CN104875473A - 凹版印刷印版滚筒制版方法及其制版装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种凹版印刷印版滚筒的制版方法及其制版装置，本发明是先将滚花轮或滚花辊滚压表面包覆形状记忆材料的印版滚筒，从而在印版滚筒表面上形成均匀分布的网穴；经激光加热装置或者热敏打印装置加热后，受热的网穴恢复其原始平整形状，剩余未受热的网穴在印版滚筒上形成分色图案。多个这样的形状记忆印版滚筒安装在现有的凹版印刷机上即可实施凹版印刷过程，从而获得凹版印刷产品。本发明的印版滚筒制版装置主要由形状记忆印版滚筒、激光加热装置或者热敏打印装置、滚筒支撑装置、滚花轮或滚花辊、滚压装置和机架等组成。在本发明的印版滚筒制版装置上可以完美地实施本发明的印版滚筒制版方法。

Description

凹版印刷印版滚筒制版方法及其制版装置

技术领域

本发明涉及一种凹版印刷印版滚筒的制版方法以及印版滚筒的制版装置，尤其涉及一种利用形状记忆材料的特性，借助激光加热装置或者热敏打印装置提供的定点热效应，完成印版滚筒制版过程的方法及其制版装置。

背景技术

众所周知，凹版印刷作为四大印刷工艺中的一种，以其印制品墨层厚实、颜色鲜艳、饱和度高、印版耐印率高、印品质量稳定、印刷速度快等优点在印刷包装及图文出版领域内占据极其重要的地位。从应用情况来看，凹版印刷主要用于杂志画册、产品目录、纸张包装、木纹装饰、皮革材料、药品包装、塑料铝箔软包装等精细出版物的印刷上。因其具有其他印刷方法所无法替代的独特印刷效果和防伪效果，凹版印刷还应用于纸币、股票、彩票和邮票等重要有价证券的印刷。

当然，凹版印刷方法也存在着局限性，其主要缺点有：印前制版技术复杂、周期长并且成本高。多年来，为克服现有凹版印刷技术特别是其印版滚筒制版方法的缺陷，前人曾进行过不懈的努力，尝试研发了多种印版滚筒制版方法。虽然雕刻凹版和照相腐蚀凹版等费时费力的制版方法已逐渐被淘汰，但是凹版印刷现有的数字制版方法，如电子雕刻机方式、激光刻膜及后腐蚀处理方式和电镀合金的激光直接烧蚀制版方式等，仍然费时费力，产生污染，而且制版成本居高不下，这是制约凹版印刷整个生产过程的瓶颈问题。由于市场竞争激烈，凹版印刷中订单时间要求现在越来越短，短版任务越来越多。在这种情况下，整个凹版印刷加工费中制版费用所占的比例往往超过50%，成为印刷企业不能承受之重。因此，寻求工艺可靠、工序简短而又成本低廉的印版滚筒制版方法就成为凹版印刷从业者迫切的需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有凹版印刷方法的缺陷，提供一种印版滚筒的制版方法及其制版装置，由本发明的形状记忆印版滚筒组成的凹版印刷过程工艺合理、工序简短、生产成本低、节能环保、兼具凹版印刷和数字印刷等现代主流印刷方法的优点。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种凹版印刷印版滚筒的制版方法，包括以下步骤：

（1）将滚花轮或滚花辊滚压表面包覆形状记忆材料的印版滚筒，从而在印版滚筒表面的形状记忆材料上形成均匀分布的网穴；

（2）按照计算机分色图像信号经激光加热装置或者热敏打印装置定点加热后，受热的网穴由于形状记忆效应恢复其原始平整形状，剩余未受热的网穴在印版滚筒上形成分色图案；

（3）对应于不同分色图案的多个步骤2得到的形状记忆印版滚筒安装在凹版印刷机上，实施凹版印刷过程，从而获得凹版印刷产品；

（4）印刷过程完成需要更换版型时，将印版滚筒整体加热至所有网穴均由于形状记忆效应而恢复其原始平整形状；重复步骤1-3，即可再次制备新版型的印版滚筒。

一种凹版印刷印版滚筒的制版装置，包括：形状记忆印版滚筒、网穴平复装置、滚筒支撑装置、滚花单元、滚压装置和机架等；其中，所述形状记忆印版滚筒、网穴平复装置、滚筒支撑装置、滚花单元和滚压装置均安装在机架上；形状记忆印版滚筒在滚筒支撑装置上旋转并在其上接受滚花单元的滚压；滚花单元安装在滚压装置上并由其提供压力对形状记忆印版滚筒实施滚压过程；网穴平复装置以无接触加热方式或者接触加热方式为形状记忆印版滚筒定点提供热量，以在其上形成网穴分色图案；网穴平复装置为激光加热装置或者热敏打印装置；滚花单元为滚花轮或滚花辊。

进一步地，所述形状记忆印版滚筒由金属辊筒和包覆在其表面上的形状记忆材料组成。

进一步地，所述激光加热装置包括激光器和激光扫描装置；所述激光器是一种高平均功率的连续或高重复频率脉冲激光器，平均功率大于1W，重复频率大于1kHz；所述激光器包括但不限于半导体激光器、固体激光器、光纤激光器和气体激光器以及由上述激光器通过非线性光学手段变频后所获得的各类激光器；激光器发出的激光束入射到激光扫描装置，并由激光扫描装置聚焦到对应位置的形状记忆材料上。

进一步地，所述热敏打印装置由热敏打印头、控制电路及其机械驱动装置组成。

进一步地，所述滚花轮或滚花辊为其表面上均匀分布凸点的硬质合金轮或辊筒。

本发明的有益效果是，

1、本发明采用的制版方法提供了一种全新的凹版印刷印版滚筒的制版技术。与现有的印版滚筒制版方法相比，本发明的制版方法利用形状记忆材料所特有的形状记忆效应完成印版滚筒的制版过程。完成印刷生产后，印版滚筒随即可回收用于新版型的再制版。

2、本发明的印版滚筒制版采用计算机图像处理技术和数字激光扫描技术或热敏打印技术，印版滚筒的网穴分布、网穴形状、网穴深度和制版精度等根据印刷工艺要求随时可通过更换滚花轮或滚花辊而进行调整。

3、本发明的印版滚筒制版以及滚筒回用再制版过程均为纯粹的物理过程，节能环保，所有过程均不产生任何污染。

4、本发明的印版滚筒制版过程快速而又简捷，拥有凹版印刷机的印刷厂只需添置本发明提供的制版装置作为其凹版印刷机的附属装置，即可自行实施之前几乎完全需要送专门制版厂才能完成的印版滚筒制版过程，既节约时间又节约成本。

5、本发明的印版滚筒制版装置也可以有机地集成在凹版印刷机系统中，快速而又高效地形成从印版滚筒制版、凹版印刷生产到印版滚筒再制版，周而复始的整个循环过程。

6、本发明的印版滚筒制版方法使得凹版印刷过程不但能满足大批量印刷任务的要求，同时亦能快速响应多版型小批量的短版订单需求。

附图说明

图1为形状记忆印版滚筒制版装置主视结构示意图；

图中：形状记忆印版滚筒1、网穴平复装置2、滚筒支撑装置3、滚花单元4、滚压装置5、机架6。

具体实施方式

众所周知，因受到外力等初始条件约束而改变初始形状的热致形状记忆材料，当加热至一定温度时，其材料内部会解除约束应力从而恢复其初始形状，这就是形状记忆材料所特有的形状记忆效应。这种形状记忆效应可随外部约束条件的变化而周而复始地呈现，人们可以利用这种效应完成许多在通常情况下无法实现的目标任务，例如卫星天线在太空中其抛物线形状的自然展开等等。

本发明的凹版印刷印版滚筒制版方法的技术原理就是利用形状记忆材料所特有的形状记忆效应，先将滚花轮或滚花辊滚压表面包覆形状记忆材料的印版滚筒，从而在印版滚筒表面上形成均匀分布的网穴。经激光加热装置或者热敏打印装置定点加热后，受热的网穴由于形状记忆效应恢复其原始平整形状，剩余未受热的网穴则在印版滚筒上形成分色图案，从而快速而又简捷地完成印版滚筒的制版过程。

本发明的印版滚筒制版方法和现有凹版印刷一样，在制版前需要先将彩色印刷版型按照CMY三分色、CMYK四分色、三或四分色加专色、或者其他合适的方式进行计算机分色处理，分色总数应少于或等于现有凹版印刷机的套色数。本发明的印版滚筒制版过程为：

（1）将滚花轮或滚花辊滚压表面包覆形状记忆材料的印版滚筒，从而在印版滚筒表面的形状记忆材料上形成均匀分布的网穴。

（2）按照计算机分色图像信号经激光加热装置或者热敏打印装置定点加热后，受热的网穴由于形状记忆效应恢复其原始平整形状，剩余未受热的网穴在印版滚筒上形成分色图案。

（3）对应于不同分色图案的多个这样的形状记忆印版滚筒安装在现有的凹版印刷机上即可实施凹版印刷过程，从而获得凹版印刷产品。

 （4）印刷过程完成需要更换版型时，将印版滚筒整体加热至所有网穴均由

于形状记忆效应而恢复其原始平整形状；重复步骤1-3，即可再次制备新版型的印版滚筒。

本发明的凹版印刷印版滚筒制版装置包括以下主要结构：形状记忆印版滚筒、网穴平复装置、滚筒支撑装置、滚花单元、滚压装置和机架等。

其中，所述形状记忆印版滚筒、网穴平复装置、滚筒支撑装置、滚花单元和滚压装置均安装在机架上。形状记忆印版滚筒在滚筒支撑装置上旋转并在其上接受滚花单元的滚压。滚花单元则安装在滚压装置上并由其提供合适的压力对形状记忆印版滚筒实施滚压过程。网穴平复装置则分别以无接触加热方式或者接触加热方式为形状记忆印版滚筒定点提供热量，以在滚筒上形成由网穴组成的分色图案。

本发明的印版滚筒制版装置所加工的形状记忆材料印版滚筒，其内部材质为金属，其表面包覆材质为形状记忆材料，如形状记忆合金：镍钛基记忆合金、铜基记忆合金、铁基记忆合金等；如形状记忆陶瓷：氧化锆陶瓷等；如形状记忆聚合物：聚降冰片烯、聚苯乙烯、聚氨酯、苯乙烯-丁二烯共聚物等。

本发明的印版滚筒制版装置所应用的激光加热装置由一个激光器和一个激光扫描装置组成。该激光器是一种高平均功率的连续或高重复频率脉冲激光器，平均功率大于1W，重复频率大于1kHz，脉冲激光器的脉宽没有限制；所用激光器包括但不限于半导体激光器、固体激光器、光纤激光器和气体激光器以及由上述激光器通过非线性光学手段变频后所获得的各类激光器；激光器发出的激光束入射到激光扫描装置，并由激光扫描装置聚焦到对应位置的形状记忆材料上。

本发明的印版滚筒制版装置所应用的热敏打印装置包括但不限于：由半导体加热元件组成的热敏打印头、控制电路及其机械驱动装置。

本发明的印版滚筒制版装置所应用的滚花轮或滚花辊，其材质为硬质合金，其表面上均匀分布特定形状的凸点。经此滚压加工后印版滚筒表面上所形成的网穴可具有满足凹版印刷工艺要求的多种开口形状和深度，如方形、菱形、圆形或六角形等。

本发明的工作过程如下：

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明。以下实施例是对本发明多种实施方法中某几种方法的具体解释，而本发明并不局限于以下实施例。

 实施例1：参照附图1。先将彩色版型按照CMYK四分色模式进行分色处理，获得CMYK四通道分色图(包括青色[Cyan]、红色[Magenta]、黄色[Yellow]和黑色[Black])，并将此四分色图像信号传输给激光印版滚筒制版装置。以青色印版滚筒为例说明形状记忆材料印版滚筒的制版过程：先将形状记忆印版滚筒1载入滚筒支撑装置3，滚压装置5驱动滚花单元4贴紧形状记忆印版滚筒1，并边旋转边对形状记忆印版滚筒1施加均匀恒定的压力，由此在形状记忆印版滚筒1的形状记忆材料表面上滚压出均匀分布的网穴点阵。形状记忆印版滚筒1旋转一周，其表面形状记忆材料的网穴轧制过程完成后，滚压装置5驱动滚花轮4脱离形状记忆印版滚筒1。随后，形状记忆印版滚筒1边旋转边接受激光加热装置2按照青色分色图像信号调制的激光束扫射，其表面形状记忆材料上受热的网穴随即恢复其原始平整形状，而未受到激光束扫射的网穴仍保留其凹点形状。形状记忆印版滚筒1旋转一周后，在其滚筒表面形成由众多细小网穴组成的分色图案，完成青色印版滚筒的制版过程。将形状记忆印版滚筒1自滚筒支撑装置3卸下，装入现有的凹版印刷机即可与其他颜色的印版滚筒组合在一起，共同开始印刷生产。其它颜色的形状记忆材料印版滚筒制版过程和上述青色印版滚筒相同。

印刷生产完成，需要更换新的版型时，可再次将印版滚筒1载入制版装置的滚筒支撑装置3，边旋转边接受特定温度范围的热风加热，滚筒表面形状记忆材料上的所有网穴随即消失，印版滚筒表面恢复其原始平整形状，可重新用于新版型的制版。

Claims (6)

1.一种凹版印刷印版滚筒的制版方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将滚花轮或滚花辊滚压表面包覆形状记忆材料的印版滚筒，从而在印版滚筒表面的形状记忆材料上形成均匀分布的网穴；

（2）按照计算机分色图像信号经激光加热装置或者热敏打印装置定点加热后，受热的网穴由于形状记忆效应恢复其原始平整形状，剩余未受热的网穴在印版滚筒上形成分色图案；

（3）对应于不同分色图案的多个步骤2得到的形状记忆印版滚筒安装在凹版印刷机上，实施凹版印刷过程，从而获得凹版印刷产品；

（4）印刷过程完成需要更换版型时，将印版滚筒整体加热至所有网穴均由于形状记忆效应而恢复其原始平整形状；重复步骤1-3，即可再次制备新版型的印版滚筒。

2.一种凹版印刷印版滚筒的制版装置，其特征在于，包括：形状记忆印版滚筒、网穴平复装置、滚筒支撑装置、滚花单元、滚压装置和机架等；其中，所述形状记忆印版滚筒、网穴平复装置、滚筒支撑装置、滚花单元和滚压装置均安装在机架上；形状记忆印版滚筒在滚筒支撑装置上旋转并在其上接受滚花单元的滚压；滚花单元安装在滚压装置上并由其提供压力对形状记忆印版滚筒实施滚压过程；网穴平复装置以无接触加热方式或者接触加热方式为形状记忆印版滚筒定点提供热量，以在其上形成网穴分色图案；网穴平复装置为激光加热装置或者热敏打印装置；滚花单元为滚花轮或滚花辊。

3.根据权利要求2所述凹版印刷印版滚筒的制版装置，其特征在于，所述形状记忆印版滚筒由金属辊筒和包覆在其表面上的形状记忆材料组成。

4.根据权利要求2所述印版滚筒制版装置，其特征在于，所述激光加热装置包括激光器和激光扫描装置；所述激光器是一种高平均功率的连续或高重复频率脉冲激光器，平均功率大于1W，重复频率大于1kHz；所述激光器包括但不限于半导体激光器、固体激光器、光纤激光器和气体激光器以及由上述激光器通过非线性光学手段变频后所获得的各类激光器；激光器发出的激光束入射到激光扫描装置，并由激光扫描装置聚焦到对应位置的形状记忆材料上。

5.根据权利要求2所述印版滚筒制版装置，其特征在于，所述热敏打印装置由热敏打印头、控制电路及其机械驱动装置组成。

6.根据权利要求2所述印版滚筒制版装置，其特征在于，所述滚花轮或滚花辊为其表面上均匀分布凸点的硬质合金轮或辊筒。