專利名稱：用于制造柔性版印刷母版的成像裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過激光雕刻制造柔性版印刷母版的方法和用于實施該方法的成像
直O(jiān)
背景技術(shù)：
柔性版印刷術(shù)常用于在各種載體，如紙、紙板料、瓦楞紙板、膜、箔和層壓材料上的 大規(guī)模印刷操作。包裝箔和雜貨袋是顯著實例。如今通過兩種類似的成像技術(shù)制造柔性版印刷印版，例如透過掩模的紫外線曝 光，例如US 6521390 (BASF)，和數(shù)字成像技術(shù)，后者包括在柔性版印刷印版前體上直接 激光雕刻，例如US 2004259022 (BASF)，和噴墨印刷，例如EP 1428666 A (AGFA)和US 2006055761 (AGFA) 可區(qū)分兩種主要類型的柔性版印刷印版片形和連續(xù)圓筒形。連續(xù)印版提供改進 的配準精度和較低的壓印經(jīng)時變動(change-over-time on press)。此外，這種連續(xù)印版可 能非常適合安裝在激光曝光設(shè)備中，在此其可代替鼓，或可安裝在鼓上以被激光照射。連續(xù) 印版用于如在墻紙、裝飾品、禮品包裝紙和包裝材料中的連續(xù)設(shè)計的柔性版印刷。直接激光雕刻具有優(yōu)于柔性版印刷母版的常規(guī)制造法的若干優(yōu)點?？梢允÷栽S多 耗時的工藝步驟，如制造照相負掩?；蛟撚∷⒛赴娴娘@影和干燥。此外，在激光雕刻技術(shù)中 可以獨立地設(shè)計各獨立凸紋單元的側(cè)壁形狀。盡管在光聚合物板的情況下凸點的側(cè)壁從表 面到其底部連續(xù)發(fā)散，但通過激光雕刻也可以雕刻在上部垂直或基本垂直并且直到下部才 變寬的側(cè)壁。因此，即使印刷過程中該板的磨損提高，色調(diào)值也不提高或至少幾乎不提高。光聚合物柔性版印刷印版的直接激光雕刻法具有許多優(yōu)點，但也由于對環(huán)境以及 對人健康的影響而造成一些問題。聚合物材料的激光雕刻產(chǎn)生含有毒物質(zhì)的廢氣流，必須 從該廢氣流中除去所述有毒物質(zhì)。必須使用封閉的提取系統(tǒng)收集這種生成的殘留物并送往 焚化或垃圾填埋場。噴墨印刷提供通過使用噴墨印刷系統(tǒng)在基底上噴射后繼彈性油墨層來制備柔性 版印刷母版的疊加方法。在噴射下一層之前，通過固定步驟固定各層。逐漸形成印刷凸紋 以獲得柔性版印刷板，從而能夠精確控制該印刷板的凸紋和斜率?？梢允褂貌煌挠湍?固定步驟以獲得不同的層特性。這種制備柔性版印刷母版的方法的優(yōu)點是不存在形成合適 的凸紋圖像所必須之外的任何處理步驟和更多材料消耗(即不再要求除去非印刷區(qū))。但是，使用噴墨印刷法增加了用于獲得柔性版印刷母版的存取時間，尤其是在需 要高分辨率柔性版印刷品質(zhì)時。需要以低生產(chǎn)成本和快速存取時間以安全的方式制造高品質(zhì)柔性版印刷母版。發(fā)明公開。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述問題，本發(fā)明的優(yōu)選實施方案提供如權(quán)利要求1所述的制造柔性版印刷母版的方法。本發(fā)明的優(yōu)選實施方案提供用于實施上述方法的成像裝置。從下列描述中可看出本發(fā)明的其它目的。


圖1顯示由Ia中的可輻射固化液體的噴涂層制成的Ic中的柔性版印刷母版。圖2顯示由2a中的可輻射固化液體的噴墨印刷層制成的2c中的柔性版印刷母 版。圖3顯示具有3a中的用于印刷點的凸紋和具有圖3b中的用于印刷較小的點的銳 化凸紋的柔性版印刷母版。制造柔性版印刷母版的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的制造柔性版印刷母版的方法包括 提供柔性版印刷載體的第一步驟；
依圖像以第一分辨率施加部分覆蓋該載體印刷面的可輻射固化液體層的第二步驟； 整片曝光(flood exposing)所施加的可輻射固化層以完全固化該層的第三步驟；和 以高于第二步驟的所述第一分辨率的第二分辨率依圖像激光雕刻該固化層的第四步
馬聚ο在圖1的Ia中，將可輻射固化液體2噴涂到柔性版印刷載體1上。完全固化該施 加的可輻射固化層后，在圖1的Ib中激光雕刻圖像3 (自行車)。在優(yōu)選實施方案中，在第二步驟中通過噴涂或噴墨印刷，更優(yōu)選通過噴墨印刷施 加該可輻射固化液體。如果使用噴墨印刷，將第二步驟中施加的可輻射固化液體的量減至 最少，這有利于降低生產(chǎn)成本和將激光雕刻產(chǎn)生的廢料與有毒物質(zhì)減至最少。這通過圖2 闡明。圖1中的Ia和Ib中的可輻射固化液體層與圖2中的2a和2b中的層的比較表明， 對相同的圖像3而言，需要較少的可輻射固化液體2。此外，如圖2a所示，借助噴墨印刷，可 以精確地不將可輻射固化液體2施加到非圖像區(qū)4中的柔性版印刷載體1上，這用噴涂難 以實現(xiàn)或有時不可能實現(xiàn)。清楚的是，可輻射固化液體2的噴射或噴涂面積大于最終凸紋圖像3的尺寸。在另一優(yōu)選實施方案中，第二步驟進行至少兩次，即在柔性版印刷載體1上的可 輻射固化液體層2上施加至少第二層可輻射固化液體。其優(yōu)點在于，可以改變該柔性版印 刷母版頂部的柔性版印刷性質(zhì)，如撓性、致斷伸長和Shore A硬度。在進一步優(yōu)選實施方案中，在再次進行第二步驟之前施以中間固化。在一個實施方案中，在該柔性版印刷載體上的相互間隔至少5厘米的兩個、三個 或更多個不同區(qū)域中進行第二步驟噴射或噴涂。該中間固化可以以部分固化處理的形式進行，但最終固化處理應(yīng)完全固化施加的 層。術(shù)語“部分固化”和“完全固化”是指固化程度，即轉(zhuǎn)化的官能團的百分比，并可以通過 例如RT-FTIR(實時傅立葉變換紅外光譜法)——可固化制劑領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方法—— 測定。部分固化是指轉(zhuǎn)化該涂布制劑中至少5%，優(yōu)選10%的官能團的固化程度。完全固化 是指如下固化程度其中隨著提高輻射暴露(時間和/或劑量)，轉(zhuǎn)化的官能團的百分比的 提高可忽略不計。完全固化相當于距離通過RT-FTIR圖(轉(zhuǎn)化百分比vs.固化能或固化時間)中的水平漸近線確定的最大轉(zhuǎn)化百分比的10%，優(yōu)選5%內(nèi)的轉(zhuǎn)化百分比。中間部分固 化有利于改進隨后的可輻射固化液體層的粘合。在通過至少兩次實施第二步驟來在柔性版印刷載體1上施加多于一層可輻射固 化液體2時，可以使用不同組成的可輻射固化液體。其優(yōu)點在于可以改變該柔性版印刷母 版的凸紋的不同部分的柔性版印刷性質(zhì)，如撓性、致斷伸長和Shore A硬度?？梢匀缥垂_ 的申請PCT/EP2007/064161中的方法所述獲得不同組成的可輻射固化液體。在可與上文公開的任何實施方案結(jié)合的優(yōu)選實施方案中，該柔性版印刷載體具有 與該可輻射固化液體的固化層不同的顏色。在一個實施方案中，在柔性版印刷壓機上實施上文公開的方法。在另一實施方案中，通過如EP 1428666 A (AGFA)和 EP 1637322 A (AGFA)中所 公開經(jīng)噴墨印刷在柔性版印刷載體上施加多層可輻射固化液體來制造柔性版印刷母版的 凸紋，并類似于鉛筆削尖，通過激光雕刻提高由噴墨印刷制成的柔性版印刷母版的分辨率。 這通過圖3闡明。圖3a顯示柔性版印刷載體1，在其上通過噴墨印刷制造具有底部尺寸7的凸紋5， 其具有印刷表面6。通過激光雕刻，可以將該印刷表面6縮減至圖3b中的較小印刷表面10。 在圖3b中，第一階梯9的周長符合圖3a中的印刷表面6的周長。如果必要，也可以通過激 光雕刻縮減凸紋高度8 (見圖3b)?？奢椛涔袒后w
該可輻射固化液體2可通過光化輻射(其可以是紫外線、紅外線或可見光)固化。該可 輻射固化液體優(yōu)選是可紫外線固化液體。該可輻射固化液體優(yōu)選含有至少光引發(fā)劑和可聚合化合物。該可聚合化合物可以 是單官能或多官能單體、低聚物或預(yù)聚物或其組合。該可輻射固化液體可以是可陽離子固化液體，但優(yōu)選是可自由基固化液體。該可自由基固化液體優(yōu)選基本含有丙烯酸酯而非甲基丙烯酸酯以獲得施加層的 高撓性。該可聚合化合物的官能度也對該施加層的撓性起到重要作用。優(yōu)選使用明顯量的 單官能單體和低聚物。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，該可輻射固化液體包含
a)光引發(fā)劑；和
b)選自丙烯酸十二烷基酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙烯酸 2- (2-乙氧基乙氧基)乙酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯、甲基丙烯酸2-苯氧基乙酯、丙氧基化新 戊二醇二丙烯酸酯、烷氧基化己二醇二丙烯酸酯、丙烯酸異冰片酯、丙烯酸異癸酯、己二醇 二丙烯酸酯、己內(nèi)酯丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯的可聚合化合物。在本發(fā)明的更優(yōu)選實施方案中，該可輻射固化液體包括脂族聚氨酯丙烯酸酯。芳 族聚氨酯丙烯酸酯較不優(yōu)選。在再更優(yōu)選實施方案中，該聚氨酯丙烯酸酯是聚氨酯單丙烯酸酯。商業(yè)實例包括 Genomer 1122 和 Ebecryl 1039。可以通過提高交聯(lián)之間的直鏈分子量來提高給定的聚氨酯丙烯酸酯的撓性。為了 撓性，聚醚型聚氨酯丙烯酸酯也比聚酯型聚氨酯丙烯酸酯優(yōu)選。該可輻射固化液體優(yōu)選不包括胺改性的聚醚丙烯酸酯，其降低固化層的撓性。
在該可輻射固化液體中優(yōu)選存在彈性體或增塑劑以改進所需柔性版印刷性質(zhì)，如 撓性和致斷伸長。該可輻射固化液體可含有聚合抑制劑以抑制通過熱或光化輻射發(fā)生聚合。該可輻射固化液體可含有至少一種表面活性劑以控制該液體的鋪展。該可輻射固化液體可進一步含有至少一種著色劑以提高該柔性版印刷母版上的 圖像對比度。該可輻射固化液體可進一步含有至少一種酸官能化的單體或低聚物。該可輻射固化液體優(yōu)選具有不大于100 mPa. s，優(yōu)選小于50 mPa. s,更優(yōu)選小于15 mPa. s的在100 s—1的剪切速率和在15至70°C的溫度下的粘度。單官能單體
可以使用本領(lǐng)域公知的任何可聚合的單官能單體。在EP 1637926 A (AGFA))的段落
至W058]中公開了特別優(yōu)選的可聚合的單官能單體?？梢月?lián)合使用兩種或更多種單官能單體。該單官能單體優(yōu)選具有在100 s—1的剪切速率和在25°C的溫度下小于30 mPa. s的 粘度。多官能單體和低聚物
可以使用本領(lǐng)域公知的任何可聚合的多官能單體和低聚物。在EP 1637926 A (AGFA) )的段落W059]至W063]中公開了特別優(yōu)選的多官能單體和低聚物。可以聯(lián)合使用兩種或更多種多官能單體和/或低聚物。該多官能單體或低聚物優(yōu)選具有在100 S"1的剪切速率和在25°C的溫度下大于50 mPa. s的粘度。酸官能化的單體和低聚物
可以使用本領(lǐng)域公知的任何可聚合的酸官能化的單體和低聚物。在EP 1637926 A (AGFA))的段落W066]至W070]中公開了特別優(yōu)選的酸官能化的單體和低聚物。光引發(fā)劑
該光引發(fā)劑在吸收光化輻射，優(yōu)選紫外線輻射時形成自由基或陽離子，即引發(fā)可輻射 固化液體中的單體和低聚物的聚合和交聯(lián)的高能物類。光引發(fā)劑的優(yōu)選量為總可輻射固化液體重量的1至10重量％，更優(yōu)選1至7重量％。可以使用兩種或更多種光引發(fā)劑的組合。也可以使用包含光引發(fā)劑和共引發(fā)劑的 光引發(fā)劑體系。合適的光引發(fā)劑體系包含在吸收光化輻射時通過從第二化合物(該共引發(fā) 齊U)中奪氫或提取電子來形成自由基的光引發(fā)劑。該共引發(fā)劑成為實際的引發(fā)自由基?？梢栽趦蓚€步驟中實現(xiàn)光化輻射照射，各步驟使用具有不同波長和/或強度的光 化輻射。在這種情況下，優(yōu)選使用根據(jù)所用的不同光化輻射選擇的兩種類型的光引發(fā)劑。在EP 1637926 A (AGFA))的段落
至
中公開了合適的光引發(fā)劑。抑制劑
合適的聚合抑制劑包括(甲基)丙烯酸酯單體中常用的酚類抗氧化劑、受阻胺光穩(wěn)定 劑、磷光體型抗氧化劑、氫醌單甲基醚，也可以使用氫醌、甲基氫醌、叔丁基兒茶酚、連苯三 酚。其中，衍生自丙烯酸的在分子中具有雙鍵的酚化合物由于其即使在封閉的無氧環(huán)境中加熱時也具有聚合抑制作用而特別優(yōu)選。合適的抑制劑是例如，Sumitomo Chemical Co., Ltd.生產(chǎn)的 Sumi Iizer GA-80、Sumilizer GM 和 Sumilizer GS。由于這些聚合抑制劑的過度添加會降低該可輻射固化液體的固化敏感性，優(yōu)選在 摻合之前確定能防止聚合的量。聚合抑制劑的量通常為總可輻射固化液體重量的200至20 000 ppm0氧抑制
降低氧聚合抑制的化合物與自由基聚合抑制劑的合適的組合是2_芐基-2- 二甲基 氨基-1- (4-嗎啉代苯基)_ 丁烷-1和1-羥基-環(huán)己基-苯基-酮；1-羥基-環(huán)己基-苯 基-酮和二苯甲酮；2-甲基-1[4-(甲基硫代)苯基]-2-嗎啉代-丙-1-酮和二乙基噻噸 酮或異丙基噻噸酮；和二苯甲酮和具有叔胺基的丙烯酸酯衍生物，和添加叔胺。胺化合物常 用于降低氧聚合抑制或提高敏感性。但是，當胺化合物與高酸值化合物聯(lián)合使用時，傾向于 降低在高溫下的儲存穩(wěn)定性。因此，具體而言，應(yīng)避免在噴墨印刷中與高酸值化合物一起使 用胺化合物?？梢允褂迷鲂┨砑觿└倪M固化質(zhì)量和降低氧抑制的影響。此類添加劑包括，但 不限于可獲自 AKZO NOBEL 的 ACTILANE 800 和 ACT I LANE 725、可獲自 UCB CHEMICALS 的 Ebecryl P115 和 Ebecryl 350 以及可獲自 CRAY VALLEY 的 CD 1012、Craynor CN 386 (胺改性的丙烯酸酯)和Craynor CN 501 (胺改性的乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯)。該增效劑添加劑的含量為該可輻射固化液體總重量的0至50重量％，優(yōu)選5至35 重量％。增塑劑
增塑劑常用于改進塑性或降低粘合劑、密封化合物和涂料組合物的硬度。增塑劑是具 有低蒸氣壓的液態(tài)或固態(tài)的通常惰性有機物。在EP 1637926 A (AGFA))的段落
至
中公開了合適的增塑劑。增塑劑的量優(yōu)選為至少5重量％，更優(yōu)選至少10重量％，各自基于該可輻射固化液 體總重量。該增塑劑可具有最多30 000的分子量，但優(yōu)選是分子量小于5 000的液體。彈性體
該彈性體可以是單一粘結(jié)劑(binder)或各種粘結(jié)劑的混合物。該彈性體粘結(jié)劑是共軛 二烯型單體和具有至少兩個非共軛雙鍵的多烯單體的彈性體共聚物，或共軛二烯型單體、 具有至少兩個非共軛雙鍵的多烯單體和可與這些單體共聚的乙烯基單體的彈性體共聚物。在EP 1637926 A (AGFA))的段落
和
中公開了優(yōu)選的彈性體。表面活性劑
該表面活性劑(一種或多種)可以是陰離子型、陽離子型、非離子型或兩性離子型的，并 通常以低于20重量％的總量，更優(yōu)選以低于10重量％的總量添加，各自基于總可輻射固化 液體重量?？梢允褂梅幕蛴袡C硅化合物作為表面活性劑，但是，潛在缺點是，由于該表面 活性劑不交聯(lián)，在圖像形成后滲出。因此優(yōu)選使用具有表面活性作用的可共聚單體，例如， 有機硅改性的丙烯酸酯、有機硅改性的甲基丙烯酸酯、氟化丙烯酸酯和氟化甲基丙烯酸酯。著餼劑著色劑可以是染料或顏料或其組合?？梢允褂糜袡C和/或無機顏料。合適的染料和顏料包括ZOLLINGER, Heinrich. Color Chemistry: Syntheses, Properties, and Applications of Organic Dyes and Pigments. 第三次修 i丁片反， WILEY-VCH, 2003. (ISBN 3906390233)公開的那些。在EP 1637926 A (AGFA))的段落
至
中公開了合適的顏料。該顏料以0. 01至10重量％，優(yōu)選0. 1至5重量％存在，各自基于可輻射固化液體 的總重量。溶劑
該可輻射固化液體優(yōu)選不含可蒸發(fā)組分，但有時，摻入極少量溶劑有利于改進在紫外 線固化后與受墨表面的粘合。在這種情況下，添加的溶劑可以為在0. 1至10. 0重量％范圍， 優(yōu)選0. 1至5. 0重量％范圍內(nèi)的任何量，各自基于可輻射固化液體的總重量。潤濕劑
當在該可輻射固化液體中使用溶劑時，可以添加潤濕劑以由于其減緩可輻射固化液體 蒸發(fā)速率的能力而防止噴嘴堵塞。在EP 1637926 A (AGFA))的段落
中公開了合適的潤濕劑。潤濕劑優(yōu)選以該制劑的0. 01至20重量％的量，更優(yōu)選以該制劑的0. 1至10重 量％的量添加到該可輻射固化液體制劑中。殺生物劑
合適的殺生物劑包括脫氫醋酸鈉、2-苯氧基乙醇、苯甲酸鈉、吡啶硫碳-1-氧化鈉、對 羥基苯甲酸乙酯和1，2-苯并異噻唑啉-3-酮及其鹽。適用于本發(fā)明的制造柔性版印刷母 版的方法的可輻射固化液體的優(yōu)選殺生物劑是可獲自ZENECA COLOURS的Proxel GXL0殺生物劑優(yōu)選以0. 001至3重量％的量，更優(yōu)選以0. 01至1. 00重量％的量添加， 各自基于可輻射固化液體?？奢椛涔袒后w的制備
如例如EP 1637926 A (AGFA)的段落
和
中所述，可如本領(lǐng)域已知的那 樣通過將成分一起混合或分散，任選隨后研磨來制備可輻射固化液體。柔性版印刷載體
柔性版印刷載體是帶有或不帶一個或多個彈性體層，例如部分或完全固化層的載體。 優(yōu)選該柔性版印刷載體包含在該載體的凸紋形成面上提供的一個或多個固化層，即“彈性 體底面”。該載體可以是照慣例與用于制備柔性版印刷母版的光敏元件一起使用的任何材 料。為了良好的印刷結(jié)果，需要尺寸穩(wěn)定的載體。在一個實施方案中，該載體對于光化輻射而言是透明的以提供透過該載體的“回 閃(backflash)”曝光，以形成“彈性體底面”。在該彈性體底面的未固化或部分固化表面 上噴涂或噴射可輻射固化液體，將兩者一起固化，由此獲得更好的粘合?；蛘?，也可以使用 完全固化的常規(guī)柔性版印刷印版前體作為載體。多種這樣的常規(guī)柔性版印刷印版前體可購得。合適的載體材料的實例包括聚合膜，如由加聚物和線型縮聚物形成的那些、透明 泡沫和織物。在某些最終應(yīng)用條件下，也可以使用金屬，如鋼、鋁、銅和鎳作為載體，即使金屬載體對于輻射而言是透明的。該載體可以是片形或圓筒形的，如套筒。可以由如例如US 2002466668 (ROSSINI)公開的單層或多層撓性材料形成該套筒。由聚合膜制成的撓性套筒 對于紫外輻射而言是透明的并由此提供回閃曝光以構(gòu)造該圓筒形印刷元件中的底面。多層 式套筒可以在撓性材料層之間包括粘合劑層或膠帶。優(yōu)選的是如US 5301610 (DU Ρ0ΝΤ) 中公開的多層式套筒。該套筒也可以由不透明的光化輻射阻擋材料，如鎳或玻璃環(huán)氧樹脂 制成。該載體典型地具有0.002至0.050英寸(0.0051至0.127厘米)的厚度。片形的優(yōu) 選厚度為0. 003至0. 016英寸(0. 0076至0. 040厘米)。該套筒典型地在薄套筒的情況下 具有0. 1至1毫米的壁厚，在其它套筒的情況下具有1至高達100毫米的壁厚。所用的壁 厚取決于用途。在另一優(yōu)選實施方案中，通過如WO 2008/034810 (AGFA GRAPHICS)中公開的涂布
方法制備該套筒。用在本發(fā)明的制造柔性版印刷母版的方法中的優(yōu)選聚合載體是乙酸丙酸纖維素、 醋酸丁酸纖維素、聚酯，如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN);取向 聚苯乙烯(OPS);取向尼龍(ONy);聚丙烯(PP)、取向聚丙烯(0PP);聚氯乙烯(PVC);和各種聚 酰胺、聚碳酸酯、聚酰亞胺、聚烯烴、聚(乙烯醇縮醛)、聚醚和聚磺酰胺、不透明白色聚酯、 以及聚對苯二甲酸乙二酯和聚丙烯的擠出共混物。也可以使用丙烯酸樹脂、酚樹脂、玻璃和 金屬作為受墨體。其它合適的載體可見于Modern Approaches to Wettability: Theory and Applications. SCHRADER, Malcolm E. ^AHeIt New York: Plenum Press, 1992. ISBN 0306439859。不同類型的印刷用途需要具有不同硬度的柔性版印刷印版。較軟的柔性版印刷印 版更適合粗糙載體，因為它們可更好地覆蓋高處和低處。較硬的柔性版印刷印版用于均勻 平滑的載體。柔性版印刷印版的最佳硬度也取決于該圖像是純色的還是半色調(diào)的。較軟的 柔性版印刷印版在純色區(qū)中更好地轉(zhuǎn)移油墨，而較硬的柔性版印刷印版具有較小的網(wǎng)點擴 大。在由純色區(qū)和半色調(diào)區(qū)構(gòu)成的圖像中，噴墨印刷能在純色和半色調(diào)區(qū)上印刷兩種或更 多種噴墨流體的不同混合物，這是通過傳統(tǒng)柔性版印刷印版無法獲得的優(yōu)點。因此，可以制 造在柔性版印刷印版的兩個不同表面區(qū)域中的硬度相差至少5° Shore A硬度的柔性版印 刷印版。取決于印刷的載體，必須調(diào)節(jié)該柔性版印刷印版的硬度和厚度。取決于用途，凸紋 深度為0. 2至4毫米，優(yōu)選0. 4至2毫米不等。硬度是印版的機械性質(zhì)的衡量標準，其以Shore A硬度測量。例如，在瓦楞紙板上 印刷通常需要35° Shore A的硬度，而對卷軸壓機(reel press)而言，65° Shore A是標 準值。成像裝置
用于制造本發(fā)明的柔性版印刷母版的成像裝置包含用于噴涂或噴墨印刷可輻射固化 液體的工具、用于固化可輻射固化液體的工具和用于直接激光雕刻的工具。該成像裝置優(yōu)選具有用于固定柔性版印刷載體(其優(yōu)選是套筒)的鼓。該成像裝置優(yōu)選具有可與安裝在記錄鼓外圍的柔性版印刷載體一起旋轉(zhuǎn)的該記 錄鼓、可與該記錄鼓的軸平行移動的噴涂器或噴墨印刷頭，和可與該記錄鼓的軸平行移動 的用于生成激光雕刻束的工具。來自激光發(fā)生器的激光束典型地在穿過聚焦透鏡之前穿過聲光調(diào)制器(Α0Μ)。數(shù)字控制該AOM和該柔性版印刷載體的運動，由此由柔性版印刷載體上 的可輻射固化液體的固化層產(chǎn)生直接來自數(shù)字文件的圖像；聚焦的激光束從固化層上消融 材料，其可通過提取系統(tǒng)收集。該柔性版印刷母版隨后準備好壓印了，任選在短暫水洗和干 燥步驟后。在一個實施方案中，將該成像裝置安裝在柔性版印刷壓機上。用于噴涂或噴墨印刷的工具
噴涂工具包括能通過將可輻射固化液體打碎成小滴(其隨后可能借助空氣流或靜電荷 導(dǎo)向表面)來涂布該表面的任何設(shè)備。這些工具包括噴槍和噴頭。但是，在最優(yōu)選的實施方案中，通過一個或多個印刷頭噴射該可輻射固化液體，其 以受控方式經(jīng)由噴嘴將小滴噴到相對于印刷頭(一個或多個)運動的柔性版印刷載體上。該噴墨印刷系統(tǒng)的優(yōu)選印刷頭是壓電頭。壓電噴墨印刷基于壓電陶瓷換能器在向 其施加電壓時的運動。電壓的施加改變印刷頭中該壓電陶瓷換能器的形狀以產(chǎn)生空隙，其 隨后被可輻射固化液體填充。再除去電壓時，陶瓷膨脹至其原始形狀，從而從該印刷頭中噴 出液滴。但是，該噴墨印刷法不限于壓電噴墨印刷?？梢允褂闷渌鼑娔∷㈩^并包括各種 類型，如連續(xù)類型和熱、靜電和按需聲降類型。在高印刷速度下，必須容易從印刷頭噴出該可輻射固化液體，這對該液體的物理 性質(zhì)施加許多限制，例如在噴射溫度(其可以為25°C至110°C不等)下的低粘度、可使該印刷 頭噴嘴形成必要小滴的表面能、能夠快速轉(zhuǎn)化成干印刷區(qū)的均勻可輻射固化液體等。噴墨印刷頭正常情況下在移動的柔性版印刷載體上橫向來回掃描。噴墨印刷頭不 需要向回印刷，但由于生產(chǎn)率，雙向印刷是優(yōu)選的。另一優(yōu)選印刷法是通過“單程印刷法”， 其可以通過使用覆蓋該柔性版印刷載體的整個寬度的頁寬噴墨印刷頭或多重交錯噴墨印 刷頭進行。在單程印刷法中，噴墨印刷頭通常保持固定，使柔性版印刷載體在該噴墨印刷頭 下方傳送，例如通過使用上述記錄鼓。用于肓接激光雕刻的工具
直接激光雕刻工具從柔性版印刷板或套筒上的固化層上直接消融非印刷區(qū)。激光雕刻中所用的激光器可以是任何激光器，只要其能通過圖案形成性材料的激 光消融形成圖案即可。為了高速進行雕刻，具有高功率的激光器是合意的。該激光器的一種 優(yōu)選實例是具有在紅外區(qū)或近紅外區(qū)中的發(fā)射波長的激光器，例如二氧化碳氣體激光器、 YAG激光器、半導(dǎo)體激光器或纖維激光器。具有在紫外區(qū)中的發(fā)射波長的紫外線激光器，例 如準分子激光器、波長轉(zhuǎn)化成三次諧波或四次諧波的YAG激光器或銅蒸氣激光器也能實施 裂解有機化合物的分子之間的鍵的消融處理，因此適用于微制造。也可以使用具有極高峰 值功率的激光器，例如毫微微秒激光器?？梢赃B續(xù)或脈沖進行激光輻射。就用于激光雕刻 的柔性版印刷印版前體而言，優(yōu)選使用二氧化碳氣體激光器或YAG激光器。盡管在含氧氣體下，通常在空氣存在下或在空氣流中進行激光雕刻，但可以在二 氧化碳氣體或氮氣下進行。在雕刻完成后，可通過適當方法，例如用含有表面活性劑的溶劑 或水洗除的方法、例如借助高壓噴霧器噴灑含水清潔劑的方法、噴灑高壓蒸汽的方法或用 布擦拭的方法等除去存在于凸紋圖像表面上的粉狀或液體物質(zhì)(碎屑)。用于激光雕刻的優(yōu)選激光器包括CO2-激光器和Nd-YAG激光器。例如，可以使用 Stork Agrios三光束C02激光器。如果例如在該可輻射固化液體中存在炭黑顏料，也可以使用纖維激光器。在經(jīng)此引用并入本文的EP 1700691 A (DAINIPPON SCREEN)中公開了合適的激光 雕刻工具。用于固化可輻射固化液體的工具
該成像裝置含有用于固化可輻射固化液體的工具。通過使可輻射固化液體暴露在光化 輻射下，例如通過紫外線固化、通過熱固化和/或通過電子束固化法，將其固化。優(yōu)選通過 紫外輻射進行固化。該固化工具可以與噴墨印刷頭結(jié)合布置，隨其運動以使該可固化液體在噴出后即 刻暴露在固化輻射下。在這種布置中，難以提供連接到印刷頭上并隨其運動的足夠小的輻射源。因此，可 以使用通過撓性輻射傳導(dǎo)裝置，如光纖束或內(nèi)部反射性軟管，連接到輻射源上的靜態(tài)的固 定輻射源，例如，固化性紫外光源?；蛘撸梢酝ㄟ^鏡子布置(包括在輻射頭上的鏡子)從固定源向輻射頭供應(yīng)光化輻 射。布置成不隨印刷頭運動的輻射源也可以是橫向延伸跨過要固化的柔性版印刷載 體表面并與印刷頭的橫向路徑相鄰的細長輻射源，從而使由該印刷頭形成的后繼圖象行逐 步或連續(xù)在該輻射源下方通過?？梢允褂萌魏巫贤夤庠醋鳛檩椛湓矗灰徊糠职l(fā)出的光能被該光引發(fā)劑或光引 發(fā)劑體系吸收，例如高壓或低壓汞燈、冷陰極管、黑光、紫外LED、紫外激光器和閃光燈。為固化該噴涂或噴墨印刷的可輻射固化液體，該成像裝置優(yōu)選具有多個紫外光發(fā) 射二極管。使用UV LED的優(yōu)點在于其允許該成像裝置的更緊湊設(shè)計。為促進固化，該成像裝置優(yōu)選包括一個或多個氧貧乏單元。該氧貧乏單元以可調(diào) 節(jié)的位置和可調(diào)節(jié)的惰性氣體濃度設(shè)置氮氣或其它相對惰性氣體(例如CO2)的覆蓋層，以 降低固化環(huán)境中的氧濃度。殘留氧含量通常保持低達200 ppm，但通常為200 ppm至1200 ppm0可以例如使用熱頭或激光束來依圖像進行熱固化。如果使用激光束，則優(yōu)選與可 固化液體中的紅外染料結(jié)合使用紅外激光器。在使用電子束時，優(yōu)選控制該電子束的曝光量以在0. 1-20 Mrad的范圍內(nèi)。小于 0.1 Mrad的曝光量不實現(xiàn)可固化液體的充分固化。公認為電子束曝光系統(tǒng)的是例如，掃描 系統(tǒng)、簾束(curtain beam)系統(tǒng)和寬束系統(tǒng)。電子束曝光過程中的適當加速電壓優(yōu)選為 100-300 kV。
權(quán)利要求
1.制造柔性版印刷母版的方法，包括 提供柔性版印刷載體的第一步驟；依圖像以第一分辨率施加部分覆蓋該載體的印刷面的可輻射固化液體層的第二步驟；整片曝光所施加的可輻射固化層以完全固化該層的第三步驟；和以高于第二步驟的分辨率的第二分辨率依圖像激光雕刻該固化的層的第四步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在第二步驟中通過噴涂或噴墨印刷施加該可輻射固化 液體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中該柔性版印刷載體包括彈性體底面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項的方法，其中該柔性版印刷載體是套筒。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項的方法，其中第二步驟進行至少兩次。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中在至少兩次實施第二步驟中使用不同組成的所述可輻 射固化液體。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6的方法，其中在再次進行第二步驟之前施以中間固化。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項的方法，其中該柔性版印刷載體具有與該可輻射固化液 體的所述固化的層不同的顏色。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項的方法，其中在柔性版印刷壓機上實施權(quán)利要求1的步馬聚ο
10.用于制造柔性版印刷母版的成像裝置，其包含用于依圖像噴涂或噴墨印刷可輻射 固化液體的工具、用于固化所述可輻射固化液體的工具和用于依圖像直接激光雕刻的工具。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的成像裝置，其具有用于固定柔性版印刷載體的鼓。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11的成像裝置，其中所述用于固化所述可輻射固化液體的工具 包括多個紫外光發(fā)射二極管。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12任一項的成像裝置，其包括氧貧乏單元。
14.包含根據(jù)權(quán)利要求10至13任一項的成像裝置的柔性版印刷壓機。
15.依圖像激光雕刻用于提高通過在柔性版印刷載體上依圖像噴墨印刷可輻射固化液 體而制成的柔性版印刷母版的分辨率的用途。
全文摘要
制造柔性版印刷母版的方法，其包括提供柔性版印刷載體(1)的第一步驟；依圖像以第一分辨率施加部分覆蓋該載體印刷面的可輻射固化液體層(2)的第二步驟；整片曝光所施加的可輻射固化層以完全固化該層的第三步驟；和以高于第二步驟的分辨率的第二分辨率(3)依圖像激光雕刻該固化層的第四步驟。還公開了用于實施上述方法的成像裝置。
文檔編號B41F5/24GK102119080SQ200980131228
公開日2011年7月6日 申請日期2009年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月11日
發(fā)明者E·戴姆斯, L·萬梅勒 申請人:愛克發(fā)印藝公司