen Inspektionsflüssigkeit-Eindringzeiten und Zelltiefen in Bezug auf die Kombinationen von tatsächlichen Ätzzeiten und den Zylindergeschwindigkeiten erhalten, und es werden, bevor die Ätzlösung zugeführt wird,

   d) Beziehungen zwischen Inspektionslösung-Eindringzeiten und bestimmten Zähltiefen in Bezug auf die Abstufungen der Abstufungsskala der Ätzschutzschicht bestimmt,

   e) es wird eine Gesamt-Ätzzeit aus den obigen Daten in den Abschnitten (a) und (d) festgestellt,

   f) die Daten in Abschnitt (b) entsprechend der Gesamt-Ätzzeit, wie sie in Abschnitt (e) festgestellt worden sind, und die Daten in Abschnitt (d) werden verglichen, um eine in der Nten Ätzperiode und dem (N-1)ten Umkehrpunkt (turnout point) zu verwendende Zylindergeschwindigkeit. festzustellen,

   g) es wird aus den Daten in den Abschnitten (a) und (f) eine Ätzzeit für die N-te Ätzperiode bestimmt,

   h) es wird eine tatsächliche Ätzzeit an dem (N-1)ten Umkehrpunkt (turnout point) mit der in der N-ten Ätzperiode zu verwendenden Zylindergeschwindigkeit, welche in Abschnitt (g) festgestellt worden ist, festgestellt,

   i) die Beziehungen in Abschnitt (c), welche der in Abschnitt (h) festgestellten tatsächlichen Ätzzeit und der in Abschnitt (f) festgestellten Zylindergeschwindigkeit entspricht, wird von den Beziehungen in Abschnitt (d) subtrahiert, und es werden Beziehungen zwischen Inspektions-Eindringzeiten und Zelltiefen in Ätzperioden vor dem (N-1)ten Umkehrpunkt festgestellt, j) eine Ätzzeit vor der N-ten Ätzperiode gemäß den Daten in den Abschnitte (a) und (i) und

   k) die Daten im Abschnitt (b) entsprechend der Ätzzeit, die in Abschnitt (j) festgestellt worden ist, werden mit den Daten in Abschnitt (i) verglichen, um eine bei der Ätzung vor der N-ten Ätzperiode zu verwendende Zylindergeschwindigkeit festzustellen, und

   1) die Feststellung der (N-2)ten Umkehrpunkte (turnout points) gleich denjenigen nach Abschnitt (f) wird nach dem Abschnitt (k) ausgeführt, wenn N drei (3) oder mehr ist, und es werden die Feststellung der Zylindergeschwindigkeiten und der Ätzzeiten für die (N-2)te bis erste Ätzperioden durch Wiederholung der Operationen nach den Abschnitten (g) bis (k) ausgeführt, und es werden darauf Ätzoperationen für die erste, zweite, dritte, ... und N-te Ätzoperation mit den betreffenden Zylindergeschwindigkeiten und Ätzzeiten in der angegebenen Reihenfolge ausgeführt, während die Ätzlösung zugeführt wird.

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3. 3. Vorrichtung zum Berechnen der Ätzbedingungen bei der Bearbeitung einer Tiefdruckplatte, dadurch gekennzeichnet, daß ein Meßabschnittswerkzeug und ein Rechenvorrichtungskörper vorgesehen sind, um die Ätzbedingungen in einem Einbad-Ätzverfahren mit veränderbarer Geschwindigkeit aus den Beziehungen zwischen Inspektionslösung-Eindringzeiten und bestimmten Zelltiefen in Bezug auf die Abstufungen einer Abstufungs-Skala auf einer Tiefdruck-Schutzschicht zu errechnen, daß das Meßabschnittswerkzeug einen auf der Ätzschutzschicht des Tiefdruckplattenmaterials zu montierenden Werkzeugkörper, ein Element zum Auftropfen einer Inspektionslösung auf die Abstufungsskala auf der Ätzschutzschicht, Ätzschutzelektroden, die von dem Werkzeugkörper gehalten werden, so daß sie durch die Inspektionslösung in Kontakt mit einem Teil der zu inspizierenden Ätzschutzschicht gebracht werden, und eine Plattenmaterialelektrode, die mit dem Werkzeugkörper gekoppelt ist und mit dem Tiefdruckplattenmaterial verbunden ist, enthält, daß der Rechenvorrichtungskörper eine Meßschaltung zum Messen eines durch das Meßabschnittswerkzeug erzeugten Meßsignals, einen Operations-Hauptabschnitt zur Bildung von Operations-Eingangssignalen, einen Speicherabschnitt zur Speicherung von Basisdaten, die im voraus erforderlich sind, einen Verarbeitungsabschnitt zur Durchführung einer Berechnung gemäß den Meßeingängen zur Errechnung der zweckmäßigsten Ätzbedingungen und einen Ausgangsabschnitt enthält.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßabschnitts-Werkzeug Elektrodenführungen enthält, die sich vom Werkzeugkörper erstrecken, um die Ätzschutzelektrode daran zu hindern, das Tiefdruck-Plattenmaterial zu berühren.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßabschnitts-Werkzeug eine Drucktastenvorrichtung enthält, welche Meßsignale dem Rechenvorrichtungskörper zuführt.