專利名稱：利用3d快速成型打印原理的柔性版ctp直接制版方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于印刷柔性版制版技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)計(jì)一種利用3D打印成型原理的CTP計(jì)算機(jī)直接制版柔性版技術(shù)方法和相關(guān)設(shè)備。
背景技術(shù)：
柔性版印刷(flexographic process)是在聚酯或其他高分子材料上制作出凸出的所需圖像鏡像的印版，油墨轉(zhuǎn)到印版上，印版表面在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中與承印物接觸，從而轉(zhuǎn)印圖文的一種印刷方式。與其他幾種印刷方式相比，柔性版印刷具有獨(dú)特的靈活性、經(jīng)濟(jì)性，并對(duì)保護(hù)環(huán)境有利，符合食品包裝印刷品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。目前，柔性版印刷完全能滿足煙草包裝、醫(yī)藥包裝、食品包裝、標(biāo)簽印刷、等包裝印刷品的要求，且能與印后加工工序聯(lián)機(jī)完成印刷涂膠、模切燙印等多種加工，降低成本，提高生產(chǎn)效率。傳統(tǒng)柔性版工藝使用菲林片成像，采用感光樹脂，其制版工藝包括:原稿一電子分色或照相一正陰圖一背曝光一主曝光一顯影沖洗一干燥一后處理一后曝光一貼版，工序長(zhǎng)影響因素多。近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)直接制版即柔性版CTP技術(shù)(computer to plate)的發(fā)展，激光雕刻柔性版應(yīng)運(yùn)而生。但激光雕刻柔性版還不能使印刷業(yè)得心應(yīng)手的使用，且制版過(guò)程產(chǎn)生燒蝕粉塵，感光柔性版仍是印刷業(yè)的重要材料。最新的數(shù)字柔性版CTP技術(shù)，仍然采用光敏材料，采用曝光顯影的流程進(jìn)行成像，相對(duì)于傳統(tǒng)柔性版，數(shù)字柔性版有一層“掩膜”直接貼合在柔性版上，曝光時(shí)無(wú)需抽真空，所以直接在有氧狀態(tài)下曝光形成圖像，經(jīng)顯影、干燥等后處理工序后完成制版?？傮w來(lái)說(shuō)，目前，所有的柔性版制版均需要濕法或干法顯影過(guò)程，工藝較長(zhǎng)或帶來(lái)廢棄物。三維(3D)快速成型打印技術(shù)，是上世紀(jì)80年代末由美國(guó)麻省理工學(xué)院開發(fā)的一種基于微滴噴射的技術(shù)，該技術(shù)簡(jiǎn)化了一般成型過(guò)程的程序，采用類似于噴墨打印機(jī)的獨(dú)特的噴墨技術(shù)，只是將噴墨打印機(jī)墨盒中的墨水換成了液體粘結(jié)劑或者成型樹脂。噴頭將粘結(jié)劑按照之前設(shè)計(jì)的模型數(shù)據(jù)按照輪廓噴射逐層出來(lái)，將成型材料凝結(jié)成二維截面，重復(fù)此過(guò)程，并將各個(gè)截面堆積并重疊粘接在一起，最后得到所需要的完整的三維模具。3D快速成型打印技術(shù)，可以制作出具有石膏、塑料、橡膠、陶瓷等屬性的產(chǎn)品模型。不僅可以在設(shè)計(jì)時(shí)制作概念模型，而且可以工業(yè)化制作較大規(guī)格的產(chǎn)品模型。由于，不需要昂貴的激光系統(tǒng)，因此設(shè)備價(jià)格便宜，運(yùn)行和維護(hù)成本也很低，是成為目前快速成形技術(shù)研究的熱點(diǎn)之一，應(yīng)用前景十分看好。本發(fā)明旨在提供一種基于3D快速成型打印技術(shù)的柔性版制版方法，該方法省去曝光、顯影等中間過(guò)程，大大加快了制版速度，提高了印刷質(zhì)量，使印刷成本降低，流程大大縮短，實(shí)現(xiàn)柔版印刷綠色化，并進(jìn)一步拓展應(yīng)用領(lǐng)域
發(fā)明內(nèi)容
:本發(fā)明的目的之一在于提供一種不同于現(xiàn)有柔性版制版技術(shù)出現(xiàn)的原理，即利用3D快速成型打印原理的柔性版CTP直接制版方法。本發(fā)明的目的之二是提供一種為該制版技術(shù)方法所需的設(shè)備。本發(fā)明的這些以及其他目的將通過(guò)在下面的詳細(xì)描述在進(jìn)一步體現(xiàn)和說(shuō)明。一種利用3D快速成型打印原理的柔性版CTP直接制版的設(shè)備，其特征在于:該設(shè)備包括計(jì)算機(jī)、3D快速成型打印機(jī)，以及光固化設(shè)備或熱烘干設(shè)備之一。應(yīng)用所述設(shè)備的方法，其特征在于:采用3D快速成型打印機(jī)將可固化成型材料噴射到柔性版材基底表面形成浮雕型圖像，再經(jīng)過(guò)光固化或熱固化在線干燥，將印刷信息穩(wěn)定在柔性版材基底表面即可上機(jī)印刷。所述的柔性版材基底是有機(jī)聚合物版材或有機(jī)聚合物-無(wú)機(jī)材料復(fù)合的版材。進(jìn)一步，所述有機(jī)聚合物版材是聚對(duì)苯二甲酸乙酯、聚己二醇己二胺、聚酰亞胺、酚醛樹脂、聚氨酯、聚丁二烯橡膠、交聯(lián)的天然橡膠、丁苯橡膠、丁基橡膠、丁腈橡膠、硅橡膠、乙丙橡膠、氯丁橡膠、丙烯酸酯類聚合物、聚酰胺、聚氨酯、高壓聚乙烯、低壓聚乙烯、聚氯乙烯、硅橡膠制備的薄膜版材或者由這些材料的共混物制備的版材。但不限于這些材料。進(jìn)一步，所述有機(jī)聚合物-無(wú)機(jī)材料復(fù)合的版材中的無(wú)機(jī)材料為碳酸鈣、二氧化鈦、二氧化硅、氧化鋅、炭黑、石墨、碳納米管、碳纖維、芳綸纖維、玻璃纖維、石英纖維，蒙脫土、粘土中的一種或幾種混合物。進(jìn)一步，所述的柔性版材基底厚度為0.15-30毫米，肖氏硬度為20度 80度，優(yōu)選30 65度。進(jìn)一步，浮雕型圖像的圖文區(qū)的凸層的厚度為0.03-25毫米。進(jìn)一步，所述的打印可固化成型材料為可紫外光固化材料或ABS工程塑料。進(jìn)一步,所述的光固化米用光波長(zhǎng)為350_450nm之間的光源。在本發(fā)明的所述利用3D快速成型打印原理的柔性版CTP直接制版方法和設(shè)備中，使用的噴射材料，可以是3D打印機(jī)原裝的固化噴射材料或柔性版用光敏材料。所述的光敏材料含有光敏樹脂、烯鍵式不飽和單體、光引發(fā)劑或光引發(fā)體系；所述光敏樹脂為SBS嵌段共聚物、SIS嵌段共聚物、酚醛樹脂、聚酯類樹脂或親油性有機(jī)硅樹脂，較好的直鏈棒狀酚醛樹脂或低分子有機(jī)硅樹脂；所述烯鍵式不飽和單體為丙烯酸或甲基丙烯酸與單或多官能團(tuán)的醇、胺、羥基醚和酯或酰胺，丁二烯油以及馬來(lái)酸。適合的單體實(shí)例有丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基乙酯、丙烯酸月桂酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、N-十二烷基馬來(lái)酰亞胺；所述光引發(fā)劑或光引發(fā)體系實(shí)例有苯偶姻或苯偶姻的衍生物，例如苯偶姻醚，苯偶姻酰縮酮、二苯甲酮或?；蓟趸?；SBS嵌段共聚物優(yōu)選商品名為美國(guó)Kraton聚合物公司的Kraton D-1102產(chǎn)品，SIS嵌段共聚物優(yōu)選商品名為美國(guó)Kraton聚合物公司的Κ β)D-1161 產(chǎn)品。在本發(fā)明的所述利用3D快速成型打印原理的柔性版CTP直接制版方法和設(shè)備中，包括3D快速成型打印機(jī)、計(jì)算機(jī)、在線干燥設(shè)備和電腦軟件，其中3D快速成型打印機(jī)的幅面滿足實(shí)際印刷需要。加網(wǎng)線數(shù)可以從60LP1-200LPI(線對(duì))。其中，3D快速成型打印機(jī)所標(biāo)稱的分辨率直指在特定條件下，如特定打印介質(zhì)、特定溫度和濕度下的分辨率，而且和所選擇的打印材料性質(zhì)有很大關(guān)系，所述的烤板機(jī)具有針對(duì)選用的打印原材料選擇的特定波長(zhǎng)的光輻射裝置或熱輻射裝置。所述的電腦軟件具有對(duì)圖像分色處理和調(diào)頻掛網(wǎng)的功能。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
1，采用加法原理，不需要感光膠片和顯影工藝及所需的化學(xué)品；2，省去了暗室膠片沖洗、修版、曬版等繁雜操作環(huán)節(jié)；3，降低了成本，提高效率，節(jié)省空間；4，在質(zhì)量方面，影響轉(zhuǎn)移質(zhì)量明顯提高；5，圖文層厚度易控制，減少個(gè)體主觀因素對(duì)制版的影響；6，版基材料的選擇范圍寬，可以是光聚合材料，也可以是非光聚合型材料；7，減少了環(huán)境污染，是一種綠色制版技術(shù)。本發(fā)明的3D快速成型打印系統(tǒng)，采用原料加法技術(shù)，徹底擺脫曝光和顯影的使用，減少了圖像轉(zhuǎn)移的次數(shù)，真正實(shí)現(xiàn)100%轉(zhuǎn)印，網(wǎng)點(diǎn)再現(xiàn)性好，直接輸出大幅面，無(wú)需拼版、修版。


:圖1是本發(fā)明制版步驟流程圖。
具體實(shí)施例方式參考圖1，并結(jié)合圖1詳細(xì)說(shuō)明書本發(fā)明的具體步驟，在步驟I中將制版信息經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理分色掛圖，用分層軟件將此3維模型進(jìn)行離散，形成一系列具有相同厚度或不同厚度的薄片，并將數(shù)據(jù)輸出到3D快速成型打印機(jī)，接著在步驟2中將噴射材料按照版面信息需要噴射到柔性版材表面，然后在步驟3中采用自然風(fēng)干或者加熱、光照等方式使噴射物在柔性版材表面固化，形成圖文信息承載區(qū)，最后根據(jù)印刷要求進(jìn)行烤版，上機(jī)印刷，具體數(shù)據(jù)取決于噴射材料性質(zhì)和版材的結(jié)合牢度以及印刷要求。在本發(fā)明中使用的所有原材料和設(shè)備等均是常規(guī)使用的，可以從市場(chǎng)購(gòu)得。在本發(fā)明中，如非特指，所有的量、百分比均為重量單位。下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體的描述，下列實(shí)施方案，都只是舉例說(shuō)明，并不是僅有的。所有在本發(fā)明范圍內(nèi)或等同本發(fā)明的范圍內(nèi)的改變均被本發(fā)明包含。實(shí)施例1系統(tǒng)選用的是美國(guó)3Dsystems 公司的 ProJet 6000Professional3D Printer 三維快速成型打印機(jī)、方正RIP軟件、3DSyStemS公司原裝ABS工程塑料固化噴射材料，以及厚度為2毫米的PET樹脂柔性版基底。采用方正圖文處理分色掛網(wǎng)RIP軟件以及3DSyStemS三維分層軟件分色輸出到3D快速成型打印機(jī)，打印機(jī)將ABS塑料噴射到PET柔性版基底表面，經(jīng)過(guò)50攝氏度2分鐘固化后，其網(wǎng)點(diǎn)再現(xiàn)率達(dá)到了 98%，完全能夠?qū)崿F(xiàn)60LPI高品質(zhì)印刷的需要。實(shí)施例2:系統(tǒng)選用的是美國(guó)3Dsystems 公司的 ProJet 6000Professional3D Printer 三維快速成型打印機(jī)、方正RIP軟件和柔性版用光敏材料。柔性版用光敏材料包含67%SBS嵌段共聚物(商品名為美國(guó)Kraton聚合物公司的Kraton D-1102產(chǎn)品)，20%聚丁二烯油，10%
二丙烯酸1，6_己二醇酯，3%苯偶酰二甲基縮酮。采用方正圖文處理分色掛網(wǎng)RIP軟件以及3DSyStemS三維分層軟件分色輸出到3D快速成型打印機(jī)，打印機(jī)將光敏材料噴射到聚酰亞胺柔性版基底表面，經(jīng)過(guò)405nm紫外光在線固化5秒，其網(wǎng)點(diǎn)再現(xiàn)率達(dá)到了 98%，完全能夠?qū)崿F(xiàn)80LPI高品質(zhì)印刷的需要。
實(shí)施例3:系統(tǒng)選用的是美國(guó)3Dsystems 公司的 ProJet 6000Professional3D Printer 三維快速成型打印機(jī)、方正RIP軟件和柔性版用光敏材料。柔性版用光敏材料包含62%SBS嵌段共聚物(商品名為美國(guó)Kraton聚合物公司的Kmton D-1102產(chǎn)品)，5%SIS嵌段共聚物(商品名為美國(guó)Kraton聚合物公司的Kraton D-1161產(chǎn)品)，20%聚丁二烯油，10% 二丙烯酸
1，6-己二醇酯，3%苯偶酰二甲基縮酮。采用方正圖文處理分色掛網(wǎng)RIP軟件以及3DSyStemS三維分層軟件分色輸出到3D快速成型打印機(jī)，打印機(jī)將光敏材料噴射到聚碳酸酯柔性版基底表面，經(jīng)過(guò)405nm紫外光在線固化3秒，其網(wǎng)點(diǎn)再現(xiàn)率達(dá)到了 98%，完全能夠?qū)崿F(xiàn)175LPI高品質(zhì)印刷的需要。實(shí)施例4:系統(tǒng)選用的是美國(guó)3Dsystems 公司的 ProJet 6000Professional3D Printer 三維快速成型打印機(jī)、方正RIP軟件和柔性版用光敏材料。柔性版用光敏材料包含60%SBS嵌段共聚物(商品名為美國(guó)Kraton聚合物公司的Kraton D-1102產(chǎn)品)，5%SIS嵌段共聚物(商品名為美國(guó)Kraton聚合物公司的Kraton D-1161產(chǎn)品)，25%聚丁二烯油，7%二丙烯酸
I,6-己二醇酯，3%六苯基雙咪唑。采用方正圖文處理分色掛網(wǎng)RIP軟件以及3DSyStemS三維分層軟件分色輸出到3D快速成型打印機(jī)，打印機(jī)將光敏材料噴射到聚碳酸酯柔性版基底表面，經(jīng)過(guò)405nm的紫光在線固化5秒，其網(wǎng)點(diǎn)再現(xiàn)率達(dá)到了 98%，完全能夠?qū)崿F(xiàn)150LPI高品質(zhì)印刷的需要。
權(quán)利要求
1.一種利用3D快速成型打印原理的柔性版CTP直接制版的設(shè)備，其特征在于:該設(shè)備包括計(jì)算機(jī)、3D快速成型打印機(jī)，以及光固化設(shè)備或熱烘干設(shè)備之一。
2.應(yīng)用權(quán)利要求1所述設(shè)備的方法，其特征在于:采用3D快速成型打印機(jī)將可固化成型材料噴射到柔性版材基底表面形成浮雕型圖像，再經(jīng)過(guò)光固化或熱固化在線干燥，將印刷信息穩(wěn)定在柔性版材基底表面即可上機(jī)印刷；所述的柔性版材基底是有機(jī)聚合物版材或有機(jī)聚合物-無(wú)機(jī)材料復(fù)合的版材。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述方法，其特征在于:所述有機(jī)聚合物版材是聚對(duì)苯二甲酸乙酯、聚己二醇己二胺、聚酰亞胺、酚醛樹脂、聚氨酯、聚丁二烯橡膠、交聯(lián)的天然橡膠、丁苯橡膠、丁基橡膠、丁腈橡膠、硅橡膠、乙丙橡膠、氯丁橡膠、丙烯酸酯類聚合物、聚酰胺、聚氨酯、高壓聚乙烯、低壓聚乙烯、聚氯乙烯、硅橡膠制備的薄膜版材或者由這些材料的共混物制備的版材。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述方法，其特征在于:所述有機(jī)聚合物-無(wú)機(jī)材料復(fù)合的版材中的無(wú)機(jī)材料為碳酸鈣、二氧化鈦、二氧化硅、氧化鋅、炭黑、石墨、碳納米管、碳纖維、芳綸纖維、玻璃纖維、石英纖維，蒙脫土、粘土中的一種或幾種混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述方法，其特征在于:所述的柔性版材厚度為0.15-30毫米，肖氏硬度為20度 80度。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述方法，其特征在于:浮雕型圖像的圖文區(qū)的凸層的厚度為0.03-25 暈米。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述方法，其特征在于:所述的打印可固化成型材料為可紫外光固化材料或ABS工程塑料。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述方法，其特征在于:所述的光固化采用光波長(zhǎng)為350-450nm之間的光源。
全文摘要
利用3D快速成型打印原理的柔性版CTP直接制版方法和設(shè)備屬于印刷柔性版制版技術(shù)領(lǐng)域。該設(shè)備包括計(jì)算機(jī)、3D快速成型打印機(jī)，以及光固化設(shè)備或熱烘干設(shè)備之一。采用3D快速成型打印機(jī)將可固化成型材料噴射到柔性版材基底表面形成浮雕型圖像，再經(jīng)過(guò)光固化或熱固化在線干燥，將印刷信息穩(wěn)定在柔性版材基底表面即可上機(jī)印刷；所述的柔性版材基底是有機(jī)聚合物版材或有機(jī)聚合物-無(wú)機(jī)材料復(fù)合的版材。該方法省去曝光、顯影等中間過(guò)程，大大加快了制版速度，提高了印刷質(zhì)量，使印刷成本降低，流程大大縮短，實(shí)現(xiàn)柔版印刷綠色化，并進(jìn)一步拓展應(yīng)用領(lǐng)域。
文檔編號(hào)B41N1/22GK103121323SQ20131005748
公開日2013年5月29日 申請(qǐng)日期2013年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月23日
發(fā)明者李仲曉, 安粒, 齊英群, 蒲嘉陵 申請(qǐng)人:北京印刷學(xué)院