CH649499A5

CH649499A5 - Verfahren zur herstellung einer nahtlosen druckwalze.

Info

Publication number: CH649499A5
Application number: CH1236/80A
Authority: CH
Inventors: Bruno Vogel
Original assignee: Apr Europ Sa Nv
Priority date: 1979-02-14
Filing date: 1980-02-14
Publication date: 1985-05-31
Also published as: IT8019912A0; JPS55108665A; GB2043274B; DE3000083A1; FR2449297A1; US4298680A; DE3000083C2; IT1140594B; US4389116A; JPS6321182B2; FR2449297B1; GB2043274A

Description

Die Erfindung befasst sich mit Druckplatten. Sie betrifft namentlich ein Verfahren zur Herstellung einer nahtlosen, zylindrischen Druckplatte (hernach, wo dies angeht, auch nahtlose Druckwalze genannt).

Dort, wo kontinuierliche Muster auf Tapetenpapier, Packpapier od. dgl. aufzudrucken sind, müssen die Bilder oder Muster auf der Druckplatte an einem Druckzylinder in dem Sinne kontinuierlich gemacht werden, dass die Bilder oder Muster natürlich und ununterbrochen erscheinen. Zur Ermöglichung des erforderlichen feinen Druckvorganges hat man früher eine Lage von Gummi oder von Polyvinylchlorid um den Zylinder gewickelt und handgraviert, oder es wurde eine durch Giessen erhaltene Gummidruckplatte nach Wellenlinien auf den Zylinder festgeklebt, wobei dafür Sorge zu tragen war, dass das Bild oder das Muster nicht geschnitten wurde, sondern kontinuierlich ausfiel. Diese herkömmlichen Verfahren sind mit vielen Nachteilen behaftet; insbesondere setzt ihre praktische Verwirklichung sehr viel Geschick und Sorgfalt bei der Durchführung, s die daher sehr zeitraubend ist, voraus.

Im Bestreben, diesen Schwierigkeiten zu begegnen, wurden bereits verschiedenste Verfahren und Einrichtungen zur Herstellung einer nahtlosen Druckwalze vorgeschlagen, bei denen Druckplatten aus lichtempfindlichem Kunstharz Verwendung finden. Beispielswei-io se wird nach einem herkömmlichen elementaren Verfahren eine flache Druckplatte gebildet, dann wird diese flache Druckplatte um einen Plattenzylinder gebunden und die beiden aneinanderstossen-den Enden der so aufgewickelten Druckplatte werden am Plattenzylinder, beispielsweise unter Verwendung eines Klebemittels, festge-15 setzt. (Es wird diesbezüglich z. B. auf die JA-OS Nrn. 14304/78 und 29804/78 hingewiesen.) Dieses Verfahren ist insofern nachteilig, dass das Festsetzten der aneinanderstossenden Enden am Plattenzylinder schwierig durchführbar ist und dass, falls es nicht in zufriedenstellender Weise durchgeführt worden ist, ein grosses Risiko besteht, 20 dass sich die Druckplatte vom Plattenzylinder löst während dem Druckvorgang, wobei meistens das Lösen beim Stoss zwischen beiden Enden beginnt. Es sei daraufhingewiesen, dass bei diesen Verfahren die Kunstharzdruckplatte lediglich an Stelle von einer herkömmlichen gegossenen Druckplatte aus Gummi tritt und dass 25 demzufolge die Technik zur Herstellung der nahtlosen Druckwalze dieselbe ist wie diejenige zur Herstellung der älteren herkömmlichen Druckwalze.

Es ist ferner ein Verfahren bekannt, bei welchem lichtempfindliches Harz direkt auf den als Plattenzylinder benützten Zylinder auf-30 gebracht wird und bei dem die Lage von lichtempfindlichem Harz auf dem Zylinder eine nahtlose Druckwalze bildet. (Es wird diesbezüglich beispielsweise auf die JA-AS Nr. 28042/77 und die JA-OS Nrn. 60301/75,90404/75,62503/77 und 145703/78 verwiesen, die sich namentlich mit Überzugstechniken befassen, sowie auf die JA-35 AS Nr. 42451/71 und die JA-OS Nrn. 504/77 und 77406/76, die sich hauptsächlich mit Belichtungstechniken befassen.)

Nach all diesen Verfahren wird eine lichtempfindliche Lage auf einem Zylinder gebildet, indem man an demselben ein lichtempfindliches Material appliziert, das erhalten wird durch Erhitzen von in 40 Feststolform vorliegendem lichtempfindlichen, thermoplastischen Harz, durch Auflösen des Materials in einem Lösungsmittel oder durch Applizieren einer Lösung von lichtempfindlichem Harz am Zylinder. Die lichtempfindliche Lage oder Schicht wird dann in einen halbharten Zustand versetzt, indem man sie einer Belichtung 45 unterwirft. Mit anderen Worten ausgedrückt wird also in solchen Verfahren eine lichtempfindliche Lage auf einem Zylinder gebildet und danach diese Lage durch einen Negativ- oder einen Positivfilm hindurch exponiert. Um nach diesen Verfahren eine nahtlose Druckwalze zu erhalten, müssen also zwei Herstellungsschritte durchge-50 führt werden, nämlich der Schritt des Bildens der lichtempfindlichen Lage und zweitens der Schritt des Belichtens der lichtempfindlichen Lage. Hinsichtlich des erforderlichen Gesamtarbeitsaufwandes und der Wirtschaftlichkeit lassen diese Verfahren zu wünschen übrig.

Des weiteren wurde auch ein Verfahren zur Herstellung einer 55 nahtlosen Druckwalze vorgeschlagen, das eine Nutzanwendung der Lasertechnik ist. Um dieses Verfahren bzw. diese Technik anzuwenden, bedarf es aber einer sehr kostspieligen Einrichtung, was zur Folge hat, dass die nach diesem Verfahren bzw. mit der zugehörigen Einrichtung hergestellte Druckwalze teuer zu stehen kommt. Im «o übrigen ist daraufhinzuweisen, dass es mit dieser Technik recht schwierig ist, ein Bildwiedergabevermögen zu erreichen, das ebenso gut ist wie dasjenige mit der herkömmlichen gegossenen Druckplatte. Deshalb hat diese Technik in der Praxis noch kaum Eingang gefunden.

65 Es sei auf die Tiefdrucktechnik hingewiesen, mit der es bekanntlich auch möglich ist, kontinuierliche Muster zu drucken. Seit dem Aufkommen der Druckplatte aus lichtempfindlichem Harz hat die Tiefdrucktechnik jedoch an Bedeutung verloren zugunsten der Re-

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liefdrucktechnik, weil die Herstellung einer Tiefdruckwalze sehr, kostspielig ist und zu einem grossen Anfall von Abfallmetallen führen kann.

Demzufolge liegt ein Zweck der vorliegenden Erfindung in der Beseitigung der obgenannten Schwierigkeiten und Nachteile, die den bekannten Verfahren anhaften. Spezifischer liegt ein Ziel der Erfindung in der Ermöglichung der Herstellung einer nahtlosen Druckwalze mit einem Verfahren und einer Einrichtung, nach denen eine lichtempfindliche Schicht in einem einzigen Vorgang gebildet und zugleich belichtet wird, um auf diese Weise leicht und rasch eine nahtlose Druckwalze zu erhalten, die demzufolge wenig kostspielig ist.

Nach der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer nahtlosen Druckwalze vorgeschlagen, wie es im Patentanspruch 1 umschrieben ist.

Nach der Erfindung wird der Prozesszylinder verwendet zum Applizieren von lichtempfindlichem Harz, zum Belichten des Harzes und zum üblichen vorgeschriebenen Drucken nach geeigneter Behandlung. Demzufolge kann irgendwelcher Zylinder benützt werden als Prozesszylinder, vorausgesetzt, dass sein Baustoff und seine Ausbildung so gewählt sind, dass das lichtempfindliche Harz an ihm haftet. Beispielsweise kann entweder ein einfacher Metallzylinder oder ein Metallzylinder, an dem eine Klebstofflage gebildet ist, oder ein Metallzylinder, an dem eine Basislage gebildet ist, oder noch ein Metallzylinder, an dem sowohl eine Klebstofflage als auch eine Basislage gebildet sind, verwendet werden. Statt dessen kann als Prozesszylinder eine zylindrische Kunststoffhülse verwendet werden, die mit einer Welle einstückig ausgebildet ist. Unter den vorerwähnten Prozesszylindern ist ein solcher, bei dem eine Klebstofflage und eine Basislage an einen Zylinder angeformt sind, am besten geeignet für die Erhöhung des Haftvermögens des lichtempfindlichen Harzes. Vorzugsweise soll die Basislage ein Harz sein, welches das gleiche ist wie das lichtempfindliche Harz, das benützt wird für die bildbildende Belichtung, oder im Polymersegment gleich ist wie das lichtempfindliche Harz. Bevor das Verbindungsharz oder die Basislage am Zylinder gebildet wird, soll vorzugsweise die Zylinderoberfläche zur Verbesserung des Haftvermögens der Lage angerauht werden.

Dieses Vorgehen sollte besonders angewendet werden, wenn als Prozesszylinder ein Metallzylinder gewählt wird.

Ausserdem kann, falls erforderlich, eine die Lichthofbildung verhindernde Lage am Prozesszylinder gebildet werden zur Verminderung der Qualitätsabnahme des Reproduktionsbildes, welches dem umgekehrten Muster in einer zusammenhängenden klaren Partie und dem feinen Muster eines Bildträgers entspricht, dies in Abhängigkeit von den Lichtempfindlichkeitscharakteristiken des verwendeten lichtempfindlichen Harzes und auch in Abhängigkeit von der Relieftiefe und vom Druckmuster. Die die Lichthofbildung verhindernde Lage kann erhalten werden durch Versehen des Prozesszylinders mit einem Überzug aus Materialien, die für aktinisches Licht gegentransparent oder halbgegentransparent sind. Statt dessen könnten solche Materialien vorhergehend der Haftlage oder der Basislage zugesetzt sein.

Das lichtempfindliche Harz des flüssigen Typs, das bei der Ausübung der Erfindung verwendet werden kann, ist eine photopolyme-risierbare Zusammensetzung, welche eine oder mehrere Arten von additionspolymerisierbaren ungesättigten Verbindungen und einen Photopolymerisationsinitiator, wie unten beschrieben, und, falls erwünscht, einen Wärmepolymerisationsinhibitor, ein Bindemittel, einen Füllstoff oder andere Zusätze enthalten kann. Es gibt keine besondere Beschränkung hinsichtlich der Arten der Harzzusammensetzungen ausser der, dass diese Harzzusammensetzungen aushärten sollen bei Einstrahlung von aktinischem Licht. Immerhin soll die Harzzusammensetzung vorzugsweise eine Viskosität von nicht weniger als ungefähr 1 Pa • s (gemessen mit einem Viskosimeter des B-Typs) aufweisen bei einer Temperatur von 20° C. Falls das lichtempfindliche Harz in einem Apparat des vertikalen Typs verwendet wird, soll vorzugsweise die Viskosität etwa 3 Pa • s oder mehr betragen.

Die additionspolymerisierbaren ungesättigten Verbindungen, die verwendet werden können, sind Verbindungen, welche eine addi-tionspolymerisierbare Kohlenstoff/Kohlenstoff-Doppelbindung aufweisen, wie z. B. eine Vinyl-, eine Vinyliden-, eine Fumaroyl-, eine Maleoylgruppe usw.

Zu den geeigneten Beispielen der additionspolymerisierbaren ungesättigten Verbindungen gehören ungesättigte Carbonsäuren, wie z. B. Acrylsäure und Methacrylsäure, und deren Ester, wie z. B. Alkyl, Cycloalkyl, halogenisiertes Alkyl, Alkoxyalkyl, Hydroxy-alkyl, Aminoalkyl, Tetrohydrofurfuryl, Alkyl, Glycidyl, Benzyl,

oder ein Phenoxyakrylat und Methacrylat, ein Mono- oder Di-(meth)acrylat eines Alkylenglycols, ein Polyoxyalkylenglycol, Tri-methylolpropan, Tri(meth)acrylat, Pentaerythritol, Tetra(meth)-acrylat usw. ; Acrylamid, Methacrylamid und Derivate derselben, wie z. B. ein N- oder N,N'-alkyl(oder hydroxyalkyl)substituiertes Acrylamid und Methacrylamid, Diacetonacrylamid und Methacrylamid, ein N,N'-Alkylenbis(meth)acrylamid usw.; Allylverbindun-gen, wie z. B. Allylalkohol, Allylisocyanat, Diallylphthalate, Triallylcyanurat usw. ; Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Fumarsäure und Ester derselben, wie z. B. ein Alkyl, Halogenalkyl oder Alkoxyalkyl, Mono- oder Dimaleat oder Fumarat usw.; andere ungesättigte Verbindungen, wie z. B. ein Styrol, ein Vinyltoluol, Divinylbenzol, N-Vinylcarbazol, N-Vinylpyrrolidon usw.; ungesättigte Polyester oder Aldehyde, wie z. B. Polyester einer ungesättigten zweibasischen Säure oder deren Anhydrid, wie z. B. Maleinsäure, Fumarsäure oder Itaconsäure, und ein Polyalkohol, wie z. B. Ethylenglykol, Propylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Glyzerin, Trimethylolpropan, Pentaerythritole und 1,4-Polybutadie-ne, hydrierte oder nichthydrierte 1,2-Polybutadiene oder ein Copoly-mer von Butadien oder/und Styrol oder Acrylnitril mit einer endständigen Hydroxygruppe, Polyester, die teilweise substituiert sind durch eine gesättigte polybasische Säure, wie z. B. Succinsäure, Adipinsäure, Phthalsäure, Isophthalsäure, Phthalsäureanhydrid und Trimellitsäure, für die oben genannten sauren Komponenten, Polyester, modifiziert mit einer trocknenden öligen Fettsäure oder einer halbtrocknenden, öligen Fettsäure usw. ; ungesättigte Polyurethane, z. B. hergestellt durch Einführen einer additionspolymerisierbaren ungesättigten Gruppe in ein Polyol, das zwei oder mehr endständige Hydroxygruppen hat, Binden mit einem Polyisocyanat über eine Urethanbindung, unter Verwendung einer endständigen Isocyanat-gruppe oder Hydroxygruppe der Verbindung, wie eines Polyurethans eines Polyols, wie z. B. Polyalkohol, Polyester/Polyol, Polyäther/Polyol und 1,4-Polybutadien, hydriertes oder nichthy-driertes 1,2-Polybutadien, ein Copolymer von Butadien und Styrol oder Acrylnitril, die eine endständige Hydroxygruppe haben, mit einem Polyisocyanat, wie z. B. Toluol, Diisocyanat, Diphenyl-methan-4,4'-diisocyanat und Hexamethylendiisocyanat, die eine ungesättigte Gruppe einführen, unter Anwendung der Reaktivität der endständigen Isocyanat- oder Hydroxygruppe des Polyurethans, insbesondere einer Verbindung, die eine ungesättigte Gruppe einführt durch die Reaktion der Isocyanatgruppe mit einer ungesättigten Carbonsäure oder dessen Ester, die aktive WasserstofTatome haben, wie eine Hydroxygruppe, eine Carboxygruppe oder eine Amino-gruppe, wie bei den oben genannten ungesättigten Carbonsäuren und deren Ester, oder durch Umsetzung der Hydroxydgruppe mit solchen Verbindungen, die eine Carboxygruppe haben, oder Verbinden eines ungesättigten Polyesters, wie oben beschrieben, mit einem Polyisocyanat usw.; Oligoesteracrylate mit einem Molekulargewicht von etwa 200 bis etwa 5000, hergestellt durch Copolykondensation Acrylsäure oder Methacrylsäure, werden in ein Esterreaktionssystem von polybasischen Säuren und Polyalkoholen eingeführt, während das molare Verhältnis der Reaktion kontrolliert wird, wie beispielsweise Kondensieren von Acrylsäure oder Methacrylsäure in einem Esterreaktionssystem von Adipinsäure, Phthalsäure, Isophthalsäure oder Anhydriden derselben und Polyalkoholen, wie z. B. Äthylenglykol, Propylenglykol, Diäthylenglykol, Triäthylen-glykol, Glycerin und Trimethylolpropan, Pentaerythritol; Epoxy-acrylate wie Acrylate oder Methacrylate einer Epoxygruppe, enthal-

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tend Verbindung, die hergestellt werden durch eine Polykondensa-tion eines Polyalkohols oder eines Polyphenols mit Epichlorohydrin oder mit einem Alkylanoxid; hoch molekulare Verbindungen, die eine additionspolymerisierbare Kohlenstoff/Kohlenstoff-Doppelbindung in der Seitenkette enthalten, wie solche, die hergestellt werden durch Umsetzung einer hochmolekularen Verbindung mit einer Hydroxydgruppe, wie z. B. Polyvinylalkohol und Cellulose, mit einer ungesättigten Carbonsäure oder deren Anhydrid, solche, die hergestellt werden durch Erzeugen einer Esterbindung einer hochmolekularen Verbindungen, mit einer Carboxygruppe, wie z. B. Polymere oder Copolymere von Acrylsäure oder von Methacrylsäure, mit einem ungesättigten Alkohol oder Glycidylacrylat oder Methacrylat, Reaktionsprodukte eines Copolymeren enthaltend Maleinsäureanhydrid mit Allylalkohol oder ein Hydroxyalkylacrylat oder Methacrylat usw. ; Reaktionsprodukte von Acrylsäure oder Methacrylsäure mit einem Copolymeren enthaltend Glycidylacrylat oder Methacrylat als copolymerisierbare Komponente u. dgl.

Die Bezeichnung starre, gegenüber aktinischem Licht transparente Platte soll ein starres Material bedeuten, das aktinisches Licht mit einer Wellenlänge, die das lichtempfindliche Harz aushärtet, durchlässt, und die nicht elastisch deformiert wird, sogar wenn sie bei Temperaturen unterhalb von 80° C benützt wird. Beispiele von derartigen starren Platten sind Platten aus organischem Glas, organischem plastischem Material, wie eine Acrylplatte oder Methacryl-platte, eine Polypropylenplatte und Polyäthylenplatte oder Glasplatten aus anorganischem Glas, wie Sodaglasplatten, Quartzglasplatten und Pyrexglas. Es sei jedoch erwähnt, dass Platten aus ganz gewöhnlichem anorganischem Glas bestens geeignet sind. Da die Dickegenauigkeit einer nach der Erfindung hergestellten nahtlosen Druckwalze von der Planheitsgenauigkeit der steifen Platte abhängt, ist es unerlässlich, eine steife Platte zu verwenden, deren Dickegenauigkeit hoch ist.

Nachdem die lichtempfindliche Schicht belichtet worden ist, um darauf ein Bild abzubilden, und gehärtet ist, kann es manchmal schwierig sein, sie von der steifen Platte abzuheben (abzuschälen), je nach dem Typ der verwendeten steifen Platte. Dieser Schwierigkeit kann dadurch begegnet werden, dass man auf der steifen Platte eine Lage bildet, welche es der gehärteten lichtempfindlichen Lage ermöglicht, viel leichter von der steifen Platte abgenommen zu werden. Eine solche Lage kann gebildet werden durch geringfügiges Applizieren eines Lösemittels aus Siliconharz oder Fluorkohlenstoffharz auf die Oberfläche der steifen Platte.

Falls der Bildträger in enge Berührung mit dejjenigen Oberfläche der steifen Platte gebracht wird, die dem Prozesszylinder gegenüberliegt, so dass die lichtempfindliche Lage der bildbildenden Belichtung unterworfen wird, ist die Anbringung der speziellen Lage, die das leichte Ablösen der gehärteten lichtempfindlichen Lage von der steifen Platte ermöglichen soll, nicht erforderlich. Demzufolge ist es im allgemeinen zu bevorzugen, den Bildträger in der eben angeführten Seite anzuordnen und dann die lichtempfindliche Lage der bildbildenden Belichtung zu unterwerfen. Falls die bildbildende Belichtung ausgeführt wird bei enger Anlage des Bildträgers an derjenigen Oberfläche der steifen Platte, die der Lichtquelle zugewendet ist, so ist es erforderlich, ein aktinisches Lichtbündel zu verwenden, dessen Strahlen im Zwischenraum zwischen dem Prozesszylinder und der steifen Platte möglichst genau parallel zueinander verlaufen. Dies gilt insbesondere für die Herstellung einer Druckwalze, die ein feines Muster trägt.

Es ist noch zu erwähnen, dass, falls eine spotlichtartige Lichtquelle, die ausgezeichnete Fokuseigenschaften besitzt, parallel zum Prozesszylinder bewegt wird, oder falls eine Öffnung in Form eines sehr engen Schlitzes zwischen der Lichtquelle und der steifen Platte parallel zum Prozesszylinder bewegt wird, um die lichtempfindliche Lage zu belichten, ein Bild gebildet werden kann. Damit soll ausgedrückt werden, dass eine nahtlose Druckwalze hergestellt werden kann ohne die Verwendungeines Bildträgers.

Unter dem Begriff" Bildträger ist im vorliegenden Zusammenhang ein Material zu verstehen, das einen für das aktinische Licht durchlässigen Bereich hat. Als Beispiele eines solchen Bildträgers können angeführt werden: Negativ- oder Positivfotofilme und auch Filme mit von Hand aufgebrachtem Muster.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die bei-5 liegende Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Seitenriss eines Ausführungsbeispieles einer Anordnung zum Durchführen des erfindungsgemässen Verfahrens,

Fig. 2 eine schematische Ansicht zur Veranschaulichung einer Vorgehensweise für das Montieren des Zylinders in der Anordnung io nach Fig. 1,

Fig. 3, 4 und 6 schematische Darstellungen, die bei der Erläuterung eines Ausführungsbeispieles des erfindungsgemässen Verfahrens herangezogen werden, und

Fig. 5 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des 15 Verfahrens zum Montieren der steifen Platte.

Es wird nun zuerst ein Beispiel des erfindungsgemässen Verfahrens zur Herstellung einer nahtlosen Druckwalze beschrieben. Ein Schlitz 4 und eine Lichtquelle 3 werden auf der einen Seite einer steifen Platte 1, z. B. einer Glasplatte, angeordnet, wogegen auf der 20 anderen Seite dieser Platte 1 ein Negativ- oder ein Positivfilm 15 angeordnet wird, und zwar in enger Berührung mit dieser Platte 1. Ein Prozesszylinder 14 wird auf einem Lager 8 so montiert, dass zwischen dem Prozesszylinder und dem Film ein Zwischenraum t vorliegt. Die vorerwähnten Elemente 3,4 und 8 befinden sich in einer 25 Ebene, die im wesentlichen zur Glasplatte 1 winkelrecht steht. Danach wird — zur Führung von flüssigem lichtempfindlichem Harz 18 in den Spaltraum zwischen der Glasplatte 1 und dem Prozesszylinder 14 — dieser letztere so gedreht, dass die Glasplatte 1 und der Film 15 in Richtung des Pfeiles (Fig. 2) in bezug auf die so Lichtquelle 3, den Schlitz 4 und den Zylinder 14 bewegt werden. Als Folge hievon wird eine lichtempfindliche Lage gebildet auf den Zylinder 14, und zwar in seiner vorbestimmten Dicke t, und zugleich wird die lichtempfindliche Lage an einem lichtdurchlässigen Teil des Filmes 15 optisch gehärtet durch Einwirkung des durch den Schlitz 35 4 hindurch eingestrahlten aktinischen Lichtes, wodurch ein Bild, das dem gehärteten Teil 19 entspricht, geformt bzw. gebildet wird. So erreicht man, dass im Verlaufe einer Umdrehung des Zylinders 14 eine nahtlose Druckwalze produziert wird.

Es wird nun eine Einrichtung zur Durchführung des eben be-40 schriebenen Verfahrens erläutert. Gemäss den Fig. 1, 2 und 3 wird die steife Platte, beispielsweise die Glasplatte 1, in einer zur Axialrichtung der Drehwelle 17 des Prozesszylinders winkelrecht stehenden Richtung bewegt. Der Prozesszylinder 14 wird zusammen mit der Glasplatte 1 so betätigt, dass die Geschwindigkeit der Relativbe-45 wegung gleich gross ist wie die Umfangsgeschwindigkeit auf einem Kreis mit dem Radius r + t, worin r der Radius des Prozesszylinders ist.

Es sind zwei verschiedene Relativbewegungen möglich. Die eine Möglichkeit besteht darin, die Glasplatte zu bewegen, währenddem 50 die translatorischen Lagen des Zylinders 14, der Lichtquelle 3 und des Schlitzes 4 stationär sind; die andere Möglichkeit besteht darin, die Lage der Glasplatte 1 stationär (ortsfest) zu belassen, währenddem die anderen Elemente die Translationsbewegung ausführen. In . diesem Zusammenhang sollte erwähnt werden, dass die Elemente 3, 55 4 und 17 in einer Ebene liegen, die im wesentlichen winkelrecht zur Oberfläche der Glasplatte 1 steht. In der Einrichtung ist der Winkel O zwischen der Oberfläche der Glasplatte 1 und der Horizontallinie frei wählbar innerhalb des Bereiches von 0° g 0 ^90°. Die oben beschriebenen Relativbewegungen und die Orientierung der Glasplatte 60 können wie gewünscht kombiniert werden. Um aber die Konstruktion der Einrichtung zu vereinfachen, ein Ausbiegen der steifen Platte zu vermeiden und eine Druckwalze mit — wie eben beschrieben — angeformtem Belag von grösserer Dicke zu erhalten, ist es zweckmässig, die Einrichtung so auszulegen, dass die Glasplatte 1 65 aufrecht steht (0 = 90°) und dass sie in Vertikalrichtung bewegt wird, so wie in Fig. 1 gezeigt. Für die Bewegung der Glasplatte im Verein mit dem Prozesszylinder gibt es verschiedene Möglichkeiten. Eine dieser Möglichkeiten besteht nach Fig. 1 darin, eine Zahnstan-

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ge 6 auf einen Rahmen 2 vorzusehen, welcher die Glasplatte 1 so festhält, dass die Zahnstange sich parallel zum Rahmen erstreckt; ein Zahnrad 7 ist koaxial auf dem Zylinderlager 8 montiert, welches den Zylinder trägt, und die Zahnstange steht mit diesem Zahnrad im Eingriff. Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Zylinder oder ggf. einen Hilfsring, der koaxial zum Zylinder angeordnet ist, schlupffrei am oben erwähnten Rahmen abzuwälzen. Die in der Praxis zuverlässigste Möglichkeit ist jene mit dem Zahnrad. Zusätzlich zu der oben beschriebenen Bewegung kann das Zylinderlager 8, welches den Prozesszylinder 14 trägt, längs einer zur Oberfläche der Glasplatte winkelrechten Linie gleiten. Nachfolgend wird eine Methode beschrieben, die dazu dient, einen konstanten Abstand t zwischen dem Film 15 und dem Prozesszylinder 14 aufrechtzuerhalten, während der Bildung und der Belichtung der photoempflindli-chen Lage. Beispielsweise kann ein Flansch 13, dessen Radius r + t beträgt, koaxial an jedem Ende des Zylinders vorgesehen sein, oder es kann ein Abstandshaltering mit einer Dicke t auf dem Umfang jedes Endteiles des Zylinders vorgesehen sein, oder es können Ab-standshalteringe, die je eine Dicke t haben, auf beiden Enden vorgesehen sein in Parallelanordnung mit der Richtung des Belichtungslichtes für den Film 15, in enger Berührung mit der Glasplatte 1, so dass der Abstand t fortwährend konstant gehalten wird. Konstanthaltung des Abstandes t ist wichtig zum Aufrechterhalten der Dickegenauigkeit der nahtlosen Druckwalze. Der Abstand t kann leicht konstant gehalten werden durch Vorsehen der vorhin erwähnten Flansche 13 oder Abstandsringe am Prozesszylinder 14. Der Flansch 13 ist halbpermanent oder lösbar am Prozesszylinder befestigt. Hinsichtlich der Produktionsgeschwindigkeit ist es vorzuziehen, den Flansch am Zylinder lösbar zu befestigen und den Zylinder wiederholt zu verwenden. Der Wert von t ist nicht besonders begrenzt; jedoch ist ein geeigneter Wert für den Abstand t im Grössenbereich zwischen 0,1 bis 10 mm gelegen, und praktisch im Grössenbereich von 0,2 bis 5 mm, dies hinsichtlich der Relieftiefe der Druckwalze.

Die Glasplatte 1 ist an einem Glashalterahmen 14 befestigt, der seinerseits mittels Bolzen 23 und Federn 12 an dem Rahmen 2 angebracht ist, der dazu bestimmt ist, die Glasplatte zu bewegen. Im allgemeinen ist es erwünscht, im Falle der Halterung der Glasplatte 1 am Rahmen 2, diese Halterung so zu wählen, dass streckbare, elastische Glieder, wie z. B. Federn oder gummielastische Glieder, wie vorhin erwähnt, vorhanden sind, um zu verhindern, dass die Glasplatte einer nichtabstützbaren Last während des Betriebs unterworfen ist, oder um sicherzustellen, dass ein konstanter Abstand zwischen dem Prozesszylinder und der Glasplatte eingehalten wird.

Der Rahmen 2 ist an vertikalen Führungsstäben 10 verschiebbar gelagert. Zur Übertragung der Vertikalbewegung der Glasplatte auf den Prozesszylinder 14 sind Zahnstangen 6 vorzugsweise sowohl auf der rechten wie auf der linken Seite des Rahmens 2 vorgesehen. Schraubspindeln 9, die ihren Drehantrieb von einer geeigneten Antriebsquelle erhalten, dienen dazu, den Rahmen 2 längs der Führungsstangen 10 zu bewegen. Diese vertikale Bewegung des Rahmens 2 wird auf den Zylinder 14 durch die Zahnstangen 6 übertragen und die damit im Eingriff stehenden Zahnräder 7, welch letztere mit dem Zylinder 14 drehfest verbunden sind bei den Lagern 8. Jedes Zahnrad 7 und Lager 8 ist auf einem Tragtisch 5 angeordnet, der längs einer Stange 22 verschiebbar ist in bezug auf die Glasplatte 1. Es ist erforderlich, den Tisch während des Betriebs so zu verriegeln, dass die Zahnstange korrekt mit dem Zahnrad kämmt und der Abstand t zwischen dem Zylinder und dem Film unverändert bleibt. Zu dieser Verriegelung kann eine pneumatische Vorrichtung oder eine solche mit Federmittel dienen. Die Bedienung kann aber vereinfacht werden durch Benützung einer pneumatischen Vorrichtung. Die Lichtquelle 3 erstreckt sich parallel zu einer Drehwelle des Zylinders 14 und die Glasplatte ist zwischen der Lichtquelle 3 und diesem Zylinder 14 angeordnet. Der Schlitz 4 befindet sich zwischen der Glasplatte 1 und der Lichtquelle 3, diese ist innerhalb eines Gehäuses 11 angeordnet, damit das Licht den Zylinder nur durch den Schlitz hindurch trifft. Vorzugsweise ist die Weite des Schlitzes veränderbar zwecks Änderung der den Zylinder treffenden Lichtmenge.

Damit ein möglichst paralleles Lichtbündel auf den Zylinder gelangt, kann ein gitterartiger Rahmen vor oder hinter der Schlitz-Öffnung angeordnet sein. Es können mannigfaltigste Lichtquellen zur Anwendung gelangen, sofern sie das gewünschte aktinische Licht abgeben, auch soll die Lichtintensität über die ganze Länge des Zylinders gleichmässig verteilt sein.

Es wird nun ein Verfahren zur Herstellung einer nahtlosen Druckwalze unter Benützung der Einrichtung nach Fig. 1 beispielsweise erläutert. Im Zuge dieses Verfahrens wird zuerst der Film 15 in enge Berührung mit der Glasplatte 1 gebracht, worauf eine Folie 16 am Film angeklebt wird, so dass sie sich etwa 2 bis 3 cm unter dem unteren Teil einer Bildregion erstreckt, und zwar horizontal. Diese Folie 16 hat eine Breite von etwa 5 mm und ihre Dicke ist im wesentlichen gleich dem Abstand t. Diese Folie dient dazu, das lichtempfindliche Harz 18 daran zu hindern, nach unten aus der Einrichtung auszufliessen, da ja diese eine solche des vertikal orientierten Typs ist, danach wird die Welle 29 des Prozesszylinders 14 in den Lagern 8 montiert. Fig. 3 zeigt ein Beispiel der Einrichtung, in welchem der Prozesszylinder 14 lösbar mit der Welle 29 verbunden ist. In einer Variante können der Zylinder 14 und die Welle 29 als eine Baueinheit ausgeführt sein. Im weiteren Verlauf wird der Tisch 5 so verschoben, dass die Zahnräder 7, die an den beiden Enden des Zylinders vorgesehen sind, korrekt mit den Zahnstangen 6 kämmen. Die Glasplatte wird nun so bewegt, dass der untere Teil des Filmes sich etwas unter dem Zylinder befindet. Nun wird der untere Rand des Filmes mittels seines Klebstreifens an der Unterseite des Zylinders angebracht und ein Führungs- und Abstandshalteglied 25 zwischen den Film 15 und den Prozesszylinder 14 eingesetzt, um das Lecken des Harzes zu verhindern, wie in Fig. 6 gezeigt. Nun wird eine geeignete Menge von lichtempfindlichem Harz zum Zwischenraum zwischen dem Film 15 und dem Zylinder 14 geführt, die Lichtquelle 3 eingeschaltet und auch der Drehantrieb des Prozesszylinders eingeschaltet. Demzufolge bewegt sich nun die Glasplatte 1 nach unten synchron mit der Umfangsgeschwindigkeit des Zylinders 14, wodurch ein Bild mit der Relieftiefe t am Zylinder gebildet wird. Sobald der Zylinder eine vollständige Umdrehung ausgeführt hat, wird die Belichtung abgestellt, und es ergibt sich eine nahtlose Druckwalze. Der Zylinder wird nun aus der Vorrichtung genommen und einer Nachbehandlung unterworfen, zu der beispielsweise eine Entwicklung und erforderlichenfalls eine Nachbelichtung, ein Trocknen und eine Oberflächenbehandlung gehören können. Falls ein Prozesszylinder mit randbefestigten Flanschen verwendet wurde, so kann die daraus entstandene Druckwalze in der Druckmaschine eingesetzt werden, nachdem man die Umfangsteile der Flansche um eine Dicke von etwa t abgeschabt hat. Falls zwecks Verhinderns des Leckens von nicht gehärtetem Harz und zwecks Ermöglichens des Abnehmens des Filmes von der Glasplatte eine streifenförmige durchsichtige Region ungefähr 1 cm oberhalb der Folie 16 vorgesehen ist, die am Film 15 angeklebt wurde, um so ein Streifenbild auf dem Zylinder zu bilden, so ist es erforderlich, dieses Streifenbild mit einem Messer od. dgl. wegzunehmen, bevor der Zylinder eine ganze Umdrehung durchgeführt hat.

Während der Belichtung wird die Temperatur der Glasplatte erhöht durch die von der Lichtquelle abgegebene Wärme und durch die Polymerisationswärme des lichtempfindlichen Harzes. Deshalb ist es erwünscht, die Glasplatte während ihrer Abwärtsbewegung zu kühlen.

Die Zeit, die für das Formen und Belichten der lichtempfindlichen Lage an einem Zylinder erforderlich ist, also die Zeit, die zur Herstellung einer nahtlosen Druckwalze erforderlich ist, hängt vom Zylinderdurchmesser, vom Muster, von der Relieftiefe und von der Lichtempfindlichkeit des benützten lichtempfindlichen Harzes ab. Falls beispielsweise der Zylinderdurchmesser 163 mm, die Relieftiefe zwischen 0,5 und 1,2 mm beträgt und das Muster ein solches einer gewöhnlichen Tapete ist, so kann eine nahtlose Druckwalze gewöhnlich in einer Zeit von etwa 30 bis 90 min hergestellt werden. Diese Zeit ist viel kürzer als jene, die bei Verwendung einer vorbekannten Einrichtung erforderlich ist.

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Es wird nun ein Verfahren beschrieben, das dazu dient, den Bildträger auf eine steife Platte, wie z. B. eine Glasplatte der vorhin beschriebenen Einrichtung, zu übertragen. Falls eine nahtlose Druckwalze hergestellt werden soll unter Benützung eines Bildträgers, so liegt ein wichtiger Schritt in der Herstellung der fertigen Walze darin, den Bildträger korrekt auf der Glasplatte zu plazieren. Dieser Schritt kann durch Anwendung des nun unter Bezugnahme auf die Fig. 4 beschriebenen Verfahrens leicht durchgeführt werden. Man verwendet dabei einen Filmübertragungszylinder 20, dessen Radius im wesentlichen gleich dem Radius r + t der herzustellenden nahtlosen Druckwalze ist. Dieser Zylinder 20 wird in den Lagern 8 gelagert. Sodann wird ein Bildträger, der das Muster hat, das auf dem Zylinder zu bilden ist, teilweise über den Zylinder gelegt oder um denselben gebunden unter Benützung geeigneter Registermarken, die an mindestens vier Ecken desselben vorgesehen sind. Der aufgelegte Teil des so um den Zylinder gebundenen Bildträgers liegt gegenüber der Glasplatte und der Zylinder wird so verschoben, dass der Bildträger in enge Berührung mit der Glasplatte gelangt.

Danach wird der Drehantrieb so eingeschaltet, dass nun die Glasplatte sich nach unten bewegt, wodurch der Bildträger nach und nach vom Übertragungszylinder auf die Glasplatte übertragen wird.

Zumindest die Mantelschicht des Bildübertragungszylinders sollte aus einem elastisch nachgiebigen Material, wie z. B. Gummi, bestehen, damit keine Gefahr besteht, dass der Bildträger verkratzt wird, und damit Gewähr besteht, dass der Bildträger in enge Berührung mit der Glasplatte gebracht wird. Beispielsweise soll die Mantelschicht an einem Metallzylinder angebracht sein und beispielsweise eine Gummilage aufweisen, deren Dicke etwa 10 mm beträgt. Diese Mantelschicht sollte eine Shore-A-Härte von 50 bis 90° haben. Falls die Oberfläche der Glasplatte gleichmässig mit einem sehr dünnen Überzug von Klebstoff zum voraus versehen wurde, so kann nun der Bildträger vollständig mit der Glasplatte in Berühung gebracht werden. Das Haftvermögen des Klebmittels sollte so gewählt sein, dass nach der Belichtung der Bildträger wieder leicht von der Glasplatte abgeschält werden kann. Bei solchem Vorgehen kann der 5 Bildträger genau auf der Glasplatte der weiter oben beschriebenen Einrichtung zur Herstellung der nahtlosen Druckwalze plaziert werden.

Wie aus dem Obigen hervorgeht, wird die lichtempfindliche Lage der Druckwalze gebildet und gleichzeitig belichtet, und demzufolge io kann eine nahtlose Druckwalze leicht und rasch hergestellt werden. Die so erhaltene Druckwalze ist genau und hat eine gleichmässige Dicke. In einem typischen Beispiel liegt die Dickegenauigkeit innerhalb Yioo mm von genauem Rundlauf. Mit einer solchen Druckwalze kann sehr fein gedruckte Druckware erhalten werden. Somit 15 eignet sie sich zum Bedrucken beispielsweise von Tapeten, von Packpapier u. dgl.

Nach der vorliegenden Erfindung kann eine Rolle aus synthetischem Harz hergestellt werden in der gleichen Weise, wie dies beschrieben wurde für die Herstellung einer nahtlosen Druckwalze mit 20 fester (durchgehender) Oberfläche. Somit können Rollen bzw. Walzen für Laser-, Handgravur und Farbrollen sowie auch Rollen, die für andere Zwecke als Druckzwecke verwendet werden, leicht hergestellt werden durch Benützung von lichtempfindlichem Harz, das geeignete, physikalische und chemische Eigenschaften hat. 25 Ferner kann auch eine Kunstharzwalze zur Benützung zum Prägen u. dgl. in ähnlicher Weise hergestellt werden.

Sogar falls ein Zylinder benützt wird, an dem eine lichtempfindliche Lage bereits vorher angeformt wurde, kann die lichtempfindliche Lage geeignet belichtet werden mit dem Herstellungsapparat so und unter Verwendung des Bildträgerplazierungsverfahrens nach der Erfindung, um so eine nahtlose Druckrolle zu erhalten.

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2 Blätter Zeichnungen

Claims

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1. Verfahren zur Herstellung einer nahtlosen Druckwalze, d. h. einer Druckwalze mit nahtlosem Druckbild, dadurch gekennzeichnet, dass ein lichtempfindliches Harz in flüssigem Zustand einem Spaltraum zwischen einem Prozesszylinder und einer für aktinisches Licht durchlässigen, steifen Platte (1) zugeführt wird, währenddem diese in Abwälzbewegung an dem drehbewegten Prozesszylinder (14) vorbeigeführt wird und zugleich die im Spaltraum gebildete Harzlage mit aktinischem Licht belichtet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Belichtung der Harzlage durch einen auf der steifen Platte plazierten, für aktinisches Licht durchlässigen Bildträger (15) hindurch erfolgt.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildträger auf der gleichen Seite der steifen Platte angeordnet ist wie der Prozesszylinder.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die steife Platte in vertikaler Lage vorzugsweise abwärts am Prozesszylinder vorbeigeführt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Prozesszylinder benützt wird, der an seinen beiden Enden mit Flanschen oder Bundringen (13) versehen ist, deren zur Mantelfläche des Prozesszylinders koaxiale Mantelfläche an der steifen Platte in Anlage gehalten wird, um die Konstanthaltung der Weite des Spaltraumes während der Plattenbewegung zu gewährleisten.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das aktinische Licht in den Spaltraum selbst eingestrahlt wird, und zwar durch einen Schlitz und/oder gitterartigen Rahmen hindurch.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Viskosität des zugefuhrten lichtempfindlichen Harzes bei einer Temperatur von 20° C mindestens 3 Pa- s beträgt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Prozesszylinder benützt wird, dessen vorzugsweise vorgängig angerauhte Mantelfläche eine Kleblage und eine Basislage hat.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Prozesszylinder benützt wird, an dessen Mantel eine die Lichthofbildung verhindernde Schicht vorliegt.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bildträger auf einen Übertragungszylinder (20) aufgewunden wird, dessen Radius demjenigen der herzustellenden Druckwalze im wesentlichen entspricht, mit Ausrichtung auf Registennarken, dass dann ein Teil desselben mittels des Übertragungszylinders an die steife Platte angedrückt wird und dass dann der Bildträger in angedrucktem Zustand vom Übertragungszylinder abgewickelt und auf die sich an diesem abwälzende steife Platte übertragen wird.