DE4243750A1

DE4243750A1 - Verfahren zur Herstellung einer Druckform für den Tiefdruck, Siebdruck, Flexodruck oder Offsetdruck

Info

Publication number: DE4243750A1
Application number: DE19924243750
Authority: DE
Inventors: Hans-Georg Schepers
Original assignee: SCHEPERS HANS GEORG
Current assignee: Schepers GmbH and Co KG
Priority date: 1992-12-23
Filing date: 1992-12-23
Publication date: 1994-06-30
Anticipated expiration: 2012-12-24
Also published as: DE4243750C8; DE4243750C5; DE4243750C2

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art.

Bei aus der Praxis bekannten und bisher angewendeten Ver fahren ist es üblich, auf eine Druckformoberfläche eine lichtempfindliche photopolymere Schicht aufzutragen. Die für die Druckform vorgesehenen Bild- und/oder Textinfor mationen werden mit Hilfe von Kameras, Kontaktkopiergerä ten, Scannern und/oder elektronischen Bildverarbeitungs anlagen im Maßstab 1 : 1 auf Filme belichtet. Im Falle der elektronischen Bildverarbeitung erfolgt die Erzeu gung des Filmes so, daß die Bild- und Textinformation un ter Steuerung der Verarbeitungsanlage aus deren Datenbe stand unmittelbar mittels eines Laserbelichters kleiner Leistung auf den Film belichtet wird. Der nach seiner Entwicklung und Fixierung als Endfilm bezeichnete Film wird dann auf die beschichtete Druckformoberfläche auf ge legt und es wird in einem Kontaktkopierverfahren mittels hoher UV-Lichtleistung durch den Film die Bild- und Text information auf die photopolymere Schicht umbelichtet.

Dieses bekannte Verfahren ist aufwendig und kompliziert, da das Filmmaterial schwer handhabbar ist und bei der Übertragung auf die Druckformoberfläche nur eine begrenz te Genauigkeit zuläßt. Außerdem ist das Filmmaterial be sonders staubempfindlich, was die Qualität der Druckform stark beeinträchtigen kann und zum Teil aufwendige manu elle Nacharbeiten erforderlich macht. Weil das Filmmate rial auf Schwankungen der Luftfeuchtigkeit und Tempera tur sehr stark, insbesondere mit Maßänderungen, rea giert, sind hohe Anforderungen an die Raumklimatisierung bei der Verarbeitung und Lagerung der Filme zu stellen. Aufgrund dieser Eigenschaften ist eine hohe Genauigkeit mit geringen Toleranzen, wie sie vom Markt bei hohen Qualitätsansprüchen gefordert werden, bei der Herstel lung von großflächigen Druckformen mittels eines Filmes nicht oder kaum erreichbar.

Theoretisch wäre es nun denkbar, zur Vermeidung der Ver wendung von Filmen die Bild- und/oder Textinformation mittels der elektronischen Bildverarbeitungsanlage unmit telbar auf die photopolymere Schicht auf der Druckform zu belichten. Dieses an sich naheliegende Verfahren ist aber technisch nicht ausführbar, weil einerseits die auf dem Markt zur Verfügung stehenden photopolymeren Schich ten nicht ausreichend lichtempfindlich sind und weil es andererseits keine so leistungsfähigen UV-Laser gibt, die eine Direktbelichtung auf die photopolymere Schicht ermöglichen.

Aus dem Bereich der Herstellung von Lackschablonen-Tex tildruckformen ist es bekannt, einen CO₂-Hochleistungs laser einzusetzen. In den gewünschten Bereichen wird die Lackschicht mittels des Laserstrahls durch Verbrennen oder Verdampfen entfernt. Dieses Verbrennen oder Ver dampfen hinterläßt allerdings unweigerlich Verbrennungs rückstände auf der Druckform, die so störend sind, daß dieses Verfahren für die Herstellung von Druckformen für den Tiefdruck, Siebdruck, Flexodruck oder Offsetdruck nur bedingt geeignet ist.

Es stellt sich daher die Aufgabe, ein Verfahren der ein gangs genannten Art anzugeben, das filmlos arbeitet und bei dem gleichzeitig die bisher bekannten und verwende ten photopolymeren Schichten einsetzbar sind.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art mit den kenn zeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also mittels der weiteren sensitiven Beschichtung, die auf der photo polymeren Schicht liegt, unmittelbar auf der Druckform die für die Belichtung der photopolymeren Schicht erfor derliche Fotomaske erzeugt. Aufgrund der andersartigen und/oder höheren Sensitivität der weiteren Beschichtung wird bei deren Belichtung lediglich eine geringe Strahl leistung benötigt, die noch keine Polymerisationswirkung auf die darunterliegende photopolymere Schicht ausübt. Da die weitere sensitive Beschichtung sich von Anfang an zusammen mit der photopolymeren Schicht auf der Druck form befindet, können keinerlei mechanische Übertragungs ungenauigkeiten mehr entstehen und es wird eine sehr hohe Qualität der Druckform bei verringertem Herstel lungsaufwand erreicht.

Eine alternative Lösung der Aufgabenstellung ist im Pa tentanspruch 2 angegeben, mit welcher die gleichen Vor teile erreicht werden, wie mit der Erfindung gemäß Pa tentanspruch 1.

Ausgestaltungen der Erfindungen gemäß Patentanspruch 1 oder 2 hinsichtlich der Art der Sensitivität der weite ren Beschichtung sowie der Art des für deren Belichtung verwendeten Strahls sind in den Ansprüchen 3 bis 5 ange geben.

Für die Verwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 geeignete fotosensitive Beschich tungsmaterialien sind beispielsweise aus der Fototechnik bekannt und stehen dem Fachmann zur Verfügung. Auch ther mosensitives Beschichtungsmaterial ist an sich bekannt, z. B. als Beschichtung auf Papieren für Thermodrucker, wie sie beispielsweise in Telefax-Geräten verwendet wer den. Laser für die Erzeugung eines Ultraviolett-Laser strahls oder eines thermisch wirksamen Laserstrahls sind ebenfalls bekannt.

Mit den erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich vielfäl tige Druckformen herstellen, z. B. Druckzylinder für das Tiefdruckverfahren, Druckplatten- oder zylinder für das Flexodruckverfahren, Flachsiebe, rotative Siebdruckfor men, Lackschablonen oder Galvanoschablonen für den Sieb druck oder Druckplatten für den Offsetdruck. Außerdem können die neuen Verfahren für die Herstellung von Präge formen für das Prägen von Bedruckstoffen eingesetzt wer den, wobei dann die mit dem Verfahren hergestellte Struk tur der Oberfläche der Druckform nicht zur Aufnahme und Übertragung von Farbe sondern zur mechanischen Prägung des Bedruckstoffes dient.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 bis 4 ein erstes Verfahren anhand von vier Ver fahrensstufen und in

Fig. 5 bis 8 ein alternatives Verfahren, ebenfalls an hand von vier Verfahrensstufen.

Fig. 1 der Zeichnung zeigt einen Ausschnitt eines Tief druckzylinders 1 in rein schematischer, nicht maßstäbli cher Schnittdarstellung. Der Zylinder ist rotationssymme trisch zu einer in strichpunktierter Linie dargestellten Mittelachse und besitzt an seinen beiden Stirnseiten je einen Achsstummel 11 zur Lagerung. Auf der Oberfläche 10 seines äußeren Umfanges trägt der Zylinder 1 eine photo polymere Schicht 2, auf welche außenseitig eine weitere sensitive Beschichtung 3 aufgebracht ist. Das Material der photopolymeren Schicht 2 ist bekannt und wird in üb licher Weise auf den Zylinder 1 aufgetragen. Die weitere sensitive Beschichtung 3 wird ebenfalls mittels bekann ter Beschichtungsverfahren aufgebracht, wobei das Materi al der weiteren sensitiven Beschichtung 3 fotosensitiv, thermosensitiv oder elektrosensitiv sein kann. Wesent lich ist lediglich, daß es sich entweder hinsichtlich der Höhe der Sensitivität oder hinsichtlich der Art der Sensitivität von der photopolymeren Schicht 2 unterschei det, wobei im folgenden bei diesem Ausführungsbeispiel von einer thermosensitiven Beschichtung 3 ausgegangen wird.

Im weiteren Verfahrensablauf wird der beschichtete Druck zylinder 1 gemäß Fig. 2 einer ersten Belichtung unterzo gen. Die Belichtung wirkt dabei lediglich auf die äußere sensitive Beschichtung 3, wobei die Art der Belichtung in Abhängigkeit von der Art des Materials der sensitiven Beschichtung 3 erfolgt. Bei einer thermosensitiven Be schichtung 3, wie in diesem Beispiel vorgesehen, erfolgt deren Belichtung vorzugsweise durch einen Laser 32, z. B. einem CO₂-Laser, der einen thermisch wirksamen Laser strahl 33 aussendet. Der Laser 32 wird nach Maßgabe von in einer elektronischen Bildverarbeitungsanlage gespei cherten Text- und Bilddaten zeilen- und spaltenweise re lativ zum Druckzylinder 1 bewegt und der Laserstrahl 33 dabei den Daten entsprechend ein- und ausgeschaltet, bis die gesamte Mantelfläche des Zylinders 1 überstrichen worden und abgearbeitet ist.

Das bei diesem Beispiel verwendete Material für die wei tere, äußere sensitive Beschichtung 3 ist in seinem Grundzustand lichtdurchlässig, wird aber in den von dem Laserstrahl 33 getroffenen Bereichen durch die Wärmeein wirkung unmittelbar geschwärzt und dadurch lichtundurch lässig. Je nach Art des Materials der weiteren sensiti ven Beschichtung 3 kann diese Lichtundurchlässigkeit ent weder unmittelbar, wie bei diesem Ausführungsbeispiel, erzeugt werden oder auch durch einen auf die Belichtung folgenden Entwicklungsprozeß.

Durch diesen Verfahrensschritt entsteht im Ergebnis in jedem Fall eine Fotomaske aus der Beschichtung 3. Diese Fotomaske besitzt entsprechend den gespeicherten Text- und Bilddaten verteilte lichtdurchlässige Bereiche 30 und lichtundurchlässige Bereiche 31.

In einem folgenden Verfahrens schritt wird nun mittels ei ner weiteren Strahlquelle 22, die einen Strahl 23 größe rer Lichtstärke aussendet, durch die Fotomaske der Be schichtung 3 hindurch die photopolymere Schicht 2 belich tet. Hierbei wird also eine Kopie durch die Fotomaske auf die photopolymere Schicht 2 belichtet. In den licht durchlässigen Bereichen 30 der Beschichtung 3 dringt der Strahl 23 in die photopolymere Schicht 2 ein und bewirkt dort eine Photopolymerisation, d. h. eine chemische Verän derung der Schicht 2. In den lichtundurchlässigen Berei chen 31 der Beschichtung 3 wird die photopolymere Schicht 2 von dem Strahl 23 nicht erreicht und bleibt dadurch chemisch unverändert. Hierdurch ergeben sich in der photopolymeren Schicht 2 Bereiche 20, die chemisch unverändert sind, und Bereiche 21, in denen eine Photo polymerisation erfolgt ist.

In einem anschließenden Verfahrensschritt werden dann mittels bekannter Entwicklungs- oder Ablöseprozesse die Beschichtung 3 vollständig und in den unbelichteten, d. h. chemisch nicht veränderten Bereichen 20 die photopo lymere Schicht 2 entfernt, während die belichteten Berei che 21 der photopolymeren Schicht 2 aufgrund ihrer durch die Belichtung geänderten chemischen Eigenschaften in diesem Entwicklungs- oder Ablöseprozeß nicht entfernt werden, sondern auf der Oberfläche 10 des Zylinders 1 verbleiben. Anschließend kann dann der Zylinder 1 in üb licher Art und Weise durch Ätztechniken oder Galvanofor mung weiterbearbeitet werden.

In den Fig. 5 bis 8 ist in gleicher Darstellungsweise wie in den Fig. 1 bis 4 ein alternatives Verfahrens beispiel dargestellt.

Fig. 5 zeigt wieder im Teil-Längsschnitt in schemati scher Darstellung den Druckzylinder 1 mit seinen beiden Achsstummeln 11. Umfangsseitig ist auf der Oberfläche 10 des Zylinders 1 wieder zunächst die photopolymere Schicht 2 und nach außen hin folgend auf diese eine wei tere sensitive Beschichtung 3 aufgebracht. Die bei die sem Verfahrensbeispiel verwendete weitere sensitive Be schichtung 3 besteht aus einem Material, das im Grundzu stand lichtundurchlässig ist.

In einem folgenden Verfahrensschritt wird gemäß Fig. 6 mittels eines thermisch wirksamen Lasers 32 die sensiti ve Beschichtung 3 in gewünschten, dem zu erzeugenden Druckbild entsprechenden Bereichen 30 mittels Verdamp fung entfernt. Die zwischen den entfernten Bereichen 30 liegenden Bereiche 31 der Beschichtung 3 bleiben unbeein flußt. Zur Bearbeitung der sensitiven Beschichtung 3 wird der Laser 32 zeilen- und spaltenweise relativ zur Umfangsfläche des Zylinders 1 bewegt und dabei nach Maß gabe elektronisch gespeicherter Bild- und Textdaten ein- und ausgeschaltet, bis die gesamte Umfangsfläche abgear beitet ist. Nach Abschluß dieser Bearbeitung bildet die teilweise entfernte und bereichsweise noch vorhandene sensitive Beschichtung 3 eine Fotomaske für den nächst folgenden Verfahrensschritt, der in Fig. 7 gezeigt ist.

Fig. 7 zeigt den Vorgang der Belichtung der unter der teilweise entfernten sensitiven Beschichtung 3 liegenden photopolymeren Schicht 2. Hierzu wird eine Strahlquelle 22, z. B. eine leistungsstarke UV-Lampe, wieder relativ zum Zylinder 1 bewegt, bis dessen gesamte Umfangsfläche abgearbeitet ist. Der von der Strahlquelle 22 ausgehende Strahl 23, z. B. ein UV-Lichtstrahl, kann lediglich in den entfernten Bereichen 30 der sensitiven Beschichtung 3 in die photopolymere Schicht 2 gelangen; in den ver bliebenen Bereichen 31 der äußeren sensitiven Beschich tung 3 kann der Strahl 23 dagegen die photopolymere Schicht 2 nicht erreichen. Hierdurch entstehen in der photopolymeren Schicht unbelichtete Bereiche 20 und be lichtete Bereiche 21 in der gewünschten, durch die aus der äußeren sensitiven Beschichtung 3 gebildeten Foto maske vorgegebenen Verteilung.

In einem anschließenden Entwicklungs- oder Ablöseprozeß werden dann sowohl die verbliebenen Bereiche 31 der äuße ren sensitiven Beschichtung 3 als auch die unbelichteten Bereiche 20 der photopolymeren Schicht 2 von dem Zylin der 1 entfernt, was im Ergebnis zu dem Zylinder 1 gemäß Fig. 8 führt, der nun dem Zylinder 1 gemäß Fig. 4 des vorangehend beschriebenen Verfahrensbeispiel entspricht. Hieran kann sich dann die übliche weitere Bearbeitung, wie oben im Zusammenhang mit Fig. 4 erläutert, an schließen.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer Druckform (1) für den Tiefdruck, Siebdruck, Flexodruck oder Offset druck mit folgenden Verfahrensschritten:

a) die Druckformoberfläche (10) wird mit einer photo polymeren Schicht (2) überzogen,
b) es wird eine Photomaske mit einem Positiv- oder Negativ-Bild des gewünschten Druckbildes der Druckform (1) erzeugt,
c) durch die Photomaske hindurch wird das gewünschte Druckbild auf die photopolymere Schicht (2) unter deren Polymerisation in den belichteten Bereichen belichtet,
d) die photopolymere Schicht (2) wird entwickelt oder einem Ablöseprozeß in den belichteten oder den unbelichteten Bereichen unterzogen, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt b) wie folgt durchgeführt wird:
- die photopolymere Schicht (2) wird mit einer weite ren, im Grundzustand lichtdurchlässigen sensitiven Beschichtung (3) mit einer gegenüber der photopoly meren Schicht (2) andersartigen und/oder höheren Sensitivität überzogen,
- auf diese Beschichtung (3) wird mittels eines nach Maßgabe elektronisch gespeicherter Daten ge steuerten Strahls (33) das Positiv- oder Nega tiv-Bild des gewünschten Druckbildes der Druckform (1) direkt übertragen und
- in ihren bestrahlten Bereichen (31) wird diese Be schichtung (3) unmittelbar oder mittels Durchlaufens eines Entwicklungsprozesses lichtundurchlässig gemacht.

2. Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt b) wie folgt ausgeführt wird:

- die photopolymere Schicht (2) wird mit einer weite ren, im Grundzustand lichtundurchlässigen sensiti ven Beschichtung (3) mit einer gegenüber der photo polymeren Schicht (2) andersartigen und/oder höhe ren Sensitivität überzogen,
- auf diese Beschichtung (3) wird mittels eines nach Maßgabe elektronisch gespeicherter Daten gesteuer ten Strahls (33) das Positiv- oder Negativ-Bild des gewünschten Druckbildes der Druckform (1) di rekt übertragen und
- in ihren bestrahlten Bereichen (31) wird diese Be schichtung (3) unmittelbar oder mittels Durchlau fens eines Entwicklungsprozesses lichtdurchlässig gemacht oder durch den Strahl (33) direkt entfernt oder mittels Durchlaufens eines selektiv nur auf die bestrahlten Bereiche wirkenden chemischen und/oder physikalischen Entfernungsprozesses abge tragen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet) daß als weitere Beschichtung (3) ein photo sensitives Beschichtungsmaterial aufgebracht und als Strahl (33) ein Ultraviolett-Laserstrahl verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß als weitere Beschichtung (3) ein thermosensitives Beschichtungsmaterial aufgebracht und als Strahl (33) ein thermisch wirksamer Laser strahl verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß als weitere Beschichtung (3) ein elek trosensitives Beschichtungsmaterial aufgebracht und als Strahl (33) ein Elektronenstrahl verwendet wird.