EP1119457B2

EP1119457B2 - Stichtiefdruckplatte und stichtiefdruckverfahren zum vollflächigen bedrucken grosser flächen

Info

Publication number: EP1119457B2
Application number: EP99947434.9A
Authority: EP
Inventors: Karlheinz Mayer; Reinhard Plaschka; Johann Müller; Peter Franz
Original assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Current assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Priority date: 1998-10-02
Filing date: 1999-09-29
Publication date: 2014-07-23
Anticipated expiration: 2019-09-29
Also published as: PT1119457E; EP1119457A1; ZA200102253B; TR200100908T2; DE59903682D1; DK1119457T3; US7350461B2; UA70969C2; AU6088199A; CA2345227C; EP1119457B1; DE19845440A1; PL190716B1; JP4392779B2; ATE228932T1; CN1159152C; RU2230667C2; CN1316952A; US6811858B1; CA2345227A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckplatte zum vollflächigen Bedrucken großer Flächen im Stichtiefdruckverfahren, ein Verfahren zur Herstellung der Druckplatte sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Datenträgers mit großflächigem im Stichtiefdruckverfahren hergestelltem Druckbild.
Im Stichtiefdruck werden bekanntermaßen flächige Darstellungen durch eng nebeneinander liegende Gravurlinien erzeugt, wobei die einzelnen Gravurlinien in der Regel Bruchteile eines Millimeters breit und jeweils durch ungravierte Stege voneinander getrennt sind.
Für den Druckvorgang werden die Gravurlinien der Druckplatte mit Farbe gefüllt. Die überschüssige Farbe wird mit Hilfe eines Wischzylinders oder eines Rakels so von der Druckplatte entfernt, dass die Gravurlinien bis zum Rand mit Farbe gefüllt sind. Gleichzeitig werden bei diesem Arbeitsgang die zwischen den Gravurlinien vorgesehenen Trennstege gereinigt.
Beim Druckvorgang wird schließlich mittels eines Andruckzylinders, der eine elastische Oberfläche aufweist, der zu bedruckende Datenträger, im Regelfall Papier, mit hohem Druck auf die Druckplatte aufgepresst. Der Datenträger wird dabei in die mit Farbe gefüllten Gravurlinien der Druckplatte eingedrückt und kommt so mit der Druckfarbe in Berührung. Beim Ablösen des Datenträgers zieht dieser die Druckfarbe aus den Vertiefungen der Gravurlinien heraus. Das so erzeugte Druckbild weist Drucklinien auf, die je nach Tiefe der Gravur in der Farbschichtdicke variieren.
Verwendet man im Stichtiefdruck lasierende Druckfarben, so erhält man beim Bedrucken eines weißen Datenträgers mit geringen Farbschichtdicken helle Farbtöne, beim Bedrucken mit dicken Farbschichten dunklere Farbtöne.
Im Vergleich zu anderen gängigen Druckverfahren können mit dem Stichtiefdruckverfahren Druckbilder mit sehr großen Farbschichtdicken erzeugt werden. Die damit erzeugten Druckbilder sind bei Verwendung entsprechend tiefer Gravuren sogar manuell fühlbar. Durch Verwendung entsprechend feiner Gravuren sind im Gegensatz dazu aber auch extrem feine, gestochen scharfe Drucklinien möglich.
Obwohl mit dem Stichtiefdruckverfahren sehr hochwertige, in Linienstrukturen aufgelöste Druckbilder hergestellt werden können, hat es den Nachteil, dass größere durchgehende Druckflächen, d.h. Linien mit einer Breite von ca. einem Millimeter und mehr nicht herstellbar sind. Dies ist darin begründet, dass beim Wischen der eingefärbten Druckplatte im Bereich großflächiger Gravuren nicht nur die überschüssige Farbe entfernt wird, sondern auch Farbe aus der Gravur. Dadurch wird in diesen Gravurbereichen die Farboberfläche unter das Oberflächenniveau der Druckplatte abgesenkt. Da nun das in die gravierten Bereiche der Druckplatte eingepresste Papier nicht an allen Stellen die Farboberfläche erreicht, entstehen Lücken im Druckbild, die den Druck unbrauchbar machen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, Maßnahmen vorzusehen, die es erlauben, großflächige Druckbildbereiche im Stichtiefdruckverfahren vollflächig so zu drucken, dass für den Betrachter ein gleichmäßiger Farbeindruck erzeugt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass beim Wischen des Druckzylinders bzw. der Druckplatte ein störendes Auswischen von Druckfarbe aus dem Bereich der Gravur verhindert werden kann, wenn in der Gravur sogenannte Trennstege vorgesehen werden, die das Einwirken des Wischzylinders auf die in der Gravur der Druckplatte eingebrachte Druckfarbe verhindern oder möglichst gering halten. Es wird vermutet, dass die beim Wischvorgang vom Wischzylinder über die Druckplattenoberfläche geschobene, aus überschüssiger Druckfarbe bestehende Woge aufgrund hydrodynamischer Effekte auch Farbanteile aus der Gravur herauszieht. Die Trennstege verhindern offenbar, dass die in der Gravur befindliche Druckfarbe im Gesamtvolumen bewegt und mit der Farbwoge des Wischzylinders mitgezogen wird. Die Trennstege unterteilen somit eine großflächigere Gravur in aneinandergrenzende "Kammern" oder Kanäle, die zwar beim Druckvorgang ein Entnehmen der Druckfarbe senkrecht zur Druckplattenoberfläche ermöglichen, nicht aber während des Wischvorganges parallel zur Druckplattenoberfläche.
Die Trennstege werden bevorzugt quer zur Drehrichtung des Druckzylinders angeordnet. In dieser Anordnung bewirken sie beim Wischvorgang offenbar ein Abscheren der Farbwoge und damit eine hydrodynamische Entkopplung der in der Gravur befindlichen Druckfarbe von dem an der Druckplattenoberfläche stattfindenden Wischvorgang.
In den Fällen, in denen eine Anordnung der Trennstege quer zur Wischrichtung nicht möglich ist, bewirken die Trennstege zumindest eine Unterteilung der großflächigen Gravuren und geben diesen hinsichtlich des Auswischens von Farbe eine ähnliche Funktionalität, wie sie bei feinstrukturierten Gravuren existiert.
Berücksichtigt man den erfindungsgemäßen Grundgedanken in optimierter Form, so sind die Gravurbereiche bevorzugt quer zur Wischrichtung mit Trennstegen auszustatten. Für Gravurlinien, die längs der Wischrichtung verlaufen, ergibt sich daraus eine Unterteilung der Gravurlinien in aneinander gereihte Teilabschnitte. Die quer oder diagonal zur Wischrichtung verlaufenden Gravuren werden zumindest in Längsrichtung der Gravurlinie unterteilt, wobei die Trennstege bevorzugt parallel zu den Gravurkanten verlaufen.
In den Fällen, in denen die Gravur nicht nur aus sehr breiten Gravurlinien besteht, sondern auch großflächige Gravurelemente enthält, die in x- und y-Richtung ähnliche Ausdehnungen aufweisen, ist es auch möglich, die Trennstege rasterförmig auszuführen, d.h. sich kreuzende Trennstege vorzusehen, die in Bezug auf die Wischrichtung z.B. längs und quer verlaufen. Ebenso ist es möglich, Trennstege in Form konzentrischer Kreise wabenförmig oder dergleichen vorzusehen. Eine derartige Ausbildung der Trennstege hat nicht nur den Vorteil, dass die Funktion der Trennstege unabhängig von der Wischrichtung in jedem Fall gewährleistet ist, sie sorgt auch dafür, dass die Trennstege eine erhöhte mechanische Stabilität erhalten.
Das erfindungsgemäße Vorsehen von Trennstegen in der Gravur der Stichtiefdruckplatte erweist sich bereits ab einer Gravurlinienbreite größer 0,5 mm als besonders vorteilhaft. Bei Gravurlinien mit einer Breite von 1 mm und mehr erweisen sie sich als nahezu unerlässlich.
Die Höhe der Trennstege kann, wie Versuche zeigten, in einer relativ großen Spanne variiert werden. Enden die Trennstege auf Höhe der Druckplattenoberfläche ist darauf zu achten, dass die im Querschnitt betrachtete Trennstegform keilförmig spitz zuläuft. Dadurch wird sichergestellt, dass einerseits die Unterteilung der Gravur in voneinander getrennte Kanäle oder Kammern in optimaler Form erfolgt, andererseits aber die scharfkantigen Trennstege keine Unterbrechung der Druckfläche zur Folge haben.
Senkt man die Trennstegoberkanten unter das Niveau der Druckplattenoberfläche ab, kann die Querschnittsform der Trennstege nahezu beliebig von der Keilform abweichen, d.h. auch trapezförmig, abgerundet oder auch anders gestaltet sein, jedoch sind nur keilförmig spitz zulaufende Trennstegformen patentgemäß. Da die Oberkante der Trennstege in diesem Fall stets unter dem Niveau der Druckplattenoberfläche angeordnet und somit stets mit Druckfarbe überdeckt wird, ist auch in jedem Fall die Erzeugung einer durchgehenden Druckfläche sichergestellt.
Es hat sich gezeigt, dass bei Verwendung von Trennstegen, deren Oberkante exakt auf dem Niveau der Druckplattenoberfläche endet, die Oberfläche des Wischzylinders relativ schnell abgenutzt wird. Eine Absenkung der Trennstegoberkante um mindestens 2 µm bis 5 µm beseitigt dieses Problem. Aus diesem Grund ist eine derartige Minimalabsenkung in jedem Fall empfehlenswert.
Versuche haben außerdem ergeben, dass auch eine deutlich stärkere Absenkung der Trennstegoberkanten möglich ist. Demnach ist bezogen auf die Gravurtiefe eine Absenkung bis auf ca. 50 % unter das Niveau der Druckplattenoberfläche möglich.
Es hat sich auch gezeigt, dass die Trennstege, soweit sie bezogen auf die Gravurtiefe eine Höhe, die nachfolgend auch als Amplitude bezeichnet wird, von mehr als 50 % aufweisen, an der damit erzeugten Druckfläche "Einkerbungen" in der Farbschichtoberfläche bewirken. Obwohl die mit einer derartigen großflächigen Gravur erzeugte Druckfläche durchgehend mit Farbe bedruckt ist, weist sie somit ein Oberflächenrelief auf, das von den Trennstegen herrührt. Das Oberflächenrelief ist dabei besonders stark ausgebildet wenn die Trennstegamplitude im Bereich von 75 % bis 100 % der Gravurtiefe gewählt wird. Bei geringeren Amplituden, z.B. im Bereich von etwa 60 % wird dieses Oberflächenrelief immer schwächer, bis es schließlich bei einer Amplitude von etwa 50 % vollständig verschwindet. Unterschreitet man den Wert von 50 %, so ist gerade bei tieferen Gravuren zunehmend mit Druckfehlern in Form von Lücken oder Aussetzern zu rechnen, durch die der Druck unbrauchbar wird.
Anhand der Versuche zeigte sich schließlich, dass Gravurtiefen von 5 µm bis ca. 150 µm erfindungsgemäß hervorragend verwendbar sind. Als bevorzugte Gravurtiefe stellte sich für die Herstellung gängiger Druckbilder der Bereich von 10 µm bis 60 µm heraus. Bei Verwendung üblicher Stichtiefdruckfarben erhält man damit Farbschichten mit eher lasierendem Farbeindruck und schon geringfügige Änderungen der Gravurtiefe führen zu visuell gut wahrnehmbaren Änderungen des Farbtons. Gravuren mit einer Tiefe im Bereich von ca. 60 µm bis 100 µm eignen sich besonders zum Drucken von Farbschichten mit einem gesättigten, deckenden Farbeindruck. Selbstverständlich variieren die exakten Werte, je nachdem ob es sich um eine helle oder dunkle Farbe handelt.
Gravuren mit einer Tiefe von 100 µm und mehr eignen sich besonders zur Erzeugung von Farbschichtstrukturen mit einem mit dem Tastsinn gut wahrnehmbaren Relief.
Je feiner die durch das Oberflächenrelief dargestellte Feinstruktur der gedruckten Fläche ist, um so weniger tritt sie bei Betrachtung ohne Hilfsmittel (Lupe) in Erscheinung. Dies gilt zumindest für Feinstrukturen, die auf Trennstege mit einem Abstand von ca. 20 µm bis 150 µm und keilförmiger Trennstegform zurückzuführen sind. Trennstege mit einem Abstand von 150 µm bis ca. 400 µm sind mit dem unbewaffneten Auge bereits erkennbar, stören den flächigen Gesamteindruck der gedruckten Farbfläche aber in keiner Weise. Verwendet man anstelle der erfindungsgemäßen keilförmig spitz zulaufenden Trennstege ein trapezförmiges Querschnittsprofil, werden die im Oberflächenrelief vorliegenden Einkerbungen breiter, d.h. flächiger. Mit derartigen Strukturen ist ein gestalterischer Einfluss auf die zu druckende Fläche möglich, indem z.B. das durch die Trennstege gebildete Raster auch als gestalterisches Element in Erscheinung tritt. Werden die Trennstege nicht rasterartig, sondern in Form von Schriftzeichen, Bildzeichen oder dergleichen in die Gravur eingearbeitet sind auch diese Schrift- oder Bildzeichen in der gedruckten Fläche erkennbar.
Vergrößert man den Trennstegabstand deutlich über 500 µm, treten zunehmend die eingangs erwähnten Druckfehler in Form von Farblücken, Aussetzern, Flecken oder dergleichen auf.
Bedenkt man, dass die Herstellung von Stichtiefdruckplatten bereits zu den aufwendigsten Verfahren zur Herstellung von Druckplatten zählt, ist auch leicht nachzuvollziehen, dass das zusätzliche Vorsehen von Trennstegen in der Gravur ganz erhebliche zusätzliche Probleme aufwirft. Dies gilt umso mehr, da für die erfindungsgemäße Funktion nicht nur Form, Amplitude und Anordnung der Trennstege, sondern auch eine Präzision im Mikrometerbereich notwendig ist. Manuell oder mittels Ätzung sind derartige Druckplatten nicht herstellbar. Die erfindungsgemäßen Drucke und Druckplatten gewährleisten daher ein hohes Maß an Sicherheit gegen Fälschung und Nachahmung.
Die Herstellung derartiger Druckplatten ist allerdings durch eine Graviervorrichtung der Anmelderin möglich, wie sie in der WO 97/48555 beschrieben ist. Mit dieser Vorrichtung ist die Möglichkeit gegeben, Stichtiefdruckplatten computergesteuert zu fräsen. Dazu werden die Linien einer zweidimensionalen Strichzeichnung mittels eines Computers erfasst und die Flächen jeder einzelnen Linie exakt definiert. Mit einem Gravurwerkzeug, z.B. einem rotierenden Stichel oder einem Laserstrahl wird zunächst die Außenkontur dieser Flächen graviert, um die Fläche sauber zu umranden. Anschließend wird der umrandete Bereich der Fläche mittels demselben oder einem anderen Gravurwerkzeug ausgeräumt, so dass die gesamte Linie entsprechend der Strichvorlage exakt graviert ist. Je nach Art und Führung des Gravurwerkzeugs kann dabei am Grund der Gravur sowohl eine gewisse Rauigkeit (statt glatter Fläche) erzeugt werden, als auch die erfindungsgemäßen Trennstege mit beliebiger Amplitude, unterschiedlichem Flankenwinkel oder präzis vorgegebener Querschnittsform. Wichtig ist dabei, wie eingangs bereits erwähnt, dass für die erfindungsgemäße Funktion die Trennstege eine Mindestamplitude von ca. 50 % der Gravurtiefe aufweisen sollten. Wird dieser Wert deutlich unterschritten, haftet die Druckfarbe zwar am Grund der Gravur besser als bei glattem Gravurgrund, jedoch sind bei großflächigen Gravurelementen die eingangs erwähnten Druckfehler nicht zu vermeiden.
Mit der Erfindung werden völlig neue Möglichkeiten bei der Gestaltung von Stichtiefdruckplatten geboten. Dabei ist es durch Verwendung von großflächig druckenden Gravuren nun auch möglich, Gravurlinien mit einer Breite von 1 mm bis 10 mm und mehr herzustellen und dies bei Farbschichtdicken von 40 µm und mehr. Ebenso sind durchgehende geometrische Flächen von einigen Quadratzentimetern Größe ohne Probleme im Stichtiefdruck umsetzbar.
Die Feinstruktur der Druckfläche kann sowohl in Form eines Rasters als auch in Form von Schrift- oder Bildzeichen vorliegen. Selbst wenn die gröbste Feinstruktur (Trennstegabstand in der Größenordnung von 500 µm) gewählt wird, kann diese mit keinem bekannten Druckverfahren nachgeahmt werden, wodurch die Fälschungssicherheit der entsprechend bedruckten Datenträger erheblich gesteigert wird. Die Feinstruktur weist somit nicht nur die Verwendung des an sich schon hochwertigen Stichtiefdruckverfahrens nach, sondern auch die Verwendung der in der WO 97/48555 beschriebenen Gravurvorrichtung, die wegen hoher Kosten keinem Fälscher zur Verfügung steht.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung der folgenden Ausführungsbeispiele. Es zeigen:

Fig. 1 bis 6: jeweils einen Ausschnitt einer Druckplatte mit einer Gravur im Querschnitt.

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt einer Druckplatte 1, deren Oberfläche 2 mit einer Gravur 3 vorgegebener Tiefe t versehen ist, die der Aufnahme von Druckfarbe dient. Die im Querschnitt dargestellten Gravuren verlaufen linienförmig, senkrecht zur Papierebene und sind so ausgebildet, dass zwischen den parallel verlaufenden Vertiefungen Trennstege 4 vorhanden sind, deren Oberkante 5 auf dem Niveau der Druckplattenoberfläche 2 liegt. Die Trennstege 4 verhindern einerseits das Auswischen der Druckfarbe aus den durch die Gravur 3 gebildeten Vertiefungen und bewirken andererseits eine Strukturierung der auf ein Substrat übertragenen Farbschicht. Das Substrat wird im Bereich der Gravur flächendeckend mit Farbe bedruckt.
Der Versatz, mit dem die parallel verlaufenden Gravuren 3 erzeugt werden entspricht dem Abstand d der Trennstegoberkanten 5. Für den in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Fall, bei dem der Versatz des Gravierwerkzeugs während der Gravierung der Vertiefungen 3 den Trennstegoberkantenabstand d entspricht, liegt der Abstand d vorzugsweise im Bereich von 20 µm bis 150 µm, wobei ein Abstand von etwa 50 µm für die Erzeugung von ohne Hilfsmitteln nicht erkennbarer Feinstruktur besonders bevorzugt ist.
Die durch die Trennstege erzeugte Modulation der Farbschichtdicke erzeugt in der aufgedruckten Farbschicht eine Feinstruktur, die bei normaler Betrachtung mit bloßem Auge nicht aufgelöst wird und daher als verborgenes, weder elektrofotografisch noch mit anderen Druckverfahren reproduzierbares Sicherheitsmerkmal dienen kann.
Trotz der feinen Strukturierung der gedruckten Farbschicht wird für das menschliche Auge ein homogener Farbeindruck erzeugt. Die Intensität des Farbeindrucks bzw. der wahrgenommene Farbton hängen von der mittleren Farbschichtdicke ab und kann bei gegebenem Flankenwinkel α durch die Gravurtiefe t eingestellt werden.
In Fig. 2 ist eine Druckplatte im Querschnitt dargestellt, mit der eine im Mittel dünnere Farbschicht gedruckt werden kann, die einen helleren Farbton erzeugt. Die gravierten Flächen der in Fig. 1 und 2 dargestellten Druckplatten sind gleich groß und die Gravuren 3 besitzen den gleichen Flankenwinkel α. Aufgrund der in Fig. 2 geringeren Gravurtiefe t wird ein geringerer Abstand d für den Versatz der Gravurlinien gewählt. Für das Drucken zusammenhängender Farbflächen ist wesentlich, dass unter Berücksichtigung des Flankenwinkels α die Gravurtiefe t und der Abstand d der Trennstegoberkanten 5 so gewählt werden, dass innerhalb eines gravierten Bereichs auf dem Niveau der Druckplattenoberfläche 2 keine ebenen Plateaus entstehen.
In Fig. 3 besitzt die gravierte Fläche die gleiche Ausdehnung wie in den Beispielen der Fig. 1 und 2. Die Gravurtiefe t ist die gleiche wie in Fig. 1. Obwohl die Trennstege 4 einen anderen Flankenwinkel β besitzen, weist eine mit einer Druckplatte gemäß Fig. 3 übertragene Farbschicht die gleiche mittlere Schichtdicke auf, wie eine mit einer Druckplatte gemäß Fig. 1 gedruckte. Trotz unterschiedlichem Abstand d der Trennstege 5 und damit unterschiedlicher Feinstruktur, werden mit den Druckplatten der Fig. 1 und 3 Flächen mit gleichem Farbton gedruckt.
Die Druckplatten gemäß den Fig. 2 und 3 weisen dagegen den gleichen Trennstegabstand d auf und erzeugen dadurch eine Feinstruktur gleicher Periodizität, führen aufgrund der unterschiedlichen Flankenwinkel (α, β) aber zu Farbschichten unterschiedlicher mittlerer Dicke und unterschiedlicher Tönung.
Die Gravuren 3 werden vorzugsweise mit rotierenden Sticheln erzeugt, deren Spitzenwinkel, gemessen zur Mittellinie des Stichels, dem Flankenwinkel der Gravur entspricht. Die Flankenwinkel liegen vorzugsweise im Bereich von 15° bis 60°, besonders bevorzugt wird der Bereich von 30° bis 50°. Insbesondere mit den bevorzugten Spitzenwinkeln weisen mechanische Gravierwerkzeuge eine erhöhte Standzeit auf. Druckplatten mit den bevorzugten Flankenwinkeln lassen sich durch Abformtechniken leichter vervielfältigen und haben außerdem besonders günstige drucktechnische Eigenschaften. Als Trennstegform (Querschnitt), werden keilförmige Geometrien verwendet. Es sind jedoch auch beliebige andere, insbesondere wellen- oder sinusförmige Geometrien denkbar, aber nur keilförmig spitz zulaufende Trennstegformen sind patentgemäß. Die Form des Querschnitts der Trennstege 4 wird lediglich durch die Gestaltungsmöglichkeiten der Kontur eines Gravurwerkzeugs beschränkt.
Soll die Farbschichtdicke im Übergangsbereich von einer Feinstrukturlinie zur benachbarten lediglich auf einen von Null verschiedenen Wert reduziert werden, eignen sich hierzu Strukturen, wie sie in den Fig. 4 und 5 dargestellt sind.
Eine Druckplatte gemäß Fig. 4 wird erzeugt, indem die nach außen zeigenden Enden der Trennstege nach Gravur der die Feinstruktur bildenden Vertiefungen entfernt werden. Alternativ kann auch der gesamte mit einer Gravur zu versehende Bereich zunächst in der Tiefe a abgeräumt werden und anschließend die die Feinstruktur bildenden Vertiefungen graviert werden. Die nach außen weisenden Enden der Trennstege werden dadurch um den Wert a unter das Niveau der Druckplattenoberfläche 2 abgesenkt. Die verbleibende Höhe der Trennstege wird im Folgenden als Amplitude b bezeichnet und ergibt sich aus der Differenz von Gravurtiefe t und Trennstegabsenkung a. Ein mit einer solchen Druckplatte bedrucktes Substrat wird im Bereich der Gravur flächendeckend mit einer Farbschicht der Dicke a versehen, die zusätzlich mit einer Feinstruktur der maximalen Amplitude b moduliert ist. Die in diesem Beispiel als Plateau ausgebildeten oberen Enden der Trennstege erzeugen im Druckbild feine helle Linien. Bei entsprechender Führung der die Trennstege 4 erzeugenden Gravurlinien können die von den trapezförmigen Trennstegen 4 im Druckbild erzeugten hellen Linien Muster, Schrift- oder Bildzeichen wiedergeben.
Gemäß der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform kann eine Trennstegabsenkung a auch dadurch erreicht werden, dass bei gegebenem Flankenwinkel α und gegebener Gravurtiefe t der Versatz zwischen den einzelnen Gravurlinien so klein gewählt wird, dass die Trennstegoberkante 5 unterhalb des Niveaus der Druckplattenoberfläche 2 liegt.
Eine Trennstegabsenkung ist vorteilhaft, weil dadurch die Kunststoffoberfläche des Wischzylinders nicht in direkten Kontakt mit den scharfkantigen Trennstegen 4 kommt und dadurch Verschleiß und Abnutzung an der Wischzylinderoberfläche als auch an den feinen gravierten Strukturen der Druckplatte reduziert werden. Die Trennstegabsenkung a beträgt vorzugsweise 2µm bis 5 µm unter dem Niveau der Druckplattenoberfläche 2. Um eine saubere Wiedergabe der Gravur als Feinstruktur der übertragenen Farbschicht zu gewährleisten, sollte die Amplitude b mehr als 50 % der Gravurtiefe t betragen.
Fig. 6 zeigt eine Variante der erfindungsgemäßen, mit Trennstegen ergänzten Gravur. Bei dieser Ausführungsform sind die Trennstege 4 in größerem Abstand d angeordnet. Im Gegensatz zu den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 bis 5 entspricht der Trennstegabstand d hier nicht dem Versatz des Gravierwerkzeugs während der Gravierung der Vertiefungen. Vorzugsweise ist der Abstand d kleiner al 500 µm. Zwischen den Trennstegen 4 sind horizontale Bodenflächen 6 der Gravur vorgesehen, die zur Verbesserung der Farbhaftung eine gezielt eingestellte Oberflächenrauigkeit aufweisen. Die Einstellung der Oberflächenrauigkeit erfolgt durch die Auswahl der Geometrie des Spitzenwinkels und Spitzenradius des Gravierwerkszeugs sowie durch Vorgabe geeigneter Werte für den Versatz zwischen zwei Gravurlinien quer zur Gravurrichtung.
Gemäß einer bevorzugten Ausrührungsform der Erfindung wird die Gravur 3 derart in eine Druckplattenoberfläche 2 eingebracht, dass die Gravurtiefe innerhalb der gravierten Fläche nicht konstant ist, sondern in einer Richtung kontinuierlich zu- bzw. abnimmt (Fig. 7a, 7b). Die Variation der Gravurtiefe erfolgt vorzugsweise so, dass die tiefsten Punkte jeder Gravurlinie auf einer zur Druckplattenoberfläche schiefen Ebene liegen. Es ist auch möglich, die Gravurtiefe so zu verändern, dass die in einer Querschnittsebene der Druckplatte liegenden tiefsten Punkte auf einer gekrümmten Kurve liegen, deren Verlauf beispielsweise durch eine Parabel ober Hyperbel beschrieben werden kann. Durch die Gravurtiefenvariation kann der wahrgenommene Farbton innerhalb einer zusammenhängend gedruckten Farbfläche variiert werden, insbesondere wenn die Tiefenvariation zwischen 5 µm und 60 µm erfolgt.
In der Ausführungsform gemäß Fig. 6a ist der Trennstegabstand d und die Höhe der Trennstege in der gesamten Gravur konstant, während in der Variante gemäß Fig. 76b Abstand und Höhe der Trennstege mit der Gravurtiefe zunehmen (d₁ > d₂).
Es ist möglich, auf einer Druckplatte Gravuren unterschiedlicher Art und Gestaltung sowie mit verschiedenen Trennstegformen zu kombinieren. Es ist ebenso denkbar, Flächen mit unterschiedlichen Gravurtypen oder Trennstegformen aneinander grenzen zu lassen als auch innerhalb einer abgeschlossenen gravierten Fläche entsprechende Variationen vorzunehmen. Ferner kann einer ersten Gravur eine zweite überlagert werden. Wird die erste Gravur von parallelen, vorzugsweise geraden Gravurlinien gebildet und die zweite Gravur ebenfalls von parallelen, vorzugsweise geraden Gravurlinien, entsteht ein sogenanntes Kreuzlinienraster. Bilden die Linien der ersten und zweiten Gravur zueinander einen Winkel zwischen 20° und 90°, insbesondere von 40° bis 70°, verfügt die sich daraus ergebende Gravur über eine besonders gute Farbhaftung, was sich günstig auf die drucktechnischen Eigenschaften einer entsprechend gravierten Druckplatte auswirkt. Die damit gedruckten Farbschichten weisen außerdem einen besonders gleichmäßigen Farbton auf.
Die erste und die überlagerte zweite Gravur können mit Gravierwerkzeugen unterschiedlicher Geometrie sowie mit unterschiedlicher Gravurtiefe und/oder unterschiedlichem Gravurlinienversatz erzeugt werden. Jm Falle des bevorzugten Kreuzlinienraster führt dies zu periodisch unterbrochenen Trennstegen.

Claims

Stichtiefdruckplatte (1) zum vollflächigen Drucken zusammenhängender Druckbildbereiche, bei der das Druckbild in Form einer Gravur (3) in die Druckplattenoberfläche (2) eingearbeitet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in den gravierten, farbaufnehmenden Bereichen Trennstege (4) vorgesehen sind, welche die gravierten Bereiche in Teilbereiche aufteilen, wobei die Trennstege (4) derart gestaltet sind, dass sie keine Flächen in Höhe der Druckplattenoberfläche aufweisen und das Verhältnis (b:t) zwischen Trennsteghöhe (b) und Gravurtiefe (t) im Bereich von 0,5 bis 1 liegt, wobei die Form der Trennstege im Querschnitt betrachtet keilförmig spitz zuläuft.
Druckplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gravierten Bereiche Gravurlinien und/oder großflächige Gravurelemente sind.
Druckplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gravurlinien breiter als 0,5 mm, bevorzugt breiter als 1,0 mm sind.
Druckplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die gravierten Bereiche Gravurlinien sind, und die Trennstege (4) quer zur Gravurlinie verlaufen, so dass aneinander gereihte Teilabschnitte entstehen, und die Trennstege (4) quer oder diagonal zur Wischrichtung verlaufen.
Druckplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die gravierten Bereiche Gravurlinien sind, und die Trennstege parallel zur Gravurlinie und quer oder diagonal zur Wischrichtung verlaufen.
Druckplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennstege (4) in dem Gravurbereich so angeordnet sind, dass sie eine gleichmäßige Feinstruktur in Form eines Rasters oder regelmäßigen Musters bilden.
Druckplatte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Raster ein Linien- oder Kreuzlinienraster ist.
Druckplatte nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kreuzlinienraster aus einer ersten Gravur mit parallelen, vorzugsweise geraden Gravurlinien und einer der ersten Gravur überlagerten zweiten Gravur mit parallelen, vorzugsweise geraden Gravurlinien besteht.
Druckplatte nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Linien der ersten und zweiten Gravur zueinander einen Winkel zwischen 20° und 90°, insbesondere von 40° bis 70° bilden.
Druckplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberkanten der Trennstege (4) in einem gegenseitigen Abstand (d) angeordnet sind, der größer oder gleich der Eingriffsbreite eines zur Gravierung des Gravurbereichs verwendeten Gravurwerkzeugs ist.
Druckplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der gegenseitige Abstand (d) der Oberkanten (5) der Trennstege (4) kleiner als 500 µm ist.
Druckplatte nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der gegenseitige Abstand (d) der Oberkanten (5) der Trennstege (4) 20 µm bis 150 µm beträgt.
Druckplatte nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der gegenseitige Abstand (d) der Oberkanten (5) der Trennstege (4) 50 µm beträgt.
Druckplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberkanten (5) der Trennstege (4) eine Absenkung (a) von mindestens 2 µm bis 5 µm gegenüber der Druckplattenoberfläche (2) aufweisen.
Druckplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennstege (4) eine Trennsteghöhe (b) im Bereich von 3 µm bis 150 µm besitzen.
Druckplatte nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennsteghöhe (b) im Bereich von 8 µm bis 60 µm liegt.
Druckplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Gravurtiefe (t) zwischen 5 µm und 150 µm beträgt.
Druckplatte nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Gravurtiefe (t) zwischen 10 µm und 60 µm beträgt.
Druckplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennstege (4) Flanken mit Flankenwinkeln (α) im Bereich von 15° bis 60° bezogen auf die Lotrechte zur Druckplattenoberfläche (2) aufweisen.
Druckplatte nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennstege (4) Flanken mit Flankenwinkeln (α) im Bereich von 30° bis 50° aufweisen.
Druckplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennstege (4) durch parallele Anordnung eine linienförmige Feinstruktur bilden.
Druckplatte nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckplatte (1) zur Verwendung mit einem Druckzylinder so angepasst ist, dass die linienförmige Feinstruktur im Wesentlichen parallel zur Drehachse des Druckzylinders liegt.
Druckplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Länge als auch die Breite des Gravurbereichs mehr als 1 mm beträgt.
Druckplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein erster Gravurbereich und ein zweiter Gravurbereich vorgesehen sind, die sich durch unterschiedliche Ausgestaltung der Trennstege (4) und/oder Trennsteganordnung unterscheiden.
Druckplatte nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennstege (4) in dem ersten Gravurbereich eine andere Orientierung aufweisen als die Trennstege (4) in dem zweiten Gravurbereich.
Druckplatte nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennstege (4) in dem ersten Gravurbereich rechtwinklig zu den Trennstegen (4) in dem zweiten Gravurbereich ausgerichtet sind.
Druckplatte nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gravurbereich eine andere Gravurtiefe (t) aufweist als der zweite Gravurbereich.
Druckplatte nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberkanten (5) der Trennstege in dem ersten Gravurbereich einen größeren gegenseitigen Abstand (d) aufweisen als die Oberkanten (5) der Trennstege in dem zweiten Gravurbereich.
Druckplatte nach einem der Ansprüche 24 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberkanten (5) der Trennstege in dem zweiten Gravurbereich einen größeren Abstand (a) zur Druckplattenoberfläche (2) aufweisen als die Oberkanten (5) der Trennstege in dem ersten Gravurbereich.
Druckplatte nach einem der Ansprüche 24 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Gravurbereich aneinander grenzen.
Verfahren zur Herstellung eines Datenträgers mit im Stichtiefdruckverfahren erzeugtem Druckbild umfassend mindestens einen eine Farbschicht aufweisenden Druckbildbereich mit einer Fläche von mehr als einem Quadratmillimeter, wobei die Farbschicht den Druckbildbereich vollflächig bedeckt, die lateralen Abmessungen wie Länge und Breite der Fläche größer als 0,5 mm sind und die Farbschicht entlang einer Richtung mindestens eine Einkerbung aufweist an der die Farbschichtdicke ein Minimum durchläuft unter Verwendung einer Stichtiefdruckplatte (1) nach Anspruch 1.
Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die lateralen Abmessungen wie Länge und Breite der Fläche größer als 1mm sind.
Verfahren nach Anspruch 31 oder 32, gekennzeichnet durch ein Oberflächenrelief der Farbschicht, wobei das Oberflächenrelief eine Feinstruktur mit sich regelmäßig wiederholenden Strukturelementen aufweist.
Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Strukturelemente in einem Abstand wiederholen, der kleiner als 0,5 mm ist.
Verfahren nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Feinstruktur ein Raster oder regelmäßiges Muster bildet.
Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass das Raster ein Linien- oder Kreuzlinienraster ist.
Verfahren nach Anspruch 35 oder 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Feinstruktur ein Raster bildet, bei dem die Linienbreite weniger als 150 µm beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 33 bis 37, gekennzeichnet durch mindestens einen ersten Druckbildbereich mit einer ersten Feinstruktur und einen zweiten Druckbildbereich mit einer zweiten, gegenüber der ersten Feinstruktur unterschiedlichen Feinstruktur.
Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Druckbildbereiche ein oder mehrere Schriftzeichen oder ein Bild darstellen.
Verfahren nach Anspruch 38 oder 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Feinstruktur des ersten Druckbildbereiches eine andere Orientierung aufweist als die Feinstruktur des zweiten Druckbildbereichs.
Verfahren nach einem der Ansprüche 38 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Feinstrukturen des ersten und des zweiten Druckbildbereichs durch unterschiedliche Linienbreiten unterscheiden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 38 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass sich der erste und der zweite Druckbildbereich durch unterschiedliche Farbschichtdicken unterscheiden.
Verfahren zum Herstellen einer Stichtiefdruckplatte (1) zum vollflächigen Bedrucken einer großen Fläche im Stichtiefdruckverfahren, umfassend die Schritte,
- Zurverfügungstellen einer Druckplatte mit einer Druckplattenoberfläche (2) und

- Gravieren mindestens eines der zu bedruckenden großen Fläche entsprechenden Gravurbereichs in die Druckplattenoberfläche (2) mit einem Gravurwerkzeug derart, dass Trennstege (4) stehen bleiben, die im Gravurbereich aufragen und den Gravurbereich in Teilbereiche aufteilen, wobei das Verhältnis (b:t) zwischen Trennsteghöhe (b) und Gravurtiefe (t) im Bereich von 0,5 bis 1 liegt, und dass die Trennstege (4) durch die Gravierung so gestaltet werden, dass sie im Querschnitt betrachtet keilförmig spitz zulaufen und keine Flächen in Höhe der Druckplattenoberfläche (2) aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass die gravierten Bereiche als Gravurlinien und/oder großflächige Gravurelemente graviert werden.
Verfahren nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, dass die Gravurlinien breiter als 0,5 mm, bevorzugt breiter als 1,0 mm sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 44 bis 46, dadurch gekennzeichnet, dass die gravierten Bereiche als Gravurlinien graviert werden, und die Trennstege (4) quer zur Gravurlinie ausgebildet werden, so dass aneinander gereihte Teilabschnitte entstehen, und die Trennstege quer oder diagonal zur Wischrichtung verlaufen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 44 bis 46, dadurch gekennzeichnet, dass die gravierten Bereiche als Gravurlinien graviert werden, und die Trennstege parallel zur Gravurlinie ausgebildet werden und quer oder diagonal zur Wischrichtung verlaufen.
Verfahren nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennstege (4) eine gleichmäßige Feinstruktur in Form eines Rasters oder regelmäßigen Musters bilden.
Verfahren nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, dass das Raster ein Linien-, Punkt- oder Kreuzlinienraster ist.
Verfahren nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, dass das Kreuzlinienraster aus einer ersten Gravur mit parallelen, vorzugsweise geraden Gravurlinien und einer der ersten Gravur überlagerten zweiten Gravur mit parallelen, vorzugsweise geraden Gravurlinien gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, dass die Linien der ersten und zweiten Gravur zueinander einen Winkel zwischen 20° und 90°, insbesondere von 40° bis 70° bilden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 44 bis 50, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennstege (4) mit Flankenwinkeln (α) im Bereich von 15° bis 60° bezogen auf die Lotrechte zur Druckplattenoberfläche (2) erzeugt werden.
Verfahren nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennstege mit Flankenwinkeln (α) im Bereich von 30° bis 50° erzeugt werden.
Verfahren nach Anspruch 53 oder 54, dadurch gekennzeichnet, dass zum Gravieren ein Gravurwerkzeug mit entsprechendem Flankenwinkel (α) verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, dass zum Gravieren ein spitz zulaufender rotierender Stichel verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 44 bis 56, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Gravur in die Druckplattenoberfläche (2) graviert wird und dass eine zweite Gravur benachbart zur ersten Gravur so in die Druckplattenoberfläche (2) graviert wird, dass zwischen der ersten und der zweiten Gravur ein in Höhe der Druckplattenoberfläche (2) oder geringfügig darunter spitz zulaufender Trennsteg (4) stehen bleibt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 44 bis 58, dadurch gekennzeichnet, dass der gegenseitige maximale Abstand (d) der Trennstege (4) kleiner als 500 µm ist.
Verfahren nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet, dass der gegenseitige maximale Abstand (d) der Trennstege (4) 20 µm bis 150 µm beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 44 bis 60, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb einer Gravur Trennstege (4) mit unterschiedlicher Höhe vorgesehen sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 44 bis 60, dadurch gekennzeichnet, dass der in die Druckplattenoberfläche (2) eingravierte Gravurbereich eine Gravurtiefe im Bereich von 5 µm bis 150 µm aufweist.
Verfahren nach Anspruch 62, dadurch gekennzeichnet, dass die Gravurtiefe im Bereich von 10 µm bis 60 µm liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 49 bis 63, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennstege (4) durch parallele Anordnung eine linienförmige Feinstruktur bilden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 49 bis 64, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem ersten Gravurbereich eine erste Feinstruktur eingraviert wird und in mindestens einem zweiten Gravurbereich eine zweite, zur ersten Feinstruktur unterschiedliche Feinstruktur eingraviert wird.
Verfahren nach Anspruch 63, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennstege (4) in dem ersten Gravurbereich mit einer anderen Orientierung erzeugt werden als die Trennstege (4) in dem zweiten Gravurbereich.
Verfahren nach Anspruch 64, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennstege (4) in dem ersten Gravurbereich rechtwinklig zu den Trennstegen (4) in dem zweiten Gravurbereich ausgerichtet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 63 bis 65, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gravurbereich mit einer anderen Gravurtiefe (t) graviert wird als der zweite Gravurbereich.
Verfahren nach einem der Ansprüche 63 bis 66, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennstege (4) in dem ersten Gravurbereich in einem größeren maximalen Abstand (d) zueinander angeordnet werden als die Trennstege in dem zweiten Gravurbereich.
Verfahren nach einem der Ansprüche 63 bis 67, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberkanten (5) der Trennstege (4) in dem zweiten Gravurbereich mit einem größeren Abstand (a) zur Druckplattenoberfläche (2) erzeugt werden als die Oberkanten (5) der Trennstege in dem ersten Gravurbereich.