DE2936693A1 - Rotations-filmdruck-walze und herstellungsverfahren dafuer - Google Patents

Description

Toshin Kogyo Co., Ltd. 9-11-36, Minami-Mukonoso, Amagasaki,Hyogo-ken (Japan)

Rotations-Filmdruck-Walze und Herstellungsverfahren dafür

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rotations-Filmdruck-Walze und ein Verfahren zu ihrer Herstellung. Dabei hat die Walze insbesondere ein wesentlich größeres Lochverhältnis als herkömmliche Rotations-Filmdruck-Walzen, so daß scharfkonturige und feine Druckmuster reproduzierbar sind.

Bisher verwendete Rotations-Filmdruck-Walzen sind dadurch hergestellt worden, daß auf einer geprägten Oberfläche einer Mutterwalze, d. h. einer elektrisch leitfähigen Sieboberfläche, durch galvanische Metallabscheidung mit Nickel ein Zylinder gebildet wird, und daß von der Mutterwalze eine aus einem galvanischen Überzug bestehende Siebwalze abgenommen wird.

Diese Walze, die durch galvanische Metallabscheidung gebildet ist, hat jedoch gegenüber Planschablonen ein sehr kleines Lochverhältnis, und somit ist ein durch Rotations-Filmdrucken mit dieser Walze hergestelltes Druckmuster nicht scharfkonturig wie ein mit einer Planschablone gedrucktes Muster; die

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Walze weist weiter den Nachteil auf, daß feine und zarte Muster nicht gut reproduzierbar sind.

Bei dem vorgenannten Verfahren zum Herstellen der herkömmlichen Walze wächst der galvanische Metallüberzug von der elektrisch leitfähigen Oberfläche der Mutterwalze gleichmäßig in alle Richtungen auf. Wenn also ein galvanischer Metallüberzug mit vorbestimmter Dicke, die für die erforderliche Festigkeit und Steifigkeit notwendig ist, hergestellt wird, wächst der galvanische Überzug auch in Umfangsrichtung des Zylinders, und zwar mit der zweifachen vorbestimmten Dicke, auf, so daß das Lochverhältnis stark verkleinert wird.

Es wurde nun gefunden, daß, wenn der erste galvanische Behandlungsschritt der Bildung eines maßhaltigen Siebsubstrats auf der Oberfläche der Mutterwalze durch galvanische Metallabscheidung mit dem zweiten galvanischen Behandlungsschritt der Bildung eines gleichmäßig dicken Überzugs auf dem Siebsubstrat so kombiniert wird, daß das von der Mutterwalze abgenommene Siebsubstrat der galvanischen Metallabscheidung unterworfen wird, eine Walze mit wesentlich verbessertem Lochverhältnis erhalten wird, die gleichzeitig eine ausreichende Festigkeit und Steifigkeit hat, um als Rotations-Filmdruck-Walze eingesetzt zu werden.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Rotations-Filmdruck-Walze mit wesentlich verbessertem Lochverhältnis bei gleichzeitig für das Rotations-Filmdrucken ausreichender Festigkeit und Steifigkeit sowie eines Verfahrens zum Herstellen solcher Walzen. Dabei soll die Walze Druckmuster mit sehr scharfen Konturen bilden sowie zarte und feine Druckmuster mit guter Reproduzierbarkeit drucken können.

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Die Rotations-Filmdruck-Walze nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch einen durch galvanische Metallabscheidung gebildeten nahtlosen Siebzylinder, wobei jede Siebmasche des nahtlosen Siebzylinders umfaßt: ein im Schnitt halbzylindrisches, aus einem ersten galvanischen Überzug bestehendes Siebsubstrat, wobei die Innenseite flach und die Außenseite gewölbt ist, und einen zweiten galvanischen Metallüberzug, der mit gleichmäßiger Dicke auf den Umfang des Siebsubstrats ausgebracht ist.

Das Verfahren nach der Erfindung zum Herstellen nahtloser Rotations-Filmdruck-Walzen mit großem Lochverhältnis, wobei eine Mutterwalze mit einer elektrisch leitfähigen Sieboberfläche in einem Bad galvanisch behandelt und ein auf der Sieboberfläche gebildeter galvanischer Metallsiebüberzug in zylindrischer Form von der Mutterwalze abgenommen wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Schritt auf der Oberfläche der Mutterwalze durch galvanische Metallabscheidung ein Siebsubstrat gebildet wird, dessen Dicke geringer als die Dicke der fertigen Rotations-Filmdruck-Walze ist, jedoch ausreicht, um das Siebsubstrat von der Mutterwalze abzunehmen, und daß in einem zweiten Schritt das von der Mutterwalze abgenommene Siebsubstrat auf seinem Umfang mit einem zweiten galvanischen Metallüberzug gleichmäßiger Dicke versehen wird.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht, die die Bildung eines

galvanischen Überzugs auf der Oberfläche einer Mutterwalze verdeutlicht;

Fig. 2 eine vergrößerte Abwicklung einer Filmdruck-Walze; und

Fig. 3 eine Schnittansicht der Filmdruck-Walze nach der Erfindung.

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Nach Fig. 1 umfaßt eine Mutterwalze 1 eine Metallsieb-Oberfläche 2 entsprechend dem Siebmuster der fertigen Walze sowie einen elektrisch nichtleitenden Teil 3, der den Öffnungen bzw. Löchern der fertigen Walze entspricht.

Die Sieboberfläche 2 der Mutterwalze 1 besteht aus einem harten Metall wie Chrom, um das Abnehmen des durch galvanische Metallabscheidung zu bildenden Zylinders zu erleichtern, und der elektrisch nichtleitende Teil 3 wird durch Einbetten eines elektrisch isolierenden Werkstoffs, z. B. eines Kunstharzes wie Epoxidharz oder Kunstgummi, in Vertiefungen die in der Oberfläche der Metallwalze gebildet sind, gebildet.

Die Mutterwalze 1 wird in ein galvanisches Bad getaucht, und die galvanische Metallabscheidung erfolgt in bekannter Weise», wobei die Mutterwalze 1 als Kathode dient. Ein Metallion in dem Elektrolyten, z. B. ein Nickelion, wird in Form des Metalls auf der elektrisch leitenden Oberfläche 2 der Mutterwalze 1 niedergeschlagen, und es wird ein galvanischer Metallüberzug 5 gebildet. Bei diesem Schritt wächst der galvanische Überzug 5 gleichmäßig in allen Richtungen auf die elektrisch leitende Oberfläche 2 der Mutterwalze 1 auf. Nach Fig. 1 wächst ein galvanischer Überzug mit einer bestimmten Dicke auf die elektrisch leitende Sieboberfläche 2 der Mutterwalze 1 auf, und gleichzeitig wächst ein galvanischer Überzug mit dem gleichen Radius wie die vorgenannte Dicke von jedem Rand der elektrisch leitenden Oberfläche auf. Infolgedessen werden auf der Oberfläche der Mutterwalze galvanische Überzüge 5 gebildet, deren jeder halbkreisförmigen Schnitt hat, wobei die Größe in Flächenrichtung wesentlicher größer als in Dickenrichtung ist, und es wird eine Walze erhalten, bei der das Flächenverhältnis von Öffnungen 6 zu den galvanischen Überzügen 5, d. h. das Öffnungs- bzw. Lochverhältnis, sehr klein ist.

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Diese Beziehung wird nachstehend näher erläutert.

In den Fig. 1 und 2 haben die Buchstaben folgende Bedeutung:

a: die Standardbreite der elektrisch leitenden Siebfläche

der Mutterwalze, die normalerweise 50 um beträgt; b: die Dicke des Siebzylinders, die erforderlich ist, um eine ausreichende Festigkeit und Steifigkeit der

Walze zu gewährleisten;
c: die Weite der Öffnung 6; und
p: der Mittenabstand zwischen den Sieböffnungen auf der Walze.

Wenn die Oberfläche der Mutterwalze einen galvanischen Überzug erhält, beträgt die Weite des Siebteils in Flächenrichtung die zweifache Dicke b, und die Weite c der Öffnung ist durch die folgende Gleichung gegeben:

c = ρ - a - 2b (1).

Damit wird das Lochverhältnis stark vermindert, und diese Verminderung kann bei dem herkömmlichen Verfahren nicht vermieden werden.

Die Erfindung beruht u. a. auf der Erkenntnis, daß, wenn ein maßhaltiges Metallsieb-Substrat auf der Mutterwalze durch eine erste galvanische Behandlung gebildet, das erhaltene Metallsieb-Substrat von der Mutterwalze in Zylinderform abgenommen und einer zweiten galvanischen Behandlung unterzogen wird, eine Siebdruckwalze erhalten wird, die ein wesentlich größeres Lochverhältnis als eine in herkömmlicher Weise hergestellte Walze hat, wobei bei dem bekannten Verfahren die galvanische Behandlung auf der Mutterwalze erfolgt; dieser Vergleich gilt für Zylinder mit gleicher Zylinderdicke

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Bei dem herkömmlichen Verfahren, bei dem die galvanische Behandlung in einer Stufe auf der Mutterwalze durchgeführt wird, beträgt die Vergrößerung der Maschenweite in Flächenrichtung etwa das 2fache der Vergrößerung der Maschenweite in Dickenrichtung. Bei dem zweistufigen galvanischen Behandlungsverfahren der Erfindung, bei dem ein zweiter galvanischer Metallüberzug auf dem gesamten Umfang des im ersten Schritt durch galvanische Metallabscheidung gebildeten Siebsubstrats aufgebracht wird, ist die Zunahme der Siebweite in Dickenrichtung stets gleich der Zunahme der Siebweite in Flächenrichtung. Infolgedessen ist eine Filmdruck-Walze herstellbar, die im Vergleich zu bekannten solchen Walzen ein wesentlich größeres Lochverhältnis hat.

Nach Fig. 3, die die Rotations-Filmdruck-Walze zeigt, besteht jede Masche dieser Walze aus einem ersten, durch galvanische Metallabscheidung auf der Mutterwalze gebildeten metallischen Siebsubstrat 51 und einem zweiten galvanischen Metallüberzug 52, der mit gleichmäßiger Dicke auf den Umfang des Substrats 51 im zweiten galvanischen Behandlungsschritt aufgebracht ist.

Da das galvanisch abgeschiedene erste Siebsubstrat 51 auf der Mutterwalze 1 gebildet ist, hat das Siebsubstrat 51 halbzylindrischen Schnitt, und wenn die Weite der Sieboberfläche der Mutterwalze mit a und die Dicke des durch die erste galvanische Behandlung gebildeten Zylinders mit d angenommen werden, so entspricht die Weite des Substrats 51 in Flächenrichtung (a + 2d). Andererseits hat der zweite galvanische Metallüberzug 52 überall eine Dicke e.

Somit ergibt sich die Lochweite c der durch das Verfahren hergestellten Siebdruckwalze durch die folgende Gleichung:

c = p-a-2d-2e (2).

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Da die Dicke b der fertigen Waize durch die Gleichung b = d + 2c (3)

gegeben ist, ist ersichtlich, daß die Lochweite um 2e (e = Weite des zweiten galvanischen Metallüberzugs 52) gegenüber der Lochweite bei der herkömmlichen Walze vergrößerbar ist.

Bevorzugt ist die Dicke d des durch den ersten galvanischen Metallüberzug gebildeten Siebsubstrats 51 so gering wie möglich, vorausgesetzt, daß der Zylinder von der Mutterwalze abgenommen werden kann und das Substrat 51 eine ausreichende Maßhaltigkeit hat. In dieser Beziehung ist die Dicke d bevorzugt 20-50 um, insbesondere 30-^0 um. Die Enddicke b der Walze ist so bestimmt, daß die Walze für den Einsatz als Rotations-Filmdruck-Walze eine ausreichende Festigkeit und Steifigkeit hat. Normalerweise beträgt die Dicke b 60-150 um, insbesondere 70-90 um.

Das durch den ersten galvanischen Überzug gebildete Siebsubstrat 51 und der zweite galvanische Überzug 52 können entweder aus dem gleichen Metall oder aus verschiedenen Metallen bestehen. Normalerweise bestehen bevorzugt sowohl das Siebsubstrat 51 als auch der galvanische Überzug 52 aus einem Metall mit sehr guter mechanischer Festigkeit und vielseitiger Beständigkeit, z. B. aus Nickel.

Die Zusammensetzung des galvanischen Bads und die bei dem Verfahren herrschenden Arbeitsbedingungen beim Elektroplattieren sind bekannt und werden nicht erläutert.

Es ist sehr wichtig, daß das Verfahren in zwei Stufen durchgeführt wird. Dadurch kann das Lochverhältnis der fertigen Walze wesentlich vergrößert werden.

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Anhand eines Beispiels wird die Auswirkung der Vergrößerung des Lochverhältnisses erläutert.

Bei einem 100-Mesh-Zylinder für eine Rotations-Filmdruck-Walze beträgt der Mittenabstand ρ der Öffnungen 0,254- mm, und wenn die Dicke b der Walze auf 80 um eingestellt ist, beträgt die Lochweite c bei der herkömmlichen Walze 0,044 mm, wie aus der folgenden Berechnung hervorgeht:

c = ρ - a - 2b

= 0,254 - 0,05 - 2 · 0,08 = 0,044.

Bei einer Walze nach der Erfindung jedoch, bei der die Dicke d des ersten galvanischen Überzugs 30 um und die Dicke e des zweiten galvanischen Überzugs 25 jum ist, beträgt die Dicke b 80 um (b = d + 2e = 30 + 2 · 25 = 80), und die Lochweite c ist 0,094 mm (c = ρ - a - 2d - 2e = 0,254 - 0,05 - 2 · 0,03 - 2 · 0,025). Wenn jeder gerade verlaufende Bereich der sechseckigen Siebmaschen mit dem vorgenannten Mittenabstand berechnet wird, hat dieser Bereich eine Größe von ca. 0,05587 mm , und bei dem herkömmlichen Sieb beträgt der Lochquerschnitt ca. 0,001677 mm , und bei dem Sieb nach der Erfindung beträgt der Lochquerschnitt 0,007652 ram . Infolgedessen ist dds Lochverhältnis bei der bekannten Walze 3 % entsprechend der folgenden Berechnung:

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0,001677 '

Andererseits ist das Lochverhältnis bei der neuen Walze 13,7 % entsprechend der folgenden Berechnung:

0.007652 0,05587

Somit ist ersichtlich, daß bei der Walze nach der Erfindung das Lochverhältnis sehr stark vergrößerbar ist.

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Leerseite

Claims (4)

1. Ansprüche

   . Rotations-Filmdruck-Walze, gekennzeichnet durch - einen durch galvanische Metallabscheidung gebildeten nahtlosen Siebzylinder,

   - wobei jede Siebmasche des nahtlosen Siebzylinders umfaßt:

   - ein im Schnitt halbzylindrisches, aus einem ersten galvanischen Überzug bestehendes Siebsubstrat (51), wobei die Innenseite eben und die Außenseite gewölbt ist, und

   - einen zweiten galvanischen Metallüberzug (52), der mit gleichmäßiger Dicke auf den Umfang des Siebsubstrats (51) aufgebracht ist.
2. 2. Rotations-Filmdruck-Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß das Siebsubstrat (51) eine Dicke von 20-50 um hat, und daß jede Siebmascheneinheit des Zylinders eine Gesamtdicke von 60-150 um hat.
3. 3. Rotations-Filmdruck-Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß das aus dem ersten galvanischen Überzug bestehende Siebsubstrat (51) und der zweite galvanische Überzug (52) aus Nickel gebildet sind.

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4. 4. Verfahren zum Herstellen nahtloser Rotations-Filmdruck-Walzen mit großem Lochverhältnis,

   - wobei eine Mutterwalze mit einer elektrisch leitfähigen Sieboberfläche in einem Bad galvanisch behandelt und ein auf der Sieboberfläche gebildeter galvanischer Metallsiebüberzug in zylindrischer Form von der Mutterwalze abgenommen wird,

   dadurch gekennzeichnet,

   - daß in einem ersten Schritt auf der Oberfläche der Mutterwalze durch galvanische Metallabscheidung ein Siebsubstrat gebildet wird, dessen Dicke geringer als die Dicke der fertigen Rotations-Filmdruck-Walze ist, jedoch ausreicht, um das Siebsubstrat von der Mutterwalze abzunehmen, und

   - daß in einem zweiten Schritt das von der Mutterwalze abgenommene Siebsubstrat auf seinem Umfang mit einem zweiten galvanischen Metallüberzug gleichmäßiger Dicke versehen wird.

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