專利名稱：合成凸印元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請旨在制備一種合成的印刷元件，并尤其涉及一種不使用光電工具而將數(shù)字圖像向此合成元件的直接轉(zhuǎn)印。
背景技術(shù)：
凸印版用在苯胺印刷和活版印刷過程中，用于在包括紙張、波紋管、薄膜、箔片和層疊制品的各種襯底上印刷。用光固化元件制造的凸印版典型地包括一個支撐層和一層或多層固體片形式的光固化聚合物。印刷機典型地從元件上剝?nèi)ドw片以暴露光固化聚合物并將鹵化銀照相負片或其它一些掩蔽裝置方在光聚物上。印刷機將負片承載元件經(jīng)負片暴露于紫外線(UV)下，由此導致元件的曝光區(qū)域硬化或固化。元件的未固化區(qū)除去之后，固化的聚合物留下做為凸印表面。
一般用凸印版印刷實際上只在其總面積的較小部分承載實際印刷的波紋箱和其它較大的物體，如撓性包裝材料。印刷此物體的一種方式是制備一個表面積對應于物體總表面積的單凸印版。但是因為物體的表面只有一部分需要印刷，所以實際上只有一部分凸印版用于墨水轉(zhuǎn)印。版的其余部分將是無用的，實際上是被浪費了。
為了減少浪費，本領(lǐng)域的技術(shù)人員通常用合成印刷元件印刷較大的物體，該合成印刷元件是通過在一個公共印刷圓筒、管套或載片上安裝多個凸印元件而制備。但是各個元件只安裝在載體的那些對應于物體實際需要印刷的部分的部分上。雖然這種合成元件確實減少了浪費，但安裝這些浮雕影像元件構(gòu)成部分的現(xiàn)行系統(tǒng)是費力的并且需要小心地把元件粘附到載體上，同時確保在印刷時在0.005英寸內(nèi)套準以便高質(zhì)量的印刷和多色再現(xiàn)。為了多色再現(xiàn)，需要用單個元件印刷每種顏色，版與版之間的精確套準是非常關(guān)鍵的。
當把苯胺光聚物印刷元件安裝在一個印刷圓筒上時，苯胺光聚物印刷元件的印刷表面比背面、即最接近圓筒的表面拉伸的更多。印刷表面的這樣延伸一般會導致印刷的復制品變形，除非在印刷元件的制造期間延伸得到補償。為了補償印刷表面的延伸，印刷機必需執(zhí)行冗長的處理過程，判斷印刷元件上負片圖像減小的精確百分比，使得在安裝和拉伸時可以印刷真實的圖像。此過程的成功與否依賴于印刷機對兩個因素的計算，計算圖像的伸長-中軸以上光聚物層的厚度和版圓筒的周長(包括粘合劑或其它用于把元件安裝的圓筒上的材料的厚度)。不精確的計算會導致畸變的圖像。
因此，現(xiàn)有的技術(shù)需要另外的一種制備合成印刷元件的方法。特別是需要一種沒有圖像伸長危險的在弧形表面上精確套準凸印元件組成部分的方法。
發(fā)明概述本發(fā)明提供一種制備合成印刷元件的方法，該方法無需單獨套準凸印元件的各個組成部分、并尤其無需補償由于圓筒安裝所致的圖像伸長。這些方法包括把對準信息傳遞到印刷元件的外表面，在印刷元件的表面上以近似的對準設置光固化元件，并再把計算機產(chǎn)生的負片圖像轉(zhuǎn)印到光固化元件上等步驟。在優(yōu)選實施例中，印刷元件具有大致為弧形的橫截面。
光固化元件的近似對準可以通過把計算機產(chǎn)生的對準信息傳遞到印刷元件的表面而實現(xiàn)。這例如可以通過把一些可視覺接收的材料(如噴墨打印頭噴出的墨水)轉(zhuǎn)移到印刷元件上，或通過對該元件做出痕跡或使其變形而實現(xiàn)。對準信息例如可以包括一系列形狀對應于各個光固化元件的輪廓的圖像。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，計算機產(chǎn)生的負片圖像向本發(fā)明的合成元件上轉(zhuǎn)印是通過從噴墨打印頭發(fā)射形成負片的墨水而實現(xiàn)。墨水最好至少對一種用于對固化元件內(nèi)的光固化材料進行固化的波長區(qū)域的活化輻射充分不透明。負片轉(zhuǎn)移步驟之后，可以在一定的時間并且是在對光固化材料的曝光區(qū)進行固化的狀態(tài)下，把載墨元件暴露于該波長區(qū)域的活化輻射之下，然后除去未曝光(未固化)區(qū)，從而提供凸印表面。
在另一優(yōu)選實施例中，通過利用激光燒蝕光固化元件各個表面上的光燒蝕掩膜層實現(xiàn)計算機產(chǎn)生的圖像向本發(fā)明的合成元件的轉(zhuǎn)印。激光用于選擇性地燒蝕或去除光燒蝕掩膜層，使得光燒蝕掩膜層被燒蝕的區(qū)域在暴露于UV光時被固化或硬化，而光燒蝕掩膜層未被燒蝕的區(qū)域?qū)⒈３植还袒?。在光聚物曝光區(qū)的正面曝光之后，從安裝的光固化元件上除去未固化的光聚物、即未被激光燒蝕的光燒蝕層區(qū)域以下的光聚物。
附圖簡述通過參考下面不按比例的附圖，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好地理解本發(fā)明的各項目的和優(yōu)點，其中

圖1是承載對準信息的印刷元件俯視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的合成印刷元件的俯視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的合成印刷元件的剖面圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的合成印刷元件的剖面圖；圖5是用于合成印刷元件的印刷裝置的平面圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的印刷元件另一實施例的角部剖面圖；圖7是用于合成印刷元件的另一印刷裝置的平面圖；圖8是承載對準信息的大致為圓筒形印刷元件的側(cè)視圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明的另一合成印刷元件；圖10是根據(jù)本發(fā)明的合成印刷元件的剖面圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明的合成印刷元件的剖面圖；圖12-圖13是圖7所述印刷裝置的操作平面圖；和圖14是根據(jù)本發(fā)明的合成印刷元件的側(cè)視圖。
本發(fā)明的詳細描述本發(fā)明提供的方法消除了在制備高質(zhì)量合成印刷元件時不得不手工對準各個凸印元件的繁復要求。在本發(fā)明的方法中，把需要適當尺寸(或稍大于所需尺寸的尺寸)的光固化元件安裝到印刷元件上，與最終要印刷的區(qū)域大致對準。然后通過對合成元件應用計算機產(chǎn)生的負片圖像實現(xiàn)光固化元件的精確“對準”。
根據(jù)本發(fā)明的合成印刷元件最好通過首先把計算機產(chǎn)生的對準信息傳遞到一個合適的印刷元件的一側(cè)制備。在本發(fā)明的一個實施例中，合適的印刷元件基本上是平面載片(即具有兩個基本上為平面的相對表面)，可以由一種透明的或不透明的材料如紙張、纖維膜、塑料或金屬形成。在優(yōu)選實施例中，載片是一個厚度在0.004-0.050英寸量級的聚對苯二甲酸二乙醇酯膜。
在另一實施例中，合適的印刷元件基本上是弧形的，如一個圓筒，并且可以由本領(lǐng)域各種公知的金屬和/或樹脂(包括光纖增強的樹脂)形成。合適的圓柱形印刷元件例如是印刷圓筒，如多功能鋼印刷圓筒，商業(yè)上可以從RotoMetrics International(Eureka，Missouri)得到，以及市場上可以從Axcyl，Inc.(Vancouver，WA)得到的印刷套管。
圖6中所示的典型的大致弧形印刷元件10是一個具有內(nèi)表面1和外表面3的柱形印刷元件。內(nèi)表面1的總面積小于外表面3的總面積。內(nèi)表面1和外表面3之間的距離Y一般在0.002～3.0英寸的量級。用于本發(fā)明的大致為弧形的印刷元件優(yōu)選印刷套管，如AXCYL VERSAFLEX和AXCYL ELIMINATOR印刷套筒，商業(yè)上可以從Axcyl，Inc.(Vancouver，WA)得到。這種印刷套管不包含虎鉗或機械鎖定裝置，并且為了對準和印刷操作一般滑動到心軸(未示出)上。
按照本發(fā)明的傳遞對準信息的步驟包括任何可視覺察覺的修正用于反應光固化元件定位的印刷元件。對準信息例如可以通過在印刷元件的表面上設置一種可視覺察覺的材料。有代表性的材料包括各種公知的可被人眼察覺和/或通過暴露于選定波長的光而能被察覺(如熒光染料)和/或與化學試劑接觸而被察覺(如重氮染料)的墨水、染料和顏料。這些材料可以利用傳統(tǒng)的裝置設置，如噴墨打印機和噴氣泡打印機以及鋼筆和墨繪圖機。對準信息也可以通過修正印刷元件以某種可視覺察覺的方式在不傳遞可視覺察覺的材料的情況下傳遞到打印元件。例如通過利用小刀、剃刀刀片或其它適于施壓的工具在印刷元件上產(chǎn)生某種變形而對印刷元件留下痕跡。也可以例如利用激光在印刷元件上照射光束。另外，可以利用例如一個透明軟片、一個幻燈片或數(shù)字LCD投影儀而把對準信息投影到印刷元件上。
如圖1和圖8所示，圖中分別為基本上是平面的印刷元件和基本上是弧形的印刷元件，傳遞到印刷元件10的對準信息可以包括安裝的光固化元件的整個輪廓(如12、13)、對應于角部、側(cè)邊或光固化元件圓弧的部分輪廓(見16、17和18)，或任何其它合適的用于在安裝過程中指導元件位置的標記。
如圖2和圖9所示，根據(jù)本發(fā)明的合成印刷元件11可以通過根據(jù)對準信息、即根據(jù)印刷的輪廓和/或標記表示的位置把光固化元件20安裝到印刷元件10的一個面上而形成。光固化元件可以利用本領(lǐng)域公知的多種方式的任何一種來安裝。優(yōu)選的安裝方式包括在印刷元件、光固化元件或二者上施用雙面膠帶或其它的一些適宜的粘結(jié)物。光固化元件的安裝不需要任何特別的精確度。所有所需要的就是把光固化元件安裝到印刷元件最終將承載浮雕影像的那些部位上。
根據(jù)本發(fā)明，光固化元件可以覆蓋印刷元件上小于其總表面積的安裝區(qū)域。換一種不同的說法，即安裝的光固化元件最好具有小于100％印刷元件表面積的總表面積。
有很多光固化元件可以用于本發(fā)明。在優(yōu)選實施例中，該元件是固體，厚度在0.01英寸～0.35英寸之間，并可以有高達60～110英寸的尺度。如圖3和圖10所示，優(yōu)選的光固化元件20包括一個支撐層22，一個或多個光固化層24、26和一個可除去的蓋片28。這種光固化元件選擇性地包括一個設置在蓋片和光固化層之間的透明保護層27。另外，圖3和圖10中所示的是用于把元件20安裝到印刷元件10上的粘合劑23。
如圖4和圖11所示，光固化元件(如40和46)具有在它們的各自主面(即43和44、48和49)之間延伸的橫向表面(即42和47)。這些橫向表面最好與上主表面相遇以形成大約等于(如42和43)或大于(如47和48)90°的角。最好給橫向表面42和47上施用一種墨水、顏料或其它一些對可用于光固化元件20進行固化的至少一個波長區(qū)域的輻射基本不透明的材料。相信這種材料的應用可以避免光固化材料被從橫向表面進入的輻射意外曝光。
光固化元件的支撐或背襯層可以由一種透明或不透明的材料如紙、纖維膜、塑料或金屬形成。在優(yōu)選實施例中，是厚度為0.005英寸量級的聚對苯二甲酸二乙醇酯膜。支撐層選擇性地承載一種粘合劑，用于更穩(wěn)固地與光固化層粘結(jié)。
通常具有0.01英寸～0.35英寸厚度的光固化層可以包括各種已知的光聚物、觸發(fā)劑、反應稀釋劑、填充物和染料。優(yōu)選的光固化材料包括一種彈性化合物、一種至少具有一個端部乙烯基基團的乙烯基不飽和化合物和一種光觸發(fā)劑。歐洲專利申請第0 456 336A2號(Goss等)和第0 640 878A1號(Goss等)、英國專利第1,366,769號和美國專利第5,223,375號(Berrier等)、第3,867,153號(MacLahan)、第4,264,705號(Allen)、第4,265,986號(Allen)、第4,323,636號(Chen等)、第4,323,637號(Chen等)、第4,369,246號(Chen等)、第4,423,135號(Chen等)和第3,265,765號(Holden等)、第4,320,188號(Heinz等)、第4,427,759號(Gruetzmacher等)、第4,460,675號(Gruetzmacher等)、第4,622,088號(Min)和第5,135,827號(Bohm等)，這些專利在此引為參考。如果施用第二光固化層，則典型地設置在第一層上并且成份與第一層類似，但相當薄，通常小于0.01英寸。
本發(fā)明的光固化材料應該是交聯(lián)(固化)的，并且由此至少在某些活化波長區(qū)域硬化。這里所使用的活化輻射是能夠在曝光的組成部分中進行化學變化的輻射。活化輻射包括放大的光(如激光)和非放大光，尤其是在紫外波段和紅外波段。優(yōu)選的活化波段是250nm～450nm，更優(yōu)選300nm～400nm，最好是320nm～380nm。
光固化元件的保護層、有時也稱作滑動膠片、設置在光固化層上，典型的厚度是0.001～0.01英寸。保護層保護光固化元件免受污染，提高處理的簡易性并用作墨水接收層。
蓋片可以由塑料或任何其它可以保護元件免受損傷直至準備使用的可除去的材料。
根據(jù)本發(fā)明的光固化元件還可以有一個與光固化層相鄰的光燒蝕掩膜層(圖2和圖9中未示出)，用于對光固化元件激光成像。光燒蝕掩膜層可以是公知的任何光燒蝕掩膜層。這種掩膜層包括可以用本領(lǐng)域公知的任何類型的激光燒蝕的那些掩膜，例如可以用典型的工作波長約為300～400nm的UV型準分子激光器；IR型激光器，如工作波長約為10,640nm的CO2激光器；工作波長主要在1064nm的Nd-YAG激光器；和工作波長主要在830nm的二極管陣列激光器。Yang等人的美國專利第5,925,500號和Fan的第5,262,275號公開了這種光燒蝕掩膜層，這些專利在此引為參考，其中公開了一種用UV吸收劑修飾的滑動膠片做為掩膜層，然后用激光選擇蝕刻修飾的滑動膠片。掩膜層可以具有2～48微米的厚度。
根據(jù)本發(fā)明的典型的光固化元件包括EPIC、SPLASH、FLEXCORTM和FLEX-LIGHTCBU商標的苯胺印刷元件(市場上可以從Polyfibron Technologies，Inc.，Atlanta，GA獲得)。
合成元件的對準最好通過底片圖像直接向安裝在印刷元件上的光固化元件的朝外表面計算機控制的轉(zhuǎn)移來實現(xiàn)。
在本發(fā)明的一個實施例中，底片圖像最好通過在光固化元件的各個表面上設置輻射阻擋材料來轉(zhuǎn)印。活化輻射曝光和進一步地處理之后，元件的不位于輻射阻擋材料之下的部分形成浮雕影像。
在優(yōu)選實施例中，形成底片的墨水從打印機如噴墨打印機中噴射到合成元件上。按照本發(fā)明可以采用很大范圍內(nèi)的各種打印機。合適的打印機應該是那些可以在用于印刷業(yè)中各種大小和形狀的合成元件上打印(或適于打印)且具有良好的圖像分辨的打印機。分辨的水平(分辨率)-典型的是每英寸的點數(shù)(dpi)-應該盡可能地大。本發(fā)明打印機輸送的墨量應該足以吸收至少85％的入射的活化輻射。優(yōu)選的打印機是那些能夠在單次打印中輸送的墨水量能吸收全部的輻射，雖然對于某些打印機(和對于某些墨水)，需要多次打印以保證一定的輻射吸收量。
尤其優(yōu)選噴墨打印機形成一個負片圖像。通過從打印頭向襯底排出墨滴而執(zhí)行噴墨打印。墨滴主要經(jīng)打印頭中的噴嘴或噴孔射出并導向襯底，在其上形成一個圖像。與許多其它類型的打印相反，對于噴墨打印，通常在打印機和襯底之間沒有接觸。實際上按照本發(fā)明可以使用任何噴墨打印機，只要它有打印頭和一些用于控制和/或?qū)бl(fā)射方向的裝置。類似地，可以采用現(xiàn)有技術(shù)中公知的任何打印頭，只要它至少包括一個響應于控制信號發(fā)射墨滴的噴嘴。
根據(jù)本發(fā)明的墨水是對至少一個用于固化上述光固化元件的波段的活化輻射充分不透明并且在暴露于該波段的活化輻射時充分抗光聚合的任何液體或固體。充分不透明的墨水是那些至少可以吸收85％、優(yōu)選90％、95％更好、99.9％最好的任何入射的活化輻射的墨水。充分不透明的墨水并不需要在所有的量以及所有的可能濃度下不透明，只要它可以沉積到襯底上的量足夠以致于充分不透明即可。根據(jù)本發(fā)明的墨水是充分抗光聚合的，只要它能夠被從施用的元件表面去除而不損傷浮雕表面、并且只要不與元件反應或改變元件的物理和/或化學特性，不會去除損傷浮雕表面的程度即可。優(yōu)選的墨水包括一種或多種溶于溶劑的輻射吸收分子，優(yōu)選約3～20重量％的濃度。特別優(yōu)選的墨水是U-26，U-53M，Black 4D和Jolt brands(Dataproducts Corporation)和那些通過混合Crown Super Marking Stamping Ink(Fulton Marking EquipmentCompany，Warminster，PA)和溶劑中的UVINUL 3050brand 2，2’，4，4’-四羥基苯甲酮(BASF，Ludwigshaven，Germany)，其中溶劑選自甲醇，異丙醇n-丁醇，氯仿甲基乙烷酮，丙烯乙二醇-甲基醚，二丙二醇-甲基醚，二甘醇乙烷醚，和它們的混合物其它有用的墨水成份包括Tinopal SPF和Joncryl 68的產(chǎn)品，可以分別從Ciba-Geigy Corp.，Hawthorn，NY，和S.C.Johnson Company，Milwaukee，WI上獲得。
在本發(fā)明的另一實施例中，通過激光燒蝕光固化元件各個表面上的光燒蝕掩膜層轉(zhuǎn)印負片圖像。當采用固體光固化印刷元件時，用激光選擇燒蝕或去除光燒蝕掩膜層，使得光燒蝕掩膜層被燒蝕的區(qū)域?qū)⒃诒┞队赨V光時固化或硬化，并且光燒蝕掩膜層未被燒蝕的區(qū)域?qū)⒈３植还袒?。光聚物曝光區(qū)的正面曝光之后，一般通過用一種有機的和/或水溶液清洗元件而從安裝的光固化元件上去除光燒蝕層未被燒蝕的區(qū)域之下的光聚物、即未固化光聚物，其中有機的和/或水溶液中的光固化材料至少是某種程度可溶的。這種溶劑沖洗步驟一般通過對元件的刷洗、擦拭或其它一些柔和的無損傷的磨損完成。有用的清洗裝置包括那些市場上可從Polyfibron Technologies and Anderson & Vreeland得到的裝置。
圖5表述根據(jù)本發(fā)明一個實施例的由代表性的印刷裝置，該裝置包括一個具有多個噴嘴32的打印頭30和與打印頭電連結(jié)的控制裝置34和36。特別優(yōu)選的打印裝置是BOXCORTM系統(tǒng)，該系統(tǒng)市場上可以從Polyfibron Technologies，Atlanta，GA獲得。BOXCORTM系統(tǒng)可以通過向合成印刷元件施用計算機產(chǎn)生的負片圖像而用于大致對準和對準。在本發(fā)明的另一實施例中，通過實施計算機產(chǎn)生的底片圖像與合成印刷元件的對準可以由一種激光對光固化元件上的光燒蝕掩膜層激光燒蝕而完成，使得光燒蝕掩膜層被燒蝕的區(qū)域?qū)⒃诒┞队赨V光時固化或硬化，光燒蝕掩膜層不被燒蝕的區(qū)域?qū)⒈３植还袒?yōu)選的激光器系統(tǒng)例如包括Creo THERMOFLEX(Creo Products，Burnaby，British Columbia)或Barco CDI(Barco Graphics，Vandalia，Ohio)。
圖7表示根據(jù)另一實施例的優(yōu)選印刷裝置。在圖7中，優(yōu)選的印刷裝置是一個包括電連結(jié)到打印頭6的控制裝置2和4的計算機化的Digital Sleeve Register(DSRS)。優(yōu)選的DSRS的一個實施例是市場上可從Stock STK Schablonentechnik(Schaftenau，Austria)獲得的MAX4000 Mask Engraver。通過DSRS對于大致為弧形的合成元件的對準參考圖12-圖14。圖12表示圖7中所示的典型的DSRS，根據(jù)傳遞的對準信息安裝在柱狀印刷元件10上的光固化元件20。經(jīng)由DSRS的對準最好通過負片圖像向至少兩個已經(jīng)安裝在柱狀印刷元件10上的朝外表面的計算機控制的轉(zhuǎn)印來實現(xiàn)。參見圖12和圖13，這種負片圖像15最好通過經(jīng)打印頭6在光固化元件的各個表面上沉積輻射阻擋材料而轉(zhuǎn)印。在本發(fā)明的另一實施例中，負片圖像15通過用激光7燒蝕激光燒蝕的光燒蝕掩膜層(圖13)轉(zhuǎn)印，使得光燒蝕掩膜層被燒蝕的區(qū)域在暴露于UV光時固化或硬化，而光燒蝕掩膜層未被燒蝕的區(qū)域?qū)⒈３植还袒?。?yōu)選的激光器系統(tǒng)包括Creo THERMOFLEX(Creo Products，Burnaby，British Columbia)或Barco CDI(BarcoGraphics，Vandalia，Ohio)。
參見圖14，圖中示出了一種合成元件11。曝光于活化輻射以及進一步的處理之后，光固化元件20曝光于活化輻射的那些部分形成浮雕影像17。
根據(jù)本發(fā)明的用于印刷設備的控制裝置可以是能夠控制打印頭6或激光器7相對于印刷襯底位置的任何公知技術(shù)。能夠?qū)嵤┍景l(fā)明的控制裝置包括計算裝置，如微處理器、微控制器、電容、開關(guān)、電路、邏輯門或等價的邏輯裝置。典型的控制裝置包括一個耦接到打印頭驅(qū)動板或激光頭/陣列的個人電腦。典型的軟件包包括Adobe PHOTOSHOP和Adobe ILLUSRATOR，這兩個軟件包都可以從AdobeSystems，Inc.(San Jose，California)得到。典型的噴墨打印機包括由Spectra Incorporated，DataproductsCorporation(Woodland Hills，CA)，Jarfalls(Sweden)，Encad(San Diego，CA)，AlphaMerics(Simi Valley，CA)，Videojet(Wood Dale，IL)，特別是Epson Stylus(Epson Corporation，Torrance，CA)，HP600c，HP650c，HP855c和HP750c噴墨打印機(Hewlett-Packard Corp.，Palo Alto，CA)。光柵圖像處理器包括市場上可以從Alan Graphics(Peekskill，NY)和PCC Artwork(Bristol，PA)得到的產(chǎn)品。
本發(fā)明的方法包括不用光學工具把底片圖像轉(zhuǎn)印到光固化元件的表面。這主要通過從安裝的、市場上可以獲得的光固化元件上除去蓋片、并再把負片圖像轉(zhuǎn)印到通過去除蓋片而暴露的表面上來實現(xiàn)。
因為光固化元件不是放置在精確對準的印刷元件上，所以一般優(yōu)選在每個元件的周圍以及負片圖像周圍打印一個“染料擴散”或“濃邊”區(qū)。這種濃邊效應一般起始于元件的所需外部邊界，并且以一種向外的方式延伸一段對應于不精確性水平的選定距離，光固化元件以該不精確性放置在印刷元件上。本領(lǐng)域的技術(shù)人員認為采用足夠大的濃邊將避免根據(jù)負片圖像不希望固化的外置光固化材料被固化。
負片圖像被如上所述地轉(zhuǎn)印到光固化印刷元件上之后，其(并且因此至少是合成元件的一部分)被暴露于適當波段中的活化輻射，優(yōu)選UV光。有很多裝置可以用于執(zhí)行這種所謂的光固化元件的“正面”曝光，包括FLEX-LIGHT商標的UV模塊(Polyfibron Technologies，Inc.)，以及由Anderson & Vreeland(Bryan，OH)和Photomeca(Pompeii，F(xiàn)rance)制造的產(chǎn)品。對于某些應用，可以希望把印刷和曝光和/或激光燒蝕功能合并到一個裝置中。也可以通過把元件的支撐層暴露于活化輻射一定的時間并在進行對鄰近支撐物的區(qū)域中固化光固化材料一部分的狀態(tài)下“背面”曝光光固化元件。這種背光曝光可以在安裝步驟之后進行(只要印刷元件和安裝裝置對活化輻射足夠透明)，但是最好在已經(jīng)安裝好光固化元件之前進行。
對負片圖像正面曝光于活化輻射之后，從安裝的光固化元件上除去未固化的光聚物，一般是通過用有機和/或至少溶解一定量的光固化材料的水溶液清洗元件。有用的清洗裝置包括那些市場上可從Polyfibron Technologies and Anderson & Vreeland得到的裝置。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員通過下列一些非限定性的實施例之后將對本發(fā)明的另外的目的、優(yōu)點和新穎特點有更清楚的了解。
實施例1從片卷上裁剪一段厚度為30mm的36”×38”的聚氯乙烯載片，并將其放置在AlphaMerics SPECTRUM商標的噴墨繪圖機中。利用Adobe ILLUSTRATOR商標軟件的計算機存儲的電子圖像和PCCArtwork Rastor Image Processor一起產(chǎn)生被安裝到載片上的光固化元件的尺度輪廓。利用繪圖機和常規(guī)的墨水在載片上大致對準地畫出該輪廓。
裁剪各種尺度的FLEXCORTM155光固化元件并且在FLEX-LIGHT商標型號5280的曝光裝置(Polyfibron Technologies，Inc.)背面曝光45秒。然后把這些元件安裝到各種尺度輪廓的載片上。載片上元件的安裝利用雙面膠帶完成。
從安裝元件上去除蓋片并根據(jù)各個對準標記把合成元件放置到繪圖機中。把儲存的負片底片從計算機發(fā)送到繪圖機并利用U-53M商標的墨水以600DPI印刷到元件上。從50μm噴嘴頭沉積的墨水的厚度足以阻擋后續(xù)固化中使用的UV光的87％。該軟件允許只在有安裝元件的那些區(qū)域印刷負片圖像。
然后把承載安裝的、成像的光固化元件的載體UV散光地曝光于FLEX-LIGHT商標曝光裝置15分鐘。然后通過實施連續(xù)供給SOLVITTM商標溶劑(Polyfibron Technologies，Inc.)而同時從FLEX-LIGHT商標處理器5280、序號為017的聯(lián)機處理器中的元件上刷洗未固化的聚合物12分鐘。處理過程中雙面膠帶耐溶劑的腐蝕。烘干載體并在FLEX-LIGHT商標干燥器5280、序號為017的干燥器和精加工裝置中對載體后曝光。
然后把承載負片成像的元件的載體安置到36”周長的鼓、已經(jīng)對準的元件上。把常規(guī)的印刷墨水施加到負片凸印表面，該表面與紙張接觸，產(chǎn)生高質(zhì)量的正象。
實施例2把由Axcyl Inc.(Vancouver，WA)制造的纖維增強的環(huán)氧樹脂組成的VERSAFLEX商標版安裝套筒安裝到MAX4000MaskEngraver(Stork STK，Schaftenau，Austria)的心軸支撐棒上，其中套筒具有60英寸的寬度和42英寸的周長和0.030英寸的厚度。安裝在套筒上的光固化元件的尺度輪廓由使用ADOBEILLUSTRATOR商標軟件產(chǎn)生的計算機存儲的電子圖像產(chǎn)生，并且由PCC商標的光柵圖像處理器處理。然后在版安裝套筒的表面上精確繪制尺度輪廓以及用ADOBE ILLUSTRATOR商標軟件產(chǎn)生的凸形輪廓的相對位置。
裁剪各種尺度的由Polyfibron Technologies，Inc.，Atlanta，Georgia制造的FLEX-LIGHTCBU商標的光固化元件(苯胺光聚物印刷元件)，并在FLEX-LIGHT商標型號5280的曝光裝置(Polyfibron Technologies，Inc.，Atlanta，Georgia)上背面曝光20秒。然后從光固化元件上去除蓋片。再把這些元件安裝在各個模板中。套筒上元件的安裝利用FLEXSTICK TAPE、市場上可以從Adheso Grephics Co.(Westburry，New York)得到的雙面膠帶完成。
把帶有粘結(jié)在其上適當位置并以計算機繪制的尺度輪廓的尺度的FLEX-LIGHTCBU商標的光固化元件的套筒放置在Creo THERMOFLEX商標計算機-元件激光成像裝置中。把儲存的凸形從計算機發(fā)送到激光成像裝置，并隨后用二極管陣列發(fā)射器產(chǎn)生的830nmIR激光燒蝕到光固化元件的對激光敏感的碳黑涂層中。在后續(xù)的固化期間，光固化元件上不被激光成像的區(qū)域保持對UV光不透明。Creo THERMOFLEX控制的軟件指導激光只燒蝕那些具有安裝元件的區(qū)域中的碳黑涂層。通過計算機驅(qū)動激光發(fā)射器完成非常精確的對準。
然后把承載安裝的、成像的光固化元件的載體UV散光地曝光于FLEX-LIGHT商標模型60A套筒曝光裝置15分鐘。然后通過實施連續(xù)供給SOLVITTM商標溶劑(Polyfibron Technologies，Inc.)而同時從FLEX-LIGHT商標模型60A套筒清洗裝置刷洗未固化的聚合物8分鐘。處理過程中雙面膠帶耐溶劑的腐蝕。然后對元件安裝其上的套筒烘干并在FLEX-LIGHT商標模型60A的套筒干燥器/精加工裝置中對載體后曝光。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會理解在不脫離本發(fā)明實質(zhì)和范圍的前提下對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行各種變化和改型。因此本發(fā)明的權(quán)利要求將覆蓋落入本發(fā)明實質(zhì)和范圍內(nèi)的所有等價的改型。
權(quán)利要求
1.一種制備合成印刷元件的方法，包括步驟把對準信息傳遞到印刷元件的外表面；根據(jù)傳遞到印刷元件的對準信息，在印刷元件上設置至少一個固體光固化元件的第一表面，其中該固體光固化元件包括光固化材料，該光固化材料具有確定的表面區(qū)域的第一和第二相對主表面；和把圖形數(shù)據(jù)傳遞到固體光固化元件的第二相對主表面。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述光固化元件的第二表面是一個光燒蝕掩膜層。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于傳遞圖形數(shù)據(jù)的步驟包括用激光燒蝕可以光燒蝕的掩膜層，由此提供形成圖像的燒蝕區(qū)和未燒蝕區(qū)，所述的燒蝕區(qū)暴露固體光固化元件的第二相對主表面。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，還包括步驟用活化輻射對固體光固化元件的燒蝕區(qū)，有效地固化光固化元件中曝光的光固化材料；和從元件中去除光燒蝕掩膜層未燒蝕區(qū)之下的未固化的光固化材料。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于傳遞圖形數(shù)據(jù)的步驟包括從噴墨打印頭向固體光固化元件的第二表面上噴射形成負片的墨水，由此提供一個負片圖形，所述的燒蝕區(qū)暴露固體光固化元件的第二相對主表面，墨水充分對至少處于一個有效固化元件中的光固化材料的波段內(nèi)的活化輻射不透明，并在暴露于所述波段中的活化輻射時充分地抗光聚合。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，還包括步驟將負片圖像暴露于活化輻射之下，有效固化光固化元件中暴露的光固化材料；和從所述元件上去除未固化的固體光固化材料和光燒蝕掩膜層的未燒蝕區(qū)。
7.如權(quán)利要求3或5所述的方法，其特征在于光固化材料設置在支撐層上。
8.如權(quán)利要求3或5所述的方法，其特征在于光固化材料包括一種彈性化合物、一種至少具有一個端部乙烯基基團的乙烯基不飽和化合物和一種光觸發(fā)劑。
9.如權(quán)利要求3或5所述的方法，其特征在于光固化元件利用粘合劑設置到印刷元件上。
10.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于墨水通過與打印頭電耦合的致動控制裝置從打印頭噴出。
11.如權(quán)利要求3或5所述的方法，其特征在于通過在印刷元件的第一表面上設置視覺可察覺的材料而傳遞對準信息。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于利用噴墨打印機設置材料。
13.如權(quán)利要求3或5所述的方法，其特征在于通過對印刷元件的第一表面產(chǎn)生痕跡而傳遞對準信息。
14.至少包括一種設置在印刷元件第一表面上的光固化元件的合成印刷元件，所述的光固化元件包括一個支撐層；設置在支撐層上的光固化材料；和設置在光固化材料上的負片形成墨水，所述的墨水對至少處于一個有效固化元件中的光固化材料的波段內(nèi)的活化輻射充分不透明，并在暴露于所述波段中的活化輻射時充分地抗光聚合。
15.如權(quán)利要求14所述的合成元件，其特征總稱光固化材料包括一種彈性化合物、一種至少具有一個端部乙烯基基團的乙烯基不飽和化合物和一種光觸發(fā)劑。
16.如權(quán)利要求14所述的合成元件，還包括一個設置在墨水和光固化材料之間的光固化材料上的透明保護層。
17.一種至少包括一個設置在印刷元件第一表面上的光固化元件的合成印刷元件，光固化元件包括一個支撐層；設置在支撐層上的光固化材料；和一個設置在光固化材料上的光燒蝕掩膜層，所述的光燒蝕掩膜層對至少處于一個有效固化元件中的光固化材料的波段內(nèi)的活化輻射充分不透明，并在暴露于所述波段中的活化輻射時充分地抗光聚合。
18.一種用于制備合成印刷元件的方法，包括步驟把對準信息傳遞到基本為弧形的印刷元件的外面；根據(jù)傳遞到基本為弧形的印刷元件的對準信息在印刷元件上設置至少一個固體光固化元件的第一表面，其中該固體光固化元件包括光固化材料，光固化材料具有確定的表面區(qū)域的第一和第二相對主表面；和把圖形數(shù)據(jù)傳遞到固體光固化元件的第二相對主表面。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于光固化元件的第二表面是一個光燒蝕掩膜層。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于傳遞圖形數(shù)據(jù)的步驟包括用激光燒蝕可以光燒蝕的掩膜層，由此提供形成圖像的燒蝕區(qū)和未燒蝕區(qū)，所述的燒蝕區(qū)暴露固體光固化元件的第二相對主表面。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，還包括步驟用活化輻射對固體光固化元件的燒蝕區(qū)，有效地固化光固化元件中曝光的光固化材料；和從元件中去除光燒蝕掩膜層未燒蝕區(qū)之下的未固化的光固化材料。
22.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于傳遞圖形數(shù)據(jù)的步驟包括從噴墨打印頭向固體光固化元件的第二表面上噴射形成負片的墨水，由此提供一個負片圖形，所述的燒蝕區(qū)暴露固體光固化元件的第二相對主表面，墨水對至少處于一個有效固化元件中的光固化材料的波段內(nèi)的活化輻射充分不透明，并在暴露于所述波段中的活化輻射時充分地抗光聚合。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，還包括步驟將負片圖像暴露于活化輻射之下，有效固化光固化元件中暴露的光固化材料；和從所述元件上去除未固化的固體光固化材料和光燒蝕掩膜層的未燒蝕區(qū)。
24.如權(quán)利要求20或22所述的方法，其特征在于光固化元件的第二表面是一個光固化材料層。
25.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于光固化元件的第二表面是一個設置在光固化材料層上的透明保護層。
26.如權(quán)利要求20或22所述的方法，其特征在于光固化材料設置在支撐層上。
27.如權(quán)利要求20或22所述的方法，其特征在于光固化材料包括一種彈性化合物、一種至少具有一個端部乙烯基基團的乙烯基不飽和化合物和一種光觸發(fā)劑。
28.如權(quán)利要求20或22所述的方法，其特征在于所述的元件利用粘合劑設置到基本為弧形的印刷元件上。
29.如權(quán)利要求20或22所述的方法，其特征在于所述的波段處于300～400nm。
30.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于墨水通過與打印頭電耦合的致動控制裝置從打印頭噴出。
31.如權(quán)利要求20或22所述的方法，其特征在于通過在印刷元件的第一表面上設置視覺可察覺的材料而傳遞。
32.如權(quán)利要求20或22所述的方法，其特征在于利用噴墨打印機設置材料。
33.如權(quán)利要求20或22所述的方法，其特征在于通過對印刷元件的第一表面產(chǎn)生痕跡而傳遞對準信息。
34.如權(quán)利要求20或22所述的方法，其特征在于通過在基本為弧形的印刷元件的第一表面上照射光線而傳遞對準信息。
35.如權(quán)利要求20或22所述的方法，其特征在于基本為弧形的印刷元件具有限定區(qū)域的內(nèi)外相對的主表面，所述的外相對表面具有大于內(nèi)相對表面的表面積。
36.如權(quán)利要求20或22所述的方法，其特征在于對準信息包括一個對應于至少一個光固化元件輪廓的圖像。
37.如權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于對準信息包括一個具有對應于所述輪廓的形狀的直線圖像。
38.如權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于對準信息包括一個具有對應于所述輪廓的形狀的橢圓形圖像。
39.如權(quán)利要求20或22所述的方法，其特征在于對準信息包括一個對應至少一個光固化元件的一部分輪廓的圖像。
40.如權(quán)利要求20或22所述的方法，還包括把基本為弧形的印刷元件安置到心軸上。
41.一種至少包括一個設置在基本為弧形的印刷元件第一表面上的光固化元件的合成印刷元件，光固化元件包括一個支撐層；設置在支撐層上的光固化材料；和一個設置在光固化材料上的負片形成墨水，所述的墨水對至少處于一個有效固化元件中的光固化材料的波段內(nèi)的活化輻射充分不透明，并在暴露于所述波段中的活化輻射時充分地抗光聚合。
42.如權(quán)利要求41所述的合成元件，其特征在于基本為弧形的元件是一個印刷套筒。
43.如權(quán)利要求41所述的合成元件，還包括一種設置在光固化元件和脊背為弧形的印刷元件之間的粘合劑。
44.如權(quán)利要求41所述的合成元件，其特征在于光固化材料包括多層。
45.如權(quán)利要求41所述的合成元件，其特征在于光固化材料包括一種彈性化合物、一種至少具有一個端部乙烯基基團的乙烯基不飽和化合物和一種光觸發(fā)劑。
46.如權(quán)利要求41所述的合成元件，還包括一個設置在墨水和所述光固化材料之間的光固化材料上的透明保護層。
47.一種至少包括一個設置在基本為弧形的印刷元件第一表面上的光固化元件的合成印刷元件，光固化元件包括一個支撐層；設置在支撐層上的光固化材料；和一個設置在光固化材料上的光燒蝕掩膜層，所述的光燒蝕掩膜層對至少處于一個有效固化元件中的光固化材料的波段內(nèi)的活化輻射充分不透明，并在暴露于所述波段中的活化輻射時充分地抗光聚合。
全文摘要
通過在印刷元件的表面大致對準地至少設置一個、最好多個光固化元件,并再把計算機產(chǎn)生的負片轉(zhuǎn)印到元件的表面,無需精確對準各個光固化元件,制備高質(zhì)量的合成印刷元件。
文檔編號G03F1/00GK1378662SQ00814180
公開日2002年11月6日 申請日期2000年9月18日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月12日
發(fā)明者愛德華·墨菲, 大衛(wèi)·雷基亞, 丹尼爾·羅森 申請人:麥克德米德圖像技術(shù)有限公司