專利名稱：用于制造印模的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于制造印模、印版等的方法和裝置，所述印模、印版等具有一包括印刷圖樣的表面，該表面通過在一基體上層疊地涂覆一液態(tài)的和可硬化的材料制成。
本發(fā)明涉及印模和印版等裝置，其用于將一印刷圖樣轉(zhuǎn)移到一物體上。
通常，由多種不同的材料通過去除材料例如雕刻、銑削等制造印?；蛴“妗Ｔ诂F(xiàn)代的設(shè)備中，也借助于激光去除材料，激光經(jīng)由一塑料部件引導(dǎo)。通常由計(jì)算機(jī)為加工工具或激光提供用以得到要求的凸版所需要的控制數(shù)據(jù)。
用于制造印模、印版等的去除材料的方法一般需要較高的費(fèi)用，用以清除去掉的材料。此外在印模上殘留的材料微粒可能導(dǎo)致不精確的和不符合要求的印刷結(jié)果。此外，利用去除材料的制造方法的污染負(fù)擔(dān)是比較高的，因此必須將這些設(shè)備安裝于一單獨(dú)的空間內(nèi)或至少用一外罩包圍。
US 5 731 033A介紹了一種用以制造印模的裝置和方法，其中用手工將液態(tài)的可硬化的材料涂覆到包括印刷圖樣的表面上。這樣的印模的手工制造只針對(duì)家用并且很好地適于兒童。但對(duì)于印模的快速而簡(jiǎn)單的制造以及很精致的具有高分辨率的印版的制造是不可能的。
此外還已知用于制造印模的方法，其中通過粉末狀材料的燒結(jié)制造印模體。例如DE 39 21 623 A1描述了一種這樣的方法。這種燒結(jié)方法如同鑄造方法一樣，其缺點(diǎn)是，所要求的包括相應(yīng)印刷圖樣的形狀的制造較費(fèi)事和昂貴。因此這樣的制造方法適用于印模等等的小的底層。
最后，已知用于制造印模的方法，其中通過對(duì)準(zhǔn)的光輻射使液態(tài)材料硬化并且例如應(yīng)用超聲波清除多余的材料。一種這樣的方法例如描述于DE 197 47 877 A1中。但對(duì)液態(tài)的印模表面坯料進(jìn)行處理的耗費(fèi)是很大的，因?yàn)槠洳豢梢栽馐芤馔獾墓廨椛洹?br> 激光法或光聚合法在形成的殘留物方面雖然具有優(yōu)點(diǎn)，但比較費(fèi)事和昂貴。在已知的制造方法中，另一缺點(diǎn)在于，由于構(gòu)成印模等的塑料的燃燒而產(chǎn)生不符合要求的廢氣，因此需要常常排除產(chǎn)生的廢氣。
對(duì)于在特別小的底層中快速制造印版，已知系統(tǒng)的制造速度也常常無法滿足要求。
因此本發(fā)明的目的在于，提供一種上述的用以制造印模、印版等的方法和裝置，其即使在小生產(chǎn)批量的情況下也能夠特別價(jià)廉、快速和簡(jiǎn)單地制造印刷圖樣。
本發(fā)明的目的在方法方面這樣來達(dá)到，即，在印刷過程(印刷法)中實(shí)施液態(tài)的和可硬化的材料的層疊涂覆。由于印模、印版等的制造在印刷過程中類似于注射法，不需要去掉材料，因此不需要用來清除材料殘留物和用來排除產(chǎn)生的蒸氣等的裝置。此外不需要用來保護(hù)環(huán)境防止污染的裝置。在印刷過程中，按照液態(tài)的和可硬化的材料和相應(yīng)的印刷頭的選擇可達(dá)到較高的分辨率，從而可以簡(jiǎn)單而快速地制造很精細(xì)的印版。為了得到構(gòu)成印模、印版等等的浮雕式結(jié)構(gòu)，相疊設(shè)置多層液態(tài)的和可硬化的材料。為此，使至少一個(gè)具有至少一個(gè)噴嘴的印刷頭在一基體上方運(yùn)動(dòng)并且一滴一滴地排出液體的和可硬化的材料。該排出經(jīng)由一相應(yīng)的閥按照一計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)來控制。另一優(yōu)點(diǎn)在于，利用該方法也可較價(jià)廉地制造特別大的印模、印版等。其中涂覆了包括印刷圖樣的表面的基體在印刷過程以后可以去除或保留。
在涂覆構(gòu)成表面的材料以前，在必要時(shí)可以在基體上涂覆一粘附介質(zhì)層。這用于產(chǎn)生在印刷過程中制造的凸版與基體之間的連接。用于粘附介質(zhì)的材料必須適合于基體的材料和用于制造印刷圖樣所采用的材料。
構(gòu)成表面的材料在印刷過程以前可以混合以添加劑。其可以例如用于加速硬化過程或用于形成自動(dòng)上色的印模即所謂的自上墨印章(Self-Ink-Stempel)的毛孔。按這種方式，可以就在印刷過程以前混合液態(tài)的和可硬化的材料的兩種或多種組分。
為了提高構(gòu)成表面的材料的粘度，可以在印刷過程以前和/或印刷過程中將其預(yù)熱。
為了能特別快速地制造印模、印版等，可以在層疊涂覆之間加速構(gòu)成表面的材料的硬化。這可以例如通過冷卻或通過噴灑硬化劑或其他的化學(xué)物質(zhì)來實(shí)現(xiàn)。
按照本發(fā)明的另一特征，規(guī)定，可對(duì)涂覆的材料量進(jìn)行計(jì)量。因此，通過材料的計(jì)量可以在印模的凸版、印版等中制造特別精細(xì)的細(xì)節(jié)。
在可計(jì)量的涂覆材料量的情況下，可以使其逐層減小，以便得到橫截面逐漸減小的接條并從而能夠得到更精細(xì)的印模圖案，而不存在接條的凸版中的斷裂危險(xiǎn)。
優(yōu)選采用聚合物或液態(tài)橡膠作為構(gòu)成表面的材料。
為了得到自動(dòng)上色的所謂自上墨印章，可以采用多孔材料作為構(gòu)成表面的材料。通過形成的毛孔在印刷應(yīng)用時(shí)使墨汁擴(kuò)散的印模、印版等的表面上。
作為基體，可以采用玻璃板，其在制造過程結(jié)束后與印刷圖樣保持連結(jié)，或在安裝在印模、印版等上之前從其上去除印刷圖樣。
同時(shí)還有可能采用塑料支承薄膜作為基體，其優(yōu)選在制造過程結(jié)束后保留在印模、印版等上。
本發(fā)明的目的還通過一種用于制造包括一有印刷圖樣的表面的印模、印版等的裝置來達(dá)到，其中設(shè)有一包括至少一個(gè)可在表面上方重復(fù)運(yùn)動(dòng)的印刷頭的印刷裝置，印刷頭具有至少一個(gè)噴嘴，用于由液體的和可硬化的材料層疊地印刷表面。通過一印刷裝置，特別是類似于注射法的裝置，本發(fā)明在制造印模、印版等中的應(yīng)用，即使在小生產(chǎn)批量情況下也可以實(shí)現(xiàn)印模、印版等的特別價(jià)廉的和快速的制造。其中印刷頭相對(duì)于印模和印版的表面的運(yùn)動(dòng)不僅可以通過印刷頭的運(yùn)動(dòng)而且可以通過基體的運(yùn)動(dòng)、或者該兩元件的運(yùn)動(dòng)來達(dá)到，其中在基體上應(yīng)該構(gòu)成印刷圖樣。通常使印刷頭相對(duì)于基體可以沿水平和垂直的方向移動(dòng)。
當(dāng)印刷頭包括一加熱裝置時(shí)，可以在噴出之前加熱構(gòu)成表面的材料并提高其粘度，從而可以排出更細(xì)小的材料小滴。
當(dāng)設(shè)置一用于混合構(gòu)成表面的材料的混合裝置時(shí)，可以一方面采用一雙組分或多組分的材料，其例如在混合后特別快速地硬化，或也可以將其他的添加劑混合于該材料。
為了加速硬化過程，可以設(shè)置一冷卻裝置，其優(yōu)選可跟蹤印刷頭。
該冷卻裝置可以例如由一吹風(fēng)機(jī)等構(gòu)成，其加速材料的硬化過程。
按照本發(fā)明的另一特征，設(shè)置一計(jì)量裝置，用以計(jì)量排出的材料量。
為了用于制造印模、印版等的印刷裝置的控制，其優(yōu)選具有一用以連接于計(jì)算裝置的接口。
以下借助示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的附圖更詳細(xì)地說明本發(fā)明。其中

圖1本發(fā)明用于制造印模的裝置的透視圖；圖2為說明印刷頭的一可能的運(yùn)動(dòng)過程的透視圖；圖3按照本發(fā)明制成的印模表面的一部分的剖面圖；圖4印模表面的一部分的剖面圖的一個(gè)方案；圖5在印刷過程中制成的印模表面的一部分的透視圖；圖6至8在印刷過程中制成的印模的不同的實(shí)施形式的剖面圖。
本發(fā)明用于制造具有一包括印刷圖樣2的表面3的印模1、印版等的裝置包括一印刷裝置4，其具有至少一個(gè)包括至少一個(gè)噴嘴6的印刷頭5。印刷頭5設(shè)置成在表面3上方可沿X、Y和Z方向移動(dòng)。也有可能將印刷頭5固定而使印模1或基體相應(yīng)地運(yùn)動(dòng)。在容器7中包含構(gòu)成印模1、印版等的表面3的材料8或材料8的至少一個(gè)組分。經(jīng)由相應(yīng)的輸入管道9，液態(tài)的材料8可以流向印刷頭5。必要時(shí)在另一容器10中儲(chǔ)存一組分11或一添加劑，其經(jīng)由輸入管道12輸送給印刷頭5。在一應(yīng)有的混合裝置13中，在從印刷頭5噴出以前使材料8與添加劑11混合。為了提高材料8的粘度，可以將其在印刷頭5之中或之前的加熱裝置14中加熱。為控制向印刷頭5的材料排出所需要的數(shù)據(jù)通過由一計(jì)算裝置15提供，其經(jīng)由一接口16連接于印刷裝置4。
印刷頭5涂敷印模1等的表面，例如以曲折形式，如圖2中所示。在按照相當(dāng)于計(jì)算裝置15的數(shù)據(jù)的印刷圖樣2應(yīng)在印模1的表面3上產(chǎn)生一浮雕的所有地點(diǎn)，經(jīng)由至少一個(gè)印刷頭5的噴嘴6一滴一滴地排出液態(tài)的和可硬化的材料8。
如在按圖3的剖面圖中所示，通過液態(tài)的可硬化的材料8的一滴一滴的排出，相應(yīng)地在印模1的表面3構(gòu)成一層材料8。該過程重復(fù)多次，從而相疊設(shè)置多層材料8并由此構(gòu)成印模1的印刷圖樣2。為了在涂覆在印模1的表面3以后加速液態(tài)材料8的硬化，可以在涂覆后例如對(duì)每一層材料8進(jìn)行冷卻。此外，如圖3中所示，將印刷頭5逐層位錯(cuò)一小距離，其大致相當(dāng)于半個(gè)小滴寬度，以便達(dá)到最好的層構(gòu)造。
按照?qǐng)D4，可以逐層減小涂覆的材料8的寬度，借此可以構(gòu)成更精細(xì)的印模結(jié)構(gòu)，此外可以提高印刷圖樣2的相應(yīng)的接條的穩(wěn)定性。
圖5示出按照本發(fā)明制成的印模1的透視圖，其中由液態(tài)的和可硬化的材料8在印刷過程中在表面3上構(gòu)成印刷圖樣2。
圖6示出一印模1的剖面圖，其中將構(gòu)成印刷圖樣2的材料8印刷在玻璃板17形式的基體上。
按照?qǐng)D7，由材料8構(gòu)成的印刷圖樣2與基體一起涂覆在一支承板18形式的基體上。在這種情況下支承板18保留在印模1或印版上。
在按圖8的方案中，材料8印刷在一工作板19上，其可以例如由一軟的聚合物構(gòu)成。將工作板19連結(jié)于支承薄膜20，后者用于減小印刷圖樣的變形。
為了在一個(gè)工序中制造多個(gè)具有同一印刷圖樣2的印模1，可以相互連接多個(gè)印刷頭5并由一個(gè)計(jì)算裝置15加以控制。利用本發(fā)明的用于制造印模1、印版等的方法，即使在小生產(chǎn)批量的情況下也能夠以簡(jiǎn)單的、快速而價(jià)廉的方式制造印模1等。此外，在本發(fā)明的方法中不附帶產(chǎn)生任何污染，因?yàn)椴煌谝阎闹圃旆椒?，本發(fā)明并不去除任何材料。其不需要任何的處理，例如清除所去掉的材料或事后凈化印模表面。在特殊材料用于印刷印模表面時(shí)也可以制造具有整體組合式印模墊的印模，即所謂的自上墨印章。在這樣的印模中，墨汁通過印模材料的毛孔向其表面擴(kuò)散。
權(quán)利要求
1.用于制造印模、印版等的方法，所述印模、印版等具有一包括印刷圖樣的表面，該表面通過在一基體上層疊地涂覆一液態(tài)的和可硬化的材料制成，其特征在于，在印刷過程中實(shí)施液態(tài)的和可硬化的材料的層疊涂覆。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在涂覆構(gòu)成表面的材料以前在基體上涂敷一粘附介質(zhì)層。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，構(gòu)成表面的材料在印刷過程以前混合以添加劑。
4.按照權(quán)利要求1至3之一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在印刷過程以前或在印刷過程中預(yù)熱構(gòu)成表面的材料。
5.按照權(quán)利要求1至4之一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在層疊涂覆之間加速構(gòu)成表面的材料的硬化。
6.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，通過冷卻加速硬化。
7.按照權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于，通過噴灑硬化劑實(shí)現(xiàn)硬化。
8.按照權(quán)利要求1至7之一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，可對(duì)涂覆的材料量進(jìn)行計(jì)量。
9.按照權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，逐層減小涂覆的材料量。
10.按照權(quán)利要求1至9之一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，采用一種聚合物作為構(gòu)成表面的材料。
11.按照權(quán)利要求1至9之一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，采用液態(tài)橡膠作為構(gòu)成表面的材料。
12.按照權(quán)利要求1至10之一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，采用一種多孔材料作為構(gòu)成表面的材料。
13.按照權(quán)利要求1至12之一項(xiàng)所述的方法，采用玻璃板作為基體。
14.按照權(quán)利要求1至13之一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，采用一種塑料支承薄膜作為基體。
15.用于制造包括一有印刷圖樣(2)的表面(3)的印模、印版等的裝置，其特征在于，設(shè)有一包括至少一個(gè)可在表面(3)上方重復(fù)運(yùn)動(dòng)的印刷頭(5)的印刷裝置(4)，印刷頭(5)具有至少一個(gè)噴嘴(6)，用于由一種液態(tài)的和可硬化的材料(8)層疊地印刷表面(3)。
16.按照權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，印刷頭(5)包括一加熱裝置(14)。
17.按照權(quán)利要求15或16所述的裝置，其特征在于，設(shè)有一混合裝置(13)，用以混合構(gòu)成表面(3)的材料(8)。
18.按照權(quán)利要求15至17之一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，設(shè)有一冷卻裝置，其優(yōu)選可跟蹤印刷頭(5)。
19.按照權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，冷卻裝置由一吹風(fēng)機(jī)等構(gòu)成。
20.按照權(quán)利要求15至19之一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，設(shè)有一計(jì)量裝置，用以計(jì)量排出的材料量。
21.按照權(quán)利要求15至20之一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，印刷裝置(4)具有一用以連接于一計(jì)算裝置(15)的接口。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于制造印模(1)、印版等的方法和裝置，該印模(1)等具有一包括印刷圖樣(2)的表面(3)，其通過一基體上層疊地涂覆一液態(tài)的和可硬化的材料(8)制成。為了提供一種這樣的制造方法，借其即使在小生產(chǎn)批量情況下也可以簡(jiǎn)單而價(jià)廉地制造印模，本發(fā)明提出一印刷裝置(4)，其包括至少一個(gè)可重復(fù)在表面(3)上方運(yùn)動(dòng)的印刷頭(5)，印刷頭(5)具有至少一個(gè)噴嘴(6)，用于由一液態(tài)的和可硬化的材料(8)例如聚合物層疊地印刷表面(3)。
文檔編號(hào)B29C67/00GK1671559SQ03817422
公開日2005年9月21日 申請(qǐng)日期2003年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月22日
發(fā)明者弗倫茨·菲爾茨莫澤, 恩斯特·法貝爾 申請(qǐng)人:克羅普壓印器制造斯科皮克兩合公司, 弗倫茨·菲爾茨莫澤