CN107924136A - 生产用于柔版印刷的印刷板的方法以及一种原始印刷板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种由原始印刷板(1)制造用于柔版印刷的印刷板的方法，所述原始印刷板(1)包括光聚合物层(2)和碳层(3)。该方法包括以下步骤：通过部分地去除所述碳层(3)在所述原始印刷板(1)中形成图案(4)；用照射使所述碳层(3)曝光，以使在所述图案(4)中的所述光聚合物层(2)变硬；并去除所述光聚合物层(2)的未经照射的部分和所述碳层(3)。该方法的特征在于，所述图案(4)具有至少一个粗糙的边缘(38)。本发明还涉及用于柔版印刷的原始印刷板(1)、能够实现用于柔版印刷的更好的印刷质量控制的印刷工艺、以及使用这种印刷工艺印刷的印刷衬底。

Description

生产用于柔版印刷的印刷板的方法以及一种原始印刷板

技术领域

本发明涉及一种生产用于柔版印刷的印刷板的方法，和一种准备制造成用于柔版印刷的印刷板的原始印刷板，以及一种改进的使用本发明的印刷板印刷衬底包括调整印刷质量的方法。

背景技术

柔版印刷用于大规模印刷(例如在用于包装的包装材料上印刷)已经很长时间。印刷过程必须快速跟上例如在食品行业中的物品的自动包装系统。柔版印刷使用放置在圆筒周围的柔版凸版。凸版印刷图案与印刷材料上的圆柱一起滚动。

因此通过在橡胶或聚合物材料中形成所需图像的正镜像母版作为3D浮雕来制作柔版印刷。传统上，柔版印版是用模拟和数字制版工艺制作的。图像区域从橡胶或聚合物板上的非图像区域向上凸起并突出。油墨从部分浸入油墨罐中的油墨辊转移到网纹辊或陶瓷辊(或计量辊(meter roll))，网纹辊或陶瓷辊(或计量辊)的纹理保持特定量的油墨，因为其表面被数千个小孔或杯形物覆盖，使其能够均匀且快速地以统一的厚度将油墨计量到印刷板。为了避免产生具有脏污或块状外观的最终产品，必须确保印刷版上的油墨量不会过多。这是通过使用称为刮墨刀片的刮刀来实现的。刮墨刀片在着墨于安装到印刷型滚筒或所谓的印版滚筒上的印刷版之前从网纹辊上去除多余的油墨。衬底最终被转送或放置在印板和压印滚筒之间以转印图像。因此衬底可以向前输送通过在压印滚筒和印版滚筒之间形成的辊隙。然后将片材送入干燥器，在表面再次接触之前，通过强制蒸发溶剂或液体介质使油墨干燥。如果使用UV固化油墨，则片材不必干燥，而是用UV射线固化油墨。

柔版印刷板通常使用光敏聚合物(光聚合物(photopolymer))制成。将光阻负片(light stopping negative)放置所述板上，所述板暴露于紫外光。聚合物在光通过光阻负片的地方变硬。未经辐射、未经硬化的聚合物仍然较软并且未交联，并且可能具有嚼过的口香糖的稠度。它被水或溶剂冲洗掉。刷子擦洗所述板材以促进“冲刷”过程。这个过程可能会有所不同，这取决于使用的是固体光聚合物片材还是高粘度液态光聚合物，但是原理还是一样的。

在目前设备(state of the art equipment)的发展水平中，光阻负片通过用碳层覆盖整个聚合物板、然后通过使用激光来烧掉待形成浮雕图案的图案(即，最终印刷图案的图案)中的碳而制成。使用激光产生负片的优点在于可以促进分辨率为约10μm的非常精确的印刷负片。

当负片和下面的聚合物板暴露在紫外光下时，聚合物会在负片下方的紫外光可以穿透的地方硬化，从而与负片相比能够在正像中产生浮雕。然而，紫外光不仅曝光在负片的“开放”部分的表面区域的法线方向正下方的聚合物的部分。紫外光也将在一定程度上渗入聚合物到负图案的“开放”部分的侧面，稍微硬化浮雕图案的边缘中的聚合物。这种效果随着距通向浮雕上的肩部的“开放部分”的距离在高度上线性地减小而逐渐减小。如果浮雕是印刷点，那么负片就是孔，聚合物板将具有3D形状的锥形浮雕，即，具有线性递减肩部的点。

浮雕图案的肩部导致印刷过程中的问题。当按压要印刷的材料的浮雕时，浮雕将被轻微压缩，并且肩部将开始接触待印刷的材料，导致印刷图案的表面的延伸，超出浮雕图案在印刷板上的表面，这种表面延伸被称为网点扩大(dot gain)。网点扩大与要印刷的材料上的浮雕的压力成比例。

操作柔版印刷机的操作者必须每次在机器的圆筒上放置新的浮雕或者在使用的浮雕被磨损时调节压力。在调节压力时，操作者必须选择压力、或者在圆筒和要印刷的材料之间的距离，该距离足够高，使得印记被印刷在印刷图案的每个点，但又足够低，使得网点扩大不是太大。如果压力太高，网点扩大将导致例如两条平行线会浮在一起，然后形成一条粗线。

为了给操作者一个视觉反馈，可以在浮雕上放置一个具有精细图案的标记。然后操作员可以查看印刷表面上的标记并调整机器以避免网点扩大。然而，这些标记对于操作者而言是非常粗略的措施。网点扩大的最坏影响可以避免，但是较缓和的网点扩大将无法辨别。这在某种程度上导致了柔版印刷机的任意调整和任意的网点扩大，从而导致不可靠的印刷结果。因此需要更好和更准确的检测网点扩大的方式，以便柔版印刷机可以更好地操作。

发明内容

本发明的目的是改进现有技术，解决上述问题，并提供一种用于柔版印刷的改进的印刷板。

本发明的另一目的是提供一种能够实现更好的印刷质量控制的印刷方法。

另一个目的是提供具有改进的和更可靠的印刷质量的印刷衬底和产品。

根据本发明的第一方面，这些和其它目的是全部、或至少部分地通过一种由原始印刷板制造用于柔版印刷的印刷板的方法来实现的，所述原始印刷板包括光聚合物层和碳层。该方法包括以下步骤：根据期望的图案，通过部分地去除所述碳层在所述原始印刷板中形成图案，将所述碳层和下方的光聚合物层暴露于照射以硬化所述图案中的所述光聚合物层，和去除未暴露于照射的所述光聚合物层的部分和剩余的所述碳层。所述方法的特征在于，所述图案具有至少一个粗糙的边缘。所述图案的至少一个粗糙边缘在硬化过程期间使得照射到达光聚合物层上的更大区域。转而，形成在粗糙边缘下面的光聚合物层上的浮雕图案将设置有较浅、较长的肩部，并因此在印刷板的使用期间对压痕变化的反应更为敏感。对应于粗糙边缘的浮雕图案的边缘因此将对印刷板和衬底之间的压力变化更敏感，这将因此被视为对网点扩大的更好的可控水平。

所述至少一个粗糙边缘可以由所述图案的边缘部分构成，所述图案的边缘部分具有从所述边缘部分延伸的多个延伸部分，其中所述多个延伸部分可包括在基本上垂直于所述边缘的方向上延伸的线。所述边缘上的线会将浅的肩部提供到在光聚合物层上形成的浮雕图案的相应侧。

在本发明的优选实施方式中，所述线每一条可具有5-25μm(优选为10μm)的宽度，10-80μm(优选为40μm)的长度，并且隔开预定距离，其中所述预定距离在10-100μm的范围内，优选为30μm。另外，在所述原始印刷板中产生图案的步骤可以包括借助于激光去除所述碳层，并且所述照射可以是紫外光。

该方法可以进一步包括将背面(即，所述光聚合物层的非印刷面)直接暴露于照射以硬化该面上的所述光聚合物层的步骤。这样，由所述光聚合物层构成的原始印刷板的底部部分可以被硬化，从而为光聚合物板提供稳定的底部，从而控制浮雕图案的最大高度。(我想这就是我想说的？)

根据本发明的第二方面，这些和其他目的是通过完全或至少部分地由用于柔版印刷的原始印刷板生产的印刷板来实现的。原始印刷板包括光聚合物层和碳层，所述碳层具有贯穿图案。原始印刷板的特征在于，所述图案具有至少一个粗糙的边缘。与上述相同的优点适用于原始印刷板。

浮雕图案可以包括布置成彼此面对的两个粗糙边缘，其中所述两个粗糙边缘间隔1-50μm，优选为10μm的距离。对应于两个边缘之间的区域的浮雕图案对网点扩大高度敏感。如果两个边缘是线，浮雕图案和要印刷的材料之间的压力稍高就会导致线之间的间隙消失。

根据本发明的第三方面，这些和其他目的是完全或至少部分地通过能够得到柔版印刷的更好的印刷质量控制的印刷工艺来实现的。印刷工艺包括以下步骤：使用根据本发明的第二方面的印刷板将印刷图案印刷到衬底上；检测对应于具有浅肩部的浮雕的部分的印刷图案的部分的网点扩大，当制造印刷板时，所述浅肩部对应于碳层中的粗糙边缘；以及根据检测到的网点扩大来调整印刷工艺。

检测网点扩大的步骤优选地通过照相机和图像处理方法自动进行。如果检测网点扩大的步骤不是自动的，则可以由操作员手动执行。

由于较浅的肩部(对应于粗糙的边缘)产生的网点扩大比正常的浮雕图案大得多，所以该处理提供了对印刷工艺的增加控制的可能性。如果施加在印刷板和要印刷的衬底之间的压力太高，则来自较浅的肩部的网点扩大将指示过度的压力，并且在达到压力之前，剩余的浮雕图案开始显示网点扩大不寻常。

根据本发明的第四方面，通过使用根据第三方面的印刷工艺印刷的印刷衬底(例如包装材料)，完全或至少部分地实现这些和其他目的。印刷衬底或包装材料因此将通过避免相对于印刷板的浮雕图案的过度的网点扩大而示出改进的、更高质量的印刷图案，并具有更平衡和更清晰的外观。

一般而言，权利要求中使用的所有术语根据其所在技术领域中的普通含义进行解释，除非在此另外明确地定义。所有对“一/一个/这个[元件，设备、组件、装置、步骤等]”的提及应被公然地解释为指的是所述元件、设备、组件、装置、步骤等中的至少一个示例，除非另有明确说明。

附图说明

通过参考以下本发明优选实施方式的说明性和非限制性的详细描述，结合附图，本发明的上述目的以及本发明的其他目的、特征和优点将得到更充分的理解，其中：

图1a-f是柔版印刷过程的示意图。

图2a是根据本发明的第一实施方式的、对应于图1a中的孔的光阻阻挡层中的负印刷图案的俯视图。

图2b是完成的原始印刷版上的浮雕物体的横截面侧视图，示出了在图2a中所示的负图案硬化过程中产生的肩部。

图3a是根据本发明第二实施方式的光阻阻挡层中的负印刷图案的俯视图。

图3b是由在图3a中所示的负图案在完成的原始印刷版上的浮雕物体的横截面侧视图。

具体实施方式

图1a-1f示出了用于柔版印刷的原始印刷版1的制造方法。最初，印刷原版1包括光聚合物层2和碳层3。该方法的第一步在图1a中示出，并包括通过使用激光5部分地去除碳层3在原始印刷板1的碳层3中产生图案4。在图1b所示的第二步中，将原始印刷板1的底部暴露于来自紫外光源6的照射下，以硬化光聚合物层2的底层部分。此后，将原始印刷板1的顶部暴露于来自紫外光源6的照射。这意味着紫外光将从上方撞击碳层3，并且继而穿过所述图案4撞击光聚合物层2的顶部，以硬化所述光聚合物(如图1c所示)并在其中形成浮雕图案7。在碳层3中形成的图案4将确定硬化区域以及相应地确定光聚合物层2中的浮雕图案7。因此，通过构造碳层3的图案4，可以获得关于光聚合物层2的浮雕图案7的就尺寸和形状而论的不同结果。在下一步中，如图1d所示，清洗原始印刷板1，使得碳层3以及未受到照射的光聚合物层2的部分被去除，从而在光聚合物层2中产生的浮雕图案7将被产生。之后，使用加热灯8(图1e)干燥原始印刷板1，并最后再次使用紫外光硬化(图1f)。

浮雕元件/物体从光聚合物板上的地板高度升高，并且这些升高的元件的侧壁或肩部具有角度，该角度水平限定总的网点扩大的程度。角度越陡(最接近垂直)，网点扩大越低。角度越浅，网点扩大越大。因此，为了使网点扩大最小化，尽可能使角度陡峭。

但是，由于网点扩大与压痕成线性相关，网点扩大的程度可用于压痕控制。参照图2b和图3b，在聚合物板上的浮雕图案中用压痕控制图案产生压痕控制。在原始印刷板上的全浮雕图案中，一个或几个压痕控制对象21、22被修改为对网点扩大具有比正常印刷图案更大的灵敏度。压痕控制对象21、22用对压痕变化作出更敏感反应的浅肩部形成的。

为了在压痕控制对象21、22中形成较浅的肩部，在聚合物板硬化之前，在光阻阻挡层中形成特殊图案23、24，如图2a和图3a所示。一些边缘被制成具有微粗糙边缘38，该微粗糙边缘38具有从边缘38延伸的突出线36、37形式的延伸部分。微粗糙边缘38将在硬化过程中导致更多的光能够在粗糙的边缘处通过印刷负片23、24，使这些边缘38变浅。在图2b中可以看到浅的肩部25。虚线26表示在负印刷图案中不存在突出线36、37时肩部如何成形。

为了进一步增强较浅肩部的效果，可以使用两个具有相反的微粗糙边缘的物体，例如，如图3a所示，两条具有相对的微粗糙边缘38的平行的线。在硬化过程期间，较浅的肩部将在印刷表面30之间的谷部29中结合。在图3b中，虚线26指示肩部将如何看起来没有微粗糙边缘38，并且虚线28指示浅的肩部将如何看起来像它们自身(即，如果它们不会被置于靠近面对另一个浅的肩部)。产生的具有中心谷部29的压痕控制对象22将对升高的压力更为敏感，该升高的压力导致网点扩大相比作为图3b中的边缘27的正常陡峭的肩部更快地被看见。

在图2a和3a的微粗糙边缘中，延伸部分或延伸线34、35、36、37在基本上垂直于物体32、33、39的边缘的方向上突出。这些线34、35、36、37每个具有5-25μm的宽度，优选10μm。线34、35、36、37以10-100μm的范围内(优选30μm)的预定距离隔开，并且具有10-80μm(优选40μm)的长度。图3a的两个微粗糙边缘以1-50μm(优选10μm)的距离(即，从一个物体32的一个边缘38的线34的一端到另一个物体33的另一个边缘38的另一条线35的一端的距离)隔开。

Claims (16)

1.一种由原始印刷板(1)制造用于柔版印刷的印刷板的方法，所述原始印刷板(1)包括光聚合物层(2)和碳层(3)，其中所述方法包括以下步骤：

通过部分地去除所述碳层(3)在所述原始印刷板(1)中形成图案(4)，

将所述碳层(3)暴露于照射以硬化所述图案(4)中的所述光聚合物层(2)，和

去除未暴露于照射的所述光聚合物层(2)的部分和所述碳层(3)，

其特征在于，所述图案(4)的至少一部分具有至少一个粗糙的边缘(38)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个粗糙的边缘(38)由所述图案(4)的边缘部分构成，所述所述图案(4)的边缘部分具有从所述边缘部分延伸的多个延伸部分(36、37)。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述多个延伸部分(36、37)包括在基本上垂直于所述边缘的方向上延伸的线(36、37)。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述线(36、37)的每一条具有5-25μm的宽度，优选为10μm。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其中所述线(36、37)隔开预定的距离，其中所述预定的距离在10-100μm的范围内，优选为30μm。

6.根据权利要求3-5中任一项所述的方法，其中所述线(36、37)的每一条具有10-80μm的长度，优选为40μm。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在所述原始印刷板(1)中形成图案(4)的步骤包括通过激光(5)切割所述碳层(3)。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述照射是紫外线。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括将所述光聚合物层(2)直接暴露于照射以硬化所述光聚合物层(2)的步骤。

10.用于柔版印刷的原始印刷板(1)，包括

光聚合物层(2)，和

碳层(3)，所述碳层(3)具有通孔图案(4)，

其特征在于，所述图案(4)具有至少一个粗糙的边缘(38)。

11.根据权利要求10所述的原始印刷板(1)，其中所述图案(4)包括布置成彼此面对的两个粗糙边缘(38)。

12.根据权利要求11所述的原始印刷板(1)，其中所述两个粗糙边缘(38)以1-50μm的距离隔开，优选以10μm的距离隔开。

13.根据权利要求1-9中任一项所述的方法制造的原始印刷板(1)，其中，已硬化的印刷图案的肩部在与粗糙边缘(38)相对应的部分处具有比对应于其他边缘的肩部更浅的坡度。

14.能够获得柔版印刷的更好的印刷质量控制的印刷工艺，所述印刷工艺包括以下步骤：

使用根据权利要求13所述的印刷板或者使用由根据权利要求10-12中任一项所述的原始印刷板制造的印刷板将印刷图案印刷到衬底上，

检测对应于所述粗糙边缘(38)的所述印刷图案的部分的网点扩大，以及

根据所述检测到的网点扩大来调整所述印刷工艺。

15.根据权利要求14所述的印刷工艺，其中，检测所述网点扩大的步骤是通过相机和图像处理方法自动进行的。

16.印刷衬底，如包装材料，被使用根据权利要求14-15所述的印刷工艺印刷。