复合浮雕影像印刷板

相关申请

本专利申请是1996年7月8日提交的美国申请No.08/676,591的 部分继续申请，该申请的内容在此作为参考。 发明领域

本发明涉及复合印刷板的制备，特别是向这种复合板直接转印数 字图象而无需使用光器械和光掩模。 发明背景

浮雕影像印刷板用在苯胺印刷和活板印刷两种工艺中，用于在包 括纸张、波纹纸、胶片、薄箔和叠片的各种衬底上印刷。用于制作凸 版的光固元件主要包括一个支承层和一层或多层固体片形式的光固聚 合物。印刷机主要从该元件上剥去一个盖片，暴露出光固聚合物并把 卤化银负片或一些其它掩蔽装置放到光聚物上。然后，承受负片的光 固元件经负片被紫外线(UV)曝光，由此致使元件被曝光的区域硬化或 固化。去除元件未固化的区域后，固化的聚合物保留成为凸版印刷面。

利用浮雕影像印刷板印刷的瓦楞纸箱和其它较大的物体通常被印 刷的只是它们总表面积中很小的一个部分。印刷这种物体的一种方式 是制备一个单独的浮雕影像印刷板，该印刷板具有对应于物体总表面 积的表面积。因为只有物体表面的一部分需要印刷，所以也只有浮雕 影像印刷板的一部分实际用于油墨转印。板的其余部分将不使用，势 必被浪费。

为了减少这种浪费，本领域的技术人员通常用复合印刷板印刷较 大的物体，印刷板通过把多个浮雕影像印刷板设置在公共载片上制 备。但每个印刷板只设置在载片上对应于物体上实际需要印刷部位的 那些部位上。虽然这样复合板的浪费减到最小，但目前安置组成的浮 雕影像印刷板系统是很费工的，并需要把板小心地粘到载片上，同时 为了高质量的印刷和多色彩地再现，要确保正反面版在0.005英寸的印 刷位置对准。为了多色彩地再现，其中的单板用于印刷每种颜色，板 与板之间的精确对准是至关重要的。

因此，在现有技术中仍存在着对制备复合印刷板的变通方法的需 要。具体地说，仍存在着精确对准浮雕影像印刷板组成部分的变通方 法或其中不需要精确对准的方法的需要。 发明目的

本发明的一个目的在于提供制备复合印刷板的方法。

本发明的另一个目的在于提供将至少一个浮雕影像印刷板与共同 载片对准的方法。

本发明的再一个目的在于提供通过计算机直接把对准信息印刷到 载片表面的方法。

本发明的又一个目的在于提供把电子储存的负象直接转印到复合 印刷板上的方法。 技术方案

上述这些目的通过本发明得以实现，本发明提供了无需单个对准 浮雕影像印刷板组成部分的高质量复合印刷板。这些方法包括在基本 上为平面的载片表面上以大致对准的形式沉积光固元件，然后再把计 算机产生的负片转印到元件上的步骤。在优选实施例中，本发明方法 的步骤包括提供至少两个基本上为平面的光固元件，光固元件具有限 定面积的第一和第二相对主面，把光固元件的第一面设置在具有限定 面积的第一和第二相对主面的平面载片的第一面上，并且从喷墨打印 头中把负片成形墨喷射到光固元件的第二面上。

光固元件的近似对准可以通过把计算机产生的对准信息转递到载 片的表面而实现。例如，可通过把一些可视材料(如从喷墨打印头中喷 出的墨汁)转移到载片上而实现，或通过擦划载片或使载片变形而实 现。对准信息例如可以包括一系列形状分别对应于各个光固板轮廓的 图象。在对准信息传递之后，根据对准信息指示的位置把光固元件放 置到载片上。

计算机产生的负片向本发明复合板的传递可以通过从喷墨头喷射 负片成形墨实现。墨最好对在至少一个波长区域内所受的光化辐射是 不透明的，从而有效地固化元件之内的光固材料，并且墨在该波长区 域中受光化辐射曝光时抗聚合。负片转印步骤之后，承墨板可以暴露 在波长区域内的光化辐射之下一段时间，并且在一定条件之下固化光 固材料的曝光区域，然后除去未曝光(未固化)区域，提供浮雕影像印刷 面。

本发明还提供根据前述方法制造的承载负片的复合印刷板。在某 些实施例中，该板包括设置在平面载片上的多个光固元件，至少两个 光固元件包括支承层，设置在支承层上的光固材料和设置在光固材料 表面的至少一部分上的负片成形墨。 附图简述

本领域的普通技术人员在参考附图后可以更好地理解本发明的许 多目的和优点，附图中：

图1是承载对准信息的载片的俯视图；

图2是根据本发明的复合印刷板的俯视图；

图3是根据本发明的复合印刷板的截面图；

图4是根据本发明的复合印刷板的截面图；

图5是用于复合印刷板的印刷装置的平面图。 本发明的详细说明

本发明提供消除制备高质量复合印刷板时必须手工对准各个浮雕 影像印刷板的要求的方法。虽然本发明的此方法可用于制备各种大小 的印刷板，但它特别适用于制备相对较大的印刷板(即长度和/或宽度大 于30英寸的印刷板)。在本发明的方法中，所需适当大小的光固元件(或 稍大于所需大小的光固元件)安置在载片上与最终要被印刷的区域大 致对准。然后通过把计算机产生的负片图象经喷墨打印机运用到复合 板上而实现元件的精确“对准”。

根据本发明的复合印刷板最好通过首先把计算机产生的对准信息 转印到合适的载片的一侧来制备。载片应基本上为平面(即它的长度和 宽度应大于其厚度，最好大至少十倍，并且载片应有两个相对的主平 面)，并可以由透明的或不透明的材料制成，如纸张，纤维素胶片，塑 料或金属。在优选实施例中，载片是一种厚度在大约0.004-0.50英寸 量级的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜。

根据本发明传递对准信息的步骤包括对用于反射光固元件的位置 的载片做任何可视的调整。例如，对准信息可以通过把可视材料设置 到载片上来传递。有代表性的材料包括现有的可被人眼接受的和/或认 为可接受的各种墨汁、染料和色素，如在选定波长的光下曝光(如荧光 染料)和/或与化学反应剂接触(如与重氮染料)。这些材料可以通过传统 的方式设置，如喷墨和气泡喷墨打印机以及笔和吸墨纸。还可以通过 以某种可视的方式改进载片而在没有可视材料传递时把对准信息传递 给载片。例如，可以通过利用小刀、剃刀刮片或其它施加压力的适当 工具使载片上产生某种形变而给载片“做痕迹”。也可以利用激光照 射载片。另外，可以利用例如透明的、滑动的或数字的LCD投影仪向 载片上投射对准信息。

如图1所示，传递给载片10的对准信息可以包括被安置的光固元 件的整个轮廓，对应于例如角部、侧面或光固元件的拱(分别见16、17 和18)的不完全的轮廓，或任何其它在安装过程中用于指导元件位置的 适当的标记。

如图2所示，根据本发明的复合印刷板11可以通过根据对准信息 把光固元件20安置在载片10的一侧即印刷的轮廓和/或标记指示的位 置而形成。光固元件可以利用本领域技术人员所公知的任何一种方式 安装。优选的安装方法涉及双面胶带或其它的一些与载片、与光固元 件或与两者都粘接的适当粘贴物。该元件不需要以任何特别的精确程 度安置。所需要的就是把光固元件安置在载片上最终将承载浮雕影像 的部位。

根据本发明，光固元件可覆盖载片上其要安置的表面区域的一部 分。换言之，被安置的光固元件最好具有一个小于载片100％表面积的 累加表面积。

根据本发明可使用的光固元件有很多种。在优选实施例中，元件 是固体的，并且厚度在约0.01英寸至约0.35英寸之间变化，宽度在约 60英寸至约110英寸之间。如图3所示，优选的固化元件20包括一个 支承层22，一个或多个光固层24，26以及一个可除去的盖片28。此 光固元件选择性的包括一个设置在盖片和光固层之间的透明层27。图 3中还有一个用于把元件20安置到载片10上的粘接剂层23。

如图4所示，光固元件(如40和46)具有在它们各自的主面(即43 和44，48和49)之间延伸的侧表面(即42和47)。这些侧面最好与上主 面相交形成大约90°的角度(如与面42和43)或更大的角度(如与面47 和48)。最好给侧表面42和47施用胶带、墨汁、色素或其它类型的材 料，这些材料基本上对在至少一个波长区域内进行的光化辐射是不透 明的，从而有效地固化元件20中的光固材料。这种材料的运用被认为 避免光固材料被进入侧表面的光化辐射无用曝光。

光固元件的支承层可以由透明的或不透明的材料构成，如纸张、 纤维膜、塑料或金属。在优选实施例中是厚度在0.005英寸量级的聚对 苯二甲酸乙二醇酯。支承层选择性地粘接有一种用于更加牢固地连接 到光固层的粘接剂。

通常厚度为0.01至0.35英寸的光固层可包括各种已知的光聚物、 引发剂、反应稀释液、填充剂和染料。优选的光固材料包括一种弹性 化合物，具有至少一种末端烯族的烯键未饱和化合物和一种光触发 剂。光固材料的例子有欧洲专利申请EP0 456 336A2(Goss等)和EPO 640 878Al(Goss等)，英国专利No.1,366,769和美国专利US5,223,375 (Berrier等)，US3,867,153(Maclahan)，US4,264,705(Allen)，US4,265,986 (Allen)，US4,323,636(Chen等)，US4,423,135(Chen等)，US3,265,765 (Holden等)，US4,320,188(Heinz等)，US4,427,759(Gruetzmacher等)， US4,460,675(Gruetzmacher等)，US4,622,088(Min)，和US5,135,827 (Bohm等)，这些专利在此引为参考。如果使用第二光固层，则该光固 层主要设置在第一光固层上，并且成份与第一光固层类似但较薄，通 常小于0.01英寸。

本发明的光固材料应是交联(固化的)的，并且因而在至少某些光 化波长区域硬化。光化辐射是一种能够在曝光的组成部分中发生化学 变化的辐射。例如光化辐射包括放大的(如激光)和非放大光，尤其在 UV和红外波长区域。优选的光化辐射波长区域为约250nm至约 450nm，约300nm至约400nm更好，约320nm至约380nm最好。

光固元件的保护层，有时作为滑动层，设置在光固层上，并且厚 度基本上为约0.001至约0.01英寸。保护层使光固元件免受污染，提 高处理的简易性并用作一个墨接受层。

最后一层即盖片可以由在使用之前保护印刷板免受损伤的塑料或 任何其它可除去的材料形成。

根据本发明的具有代表性的光固元件包括EPIC，SPLASH和 FLEXCORTM商标的苯胺印刷板(市场上可以从佐治亚州亚特兰大的 Polyfibron Technologies，Inc.，买到)。

最好通过把负片图象计算机控制地直接传递到至少两个安置在载 片上的光固元件的朝外表面上来对复合板实现对准。通过把辐射阻挡 材料淀积到光固元件的各个表面传递负片图象。随后在光化辐射下曝 光并进一步处理，印刷板没有位于辐射阻挡材料之下的部分形成浮雕 影像。

在优选实施例中，负片成形墨从打印机如喷墨打印机喷到复合板 上。根据本发明可以使用各种打印机。合适的打印机是那些可以在用 于印刷业中的各种大小和形状的复合板上打印(或适于打印)明晰图 象的打印机。明晰(分辨率)的水平——主要在每英寸的点中测量(dpi) ——应尽可能地高。本发明打印机输送的墨汁量应足以吸收至少约 85％的何种入射的光化辐射，能达到90％较好，能达到95％更好，能 达到99.9％最好。优选的打印机是那些能够在单次打印中输送完全吸 收辐射的量的墨汁的打印机，但也可以用某些打印机(以及用某些墨汁) 多次打印，以输送吸收辐射的量。

尤其推荐喷墨打印机。通过从喷墨头向基底排放墨滴来进行喷墨 打印。墨滴主要经过打印头中的喷管或喷嘴发射并导向基底以形成一 个图象。与许多其它类型的打印相比，用喷墨打印，打印机和基底不 接触。实际上根据本发明任何喷墨打印机都可使用，只要它有打印头 和一些控制和/或导引墨汁发射的设施。类似地，实际上可以使用现有 的各种打印头，只要它包括至少一个响应于控制信号发射墨滴的喷 嘴。参见图5，根据本发明的代表性打印装置包括一个具有多个喷嘴 32的打印头30和电连接到打印头的控制装置34及36。控制装置可以 是现有的任意一种能够控制打印头相对于打印基底的位移并致动(即 发射墨汁38)打印头的装置。依照本发明实际的控制装置包括计算装 置，如微处理器，微控制器，电容器，开关，电路，逻辑门或等价的 逻辑装置。代表性的控制装置包括与打印头驱动板连接的个人计算 机。代表性的软件包包括Adobe Photoshop和Corel Draw产品。代表 性的喷墨打印机包括由Spectra Incorporated，Dataproducts Corporation(Woodland Hills，加利祸尼亚州)，Jarfalla(瑞典)，Encad(San Diego，加利福尼亚州)，AlphaMerics(Simi Valley，加利福尼亚州)， Videojet(Wood Dale，伊利诺斯州)生产的产品，尤其是Epson系列的 产品(Epson Corporation，Torrance，加利福尼亚州)，HP600c，HP650c， HP855c和HP750c喷墨打印机(Hewlett-packard Corp.，Palo Alto，加利 福尼亚州)和光栅图象处理器(Alan Graphics，Peekskill，纽约州)。特别 推荐的打印装置是BOXCORTM系统，市场上可以从佐治亚州亚特兰大 的Polyfibron Technologies得到。

根据本发明的墨汁是任意一种不透明的液体或半固体，在至少一 种波长区域的光化辐射下有效地固化上述光固元件并在该波长区域的 光化辐射曝光下抗聚合。不透明墨汁实质上是那些至少可以吸收85％ 的任何入射的光化辐射，优选吸收90％的辐射，更好是吸收95％的辐 射，最好是吸收99.9％的辐射的材料。可以知道，实际上不需要不透 明的墨汁在所有的量中和在所有的浓度下不透明，只要墨汁可以充分 地淀积到基底上从而基本上不透明即可。根据本发明墨汁基本上抗拒 聚合作用，只要能将其从被施用的印刷板表面除去而不损害浮雕表 面，并且只要其不与印刷板反应或改变印刷板的化学和/或物理特性而 使墨汁的除去损害浮雕表面即可。优选的墨汁包括溶解在溶剂中的一 种或多种吸收辐射的分子，分子的浓度最好为大约3％至大约20％的重 量百分比。特别优选的墨汁是U-26，U-53M，Black 4D和Jolt牌 (Dataproducts公司出品)，以及在选自甲醇、异丙醇、n-丁醇、氯仿、 丁酮、丙二醇单甲醚、二丙二醇单甲醚、二甘醇乙醚和它们的混合物 中的溶剂里混入Crown Super Marking Stamping墨汁(Fulton Marking Equipment Company，Warminster，宾夕法尼亚州)和UVINUL3050牌 2，2′，4，4′-四羟基苯酮(BASF，Ludwigshaven，德国)形成的墨汁。其它有 用的墨汁成分包括Tinopal SPF和Joncryl 68，市场上可以从纽约州 Hawthorn的Ciba-Geigy Corp.和威斯康星州Milwaukee的S.C.Johnson Company得到这些产品。

本发明的方法涉及负片图象向光固元件表面的不使用光器械或光 掩模的转移。这主要通过从安置的、市场上可得到的光固元件上除去 盖片并再在通过除去盖片而曝光的表面上印刷负片来实现。因为光固 元件不是一开始就精确对准地放置在载片上，所以通常最好在沿每个 元件及负片的周围印刷“褪色”或“滚边”。滚边基本上以元件的预 定外限开始并在朝外的方向延伸选定的距离，该距离对应于不精密性 的水平，光固元件以此不精密度放置在载片上。本领域的技术人员知 道，使用足够大的滚边将可避免不是按照负片预定固化地固化朝外放 置的光固元件。

负片图象被转印后，(至少复合板的一部分)曝光在适当的波长区 域的光化辐射下，最好是UV光照下。有许多装置可以用于执行光固 元件的此种“前”曝光，包括FLEX-LIGHT商标的UV模块(Polyfibron Technologies，Inc.)和Anderson & Vreeland(Bryan，俄亥俄)和Photomeca (Pompeii，法国)制造的产品。对于某些应用，希望印刷和曝光功能处 在一个装置上。还希望通过把支承层元件在光化辐射下曝光一定的时 间并在一定条件下有效地固化光固材料邻近支承物的区域部分来对光 固元件“背曝光”。背曝光可以在安置步骤之后进行(只要载片和安置 装置对光化辐射充分透明)，但最好在安置光固元件之前进行。

在光化辐射对负片前曝光之后，主要通过用至少溶解了一些光固 材料的有机和/或水性溶剂冲洗元件来从安置的光固元件除去未固化 的光聚物。溶剂冲洗步骤还伴随着或随后继续刷、擦或其它温和的、 不损伤元件的磨蚀。有用的冲洗装置包括市场可以得到的Polyfibron Technologies，Anderson & Vreeland，和Photomeca的产品。

本发明的其它目的、优点和新颖的特点在对于本领域的技术人员 进行下列的实例描述之后将变得更加清晰，但这些实例并非是限定性 的。 例1

从一卷筒上截取厚度为30密耳(mil)的聚对苯二甲酸乙二醇酯36″ ×38″并放置到AlphaMerics牌的喷墨绘图机中。利用Photo牌的软件 从计算机储存的电子图象中产生安置到载片上的光固元件的外部轮 廓。利用绘图机和常规的墨汁在载片上大致对准地画出轮廓。

截取各种尺寸的FLEXCORTM155光固元件并在FLEX-LIGHT牌 的5280曝光装置(Polyfibron TechnologiesInc.)上背曝光16秒。这些元 件以各种外部轮廓安置到载片上。元件向载片上的安置利用双面胶带 完成。

从安装元件上移去盖片并把复合板放置到绘图机上。储存的负片 图象被从计算机发送到绘图机并使用U-53M牌的墨汁以600DPI打印 到板上。从50μm喷头喷出的墨汁厚度(大约为1mil)足以阻挡随后进行 的固化当中大约87％的UV光。软件只允许打印安置了光固元件区域 的负片图象。通过计算机驱动喷墨绘图机实现非常精确的对准。

然后把承载安置的、被印刷了图象的光固元件的载片放在 FLEX-LIGHT牌的曝光装置下用UV辐射15分钟。然后通过施加连续 的SOLVITTM牌的溶剂(Polyfibron Technologies，Inc.)处理复合板，同时 在FLEX-LIGHT牌的5280处理器，序列号No.017在线处理器中花6 分钟刷去未固化的聚合物。在处理期间双面胶带阻止溶剂进入。在 FLEX-LIGHT商标的5280，序列号为No.017的干燥机和精加工装置 中将载片烘干并后曝光。

然后把承载负片图象元件的载片安置到36″边鼓、已经对准的元 件上。把常规的打印墨施加到负片浮雕面上，再使该面与纸张接触， 从而产生高质量的正象。

本领域的技术人员将可以理解，对本发明的优选实施例可以做很 多改变和修改，并且这些改变和修改不脱离本发明的实质。本发明的 权利要求将覆盖落入本发明实质和范围内的所有等同的改型。