專利名稱：邊緣固化防止方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防止光敏凸像印版的切割表面的不期望固化的改進方法。
背景技術(shù)：
柔性版印刷是一種通常用于大量印數(shù)的印刷方法。柔性版印刷可用于在多種基底上進行印刷，例如紙、紙板原料、瓦楞紙板、薄膜、箔片以及層壓紙板。報紙和食品雜貨袋為顯著的例子。僅通過柔性版印刷就能夠經(jīng)濟地印刷粗糙表面和拉伸膜。柔性版印刷是具有開放區(qū)域上方突起的圖像元件的凸印版。通常，該印版有些軟，且具有足夠的柔性可以繞印刷滾筒卷繞，和足夠的耐用性可以印刷上百萬次。這種印版對于印刷機來說頗具優(yōu)點，主要基于它們的耐用性以及便于制造性。
制造商所交付的典型柔性版印版是一種多層版，其按序由以下組分構(gòu)成支持層或支撐層；一層或多層未曝光可光致固化層；保護層或者滑動膜；以及覆蓋片。
支持層為該印版提供支撐，并且通常為塑料薄膜或者薄片，它可以是透明的或者不透明的。對某些應(yīng)用來說，該支持層也可以是例如鋁或者鋼的金屬。
可光致固化層可以任意包括以下物質(zhì)公知的光敏聚合物、單體、引發(fā)劑、活性或非活性稀釋劑、填充劑以及染料。術(shù)語“可光致固化”意指一種固體合成物，其對光化學(xué)輻射進行響應(yīng)，產(chǎn)生光致聚合、交聯(lián)或者任何其他固化或者硬化反應(yīng)，使得材料的未曝光部分能夠選擇性從曝光(固化)部分分離和去除，從而形成固化材料的三維圖案或者凸像。優(yōu)選的可光致固化材料包括彈性化合物、具有至少一個乙烯端基的烯基不飽和化合物、以及光引發(fā)劑。在以下專利文獻中公開了示例性可光致固化材料Gross等人的歐洲專利申請No.0 456 336 A2以及0 640 878 A1、英國專利No.1,366,769、Berrier等人的美國專利No.5,223,375、MacLahan的美國專利No.3,867,153、Allen的美國專利No.4,264,705、Chen等人的美國專利No.4,323,636、4,323,637、4,369,246以及4,423,135、Holden等人的美國專利No.3,265,765、Heinz等人的美國專利No.4,320,188、Gruetzrnacher等人的美國專利No.4,427,759、Min的美國專利No.4,622,088以及Bohm等人的美國專利No.5,135,827，這些專利的主題均整個在此被結(jié)合作為參考。如果使用第二層可光致固化層，也就是防護層，它通常可以設(shè)置在第一層上并且在組成上與第一層類似。
可光致固化材料通常至少在某些光化學(xué)波長區(qū)域中發(fā)生交聯(lián)(固化)和硬化。正如此處所使用的，光化學(xué)輻射能夠在曝光部分影響化學(xué)變化。光化學(xué)輻射包括例如增強的(例如，激光)和非增強的光，尤其是在紫外(UV)的和紅外的波長區(qū)域中。優(yōu)選的光化學(xué)波長區(qū)域是從大約250納米到大約450納米的范圍，更優(yōu)選的是從大約300納米到大約400納米的范圍，進一步更優(yōu)選的是從大約320納米到大約380納米的范圍。雖然其它的輻射源對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是公知的，但一種合適的光化學(xué)輻射源是UV燈。
滑動膜是一種薄片，其保護光敏聚合物免于灰塵，并提高其易加工性。在傳統(tǒng)的制版方法中，滑動膜可以透過UV光。在該方法中，印刷機將覆蓋片從空白印版上揭掉，并且在該滑動膜的頂部放置底片。然后通過穿過該底片的UV光對該版和底片進行整片曝光。曝光區(qū)域光固化或者硬化，而未曝光區(qū)域被去除(顯影)，從而在印版上產(chǎn)生凸像。
在“數(shù)字”制版方法中，通過存儲在電子數(shù)據(jù)文件中的圖像引導(dǎo)激光，且該激光用于在數(shù)字掩蔽層(也就是可激光燒蝕的)上產(chǎn)生原位底片，該掩蔽層通常是一種改進的滑動膜。通過將該掩蔽層于選定的波長和能量下的激光輻射曝光，燒蝕該可激光燒蝕層部分。
該可激光燒蝕層可以是本領(lǐng)域公知的任何可光燒蝕掩蔽層。該可激光燒蝕層的示例公開在以下專利文獻中例如，Yang等人的美國專利No.5,925,500以及Fan的美國專利No.5,262,275以及6,238,837，這些專利文獻的主題均整個在此被結(jié)合作為參考。該可激光燒蝕層通常包括輻射吸收化合物以及膠黏劑。選擇對激光的波長敏感的輻射吸收化合物，通常該輻射吸收化合物選自暗色無機顏料、碳黑以及石墨。膠黏劑通常選自聚酰胺以及纖維素膠黏劑，例如羥丙基纖維素。使用激光來生成圖像的好處在于，印刷機不需要依賴于底片及其所有支持裝備的使用，相反能夠依賴掃描的和存儲的圖像，該掃描的和存儲的圖像能夠容易地為不同目的而改變，因此提高了印刷機的便利性和靈活性。
在成像之后，光敏印刷元件被顯影以去除掩蔽層和可光致固化材料層的未聚合部分，從而在光敏印刷元件的表面上產(chǎn)生凸像。典型的顯影方法包括利用多種溶劑或水進行沖洗，通常使用刷子。其他的顯影方法包括使用氣刀或者加熱加上吸墨紙。
可激光燒蝕掩模的印版能夠用于形成成像元件。該平板紙元件被切成合適尺寸并繞圓筒體卷繞，該圓筒體通常為印刷套筒或者印刷滾筒本身，邊緣被熔合在一起或者被精確對準(zhǔn)，從而形成印刷元件。然而，如果用對該印版進行曝光的紫外線輻射不能透過的材料來覆蓋時不仔細(xì)，所述可光致固化表面在切割過程被曝光則會導(dǎo)致所謂的“邊緣固化”的現(xiàn)象。
邊緣固化是由紫外光接觸該印版的切割邊緣以及邊角所導(dǎo)致的，其使該光敏聚合物聚合并且在該印版的邊緣四周產(chǎn)生了不期望的突起邊緣。然后必須將該邊緣從板上人工切除，這需要耗費時間并且會導(dǎo)致對該印版的損壞，尤其是在圖像部分靠近該印版邊緣的情況下。此外，去除該突起邊緣還會在版上留有不希望出現(xiàn)的殘渣，這些殘渣也必須去除。
當(dāng)前用于防止邊緣固化的一種方法是使用氈尖筆，該氈尖筆含有不透紫外線墨作為密封這些印版邊緣的裝置。然而，這是一個緩慢冗長的方法，其在防止印版的邊緣固化方面僅具有大約90％的有效性。
另一種方法在Alince等人的美國專利No.6,326,124中進行了描述，該專利的主題整個在此被結(jié)合作為參考。Alince等人公開了一種邊緣覆蓋材料，該邊緣覆蓋材料包含至少一種可溶解的成膜聚合物、至少一種紫外線吸收劑、以及一種溶劑或者溶劑混合物，該溶劑或者溶劑混合物在印版成像曝光之前施加到可光致固化印版的邊緣上，從而防止了印版邊緣曝光所導(dǎo)致的不希望出現(xiàn)的隆起。通過刷涂或者噴射來施加該邊緣覆蓋材料。然而，該方法也是勞動密集型的，并且由于該邊緣覆蓋材料是人工施加到切割邊緣上的，所以該方法不精確。
因此，在本領(lǐng)域需要一種處理印版切割表面(也就是邊緣和邊角)以防止在印版邊緣上形成不希望出現(xiàn)的隆起的改良方法，還需要一種能夠比現(xiàn)有技術(shù)中所述的方法更加快速和準(zhǔn)確執(zhí)行的方法。
本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)出人意料地發(fā)現(xiàn)，在印版已經(jīng)被切割成所需尺寸和形狀之后，通過利用噴墨印刷頭將不透紫外線涂層印刷到印版的邊緣上，從而能夠基本消除邊緣固化。利用噴墨印刷機可以用不透紫外線墨對印版的切割表面進行快速和準(zhǔn)確的涂覆。本發(fā)明的改良方法是自動化的，因此比現(xiàn)有技術(shù)中的對比人工方法更快、更準(zhǔn)確以及更有效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)出人意料地發(fā)現(xiàn)，在印版已經(jīng)被裁切(即切割)成適于安裝到印刷套筒或者印刷滾筒上的尺寸和形狀之后，能夠利用噴墨印刷機將墨施加到印版的切割表面，其中該墨對于在能夠有效固化光敏印版的至少一個波長區(qū)域中的光化學(xué)輻射是基本上不透明的，該切割表面包括邊緣和邊角。優(yōu)選的，該墨是不透紫外線墨。使用噴墨印刷機可以對印版的切割表面利用不透紫外線墨進行快速和準(zhǔn)確的涂覆。
在本發(fā)明的第一實施例中，噴墨印刷頭安裝在計算機控制的切割裝置上，控制切割刀具的相同軟件能夠用于在印版的新切割的切割邊緣和邊角上回描相同圖案以及準(zhǔn)確“印刷”該不透紫外線墨。
在本發(fā)明的另一個實施例中，在該光敏印版安裝到套筒或者圓柱載體上之后，將墨施加到該光敏印版的切割表面。
在本發(fā)明的第三實施例中，在印版成像之前，將墨施加到印版的切割表面。在一個可選實施例中，在印版成像之后但在該印版曝光于光化學(xué)輻射之前，將墨施加到該印版的切割表面。
具體實施例方式
本發(fā)明的新穎方法防止或者基本消除了光敏印版的切割表面的不期望固化。該光敏印刷元件通常包括支撐層、沉積在該支撐層上的一層或多層可光致固化材料層以及優(yōu)選的沉積在該一層或多層可光致固化材料層的至少一層燒蝕層，其中該至少一層燒蝕層可以被選定波長和能量的激光燒蝕，且其中該燒蝕層包含對選定波長和能量的激光輻射敏感的輻射吸收材料。
光敏印刷元件被切割成安裝到套筒或者圓柱載體上所需的尺寸和形狀，且噴墨印刷機用于將墨施加到印版的切割表面。該墨選擇為對在能夠有效固化所述光敏印版的至少一個波長區(qū)域中的光化學(xué)輻射是基本不透明的。該墨覆蓋由切割過程所導(dǎo)致的曝光的可光致固化表面，并且防止印版的切割表面在隨后的印版曝光和顯影過程中發(fā)生固化。在印版已經(jīng)被切割為所需尺寸和形狀之后，該光敏印版被安裝到套筒或者圓柱載體上。
在本發(fā)明的第一實施例中，噴墨印刷頭安裝在計算機控制的切割裝置上，使用用于將印版切割為安裝到套筒或者圓柱載體上所需的尺寸和形狀相同程序，在切割之后立即將不透紫外線涂層印刷到該版的邊緣和邊角上。
計算機控制的切割臺經(jīng)常用于復(fù)雜切割的制版方法中，對制備用于安裝到套筒和圓柱載體上的光敏聚合物版，以及對將平的光敏聚合物片精確的、可再生產(chǎn)的切割成所需形狀，必須使用該復(fù)雜切割。控制切割刀具的相同軟件能夠用于在印版的新切割的切割邊緣和邊角上回描相同圖案以及準(zhǔn)確“印刷”該不透紫外線墨，因此防止在隨后的曝光期間出現(xiàn)邊緣固化。然后以通常方式加工該版。
在本發(fā)明的另一個實施例中，在光敏印版安裝到套筒或者圓柱載體上之后，將墨施加到該光敏印版的切割表面。在該方法的這一點上實施邊緣固化防止處理，能夠降低在將平版安裝到圓形套筒或者載體所需的處理過程期間不透紫外線涂層將會受到損壞的可能性。而且，如果在版成像之后實施該邊緣固化防止處理，則還可以防止在轉(zhuǎn)移該版到加工機器以去除未固化光聚合物的過程中所發(fā)生的意外損壞。
在當(dāng)前本發(fā)明中使用的不透紫外線墨包括任何液體或者固體部分，該液體或者固體部分不僅對于有效固化上述可光致固化元件的至少一個波長區(qū)域中的光化學(xué)輻射是基本上不透明的，而且能夠基本上抵抗由于曝光于該波長區(qū)域中的光化學(xué)輻射而導(dǎo)致的聚合作用。基本上不透明的墨就是那些能夠吸收所有入射光化學(xué)輻射的至少大約85％、優(yōu)選為該輻射的大約90％、更優(yōu)選為該輻射的大約95％、進一步更優(yōu)選為該輻射的99.9％的墨。應(yīng)當(dāng)可以理解的是，基本上不透明的墨不必在所有量以及在所有可能濃度中是基本上不透明的，只要它能夠以足夠量沉積到基底上從而成為基本上不透明的即可。優(yōu)選的墨包括一種或者多種溶解到溶劑中的輻射吸收性分子，優(yōu)選為大約3到大約20重量百分比的濃度。尤其優(yōu)選的墨有U-26、U-53M、Black 4D、Jolt牌(Dataproducts Corporation)、在溶劑中混合Crown Super Marking Stamping Ink(Fulton Marking EquipmentCompany，Warminster，Pa)和UVINUL 3050牌的2，2′，4，4′-四羥基二苯甲酮(BASF，Ludwigshaven，德國)而形成的墨，其中上述溶劑選自甲醇、異丙醇、n-丁醇、氯仿、甲基乙基酮、丙二醇單甲醚、二丙二醇單甲醚、二甘醇乙醚及其混合物。其他的有用墨組分包括Tinopal SPF和Joncryl 68產(chǎn)品，它們分別是Ciba-Geigy Corp.，Hawthorn，N.Y.以及S.C.Johnson Company，Milwaukee，Wis.的市售產(chǎn)品。
一種合適的噴墨印刷裝置是Displaymaker 72-S，其是MacDermid Colorspan，Inc.of Minneapolis，Minnesota的市售產(chǎn)品。優(yōu)選的，該噴墨印刷機由微處理器控制，從而墨可以精確的施加到光敏印版的切割表面。在本發(fā)明的一個實施例中，使用用于控制切割裝置的相同微處理器來控制該噴墨印刷機，以使得墨能夠描繪出和切割刀具相同的圖案，因此能夠精確的覆蓋印版的切割表面。
在本發(fā)明的另一個實施例中，在印版成像之前將墨施加到印版的切割表面。在一個可選實施例中，在印版成像之后并且在未曝光于光化學(xué)輻射的該一層或多層可光致固化層的區(qū)域從光敏印版的表面去除之前，將墨施加到印版的切割表面。
還可以提出其他一些方法來實施該邊緣固化防止處理，并且每一種方法都能夠獲得相當(dāng)?shù)慕Y(jié)果。在第一種方法中，在數(shù)字掩模的激光燒蝕之前或者之后，利用分離于套筒加工器的裝置將紫外線屏蔽性涂層印刷到已經(jīng)安裝到套筒或者載體的數(shù)字印版的切割邊緣。在第二種方法中，使用集成到套筒處理器前端的裝置，其中在數(shù)字掩模的燒蝕之后，但是正好在通過成像掩模進行曝光以及隨后的去除該掩模和未交聯(lián)光敏聚合物之前，該裝置能夠?qū)⒆贤饩€屏蔽性涂層印刷到安裝了套筒的數(shù)字印版的切割邊緣上。該方法是優(yōu)選的方法，這是因為它消除了在施加到紫外線邊緣屏蔽性涂層之后對印版的大多數(shù)處理，因此減小或者消除了損壞紫外線邊緣屏蔽性涂層的可能性。
權(quán)利要求
1.一種防止光敏印版邊緣的不期望固化的方法，該方法包括以下步驟a)提供光敏印版；b)使用噴墨印刷機將墨施加到覆蓋印版的至少部分邊緣，其中該墨對于能夠有效固化光敏印版的至少一個波長區(qū)域中的光化學(xué)輻射是基本不透明的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括將光敏印版安裝到套筒或者圓柱載體上的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中在將光敏印版安裝到套筒或者圓柱載體上之后，將墨施加到光敏印版的邊緣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中光敏印版包括a)支撐層；b)沉積到該支撐層上的一層或多層可光致固化材料層；以及c)沉積到該一層或多層可光致固化材料層上的至少一層燒蝕層；其中該至少一層燒蝕層可以被選定波長和能量的激光燒蝕，且其中該燒蝕層包括對選定波長和能量的激光輻射敏感的輻射吸收材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，還包括以下步驟利用激光選擇性燒蝕該至少一層燒蝕層，以提供燒蝕區(qū)域和未燒蝕區(qū)域，從而形成圖像；將激光成像印版整片曝光于紫外光，從而固化在燒蝕層的燒蝕區(qū)域下面的區(qū)域中的一層或多層可光致固化層；以及處理該整片曝光激光成像印版，以去除在激光燒蝕步驟中未去除的該至少一個燒蝕層的那部分，并去除未曝光到光化學(xué)輻射的該一層或多層可光致固化層的區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中墨是不透紫外線墨。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中該不透紫外線墨選自以下物質(zhì)構(gòu)成的組包含碳黑的墨以及包含紫外線輻射吸收化合物的墨。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中噴墨印刷機由微處理器控制，且將該墨精確用以覆蓋和密封光敏印版的邊緣。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中光敏印版被一個或多個切割刀具切割成所需尺寸和形狀的圖案，且所述一個或多個切割刀具和噴墨印刷機由相同的微處理器控制，以使得噴墨印刷機將墨施加到被該一個或多個切割刀具所曝光的表面上。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中在印版成像之前將墨施加到印版的邊緣。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中在印版成像之后將墨施加到印版的邊緣。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中在未曝光到光化學(xué)輻射的該一層或多層可光致固化層的區(qū)域從光敏印版的表面上去除之前，將墨施加到印版的邊緣。
13.一種防止光敏印版邊緣的不期望固化的方法，該方法包括以下步驟a)提供光敏印版，所述光敏印版包括i)支撐層；ii)沉積到該支撐層上的一層或多層可光致固化材料層；以及iii)非強制選擇地，沉積到該一層或多層可光致固化材料層上的至少一層燒蝕層，其中該至少一層燒蝕層可以被選定波長和能量的激光燒蝕；b)將光致聚合物印刷元件切割成用于安裝到套筒或者圓柱載體上所需尺寸和形狀的圖案；以及c)使用噴墨印刷機將墨用于印版的切割表面，其中該墨對于能夠有效固化所述光敏印版的至少一個波長區(qū)域中的光化學(xué)輻射是基本不透明的；以及其中該墨覆蓋由切割過程所曝光的光固化表面。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，還包括在印版已經(jīng)切割成所需尺寸和形狀的圖案之后將光敏印版安裝到套筒或者圓柱載體上的步驟。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中在將光敏印版安裝到套筒或者圓柱載體上之后，將墨施加到光敏印版的切割表面。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中墨是不透紫外線墨。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中該不透紫外線墨選自以下物質(zhì)構(gòu)成的組包含碳黑的墨以及包含紫外線輻射吸收化合物的墨。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中噴墨印刷機由微處理器控制，從而將該墨精確施加到光敏印版的切割表面。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中光敏印版被一個或多個切割刀具切割成所需尺寸和形狀的圖案，并且所述一個或多個切割刀具和噴墨印刷機由相同的微處理器控制，以使得噴墨印刷機將墨施加到被該一個或多個切割刀具所曝光的圖案中。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中在印版成像之前將墨施加到印版的切割表面。
21.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中在印版成像之后將墨施加到印版的切割表面。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中在未曝光到光化學(xué)輻射的該一層或多層可光致固化層的區(qū)域從光敏印版的表面上去除之前，將墨施加到印版的切割表面。
全文摘要
一種噴墨印刷機，用于在印版已經(jīng)被裁切(即切割)成適于安裝到印刷套筒或者印刷滾筒的尺寸和形狀之后，將墨施加到印版的邊緣和邊角，其中該墨對于在能夠有效固化光敏印版的至少一個波長區(qū)域中的光化學(xué)輻射是基本上不透明的。利用噴墨印刷可以使得用不透紫外線墨對印版的切割表面進行快速和準(zhǔn)確的涂層，從而防止或者基本上消除不希望出現(xiàn)的光敏印版的切割表面的不期望固化。該墨覆蓋由切割過程曝光的光固化表面，以及防止印版的切割表面出現(xiàn)不期望的固化，直到對印版進行合適的曝光和顯影。
文檔編號B41N3/00GK1922027SQ200580005544
公開日2007年2月28日 申請日期2005年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月23日
發(fā)明者蒂莫西·戈奇克, 戴維·雷基亞 申請人:麥克德米德印刷方案股份有限公司