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Bereich der
Erfindung
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Diese
Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Druckplatten aus
photopolymerisierbaren Harzen. Insbesondere bezieht sich diese Erfindung auf
die Herstellung von Druckplatten, wobei eine Harzschicht selektiv
durch Vorbeibewegen an einer Lichtquelle mit variierender Intensität vernetzt
wird.
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Kurze Beschreibung des
Standes der Technik
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Die
Herstellung von Druckplatten durch selektives Vernetzten polymerisierbarer
Harze ist im Stand der Technik bekannt. Die Druckplatte wird herkömmlicherweise
durch zunächst
Platzieren eines Negativs auf einer tragenden Glasplatte gebildet.
Ein optisch transparenter Trennfilm wird dann auf der Oberseite
des Negativs platziert, welches nachfolgend mit einer Schicht des
photopolymerisierbaren Harzes beschichtet wird. Ein Abdeckblatt
wird dann auf der Oberseite des photopolymerisierbaren Harzes platziert.
Das Abdeckblatt wird dann mit einer anderen Glasplatte bedeckt.
Die Bestrahlung mit aktinischem Licht wie UV-Licht durch die Kombination
aus oberer Glasplatte/Abdeckblatt bildet eine feste Bodenschicht
des Photoharzes, welches an dem Abdeckblatt anhaftet. Die Dicke
der Bodenschicht ist weniger als die gesamte Dicke des Photoharzes.
Die Bestrahlung durch die untere Glasplatte mit negativem Trennblatt
härtet
das Photoharz selektiv aus, so dass eine Bilddruck-Oberfläche gebildet
wird, welche das Bild zum Negativ spiegelt. Die gehärteten Bereiche
haften an der Bodenschicht an, aber nicht an dem transparenten Trennblatt.
Eine nachfolgende Behandlung entfernt ungehärtetes (flüssiges) Photoharz, so dass
ein Reliefbild aufgedeckt wird.
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Wenn
den Lehren des Standes der Technik gefolgt wird, kann die photopolymerisierbare
Harzschicht auf der Glasplatte platziert und eine kappende Klinge über die
Harzschicht gezogen werden, so dass die Schicht des Harzes auf der
Glasplatte ausgeglichen wird. Das Ergebnis ist eine Harzschicht
mit relativ konstanter Dicke, welche auf der tragenden Glasplatte
in der Herstellungsanordnung für
die Druckplatte gebildet wird. Die einheitliche Schicht des Harzes
wird dann gegenüber
einer UV-Lichtquelle
durch das Negativ ausgesetzt, um vernetzte feste Bereiche in der
Harzschicht zu erzeugen, welche ein Druckbild oder Muster in der
Harzschicht bilden. Die nicht vernetzten flüssigen Anteile der Harzschicht werden
dann von der Platte entfernt, und das Ergebnis ist ein selektiv
reliefhaft vernetztes Harzdruckmuster auf der Platte. Das zuvorgenannte
Vorgehen zur Herstellung von Druckplatten ist relativ zeitaufwendig
und zu einem gewissen Grad die Größe begrenzend. Die direkte
Herstellung von großen
Reliefbildern benötigt
große
Stücke
von sehr flachem Glas. Die benötigten
Photonegative können
sowohl teuer als auch zeitaufwendig herzustellen sein.
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Es
wäre wünschenswert,
ein Verfahren und eine Anordnung zur Verfügung zu stellen, welche dazu
fähig wären, verschieden
große
Druckplatten in einer kontinuierlichen Art und Weise mit oder ohne der
Notwendigkeit für
ein ein Bild erzeugendes Negativ herzustellen und ohne die benötigte Einrichtzeit des Vorgehens
im Stand der Technik. Dies ist insbesondere wichtig für zeitkritische
Anwendungen wie Zeitungen.
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KURZE ZUSAMMENFASSUNG
DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
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Diese
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein Gerät zur Verwendung
bei der Herstellung von Druckplatten durch Extrudieren einer Schicht
aus einem photopolymerisierbaren Harz mit vorbestimmter Dicke und
durch Bewegen der extrudierten Harzschicht an einer Lichtquelle
mit variabler Intensität
vorbei. Die Intensität
der Lichtquelle kann durch einen vorprogrammierten Mikroprozessor
auf verschiedenen Wegen kontrolliert werden. Ein Weg des Bereitstellens
der Lichtquelle mit variabler Intensität bezieht die Verwendung einer
Bank von Lichtern ein, welche selektiv an- oder ausgeschaltet werden können; oder
durch die Verwendung von mikroprozessorkontrollierten Schaltern
oder Rheostaten selektiv gedimmt oder erhellt werden können. Das
selektive Vernetzen des Harzes kann in der Extrusionsmatrize durchgeführt werden,
oder das Harz kann auf eine sich bewegende transparente Trägerplatte
extrudiert und die Lichtquelle mit variabler Intensität über oder
unter der Trägerplatte
positioniert werden. In jedem Fall kann die Lichtquelle mit variabler
Intensität
durch einen vorprogrammierten Mikroprozessor wie vorstehend beschrieben
kontrolliert werden. Alternativ kann die Lichtintensität der Lichtquelle
durch die Verwendung von vorprogrammierten Videosignalen in Verbindung
mit einer geeigneten ein Videobild erzeugenden Vorrichtung kontrolliert
werden.
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Das
Ergebnis wird eine selektiv vernetzte Harzschicht sein, wobei die
vernetzten festen Anteile des Harzes das gewünschte Druckmuster auf der Druckplatte
erzeugen werden.
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In
gewissen Fällen
kann die Anordnung ebenso eine Lichtanordnung mit konstanter Intensität einschließen, welche
einen vernetzten Boden für
die Druckplatten bilden kann. Wenn eine Lichtquelle mit konstanter
Intensität
angewendet wird, um einen vernetzten Grund für die Druckplatte zu erzeugen,
wird die Lichtquelle mit konstanter Intensität bevorzugt stromaufwärts (relativ
zu der Richtung der Bewegung der Harzschicht) der Lichtquelle mit
variabler Intensität
für das
lichtdruckende Musterformen lokalisiert. Auf diese Weise wird der
vernetzte Polymerboden oder Boden der Platte gebildet, bevor das
vernetzte Druckmuster auf der Platte gebildet wird.
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Es
ist folglich ein Ziel dieser Erfindung, Ausführungsformen eines Verfahrens
und eines Gerätes des
beschriebenen Charakters zur Verfügung zu stellen, welche vernetzte
Polymerdruckplatten ohne die Notwendigkeit eines Negativs zum Begrenzen
des Musters oder der Druckplatten erzeugen.
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Es
ist ein weiteres Ziel dieser Erfindung, ein Verfahren und ein Gerät des beschriebenen
Charakters zur Verfügung
zu stellen, welche vernetzte Polymerdruckplatten aus einer sich
bewegenden Schicht von Harz erzeugen.
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Es
ist ein zusätzliches
Ziel dieser Erfindung, ein Verfahren und ein Gerät des beschriebenen Charakters
zur Verfügung
zu stellen, welche automatisch ein vernetztes Tinte aufnehmendes
Reliefmuster und einen vernetzten Boden auf den Druckplatten erzeugen.
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Diese
und andere Ziele und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden
detaillierten Beschreibung verschiedener Ausführungsformen davon deutlicher
werden, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen vorgenommen
werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine etwas schematische Querschnittsansicht einer Harzextrusions-Anordnung, welche
in Übereinstimmung
mit dieser Erfindung gebildet wurde.
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2 und 2a sind
Ansichten ähnlich
zu 1, zeigen aber modifizierte Extrusionsanordnungen,
die in Übereinstimmung
mit dieser Erfindung gebildet wurden.
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3 und 4 sind
Querschnittsansichten von noch einer anderen Ausführungsform
einer Extrusionsanordnung, die in Übereinstimmung mit dieser Erfindung
gebildet wurde.
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5 ist
eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Lichtquelle
mit variabler Intensität
zur Verwendung in einer Extrusionsanordnung, die in Übereinstimmung
mit dieser Erfindung gebildet wurde.
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6 ist
eine graphische Darstellung einer Art und Weise des Manipulierens
der Lichtquelle mit variabler Intensität, so dass ein besonderes Druckmuster
in einer vernetzten Harzdruckplatte gebildet wird.
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7 ist
eine graphische Darstellung einer geradlinigen programmierbaren
Maske, welche zur Erzeugung der zuvor genannten Druckmuster verwendet
werden kann.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
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Nun
bezugnehmend auf die Zeichnungen werden in den 1 bis 4 verschiedene
Ausführungsformen
einer Photopolymerharz-Extrusionsanordnung gezeigt, welche allgemein
mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnet wird, und welche in Übereinstimmung
mit dieser Erfindung gebildet wurde. Beim Beschreiben der in den 1 bis 4 gezeigten Ausführungsformen
der Erfindung werden die gleichen Bezugszeichen verwendet, um ähnliche
Komponenten von jeder der verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung
zu identifizieren. Die Extrusionsanordnung 2 schließt eine
Extrusionsmatrize 4 mit einer Extrusionsdüse 6 ein,
durch welche das photopolymerisierbare Harz 8 extrudiert
wird. Die Düse 6 wird
so konfiguriert, dass sie eine Harzschicht 10 mit einer
geeigneten Form zur Verwendung als Druckplatte herstellt. Im Allgemeinen
wird die Düse folglich
im Querschnitt rechteckig sein. Eine programmierbare Lichtmatrix 12 wird
an einer Wand 14 der Anordnung 2 angeordnet. Die
Aktuation der Lichtmatrix 12 wird durch einen vorprogrammierten
Mikroprozessor 16 kontrolliert. Ein transparentes Filmsubstrat 18 wird
durch die Extrusionsmatrize 4 hinter der Lichtmatrix 12 und
durch die Düse 6 heraus
geführt. Das
Substrat 18 dient zum Verbinden der vernetzten Anteile
der Harzschicht 10 und dient folglich als ein Träger für die abgeschlossenen
Druckplatten, während
es das Anhaften des vernetzten Harzes auf der flachen Glasträgeroberfläche 19 verhindert, über welche
sich das Substrat 18 bewegt. Das Substrat 18 sollte
transparent sein und bevorzugt mit einer Oberseitenoberfläche versehen
sein, welche in einer Art und Weise behandelt ist, die die Anhaftung
des vernetzten Polymers 20 auf dem Substrat 18 fördert. Wie
vorstehend vermerkt, wird die Intensität der Lichtmatrix 12 selektiv
variiert, so dass ihre Fähigkeit zum
Vernetzen des Harzstromes, der an ihr vorbeifließt, variiert werden kann. Das
Ergebnis dieser Lichtquelle mit variabler Intensität ist die
Bildung von separaten vernetzten Bereichen 20, die jeweils
mit dem Substrat 18 verbunden sind, und welche voneinander
durch flüssige
Bereiche von nicht vernetztem Harz 22 abgetrennt sind.
Die vernetzten Bereiche 20 in der Harzschicht 10 bilden
die sich ergebende Druckplatten-Reliefoberfläche und folglich das Druckmuster
der Druckplatte. Wie in 1 gezeigt wird, kann eine stromabwärtige Flüssigharz-Wiederverwertungsstation 14 eingeschlossen
sein, so dass das nicht vernetzte flüssige Harz 22 von
der Harzschicht 10 entfernt wird und optional das flüssige Harz
zu dem Extrudervorrat 26 durch eine Leitung 28 zurückführt. In
der in 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist
eine Lichtquelle mit konstanter Intensität 30 an der Anordnungswand 14 stromaufwärtig der
Lichtmatrix 12 mit variabler Intensität angeordnet. Der Zweck der
Lichtquelle mit konstanter Intensität 30 ist es, einen
vernetzten Boden 32 in der Harzschicht 10 zu bilden,
wobei der Boden 32 dazu dient, die verschiedenen vernetzten
Bereiche 20 zu verbinden, und welche im Wesentlichen den
Platz des Substrats 18, einnimmt oder zusätzlich zu
diesen vorhanden ist. 2a zeigt eine Ausführungsform
eines Extruders 2, welcher einen zweiten Trennfilm 18b einschließt, der über die
Lichtquelle 30 führt,
die dazu verwendet wird, den Druckplattenboden zu bilden. Die Verwendung
von zwei Trennfilmen 18 und 18b sichert, dass
das verfestigte Harz nicht an der Extrudermatrizen-Oberfläche anhaftet,
wenn die Anordnung die Matrize verlässt.
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Die 3 und 4 zeigen
zwei ähnlich konfigurierte
weitere Ausführungsformen
einer Druckplatten-Herstellanordnung 2, welche in Übereinstimmung
mit dieser Erfindung gebildet wurde. In den in den 3 und 4 gezeigten
Ausführungsformen
wird die Harzschicht 10 aus der Matrize 4 hinunter
auf ein sich bewegendes Filmsubstrat 18 extrudiert. Wenn
die Schicht 10 sich einmal auf dem Substrat 18 abgeschieden
hat, wird sie an einer Lichtquelle 12 mit variabler Intensität vorbei
bewegt, welche entweder über
oder unter dem Substrat 18 angeordnet sein kann. Die Lichtquelle 12 ist
so zu betreiben, dass sie selektiv die Harzschicht 10 vernetzt, so
dass individuell vernetzte Bereiche 20 mit dazwischenliegenden
nicht vernetzen flüssigen
Harzbereichen 22 gebildet werden. Es wird geschätzt, dass
die in den 3 und 4 dargestellten
Ausführungsformen
dazu verwendet werden können,
bestehende Ausrüstungen
aufzuwerten oder zu modifizieren, so dass eine solche Ausrüstung ermöglicht wird,
in Übereinstimmung
mit dem vorangegangenen dieser Erfindung betrieben zu werden.
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Nun
bezugnehmend auf die 5 und 6 ist 5 eine
schematische Darstellung einer linearen Lichtmatrix 12,
wobei die Intensität
von individuellen Lichtquellen 34 in der Lichtmatrix 12 durch
den vorprogrammierten Mikroprozessor 16 kontrolliert werden.
Die Lichtmatrix 12 ist so dargestellt, dass sie 10 individuelle
und diskrete Lichtquellen 34 einschließt, welche durch den Mikroprozessor 16 über ein
herkömmliches
Schaltsystem selektiv an- und ausgeschaltet werden können. Offensichtlicher
Weise kann die Anzahl der individuellen Lichtquellen 34 in
der Lichtmatrix in Übereinstimmung
mit den Erfordernissen variiert werden. In 5 sind individuelle Lichtquellen 34,
welche gekreuzt schraffiert gezeigt werden, angeschaltete Lichtquellen,
und individuelle Lichtquellen 34, welche nicht gekreuzt
schraffiert gezeigt werden, ausgeschaltete Lichtquellen. Die individuellen
Lichtquellen 34 können
Lampen, lichtemittierende Dioden, lichtübertragende Faseroptikstränge oder
dergleichen sein. Alternativ können
Flüssigkristallanzeigen
oder selektiv bewegliche Mikrospiegel verwendet werden, um die räumliche
Lichtintensität von
einer oder mehreren Lichtquellen selektiv zu modulieren.
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6 ist
eine schematische Darstellung eines Sequenzmusters für die Lichtquelle 34 über eine inkrementale
Zeitspanne, die zu einem besonderen vernetzten Druckmuster führen wird,
welches der Einfachheit halber als der Text „HI!" dargestellt wurde. In dem in 6 dargestellten
Beispiel wird die Zeit, welche zur Erzeugung der Druckplatte benötigt wird,
in neun gleichwertige Inkremente geteilt. In 6 zeigt
die X-Achse die nummerierten neun Zeitinkremente und die Y-Achse
die Bedingung der nummerierten zehn individuellen Lichtquellen 34.
Bezugnehmend auf 6 wird angemerkt, dass während des
Zeitinkrements #1 alle der zehn Lichtquellen 34 mit einer
vernetzenden Intensität
strahlen, wodurch der anfängliche
vertikale Schenkel des Buchstaben „H" in der Harzschicht vernetzt wird. Während des Zeitinkrements
#2, 3 und 4 strahlt nur die sechste Lichtquelle 34 bei
einer vernetzenden Intensität,
was den Querbalken des Buchstaben „H" vernetzt. Während des Zeitinkrements #5
werden alle der zehn Lichtquellen 34 bei einer vernetzenden
Intensität strahlen,
was den zweiten vertikalen Schenkel des Buchstaben „H" in der Harzschicht
vernetzt. Bei dem Zeitinkrement #6 wird keine der zehn Lichtquellen 34 bei
einer vernetzenden Intensität
strahlen, was die Bildung eines Leerraums in dem vernetzten Anteil des
Textes ermöglicht.
Während
des Zeitinkrements #7 werden alle der zehn Lichtquellen 34 mit
einer vernetzenden Intensität
strahlen, wodurch der Buchstabe „I" in dem Text vernetzt wird. Nachdem
das zuvor genannte erklärt
wurde, wird das verbleibende von 6 von einem
Fachmann leicht verstanden werden.
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7 stellt
graphisch eine selektiv programmierbare geradlinige Marke dar, welche
allgemein mit dem Referenzzeichen 36 bezeichnet wird und aus
einer Matrix von Zellen 38 gebildet wurde, welche selektiv
transparent und lichtundurchlässig
geschaltet werden können.
Die Zellen 38 können
die Form von Flüssigkristallen
annehmen, den Zustand, von welchem sie durch einen vorprogrammierten
Mikroprozessor kontrolliert werden. Die Maske 36, wie in 7 aufgezeichnet, schließt neun
Stapel von zehn Zellen 38 für eine Gesamtzahl von 90 Zellen 38 im
Ganzen ein. 7 stellt von der oberen linken Ecke
zu der unteren rechten Ecke 18 sukzessive Maskenkonfigurationen
(t = 1 bis t = 18) dar, wobei die Konfigurationen so erzeugt sein
können,
dass sie ein besonderes vernetztes Druckmuster erzeugen, welche
der Einfachheit halber noch einmal als der Text „HI!" dargestellt wurde. Es wird verstanden
werden, dass die flüssige
Harzschicht auf einer Seite der Maske 36 angeordnet wird
und eine Lichtquelle auf der gegenüberliegenden Seite der Maske 36,
wodurch das Licht die Harzschicht nur durch die Maske 36 erreichen
kann. In der Darstellung wird es verstanden werden, dass sich die
Harzschicht von rechts nach links an der Maske 36 vorbeibewegt,
und dass die Zellen 38, welche gekreuzt schraffiert sind,
transparent sind, und die freien Zellen 38 lichtundurchlässig sind.
In der Konfiguration „t
= 1" ist der rechteste Stapel
der Zellen transparent und die verbleibenden Zellen 38 sind
lichtundurchlässig. 7 stellt
dar, wie die Zellen 38 in der Maske 36 progressiv
transparent und lichtundurchlässig
eingestellt werden, wenn sich die Harzschicht an der Maske 36 vorbeibewegt,
so dass das vernetzte Druckmuster für das Wort „HI!" gebildet wird.
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Durch
Nachverfolgen der Lehren dieser Erfindung können Druckplatten aus photopolymerisierbaren
Harzen gebildet werden. Es wird für einen Fachmann deutlich,
dass flüssige
Photoharze, welche aus der Extrusionsmatrize fließen, selektiv über die
Matrize weiter mit Hilfe von geeignet bemessenen Dämmen kontrolliert
werden können,
welche dazu dienen, das Material vom Herausfließen aus der Matrize zu bewahren.
Diese Technik wird eine einzelne Matrize ermöglichen, um Platten mit variabler
Breite herzustellen. Zusätzlich
kann die Auslegung für Co-Extrudieren
verschiedener Schichten von Harzen mit verschiedenen physikalischen,
mechanischen oder optischen Eigenschaften angewendet werden. Es
wird geschätzt,
dass die Technik dieser Erfindung großformatige Druckplatten ohne
die Notwendigkeit von teuren und schwierig herzustellenden Negativen und
ohne die Notwendigkeit hergestellt werden kann, ungewöhnlich große flache
Glasträgerplatten
anzuwenden. Das Plattenherstellungsverfahren kann durch einen vorprogrammierten
Controller wie einen Mikroprozessor kontrolliert werden. Wenn entweder eine
variable Lichtmatrix oder eine programmierbare Maske verwendet wird,
können
sowohl die lineare Konfiguration oder die geradlinige Konfiguration
der Lichtmatrix oder Maske verwendet werden. Die Auswahl einer linearen
oder geradlinigen Lichtquelle mit variabler Intensität kann von
dem Ausmaß der
für die Polymerisation
des speziellen Harzes benötigten
Bestrahlung abhängen,
welche zur Herstellung der Druckplatten verwendet wird.
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Da
viele Änderungen
und Variationen der offenbarten Ausführungsform der Erfindung vorgenommen
werden können
ohne von dem erfindungsgemäßen Konzept
abzuweichen, ist es nicht gedacht, die Erfindung anders als durch
die beigefügten
Ansprüche
benötigt
einzugrenzen.