EP0922590B1 - Druckform aus Keramik - Google Patents
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Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B41N—PRINTING PLATES OR FOILS; MATERIALS FOR SURFACES USED IN PRINTING MACHINES FOR PRINTING, INKING, DAMPING, OR THE LIKE; PREPARING SUCH SURFACES FOR USE AND CONSERVING THEM
- B41N1/00—Printing plates or foils; Materials therefor
- B41N1/006—Printing plates or foils; Materials therefor made entirely of inorganic materials other than natural stone or metals, e.g. ceramics, carbide materials, ferroelectric materials
Definitions
- the invention relates to a printing form according to the preamble of the first Claim.
- Printing forms of the type mentioned are used in particular in gravure printing processes used.
- the depressions in the printing form are made in a known manner Etching or engraving is mechanical removal, or more recently generated by laser processing.
- Engraving known from engravings and Etchings, is used for artistic purposes.
- Printing forms are in usually made of metal, such as copper or steel.
- the etching and the laser processing of the metal surfaces is used for the introduction of figurative representations and script used. These methods are suitable especially for industrial use and thus high print runs.
- the etching process has the disadvantage that used etching baths have to be carefully and expensive disposal.
- machining metal surfaces through Laser for the production of printing forms has proven to be disadvantageous in that by melting beyond the surface of the printing form Melting burrs arise which have to be removed afterwards. This subsequent processing is a cost factor. It will also make the Edges of the indentations out of focus.
- the object of the present invention is to present a printing form without the disadvantages listed above is simple and clean to manufacture and one has a long service life with constant print quality.
- a ceramic printing plate according to the invention has a long service life consistent print quality. It is particularly suitable for the production of Clichés.
- the ones required for the representations to be printed and the font As a rule, indentations can be made using all suitable for ceramics Manufacturing process.
- the sharp ones that arise during manufacture Contour edges ensure clean reproduction with sharp edges the representations and texts reproduced in print.
- the Grain diameter of the ceramic material is less than 10 microns.
- the grain diameter is below 5 ⁇ m. ever the smaller the grain diameter, the higher the possible bending strength of the material, the achievable surface quality and the contour accuracy.
- Laser treatment method can be used with which, for example Labeling of the ball heads of ceramic endoprostheses of the hip joint he follows. Through this labeling carried out by means of a controlled Readable depressions are created by the laser beam. This procedure for Marking the ball heads has already proven itself, but was not for used this inventive purpose. The removal of material from the wells is about 15 to 25 ⁇ m.
- the laser ablation process differs significantly from that the method known from EP 0 741 117 A1. There is a specially endowed Surface of a ceramic material treated with a laser beam so that this surface changes color. This will make the ceramic surface creates an image directly, but not from the surface of the ceramic reproduce. For this reason, laser treatment differs the ceramic surface from the above-mentioned script essentially from processing a ceramic surface for material removal.
- the surface of the printing form largely determines the print quality. Out for this reason, it is advantageous if the surface of the artwork is at least finely ground and has a roughness depth of around 0.5 ⁇ m lies. High sharpness of contours and good cleaning of the surfaces which the color is not intended for print reproduction is marked with a polished surface whose surface roughness Ra is less than 0.5 ⁇ m.
- the ceramic artwork can be plate-shaped as well be cylindrical. It offers the shape of the previously known Printing forms. All high-performance ceramics are suitable as a material. To include, for example, ceramics based on aluminum oxide or zirconium oxide. Silicon nitrides and carbides are also suitable as materials.
- the production a printing form according to the invention requires only one Machining process that involves using an environmentally friendly Procedure, without the need to dispose of environmentally hazardous Waste materials, can be carried out. In addition, there is no further post-processing required.
- the sharp-edged contour of the representations and the writing as well as the high one Quality and low roughness of the surface ensure that a cleaner Ink application to the medium to be printed, either directly or indirectly, is guaranteed.
- direct printing for example when applying on paper, is due to the low affinity of the color for the ceramic, a clean removal guaranteed the color from the printing form.
- indirect Printing process for example in the pad printing process. With these Printing process, the color is first transferred from the printing form to one Intermediate carrier, for example a rubber roller, and only then from this transfer the surface to be printed.
- the printing form 1 is a plate made of aluminum oxide, Al2O3.
- the wells 4 are on the recognizable broken lower right corner of printing form 1. Farther the sharp edges 5 of the contours of the depressions 4 can be seen.
- FIG. 2 shows a roller-shaped printing form 10. It rotates about an axis 11 by means of a drive, not shown here, to first change the color to a Intermediate carrier or transfer directly to the surface to be printed.
- the Surface 12 is also polished. 13 for printing the representations the depressions 14 filled with paint.
- the material of the present Roller-shaped printing form 10 can, for example, be made of zirconium oxide ceramic consist. It is particularly good with regard to the fatigue strength mechanical properties.
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Description
Die Erfindung betrifft eine Druckform entsprechend dem Oberbegriff des ersten
Anspruchs.
Druckformen der genannten Art werden insbesondere in Tiefdruckverfahren
eingesetzt. Die Vertiefungen in der Druckform werden in bekannter Weise durch
Ätzen oder Gravieren, das ist ein mechanischer Abtrag, oder neuerdings auch
durch Laserbearbeitung, erzeugt. Das Gravieren, bekannt von Stichen und
Radierungen, wird für künstlerische Zwecke eingesetzt. Druckformen werden in
der Regel aus Metall, beispielsweise Kupfer oder Stahl, hergestellt. Das Ätzen
und die Laserbearbeitung der Metalloberflächen wird zum Einbringen von
figürlichen Darstellungen und Schrift eingesetzt. Diese Verfahren eignen sich
insbesondere für den industriellen Einsatz und damit hohe Druckauflagen. Das
Ätzverfahren weist den Nachteil auf, daß verbrauchte Ätzbäder einer sorgfältigen
und teuren Entsorgung bedürfen. Bei der Bearbeitung von Metallflächen durch
Laser zur Herstellung von Druckformen hat es sich als nachteilig erwiesen, daß
durch das Aufschmelzen über die Oberfläche der Druckform hinausreichende
Schmelzgrate entstehen, die nachträglich entfernt werden müssen. Diese
nachträgliche Bearbeitung ist ein Kostenfaktor. Außerdem werden dadurch die
Kanten der Vertiefungen unscharf.
Aus den Veröffentlichungen EP 0 400 621 A2, DE 39 25 509 A1, GB 2 303 094 A
sowie dem IBM Technical Disclosure Bulletin, Band 26, Nr. 4, Juli 1983, Seite 495,
sind Druckformen bekannt, bei denen eine Keramikschicht auf einem Tragkörper aus
Metall aufgetragen ist. Eine haltbare und innige Verbindung von Metall und Keramik
ist nur mittels aufwändiger Auftragsverfahren des Keramikwerkstoffs möglich,
beispielsweise dem Flammspritzen oder mit Hilfe einer Beschichtungskanone. Die
Kombination von Metall und Keramik ist wegen der unterschiedlichen
Ausdehnungskoeffizienten und Biegekoeffizienten der beiden Werkstoffe
problematisch. Es besteht deshalb die Gefahr des Abplatzens der Keramikschicht von
dem Tragkörper.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Druckform vorzustellen, die ohne
die oben aufgeführten Nachteile einfach und sauber herzustellen ist und eine
hohe Standzeit bei gleichbleibender Druckqualität aufweist.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit Hilfe der kennzeichnenden Merkmale des
ersten Anspruchs. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in
den Unteransprüchen beansprucht.
Eine erfindungsgemäße Druckform aus Keramik hat eine hohe Standzeit bei
gleichbleibender Druckqualität. Sie eignet sich insbesondere zur Herstellung von
Klischees. Die für die zu druckenden Darstellungen und die Schrift erforderlichen
Vertiefungen lassen sich in der Regel durch alle für Keramik geeignete
Bearbeitungsverfahren herstellen. Die bei der Herstellung entstehenden scharfen
Konturenkanten gewährleisten eine saubere Wiedergabe mit scharfen Kanten
der im Druck wiedergegebenen Darstellungen und Texte.
Um saubere und scharfkantige Konturen zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn der
Korndurchmesser des Keramikwerkstoffs kleiner als 10 µm ist. Als besonders
vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn der Korndurchmesser unter 5 µm liegt. Je
geringer der Korndurchmesser ist, desto höher ist die mögliche Biegefestigkeit
des Werkstoffs, die erzielbare Oberflächengüte sowie die Konturgenauigkeit.
Als vorteilhaftes Bearbeitungsverfahren zur Materialabtragung für die
Vertiefungen hat sich die Bearbeitung mit einem energiereichen Laserstrahl
erwiesen. Für die Bearbeitung der Oberflächen der Druckformen ist das gleiche
Laserbehandlungsverfahren verwendbar, mit dem beispielsweise eine
Beschriftung der Kugelköpfe von Keramik-Endoprothesen des Hüftgelenks
erfolgt. Durch diese vorgenommene Beschriftung mittels eines gesteuerten
Laserstrahls entstehen lesbare Vertiefungen. Dieses Verfahren zur
Kennzeichnung der Kugelköpfe hat sich bereits bewährt, wurde aber nicht für
diesen erfinderischen Zweck genutzt. Der Materialabtrag der Vertiefungen
beträgt etwa 15 bis 25 µm.
Das Abtragsverfahren mittels Laser unterscheidet sich wesentlich von dem aus
der EP 0 741 117 A1 bekannten Verfahren. Dort wird eine speziell dotierte
Oberfläche eines Keramikwerkstoffs mit einem Laserstrahl so behandelt, daß
sich diese Oberfläche verfärbt. Dadurch wird auf der Oberfläche der Keramik
direkt ein Bild erzeugt, das sich aber nicht von der Oberfläche der Keramik
reproduzieren läßt. Aus diesem Grund unterscheidet sich die Laserbehandlung
der Keramikoberfläche aus der genannten Schrift wesentlich von der Bearbeitung
einer Keramikoberfläche zum Zwecke der Materialabtragung.
Die Oberfläche der Druckform entscheidet wesentlich über die Druckqualität. Aus
diesem Grund ist es vorteilhaft, wenn die Oberfläche der Druckvorlagen
mindestens fein geschliffen ist und eine Rauhtiefe aufweist, die etwa bei 0,5 µm
liegt. Eine hohe Konturenschärfe und eine gute Reinigung der Flächen, auf
denen die Farbe nicht für eine Druckwiedergabe vorgesehen ist, wird mit einer
polierten Oberfläche erreicht, deren Rauhtiefe Ra kleiner als 0,5 µm ist.
Die Druckvorlagen aus Keramik können sowohl plattenförmig als auch
walzenförmig sein. Es bietet sich damit die Formgebung der bisher bekannten
Druckformen an. Als Werkstoff eignen sich alle Hochleistungskeramiken. Dazu
zählen beispielsweise Keramiken auf Aluminiumoxid- oder auf Zirkonoxid-Basis.
Auch Siliciumnitride bzw. -karbide eignen sich als Werkstoffe. Die Herstellung
einer erfindungsgemäßen Druckform erfordert nur einen einzigen
Bearbeitungsvorgang, der sich dazu unter Anwendung eines umweltfreundlichen
Verfahrens, ohne Erfordernis der Entsorgung von umweltgefährdenden
Abfallstoffen, durchführen läßt. Außerdem ist keine weitere Nachbearbeitung
erforderlich.
Die scharfkantige Kontur der Darstellungen und der Schrift sowie die hohe
Qualität und geringe Rauhigkeit der Oberfläche gewährleisten, daß ein sauberer
Farbauftrag auf das zu bedruckende Medium, entweder direkt oder indirekt,
gewährleistet ist. Beim direkten Druck, beispielsweise beim Auftrag auf Papier, ist
aufgrund der geringen Affinität der Farbe zur Keramik ein sauberes Herauslösen
der Farbe aus der Druckform gewährleistet. Ebenso ist es bei indirekten
Druckverfahren, beispielsweise beim Tampondruckverfahren. Bei diesen
Druckverfahren wird die Farbe zunächst von der Druckform auf einen
Zwischenträger, beispielsweise eine Gummiwalze, und dann erst von diesem auf
die zu bedruckende Oberfläche übertragen.
An Hand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
- Figur 1
- eine Druckform in Form einer Platte mit einer Schrift als Darstellung,
- Figur 2
- zeigt eine walzenförmige Druckform, geschnitten, mit weiteren Darstellungen.
In Figur 1 ist die Druckform 1 eine Platte aus Aluminiumoxid, Al2O3. In die
polierte Oberfläche 2 ist die zu druckende Darstellung 3 durch Vertiefungen 4
mittels Laserabtrag eingebracht worden. Die Vertiefungen 4 sind an der
weggebrochenen unteren rechten Ecke der Druckform 1 zu erkennen. Weiterhin
sind die scharfen Kanten 5 der Konturen der Vertiefungen 4 zu erkennen.
Figur 2 zeigt eine walzenförmige Druckform 10. Sie dreht sich um eine Achse 11
mittels eines hier nicht dargestellten Antriebs, um die Farbe zunächst auf einen
Zwischenträger oder direkt auf die zu bedruckende Fläche zu übertragen. Die
Oberfläche 12 ist ebenfalls poliert. Zum Drucken der Darstellungen 13 werden
die Vertiefungen 14 mit Farbe gefüllt. Wie im vorgehenden Ausführungsbeispiel,
sind auch hier die scharfen Kanten 15 der Konturen der Vertiefungen 14,
insbesondere im Schnitt, deutlich zu erkennen. Der Werkstoff der vorliegenden
walzenförmigen Druckform 10 kann beispielsweise aus Zirkonoxid-Keramik
bestehen. Sie weist besonders hinsichtlich der Biegewechselfestigkeit gute
mechanische Eigenschaften auf.
Claims (9)
- Druckform (1; 10), in die zu druckende Darstellungen und Schrift (3; 13) durch Materialabtrag als Vertiefungen (4; 14) eingearbeitet sind, wobei die Vertiefungen für das Drucken mit Farbe aufgefüllt sind und die Farbe direkt oder indirekt auf die zu bedruckende Fläche übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckform (1; 10) ein Vollkörper aus Keramik ist und dass der Korndurchmesser des keramischen Werkstoffs der Druckform (1; 10) kleiner als 10 µm ist.
- Druckform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Korndurchmesser des keramischen Werkstoffs der Druckform (1; 10) kleiner als 5 µm ist.
- Druckform nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (4; 14) der zu druckenden Darstellungen und der Schrift (3; 13) durch einen Laserstrahl aus der Oberfläche (2; 12) der Druckform (1; 10) herausgearbeitet worden sind.
- Druckform nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Materialabtrag der Vertiefungen (4; 14) etwa 15 bis 25 µm beträgt.
- Druckform nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Oberfläche (2; 12) feingeschliffen ist.
- Druckform nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Oberfläche (2; 12) poliert ist.
- Druckform nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche (2; 12) eine Rauhtiefe Ra von kleiner als 0,5 µm aufweist.
- Druckform nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie (1) plattenförmig ist.
- Druckform nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie (10) walzenförmig ist.
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Publications (2)
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1998
- 1998-12-10 EP EP98123560A patent/EP0922590B1/de not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Kirk-Othmer: Encyklopedia of Chemical Technology, 4. Ausgabe, Band 5, Seiten 599 und 600 * |
Also Published As
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| EP0922590A1 (de) | 1999-06-16 |
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