DE3705988A1

DE3705988A1 - Durchdruckverfahren zur definierten herstellung feinster strukturen

Info

Publication number: DE3705988A1
Application number: DE19873705988
Authority: DE
Inventors: Stefan Bruees
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-02-20
Filing date: 1987-02-20
Publication date: 1988-10-06

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen einer Drucksubstanz auf einem Bedruckstoff mittels einer Druck form die zur Durchleitung der Drucksubstanz mit Durchgängen versehen ist.

Bekannt sind Tiefdruck-, Offset-, Hochdruck- und Siebdruck verfahren, wobei bei letzterem Schablonen zur Herstellung der Druckformen Anwendung finden, wie sie beispielsweise in den DE-OSen 16 71 507, 22 13 341 oder 25 32 074 beschrieben sind. Mit diesen Techniken lassen sich jedoch nur eine Auf lösung von höchstens 300 Linien/cm erreichen. In der indu striellen Praxis werden sogar nur 60-70 Linien/cm einge setzt. Eine Halbtondarstellung, d.h. ein Bildaufbau aus Elementen von weniger als 30 um Größe ist damit nicht rea lisierbar.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein Druckver fahren zu schaffen, mit dem definierte, punktscharfe Abbil dungen im Bereich kleiner 20 µm hergestellt werden können.

Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß als Druckform eine homogene Folie verwendet wird, in die Druckform mit Feinst perforationsverfahren Druckinformationen in Form von Kapil laren als Durchgänge eingebracht werden, eine niedrigvis kose Drucksubstanz in die Kapillaren eingebracht wird und die Drucksubstanz aus den Kapillaren mit einer definierten Druckkraft als Feinstdruck auf den Bedruckstoff aufgebracht wird.

Durch diese Maßnahme wird ein Druckverfahren geschaffen, bei dem mikrofeine, auch digital lesbare Druckinformationen punktgenau auf einen Bedruckstoff aufgebracht werden können.

Weitere vorteilhafte Maßnahmen sind in den Unteransprüchen beschrieben. Die Erfindung ist in der beiliegenden Zeich nung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben; es zeigt:

Fig. 1 den Verfahrensablauf bei Verwendung eines mit einer Drucksubstanzschicht versehenen Presseurs;

Fig. 2 den Verfahrensablauf bei Verwendung einer undefi niert dicken Drucksubstanzschicht auf der Druck form;

Fig. 3 den Verfahrensablauf bei Verwendung eines Ultra schall-Impulsgebers als Druckkraft.

Bei den in den Fig. 1, 2 und 3 in drei Verfahrensschrit ten A, B und C dargestellten Druckverfahren soll ein Be druckstoff 10, beispielsweise eine Folie, ein digitales Speichermedium, Fotopapier, elektronisches Speichermedium usw. mit mikrolithographischen Strukturen versehen werden.

Dazu wird eine Druckform 11 verwendet, in die die Druckin formationen beispielsweise ein Loch oder Kapillare 12, mit Hilfe von Feinstperforationsverfahren eingebracht wird. Bei entsprechenden Versuchen sind fokusierte Laserstrahlen mit einem Strahldurchmesser von 1 bis 10 µm verwendet wor den. Bei einem anderen Versuch wurden die Kapillaren 12 durch ein elektrolytisches Verfahren hergestellt. Es ist auch die Verwendung von fokussierten Ionenstrahlen, bzw. Elektronenstrahlen vorgesehen. Als Druckform dient eine 20 bis 50 µm dicke, homogene Folie, beispielsweise eine Kunst stoff- oder Metallfolie.

Die Druckinformations-Kapillaren 12 werden mit einer Fül lung 13 einer niedrigviskosen Drucksubstanz versehen. Auf grund der Oberflächenspannung entsteht an der Unterseite 21 der Druckform 11 in der Kapillare 12 ein Meniskus 15, durch den es vorerst nicht zur Benetzung zwischen Bedruck stoff 10 und Drucksubstanzfüllung 13 in der Kapillare 12 kommt. Nun wird mit Hilfe eines Presseurs, beispielsweise einer Walze 18, in Bewegungsrichtung 19 ein definierter Druck 20 auf die Druckform 11 ausgeübt. Der Druck 20 ist dabei so definiert, daß der Kapillar-Meniskus 15 gerade eingedrückt, dh. die Kapillarkräfte überwunden werden. Die Drucksubstanzfüllung 13 kommt jetzt an der Kontakt stelle 16 mit dem Bedruckstoff 10 in Berührung. Durch die Aktivierung der Adhäsionskräfte zum Bedruckstoff 10 ent steht eine definierter, feinststrukturierter Druckpunkt 14.

Die mit der Walze 18 aufgetragene Drucksubstanz 17 wird dabei nicht durch die Kapillaren 12 hindurchgepreßt, son dern es wird in den Kapillaren 12 lediglich der durch die Benetzung des Bedruckstoffs 10 entnommene Teil der Druck substanzfüllung 13 ergänzt. Dadurch entstehen punktgenaue, randscharfe Druckinformationen, die zusammen mit den Zwi schenräumen 23, die zwischen den einzelnen Kapillaren 12 liegen, Druckinformationen Loch-Nichtloch, die als digital lesbare Druckinformationen gespeichert werden kann.

Bei dem in der Fig. 2 dargestellten Verfahren wird auf die Oberseite 22 der Druckform 11 eine undefinierte Drucksub stanzschicht 24 aufgetragen. Durch diese Drucksubstanz schicht 24 wird ein Presseur 18 gezogen, der einen Druck 20 auf die Drucksubstanzfüllung 13 in der Kapillare 12 ausübt und dabei den Meniskus 15 eindrückt.

Bei dem in der Fig. 3 dargestellten Verfahren wird oberhalb einer Drucksubstanzschicht 17 eine Impulsquelle, beispiels weise eine Ultraschall-Impulsquelle 25 installiert, die Ultraschallwellen 26 aussendet. Die Drucksubstanzfüllung 13 in den Kapillaren 12 wird dabei mit Hilfe dieser Ultra schallwellen 26 zur Benetzung des Bedruckstoffs 10 gebracht.

Anstelle einer färbenden Drucksubstanz 17 kann auch eine ätzende Substanz verwendet werden. Mit einer solchen ätzen den Substanz wird eine aufgerauhte, Vertiefungen 27 aufwei sende Oberfläche auf dem Bedruckstoff 10 erzeugt, die bei spielsweise einen gerichteten Lichtstrahl diffus streut. Die Vertiefungen 27 bilden ebenso wie die Druckpunkte 14 zusammen mit den zwischen ihnen liegenden Zwischenräumen 23 digitale Informationen, die mit entsprechenden Lesegeräten wahrgenommen werden können.

Bezugszeichen 10 Bedruckstoff
11 Druckform
12 Kapillare
13 Drucksubstanzfüllung
14 Druckpunkt
15 Meniskus
16 Kontaktstelle
17 Drucksubstanz
18 Walze
19 Bewegungsrichtung
20 Druckkraft
21 Unterseite
22 Oberseite
23 Zwischenraum
24 undefinierte Drucksubstanzschicht
25 Ultraschallquelle
26 Ultraschallwelle
27 Vertiefung

Claims

1. Verfahren zum Aufbringen einer Drucksubstanz auf einem Bedruckstoff mittels einer Druckform die zur Durchleitung der Drucksubstanz mit Durchgängen versehen ist, dadurch ge kennzeichnet, daß als Druckform eine homogene Folie ver wendet wird, in die Druckform mit Feinstperforationsverfah ren Druckinformationen in Form von Kapillaren als Durchgän ge eingebracht werden, eine niedrigviskose Drucksubstanz in die Kapillaren eingebracht wird und die Drucksubstanz aus den Kapillaren mit einer definierten Druckkraft als Feinst druck auf den Bedruckstoff aufgebracht wird.

2. Druckverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckform eine homogene Kunstoffolie verwendet wird.

3. Druckverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckform eine homogene Metallfolie verwendet wird.

4. Druckverfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Druckinformationen als Kapillaren mit einem Durchmesser kleiner 20 µm mit Hilfe von fokussierten Laserstrahlen eingebracht werden.

5. Druckverfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Druckinformationen als Kapillaren mit einem Durchmesser kleiner 20µm mit Hilfe von fokussierten Ionenstrahlen eingebracht werden.

6. Druckverfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Druckinformation als Kapillaren mit einem Durchmesser kleiner 20 µm mit Hilfe von fokussierten Elektonenstrahlen eingebracht werden.

7. Druckverfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Druckinformationen als Kapillaren mit einem Durchmesser kleiner 20 µm durch elektrolytischen Auf bau eingebracht werden.

8. Druckverfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, daß die Druckinformationen durch analog-digi tale Umwandlung als Rechnerimpulse "Loch" oder "nicht Loch" eingebracht werden.

9. Druckverfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, daß auf die Druckform eine definiert dicke, niedrigviskose Drucksubstanzschicht aufgebracht und die Kapillarkräfte in den Kapillaren mit einem an sich bekann ten Presseur überwunden werden.

10. Druckverfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch ge kennzeichnet, daß die als Kapillaren ausgebildeten Druck informationen auf der der Drucksubstanz abgewandten Unter seite der Druckform jeweils einen Meniskus bilden und beim Drucken dieser Meniskus bis zu seiner Überwindung gegen den Bedruckstoff verschoben wird.

11. Druckverfahren nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckkraft zur Überwindung der Ka pillarkräfte ein Ultraschall-Impulsgeber verwendet wird.

12. Druckverfahren nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch ge kennzeichnet, daß die Druckinformationen in 1000 und mehr Linien/cm in die Druckform eingebracht werden.

13. Druckverfahren nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch ge kennzeichnet, daß als Drucksubstanz eine die Oberfläche des Bedruckstoffes aufrauhende Substanz verwendet wird.

14. Druckverfahren nach einem oder mehreren der Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß als Drucksubstanz ein definiert ätzendes Mittel verwendet wird.