專利名稱：模板及其生產(chǎn)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種方法和裝置，并且還涉及一種由該方法和裝置得到的模板，上述方法和裝置通過用加熱裝置如熱能頭給薄膜穿孔，來用具有薄膜的熱敏蠟紙生產(chǎn)一種模板。本發(fā)明尤其涉及一種穿孔圖形，在該穿孔圖形中保持穿孔的尺寸滿足要求而不用在制造模板的裝置中加上大的能量或高溫或降低傳熱效率。穿孔圖形還減少了沒有規(guī)律地或視象圖而定局部產(chǎn)生的穿孔構(gòu)形不規(guī)則性，并且進一步防止了薄膜的熔化樹脂粘附到熱能頭的加熱元件上。
熱敏蠟紙具有一種熱塑性樹脂薄膜(以后也只是叫做“薄膜”)，該薄膜具有通過用加熱裝置如熱能頭或激光可以形成透過油墨的穿孔的性質(zhì)。當(dāng)用蠟紙印刷時，油墨通過穿孔并轉(zhuǎn)印到紙上。迄今為止已推薦了各種各樣的材料用于薄膜。例如，JP-A-41-7623推薦聚丙酰、聚酰胺、聚乙烯、和氯乙烯偏二氯乙烯共聚物；JP-A-47-1184推薦丙烯共聚物；JP-A-47-1185推薦氯化聚氯乙烯；JP-A-47-1186推薦高結(jié)晶聚氯乙烯；JP-A-49-6566推薦丙烯-α-烯烴共聚物；JP-A-49-10860推薦乙烯乙酸乙烯酯共聚物；JP-A-51-2512推薦丙烯腈樹脂；JP-A-51-2513推薦聚對苯二甲酸乙酯；日本專利No.1,669,893推薦聚偏氟乙烯；和日本專利No.2,030,681推薦聚對苯二甲酸乙酯共聚物。在它們之中，目前在市場上用于熱敏蠟紙的薄膜是通過雙軸式伸展聚對苯二甲酸乙酯薄膜或1,1-二氯乙烯共聚物薄膜所得到的熱收縮薄膜，主要是由于穿孔靈敏性(亦即，用小量熱產(chǎn)生足夠大穿孔的性能)和機器適用性(亦即，當(dāng)蠟紙生產(chǎn)成一種模板并用于印刷時，不可能引起起皺，松散，伸長和變形)的原因。尤其是對于可以自動地生產(chǎn)模板并進行印刷的模板印刷機來說，主要采用聚對苯二甲酸乙酯薄膜。
可供選擇地，為了用熱形成穿孔，可以用通過澆鑄具有低熔點的樹脂所得到的薄膜代替伸展的熱收縮薄膜。例如，日本專利No.1,668,117和JP-A-62-173296推薦通過澆鑄合成樹脂溶液或乳劑所得到的薄膜，而JP-A-4-78590推薦一種含有硅酮油的鑄型用熱塑性樹脂薄膜。在鑄型薄膜情況下，它不熱收縮，但因為它是用熔點低的樹脂制造，所以它可以在受熱部分熔化來形成穿孔(以后把這種薄膜叫做“熱熔薄膜”)。
然而，在目前，熱熔薄膜在市場上沒有實際上用作熱敏蠟紙。主要原因認(rèn)為是供印刷用的低穿孔靈敏性、穿孔構(gòu)形不規(guī)則性和低的機械強度。
目前在市場上供模板印刷機使用的熱敏蠟紙熱收縮膜厚度約為1.5-3μm，并且與如日本專利No.1,668,117及類似專利中所公開的厚度為10μm或小于10μm的熱熔薄膜相反，它們在穩(wěn)定成形和層壓時未遇到困難。
在穿孔的變化過程和熔化樹脂的移動方面，熱熔薄膜只依靠表面張力，而熱收縮薄膜依靠足以比表面張力更大的熱收縮應(yīng)力。因此，熱收縮薄膜具有這樣更高的靈敏性，以致用比具有同樣厚度和熔體粘度的熱熔薄膜更少的熱量，就能得到足夠大的穿孔。
熱收縮薄膜的熱收縮應(yīng)力顯然取決于溫度，并因此對例如用熱能頭的加熱元件在薄膜上形成的溫度分布圖(pattern)可以精確地得到穿孔。另一方面，在熱熔薄膜受熱并由于表面張力而穿孔的情況下，加熱元件的溫度分布圖不能被穿孔構(gòu)形準(zhǔn)確地反映出來。原因在于當(dāng)由于熔化而粘度降低的樹脂按照表面張力移動時，它不總是朝遠(yuǎn)離每個加熱元件中心的低溫部分移動，但可以集中在基底的纖維附近，或者可以由于通過它相對于加熱元件運動所引起的剪力而不規(guī)則地流動。因此，即使將一種采用熱熔薄膜的熱敏蠟紙加工成具有開口比適合印刷條件的模板，也幾乎得不到均勻的穿孔。也就是說，在微觀上，大的穿孔和小的穿孔一起存在，并且例如在圖象的實體印刷部分中，難以得到均勻的密度。
而且，盡管熱熔薄膜由低熔點的樹脂組成，但它們必須用加熱元件加熱到比熱收縮薄膜高很多的溫度，以便足夠在很小面積(比如，象素密度為300-600點/英寸(dpi)和很短時間(比如，副掃描周期范圍為2-4ms)內(nèi)使樹脂用表面張力移動，它們是安裝在現(xiàn)行模板印刷機中制造模板裝置的普通制造模板的條件。這使加熱元件由于過熱而退化變質(zhì)(deteriorated)。
此外，在印刷期間，熱敏蠟紙由于在印刷鼓的旋轉(zhuǎn)方向上與印刷紙剪切而產(chǎn)生應(yīng)力。具有一種鑄型熱熔薄膜的熱敏蠟紙在彈性模數(shù)和斷裂強度上一般都比具有一種伸展式熱收縮薄膜的熱敏蠟紙要低。因此，與具有熱收縮薄膜的熱敏蠟紙相比，具有熱熔薄膜的熱敏蠟紙更可能引起印刷圖象變形，并且，視情況而定，更可能斷開而產(chǎn)生玷污的圖象。
由于上述原因，可以說，熱收縮薄膜現(xiàn)在和將來都主要用作熱敏蠟紙的薄膜。由此，以后將涉及熱敏蠟紙的討論限于采用一種熱收縮薄膜的熱敏蠟紙。
熱敏蠟紙通常是通過將上述薄膜層壓在一種多孔基底上來制備，以便賦予一種必需的強度，來避免由于當(dāng)將蠟紙安裝到印刷機上并用于印刷時起作用的力所引起的伸長，起皺(它使印刷的圖象失真)和斷裂(它玷污印刷的圖象)。多孔基底提供具有強度的熱敏蠟紙，并且在蠟紙已加工成模板之后能讓油墨透過穿孔。已知用于多孔基底的材料包括(1)用天然纖維如Broussonetia Kazinoki,EdgeworthiaChrysantha和Manila大麻制造的所謂日本紙，(2)用人造絲、維尼綸、聚酯、尼龍等的再生纖維或合成纖維制造的紙狀薄片，(3)通過將(1)的天然纖維與(2)的再生纖維或合成纖維混合制造的混合紙，和(4)通過熱軋一種薄而軟的薄片制造的所謂聚酯紙，上述薄而軟的聚酯薄片用聚酯纖維與用作粘結(jié)劑纖維的非伸展的聚酯纖維的混合物制造。
通過層壓如上所述的薄膜和多孔基底所制得的熱敏蠟紙，具有足夠強度，以便忍受由印刷機印刷作用所產(chǎn)生的力，但當(dāng)油墨穿過熱敏蠟紙，特別是穿過薄膜中所形成的穿孔時，可能偶然會發(fā)生油墨視多孔基底中纖維的分散而定不均勻地通過，同時造成印刷的圖象在密度的均勻性方面變差。為了避免這種情況，推薦用單層薄膜制造的熱敏蠟紙。
用于給熱敏蠟紙的薄膜穿孔來得到模板的方法包括下列方法(1)使熱敏蠟紙的薄膜保持與具有由碳組成的圖象區(qū)的原件接觸，并用紅外光照射，以便通過從圖象區(qū)產(chǎn)生的熱量將薄膜穿孔；(2)使熱敏蠟紙的薄膜保持與熱能頭接觸，并且當(dāng)在加熱元件對應(yīng)于原圖的部分處使熱能頭產(chǎn)生熱量時作相對運動，以便在薄膜中進行穿孔；和(3)按照原圖調(diào)制激光束來掃描熱敏蠟紙的薄膜，以便在薄膜中進行穿孔。在上述方法中，采用紅外光的方法在原件的種類上受到限制，并且不能用于文件和圖象的資料編輯。采用激光的方法在實際上沒有應(yīng)用，主要是由于制造模板的時間太長。因此，在目前，主要是采用使用熱能頭的方法。
在使用熱能頭制造模板的方法中，是形成許多在主掃描方向和副掃描方向上平面式排列的穿孔。在這種情況下，最理想的是將穿孔制造得在形狀上幾乎相等，以便達到適用于印刷條件的開口比。如果穿孔形狀均勻，則使微觀油墨轉(zhuǎn)印狀態(tài)在印刷的圖象區(qū)中，尤其是在實體印刷部分中也均勻，以便達到密度均勻性。相反，如果穿孔形狀不均勻，則使油墨轉(zhuǎn)印狀態(tài)不均勻，并且可能偶而會發(fā)生細(xì)線條變模糊，在實體印刷部分中產(chǎn)生密度不規(guī)則性，及形成過大的穿孔，這種情況造成局部過量轉(zhuǎn)印，因此蹭臟(set-off)。因此，為了用有關(guān)的加熱元件得到形狀均勻的穿孔，推薦了具有各種不同形狀的加熱元件。日本專利No.2,732,532推薦一種方法，它是保持在主掃描方向上的行距與副掃描方向上的行距相等，保持加熱元件在主掃描方向上的長度比在副掃描方向上的長度短，和保持加熱元件在副掃描方向上的長度比在副掃描方向上的行距短，來在主掃描方向和副掃描方向二者上得到獨立的穿孔。JP-A-4-314552推薦一種方法，它是通過在主掃描方向上相鄰的加熱元件之間設(shè)置具有大熱導(dǎo)率的材料的冷卻件，來防止相鄰的穿孔在主掃描方向上相互熔合。JP-A-6-115042推薦一種方法，它是采用熱能頭將只包括熱塑性樹脂薄膜的熱敏蠟紙加工成模板，其中，使加熱元件在主掃描方向上的長度保持在主掃描方向上行距的15-75％范圍內(nèi)，同時使加熱元件在副掃描方向上的長度保持在副掃描方向上行距的15-75％范圍內(nèi)。
關(guān)于穿孔圖形，僅僅討論了穿孔的平面形狀(如直徑、縱橫比和面積)和統(tǒng)計狀態(tài)(如平均值和偏差)，而產(chǎn)生所希望的油墨轉(zhuǎn)印狀態(tài)的穿孔輪圈構(gòu)形只能在下面的專利申請中看到。日本專利No.2,638,390推一種方法，它是通過確定四項指標(biāo)之間的關(guān)系來在主掃描方向和副掃描方向二者上得到獨立的穿孔，這四項指標(biāo)是加熱元件在主掃描方向上的長度，加熱元件在副掃描方向上的長度，穿孔在主掃描方向上的長度和穿孔在副掃描方向上的長度。該專利說明穿孔具有輪圈。JP-A-6-320700推薦一種穿孔方法，它包括用第一熱能頭從主要是由薄膜構(gòu)成的熱敏蠟紙的一側(cè)將其加熱，和隨后用第二熱能頭從其另一側(cè)將它加熱的步驟。該專利說明穿孔具有剖面圖。JP-A-8-20123推薦一種用熱敏蠟紙制造模板的方法，該熱敏蠟紙基本上只由3.5μm或更厚的熱塑性樹脂薄膜構(gòu)成，在該方法中，將穿孔制成剖面形狀為錐形，同時錐形部分的尺寸用與主掃描方向上行距的關(guān)系確定，以便消除由熱敏蠟紙的基底所引起的穿孔形狀不規(guī)則性。
上述日本專利No.2,732,532,JP-A-4-314552,JP-A-6-115042對防止由于相鄰穿孔熔合所引起的穿孔擴張及對使穿孔形狀均勻可能是有用的，因此獲得所希望的油墨轉(zhuǎn)印狀態(tài)。然而，因為蠟紙的穿孔變化過程取決于薄膜的物理性質(zhì)，所以不能說它們是用各種不同熱收縮薄膜控制穿孔形狀的最佳方法。
而且，盡管上述日本專利No.2,638,390和JP-A-6-320700論及穿孔的輪圈和剖面圖，但它們簡單地涉及穿孔這些特點的存在，而沒有提出任何輪圈和穿孔剖面圖對穿孔構(gòu)形的影響，或任何阻止傳熱效率下降的方法，或達到穿孔均勻性的方法。
此外，如上所述，在上述JP-A-8-20123中所說明的制造模板的方法確定了錐形剖面的尺寸與主掃描方向上行距之間的關(guān)系，但它是一種用只由厚熱塑性樹脂薄膜構(gòu)成而沒有任何多孔基材的熱敏蠟紙制造模板的方法。然而，這種熱敏蠟紙目前不能作為商品使用，并且除了形狀不規(guī)則性之外還有各種其它問題。而且，文件在其中所形成的穿孔剖面形狀方面，未涉及通用的熱敏蠟紙，并且沒有公開輪圈的剖面形狀和高度影響傳熱效率和穿孔構(gòu)形不規(guī)則的任何資料，上述通用的熱敏蠟紙包括由熱塑性樹脂薄膜和多孔基材構(gòu)成的常用類型。
在打算在蠟紙中形成具有一定尺寸的通孔情況下，待用熱能頭穿孔的每個部分中的樹脂都移動到包圍每個通孔的輪圈部分上，但偶而可能會發(fā)生下述情況，即例如，視熱敏蠟紙薄膜的熱物理性質(zhì)和熱能頭加熱元件的加熱條件而定，積聚在輪圈部分中的樹脂經(jīng)常從薄膜的加熱表面中形成為大的凸起。
凸起部分保持在薄膜的加熱表面和熱能頭的加熱元件之間，并起到保持薄膜的加熱表面和加熱元件彼此遠(yuǎn)離的作用。結(jié)果，從加熱元件到薄膜的傳熱效率大大降低，同時使它難以形成具有所希望尺寸的通孔。在通孔尺寸未達到所希望值的情況下，印刷品變得密度不夠。如果試圖通過增強加到熱能頭加熱元件上的能量來達到所希望的尺寸，則加熱元件可能損壞。
另一方面，由所形成的凸起所必需的薄膜加熱表面和加熱元件之間的距離，在具有許多穿孔的實體印刷區(qū)和靠近沒有穿孔的無圖象區(qū)的區(qū)域之間是不同的。這樣，上述傳熱效率的下降取決于圖象率(imagerate)，并造成印刷品中密度不規(guī)則性。而且，因為輪圈的凸起部分保持與熱能頭的加熱元件處于壓力接觸并在剪切時轉(zhuǎn)移，所以穿孔輪圈的平面形狀，亦即，通孔的形狀變形，因而造成微觀密度不規(guī)則性，并且降低了圖形如印刷品中的字符的可復(fù)制性。在通孔形狀顯著變形的情況下，相鄰穿孔的通孔相互熔合，并且從這樣形成的大通孔中，將過量油墨轉(zhuǎn)印到紙上，從而造成蹭臟或類似情況。
此外，也可能偶而發(fā)生因上述剪切而變形的薄膜樹脂掉落而沉積在熱能頭加熱元件下游的位置處，并且沉積物使加熱元件和薄膜仍保持相互遠(yuǎn)離，因而大大降低了制造模板的效能。
已知這些不希望有的現(xiàn)象可歸因于例如薄膜的熱物理性質(zhì)和熱能頭加熱元件的加熱條件，但它們與圍繞穿孔的通孔凸起的輪圈高度的關(guān)系一點也沒有討論。此外，有關(guān)決定穿孔形狀的一些因素，其中包括每個穿孔的輪圈，必需的試驗及誤差，未得到特別的資料。
本發(fā)明解決了這個問題。本發(fā)明的目的是提供一種穿孔圖形，它能保持足夠的穿孔尺寸，而不需要在制造模板的裝置中加上大的能量和高溫，同時阻止由于輪圈的影響而引起的傳熱效率降低；減少無規(guī)律或視象圖而定局部產(chǎn)生的穿孔構(gòu)形不規(guī)則性；和進一步防止薄膜的樹脂粘附到加熱元件上。
為達到上述目的，發(fā)明人充分研究了熱敏蠟紙的穿孔變化過程，而結(jié)果發(fā)現(xiàn)，如果形成穿孔來保證輪圈的高度相對于相鄰穿孔之間的行距符合一定條件，則可以阻止穿孔構(gòu)形的不規(guī)則性來提供優(yōu)質(zhì)印刷品，而與薄膜的厚度和熔點無關(guān)。
按照本發(fā)明的第一方面，提供有一種生產(chǎn)模板的方法，該方法包括提供具有熱收縮膜的熱敏蠟紙，并用加熱裝置選擇性地加熱上述薄膜，以便形成對應(yīng)于上述薄膜中圖象的獨立點狀穿孔，因此每個上述穿孔都具有一個通孔和一個包圍上述通孔及上述薄膜加熱側(cè)上凸起的輪圈，并且上述輪圈具有一高度，該高度滿足下列公式(1)和(2)h≤4(μm) (1)h≤0.05(pxpy)(μm)----(2)]]>式中h表示上述高度(μm)以加熱之前薄膜的表面為基準(zhǔn)，px表示在上述加熱裝置主掃描方向上的行距(μm)，而py表示在上述加熱裝置副掃描方向上的行距(μm)。
按照本發(fā)明的第二方面，提供有一種用具有熱收縮薄膜的熱敏蠟紙生產(chǎn)模板的裝置，它包括一個加熱裝置，該加熱裝置選擇性地加熱上述薄膜，以便形成對應(yīng)于上述薄膜中圖象的獨立點狀穿孔，因此每個上述穿孔都具有一個通孔及一個包圍上述通孔和上述薄膜加熱側(cè)上凸起的輪圈，并且上述輪圈具有一個高度，該高度滿足下列公式(1)和(2)h≤4(μm) (1)h≤0.05(pxpy)(μm)----(2)]]>式中h表示上述高度(μm)以加熱之前薄膜的表面為基準(zhǔn)，px表示在上述加熱裝置主掃描方向上的行距(μm)，而py表示在上述加熱裝置副掃描方向上的行距(μm)。
按照本發(fā)明的第三方面，提供有一種模板，該模板包括一種具有對應(yīng)于一個圖象的獨立點狀穿孔的熱收縮薄膜，上述穿孔通過用一加熱裝置選擇性地加熱上述薄膜而形成，其中每個上述穿孔都具有一個通孔及包圍上述通孔和在上述薄膜加熱側(cè)上凸起的輪圈，并且上述輪圈具有一個高度，該高度滿足下列公式(1)和(2)h≤4(μm) (1)h≤0.05(pxpy)(μm)----(2)]]>式中h表示上述高度(μm)以加熱之前薄膜的表面為基準(zhǔn)，px表示在上述加熱裝置主掃描方向上的行距(μm)，而py表示在上述加熱裝置副掃描方向上的行距(μm)。
按照本發(fā)明的第四方面，提供有一種模板，它包括一種熱收縮薄膜，該熱收縮薄膜通過用一加熱裝置選擇性地加熱上述薄膜，而具有對應(yīng)于一個圖象的獨立點狀穿孔，因此每個上述穿孔都具有一個通孔及包圍上述通孔和在上述薄膜加熱側(cè)上凸起的輪圈，并且上述輪圈具有一個高度，該高度滿足下列公式(1)和(2)h≤4(μm) (1)h≤0.05(pxpy)(μm)----(2)]]>式中h表示所述高度(μm)以受熱之前薄膜的表面為基準(zhǔn)，px表示在上述加熱裝置主掃描方向上的行距(μm)；而py表示在上述加熱裝置副掃描方向上的行距。
下面，將參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明，其中


圖1A和1B分別是在熱敏蠟紙的熱收縮薄膜中所形成的穿孔典型平面圖及沿著圖1A中線段IB-IB的剖視圖，圖2是示出熱能頭加熱元件的溫度分布的曲線圖，圖3是示出用熱能頭的加熱元件加熱的薄膜溫度分布的曲線圖，圖4是示出溫度與熱敏蠟紙熱收縮薄膜的熱收縮應(yīng)力之間關(guān)系的曲線圖，圖5是一個典型平面圖，它示出當(dāng)熱敏蠟紙的熱收縮薄膜用加熱穿孔時樹脂移動的方向，和圖6是一個典型平面圖，用于圖示出在一種熱敏蠟紙的熱收縮薄膜熱收縮和熱熔體情況下的穿孔變化過程。
如前所述，熱敏蠟紙在構(gòu)造上看包括兩種；一種結(jié)構(gòu)其中薄膜和多孔基材層壓在一起，而一種單層結(jié)構(gòu)基本上由薄膜構(gòu)成。下面的討論不依賴于熱敏蠟紙結(jié)構(gòu)上的不同，而是涉及欲在熱敏蠟紙的薄膜中形成合乎需要穿孔的構(gòu)形特點；一種用于生產(chǎn)具有這種構(gòu)形特點的穿孔的模板的方法和裝置；一種熱敏蠟紙；及由其生產(chǎn)的模板的性質(zhì)。以后，熱敏蠟紙意思是指薄膜和多孔基材層壓在一起的結(jié)構(gòu)和基本上由薄膜構(gòu)成的單層結(jié)構(gòu)二者，而不是特別地區(qū)分這兩種結(jié)構(gòu)。實際上，本發(fā)明可以應(yīng)用于兩種結(jié)構(gòu)的熱敏蠟紙。而且，以后把欲用于模板印刷的穿孔熱敏蠟紙叫做“模板”。
通常，在熱敏蠟紙的熱收縮薄膜中所形成的每個穿孔1，都如圖1A和1B所示，包括一個貫通部分2和圍繞該貫通部分2所形成的變形部分3。以后把這個貫通部分叫做“通孔”。圍繞通孔2所形成的變形部分3與還沒有加工成模板的薄膜相比，在厚度上有改變。變形部分3一般由一部分4和視情況而定一薄的薄膜部分5構(gòu)成，上述部分4剖面形狀是橢圓形(在本說明書中把這部分叫做“輪圈”)，而上述薄膜部分5與部分4的內(nèi)部接觸。薄的薄膜部分5的體積與輪圈4的體積相比是很小的。根據(jù)所用薄膜和制造模板的條件，可能偶而會發(fā)生不形成薄的薄膜部分5。輪圈4變得比還未加工成模板的薄膜厚度或未被制造模板變形部分的厚度更厚。在本說明書中，把在待用加熱裝置加熱的一側(cè)上還未被加工成模板或未被制造模板過程變形的這部分薄膜表面叫做“基準(zhǔn)面”。在本說明書中，把在加熱裝置方向上輪圈的凸起距基準(zhǔn)面的最大高度7定義為“高度”。而且，在本說明書中，把包括通孔2和變形部分3的整體部分叫做“穿孔”。在本說明書中，把形成穿孔的工作叫做“打孔”或“穿孔”。
在關(guān)于本發(fā)明的研究中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了一種用新的觀點評價穿孔現(xiàn)象的方法。也就是說，在用熱能頭給熱收縮薄膜穿孔的現(xiàn)象中，利用能在微秒(μs)數(shù)量級的高速下照相的裝置，在微米(μm)數(shù)量級的顯微場視圖(microscopic view of field)中，觀察到了隨時間推移每個穿孔在薄膜中形成和擴展的變化過程，上述熱能頭是在用于將熱敏蠟紙加工成模板的方法中，目前最普遍采用的方法。結(jié)果，發(fā)現(xiàn)可以將一連串的穿孔變化過程分成下述四個階段。
在第一階段，將電壓加到加熱元件上，以便產(chǎn)生Joule熱。結(jié)果，如圖2所示，熱能頭的每個加熱元件都具有一個溫度分布，并將薄膜加熱，其中在中央部分處溫度最高，而隨從中央部分向四周的距離增加溫度下降。因此，如圖3所示，薄膜在與加熱元件中央接觸的這部分中，具有最高的溫度，而隨著與這部分距離的增加溫度下降。當(dāng)然，加熱元件的溫度分布與薄膜的溫度分布二者隨時間推移而改變。
如圖4所示，如果薄膜超過在其處收縮開始的溫度8(以后把這個溫度叫做“收縮起始溫度；該收縮起始溫度8超過薄膜的玻璃轉(zhuǎn)變溫度)，則在薄膜的平面方向上產(chǎn)生一個用于縮短相互距離的力(亦即，熱收縮應(yīng)力)。這樣，在高于收縮起始溫度8的溫區(qū)各處，都產(chǎn)生張力。合力的方向幾乎(如果熱收縮是各向同性的，則完全)垂直于薄膜上的等溫線。另一方面，在薄膜溫度低于玻璃轉(zhuǎn)變溫度的地方，薄膜的樹脂不流動，而在樹脂溫度高于玻璃轉(zhuǎn)變溫度的地方，變形更可能在較高溫度部分處發(fā)生。這樣，薄膜的樹脂從最高溫度部分向四周部分移動，好象沿著圖3的斜坡向下滑動。在圖5中，當(dāng)靠近主掃描方向上的加熱元件發(fā)熱時所產(chǎn)生的薄膜溫度分布(等溫線)以實線表示，而其中溫度垂直于等溫線下降的方向用虛線箭頭表示。也就是說，薄膜的樹脂在圖5的虛線方向上移動。
在第二階段，在薄膜的每個最高溫度部分附近，都形成一第一小通孔。這是形成穿孔的開始。
在第三階段，形成的小通孔的外周邊被張力從外周邊的外部朝外向著四周部分拉。這是由于熱收縮而增大穿孔。通孔外周邊的四周部分向外擴張，同時接受途中存在的樹脂，以便增加它的體積，因此形成一個輪圈。輪圈的剖面形狀由于表面張力而接近圓形或橢圓形。
通常，如果將熱收縮薄膜保持在顯示熱收縮變化過程的溫度范圍內(nèi)，則薄膜最終也不再顯示熱收縮變化過程。在穿孔增大階段，應(yīng)該認(rèn)為輪圈由熔化或軟化的樹脂構(gòu)成，并且已完成了熱收縮。因此，在如實體印刷部分中那樣有相鄰象素穿孔的情況下，如果相鄰穿孔的輪圈由于穿孔增大而相互接觸熔合，則不再有任何朝外拉輪圈的部分，也就是說，不再有任何未完成熱受縮的部分。這樣，輪圈不再能用熱收縮增大穿孔。
然而，例如，在穿過僅通過熱受縮而擴張的最大通孔轉(zhuǎn)印到紙上的圖象點不夠大的情況下，也就是說，在點增益(dot gain)小的情況下，通孔必須進一步擴大，以便得到在象素之間沒有任何間隙的印刷品，而對這種場合，實際做法是進一步繼續(xù)加熱。在這種情況下，盡管穿孔不隨熱收縮增大，但輪圈被充分加熱和軟化，并且由于表面張力而產(chǎn)生移動。這種現(xiàn)象在圖6中示出。由于表面張力而引起的移動從低粘度部分(亦即，位于相鄰?fù)字g的高溫部分)向高粘度部分(亦即，位于對角相鄰?fù)字g的低溫部分)進行。這是用表面張力增大穿孔。因為在對角相鄰的通孔之間，有薄膜熱收縮未完成的部分，所以由于熱收縮而使通孔進一步朝對角相鄰的通孔擴張。見圖6中帶開口的粗箭頭。
在第四階段，在終止向加熱元件加能量的情況下，加熱元件的溫度下降，而隨后，薄膜的溫度也下降。結(jié)果，輪圈和輪圈外面部分的溫度變得低于收縮起始溫度8，并且不將輪圈朝四周部分拉。而且，輪圈的溫度下降使粘度增高，并且使由于表面張力而引起的移動停止。因此，穿孔的構(gòu)形被固定。這是穿孔完成的情況。
目前在市場上供應(yīng)給熱敏模板印刷機的標(biāo)準(zhǔn)熱敏蠟紙的薄膜表面的表面粗糙度，按算術(shù)平均的粗糙度Ra約為1-1.5μm，而按10點平均的粗糙度Rz約為3.5-5μm。這些數(shù)值是采用一種非接觸式三維形式測量儀器，即由Mitaka Koki K.K.生產(chǎn)的NH-3(商品名稱)，在2.5mm的截止波長下，以30μm的縱向行距和橫向行矩，測量面積為10mm×10mm的熱敏蠟紙敞開(無壓力)的薄膜表面而得到的，上述熱敏蠟紙敞開的薄膜表面張緊在一個平面上，而不是在制造模板過程中實際上夾在熱能頭和壓印輥之間的蠟紙。應(yīng)該認(rèn)為，夾住的熱敏蠟紙的薄膜，其表面粗糙度比處于敞開狀態(tài)的表面粗糙度小，但在目前，任何用于直接測量或估計夾住狀態(tài)下粗糙度的合理方法都不可用。
目前普遍用于模板印刷機制造模板裝置的熱能頭是用噴涂(sputteving)形成的薄膜式。有關(guān)在薄膜式熱能頭的加熱元件附近結(jié)構(gòu)的特點是加熱元件的表面從相鄰設(shè)置在副掃描方向上的電極部分表面退后約1μm。熱能頭電極部分的表面最接近熱敏蠟紙的薄膜側(cè)，并具有約為0.1μm或小于0.1μm的算術(shù)平均粗糙度Ra，和約為0.2μm的10點平均粗糙度Rz。
夾住而無穿孔的熱敏蠟紙的薄膜表面與熱能頭加熱元件的表面之間的距離d0[μm]，可以(盡管不合理)根據(jù)加熱元件表面的退后深度h，靠近熱能頭加熱元件的電極部分表面的10點平均粗糙度Rzt和熱敏蠟紙薄膜表面的10點平均粗糙度Rzf按下式估計h≤d0≤h+Rzt+Rzf按照這種估計，將d0表示成1≤d0≤(4.5～6)在夾在熱能頭和平壓輥之間部分中的熱敏蠟紙的薄膜一點也沒有穿孔的情況下，輪圈的高度為零。因此，在這部分中形成第一個穿孔之前，直接在薄膜表面亦即基準(zhǔn)面與同其接觸的加熱元件表面之間的距離d0[μm]，取決于夾住時基準(zhǔn)面和加熱元件表面二者的形狀或表面粗糙度，并且可以大致估計成
1≤d0≤(4.5～6)正如已經(jīng)說明的那樣。
如果在制造模板過程中將薄膜穿孔，則穿孔在上述穿孔變化過程的第三階段中增大，而同時，穿孔的輪圈形成并且橫截面積變得更大。也就是說，輪圈凸起。輪圈的凸起部分變更接近加熱元件。因此，輪圈的凸起部分保持在基準(zhǔn)面和加熱元件之間。
而且，在加熱元件存在于剛好在副掃描方向上圖象區(qū)結(jié)束之后的那部分中薄膜上的情況下，也就是說，在熱敏蠟紙的薄膜已經(jīng)在剛好通過加熱元件的那部分中穿孔，并夾在熱能頭和平壓輥之間的情況下，在已經(jīng)穿孔的部分中穿孔的凸起輪圈保持在基準(zhǔn)面和加熱元件的鄰接區(qū)之間。
這些作用表現(xiàn)為下述兩種現(xiàn)象的其中之一或二者。
作為第一種現(xiàn)象，向外拉輪圈的部分變得遠(yuǎn)離加熱元件一段距離，該距離對應(yīng)于輪圈的高度，此高度相當(dāng)于輪圈的最凸起部分。
為了更準(zhǔn)確地進行說明，如前所述，輪圈在穿孔增大階段包括熔化或軟化的樹脂。這樣，它可以被壓縮壓力(nip pressure)壓碎到某種程度。如果用顯微鏡觀察穿了孔的熱敏蠟紙，則可以證實穿孔的壓碎和變形的輪圈。按照這種觀察，可能偶而會發(fā)生在圖象區(qū)中薄膜的上述表面粗糙度的伸出部分處，穿孔的輪圈變形，上述圖象區(qū)具有基底纖維，該基材纖維與伸出部分的背部接觸。變形的輪圈高度不總是為零，并且其高度分散在變形前高度的0-100％的很寬范圍內(nèi)。在輪圈變形中的不規(guī)則性可以假定是作用在變形部分上的壓力不規(guī)則；和穿孔的輪圈具有某種硬度，來防止高度在壓力作用下不變成零。
而且，在通過了加熱元件的薄膜已穿孔部分中，輪圈迅速冷卻和硬化，并且在此之后，即使壓縮壓力作用于輪圈上，輪圈在高度上再也不會變形。當(dāng)在副掃描方向上每個輪圈和對應(yīng)加熱元件之間的距離在約100μm的范圍內(nèi)時，防止了加熱元件的表面和待用加熱元件穿孔的薄膜表面，亦即基準(zhǔn)面之間的接觸。
因此，在圖象區(qū)的大多數(shù)穿孔部分中，加熱元件的表面和基準(zhǔn)面之間距離的最小值變得大于一段距離，該距離相當(dāng)于輪圈的高度。如果輪圈的高度為α[μm]，則基準(zhǔn)面與加熱元件表面之間的距離d[μm]可以近似估計如下1+α≤d≤(4.5～6)+β式中β[μm]表示由于輪圈變形而產(chǎn)生的加熱元件表面與基準(zhǔn)面之間距離最大值的增量。應(yīng)該認(rèn)為，α和β具有下列關(guān)系0≤β＜α。向外拉每個輪圈的這部分溫度低于假定設(shè)有輪圈高度影響情況下的溫度。也就是說，出現(xiàn)傳熱效率下降的問題。如果輪圈的高度越高，則下降的程度越顯著。因此，第三穿孔階段早在停止穿孔增大之前就完成了。
如果不能以低傳熱效率把足夠的加熱值傳到處于高輪圈狀態(tài)下的加熱元件上，則穿孔的尺寸達不到所希望的值，并且印刷品的密度水平下降。
如果以低傳熱效率把足夠的加熱值傳到處于高輪圈狀態(tài)下的加熱元件上，來形成具有所希望尺寸的穿孔，則在制造模板過程中的能耗增加。而且，如果將加能量的時間調(diào)到越長，則制造模板的時間一般也變得越長。此外，在制造模板過程中將加熱元件的溫度調(diào)到高溫范圍情況下，則用于使加熱元件達到比某一溫度高所花的時間變得更長，并且加熱元件可能退化變質(zhì)。在制造熱敏蠟紙過程中廣泛地用熱能頭作加熱裝置的情況下，因為加熱溫度范圍(300-400℃)很接近臨界使用溫度(400℃)，所以這種趨勢更顯薯。
而且，如前所述，即使壓縮壓力作用在穿孔的輪圈上，已通過加熱元件的穿孔輪圈也不變形，并且當(dāng)每個輪圈與副掃描方向上對應(yīng)加熱元件之間的距離在約100μm范圍內(nèi)時，則防止加熱元件的表面與待用加熱元件穿孔的薄膜表面亦即基準(zhǔn)面接觸來降低傳熱效率。這種現(xiàn)象在圖象中不均勻地產(chǎn)生，而是視圖象而定。也就是說，在各個低象率(image rate)部分，如在副掃描方向上圖象區(qū)的頂部，實體印刷部分的內(nèi)部；細(xì)字符部分和區(qū)域?qū)哟蔚幕疑糠?；直接在副掃描方向上前面輪圈的位置中形成的每個輪圈的高度，及每個輪圈經(jīng)受壓縮壓力的區(qū)域各部分之間很不同，并且如果每個所形成的輪圈高度高，則加熱元件的表面與基準(zhǔn)面之間的距離各部分之間有很大不同。因此，視圖象上位置而定，穿孔變得在尺寸上不規(guī)則，而印刷品的密度局部變得不規(guī)則。因此，這種不希望有的現(xiàn)象不能通過調(diào)節(jié)油墨粘度或著色料的混合比例，或是通過調(diào)節(jié)印刷壓力來調(diào)節(jié)油墨轉(zhuǎn)印的量或密度的平均值來補償。
作為第二種現(xiàn)象，因為應(yīng)該認(rèn)為，保持在基準(zhǔn)面和加熱元件之間輪圈的凸起樹脂部分已完成熱收縮并在加熱下處于一種熔化或軟化狀態(tài)，所以它們被制造模板過程中起作用的壓力破碎，并且被用加熱元件起作用的剪切應(yīng)力進一步變形。
輪圈的破碎的凸起樹脂部分由于下述原因而變形不同。對應(yīng)于各個象素或穿孔的加熱元件的加熱狀態(tài)不完全是均勻的，和薄膜的表面粗糙度產(chǎn)生不同的傳熱距離。而且，分散的基材纖維熱收縮性能和熱容的不規(guī)則性是有影響的，上述不規(guī)則性與在薄膜中的位置有很大關(guān)系。這些使穿孔構(gòu)形產(chǎn)生不規(guī)則性，同時造成輪圈在體積和硬度上不同，并產(chǎn)生不同的剪切應(yīng)力作用到輪圈上。在輪圈高的情況下，輪圈變形中，亦即最終穿孔構(gòu)形中的不規(guī)則性是顯著的，并且可能會偶而發(fā)生輪圈部分部分掉落而造成相鄰的穿孔相互熔合，或者發(fā)生破碎的輪圈樹脂部分部分地或完全地閉合在主掃描方向和副掃描方向上相鄰的穿孔。如果用這種模板印刷，則圖象區(qū)中油墨轉(zhuǎn)印不規(guī)則性變大。尤其是實體印刷部分有一種密度均勻性降低的粗略感覺。同時，一些細(xì)字符變模糊和閉合。而且，在油墨轉(zhuǎn)印量大的印刷部分，產(chǎn)生蹭臟和滲透(seep-through)。
當(dāng)輪圈凸起的樹脂部分破碎和變形時，可能偶而會發(fā)生薄膜的樹脂、用來接合薄膜和多孔基材及類似物的粘結(jié)劑成分固定(或上膠)在加熱元件上。薄膜通常涂敷一種防粘劑，用于防止固定在加熱元件上。然而，如果輪圈高，則增加加熱元件的加熱值，以便形成具有預(yù)定尺寸的通孔。這樣，加熱元件的溫度變高。而且，因為輪圈高，所以薄膜有力地接觸加熱元件并由于剪切而產(chǎn)生應(yīng)力。由于這些現(xiàn)象，所以輪圈部分的樹脂和輪圈部分中所含的粘結(jié)劑成分很可能固定在加熱元件上。
如果輪圈部分的樹脂和粘結(jié)劑成分本來就固定在加熱元件上，則意味著加熱元件加熱值下降，和穿孔尺寸變小或者穿孔也許會變得不可能。在這種情況下所得到的印刷品變得在不滲的穿孔部分處密度不夠，或者在未能穿孔的部分處圖象中產(chǎn)生空隙。而且，在固定區(qū)大的情況下，一個很寬的薄膜區(qū)域從基材中脫落，而結(jié)果，可能偶而會發(fā)生玷污印刷品，好象在圖象區(qū)的下游區(qū)域亂涂似的；亦即發(fā)生所謂的粘附(Sticking)。當(dāng)然，這造成蹭臟和滲透。
即使輪圈部分的樹脂和粘結(jié)劑成分未固定在加熱元件自身上，但可能偶而會發(fā)生它們一點一點地沉積在加熱元件下游熱能頭的表面上。沉積的樹脂是粘稠的，并且盡管在開始階段它未造成任何問題，但沉積物可以隨著時間的推移而形成。結(jié)果，可能會偶而發(fā)生沉積物堵住直接在加熱元件之后位置處薄膜表面的污物和灰塵，和沉積物變得很大以保持加熱元件遠(yuǎn)離薄膜，同時造成穿孔尺寸小或由于傳熱不夠而使穿孔工作失敗。在這種情況下所得到的印刷品也變得在不完全穿孔的部分處密度不夠并在穿孔失敗的這部分處的圖象中產(chǎn)生空隙。
如前所述，當(dāng)用熱能頭將熱敏蠟紙加工成模板時，將電壓加到加熱元件上以便產(chǎn)生Joule熱。結(jié)果，如圖2所示，當(dāng)加熱薄膜時，加熱頭的每個加熱元件都具有一個溫度分布，其中中央部分具有最高溫度，同時溫度朝四周方向降低。因此，如圖3所示，薄膜在與加熱元件的中心接觸的部分中具有最高溫度，而隨著與那部分距離的增加溫度降低。當(dāng)然，加熱元件的溫度分布和薄膜的溫度分布二者隨時間推移而改變。
薄膜熱能頭的加熱元件目前一般用作模板印刷機中的制造模板裝置，該加熱元件與副掃描方向上的鋁制電極，作為底材(在與熱敏蠟紙相對的這側(cè)上)的陶瓷制絕熱層和作為表層(在面向熱敏蠟紙的這側(cè)上)的玻璃制保護層接觸。因為保護層的厚度薄達幾微米，所以其熱容與電極和絕熱層的熱容相比是很小的。從保護層的表面(在本說明書中把這個表面叫做“加熱元件的表面”；除非另有說明，下面也將在這種意義上采用這種表達方式)，將熱通過空氣層傳送到薄膜上，該空氣層具有下列公式所表明的近似厚度d[μm]1+α≤d≤(4.5～6)+β式中α表示輪圈的高度，而β表示由于輪圈變形而引起的加熱元件表面和基準(zhǔn)面之間距離的最大值增量，并且應(yīng)該認(rèn)為，它們有下列關(guān)系0≤β＜α按照文獻“科學(xué)年表(日文)，1988年版”(由NationalAstronomical Observatory編輯和由Maruzen出版)，接觸加熱元件的上述材料的導(dǎo)熱率[W m-1K-1]分別是鋁為230-240，陶瓷(瓷器)為1.5，和玻璃(石英玻璃)為1-2，而相反，空氣的導(dǎo)熱率極小，達0.02-0.07。也就是說，如果將空氣層的厚度d由于α而制得即使稍微大一點，薄膜的溫度也大大降低，并且如前所述，傳熱效率降低。為了避免它，必須將空氣層的厚度，亦即加熱元件表面與基準(zhǔn)面之間的距離保持盡可能的小。
為了保持空氣層的厚度d小，必須保持輪圈的高度α小。
輪圈高度α的容許上限值已經(jīng)用實驗考察過了。在實驗中，將具有厚度為α的薄膜作為一種隔離物粘附在靠近熱能頭加熱元件但不影響穿孔分布的位置處，用于制造模板。將它這樣配置，以便在制造模板過程中所形成的穿孔輪圈不影響壓縮區(qū)域中的隔離膜。結(jié)果，發(fā)現(xiàn)如果隔離膜的厚度α超過4μm，則穿孔構(gòu)形的質(zhì)量(通孔尺寸的平均值和分散布及形狀的散布)與印刷品的圖象質(zhì)量(在圖象區(qū)中的密度平均值和布散及變模糊)，與在相同的熱能頭電調(diào)節(jié)(setting)下省去隔離膜相比大大惡化變質(zhì)。相反，當(dāng)增加加到熱能頭上的能量，以便讓穿孔的通孔尺寸平均值與不粘附隔離膜所得到的穿孔通孔尺寸平均值一致時，改善了穿孔的通孔尺寸平均值和印刷品圖象區(qū)中密度平均值，但最終使其它的穿孔構(gòu)形質(zhì)量(通孔尺寸的散布和形狀的散布)及印刷品的其它圖象質(zhì)量(圖象區(qū)中密度的散布)退化變質(zhì)，同時進一步使蹭臟和滲透惡化。
而且，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，開始影響穿孔構(gòu)形質(zhì)量和印刷品圖象質(zhì)量的隔離膜厚度α取決于制造模板裝置的分辨力(resolution)。在300dpi處，α約為4μm，在400dpi處，約為3.2μm，在600dpi處，約為2.2μm。而且，當(dāng)在主掃描方向上的分辨力為300dpi而在副掃描方向上的分辨力為400dpi時，α1約為3.7μm。α1值等于主掃描方向上行距和副掃描方向上行距的幾何平均數(shù)的約5％?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，當(dāng)熱敏蠟紙很好調(diào)整時，也就是說，當(dāng)薄膜表面的表面粗糙度小，及當(dāng)隔離膜的厚度α不大于上述每種分辨率的α1時，在相同的熱能頭電調(diào)節(jié)下，可以得到與不粘附隔離膜所得到的幾乎相同的穿孔構(gòu)形質(zhì)量和圖象質(zhì)量。
從上面所述，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果輪圈的高度調(diào)整到在不超過4μm的范圍內(nèi)，并進一步調(diào)整到在不超過主掃描方向上的行距和副掃描方向上的行距二者幾何平均數(shù)的5％范圍內(nèi)，那么就可以達到本發(fā)明的目的。
為了調(diào)整如本發(fā)明權(quán)利要求書中所述的穿孔圖形，必須將輪圈的高度優(yōu)化，并且可以采用任選的方法用于這個目的。輪圈的高度取決于輪圈部分中樹脂的體積和輪圈剖面形狀的扁率。輪圈部分中樹脂的體積取決于在穿孔之前通孔位置處存在的樹脂體積。也就是說，如果在保持通孔區(qū)的情況下選擇薄膜的厚度，則輪圈部分中樹脂的體積可以改變，并因此可以選擇輪圈的高度。而且，如果按照溫度的空間分布(例如，加熱元件的形狀或加到熱能頭上的能量)和溫度的暫時改變(例如，加到熱能頭上的電力與施加時間相結(jié)合)選擇加熱裝置，則輪圈剖面形狀的扁率可以改變，并因此可以選擇輪圈的高度。
在上述說明中，常常把熱能頭的加熱元件叫做加熱裝置，但因為本發(fā)明一般可應(yīng)用于用熱給熱收縮薄膜穿孔的現(xiàn)象，所以加熱裝置不限于熱能頭。在本發(fā)明中，激光束源，活化能源(altive energy source)及許多其它裝置都可以用作加熱裝置。實例下面以實例和對照例為基礎(chǔ)說明本發(fā)明。在表1中列出在各個實例和對照例中制造模板的條件，穿孔構(gòu)形的測得值，穿孔的評價和印刷品的評價。表1中所列的用于測量物理性質(zhì)的方法如下。模板評價條件在這些實例和對照例中，每個模板都用實驗用制造模板的裝置和熱敏蠟紙制備，它們分別滿足表1中所列的各個條件(亦即，分辨率、行距、加熱元件尺寸、所加能量、周期、薄膜的物理性質(zhì))。熱敏蠟紙的其它通用條件如下。關(guān)于材料，將各種混合比不同的聚酯樹脂雙軸式定向，以便形成具有表1中所列厚度和熔點的薄膜。將每張薄膜和35 μ m厚的混合紙與保持在它們之間的0.5g/m2的聚乙酸乙烯酯層壓在一起，并且薄膜表面涂敷有0.1g/m2的硅酮樹脂，來制備一種熱敏蠟紙，上述混合紙具有單位重量為10g/m2，它由Manila大麻和聚酯纖維組成作為一種多孔基材。環(huán)境溫度為室溫。最小{4,0.05 (Px2.Py)}值這表明公式(1)右邊或公式(2)右邊更小的數(shù)值。在本發(fā)明中，特別優(yōu)選的是輪圈的高度不大于這個數(shù)值。熱敏蠟紙薄膜表面的表面粗糙度作為熱敏蠟紙薄膜表面的表面粗糙度，利用一種非接觸式三維形式測量儀器，即由Mitaka Koki K.K生產(chǎn)的NH-3(商品名稱)，通過在2.5mm的截止波長下，以30μm的縱向行距和橫向行距，測量一面積為10mm×10mm、張緊在一平面上熱敏蠟紙的敞開(無壓力)薄膜表面，得到算術(shù)平均粗糙度Ra和10點平均粗糙度Rz。算術(shù)平均粗糙度Ra和10點平均粗糙度Rz如JIS B 0601“表面粗糙度-定義和表示”中所述。通孔直徑，輪圈高度制備具有實體圖形的模板。用掃描式激光顯微鏡，即由Laser TecK.K.生產(chǎn)的1LM21(商品名稱)，測量與熱量隨時間變化狀態(tài)相同的區(qū)域(特別是，在副掃描方向上制板起始線下游5mm-15mm內(nèi)的區(qū)域)中模板穿孔的表面粗糙度，并得到在主掃描方向和副掃描方向上通孔的直徑和穿孔的高度作為20個穿孔的平均值。通孔面積的信號-噪聲(SN)比制備具有實體圖形的模板。用光學(xué)顯微鏡從電荷耦合器件(CCD)攝象機所攝的與熱量隨時間變化狀態(tài)相同區(qū)域(特別是，在副掃描方向上，從制板起始線下游5mm-15mm內(nèi)的區(qū)域)的模板圖象中，用MitaniShoji K.K.生產(chǎn)的Image Analyzer Package MacSCOPE(商品名稱)按照二元法(binarization)切開100個通孔的通孔，并由其得到通孔面積的SN比。
通孔面積的SN比是以“指標(biāo)最好”為基礎(chǔ)。如果該數(shù)值越大，則穿孔的面積不規(guī)則越小。穿孔的面積SN比取決于測量條件并且難以簡單地評價。憑經(jīng)驗發(fā)明人認(rèn)為，為了在從各個穿孔轉(zhuǎn)印狀態(tài)下得到均勻性，10分貝(db)或高于10db實際上是必要的，并且13db或高于13db是所希望的，而小于10db的SN比是麻煩的。印刷品評價條件在實例和實施例中，將所得到的模板用人工圍繞印刷鼓安裝，供用模板印刷機印刷，該模板印刷是由Riso Kagaku Corporation在標(biāo)準(zhǔn)條件下(亦即，接通電源時錯誤調(diào)整(default setting)生產(chǎn)的Risograph(注用商標(biāo))GR 377和Risograph Ink GR-HD(商品名稱，由Riso Kagaku生產(chǎn))。環(huán)境溫度為室溫(25℃)。實體印刷部分的均勻性關(guān)于實體印刷部分的均勻性，主觀上按照下列判據(jù)對實體印刷部分中由穿孔構(gòu)形不規(guī)則性所引起的顯微位置(以約1mm或小于1mm的間隔)中密度不規(guī)則性程度進行評價◎密度不規(guī)則性一點也感覺不到?！鹈芏炔灰?guī)則性稍微觀察到，但字符的實體轉(zhuǎn)印率和照片的色調(diào)轉(zhuǎn)印率是在實用水平上?！髯址膶嶓w轉(zhuǎn)印率在實用水平上，但照片陰暗部分的色調(diào)轉(zhuǎn)印率差?！撩芏炔灰?guī)則性顯著，并且字符的實體轉(zhuǎn)印率和照片的色調(diào)轉(zhuǎn)印率二者都差。細(xì)字符變模糊關(guān)于細(xì)字符變模糊，主觀上按照下列判據(jù)對印刷品細(xì)字符部分中由穿孔構(gòu)形不規(guī)則性所引起的變模糊(比如，局部沒有連續(xù)線)的程度進行評價◎變模糊一點也感覺不到?！鹩^察到輕微的變模糊，但細(xì)字符(白色背景上的黑色字符)的轉(zhuǎn)印率和照片明亮部分的色調(diào)轉(zhuǎn)印二者都在實用水平上。△細(xì)字符(白色背景上的黑色字符)的轉(zhuǎn)印率在實用水平上，但照片明亮部分的色調(diào)轉(zhuǎn)印率差?！磷兡：@著，并且細(xì)字符C白色背景上的黑色字符)的轉(zhuǎn)印率和照片明亮部分的色調(diào)轉(zhuǎn)印率二者都差。細(xì)字符的閉合關(guān)于細(xì)字符的閉合，主觀上按照下列判據(jù)對由穿孔構(gòu)形不規(guī)則性所引起的閉合(在接近的兩條字符線之間局部沒有應(yīng)該存在的空白)程度進行評價◎閉合一點也感覺不到?！鹩^察到輕微的閉合，但細(xì)字符(白色背景上的黑色字符)轉(zhuǎn)印率和照片陰暗部分的色調(diào)轉(zhuǎn)印率二者都在實用水平上。△細(xì)字符(黑色背景上的白色字符)的轉(zhuǎn)印率在實用水平上，但照片陰暗部分的色調(diào)轉(zhuǎn)印率差。×細(xì)字符(黑色背景上的白色字符)的轉(zhuǎn)印率和照片陰暗部分的色調(diào)轉(zhuǎn)印率二者都差。蹭臟關(guān)于蹭臟，主觀上按照下列判據(jù)對由油墨從一個印刷品的印刷表面轉(zhuǎn)印到印刷之后直接放在該印刷品上的另一個印刷品背面所引起的玷污程度進行評價◎蹭臟一點也感覺不到?！鹩^察到輕微的蹭臟，但從具有大的實體印刷部分，因此油墨轉(zhuǎn)印量大的原型(original)得到的印刷品是在實用水平上，并且它們可用作正式印刷品?！髟谟湍D(zhuǎn)印量小的部分，如細(xì)字符(白色背景上的黑色部分)和明亮部分處印刷品是在實用水平上，但在油墨轉(zhuǎn)印量大的部分，如大的實體印刷部分處，玷污顯著。這些印刷品可用作非正式的印刷品，但不可用作正式印刷品?！敛湮埏@著，在幾乎所有的印刷部分處玷污都顯著。這些印刷品甚至不可用作非正式印刷品。對熱能頭的影響對熱能頭的影響涉及薄膜的樹脂和粘結(jié)劑成分靠近加熱元件固定或上膠的程度，及由于過多施加能量及加熱元件過熱而引起的加熱元件惡化變質(zhì)(亦即，熱容下降)的程度。得到五百個具有B4尺寸的試驗圖形圖象率為33％的圖象并用于印刷，來評價模板的狀態(tài)和印刷品的質(zhì)量。而且，用光學(xué)顯微鏡觀察加熱元件附近熱能頭的狀態(tài)。判據(jù)如下◎在開始試驗和第500次試驗之間的模板狀態(tài)、印刷品質(zhì)量和熱能頭狀態(tài)方面沒有改變?！鹪诩訜嵩浇^察到一些沉積物，但很輕微，并且未發(fā)現(xiàn)在開始試驗和第500次試驗之間模板的狀態(tài)和印刷品質(zhì)量有改變。△在加熱元件附近觀察到沉積物，并且發(fā)現(xiàn)第500次試驗和開始試驗時相比，模板和印刷品質(zhì)量變差。×在加熱元件附近觀察到許多沉積物，或者加熱元件變差到使熱容降低，并且發(fā)現(xiàn)第500次試驗和開始試驗時相比，模板的狀態(tài)和印刷品質(zhì)量顯著變差。對照例1在主掃描方向和副掃描方向二者上以300dpi的分辨力將熱敏蠟紙加工成模板，該模板在主掃描方向和副掃描方向二者上通孔的指標(biāo)內(nèi)徑為60μm，并將該模板用于印刷。
在這種情況下，輪圈的高度大于公式(1)的數(shù)值，并且既不滿足公式(1)，也不滿足公式(2)。例1如對照例1所述制備模板并用于印刷，只是將薄膜的厚度制成和對照例1的4.5μm相比更薄，達3.5μm，并且相應(yīng)地使所加的能量更小。結(jié)果，在每個通孔位置中存在的樹脂體積減少，并且輪圈的高度減少。
在這種情況下，輪圈的高度滿足公式(1)和公式(2)二者。例2如對照例1所述制備模板并用于印刷，只是將薄膜的厚度制成和對照例的4.5μm相比更薄，達1.7μm，并且相應(yīng)地使所加能量更小。結(jié)果，在每個通孔位置處存在的樹脂體積減少，并且輪圈的高度減少。
在這種情況下，輪圈的高度滿足公式(1)和(2)二者。對照例2在主掃描方向上以300dpi的分辨力，在副掃描方向上以400dpi的分辨力，同時在主掃描方向上通孔的目標(biāo)直徑為59μm和在副掃描方向上通孔的目標(biāo)直徑為44μm，將熱敏蠟紙加工成模板，并將該模板用于印刷。
在這種情況下，在主掃描方向上輪圈的高度大于公式(2)的數(shù)值，并且不滿足公式(2)。例3如對照例2所述制備模板并用于印刷，只是將薄膜的厚度制成比對照例2的4μm更薄，達1.7μm，并且相應(yīng)地使所加的能量更小。結(jié)果，在每個通孔的位置中存在的樹脂量減少，并且輪圈的高度減少。
在這種情況下，輪圈的高度滿足公式(1)和(2)二者。對照例3在主掃描方向和副掃描方向二者上以400dip的分辨力將熱敏蠟紙加工成一種模板，該模板在主掃描方向和副掃描方向二者上通孔的指標(biāo)直徑為42.5μm，并將該模板用于印刷。
在這種情況下，在主掃描方向上輪圈的高度大于公式(2)的數(shù)值，并且不滿足公式(2)。例4如對照例3所述制備模板并用于印刷，只是將薄膜的厚度制成比對照例的4μm更小，達2.5μm，并且相應(yīng)地使所加的能量更小。結(jié)果，在每個通孔位置中存在的樹脂體積減少，并且輪圈的高度減少。
在這種情況下，輪圈的高度滿足公式(1)和(2)二者。例5如對照例3所述制備模板并用于印刷，只是將薄膜的厚度制成比對照例3的4μm更小，達1.7μm，并且相應(yīng)地使所加的能量更小。結(jié)果，在每個通孔位置中存在的樹脂體積減少，并且輪圈的高度減少。
在這種情況下，輪圈的高度滿足公式(1)和(2)二者。對照例4在主掃描方向和副掃描方向二者上，以600dpi的分辨力將熱敏蠟紙加工成模板，該模板在主掃描方向和副掃描方向二者上通孔的指標(biāo)內(nèi)徑為26μm，并將該模板用于印刷。
在這種情況下，在主掃描方向上輪圈的高度大于公式(2)的數(shù)值，并且不滿足公式(2)。例6如對照例4所述制備模板并用于印刷，只是將薄膜的厚度制成比對照例4的3.5μm更小，達1.7μm，并且相應(yīng)地使所加的能量更小。結(jié)果，在每個通孔的位置中存在的樹脂體積減少，并且輪圈的高度減少。
在這種情況下，輪圈的高度滿足公式(1)和(2)二者。
表1
注1平均值注2在沒有相鄰穿孔的一側(cè)上數(shù)值注3主掃描方向X副掃描方向按照本發(fā)明，利用一種加熱裝置如熱能頭或激光束，以這種方式將熱敏蠟紙的薄膜穿孔用于印刷，以致不要求加熱裝置具有高能或高溫，但防止傳熱效率下降，改善制造模板的條件(比如，提供較低的能耗，縮短制造模板的時間和防止加熱元件退化變質(zhì))，及減少穿孔構(gòu)形不規(guī)則性而同時保持足夠的穿孔尺寸。因此，本發(fā)明給薄膜提供一種穿孔圖形，該穿孔圖形改善印刷圖象的質(zhì)量(比如，減少實體印刷部分的密度不規(guī)則性，減少細(xì)字符的變模糊和閉合，及減少蹭臟和滲透)，并防止薄膜的熔化樹脂沉積在熱能頭的加熱元件上。
權(quán)利要求
1．一種生產(chǎn)模板的方法，該方法包括提供一種具有熱收縮膜的熱敏蠟紙，和用一種加熱裝置選擇性地加熱上述薄膜，以便在形成對應(yīng)于上述薄膜中圖象的獨立點狀穿孔，因此每個上述穿孔都具有一個通孔和一個圍繞上述穿孔并在上述薄膜加熱側(cè)上凸起的輪圈，并且上述輪圈具有滿足下列公式(1)和(2)的高度h≤4(μm) (1)h≤0.05(pxpy)(μm)----(2)]]>式中h表示以加熱前薄膜的表面為基準(zhǔn)的上述高度(μm),px表示在上述加熱裝置主掃描方向上的行距(μm)，和py表示在上述加熱裝置副掃描方向上的行距(μm)。
2．用于由具有熱收縮薄膜的熱敏蠟紙生產(chǎn)模板的裝置，包括一種加熱裝置，該加熱裝置選擇性地加熱上述薄膜，以便形成對應(yīng)于上述薄膜中圖象的獨立點狀穿孔，因此每個穿孔都具有一個通孔和一個圍繞上述通孔并在上述薄膜加熱側(cè)上凸起的輪圈，并且上述輪圈具有一個高度，該高度滿足下列公式(1)和(2)h≤4(μm)(1)h≤0.05(pxpy)(μm)----(2)]]>式中h表示以加熱前薄膜表面的基準(zhǔn)的上述高度(μm),px表示在上述加熱裝置主掃描方向上的行距(μm)，在py表示在上述加熱裝置副掃描方向上的行距(μm)。
3．一種模板，它包括一種熱收縮薄膜，該熱收縮薄膜具有對應(yīng)于一個圖象的獨立點狀穿孔，上述穿孔通過用加熱裝置選擇性地加熱上述薄膜形成，其中每個穿孔都具有一個通孔和一個圍繞上述通孔和在上述薄膜加熱側(cè)上凸起的輪圈，并且上述輪圈具有一個高度，該高度滿足下列公式(1)和(2)h≤4(μm) (1)h≤0.05(pxpy)(μm)----(2)]]>式中h表示以加熱前薄膜的表面為基準(zhǔn)的上述高度(μm),px表示主掃描方向上的行距，而py表示副掃描方向上的行距。
4．一種蠟紙，它包括一種熱收縮薄膜，該熱收縮薄膜通過用加熱裝置選擇性地加熱上述薄膜而具有對應(yīng)于一個圖象的獨立點狀穿孔，因此每個上述穿孔都具有一個通孔和一個圍繞上述通孔和在上述薄膜加熱側(cè)上凸起的輪圈，并且上述輪圈具有一個高度，該高度滿足下列方程(1)和(2)h≤4(μm) (1)h≤0.05(pxpy)(μm)----(2)]]>式中h表示以加熱前薄膜的表面為基準(zhǔn)的上述高度(μm),px表示主掃描方向上的行距，和py表示在副掃描方向上的行距。
全文摘要
一種穿孔圖形,它裝配一種模板,該穿孔圖形在穿孔構(gòu)形不規(guī)則性方面減少并具有足夠的穿孔尺寸。模板通過用加熱裝置選擇性地加熱薄膜,由具有熱收縮薄膜的熱敏蠟紙生產(chǎn),以便形成對應(yīng)于薄膜中圖象的獨立點狀穿孔,并且每個穿孔都具有一個通孔和一個圍繞通孔和在薄膜的加熱側(cè)上凸起的輪圈,并且輪圈具有一個高度,該高度滿足下列公式(1)和(2):h≤4(μm) (1)和h≤
文檔編號B41C1/14GK1324731SQ01119248
公開日2001年12月5日 申請日期2001年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月19日
發(fā)明者中村淳, 池嶋昭一 申請人:理想科學(xué)工業(yè)株式會社