DE2223959A1

DE2223959A1 - Druckplattenrohteil und verfahren und vorrichtung zu seiner behandlung

Info

Publication number: DE2223959A1
Application number: DE2223959A
Authority: DE
Inventors: Robert M Landsman
Original assignee: Perkin Elmer Corp
Current assignee: Applied Biosystems Inc
Priority date: 1971-05-20
Filing date: 1972-05-17
Publication date: 1973-01-04
Also published as: FR2139104A1; CA956108A; FR2139104B1; DE2223959C2; GB1356499A; JPS5343321B1

Description

Druckplattenrohteil und Verfahren und Vorrrichtung zu seiner Behandlung

Die Erfindung betrifft einen verbesserten Druckplattenrohteil und ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung dieser Art von Druckplattenrohteil, derart, daß Reliefdruckplatten erzeugt werden, die insbesondere zur Verwendung bei üblichen Buchdruck-Druckmaschinen geeignet sind.

Generell besteht das Druckplattenrohteil nach der Erfindung aus einer Platte aus thermoplastischem Material wie Kunstharz mit Hohlräumen darin, welches innerhalb seines eigenen Volumens einfällt, wenn es durch Einwirkung von Strahlungsenergie wie infraroter Strahlung auf seine Erweichungstemperatur aufgeheizt wird. Die Flächen der Platte, die bei der fertigen Platte in dem Relief vorstehen soll, werden durch eine Schablone aus einem Material wie Aluminium, Wismut, Kadmium, Gold, Silber oder Zink abgedeckt, welches die Art von Strahlung reflektiert, die zum Erweichen und Einfallen von Teilen der thermoplastischen Platte zur Einwirkung gebracht wird. Wenn somit auf die Oberfläche der Platte die geeignete Art von Strahlungsenergie einwirkt, erweichen die Flächen der Platte, die frei

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liegen, und fallen ein und lassen die Flächen, die von dem reflektierenden Schablonenmuster abgeschirmt sind, im .Relief vorstehen.

Das reflektierende ßchablonenmuster kann auf der thermoplastischen Platte auf verschiedene Weise gebildet werden. Beispielsweise kann ein reflektierendes Schablonenmuster oder Teil desselben wie einzelne Buchstaben oder Zeichen aus dünnen Folien von geeignetem reflektierendem Material wie Aluminium ausgestanzt werden und auf die Oberfläche der thermoplastischen Platte geklebt werden. Reflektierendes Material inform einer Paste oder einer Flüssigkeit kann auf die Platte gemalt oder gedruckt werden. Die Platte kann auch mit einem dünnen Film aus dem reflektierenden Material bedeckt sein, in welchem Fall ausgewählte Flächen des reflektierenden Films entfernt werden, so daß die Flächen, die übrig bleiben, eine Schablone mit dem gewünschten Muster bilden. Die ausgewählten Flächen des Films aus reflektierendem Material können entfernt werden durch Abkratzen, beispielsweise mit einem Griffel, durch Säureätzung, durch einen Elektronenstrahl, durch einen Strahl von elektromagnetischer Strahlungsenergie von geeigneter Wellenlänge oder durch Aufheizen geeigneter Flächen bis zu einem solchen Grade, daß der Film in diesen Flächen verdampft und entfernt wird.

Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel eines Plattenrohteils und einer Behandlungsmethode wird die Schablone aus einem Eohteil gebildet, welches aus der thermoplastischen Platte besteht, bei welcher die Oberfläche, auf welcher das Reliefmuster gebildet werdet soll, durch einen Film aus einem Material bedeckt ist, welches die Art von Strahlung reflektiert, die verwendet wird, um die thermoplastische Platte zum Einfallen zu bringen, aber welches durch davon verschiedene Strahlungsenergie ver-

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dampft wird. Zur Behandlung der Rohteile wird Strahlungsenergie, die das Filmmaterial verdampft, auf ausgewählte !'lächenteile des Filmes zur Einwirkung gebracht, um die darunterliegenden Flächen der Plattenoberfläche freizulegen und Teile des Films in dem gewünschten Schablonenmuster intakt zu lassen. Wenn die durch Strahlung zum Einfallen zu bringende Platte aus einem thermoplastischen Material hergestellt ist, welches durch Strahlung innerhalb des infraroten Wellenlängenbereichs erweicht wird, d-.h. durch Strahlung von ungefähr 2 bis ungefähr 10 Mikrometer, so ist Zink besonders geeignet als Material für den Film. Zink reflektiert im allgemeinen Strahlung in dem infraroten Bereich und hat die Eigenart, einen merklichen Teil der Strahlung bei Λ Mikrometer zu absorbieren, wahrend alle anderen Wellenlängen im infraroten Bereich reflektiert werden. Es hat sich gezeigt, daß die Absorption des Zinks von Strahlung einer Wellenlänge von 1 Mikrometer ausreicht und angewandt werden kann, um einen Film aus Zink zu verdampfen.

Nach einem anderen Ausführungsbeispiel ist die Oberfläche der thermoplastischen Platte mit einem dünnen Film aus einem Material bedeckt, welches die Art von Strahlung, welche die Platte zum Einfallen bringt, reflektiert. Dieser Film ist seinerseits mit einer Schicht aus einem Material bedeckt, welches genügend Wärme aus einem Bündel von Strahlungsenergie, beispielsweise einem Laser-Bündel, um die unmittelbar darunterliegenden Flächenteile des reflektierenden Films zu verdampfen und so zu entfernen. Das Bündel von Strahlungsenergie wird so auf die absorbierende Schicht zur Einwirkung gebracht, um ausgewählte Flächenteile des darunterliegenden reflektierenden Films zu verdampfen und zu entfernen, so daß die restlichen Flächenteile des reflektierenden Films die gewünschte reflektierende Schablone bilden. Die Teile der absorbierenden Schicht, die dann

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noch auf den restlichen Flächenteilen des reflektierenden Films sich befinden, werden dann abgewischt, so daß die Platte dann in dem Zustand verbleibt, in welchem das Reliefmuster durch Anwendung der Strahlungsenergie gebildet werden kann, die die nicht abgeschirmten Flächenteile der thermoplastischen Platte zum Einfallen bringt.

Bei dem hier.beschriebenen Gerät zur Erzeugung der reflektierenden Schablone in einer Gestalt, die dem mit der fertigen Platte zu druckenden Material entspricht, wird eine graphische Darstellung des in Relief auf der Platte zu reproduzierenden Materials durch einen Lesemechanismus zur Erzeugung eines Signals abgetastet. Dieses Signal wird benutzt, um einen "Schreib"-Strahl von Strahlungsenergie zu steuern, der den Druckplattenrohteil synchron mit der Abtastung der graphischen Darstellung abtastet. Das Signal von dem Lesemechanismus moduliert das Bündel des Schreib-Mechanismus, so daß selektiv Teile des reflektierenden Films verdampft und entfernt werden und eine reflektierende Schablone entsprechend dem Material der graphischen Darstellung übrig-bleibt. Danach wird die Druckplatte fertiggestellt durch Anwendung der Strahlungsenergie, welche die nicht-bedeckten Flächenteile der thermoplastischen Platte zum Einfallen bringt, aber welche durch die Schablone reflektiert wird, so daß die eingefallenen Flächenteile die von der Schablone abgeschirmten Flächenteile im Relief übriglassen.

Der besondere Vorteil der Druckplattenrohteile und der Formverfahren nach der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß eine Höhe des Reliefs erhalten werden kann, welche eine Verwendung der Platte zur Herstellung einer hinreichenden Anzahl von scharfen gedruckten Kopien, mehr als etwa 70.000 in wirt-

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schaftlicher Weise ermöglicht. Es ist versucht worden, durch Bündel von Strahlungsenergie, "beispielsweise von Lasern, Kunstharz-Platteniaaterial direkt zu ätzen. Die so erzeugte Ätzung war jedoch nicht ausreichend tief oder war so kostspielig und zeitraubend, daß sie nicht zur Herstellung kommerzieller Buchdruck-Durckplatten "brauchbar war. Demgegenüber liefert die Abschirm- und Einfalltechnik nach der vorliegenden Erfindung Druckplatten, die in bestehenden kommerziellen Buchdruck-Druckmaschinen verwendbar sind und die sich hinsichtlich Dauerhaftigkeit, Schärfe des Kontras is und Kosten vorteilhaft gegenüber vorbekannten Druckplatten abheben.

Die Erfindung ist nachstehend an einigen Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert :

Fig. 1 ist eine isometrische Darstellung, teilweise abgebrochen, eines Druckplattenrohteiles nach der vorliegenden Erfindung mit einer reflektierenden Schablone darauf, bereit für die Einwirkung von Strah- " lungsenergie zur Vervollständigung der Bildung einer Reliefdruckplatte.

Fig. 2 ist ein Querschnitt und zeigt ein Gerät,- durch welches Strahlungsenergie auf den in Fig. 1 dargestellten, teilweise behandelten Rohteil zur Einwirkung gebracht werden kann zur Beendigung der Bildung des durch die reflektierende Schablone bestimmten Reliefmusters.

Fig. 3 ist eine isometrische Darstellung, teilweise weggebrochen, und zeigt das auf der Platte gebildete Reliefmuster nach Beendigung des in Fig. 2 dargestellten Verfahrensschrittes.

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Fig. 4 ist eine isometrische Darstellung, teilweise weggebrochen, einer anderen Ausführungsform der Erfindung, in welcher der Druckplattenrohteil einen Film aus Etrahiungsreflektiereädern Material trägt, von welchem Teile entfernt werden, um eine reflektierende Schablone der gewünschten Gestalt übrigzulassen.

Fig. 5 ist eine Seitenansicht und zeigt ein Gerät und ein Verfahren, welches auf den in Fig. 4 dargestellten Rohteil angewandt wird zur Entfernung von 'feilen des reflektierenden Filmes, um Teile der darunterliegenden Platte freizulegen und andere Teile des Filmes in der Form einer reflektierenden Schablone übrigzulassen.

Fig. 6 ist eine isometrische Darstellung, teilweise weggebrochen, einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, bei welcher auf dem Druckplattenrohteil ein Film aus strahlungsreflektierendem Material vorgesehen ist, welcher durch eine Schicht von strahlungsabsorbierendem Material bedeckt ist, bei welchem ausgewählte Teile des reflektierenden Films entfernt werden und eine reflektierende Schablone übriglassen, indem Strahlung zur Aufheizung ausgewählter Flächenteile der absorbierenden Schicht und zur Verdampfung und Entfernung der darunterliegenden Flächenteile des Films zur Einwirkung gebracht wird.

Fig. 7 ist eine Seitenansicht eines Geräts, durch welches Strahlungsenergie auf ausgewählte Flächenteile der absorbierenden Schicht des Plattenrohteils von Fig. 6 zur Einwirkung gebracht werden zur Aufheizung und Entfernung der darunterliegenden Flächenteile des reflek-

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tierenden Films, so daß die übrigen Flächenteile des reflektierenden Films eine reflektierende Schablone bilden.

Fig.8 veranschaulicht die Entfernung von Teilen der absorbierenden Schicht, die auf der Schablone aus reflektierendem Film übrigbleiben, nachdem der in Fig. 7 dargestellte Yerfahrensschritt durchgeführt ist.

Fig. 9 ist eine schematische Darstellung eines Gerätes zur Formung eines reflektierenden.Schablonenmusters auf einem Druckplattenrohteil entweder nach Fig. 4 oder nach Fig. 5 nach Maßgabe einer graphischen Darstellung des Materials, welches durch die fertige Druckplatte zu reproduzieren ist.

In Fig. 1 der Zeichnungen besteht ein Druckplattenrohteil 10 nach der Erfindung im wesentlichen aus einer Platte 11 aus thermoplastischem Material, welches in sich selbst einfällt, wenn es durch Anwendung einer bestimmten Art von Strahlungsenergie, beispielsweise infraroter Strahlung, auf seine Erweichungstemperatur aufgeheizt wird, und einer Schablone 12, welche die Gestalt der Buchstaben, Zahlen, Bilder oder eines sonstigen Materials besitzt, die im Helief auf der fertigen Druckplatte erscheinen sollen. In der Zeichnung ist zur Illustration die Schablone 12 in der Form eines Buchstabens "P" dargestellt.

Die Schablone 12 besteht aus einem Material, welches die Art von Strahlungsenergie reflektiert, die zur Einwirkung gebracht werden muß, um die Platte zum Einfallen zu bringen. Wenn somit die Strahlungsenergie auf die Oberfläche der Platte zur Einwirkung gebracht wird, fallen die freiliegenden Flächenteile der

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Platte ein und lassen die Flächen, die von der Schablone abgeschirmt werden, im Relief übrig.

Die Platte 11 besteht vorzugsweise aus einem thermoplastischen Kunstharz wie Polyäthylen, Polyurethan, Polypropylen oder Nylon, welches eine Vielzahl von kleinen, dicht nebeneinanderliegenden Hohlräumen 13 aufweist, die gleichförmig über das ganze Material verteilt sind. Die Hohlräume 13 können entweder offene Zellenporen oder Blasen sein. Je kleiner die Hohlräume sind und je dichter sie nebeneinanderliegen, desdo schärfer wird der Kontrast des gebildeten Reliefmusters. In der Praxis haben die Hohlräume 13 im wesentlichen gleichförmige Größe ungefähr o,o75 mm oder kleiner und vorzugsweise ungefähr 0,0025 mm im Durchmesser - und sind gleichförmig und in dich- . tem Abstand durch das ganze Material hindurch verteilt, so daß ungefähr 50% des Volumens der Platte 11 von den Hohlräumen gebildet wird. Das ergibt ein Reliefmuster, welches die gegenwärtigen Eormen hinsichtlich Kontrast und Dauerhaftigkeit für Qualitätsbuchdruck mehr als erfüllt. Es wird jedoch auch ein brauchbarer Druck erreicht mit einer Druckplatte, die aus einer Platte 11 mit Hohlräumen von im wesentlichen gleichförmiger Größe, die gleichförmig verteilt sind, gebildet ist, wobei die mittleren Durchmesser in dem Bereich von ungefähr 0,00075 mm Minimum bis ungefähr 0,075 mm Maximum liegen. Die besten Ergebnisse werden erzielt mit Hohlräumen in dem Bereich von ungefähr 0,0025 mm bis ungefähr 0,025 mm Durchmesser, wobei die Hohlräume ungefähr 15% bis ungefähr ^0% des Volumens der Platte 11 einnehmen.

Eine Platte 11, die Hohlräume der gewünschten Größe und Menge enthält, kann erzeugt werden durch Sintern von Teilchen to η ^eei^netem thermoplastischen Material zu einer zusammenhängenden

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porösen Masse oder durch Einarbeiten von' Körnern eines lösbaren Materials wie Natriumchlorid in das thermoplastische Material mit anschließendem Herauswaschen des lösbaren Materials, Nylon, in welchem die gewünschten Hohlräume 13 durch eine der erwähnten Methoden oder durch irgendeine andere zur Erzeugung solcher Hohlräume geeigneten Methode gebildet werden, liefert eine geeignete Platte 11 für die Anwendung der vorliegenden Erfindung. Es ist durch Hitze erweichbar, dh, seine Oberflächenspannung wird hinreichend weit vermindert, um innerhalb seines eigenen Volumens einzufallen, indem es in die Hohlräume einsinkt, durch Anwendung infraroter Strahlung, die einen Wellenlängenbereich von 1 bis 6 Mikrometer und eine Parbtemperatur von ungefähr 600° C besitzt, auf die Oberfläche der Platte für eine Zeitdauer von ungefähr 2 bis ungefähr 5 Sekunden, je nach der Temperatur des Materials bei der Einwirkung der Strahlung. Die Zeit kann auf einen kleineren Wert vermindert werden, indem das Material auf irgendeine geeignete Weise auf eine (Temperatur vorgeheizt wird, die in der Nähe der Erweichungstemperatur liegt. Das kann dadurch geschehen, daß warme Luft darübergeblasen wird oder daß das Material für eine kurze Zeit in eine beheizte Kammer gebracht wird. Das verbessert die Schärfe oder Auflösung des Reliefs. Außerdem wird die Höhe des Beliefs verbessert und ein vollständiges Einfallen des Materials und die Vermeidung restlicher Blasen erleichtert, indem ein Teilvakuum während der Bestrahlung auf die Unterseite der Platte 11 zur Einwirkung gebracht wird.

Infrarote Strahlung ist geeignet, Platten 11 aus Kunstharz zu erweichen und zum Einfallen zu bringen, wobei das Kunstharz beispielsweise Nylon, Polyäthylen» Polypropylen oder Urethan sein kann. Die Strahlung wird nach der Erfindung in

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geeigneter Ueise reflektiert durch eine Schablone 12 aus Aluminium, Wismut, Kadmium, Gold, Silber oder Zink.

Fig. 2 zeigt eine geeignete Anordnung, um infrarote oder sonstige geeignete Strahlung zur Einwirkung zu bringen, um die nicht-bedeckten Flächenteile der Platte 11 zum Einfallen zu bringen. Wie dargestellt ist, wird der Plattenroh-teil 10, der aus der Platte 11 mit einer reflektierenden Schablone 12 darauf besteht, auf eine Vakuum-Niederhaltvorrichtung 11 unter einem Infrarotstrahler 15 gebracht. Der dargestellte Infrarotstrahler 15 kann von üblicher Art sein zur Erzeugung infraroter Strahlung über eine Fläche hinweg, die mit 16 be-

Platten—

zeichnet ist und mit der Fläche der zu bestrahlenden/Oberfläche übereinstimmt. Der Infrarotstrahler ist zur Erzeugung von infraroter Strahlung mit einer Wellenlänge innerhalb eines Wellenlängenbereichs von 2 bis 6 Mikrometer eingerichtet, entsprechend einer Farbtemperatur von ungefähr 600 C. Geeignete Infrarotstrahlung könnte auch durch andere Mittel erzeugt werden, beispielsweise durch eine Glühlampe mit einem geeigneten Filter oder einen COp-Laser.

Die Vakuum-Niederhaltvorrichtung 14- ist von üblicher Art und besitzt Löcher, die durch die obere Auflagefläche hindurch in einer Kammer münden, in welcher durch eine übliche (nicht dargestellte) Pumpe, die mit dem Kammerauslaß 17 verbunden ist, ein Teilvakuum erzeugt wird. Es ist nicht notwendig aber zweckmäßig, eine solche Vakuum-Niederhaltvorrichtung vorzusehen. Außer daß die Platte 10 in ihrer Lage unter dem Infrarotstrahler 15 gehalten wird, vermindert das Teilvakuum, welches auf der Unterseite der Platte wirkt, die erforderliche Zeit, während welcher die Platte der Strahlung ausgesetzt wird, erhöht die Stärke des Reliefs und erleichtert ein gleichmäßiges und vollständiges Einsinken des Materials in die Hohlräume

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Im Betrieb wird die Platte 10 auf die Valnram-ITiederhaltvorrichtuiig 14- aufgelegt und ein Teilvakuum, dessen Stärke nicht kritisch ist, wird auf die Unterseite der Platte zur Einwirkung gebracht. Der Strahler 15 wird lange genug angeschaltetvon ungefähr 2 Ms ungefähr 15 Sekunden, bis die freiliegenden Flächenteile der Platte 11, die mit 18 bezeichnet sind, erweichen und einfallen. Die eingefallenen Teile sind in Fig. 3 mit 19 bezeichnet. "'^:

Die Zeit, die erforderlich ist, um die nicht-abgedeckten Teile der Platte 11 bis zu dem Erviexchungspunkt aufzuheizen, kann vermindert werden durch Vorheizen der Platte auf eine Temperatur, die in der Nähe der Erweichungstemperatur liegt. Das kann geschehen, indem Warmluft darübergeblasen wird oder indem die Platte für eine kurze Zeit, beispielsweise in eine beheizte Kammer gebracht wird. Ein solches Vorheizen scheint auch die Qualität des Reliefs zu verbessern.

Fig. 3 zeigt im Querschnitt das Aussehen der eingefallenen und der Reliefteile der Platte 10 nach der ßestx^ahlung. Die eingefallenen Teile sind massiv, während die von dem reflektierenden Schablonenmuster 12 abgeschirmten Teile noch Hohlräume 13 enthalten und im wesentliche ihre ursprüngliche Dikke besitzen. Das Erweichen der Platte bis zu dem Einfallen durch Bestrahlung in der oben geschilderten Veise führt zu einer Haut 20 über den eingefallenen Flächenteilen, welche die Oberfläche abdichtet, auch wenn dort noch kleine Poren im Inneren der eingefallenen Bereiche verblieben sind. Wenn somit die Hohlräume 13 offene Poren sind·, die durch die Platte 11 hindurch miteinander verbunden sind, dann würde es möglich sein, eine erfindungsgemäße Platte mit einem !Relief muster der beschriebenen Art bei einem Siebdruck-Reproduktiansverl'ahren anzuwenden. Zu diesem Zweck ^;vnäj?de das !reflektierende Scna-

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blonenmuster 12 von den Reliefteilen entfernt werden, so daß Druckfarbe, die auf die Rückseite der Platte (Unterseite in Fig· 5) gepreßt würde, durch, die offene Porenstruktur an den Reliefteilen der Platte hindurchtreten würde aber nicht durch die im wesentlichen massiven eingefallenen Teile hindurchtreten könnte, da selbst wenn dort einige kleine Durchgänge durch die eingefallenen Teile vorhanden wären, wurden diese durch die Haut 18 abgeschlossen.

Die Schablone kann auf eine Mehrzahl von verschiedenen Weisen gebildet und auf die Platte 11 aufgebracht werden. Beispielsweise könnten bestimmte Zeichen oder einzelne Buchstaben aus einer !Folie von geeignetem reflektierendem Material ausgeschnitten und in gewünschter Anordnung auf der Platte angeordnet xverden. Es kann auch ein Schablonenmuster auf die Platte aufgemalt oder gedruckt werden unter Verwendung einer Paste oder lösung des reflektierenden Materials.■

Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß, wie in Fig. 4 durch einen mit 10' bezeichneten Druckpiattenrohteil dargestellt ist, die durch Strahlung zum Einfallen zu brinp^ende Platte 11 ursprünglich mit einem Film 21 beschichtet oder sonstwie bedeckt ist aus einem Material, welches die Art von Strahlung, die benutzt wird, um die freiliegenden Teile der Platte 11 zum Einfallen zu bringen, reflektiert. Es wird dann eine reflektierende Schablone 12 dadurch gebildet, daß ausgewählte Flächenteile des Films entfernt werden , um die darunterliegenden Flächenteile der Platte 11 freizulegen und intakte Flächenteile des Filmes 19 übrigzulassen, die der Gestalt der Flächenteile entsprechen, die man als Relief auf der fertigen Druckplatte haben will. Die ausgewählten Flächenteile des Filmes 21 können auf verschiedene Weise entfernt werden, sie können beispielsweise mit einem Griffel abgekratzt werden,

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sie können mit Säure geätzt werden oder mit einem Elektronenstrahl entfernt werden, oder sie können dadurch entfernt werden, daß sie verdampft werden, wie unten im einzelnen beschrieben wird.

Bei einer "bevorzugten Ausführungsform "besteht der Film 21 aus einem Material, welches durch eine andere Strahlungsenergie verdampft wird als die Strahlungsenergie, die zum Erzielen eines Einfallens der freiliegenden Flächenteile der Platte 11 zur Einwirkung kommt. Bei einer Platte 11 aus einem Material, welches, wie oben "beschrieben ist, durch Infrarotstrahlung zum Einfallen gebracht wird, ist der Film 21 vorzugsweise aus Zink. Zink hat die besondere Eigenschaft Strahlungsenergie einer Wellenlänge von 1,06 Mikrometer zu absorbieren und dadurch verdampft zu werden, während es Strahlungsenergie mit anderen Wellenlängen innerhalb des Infrarotbereichs reflektiert. Der Zinjcfilm 21 muß dick genug sein, um Oberflächenteile zu liefern, die die Strahlungsenergie reflektieren, welche zum Erzielen eines Einfallens der von dem Film nicht bedeckten Teile der Platte 11 zur Einwirkung gebracht werden, und er wird normalerweise so dünn wie möglich gemacht, um ihn schnell mit einem Mindestmaß an Strahlungsenergie, die zu diesem Zweck zur Einwirkung gebracht wird, zu verdampfen und zu entfernen. Ixi der Praxis erfüllt ein Zinkfilm 21 in der Größenordnung von 25 P Dicke diese Bedingungen.

Fig. 5 veranschaulicht ein Verfahren zur Behandlung des Plattenrohteiles 10' von Fig. 4 zur Entfernung ausgewählter Flächenteile des Films 21, so daß eine Schablone 12 übrigbleibt. I«ie dargestellt ist, ist ein Bündel 22 von Licht von einem YAG-Laser 23 mit einer Wellenlänge von 1,06 Mikrometer geeignet, ausgewählte Flächenteile eines Filmes 21 aus Zink zu verdampfen und zu entfernen. "Das Laserbündel 22 wird nacheinander

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über die Oberfläche des Filmes 21 geführt, um die Filmoberflache in einem Rastermuster abzutasten, und der Laser wird so betrieben, daß er das Bündel beim Abtasten des Films moduliert, derart, daß ausgewählte Flo^henteile verdampft werden und andere intakt gelassen werden, nach Maßgabe des gewünschten Schablonenmusters. Wie unten im einzelnen unter Bezugnahme auf das in Fig. 9 dargesbellte Gerät beschrieben ist, kann die Modulation des Laser-Bündels 22 durch Signale von einem Gerät gesteuert werden, welches eine aufgeklebte oder sonstige graphische Darstellung des gewünschten Formats synchron mit der Abtastung des Films 21 auf der Platte 10' abtastet. Der Zeitablauf der Abtastung des Filmes 21 und die Modulation des Laserbündels 22 könnte auch gesteuert werden durch bekannte Datenverarbeitungs- und optische Abtastgeräte und -techniken, um eine gewünschte Reliefgestalt zu reproduzieren, die von einem Komputerprogramm definiert ist.

Wenn ausgewählte Flächenteile des Zinkfilmes durch das Laserbündel 22 entfernt werden, um eine Schablone 12 des Filmes übrigzulassen, hat die Platte 10' 'das Aussehen der Platte 10 von Fig. 1 und wird weiterbearbeitet in der unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschriebenen Weise, um eine fertige Relief-Dxmckplatte zu erzeugen, welche das Aussehen der Platte 10 in Fig. 3 hat.

Fig. 6 zeigt eine andere Form von Plattenrohteil 10", welche die Erfindung verkörpert. Bei dieser Ausführungsform ist die durch Strahlung zum Einfallen zu bringende Platte 11 mit einem reflektierenden Film 21* bedeckt, von welchem ausgewählte Flächenteile dadurch entfernt werden können, daß der Film auf eine Temperatur aufgeheizt wird, bei welcher er verdampft. Das wird dadurch erreicht, daß der reflektierende Film 21' mit einer Schicht 24 aus nichtreflektierendem Material, beispielsweise Kohlenstoff oder Graphit, bedeckt ist, welches genügend Wärme von einer bestimmten Art von Strahlungsenergie absorbiert, bei-

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spielsweise von kohärentem Licht eines Lasers, um die darunterliegenden Flächenteile des reflektierenden Filmes 21' zu verdampfen.

Die Bedingungen für den reflektierenden Film 21' sind, (1) daß er die Strahlungsenergie reflektieren muß, die einwirkt, um die freiliegenden Teile der Platte 11 zu erweichen, so, daß die Teile der Platte 11, die unmittelbar darunterliegen und so durch den reflektierenden PiIm abgeschirmt sind, nicht bis zu dem Einfallpunkt erreichen und (2) daß er genügend dünn oder von solcher Zusammensetzung ist, daß ausgewählte, genau definierte Flächenteile desselben verdampfen und verschwinden, bevor die zum Verdampfen des Pilms einwirkende Wärme das darunterliegende Material der Platte 11 bis zu dem Erweichungspunkt aufheizt. Ein geeigneter reflektierender PiIm 21' ist ein dünner PiIm aus Aluminium in der Größenordnung von 25 JJ

Dicke, der auf die Platte 11 durch Vakuumbeschichtung nach bekannten Techniken aufgebracht werden kann.

Die Bedingungen für die absorbierende Schicht 2A sind, (1) daß sie genügend Wärme aus einem schmalen Bündel einer bestimmten Art von Strahlungsenergie absorbiert, um die Fläche des reflektierenden Pilms 21' zu verdampfen, die unmittelbar unterhalb des Teiles der absorbierenden Schicht 24 liegt, auf welche das Bündel -von Strahlungsenergie gerichtet ist, und (2; daß sie leicht von den Teilen des reflektierenden Filmes 21', die nicht verdampft sind und die die reflektierende Schablone 12 (Fig. 1) bilden, entfernbar ist. Die Flächen der absorbiex^enden Schicht 24,die aufgeheizt werden, um die darunterliegenden Plächenteile des reflektierenden Pilms 21' zu ver-

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dampfen werden mit dem verdampfenden Material des Films weggeführt, so daß die Oberfläche der Platte 11 in diesen Flächenteilen freiliegt.

Die absorbierende Schicht 24 ist zweckmäßigerweise ein Film aus Ruß in der Größenordnung von 25 P Dicke. Die Wärme zur Verdampfung der darunterliegenden Teile des reflektierenden Films 21 wird zweckniäßigerweise mittels eines Laserstrahls zugeführt, der eine Wellenlänge von ungefähr 1 JJ besitzt. Ein XAG (Yttrium-Aluminium-Granat) -Laser ist für diesen Zweck besonders geeignet. Der Ruß der absorbierenden Schicht 24, der auf den Teilen des reflektierenden Filmes 21' übrig bleibt, welche die reflektierende Schablone 12 bilden, ist leiäit durch Abwischen mit Alkohol entfernbar.

Die Fig. 7 und 8 veranschaulichen die Art und Weise, wie auf die Platte 10' von Fig. 6 ein Reliefmuster aufgebracht wird. Wie in Fig. 7 dargestellt ist, wird ein YAG-Laser 25 verwendet, um wahlweise Teile der absorbierenden Schicht 24 aufzuheizen, so daß die darunterliegenden Flächenteile des reflektierenden Filmes in einem solchen Huster verdampft werden, daß die intsktgelassenen Flächenteile des Filmes 21' eine reflektierende Schablone 12 der gewünschten Gestalt bilden. Der Laser 25 kann so angeordnet werden, daß sein Bündel 26 über die Platte 10" in einem Abtastmuster steigt, und kann so betrieben werden, daß sein Bündel 26 so moduliert wird, daß beim Oberstreichen des Bündels 26 über die Plattenoberfläche ausgewählte Teile der absorbierenden Schicht 24 aufgeheizt werden. Wie in dem ηε-chstehend unter Bezugnahme auf Fig. 9 beschriebenen Verfahren kann die Modulation des Laser-Bündels 26 durch Signale gesteuert sein von einem Gerät, welches einen Aufkleber mit dem gewünschten Format abtastet.

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Wenn die ausgewählten Flächenteile des ausgewählten Filmes 21' verdampft und entfernt werden durch Aufheizen ausgewählter Flächenteile der absorbierenden Schicht 24-, werden die beheizten Flächenteile der Schicht 24- mit den Dämpfen mitweggeführt, so daß, wie in Fig. 8 dargestellt ist, die darunterliegenden Oberflächenteile der thermoplastischen Platte 11 freigelegt werden, wie bei 27 dargestellt ist. Die ^'lä- chenteile des reflektierenden Filmes 21', die auf der Platte 11 in der Form einer reflektierenden Schablone 12 übrigbleiben, sind jedoch noch von Material der absorbierenden Schicht 24- bedeckt, welches dann entfernt werden sollte. Dieser restliche Teil der absorbierenden Schicht 24- wird zweckmäßigerweise mit einem Schwamm 28 abgewischt, der mit Alkohol getränkt ist. Die teilweise behandelte Platte 10" wird dann in der in Zusammenhang mit Fig. 2 und 3 beschriebenen Weise weiter zu einer fertigen Relief-Druckplatte verarbeitet.

Fig. 9 zeigt ein Gerat zur Behandlung einer Druckplatte 10' oder 10" nach der Erfindung zur Erzeugung einer Schablone von einer gewünschten Gestalt auf der Platte. Die Schablone 12, die durch das Gerät erzeugt wird, ist eine Reproduktion in Schablonenform von Schrift, Bildern oder sonstigem Material, welches auf einem Aufkleber 30 oder einer anderen graphischen Darstellung des durch die fertige Relief-Druckplatte zu reproduzierenden Materials.

Der Aufkleber 30 wird durch einen Laser 31 abgetastet und erzeugt Signale, die benutzt werden, um das Bündel von einem zweiten Laser 32 zu modulieren, der so angeordnet ist, daß er eine Platte 10' oder 10" synchron mit der Abtastung des Aufklebers und längs einer entsprechenden Abtastbahn abtastet.

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Die Signale ändern sich nach Maßgabe der relativen Helligkeit oder Dunkelheit von aufeinanderfolgenden Teilen der Aufkleberoberfläche, die durch den Laser 31 abgetastet wird, und sind so aufgeschaltet, daß sie das Bändel des Lasers 22 zwischen einer niedrigen Intensität modulieren, bei welcher es keine Wirkung auf die Platte 10' oder 10" ausübt, und einer hohen Intensität, bei welcher es entweder einen kleinen Fleck des Zinkfilms 21 auf einer Platte 10' verdampft oder einen kleinen Felck einer absorbierenden Schicht 24-einer Platte 10' genügend aufheizt, um einen Teil des reflektierenden Films 21 von einer Platte 10' oder des reflektierenden Films 21' von einer Platte 10" zu verdampfen und zu entfernen. Der reflektierende Film wird somit in. einem Muster entfernt, welches entweder dem hellen Teil oder dem Hintergrund des Materials des Aufklebers 30 entspricht, je nach der Art und Weise wie die Signale benutzt werden, um das Bündel des Lasers 32 zu modulieren. Zur Erzeugung der üblichen Druckplatte werden die "Verbindungen so hergestellt^ daß die den Hintergrund des Materials auf dem Aufkleber 30 darstellenden Signale den Laser 32 auf die höhere Intensität modulieren, so daß der reflektierende Film, der auf der Platte übrigbleibt, eine reflektierende Schablone 12 bildet, die den Buchstaben und Darstellungen auf dem Aufkleber entspricht. In der Zeichnung ist das auf dem Aufkleber 30 dargestellte Material Zeilen eines Textes und ein Halbtonbild, wie das bei einer üblichen Zeitungs- oder Buchseite der Fall ist.

In dem in Fig. 9 dargestellten Gerät werden der Aufkleber 30 und die Platte 10' oder 10" in gekrümmten Zustand gehaltert konzentrisch relativ zu der Achse einer langestrecktcn sich drehenden Zweifachabtastanordnung 33· Die Laser 51 und 32

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sitzen auf entgegengesetzten Enden der sich drehenden Anordnung 33, so daß ihre Bündel durch geneigte Spiegel 34- und 35 über Sammellinsen 36 und 37 abgelenkt werden und jeweils auf den Aufkleber 30 oder die Platte 10' oder 10" auftreffen.

Die Anordnung 33 wird durch einen Antriebsmechanismus gedreht, der mit 38 bezeichnet ist, und wird gleichzeitig axial bewegt, wie durch die Pfeile 39a und 39b angedeutet ist, und zwar mittels geeigneter translatorischer Antriebsmittel, beispielsweise einem linearen Induktionsmotor, so daß die Laser 31 und

32 längs einer Spiralbahn abtasten. Die gesamte Abtastanordnung

33 ist in geeigneter V/eise auf einem Luftlagerteil gelagert, wobei geeignete Verbindungen zu einer elektrischen Stromquelle hergestellt sind.

Das Bündel von dem Laser 3ij welches auf den Aufkleber 30 durch die Linse 36 fokussiert ist, wird auf einen Detektor 46 zurückreflektiert, welcher das reflektierte Licht des Bündels in elektrische Signale umsetzt, deren Intensitäten proportional zu der Intensität des empfangenen reflektierten Lichts ist. Der Detektor 40 ist vorzugsweise ein Photomultiplier oder eine Photodiode und ist so geschaltet, daß er einen Modulator 41 steuert. Der Modulator ist so geschaltet, daß er die Intensität des Bündels von dem Laser 32 proportional zu der Intensität der von dem Detektor 40 empfangenen Signale moduliert zur Reproduktion einer reflektierenden Schablone 12 auf der Platte 10' oder 10", die dem auf dem Aufkleber 30 dargestellten ^uaterial entspricht.

Der Laser 31 ist vorzugsweise ein Neon-Helium—Laser, der eine Betriebswellenlänge von 0,6328 JS besitzt. Die Linse 36 ist so gewählt, daß sie das Bündel von dem Laser 31 zu einem Fleck von ungefähr 0,025 ram Durchmesser auf dem Aufkleber 30 fokussiert.

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Ein geeigneter Laser 32 zur Verwendung bei einem Plattenrohteil 10' oder 10" ist ein XAG-Laser, der ein Lichtbündel mit einer Wellenlänge von ungefähr 1,06 JJ erzeugt. Die Linse 37 ist so gewählt, daß sie das Bündel von dem Laser 32 auf einem Fleck von ungefähr 0,025 mm Durchmesser auf der Oberfläche der Platte 10' oder 10" sammelt.

Wennein Plattenrohteil 10' oder 10" so mit einer reflektierenden Schablone 12 versehen ist, wird die Platte von dem Gerät entfernt und weiter in der unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschriebenen Weise behandelt, um eine fertige Eeliefdruckplatte der in Fig. 3 dargestellten Art zu erhalten.

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Claims

Patentansprüche

1. Plattenrohteil, welches durch Strahlungsenergie zur Erzeugung eines gewünschten Musters im Relief ätzbar ist, gekennzeichnet durch eine Platte (11) aus einem Material, welches durch Einwirkung einer vorgegebenen Art von Strahlungsenergie auf seine Oberfläche innerhalb seines eigenen Yolumens einfällt, und einen Film (12, 21), der wenigstens Teile dieser Oberfläche bedeckt und aus einem Material besteht, welches die besagte Art von Strahlung reflektiert, und von dem ausgewählte Flächenteile von der besagten Oberfläche entfernbar sind.

2. Plattenrohteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Film (12, 21) aus einem Material aus der nachstehenden Gruppe besteht: Aluminium, Wismut, Kadmium, Silber, Gold, Zink.

3. Plattenrohteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (11) aus thermoplastischem Material besteht, in welchem im wesentlichen gleichförmig verteilt in dichtem Abstand kleine Hohlräume (13) vorhanden sind.

4. Plattenrohteil nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (11) aus einem ^iuaterial aus der folgenden Gruppe· besteht: Nylon, Polyäthylen, Polypropylen und Polyurethan.

5. Plattenrohteil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume (13) von etwa 15% "bis etwa 70% des Volumens der Platte ausmachen.

6. Plattenrohteil nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß keiner der Hohlräume größer als etwa 0,075 mm ist.

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7. Plattenrohteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Film (21) ein dünner Film aus einem Material ist, welches die Strahlungsenergie reflektiert, die die Platte einfallen läßt, aber welches durch eine andere Art von Strahlungsenergie verdampft wird.

8. Plattenrohteil nach Anspruch 7_? dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (11) durch infrarote Strahlung zum Einfallen gebracht wird und daß der Film (21) aus einem ⁿaterial besteht, welches infrarote Strahlung reflektiert aber auch durch Strahlungsenergie mit einer anderen Wellenlänge verdampft wird.

9- Plattenrohteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Film aus Zink besteht.

10. Plattenrohteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Film (21) ein dünner Film aus einem Material ist, welches die Strahlungsenergie reflektiert, die die Platte (11) einfallen läßt, aber welcher durch Wärme verdampfbar ist, und daß der Plattenrohteil (10) auf dem Film (21') eine Schicht (24) aus einem Material aufweist, welcher genügend Wärme von darauf einwirkender Strahlungsenergie aufnimmt, um die darunterliegenden Teile des Films (21¹) aufzuheizen und zu verdampfen.

11. Plattenrohteil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Film (21) aus einem Material aus der nachstehenden Gruppe

■ besteht: Aluminium, Wismut, Kadmium, Gold, Silber und Zink.

12. Plattenrohteil nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Schicht (24) Kohlenstoff oder Graphit ist.

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Verfahren zur Herstellung einer Relief-Druckplatte für Buchdruck u. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß auf die Oberfläche einer Platte (11) aus einem Material, welches "bei Einwirkung einer vorgegebenen Art von Strahlungsenergie auf diese Oberfläche innerhalb seines eigenen Volumens einfällt, eine Schablone (12) mit dem gewünschten Reliefmuster aufgebracht wird, die aus einem Material besteht, welches die besagte Art von Strahlungsenergie reflektiert, und daß die besagte Strahlungsenergie auf diese Oberfläche zur Einwirkung gebracht wizⁱd, bis die Flächen der Platte, die nicht durch die Schablone abgeschirmt sind, einfallen.

Verfahren nach Anspruch. 13, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberfläche der Platte (11) ein Film (21) aus einem Material vorgesehen ist, welcher diese Art von Strahlungsenergie reflektiert und in welcher die Schablone (12) durch Entfernen von Teilen des Films (21) gebildet wird, so daß ausgewählte Flächenteile (18) der Plattenoberfläche freigelegt werden und andere Flächenteile durch den restlichen Teil des Films abgeschirmt bleiben.

Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Films (21) diejenige Strahlungsenergie reflektiert, welche die Platte (11) zum Einfallen bringt, aber durch andere Strahlungsenergie verdampft wird und daß die Schablone (12) dadurch gebildet wird, daß durch Einwirkung dieser anderen Strahlungsenergie Teile des Films (21) zum Freilegen ausgewählter Flächenteile (18) der Plattenoberfläche verdampft und dadurch entfernt werden, während andere Flächenteile durch die restlichen Teile (12) des Films (21) abgeschirmt gelassen werden.

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16, Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Films (21') die Strahlungsenergie reflektiert, welche die Platte (11) zum Einfallen bringt, aber durch Wärme verdampfbar ist, daß auf dem Film (21¹) eine Schicht (24) aus einem Material vorgesehen ist, die genügend Wärme von einer darauf einwirkenden bestimmten Strahlung absorbiert, um die darunterliegenden Teile des Films (21¹) zu verdampfen, und daß die Schablone (12) dadurch gebildet wird, daß die bestimmte Strahlungsenergie auf ausgewählte Flächenteile der Schicht (24) zur Einwirkung gebracht werden, um dadurch die darunterliegenden Flächenteile des Films (21') zu entfernen und ausgewählte Flächenteile (18) der Plattenoberfläche freizulegen, während andere Flächenteile (12) des Films (21') übrigbleiben unl entsprechende Flächenteile der Platte (11) abschirmen.

17. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,

daß eine graphische Darstellung (JO) eines als Relief auf dem Druckplattenrohteil zu reproduzierenden Materials vorbereitet wird,

daß diese Darstellung (30) mit Mitteln (J1, 40) zur Erzeugung von den Kontrasten in der Darstellung proportionalen Signalen abgetastet wird,

daß die Seite des Druckplattenrohteils (10¹, 10"), auf welcher ein Reliefmuster erzeugt werden soll, mit einem Bündel von Strahlungsenergie abgetastet wird, durch welches der besagte reflektierende Film (21, 21') entfernbar ist, wobei die Abtastbahn dieses Bündels der Bahn der Abtastung der Darstellung entspricht und die Abtastungen synchron erfolgen, und

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daß die Signale zur Modulation der Intensität des besagten Bündels angewandt werden, um nur ausgewählte Flächenteile des reflektierenden Films (21, 21') zu entfernen und die darunterliegenden Flächenteile der Platte (11) in einem Muster freizulegen, derart, daß die Flächenteile des Filmes (21, 21') die durch eine reflektierende Schablone (12) geschützt bleiben, dem Muster des zu bildenden Beliefs entsprechen.

18. Gerät zum Ätzen einer Schablone aus einem FiIm von durch Strahlung ätzbarem Material auf einer Oberfläche einer Platte aus durch Strahlung zum Einfallen zu bringenden Material

gekennzeichnet durch

Mittel (31» 4Ό) zur Erzeugung einer Folge von elektrischen Signalen von veränderlicher Intensität nach Maßgabe der hellen und dunklen Flächen längs einer vorgegebenen Bahn, welche eine graphische Darstellung eines Musters durchquert, das in Form der Schablone reproduziert werden soll,

Mittel (32) zur Erzeugung eines Bündels von Strahlungsenergie, welches das Material des Filmes (21, 21') zu ätzen im Stande ist,

Mittel zur Halterung der energiebündelerzeugenden Mittel derart, daß das Bündel über die Oberfläche des Films (21, 21') auf einer der Platten (10', 10"), die in einer vorgegebenen Lage zu den Halterungsmitteln ist, hinweggeführt wird, und zwar längs einer Bahn, die der besagten vorgegebenen Bahn entspricht, welche die graphische Darstellung durchquert und in zeitlich abgestimmter Beziehung zu der besagten Folge von Signalen, und

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Mittel (4-1), welche von den Signalen "beaufschlagt und so geschaltet sind, daß sie die Intensität des Bündels von den energiebundelerzeugenden Mitteln (32) zwischen einem Intensitätswert, bei welchem die Strahlungsenergie des Bündels unzureichend zum Ätzen des Filinmaterials ist, und einem anderen -4itensitätswert ändert, bei welchem die Strahlungsenergie des Filmmaterials ätzt und die darunterliegenden S¹Iachenteile der Platte freilegt.

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