專利名稱：用于凹版印刷的印版的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于凹版印刷的且尤其是輪轉(zhuǎn)凹版印刷的印版的制造方法，在這里，借助激光束雕刻在雕刻表面上產(chǎn)生杯坑，本發(fā)明還涉及用于凹版印刷的且尤其是輪轉(zhuǎn)凹版印刷的印版，它具有一個(gè)用于杯坑激光雕刻的雕刻表面。
此外，本發(fā)明涉及用于凹版印刷的且尤其是輪轉(zhuǎn)凹版印刷的印版的用途，其中可以借助激光雕刻在一個(gè)雕刻表面上產(chǎn)生杯坑。
背景技術(shù)：
用于凹版印刷的印版也被稱為印刷滾筒或雕刻滾筒，它們主要在雕刻裝置里借助呈雕刻機(jī)構(gòu)形式的制版機(jī)構(gòu)或借助電子束或激光束制成。
一個(gè)要復(fù)制的原稿被掃描機(jī)構(gòu)逐點(diǎn)逐行地掃描，從而獲得一個(gè)代表所描原稿的色調(diào)的圖象信號(hào)。該圖象信號(hào)根據(jù)復(fù)制的要求例如根據(jù)預(yù)定的層次曲線進(jìn)行修正并迭加于一個(gè)用于產(chǎn)生印刷網(wǎng)紋的網(wǎng)紋信號(hào)。通過圖象信號(hào)和網(wǎng)紋信號(hào)的迭加而構(gòu)成的制版信號(hào)控制制版機(jī)構(gòu)，該制版機(jī)構(gòu)在軸向上沿印刷滾筒運(yùn)動(dòng)并在印刷滾筒上刻劃出一系列的按印刷網(wǎng)紋布置的凹槽或空腔，它們被稱為杯坑。按上述原理對(duì)原稿進(jìn)行的掃描目前仍然還以電子方法進(jìn)行。由掃描提供的圖象數(shù)據(jù)被輸給一計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)里進(jìn)行程序輔助式處理加工。隨后，計(jì)算機(jī)提供圖象信號(hào)，根據(jù)該圖象信號(hào)，通過機(jī)械方式和/或借助激光雕刻，在印刷滾筒的外周面上形成杯坑。雕刻出的杯坑的深度或容積確定了在“黑”與“白”之間的待印刷色調(diào)，在印刷技術(shù)的術(shù)語中，這也被稱為“深”和“淺”。
然后，雕刻好的印刷滾筒被緊固到一個(gè)凹版輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)里以便進(jìn)行印刷。在印刷之前，每個(gè)杯坑裝有與其容積相關(guān)的印刷油墨量，它對(duì)應(yīng)于待印刷的色調(diào)。隨后，油墨在印刷時(shí)從杯坑中轉(zhuǎn)移到印刷材料上。
一種投入實(shí)用的凹版印刷滾筒一般由一個(gè)鋼芯構(gòu)成，它附帶地可以設(shè)有一個(gè)銅底層。在鋼芯上或在銅底層上鍍上另一層銅，在這層銅里雕刻出杯坑。由于銅的物理性能和化學(xué)性能，銅具有良好的雕刻性能以及良好的油墨接納和排出性能，這些性能有利于制造高級(jí)印刷品。電鍍銅雕刻表面的厚度約為100μm。此外，待刻劃的銅層被拋光，從而使該表面具有規(guī)定的顯微粗糙度。接著，借助金鋼石刻刀并以機(jī)電方式將由圖形和文字構(gòu)成的待印信息刻入呈細(xì)微的杯坑網(wǎng)紋形式的銅表面里。
然而，以銅為雕刻材料的缺點(diǎn)在于，其硬度比較小。因而，在輪轉(zhuǎn)凹版印刷機(jī)的印刷過程中，刮墨刀施加在銅層上的機(jī)械負(fù)載隨運(yùn)行時(shí)間推移而產(chǎn)生磨損，這種磨損降低了印刷質(zhì)量并縮短了印刷滾筒使用壽命并因而限制了鍍層厚度。為改善雕刻銅層的耐磨性并由此延長印刷滾筒的使用壽命，實(shí)際上通常在開始印刷之前對(duì)雕刻好的銅層進(jìn)行脫脂并接著通過電鍍涂上一耐磨層，它由相對(duì)銅來說更硬的金屬且例如由鉻組成。在將制作好的印版放入印刷機(jī)之前，將鉻表面拋光。
在印刷之后，通過化學(xué)或機(jī)械方式將鉻層及位于其下的且包含雕刻紋路的銅層從印版上除去。因而，印刷滾筒就可被用于一個(gè)制造另一新印版的周期。
此外，在凹版印刷中，過去借助蝕刻來制版，這產(chǎn)生良好效果。在這里，印刷滾筒覆有一掩模層，接著，按照軟片原稿進(jìn)行掩模光刻曝光，然后清洗掉掩模并用氯化鐵對(duì)銅表面進(jìn)行蝕刻。不利的是，加工可靠性低并且圖象半色調(diào)的顯示不夠良好。另外，如此改動(dòng)蝕刻法，即用激光束對(duì)掩模層進(jìn)行照射。這種變型方法不僅費(fèi)事且高成本，而且也有蝕刻法的缺點(diǎn)，即圖象半色調(diào)的顯示可能較弱。
還眾所周知的是，被用于材料加工的電子束雕刻法被用來在一個(gè)印刷滾筒上形成杯坑，這種雕刻法由于電子束能量高且射束偏轉(zhuǎn)和射束幾何形狀非常精確而顯示出很好的效果。作者里，用高功率密度的電子束高速地將杯坑“射入”銅層里。由于電子束雕刻機(jī)的投資成本和費(fèi)用高，因而電子束雕刻實(shí)際上至今尚未被用于凹版印刷的銅滾筒的雕刻，而只在鋼鐵工業(yè)里被用于制造鋼板的所謂網(wǎng)紋輥的表面雕刻，通過這種軋輥，就能將紋路軋入鋼板里。
還嘗試了用激光進(jìn)行凹版印刷的雕刻，以便借助激光對(duì)具有一外銅層的印刷滾筒進(jìn)行雕刻。但由于銅對(duì)激光來說是一個(gè)很好的反射器，因而所用激光器必需有很大的功率，尤其是很高的功率密度，這樣才能使銅熔化。為解決這個(gè)問題，已經(jīng)建議，用一鋅層來代替含有雕刻結(jié)構(gòu)的銅層。在這里，用激光束將這些杯坑“射入”鋅層中?？偟膩碚f，鋅的激光束雕刻比銅時(shí)的光束功率要小。該方法的一個(gè)主要缺點(diǎn)在于鋅比銅軟得多且不適合作為印刷滾筒的表面材料。因而具有由鋅制成的雕刻面的印刷滾筒達(dá)不到和具有由銅制成的表面的印刷滾筒那樣接近的長印刷壽命。因而，帶有鋅表面的印版不適于大批量印刷。
為延長具有鋅表面的印刷滾筒的使用壽命，已經(jīng)建議，在雕刻后給鋅表面鍍鉻。但在學(xué)術(shù)界中有這樣的觀點(diǎn)，即這樣也不能獲得在普通銅滾筒時(shí)所達(dá)到的使用壽命。另一問題是，鉻附著于鋅不如附著于銅上這樣好，因而鋅電鍍與鉻電鍍的組合是很復(fù)雜的。因而，必需采用其它的步驟。除了鋅難于處理之外，尤其是在與鉻組合時(shí)，其清除也成問題。

發(fā)明內(nèi)容
和
具體實(shí)施例方式
從這樣的現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種印版制造方法以及一種印版，從而在凹版印刷時(shí)可以持久地達(dá)到良好的印刷效果，其中印版應(yīng)能簡單地制造，而且使為此的化費(fèi)的費(fèi)用盡可能小，該印版要適合于用激光來進(jìn)行雕刻。
按照本發(fā)明，解決本發(fā)明任務(wù)的方法是在激光雕刻之前，在印版上涂覆一層鉻層作為雕刻表面。
本發(fā)明的解決方案的優(yōu)點(diǎn)主要在于，用一由鉻或鉻合金構(gòu)成的雕刻表面代替了以前的由銅構(gòu)成的雕刻表面。令人驚奇地表明，激光雕刻鉻層時(shí)要比激光雕刻銅層時(shí)產(chǎn)生凹坑的效率更高，盡管與銅相比，從鉻的熱動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)上決不會(huì)預(yù)計(jì)到這樣的結(jié)果。在激光束雕刻時(shí)，通過熔液狀去除就形成了杯坑。為了形成杯坑，必須通過激光將相應(yīng)體積的金屬加熱到熔化溫度并且輸入熱量以使其相變至液態(tài)，以便接著從雕刻表面的相應(yīng)杯坑里除去熔液。銅的熔點(diǎn)約為1083℃。鉻的熔點(diǎn)約為1890℃。從鉻和銅的熱動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)可知為了熔化1cm3的銅，需輸入能量5.515KJ，若是鉻，則需輸入能量8.698KJ。由于對(duì)激光束的吸收較高，所以與所用激光束有關(guān)地在使用鉻時(shí)的效率更高?？傊?，通過本發(fā)明的解決方法，大大改善和簡化了凹版印刷滾筒的制造過程，這是因?yàn)?，本發(fā)明的印版由于鉻堅(jiān)硬而獲得了長的印刷使用壽命。因而，不需要對(duì)鉻層進(jìn)一步強(qiáng)化，例如象對(duì)銅那樣，因而在雕刻出杯坑后，雕刻表面就沒有其它的處理工序了。因此，在用激光束完成雕刻結(jié)構(gòu)后，就可以立即將印版直接裝入印刷機(jī)里，確切地說，在一個(gè)或許在前面進(jìn)行的去毛刺之后。原則上講，在激光雕刻時(shí)已可以去除毛刺。因而，總的來說，制造一塊印版或一個(gè)印刷滾筒的生產(chǎn)時(shí)間大大縮短了。
按照本發(fā)明的一個(gè)有利的改進(jìn)方案，電鍍涂覆上一個(gè)鉻層。通常，電鍍?cè)谝粋€(gè)圓柱形鋼芯上進(jìn)行，鋼芯外周面還可以附加地設(shè)有一銅底層。通過電鍍，在鋼芯或在銅底層上涂上一層鉻或一層鉻合金，其預(yù)定厚度例如為大約25μm。一種已知的鉻合金為鉻釩合金。
為此，有利地規(guī)定了，使鉻層具有一預(yù)定的粗糙度且尤其是顯微粗糙度。通過這種表面處理來去除小的表面缺陷。
最好通過拋光和/或研磨來產(chǎn)生這種粗糙度。
按照本發(fā)明的一個(gè)有利的實(shí)施方案，在雕刻之后將印版放入一印刷機(jī)里，尤其是輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)里，以便對(duì)印刷材料進(jìn)行印刷。為使印版能夠在印刷之后重新使用，在印刷之后，至少要部分地去除印版的鉻層，這樣的印版且尤其是印刷滾筒就可以多次被用于一個(gè)新的印版制造周期。尤其可用化學(xué)方式或機(jī)械方式去除鉻層。
另外，通過一用于凹版印刷且尤其是輪轉(zhuǎn)凹版印刷用的印版來完成該任務(wù)，該印版有一個(gè)用于激光雕刻出杯坑的雕刻表面，所述杯坑通過實(shí)施上述方法中的至少一個(gè)步驟而得到。通過本發(fā)明的印版而得到的優(yōu)點(diǎn)基本上相當(dāng)于以上結(jié)合本發(fā)明方法列舉出的那些優(yōu)點(diǎn)。
另外，通過一用于凹版印刷且尤其是輪轉(zhuǎn)凹版印刷的印版的用途來完成該任務(wù)，其中，借助激光束雕刻，可以在一個(gè)雕刻表面上產(chǎn)生杯坑，它還用以下方法形成即作為雕刻表面地形成一鉻層。
鉻層尤其是通過電鍍方式被涂覆到印版上。
還規(guī)定，鉻層有一定的粗糙度且尤其是顯微粗糙度。這種粗糙度尤其通過拋光和/或研磨方法來產(chǎn)生。
一個(gè)有利的改進(jìn)方案建議，在雕刻之后，將印版放入一個(gè)印刷機(jī)里且尤其是輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)里。
另外，最好在印刷之后，至少部分地從印版上去掉鉻層。按照本發(fā)明的印版用途的優(yōu)點(diǎn)可以從上述優(yōu)點(diǎn)中得出。
權(quán)利要求
1.一種制造用于凹版印刷的且尤其是輪轉(zhuǎn)凹版印刷的印版的方法，在這里，借助激光束雕刻在一個(gè)雕刻表面上產(chǎn)生多個(gè)杯坑，其特征在于，在該激光束雕刻之前，在該印版上涂上一個(gè)鉻層作為雕刻表面。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該鉻層是以電鍍方式涂上的。
3.按權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，該鉻層具有預(yù)定的粗糙度且尤其是顯微粗糙度。
4.按權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，該粗糙度是借助拋光或者研磨產(chǎn)生的。
5.按權(quán)利要求1-4之一或多項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在該激光雕刻之后，將該印版放入一個(gè)印刷機(jī)里且尤其是論轉(zhuǎn)印刷機(jī)里。
6.按權(quán)利要求1-5之一或多項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在借助所述印版的印刷完成后，使該鉻層與該印版分離開。
7.按權(quán)利要求1-6之一或多項(xiàng)所述的方法，其特征在于，用許多激光束同時(shí)和/或一個(gè)接一個(gè)地實(shí)施該雕刻過程。
8.一種用于凹版印刷且尤其是輪轉(zhuǎn)凹版印刷的印版，它具有一個(gè)用于杯坑的激光束雕刻的雕刻表面，所述杯坑通過實(shí)施如權(quán)利要求1-6之一或多項(xiàng)所述的方法來得到的。
9.一種用于凹版印刷且尤其是輪轉(zhuǎn)凹版印刷的印版的用途，其中，借助激光束雕刻在一個(gè)雕刻表面上形成多個(gè)杯坑，其特征在于，作為雕刻表面地形成一個(gè)鉻層。
10.按權(quán)利要求9所述的印版用途，其特征在于，該鉻層是通過電鍍被法覆到該印刷層上的。
11.按權(quán)利要求9或10所述的印版用途，其特征在于，該鉻層具有預(yù)定的粗糙度且尤其是顯微粗糙度。
12.按權(quán)利要求11所述的用途，其特征在于，該粗糙度是借助拋光和/或研磨產(chǎn)生的。
13.按權(quán)利要求9-12之一或多項(xiàng)所述的印版用途，其特征在于，在該雕刻后，將該印版放入一個(gè)印刷機(jī)里且尤其是輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)里。
14.按權(quán)利要求9-13之一或多項(xiàng)所述的印版用途，其特征在于，在借助該印版的印刷完成后，至少部分地從該印版上去掉該鉻層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于凹版印刷的且尤其是輪轉(zhuǎn)凹版印刷的印版的制造方法，其中借助激光束雕刻在一個(gè)雕刻表面上形成多個(gè)杯坑。這種方法的改進(jìn)點(diǎn)在于，在該激光束雕刻之前，在該印版上涂上一個(gè)鉻層作為雕刻表面。此外，本發(fā)明還涉及一種用于凹版印刷的且尤其是輪轉(zhuǎn)凹版印刷的印版，其中，可借助激光束雕刻在一個(gè)雕刻表面上產(chǎn)生多個(gè)杯坑；同時(shí)，本發(fā)明涉及印版用途。
文檔編號(hào)B41N3/00GK1491794SQ03155788
公開日2004年4月28日 申請(qǐng)日期2003年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月17日
發(fā)明者S·貝文格, S 貝文格 申請(qǐng)人:海爾雕刻系統(tǒng)有限責(zé)任公司