DE928988C

DE928988C - Method and device for the production of bimetallic printing plates

Info

Publication number: DE928988C
Application number: DEK10008A
Authority: DE
Inventors: Birger Karlquist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-05-20
Filing date: 1951-05-20
Publication date: 1955-06-16

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung bimetallischer Druckplatten Es ist bekannt, Druckplatten für lithographisches Drucken auf einer Grundplatte aus Zink oder Aluminium herzustellen, wobei ein einziges Metall benutzt wird sowohl für die farbenempfangenden Teile als auch für die farbenabstoßenden Teile der Platte. Auf Grund der chemischen Behandlung in Verbindung mit der Entwicklung der Druckplatte wurde für die farbenempfangenden Teile die Haftfähigkeit für die Druckfarbe vergrößert, während die übrigen Teile der Platte dadurch Wasser besser zurückhalten. Sie wurden stark farbabstoßend, wenn sie mit einem dünnen Film von Wasser überzogen wurden.Method and device for the production of bimetallic printing plates It is known, printing plates for lithographic printing on a base plate made of zinc or aluminum, using a single metal both for the color-receiving parts as well as for the color-repelling parts of the plate. Due to the chemical treatment associated with the development of the printing plate the adhesiveness for the printing ink has been increased for the ink-receiving parts, while the remaining parts of the plate thereby retain water better. they were strongly color-repellent when coated with a thin film of water.

Man hat auch vorgeschlagen, Metallplatten zu diesem Zweck zu benutzen, die aus zwei oder mehreren Schichten aus Metall hergestellt sind. Eine solche Schicht ist gewöhnlich aus einem Metall hergestellt, das leicht Druckfarbe festhält, und die andere Schicht ist aus einem Metall hergestellt, das wenigstens wenn es feucht ist, keinen Belag von Druckfarbe annimmt.It has also been suggested to use metal plates for this purpose, made of two or more layers of metal. Such a layer is usually made of a metal that easily holds ink in place, and the other layer is made of a metal that at least when it is wet does not accept any deposits of printing ink.

Solche bimetallischen Platten können auf galvanoplastischem Wege hergestellt werden, indem eine dünne Schicht von Chrom auf eine Platte von gewalztem Kupfer aufgebracht wird. Der Chrombelag wird dann mit einer lichtempfindlichen Schicht überzogen und wird durch den positiven, durchsichtigen Träger derjenigen Zeichen, die gedruckt werden sollen, belichtet. Bei Entwicklung derjenigen Teile des lichtempfindlichen Materials, die belichtet worden sind, werden diese unlöslichen Teile des Belages entfernt. Solche Teile der Chromschicht, die danach nicht mehr durch zurückbleibende Belagteile geschützt sind, werden dann geätzt, so daß die unterliegende Schicht von Kupfer freigelegt wird. Schließlich werden die zurückbleibenden Belagteile entfernt, und die entstandene Druckplatte wird mit verschiedenen Lösungen behandelt, die das Chrom empfänglicher für Wasser und die freien Kupferteile empfänglicher für Druckfarbe machen.Such bimetallic plates can be manufactured by electroforming be by placing a thin layer of chrome on a plate of rolled copper is applied. The chrome coating is then covered with a photosensitive layer covered and is supported by the positive, transparent carrier of those signs that are to be printed exposed. When developing those parts of the photosensitive Materials that have been exposed become these insoluble parts of the coating removed. Such parts of the Chromium layer, which afterwards no longer through remaining covering parts are protected, are then etched, so that the underlying Layer of copper is exposed. Finally, the remaining pavement pieces removed, and the resulting printing plate is treated with various solutions, the chromium more susceptible to water and the free copper parts more susceptible make for printing ink.

Bei der Benutzung, die gewöhnlich in einer rotierenden Offsetdruckpresse stattfindet, wird die Platte zuerst angefeuchtet, so daß ein Wasserfilm auf der Chromfläche gebildet wird. Danach wird Druckfarbe zugeführt, und schließlich wird die Platte auf derjenigen Fläche angebracht, wo der Druck erfolgen soll.In use, usually in a rotary offset printing press takes place, the plate is first moistened, so that a film of water on the Chrome surface is formed. After that, ink is supplied, and finally, is the plate is attached to the area where the printing is to take place.

Obgleich solche Druckplatten mehr und mehr verwendet wurden, sind sie nicht zufriedenstellend. Die Kupferplatte ist ziemlich teuer, und deshalb ist es erwünscht, die Kupferplatte mehrmals für die Herstellung von verschiedenen Druckplatten benutzen zu können. Dies war indessen nicht möglich, weil es ziemlich schwer ist, die Chromschicht zu entfernen. Weiter hat die Oberfläche der Kupferplatte auf Grund der Ätzung und des Einflusses verschiedener Stoffe, die in der Druckfarbe enthalten sind, und sowie auf Grund der mechanischen Deformation, die als Folge der verschiedenen Drücke während des Druckverfahrens vor dem Entfernen der Chromschicht entstand, gewöhnlich ihre Struktur verändert.Although such printing plates have been used more and more, are they are not satisfactory. The copper plate is quite expensive, and that's why it is it is desirable to use the copper plate several times for the manufacture of different printing plates to be able to use. However, this was not possible because it is quite difficult remove the chrome layer. Furthermore, the surface of the copper plate has due the etching and the influence of various substances contained in the printing ink are, and as well as due to the mechanical deformation that occurs as a result of the various Pressures arose during the printing process before removing the chrome layer, usually changed their structure.

Nach der Erfindung wird nun zur Herstellung bimetallischer Druckplatten mit Hilfe von im galvanischen Bad sich drehenden Trommeln auf deren Oberfläche durch Änderung der Abscheidungsbedingungen während der Elektrolyse zunächst eine harte und dichte Kupferschicht und zum Schluß durch Steigerung der Stromdichte eine poröse und rauhe Kupferschicht niedergeschlagen, auf der dann eine dünne und dichte Chromschicht erzeugt wird.According to the invention is now for the production of bimetallic printing plates with the help of drums rotating in the galvanic bath on the surface Changing the deposition conditions during the electrolysis was initially a hard one and dense copper layer and finally a porous layer by increasing the current density and a rough copper layer is deposited, on which a thin and dense layer of chrome is then deposited is produced.

Unter anderem kann in dieser Weise eine billigere Druckplatte hergestellt werden. Falls die Druckplatte auf einer Basisplatte aus Kupfer aufgetragen wird, kann diese Kupferbasisplatte mehrmals für die Herstellung von verschiedenen Druckplatten nacheinander benutzt werden, ohne daß die obenerwähnten Nachteile eintreten.Among other things, a cheaper printing plate can be produced in this way will. If the printing plate is applied to a copper base plate, can use this copper base plate several times for making various printing plates can be used in succession without the above-mentioned disadvantages occurring.

Die poröse Kupferfläche nimmt leicht Druckfarbe auf und behält diese auch, und die wasserempfangende Oberfläche der Chromschicht behält weniger Wasser, das außerdem noch gleichmäßiger über die Fläche verteilt wird.The porous copper surface easily absorbs and retains printing ink also, and the water-receiving surface of the chrome layer retains less water, which is also distributed even more evenly over the surface.

Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben, welche einen Drehzylinder mit darauf gebildeter Druckplatte zeigt. Ein Teil der Schicht oben am Zylinder ist vergrößert dargestellt.Details and advantages of the invention will become apparent in connection with the Drawing described which a rotary cylinder with a printing plate formed thereon shows. Part of the layer at the top of the cylinder is shown enlarged.

Um einen gleichförmigen Niederschlag der betreffenden Metallschichten zu erzielen, welche die Druckplatte bilden sollen, wird eine Drehtrommel 2 mit einer äußeren zylindrischen Fläche als Kathode in einem elektrolytischen Bad benutzt. Dieses Bad enthält eine elektrolytische Lösung 6 zur Herstellung der elektrolytischen Beläge. Die äußere Fläche der Trommele kann mit einer Schicht 8 aus Nickel oder einem anderen leitenden Metall versehen sein, von dem auf elektrolytischem Wege niedergeschlagene Metallschichten leicht abgezogen werden können. Es ist aber auch möglich, eine zylindrisch gebogene Platte aus gewöhnlichem Walzkupfer zu benutzen, die um die Trommel angebracht wird, wobei diese Kupferplatte ihrerseits mit einer Schicht aus Nickel versehen wurde. Im erstgenannten Falle ist die Platte, die als Druckplatte dienen soll, im vollen Umfang auf elektrolytischem Wege hergestellt, und sie kann nach der Herstellung von der Trommel abgezogen und auf ein anderes Basismaterial gebracht werden. Im letzterwähnten Falle kann die Kupferplatte mehrmals als Basis benutzt werden, und die elektrolytisch niedergeschlagenen Schichten können von der Kupferplatte entfernt werden, so daß die Kupferplatte einschließlich der dünnen Nickelschicht nochmals für die Herstellung einer anderen Druckplatte benutzt werden kann. Die Fläche der Trommel (oder der Basisplatte aus Kupfer) reicht in die Lösung 6, wie die Zeichnung erkennen läßt. Ein Motor 12 ist angeordnet, der mittels eines Riemens 1q. die Trornmel2 kontinuierlich in der durch den Pfeil angegebenen Richtung dreht. Eine in der Zeichnung nicht gezeigte Kupferanode ist in der Lösung 6 angeordnet, und eine Spannungsquelle ist in der bei elektrolytischem Verfahren üblichen Weise zwischen der Anode und der Nickelschicht 8 eingeschaltet. Die Oberfläche der Nickelschicht ist vorzugsweise sehr gut poliert, so daß später die Kupferschicht leicht davon abgezogen werden kann.To ensure a uniform deposition of the metal layers concerned to achieve, which are to form the printing plate, a rotary drum 2 with a outer cylindrical surface used as a cathode in an electrolytic bath. This bath contains an electrolytic solution 6 for the preparation of the electrolytic Toppings. The outer surface of the drum can be covered with a layer 8 of nickel or be provided with another conductive metal, from which by electrolytic means deposited metal layers can be easily peeled off. It is also possible to use a cylindrically curved plate made of ordinary rolled copper, which is attached around the drum, this copper plate in turn with a Layer of nickel was provided. In the former case, the plate that is saved as Printing plate is to be used, produced in full electrolytically, and after manufacture it can be peeled off the drum and transferred to another Base material are brought. In the latter case, the copper plate can be used several times can be used as the base, and the electrodeposited layers can be removed from the copper plate so that the copper plate including the thin nickel layer used again for the production of another printing plate can be. The area of the drum (or the copper base plate) is sufficient the solution 6, as the drawing shows. A motor 12 is arranged, the by means of a belt 1q. the Trornmel2 continuously in the direction indicated by the arrow Direction turns. A copper anode, not shown in the drawing, is in the solution 6, and a voltage source is in the electrolytic process normally connected between the anode and the nickel layer 8. The surface the nickel layer is preferably very well polished so that later the copper layer can be easily deducted from it.

Um eine Trägerschicht aus Kupfer von genügender Stärke zu bilden, falls keine Basisplatte aus Kupfer benutzt wird, ist der elektrolytische Strom derart eingestellt, daß die Kupferschicht 16 auf der Nickelfläche 8 bei einer einigermaßen konstanten Stromstärke in etwa q. Stunden eine Dicke von etwa 0,35 mm erhält. Die Dicke der Kupferschicht soll vorzugsweise zwischen o,25 und o,6o mm betragen. Für die Kupferausfällung kann ein galvanisches Bad benutzt werden, das die folgende Zusammensetzung hat: Schwefelsäure 85 g/1 Wasser, Kupfersulfat 300 g/1 Wasser.In order to form a support layer made of copper of sufficient thickness, if a base plate made of copper is not used, the electrolytic current is adjusted in such a way that the copper layer 16 on the nickel surface 8 at a somewhat constant current intensity is approximately q. Hours a thickness of about 0.35 mm. The thickness of the copper layer should preferably be between 0.25 and 0.6o mm. An electroplating bath with the following composition can be used for copper precipitation: sulfuric acid 85 g / 1 water, copper sulfate 300 g / 1 water.

Bei einer Spannung von ungefähr 8 V wird eine Stromdichte von .etwa 35 Amp./dm2 erhalten, welche einen ziemlich guten Mittelwert der Stromdichte bildet. Es sei bemerkt, daß diese Stromdichte vielfach höher ist als diejenigen Stromdichten, die bisher zur Herstellung von bimetallischen Druckplatten benutzt wurden, und daß deshalb die Druckplatte nach der Erfindung in viel kürzerer Zeit hergestellt werden kann. Während der Herstellung des Belages oder danach wird die Kupferoberfläche vorteilhaft poliert.At a voltage of about 8 V, a current density of about 35 Amp./dm2, which forms a fairly good mean value of the current density. It should be noted that this current density is many times higher than those current densities which have hitherto been used for the production of bimetallic printing plates, and that therefore the printing plate according to the invention can be produced in a much shorter time can. During the production of the covering or afterwards, the copper surface becomes advantageously polished.

Obgleich eine dichte, glatte Kupferfläche bisher immer als die farbenempfangende Fläche in bimetallischen Druckplatten benutzt worden ist, wurde überraschenderweise gefunden, daß gemäß der Erfindung viel bessere Ergebnisse erreicht werden, wenn die Kupferoberfläche ziemlich porös ist. Die gewünschte Porosität wird dadurch erreicht, daß nach Vollenden der Elektrolyse noch eine dünne Schicht aus Kupfer 18 von etwa o,o5 bis 0,075 mm Dicke über der Kupferschicht 16 angebracht wird, wobei eine hohe, aber hauptsächlich konstante Stromdichte benutzt wird. Zu diesem Zweck kann man dasselbe Kupferbad benutzen, aber die Stromdichte erhöhen, beispielsweise auf 4.5 Amp./dm2, was man mit etwa 9 V Spannung erreicht. Diese dünne Schicht aus stark porösem Kupfer wird dann in etwa 2o Minuten gebildet. Selbstverständlich soll inzwischen keine Polierung stattfinden.Although a dense, smooth copper surface has heretofore always been used as the color receiving surface in bimetallic printing plates, it has surprisingly been found that much better results are obtained in accordance with the invention when the copper surface is quite porous. The desired porosity is achieved by applying a thin layer of copper 18 approximately 0.05 to 0.075 mm thick over the copper layer 16 after the electrolysis is complete, using a high, but mainly constant, current density. The same copper bath can be used for this purpose, but the current density can be increased, for example to 4.5 Amp./dm2, which is achieved with a voltage of around 9 V. This thin layer of highly porous copper is then formed in about 20 minutes. Of course, no polishing should take place in the meantime.

Damit die Chromschicht, die danach auf die poröse Kupferschicht i8- aufgebracht werden soll, glatt wird, ist es vorteilhaft, die Fläche 18 mit sehr niedrigem Druck mittels einer Bürste oder. einem anderen Gerät zu behandeln, das die Fläche aufrauhen kann.So that the chrome layer, which is then applied to the porous copper layer is to be applied, is smooth, it is advantageous to the surface 18 with very low pressure using a brush or. another device to handle the can roughen the surface.

Um die Chromschicht oberhalb der Kupferschicht anzubringen, wird die Trommel 2 in ein anderes Bad geführt, das eine Chromlösung enthält. Dieses Bad kann beispielsweise die folgende Zusammensetzung haben: Chromsäure 475 g/1 Wasser, Schwefelsäure 3,25 g/1 Wasser.To attach the chrome layer above the copper layer, the Drum 2 passed into another bath that contains a chromium solution. This bath can for example have the following composition: chromic acid 475 g / 1 water, sulfuric acid 3.25 g / 1 water.

Um sicherzustellen, daß die Chromschicht 22 und die Kupferschicht 18 gut aufeinander haften, ist das Chrom zuerst mit einer hohen Stromdichte von beispielsweise 6o bis 65 Amp./dm2 niederzuschlagen, was einer Spannung von 12 V entspricht, falls die oben angegebene Lösung benutzt wird. Das wird für eine Zeit von 15 bis .I5 Sekunden durchgeführt. Der Chromniederschlag wird dann bei niedrigerer Stromdichte io bis 15 Minuten fortgesetzt, die beispielsweise 3o Amp./dm2 betragen kann, falls dieselbe Lösung weiterbenutzt wird. Während dieser Zeit soll das elektrolytische Bad vorzugsweise eine erhöhte Temperatur von beispielsweise 5o bis 55° C haben. Obgleich man bisher bevorzugte, eine harte und verhältnismäßig poröse oder körnige Chromoberfläche zu erzeugen, wurde gemäß der Erfindung gefunden, daß die Oberfläche der Chromschicht 22 dicht, glatt und nicht porös sein soll. Diee.Chromschicht ist vorzugsweise viel dünner als die Kupferschicht und wird üblicherweise nicht dicker als o,oo25 mm niedergeschlagen.To ensure that the chrome layer 22 and the copper layer 18 adhere well to each other, the chromium is first with a high current density of for example 6o to 65 Amp./dm2, which corresponds to a voltage of 12 V. if the solution given above is used. That will be for a time from 15 to 15 seconds. The chromium precipitate is then at lower Current density continued for 10 to 15 minutes, which is, for example, 30 Amp./dm2 can if the same solution is used. During this time the electrolytic Bath preferably have an elevated temperature of, for example, 50 to 55 ° C. A hard and relatively porous or granular one, although previously preferred Producing chrome surface, it was found according to the invention that the surface the chromium layer 22 should be dense, smooth and non-porous. The chrome layer is preferably much thinner than the copper layer and usually does not become thicker knocked down as o, oo25 mm.

Diese glatte, nicht poröse Chromoberfläche hält viel weniger Wasser zurück als die bekannten Chromoberflächen mit der Folge, daß die Möglichkeit einer Emulgierung von Farbe mit Wasser während des Druckes vermindert wird.This smooth, non-porous chrome surface holds much less water back than the known chrome surfaces with the consequence that the possibility of a Emulsification of paint with water is reduced during printing.

Es hat sich aber weiter gezeigt, daß mit einer körnigen Chromoberfläche das Wasser nicht gleichförmig über diese Fläche verbreitet wird, sondern daß kleine Anhäufungen von Wasser gebildet werden, so daß gewisse Teile der Chromoberfläche durch eine wesentlich dickere Wasserhaut bedeckt werden, während höher gelegene Stellen der Fläche mit einer viel dünneren Wasserhaut bedeckt werden, oder sogar der Wasserfilm abgebrochen wird, so daß diese Stellen nackt liegen, nicht von Wasser bedeckt sind und Farbe annehmen können. Bei Benutzung der dichten, nicht porösen Chromoberfläche nach der Erfindung wird insgesamt weniger Wasser zurückgehalten, aber dieses Wasser ist sehr gleichförmig über die gesamte Oberfläche verteilt, so daß wegen der Oberflächenspannung ein besser zusammenhaltender Wasserfilm gebildet wird.But it has also been shown that with a granular chrome surface the water is not spread uniformly over this surface, but that small Accumulations of water are formed, so that certain parts of the chrome surface are covered by a much thicker skin of water, while higher up Make the area covered with a much thinner water layer, or even the water film is broken off so that these places are bare, not by water are covered and can take on color. When using the dense, non-porous Chromium surface according to the invention, less water is retained overall, but this water is very uniformly distributed over the entire surface, like that that because of the surface tension a more cohesive water film is formed will.

Die fertige Druckplatte wird von der Nickelschicht 8 entfernt und kann in üblicher Weise benutzt werden.The finished printing plate is removed from the nickel layer 8 and can be used in the usual way.

Im allgemeinen wird die Chromoberfläche mit einem lichtempfindlichen Belag bedeckt, der durch photographisches Positiv belichtet wird, das diejenigen Zeichen trägt, welche auf die Platte reproduziert werden sollen. Die Teile des Belages, welche durch die Belichtung nicht unlösbar geworden sind, werden dann ausgelöst, beispielsweise durch chemische Behandlung, und die freien Teile der Chromfläche werden geätzt, um die Chromschicht an diesen Stellen zu entfernen, so daß die poröse Kupferschicht 18 sichtbar wird.In general, the chrome surface is covered with a photosensitive Topping that is exposed by photographic positive that those Carries characters which are to be reproduced on the plate. The parts of the covering which have not become unsolvable due to the exposure are then released, for example by chemical treatment, and the free parts of the chrome surface are etched to remove the chromium layer at these points, so that the porous Copper layer 18 becomes visible.

Die Chromoberfläche und die Kupferfläche können dann mit verschiedenen Lösungen in an sich bekannter Weise behandelt werden, um das Vermögen des Kupfers bzw. Chroms, Farbe bzw. Wasser aufzunehmen, zu verbessern.The chrome surface and the copper surface can then be finished with different Solutions are treated in a manner known per se to the property of the copper or chromium to absorb color or water.

In solchen Fällen, wo es sich darum handelt, Zeit zu sparen und die Zeit zu lang wird, welche dazu nötig ist, die sich ergebende Bimetallplatte auf der Druckrolle zu befestigen, kann auch die Druckrolle statt der Trommel 2 selbst in das elektrolytische Bad eingeführt werden, und die Druckplatte kann unmittelbar auf der Druckrolle gebildet werden. Nach dem Ätzen kann dann eine solche Rolle direkt in die Druckpressen eingeführt werden. Wenn der Druck fertig ist, können die Kupfer- und Chromschichten leicht von einer Nickelschicht entfernt werden, die in diesem Falle auf der Druckrolle angebracht ist, so daß mit einfachen Mitteln eine neue Platte darauf gebildet werden kann.In those cases where it is a question of saving time and the Time becomes too long, which is necessary for this, on the resulting bimetal plate To attach the pressure roller, the pressure roller can be used instead of the drum 2 itself are introduced into the electrolytic bath, and the printing plate can immediately are formed on the pressure roller. Such a role can then be used directly after the etching into the printing presses. When the print is finished, the copper and chromium layers are easily removed from a nickel layer that is in this Trap is attached to the pressure roller, so that with simple means a new one Plate can be formed on it.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the electroforming production of printing plates consisting of copper and chromium layers with the aid of drums rotating in the galvanic bath, characterized in that by changing the deposition conditions during the electrolysis, first a hard and dense copper layer and finally a porous and rough copper layer by increasing the current density is deposited on which a thin and dense chrome layer is then produced. z. A method according to claim i, characterized in that the precipitation in the first bath is continued until the deposited copper has obtained a thickness of 0.25 to 0.6o mm, and that the electrolytic precipitation in the subsequent bath is broken off before the Chromium deposit has obtained a thickness of 0.0025 mm. 3. Printing plate according to claim i and 2, characterized. characterized in that the lower part of the copper layer has a thickness of 0.0025 to 0.0625 cm, while the outer part of the copper layer has a thickness of 0.05 to 0.075 mm. Printed publications: Galvanotechnik (formerly Pfarihauser), 1949, vol.

2, p. Z469; Rupp, chemistry and physics of flat printing, 1949,: 2.

Edition, p. 16o.