制造凸纹图像印刷元件的方法技术

一种使可光固化印刷坯料整片曝光于来自UV LED光源的光化辐射的方法，其中将高强度UV LED光源调变至较低强度。该方法包括下列步骤：(a)将该可光固化印刷坯料定位在曝光单元中，其中该曝光单元包含一个或多个高强度UV LED光源；(b)将该一个或多个高强度UV LED光源的强度调变至较低强度；及(c)透过摄影负片或数字图像化的掩模层，将该可光固化印刷坯料整片曝光于来自一个或多个经调变的UV LED光源的光化辐射。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制造凸纹图像印刷元件的方法
本专利技术概括而言涉及一种制造凸纹图像印刷元件的方法。
技术介绍
柔版印刷是一种通常用于大批量印刷的印刷方法。柔版印刷用于在各种基材，例如纸张、纸板原料、瓦楞纸板、薄膜、箔片和层压板上进行印刷。报纸和杂货袋是突出的例子。粗糙表面和拉伸薄膜只能通过柔版印刷来经济地印刷。柔性印刷版是凸纹版，其图像元素在开放区域上凸起。通常，该版稍微柔软，并且足够柔韧以卷绕印刷滚筒，并且其耐用程度足以印刷超过一百万份。这种版为印刷机提供了许多优点，这主要取决于它们的耐用性和制造它们的容易程度。由制造商提供的典型的柔性印刷版是由背衬层或支撑层、一层或多层未曝光的可光固化层、视情况选用的保护层或滑膜、以及通常具有的保护性盖片依序制成的多层物品。支撑层(或背衬层)为版提供支撑。支撑层可由透明或不透明的材料例如纸张、纤维素膜、塑料或金属形成。优选的材料包括由合成的高分子材料制成的片材，例如聚酯、聚苯乙烯、聚烯烃、聚酰胺等，包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)及聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。该支撑物可呈薄片形式或呈滚筒形式，例如套筒。该套筒可由单层或多层柔性材料形成。由高分子膜制得的柔性套筒是优选的，因为它们通常对紫外光辐射透明，因此适应于背闪曝光(backflashexposure)而在滚筒印刷元件中建造出底层。一种广泛使用的支撑层是聚对苯二甲酸乙二醇酯的柔性薄膜。可光固化层可包括任何已知的聚合物、单体、引发剂、反应性或非反应性稀释剂、填充剂、加工助剂、UV吸收剂和染料。在此使用的术语“可光固化”是指一种组合物，其响应于光化辐射而经历聚合、交联或任何其他固化或硬化反应，其结果是材料的未曝光部分可以从曝光的(固化的)部分有选择地分离出来并去除，以形成已固化材料的三维凸纹图案。示例性的可光固化材料描述于Goss等人的欧洲专利申请第0456336A2号和第0640878A1号，英国专利第1,366,769号，Berrier等人的美国专利第5,223,375号，MacLahan的美国专利第3,867,153号，Allen的美国专利第4,264,705号，Chen等人的美国专利第4,323,636号、第4,323,637号、第4,369,246号和第4,423,135号，Holden等人的美国专利第3,265,765号，Heinz等人的美国专利第4,320,188号，Gruetzmacher等人的美国专利第4,427,759号，Min的美国专利第4,622,088号以及Bohm等人的美国专利第5,135,827号，其各自的主题通过引用整体并入本文。也可以使用多于一层的可光固化层。可光固化层可直接施加在支撑物上。在备选方案中，可光固化层可施加在黏附层和/或弹性下层的顶部。可光固化材料通常在至少一些光化波长区域中通过自由基聚合而交联(固化)和硬化。如本文所用，“光化辐射”是指能将可光固化层聚合、交联或固化的辐射。光化辐射包括例如强化的(例如激光)和非强化的光，特别是在UV和紫光波长区域。滑膜是一种薄层，其保护光聚合物使其免受灰尘影响并增加其易处理性。在传统的(“模拟式”)制版工艺中，滑膜对UV光是透明的，且印刷工将盖片从印刷版坯料上剥离，并在滑膜层之上放置负片。然后通过UV光穿过负片对版和负片进行整片曝光(flood-exposure)。暴露于光的区域固化或硬化，而未曝光区域被去除(显影掉)以在印刷版上产生凸纹图像。在备选方案中，可将负片直接放在该至少一层可光固化层上。在“数字式”或称“直接至版”工艺中，激光由存储在电子数据文件中的图像来引导，并用于在数字(即，激光可烧蚀)掩模层中产生原位负片，数字掩模层通常是已被修改而包括辐射不透明材料的滑膜。然后通过将掩模层暴露于选定波长和激光功率的激光辐射来烧蚀激光可烧蚀层的一部分。之后，通过UV光穿过该原位负片，使其上具有原位负片的至少一层可光固化层接受整片曝光。暴露于光的区域固化或硬化，而未曝光区域被去除(显影掉)以在印刷版上产生凸纹图像。可使用模拟或数字方法实现对光化辐射来源的有选择的曝光。激光可烧蚀层的例子公开于例如Yang等人的美国专利第5,925,500号和Fan的美国专利第5,262,275号和第6,238,837号，其各自的主题通过引用整体并入本文。用于形成凸纹图像印刷元件的处理步骤通常包括以下：1)产生图像，其可以是用于数字式“计算机直接制版”印刷版的掩模烧蚀或用于传统式模拟版的负片生产；2)穿过掩模(或负片)的正面曝光，以有选择地将未被掩模覆盖的光可固化层部分交联并固化，由此产生凸纹图像；3)背面曝光，以在光可固化层中产生底层，并建立凸纹深度，优选的是，在翻转该版进行背面曝光前，对其进行正面曝光。先进行背面曝光会造成在该版处理期间损伤黑色掩模，因此导致图像劣化。某些曝光系统还可同时运转这两种曝光系统，这也会保留图像完整性；4)通过溶剂(包括水)或干式“热”显影进行的显影，从而除去未曝光的光聚合物；及5)如果需要，进行后曝光并且脱黏。可提供可移除盖片，以在运输及处理期间保护可光固化印刷元件不受损伤。有用的盖片包括柔性高分子膜，例如聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、含氟聚合物、聚酰胺或聚酯。通常使用聚酯，特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯。对印刷元件进行加工之前，将盖片移除，光敏表面以图像方式曝露于光化辐射中。在接受光化辐射的图像方式曝光时，曝光区域发生光可聚合层的聚合及由此产生的不溶。使用适当的显影剂溶剂(或者是热显影)处理以将光可聚合层中的未曝光区域移除，留下可使用于柔版印刷的印刷凸纹。在此使用的“背面曝光”是指对光可聚合层的一侧进行光化辐射的全面曝光，在该侧的相反侧带有或最终将带有该凸纹。此步骤通常是透过透明支撑层完成，且用于在光可固化层的支撑侧上产生经光固化材料的薄层，即，“底”。底的目的通常是用来敏化光可固化层并用来建立凸纹深度。在短暂的背面曝光步骤之后(即，短暂是与图像方式曝光步骤相比较而言)，利用数字图像化掩模或照相负片掩模进行图像方式曝光，该掩模接触光可固化层且光化辐射透过该掩模而被引导。所使用的辐射类型部分地取决于光可聚合层中的光引发剂的类型。数字图像化掩模或照相负片掩模用于防止底下的材料曝露于光化辐射中，因此被掩模覆盖的区域没有发生聚合，而未被掩模覆盖的区域曝露于光化辐射从而发生聚合。任何传统的光化辐射源都可使用于此曝光步骤，合适的可见光及UV光源的例子包括碳弧、汞蒸气弧、荧光灯、电子闪光单元、电子束单元、摄影泛光灯以及更近期的UV发光二极管(LED)。LED是使用电致发光来产生光的现象的半导体器件。LED由掺杂杂质而产生p-n结的半导体材料组成，其能在施加电压时，因空穴与负电子结合而发射出光。所发射的光的波长取决于在半导体的活性区域中所使用的材料。在LED半导体中所使用的典型材料包括例如来自周期表(III)及(V)族的元素。这些半导体被称为III-V半导体，并包括例如GaAs、GaP、GaAsP、AlGaAs、InGaAsP、AlGaInP及InGaN半导体。该材料的选择基于多重因素，包括想要的发射波长、性能参数及成本。产生能发射出低约100nm至高约900nm任何一处的光的LED是可能的。现在已知的U本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使可光固化印刷坯料整片曝光于来自UV LED光源的光化辐射的方法，其中该可光固化印刷坯料包含：支撑物；在该支撑物上的至少一层可光固化层，其中该至少一层可光固化层能在曝光于想要的波长的光化辐射后有选择地交联并固化，并且其中该至少一层可光固化层包含：(a)至少一种弹性体黏合剂、(b)至少一种烯键式不饱和单体、(c)光引发剂，其在用于使该至少一层可光固化层曝光于光化辐射的想要的波长范围内具有适宜的吸收廓线；以及摄影负片或数字图像化掩模层，其配置在该至少一层可光固化层上；该方法包括下列步骤：a)将该可光固化印刷坯料定位在曝光单元中，其中该曝光单元包含一个或多个高强度UV LED光源；b)将该一个或多个高强度UV LED光源的强度调变至较低强度；并且c)透过该摄影负片或数字图像化掩模层，使该可光固化印刷坯料整片曝光于来自该一个或多个经调变的UV LED光源的光化辐射；其中该至少一层可光固化层的未由该摄影负片或数字图像化掩模层覆盖的部分交联并固化，从而在其中产生凸纹图像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.03 US 15/145,2301.一种使可光固化印刷坯料整片曝光于来自UVLED光源的光化辐射的方法，其中该可光固化印刷坯料包含：支撑物；在该支撑物上的至少一层可光固化层，其中该至少一层可光固化层能在曝光于想要的波长的光化辐射后有选择地交联并固化，并且其中该至少一层可光固化层包含：(a)至少一种弹性体黏合剂、(b)至少一种烯键式不饱和单体、(c)光引发剂，其在用于使该至少一层可光固化层曝光于光化辐射的想要的波长范围内具有适宜的吸收廓线；以及摄影负片或数字图像化掩模层，其配置在该至少一层可光固化层上；该方法包括下列步骤：a)将该可光固化印刷坯料定位在曝光单元中，其中该曝光单元包含一个或多个高强度UVLED光源；b)将该一个或多个高强度UVLED光源的强度调变至较低强度；并且c)透过该摄影负片或数字图像化掩模层，使该可光固化印刷坯料整片曝光于来自该一个或多个经调变的UVLED光源的光化辐射；其中该至少一层可光固化层的未由该摄影负片或数字图像化掩模层覆盖的部分交联并固化，从而在其中产生凸纹图像。2.根据权利要求1所述的方法，其中该一个或多个高强度UVLED光源每个均具有至少200mW/cm2的输出强度。3.根据权利要求2所述的方法，其中该一个或多个高强度UVLED光源每个均具有至少500mW/cm2的输出强度。4.根据权利要求1所述的方法，其中经调变的强度在该可光固化印刷坯料表面处小于约100mW/cm2。5.根据权利要求4所述的方法，其中经调变的强度在该可光固化印刷坯料表面处小于约20mW/cm2。使用在想要的波长下操作的发光二极管，使至少一层可光固化层曝光于光化辐射。6.根据权利要求1所述的方法，其中该一个或多个高强度UVLED光源是通过选自于下列的方法进行调变的：a)将该一个或多个高强度UVLED光源安排在离该可光固化印刷坯料表面合适的距离处；b)将该一个或多个高强度UVLED光源耦合至多条光扩散型光纤；及c)将包含多个高强度UVLED的光条装配在一系列的反射镜内。7.根据权利要求6所述的方法，其中该一个或多个高强度UVLED光源安排在离该可光固化印刷坯料表面约数英寸至约20英寸的距离处。8.根据权利要求7所述的方法，其中该一个或多个高强度UVLED光源安排在离该可光固化印刷坯料表面约数英寸至约12英寸的距离处。9.根据权利要求6所述的方法，其中该一个或多个高强度UVLED光源耦合至多条光扩散型光纤。10.根据权利要求9所述的方法，其中该光扩散型光纤分布在该曝光区域上，并以该一个或多个高强度UVLED光源照射。11.根据权利要求10所述的方法，其中该光扩散型光纤沿着该光扩散型光纤的长度提供均匀照明。12.根据权利要求10所述的方法，其中该光扩散型光纤捆在一起，并耦合至该一个或多个高强度UVLED光源的输出端。13.根据权利要求10所述的方法，其中该光扩散型光纤在该可光固化印刷坯料的全部表面上...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·P·鲍德温，J·浩根，M·巴博萨，R·桑切斯，
申请(专利权)人：麦克德米德图像方案股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US