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WO2005002869A1 - Verfahren zur herstellung einer druckplatte für den intaglio-tiefdruck und druckplatte für den intaglio-tiefdruck - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer druckplatte für den intaglio-tiefdruck und druckplatte für den intaglio-tiefdruck Download PDF

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Publication number
WO2005002869A1
WO2005002869A1 PCT/AT2004/000210 AT2004000210W WO2005002869A1 WO 2005002869 A1 WO2005002869 A1 WO 2005002869A1 AT 2004000210 W AT2004000210 W AT 2004000210W WO 2005002869 A1 WO2005002869 A1 WO 2005002869A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lines
printing
printing plate
intaglio
depressions
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/AT2004/000210
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Roland Mayerhofer
Harald Deinhammer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oesterreichische Banknoten und Sicherheitsdruck GmbH
Original Assignee
Oesterreichische Banknoten und Sicherheitsdruck GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oesterreichische Banknoten und Sicherheitsdruck GmbH filed Critical Oesterreichische Banknoten und Sicherheitsdruck GmbH
Priority to AU2004253597A priority Critical patent/AU2004253597B2/en
Priority to JP2006517890A priority patent/JP2007535417A/ja
Priority to EP04737017A priority patent/EP1644200A1/de
Priority to US10/563,080 priority patent/US20060254444A1/en
Priority to CA002532300A priority patent/CA2532300A1/en
Publication of WO2005002869A1 publication Critical patent/WO2005002869A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41C—PROCESSES FOR THE MANUFACTURE OR REPRODUCTION OF PRINTING SURFACES
    • B41C1/00—Forme preparation
    • B41C1/02—Engraving; Heads therefor
    • B41C1/04—Engraving; Heads therefor using heads controlled by an electric information signal
    • B41C1/05—Heat-generating engraving heads, e.g. laser beam, electron beam

Definitions

  • the object of the invention is to provide a method of the type mentioned, in which the known disadvantages are avoided, which requires little time and is highly reliable and accurate.
  • melt burrs are removed after the indentations and / or lines have been introduced.
  • the accuracy of the lines and / or depressions can be increased considerably, which improves the reproducibility of the printing plate and its resolution , an electrolytic bath or the like.
  • the melting ridges can be removed quickly and easily with a chemical aftertreatment, whereby only the copper oxide or the zinc oxide of the melting ridges are removed and not the material of the base body.
  • the base body is chrome-plated in a further process step. becomes.
  • the chrome plating can reduce the service life of
  • Brass alloy and / or covered with an outer layer of a brass alloy.
  • Stability can be increased in particular by chrome plating. Furthermore, fine structures can be introduced into the base body with a laser, the
  • FIG. 2 shows the area on a banknote printed with intaglio intaglio printing.
  • FIG. 1 shows the process sequences of two known methods and an embodiment of a method according to the invention for producing a printing plate for intaglio intaglio printing.
  • the numbers in the circles indicate those for each
  • a graphic 1 is assumed, which is in particular in electronic form as
  • Method step 15 generates a working die by means of galvanic molding, in which flaws are retouched in a method step 16.
  • Method step 16 generates a working die by means of galvanic molding, in which flaws are retouched in a method step 16.
  • a pressure plate is produced from the work die by means of galvanic molding, which is retouched in a method step 18 and chrome-plated in a method step 4, whereby a finished pressure plate 5 is obtained. This procedure takes about 15 days.
  • a polymer image 8 In order to obtain the working die, on which the graphic 1 is contained several times, in the intermediate steps 8 to 15 a polymer image 8, electroplating 9, subsequent retouching 10 and renewed electroplating 11 become a single image
  • An embossing plate is produced, with which after individual retouching 12, a plurality of individual images are embossed in a method step 13, which are combined in method step 14 to form a full image, from which the working die is electroplated in method step 15.
  • the further process for producing the finished printing plate corresponds to the process described above. It takes about 48 days to produce a finished printing plate.
  • printing plates are usually mounted on a printing roller for intaglio gravure printing. It takes about 9 more days to produce two more printing plates from the work die.
  • depressions and / or lines are introduced into a base body made of a brass alloy with a laser.
  • a base body made of a composite material with an outer layer made of a brass alloy can also be provided.
  • Brass refers to copper-zinc alloys that have at least 50% Cu. In addition to copper and zinc, brass can also contain up to 3% lead. If other elements besides lead are added, one speaks of special brasses. Brass alloys in the sense of the invention can be both brasses and special brasses.
  • the information in a graphics file is converted directly into control commands for the laser by means of a computer-controlled laser system.
  • the printing plate can be produced immediately after the graphics file has been created, essentially no further intermediate steps being required.
  • the depth of the depressions and / or lines is also specified. This can be done for each well and / or line individually or together for a group of wells and / or lines.
  • the specifications of the individual depths are independent of each other. Different depths can be easily achieved in the method according to the invention by regulating the power of the laser beam or by repeated lasering.
  • the depth of the depressions and / or lines can be predetermined regardless of their width in the method according to the invention. It can also be provided that the depth of an individual line changes over the course thereof, it being possible for the width of this line to remain the same.
  • a solid-state basic mode laser preferably a diode-pumped, Nd: Y AG laser, can be used as the laser.
  • the laser beam penetrates the material surface in a cone shape. Melting processes occur in the edge area of the focused beam, which cause part of the material to solidify into unwanted ejections and splashes.
  • the type and size of the edge ejection depend on the material, the pulse power and the engraving depth.
  • the laser can be used to engrave metals, ceramics and some plastics, whereby the power density of the laser beam is so high that the material evaporates during processing - 'partially evaporates within a few nanoseconds, the material creates a colorless recess - the engraving.
  • the interaction of the melted base material with the atmospheric oxygen often forms oxides, which due to their color make the engraving stand out more clearly.
  • the depressions and or lines can be introduced particularly quickly and easily, as a result of which the required production time can be kept short. It can be provided that an engraving head connected to the laser and / or the base plate is fastened with a slide element that can be moved in at least two different directions that are essentially parallel to the flat plate, so that an engraving head movable in the xy direction and or one in the xy direction Direction movable base plate is formed.
  • a movement sequence can be determined for a predefinable template, in particular the graphic file mentioned above, which ensures the shortest possible production time of the printing plate. It is not necessary to completely paint over areas into which lines and / or depressions cannot be made.
  • the engraving head can have fixed optics or a galvanically deflected mirror system (galvo system). A particularly good quality of the laser and a short manufacturing time can be achieved by a combination of these two optics.
  • a plurality of galvanically deflected mirror systems can be provided, which are optimized for different line widths and depth ranges.
  • vector-based graphics 1 can also be processed with the engraving head and thus only those areas can be specifically processed which contain a printed image.
  • FIG. 2 shows a bank note 20 which has an area 21 with intaglio intaglio printing. It is common for region 21 not to extend over the entire banknote 20.
  • the base body can also be curved, in particular in the form of a cylinder, cylinder section or the like.
  • the reliability and quality of the printing plate when the depressions and / or lines are introduced can be monitored in a simple manner by means of a control device by detecting the emission of laser pulses. If a laser pulse is not emitted, the control device can initiate the command to re-emit a laser pulse, thereby reducing the risk of defects.
  • the service life of the printing plate can be further improved if the base body is chrome-plated in a further process step.
  • melt burrs formed by the laser can be removed quickly and easily from a brass alloy by post-treatment.
  • the printing plate according to the invention can have depressions and or lines different
  • the depth of the depressions and / or lines being predeterminable regardless of the width of the depressions and / or lines.
  • the different depths of the depressions and / or lines can form an independent security feature or can be part of another security feature.
  • lines with a running depth can be provided.
  • Laser can be processed and the ejection can be removed as simply and, above all, selectively.
  • nickel or steel also appear for the To be less suitable for use in the method according to the invention.
  • Intaglio gravure can be used in security printing.

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Abstract

Verfahren zur Herstellung einer Druckplatte für den Intaglio-Tiefdruck, wobei mit einem Laser Vertiefungen und/oder Linien in einen Grundkörper aus einer Messinglegierung und/oder mit einer Außenschicht aus einer Messinglegierung eingebracht werden.

Description

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER DRUCKPLATTE FÜR DEN INTAGLIO-TIEFDRUCK UND DRUCKPLATTE FÜR DEN INTAGLIO-TIEFDRUCK
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Druckplatte für den Intaglio- Tiefdruck.
Bei der Herstellung von Sicherheitsdokumenten, insbesondere Banknoten, Zertifikaten, Urkunden od. dgl., ist es üblich zumindest eine Druckstufe als Intaglio-Tiefdruck auszuführen, bei dem mit sehr hohen Drücken gearbeitet wird. Daher müssen Druckplatten für den Intaglio-Tiefdruck hohen Belastungen standhalten. Bei bekannten Verfahren zur Herstellung einer Druckplatte für den Intaglio-Tiefdruck wird eine Photopolymerplatte belichtet, von der belichteten Platte eine Arbeitsmatritze galvanisch abgeformt und von der Arbeitsmatritze die Druckplatte galvanisch abgeformt. Nachteilig an diesen Verfahren ist, daß die Herstellung einer Druckplatte sehr zeitaufwendig ist. Weiters ist nachteilig, daß bei der galvanischen Abformung oder dem Ablösen der galvanisch abgeschiedenen Schicht oftmals Fehler auftreten, die ein langwieriges Retuschieren der Arbeitsmatritze oder der Druckplatte erfordern, wobei gegebenenfalls die Arbeitsmatritze oder die Druckplatte auszuscheiden sein kann. Ein weiterer Nachteil ist, daß die Tiefe der Linien, die insbesondere von der Belichtungsdauer und der Linienbreite abhängt, nicht unabhängig voneinander gewählt werden können.
Bei anderen bekannten Verfahren können durch die Verwendung mehrerer Belichtungsschablonen in einem mehrstufigen Belichtungsprozeß unterschiedliche Linientiefen erreicht werden. Nachteilig dabei ist, daß keine verlaufenden Linientiefen erzeugt werden können und daß diese Verfahren besonders fehleranfallig und zeitaufwendig sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem die bekannten Nachteile vermieden werden, das einen geringen Zeitbedarf und eine hohe Zuverlässigkeit und Genauigkeit aufweist.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß mit einem Laser Vertiefungen und/oder Linien in einen Grundkörper aus einer Messinglegierung und/oder mit einer Außenschicht aus einer Messinglegierung eingebracht werden.
Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß die Druckplatte die erforderliche Festigkeit aufweist, wobei die Standfestigkeit insbesondere noch durch ein Verchromen erhöht werden kann. Weiters können mit dem Laser feine Strukturen in den Grundkörper eingebracht werden. Die Genauigkeit dieser Strukturen kann durch eine Nachbehandlung zur Entfernung von Schmelzgraten noch verbessert werden. Ein weiterer Vorteil ist, daß die Tiefe der Linien unabhängig voneinander gewählt werden kann, wodurch eine Erhöhung der Sicherheit von mit der Druckplatte hergestellter Dokumente ermöglicht wird.
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß Schmelzgrate nach dem Einbringen der Vertiefungen und/oder Linien entfernt werden. Dadurch kann die Genauigkeit der Linien und/oder Vertiefungen erheblich gesteigert werden, wodurch die Reproduzierbarkeit der Druckplatte und deren Auflösung verbessert werden.In diesem -Zusammenhang kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, daß die Schmelzgrate mittels einer chemischen Nachbehandlung, insbesondere einem Säurebad, einem elektrolytischen Bad od. dgl., entfernt werden. Mit einer chemischen Nachbehandlung können die Schmelzgrate einfach und schnell entfernt werden, wobei gezielt nur das Kupferoxid oder das Zinkoxid der Schmelzgrate und nicht das Material des Grundkörpers entfernt wird.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das Säurebad Essigsäure, Phosphorsäure und Salpetersäure, insbesondere etwa 40 Vol% Essigsäure, 50 Vol% Phosphorsäure und 10 Vol% Salpetersäure, umfaßt. Bei dieser Zusammensetzung des Säurebades kann bereits bei einer Tauchbehandlung von wenigen Minuten eine spiegelnde und plane Oberfläche des Grundkörpers erreicht werden, wobei weitere Nachbehandlungsschritte nicht erforderlich sind.
In weiterer Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Tiefe für jede der Vertiefungen und/oder Linien und oder für eine Gruppe von Vertiefungen und/oder Linien unabhängig voneinander vorgegeben wird. Durch eine unterschiedliche Wahl der Tiefe der Vertiefungen und/oder Linien kann ein zusätzliches Sicherheitsmerk-mal ausgebildet werden, wodurch die Fälschungssicherheit mit der Druckplatte hergestellter Dokumente erhöht werden kann. Weiters kann bei anderen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Druckplatte sichergestellt werden, daß alle Vertiefungen und/oder Linien im wesentlichen die gleiche Tiefe aufweisen, wodurch ein besonders einheitliches Druckbild gewährleistet werden kann. Gemäß einer weiteren Aus-führungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß als Grundkörper eine ebene Platte verwendet wird. Eine ebene Platte ist einfach und schnell bearbeitbar, wodurch die erforderliche Herstellungszeit der Druckplatte besonders gering gehalten werden kann.
In diesem Zusammenhang kann in Weiterführung der Erfindung vorgesehen sein, daß ein mit dem Laser verbundener Gravierkopf und/oder der Grundkörper mit einem in wenigstens zwei unterschiedlichen und zur ebenen Platte im wesentlichen parallelen Richtungen bewegbaren
Schlittenelement befestigt ist. Dadurch kann der Gravierkopf und/oder die Grundplatte auf einfache Weise in Richtung der zu erzeugenden Linien und/oder Vertiefungen bewegt werden. Weiters kann die Bewegung dahingehend optimiert werden, daß eine möglichst kurze
Herstellungszeit der Druckplatte erreicht wird und der Anteil von überstrichenen nicht zu behandelnden Flächen möglichst gering ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Grundkörper in einem weiteren Verfahrensschritt verchromt. wird. .Durch das Verchromen kann die Standzeit der-
Druckplatte weiter erhöht werden.
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das Emittieren von Laserpulsen von einer Kontrollvorrichtung überwacht wird. Durch die
Kontrollvorrichtung kann ein ordnungsgemäßes Ausbilden der Vertiefungen und/oder Linien auf einfache Weise überwacht werden, wodurch eine unmittelbare Nachbehandlung unterbliebener Laserpulse ermöglicht und die Zuverlässigkeit des erfindungsgemäßen
Verfahrens verbessert wird.
Die Erfindung betrifft weiters eine Druckplatte für den Intaglio-Tiefdruck.
Bekannte derartige Druckplatten bestehen aus galvanisch abgeschiedenem und verchromten
Nickel. Nachteilig dabei ist, daß die Herstellung dieser Druckplatten sehr zeitaufwendig sind und herstellungsbedingt langwierige Retuschen und Nachbearbeitungsschritte, wie schleifen, polieren od. dgl., der Druckplatten erforderlich sind, wobei die Druckplatte aufgrund von
Fehlern gegebenenfalls auszuscheiden ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Druckplatte der oben genannten Art anzugeben, die die bekannten Nachteile vermeidet und einfach und schnell herstellbar ist.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß sie einen Grundkörper aus einer
Messinglegierung und/oder mit einer Außenschicht aus einer Messinglegierung umfaßt.
Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß die Druckplatte eine hohe Festigkeit aufweist, wobei die
Standfestigkeit insbesondere noch durch Verchromen erhöht werden kann. Weiters können mit einem Laser feine Strukturen in den Grundkörper eingebracht werden, wobei die
Genauigkeit dieser Strukturen durch eine Nachbehandlung zur Entfernung von Schmelzgraten noch verbessert werden kann.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß sie Vertiefungen und/oder
Linien unterschiedlicher Tiefe aufweist, wobei die Tiefe der Vertiefungen und/oder Linien unabhängig von der Breite der Vertiefungen und/oder Linien ist, wodurch die Sicherheit von mit der erfindungsgemäßen Druckplatte hergestellter Dokumente erhöht werden kann. Durch eine vorgebbare Verteilung der Tiefe der Vertiefungen und/oder Linien kann ein zusätzliches
Sicherheitsmerkmal ausgebildet werden.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die
Vickershärte der Messinglegierung größer als 140 ist. Dadurch kann eine hinreichende
Standfestigkeit der erfindungsgemäßen Druckplatte sichergestellt werden.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen, in welchen
Ausführungsformen dargestellt sind, näher beschrieben. Dabei zeigt
Fig. 1 Verfahrensabläufe verschiedener Herstellungsverfahren von Druckplatten für den
Intaglio-Tiefdruck; und
Fig. 2 den mit einem Intaglio-Tiefdruck bedruckten Bereich auf einer Banknote.
In Fig. 1 sind die Verfahrensabläufe zweier bekannter Verfahren und einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung einer Druckplatte für den Intaglio-Tiefdruck dargestellt. Die Zahlen in den Kreisen geben die für den jeweiligen
Schritt benötigte Zeit in Tagen an.
Dabei wird von einer Grafik 1 ausgegangen, welche insbesondere in elektronischer Form als
Datenfile vorliegen kann. Bei dem in der mittleren Spalte dargestellten Verfahren wird in einem Verfahrensschritt 6 zunächst ein Film belichtet, der im wesentlichen die Größe einer herzustellenden Grundplatte aufweist, auf der die Grafik 1 mehrmals angeordnet ist.
Anschließend wird in einem Verfahrensschritt 7 eine Photopolymerplatte mit dem Film als
Schablone belichtet, woraufhin von der Photopolymerplatte in einem weiteren
Verfahrensschritt 15 mittels galvanischer Abformung eine Arbeitsmatrize erzeugt wird, bei der Fehlstellen in einem Verfahrensschritt 16 retuschiert werden. In einem Verfahrensschritt
17 wird von der Arbeitsmatrize mittels galvanischer Abformung eine Druckplatte hergestellt, die in einem Verfahrensschritt 18 retuschiert und in einem Verfahrensschritt 4 verchromt wird, wodurch eine fertige Druckplatte 5 erhalten wird. Dieses Verfahren benötigt eine Zeit von ca. 15 Tagen.
Bei dem in der linken Spalte dargestellten bekannten Verfahren wird in dem Verfahrensschritt
6 auf dem Film nur eine Darstellung der Grafik 1 belichtet, welcher in dem Verfahrensschritt
7 als Schablone zum Belichten der Photopolymerplatte verwendet wird. Um die Arbeitsmatrize zu erhalten, auf der die Grafik 1 mehrfach enthalten ist, werden in den Zwischenschritten 8 bis 15 zunächst mittels Polymerabformung 8, galvanischer Abformung 9, anschließender Retusche 10 und erneuter galvanischer Abformung 11 eine einbildige Prägeplatte hergestellt, mit der nach erneuter Retusche 12 in einem Verfahrensschritt 13 mehrere Einzelbilder geprägt werden, welche im Verfahrensschritt 14 zu einem Ganzblid zusammengesetzt werden, von dem die Arbeitsmatrize im Verfahrensschritt 15 galvanisch abgeformt wird. Das weitere Verfahren zur Erzeugung der fertigen Druckplatte entspricht dem oben beschriebenen Verfahren. Dabei werden etwa 48 Tage für die Herstellung einer fertigen Druckplatte benötigt.
Auf einer Druckwalze für den Intaglio-Tiefdruck werden üblicherweise mehrere, insbesondere drei, Druckplatten montiert. Für.die Herstellung von zwei weiteren Druckplatten von der Arbeitsmatrize werden etwa 9 weitere Tage benötigt.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer Druckplatte für den Intaglio- Tiefdruck, von dem in Fig. 1 in der rechten Spalte eine Ausführungsform dargestellt ist, werden mit einem Laser Vertiefungen und/oder Linien in einen Grundkörper aus einer Messinglegierung eingebracht. Bei anderen Ausführungsformen des erfmdungsgemäßen Verfahrens kann auch ein Grundkörper aus einem Verbundwerkstoff mit einer Außenschicht aus einer Messinglegierung vorgesehen sein.
Mit Messing werden Kupfer-Zink-Legierungen bezeichnet, die mindestens 50% Cu aufweisen. Neben Kupfer und Zink können Messinge noch bis zu 3% Blei enthalten. Werden noch andere Elemente außer Blei zulegiert, spricht man von Sondermessingen. Messinglegierungen im Sinne der Erfindung können sowohl Messinge als auch Sondermessinge sein.
Es kann vorgesehen sein, daß die Informationen einer Grafikdatei mittels eines computergesteuerten Lasersystems direkt in Steuerbefehle für den Laser umgesetzt werden. Dadurch kann die Herstellung der Druckplatte unmittelbar nach Erstellen der Grafikdatei erfolgen, wobei im wesentlichen keine weiteren Zwischenschritte erforderlich sind. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird neben der Kontur der Vertiefungen und/oder Linien weiters die Tiefe der Vertiefungen und/oder Linien vorgegeben. Dies kann für jede Vertiefung und/oder Linie einzeln oder gemeinsam für eine Gruppe von Vertiefungen und/oder Linien erfolgen. Dabei sind die Vorgaben der einzelnen Tiefen voneinander unabhängig. Unterschiedliche Tiefen können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auf einfache Weise durch eine Leistungsregelung des Laserstrahls oder durch mehrmaliges Belasern erreicht werden.
Bei herkömmlichen Druckplatten, bei deren Herstellungsverfahren ein Photopolymerplatte od. dgl. belichtet wird, ist die Vorgabe unterschiedlicher Tiefen der Vertiefungen und/oder Linien nicht möglich, da durch den Belichtungsschritt die Tiefen vorgegeben werden. Herstellungsbedingt weisen bei solchen Druckplatten breite Linien eine größere Tiefe als dünne Linien auf.
Demgegenüber kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Tiefe der Vertiefungen und/oder Linien unabhängig von deren Breite vorgegeben werden. Es kann auch vorgesehen sein, daß sich die Tiefe einer einzelnen Linie über deren Verlauf verändert, wobei die Breite dieser Linie gleich bleiben kann.
Als Laser, kann ein Festkö-rper-Grundmodelaser, vorzugsweise ein diodengepumpter ,Nd:Y AG Laser verwendet werden.
Aufgrund seines Strahlenprofils dringt der Laserstrahl konusförmig in die Materialoberfläche ein. Im Randbereich des fokussierten Strahls entstehen Schmelzprozesse, die einen Teil des Materials zu unerwünschten Auswürfen und Spritzern erstarren lassen. Art und Größe des Randauswurfes sind abhängig vom Material, der Pulsleistung und der Gravurtiefe. Mit dem Laser können Metalle, Keramiken und einige Kunststoffe graviert werden, wobei die Leistungsdichte des Laserstrahles so hoch ist, daß das Material während der Bearbeitung -' innerhalb weniger Nanosekunden teilweise verdampft, im Werkstoff entsteht eine an sich farblose Vertiefung - die Gravur. Häufig bilden sich durch die Wechselwirkung des aufgeschmolzenen Grundmaterials mit dem Luftsauerstoff Oxide, die aufgrund ihrer Farbe die Gravur deutlicher hervortreten lassen.
Wird als Grundkörper eine ebene Platte verwendet, so können die Vertiefungen und oder Linien besonders schnell und einfach eingebracht werden, wodurch die erforderliche Herstellungszeit gering gehalten werden kann. Dabei kann vorgesehen sein, daß ein mit dem Laser verbundener Gravierkopf und/oder die Grundplatte mit einem in wenigstens zwei unterschiedlichen und zur ebenen Platte im wesentlichen parallelen Richtungen bewegbaren Schlittenelement befestigt ist, wodurch ein in xy-Richtung beweglicher Gravierkopf und oder eine in xy-Richtung bewegliche Grundplatte ausgebildet wird.
Dadurch ist es möglich den Laserstrahl von jedem Punkt der ebenen Platte zu einem beliebig vorgebbaren anderen Punkt der ebenen Platte entlang einer beliebig vorgebbaren Kurve, insbesondere auch einer Geraden, zu bewegen. Für eine vorgebbare Vorlage, insbesondere die oben angeführte Grafikdatei, kann eine Bewegungsabfolge ermittelt werden, die eine möglichst geringe Herstellungszeit der Druckplatte sicherstellt. Dabei ist es nicht erforderlich, Flächen, in die Linien und/oder Vertiefungen nicht einzubringen sind, vollständig zu überstreichen. Der Gravierkopf kann eine Festoptik oder ein galvanisch abgelenktes Spiegelsystem (Galvo- System) aufweisen. Eine besonders gute Qualität der Laserung und eine geringe Herstellungszeit kann durch eine Kombination dieser beiden Optiken erreicht werden. Bei anderen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens können mehrere galvanisch abgelenkte Spiegelsysteme vorgesehen sein, welche für unterschiedliche Linienbreiten und Tiefenbereiche optimiert sind. Mit dem Gravierkopf können neben punktförmigen Grafiken 1 auch vektorbasierte Grafiken 1 verarbeitet werden und somit gezielt nur jene Bereiche bearbeitet-werden, welche ein Druckbild enthalten.
In Fig. 2 ist eine Banknote 20 dargestellt, welche einen Bereich 21 mit einem Intaglio- Tiefdruck aufweist. Dabei ist es üblich, daß sich der Bereich 21 nicht über die gesamte Banknot 20 erstreckt.
Bei anderen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der Grundkörper auch gewölbt, insbesondere in Form eines Zylinders, Zylinderabschnitts od. dgl., sein. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Zuverlässigkeit und Qualität der Druckplatte bei dem Einbringen der Vertiefungen und/oder Linien mittels einer Kontrollvorrichtung auf einfache Weise überwacht werden, indem das Emittieren von Laserpulsen detektiert wird. Wird ein Laserpuls nicht emittiert, so kann die Kontrollvorrichtung den Befehl zu einem erneuten Emittieren eines Laserpulses veranlassen, wodurch die Gefahr des Entstehens von Fehlstellen verringert wird.
Die Genauigkeit der Vertiefungen und/oder Linien kann verbessert werden, wenn die Schmelzgrate, die bei dem Einbringen der Vertiefungen und/oder Linien in den Grundkörper entstehen, entfernt werden. Diese Schmelzgrate bestehen im wesentlichen aus oxidiertem Material des Grundkörpers, insbesondere aus Kupferoxid oder aus Zinkoxid. Für die Entfernung der Schmelzgrate scheint eine chemische Nachbehandlung besonders geeignet zu sein, welche insbesondere ein Säurebad, ein elektrolytisches Bad od. dgl. umfassen kann. Dabei kann sichergestellt werden, daß das Kupferoxid oder das Zinkoxid, nicht aber die Messinglegierung des Grundkörpers durch die chemische Nachbehandlung entfernt wird.
Die chemische Nachbehandlung kann insbesondere durch Eintauchen des Grundkörpers in ein Säurebad od. dgl. erfolgen, welches Phosphorsäure, Essigsäure, Salpetersäure, Arsensäure od. dgl. oder einer Kombination dieser Säuren umfaßt. Besonderes günstig erscheint ein Säurebad, welches Essigsäure, Phosphorsäure und Salpetersäure umfaßt, wobei das Säurebad insbesondere etwa 40 Vol% Essigsäure, 50 Vol% Phosphorsäure und 10 Vol% Salpetersäure aufweisen kann.
Nach dem Einbringen der Vertiefungen und/oder Linien und gegebenenfalls nach dem
Entfernen der Schmelzgrate kann weiters eine Retusche und/oder Kontrolle der Druckplatte vorgesehen sein, um gegebenenfalls vorhandene Fehlstellen erkennen und korrigieren zu können.
Die Standzeit der Druckplatte kann weiter verbessert werden, wenn der Grundkörper in einem weiteren Verfahrensschritt verchromt wird..
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Druckplatte für den Intaglio-Tiefdruck hergestellt, die einen Grundkörper aus einer Messinglegierung und/oder einen
Verbundwerkstoff mit einer Außenschicht aus einer Messinglegierung umfaßt. Dabei hat sich gezeigt, daß eine Messinglegierung eine geeignete Festigkeit für eine Druckplatte für den
Intaglio-Tiefdruck aufweist und daß hinreichende feine Strukturen mit einem Laser in den
Grundkörper eingebracht werden können.
Weiters können die durch den Laser gebildeten Schmelzgrate bei einem Grundkörper aus einer Messinglegierung einfach und schnell durch eine Nachbehandlung entfernt werden.
Um eine geeignete Festigkeit der Druckplatte zu gewährleisten, erscheint es günstig, wenn die
Messinglegierung eine Vickershärte größer als 140 aufweist.
Die erfindungsgemäße Druckplatte kann Vertiefungen und oder Linien unterschiedlicher
Tiefe aufweisen, wobei die Tiefe der Vertiefungen und/oder Linien unabhängig von der Breite der Vertiefungen und/oder Linien vorgebbar ist. Die unterschiedliche Tiefe der Vertiefungen und/oder Linien kann ein eigenständiges Sicherheitsmerkmal ausbilden oder Bestandteil eines anderen Sicherheitsmerkmales sein. Dabei können insbesondere Linien mit einer verlaufenden Tiefe vorgesehen sein.
Bei der Auswahl des Materials für die Druckplatten sind dessen mechanische Eigenschaften von großer Wichtigkeit, da beim Intaglio-Tiefdruck die Farbübertragung hauptsächlich durch den sehr hohen Anpreßdruck der Druckplatte an den Bedruckstoff (Papier oder Polymer) erfolgt. Industriell kommen hier Drücke von bis zu 60 Tonnen zum Einsatz. Um eine hohe
Standzeit erreichen zu können, sind Materialien mit einer geringen Härte, z.B. Kupfer, für
Druckplatten für den Intaglio-Tiefdruck nicht geeignet.
Weiters ist von großer Wichtigkeit, dass das verwendete Material in optimaler Feinheit vom
Laser bearbeitbar ist und der Auswurf möglichst einfach und vor allem selektiv entfernt werden kann. Aufgrund eingehender Studien scheinen deshalb auch Nickel oder Stahl für die Verwendung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren weniger geeignet zu sein. Bei diesen
Materialien führt die anschließende chemische Behandlung auch immer zu einem, wenn auch geringen, Abtrag des Grundmaterials, welcher einen negativen Einfluss auf die Linienfeinheit hat.
Es hat sich gezeigt, daß gehärtete Messingvarianten alle Anforderungen erfüllen, um für den
Intaglio-Tiefdruck im Sicherheitsdruck Verwendung zu finden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Herstellung einer Druckplatte für den Intaglio-Tiefdruck, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Laser Vertiefungen und/oder Linien in einen Grundkörper aus einer Messinglegierung und/oder mit einer Außenschicht aus einer Messinglegierung eingebracht werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Schmelzgrate nach dem Einbringen der Vertiefungen und/oder Linien entfernt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzgrate mittels einer chemischen Nachbehandlung, insbesondere einem Säurebad, einem elektrolytischen Bad od. dgl., entfernt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Säurebad Essigsäure, Phosphorsäure und Salpetersäure, insbesondere etwa 40 Vol% Essigsäure, 50 Vol% Phosphorsäure und 10 Vol% Salpetersäure, umfaßt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe für jede der Vertiefungen und/oder Linien und oder für eine Gruppe von Vertiefungen und/oder Linien unabhängig voneinander vorgegeben wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Grundkörper eine ebene Platte verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser mit einem in wenigstens zwei unterschiedlichen und zur ebenen Platte im wesentlichen parallelen Richtungen bewegbaren Schlittenelement befestigt ist.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper in einem weiteren Verfahrensschritt verchromt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Emittieren von Laserpulsen von einer Kontrollvorrichtung überwacht wird.
10. Druckplatte für den Intaglio-Tiefdruck, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Grundkörper,- aus einer Messinglegierung und/oder mit einer Außenschicht aus einer Messinglegierung umfaßt.
11. Druckplatte nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie Vertiefungen und/oder Linien unterschiedlicher Tiefe aufweist, wobei die Tiefe der Vertiefungen und/oder Linien unabhängig von der Breite der Vertiefungen und/oder Linien ist.
12. Druckplatte nach einem der Ansprüche 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vickershärte der Messinglegierung größer als 140 ist.
PCT/AT2004/000210 2003-07-03 2004-06-18 Verfahren zur herstellung einer druckplatte für den intaglio-tiefdruck und druckplatte für den intaglio-tiefdruck Ceased WO2005002869A1 (de)

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