Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung ei
ner metallischen Druckform für den Tiefdruck, mit folgen
den Verfahrensschritten:
- - auf die Oberfläche der Druckform wird eine thermosensi
tive, säure- und/oder elektrolytbeständige Beschich
tung aufgebracht,
- - die Beschichtung wird mittels mindestens eines nach
Maßgabe elektronisch gespeicherter Druckbild- und Ra
sterdaten positions- und leistungsgesteuerten ther
misch wirksamen fokussierten Strahls in gewünschten
Bereichen der Oberfläche unmittelbar abgetragen,
- - in den von der Beschichtung befreiten Bereichen der
Druckform wird durch Ätzen oder Elektrolyse ein Metall
abtrag zur Erzeugung von Tiefdruck-Rasternäpfchen vor
genommen und
- - die noch vorhandenen Teile der Beschichtung werden
mittels eines chemischen und/oder physikalischen Ent
fernungsprozesses von der Oberfläche der Druckform ent
fernt, gemäß Hauptpatent Nr . . . .
(Patentanmeldung 195 44 272.5).
Das genannte Verfahren hat sich in der Praxis bewährt.
Einer seiner besonderen Vorteile besteht darin, daß sich
mit ihm Tiefdruckformen herstellen lassen, mit denen
Drucke mit einer besonders hohen Konturenschärfe und Auf
lösung und hohen Hell-Dunkel-Kontrasten herstellen las
sen, die z. B. besonders gut für den Druck kleiner, feine
Linien aufweisender Schriften geeignet sind. Daneben
wird das Tiefdruckverfahren aber auch für den besonders
hochwertigen Farbdruck eingesetzt, bei dem u. a. ein mög
lichst gleichmäßiger Übergang von dunklen zu hellen
Farbbereichen ohne erkennbare Stufen und ohne ein er
kennbares Raster erwünscht ist. Zur Erzielung eines Über
ganges von dunklen zu hellen Farbbereichen ist es erfor
derlich, das Volumen der Tiefdruck-Rasternäpfchen, die
die Farbe übertragen, von den dunklen Farbbereichen zu
den hellen Farbbereichen hin zu verkleinern. Diese Volu
menverkleinerung kann durch Verringerung der Fläche und/
oder der Tiefe der Tiefdruck-Rasternäpfchen erreicht wer
den. Bei dem eingangs genannten Verfahren könnte man
zunächst auf die Idee kommen, die Fläche der Tiefdruck-
Rasternäpfchen zu verkleinern, indem man bei dem Abtra
gen der Beschichtung in den gewünschten Bereichen diese
Bereiche einfach in ihrer Fläche verkleinert. Auf diese
Weise wird auch beim späteren Ätz- oder Elektrolysevor
gang die Fläche und damit das Volumen des Tiefdruck-Ra
sternäpfchens kleiner. Mit dieser Vorgehensweise wäre
aber der Nachteil verbunden, daß infolge der Verkleine
rung der Fläche der Tiefdruck-Rasternäpfchen das Tief
druck-Raster im fertigen Druckerzeugnis zunehmend deut
lich in Erscheinung träte, obwohl die Feinheit des Tief
druck-Rasters an sich unverändert bleibt.
Es stellt sich deshalb die Aufgabe, das eingangs genann
te Verfahren dahingehend weiterzuentwickeln, daß es die
Herstellung von metallischen Druckformen für den Tief
druck erlaubt, mit denen stufenfreie und gleichmäßige
Übergänge von dunklen zu hellen Farbbereichen und umge
kehrt möglich sind, ohne daß im fertigen Druckerzeugnis
das Tiefdruck-Raster, insbesondere in den hellen Farbbe
reichen, für den Betrachter störend in Erscheinung
tritt.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß mit ei
nein Verfahren der eingangs genannten Art gemäß Hauptpa
tent Nr . . . .(Patentanmeldung 195 44 272.5), das dadurch
gekennzeichnet ist, daß der Abtrag der Beschichtung zu
mindest in einem Teil der gewünschten Bereiche unvoll
ständig erfolgt, wobei der Grad der Abtragung in jedem
Bereich nach Maßgabe einer gewünschten Tiefe des dort zu
erzeugenden Tiefdruck-Rasternäpfchens gesteuert wird.
Diese Weiterbildung des Verfahrens erlaubt eine geziel
te, individuelle Beeinflussung der Tiefe der während des
Ätz- oder Elektrolysevorganges erzeugten Tiefdruck-Ra
sternäpfchen. Je unvollständiger nämlich die Beschich
tung in den gewünschten Bereichen abgetragen ist, desto
weniger intensiv kann im Ätz- oder Elektrolysevorgang
das Ätz- oder Elektrolysemedium an die Oberfläche der
metallischen Druckform gelangen. Je vollständiger die
Beschichtung in den gewünschten Bereichen abgetragen
ist, desto intensiver ist der Zutritt des Ätz- oder Elek
trolysemediums, so daß sich hierdurch die erwähnten un
terschiedlichen Tiefen der Rasternäpfchen erzeugen las
sen. Für ein Rasternäpfchen mit minimaler Tiefe wird die
Beschichtung soweit abgetragen, daß noch ein ausreichen
der Metallabtrag durch das Ätzen oder die Elektrolyse be
wirkt wird; für die Erzeugung eines Rasternäpfchens mit
maximaler Tiefe wird die Beschichtung in dem betreffen
den gewünschten Bereich zweckmäßig vollständig abgetra
gen, um einen gänzlich unbehinderten Zutritt des Ätz-
oder Elektrolysemediums zu gewährleisten. Auf diese Wei
se werden bei für die gesamte Druckform gleichbleibender
Ätz- oder Elektrolysezeit Tiefdruck-Rasternäpfchen mit
individuell festgelegter Tiefe erzeugt. Etwa proportio
nal zur Tiefe verhält sich das Volumen des jeweiligen
Rasternäpfchens, das für die Aufnahme von Druckfarbe zur
Verfügung steht. In der Praxis lassen sich so Hellig
keitsvariationen eines Farbtones im Bereich zwischen
etwa 5% und 100% erreichen. Auf diese Weise läßt sich
ein sehr guter, stufenloser Übergang von hellen zu dunk
len Farbbereichen und umgekehrt erzielen.
Bevorzugt ist vorgesehen, dai3 für alle Tiefdruck-Raster
näpf chen die gewünschten Tiefen in Form von elektroni
schen Daten zusammen mit den Druckbild- und Rasterdaten
elektronisch gespeichert und für die Positions- und Lei
stungssteuerung des thermisch wirksamen Strahls abgeru
fen werden. Auf diese Weise wird erreicht, daß in einem
Arbeitsdurchgang nicht nur die Informationen für die Kon
turen des Druckbildes und für das Tiefdruck-Raster, son
dern gleichzeitig auch die Informationen für die jeweili
ge Helligkeit des einzelnen Bildpunktes des Druckbildes
in die Beschichtung gebracht werden. Die Bearbeitungs
zeit wird hierdurch nicht verlängert; es ist lediglich
eine etwas größere Datenmenge zu verarbeiten, die aber
nicht zu einer Verzögerung der Bearbeitung führen kann,
weil die Verarbeitung der Daten im Verhältnis zur maxi
mal möglichen Ein- und Ausschaltfrequenz des thermisch
wirksamen Strahls sehr schnell ist.
Weiterhin sieht eine Verfahrensausgestaltung vor, daß
aufeiner Druckform das Tiefdruckraster mit gleichblei
bender Feinheit erzeugt wird und daß alle Tiefdruck-
Rasternäpfchen der Druckform mit einer gleichgroßen Flä
che erzeugt werden. Auf diese Weise erfolgt die Verände
rung eines Farbbereiches von hellen zu dunklen Farben
oder umgekehrt allein durch eine Variation der Tiefe der
Rasternäpfchen, ohne dessen Fläche zu verändern. Dies
bietet insbesondere den Vorteil, daß auch in den hell
sten Farbbereichen des Druckbildes auf dem fertigen
Druckerzeugnis das Tiefdruckraster nicht optisch störend
in Erscheinung tritt.
Eine Alternative zu der zuletzt beschriebenen Verfahrens
ausgestaltung sieht vor, daß auf einer Druckform das
Tiefdruckraster mit unterschiedlichen Feinheiten in ver
schiedenen Flächenbereichen der Druckformoberfläche er
zeugt wird. Auf diese Weise wird erreicht, daß ein beson
ders feines Tiefdruckraster, das eine höhere Bearbei
tungszeit bei der Herstellung der Druckform erfordert
als ein weniger feines Tiefdruckraster, nur in den Flä
chenbereichen der Druckform erzeugt werden muß, wo es
tatsächlich benötigt wird. Diese Bereiche, in denen eine
hohe Feinheit des Tiefdruckrasters gewünscht ist, sind
z. B. Schriftdarstellungen in sehr feinen Linien; Berei
che der Druckform, die zur Herstellung z. B. von farbigen
Abbildungen dienen, kommen dagegen mit einer geringeren
Feinheit des Tiefdruckrasters aus, ohne die Qualität des
fertigen Druckerzeugnisses merklich zu vermindern. Da
auch das Tiefdruckraster in Form von elektronischen,
d. h. digitalen Daten vorliegt, kann vor der Bearbeitung
der Druckform schon eine Bearbeitung der Daten dahin
gehend erfolgen, daß der Übergang von der einen Feinheit
zu einer anderen Feinheit des Tiefdruckrasters im ferti
gen Druckprodukt nicht optisch erkennbar wird.
Der Grad der Abtragung der Beschichtung in den gewünsch
ten, jeweils einem Tiefdruck-Rasternäpfchen entsprechen
den Bereichen wird bevorzugt dadurch gesteuert, daß die
Abtragung in Form eines in seiner Dichte veränderbaren,
positiven oder negativen Zusatzrasters erfolgt, dessen
Feinheit gegenüber der Feinheit des Tiefdruckrasters um
mindestens einen Faktor 3 höher ist. Vorteilhaft wird so
erreicht, daß für den thermisch wirksamen Strahl ledig
lich die Arbeitszustände "Ein" und "Aus" benötigt wer
den, da an jedem Punkt der Beschichtung diese entweder
entfernt wird oder belassen wird. Dabei können wahlweise
die entfernten Bereiche oder die belassenen Bereiche der
Beschichtung das Zusatzraster darstellen. Die Dichte des
Zusatzrasters ist hierbei definiert als das Verhältnis
zwischen nicht entfernten und entfernten Bereichen der
Beschichtung, betrachtet für die Fläche eines Rasternäpf
chens. Die erhöhte Feinheit des Zusatzrasters im Ver
gleich zum Tiefdruckraster ist erforderlich, um einer
seits eine ausreichend feine Veränderung der Tiefe der
erzeugten Rasternäpfchen zu ermöglichen und andererseits
zu vermeiden, daß nach dem Ätz- oder Elektrolysevorgang
noch "Inseln" innerhalb des Rasternäpfchens stehen blei
ben. Die Flächenerstreckung der innerhalb des Zusatzra
sters in den gewünschten, jeweils ein Rasternäpfchen um
grenzenden Bereichen verbleibenden Teile der Beschich
tung darf also maximal nur so groß sein, daß sie im nach
folgenden Ätz- oder Elektrolysevorgang beim Metallabtrag
vollständig "unterwandert" werden, so daß sie keine Ver
bindung mehr zur metallischen Druckform behalten. Die
zur Bildung des Zusatzrasters zunächst auf der Oberflä
che der Druckform verbliebenen Teile der Beschichtung
werden also während des Ätz- oder Elektrolysevorganges
von der Oberfläche der Druckform abgelöst und mit dem
Ätz- oder Elektrolysemedium abgeführt. Zweckmäßig werden
diese abgeführten Beschichtungsteile in einem Filtervor
gang aus dem Ätz- oder Elektrolysemedium herausgefil
tert, um die Wirkung des Ätz- oder Elektrolysemediums
nicht durch mitgeführte Beschichtungspartikel zu beein
trächtigen.
Alternativ könnte ein unvollständiger Abtrag der Be
schichtung in den gewünschten Bereichen auch dadurch er
folgen, daß die Beschichtung nur über einen Teil ihrer
Dicke von außen her durch den thermisch wirksamen Strahl
entfernt wird und so die Beschichtung mit einem Teil
ihrer ursprünglichen Dicke auf der Druckformoberfläche
verbleibt. Die hierfür einzustellenden und zu kontrol
lierenden Zwischenstufen der Leistung des thermisch wirk
samen Strahls, mit denen ein hinsichtlich der Dicke der
Beschichtung partieller Abtrag erreicht werden könnte,
sind aber technisch erheblich aufwendiger und schwerer
zu beherrschen. Grundsätzlich läßt sich aber auch auf
diese Art und Weise die Tiefe der im späteren Ätz- oder
Elektrolysevorgang erzeugten Tiefdruck-Rasternäpfchen ge
zielt beeinflussen.
Das zuvor erwähnte Zusatzraster zur Steuerung der Tiefe
der später erzeugten Tiefdruck-Rasternäpfchen kann auf
unterschiedliche Art und Weise ausgeführt sein; bevorzug
te Ausführungen sind in den Ansprüchen 6, 7 und 8 angege
ben.
Ein Ablaufbeispiel des Verfahrens wird im folgenden an
hand einer Zeichnung erläutert. Die Figuren der
Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Ausschnitt aus der Oberfläche einer Druck
form nach dem Abtrag einer Beschichtung in ge
wünschten Bereichen, in Draufsicht,
Fig. 2a die Druckform im Teil-Schnitt gemäß der Linie
II-II in Fig. 1,
Fig. 2b die Druckform während eines Ätz- oder Elektro
lysevorganges,
Fig. 2c die Druckform am Ende des Ätz- oder Elektrolyse
vorganges,
Fig. 3 einen anderen Oberflächenausschnitt der Druck
form gemäß Fig. 1, ebenfalls in Draufsicht,
und
Fig. 4 den Oberflächenausschnitt der Druckform aus
Fig. 3 im Teil-Schnitt nach einem Ätz- oder
Elektrolysevorgang.
Wie aus der Beschreibung des Hauptpatentes entnehmbar
ist, wird die Oberfläche einer Druckform 1 zunächst voll
flächig mit einer Beschichtung 2 versehen. Anschließend
wird diese Beschichtung 2 mittels mindestens eines nach
Maßgabe elektronisch gespeicherter Daten positions- und
leistungsgesteuerten thermisch wirksamen fokussierten
Strahls, z. B. eines Laserstrahls, in gewünschten Berei
chen der Oberfläche unmittelbar abgetragen. Der Zustand
der Oberfläche der Druckform 1 nach diesem Abtragvorgang
ist in Fig. 1 dargestellt. Zunächst ist ersichtlich,
daß die Beschichtung 2 in Stege bildenden Bereichen 21
auf der Oberfläche der Druckform 1 verblieben ist. Diese
Bereiche 21 bilden die Konturen von Tiefdruck-Rasterste
gen ab, die zwischen den nachfolgend zu erzeugenden Tief
druck-Rasternäpfchen an der Oberfläche der Druckform 1
verbleiben sollen. Die Bereiche 21 bilden ein regelmäßi
ges Raster von sich rechtwinklig kreuzenden Linien, wie
es als Tiefdruckraster bekannt ist. In der Praxis be
trägt die Breite der linienförmigen Bereiche 21 bis
herab zu wenigen µm. Die Feinheit des Tiefdruckrasters
wird in Linien pro cm angegeben.
Von den Bereichen 21, in denen die Beschichtung 2 noch
vorhanden ist, werden Bereiche 22 umgrenzt, in denen die
Beschichtung 2 mehr oder weniger vollständig entfernt
ist. In dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel ist die Be
schichtung 2 in den Bereichen 22 abgesehen von einer An
zahl von punktförmigen Beschichtungsresten 21′ entfernt.
Die Punkte 21′ bilden ein regelmäßiges Punktraster von
in Fig. 1 relativ geringer Dichte. Die Punkte 21′, in
denen die Beschichtung 2 noch auf der Oberfläche der
Druckform 1 belassen worden ist, werden durch jeweiliges
kurzzeitiges Ausschalten des thermisch wirksamen Strahls
beim Überstreichen der entsprechenden Oberflächenberei
che der Druckform 1 bzw. der auf dieser aufgebrachten Be
schichtung 2 erzeugt.
Fig. 2a zeigt im Teil-Schnitt entlang der Linie II-II
in Fig. 1 einen oberflächennahen Ausschnitt aus der
Druckform 1, deren äußere Lage hier durch eine Kupfer
schicht 15 gebildet ist. Auf der Oberfläche der Kupfer
schicht 15 liegen die Bereiche 21 und 21′, in denen die
Beschichtung nicht abgetragen wurde. Wie die Fig. 2a
deutlich zeigt, hat die Beschichtung in den Bereichen 21
und 21′ eine einheitliche, dem ursprünglichen Dickenmaß
der Beschichtung 2 entsprechende Dicke. Zwischen den
Bereichen 21, 21′ liegen die Bereiche 22, in denen die
Beschichtung entfernt ist.
Weiterhin verdeutlichen die Fig. 1 und 2a, daß die
Flächenerstreckung der punktförmigen Bereiche 21′ je
weils relativ klein ist im Verhältnis zur Flächener
streckung der Bereiche 21.
Fig. 2b zeigt die Druckform 1 während eines Ätz- oder
Elektrolyseprozesses, in welchem mittels eines Äzt- oder
Elektrolysemediums ein Metallabtrag zur Erzeugung von
Tiefdruck-Rasternäpfchen erfolgt. Das Ätz- oder Elektro
lysemedium strömt im Sinne der Strömungspfeile 5 über
die Oberfläche der Druckform 1, wobei eine möglichst in
tensive Ätzung oder Elektrolyse gewünscht ist, um einen
gleichmäßigen Metallabtrag und einen zügigen Abtransport
von abgetragenen Metallanteilen zu erreichen. Hierdurch
bilden sich in der Kupferschicht 15 Vertiefungen, die
mit der Zeit sowohl in ihrer Tiefe als auch ihrer seit
lichen Erstreckung wachsen, da der Metallabtrag in Ver
tikal- und Horizontal-Richtung der Kupferschicht 15 vor
anschreitet. Aufgrund der noch vorhandenen Bereiche 21′
der Beschichtung wird aber der Zutritt des Ätz- oder
Elektrolysemediums zur Kupferschicht 15 in einem gewis
sen Umfang gezielt behindert oder gebremst. Hierdurch
kommt es zu einer Verlangsamung des Metallabtrages aus
der Kupferschicht 15 im Vergleich zu einer vollständig
von jeder Beschichtung befreiten Fläche.
Diese Bremsung oder Behinderung des Zutritts des Ätz-
oder Elektrolysemediums zur Kupferschicht 15 führt, wie
die Fig. 2c deutlich zeigt, bei gleicher Ätz- oder Elek
trolyse-Zeitdauer zu einem Tiefdruck-Rasternäpfchen 4,
dessen Tiefe etwas reduziert ist. Die Tiefe eines Raster
näpfchens, das erhalten würde, wenn keine Bereiche 21′
der Beschichtung 2 belassen worden wären, ist durch eine
gestrichelte Linie unterhalb des Bodens des Rasternäpf
chens 4 angedeutet.
Weiterhin zeigt die Fig. 2c deutlich, daß die Bereiche
21′ der Beschichtung, die zunächst noch auf der Oberflä
che der Kupferschicht 15 der Druckform 1 verblieben wa
ren, am Ende des Ätz- oder Elektrolysevorganges vollstän
dig von der Druckform 1 abgelöst sind. Dies geschieht da
durch, daß der Ätz- oder Elektrolysevorgang nicht nur in
Richtung zum Inneren der Druckform 1, d. h. in der Zeich
nung nach unten, erfolgt, sondern auch zu den Seiten
hin, so daß mit fortschreitendem Ätz- oder Elektrolyse
prozeß und infolge des damit einhergehenden Metallabtra
ges die Bereiche 21′ vollständig unterwandert werden,
bis sie keine Verbindung mehr zur Kupferschicht 15 der
Druckform 1 haben.
Nach Entfernen der noch vorhandenen Teile 21 der Be
schichtung von der Oberfläche der Druckform 1 wird diese
druckfertig. Gegebenenfalls kann anschließend noch eine
Verchromung der Oberfläche der Druckform 1 zur Erhöhung
der mechanischen Widerstandsfähigkeit erfolgen.
Fig. 3 der Zeichnung zeigt in gleicher Darstellungswei
se wie schon Fig. 1 einen Ausschnitt aus der Oberfläche
der Druckform 1, in welchem ein Tiefdruck-Rasternäpfchen
mit geringerer Tiefe erzeugt werden soll. Dieser Bereich
der Druckform 1 dient also zur Erzeugung eines Druckbild
bereiches mit einem helleren Farbton, der durch ein ge
ringeres Volumen des Tiefdrucknäpfchens erreicht wird.
Hierzu ist auch in diesem Bereich der Oberfläche der
Druckform 1 das regelmäßige Tiefdruck-Raster durch die
verbleibenden stegförmigen Bereiche 21 der Beschichtung
2 festgelegt, wobei die Feinheit des Tiefdruckrasters
und die Breite der Bereiche 21 mit denjenigen gemäß der
Fig. 1 übereinstimmen.
In dem von den verbleibenden Bereichen 21 der Beschich
tung 2 umgrenzten Bereichen 22 ist auch hier die Be
schichtung 2 unvollständig entfernt, wobei hier eben
falls wieder punktförmige Bereiche 21′ der Beschichtung
2 innerhalb des Bereiches 22 auf der Oberfläche der
Druckform 1 belassen worden sind. Im Unterschied zur
Fig. 1 sind aber in dem in Fig. 3 dargestellten Bereich
der Oberfläche der Druckform 1 die punktförmigen Berei
che 21′ in einer deutlich größeren Dichte vorgesehen.
Dies bedeutet, daß über die Fläche des Bereiches 22 ge
mittelt nur ein geringerer Abtrag der Beschichtung 2
erfolgt ist, als dies in dem Beispiel des Bereiches 22
gemäß Fig. 1 der Fall war.
In dem nachfolgenden Ätz- oder Elektrolysevorgang führt
diese höhere Dichte der Bereiche 21′, die auch hier wie
der ein regelmäßiges Punktraster bilden, dazu, daß ein
Tiefdrucknäpfchen 4 mit relativ geringer Tiefe erzeugt
wird, wie es in Fig. 4 in einer Schnittdarstellung ge
zeigt ist. Auch bei dem Beispiel gemäß Fig. 3 und 4, in
dem die punktförmigen Bereiche 21′ der Beschichtung 2
zwar eine größere Dichte, aber individuell etwa die glei
che Größe wie bei dem Beispiel gemäß Fig. 1 haben, wer
den diese im Ätz- oder Elektrolysevorgang durch Unterwan
derung vollständig von der Kupferschicht der Druckform 1
abgelöst. Allerdings wird durch die größere Dichte der
Bereiche 21′ der Beschichtung 2 während des Ätz- oder
Elektrolysevorganges der Zutritt des Ätz- oder Elektro
lysemediums zur Oberfläche der Kupferschicht 15 in einem
merklich stärkeren Maße gebremst, als dies bei dem Bei
spiel, wie es in Fig. 2b während des Ätz- oder Elektro
lysevorganges gezeigt ist, der Fall war. Demzufolge fin
det auch bei gleicher Ätz- oder Elektrolyse-Zeitdauer
ein in der Summe geringerer Metallabtrag statt, der zu
der gewünschten geringeren Tiefe des Tiefdrucknäpfchens
4 führt.
Anstelle des in der Zeichnung dargestellten Punktrasters
der Bereiche 21′ der Beschichtung 2 kann diese auch die
Form eines geometrischen Rasters mit Flächen und/oder
Linien oder eines frequenzmodulierten Rasters oder eines
Kristallrasters aufweisen. Auch können die Bereiche 21′
nicht nur in ihrer Dichte, sondern auch in ihrer Flächen
erstreckung variiert werden. Auch die Feinheit des Tief
druckrasters sowie die Breite der Tiefdruck-Rasterstege
können durch entsprechende Veränderung der dafür ge
speicherten Daten bei Bedarf variiert werden, wobei dies
auch innerhalb einer Druckform möglich ist.