專利名稱：用于模版印刷的制片方法及制片裝置和模版印刷機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于模版印刷的熱制片，尤其涉及使用基本上只由熱塑性樹脂薄膜構(gòu)成、沒有可滲墨載體(例如日本紙和非織造布等)的模版片材來實(shí)現(xiàn)制片的用于模版印刷的制片方法及制片裝置和模版印刷機(jī)。另外，上面的“基本上只由熱塑性樹脂薄膜構(gòu)成”的表述包括這樣一種薄膜結(jié)構(gòu)在沒有可滲墨載體的條件下，可以在薄膜表面上施加抗靜電涂層和防焊涂層。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，模版印刷中用于模版板的模版片通常包括一可滲墨載體和一用粘結(jié)劑粘在載體上的熱塑性樹脂薄膜?？蓾B墨載體由日本紙或非織造布等制成。熱塑性樹脂薄膜由聚酯等制成。熱塑性樹脂薄膜的厚度大約為1.5微米，載體的厚度大約為30-40微米。通過對(duì)薄膜熱穿孔而形成模版片，并通過接受來自模版片的印墨進(jìn)行印刷。所述熱穿孔主要通過對(duì)一熱頭進(jìn)行加熱來進(jìn)行，即，將模版片插在熱頭和壓輥之間，然后對(duì)熱頭進(jìn)行加熱。
關(guān)于使用由上述方法制成或刻好的模版片進(jìn)行模版印刷，在以前，使用由粘結(jié)劑粘住熱塑性樹脂薄膜的模版片有諸多不便或缺點(diǎn)。與此同時(shí)，提出了只由熱塑性樹脂薄膜、沒有載體構(gòu)成模版片的多種改進(jìn)建議。然而，目前沒有一種建議付諸實(shí)施，任何建議都必須克服某些技術(shù)問題。尤其是當(dāng)模版片只由熱塑性樹脂薄膜構(gòu)成時(shí)，如果薄膜的厚度未達(dá)到一定厚度的話，就很難操縱模版片。另外，必須增大熱頭的輸出率，以便在厚的薄膜上進(jìn)行熱穿孔。這將產(chǎn)生多種問題，并且會(huì)給應(yīng)用帶來巨大的困難。
另一方面，對(duì)模版印刷中制成的模版片進(jìn)行穿孔最好是對(duì)每個(gè)點(diǎn)單獨(dú)穿孔，為此，期望將加熱裝置的尺寸做得盡可能小到如同日本已經(jīng)審查的專利公報(bào)No.2732532所示的點(diǎn)距那樣。然而，與變小的加熱器尺寸相對(duì)應(yīng)，加熱器從周圍電極接收到的熱擴(kuò)散影響會(huì)變大，因而，熱頭的熱效率會(huì)下降，熱頭的壽命會(huì)變短。此外，對(duì)于薄膜型熱頭，由于發(fā)熱部與周圍電極相比是凹陷的，因此模版片將根據(jù)變小的加熱器的尺寸由凹陷周圍的高的電極部支承。因此，發(fā)熱部與模版片之間的接觸狀態(tài)或粘合狀態(tài)變差，熱效率逐漸下降。
此外，為了解決上述關(guān)于加熱器的尺寸變小而產(chǎn)生的發(fā)熱部與模版片之間的接觸狀態(tài)惡化的問題，提出了一種被稱為“局部上釉(glaze)型”的熱頭，該打印頭通過上釉僅使發(fā)熱部升高。
然而，即使熱頭是局部上釉型的，由于局部上釉的隆起非常平緩，升高曲線還會(huì)逐漸變回直線。畢竟，其不可能完全解決粘合問題。

發(fā)明內(nèi)容
如上所述，模版印刷用模版片的問題與模版印刷用熱頭的問題是各自獨(dú)立的。本發(fā)明旨在同時(shí)解決這些問題。因此，本發(fā)明提供了一種用于制片的方法和裝置，以及一種在模版片印刷中通過只由熱塑性樹脂薄膜構(gòu)成模版片(模版板)以實(shí)現(xiàn)模版片印刷的模版印刷機(jī)。
首先，本發(fā)明的模版印刷用制片方法解決了傳統(tǒng)工藝的技術(shù)問題，為了達(dá)到其目的，它被構(gòu)造成如下所述。也就是說，本發(fā)明的模版印刷用制片方法通過熱熔化一由具有一預(yù)定厚度的熱塑性樹脂薄膜構(gòu)成的用于模版印刷的熱敏性模版片材，以形成可滲墨的孔，其特征在于，在上述薄膜的一個(gè)側(cè)面上形成許多微小凹陷，由熱頭對(duì)薄膜的微小凹陷側(cè)的一相對(duì)側(cè)面進(jìn)行加熱，加熱用熱頭的能量輸出足以熔透微小凹陷的薄封閉部，但它被限制在不會(huì)熔透除薄膜的凹陷以外的厚部的范圍內(nèi)，以使所述孔由與微小凹陷連通的加熱熔化部構(gòu)成。
兩個(gè)或多個(gè)加熱器在熱頭上沿一主掃描方向排列成一列或一行。當(dāng)加熱器的主掃描側(cè)排列節(jié)距設(shè)定為PM、主掃描側(cè)加熱器長(zhǎng)度設(shè)定為HM、副掃描側(cè)傳送節(jié)距設(shè)定為PS和副掃描側(cè)加熱器長(zhǎng)度設(shè)定為HS時(shí)，加熱器的尺寸最好滿足HM＞0.6PM和HS＞0.7PS。
熱頭的壓印能量在制片時(shí)最好低于35千焦耳/毫米2(mili-joule/mm2)。
此外，在該制片方法中，模版片材由一拉長(zhǎng)薄膜構(gòu)成，其中在拉伸時(shí)殘留有拉伸應(yīng)力。因此，當(dāng)加熱部分開設(shè)熔化時(shí)，熔化部分的底部與微小凹陷連通，以使可滲墨穿孔由殘留應(yīng)力構(gòu)成。
此外，在這種模版印刷方法中，模版片材最好由一拉長(zhǎng)的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜或一由聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)和聚對(duì)苯二甲酸丁二酯(PBT)共聚而成的拉長(zhǎng)的低熔點(diǎn)薄膜構(gòu)成，當(dāng)工作溫度設(shè)定為t℃、薄膜的熔點(diǎn)設(shè)定為m℃和玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)設(shè)定為g℃時(shí)，最好由104×102(m-t)-(m-g)或更大的工作壓力P(帕)進(jìn)行模壓(templating)(或壓印)。
微小凹陷可以是一穿孔，薄膜的加熱側(cè)上的孔直徑小于所述加熱側(cè)的相對(duì)側(cè)上的孔直徑，并且加熱側(cè)上的孔直徑小得不允許印墨滲透。
此外，微小凹陷可以是一坑，該坑局部地減少了薄膜的厚度，并且形成一封閉的薄部。
然后，本發(fā)明的模版印刷用制片裝置的構(gòu)造如下所述。也就是說，該裝置包括一片進(jìn)給部，該片進(jìn)給部供給由具有一預(yù)定厚度的熱塑性樹脂薄膜構(gòu)成的熱敏性模版片材；在薄膜的一個(gè)側(cè)面上形成許多微小凹陷的裝置；以及一通過加熱薄膜以便在薄膜中形成可滲墨孔的加熱裝置，其中所述加熱裝置對(duì)薄膜的微小凹陷側(cè)的相對(duì)側(cè)面進(jìn)行加熱，加熱用加熱裝置的能量輸出足以熔透微小凹陷的薄封閉部，但它被限制在不會(huì)熔透除薄膜的凹陷以外的厚部的范圍內(nèi)，以使所述孔由與微小凹陷連通的加熱熔化部構(gòu)成。
該加熱裝置是一熱頭，其上設(shè)有沿主掃描方向排列成一行或一列的兩個(gè)或多個(gè)加熱器，當(dāng)加熱器的主掃描側(cè)排列節(jié)距設(shè)定為PM、主掃描側(cè)加熱器長(zhǎng)度設(shè)定為HM、副掃描側(cè)傳送節(jié)距設(shè)定為PS和副掃描側(cè)加熱器長(zhǎng)度設(shè)定為HS時(shí)，加熱器的尺寸最好滿足HM＞0.6PM和HS＞0.7PS，熱頭的輸出能量低于35千焦耳/毫米2(mili-joule/mm2)。
當(dāng)然，還可以構(gòu)成配備有作為制片部分的上述模版印刷用制片裝置的模版印刷機(jī)。
同樣，在制片裝置和模版印刷機(jī)的任何一種情況下，可將微小凹陷做成穿孔，即，薄膜的加熱側(cè)上的孔直徑小于所述加熱側(cè)的相對(duì)側(cè)上的孔直徑，并且加熱側(cè)上的孔直徑小得不允許印墨滲透。
本發(fā)明可以單獨(dú)對(duì)薄膜中的可滲墨孔進(jìn)行熱穿孔，而且不必增大熱頭的輸出，并且通過使用只由熱塑性樹脂薄膜構(gòu)成的模版片材來實(shí)現(xiàn)模版印刷。因而，可同時(shí)解決關(guān)于模版片(模版板材)的問題和關(guān)于熱頭的問題。


圖1示出了按照本發(fā)明的制片方法和裝置的概念。
圖2示出了熱頭的加熱部的排列狀態(tài)的主視圖。
圖3示出了根據(jù)此制片方法使在表示數(shù)字“1”的位置的加熱器發(fā)熱，以便對(duì)模版片進(jìn)行穿孔，以及借助本發(fā)明的制片方法進(jìn)行上述過程的狀態(tài)。
圖4示出了有關(guān)用于本發(fā)明的制片方法和裝置的模版片的結(jié)構(gòu)的概念。
圖5示出了有關(guān)用于本發(fā)明的制片方法和裝置的模版片的結(jié)構(gòu)的概念。
圖6示出了用于在模版片中形成微小凹陷的結(jié)構(gòu)的示例。
圖7示出了用于在模版片中形成微小凹陷的結(jié)構(gòu)的示例。
圖8示出了用于在模版片中形成微小凹陷的結(jié)構(gòu)的示例。
圖9示出了用于在模版片中形成微小凹陷的結(jié)構(gòu)的示例。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參見圖1至圖9，下面將敘述本發(fā)明的用于模版印刷的制片方法及裝置和模版印刷機(jī)的實(shí)施例。圖1是圖示本發(fā)明的模版印刷用制片方法的略圖。在圖1中，數(shù)字10表示熱頭，數(shù)字11表示壓輥。將一拉長(zhǎng)的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜構(gòu)成的模版片12沿圖1的箭頭從左側(cè)送到右側(cè)。盡管圖1是一放大的剖視圖，但每一構(gòu)件的實(shí)際尺寸，例如模版片12的厚度，約為幾微米，熱頭10的加熱部13的長(zhǎng)度沿模版片進(jìn)給方向約為十微米至二十幾微米。此外，盡管圖1中部分地示出了壓輥11，但這是一根直徑約為20毫米的橡皮輥。
另外，還要提到其它可用作薄膜的熱塑性樹脂，例如，聚對(duì)苯二甲酸乙二酯樹脂、聚乙烯樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚偏二氯乙烯樹脂、聚甲基戊烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚乙烯萘烷樹脂、聚乙烯醇樹脂、尼龍6。尤其是在使用聚酯薄膜時(shí)，最好使用上述聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜、具有20％或更少的結(jié)晶度的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜、由聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)和聚對(duì)苯二甲酸丁二酯(PBT)共聚而成的拉長(zhǎng)的低熔點(diǎn)薄膜或由具有20％或更少的結(jié)晶度的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)和聚對(duì)苯二甲酸丁二酯(PBT)共聚而成的低熔點(diǎn)薄膜。
許多微小或微型凹陷14以隨機(jī)排列的方式形成在模版片12的一個(gè)側(cè)面上。所述側(cè)面與壓輥11接觸。圖1示出了熱頭10的通電狀態(tài)，以便對(duì)模版片12與加熱部13接觸的部分穿孔。通過熔化微小凹陷14的底部將模版片12穿透，并且形成一個(gè)滲墨孔。因而，滲墨孔可以形成在期望的部分上，以便通過控制熱頭10的加熱部13的通電量來制片(是“開”還是“關(guān)”)。
因而，由于微小凹陷14形成在薄膜模版片12的一個(gè)側(cè)面，當(dāng)加熱模版片12并從其相對(duì)面進(jìn)行穿孔時(shí)，可以通過只熔化并穿透凹陷14的底部來形成滲墨孔，而不必穿透薄膜的全部厚度。
可以根據(jù)期望的分辨率來改變微小凹陷14的形成密度。至于凹陷14的密度，孔的一比例約為5-30％/點(diǎn)是適當(dāng)?shù)?，可以得到良好的印刷效果并防止背映和刺穿。也就是說，薄膜與熱頭10的一個(gè)加熱部13接觸的部分等于1個(gè)字模點(diǎn)，其必須在區(qū)域中設(shè)置至少一個(gè)微小凹陷14。
此外，盡管微小凹陷14的排列可以是規(guī)則的，但該排列在對(duì)應(yīng)于期望的孔比的固定界限內(nèi)最好是不規(guī)則的，以防止“波紋”現(xiàn)象?！安y”現(xiàn)象表明印墨的陰影在印刷紙上呈現(xiàn)條紋形狀。無論哪種情況，微小凹陷14的平均節(jié)距設(shè)定成比熱頭10的加熱部13的排列節(jié)距更精細(xì)。
圖2是顯示熱頭的加熱部的排列狀態(tài)的平面圖。兩個(gè)或多個(gè)加熱器沿主掃描方向排列成一行，加熱器的主掃描側(cè)排列節(jié)距為PM，其主掃描側(cè)加熱器長(zhǎng)度為HM，其副掃描側(cè)傳送節(jié)距為PS，副掃描側(cè)加熱器長(zhǎng)度為HS。在該情況下，主掃描側(cè)加熱器長(zhǎng)度為主掃描側(cè)排列節(jié)距的0.6倍長(zhǎng)，副掃描側(cè)加熱器長(zhǎng)度為副掃描側(cè)排列節(jié)距的0.7倍長(zhǎng)。即使加熱器的尺寸變成這樣的大尺寸，穿孔也不會(huì)因此變大。原因是使用只由熱塑性樹脂薄膜構(gòu)成的、在其一個(gè)側(cè)面上具有許多微小凹陷的模版片材進(jìn)行制片，加熱用熱頭的輸出能量足以熔化微小凹陷的薄封閉部，但其被限制在不會(huì)使除薄膜的凹陷以外的厚部熔化穿孔的范圍內(nèi)。如果象傳統(tǒng)模版的傳統(tǒng)制片機(jī)械那樣進(jìn)行等于加熱器尺寸的穿孔，穿孔的直徑會(huì)根據(jù)變大的加熱器尺寸而變大，最后，穿孔與下一次穿孔相通。在這樣一種情況下，即使打印字符“○”，該字符也會(huì)被涂污成“●”。
熱頭的輸出能量在制片時(shí)低于35千焦耳/毫米2。由于上述穿孔是由凹陷形成的，因此它們是完全獨(dú)立的。圖3示出了根據(jù)此制片方法使在表示數(shù)字“1”的位置的加熱器發(fā)熱，以便對(duì)模版片進(jìn)行穿孔的狀態(tài)。通過對(duì)熱頭加熱而穿出的一些孔被涂黑。因而，由于每個(gè)穿孔獨(dú)立形成而沒有將加熱器的尺寸做小，因此可以采用具有足夠熱效率且不會(huì)對(duì)熱擴(kuò)散產(chǎn)生影響的大尺寸加熱器。如果加熱器的尺寸被進(jìn)一步放大，可以通過充分利用局部上釉型加熱器的升高效果的優(yōu)點(diǎn)來改善薄膜與加熱器之間的接觸性質(zhì)，熱效率會(huì)變得更好。尤其是，由于加熱器沿副掃描方向的尺寸增大，使用局部上釉型(通過升高改善接觸性質(zhì))的優(yōu)點(diǎn)也會(huì)增多。
圖4示出了模版片12的帶剖面的立體圖，其中微小凹陷是穿孔，但所述孔小得不足以滲墨。盡管在制片時(shí)被加熱的表面20上的孔21小得不足以滲墨，但相對(duì)側(cè)的表面22上的孔23可以比它大，并且可以大得使印墨進(jìn)入微小凹陷14。另外，圖5示出了微小凹陷14形成為具有薄底部24的一坑形狀的情況。
此外，當(dāng)微小凹陷14形成為坑形狀時(shí)，薄底部24的厚度最好約為薄膜厚度的80％或更少，但所述厚度比要取決于薄膜的材料。另外，在拉伸薄膜時(shí)會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力，所述應(yīng)力會(huì)集中在該表面的微小凹陷上，促使開放，在該情況下，凹陷的深度約為薄膜厚度的20％也是有效的。另一方面，當(dāng)拉伸薄膜時(shí)產(chǎn)生的殘余應(yīng)力很少時(shí)，必須將凹陷的深度加深(對(duì)于薄底部的厚度而言)，在該情況下，薄底部的厚度最好是約2微米或更少。
為了尋求適當(dāng)?shù)臒犷^的加熱器尺寸和熱頭的制片能量，進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)。所使用的薄膜是由6微米厚的PET和PBT共聚而成的拉長(zhǎng)的低熔點(diǎn)薄膜。對(duì)具有0.2毫米厚度的不銹鋼板表面進(jìn)行深度為18微米的光刻，藉此獲得這樣一種模壓片材，即，具有許多直徑為40微米、高度為18微米、彼此以30微米的節(jié)距排列的圓形微小凸起。每一種上述薄膜分別被放置在所述模壓片材上，并且通過直徑為100毫米、長(zhǎng)度為200毫米的一對(duì)鐵制輥之間。工作溫度設(shè)定為25℃，輥?zhàn)又g的工作壓力設(shè)定為2億帕(2噸/毫米2)。實(shí)驗(yàn)中使用的熱頭如下熱頭A局部上釉型400點(diǎn)/英寸，加熱器沿主掃描方向的尺寸為30微米，加熱器沿副掃描方向的尺寸為40微米。熱頭B局部上釉型400點(diǎn)/英寸，加熱器沿主掃描方向的尺寸為30微米，加熱器沿副掃描方向的尺寸為80微米。熱頭C局部上釉型400點(diǎn)/英寸，加熱器沿主掃描方向的尺寸為47微米，加熱器沿副掃描方向的尺寸為80微米。熱頭D局部上釉型400點(diǎn)/英寸，加熱器沿主掃描方向的尺寸為47微米，加熱器沿副掃描方向的尺寸為100微米。根據(jù)這樣一些條件進(jìn)行制片試驗(yàn)每行的重復(fù)周期設(shè)定為2毫秒(s)，印刷脈沖寬度設(shè)定為500微秒，輸出能量設(shè)定為10-35千焦耳/毫米2。表1示出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在該情況下，所述輸出能量表明熱頭的加熱器每一個(gè)脈沖時(shí)間、每一平方毫米消耗的能量。當(dāng)加熱器的施加電壓設(shè)定為V(伏特)、加熱器的電阻設(shè)定為R(歐)、加熱器的主掃描方向的長(zhǎng)度設(shè)定為HM(毫米)、加熱器的副掃描方向的長(zhǎng)度設(shè)定為HS(毫米)、脈沖寬度設(shè)定為T(秒)、每1毫米2的能量設(shè)定為E(焦耳)，所述焦耳E由E＝T(V2/R)/(HM·HS)表示。
表1

在以上評(píng)價(jià)中，基于制片后每種狀態(tài)給出×標(biāo)記、標(biāo)記、○標(biāo)記和◎標(biāo)記。
×標(biāo)記表示不清楚的穿孔。也就是說，在制片后，任何通過對(duì)熱頭進(jìn)行加熱而形成的穿孔不能滲墨。
標(biāo)記表示通過對(duì)熱頭進(jìn)行加熱而形成的穿孔可以滲墨，但穿孔的數(shù)量不足。
○標(biāo)記表示通過對(duì)熱頭進(jìn)行加熱而形成的穿孔是清楚的，但穿孔的數(shù)量在制片后是足夠的。
◎標(biāo)記表示清楚的穿孔。也就是說，在制片后，通過對(duì)熱頭進(jìn)行加熱而形成的穿孔是清楚的，并且可以滲墨。
上述○標(biāo)記還表示多余的能量會(huì)在除凹陷之外的部分產(chǎn)生一些穿孔。也就是說，這被視為過度穿孔。
上述標(biāo)記還表示多余的能量會(huì)在除凹陷之外的廣闊部分產(chǎn)生一些穿孔，它們中的一些彼此相連。也就是說，這被視為過度穿孔。
上述×標(biāo)記還表示多余的能量會(huì)在除凹陷之外的廣闊部分產(chǎn)生一些穿孔，所有穿孔都彼此相連。也就是說，這被視為過度穿孔。
當(dāng)加熱器的主掃描側(cè)排列節(jié)距設(shè)定為PM、主掃描側(cè)加熱器的長(zhǎng)度設(shè)定為HM、副掃描側(cè)傳送節(jié)距設(shè)定為PS、副掃描側(cè)加熱器的長(zhǎng)度設(shè)定為HS時(shí)，可以理解的是，使用滿足加熱器的條件公式“HM＞0.6PM和HS＞0.7PS”的熱頭C和D進(jìn)行制片與使用不滿足上述條件公式的熱頭A和B進(jìn)行制片相比是極好的。此外，當(dāng)制片能量大于30千焦耳/毫米2時(shí)，整個(gè)薄膜被熔化穿透成模糊的制片。
然后，下面將敘述用于在由熱塑性樹脂構(gòu)成的模版片12上形成微小凹陷14的方法。通過將諸凸起加壓在薄膜的一個(gè)側(cè)面上以進(jìn)行薄膜的模壓或壓印。例如，一其上粘附有許多菱形顆粒的銼刀狀物體也可以用來加壓抵靠于具有預(yù)定厚度的熱塑性樹脂薄膜。將凸起壓在薄膜狀片材上以便形成一穿孔通常是很難的。在該情況下，薄膜狀態(tài)的一層通常保持在凸起加壓側(cè)的相對(duì)側(cè)上(即，其變成一個(gè)形成薄底部的坑)，或者僅將其加壓抵靠至在裂縫周圍略微形成一孔(具有不會(huì)滲墨程度的小孔)的程度。如果使用該特性進(jìn)行加工的話，會(huì)在加工側(cè)上形成適合的微小凹陷。隨后，即使微小凹陷到達(dá)相對(duì)側(cè)的表面，孔也不會(huì)變至可滲墨的程度。
圖6和7示出了形成微小凹陷14的一個(gè)實(shí)施例。模壓輥32、33和支承輥35、36被設(shè)置成彼此抵壓，模壓輥32、33的表面具有粘附了許多顆粒的不平坦表面，支承輥35、36的表面具有平滑表面。將具有固定厚度的熱塑性樹脂薄膜12插在一起旋轉(zhuǎn)的輥32和35之間或輥33和36之間。微小凹陷14形成在熱塑性樹脂薄膜的側(cè)面上，該薄膜通過模壓與模壓輥32或33接觸，每個(gè)凹陷的形狀變?yōu)榕c每個(gè)顆粒的形狀相同。
如圖7所示，當(dāng)凹陷由粘附了具有相對(duì)整圓的前端的顆粒31的模壓輥33形成時(shí)，微小凹陷14甚至不會(huì)到達(dá)薄膜的相對(duì)側(cè)面。另一方面，如圖6所示，當(dāng)凹陷14由具有相對(duì)尖銳的前端的顆粒31的模壓輥32形成時(shí)，微小凹陷14會(huì)到達(dá)薄膜的相對(duì)側(cè)面。然而，在該情況下，凹陷14不會(huì)變得如可滲墨的孔那樣大。
此外，圖8和9示出了用于在聚酯薄膜片材上形成微小凹陷14的實(shí)施例。在圖8中，一對(duì)輥30和31被設(shè)置成彼此抵壓。一根輥31被用作模壓輥，微小凸起形成在輥31的外周邊緣。另一根輥30是具有平滑外周表面的支承輥。通過將具有固定厚度的熱塑性樹脂薄膜12插在沿箭頭方向旋轉(zhuǎn)的模壓輥31與支承輥30之間進(jìn)行模壓。工況應(yīng)當(dāng)遵守上述條件。
圖9示出了用于制造模版片材的可替代方法和裝置的概念。一金屬帶134構(gòu)造在旋轉(zhuǎn)和驅(qū)動(dòng)的輥135和136之間和其上。金屬帶子134在其外周表面上具有微小的凸起133。此外，設(shè)置一支承輥137，該支承輥具有一平滑的、面向輥135的圓周面。通過將具有固定厚度的熱塑性樹脂薄膜12插在金屬帶134和支承輥137之間進(jìn)行模壓加工。工況應(yīng)當(dāng)遵守上述條件。
下面示出了用于在圖8的輥131上形成微小凸起132的示例。在對(duì)金屬輥的材料表面(周邊表面)進(jìn)行陶瓷的等離子射流火焰涂覆之后，可以磨削金屬輥的表面，并且可以通過激光雕刻進(jìn)一步形成許多微小凸起132。微小凸起132的節(jié)距較好地是100微米或更小，更好地是30微米或更小。激光雕刻的深度設(shè)定為3-40微米，輥131上形成高度為薄膜厚度的70％-200％的微小凸起132，藉此將輥131做成模壓輥。
將輥?zhàn)鳛槟罕倔w的第一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是與將其作為一帶子的情況相比較表面硬化較為容易。換句話說，被陶瓷涂覆的帶子由于缺乏柔性而難以使用，然而，在該輥的情況下，不需要柔性。將輥?zhàn)鳛閴河”倔w的第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是高精度的循環(huán)加工更為簡(jiǎn)單。對(duì)帶子進(jìn)行循環(huán)加工焊接以致表面的微加工形狀繼續(xù)存在是比較困難的。
下面將敘述用于在圖9的金屬帶子134上形成微小凸起133的一個(gè)示例。通過光刻可以在具有0.1毫米至0.5毫米的厚度的金屬板中形成許多微小凸起133。同樣，在該情況下，微小凸起133的節(jié)距較好地是100微米或更小，更好地是30微米或更小。所述光刻的深度設(shè)定為3-40微米，帶子134上形成高度為薄膜厚度的70％-200％的微小凸起133，藉此將帶子134做成模壓輥。
將帶子作為模壓本體的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是與將其視作輥的情況相比可以做成長(zhǎng)尺寸的本體。如果它變成一個(gè)長(zhǎng)尺寸的本體，以下兩點(diǎn)就是其優(yōu)點(diǎn)。第一點(diǎn)，由于模版片加工區(qū)域隨帶子的每一圈而增加，因此可以通過幾次重復(fù)來進(jìn)行目標(biāo)數(shù)量的薄膜加工，該零件的微小凸起的磨損減少，帶子的壽命變長(zhǎng)。第二點(diǎn)，由于加工后的薄膜可以長(zhǎng)時(shí)間地與帶子接觸，因此可以同時(shí)充分地進(jìn)行熱定型。另一方面，對(duì)帶子進(jìn)行循環(huán)加工焊接需要先進(jìn)的焊接技術(shù)。然而，在生產(chǎn)確定每一版長(zhǎng)度的模版片時(shí)，由于其不需要在模版片和模版片的連接部形成微小凸起，如果其將焊接部作為連接部的話，就可以不必考慮循環(huán)加工焊接，從而解決了該問題。
另外，當(dāng)工作溫度設(shè)定為t℃時(shí)，薄膜的熔點(diǎn)設(shè)定為m℃，薄膜的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)設(shè)定為g℃，可以藉助104×102(m-t)-(m-g)或更大的工作壓力的P(帕)來進(jìn)行模壓，以便獲得可使用的模版片。這可以通過實(shí)驗(yàn)看到。
根據(jù)模版片12的傳送路徑，設(shè)置圖9或圖10的任何一個(gè)結(jié)構(gòu)，然后設(shè)置圖1的結(jié)構(gòu)，藉此組成一系列制版裝置。此外，本發(fā)明的模版印刷機(jī)還可以通過將該制片裝置構(gòu)造入模版印刷機(jī)以作為制片部分而構(gòu)成。
采用上述用于模版印刷的制片方法，由于模版片只由熱塑性樹脂薄膜構(gòu)成，具有載體的層疊片不再是必須的了。因此，消除了由于具有載體的不便。例如，層疊過程變?yōu)椴槐匾牧?。粘結(jié)劑變?yōu)椴槐匾牧恕２粫?huì)對(duì)打印質(zhì)量產(chǎn)生不良影響，例如將粘結(jié)劑用于制片而產(chǎn)生的“印墨可滲透的孔的變形”等。也不會(huì)產(chǎn)生類似載體的纖維進(jìn)入穿孔薄膜的孔而產(chǎn)生“印刷擦傷”的不良影響。如果粘有不同種類的材料的話，盡管其會(huì)成為產(chǎn)生卷曲的原因，但消除了易于卷曲的這樣一種特性。在層疊結(jié)構(gòu)的情況下，被載體吸收的印墨是沒有用的，但在只具有一層薄膜的結(jié)構(gòu)的情況下，由于薄膜沒有配備任何具有約為薄膜厚度20至30倍的厚度的載體而省去了油墨的浪費(fèi)。
此外，在傳統(tǒng)的載體層疊復(fù)合物的情況下，盡管薄膜自身的厚度約為1.5微米，但在只具有本發(fā)明薄膜的結(jié)構(gòu)的情況下，由于薄膜對(duì)應(yīng)于材料質(zhì)量的硬度具有特定的厚度，例如4至5微米(盒式錄音帶的厚度級(jí)別)或更大，因此實(shí)際上可以操縱薄膜。換句話說，當(dāng)模版片的厚度為層疊結(jié)構(gòu)情況下的僅為薄膜(約1.5微米)的厚度時(shí)，模版片自身會(huì)太薄而難以對(duì)其進(jìn)行操縱。在本發(fā)明中，由于薄膜本身的厚度并不如傳統(tǒng)的載體層疊復(fù)合物的厚度那樣薄，因此可以有效地防止背映和通過將多余的印墨轉(zhuǎn)印到印刷紙而產(chǎn)生的刺穿。
在傳統(tǒng)的層疊模版片的情況下，由于通過加熱熱頭對(duì)具有約1.5微米厚度的熱塑性樹脂薄膜穿孔，因?yàn)闊犷^的輸出不足，因此不能通過加熱同一熱頭而對(duì)具有4-5微米或更大的厚度的熱塑性樹脂薄膜穿孔。此外，如果增大熱頭的輸出，高熱能量會(huì)越過壓輥；從而對(duì)壓輥產(chǎn)生不良影響，并且對(duì)熱頭自身的壽命產(chǎn)生不好的影響。然而，通過本發(fā)明的制片用方法，盡管其基于一種薄膜材料，但至少具有一定數(shù)量的厚度，以便容易地進(jìn)行操縱，并且穿孔時(shí)所需的熱能與傳統(tǒng)情況相比不會(huì)變大。原因是薄膜的一側(cè)上形成有許多微小凹陷。因而，只要將薄膜熔化到與待穿孔部分中的微小凹陷連通的程度就可以從相對(duì)側(cè)面獲得一可滲墨孔。
傳統(tǒng)上，在只具有熱塑性樹脂薄膜的模版片的情況下，如果薄膜的厚度不達(dá)到一定的厚度就很難操縱模版片，必須增大熱頭的輸出以供熱力穿孔之用。這就是應(yīng)用中的最大問題。根據(jù)本發(fā)明，可以對(duì)薄膜進(jìn)行滲墨孔的熱力穿孔，而不必增加熱頭的輸出，從而解決該問題。
傳遞到在薄熱塑性樹脂膜兩側(cè)上與熱頭抵壓的壓輥熱量最好盡可能地小。為此，由于熱頭的輸出變小，微小凹陷形成一熱絕緣空氣區(qū)，因此從熱頭傳遞到壓輥的能量是足夠小的。
尤其是，由于熱塑性樹脂薄膜被拉長(zhǎng)，延伸時(shí)的內(nèi)部拉伸應(yīng)力殘留在薄膜內(nèi)，因此只有熱熔化一些部分才會(huì)產(chǎn)生裂縫，并且形成到達(dá)其附近的微小凹陷的一孔。因此，不必加熱直至熔化部分到達(dá)微小凹陷，熱頭的輸出仍然可以最小化。因而，為了在延伸時(shí)保持內(nèi)部拉伸應(yīng)力，機(jī)械加工(例如形成微小凹陷的模壓加工)必須在熱塑性樹脂的熔化點(diǎn)溫度以下進(jìn)行。另外，工作溫度最好高于熱塑性樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)溫度，以便通過較少的工作壓力形成凹陷，防止薄膜破裂。
此外，可以使用模版印刷用制片裝置來進(jìn)行本發(fā)明的制片方法。將具有均勻預(yù)定厚度的熱塑性樹脂供應(yīng)到該裝置中，并且在供給薄膜的一個(gè)側(cè)面上形成凹陷。然后，由產(chǎn)生低熱能的熱頭對(duì)薄膜的相對(duì)側(cè)面進(jìn)行加熱，從而形成可滲墨孔，進(jìn)行制片。這一系列操作可由單獨(dú)的制片裝置進(jìn)行，并且可以在配備有作為制片部分的該種制片裝置的模版印刷機(jī)內(nèi)進(jìn)行。
工業(yè)適用性用于模版印刷的制片方法及裝置和模版印刷機(jī)可以應(yīng)用在模版印刷的技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種模版印刷用制片方法，其中通過對(duì)熱頭進(jìn)行加熱來熔化或熔融一由具有一預(yù)定厚度的熱塑性樹脂薄膜構(gòu)成的用于模版印刷的熱敏性模版片材，從而穿孔一可滲墨的孔，其特征在于，在上述薄膜的一個(gè)側(cè)面上形成許多微小凹陷，由熱頭對(duì)薄膜的許多凹陷側(cè)的一相對(duì)側(cè)面進(jìn)行加熱，加熱用熱頭的能量輸出足以熔透微小凹陷的一薄封閉部，但它被限制在不會(huì)熔透除薄膜的凹陷以外的厚部的范圍內(nèi)，以使所述孔由與微小凹陷連通的加熱熔化部構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的模版印刷用制片方法，其特征在于，兩個(gè)或多個(gè)加熱器在熱頭上沿一主掃描方向排列成一列或一行，當(dāng)加熱器的主掃描側(cè)排列節(jié)距設(shè)定為PM、主掃描側(cè)加熱器長(zhǎng)度設(shè)定為HM、副掃描側(cè)傳送節(jié)距設(shè)定為PS和副掃描側(cè)加熱器長(zhǎng)度設(shè)定為HS時(shí)，加熱器的尺寸滿足HM＞0.6PM和HS＞0.7PS。
3.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的模版印刷用制片方法，其特征在于，熱頭的壓印能量低于35千焦耳/毫米2。
4.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中的任一權(quán)利要求所述的模版印刷用制片方法，其特征在于，所述模版片材由一拉長(zhǎng)的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜或一由聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)和聚對(duì)苯二甲酸丁二酯(PBT)共聚而成的拉長(zhǎng)的低熔點(diǎn)薄膜構(gòu)成，通過模壓在薄膜的一個(gè)側(cè)面上形成許多微小凹陷，當(dāng)工作溫度設(shè)定為t℃、薄膜的熔點(diǎn)設(shè)定為m℃和玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)設(shè)定為g℃時(shí)，由104×102(m-t)-(m-g)或更大的工作壓力P(帕)進(jìn)行所述模壓。
5.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求4中的任一權(quán)利要求所述的模版印刷用制片方法，其特征在于，所述凹陷是一在薄膜兩側(cè)具有孔的穿孔，薄膜的加熱側(cè)上的孔直徑小于所述加熱側(cè)的相對(duì)側(cè)上的孔直徑，并且小得不允許印墨滲透。
6.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求4中的任一權(quán)利要求所述的模版印刷用制片方法，其特征在于，所述微小凹陷是一坑，該坑局部地減少所述薄膜的厚度，并且形成一封閉的薄部。
7.一種模版印刷用制片裝置，它包括一片進(jìn)給部，所述片進(jìn)給部供給由具有一預(yù)定厚度的熱塑性樹脂薄膜構(gòu)成的熱敏性模版片；在薄膜的一個(gè)側(cè)面上形成許多微小凹陷的裝置；以及一通過加熱薄膜以便在薄膜中形成可滲墨孔的加熱裝置，其中所述加熱裝置對(duì)薄膜的微小凹陷側(cè)的相對(duì)側(cè)面進(jìn)行加熱，所述加熱裝置是一熱頭，加熱用熱頭的能量輸出足以熔透微小凹陷的薄封閉部，但它被限制在不會(huì)熔透除薄膜的凹陷以外的厚部的范圍內(nèi)，以使所述孔由與微小凹陷連通的加熱熔化部構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求7所述的模版印刷用制片裝置，其特征在于，所述加熱裝置是一熱頭，其上設(shè)有沿主掃描方向排列成一行或一列的兩個(gè)或多個(gè)加熱器，當(dāng)加熱器的主掃描側(cè)排列節(jié)距設(shè)定為PM、主掃描側(cè)加熱器長(zhǎng)度設(shè)定為HM、副掃描側(cè)傳送節(jié)距設(shè)定為PS和副掃描側(cè)加熱器長(zhǎng)度設(shè)定為HS時(shí)，加熱器的尺寸滿足HM＞0.6PM和HS＞0.7PS。
9.如權(quán)利要求7或8所述的制版印刷用制片裝置，其特征在于，熱頭的壓印能量低于35千焦耳/毫米2。
10.如權(quán)利要求7至9中的任一權(quán)利要求所述的制版印刷用制片裝置，其特征在于，可將微小凹陷制成為一穿孔，即薄膜的加熱側(cè)上的孔直徑小于所述加熱側(cè)的相對(duì)側(cè)上的孔直徑，加熱側(cè)上的孔直徑小得不允許印墨滲透。
11.如權(quán)利要求7至9中的任一權(quán)利要求所述的模版印刷用制片裝置，其特征在于，所述微小凹陷是一坑，該坑局部地減少所述薄膜的厚度，并且形成一封閉的薄部。
12.一種模版印刷機(jī)，它包括一片進(jìn)給部，所述片進(jìn)給部供給由具有一預(yù)定厚度的熱塑性樹脂薄膜構(gòu)成的熱敏性模版片；一在薄膜的一個(gè)側(cè)面上形成許多微小凹陷的裝置；以及一通過加熱薄膜以便在薄膜中形成可滲墨孔的加熱裝置，其中所述加熱裝置對(duì)與薄膜的微小凹陷側(cè)相對(duì)的一側(cè)面進(jìn)行加熱，所述加熱裝置是一熱頭，加熱用熱頭的能量輸出足以熔透微小凹陷的薄封閉部，但它被限制在不會(huì)熔透除薄膜的凹陷以外的厚部的范圍內(nèi)，以使所述孔由與微小凹陷連通的加熱熔化部構(gòu)成。
13.如權(quán)利要求12所述的模版印刷機(jī)，其特征在于，兩個(gè)或多個(gè)加熱器在所述熱頭上沿主掃描方向排列成一行或一列，當(dāng)加熱器的主掃描側(cè)排列節(jié)距設(shè)定為PM、主掃描側(cè)加熱器長(zhǎng)度設(shè)定為HM、副掃描側(cè)傳送節(jié)距設(shè)定為PS和副掃描側(cè)加熱器長(zhǎng)度設(shè)定為HS時(shí)，加熱器的尺寸滿足HM＞0.6PM和HS＞0.7PS。
14.如權(quán)利要求12或13所述的模版印刷機(jī)，其特征在于，熱頭的壓印能量低于35千焦耳/毫米2。
15.如權(quán)利要求12至14中的任一權(quán)利要求所述的模版印刷機(jī)，其特征在于，所述微小凹陷是一穿孔，即薄膜的加熱側(cè)上的孔直徑小于所述加熱側(cè)的相對(duì)側(cè)上的孔直徑，加熱側(cè)上的孔直徑小得不允許印墨滲透。
16.如權(quán)利要求12至14中的任一權(quán)利要求所述的模版印刷機(jī)，其特征在于，所述微小凹陷是一坑，該坑局部地減少所述薄膜的厚度，并且形成一封閉的薄部。
全文摘要
本發(fā)明是一種用于模版印刷的制片方法，其中，通過對(duì)熱頭進(jìn)行加熱來熔化由熱塑性樹脂薄膜構(gòu)成的用于模版印刷的熱敏性模版片材，從而穿孔出可滲墨的孔。在該薄膜的一側(cè)上形成許多微小凹陷。當(dāng)加熱器的主掃描側(cè)的排列節(jié)距設(shè)定為PM、主掃描側(cè)加熱器長(zhǎng)度設(shè)定為HM、副掃描側(cè)進(jìn)給節(jié)距設(shè)定為PS和副掃描側(cè)加熱器長(zhǎng)度設(shè)定為HS時(shí)，熱頭(10)被構(gòu)造成其加熱器的尺寸滿足HM＞0.6PM和HS＞0.7PS。以35千焦耳/毫米
文檔編號(hào)B41C1/14GK1537054SQ028151
公開日2004年10月13日 申請(qǐng)日期2002年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月2日
發(fā)明者杉山嘉英, 岡垣內(nèi)泰成, 泰成 申請(qǐng)人:迅普精工株式會(huì)社