DE2318133A1

DE2318133A1 - Verfahren zur herstellung von polymeren bildern

Info

Publication number: DE2318133A1
Application number: DE2318133A
Authority: DE
Inventors: John Grear Hutchison
Original assignee: WR Grace and Co
Current assignee: WR Grace and Co
Priority date: 1972-04-12
Filing date: 1973-04-11
Publication date: 1973-10-18
Also published as: FR2180372A5; NL7305051A; AU5439973A; CH558253A; BE798093A; US3836709A; IT982762B

Description

Verfahren zur Herstellung von polymeren Bildern

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Bildern, insbesondere von polymeren Bildern auf Druckplatten mit einem Bild auf einem Träger und von polymeren Bildern für die Herstellung von gedruckten Schaltungen. Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Druckplatten können Druckplatten für Druckerpressen oder planographe Druckplatten (lithographische oder Offsetdruckplatten) oder Tiefdruckplatten sein. Das polymere Bild für gedruckte Schaltungen kann in einem additiven oder subtraktiven Verfahren verwendet werden.

Das für die erfindungsgemäss hergestellten Bilder bevorzugte Polymere ist ein Polythioäther, der durch die Belichtung einer photohärtenden Zusammensetzung mit actinischer Strahlung entsteht, dessen wesentliche Komponenten ein Polyen und ein Polythiol sind. Das Polyen ist eine flüssige, polyfunktionelle Komponente, dessen Moleküle jeweils mindestens zwei äthylenisch- oder acetylenischungesättigte Kohlenstoff/Kohlenstoffbindungen enthalten. Das

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Polythiol ist eine Flüssigkeit, dessen' bleküle jeweils mindestens zwei Thiolgruppen enthalten. Die Gesamtfunktionalität der Zusammensetzung, d.h. die Summe der -en- oder -in-Gruppen und der Thiolgruppen im Durchschnitt je Molekül, ist grosser als 4, so dass bei Belichtung oder Bestrahlung die Zusammensetzung zu einem Polythioäther vernetzt wird. Zusammensetzungen dieser Art und ihre Verwendung bei der Herstellung von Druckplatten werden in den US-PS 3 615-450, 3 537 853, 3 535 193 und 3 478 614 und in der GB-PS 1 251 232 besehrieben. Weitere Einzelheiten über diese erfindungsgemäss verwendbaren Zusammensetzungen sind dort aufgeführt.

In den zitierten Patentschriften wird ebenfalls beschrieben, wie 'aus solchen Zusammensetzungen Druckplatten hergestellt werden können, Zusammengefasst besteht die Verfahrensweise darin, dass eine Schicht einer photohärtenden Zusammensetzung auf einem Träger bildgemäss bestrahlt oder belichtet wird, so dass Teile der Zusammensetzung selektiv der Belichtung ausgesetzt werden und zu einem Polythioäther härten, während andere Teile unbelichtet und ungehärtet bleiben. Die unbelichteten Teile werden dann entfernt, d.h. fortgewaschen, während die festen, gehärteten Teile auf dem Träger haften und auf diese Weise entwickelt werden.

Bei dem erfindungsgemässen Verfahren wird eine Schicht einer photohärtenden Zusammensetzung, die vorzugsweise, aber nicht ausschliesslich aus einer der zuvor beschriebenen, einen Polythioäther bildenden Zusammensetzungen besteht, ebenfalls bildgemäß belichtet

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oder bestrahlt, wodurch selektive Härtung erreicht und das resultierende latente Bild durch Entfernung der ungehärteten Anteile entwickelt wird. Im erfindungsgemässen Verfahren werden jedoch nicht alle Bereiche der Schicht der photohärtenden Zusammensetzung gleichzeitig der Bestrahlung, beispielsweise durch eine transparente Vorlage wie in den zuvor zitierten Patentschriften, ausgesetzt. Vielmehr wird die erfindungsgemäss verwendete Strahlung durch einen Laser erzeugt; das ergibt einen sehr viel engeren schmalen Belichtungsstrahl, der die Oberfläche der härtbaren Zusammensetzung abtastet und, wie ein Abtaststrahl einer Fernsehröhre, während des Abtastens moduliert wird. Auf diese Weise werden Teile der Zusammensetzung nacheinander belichtet.

Die Verwendung eines modulierten Laserstrahls zur Reproduktion eines Bildes in oder auf einem Material, das dadurch verändert wird, wurde bereits beschrieben; hierbei dient der Laserstrahl jedoch als ein Mittel, ein Bild aus einer bereits polymerisierten Oberfläche herauszuschneiden. Beispielsweise ist in der US-PS 3 5^9 733 ein Verfahren beschrieben, bei dem eine polymere Oberfläche dem gebündelten Strahl kohärenten Laserlichtes ausgesetzt wird, während der Punkt verändert wird, an dem der Laserstrahl in die Oberfläche eindringt, so dass ein vorherbestimmtes Muster in Form von Vertiefungen auf der Oberfläche eingraviert wird, während die Intensität- des Strahls so geregelt wird, dass die Dimensionen der Vertiefungen selektiv variiert werden. Gemäss US-PS 3 **75 76O wird in Übereinstimmung mit der aufzuzeichnenden Infor-

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mation in einem thermoplastischen Medium durch Deformation mittels Amplitudenmodulation eines Laserstrahls ein Informationsmuster hergestellt, wobei das Medium mit dem Strahl abgetastet und durch den Strahl während des Abtastens erhitzt wird, so dass das Material verdrängt wird und gratartige Erhebungen gebildet werden, die dann erstarren. Gemäss US-PS 3 506 779 wird ein Laser zur Photopolymerisation verwendet, worauf dann das unbelichtete Polymere fortgewaschen werden kann, und die belichteten Gebiete als Relief einer Druckplatte verbleiben; der Laser wird jedoch verwendet, um einzelne Schriftzeichen durch Steuerung mittels eines elektrooptischen Kristalls aufzusuchen, worauf der Laser horizontal oder vertikal durch ein sich langsamer bewegendes Spiegelsystem in den nächsten Bereich des nächsten Schriftzeichens geführt wird. Demnach wird der Laser gemäss dieser Patentschrift als Schreibwerkzeug verwendet.

Bei dem erfindungsgemässen Verfahren wird der Laserstrahl nicht schrittweise abgelenkt benutzt, sondern in einer einzelnen Rasterabtastung zur selektiven Photohärtung einer photohärtenden Zusammensetzung zur Bildung eines latenten Bildes, das anschliessend durch Entfernung der nichtgehärtefcen Zusammensetzung entwickelt wird; die Polyen/Polythiolverbindungen gemäss GB-PS 1 215 591 und 1 251 232 sind für diese Verfahrensweise sehr gut geeignet. Es ist natürlich notwendig, die Laserstrahlmodulation mit dem Abtasten des Laserstrahls zu synchronisieren; ein Kenn-

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zeichen des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin,' dass ein zwischen der Abtastregelung (die die Einzelrasterabtastung durch den Laserstrahls regelt) und einer Signalquelle geführtes Signal, die die Modulation des Laserstrahls in Übereinstimmung mit den eingegebenen Daten, die auf der Druckplatte reproduziert werden sollen, regelt.

Demnach enthält das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung eines Bildes in Form von gegebenen Daten folgende Teilschritte:

(1) Erzeugung eines Laserstrahls;

(2) Modulierung des Strahls in Abhängigkeit von einem Signal, das durch die Daten beeinflusst wird;

(3) Führung eines Synchronisierungssignals zwischen der Abtastregelung 'und der Quelle des Signals;

(¹O Abtasten einer Oberfläche einer Schicht einer photohärtbaren Zusammensetzung mit einem modulierten Strahl in Abhängigkeit von der Abtastregelung und synchron mit der Signalquelle in einem einzelnen Raster, wodurch im Datenmuster vorgewählte Teile der Zusammensetzung gehärtet werden;

(5) Entfernung der ungehärteten Teile der Zusammensetzung.

Ein erfindungsgemässer Vorteil besteht darin, dass die aufwendige Herstellung eines photographischen Negativs nicht länger notwendig ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der bewegte Laser-

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strahl leicht durch Computer zu regeln ist und sich deshalb für mittels Computer erstellte alphanumerische/graphische Zeichen eignet. Verfahren und Vorrichtung zur Bündelung, Modulation und Ablenkung des aktinischen Laserstrahls arbeiten mit grosser Geschwindigkeit und Genauigkeit. Darüber hinaus bedarf die Druckplatte keiner mechanischen Translation oder Rotation zur Erzeugung des Bildes. In gleicher Weise braucht der Laser selbst ebenfalls nicht mechanisch bewegt zu werden. Der Laserstrahl wird unter Verwendung von elektrooptischen oder akustooptischen Elementen oder durch Rotations- oder Oszillationsspiegel gesteuert moduliert und abgelenkt.

Die gegebenen Daten, die auf der Druckplatte reproduziert werden sollen, können in zwei Formen vorliegen. Zum einen handelt es sich um eine zweidimensionale Aufzeichnung, die wie das endgültige Bild auf der Druckplatte aussieht; d.h., dass die Daten das Bild auf einer durchsichtigen Vorlage oder auf der Seite eines Schriftstückes vorhanden sein können - das Bild kann alphanumerisch oder graphisch sein. In einem solchen Fall wird das Synchronisationssignal wie folgt erzeugt: Der Laserstrahl wird moduliert und dann durch eine Abtastregelung (z.B. einen rotierenden oder oszillierenden polygonalen Spiegel oder ein elektrooptisches oder akustooptisches Bauelement), aus der ein Laserabtaststrahl austritt, geregelt, worauf der Laserstrahl in einen grösseren Teilstrahl und einen kleineren Teilstrahl geteilt wird. Der grössere Teilstrahl verläuft weiter auf die Oberfläche der photohärtenden Zusammensetzung,

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während der kleinere Teil zu den aufzuzeichnenden Daten verläuft; d.h., dass der kleinere Teilstrahl entweder durch die durchsichtige Vorlage hindurchtritt, die er abtastet oder dass er von dem Schriftstück reflektiert wird, das er abtastet. In beiden Fällen trägt der kleinere Teil dann die Daten und dient dazu, eine Quelle anzuregen (Photovervielfaeher-Röhre 15 und Verstärker 17 der Fig. 1), die ein Signal abgibt, das den Strahl moduliert. Der kleinere Teil des Strahls ist demnach ein Ausgangssignal der Abtastregelung und erzeugt nach der Modulation durch die zweidimensionalen Aufzeichnungen ein Eingangssignal für den Modulator. Durch Rückkopplung von der Abtastregelung zum Modulator werden das Abtasten bzw. Bewegen und das Modulieren synchronisiert.

Alternativ hierzu sind die gegebenen Daten linear, beispielsweise in Form von auf einem Magnetband oder in einem anderen Datenspeicher (z.B. Magnettrommel, Magnetplatte oder Papierband) gespeicherten Informationen. Die linearen Daten werden dann dem Modulator direkt mittels eines ersten (modulierenden) elektrischen Signals zugeführt und sind demnach die Quelle des modulierenden Signals. Während das modulierende Signal aus den Daten erzeugt wird, wird ein weiteres zeitabhängiges Signal durch den Datendurchlauf erzeugt, und dieses weitere Signal regelt die Abtastregelung, so dass wiederum das Abtasten bzw. die Bewegung mit der Modulation synchronisiert wird. Anstelle-einer Rückkopplung ist jedoch die Quelle des modulierenden Signals die Quelle für das synchronisierende Signal für die Abtastregelung.

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Die beiden erfindungsgemässen Formen sind unter Bezug auf die Figuren leichter verständlich, wobei die Fig. 1 und 2 die Herstellung einer Drückplatte aus einer zweidimensionalen Aufzeichnung wiedergeben, bei der ein synchronisierendes Signal von dem -Abtasterzeuger an den Eingang des Modulators rückgeführt wird, während Fig. 3 die Herstellung einer Druckplatte von einem magnetischen Band zeigt, das die Quelle sowohl des modulierenden Signals als auch des Signals zur Abtastregelung ist.

Xn Fig. 1 wird eine erfindungsgemässe Verfahrensweise wiedergegeben, bei der ein kleinerer Teilstrahl des modulierten Abtaststrahls zu einer durchsichtigen Vorlage abgelenkt und durch sie hindurchgeleitet wird, der dann ein Signal erzeugt, das dem Modulator zugeführt wird. Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, in der ein kleinerer Teilstrahl eines modulierten Abtaststrahls zu einem Schriftstück abgelenkt und von diesem reflektiert wird und dann ein Signal erzeugt, das dem Modulator zugeführt wird.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, in der ein modulierendes Signal und ein synchrones Abtastsignal aus gespeicherten Daten mittels eines Computers erzeugt werden.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht in einem Verfahren zur Herstellung einer polymeren Druckplatte aus einer

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Beschichtung mit einer photohärtenden Zusammensetzung auf· einem Träger, wobei die Druckplatte ein Bild trägt, das dem auf einer lichtdurchlässigen Vorlage entspricht, und das durch die folgenden Teilschritte gekennzeichnet ist:

(a) Erzeugung eines Strahles aktinischer Laserstrahlung mit ausreichender Intensität, um die photohärtende Zusammensetzung zu härten;

(b) gesteuerte Modulation des aktinischen Laserstrahls;

(c) gesteuerte Ausrichtung des modulierten aktinischen Laaerstrahls;

(d) Fokussieren der gerichteten und modulierten aktinischen Laserstrahlung auf eine vorbestimmte Ebene;

(e) Teilung des fokussierten, gerichteten und modulierten aktinischen Laserstrahls in:

(i) einen Hauptstrahl fokussierter, orientierter und modulierter aktinischer Laserstrahlung, der auf die Beschichtung der photohärtenden Zusammensetzung innerhalb der vorbestimmten Ebene fokussiert ist, um die belichteten Teile der photohärtenden Schicht zu härten; und

(ii) einen Nebenstrahl orientierter und modulierter aktinischer Laserstrahlung, der vom Weg des HauptStrahles fokussierter, orientierter und modulierter aktinischer Laserstrahlung abgelenkt wird;

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(f) Durchleiten des Nebenstrahls orientierter und modulierter aktinischer Laserstrahlung durch lichtdurchlässige Teile einer lichtdurchlässigen Vorlage;

(g) Umwandlung des Nebenstrahls orientierter und modulierter aktinischer Laserstrahlung, der durch die lichtdurchlässige Vorlage durchgetreten ist, in ein erstes elektrisches Signal;

(h) Verstärkung des ersten elektrischen Signals zur Herstellung eines zweiten verstärkten, elektrischen Signals und Zufuhr des zweiten verstärkten Signals zu einem Modulator, um diesen zu steuern, wobei der Modulator die Modulation des Strahles aktinischer Laserstrahlung regelt;

(i) Leitung eines dritten elektrischen Signals von einem Haupttaktgeber zu einem vertikalen Kippgenerator, wobei das dritte elektrische Signal den vertikalen Kippgenerator steuert und diesen ein viertes elektrisches Signal abgeben läßt;

(j) Verstärkung des vierten elektrischen Signals und Zufuhr des erzeugten fünften, verstärkten elektrischen Signals zu einer Vertikal-Ablenkeinheit, um diese zu steuern, wobei die Ablenkeinheit die vertikale Ablenkbewegung des Strahles modulierter aktinischer Laserstrahlung regelt;

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(k) Zufuhr eines sechsten elektrischen Signals vom Haupttaktgeber zu einem horizontalen Kippgenerator, wobei das sechste elektrische Signal den horizontalen Kippgenerator regelt und ihn veranlaßt, ein siebtes elektrisches Signal abzugeben]

(1) Verstärkung des siebten elektrischen Signals und Zufuhr des erzeugten achten, verstärkten elektrischen Signals zu einer Horizontal-Ablenkeinheit, um diese zu regeln, wobei diese die horizontale Ablenkbewegung des Strahls modulierter aktinischer Laserstrahlung regelt; und

(m) Entfernung der ungehärteten Teile der photohärtenden Zusammensetzung von der Trägerschicht.

Eine zweite AusfUhrungsform der Erfindung besteht in einem Verfahren zur Herstellung einer polymeren Druckplatte von einer Beschichtung einer photohärtenden Zusammensetzung auf einer Trägerschicht, wobei die Druckplatte ein Bild, das einem Bild auf einem Schriftstück entspricht, trägt, und bei dem das Verfahren gemäss den Schritten (a) bis (e) und die Schritte (h) bis (m) wie in der ersten Ausführungsform der Erfindung durchgeführt werden. Jedoch unterscheiden sich bei der zweiten erfindungsgemässen Ausführungsform die Schritte (f) und (g) von denen der ersten Ausführungsform wie folgt:

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(f) Leiten des Nebenstrahles orientierter und modulierter aktinischer Laserstrahlung auf die Oberfläche des Schriftstückes und Reflektion des Teilstrahles von der Oberfläche;

■(g) Umwandlung des Teilstrahles orientierter modulierter akinischer Laserstrahlung, der von dem Schriftstück reflektiert wird, in ein erstes elektrisches Signal;

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert.

Ih -Fig. 1 wird eine Vorrichtung der Erfindung wiedergegeben, in der ein Laser 1 einen Strahl kohärenter aktinischer Strahlung (einen Laserstrahl) 25 nut vorgewählter Intensität und vorgewählter Wellenlänge erzeugt. Der Durchmesser und die Divergenz des Laserstrahls kann mit den optischen Vorrichtungen 2 (z.B. Strahlausdehner oder ein Kollimator) eingestellt werden; bei Bedarf können diese Vorrichtungen jedoch auch fortgelassen werden. Der Laserstrahldurchmesser wird so gewählt, daß der Energiedurchsatz in später erwähnten Modulations- und Abtasteinrichtungen optimiert wird. Der Laser kann kontinuierlich arbeiten und Ausgangsimpulse liefern. Die auf die photohärtende Zusammensetzung einwirkende Energie kann wie folgt eingestellt x^erden: (a) Veränderung der Laserausgangsleistung; (b) Veränderung der Geschwindigkeit, in der der Laserstrahl sich in bezug auf das Bildmaterial bewegt; (c) Einstellung des Strahldurchmessers mittels eines

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Linsensystems; (d) Verwendung von Mehrfachabtastung; oder (e) eine Kombination der zuvor beschriebenen Schritte. Dem Fachmann sind Einzelheiten über Laser und Laserstrahlen bekannt. Ein für das erfindungsgemässe Verfahren hervorragend geeigneter Laser ist der kontinuierliche Laser Modell 53 Argon Ion der Firma Coherent Radiation Laboratories, PaIo Alto, Kalifornien. Ein anderer ausgezeichneter Laser ist der Impuls-Stickstofflaser Modell C5000 der Firma Avco Everett Research Laboratory, Everett, Mass.

Der kollimierte und expandierte Laserstrahl 3 tritt durch den Modulator 4, der den Laserstrahl bei etwa 97 % Kontrast moduliert. Der entstandene modulierte Laserstrahl 5 tritt durch die Abtastvorrichtung 6. Als Modulator kann eine konventionelle Pockles-Zelle, wie das Modell 5^1 mit dem Nr. 504-Treiber der Firma Isomet, Inc., Oakland, N.J., verwendet werden. Ebenfalls ausgezeichnet geeignet ist das Modell EOM-3O6M der Firma Lasermetrics, Inc., Rocheil Park, N.J. Der modulierte Laserstrahl 5 wird durch die Abtastvorrichtung 6 die eine elektrooptische, eine akustooptische Abtasteinheit oder eine vertikale Ablenkeinheit 32 nach dem Prinzip eines rotierenden oder oszillierenden Spiegels sein kann, zur Erzeugung einer Rasterabtastung abgelenkt.

Eine hervorragend geeignete Abtastvorrichtung ist eine elektrooptische Einheit. Andere Abtastvorrichtungen, die ebenfalls

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erfindungsgemäss hervorragend geeignet sind, werden von der Firma Isomet, Inc., Oakland, N.J., hergestellt.

Das vom Verstärker 17 dem Modulator 4 zugeführte elektrische Signal bestimmt, ob der Laserstrahl an- oder abgeschaltet ist. Die elektrischen Signale 60 und 6l vom Haupttaktgeber 19 werden zum vertikalen Kippgenerator 20 und dem horizontalen Kippgenerator 21 geleitet. Der vertikale und horizontale Kippgenerator 20 und können verdrahtete Schaltungen oder programmierte Kleincomputer sein. Beide sind erfindungsgemäss hervorragend geeignet. Die Digital Equipment PDP-8 der Firma Digital Equipment Co., Maynard, Mass., wird im erfindungsgemässen Verfahren bevorzugt eingesetzt. Diese Vorrichtung besteht aus einem vertikalen und einem horizontalen Kippgenerator. Dem Fachmann sind auch noch andere Kleincomputer bekannt, die im Sinne der Erfindung eingesetzt werden können.

Die elektrischen Signale 34 und 35 von dem vertikalen Kippgenerator 20 und dem horizontalen Kippgenerator 21 werden den Verstärkern 36 und 37 zugeführt.

Die elektrischen Signale 30 und 31 von den Verstärkern J>6 und 37 werden zur Vertikal-Ablenkeinheit 32 und zur Horizontal-Ablenkeinheit 33 geleitet, um diese zu steuern (wobei die Vertikal- und die Horizontal-Ablenkeinheit, wie zuvor erwähnt, eine Abtasteinrichtung oder Vorrichtung 6 enthalten können). Die Ablenkeinheiten

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orientieren den modulierten Laserstrahl 5 (Ausgangsmodulator H für den Laserstrahl), um die Position des orientierten und modulierten Laserstrahles 8 im Raum zu bestimmen. Der orientierte und modulierte Laserstrahl 8 aus der Abtastvorrichtung 6 wird durch eine Linse veränderlicher oder fester Brennweite 9 gebündelt, so dass der fokussierte, orientierte und modulierte Laserstrahl 10 gebildet wird, der auf eine Beschichtung, ein Blatt, einen Film oder eine Folie der zuvor erwähnten photohärtenden Zusammensetzung 23 gerichtet wird. Die photohärtende Zusammensetzung 23 kann als gleichförmige Beschichtung auf einer Trägerschicht 90 vorliegen, wobei die Trägerschicht mit der photohärtenden Beschichtung die Platte 101 aufweist, die wiederum durch eine erste Unterlage 102 getragen wird (siehe Fig. 5).

Ein kleiner Teil (oder der Teilstrahl) 40 des fokussierten Laserabtaststrahls 10 wird durch teilweise reflektierende Spiegel (Strahlspalter) 12 und Prismen *J5 zu der lichtdurchlässigen Vorlage 11 geleitet, wobei die Verwendung eines Prismas nicht grundsätzlich zwingend vorgeschrieben ist. Der Teilstrahl ¹JO wird durch eine lichtdurchlässige Vorlage 11 geleitet, die von einem zweiten Träger 120 gehalten wird (siehe Fig. 7). Der austretende Strahl tritt durch ein Linsensystem 13 und bildet einen gebündelten Strahl (oder Signal) I¹J, der (das) in die Photovervielfacherröhre 15 eintritt, in der der Strahl 1*1 in ein elektrisches Signal 16 umgewandelt wird. Das elektrische Signal 16 wird durch den Ver-

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stärker 17 (z.B. Video-Verstärker) weiterverstärkt, der das elektrische Signal 16 in das elektrische Signal 7 umsetzt, welches zu dem Laserstrahlmodulator h übertragen, wird, um die Rückkopplungsschleife zu schließen.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann für die lichtdurchlässige Vorlage ein Antriebsmechanismus 18, der durch Signal 62 vom Haupttaktgeber 19 aktiviert wird, verwendet werden, um eine neue lichtdurchlässige Vorlage zur Belichtung einer neuen Druckplatte in die richtige Stellung zu bringen.

Zuvor wurde eine bevorzugte Verfahrensweise beschrieben, bei der alphanumerische/graphische oder andere Eingabesignale leicht in einen geregelten Ausgangslaserstrahl 10 umgewandelt werden, der die Polymerisation einer photohärtenden Zusammensetzung 23 induziert. Durch Modulation des Laserabtaststrahles wird das auf der Platte hergestellte Bild durch gehärtete Polymerbereiche oder durch die Bereiche der nicht gehärteten photohärtenden Zusammensetzung gekennzeichnet. Die nicht gehärtete photochemische Zusammensetzung wird in konventioneller Weise entfernt, wie beispielsweise durch Lösungsmittelextraktion, und hinterlässt auf der Platte ein Reliefbild.

In Fig. 2 ist eine zweite Ausführungsform wiedergegeben, in der die Vorrichtung der Fig. 1 abgewandelt ist, um eine Druckplatte

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zum Drucken eines undurchsichtigen Schriftstückes (z.B. eine gedruckte oder maschinengeschriebene Seite oder eines Aufklebers) anstelle von Kopien von einer lichtdurchlässigen Vorlage herzustellen. Der Laser 1 erzeugt einen Strahl aktinisch,er Strahlung (Laserstrahl) 25, der durch den Dehnungskollimator 2 expandiert und kollimiert wird, so dass ein expandierter und kollimierter Laserstrahl 3 entsteht, der zum Modulator 4 verläuft, der den Laserstrahl moduliert, so dass ein modulierter Laserstrahl 5 bei etwa 97 % Kontrast entsteht. Die Verwendung eines Expanders oder Kollimators ist nicht unbedingt notwendig. Der resultierende modulierte Laserstrahl 5 verläuft weiter zu der Abtastvorrichtung 6, die aus einer Horizontal-Ablenkeinheit 33 und einer Vertikal-Ablenkeinheit 32 besteht.

Das elektrische Signal 83 aus dem später erwähnten Verstärker bestimmt, ob der Laserstrahl ein- oder ausgeschaltet ist.

Die elektrischen Signale 60 und 6l vom Haupttaktgeber 19 werden zu einem vertikalen und einem horizontalen Kippgenerator geleitet.

Die elektrischen Signale 34 und 35 von dem vertikalen Kippgenerator 20 und dem horizontalen Generator 21 gelangen zu den Verstärkern 36 und 37·

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Die elektrischen Signale 30 und 31 aus den Verstärkern 36 und werden zu den Vertikal- und Horizontal-Ablenkeinheiten 32 und 33, um diese zu steuern (wobei diese Vertikal- und Horizontal-Abtasteijiheiten, wie zuvor erwähnt, eine Abtastvorrichtung 6 enthalten), und die Ablenkeinheiten orientieren den modulierten Laserstrahl 5 (der Ausgangsmodulator 4 für den Laserstrahl), um die Position des sich ergebenden orientierten und modulierten Laserstrahls 8 im Raum,festzulegen.

Der orientierte und modulierte Laserstrahl 8 aus der Abtastvorrichtung 6 wird durch eine Bündelvorrichtung 9 fokussiert, so dass ein fokussierter, orientierter und modulierter Laserstrahl 10 entsteht, der auf eine Platte, Blatt oder Film der zuvor erwähnten photohärtenden Zusammensetzung 23 gerichtet wird, die auf eine Trägerschiqht 90 aufgetragen oder aufgebracht ist, wobei die Platte 101 aus der Beschichtung und der Trägerschicht ihrerseits durch einen ersten Träger 102 getragen oder gehalten wird (Fig. 5)· Der Teilstrahl 40 des fokussierten Laserabtaststrahls wird über teilweise reflektierende Spiegel 12 und den total reflektierenden Spiegel 90 zum Schriftstück 70 geleitet, das vom zweiten Träger 110 (Fig. 6) getragen wird. Die Verwendung des total reflektierenden Spiegels ist gegebenenfalls nicht erforderlieh.»

Ein Teil 79 des Teilstrahls 40 wird vom Schriftstück 70 reflektiert. Die Bündelvorrichtung 80 richtet den reflektierten Teil-

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strahl 86 auf die Photoröhre 81, die, angeregt durch den Strahl 79, das elektrische Signal 82 erzeugt. Der Verstärker 8^ (z.B. ein Video-Verstärker) empfängt das elektrische Signal 82 und erzeugt daraus das verstärkte elektrische Signal 83, welches zum vollständigen Schliessen der Rückkopplungsschleife dem Modulator H zugeführt wird.

Eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens zur Herstellung eines photogehärteten Bildes auf einer Trägerschicht aus einer Beschichtung einer photohärtenden Zusammensetzung auf einer Trägerschicht ist gekennzeichnet durch:

(a) Erzeugung eines Strahles aktinischer Laserstrahlung mit ausreichender Intensität zur Härtung einer photohärtenden Schicht;

(b) gesteuerte Modulation des Strahles akinischer Laserstrahlung;

(c) gesteuerte Orientierung oder Ausrichtung des Strahles modulierter aktinischer Laserstrahlung;

(d) Fokussieren des Strahles orientierter und modulierter aktinischer Laserstrahlung auf die Beschichtung aus einer photohärtenden Zusammensetzung;

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(e) Umsetzung der in einer Speichervorrichtung gespeicherten Daten in:

(i) ein erstes elektrisches Signal; (ii) ein zweites elektrisches Signal; (iii) ein drittes elektrisches Signal;

(f) Zuführung des ersten elektrischen Signals zu einem Modulator, um diesen zu steuern, wobei der Modulator die Modulation des Strahles aktinischer Laserstrahlung regelt;

(g) Verstärkung des zweiten elektrischen Signals und Weitergabe des entstehenden vierten verstärkten elektrischen Signals an eine Vertikal-Ablenkeinheit, die die vertikale Bewegung des Strahles modulierter aktinischer Laserstrahlung steuert; ^r

(h) Verstärkung des dritten elektrischen Signals und Weitergabe des entstehenden fünften verstärkten elektrischen Signals an eine Horizontal-Ablenkeinheit, die die horizontale Bewegung des Strahles modulierter aktinischer Laserstrahlung steuert;

(i) Entfernung der ungehärteten Anteile der photohärtenden Zusammensetzung aus der Trägerschicht.

Diese Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens ist in Pig. 3 wiedergegeben, in der die Vorrichtung gemäss Fig. 1 ver-

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ändert ist, um eine Druckplatte aus auf einem Magnetband gespeicherten Daten herzustellen, wobei das Muster oder die Abbildung auf der Druckplatte durch die Signale von dem Magnetband gesteuert wird.

Dpr'r Laser 1 erzeugt einen Strahl kohärenter aktinischer Strahlung (einen Laserstrahl) 25 mit vorgewählter Intensität und vorgewählter Wellenlänge. Durchmesser und Divergenz des Laserstrahls können durch die optischen Vorrichtungen 2 (z.B. ein S'trahlexpander oder Kollimator) eingestellt werden; die Verwendung einer solchen Vorrichtung ist wahlweise. _t

Der kollimierte und expandierte Laserstrahl 3 tritt durch den Modulator Ί, der den Laserstrahl bei etwa 97 % Kontrast moduliert. Der entstandene modulierte Laserstrahl 5 gelangt durch die Abtastvorrichtung 6 (eine Horizontal-Ablenkeinheit 33 und eine Vertikal-Ablenkeinheit 32), die den modulierten Laserstrahl 5 (der Ausgangsmodulator 4 für den Laserstrahl) orientiert oder ausrichtet, um die Position des sich ergebenden orientierten und modulierten Laserstrahles 8 im Raum festzulegen.

Der orientierte und modulierte Laserstrahl 8 aus der Abtastvorrichtung 6 wird durch die Bündelvorrichtung 9 auf eine Beschichtung, ein Blatt oder eine Folie aus der zuvor erwähnten photohärtenden Zusammensetzung 23 gerichtet, wobei die photo-

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härtende Zusammensetzung 23 als gleichmässige Beschichtung auf einer Trägerschicht 90 vorliegen kann, die zusammen mit der Beschichtung aus einer photohärtenden Zusammensetzung die Platte 101 bildet, die von dem Träger 102 getragen oder gehalten wird (Fig. 5).

Der Computer 90 gibt drei elektrische Signale ab, die Signale 91* 92 und 93 entsprechend den Daten auf dem Magnetband. Das elektrische Signal 91 gelangt zum Modulator 4 und bestimmt, ob der Laserstrahl an- oder abgeschaltet ist. Das elektrische Signal· durchläuft den Verstärker 37» der das elektrische Signal 93 als verstärktes elektrisches Signal 31 abgibt. Die elektrischen Signale 30 und 31 aus den Verstärkern 36 und 37 werden den Vertikal- und Horizontal-Ablenkeinheiten 32 und 33 zugeführt, um die Lage des orientierten und modulierten Laserstrahls 8 im Raum festzulegen.

Bei Verwendung der Ausführungsform gemäss Fig. 3 können die Daten vom Band durch einen Computer IBM 360-40 oder einen ähnlichen Computer bearbeitet werden.

Die Ausgabeaufbereitung kann durch eine Dialogbetrieb ermöglichende Computerendstelle wie beispielsweise ein Harris-Intertype Model 1100 oder ein Tektronix Model 4OO2A erfolgen.

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Somit wurde eine Druckplatte gemäß der Verfahrensweise nach Fig. hergestellt. Die gleiche Anordnung kann auch erfolgreich zur Herstellung eines polymeren Bildes auf einem Substrat mit elektrischleitender Oberfläche als Schritt in der Herstellung von gedruckten Schaltungen verwendet werden.

Die zuvor beschriebene Vorrichtung zur Durchführung des erfin-'dungsgemässen Verfahrens ist eine neue Vorrichtung und bildet eine alternative Ausführungsform der Erfindung.

Der Laser kann so gewählt werden, dass seine Strahlung eine Wellenlänge mit dem höchsten Absorptionsquerschnitt in der photohärtenden Zusammensetzung besitzt. Darin besteht ein Vorteil der Verwendung von photohärtenden Zusammensetzungen in einem Laserabtastaufzeichnungssystem.

Der Laser ist vorzugsweise ein Argon-Laser, ein Krypton-Ion-Laser, ein pulsierender.Stickstoff-Laser oder ein Helium-Cadmium-Laser. Vorzugsweise erzeugt er einen Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 3.000 bis 4.000 8. .

Vorzugsweise wird ein Expander oder Kollimator eingefügt, so dass in der ersten,,zweiten oder dritten erfindungsgemassen Ausführungs-

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form der Strahl aktinischer Laserstrahlung vorzugsweise vor der Modulation kollimiert und expandiert wird.

Die photohärtende Zusammensetzung, die im erfindungsgemässen Verfahren selektiv photogehärtet wird, wird als Oberflächenschicht auf einem Träger dem Laserstrahl ausgesetzt. Geeignete Trägermaterialien sind Metalle (z.B. Aluminium, Kupfer oder Stahl enthaltende Metalle), synthetische Kunststoffmaterialien oder Papier. Vorteilhaft ist die Verwendung einer Materialschicht zwischen der photohärtenden Zusammensetzung und dem Papier, die die aktinische Laserstrahlung absorbiert.

Nach selektiver Photohärtung der photohärtenden Schicht auf der Trägerschicht durch den Laserstrahl können nichtgehärtete Teile der Zusammensetzung durch Waschen in einem wässrigen Medium entfernt werden.

Man erkennt, dass der Abtastregler die Abtastvorrichtung 6 der Fig. 1 bis 3 ist, die den Laserstrahl in zwei gegeneinander geneigte Richtungen mit der Bezeichnung "horizontal" und "vertikal" ablenkt, weil eine Richtung senkrecht zur Ebenen der photohärtenden Schicht verläuft, während die andere in der Ebene der Zusammensetzung liegt. Die Ebene der photohärtenden Schicht kann in beliebiger Weise angeordnet sein (in bezug auf die Erdoberfläche). Die Wirkung der horizontalen und vertikalen Ablenkung besteht

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darin, dass der Laserstrahl die Oberfläche der photohärtenden Zusammensetzung in einem einzelnen Raster abtastet. Die Einzelrasterabtastung ist bei photohärtenden Zusammensetzungen besonders wirksam, die im folgenden entwickelt werden. Demnach wird die Belichtungszeit in Abhängigkeit von der jeweils verwendeten photohärtenden Zusammensetzung ebenso wie in Abhängigkeit von der Stärke der zu härtenden Schicht und der Intensität des Laserstrahls variiert; für eine Druckplatte in der Grosse einer Zeitung (etwa H5 x 58 cm) wird eine Totalbelichtungszeit von etwa einer Minute bis zehn Minuten vervrendet. Mit einem 250 Milliwatt-Laser und einer Belichtungszeit von fünf Minuten werden befriedigende Ergebnisse erreicht. Bevorzugte, erfindungsgemäss einzusetzende photohärtende Zusammensetzungen sind Polyen/Polythiolmisehungen einer Gesamtfunktionalität von grosser als 4, wie sie in den erwähnten Patentschriften beschrieben sind, die durch Bestrahlung zu einem Polythioäther vernetztbar sind, der auf dem Träger haftet.

Zu anderen erfindungsgemä'ss verwendbaren photohärtenden Zusammensetzungen, die ausgezeichnete Ergebnisse ergeben, zählen PoIyvinylcinnamatharze, die durch ultraviolettes Licht vernetzbar sind, Methacrylate und Polymethacrylate, die in Gegenwart von Photoinitiatoren wie Benzoin, Anthraquinon und anderen bekannten Initiatoren Vinylpolymerisation eingehen, Kolloide wie Gelatine, tierische Gumme und Polymere wie Polyvinylalkohol, die in Gegen-

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wart von Chromsalzen vernetzbar sind, und Latices von Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid, Polyvinylnitril usvi. , die mit Polyvinylalkohol stabilisiert sind, wobei solche Latices durch Zugabe von Chromsalzen für die Photovernetzung durch ultraviolettes Licht sensibilisiert v/erden.

Eine bevorzugte photohärtende Zusammensetzung ist eine Polyen/ Polythiolmis.chung, die einen Beschleuniger für die Photohärtung enthält. Einzelheiten über die geeigneten Beschleuniger werden in den zuvor angeführten Patentschriften beschrieben; zu den bevorzugten Beschleunigern zählen Arylaldehyde, Diary!ketone, Alkylarylketone, Triary!phosphin und Mischungen von Kohlenstofftetrahalogeniden mit einem polynuklearen aromatischen Kohlenwasserstoff. Der Beschleuniger wird geeigneterweise im Bereich von 0,05 bis 25 Gew.% der photohärtenden Zusammensetzung eingesetzt.

Die photohärtende Zusammensetzung kann mindestens eine der folgenden Materialien enthalten: Füller, Pigment, Maskierungsmittel für Gerüche, lichtstreuendes Mittel, Weichmacher und/oder Antioxidantien. Geeignete Füller sind Glas, Holzmehl, Tone oder Lehme, Kieselsäuren, Siliziumoxid und/oder Aluminiumoxid.

Die geeignete Dicke der photohärtenden Zusammensetzung auf dem Träger liegt im Bereich von 2,5 /U bis 1,25 ,u oder im Bereich von 125/U bis 700.u oder im Bereich von 0,25 mm bis 12 mm.

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In dem gemäss Pig. 1 und Pig. 2 beschriebenen Verfahren wird vorzugsweise ein Linsensystem verwendet, das so angeordnet ist, dass es den Strahl orientierter und modulierter Laserstrahlung empfängt, der durch die lichtdurchlässige Vorlage durchtritt oder von dem Schriftstück reflektiert wird und auf den Photovervielfacher gerichtet ist. Der erste, zweite und dritte Verstärker sind vorzugsweise Video-Verstärker.

Das Muster oder Bild auf der erfindungsgemäss hergestellten Druckplatte besteht im allgemeinen aus Halbtonpunkten.

Das Trägermaterial (z.B. die Trägerschicht oder das Substrat), auf dem eine gleichmässige Beschichtung der photohärtenden Zusammensetzung gehalten wird, wenn sie dem aktinischen Laserstrahl ausgesetzt wird, kann ein flexibles oder steifes Blatt, ein Film, eine Folie oder eine Platte eines synthetischen oder natürlichen Produktes sein, das eine weiche oder matte Oberfläche aufweist, die aktinisches Licht reflektiert oder nicht reflektiert. Metalle werden wegen ihrer grösseren Festigkeit bei dünnerer Form als Träger bevorzugt verwendet. Wird jedoch das Gewicht wesentlich, wird Kunststoff, Papier oder Gummi als Träger eingesetzt. Zusätzlich kann die Trägerschicht auch die photohärtende Zusammensetzung selbst sein. Das ist der Fall, wenn man einen Teil der gehärteten photohärtenden Zusammensetzung in eine Form eingibt und direkt aktinisehem Licht aussetzt, so dass die ganze Schicht der photo-

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härtenden Zusammensetzung verfestigt. Nach Verfestigung dient diese Schicht als Träger für eine zusätzliche Menge an photohärtender Zusammensetzung, die auf den Träger aufgegossen wird, und die das Relief bei Belichtung mit aktinischer Laserstrahlung bilden wird. Eine andere brauchbare Abwandlung des Verfahrens besteht darin, die photohärtende Zusammensetzung auf eine transparente Platte wie beispielsweise auf eine Glasplatte, Kunststoff oder ähnliche Platte aufzubringen. Die Schicht kann dann nichtbildweise zur Bildung eines festen Grundes von einer Seite und zur Bildung des Reliefbildes von der anderen Seite bildweise belichtet werden. Diese beiden Belichtungen können gleichzeitig oder hintereinander durchgeführt werden.

Ist der Träger sehr stark reflektierend (z.B. Aluminium), kann der aktinische Laserstrahl, der durch die photohärtende Zusammensetzung tritt, von dem Träger in einem solchen Winkel reflektiert werden, dass in den Nichtbild-Bereichen Härtung erfolgt. Um das zu verhindern, kann eine, die aktinische Strahlung absorbierende Schicht zwischen den reflektierenden Träger und die photohärtende Zusammensetzung eingebracht werden.

Die lichtabsorbierende Schicht kann aus verschiedenen Farben und Pigmenten hergestellt werden. Geeignete anorganische Pigmente für eine strahlungsabsorbierende Schicht sind beispielsweise Eisenoxide in verschiedenen Formen, z.B. roter Hämatit, Venezianisch Rot,

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Ocker, Umber, Sienna, Eisenschwarz und ähnliche, Bleichromat, Bleimolybdat (Chromgelb und Molybdänorange); Cadmiumgelb, Cadmiumrot, Chromgrün, Eisenblau, Magnesiumschwarz, verschiedene Ruße wie Lampenruß, Lampenschwarz, Gasruß und ähnliche. Organische Farbstoffe, die in dem Medium löslich sind, mit dem die lichtabsorbierende Schicht normalerweise aufgetragen wird, werden am besten als Pigmente in Form von Lacken aus der Ausfällung eines unlöslichen Farbsalzes auf einem inerten anorganischen Substrat zugefügt. Eine Liste solcher Lacke oder entsprechender organischer Pigmente ist in "Printing and Litho Inks", J. H. Wolfe, Seite 124 bis 173, Fourth Edition, MacNair-Dorland and Co., New York (19^9) angegeben.

Wird eine lichtabsorbierende Schicht wie zuvor beschrieben verwendet, muss sie ausreichende Haftung mit dem Träger und der photogehärteten Schicht aufweisen.

Ein erfindungsgemässer Vorteil besteht darin, dass Linien- und Halbtonrelief-Druckplatten sehr schnell hergestellt werden können.

Darüber hinaus ist ein photographisches Negativ zur Herstellung des Bildes nicht mehr'erforderlich. Ein zusätzlicher Vorteil besteht darin, dass der Laserabtaststrahl leicht durch einen Computer gesteuert werden kann und sich deshalb zum Computersetzen von alphanumerischen/graphischen Zeichen eignet.

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Die Verfahrensweise zur Entfernung der unbelichteten Teile der photohärtenden Zusammensetzung nach selektiver Belichtung durch Laserbestrahlung besteht im Abwaschen der nichtbelxchteten Zusammensetzung von dem Träger mittels eines Lösungsmittels, das weder das Substrat oder die photogehärtete unlösliche Zusammensetzung wahrnehmbar angreift, quillt oder löst, wobei die unbelichtete Zusammensetzung von dem Träger oder Substrat gebürstet wird, oder indem die unbelichtete Zusammensetzung von dem Substrat mit einem Tuch, einem Schwamm oder ähnlichem abgewischt wird, wobei das Mittel zum Abwischen (Tuch, Schwamm oder ähnliches) mit einem Lösungsmittel befeuchtet oder getränkt werden kann (welches weder die Trägerschicht noch die gehärtete photohärtende Zusammensetzung löst oder wesentlich aufquellt oder angreift). Alternativ hierzu kann die unbelichtete photohärtende Zusammensetzung durch andere mechanische Mittel entfernt werden. Gegebenenfalls kann die Druckplatte nach dem Waschen getrocknet werden.

Bei Bedarf kann die Platte nach Entfernung der nichtgehärteten photohärtenden Zusammensetzung aus den unbelichteten Bereichen der Platte nachträglich aktinischer Strahlung unter Verwendung entweder von Laserstrahlen aktinischer Strahlung oder von aktinischer Strahlung einer anderen Quelle, wie ultraviolettes Licht ausgesetzt werden. Nachbelichtung, durch die unterbelichtete

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(und demzufolge nicht genügend gehärtete) Bereiche der Platte härten, ist bei Reliefplatten besonders zweckmäßig. Zu geeigneten, das Photohärten beschleunigende Beschleuniger, die in der photohärtenden Zusammensetzung enthalten sein können, zählen: Benzophenon, Acetophenon, Acenaphthenchinon, o-Methoxybenzophenon, Thioxanthen-9-on, Xanthen-9-on, TH-Benzb-deJ anthracen-7-on, Dibenzosuberon, 1-Naphthaldehyd, ^,M-Bis-CdimethylaminoJ-benzophenon, Fluoren-9-on, 1'-Acetonaphthon, 2'-Acetonaphthon, Anthrachinon, 1-Indanon und 2-tert-Butylanthrachinon.

Zu den gebräuchlichen Härtungsinhibitoren oder -verzögerern, die verwendet werden können, um die Komponenten oder die härtbarten Zusammensetzungen zum vorzeitigen Härten zu stabilisieren, zählen: Hydrochinon, p-tert-Butylcatechol, 2,6-Di-tert-buty1-p-methylphenol, Phenothiazin, N-phenyl-2-naphthylamin, inerte Gasatmosphären wie Helium, Argon, Stickstoff und Kohlenstoffdioxid, Vakuum und ähnliche. Es kann eine mehrfache Abtastung durchgeführt werden, wobei die Belichtungszeit das Produkt aus der Anzahl der Abtastungen und der Zeit je Abtastung ist.

Im allgemeinen werden kurze Härtungszeiten erreicht, wenn dünne Filme härtbarer Zusammensetzung benötigt werden, während längere Härtezeiten erreicht und erwünscht werden, wenn dickere oder massivere Schichten notwendig sind.

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Das erfindungsgemässe Verfahren und die erfindungsgemässe Vorrichtung können mit hervorragenden Ergebnissen für die Herstellung von gedruckten Schaltungen verwendet werden, indem eine lichtdurchlässige Vorlage mit einer aufgezeichneten Schaltung verwendet wird, wenn die allgemeine Verfahrensweise der ersten Ausführungsform angewendet wird, und wenn man ein Schriftstück (oder einen Aufkleber) mit einer Schaltzeichnung verwendet, wenn man die allgemeine Verfahrensweise der zweiten Ausführungsform der Erfindung anwendet, und indem man ein Magnetband (oder andere äquivalente Mittel zur Speicherung von Daten, wie eine Magnetplatte, einen Lochstreifen aus Papier oder aus Kunststoff oder ähnliches) mit den darauf oder darin enthaltenen Daten für eine gedruckte Schaltung verwendet, wenn man die dritte Ausführungsform der Erfindung anwendet. Soll eine gedruckte Schaltung durch einen substraktiven Prozess hergestellt werden, wird eine Trägerschicht oder ein Substrat (z.B. ein Polymeres, Glas oder ein keramisches Material), das elektrisch nicht leitet, mit einer dünnen Schicht oder einem dünnen Film eines leitenden Metalls (z.B. Silber oder Kupfer) beschichtet, wobei die Metallbeschichtung an das Substrat gebunden wird, und wobei auf den Metallfilm oder die Metallfolie eine gleichmässige Beschichtung aus photohärtender Zusammensetzung aufgetragen wird. Nach Belichtung mit einem Strahl aktinischer Laserstrahlung zur Härtung des Musters oder der Zeichnung entsprechend der Druckschaltung wird der nichtbelichtete und nichtgehärtete Teil der photohärtenden Zusammensetzung entfernt; der Teil des Metallfilms, der sich unter

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dem nichtgehärteten Teil der photohärtenden Zusammensetzung befindet, wird ebenfalls entfernt (beispielsweise durch Ätzen mit Säure), so dass sich die erwünschte Druckschaltung ergibt. Diese Verfahrensweise kann auch mit den notwendigen und entsprechenden Abänderungen angewendet werden, um gedruckte Schaltungen nach der additiven Methode herzustellen.

Beispiel 1

a) Herstellung des Polyen

678 g (0,3¹I Mol) eines handelsüblichen Polyoxypropylenglykols (Handelsname NIAX, Union Carbide Co.) mit einem Molekulargewicht von etwa 2025 wurde 2 Stunden bei 100⁰C entgast und danach in einen Harzkessel mit Kühler, Rührer, Thermometer und einer Gaseinleitung und Gasausleitung unter Stickstoffatmosphäre eingeführt. 118 g (0,68 Mol) Tolylen-2,i|-diisocyanat wurden in den Kessel eingegeben; es wurde 2 3A Stunden bei 120⁰C unter Rühren erhitzt. Nach dem Abkühlen wurden 58 g (0,1 Mol) Allylalkohol zugegeben und die Mischung l6 Stunden bei 120⁰C unter Stickstoff und unter Rückfluss erhitzt. Über Nacht wurden Spuren überschüssigen Allylalkohol bei 100⁰C unter Vakuum entfernt. Das allylterminierte flüssige Prepolymere besass eine Viskosität von 19.400 cps bei 30⁰C (Brookfield Viskosimeter) und wurde aus dem Kessel entfernt; dieses Produkt wird im folgenden als Prepolymeres A bezeichnet.

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- 3 H -

b) Herstellung der photohärtenden Zusammensetzung

Eine flüssige photohärtende Zusammensetzung wurde hergestellt, indem man 100 g (0,0'4 Mol) des Prepolymeren A aus Beispiel 1 11 g (0,02 Mol) Pentaerythritol-tetrakis-(ß-mercaptopropionat) (Handelsname Q-43, Carlisle Chemical Co.) und 1,5 g (0,008 Mol) Benzophenon (Fisher Scientific Co.) mischt. Die Mischung wurde auf 70 C zur Lösung des Benzophenones erhitzt, wobei eine klare homogene Mischung der Viskosität im "Bereich von 12.000 bis 18.000 cps bei 30⁰C entstand.

c) Träger für die photohärtende Zusammensetzung

Eine geeignete Form zur Herstellung einer Druckplatte wurde unter Verwendung eines 101 ,u dicken Mylar films (z.B. Polyethylenterephthalat)), Anken Chemical and Film Corp., als Träger mit einem 35 Mil dicken gummielektrischen Band, das über dessen Ecken hinausragt, um einen Rahmen zur Aufnahme der flüssigen photohärtenden Zusammensetzung zu bilden, hergestellt. Die Form wurde auf einem einstellbaren, flachen Tisch eben angeordnet; die flüssige photohärtende Zusammensetzung wurde bei 70°C entlang dem Rahmen in die Form eingegeben und sorgfältig und eben über die ganze Form verteilt. Auf diese Weise wurde eine praktisch ebene Druckoberfläche erreicht (d.h. eine praktisch gleichförmige Beschichtung aus photohärtender Zusammensetzung auf der Mylarträgerschicht oder dem Substrat), die eine Dickenabweichung von +_ 25 Mikron aufwies und die

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Grosse etwa einer Zeitungsseite (d.h. etwa k$ cm χ 58 cm) besass.

d) Laserbelichtung

Die Platte mit der Mylarträgerschicht und der Schicht der photohärtenden Zusammensetzung wurde auf dem ersten Träger befestigt und mit einem Strahl aktinischer Laserstrahlung gemäß der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäsen Verfahrens gemäss Fig. 1 belichtet. Eine lichtdurchlässige Vorlage (etwa 10 χ 15 cm) wurde auf dem zweiten Träger befestigt. Diese durchsichtige Vorlage war die Photokopie einer Seite einer Zeitung.

Die Entwicklungszeit (die Zeit, in der der Laserstrahl die ganze Platte bestrahlte) betrug etwa 5 Minuten. Der Laser war ein Argon-Ion-Laser mit einer Leistung von etwa 250 Milliwatt.

In den Bildbereichen gelierte die flüssige, photohärtende Zusammensetzung. Die anderen Bereiche verblieben als Flüssigkeit mit im wesentlichen der gleichen Viskosität wie der vor der Belichtung.

e) Entwicklung des latenten Bildes

Nach Belichtung wurde der nichtgehärtete, flüssige Teil der

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- ^3β - 231 B1 33

photohärtenden Zusammensetzung entfernt, indem eine kleine Menge einer flüssigen, nichtionischen Schaumerzeugerflüssigkeit (z.B. Pluronic L-81, Wyandotte Chemical Co.) auf die Platte aufgebracht wurde, und indem man die Platte mit einem Malerpinsel bürstete und dann die Flüssigkeit mit warmem Leitungswasser abspülte. Die photohärtende Zusammensetzung in den Bildbereichen war durchgehend bis zu dem Mylarfilmträger geliert und ergab ein Linienbild einer Dicke von etwa 0,9 mm.· Die Oberfläche der Nichtbildbereiche der Platte war der Mylarfilmträger. Das Reliefbild haftete gut an dem Mylarfilmträger und wurde durch das Spülen oder das Entwickeln nicht entfernt. Die entwickelte Platte wurde getrocknet und in Abwesenheit der lichtdurchlässigen Vorlage mit dem Laserstrahl nachbelichtet, um die Oberfläche zu härten und nichtklebend zu machen. Die Belichtungszeit für die Nachentwicklung betrug etwa 120 Sekunden unter Verwendung einer Quecksilberdampflampe mit 4.000 V/ Eingangsleistung.

Die auf diese Weise gebildete Platte wurde unter Verwendung eines doppelseitigen, druckempfindlichen Blattes auf eine Zeitungspresse aufgebracht, und das Drucken wurde in gleicher Weise wie bei Verwendung von photographierten Metallplatten durchgeführt. Die Druckergebnisse waren besser als die unter Verwendung üblicher Stereotyp-Platten.

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Beispiel 2

In einen Harzkessel mit Rückflusskühler, Rührer, Thermometer und Gaseinlass und -auslass wurde zur Herstellung eines Polyens 1 Mol eines handelsüblichen Tolyl-diisocyanats eingegeben. 2 Mol Diallylather des Trimethylpropan wurden langsam zugegeben. Nach vollständiger Zugabe wurden k g Dibutyl-Zinndilaurat als Katalysator zugegeben, unter Stickstoffatmosphäre wurde die Reaktion 30 Minuten lang bei 70°C fortgeführt. Das auf diese Weise gebildete Mol allylterminiertes flüssiges Prepolymere wurde mit 1 Mol Pentaerythriol-tetrakis-(ß-mercaptopropionat) (Carlisle Chemical Co., Handelsname "Q-43") und mit 1,5 g Benzophenon gemischt und bildete die photohärtende Zusammensetzung, die im folgenden als photohärtende Zusammensetzung C bezeichnet wird.

Die photohärtende Zusammensetzung C wurde wie in Beispiel 1 mit gleich guten Ergebnissen verwendet.

Beispiel 3

Die photohärtende Zusammensetzung gemäss Beispiel 1 wurde bildweise mit Laserstrahlung gemäss der Verfahrensweisen nach Pig, belichtet, indem als zu reproduzierendes Schriftstück ein Aufkleber (paste-up) einer gedruckten Seite verwendet wurde.

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Beispiel 4

Auf Magnetband gespeicherte Daten wurden verwendet, um (a) Druckplatten für Druckerpressen, (b) Intaglioplatten (Photogravur) und (c) Offsetplatten gemäss der Verfahrensweise nach Fig. 3 herzustellen, wobei die photohärtende Zusammensetzung und deren Entwicklung gemäss Beispiel 1 durchgeführt wurde.

In beiden Beispielen 3 und 4 wurden wiederum besonders gute Ergebnisse erzielt.

Beispiel 5

a) Herstellung eines Polyens

1 Mol eines handelsüblichen Polyoxypropylenglykols mit dem Molekulargewicht von etwa 1958 und einer Hydroxylzahl von 57i6 wurde in einen Kessel mit Rückflusskühler, Rührer, Thermometer und Gaseinlass und -auslass eingegeben. Es wurden 4 g Dibutyl-Zinndilaurat als Katalysator gleichzeitig mit 348 g (2,0 Mol) Tolylen-2,4-diisocyanat und 116 g (2 Mol) Allylalkohol zugefügt. Die Reaktion wurde 20 Minuten bei Zimmertemperatur unter Stickstoff durchgeführt. Spuren von überschüssigem Alkohol wurden unter einstündigem Vakuum abgezogen. Das auf diese Weise gebildete CHp=CH-terminierte flüssige Prepolymere besass ein Molekulargewicht von etwa 2.400 und wird im folgenden als Prepolymer B bezeichnet.

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b) Herstellung einer photohärtenden Zusammensetzung

Eine flüssige photohärtende Zusammensetzung wurde hergestellt, indem 100 g (0,04 Mol) Prepolymeres B gemäss Beispiel 3 mit .11 g (0,02 Mol) Pentaerythritol-tetrakis-iß-mercaptopropionat) und 1,5 g (0,008 Mol) Benzophenon vereinigt wurden. Die Mischung wurde zum Lösen des Benzophenons auf 70⁰C erhitzt, wodurch sich eine klare, homogene Mischung einer Viskosität im Bereich von 12.000 bis 18.000 cps ergab.

c) Träger für die Zusammensetzung

Es wurde eine geeignete Form zur Herstellung einer Druckplatte hergestellt, indem ein druckempfindliches, 884 ,u dickes gummielektrisches Band an den Ecken eines 101 .u dicken Mylarfilmträgers (Anken Chemical and Film Corp., Handelsmarke MiJl-D) angebracht wurde, so dass eine Form in der Grosse 11 cm χ 11 cm gebildet wurde. Ein zusätzlicher Trägerteil wurde durch Eingiessen von 31 g der flüssigen photohärtenden Zusammensetzung bei 70°C in die Form und durch direktes Belichten ohne eine lichtdurchlässige Vorlage mittels aktinischer Strahlung von dem Laser gemäss Beispiel 1 gebildet. Die in Beispiel 2 definierte Belichtungszeit betrug fünf Minuten. Die gesamten 31 g phptohärtbarer Zusammensetzung wurden gehärtet; sie hafteten fest an dem Mylarträger und bildeten dadurch einen zusätzlichen Trägeranteil. Eine zusätzliche Schicht eines druckempfindlichen

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88*1 .XX dicken gummielektrischen Bandes wurde auf das bereits an dem Träger haftende Band aufgebracht, und 12,9 g der flüssigen photohärtenden Zusammensetzung bei 70 C wurden in diese neue Form eingegeben und in ihr sorgfältig verteilt. Die auf diese Weise gebildete Platte wird als Platte A bezeichnet.

d) Belichtung und Entwicklung der Zusammensetzung auf Träger Aus der Platte A wurde gernäss der allgemeinen Verfahrensweise nach Beispiel 1 eine Druckplatte hergestellt. In diesem Fall war die durchsichtige Vorlage, die auf dem zweiten Träger angeordnet wurde, ein Liniennegativ. Die in Beispiel 1 definierte Belichtungszeit betrug 5 Minuten. Nach Entwicklung wurde der nichtgehärtete Teil der photohärtenden Zusammensetzung mit einer geringen Menge eines flüssigen ionischen Schaumbildners (z.B. Pluronic L-8l) gewaschen. Die auf diese Weise gebildete Druckplatte wurde mit einem Malerpinsel gebürstet und danach zur Entfernung der nichtgehärteten Teile der Platte mit warmem Leitungswasser gespült. Auf eine Nachbelichtung gemäss Beispiel 1 wurde verzichtet.

e) Ergebnisse

Diese Druckplatte wurde auf eine Zeitungspresse unter Verwendung von doppelseitigem, druckempfindlichem Band aufgebracht und führte zu besseren Ergebnissen als die Verwendung einer

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- Hl -

üblichen Stereotyp-Bleiplatte. Es wurden andere Versuche unter Anwendung der allgemeinen Verfahrensweise gemäss Beispiel mit den folgenden Änderungen durchgeführt:

1) Die durchsichtige Vorlage wurde durch ein Schriftstück (pasteup einer gedruckten Seite) unter Verwendung der Anordnung gemäss Pig. 2 ersetzt.

2) Die lichtdurchlässige Vorlage wurde durch ein Magnetband (mit darin gespeicherten, zu druckenden Daten) unter Verwendung der Anordnung gemäss Fig. 3 ersetzt.

3) Die photohärtende Schicht gemäss Beispiel 5 wurde durch eine der photohärtenden Zusammensetzungen ersetzt: Polyvinylcinnamatharze, die durch ultraviolettes Licht vernetzbar sind, Methacrylate, die in Gegenwart von Photoinitiatoren (z.B. Benzoin, Anthrachinon und den zuvor beschriebenen) eine Viny!polymerisation eingehen, Kolloide wie Gelatine, tierische Gumme und Polymere wie Polyvinylalkohol, die in Gegenwart von Chromsalzen vernetzbar sind und Latices von Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid, PoIyvinylnitril und ähnlichen, die mit Polyvinylalkohol stabilisiert sind, wobei solche Latices durch Zugabe von Chromsalzen für das Vernetzen mittels ultravioletten Lichtes sensibilis-iert werden. In jedem Fall wurden Druckplatten herausragender Qualität hergestellt, und jede der Druckplatten ergab beim Druck Seiten hervorragender Qualität.

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Die zuvor beschriebenen Verfahrensweisen ermöglichen in geeigneter, einfacher und wirksamer Weise die Herstellung von originalen Reliefdruckplatten aus preiswerten Materialien mit einer bemerkenswerten Verringerung an Arbeit und Zeit im Verhältnis zu den bisher üblichen Methoden und Verfahrensweisen. Die erhaltenen Reliefbilder sind scharf und in bezug auf die lichtdurchlässige Originalvorlage sowohl in den kleinen Details als auch insgesamt sehr genau. Darüber hinaus ist die Herstellung verschiedener Arten von Linienrasterplatten'möglich, die normalerweise nur durch langwierige Gravurtechniken erfolgen kann.

Die Verwendung der erfindungsgemäss hergestellten Druckplatten ist sehr zeitsparend weil die Flachheit der Druckoberflächen die Vorbereitungszeit verringert. Die weichen, sauberen Schultern des Druckreliefbildes verringern die Ansammlung von Farbe oder Tinte während des Gebrauchs und ersparen einen Grossteil der sonst üblicherweise erforderlichen Reinigungszeit.

Unter optimalen Bedingungen besitzen die erfindungsgemässen Druckplatten eine gleich gute Verschleissfestigkeit wie die auf der Frontseite mit Nickel beschichteten Klischees der chromplattierten Metallplatten. Die Leichtigkeit der Platten erlaubt leichtere Handhabung, höhere Druckgeschwindigkeit und die Ver-

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wendung leichterer Druckpressen. Das wird um so deutlicher, wenn man bedenkt, dass Stereotyp-Druckplatten für Zeitungen etwa 24,9 kg und die erfindungsgemässen Platten etwa 0,227 kg wiegen.

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Claims

- HH -

ANSPRÜCHE

(l.yVerfahren zur'Herstellung eines polymeren Bildes entsprechend vorbestimmten Daten, dadurch gekennzeichnet,

(1) dass man einen Strahl aus der Strahlung eines Lasers erzeugt,

(2) dass man den Strahl gemäss einem Signal, das auf die Daten anspricht, moduliert,

(3) dass man zwischen der Quelle des auf die Daten ansprechenden Signals und einer Abtaststeuerung ein synchronisierendes Signal eingibt,

(4) dass man mit dem modulierten Strahl, entsprechend der Abtaststeuerung und synchron mit dem Signal, die Oberfläche einer Schicht aus einer photohärtenden Zusammensetzung in einem einzelnen Raster abtastet und dabei gemäss dem Muster der Daten vorgewählte Teile der Zusammensetzung härtet, und

(5) dass man nichtgehärtete Teile der Zusammensetzung entfernt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man den modulierten Abtaststrahl in einen grösseren Teilstrahl, der die photohärtende Zusammensetzung abtastet, und in einen kleineren Teilstrahl, der als synchronisierendes Signal abgelenkt wird, teilt, dass man den kleineren Teilstrahl ent-

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sprechend den gegebenen Daten modifiziert> und dass man das auf die Daten ansprechende Signal mit dem kleineren Teilstrahl stimuliert.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man den kleineren Teilstrahl modifiziert, indem man ihn durch
eine, lichtdurchlässige Vorlage leitet, die als vorbestimmte Daten ein Bild trägt.
¹T. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man den kleineren Teilstrahl modifiziert, indem man ihn von einer Oberfläche reflektiert, die als vorbestimmte Daten ein Bild trägt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man gesteuert durch einen Haupttaktgeber, welcher die vertikalen und horizontalen Abtastbewegungen regelt, mit dem Strahl die Oberfläche abtastet.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, dass man aus der photohärtenden Schicht eine Druckplatte herstellt.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man aus den vorbestimmten Daten in linearer Form ein erstes

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- H 6 -

Signal, welches das auf die Daten ansprechende Signal ist, das den Strahl moduliert, und ein weiteres Signal erzeugt, das das synchronisierende Signal ist, und das den Abtastregler betätigt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass man die Daten aus einem Speicher in vorbestimmter Geschwindigkeit in eine auf die Geschwindigkeit ansprechende Vorrichtung (Computer) leitet, und daraus gemäss den gespeicherten Daten und der= synchronisierenden Signal ein auf die Daten ansprechendes Signal entsprechend der verstreichenden Zeit erzeugt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass man die vorbestimmten Daten auf einem Magnetband speichert und zur Herstellung einer Druckplatte verwendet.
10. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,

dass nan ein polymeres Bild auf einem elektrisch nichtleitenden Träger erzeugt, der eine elektrisch leitende Beschichtung aufweist, und dass man nach Entfernung der ungehärteten Teile der Zusammensetzung jene Teile der leitenden Beschichtung, die nicht mit dem polymeren Bild bedeckt sind, fortätzt und dabei eine Druckschaltung bildet.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 3.000 bis ,4.000 8 erzeugt.

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12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass man den Laserstrahl vor dem Modulieren expandiert und kollimiert.
13· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass man als photohärtende Zusammensetzung eine Mischung aus einer polyfunktionellen Verbindung mit mindestens 2 äthylenischen und/oder acetylenischen ungesättigten Kohlenstoff /Kohlenstoff bindung je Molekül und aus einem PoIythiol verwendet, das je Molekül mindestens 2 Thiolgruppen enthält, wobei die Gesamtfunktionalität der Verbindungen dieser Mischung grosser als H ist.
I¹I. Verfahren gemäss Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, dass man eine Polyen/Polythiolmischung als photohärtende Zusammensetzung mit einem Gehalt an einem die Photohärtung beschleunigenden Beschleuniger verwendet.
15. Verfahren nach Anspruch I¹J, dadurch gekennzeichnet, dass man als Beschleuniger ein Arylaldehyd, Diarylketon, Alkylarylketon, Triarylphosphin oder eine Mischung von Kohlenstofftetrahalogeniden mit einem polynuklearen aromatischen Kohlenstoff verwendet.

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l6. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15* dadurch gekennzeichnet, dass man einen Laser verwendet, dessen Wellenlänge einen höchsten Absorptionsquerschnitt in der photohärtenden Zusammensetzung besitzt.

su:rew:go

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HS

Leerseife