DRUCKFORM, INSBESONDERE RELIEFDRUCKPLATTE, SOWIE VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG DERSELBIGEN

Abstract

 Die vorliegende Erfindung betrifft eine Druckform 1 mit mindestens einem Reliefdruckbereich 2 für den Hochdruck, der mit einem vorgegebenen Muster 4 in Form von Rillen für den Tiefdruck versehen und für die Auftragung einer Farbe und/oder einer Folie auf seine Oberfläche 3 bestimmt ist, wobei die Rillen bevorzugt durch Ätzen der Druckform erzeugt sind und derart gestaltet sind, dass die Rillen Wände 4a, 4b aufweisen, deren Oberfläche in einem oberen Bereich der Rille jeweils einen Winkel α von 70° bis 90° mit einer Ebene des Reliefdruckbereichs 2 bilden und die Oberfläche der Wand in einem unteren Bereich der Rille, insbesondere in einem Bodenbereich der Rille, schräg zur gegenüberliegenden Wand ausgeführt/geformt ist. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein zweistufiges Ätzverfahren sowie ein einstufiges Ätzverfahren zur Herstellung einer Druckform, insbesondere der Druckform 1.

Beschreibung

Technisches Gebiet

[0001] Die Erfindung betrifft eine Druckform, insbesondere eine Reliefdruckplatte, die als Klischee zum direkten Bildabdruck verwendet wird. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer gattungsgemäßen Druckform.

Stand der Technik

[0002] Im starken Wettbewerb der Verpackungsindustrie und auch zunehmend im Corporate Design von Unternehmen gilt es, die Aufmerksamkeit der Kunden durch immer neue optische und haptische Effekte anzusprechen. Den häufigsten Einsatz in der Veredelung von besonders hochwertigen Verpackungen, Visitenkarten und anderen Werbeträgern wie Etiketten nimmt dabei das Heißfolienprägen, auch Prägefoliendruck genannt, ein.

[0003] Hierbei werden unter der Wirkung von Druck, Temperatur und Kontaktzeit Transferschichten einer Prägefolie mit Hilfe eines Prägewerkzeugs (Prägestempel/Prägeklischee) auf das Material übertragen, das dabei eine bleibende Formänderung erfährt. Diese Prägestempel bestehen meist aus Magnesium, Kupfer oder Stahl und werden über einen Ätzvorgang hergestellt.
Um dem zunehmenden Handel mit Plagiaten entgegenzuwirken spielen neben einem außergewöhnlichen Produktdesign auch immer häufiger holografische Effekte in Form von Schutzmustern eine Rolle. Hierzu werden Prägeformen benötigt, die eine Kombination aus Hochdruck und Tiefdruck ermöglichen. Durch die Gestaltung des Tiefdruckmusters des Prägestempels in Form von Rillen oder dem guillochierten Muster (Raster aus gekreuzten Linien) kann das Drucken von Schutzmustern mit holografischen Elementen bzw. Lentikulareffekt (Bilder, die sich mit dem Betrachtungswinkel ändern), wie sie bei Wertpapieren zu finden sind, realisiert werden.

[0004] Prägestempel die sowohl einen Hochdruck sowie einen Tiefdruck ermöglichen, werden derzeit mit Hilfe von CNC-Fräsen über Mikro- und Nanogravurtechniken hergestellt. Hier besteht jedoch das Problem, dass aufgrund des Durchmessers des jeweiligen Fräskopfs oder einer mechanischen Einwirkung des Gravierstetes auf das Metall, welche die Wände nebeneinanderstehender Rillen deformieren kann, nur eine maximale Bildauflösung von 20 Linien pro Zentimeter erreicht werden kann. Diese Auflösung ist für hohe Sicherheits- und Qualitätsstandards oft nicht ausreichend. Dies liegt insbesondere daran, dass die Sicherheit der Wertpapiere u.a. durch die Einmaligkeit eben des Schutzmusters gewährleistet wird, die direkt von der Liniendichte und der Wiederholungsgenauigkeit dieser Linien auf dem Abdruck abhängig ist.

[0005] Ferner, beim Gravieren der Rillen mit einer Tiefe von 20 bis 80 µm werden die Rillenwände aufgrund der Gravierstiftform schräg, wodurch die Liniengrenzen beim Abdruck nicht immer eine klare und genaue Abbildung haben.

[0006] Außerdem wird für die Herstellung eines Prägestempels mit der Grafurtechnik die 10-Fache Bearbeitungszeit im Vergleich zur Herstellung mit dem Ätzverfahren benötigt, wodurch eine Herstellung ab Losgröße 1 nicht wirtschaftlich realisiert werden kann. Dies liegt unteranderem daran, dass die Form nach dem Fräsen oder Gravieren mechanisch bearbeitet werden muss, um Grat und Späne zu entfernen.

[0007] Konkret bestehen Hologramme und Schutzmuster größtenteils aus einem Muster von sehr feinen punkt- und streifenförmigen Strukturen. Während das Muster bei den meisten Hologrammen aus schwarzen Zonen innerhalb eines lichtdurchlässigen Films besteht, existiert es bei bestimmten Hologrammarten in Form von Erhebungen und Vertiefungen an der Oberfläche. Diese Strukturen können mit Hilfe von Prägeverfahren vervielfältigt werden. Hierzu werden Prägewerkzeuge verwendet, auf deren Oberflächen die Negativ-Formen der Strukturen vorhanden sind. Die Fertigung der Prägewerkzeuge holografischer Anwendungen und Schutzmuster wird wie anfänglich bereits erwähnt nach aktuellem Stand der Technik mit Hilfe unterschiedlicher Fräs- und Graviertechniken realisiert.

[0008] Einige Hersteller derartiger Druckplatten, welche beispielsweise für 2D-Hologramme verwendet werden, nutzen Magnesiumplatten mit einer Dicke von 1 bis 7 mm oder mikrogravierte Messingplatten mit einer Dicke von 3 bis 7 mm. Der holografische Effekt wird durch wechselnde Reflexionen bzw. Lichtbrechungen und Schattierungseffekte des Prägebildes erzeugt. Auch die Herstellung von kommerziell verfügbaren dreidimensionalen Hologrammfolien, wie sie zur Herstellung von Hologrammetiketten verwendet werden, verlangt aufwendig hergestellte Master-Hologramme sowie die dazu passenden Prägestempel.

[0009] Bei einem weiteren bekannten Verfahren zur Herstellung von Prägeklischees für das Prägen von Hologrammen in metallische Blechwerkstoffe wird eine holografische Masterstruktur mittels eines maskenlosen Belichters in Fotoresist auf ein Siliziumsubstrat übertragen. Das Prägewerkzeug wird dann in einem galvanischen Abformprozess hergestellt. Zur Erzeugung des holografischen Effektes wird die Oberfläche des Bleches so umgeformt, dass diese bei Beleuchtung mit weißem Licht, je nach Blickwinkel unterschiedliche Farben reflektiert, wodurch das Motiv hinter der Oberfläche zu liegen scheint. Jedoch zeichnet sich auch dieses Verfahren durch einen sehr hohen Zeit- und Energieaufwand aus.

[0010] Eine Alternative zur Herstellung von Prägestempel bzw. Prägeklischees über spanende Verfahren wie dem Fräsen und Gravieren stellt das Ätzen dar. Diese Verfahren ist insbesondere bei der Herstellung von Prägeklischees für das Heißfolienprägen etabliert und ermöglich eine kostengünstige Produktion ab Losgröße 1. Für den Ätzprozess werden dabei Ätzautomaten eingesetzt. Im Gegensatz zur PCB-Herstellung oder dem Stahlätzen von Formteilen wird zur Fertigung von Prägeklischees das Metall nicht durchgeätzt, sondern eine Kontur in das Vollmaterial eingeätzt. Das Konturätzen ist deutlich schwieriger, da Parameter wie Säurestärke, Temperatur des Säurebades, Umdrehung der Maschinenschaufeln im Säurebad und auch der Anteil an bereits gelöstem Metall in dem Säurebad einen Einfluss auf die Ätzgeschwindigkeit und somit auf die Ätztiefe nach einer bestimmten Zeit besitzen. Zusätzlich beeinflussen diese Parameter auch die Qualität des Ätzbildes.

[0011] Bei der ätztechnischen Herstellung von Prägeklischees kommen ausschließlich einstufige Ätzverfahren zum Einsatz. Hierdurch wird eine einheitliche Konturtiefen erreicht. Die für holografische Effekte notwendigen unterschiedlichen Tiefen werden mit den aktuell etablierten Verfahrensabläufen jedoch nicht erreicht.

[0012] Auf Grund der hohen Kosten für die Herstellung von Prägeklischees und Prägestempel zur Herstellung von 2D-Hologrammen wird zum Erzeugen von holografischen Effekten meist eine fertige Endloshologrammfolie mit einem Streumuster, welches frei platziert werden kann, eingesetzt. Der holografische Effekt wird bei diesen Folien jedoch nur durch einen Farbwechsel simuliert. 3D-Effekte und Lentikulareffekte sind hiermit nicht erreichbar.

[0013] Im Bereich des Heißfolienprägens werden derzeit die optischen und haptischen Effekte ausschließlich durch das Hervorstehen der Oberfläche und durch den Kontrast der Folien zum Bedruckstoff erreicht. Das direkte Heißfolienprägen von holografischen Effekten und Lentikulareffekten ist mit den derzeit mittels dem einstufigen Ätzverfahren hergestellten Prägeklischees nicht möglich und daher Bestand der zu lösenden Aufgabe vorliegender Erfindung.

Darstellung der Erfindung

[0014] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckform, insbesondere eine Reliefdruckplatte oder ein Prägeklischee, bereitzustellen, die den Druck von holografischen Bildern, insbesondere holografischen Schutzmustern, und Lentikulareffekten ermöglicht, insbesondere im Bereich des Heißfolienprägens. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer gattungsgemäßen Druckform, dass einerseits die Herstellung einer derartigen Druckform überhaupt erst ermöglicht und andererseits eine kostengünstige und zeitsparende Produktion ermöglicht.

[0015] Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Druckform nach Anspruch 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung einer gattungsgemäßen Druckform nach Anspruch 11. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben, wobei der Gegenstand der die Druckform betreffenden Ansprüche im Rahmen der beiden Verfahren zur Herstellung einer Druckform zum Einsatz kommen kann und umgekehrt. Ferner können die im Rahmen des ersten bzw. zweistufigen Ätzverfahren zur Herstellung der Druckform beschriebenen Verfahrensschritte bzw. Verfahrensmerkmale im zweiten bzw. einstufigen Ätzverfahren zum Einsatz kommen und umgekehrt.

[0016] Hierbei ist einer der Grundgedanken der vorliegenden Erfindung, dass einerseits eine Druckform bereitgestellt wird, die zumindest einen Reliefdruckbereich für den Hochdruck aufweist, wobei in dem Reliefdruckbereich ein Muster oder Bild (z.B. Bild eines Schutzmusters) in Form von Rillen für den Tiefdruck vorgesehen ist, wobei die Rillen Wände aufweisen, deren Oberfläche in etwa senkrecht zu einer Ebene des Reliefdruckbereichs ausgebildet ist und die Oberfläche der Wand in einem Bodenbereich der Rille schräg zur gegenüberliegenden Wand ausgeführt ist.

[0017] Ein weiterer Grundgedanke der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein zweistufiges Ätzverfahren zur Herstellung einer gattungsgemäßen Druckform bereitzustellen, wobei in einem ersten Schritt das Muster oder Bild (Bild des Schutzmusters oder von holografischen Elementen) auf eine fotolackbeschichtete Form oder Platte übertragen wird, anschließend in einem ersten Ätzprozess das Muster oder Bild in Form von Rillen in das Material der Form oder Platte geätzt wird und zur Vorbereitung eines zweiten Ätzprozesses für den Hochdruck-Bereich eine Schutzlösung in die zuvor geätzten Rillen eingebracht wird, um diese zu versiegeln. Anschließend wird mit dem zweiten Ätzprozess das eigentliche Prägemotiv, der Reliefdruckbereich für den Hochdruck geätzt.

[0018] Auf diese Weise kann eine Druckform bereitgestellt werden, die einerseits die Vorteile der beiden Drucktechniken "Hochdruck" und "Tiefdruck" vereinigt, wodurch beispielsweise das direkte Heißfolienprägen von holografischen Effekten und Lentikulareffekten ermöglicht wird, anderseits die Prägequalität oder Druckqualität gegenüber bekannten Druckformen, die mittels Fräs- und Graviertechniken realisiert sind, erheblich gesteigert werden. Die verbesserte Prägequalität kann einerseits durch eine erhöhte Bildauflösung erreicht werden, da die Abstände zwischen einzelnen Linien nicht mehr von der Werkzeuggröße sowie einer plastischen Verformung, die durch Einwirken des Werkzeugs, insbesondere des Gravierstiftes, verursacht werden kann, limitiert sind. Somit wird es ermöglicht, die erzielbare Liniendichte auf bis zu 90 Linien pro 1 cm und mehr zu erhöhen. Andererseits trägt die erzielbare Rillenkontur, insbesondere die Tatsache, dass die Rillenwände zumindest in einem Oberen Bereich der Rille gerade, d.h. in etwa senkrecht zu der Druckfläche des Reliefdruckbereichs, ausgebildet sind, zu einer Verbesserung der Prägequalität, insbesondere einer Erhöhung der Genauigkeit der Liniengrenzen des Musters oder Bilds bei. Ferner ermöglicht die Herstellung der Druckform im zweistufigen Ätzverfahren eine drastische Verkürzung der Bearbeitungszeit gegenüber den herkömmlichen Fräs- und Graviertechniken wodurch ein kostengünstiges und zeitsparendes Herstellungsverfahren bereitgestellt werden kann.

[0019] Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Druckform, insbesondere eine Reliefdruckplatte, mindestens einen Reliefdruckbereich für den Hochdruck, der mit einem vorgegebenen, zusätzlichen Muster in Form von Rillen für den Tiefdruck versehen und für die Auftragung einer Farbe und/oder einer Folie auf seine gesamte Oberfläche bestimmt ist, auf. Die Rillen werden hierbei bevorzugt durch Ätzen der Druckform erzeugt und sind derart gestaltet, dass die Rillen Wände aufweisen, deren Oberfläche in einem oberen Bereich der Rille jeweils einen Winkel α von 70° bis 90° mit einer Ebene des Reliefdruckbereichs bilden und die Oberfläche der Wand in einem unteren Bereich der Rille, insbesondere in einem Bodenbereich der Rille, zumindest teilweise schräg zur gegenüberliegenden Wand ausgeführt ist.

[0020] Ferner ist es vorteilhaft, wenn die beiden sich gegenüberliegenden Wände der Rillen im oberen Bereich jeweils einen Winkel α von 80° bis 90°, bevorzugt von 85° bis 90°, mit der Ebene des Reliefdruckbereichs bilden und die sich gegenüberliegenden Wände im untere Bereich der Rille bevorzugt einen Winkel β von 0° bis 20°, bevorzugt von 5° bis 15°, zu einer gedachten Linie aufweisen, die parallel zur Ebene des Reliefdruckbereichs ist, so dass die Rille im Querschnitt die Form eines Sacklochs aufweist.

[0021] Gemäß einem weiteren Aspekt erstreckt sich der obere Bereich der Rillenwände bis zu einer Tiefe von 30 bis 500 µm in die Druckform, insbesondere in die Reliefdruckplatte, hinein.

[0022] Weiterhin ist es bevorzugt, wenn ein Längenverhältnis zwischen dem oberen Bereich und dem unteren Bereich der Rille 3 zu 1, bevorzugt 5 zu 1, und weiter bevorzugt 10 zu 1 beträgt.

[0023] Hierbei können in vorteilhafter Weise die Rillen des zusätzlichen Musters eine Tiefe von 50 bis 1000 µm, bevorzugt 70 bis 700 µm, weiter bevorzugt von 80 bis 600 µm, aufweisen.

[0024] Des Weiteren ist es bevorzugt, wenn eine Höhe (Dicke) der Druckformoberfläche auf der Seite des Reliefdruckbereichs 900 bis 1800 µm, bevorzugt von 1000 bis 1300 µm, beträgt. Hierbei ist unter Höhe bzw. Dicke der Anteil zu versehen, der von der ursprünglichen Druckform bzw. Reliefdruckplatte weggeätzt wurde, um den Reliefdruckbereich auszubilden.

[0025] Hierbei ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung unter dem Begriff "Druckformoberfläche" der Bereich der Druckform bzw. der Reliefdruckplatte zu verstehen, auf welchen später beispielsweise eine Farbe für den Druck aufgetragen wird.

[0026] Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Druckform, insbesondere die Druckplatte, zumindest teilweise aus Kupfer, Magnesium, Zink, Stahl oder dergleichen ausgebildet.

[0027] Des Weiteren ist es Vorteilhaft, wenn zumindest ein Abschnitt der Oberfläche des Reliefdruckbereichs eine Kornstruktur aufweist, die durch auf der Oberfläche verteilte Rasterpunkte ausgebildet ist, wobei die Tiefe der Kornstrukturvertiefungen (Rasterpunkte) bevorzugt 5 bis 25 µm, weiter bevorzugt 10 bis 35 µm, beträgt. Hierbei ist es ferner bevorzugt, wenn die Rasterpunkte gleichmäßig auf der Oberfläche verteilt sind. Vorzugsweise weist der Reliefdruckbereich zumindest einen Bereich auf, der nicht mit dem Muster für den Tiefdruck versehen ist, d.h. als üblicher Bereich für das typographische Druckerfahren ausgeführt ist. Zusätzlich oder alternativ kann mindestens ein weiterer Reliefdruckbereich vorgesehen sein, der kein Muster für den Tiefdruck aufweist, somit einen üblichen Bereich für das typographische Druckverfahren darstellt.

[0028] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Oberfläche der Druckform, insbesondere einer Reliefdruckplatte aus Stahl, zumindest auf der Seite des Reliefdruckbereichs mit einer metallischen Schutzschicht versehen, wobei diese bevorzugt aus der Titangruppe ausgewählt ist. Hierbei ist es ferner bevorzugt, dass die Schutzschicht durch ein Metallspritzverfahren wie Flamm-, Pulver-, Lichtbogen- und Plasmaspritzen aufgebracht ist.

[0029] Auf diese Weise kann die Verschleißfestigkeit der Druckform, insbesondere der mit dem Reliefdruckbereich versehenen Oberfläche, gesteigert und somit die Standzeit der Druckform erhöht werden.

[0030] Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Druckform, insbesondere der oben beschriebenen Druckform, umfassend zumindest die nachfolgend genannten Schritte:

Einbringen von Rillen eines vorgegebenen Musters für den Tiefdruck in einen Reliefdruckbereich einer Druckform, insbesondere einer Reliefdruckplatte, mittels eines ersten Ätzprozesses,

Verschließen der durch den ersten Ätzprozess erzeugten Rillen mittels bevorzugt einer Schutzlösung, und

Entfernen des Materials der Druckform außerhalb eines Musterumrisses des vorgegebenen Musters, insbesondere außerhalb eines Reliefdruckbereichs, mittels eines zweiten Ätzprozesses, um den Reliefdruckbereich für den Hochdruck zu bilden.

[0031] Ferner ist es bevorzugt, wenn vor dem ersten Ätzprozess auf eine lichtempfindliche Schicht der Druckform ein Abbild des zu erzeugenden Musters für den Tiefdruck aufgebracht und entwickelt wird. Zusätzlich oder alternativ kann vor dem zweiten Ätzprozess auf eine lichtempfindliche Schicht der Druckform, die bevorzugt nach dem ersten Ätzprozess auf die Druckform aufgebracht wurde, ein Abbild eines endgültigen Prägemotives für den Reliefbereich für den Hochdruck aufgebracht und entwickelt werden.

[0032] Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn der erste und/oder zweite Ätzprozess oder der einstufige Ätzprozess unter gleichzeitiger Rotation der Druckform und Rotation von Schaufeln für das Umrühren der Ätzlösung erfolgt, wobei das Rotieren der Druckform bevorzugt mit einer konstanten Geschwindigkeit durchgeführt wird und das Rotieren der Schaufeln bevorzugt mit einer variablen Geschwindigkeit durchgeführt wird.

[0033] Hierbei werden für gewöhnlich der erste und/oder zweite Ätzprozess oder der einstufige Ätzprozess in Ätzautomaten durchgeführt, die einen Rotations-Plattenteller aufweisen, auf den die zu ätzende Druckform, insbesondere Reliefdruckplatte, aufgespannt wird und dann während des Ätzvorgangs rotiert wird. Der Rotations-Plattenteller kann hierbei aus dem Ätzautomaten herausschwenkbar sein, um die Befestigung der Druckform an den Rotations-Plattenteller zu erleichtern und befindet sich für gewöhnlich während des Ätzvorgangs in einer horizontalen Ausrichtung.

[0034] Des Weiteren ist es vorteilhaft, in dem Ätzautomaten zwei Schaufelpaare mit unterschiedlichen Größen einzusetzen. Das erste Schaufelpaar weist hierbei eine gängige Größe mit einem Durchmesser von ca. 110 bis 120 mm auf. Das zweite Schaufelpaar wird mit einem kleineren Durchmesser versehen, beispielsweise mit einem Durchmesser von ca. 105 bis 115 mm. Auf diese Weise erzeugt das kleinere Schaufelpaar einen wesentlich feineren Sprühnebel, welcher die Abbildungsqualität des Ätzprozesses erheblich steigert.

[0035] Hierbei sind die absoluten Durchmesser der beiden Schaufelpaare nicht ausschlaggebend, was wichtig ist, ist dass das kleinere Schaufelpaar etwas weniger in die Ätzflüssigkeit eintaucht als das größere Schaufelpaar, wobei der Durchmesserunterschied so gewählt ist, dass das Schaufelpaar mit dem kleineren Durchmesser um ca. 1 bis 3 mm weniger tief als das Schaufelpaar mit dem größeren Durchmesser in die Ätzflüssigkeit eintaucht. Auf diese Weise wird es ermöglicht, dass das Schaufelpaar mit dem kleineren Durchmesser die Ätzflüssigkeit feiner versprüht, also einen feineren Sprühnebel erzeugt, wodurch die Abbildungsqualität des Ätzprozesses erheblich gesteigert werden kann. Das Schaufelpaar mit dem kleineren Durchmesser taucht ca. 5 bis 10 mm in die Ätzflüssigkeit ein. Das Schaufelpaar mit dem größeren Durchmesser taucht hingegen etwa 8 bis 15 mm tief in die Ätzflüssigkeit ein.

[0036] Hierbei können je nach Größe des Ätzautomaten 5 bis 9 Schaufelpaare auf den Drehwellen vorgesehen werden. Der entscheidende Vorteil dieser Anordnung liegt in der feinen Vernebelung des Ätzbades zu der zu ätzenden Platte.

[0037] Es ist ferner bevorzugt, wenn für die Bildung der Rillen mit einer annähernd senkrechten Wandfläche das Ätzen im ersten Ätzprozess für eine vorbestimmte erste Zeit t₁ mit einer ersten Rotationsgeschwindigkeit der Schaufeln durchgeführt wird und dann in einem zweiten Schritt für eine vorbestimmte zweite Zeit t₂ mit einer zweiten Rotationsgeschwindigkeit der Schaufeln durchgeführt wird, wobei die Drehzahl der ersten Rotationsgeschwindigkeit höher gewählt ist als die Drehzahl der zweiten Rotationsgeschwindigkeit, insbesondere um 70 bis 150 U/min höher gewählt ist.

[0038] Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die erste Rotationsgeschwindigkeit der Schaufeln in einem Bereich von 500 bis 700 U/min, bevorzugt 500 bis 630 U/min, liegt und die zweite Rotationsgeschwindigkeit der Schaufeln in einem Bereich von 400 bis 600 U/min, bevorzugt 480 bis 530 U/min, liegt.

[0039] Um den oben beschriebenen mehrstufigen Prozess mit einem ersten Ätzprozess und einem zweiten Ätzprozess einer Druckform, insbesondere einer universellen Druckform (Druckform-Bildträger) eines gemischten Typs zu vereinfachen, wird gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer gattungsgemäßen Druckform vorgeschlagen, bei dem auf den zweistufen Ätzprozess verzichtet werden kann.

[0040] Hierzu wird ein spezieller Film vorgeschlagen, der einerseits alle Bildeigenschaften (Muster) mit einer Ätztiefe von 70 bis 700 µm und andererseits die Ätztiefe der Druckelemente auf einen erforderlichen Wert von 10 bis 35 µm einschränkt, indem die höchstmöglichen Kennwerte mit den ausgewählten Druckelementen erreicht werden. Dabei kann das überflüssige Metall der nicht druckenden Bereiche mit dem fortlaufenden Ätzprozess von allen Seiten bis zu einer Tiefe von 1.800 bis 3.500 µm entfernt werden.

[0041] Die Herstellung einer solchen Abbildung auf einer lichtempfindlichen Schicht wird durch die Herstellung eines Rasternetzes mit Maßen von Punkten und einer Liniendicke von 10 bis 120 µm erreicht. Der Abstand zwischen bildfreien bzw. musterfreien Flächen kann 10 bis 50 µm betragen.
Durch Herstellung eines derartigen Films (lichtempfindlichen Schicht) kann auf die Herstellung zweier separater Filme, wie im obigen zweistufigen Verfahren, verzichtet werden, wodurch einerseits die Herstellung des Films bzw. der lichtempfindlichen Schicht vereinfacht wird, da es nicht notwendig ist, die beiden Filme zu überlagern, d.h. den zweiten Film passgenau an der Position auf der Druckform anzubringen, wo vorher der erste Film aufgebracht war, und andererseits kann auf einen zweiten Ätzprozess verzichtet werden. Dies hat weiterhin den Vorteil, dass auf die Druckform, insbesondere die Rillen, die im bisherigen ersten Ätzprozess erzeugt wurden, keine Schutzschicht aufgebracht werden muss. Entsprechend kann das komplette Herstellungsverfahren vereinfacht und somit die Kosten reduziert werden. Des Weiteren kann durch den Wegfall der Überlagerung der bisherigen zwei Filme die Druckqualität erhöht werden.

[0042] Entsprechend betrifft die vorliegende Erfindung ein weiteres Verfahren zur Herstellung einer Druckform, insbesondere der oben beschriebenen Druckform, umfassend zumindest die nachfolgend genannten Schritte:

Aufbringen auf eine lichtempfindliche Schicht der Druckform ein Abbild eines endgültigen Prägemotives, wobei das Abbild die Kontur (Linien) mindestens eines Reliefdruckbereichs für den Hochdruck sowie die Kontur (Linien) mindestens eines vorgegebenen Musters für den Tiefdruck umfasst,

Einbringen von Rillen des vorgegebenen Musters für den Tiefdruck in den Reliefdruckbereich und Entfernen des Materials der Druckform außerhalb der Kontur des mindestens einen Reliefdruckbereichs mittels eines einstufigen Ätzprozesses.

[0043] Ferner ist es vorteilhaft, wenn das auf die lichtempfindliche Schicht der Druckform aufgebrachte Abbild zumindest eine weitere Kontur (Linien) für eine Kornstruktur aufweist.

[0044] Hierbei ist es des Weiteren bevorzugt, dass die Kontor des Films für das vorgegebene Muster eine Liniendicke von 10 bis 120 µm aufweist und die Abstände zwischen den Linien bevorzugt in einem Bereich von 10 bis 100 µm liegen, womit die Tiefe der Rillen des vorgegebenen Musters auf einen Bereich von 70 bis 300 µm begrenzt ist, und die Kontur für die Kornstruktur eine Liniendicke von 10 bis 50 µm aufweist und die Abstände zwischen den Linien bevorzugt in einem Bereich von 25 bis 100 µm liegen, womit die Tiefe der Kornstruktur auf einen Bereich von 10 bis 35 µm begrenzt ist.

[0045] Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn ein Abstand zwischen bildfreien bzw. musterfreien Flächen des auf die lichtempfindliche Schicht der Druckform aufgebrachten Abbilds zwischen 10 bis 50 µm beträgt, wobei die Liniendicken der jeweiligen Konturen bevorzugt derart gewählt sind, dass unabhängig von der Dauer des Ätzprozesses keine Tiefe erreicht wird, die größer als die vorbestimmten Bereiche 70 bis 300 µm (Rillen für den Tiefdruck) bzw. 10 bis 35 µm (Kornstruktur) ist.

Kurze Beschreibung der Figuren

[0046] Weitere Merkmale und Vorteile einer Vorrichtung, einer Verwendung und/oder eines Verfahrens ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren. Weitere in diesem Zusammenhang genannte Modifikationen bestimmter Merkmale können jeweils einzeln miteinander kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen auszubilden. Von diesen Figuren zeigt:

Fig. 1

eine Gesamtansicht einer Ausführungsform einer offenbarungsgemäßen Reliefdruckplatte;

Fig. 2

zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie A - A in Fig. 1,

Fig. 3

zeigt eine vergrößerte Schnittansicht der Druckform von Fig. 1,

Fig. 4

zeigt eine Gesamtansicht eines Films für einen ersten Ätzprozess zur Herstellung des Musters der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform für den Tiefdruck,

Fig. 5

zeigt eine Gesamtansicht eines Films für einen zweiten Ätzprozess zur Herstellung des endgültigen Prägemotives für den Hochdruck,

Fig. 6

zeigt eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer offenbarungsgemäßen Reliefdruckplatte,

Fig. 7

zeigt eine Gesamtansicht eines Films für das einstufige Ätzverfahren,

Fig. 8

zeigt ein universelles Beispiel einer Druckform mit verschiedenen Linien und Rasterpunkten hergestellt im einstufigen Ätzverfahren,

Fig. 9

zeigt eine vergrößerte Schnittansicht von Rillen, die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt wurden, und

Fig. 10

zeigt eine schematische Seitenansicht zweier Schaufelpaare für einen Ätzautomaten die auf einer gemeinsamen Drehwelle angeordnet sind.

Beschreibung von Ausführungsformen

[0047] Gleiche Bezugszeichen, die in verschiedenen Figuren aufgeführt sind, benennen identische, einander entsprechende, oder funktionell ähnliche Elemente.

[0048] Figur 1 zeigt eine Gesamtansicht einer Ausführungsform einer offenbarungsgemäßen Reliefdruckplatte. Wie der Figur 1 entnommen werden kann, weist die offenbarungsgemäße Reliefdruckplatte 1 einen Reliefdruckbereich 2 für den Hochdruck auf, welcher in der gezeigten Ausführungsform die Form eines Eichenbaumblattes mit zwei darunter angeordneten Eicheln aufweist. Des Weiteren weist die dargestellte Reliefdruckplatte 1 ein Muster 4 auf, das in dem Reliefdruckbereich 2 angeordnet ist und für den Tiefdruck dient. Das Muster 4 soll in dem gezeigten Ausführungsform die Blattandern der Laubblätter (Eichenbaumblätter) sowie die Hülse der Eicheln hervorheben bzw. diesen eine Struktur verleihen. Der Reliefdruckbereich 2 ist hierbei für das Auftragen einer Farbe bzw. einer Folie auf dessen gesamter Oberfläche 3 bestimmt. Der Nichtdruckbereich 9, welcher durch den später beschriebenen zweiten Ätzprozess weggeätzt wird, ist durch eine Schraffur hervorgehoben. Auf diesen Bereich wird bei der späteren Verwendung der Druckform keine Farbe aufgetragen, weshalb dieser nicht zu dem Druckergebnis beiträgt, entsprechend ein Nichtdruckbereich ist.

[0049] Figur 2 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie A - A in Fig. 1. Wie die Figur 2 illustriert, kann eine offenbarungsgemäße Reliefdruckplatte eine Dicke von 1 bis 7 mm aufweisen, wobei der Reliefdruckbereich 2, welcher durch den zweiten Ätzprozess hergestellt wird, eine Höhe bzw. Dicke von beispielsweise 0,9 - 1,8 mm aufweisen kann. In der dargestellten Ausführungsform weist die Reliefdruckplatte 1 mehrere Reliefdruckbereiche (drei Eichenbaumblätter sowie zwei Eicheln) auf, die jeweils mit ausgeätzten Mustern 4, bzw. Rillen, die durch den ersten Ätzprozess erzeugt wurden, versehen sind. Wie die Figur 2 auch zeigt, kann die Tiefe des Musters 4 in einem Bereich von 70 bis 700 µm variiert werden. Ferner kann wie ebenfalls in Figur 2 gezeigt ist, der Reliefdruckbereich 2 zusätzlich mit einer Kornstruktur 5 versehen sein (siehe auch Fig. 3). Die Kornstruktur 5 kann eine Tiefe von 10 bis 35 µm aufweisen. Die Kornstruktur kann zur weiteren Erhöhung des Schutzgrads des Musters vorgesehen sein. Die Kornstruktur 5 besteht für gewöhnlich aus geleichmäßig auf der Oberfläche 3 verteilte Rasterpunkte.

[0050] Die Auftragung der Farbe auf solch eine Druckform bzw. Reliefdruckplatte erfolgt gleichmäßig auf die gesamte Oberfläche des Reliefdruckbereichs mittels einer herkömmlichen Farbwalze, die für den Druck nach dem typographischen Verfahren verwendet wird, oder mit einer Walze, die für die Auftragung der Fabre auf eine Matrix beim Tiefdruckverfahren eingesetzt wird (Matrixwalze) derart, dass die gesamte Oberfläche 3 des Druckbereichs mit einem Reliefmuster (für den Hochdruck) mit Farbe bedeckt wird und die Rillen des ausgeätzten Musters 4 für den Tiefdruck gut mit Farbe oder Folie befüllt werden, allerdings ohne nachfolgend die Überschüsse von Farbe oder Folie von dem bedruckten Material wieder zu entfernen. Die Dicke der Farbe oder Folie auf den bedruckten Materialien für den Hochdruck kann zwischen 6 bis 30 µm variieren.

[0051] Figur 3 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht der Druckform von Figur 1 und der Schnittdarstellung von Figur 2. Wie der Figur 3 auf der rechten Seite der Abbildung entnommen werden kann, kann der Boden 6 der durch den ersten Ätzprozess erzeugten Rillen 4 ebenfalls ein Linienraster aufweisen. Hierbei kann das Linienraster auf dem Boden 6 durch eine Kornstruktur in Form eines Linienrasters und/oder durch eingravierte Linien ausgebildet werden. Derartige Linienraster können auf dem Boden 6 der Rillen 4 vorgesehen werden, die den Tiefdruckbereich der Druckform bilden, und zwar unabhängig davon, ob der jeweilige Reliefdruckbereich 2 mit einer Kornstruktur 5 versehen ist oder nicht. Für gewöhnlich wird das Linienraster auf dem Boden 6 während des ersten Ätzprozesses erzeugt.

[0052] Wie der Figur 3 ebenfalls gut zu entnehmen ist, sind die Wände der Rillen 4 in einem oberen Bereich der Rillen annähernd vertikal ausgebildet, d.h. zu der Oberfläche 3 des Reliefdruckbereichs 2 annähernd senkrecht ausgebildet. Die Figur 3 veranschaulicht ferner, dass die Rillen 4 in einem unteren Bereich, insbesondere in einem Bodenbereich der Rillen, schräg zur gegenüberliegenden Wand derselben Rille verlaufen. Hierbei sind für gewöhnlich die Rillen 4 tiefer ausgebildet als die Vertiefungen der Kornstruktur 5 sowie die Rillen des Linienrasters.

[0053] Figur 4 zeigt eine Gesamtansicht eines Films für einen ersten Ätzprozess zur Herstellung des Musters 4 der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform für den Tiefdruck, insbesondere für die Blattandern der Laubblätter sowie die Struktur der Hülse der Eichel, welche hier als Kornstruktur 5 ausgebildet ist. Dieser Film bzw. Fotolack (im Englischen "Photoresist") wird auf eine vorbereitete Stahlblatte (bzw. Substrat mit Metalloberfläche in Vorbereitung auf die Durchführung eines ersten Ätzprozesses aufgebracht. Der Fotolack mit dem entsprechend entwickelten Bild dient als Maske für den nachfolgenden Ätzprozess (bzw. fotolithografische Strukturierung der Reliefdruckplatte). Mittels des ersten Ätzprozesses werden in die Metalloberfläche des Substrats Rillen entsprechend der Form des gezeigten Bilds bzw. des der dadurch erzeugten lithografischen Maske erzeugt.

[0054] Figur 5 zeigt eine Gesamtansicht eines Films für einen zweiten Ätzprozess zur Herstellung des endgültigen Prägemotives für den Hochdruck. Wie der Figur 5 entnommen werden kann, weist der zweite Film die Form der zu erzeugenden Außenkontur des abzubildenden, endgültigen Prägemotives für den Reliefbereich 2 auf. Der hier dargestellte zweite Film bzw. Fotolack wird auf die Metalloberfläche des Substrats aufgebracht, nachdem mittels des ersten Ätzprozesses die Rillen des Musters 4 in die Metalloberfläche eingebracht wurden und der vorher aufgebrachte Fotolack entfernt wurde, bevorzugt chemisch entfernt wurde. Nach Aufbringen des zweiten Fotolacks und Entwickeln des Bilds bzw. der dadurch erzeugten lithografischen Maske wird ein zweiter Ätzprozess durchgeführt, anhand dessen außerhalb des Umrisses bzw. der Außenkontur des Bilds das Material der Metalloberfläche entfernt wird, wodurch der Reliefbereich 2 für den Hochdruck mit seiner Oberfläche 3 erstellt wird.

[0055] Figur 6 zeigt eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer offenbarungsgemäßen Reliefdruckplatte 1. Wie der Figur 6 entnommen werden kann, kann eine offenbarungsgemäße Reliefdruckplatte 1 auch eine gemischte Druckform ermöglichen. Hier weist der Bereich (Zone) 7 einen wie oben beschriebenen Reliefdruckbereich 2 für den Hochdruck auf, dessen (Druck-)Oberfläche 3 mit geätzten Rillen für ein Muster 4 bzw. Schutzmuster, das für den Tiefdruck dient, versehen ist. Des Weiteren weist die dargestellte Druckform 1 einen Bereich (Zone) 8 auf, der einen Reliefdruckbereich 2b aufweist, der mit keinen geätzten Rillen bzw. Muster 4 versehen ist und somit lediglich für das herkömmliche typographische Drucken gedacht ist. In diesem Fall wird auf den Bereich 7 Druckfarbe oder Folie aufgetragen, die z.B. ihre Fabre bei bestimmten optischen Bedingungen verändert, und auf den Bereich 8, hier ist der Bereich 8 sternförmig ausgebildet, wird eine herkömmliche Druckfarbe aufgetragen. In beiden Fällen ohne die Überschüsse von Farbe oder Folie zu entfernen. Die Dicke der aufgebrachten Farbe oder Folie auf die Reliefdruckbereiche 2a, 2b kann hierbei von 8 bis 40 µm variieren.

[0056] Auf diese Weise kann eine Druckform bereitgestellt werden, mit der leicht eine Vielzahl von Schutzmustern gedruckt werden können, die auf der Oberfläche des zu druckenden Wertpapiers mit dem Schutzhintergrund und Hauptmuster verteilt sind. Bei der bevorzugten Verwendung der optisch sich verändernden Farbe wird der Zweifarbeneffekt auf der gesamten Druckoberfläche dadurch verstärkt, dass die Kornstruktur und demzufolge der Raster ebenfalls reflektierende Facetten mit verschiedenen Ausrichtungen aufweisen, die den Eindruck unterschiedlicher Farben vermitteln.

[0057] Nachfolgend wird beispielhaft eine Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung einer Druckform gemäß der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben. Das Verfahren zur Herstellung einer Druckform, insbesondere eines geraden Klischees für den Hoch- und Tiefdruck beginnt damit, dass mit Hilfe einer Durchsichtsvorlage (Negativ oder Positiv) ein zu druckendes/prägendes Motiv bzw. Bild unter UV-Licht und einer vorgegebenen Belichtungszeit auf eine lichtempfindliche Schicht, die auf der Druckform, insbesondere der metallischen Oberfläche der Reliefdruckplatte (Substrat), aufgetragen.

[0058] Danach erfolgt die Entwicklung im Entwicklungsbad (Stereogemisch), bis auf der Belichtungsoberfläche der Druckform ein glänzendes Bild entwickelt ist. Nach einer Anätzung des Bildes mit Salpetersäure, was bevorzugt mittels eines Pinsels und einer in etwa 6%igen Salpetersäure erfolgt, wird ein erste Ätzprozess mittels eines Ätzautomaten bei einer Lösungstemperatur von 28 bis 32°C, bevorzugt 30 bis 31,5°C, durchgeführt. Hierbei wird davon ausgegangen, dass bei einer Ätzzeit von einer Minute eine Profiltiefe von ca. 0,2 µm erreicht wird. Der erste Ätzprozess erfolgt mit einer Drehgeschwindigkeit des Rotations-Plattentellers von 8 bis 10 U/min, wobei eine Drehgeschwindigkeit der Maschinenschaufeln 480 U/min für Papier und Pappe sowie 450 bis 530 U/min für Leder beträgt.

[0059] Nach dem Ätzen der Druckform wird diese gespült und getrocknet. Um eine gute Zwischentiefe im Bereich von 20 bis 150 µm beim Ätzen kleiner Elemente wie beispielsweise Etiketten, Wappen, Medaillen, etc. zu erreichen, wird das Ätzen mit variablen Schaufelgeschwindigkeiten empfohlen. Hier kann beispielsweise in den ersten Minuten, z.B. den ersten drei Minuten, die Drehzahlt der Schaufeln des Ätzautomaten um 100 U/min gegenüber der Standarddrehzahl erhöht werden, d.h. die Drehzahl der Schaufeln erreicht ca. 580 bis 630 U/min. In der nachfolgenden Ätzzeit wird die Drehzahl der Schaufeln auf 480 bis 530 U/min, den Standartwert, reduziert. Hierdurch wird das Ätzen von kleinen und dicht nebeneinander liegenden Druckelementen gewähreistet.

[0060] Nach Durchführung des ersten Ätzprozesses, mit dem die Rillen 4 für den Tiefdruck erzeugt wurden, werden diese mit einer Schutzlösung wie beispielsweise einem Retuschierlack verschlossen. Anschließend folgt ein zweiter Ätzprozess, um die nicht druckenden Bereiche der Druckblatte auf 900 µm bis 1800 µm zu vertiefen. Mit anderen Worten das Material an diesen Bereichen abzutragen.

[0061] Figur 7 zeigt eine Gesamtansicht eines Films für das obig beschriebene einstufige Ätzverfahren. Wie oben bereits ausgeführt, weist der für das einstufige Ätzverfahren verwendete Film im Unterschied zu den beiden Filmen, die im zweistufigen Ätzverfahren verwendet werden, sämtliche für das endgültige Motiv notwendigen Bildeigenschaften (Muster) auf. Hierbei ist der gezeigte Film derart ausgelegt, dass wie in Fig. 8 dargestellt ist, die Bildelemente (Rillen) auf eine Tiefe von 70 bis 300 µm begrenzt sind, und die Druckelemente auf einen erforderlichen Wert von 10 bis 35 µm begrenzt sind. Dies wird dadurch geschaffen, dass die jeweiligen Elemente lediglich eine bestimmte Breite aufweisen dürfen. Die Herstellung eines solchen Abbildung auf einer lichtempfindlichen Schicht wird durch die Herstellung eines Rasternetzes mit Maßen von Punkten und einer Liniendicke von 10 bis 120 µm erreicht. Hierbei kann der Abstand zwischen bildfreien bzw. musterfreien Flächen 10 bis 50 µm betragen.

[0062] Des Weiteren zeigt die Figur 8 ein universelles Beispiel einer Druckform mit verschiedenen Linien und Rasterpunkten, wobei die Druckform mittels des oben beschriebenen einstufigen Ätzverfahrens hergestellt ist. Wie der Figur 8 entnommen werden kann, weist die Druckform 1 mehrere Reliefdruckbereiche 2 auf, wobei ein Reliefdruckbereich (Bereich (Zone) mit Muster 7) mit einem vorgegebenen Muster in Form von Rillen 4 (Tannenbau) ausgebildet ist, wobei die Rillen eine Tiefe von 70 bis 300 µm aufweisen. Des Weiteren ist ein weiterer Reliefdruckbereich 2b (Bereich (Zone) ohne Muster 8) ausgebildet, welcher kein vorgegebenes Muster 4 (Rillen) aufweist, entsprechend ist der zweite Reliefdruckbereich 2b ein herkömmlicher Druckbereich, welcher die Form eines Sterns aufweist.

[0063] Ein weiterer Druckbereich ist ringförmig um den Reliefdruckbereich 2b (Stern) angeordnet, welcher durch eine Kornstruktur 5 verwirklicht ist. Auf diese Weise ist die dargestellte Druckform mit drei unterschiedlichen Bildelementen, nämlich herkömmlicher Druckbereich (Hochdruck), Tiefdruck und Kornstruktur, versehen. Was die Fälschungssicherheit wesentlich verbessert.

[0064] Figur 9 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht von Rillen 4, die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt wurden. Wie der Figur 9 entnommen werden kann, weisen die Rillen Wände 4a, 4b auf, deren Oberfläche in einem oberen Bereich der Rille jeweils einen Winkel α von 70° bis 90° mit einer Ebene des Reliefdruckbereichs 2 bilden und die Oberfläche der Wand in einem unteren Bereich der Rille, insbesondere in einem Bodenbereich der Rille, schräg zur gegenüberliegenden Wand ausgeführt ist.

[0065] Hierbei weisen die beiden sich gegenüberliegenden Wände 4a, 4b der Rillen im oberen Bereich jeweils einen Winkel α von 80° bis 90°, bevorzugt von 85° bis 90°, mit der Ebene des Reliefdruckbereichs 2 auf und die sich gegenüberliegenden Wände 4a, 4b weisen im untere Bereich der Rille bevorzugt einen Winkel β von 0° bis 20°, bevorzugt von 5° bis 15°, zu einer gedachten Linie auf, die parallel zur Ebene des Reliefdruckbereichs ist.

[0066] Figur 10 zeigt eine schematische Seitenansicht zweier Schaufelpaare eines Ätzautomaten die auf einer gemeinsamen Drehwelle angeordnet sind. Wie der Figur entnommen werden kann, weist ein Schaufelpaar 10 einen etwas kleineren Außendurchmesser wie das andere Schaufelpaar 10 auf, wobei die zwei Schaufeln eines Schaufelpaars 10, 11 jeweils sich gegenüberliegend auf der Drehwelle angeordnet sind, d.h. jeweils um einen Winkel von 180° verteilt um die Drehwelle angeordnet sind. Entsprechend sind die vier Schaufeln jeweils um einen Winkel von 90° um die Drehwelle versetzt angeordnet. In dem dargestellten Beispiel weisen die Schaufeln 10 mit dem kleineren Durchmesser einen Außendurchmesser von 112 mm auf und die Schaufeln 11 mit dem größeren Durchmesser einen Außendurchmesser von 116 mm auf. Entsprechend tauchen die Schaufeln 10 mit dem kleineren Außendurchmesser 2 mm weniger in das Ätzbad ein.

[0067] Es ist für den Fachmann ersichtlich, dass einzelne, jeweils in verschiedenen Ausführungsformen beschriebene Merkmale auch in einer einzigen Ausführungsform umgesetzt werden können, sofern sie nicht strukturell inkompatibel sind. Gleichermaßen können verschiedene Merkmale, die im Rahmen einer einzelnen Ausführungsform beschrieben sind, auch in mehreren Ausführungsformen einzeln oder in jeder geeigneten Unterkombination vorgesehen sein.

Bezugszeichenliste

[0068] 

1

Druckform (bzw. Reliefdruckplatte)

2

Reliefdruckbereich

2a

Reliefdruckbereich mit Muster

2b

Reliefdruckbereich ohne Muster

3

Oberfläche

4

Vorgegebenes Muster (Rillen)

4a

Rillenwand

4b

Rillenwand

5

Kornstruktur

6

Boden

7

Bereich (Zone) mit Muster

8.

Bereich (Zone) ohne Muster

9.

Nichtdruckbereich

10

Schaufelpaar mit kleinem Durchmesser

11

Schaufelpaar mit großem Durchmesser

Ansprüche

1. Druckform (1), insbesondere Reliefdruckplatte, mit mindestens einem Reliefdruckbereich (2) für den Hochdruck, der mit einem vorgegebenen Muster (4) in Form von Rillen für den Tiefdruck versehen und für die Auftragung einer Farbe und/oder einer Folie auf seine Oberfläche (3) bestimmt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Rillen bevorzugt durch Ätzen der Druckform erzeugt sind und derart gestaltet sind, dass die Rillen Wände (4a, 4b) aufweisen, deren Oberfläche in einem oberen Bereich der Rille jeweils einen Winkel α von 70° bis 90° mit einer Ebene des Reliefdruckbereichs (2) bilden und die Oberfläche der Wand in einem unteren Bereich der Rille, insbesondere in einem Bodenbereich der Rille, schräg zur gegenüberliegenden Wand ausgeführt ist.

2. Druckform (1) nach Anspruch 1, wobei die beiden sich gegenüberliegenden Wände (4a, 4b) der Rillen im oberen Bereich jeweils einen Winkel α von 80° bis 90°, bevorzugt von 85° bis 90°, mit der Ebene des Reliefdruckbereichs (2) bilden und die sich gegenüberliegenden Wände (4a, 4b) im untere Bereich der Rille bevorzugt einen Winkel β von 0° bis 20°, bevorzugt von 5° bis 15°, zu einer gedachten Linie aufweisen, die parallel zur Ebene des Reliefdruckbereichs ist.

3. Druckform (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei
sich der obere Bereich der Rillenwände (4a, 4b) bis zu einer Tiefe von 30 bis 500 µm in die Druckform (1) hinein erstreckt, oder
ein Längenverhältnis zwischen dem oberen Bereich und dem unteren Bereich der Rille 3 zu 1, bevorzugt 5 zu 1, und weiter bevorzugt 10 zu 1 beträgt.

4. Druckform (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Rillen des Musters (4) eine Tiefe von 50 bis 1000 µm, bevorzugt 70 bis 700 µm, weiter bevorzugt von 80 bis 600 µm, aufweisen, und/oder
eine Höhe der Druckformoberfläche 3 auf der Seite des Reliefdruckbereichs 900 bis 1800 µm, bevorzugt von 1000 bis 1300 µm, beträgt, und/oder
die Druckform (1) zumindest teilweise aus Kupfer, Magnesium, Zink, Stahl oder dergleichen ausgebildet ist.

5. Druckform (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der zumindest ein Abschnitt der Oberfläche (3) des Reliefdruckbereichs (2) eine Kornstruktur (5) aufweist, die durch bevorzugt gleichmäßig auf der Oberfläche (3) verteilte Rasterpunkte ausgebildet ist, wobei die Tiefe der Kornstrukturvertiefungen bevorzugt 5 bis 50 µm, weiter bevorzugt 10 bis 35 µm, beträgt.

6. Druckform (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Reliefdruckbereich (2) zumindest einen Bereich aufweist, der nicht mit dem Muster (4) für den Tiefdruck versehen ist, und/oder mindestens ein weiterer Reliefdruckbereich (2b) vorgesehen ist, der kein Muster (4) für den Tiefdruck aufweist.

7. Druckform (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Oberfläche (3) der Druckform (1), insbesondere einer Reliefdruckplatte aus Stahl, auf der Seite des Reliefdruckbereichs (2) mit einer metallischen Schutzschicht versehen ist, die bevorzugt aus der Titangruppe ausgewählt ist und die insbesondere durch ein Metallspritzverfahren wie Flamm-, Pulver-, Lichtbogen- und Plasmaspritzen aufgebracht ist.

8. Verfahren zur Herstellung einer Druckform (1), insbesondere der Druckform (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend die Schritte:

Einbringen von Rillen eines vorgegebenen Musters (4) für den Tiefdruck in einen Reliefdruckbereich (2) einer Druckform (1) mittels eines ersten Ätzprozesses,

Verschließen der durch den ersten Ätzprozess erzeugten Rillen mittels bevorzugt einer Schutzlösung, und

Entfernen des Materials der Druckform (1) außerhalb eines Musterumrisses des vorgegebenen Musters (4), insbesondere außerhalb des Reliefdruckbereichs (2), mittels eines zweiten Ätzprozesses, um den Reliefdruckbereich (2) für den Hochdruck auszubilden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei
vor dem ersten Ätzprozess auf eine lichtempfindliche Schicht der Druckform ein Abbild des zu erzeugenden Musters (4) für den Tiefdruck aufgebracht und entwickelt wird, und/oder
vor dem zweiten Ätzprozess auf eine lichtempfindliche Schicht der Druckform, die bevorzugt nach dem ersten Ätzprozess auf die Druckform aufgebracht wurde, ein Abbild eines endgültigen Prägemotives für den Reliefbereich (2) für den Hochdruck aufgebracht und entwickelt wird.

10. Verfahren zur Herstellung einer Druckform (1), insbesondere der Druckform (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, umfassend die Schritte:

Aufbringen auf eine lichtempfindliche Schicht der Druckform ein Abbild eines endgültigen Prägemotives, wobei das Abbild eine Kontur mindestens eines Reliefdruckbereichs (2) für den Hochdruck sowie eine Kontur mindestens eines vorgegebenen Musters (4) für den Tiefdruck umfasst,

Einbringen von Rillen des vorgegebenen Musters (4) für den Tiefdruck in den Reliefdruckbereich (2) und Entfernen des Materials der Druckform (1) außerhalb der Kontur des mindestens einen Reliefdruckbereichs (2) mittels eines einstufigen Ätzprozesses.

11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das auf die lichtempfindliche Schicht der Druckform aufgebrachte Abbild ferner zumindest eine weitere Kontur für eine Kornstruktur aufweist, wobei bevorzugt die Kontor für das vorgegebene Muster (4) eine Liniendicke von 10 bis 120 µm aufweist und die Abstände zwischen den Linien bevorzugt in einem Bereich von 10 bis 100 µm liegen, womit die Tiefe der Rillen des vorgegebenen Musters (4) auf einen Bereich von 70 bis 300 µm begrenzt ist, und die Kontur für die Kornstruktur (5) eine Liniendicke von 10 bis 50 µm aufweist und die Abstände zwischen den Linien bevorzugt in einem Bereich von 25 bis 100 µm liegen, womit die Tiefe der Kornstruktur auf einen Bereich von 10 bis 35 µm begrenzt ist.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei ein Abstand zwischen bildfreien bzw. musterfreien Flächen des auf die lichtempfindliche Schicht der Druckform aufgebrachten Abbilds zwischen 10 bis 50 µm beträgt, wobei die Liniendicken der jeweiligen Konturen bevorzugt derart gewählt sind, dass unabhängig von der Dauer des Ätzprozesses keine Tiefe erreicht wird, die größer als die vorbestimmten Bereiche 70 bis 300 µm oder 10 bis 35 µm ist.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei
der erste und/oder zweite Ätzprozess oder der einstufige Ätzprozess unter gleichzeitiger Rotation der Druckform und Rotation von Schaufeln für das Umrühren der Ätzlösung erfolgt, wobei das Rotieren der Druckform bevorzugt mit einer konstanten Geschwindigkeit durchgeführt wird und das Rotieren der Schaufeln bevorzugt mit einer variablen Geschwindigkeit durchgeführt wird, und
wobei für die Bildung der Rillen mit einer annähernd senkrechten Wandfläche das Ätzen im ersten Ätzprozess oder im einstufigen Ätzprozess bevorzugt für eine vorbestimmte erste Zeit t₁ mit einer ersten Rotationsgeschwindigkeit der Schaufeln durchgeführt wird und dann für eine vorbestimmte zweite Zeit t₂ mit einer zweiten Rotationsgeschwindigkeit der Schaufeln durchgeführt wird, wobei die Drehzahl der ersten Rotationsgeschwindigkeit höher gewählt ist als die Drehzahl der zweiten Rotationsgeschwindigkeit, insbesondere um 70 bis 150 U/min höher gewählt ist.

14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die erste Rotationsgeschwindigkeit der Schaufeln in einem Bereich von 500 bis 700 U/min, bevorzugt 500 bis 630 U/min, liegt und die zweite Rotationsgeschwindigkeit der Schaufeln in einem Bereich von 400 bis 600 U/min, bevorzugt 480 bis 530 U/min, liegt.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 14, wobei nach Abschluss des zweiten Ätzprozesses oder des einstufigen Ätzprozesses die lichtempfindliche Schicht mittels eines Harzlösungsmittel entfernt wird und auf die Formoberfläche auf der Seite des Reliefdruckbereichs eine Metallschutzschicht bevorzugt aus der Titangruppe aufgebracht, insbesondere aufgesprüht, wird.

Zeichnung