CN104321200B - 凹版印刷版涂覆设备 - Google Patents

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Abstract

在此描述了一种凹版印刷版涂覆设备(1)，该凹版印刷版涂覆设备包括：一个真空室(3)，该真空室具有适配成接收至少一个有待涂覆的凹版印刷版(10)的一个内部空间(30)；一个真空系统(4)，该真空系统被联接到该真空室(3)上并且被适配成在该真空室(3)的内部空间(30)中产生真空；以及一个物理气相沉积(PVD)系统(5)，该物理气相沉积系统被适配成在真空下执行将耐磨涂覆材料沉积到该凹版印刷版(10)的一个雕版表面(10a)上，该物理气相沉积系统(5)包括至少一个涂覆材料靶(51，52)，该至少一个涂覆材料靶包括有待沉积到该凹版印刷版(10)的雕版表面(10a)上的耐磨涂覆材料的一个源头。该真空室(3)被安排成使得有待涂覆的凹版印刷版(10)基本上竖直地安置于该真空室(3)的内部空间(30)中，该凹版印刷版的雕版表面(10a)面向该至少一个涂覆材料靶(51，52)。该凹版印刷版涂覆设备(1)进一步包括一个可移动支架(6)，该可移动支架被定位在该真空室(3)的内部空间(30)中并且被适配成支撑该凹版印刷版(10)并且使其在该至少一个涂覆材料靶(51，52)的前方并且经过该至少一个涂覆材料靶地循环移动。

Description

凹版印刷版涂覆设备
技术领域
本发明总体上涉及一种用于对安全文件生产中所用的凹版印刷版进行涂覆的凹版印刷版涂覆设备。更准确地讲，本发明涉及可以通过物理气相沉积(PVD)执行例如但不限于铬的耐磨涂覆材料的凹版印刷版涂覆的这样一种凹版印刷版涂覆设备。
发明背景
在安全印刷的领域中，安全文件、例如纸币通常涉及一种利用凹版印刷版(或类似的印刷介质)的所谓的凹版印刷操作，这些凹版印刷版的表面中被雕刻有复杂的曲线图案(例如参见通过引用结合于此的国际公开号WO 03/103962 A1，WO 2007/119203 A1和WO 2009/138901 A1)。
现今，用于生产安全文件的凹版印刷版典型地是通过对聚合物前体板进行激光雕刻(例如参见WO 03/103962 A1)或者提供对雕刻金属板进行直接激光(例如参见WO 03/103962 A1和WO 2009/138901 A1)来生产的。替代的解决方案包括使用旋转凿子或类似物直接机械雕刻金属板、或者通过光刻技术蚀刻已经事先配备有适合的耐蚀刻掩膜的金属板。在所有的情况下，在用在凹版印刷机上之前，从增加凹版印刷版的表面硬度、并且因此耐磨性以及耐腐蚀性的角度，这些凹版印刷版首先被提供了一种耐磨涂层，通常是铬。
迄今为止，凹版印刷版通常是通过电镀来含铬的(或“镀铬”)，即通过在铬浴中使未涂覆的凹版印刷版经受电流处理。然而，由于生产六价铬(或“铬VI”)的化合物需要适当的处理和谨慎的操作，镀铬从健康的角度来看具有潜在的问题。
一种替代镀铬的潜在方案是通过物理气相沉积(PVD)技术沉积铬(或类似的耐磨涂层)。PVD是一种工艺，通过这种工艺通常在真空环境中通过离子或原子轰击来从固体靶材料中射出原子、并且然后使这些原子沉积到一个希望的基板上。
在本领域中将耐磨涂覆材料沉积到印刷介质、尤其是雕版印刷介质上已经公知是如此的。例如美国专利号US 5,252,360(和相应的欧洲专利号EP 0 446 762 B1)披露了一种用于保护雕版辊或板的工艺，以例如用于照相凹版印刷，其中其表面配备有雕版单元的金属基体被涂覆有至少一层金属或金属化合物，以便提高该雕版辊或板的耐磨性和耐腐蚀性。根据US5,252,360，厚度为大约10微米至15微米并且维氏(Vickers)硬度为至少850HV的含有金属成分的或含有陶瓷成分的致密夹层首先被提供到该雕版辊或板的表面上。这个夹层是例如通过喷涂或电解来施加的。这个夹层的表面此后被抛光和清洗，并且然后经受真空。在被保持在真空条件下的同时，出于回火目的该基体被加热到至少240℃至大约480℃的温度、持续至少1小时至大约4小时的时间周期。然后，在回火周期结束时，带有其夹层的回火后的雕版基体继续经受真空并保持在200℃与480℃之间的加热的条件下，同时通过物理气相沉积形成厚度为大约4微米至8微米的、维氏硬度为至少2000HV的金属化合物耐磨层，这种气相沉积的耐磨层最终被抛光。
US 5,252,360没有具体披露或引用任何特定类型的涂覆装置来执行耐磨材料的PVD沉积。
德国专利公开号DE 195 16 883 A1类似地公开了一种用于照相凹版印刷的雕版印刷介质，该雕版印刷介质上配备有一层薄的耐磨涂层材料。DE195 16 883 A1包含对使用真空涂覆设备来执行耐磨涂覆材料的沉积的模糊引用，但并未精确地描述有关的真空涂覆设备。
在用于印刷版的涂覆之外的其他应用中PVD涂覆设备是本领域公知的。然而，这些设备不能直接适合于处理用于生产安全文件的凹版印刷版。已知的PVD涂覆设备典型地过小或过大并且在生产凹版印刷版的背景下无法按要求沉积具有所期望的性质和厚度的涂层。例如美国专利号US4,892,451中披露的PVD涂覆设备的情况就是如此，该专利具体地涉及数据存储盘、如CD和磁盘、半导体晶片、以及用于光学和/或电子目的的类似的片式基板的处理。
类似地，美国专利公开号US 2011/0139246 A1中披露的涂覆方法特别地适用于将薄的透明导电氧化物(TCO)层沉积到光伏器件所用的基板上，该方法不能直接转用于针对生产安全文件的凹版印刷版的涂覆。
因此需要一种改进的解决方案。
发明概述
因此，本发明的一个总体目标是提供一种与现有技术中已知的解决方案相比改进的、并且更好地适合于安全印刷中所用的凹版印刷版的涂覆是涂覆设备。
本发明的另一个目标是提供这样一种可以可靠地且有效地对凹版印刷版涂覆一层耐磨涂覆材料的涂覆设备。
本发明的又一个目标是提供这样一种易于操作并且有助于维护操作的涂覆设备。
由于本发明中限定的凹版印刷版涂覆设备，这些目标得以实现。
根据本发明，相应地提供了一种凹版印刷版涂覆设备，该凹版印刷版涂覆设备包括：一个真空室，该真空室具有适配成接收至少一个有待涂覆的凹版印刷版的一个内部空间；一个真空系统，该真空系统被联接到该真空室上并且被适配成在该真空室的内部空间中产生真空；以及一个物理气相沉积系统，该物理气相沉积系统用于在真空下执行将耐磨涂覆材料沉积到该凹版印刷版的一个雕版表面上，该物理气相沉积系统包括至少一个涂覆材料靶，该至少一个涂覆材料靶包括有待沉积到该凹版印刷版的雕版表面上的耐磨涂覆材料的一个源头。该真空室被安排成使得有待涂覆的该凹版印刷版基本上竖直地安置于该真空室的内部空间中，该凹版印刷版的雕版表面面向该至少一个涂覆材料靶。该凹版印刷版涂覆设备进一步包括一个可移动支架，该可移动支架被定位在该真空室的内部空间中并且被适配成支撑该凹版印刷版并且使其在该至少一个涂覆材料靶的前方并且经过该至少一个涂覆材料靶地循环移动。
根据本发明，一个凹版印刷版可以适合地提供有一种耐磨材料涂层。与支撑该凹版印刷版的可移动支架的循环移动相关联的真空室的构形确保了可以在该凹版印刷版的雕版表面上形成高品质的涂层。这种安排进一步允许该涂覆设备具有总体适当紧凑的构形。该真空室的竖直性是进一步地有利的，因为它降低了杂质和类似物落到该凹版印刷版的雕版表面上的风险。
根据本发明的一个优选实施例，该物理气相沉积系统是一个喷溅系统，该喷溅系统包括：至少一个喷溅靶，该喷溅靶具有一个用作该涂覆材料靶的磁控管的形式；一个喷溅气体供应，该喷溅气体供应被适配成将一种喷溅气体供应至该真空室的内部空间；以及一个电离系统，该电离系统被适配成致使该至少一个喷溅靶的耐磨涂覆材料喷溅并且致使喷溅出的耐磨涂覆材料沉积到该凹版印刷版的雕版表面上。在这种背景下，该喷溅系统可以有利地包括至少两个喷溅靶，该至少两个喷溅靶各自包括一种有待喷溅的耐磨涂覆材料的一个源头，例如纯铬或钛。在本发明的背景下，喷溅已经被证明是特别适合的PVD涂覆技术，它非常适合于对凹版印刷版的涂覆。
在一个有利地实施例中，该真空室和可移动支架被安排成使得有待涂覆的该凹版印刷版向后倾斜，该凹版印刷版的雕版表面与一个竖直平面之间的倾斜角优选地不超过20度。
根据一个进一步的实施例，该可移动支架被适配成在该真空室的内部空间内并且沿着一条在该至少一个涂覆材料靶前方并且经过该至少一个涂覆材料靶的路径来回平移该凹版印刷版。在本发明的背景下，应当认识到的是，该凹版印刷版的这种循环移动可以是通过与平移不同的方式进行的，例如通过围绕一条旋转轴线旋转或振荡。然而，平移移动是优选的，因为它大大地简化了该真空室和总体涂覆设备的构形。
在以上实施例的背景下，该真空室可以有利地呈现一种长形的形状，第一末端和第二末端处在该可移动支架的平移路径的两端，并且其中一个第一密封门被提供在该真空室的第一末端处，该第一密封门提供通向该真空室的内部空间的一个入口，以允许装载一个有待涂覆的凹版印刷版或者卸载一个涂覆过的凹版印刷版。该真空室的第一末端可以方便地地被联接到一个清洁室上，装载凹版印刷版到真空室或者从该真空室卸载凹版印刷版就是从该清洁室执行的。一个第二密封门可以被提供在该真空室的第二末端处，该第二密封门提供通向该真空室的内部空间的另一个入口，以用于维护目的。
根据一个有利的实施例，在该可移动支架的后方有多个可移除的保护面板被提供在该真空室的至少一个后部内壁上。这些可移动的保护面板被设计成用于支持和帮助维护操作。
在又一个实施例中，该可移动支架被适配成接收该凹版印刷版安装于其上的一个凹版印刷版支撑件，该凹版印刷版支撑件可与该凹版印刷版一起从该可移动支架移除。
根据本发明的一个优选的实施例，该真空室包括一个前部开口，该前部开口与该真空室的内部空间联通并且容纳该至少一个涂覆材料靶定位于其上的一个可缩回的密封面板，这个可缩回的密封面板可以在一个维护操作过程中所处于的缩回的位置和一个工作位置之间移动，通过这个缩回的位置提供了通过该前部开口通向该真空室的内部空间的入口，在该工作位置中该前部开口由这个可缩回的密封面板以一种密封的方式封闭，从而由此使该至少一个涂覆材料靶在该前部开口内达到一个运行位置。
在这种特定的背景下，这个可缩回的密封面板可以有利地以一端枢转而到达该真空室上，在这缩回的位置中，这个可缩回的密封面板基本上水平地平放，该至少一个涂覆材料靶的一个表面是向上取向的。
甚至更加优选地，该凹版印刷版涂覆设备进一步地包括一个挡板机构，该挡板机构用于选择性地在该真空室的内部空间与位于这个可缩回的密封面板上的该至少一个涂覆材料靶之间产生一种分隔。
除此之外，并且在用作该物理气相沉积系统的一个喷溅系统包括以用作该涂覆材料靶的磁控管为形式的至少一个喷溅靶的情况下，该凹版印刷版涂覆设备可以进一步地配备有用于使该磁控管的磁场成形的装置。这样的装置特别地可以包括围绕该前部开口并且被放置在该至少一个涂覆材料靶附近的一个电绕组，该电绕组当被带到这个运行位置时在一次喷溅操作过程中被激励。
在一个进一步的实施例中，该真空系统包括一个主泵系统和至少一个涡轮分子真空泵，该涡轮分子真空泵优选地经由一个控制闸阀联接到该真空室的内部空间上。
本发明的另外的有利实施例在下文进行论述。
附图简要说明
本发明的其他特征和优点通过阅读对本发明的实施例的以下详细描述将更为清楚，这些实施例仅仅借助非限制性实例进行展示并且通过附图展示出，在附图中：
图1是根据本发明的一个优选实施例的一个凹版印刷版涂覆设备的一个透视图；
图2是图1的凹版印刷版涂覆设备的一个正视图；
图3是图1的凹版印刷版涂覆设备的一个侧视图；
图4是图1的凹版印刷版涂覆设备的一个俯视图；
图5是图1的凹版印刷版涂覆设备的一个简图，示意性地示出了该设备的另外的功能部件；
图6是该凹版印刷版涂覆设备的真空室的一个示意性简图，并且展示了支撑有待涂覆的凹版印刷版的一个可移动支架的平移移动；
图7A至图7C是多个示意性的说明视图，示出了联接到该真空室上的、通过其在真空室的内部空间中创造真空的一个真空系统的一种可能操作；并且
图8示意性地展示了该凹版印刷版涂覆设备以一个末端联接到一个清洁室上，在涂覆操作之前在该清洁室准备好有待涂覆的凹版印刷版并且在涂覆操作之后在那里搬运涂覆过的凹版印刷版。
本发明的实施例的详细描述
在本发明的背景下，表述“凹版印刷版”特别地表示一种用于生产安全文件、例如纸币的雕版印刷版。这样的“凹版印刷版”要与在生产杂志和包装的照相凹版印刷中所使用的照相凹版印刷介质区别开来。在照相凹版印刷中，所谓的照相凹版滚筒典型地被用作印刷介质，该照相凹版滚筒通常配备有不同尺寸和/或深度的多个油墨保持单元，这些单元是根据一种均匀的并且规则的图案分布在该照相凹版滚筒的圆周上的。相比之下，如在安全印刷领域中所使用的凹版印刷版配备有被雕刻在该印刷版的表面中的错综复杂的多种曲线图案(再次参见涉及针对安全印刷应用的凹版印刷版的生产的国际公开号WO 03/103962 A1，WO 2007/119203 A1和WO2009/138901 A1)。
在本发明的背景下，将引用一种称为“喷溅沉积”的物理气相沉积(PVD)技术。喷溅沉积(或“喷溅”)是一种通过喷溅来沉积涂覆材料的PVD方法，也就是说通过将来自一个包括涂覆材料固体源的喷溅靶的涂覆材料原子喷射到有待涂覆的期望基板上。喷射(或“喷溅”)来自该喷溅靶的原子典型地是通过在真空下、使用惰性气体(如氩气)对该喷溅靶加以原子或离子轰击来进行的，该惰性气体在该喷溅靶附近被电离以产生离子(特别是氩离子Ar+)，针对该喷溅靶以高的能量射出这些离子，从而通过喷溅来喷射该涂覆材料的原子，这些原子然后弹道式地射到有待涂覆的基板上。这些高能离子典型地是由在该喷溅靶的附近包含的等离子体通过一个适合的磁场来产生的。在喷溅过程中可以进一步地将一种反应气体(如氮气)供给到该真空室中以通过使这些喷溅的原子与该反应气体结合来产生涂覆到该基板的表面上的化合物
图1是根据本发明的一个优选实施例的一个凹版印刷版涂覆设备的透视图，该涂覆设备总体上由参考数字1表示。图2至图4对应地是图1的凹版印刷版涂覆设备1的正视图、侧视图和俯视图。图5至图8是凹版印刷版涂覆设备1的另外的说明性视图和示意性简图。
凹版印刷版涂覆设备1本质上包括支撑一个真空室3的一个底架2，该真空室3是通过四个竖直的支撑构件21以一种基本上竖直的方式来支撑的。更准确地讲，真空室3呈现适配成用于接纳一个有待涂覆的凹版印刷版10的一个内部空间30(还参见图3、图5、图6、以及图7A至图7C)，当处于一个运行位置中时(参见例如图5和图6)，真空室3被安排成使得有待涂覆的凹版印刷版10基本上竖直地安放在真空室3的内部空间30中，其由参考数字10a表示的雕版表面面向设备1的一个前部部分，在那里定位有一个物理气相沉积(PVD)系统5的至少一个涂覆材料靶。在这个实例中，提供了由参考数字51和52表示的两个这样的涂覆材料靶。PVD系统5旨在执行在真空下将一种耐磨的涂覆材料沉积到凹版印刷版10的雕版表面10a上，各个涂覆材料靶51、52包括一个有待沉积的期望的耐磨涂覆材料源，例如纯铬或钛(或者适合于PVD沉积的类似涂覆材料)。
根据这个优选的实施例，PVD系统5是包括至少一个磁控管形式的喷溅靶、一个喷溅气体供应、以及一个电离系统的一个喷溅系统，该至少一个喷溅靶用作涂覆材料靶(在这种情况下提供了用作靶51、52的两个这样的磁控管)，该喷溅气体供应用于对真空室3的内部空间30供应一种喷溅气体(例如氩气)(这样的喷溅气体供应在图5中被示意性地展示为部件55)，并且该电离系统用于致使靶51、52的耐磨涂覆材料喷溅并且将喷溅的耐磨涂覆材料沉积到凹版印刷版10的雕版表面10a上。在这个实例中，如现有技术中典型的，这些涂覆材料靶51、52形成喷溅系统5的一个阴极。
在这个优选的实例中，真空室3包括一个前部开口35a，该前部开口与真空室3的内部空间30联通并且容纳PVD系统5的这些涂覆材料靶51、52定位于其上的一个可缩回的密封面板35。这个可缩回的密封面板35可以在一个维护操作过程中所处于的缩回的位置(如图1至图4和图8中示出的)与一个工作位置(如图5和图7A至图7C中示出的)之间移动，通过这个缩回的位置提供了通过前部开口35a通向真空室3的内部空间30的入口，在该工作位置中前部开口35a由这个可缩回的密封面板35以一种密封的方式封闭，从而由此使这些涂覆材料靶51、52在前部开口35a内达到一个运行位置。
如在这些图中示出的，可缩回的密封面板35有利地以一个末端(即一个下部末端)枢转而到达真空室3上。如在图1至图4中进一步示出的，这个可缩回的面板在这个缩回的位置中优选地基本上水平地平放，这些涂覆材料靶51、52的一个表面是向上取向的，这有助于维护操作，例如用于以一个新的靶来更换这些涂覆材料靶51、52之中的任何一个。可以通过一个适合的致动机构、例如一个电动机致动机构来执行将这个可缩回的密封面板35从该工作位置致动到这个缩回的位置，并且反之亦然。
一个可移动的支架6被进一步地提供和定位在真空室3的内部空间30内，该可移动支架6被适配成支撑凹版印刷版10并且使其在这些涂覆材料靶51、52的前方并且经过这些涂覆材料靶地循环移动。在本实例中，真空室3和可移动支架6被安排成使得有待涂覆的凹版印刷版10向后倾斜(参见图3)，凹版印刷版10的雕版表面10a与一个竖直平面之间的倾斜角优选地不超过20度。
在所展示的实施例中，如图5和图6中示意性地示出的，可移动支架6被适配成在真空室3的内部空间30内并且沿着一条在这些涂覆材料靶51、52前方并且经过这些涂覆材料靶的路径T来回平移凹版印刷版10。真空室3被相应地配置成呈现一种长形形状，其总体上由参考符号I和II指示的第一末端和第二末端处在可移动支架6的平移路径T的两端。
除此之外，可移动支架6有利地被适配成用于接纳凹版印刷版10被安装于其上的一个凹版印刷版支撑件65(参见图2、图3、图5、图6)，该支撑件65可与凹版印刷版10一起从可移动支架6移除。支架6本身是通过下部导轨和上部导轨61、62(参见图3)来沿着平移路径T引导的，这些导轨被紧固到真空室3的下部内壁和上部内壁上。沿着平移路径T致动可移动支架6是由一个适当的致动机构来执行的，例如一个电动机对与定位在可移动支架6的一个后侧上的一个齿条63(在图3中可见)啮合和相互作用的一个齿轮(未示出)加以驱动。
如在图1至图3中进一步示出的，在可移动支架6的后方，多个可移除的保护面板37被提供在真空室3的至少一个后部内壁37a上。这些可移除的保护面板37被设计成用于帮助清洁操作和移除涂覆过程的残留物。
一个第一密封门31被提供为真空室3的第一末端I，该第一密封门31提供通向真空室3的内部空间30的一个由参考数字31a表示的入口，以允许装载一个有待涂覆的凹版印刷版10或者卸载一个涂覆过的凹版印刷版10。如由图8示意性地展示的，真空室3的第一末端I优选地被联接到一个清洁室100上，装载凹版印刷版10到真空室3或者从该真空室卸载凹版印刷版就是从该清洁室执行的。这样允许在一种受控的环境下在涂覆操作之前和之后适当地搬运凹版印刷版10，而同时避免了将整个涂覆设备1定位在清洁室100内的必要性，给清洁室100内的一名操作员提供了经由第一密封门31通向涂覆设备1的入口以及通向真空室3的内部空间30的入口31a。
可以在真空室3的第二末端II处进一步地提供一个第二密封门32，该第二密封门32提供通向该真空室的内部空间30的由参考数字32a表示的另一个入口，以用于维护目的。
在涂覆过程中，真空室3的内部空间30是以一种密封方式封闭的，这个可缩回的密封面板35和密封门31、32是关闭的并且被紧固到真空室3的主要框架上。一个适合的真空系统4被联接到真空室3上以便在该真空室的内部空间30中产生真空。图1至图4中可看到该真空系统4的一些部件，包括直接安装在真空室3的前侧上的一个所谓的涡轮分子真空泵45(例如由Oerlikon Leybold Vacuum GmbH公司提供的-www.oerlikon.com/leyboldvacuum)和一个相关联的控制闸阀46(例如由VAT Vakuumventile AG公司提供的-www.vatvalve.com)。
图5是示出在本发明的优选实施例的背景下使用的真空系统4的简图的一个示意性图示。这样的真空系统4包括一个主真空泵系统40，该主真空泵系统包括串联的一个第一真空泵41和一个第二真空泵42(例如由Oerlikon Leybold Vacuum GmbH公司提供的所谓的罗茨泵-www.oerlikon.com/leyboldvacuum)。如图5中示出的，主真空泵系统40是经由包括一个第一阀门401的一个导管被操作性地连接到真空室3的内部空间30上。主真空泵系统40经由涡轮分子泵45和包括另一个阀门402的一个导管被进一步地联接到真空室3的内部空间30上。还提供了一个辅助泵43，该辅助泵43经由包括一个第三阀门403的管道被联接到涡轮分子泵45上。还提供了一个排放阀405，该排放阀405在该涂覆过程结束时被释放以允许真空室3的内部空间30中的压力返回到大气压。如在图5中进一步展示出的，喷溅气体供应55经由包括一个阀门455的一个导管被联接到真空室3的内部空间30上以允许注入要求的喷溅气体(例如氩气)。应当理解的是，如果必要的话可以提供多于一个的喷溅气体供应，以及例如一种反应气体(例如氮气)的多个另外的供应。
图7A至图7C是多个示意性视图，展示了真空系统4的一种以此在真空室3的内部空间30中产生真空的可能的操作。如图7A中示出的，在一个初始阶段，通过主真空泵系统40的第一真空泵41(第二真空泵42在这个初始阶段不激活)经由包括阀门401的导管从真空室3的内部空间泵送空气。涡轮分子泵45(其是可操作的)在该初始阶段中不是联接到真空室3的内部空间30并且也是与主真空泵系统40脱离联接的(阀门402被关闭)。然而，辅助泵43(以及相关联的阀门403)是激活的，以便在涡轮分子泵45中维持一个低的压力。在一个第二阶段中，如由图7B展示的，第二真空泵42开始起作用，以便使更大体积的空气被泵送离开真空室3的内部空间30。当真空室3的内部空间30内的压力达到可以利用涡轮分子泵45的一个限定水平时，相继关闭阀门401和403，同时打开阀门402。同时，控制闸阀46被打开以便将涡轮分子泵45联接到真空室3的内部空间30，从而由此允许将空气泵送通过涡轮分子泵45和主真空泵系统40。控制闸阀46能够以一种所谓“节流”模式来运行以便允许对真空室3内部的真空水平进行适合的控制和调节。
一旦在真空室3的内部空间30中产生了一个适当的真空水平，就可以使用上述喷溅系统来开始PVD涂覆操作。在涂覆过程中，喷溅气体(例如氩气)被注入真空室3中，该喷溅气体被电离以产生高能粒子(例如氩粒子Ar+)，这些高能粒子被射到这些涂覆材料靶51、52上以导致该涂覆材料的喷溅并且导致喷溅出的涂覆材料重新沉积到凹版印刷版10的雕版表面10a上。在这个过程中，可移动支架6被操作成如图5和图6中描绘的使凹版印刷版10在这些靶51、52的前方并且经过这些靶之间地循环移动。这个过程可能花费几分钟至几个小时，取决于人们希望在凹版印刷版10的雕版表面10a上沉积的涂覆材料的期望厚度，该厚度典型地是几微米数量级的。
对上述优选实施例的一种优化可以是在于进一步地提供用于使用作这个(这些)涂覆材料靶51、52的这个(这些)磁控管的一个磁场成形的装置。确实，实验已经证明使由这些磁控管产生的磁场成形可以对该沉积过程和/或这些涂覆材料靶的使用具有积极影响。这样的用于使这个(这些)磁控管的磁场成形的装置可以例如包括围绕前部开口35a(参见图5和图6)并且放置在这个(这些)涂覆材料靶51、52附近的一个电绕组53，电绕组53当被带到这个运行位置时在一次喷溅操作过程中会被激励。由电绕组53产生的这种所导致的电磁场具有使得由这个(这些)磁控管51、52产生的磁场成形的作用并且如果必要的话可以被调节。
上述优选实施例的一种进一步的优化可以是在于提供用于选择性地在真空室3的内部空间30与位于可缩回的密封面板35上的这些涂覆材料靶51、52之间产生分隔的一个挡板机构36(参见图5和图6)。这个挡板机构36是有利的，因为它允许分开地清洁凹版印刷版10的表面和这些涂覆材料靶51、52的表面而这不会影响涂覆操作的质量。更精确地讲，通过关闭挡板机构36，喷溅系统5可以被操作成致使从这些涂覆材料靶51、52的可能已经由于靶51、52暴露于大气而被氧化的表面上烧蚀掉浅层的涂覆材料，而这不会导致到凹版印刷版10的表面10a上的任何沉积物。类似地，支架6和凹版印刷版10可以被简单地放置成潜在地用作阴极并且使得注入真空室3的内部空间30中的喷溅气体引起与印刷版10的表面10a的相互作用并且移除可能保留在凹版印刷版10的表面10a上的任何不期望的残留物或杂质，而这不会对这些涂覆材料靶51、52产生负面影响。
在不背离本发明的范围的情况下，可以针对上述实施例进行多种不同修改和/或改进。例如，虽然在以上论述的优选实施例的背景下说明了喷溅沉积，但可以潜在地使用其他的PVD涂覆方法，包括电子束蒸发。然而，在本发明的背景下喷溅仍然是一种优选的并且特别有利的PVD涂覆方法。
除此之外，该真空室可以被配置成用于一次容纳多于一个的凹版印刷版。
在此所用的参考数字的清单
1 凹版印刷版涂覆设备
2 支撑真空室3的底架
3 具有适配成用于接纳(至少)一个有待涂覆的凹版印刷版的内部空间的真空室
4 联接到真空室3上的、用于在真空室3的内部空间30中产生真空的真空系统
5 用于通过喷溅将耐磨涂覆材料沉积到凹版印刷版的一个雕版表面上的喷溅系统
6 支撑有待涂覆的凹版印刷版10的可移动支架
10 凹版印刷版
10a 凹版印刷版的雕版表面(有待涂覆的表面)
21 支撑真空室3的底架2的竖直支撑构件
30 真空室3的内部空间
31 在侧I的密封门(装载/卸载凹版印刷版)
31a 用于装载/卸载凹版印刷版的、通向真空室3的内部空间30的入口
32 密封门(侧II)
32a 通向真空室3的内部空间30的入口(例如用于维护操作)
35 承载一个(多个)喷溅靶51、52的可缩回的密封面板
35a 与真空室3的内部空间30相联通的前部开口(当可缩回的密封面板
35 处于其工作位置、联接到真空室3上时被封闭)
36 挡板机构
37 可移除的保护面板
37a 真空室3的后部内壁
40 主真空泵系统(例如罗茨泵)
41 第一真空泵
42 第二真空泵
43 辅助泵
45 涡轮分子真空泵
46 控制闸阀
51 包括有待喷溅的耐磨材料源的(第一)喷溅靶(例如铬磁控管)
52 包括有待喷溅的耐磨材料源的(第二)喷溅靶(例如铬磁控管)
53 围绕前部开口35a的电绕组
55 用于将喷溅气体(例如氩气)供应至真空室3的内部空间的喷溅气体供应
61 可移动支架6的下部导轨
62 可移动支架6的上部导轨
63 用于平移可移动支架6的齿条
65 凹版印刷版支撑件
100 清洁室
401 主真空泵系统40与真空室3的内部空间30之间的阀门
402 主真空泵系统40与涡轮分子真空泵45之间的阀门
403 辅助泵43与涡轮分子真空泵45之间的阀门
405 排放阀
455 喷溅气体供应55与真空室3的内部空间30之间的阀门
I 真空室3的第一末端(凹版印刷版涂覆设备1的装载/卸载侧)
II 真空室3的第二末端(与I侧相反)
T 支架6的平移路径

Claims (20)

1.一种凹版印刷版涂覆设备(1)，包括：
-一个真空室(3)，该真空室具有适配成接收至少一个有待涂覆的凹版印刷版(10)的一个内部空间(30)；
-一个真空系统(4)，该真空系统被联接到该真空室(3)上并且被适配成在该真空室(3)的内部空间(30)中产生真空；以及
-一个物理气相沉积系统(5)，该物理气相沉积系统被适配成在真空下执行将耐磨涂覆材料沉积到该凹版印刷版(10)的一个雕版表面(10a)上，该物理气相沉积系统(5)包括至少一个涂覆材料靶(51，52)，该至少一个涂覆材料靶包括有待沉积到该凹版印刷版(10)的雕版表面(10a)上的耐磨涂覆材料源，
其中该真空室(3)被安排成使得有待涂覆的该凹版印刷版(10)基本上竖直地安置于该真空室(3)的内部空间(30)中，该凹版印刷版的雕版表面(10a)面向该至少一个涂覆材料靶(51，52)，
并且其中该凹版印刷版涂覆设备(1)进一步地包括一个可移动支架(6)，该可移动支架被定位在该真空室(3)的内部空间(30)中并且被适配成用于支撑该凹版印刷版(10)并且使其在该至少一个涂覆材料靶(51，52)的前方并且经过该至少一个涂覆材料靶地循环移动。
2.如权利要求1所限定的凹版印刷版涂覆设备(1)，其中该物理气相沉积系统(5)是一个喷溅系统，该喷溅系统包括：
-至少一个喷溅靶，该喷溅靶具有一个用作该涂覆材料靶(51，52)的磁控管的形式；
-一个喷溅气体供应(55)，该喷溅气体供应被适配成将一种喷溅气体供应至该真空室(3)的内部空间(30)；以及
-一个电离系统，该电离系统被适配成致使该至少一个喷溅靶的耐磨涂覆材料喷溅并且致使喷溅出的耐磨涂覆材料沉积到该凹版印刷版(10)的雕版表面(10a)上。
3.如权利要求2所限定的凹版印刷版涂覆设备(1)，其中该喷溅系统包括至少两个喷溅靶，该至少两个喷溅靶各自包括一个有待喷溅的耐磨涂覆材料源。
4.如权利要求3所限定的凹版印刷版涂覆设备(1)，其中该有待喷溅的耐磨涂覆材料源是一种纯铬。
5.如权利要求1至4中任一项所限定的凹版印刷版涂覆设备(1)，其中该真空室(3)和可移动支架(6)被安排成使得有待涂覆的该凹版印刷版(10)向后倾斜。
6.如权利要求5所限定的凹版印刷版涂覆设备(1)，其中该凹版印刷版(10)的雕版表面(10a)与一个竖直平面之间的一个倾斜角不超过20度。
7.如权利要求1至4中任一项所限定的凹版印刷版涂覆设备(1)，其中该可移动支架(6)被适配成在该真空室(3)的内部空间(30)内并且沿着一条在该至少一个涂覆材料靶(51，52)前方并且经过该至少一个涂覆材料靶的路径(T)来回平移该凹版印刷版(10)。
8.如权利要求7所限定的凹版印刷版涂覆设备(1)，其中该真空室(3)呈现一种长形的形状，第一末端和第二末端(I，II)处在该可移动支架(6)的平移路径(T)的两端，并且其中一个第一密封门(31)被提供在该真空室(3)的第一末端(I)处，该第一密封门(31)提供通向该真空室(3)的内部空间(30)的一个入口(31a)，以允许装载一个有待涂覆的凹版印刷版(10)或者卸载一个涂覆过的凹版印刷版(10)。
9.如权利要求8所限定的凹版印刷版涂覆设备(1)，其中该真空室(3)的第一末端(I)被联接到一个清洁室(100)上，装载多个凹版印刷版(10)到该真空室(3)或者从该真空室卸载这些凹版印刷版就是从该清洁室执行的。
10.如权利要求8或9所限定的凹版印刷版涂覆设备(1)，其中一个第二密封门(32)被提供在该真空室(3)的第二末端(II)处，该第二密封门(32)提供通向该真空室(3)的内部空间(30)的另一个入口(32a)，以用于维护目的。
11.如权利要求1至4中任一项所限定的凹版印刷版涂覆设备(1)，其中在该可移动支架(6)的后方有多个可移除的保护面板(37)被提供在该真空室(3)的至少一个后部内壁(37a)上。
12.如权利要求1至4中任一项所限定的凹版印刷版涂覆设备(1)，其中该可移动支架(6)被适配成接收该凹版印刷版(10)安装于其上的一个凹版印刷版支撑件(65)，该凹版印刷版支撑件(65)可与该凹版印刷版(10)一起从该可移动支架(6)移除。
13.如权利要求1至4中任一项所限定的凹版印刷版涂覆设备(1)，其中该真空室(3)包括一个前部开口(35a)，该前部开口与该真空室(3)的内部空间(30)联通并且容纳该至少一个涂覆材料靶(51，52)定位于其上的一个可缩回的密封面板(35)，这个可缩回的密封面板(35)能够在一个维护操作过程中所处于的缩回的位置和一个工作位置之间移动，通过这个缩回的位置提供了通过该前部开口(35a)通向该真空室(3)的内部空间(30)的入口，在该工作位置中该前部开口(35a)由这个可缩回的密封面板(35)以一种密封的方式封闭，由此使该至少一个涂覆材料靶(51，52)在该前部开口(35a)内达到一个运行位置。
14.如权利要求13所限定的凹版印刷版涂覆设备(1)，其中这个可缩回的密封面板(35)以一端枢转而到达该真空室(3)上。
15.如权利要求14所限定的凹版印刷版涂覆设备(1)，其中在这缩回的位置中，这个可缩回的密封面板(35)基本上水平地平放，该至少一个涂覆材料靶(51，52)的一个表面是向上取向的。
16.如权利要求13所限定的凹版印刷版涂覆设备(1)，进一步包括一个挡板机构(36)，该挡板机构被适配成选择性地在该真空室(3)的内部空间(30)与位于这个可缩回的密封面板(35)上的该至少一个涂覆材料靶(51，52)之间产生一种分隔。
17.如权利要求1所限定的凹版印刷版涂覆设备(1)，其中该真空室(3)包括一个前部开口(35a)，该前部开口与该真空室(3)的内部空间(30)联通并且容纳该至少一个涂覆材料靶(51，52)定位于其上的一个可缩回的密封面板(35)，这个可缩回的密封面板(35)能够在一个维护操作过程中所处于的缩回的位置和一个工作位置之间移动，通过这个缩回的位置提供了通过该前部开口(35a)通向该真空室(3)的内部空间(30)的入口，在该工作位置中该前部开口(35a)由这个可缩回的密封面板(35)以一种密封的方式封闭，由此使该至少一个涂覆材料靶(51，52)在该前部开口(35a)内达到一个运行位置，其中该物理气相沉积系统(5)是包括至少一个喷溅靶的一个喷溅系统，该至少一个喷溅靶具有一个用作该涂覆材料靶(51，52)的磁控管的形式，并且其中该凹版印刷版涂覆设备(1)进一步地包括适配成使该磁控管的磁场成形的装置。
18.如权利要求17所限定的凹版印刷版涂覆设备(1)，其中配置成使该磁控管的磁场成形的该装置包括围绕该前部开口(35a)并且被放置在该至少一个涂覆材料靶(51，52)附近的一个电绕组(53)，该电绕组(53)当被带到这个运行位置时在一次喷溅操作过程中被激励。
19.如权利要求1至4中任一项所限定的凹版印刷版涂覆设备(1)，其中该真空系统(4)包括一个主泵系统(41)和至少一个涡轮分子真空泵(45)。
20.如权利要求19所限定的凹版印刷版涂覆设备(1)，其中该涡轮分子真空泵(45)经由一个控制闸阀(46)联接到该真空室(3)的内部空间(30)上。
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