WO2002040272A1 - Verfahren zur herstellung von rasternäpfchen in einer tiefdruckform und in dem verfahren verwendbarer grundkörper - Google Patents

Verfahren zur herstellung von rasternäpfchen in einer tiefdruckform und in dem verfahren verwendbarer grundkörper Download PDF

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WO2002040272A1
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laser radiation
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Jakob Frauchiger
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Mdc Max Daetwyler Ag
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41C—PROCESSES FOR THE MANUFACTURE OR REPRODUCTION OF PRINTING SURFACES
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • 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
    • B41N1/04—Printing plates or foils; Materials therefor metallic
    • B41N1/06—Printing plates or foils; Materials therefor metallic for relief printing or intaglio printing

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of patent claim 1 and a base body of a gravure printing plate according to the preamble of patent claim 8.
  • DE-A 30 35 714 discloses a further method for producing pressure cups for an intaglio printing plate.
  • the still "raw" gravure form was coated with an etchant-resistant varnish.
  • the varnish was then removed with an electronic engraving device at the points where grid pits should later be available.
  • a stylus, a laser beam or an electron beam was used as the electronic engraving device.
  • an etching process was carried out to produce the grid cells.
  • the manufacturing process described here was complicated and time consuming. A method analogous to this is described in DE-A 2 344 233.
  • EP-B 0473 973 proposes to produce the cells no longer in copper but in zinc.
  • the method described in EP-B 0 473 973 can be used, it is disadvantageous in the case of the gravure printing forms produced thereby that the entire gravure Printing technology is now geared towards copper as the material in which the grid cells are located.
  • the object of the invention is to present a method and to create a base body in which or on the screen cup of a gravure printing form directly by means of laser radiation, preferably in copper, but also in other materials without an ejection crater rim, i.e. burr-free grid cups can be produced.
  • the object is achieved in that a, preferably only a single ablation support layer is applied to the base body over the upper layer areas provided for the information embossing, through which scanning pits with the laser radiation by material ablation (evaporation and / or ejection of molten material) into the jacket areas are introduced and then this support layer is removed, whereupon burr-free rest cases are obtained.
  • the laser radiation is radiation that is modulated in terms of its intensity over time. As a rule, pulsed radiation will be used, but this is not mandatory. Laser spikes, Q-switches, mode-locking etc. are also possible. When the support layer is removed, there is no change in the grid cells in the upper layer areas.
  • the quality of the grid cells produced in this way without burr is so good that a hard layer, in particular a chrome layer, can be applied without aftertreatment.
  • the chromium layer in gravure forms of this type is preferably applied with a layer thickness between 4 ⁇ m and 30 ⁇ m, in particular between 8 ⁇ m and 10 ⁇ m.
  • the burr-free grid cells preferably in copper, can be achieved in particular by selecting the support layer in such a way that it enables good energy coupling for the laser radiation with good initiation of material ablation (ablation) to the underlying material with minimized directed radiation backscattering.
  • Minimized radiation backscatter is important so that no radiation gets back into the laser resonator. This would be intensified there and could cause damage to the optical components.
  • a good energy coupling of the laser radiation is important, since then only a small portion of the radiation remains, which is still necessary for a back reflection could come into question. On the other hand, a good energy coupling causes a strong heating of the material of the support layer.
  • the support layer has changed to the liquid state, there is practically no longer any need to worry about radiation absorption. If one now selects this material of the support layer in such a way that the melting point of its essential material portion is low, the high radiation absorption also occurs quickly. However, the melting point should in any case be lower than that of the underlying upper layer material, in which the grid cells are then located. If the grid cells are to be in copper, the melting point should be below 1083 ° C.
  • the metals would be silver with 961 ° C, aluminum with 660 ° C, gold with 1063 ° C (which, however, immediately falls out of the cost), gallium and germanium with 937 ° C, indium with 927 ° C, lead at 327 ° C, tin at 232 ° C, zinc at 419 ° C, etc.
  • An essential material fraction of the layer material is understood to mean a percentage which causes the property mentioned above. Depending on the material, a substantial proportion of the material should be between 80% and close to 100%.
  • the material of the support layer is said to be a material removal in which the
  • the local thermal energy introduced with the laser radiation should cause the material underneath to melt as quickly as possible.
  • this reproducible melting is only possible if the layer thickness of the ablation support layer is the same everywhere. If this is the case, the well volume to be generated can be precisely specified via the radiated maximum pulse intensity and the pulse shape. The easiest way to determine the well volume is by experiment. Good results have resulted in copper as information-bearing layer and zinc as erosion support layer with the layer thickness of between 1 micron to 15 microns, preferably microns between 5 and 10 microns is less than 10 with a layer thickness tolerance of "3, preferably better than 5 ⁇ 10 of" 5 , A zinc layer with such accuracy is best applied galvanically.
  • the material of the ablation support layer should have the highest possible vapor pressure.
  • "Background material” ejected by the laser pulse from the information-carrying layer, which still falls fluidly onto the support layer, causes it to melt and evaporate and is then thrown away by the steam with a further loss of heat.
  • the vapor pressure of the "background material” should be at least five times lower than that of the material lying on it. If the example above remains, zinc has a vapor pressure that is about 100 times higher than that of copper.
  • the material of the ablation support layer should be able to be removed well, in particular chemically, without attacking the information-carrying jacket regions.
  • the wavelength of the laser radiation used is to be adapted to the absorption of the material of the ablation support layer.
  • the wavelength must also be adapted to the dimensions of the grid cells to be produced in accordance with the optical imaging laws.
  • a CO 2 laser (wavelength 10.6 ⁇ m) can be used for scanning cells with a diameter larger than 10 ⁇ m.
  • an Nd: YAG laser (1.06 ⁇ m) is preferred.
  • Pulse shaping and an optical structure for the beam guidance of the laser will preferably be carried out as described in EP 00 810 552.0. If an Nd: YAG laser is used, zinc has also proven itself in this case as the material of the ablation support layer.
  • the ablation support layer not only initiates material removal in the underlying material, it also causes a switch-on delay for the drilling process in the underlying layer.
  • the laser pulse has therefore already risen to a higher intensity value than its initial pulse value, which results in an increase in the drilling intensity. This results in a good, i.e. a hemispherical shape.
  • FIG. 1 shows a cross section through the base body according to the invention in an enlarged view with a pulsed laser beam generating a scanning cell
  • FIG. 2 shows a cross section analogous to FIG. 1, the removal support layer being removed here
  • FIG. 3 shows a cross section analogous to FIGS. 1 and 2, a hard layer being applied here.
  • Metallic rotogravure forms are usually made up of several functional elements.
  • a steel cylinder is usually used as the base body 1.
  • a copper layer 3 with a thickness of a few millimeters is applied to the steel cylinder.
  • the copper layer 3 is the information-bearing gravure form.
  • the information consists of an arrangement of a multiplicity of grid cells 5 which receive the color required for printing.
  • a chromium coating 7 with a typical thickness of approximately 10 ⁇ m is applied as the top layer.
  • the print information is now introduced directly into the copper layer 3 in its upper layer area 8 with a beam 9 of a pulsed Nd: YAG by material removal.
  • the copper surface 11 is galvanically provided with a zinc layer 13 as a removal support layer with a small thickness tolerance (less than 5 ⁇ 10 "5 ).
  • a small thickness tolerance less than 5 ⁇ 10 "5 .
  • the laser pulse 9 for generating a grid 5 each pierces the zinc layer 13 while melting.
  • Solid zinc has an absorption for the radiation 9 of the Nd: YAG laser of approximately 50%.
  • solid zinc shows almost no directional reflection. Does the zinc go due to its relatively low melting and its low thermal conductivity compared to copper into the liquid state, there is almost 100 percent radiation absorption. There is a strong local heating of the zinc, which continues to pass it on to the underlying copper in the absorbing state, whereupon this also changes into the liquid state. Copper is now of an almost 100 percent reflection for the radiation 9 of the Nd: YAG laser (although the reflection does not come into effect because the copper is still covered by zinc) in the solid state, now liquid in an approximately 100 percent absorption passed.
  • the copper material ejection or that of the zinc 15 lie on the zinc layer 13 and can be easily removed by chemically detaching it in a subsequent cleaning process.
  • the exposed engraving (small cup 5) in copper 3 is burr-free and can be chrome-plated without any problems.
  • Zinc in particular prevents the melts from sticking, reduces the initial reflection for the laser radiation 9 and therefore allows an efficient drilling process in copper 3.
  • the method just described is of course not limited to zinc 13 as a copper coating. As stated at the beginning, a number of other materials are possible.
  • the removal support layer to be applied to copper 3 does not necessarily have to be a metal layer either. Non-metals are also suitable, provided they have the required properties with regard to absorption, directed reflection and melting point.
  • the base body 1 of a gravure printing plate does not necessarily have to be cylindrical; it can also be semi-cylindrical, flat or shaped differently.

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Abstract

Bei dem Verfahren zur Herstellung einer Rasternäpfchen (5) als Druckinformationen tragenden, vorzugsweise einen rotationssymmetrischen Grundkörper (1) aufweisenden, Tiefdruckform mittels zeitlich modulierter, insbesondere gepulster Laserstrahlung (9) wird auf dem Grundkörper (1) über dessen, für eine Informationseinprägung vorgesehenen Oberschichtbereichen (8) eine Abtragungsunterstützungsschicht (13) aufgebracht, durch die hindurch Rasternäpfchen (5) mit der Laserstrahlung (9) in die Oberschichtbereiche (8) durch Materialablation eingebracht werden. Anschliessend wird diese Abtragungsunterstützungsschicht (13) erntfernt, worauf gratfreie Rasternäpfchen (5) erhalten werden.

Description

Verfahren zur Herstellung von Rasternäpfchen in einer Tiefdruckform und in dem Verfahren verwendbarer Grundkörper
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und einen Grundkörper einer Tiefdruckform gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 8.
Stand der Technik Aus der DE-A 2 218 393 ist ein gattungsfremdes Verfahren zur Herstellung von
Tiefdruckformen mit Elektronenstrahlen bekannt. Bei der Herstellung von Tiefdruckformen mit Elektronenstrahlen ergaben sich Schwierigkeiten bei der Erzeugung von Rasternäpfchen mit einer Tiefe unter 10 μm. Die DE-A 2 218 393 hat deshalb vorgeschlagen, die mit Elektronenstrahlen zu gravierenden Oberflächen mit einer Trennschicht aus Silber bzw. Kupfersulfid mit einer Schichtdicke von lediglich 0,1 μm zu beschichten. Auf die Trennschicht wurde dann eine zweite Schicht aus Kupfer mit einer Schichtdicke von 15 μm aufgebracht. Trennschicht und zweite Schicht dienten lediglich dazu, auf Abtragungstiefe zu reduzieren. Nach dem Gravieren mit Elektronenstrahlen, wobei Näpfchen mit einer Tiefe bis zu 20 μm erzeugt wurden, verblieben beim nachträglichen Abziehen der Trenn- und Kupferschicht lediglich Näpfchen mit einer Tiefe von 5 μm; d.h. unter 10 μm, wie gewünscht.
Das in der DE-A 2 218 393 beschriebene Verfahren stellte aufgrund einer Er- zeugung von zwei Schichten mit unterschiedlichen Materialen und einem Arbeiten im Vakuum ein kompliziertes Verfahren dar.
Aus der DE-A 30 35 714 ist ein weiteres Verfahren zur Herstellung von Drucknäpfchen für eine Tiefdruckform bekannt. Hierbei wurde die noch "rohe" Tiefdruckform mit einem ätzmittelresistenten Lack belegt. Der Lack wurde dann mit einer elektroni- sehen Graviervorrichtung an den Stellen abgetragen, an denen später Rasternäpfchen vorhanden sein sollten. Als elektronische Graviervorrichtung wurde ein Stichel, ein Laserstrahl oder ein Elektronenstrahl verwendet. Nach dem gezielten Abtragen des Lacks erfolgte zur Erzeugung der Rasternäpfchen ein Ätzvorgang. Das hier beschriebene Herstellungsverfahren war kompliziert und zeitaufwendig. Ein hierzu analoges Verfahren ist in der DE-A 2 344 233 beschrieben.
In der EP-B 0 473 973 wird nun vorgeschlagen, mittels Laserstrahlung eine direkte Gravur der Rasternäpfchen für die Tiefdruckform vorzunehmen, wobei hier darauf hingewiesen wird, dass eine Laserbearbeitung von Tiefdruckformen mit einer Aussen- schicht aus Kupfer mit den nachfolgenden Schwierigkeiten verbunden waren: 1. Sehr starke Reflexion der Kupferschicht;
2. Hohe Schmelz- bzw. Verdampfungstemperatur von Kupfer;
3. Hohe Schmelz- bzw. Verdampfungswärme von Kupfer;
4. Gute Wärmeleitfähigkeit von Kupfer und damit starke Wärmeabgabe an die Umgebung der Rasternäpfchen. Bei der Lasergravur von Kupferschichten ergab sich zudem ein überstehender
Auswurfkraterrand am Näpfchen. Dieser Rand musste dann in mühevoller Weise entfernt werden.
Aus diesem Grund schlägt die EP-B 0473 973 vor, die Näpfchen nicht mehr in Kupfer, sondern in Zink zu erzeugen. Das in der EP-B 0 473 973 beschriebene Verfahren ist zwar einsetzbar, nachteilig bei den hiermit hergestellten Tiefdruckformen ist jedoch, dass die gesamte Tief- drucktechnik nun einmal auf Kupfer als Material ausgerichtet ist, in dem sich die Rasternäpfchen befinden.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren vorzustellen sowie einen Grundkör- per zu schaffen, bei dem bzw. auf dem Rasternäpfchen einer Tiefdruckform direkt mittels Laserstrahlung bevorzugt in Kupfer, aber auch in anderen Materialien ohne Auswurfskraterrand, d.h. gratfreie Rasternäpfchen herstellbar sind.
Lösung der Aufgabe
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass auf dem Grundkörper über dessen, für die Informationseinprägung vorgesehenen Oberschichtbereichen eine, bevorzugt nur eine einzige Abtragungsunterstützungsschicht aufgebracht wird, durch die hindurch Rasternäpfchen mit der Laserstrahlung durch Materialablation (Verdampfen und/oder Auswurf von geschmolzenem Material) in die Mantelbereiche eingebracht werden und anschliessend diese Unterstützungsschicht entfernt wird, worauf gratfreie Rastemäpf- chen erhalten werden. Die Laserstrahlung ist eine zeitlich in ihrem Intensitätsverlauf modulierte Strahlung. In der Regel wird man eine gepulste Strahlung verwenden, was jedoch nicht zwingend ist. Laserspikes, Q-switch, mode-locking usw. sind ebenfalls möglich. Bei der Entfernung der Unterstützungsschicht erfolgt keine Veränderung der Rasternäpfchen in den Oberschichtbereichen. Die Qualität der derart ohne Grat herge- stellten Rasternäpfchen ist so gut, dass ohne Nachbehandlung eine Hartschicht, insbesondere eine Chromschicht, aufgebracht werden kann. Die Chromschicht bei derartigen Tiefdruckformen wird man vorzugsweise mit einer Schichtdicke zwischen 4 μm und 30 μm, insbesondere zwischen 8 μm und 10 μm aufbringen.
Die gratfreien Rasternäpfchen, vorzugsweise in Kupfer, lassen sich inbesondere dadurch erreichen, dass die Unterstützungsschicht derart ausgewählt wird, dass sie eine gute Energieeinkopplung für die Laserstrahlung mit einer guten Materialabtra- gungsinitierung (Ablation) zum darunterliegenden Material bei einer minimierten gerichteten Strahlungsrückstreuung ermöglicht. Eine minimierte Strahlungsrückstreuung ist wichtig, damit keine Strahlung zurück in den Laserresonator gelangt. Diese würde nämlich dort verstärkt und könnte Beschädigungen an den optischen Komponenten bewirken. Eine gute Energieeinkopplung der Laserstrahlung ist wichtig, da dann nur noch ein geringer Strahlungsanteil verbleibt, der überhaupt für eine Rückreflexion noch in Frage kommen könnte. Andererseits bewirkt eine gute Energieeinkopplung eine starke Aufheizung des Materials der Unterstützungsschicht. Ist die Unterstützungsschicht einmal in den flüssigen Zustand übergegangen, muss man sich praktisch keine Sorgen mehr betreffend Strahlungsabsorption machen. Wählt man nun dieses Material der Unterstützungsschicht noch derart aus, dass bei seinem wesentlichen Materialanteil der Schmelzpunkt tief liegt, so tritt die hohe Strahlungsabsorption auch schnell ein. Der Schmelzpunkt sollte jedoch auf jeden Fall tiefer liegen als derjenige des darunterliegenden Oberschichtmaterials, in dem dann die Rasternäpfchen liegen. Sollen die Rasternäpfchen in Kupfer liegen, so sollte der Schmelzpunkt unter 1083 °C liegen. Lediglich vom Schmelzpunkt her, würden sich bei den Metallen Silber mit 961 °C, Aluminium mit 660 °C, Gold mit 1063 °C (was jedoch sofort von den Kosten her herausfällt), Gallium und Germanium mit 937 °C, Indium mit 927 °C, Blei mit 327 °C, Zinn mit 232 °C, Zink mit 419 °C usw. anbieten. Vernünftig verwendbar sind jedoch nur Materialien, deren Dämpfe nicht gesundheitsschädlich sind, da ansonsten grosse Aufwendung für eine Dampfabsaugung vorgenommen werden müssten. Unter einem wesentlichen Materialanteil des Schichtmaterials wird ein Prozentsatz verstanden, der die oben angeführte Eigenschaft hervorruft. Ein wesentlicher Materialanteil dürfte je nach Materialien bei einem Prozentanteil von 80 % bis nahe 100 % liegen. Das Material der Unterstützungsschicht soll einen Materialabtrag in dem die
Druckinformation tragenden darunterliegenden Material bewirken. D.h. es soll durch die mit der Laserstrahlung eingebrachte örtliche Wärmeenergie möglichst rasch ein reproduziertes Schmelzen des darunterliegenden Materials erfolgen. Wie Versuche gezeigt haben, ist dieses reproduzierbare Schmelzen nur gegeben, wenn die Schichtdicke der Abtragungsunterstützungsschicht überall gleich dick ist. Ist dies der Fall, kann nämlich über die eingestrahlte maximale Pulsintensität und die Pulsform exakt das zu erzeugende Näpfchenvolumen vorgegeben werden. Das Näpfchenvolumen lässt sich am einfachsten experimentell ermitteln. Gute Ergebnisse haben sich bei Kupfer als informationstragender Schicht und Zink als Abtragungsunterstützungsschicht bei deren Schichtdicke zwischen 1 μm bis 15 μm, bevorzugt zwischen 5 μm und 10 μm mit einer Schichtdicketoleranz von kleiner als 10"3, bevorzugt von besser als 5 ■ 10"5 ergeben. Eine Zinkschicht mit einer derartigen Genauigkeit wird am besten galvanisch aufgebracht. Durch Versuche konnte ferner festgestellt werden, dass das Material der Abtra- gungsunterstützungsschicht einen möglichst hohen Dampfdruck aufweisen sollte. Vom Laserpuls aus der informationstragenden Schicht ausgeworfenes "Untergrundmaterial", welches noch flüssig auf die Unterstützungsschicht fällt, bringt diese zum Schmelzen und Verdampfen und wird dann durch den Dampf unter einem weiteren Wärmeverlust weggeschleudert. Der Dampfdruck des "Untergrundmaterials" sollte mindestens fünfmal kleiner sein als derjenige des darauf liegenden Materials. Wird beim oben angeführten Beispiel verblieben, so hat Zink einen etwa 100 mal höheren Dampfdruck als Kupfer.
Das Material der Abtragungsunterstützungsschicht sollte gut, insbesondere che- misch, ohne Angreifen der informationstragenden Mantelbereiche entfernbar sein.
Die Wellenlänge der verwendeten Laserstrahlung ist der Absorption des Materials der Abtragungsunterstützungsschicht anzupassen. Auch ist die Wellenlänge gemäss den optischen Abbildungsgesetzen den Dimensionen der zu erzeugenden Rasternäpfchen anzupassen. Für Rasternäpfchen mit einem Durchmesser grösser als 10 μm kann ein CO2-Laser (Wellenlänge 10,6 μm) verwendet werden. Für kleine Durchmesser wird man bevorzugt einen Nd:YAG-Laser (1 ,06 μm) verwenden. Eine Pulsformung sowie einen optischen Aufbau für die Strahlführung des Lasers wird man vorzugsweise derart vornehmen, wie in der EP 00 810 552.0 beschrieben. Wird ein Nd:YAG-Laser verwendet, hat sich auch in diesem Fall Zink als Material der Abtra- gungsunterstützungsschicht bewährt.
Die Abtragungsunterstützungsschicht initiert nicht nur einen Materialabtrag in dem darunter liegenden Material, sie bewirkt zudem eine Einschaltverzögerung für den Bohrvorgang in die darunterliegende Schicht. Der Laserpuls ist somit bereits auf einen gegenüber seinem Pulsanfangswert höheren Intensitätswert angestiegen, was eine Bohrintensitätserhöhung ergibt. Hierdurch ergibt sich eine gute, d.h. eine halbkugelförmige Rastemäpfchenform.
Weitere Vorteile der Erfindung sowie der Ausführungsvarianten ergeben sich auch noch aus dem untenstehenden Text.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel angeführt, welches jedoch gemäss obigen Ausführungen in einem weiten Bereich auch materialmässig variierbar ist.
Aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombina- tionen der Erfindung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die zur Erläuterung der Ausführungsbeispiele verwendeten Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch den erfindungsgemässen Grundkörper in vergrösserter Darstellung mit einem Rasternäpfchen erzeugenden, gepulsten Laserstrahl,
Fig. 2 einen zu Figur 1 analogen Querschnitt, wobei hier die Abtragungsunterstüt- zungsschicht entfernt ist und
Fig. 3 einen zu den Figuren 1 und 2 analogen Querschnitt, wobei hier eine Hartschicht aufgebracht ist.
Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Metallische Rotations-Tiefdruckformen sind üblicherweise aus mehreren funktioneilen Elementen aufgebaut. Als Grundkörper 1 dient meist ein Stahlzylinder. Auf dem Stahlzylinder ist eine Kupferlage 3 mit einer Dicke von einigen Millimetern aufgebracht. Die Kupferlage 3 ist die informationstragende Tiefdruckform. Die Information besteht aus einer Anordnung einer Vielzahl von Rasternäpfchen 5, welche die für den Druck benötigte Farbe aufnehmen. Zur Erhöhung der Wiederstandsfähigkeit ist als oberste Schicht eine Chrombeschichtung 7 mit einer typischen Dicke von etwa 10 μm aufgebracht. Die Druckinformation wird nun direkt in die Kupferlage 3 in deren Oberschichtbereich 8 mit einem Strahl 9 einem gepulsten Nd:YAG durch Materialabtragung eingebracht. Um diese direkte Materialabtragung mit gratfreien Rasternäpfchen 5 zu erreichen, wird die Kupferoberfläche 11 galvanisch mit einer Zinkschicht 13 als Abtragungs- unterstützungsschicht mit einer geringen Dickentoleranz (kleiner als 5 • 10"5) versehen. Die Gratfreiheit ist eine Voraussetzung für eine einwandfreie Qualität im Druckprozess.
Der Laserpuls 9 zur Erzeugung jeweils eines Rasternäpfchens 5 durchstösst unter einem Aufschmelzen die Zink-Schicht 13. Festes Zink hat eine Absorption für die Strahlung 9 des Nd:YAG-Lasers von etwa 50 %. Ferner zeigt festes Zink so gut wie keine gerichtete Rückstrahlung. Geht das Zink aufgrund seines relativ tiefen Schmelz- punkts und seiner im Verhältnis zu Kupfer geringen Wärmeleitfähigkeit in den flüssigen Zustand über, erfolgt eine nahezu 100-prozentige Strahlungsabsorption. Es erfolgt eine starke örtliche Erwärmung des Zinks, welches weiterhin im absorbierenden Zustand diese an das darunterliegende Kupfer weitergibt, worauf dieses ebenfalls in den flüssi- gen Zustand übergeht. Kupfer ist nun von einer nahezu 100-prozentigen Reflexion für die Strahlung 9 des Nd:YAG-Lasers (wobei die Reflexion jedoch nicht zur Wirkung kommt, da das Kupfer noch von Zink bedeckt ist) im festen Zustand, jetzt flüssig in eine annähernd 100-prozentige Absorption übergegangen.
Der Kupfermaterialauswurf bzw. derjenige des Zinks 15 liegen auf der Zink- schicht 13 und können leicht entfernt werden, indem diese in einem folgenden Reini- gungsprozess chemisch abgelöst wird. Die freigelegte Gravur (Rasternäpfchen 5) im Kupfer 3 ist gratfrei und kann problemlos verchromt werden.
Mit der dünn aufgetragenen Zinkschicht 13 ist nun eine wirtschaftliche, direkte, gratfreie Lasergravur in Kupfer 3 möglich geworden. Zink verhindert insbesondere ein Anhaften der Aufschmelzungen, reduziert die Anfangsreflexion für die Laserstrahlung 9 und erlaubt deshalb einen effizienten Bohrprozess in Kupfer 3.
Das gerade beschriebene Verfahren ist selbstverständlich nicht auf Zink 13 als Kupferbeschichtung beschränkt. Wie eingangs ausgeführt, sind eine Reihe anderer Materialien möglich. Die auf Kupfer 3 aufzubringende Abtragungsunterstützungsschicht muss auch nicht unbedingt eine Metallschicht sein. Auch Nicht-Metalle eignen sich, sofern sie die geforderten Eigenschaften betreffend Absorption, gerichteter Reflexion und Schmelzpunkt aufweisen.
Anstelle nur einer einzigen Abtragungsunterstützungsschicht 13 können auch mehrere Schichten übereinander angebracht werden. Es hat sich jedoch die einzige Zinkschicht 13 aus Kostengründen und aufgrund des einfachen Handlings bewährt.
Der Grundkörper 1 einer Tiefdruckform muss nicht unbedingt zylindrisch ausgebildet sein; er kann auch halbzylindrisch, flach oder anders geformt sein.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung einer Rasternäpfchen (5) als Druckinfomationen tragenden, vorzugsweise einen rotationssymmetrischen Grundkörper (1) aufweisen- den, Tiefdruckform mittels zeitlich modulierter, insbesondere gepulster Laserstrahlung (9), dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Grundkörper (1) über dessen, für eine Informationseinprägung vorgesehenen Oberschichtbereichen (8) eine Abtragungsunterstützungsschicht (13) aufgebracht wird, durch die hindurch Rasternäpfchen (5) mit der Laserstrahlung (9) in die Schichtbereiche (3, 8; 13) durch Materialablation eingebracht werden und anschliessend diese Abtragungs- unterstützungsschicht (13) entfernt wird, worauf gratfreie Rasternäpfchen (5) erhalten werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass nur eine einzige Abtragungsunterstützungsschicht (13) aufgebracht, und nach deren Entfernen eine Hartschicht (7), insbesondere eine Chromschicht (7), vorzugsweise mit einer Schichtdicke zwischen 4 μm und 30 μm, insbesondere zwischen 8 μm und 10 μm, aufgebracht wird und vorzugsweise die für die Informationseinprägung vorgesehenen Schichtbereiche (8) aus Kupfer sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterstützungsschicht (13) derart ausgewählt wird, dass sie eine gute Energieeinkopplung für die Laserstrahlung (9) mit einer guten Materialabtragungsinitiierung zum darunterliegenden Material (3, 8) bei einer minimierten gerichteten Strah- lungsrückstreuung ermöglicht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterstützungsschicht (13) mit einer bis auf eine Toleranz konstanten Dicke aufgebracht wird, um die Rasternäpfchentiefe über eine einstellbare Energie bzw. einen zeitlich modulierten Intensitätsverlauf der Laserstrahlung (9) mit einem vorgebbaren, reproduzierbaren Formfaktor erzeugen zu können, und die Unterstützungsschicht (13) mit einer Dicke zwischen 1 μm und 15 μm, insbesondere zwischen 5 μm und 10 μm, speziell galvanisch, unter besonderer Beachtung einer Schichtdickentoleranz kleiner als 10"3, vorzugsweise kleiner als 5-10"5, aufgebracht wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass für die Unterstützungsschicht (13) ein Material mit einem hohen Dampfdruck, vorzugsweise mit mindestens einem um den Faktor fünf höheren als Kupfer ausgewählt wird und namentlich die Unterstützungsschicht (13) gut, insbesondere chemisch, ohne Angreifen der informationstragenden Schichtbereiche (8) entfernbar ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein wesentlicher Materialanteil der Unterstützungsschicht (13) derart ausgewählt wird, dass er einen tiefen Schmelzpunkt, vorzugsweise unter demjenigen von Kupfer, insbesondere unter 500 °C hat und vor allem ein Metall, insbesondere Zink ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Laserstrahlung (9) mit einer bevorzugten Wellenlänge zwischen 0,8 μm und 11 μm, vorzugsweise die Strahlung eines CO2-Lasers, insbesondere bei Rasternäpfchen im Mikrometerbereich die Strahlung eines Nd:YAG-Lasers verwendet wird.
8. Grundkörper (1) einer Tiefdruckform, in dessen Oberschichtbereich bzw. -bereiche (8) Rasternäpfchen (5) als Druckinformation mit zeitlich modulierter, insbesondere gepulster Laserstrahlung (9) mit einem Verfahren gemäss der Ansprüche 1 bis 7 einbringbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Oberschichtbereich (8) mit einer entfernbaren, vorzugsweise einzigen, Abtragungsunterstützungsschicht (13) bedeckt ist, durch die hindurch Rasternäpfchen (5) mit der Laserstrahlung (9) einbringbar sind und die Unterstützungsschicht (13) eine gute Energieeinkopplung für die Laserstrahlung (9) mit einer guten Materialabtragungsinitiierung zum darunterliegenden Material (3) bei einer minimierten gerichteten Strahlungsrückstreuung ermöglicht.
9. Grundkörper (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die für die Informationseinprägung vorgesehenen Schichtbereiche (8) aus Kupfer sind und die Unterstützungsschicht (13) eine Dicke zwischen 1 μm und 15 μm, insbesondere
-3 zwischen 5 μm und 10 μm, mit einer Schichtdickentoleranz kleiner als 10 , insbe-
-5 sondere kleiner als 5 ■ 10 hat, wobei die Unterstützungsschicht (13) ein Material mit einem hohen Dampfdruck, vorzugsweise mit mindestens einem um den Faktor fünf höheren als Kupfer ist und namentlich die Unterstützungsschicht (13) gut, insbesondere chemisch, ohne Angreifen der informationstragenden Schichtbereiche (8) entfernbar ist.
10. Grundkörper (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein wesentlicher Materialanteil der Unterstützungsschicht (13) einen tiefen Schmelzpunkt, vorzugsweise unter demjenigen von Kupfer, insbesondere unter 500 °C hat und vor allem ein Metall, insbesondere Zink ist.
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