JPH04234647A

JPH04234647A - グラビア印刷型の製作方法

Info

Publication number: JPH04234647A
Application number: JP22445091A
Authority: JP
Inventors: Max Daetwyler; マックス　デートワイラー
Original assignee: MDC Max Daetwyler AG Bleienbach
Current assignee: Daetwyler Global Tec Holding AG
Priority date: 1990-09-04
Filing date: 1991-09-04
Publication date: 1992-08-24
Also published as: EP0473973A1; EP0473973B1; DE59106977D1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、請求項１の前文に述べ
られているような、少なくとも１個の基体と、該基体に
支持された金属製外層とを有するグラビア印刷型に関し
、また、これら方法を実施するのに適した印刷型に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】印刷型の外層にレーザ光線を用いてラス
タ凹所を形成することは、既知である。合成材料より成
る外層を有する印刷型を、レーザ光線を用いて製作する
ことを対象としたドイツ特許第２，３５４，３２３号に
は、印刷型のレーザ加工の際に、生じる問題が記載され
ている（特に、コラム１、４６〜６２行参照）。さらに
、この特許文献には本問題の解決に関するヒントが見ら
れる。

【０００３】ドイツ特許第２，７０９，５４５号および
同第２，７１９，２７５号には、従来の種類のグラビア
印刷円筒、すなわち、電解堆積された銅から成る外層を
備えたグラビア印刷円筒をレーザ加工する装置が記載さ
れている。実際には、銅外層をもったグラビア印刷型の
レーザ加工は未だ成功していない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の基本的な課題
は、冒頭に述べた種類の、印刷型の金属外層のレーザ加
工のための、実際に支配する条件下で効果良く使用され
得る方法を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本課題の本発明による解
決に関しては、特許請求の範囲が参照される。本発明に
は基本的に、銅から作られた外層をもつ従来の種類のグ
ラビア印刷型、特にグラビア印刷円筒のレーザ加工は、
以下の理由で困難性を有しているということの認識が存
在している。

【０００６】レーザ光線を用いて、銅層にラスタ凹所（
グラビア・セル）を堀り込むことは、以下のような理由
から比較的高いエネルギー消費を伴う。１．銅層の非常に強い反射、２．銅の高い溶融、蒸発温度、３．銅の高い溶融、蒸発熱量、４．銅の良好な熱伝導率と、それに伴う、ラスタ凹所周
囲への強い熱放散。

【０００７】グラビア・セルには特に、さらに多くの要
求が課せられる。特に、印刷表面に高い品質と、ラスタ
凹所形成の際の短い加工速度が望まれる。これら要求は
、電気鍍金で堆積された銅外層をもつ従来のグラビア印
刷型によっては、満たされることが非常に困難である。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して、従来の印刷型にレー
ザ光線を用いてラスタ凹所を形成する場合の、前述した
ような欠点を回避し得る種々の方法を説明する。図１乃
至図４は、種々の方式で形成されたグラビア印刷型の部
分断面を示す。図１に単に部分断面として示された印刷
型１（この場合、好適な実施例としてのグラビア印刷型
）は、例えば、銅、アルミニウム、または合成材料のよ
うな適切な材料から作られた基体２を有している。この
基体２の上に、既知の方法で、金属中間層３が、このま
しくは電気堆積的に積層されている。中間層は、例えば
、銅または亜鉛から成っている。種々の円筒直径に適応
するのに役立つこれら中間層３は、図２乃至４の実施例
においては、図示されてはいないが存在している。

【０００９】中間層３に、同様に電気堆積された金属外
層４が結合されている。この外層４には、レーザ光線を
用いてラスタ凹所５が形成されている。外層４は、電解
的に堆積された銅ではなく、下記のような特性をもつ材
料から成るか、そのような材料を含有している。１．吸収係数１−Ｒが、銅のそれよりも大きい。

【００１０】２．溶解および蒸発熱量Ｑが、銅のそれよ
りも小さい。３．溶解および蒸発温度Ｔが、銅のそれよりも小さい。４．熱伝導率Ｋが、銅のそれよりも小さい。併せて、この材料は、少なくとも、銅におけるよりも高
い耐摩耗性、耐圧力性を有している。さらに、この材料
は、少なくとも銅に匹敵する機械的加工性を有し、銅と
同等なラスタ凹所再生可能性を有している。

【００１１】これら特性を有し、さらに、印刷技術上の
要求を満たす材料は、特に、亜鉛か亜鉛化合物である。レーザ彫刻に関連して重要な材料特性に関し、銅と亜鉛
との間には、以下のような重要な差異がある：　　蒸発
エネルギー　　　　　　　　　　　　　　銅　　　　　
　　　８９２Ｊ／ｍｍ３　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　亜鉛　　　　　　
３１．４Ｊ／ｍｍ３　　　蒸発温度　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　銅　　　　　　　　２５９５℃
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　亜鉛　　　　　　　　９０７℃　　吸収係数
（１−Ｒ）　　　　　　　　　　銅　　　　　　　　０
．０６　　（１μｍ、室温において）　　　　亜鉛　　
　　　　０．５　　熱伝導率　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　銅　　　　　　　　３．９４Ｗ／ｃｍ
Ｃ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　亜鉛　　　　　　１．１３Ｗ／ｃｍＣ１２
０μｍの直径と３０μｍの深さを有するラスタ凹所を堀
り込むために、例えば、銅の場合１６５ｍＷｓ、亜鉛の
場合６ｍＷｓが必要である。

【００１２】亜鉛とその合金の他に、同等の特性を有す
る材料も適している。適切な材料を選択する場合には、
さらに以下のことが顧慮されるべきである。外層４とし
て使用しようとする金属および金属合金は、少なくとも
銅における程に高い耐摩耗性、耐圧力性を有せねばなら
ず、また、少なくとも銅程度に良好な機械加工が可能で
なければならぬ。さらに、印刷型から印刷型へのラスタ
凹所の再生可能性が、銅から成る外層の場合のそれと同
等でなければならない。

【００１３】勿論、これら金属および金属合金はまた、
印刷技術上の要求を満たし、特に、外層４の表面４ａの
高い品質を可能にしなければならない。さらに、レーザ
光線を用いた、外層４にラスタ凹所５を彫り込む作業が
、非常に速い速度で実行されることが重要である。この
最後に述べた要求は、とりわけ、グラビア印刷円筒の加
工の場合に非常に重要である。

【００１４】図２に示した実施例においては、金属外層
４の下側に、熱遮断の中間層６が配置されており、該中
間層は、レーザ加工の際に発生する熱が、中間層３と基
体２とへ向かって流失することを阻止している。この熱
遮断は、一方においては、熱遮断特性をもつ材料を選択
することにより、他方においては、層６の厚みにより制
御することが出来る。この熱遮断層６に使用可能な材料
として：合成材料、セラミック、外層４を構成する材料
よりも低い熱伝導率を有する金属または金属合金などが
挙げられる。低い熱伝導率を有するこのような金属とし
ては、例えば、チタン、錫、亜鉛などがある。その外、
自明なことだが、他の適切な熱遮断材料も代替できる。

【００１５】図２に示された実施例の場合には、外層４
は、図１に関連して述べた材料と並んで、銅で形成して
もよい。図３の実施例の場合には、外層４は、担体また
はマトリックス材料８と、その中に埋め込まれた、熱遮
断材料から成る粒子７とから作られた所謂分散層として
形成されている。この粒子７は、例えば、合成材料、金
属酸化物、セラミック、シリコン炭化物、モリブデンな
どの材料から作られてよい。担体またはマトリックス材
料８としては、例えば、亜鉛、銅、または他の金属材料
、あるいは、それらの合金が使用される。

【００１６】外層４内に粒子７を沈積させることにより
、レーザ加工に顕著に影響する外層４の特性、例えば、
外層４の蒸発エネルギー、導電率、吸収特性が、良い方
向に影響される。熱の流出は、図２の実施例におけるよ
うに、基体２に向かう方向にだけ流されるのではなく、
空間的に、すなわち、外層４に沿う方向へも流される。言い換えれば、粒子７によって、外層内の熱流出が顕著
に減少され、それにより、例えば、極端に薄い凹所壁の
変形を防止することが出来る。含入された粒子７は、印
刷技術上の要求（例えば、印刷品質）が満たされ得るよ
うに、容積単位毎に、その形状、大きさ、数量が選択さ
れる。

【００１７】他の実施例が図４に記載されている。この
実施例においては、レーザ加工前に、外層４の表面４ａ
上に、例えば、クロームまたは金属合金から成る耐摩耗
性の材料で作られた被覆層９が堆積されている。ラスタ
凹所５は、次いで、この耐摩耗性の被覆層９を通して直
接、その下に存在する外層４の材料に彫り込まれる。こ
の実施例は、普通には彫刻後に初めて堆積されるクロー
ム層が既に存在しているから、印刷型１がレーザ加工直
後に、印刷用に使用され得ることである。被覆層９の形
成に使用される材料は、その表面に、他の材料の付着を
非常に困難にし、または全く阻止するような、非常に安
定な酸化物を形成されている必要がある。例えば、クロ
ームの場合もこのケースである。ラスタ凹所５を形成す
る際に放出される、ラスタ凹所５の縁に凝結される材料
は、これら被覆層９の酸化物層によって反発され、被覆
層９と沈澱された材料との間に付着結合を生じさせるこ
とがない。従って、ラスタ凹所５の周辺領域において、
邪魔な材料沈澱が生じることがない。

【００１８】図４の実施例においては、金属外層４は、
亜鉛または亜鉛化合物、あるいはまた、銅を含めて他の
金属または金属合金から成っていてよい。さらに、外層
４を適切な合成材料から作ってもよい。彫刻されるべき
外層４がさらに、黒色層で覆われている場合には、レー
ザ光線の吸収が高められる。この層は、また、プラズマ
または真空蒸着の方法により堆積可能であり、また、例
えば、ラックニスまたは合成材料のような他の材料から
成ることも可能である。

【００１９】

【発明の効果】実験は次のことを示している。非合金亜
鉛（Ｚｎ）　の外層４の場合には、Ｃｏレーザを用いて
、最良の材料除去成果が達成される。しかし、純粋の亜
鉛で作られた外層４は、特に印刷安定性のような印刷技
術上の要求が充分には充足されないという欠点を有して
いる。

【００２０】これに対して、外層４を、ヤグレーザを用
いて加工される亜鉛合金から作れば、ラスタ凹所の品質
は顕著に向上し、また、前述した印刷技術上の要求をよ
り良好に充足することが出来る、と断言出来る。それに
も拘らず、亜鉛合金の外層４をヤグレーザを用いて加工
した場合には、材料除去成果に関して何の欠点も認めら
れない。

【００２１】以上から、外層４に亜鉛合金を使用し、ヤ
グレーザを用いて加工した場合には、所望の成果が達成
され得ると結論される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるグラビア印刷型の断面
図を示す。

【図２】本発明の他の実施例であるグラビア印刷型の断
面図を示す。

【図３】本発明の他の実施例であるグラビア印刷型の断
面図を示す。

【図４】本発明の他の実施例であるグラビア印刷型の断
面図を示す。

【符号の説明】

１　　印刷型２　　基体３　　中間層４　　外層５　　ラスタ凹所７　　粒子８　　担体材料９　　被覆材料

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　少なくとも基体（２）と、この基体に
支持された金属製外層（４）とを有するグラビア印刷型
（１）の製作方法であって、グラビア・セル（５）が該
外層（４）にレーザ光線を用いて形成されるグラビア印
刷型の製作方法において、グラビア・セル（５）形成の
ためのエネルギー必要量が、専ら電解堆積銅から構成さ
れた外層の場合に較べて小さくなるように、グラビア印
刷型（１）及び外層（４）を構成し、グラビア・セル（
５）形成に際して、専ら電解堆積銅から構成された外層
の場合に較べて、より迅速な加工が可能であるように、
グラビア印刷型（１）及び外層（４）を形成し、外層（
４）表面（４ａ）の良品質に対する印刷上の要求が充足
され、要求された印刷品質が達成されるように、金属製
外層（４）を用意することを特徴とする方法。
【請求項２】　　グラビア・セル（５）の領域からの熱
放散が、専ら電解堆積銅から構成された外層の場合に較
べてより少なくなるように、金属製外層（４）が構成さ
れていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】　　前記外層（４）が、専ら電解堆積銅か
ら構成されてはいないことを特徴とする請求項１に記載
の方法。
【請求項４】　　前記外層（４）が、耐摩耗性、耐圧性
が少なくとも銅のそれと程度に高い材料から作られ、こ
の材料が、少なくとも銅と同じ程度に良く機械加工が可
能であり、またこの材料を用いることにより、グラビア
・セル・パターンの再生可能性が銅のそれと同等である
ことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】　　前記外層（４）として、イ）吸収係数
（１−Ｒ）が銅より大きく、ロ）溶解または蒸発熱量（
Ｑ）が銅より小さく、ハ）溶解または蒸発温度（Ｔ）が
銅より小さく、ニ）熱伝導率（Ｋ）が銅より小さい、と
いう上記の特性の少なくとも一つを有する材料が選択さ
れることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項６】　　印刷型の外層（４）が、亜鉛または亜
鉛合金あるいは同等の材料特性を持つ材料から形成され
るか、若しくは亜鉛または亜鉛合金あるいは同等の材料
特性を持つ材料を含有していることを特徴とする請求項
３に記載の方法。
【請求項７】　　上記金属製外層（４）を銅により形成
すると共に外層（４）の下方に、熱遮断する中間層（６
）を形成し、この中間層（６）が、例えば合成物質のよ
うな絶縁物質から成り、若しくは中間層（６）を外層（
４）よりも熱伝導率が劣る金属層（４）により構成する
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】　　外層（４）の金属材料（８）の中に、
例えば、合成材料、金属酸化物、シリコン炭化物、セラ
ミック、または、モリブデンのような熱遮断材料の粒子
（７）が埋め込まれていることを特徴とする請求項１に
記載の方法。
【請求項９】　　上記金属外層（４）が電解堆積銅であ
っても、合成物質であってもよく、この金属外層（４）
が、レーザ加工が行われる前に、例えば、金属酸化物ま
たはクロームのような耐摩耗材料から成る被覆層（９）
を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】　　上記金属外層（４）が、レーザ光線
の吸収を向上させるように作用する黒色層を有している
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】　　グラビア・セルをレーザ光線を用い
て形成するに適した、少なくとも基体（２）と該基体に
より支持された金属外層（４）とにより構成されたグラ
ビア印刷型において、印刷型（１）または外層（４）が
、請求項１〜９に記載された特性を有し、または、これ
ら請求項に述べられたように構成されていることを特徴
とする印刷型。