JP3188626B2 - 表面パターン構造を製作する方法 - Google Patents

表面パターン構造を製作する方法

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    • Y10T29/4956Fabricating and shaping roller work contacting surface element
    • Y10T29/49563Fabricating and shaping roller work contacting surface element with coating or casting about a core

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は請求項1の上位概念
に記載した表面パターン構造、特に印刷機胴のための表
面パターン構造を製作する方法に関する。
【0002】
【従来技術】表面パターン構造をエロージョンで製作す
るためには例えばDE−OS 2030013号明細書
によればクローム又はモリブデンをエッチングするため
にエッチングマスク、例えばフォトラックから成るエッ
チングマスクを用いることが公知である。
【0003】DE−2820549A1号明細書によれ
ば金属製の枚葉紙案内シートを製造する方法が公知であ
る。この方法においては、担体シートには片面において
金属製の放射手段を用いた放射処理が施され、次いで放
射された表面が電気的にニッケルめっきされる。
【0004】さらにDE4031860C2号明細書に
よれば、オフセット印刷機における印刷ユニット胴のた
めの表面パターン構造を製作する方法が公知である。こ
の方法によれば、硬質クローム層で被覆された印刷ユニ
ット胴の上に硬質クローム層を露光したあとで耐アルカ
リ性の層(フォトラック)が施される。この耐アルカリ
性の層はラスタフィルムを通してUV光源で照射され
る。前記層の照射されなかった部分は溶剤現像器で除か
れ、前記層の露出させられた部分はエッチングされる。
この場合、エッチングのあとで前記層の残った領域は取
除かれる。
【0005】後者の方法の欠点は、この方法で製作され
た表面パターン構造が前記層と印刷ユニット胴の上で案
内された被印刷材料との間に比較的にわずかな摩擦力し
か許さないことである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、印刷
ユニット胴又はシートもしくはドレッシング又は被印刷
材料を案内するローラの硬質クローム層の上に表面パタ
ーン構造を製作する方法であって、表面パターン構造が
被印刷材料と各胴の被覆層との接触個所に高い摩擦力を
保証する形式のものを開発することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は印刷ユニ
ット胴、シート又はローラの上の電気的に施された、有
利には寸法及び形状的に精確に研削された硬質クローム
層から出発して、表面パターン構造を連続する2つの方
法ステップで製作することで解決された。
【0008】第1の方法ステップでは、表面パターン構
造は硬質クローム層における、ほぼ均一なランダム分布
を有するドットラスタとしての材料エロージョンによっ
て製作される。有利には平らな(研削された)硬質クロ
ーム層から出発して、クローム層のエロージョンにより
構造隆起部(突出部)と構造凹部とを有する表面部分パ
ターン構造が製作される。第2の方法ステップでは前記
表面部分パターン構造から、前記ドットラスタを含む第
2の材料エロージョンによって最終的な表面パターン構
造が製作される。この場合、材料エロージョンは第1の
方法ステップにおいても第2の方法ステップにおいても
熱的、機械的又は電気化学的な方法で行なうことができ
る。この場合には加工の方法は互いに組み合わせること
ができる。しかしながら有利な条件はすくなくとも1つ
の方法ステップにおいて材料エロージョンが電気化学的
に行なわれることである。これによってクロームに存在
するマイクロラック幅が粗面度を高めるために広げられ
る(ラックの拡大)。2段階の加工方法により、10〜
100μmの有利な粗面度R2を有する、高さの大きく
異ならない支持部材を有する表面パターン構造が生じ
る。有利には第2の方法ステップにおいて実施された材
料エロージョンによって、硬質クローム層自体に存在す
るマイクロラックの拡大が行なわれる。マイクロラック
は、第2の方法ステップが電気化学的な方法で実施され
ると特に拡大される。特に第2の方法ステップにおいて
はギャップ及び溝並びにビード状の隆起部(支持部材)
の不規則なネットワークが達成される。隆起部はドット
ラスタ又は分布に関連して、個々の隆起部としてかつ又
は連続する(鎖状の)複数の隆起部として表面パターン
構造内に存在する。2段階で製作された表面パターン構
造によって被印刷材料と硬質クローム層の表面パターン
構造との間の摩擦特性は大きな粗面度値に基づき高めら
れる。この場合、被印刷材料を支持する隆起部は有利に
はプラト状の支持面に構造凹部におけるよりも高い粗面
度を有している。第2の方法ステップにおける材料エロ
ージョンによっては、表面パターン構造内の支持割合は
第1の方法ステップに対し、わずかにしか変化させられ
ない。この場合には表面粗さだけが記述のように高めら
れる。したがって被印刷材料は例えば印刷ユニット胴又
はローラの表面パターン構造の上でより確実に案内され
るようになる。摩擦力が大きくなることで枚葉紙がより
正確に案内されるようになり、可能なダブリ現象は著し
く減少する。ギャップ、溝及び隆起部の不規則なネット
ワーク並びに著しくは異ならない支持面の高さは、被印
刷材料からインキをわずかしか受取らないが、大部分を
被印刷材料に戻す。さらに必要な場合には、本発明の方
法で製作された表面パターン構造はきわめて良好に掃除
することができる。その理由は幅の広げられたギャッ
プ、、溝、ラックのネットワーク内に掃除液も例えば洗
浄ブラシも侵入しやすく、ひいては掃除効果が高められ
るのに対し、掃除時間及び掃除液の消費量は減少される
からである。この場合、表面パターン構造は印刷ユニッ
ト胴の硬質クローム層に限られるものではない。むし
ろ、本発明の方法で製作された表面パターン構造を有す
る硬質クローム層は印刷ユニット胴の上に位置固定され
るプレート、シート、ドレッシングの構成部分であるこ
ともできる。同様に本発明の方法によって製作された表
面パターン構造は被印刷材料を加工する機械のローラの
構成部分であることもできる。
【0009】次に本発明を1実施例に基づき詳細に説明
する。
【0010】本発明の方法は印刷ユニット胴、例えばオ
フセット印刷機の対抗胴をコーティングするために用い
られる。印刷ユニット胴には周知のようにクローム浴内
で硬質クローム層が施される。硬質クローム層は例えば
200μmの層厚さを有している。次いで所定の層厚さ
に硬質層が寸法及び形状的に精確に研削される。本発明
の表面パターン構造は2つの方法ステップで製作され
る。この場合には表面パターン構造の製作は本実施例で
は、DE4031860C2明細書に記述されているよ
うな設備において電気化学的な方法を用いた材料エロー
ジョンによって行なわれる。これに相応してエッチング
は10〜20%苛性ソーダ液を用いて、該苛性ソーダ液
内に印刷ユニット胴が陽極として接続されかつエッチン
グ液が印刷ユニット胴の表面に対しわずかな間隔をおい
て配置された鉄シーブ中空陰極からゾーンごとに供給さ
れることで行なわれる。この場合、印刷ユニット胴はそ
の軸を中心として回転する。
【0011】第1の方法ステップにおいてはフォト化学
的又は印刷技術的な方法で形成されるエッチングマスク
が施される。択一的には、適当な孔パターンを有する、
印刷ユニット胴に取付けられたプラスチックシートも適
している。例えば、露光され、次いで現像されるフォト
ラック層であるエッチングマスクは、ランダム分布され
た20〜150μmの直径のラスタドットを有するドッ
ラスタと、50〜200μmのラスタドット中心間隔
を有している。エッチングマスクが施されたあとで硬質
クローム層は電解でエッチングされる。これは既に記述
したゾーンエッチング装置において約300A/dm2
の電流密度でかつ約35mm/minの印刷ユニット胴
表面送りでかつ250Amin/dm2のエッチング強
さで行なわれる。この場合には約30μmのエッチング
深さが達成される。電解質としては有利には苛性ソーダ
液(10〜20%)が使用される。次いでエッチングマ
ークの残りが硬質クローム層から除かれる。
【0012】このあとで第2の方法ステップで、表面パ
ターン構造の電解によるエッチングがもう一度、250
A/dm2の電流密度と約70mm/minの胴表面送
りと100Amin/dm2のエッチング強さで行なわ
れる。第1の方法ステップで製作された表面部分パター
ン構造は第2の方法ステップでは元の構造深さの約20
%減少される。すなわち、第1の方法ステップでドット
ラスタの形をしたエッチングマスクを用いて達成され
た、ほぼコラム状の支持部材を有する表面部分パターン
構造は第2の方法ステップの材料エロージョン(エッチ
ング)によって、ギャップ、溝及び隆起部の不規則的な
ネットワークの表面パターン構造に変えられる。支持面
として作用する隆起部はほぼ25μmの表面粗さを有し
ている。ギャップ、溝及び隆起部の不規則なネットワー
クは、表面パターン構造において調和のとれた、均一に
分配されたインキ受取りを保証する特殊なマイクロ粗面
度をもたらす。同時に表面パターン構造はインキをほぼ
被印刷材料に戻す。ギャップ/溝のネットワークは隆起
部の支持面に亙っても延在している。ギャップ、溝、ラ
ックは硬質クローム層内に、可能な腐蝕を阻止する、十
分な硬質クローム層が印刷ユニット胴、ドレッシング又
はローラに残されるような深さに加工されている。これ
によって、ギャップ、溝、ラックを通って湿気又は掃除
液が侵入することは阻止される。
【0013】電気化学的な方法の代りに、材料エロージ
ョンは機械的な方法で実施することもできる。これは選
択的に第1の方法ステップでも第2の方法ステップでも
可能であるが、この場合には方法ステップの1つにおい
ては材料エロージョンは電気化学的な方法で行なわれな
ければならない。電気化学的な方法はギャップ、溝、隆
起部の不規則なネットワークを生ぜしめるために必要で
ある。何故ならばさもないと所望の表面粗さを達成する
ことができないからである。材料エロージョンは例えば
放射物、例えば硬い放射物、例えばコランダムを用いて
機械的な方法で実施することができる。
【0014】これに対して択一的に材料エロージョンは
例えばLASER(Light Amplificat
ion by Stimulated Emissio
nof Radiation)又は電子ビームを用いて
熱的な方法で行なうこともできる。これも選択的に第1
又は第2の方法ステップにおいて行なうことができる。
もちろん1つの方法ステップでは材料エロージョンは電
気化学的に行なわれなければならない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−183173(JP,A) 特公 平6−57880(JP,B2) 実公 平4−18857(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41F 13/18 B41F 13/02 B41F 21/00 B41N 10/00 - 10/06

Claims (15)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 印刷ユニット胴、ドレッシング又はロー
    ラにおける、電気めっきで形成した硬質クローム層の上
    に表面パターン構造を連続する2つの方法ステップで製
    作し、第1の方法ステップで硬質クローム層から第1の
    材料エロージョンにより、ほぼ均一なランダム分布を有
    するドットラスタとしての表面部分パターン構造を形成
    しかつ第2の方法ステップで、前記ドットラスタを含む
    第2の材料エロージョンにより最終の表面パターン構造
    を形成することを特徴とする、表面パターン構造を製作
    する方法。
  2. 【請求項2】 表面部分パターン構造を形成するドット
    ラスタが硬質クローム層の平面内に位置している、請求
    項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 少なくとも一方の方法ステップで材料エ
    ロージョンを電気化学的に行なう、請求項1記載の方
    法。
  4. 【請求項4】 第1の方法ステップで材料エロージョン
    を、ラスタドットを有するマスクを使用して熱的に行な
    い、第2の方法ステップで材料エロージョンを、マスク
    を取除いたあとで電気化学的に行なう、請求項1又は3
    記載の方法。
  5. 【請求項5】 第1の方法ステップで、材料エロージョ
    ンを、ラスタドットを有するマスクを使用して電気化学
    的に行ない、第2の方法ステップで、材料エロージョン
    をマスクを取除いたあとで熱的に行なう、請求項1又は
    3記載の方法。
  6. 【請求項6】 第1の方法ステップで、材料エロージョ
    ンを、ラスタドットを有するマスクを用いて機械的に行
    ない、第2の方法ステップで材料エロージョンをマスク
    を取除いたあとで電気化学的に行なう、請求項1又は3
    記載の方法。
  7. 【請求項7】 第1の方法ステップで材料エロージョン
    を、ラスタドットを有するエッチングマスクを使用して
    電気化学的に行ない、第2の方法ステップで材料エロー
    ジョンを、エッチングマスクを取除いたあとでもう一度
    電気化学的に行なう、請求項1又は3記載の方法。
  8. 【請求項8】 第1の方法ステップで材料エロージョン
    ラスタドットを有するエッチングマスクを用いて電気
    化学式に行ない、第2の方法段ステップで、材料エロー
    ジョンを、エッチングマスクを取去ったあとで機械的に
    行なう、請求項1又は3記載の方法。
  9. 【請求項9】 第1の方法ステップで、マスクがドット
    ラスタを有するエッチングマスクであり、このマスクが
    有利にはフォト化学的な方法で硬質クローム層に取付け
    られ、硬質クローム層が所定の構造深さに電解でエッチ
    ングされ、次いでエッチングマスクが硬質クローム層か
    ら除かれ、第2の方法ステップで、第1の方法ステップ
    で得られた表面パターン構造をもう一度最終的な表面パ
    ターン構造を得るために電解でエッチングする、請求項
    1又は3記載の方法。
  10. 【請求項10】 第1方法ステップのエッチングマスク
    が直径20〜150μmでかつ中心間隔が50〜200
    μmのラスタドットを有する、ランダム分布されたドッ
    ラスタであって、次の第2の方法ステップで、硬質ク
    ローム層がもう一度電解により、200〜600A/d
    2の電流密度、50〜200Amin/dm2のエッチ
    ング強さで電解質、有利には10〜20%苛性ソーダ液
    を用いてエッチングする、請求項5記載の方法。
  11. 【請求項11】 印刷ユニット胴の表面を20〜100
    mm/minの送りでエッチングする、請求項9又は1
    0記載の方法。
  12. 【請求項12】 硬質クローム層が高さの大きく変わら
    ない隆起部と、10〜100μmの粗さR2を有する表
    面パターン構造としての、ギャップ、溝及び隆起部の不
    規則なネットワークを備えている、請求項1記載の方
    法。
  13. 【請求項13】 表面パターン構造がインキを被印刷材
    料から受取り、このインキをほとんど被印刷材料に戻す
    ことができる、請求項1記載の方法。
  14. 【請求項14】 表面パターン構造が印刷機胴に使用さ
    れるプレート、シート、ドレッシング又はそれに類似し
    たものの構成部分である、請求項1記載の方法。
  15. 【請求項15】 表面パターン構造を被印刷材料を案内
    するローラの上に使用する、請求項1記載の方法。
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EP0739753A1 (de) 1996-10-30
DE59600207D1 (de) 1998-06-25
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