CN109997082B - 曝光设备和将板状材料曝光的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于将板状材料(2)曝光的曝光设备(1)。板状材料(2)具有第一面(3)和与第一面(3)相对的第二面(4)。曝光设备(1)包括第一曝光单元(10)和传送器单元(30)，其中第一曝光单元(10)包括至少一个具有光源的部段，并且构造成能绕一轴线(14)旋转，并且第一曝光单元(10)和传送器单元(30)构造成使得在所述曝光单元(10)的第一位置(11)输送板状材料(2)的第一面(3)以使之曝光，并且在所述曝光单元(10)的第二位置(12)输送板状材料(2)的第二面(4)以使之曝光。本发明还涉及用于将板状材料曝光的方法和根据所述方法中的一者由板状材料生产的印刷版。

Description

曝光设备和将板状材料曝光的方法
技术领域
本发明涉及一种用于将板状材料曝光(照射板状材料)的曝光设备/照射设备、用于将板状材料曝光的方法和根据任何一种方法由板状材料制成的印刷版(印版)。
背景技术
板状材料尤其涉及适合于生产印刷版的印刷元件。原则上，此类印刷元件在现有技术中是已知的。它们包括至少一个尺寸稳定的托架和凸版形成层。另外，印刷版可以具有可成像层，其可以涉及例如可激光烧蚀层，这是可借助于喷墨打印机或热成像层写入的层，其中也称为LAMS(可激光烧蚀的掩模层)的可激光烧蚀层是最常见的。可光聚合层的使用对于凸版形成层而言是常规的。此外，通常使用阻挡层或屏障层以阻挡不需要的物质，例如水和/或氧气。
从这样的印刷元件出发，借助于对每个方法步骤使用适当设备的多阶段工艺来实现印刷版的生产。
如果使用具有可激光烧蚀层的印刷元件，则首先使用IR激光器将掩模写入可成像层中。这里，这可能涉及具有旋转滚筒、平板装置或内滚筒激光器的激光装置。
在写入掩模之后，经形成的掩模将印刷元件暴露于UV辐射或UV/VIS辐射。可光聚合层在不再被掩模覆盖的区域中聚合，而在被覆盖区域中不发生聚合。为此目的使用UV曝光器，其可包括各种UV源，例如UV管或UV LED。
曝光之后，除去掩模的残留物和可光聚合层的未聚合组分。这可以使用一种或多种溶剂实现，或者可以使用热实现。特殊洗涤器例如刷式洗涤器用于借助于溶剂和/或水或水溶液进行洗刷。对于热显影，可以使用显影剂，其中显影剂介质(例如，吸收性非织造材料)与液化的未曝光层接触并被除去。如果使用溶剂来显影板，则随后在干燥器中进行干燥步骤。
现有技术公开了用于执行曝光的设备和方法。WO 2016/096945 A1公开了一种方法和相应的设备，其中使用不同的曝光强度在多个曝光循环中进行多次LED(发光二极管)曝光以生产柔性版印刷版。通过UV LED平行于柔性版印刷版的表面移动来实现各个曝光循环。UV LED布置在一个或多个LED条上，LED条平行于柔性版印刷元件的表面移动。这里，LED可以固定安装并且柔性版印刷元件可以移动，或者反之，柔性版印刷元件可以在曝光期间静止并且LED可以移动。此外，至少一个LED条可以以固定方式布置，并且另外的LED条可以以可移动的方式布置。
WO2012/010459 A1公开了一种借助于数字成像在线生产柔性版印刷版的设备。该设备包括：第一曝光单元，其包括以阵列布置的多个LED，所述LED能够发射强度≥100mW/cm2的UV光；以及第二曝光单元，其包括与LED不同的UV辐射源，优选UV管或UV发射器。曝光在第一曝光步骤中以≥100mW/cm2的强度实施，而在第二曝光步骤中以<100mW/cm2的强度实施。
US 2011/0104615 A1公开了用于将印刷版曝光的设备和方法。在一个实施例变型中，印刷版布置在旋转滚筒上并且在滚筒旋转期间通过UV源(例如LED阵列)曝光。在一个变型中，UV源在平行于滚筒轴线的方向上移位。在又一实施例中，UV光源的长度对应于滚筒的长度，并且不提供UV光源的移动；只有滚筒旋转。
US 8,762,740 B2公开了一种曝光设备，其包括滚筒、UV光源和成像单元。此外，描述了一种方法，其中经由成像单元的激光器写入掩模，并且经由UV光源执行引起具有平坦表面的表面结构(平顶点，FTD)的形成的曝光。随后，写入另外的掩模并进行曝光，后者导致形成具有圆形表面(圆顶点)的表面结构。由于多次写入掩模，该方法需要很多费用。
US 8,578,854 B2公开了一种用于柔性版印刷版的UV LED曝光的方法，其中UVLED曝光单元位于反射器隧道中。UV辐射最初在反射器隧道中散射，由此可以实现具有宽支承肩部的半色调点。
文献WO 2014/035566 A1描述了一种柔性版印刷版，其借助于UV LED曝光，其中使用两个UV LED装置实施曝光。两个UV LED装置优选地具有不同波长。
US 6,211,942 B1公开了一种用于在两面上将基板曝光的系统。当灯的光指向可旋转的反射镜时，该设备包括单个UV光源。通过旋转反射镜可以在两个不同的方向上引导灯的光，其中在反射镜处于第一位置的情况下UV光经第一掩模被引导到基板的第一面上，并且在反射镜处于第二位置的情况下UV光经第二掩模被引导到基板的第二面上。未设想UV光源本身的移动或旋转。
当由板状材料生产印刷版时，通常需要将其正面和背面曝光。在已知的曝光设备中，为此需要转动板状材料，从而需要时间和空间。此外，板状材料在转动时存在损坏的风险。此外，板状材料的手动转动是劳动密集型的。
因此，可以认为本发明的一个目的是提供一种设备和方法，利用该设备和方法，可以在不进行手动转动的情况下将板状材料的两面曝光。
为板状材料的两面中的每一面提供曝光单元的曝光设备是复杂的。如果提供LED作为用于将两面曝光的光源，则这另外导致高成本，因为高功率UV LED非常昂贵。
因此，可以认为本发明的又一个目的是提供一种改进的曝光设备，其中减少了所需曝光单元的数量。
发明内容
提出了一种用于将板状材料曝光的曝光设备。板状材料具有第一面和与第一面相对的第二面。曝光设备包括第一曝光单元和传送器单元，其中第一曝光单元构造成可绕一轴线旋转，并且第一曝光单元和传送器单元以这样的方式配置，即，板状材料的第一面被输送以在曝光单元的第一位置曝光，并且板状材料的第二面被输送以在第一曝光单元的第二位置曝光。
板状材料优选涉及印刷元件，并且特别优选柔性版印刷元件，其可以被加工以形成印刷版或柔性版印刷版。板状材料的用语“第一面”可以表示板状材料的正面或背面，术语“第二面”相应地表示板状材料的另一面。
为了使用根据本发明的曝光设备进行处理，优选地使用可光聚合的印刷元件作为板状材料。特别地，可以使用任何可光聚合的柔性版印刷元件，其至少包括尺寸稳定的载体、形成凸版的可光聚合层(优选可在有机冲洗介质中洗涤)和可成像层。包括可数字成像层的印刷元件是优选的。
板状的、可数字成像的柔性版印刷元件本身是本领域技术人员已知的并且是可商购的。例如，在US 5,262,275、EP-A 1 069 475、WO 2008/095994 A1、WO 2009/141256 A1或WO 2012/010459 A1中描述了这种柔性版印刷元件的示例。本领域技术人员根据柔性版印刷版的所需性能进行合适的选择。
出于在根据本发明的设备中处理的目的，优选地可以使用包括厚度为50至300μm的载体膜的柔性版印刷元件。通常，这涉及由对UV光至少部分透明的材料制成的载体膜，以便允许柔性版印刷元件的背面预曝光。特别地，PET膜是合适的。
以本身已知的方式，可光聚合的凸版形成层包含至少一种弹性体粘合剂、烯键式不饱和单体和光引发剂或光引发剂体系。除了前述组分之外，还可任选地存在其它组分，例如塑化剂。优选地，这是可溶于有机冲洗介质或水或水溶液中的层或可通过升温而液化的层；然而，具有可溶于水的凸版形成层的柔性版印刷元件当然也可以在本发明的设备中处理。弹性体粘合剂可以是热塑性弹性体嵌段共聚物，例如苯乙烯丁二烯或苯乙烯异戊二烯嵌段共聚物。通常，凸版形成层的层厚度为300μm至7000μm，优选1000μm至5000μm。当然，所用的柔性版印刷元件还可包括彼此叠置的不同组合物的可光聚合的凸版形成层。
举例来说，可数字成像层可以是可激光烧蚀的层、可借助于喷墨打印机写入的层或热成像层。优选地，这是可激光烧蚀的层。
可激光烧蚀的掩模层——也称为LAMS层——包含至少一种弹性粘合剂，特别是软弹性粘合剂。当然，也可以使用多种不同粘合剂的混合物。合适的粘合剂的示例包括软弹性聚酰胺。作为单体组分，这种聚酰胺z包含长链双官能脂肪酸，其为聚酰胺提供软弹性。此外，可以使用聚酯酰胺、纤维素衍生物、硝化纤维素、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚丙烯酸酯或上述聚合物的混合物，只要它们具有软弹性即可。
可激光烧蚀的掩模层还包含UV和/或IR吸收材料。特别是细烟灰适合作为吸收材料。烟灰在UV和IR范围内都具有非常好的吸收度，因此，确保了借助于IR激光成像时的快速成像。当然，可激光烧蚀的掩模层还可以含有基于颜料的其它UV和/或IR吸收剂或可溶性染料。相对于所有组分的总和而言，烟灰的含量通常为10至50重量％。掩模层的层厚度应为几μm，优选1μm至4μm。
柔性版印刷元件通常具有用于保护掩模层的包覆膜。
此外，柔性版印刷元件可任选地包括另外的层，例如弹性基板、粘合剂层或防粘层。
此外，用于氧的UVA-透光屏障层可任选地布置在可光聚合层与可激光烧蚀层之间。这种屏障层限制或防止氧在曝光期间扩散到可光聚合层中并因此有助于更好的印刷图像。以本身已知的方式，屏障层可包括具有低氧透过率的聚合物粘合剂。合适的粘合剂的示例包括聚酰胺、聚乙烯醇、羟烷基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙酸乙烯酯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、两性互聚物、乙酸丁酸纤维素、烷基纤维素、缩丁醛、环状橡胶或其组合。屏障层通常具有0.3μm至5μm的层厚度。例如，在US 5,262,275或WO 2012/145111 A1中公开了关于屏障层的更多细节。
第一曝光单元包括至少一个光源。“旋转曝光单元”应理解为意味着曝光单元整体旋转，即包括所述至少一个光源。因此，当曝光单元旋转时，所述至少一个光源同样旋转或重新对准。优选地，板状材料直接曝光，直接曝光应理解为意味着来自曝光单元的光源的光不经由诸如反射镜的反射元件转向。在这种情况下，直接曝光也意味着固态或液态透明或半透明材料可位于光源与板状材料之间。这里，液态材料施加在固体层之间，并且可以另外用于透明材料的温度控制。优选地，这涉及水、水溶液、乳液或分散体或有机溶剂。固体材料选自塑料、玻璃、过滤器及其组合。聚合物和无机玻璃优选被用作塑料和玻璃，所述聚合物和无机玻璃在UV范围内是透明的，并且任选地通过使用适当的吸收剂或添加剂过滤或阻挡其它波长范围。优选使用石英、硅酸盐、多烯(例如聚乙烯、聚丙烯、特氟隆)、聚碳酸酯、聚酯、聚氨酯、聚酰胺或其组合。
传送器单元优选地构造成将板状材料连续地或不连续地传送通过曝光设备。当传送是连续的时，板状材料的曝光在板状材料相对于相应的曝光单元移动时实施。当传送是不连续的时，曝光优选在板状材料未被传送并因此相对于相应的曝光单元静止的瞬间实施。
优选地，传送器单元包括可旋转滚筒，其中第一曝光单元的旋转轴线平行于滚筒的旋转轴线延伸。作为可旋转滚筒的替代或补充，传送器单元可包括连续传送带，其中第一曝光单元的旋转轴线优选地垂直于连续传送带的传送方向并平行于连续传送带的平面。
优选地，第一曝光单元包括位于所述曝光单元的位置之一(例如位于第二位置)的滚筒或连续传送带，因此被接纳在滚筒或连续传送带上的板状材料可以被第一曝光单元曝光。在相应的其它位置，第一曝光单元优选地不具有滚筒或连续传送带。
优选地，可旋转滚筒和/或连续传送带具有至少一个用于板状材料的紧固装置，其选自紧固带、夹紧装置、真空抽吸紧固机构、冲孔、冲头或多个紧固装置的组合。
为了传送板状材料，传送器单元可以包括例如传送带或输送辊，或者传送器单元可以包括传送设备，通过该传送设备可以借助于传送链、主轴等拉动或推动板状材料通过曝光设备。除了可旋转滚筒和/或连续传送带之外，优选地还设置传送带、输送辊或另外的传送设备。
在又一优选实施例中，除了可旋转滚筒或连续传送带之外，未设置附加的传送带、输送辊或另外的传送设备。
第一曝光单元构造和布置成使得第一曝光单元可围绕旋转轴线旋转。这里，术语“可旋转”也应理解为是指围绕一轴线的枢转运动或围绕一轴线的折叠运动。作为围绕旋转轴线旋转的结果，第一曝光单元可以采用多个不同的位置。这里，设想第一曝光单元能够通过围绕旋转轴线的旋转至少旋转到第一位置，并且能够通过围绕该旋转轴线的旋转而旋转到第二位置。优选地，设置适当的致动器以进行旋转运动。
传送器单元和第一曝光单元以这样的方式相互作用，即输送单元以第一曝光单元指向板状材料这样的方式将材料供应给第一曝光单元。这里，第一曝光单元优选地在第一位置和第二位置都与板状材料的平面基本上成直角。如果所述第一曝光单元处于第一位置，则第一曝光单元指向板状材料的第一面。如果所述第一曝光单元处于第二位置，则第一曝光单元指向板状材料的第二面。这里，基本上成直角意味着与相对于板状材料的平面成90°角的在+/-30°范围内的小偏差是可以的。
以这种方式，可以使用单个第一曝光单元实现板状材料的第一面和第二面两者的曝光。取决于设备的构型，这里可以设想首先将板状材料的第一面曝光，然后是第二面，或者反之，第一曝光单元可以首先将板状材料的第二面曝光，然后是第一面。
由于可以选择将第一曝光单元从其中可以将板状材料的第一面曝光的第一位置移动到其中可以将板状材料的第二面曝光的第二位置，曝光设备可以具有特别简单和紧凑的实施例，因为可以使用单个曝光单元将板状材料的两面曝光。
优选地，曝光设备包括至少一个另外的曝光单元。该至少一个另外的曝光单元优选地具有固定的实施例，或者其仅被配置用于在横向于传送方向且平行于板状材料的平面的方向上的移动。由于横向于传送方向的运动，可以使用不能一次性将板状材料的整个宽度曝光的曝光单元。
取决于曝光设备的构型，第一曝光单元可以是唯一的曝光单元，或者除了第一曝光单元之外，还可以设置在1个和100个之间、优选地在2个和10个之间的另外的曝光单元。这些另外的曝光单元可以布置在曝光设备内的不同位置。
优选地，第一曝光单元和/或所述至少一个另外的曝光单元构造成将板状材料的条形区域曝光，其中条形区域的长边垂直于板状材料的传送方向定向。特别优选地，条形区域的长边的长度对应于板状材料的宽度，使得可以一次性将板状材料的整个宽度曝光。
第一曝光单元和/或至少一个另外的曝光单元优选地构造成产生电磁辐射，其中波长优选地在200nm至2000nm的范围内。特别优选地，电磁辐射是窄带或单色的，其中350nm、365nm、370nm、375nm、385nm、395nm、400nm、405nm、532nm、830nm、1064nm的波长单独地或者这些波长中的至少两个的组合是优选的。
优选地，第一曝光单元和/或所述至少一个另外的曝光单元包括一个部段或多个部段，其中一个部段包括选自由高压灯、闪光灯、低压灯、荧光灯、激光器、发光二极管(LED)及其组合组成的群组中的至少一个光源。
如果使用LED，则这些LED优选地以LED条或LED阵列的形式布置。优选地，第一曝光单元包括LED。可能存在的另外的曝光单元然后可以使用不基于LED的其它光源。这使得可以使用LED作为光源来将板状材料的两面曝光，而不需要设置具有LED的第二曝光单元。优选地，另外的曝光单元的光源是与LED不同的光源。
在根据现有技术的曝光设备中，昂贵的UV LED特别是用于将板状材料的正面曝光。考虑到产生均匀、平坦的结构化底面(Floor)的可能性，用UV LED将背面曝光同样是理想的。底面表示印刷版的没有印刷结构的区域。有利地，根据本发明的曝光设备还允许使用UV LED将板状材料的背面曝光，而不必布置配备有UV LED的又一曝光单元。这降低了成本并且引起曝光设备的更简单和更紧凑的设计。
在一个实施例变型中，曝光单元的部段全都具有相同的构型，使得它们产生具有相同强度和波长的电磁辐射。在一替代实施例变型中设置了不同地设计的部段，其在发射的电磁辐射的光谱方面和/或在发射的辐射的强度方面不同。例如，在发射的辐射的波长方面，各个部段的光谱可以不同。此外，这些部段可以各自产生宽带辐射、窄带辐射或单色辐射。这里，特别地，宽带辐射应理解为意味着该部段发射带宽为30nm或以上的电磁辐射。窄带辐射应理解为意味着带宽小于30nm。单色辐射应理解为意味着光谱由单一波长支配。
优选地，第一曝光单元和/或至少一个另外的曝光单元的所有部段用于曝光目的。或者，优选地，根据曝光对所需光谱和/或曝光所需的强度的要求来选择相应曝光单元的一个或多个部段用于曝光。
如果除了第一曝光单元之外还提供至少一个另外的曝光单元，则曝光单元优选地以这样的方式构造，即它们可彼此独立地致动和操作。特别地，优选曝光单元在每种情况下可单独操作，以使曝光单元可以交替方式操作和/或所有曝光单元可同时操作。这里，曝光单元优选地以这样的方式构造，即可以通过对每个曝光单元的致动来单独地选择所采用的部段，并且强度和/或光谱是可控的。
通过有针对性地选择用于曝光的部段，例如可以使曝光过程适应不同形式的板状材料。此外，强度和波长的可控性允许使曝光适应于对被处理的板状材料的现有要求。
板状材料的表面与曝光单元之间的距离通常在2mm至100mm的范围内，优选地在2mm至20mm的范围内，并且例如在2mm至10mm的范围内。UV LED的辐射实际上没有IR成分，因此即使在距柔性版印刷元件的距离小的情况下也可以实现高强度，而不必担心柔性版印刷元件上的热负荷太高。优选地，第一曝光单元和/或所述至少一个另外的曝光单元以这样的方式配置，即它们距待曝光的板状材料的距离可以可变地调节。为此，相应的曝光单元经由保持器以这样的方式布置在曝光设备中，即有利于垂直于板状材料的平面的平移运动。优选地，保持器有利于在1mm至100mm的范围内的平移运动。
如果设置至少一个另外的曝光单元，则另外的曝光单元优选地布置成指向滚筒或连续传送带的方向，使得所述至少一个另外的曝光单元构造成将布置在滚筒或连续输送带上的板状材料曝光。优选地，一个以上的另外的曝光单元布置成指向滚筒或连续传送带，例如2到10个另外的曝光单元。所述另外的曝光单元优选地布置成围绕滚筒分布，并且每个曝光单元根据滚筒的旋转轴线定向，使得在滚筒休止的情况下布置在滚筒上的板状材料可以由于多个另外的曝光单元而完全曝光。
优选地，所述至少一个另外的曝光单元被实施为环形装置，其可沿着滚筒的旋转轴线移位，其中环形装置包括指向所述滚筒的表面的光源。特别地，这些光源可以被配置为LED。由于这种环形曝光单元，滚筒的表面的环形区域被曝光，并且板状材料的布置在滚筒上的部分相应地曝光。环形曝光单元沿着滚筒的旋转轴线移位，以曝光板状材料的整个表面，其中滚筒静止或在该过程中旋转。当环形曝光单元沿着滚筒的旋转轴移位时，滚筒优选地旋转。
优选地，另外的曝光单元以这样的方式布置，即该另外的曝光单元针对第一曝光单元的其中一个位置与第一曝光单元相对。这里，优选地设想板状材料在第一曝光单元与该另外的曝光单元之间被输送通过传送设备。因此，有利于同时曝光板状材料的第一面和第二面两者。
优选地，曝光设备另外包括成像单元。举例来说，后者可以被配置为激光器系统或喷墨打印机系统。在配置为激光器系统的情况下，可以选择性地去除板状材料的构造为可烧蚀的掩模层的层，其对UV辐射是不透明的，并且因此可以产生掩模。在配置为喷墨打印机系统的情况下，可以选择性地将对UV辐射不透明的材料施加到板状材料上，并且可以以这种方式形成掩模。
成像单元优选与滚筒相对地放置并且以这样的方式指向滚筒，即掩模可以在由滚筒接纳的板状材料上写入。
曝光设备优选地包括控制单元，其用于控制第一曝光单元、任选地存在的另外的曝光单元和传送器单元。优选地，控制单元还被配置为控制可能存在的成像单元。优选地，控制单元连接到又一些设备，这些设备与曝光设备结合使用以制造印刷版。这里，特别地，在各个设备之间传送板状材料是协调的。又一些设备尤其可以是成像设备、洗涤器、显影器、UV后处理设备和干燥器。同样，控制单元优选地连接到储存管理装置，使得板状材料可以根据需要从存储装置中被取出，进行处理，并再次返回到存储装置。
特别地，控制单元控制由曝光设备分别执行的板状材料的第一面和/或第二面的各个曝光过程，其中可以为要曝光的每一面和/或为每个采用的曝光单元选择不同的参数。这里，也可以设想免去板状材料的一面的曝光。控制单元还可以控制和监测与板状材料的处理相关联的所有其它过程，其中也可以排除个别参数和过程。一般而言，参数涉及曝光时间、曝光强度、波长、曝光频率和次数、传送速度、滚筒的旋转速度、第一曝光单元的位置、曝光单元距板表面的距离、温度、惰性气体的类型和/或其浓度、板状材料的形式(厚度、长度、宽度、材料)。此外，控制单元优选地连接到检测设备和/或板状材料的状态的传感器，例如超声波传感器、温度传感器、强度传感器、运动传感器、气体传感器、位置传感器、频率传感器、速度传感器和任何组合。优选地，控制单元还与其它器具通信。
曝光设备优选地构造成在惰性气体的保护下执行至少一个曝光过程。为此，曝光设备的至少一部分构造成当板状材料被第一曝光单元和/或至少一个另外的曝光单元曝光时将板状材料暴露于惰性气体。该部分可以与周围环境密封和/或惰性气体供应源设置在该部分中。特别地，惰性气体可以是氮气、二氧化碳或惰性气体，例如氩气。
曝光设备优选地构造成使板状材料和/或第一曝光单元以及任选地所述至少一个另外的曝光单元接受温度控制。为此，曝光设备包括至少一个温度控制装置，该温度控制装置例如被实施为红外发射器、温控辊、热空气供应源或冷却装置。优选地，在执行曝光过程之前将板状材料控制为预定温度。为此，优选的是，至少一个温度控制装置在板状材料的传送方向上布置在相应的曝光单元的上游。
优选地，曝光设备还包括转移单元，该转移单元构造成将板状材料转移到又一设备。举例来说，转移单元可以被配置为夹具或可移动工作台。
本发明的又一方面涉及提供一种用于由板状材料制造印刷版的设备，所述设备包括所描述的用于将板状材料的第一面和第二面曝光的曝光设备中的一者、洗涤器和干燥器和/或显影器。
除了曝光设备之外，这种设备还包括从板状材料生产印刷版所需的又一些设备。这里，洗涤器和/或显影器和干燥器设置在曝光设备的下游。
洗涤器用于借助溶剂和/或水或水溶液冲洗板状材料的凸版形成层的未曝光区域。为此，例如使用诸如刷式洗涤器的冲洗器具。可以实施热显影作为洗涤的替代方案。显影介质在其中与液化的未曝光材料接触并被除去的显影器可用于热显影目的。
如果为了冲洗板状材料的凸版形成层的未曝光部分而使用溶剂和/或水或水溶液，则此后在下游干燥器中进行干燥。
特别是如果设备中使用的曝光设备没有成像单元，则该设备优选地包括连接在曝光设备上游的成像设备。在一优选实施例中，成像设备构造成对可激光烧蚀的掩模层成像。
通常，在干燥后例如通过将表面暴露于UVA和/或UVC辐射对所获得的印刷版的表面进行后处理。为此，该设备优选地包括连接在干燥器下游的后曝光设备。然而，也可以在上述曝光设备中进行后曝光。
本发明的又一方面在于提供一种用于将板状材料曝光的方法。上述曝光设备被实施和/或构造成执行本文描述的方法。因此，相应地针对该曝光设备公开了在该方法的范围内描述的特征，反之，相应地针对这些方法公开了在曝光设备的范围内描述的特征。
所提出的用于将板状材料曝光的方法包括以下步骤：
a)提供板状材料，
b)将板状材料放入到上述曝光设备之一中，
c)传送板状材料，使得板状材料的第一面被输送到第一曝光单元，并且第一面由第一曝光单元曝光，其中第一曝光单元可绕一轴线旋转并位于第一位置，
d)传送板状材料，使得板状材料的第二面被输送到第一曝光单元，第二面由第一曝光单元曝光，其中可绕轴线旋转的第一曝光单元位于第二位置，
e)从曝光设备中取出板状材料。
特别地，插入板状材料的步骤b)和根据步骤e)移除板状材料可以各自至少部分地与步骤c)和d)中的一者同时或并行进行，在步骤c)和d)中的一者中板状材料被输送并曝光。因此，在已根据步骤b)将板状材料完全放入到设备中之前输送和曝光可以已经开始，并且相应的，在已经根据步骤e)从曝光设备中移除板状材料的部分时仍然可以执行输送和曝光步骤。
根据该方法的步骤a)，板状材料可以从储存器提供，或者可以单独供应。或者，板状材料取自布置在曝光设备上游的又一处理设备，例如取自用于产生掩模的成像设备。
该方法的步骤c)和d)可以以任何顺序进行，其中第一曝光单元在各步骤之间从一个位置移动到相应的另一位置。在从步骤c)切换到步骤d)的情况下，第一曝光单元从第一位置移动到第二位置，反之，在从步骤d)切换到步骤c)的情况下，第一曝光单元从第二位置移动到第一位置。
板状材料的传送速度优选地在1mm/min至10000mm/min的范围内选择。这里，可以针对曝光单元的不同部分并因此针对该方法的各个步骤的实施分别选择不同的传送速度。
优选地，在步骤d)中使用滚筒和/或连续传送带传送板状材料，其中第一曝光单元在第二位置面向滚筒或连续传送带。
优选地，滚筒包括至少一个紧固装置。在这种情况下，在该方法的步骤d)中，首先将板状材料紧固到滚筒上，并通过旋转滚筒来将其输送到第一曝光单元的第二位置。在已执行曝光后，板状材料再次从滚筒上释放。
优选地，选择滚筒的旋转速度，使其处于每分钟0.1至5000转的范围内。
优选地，由于旋转滚筒，板状材料被引导经过第一曝光单元至少一次，并且所述板状材料被所述曝光单元曝光。在该方法的又一些变型中，可以设想通过多次旋转滚筒来引导板状材料经过第一曝光单元多次，因此可以设想所述板状材料被曝光多次。举例来说，可以通过滚筒的相应转数来进行在2至1000次的范围内的曝光。
根据滚筒的直径，可以设想仅一个板状材料同时接纳在滚筒上。在滚筒的适当直径和板状材料的相应形式的情况下，也可以在滚筒上同时布置一个以上的板状材料。
可以设想在板状材料被接纳在滚筒上的过程中在板状材料上产生掩模。成像单元可以用于此目的，成像单元例如被实施为消融激光器，并且选择性地去除可烧蚀的掩模层。
优选地，当根据步骤c)和/或d)传送板状材料时，使用至少一个另外的曝光单元将第二面曝光。
优选地，当通过第一曝光单元将板状材料曝光时，使用至少一个另外的曝光单元将第二面曝光。
优选地，使用至少一个另外的曝光单元在根据步骤c)和/或d)传送板状材料时将其第二面曝光。如果使用滚筒实施根据步骤d)的传送，则所述至少一个另外的曝光单元特别优选地布置成使得该曝光单元指向滚筒。在第二面被所述至少一个另外的曝光单元曝光期间，滚筒可以旋转或静止。在以滚筒静止的状态曝光的情况下，多个另外的曝光单元优选地布置在滚筒周围，其分布使得板状材料的整个区域通过经由另外的曝光单元的辐射被均匀地照射。然后，通过滚筒定位板状材料，使得当滚筒静止时可以进行曝光。随后，当滚筒静止时执行曝光。在曝光之后，板状材料由滚筒向前传送。
除了根据步骤c)或d)执行的曝光之外，还可以使用至少一个另外的曝光单元来实施进一步的曝光。如果在步骤d)之前执行步骤c)，则在步骤d)之后进行进一步的曝光。如果在步骤d)之后实施步骤c)，则在执行步骤d)之前实施进一步的曝光。这里，可以经由所述至少一个另外的曝光单元的适当布置来将板状材料的第一面和/或第二面曝光。
在步骤c)和/或d)的相应曝光中以及任选地在进一步的曝光中使用的强度优选地处于0.1mW/cm2至10mW/cm2的范围内。这里，选择由强度和曝光时间给出的照射剂量，使得用电磁辐射照射足以固化布置在板状材料上的凸版形成材料。举例来说，通过连结或聚合包含在凸版形成材料中的反应性单体来实现固化。
可以选择曝光条件，特别是波长、强度、连续传送带的传送速度和/或滚筒的旋转速度，使得在冲洗和/或显影和干燥之后，圆形顶点或圆形和平坦或平坦顶点出现。
板状材料优选是印刷版，其包括尺寸稳定的载体层和至少一个凸版形成层。形成凸版的材料优选是光活性的，即可通过电磁辐射的作用固化或连结。另外，可以设想其它层，例如至少一个保护层、至少一个屏障层和/或至少一个掩模层。多个上述层的组合也是可以的。
在步骤c)和/或d)中以及任选地在进一步曝光中执行的曝光优选在惰性气氛中进行。
附图说明
图1示意性地示出了曝光设备的第一实施例，
图2示意性地示出了曝光设备的第二实施例，
图3示意性地示出了曝光设备的第三实施例，
图4示意性地示出了曝光设备的第四实施例，以及
图5示意性地示出了曝光设备的第五实施例，其包括至少一个另外的曝光单元。
具体实施方式
在下面的示例性实施例中描述了根据本发明的发明和方法。在本发明的示例性实施例的描述中，相同或相似的部件和元件由相同的附图标记表示，其中在个别情况下省略了对这些部件或元件的重复描述。附图仅示意性地图示了本发明的主题。
图1以示意图示出了曝光设备1的第一实施例。曝光设备1包括第一曝光单元10和传送器单元30。传送器单元30包括滚筒32，滚筒32传送板状材料2，例如印刷元件。在一替代实施例中，可以设置连续传送带来代替滚筒32。可选地，传送器单元30仍可包括又一些元件。在图1所示的示例性实施例中，除了滚筒32之外还设置有搁架40和输送辊34。在又一些实施例变型中，搁架40也可以被配置为传送带。在图1所示的实施例中，搁架40由多个部分单元组成并且被中断为区域42和44。
在图示的示例性实施例中，板状材料2包括第一面3和第二面4，第一面3代表实施例1中的板状材料2的下面，第二面4代表板状材料2的上面。
第一曝光单元10被配置为UV光源，例如具有多个UV LED的LED条。此外，第一曝光单元10具有可旋转的实施例，使得第一曝光单元10可绕旋转轴线14旋转。通过使第一曝光单元10绕旋转轴线14旋转，第一曝光单元10可以采用多个位置，其中第一曝光单元10可以至少采用第一位置11和第二位置12。在图1所示的实施例中，第一曝光单元10布置在搁架40或传送带下方，其中搁架40或者传送带在位于第一曝光单元10的正上方的区域42中被中断。否则位于搁架40或传送带上的板状材料2的第一面3因此由于搁架40或传送带的中断区域42而可从下方接近。
图1所示的曝光设备1构造成使用第一曝光单元10将板状材料2的第一面3和第二面4两者曝光。为此，板状材料2利用被配置为传送带的搁架40和/或使用输送辊34中的一个在第一步骤中沿着由附图标记36标记的方向移动。这样一来，板状材料2在第一曝光单元10处于其第一位置11时移动经过第一曝光单元10。第一曝光单元10优选地构造成使得第一曝光单元10可以将一矩形区域曝光，在该矩形区域中矩形的一条边宽于板状材料2的宽度，使得板状材料2通过第一曝光单元10在其整个宽度上一次性曝光。这里，来自处于第一位置11的第一曝光单元10的UV光经中断区域42到达板状材料2。
如果板状材料2是柔性版印刷元件，则第一面3优选地是柔性版印刷元件的背面，使得在第一步骤中，背面曝光由处于第一位置11的曝光单元10进行。
当将板状材料2的第一面3曝光时，图1所示的设备1可以沿着用箭头36标记的方向连续地传送所述板状材料。作为其一个替代方案，可以以不连续的方式实施传送，其中板状材料2的一部分被传送到第一曝光单元10的视场中，并且传送在每种情况下停止，实施该部分的曝光，并且随后向前传送板状材料2以将下一部分曝光。
在第二步骤中，将板状材料2传送到滚筒32并接纳在滚筒32上，其中，如箭头37所示，板状材料2与滚筒32一起旋转。这里，滚筒32布置在搁架40或传送带下方，使得板状材料2从上方经搁架40或传送带的又一中断部44被放置在滚筒32上，并随后接纳在滚筒32上。优选地，滚筒32包括至少一个紧固装置，该紧固装置例如借助于冲孔或冲头或夹具而被配备为真空抽吸紧固机构，以便接纳板状材料2。为此，在滚筒32的表面上设置孔洞，借助于这些孔洞，可以通过负压固定板状材料2。
第一曝光单元10通过绕旋转轴线14的旋转从第一位置11移动到其第二位置12，并且它现在指向滚筒32。板状材料2由于滚筒32的旋转而被再次引导经过第一曝光单元10，其中板状材料2的第二面4现在面向第一曝光单元10，并且所述第二面由第一曝光单元10曝光。根据所实施的曝光过程的要求，板状材料2再次可以以连续或不连续的方式被引导经过处于第二位置12的第一曝光单元10。如果需要多次曝光，则可以通过滚筒32的进一步旋转来实施进一步的曝光。在板状材料2的第二面4的曝光之后，第一曝光单元10再次移动回到其第一位置11，使得它可用于又一板状材料的第一面3的曝光。
如果板状材料2是柔性版印刷元件，则第二面4优选是柔性版印刷元件的正面。
在曝光设备1的一个实施例变型中，可以设想为了在板状材料2上写入掩模而另外设置成像单元50。成像单元50指向滚筒32的方向，使得当板状材料2通过滚筒32的旋转以连续或不连续的方式被引导经过成像单元50时可以写入掩模。从传送方向上看，成像单元50布置在处于第二位置12的第一曝光单元10的上游；参见箭头37。这样，在被处于第二位置12的第一曝光单元10曝光之前，短暂地产生用于第二面4的图像型曝光的掩模。举例来说，成像单元50可以是激光器系统，通过该激光器系统选择性地去除板状材料2的可激光烧蚀的掩模层。
在第三步骤中，板状材料2沿着箭头38所示的方向与滚筒32分离。这样一来，可能存在于滚筒32上的紧固装置释放板状材料2。板状材料2返回搁架40或传送带并被传送出曝光设备1。随后，板状材料2可以在又一些设备中进行后处理。如果曝光设备1是用于生产印刷版的整个设备的一部分，则可以转移到下一个处理设备；特别地，板状材料2可以转移到显影器或洗涤器。
图2示出了曝光设备1的第二实施例，其与参考图1描述的第一实施例类似具有第一曝光单元10和传送器单元30。传送器单元30包括滚筒32。此外，传送器单元30包括在图2所示的实施例中被实施为传送带的搁架40。与第一实施例相反，第一曝光单元10和滚筒32两者都布置在搁架40或传送带上方。此外，在第一曝光单元10的区域中不设置搁架40的中断。
为了在两面上将板状材料2曝光，设想在第一步骤中引导板状材料2沿着用箭头36指定的方向经过位于第一位置11的第一曝光单元10。这里，板状材料2的第一面3被曝光。再次，曝光可以以连续或不连续的方式实施。由于第一曝光单元10位于搁架40或传送带上方，因此在第一曝光单元10的区域中不需要搁架40或传送带的中断，因为板状材料2的位于传送带40上的面没有曝光。在曝光之后，板状材料2沿箭头36所示的方向进一步朝向滚筒32移动。
滚筒32同样布置在搁架40或传送带的平面上方，因此板状材料2在滚筒32的下侧与滚筒32的表面相遇，并且所述板状材料布置在滚筒32的表面上。被接纳在滚筒32上的板状材料2随后与旋转滚筒32一起旋转。旋转运动由箭头37表示。第一曝光单元10移动到第二位置12，其中第一曝光单元10现在指向滚筒32。当滚筒32旋转时，板状材料2以其第二面4移动经过处于第二位置12的第一曝光单元10并被曝光。再次，该曝光过程可以以连续或不连续的方式实施。如果需要多次曝光，则可以通过滚筒32的进一步旋转来实施进一步的曝光。
任选地，如关于图1所描述的，可以设想附加的成像单元，其在板状材料2被接纳在滚筒32上的同时在板状材料2移动经过处于第二位置12的第一曝光单元10之前将掩模写入板状材料2中。
在第三步骤中，板状材料2沿着箭头38所示的方向与滚筒32分离，其中任选地存在于滚筒32上的紧固装置释放板状材料2。板状材料2再次被放置在搁架40或传送带上并被传送出曝光设备1。随后，可以在又一些设备中对板状材料进行后处理。如果曝光设备1是用于生产印刷版的整个设备的一部分，则可以转移到下一个处理设备；特别地，可以将板状材料2转移到显影器或洗涤器。出于转移目的，曝光设备可以另外包括具有适当传送装置的转移单元。
图3示出了曝光设备1的第三实施例。就其设计而言，它对应于参考图1描述的第一实施例；然而，板状材料2沿相反方向通过曝光设备1。
在第一步骤中，第一曝光单元10处于其第二位置12，并且经由搁架40或传送带从上方沿箭头36所示的方向将板状材料2放置在滚筒32上，并且随后将所述板状材料接纳在滚筒32上，使得板状材料2与滚筒32一起旋转。当板状材料2被引导经过处于第二位置12的第一曝光单元10时，第二面4由第一曝光单元10曝光。再次，曝光可以以连续或不连续的方式实施。如果需要多次曝光，则可以通过滚筒32的进一步旋转来实施进一步的曝光。
在第二步骤中，板状材料2从滚筒32释放并且如具有附图标记37的箭头所示放置在搁架40或传送带上。第一曝光单元10移动到其第一位置11。
在第三步骤中，板状材料3的第一面3由处于第一位置11的第一曝光单元10经中断区域42从下方曝光。板状材料2在该过程中沿着用箭头38标记的方向连续地或不连续地移动，取决于曝光过程的实施例，并且随后被传送出曝光设备1。在曝光之后，第一曝光单元10移动回到第二位置12，使得第一曝光单元10可用于又一板状材料的第二面的另外的曝光。
在第一面3曝光之后，板状材料2可以在又一些设备中进行后处理。如果曝光设备1是用于生产印刷版的整个设备的一部分，则可以转移到下一个处理设备；特别地，板状材料2可以转移到显影器或洗涤器。
图4示出了曝光设备1的第四实施例。就其设计而言，它对应于参考图2描述的第二实施例；然而，板状材料2沿相反的方向穿过曝光设备1。
在第一步骤中，第一曝光单元10处于其第二位置12，并且板状材料2经由搁架40或传送带沿着箭头36所示的方向从下方被引导到滚筒32，随后将所述板状材料2接纳在滚筒32上，使得板状材料2与滚筒32一起旋转。当板状材料2被引导经过处于第二位置12的第一次曝光单元10时，第二面4由第一曝光单元10曝光。再次，曝光可以以连续或不连续的方式实施。如果需要多次曝光，则可以通过滚筒32的进一步旋转来实施进一步的曝光。
在第二步骤中，将板状材料2从滚筒32上分离并放置在搁架40或传送带上，如具有附图标记37的箭头所示。第一曝光单元10移动到其第一位置11。
在第三步骤中，板状材料3的第一面3由处于第一位置11的第一曝光单元10从上方曝光。这里，板状材料2沿着用箭头38标记的方向连续或不连续地移动，取决于曝光过程的实施例，并随后被传送出曝光设备1。在曝光之后，第一曝光单元10移动回到第二位置12，使得曝光单元可用于又一板状材料的第二面的另外的曝光。
在第一面3曝光之后，板状材料2可以在又一些设备中进行后处理。如果曝光设备1是用于生产印刷版的整个设备的一部分，则可以转移到下一个处理设备；特别地，板状材料2可以转移到显影器或洗涤器。
图5示出了曝光设备1的第五实施例。就其设计而言，它对应于参照图1描述的第一实施例；然而，附加地设置了另外的曝光单元20、22、24。另外的曝光单元20、22、24是任选的，因此，根据实施例变型，仅布置一个另外的曝光单元20、22、24或仅布置了几个图示的另外的曝光单元20、22、24。
另外的曝光单元22布置成与处于第一位置11的第一曝光单元10相对，因此当处于第一位置11的第一曝光单元10将第一面3曝光时，所述另外的曝光单元可以将板状材料2的第二面4曝光。
此外，另外的曝光单元20布置成分布在滚筒32周围，其中另外的曝光单元20各自指向滚筒32。这样，另外的曝光单元20有利于在板状材料由滚筒32接纳时板状材料的第二面4的曝光。这里，多个另外的曝光单元20优选地布置成分布在滚筒32周围，使得板状材料2的第二面4的整个区域可以被一次性曝光，即使滚筒32静止。
如在传送方向38上看到的，在滚筒32之后，在搁架40或传送带上方布置有又一曝光单元24。可以借助于该又一曝光单元24实施板状材料2的第二面4的进一步曝光，所述进一步曝光在处于第二位置12的第一曝光单元10对第二面4的曝光之后。
当然，另外的曝光单元20、22、24可以与参考图2至4描述的曝光设备的实施例组合。

Claims (19)

1.一种用于将板状材料(2)曝光的曝光设备(1)，其中所述板状材料(2)具有第一面(3)和与第一面(3)相对的第二面(4)，并且其中曝光设备(1)包括第一曝光单元(10)和传送器单元(30)，其特征在于，所述第一曝光单元(10)包括至少一个具有光源的部段，并且所述第一曝光单元构造成能绕一轴线(14)旋转，其中，所述第一曝光单元(10)能够通过围绕所述轴线(14)旋转而采用第一位置(11)和第二位置(12)，并且所述第一曝光单元(10)和所述传送器单元(30)以这样的方式配置，即，在所述第一曝光单元(10)的第一位置(11)输送所述板状材料(2)的第一面(3)以使之曝光并且移动经过所述第一曝光单元(10)，并且在所述第一曝光单元(10)的第二位置(12)输送所述板状材料(2)的第二面(4)以使之曝光并且移动经过所述第一曝光单元(10)。
2.如权利要求1所述的曝光设备(1)，其特征在于，所述曝光设备(1)包括至少一个另外的曝光单元(20，22，24)。
3.如权利要求1或2所述的曝光设备(1)，其特征在于，所述第一曝光单元(10)构造成将所述板状材料(2)的条形区域曝光，其中所述条形区域的长边垂直于所述板状材料(2)的传送方向取向。
4.如权利要求2所述的曝光设备(1)，其特征在于，所述至少一个另外的曝光单元(20，22，24)构造成将所述板状材料(2)的条形区域曝光，其中所述条形区域的长边垂直于所述板状材料(2)的传送方向取向。
5.如权利要求1或2所述的曝光设备(1)，其特征在于，所述第一曝光单元(10)被构造成产生波长在200nm至2000nm的范围内的电磁辐射。
6.如权利要求2所述的曝光设备(1)，其特征在于，所述至少一个另外的曝光单元(20，22，24)被构造成产生波长在200nm至2000nm的范围内的电磁辐射。
7.如权利要求1或2所述的曝光设备(1)，其特征在于，所述第一曝光单元(10)包括一个或多个部段，其中一个部段包括选自由高压灯、闪光灯、低压灯、荧光灯、激光器、发光二极管(LED)及其组合组成的群组中的至少一个光源。
8.如权利要求2所述的曝光设备(1)，其特征在于，所述至少一个另外的曝光单元(20，22，24)包括一个或多个部段，其中一个部段包括选自由高压灯、闪光灯、低压灯、荧光灯、激光器、发光二极管(LED)及其组合组成的群组中的至少一个光源。
9.如权利要求1所述的曝光设备(1)，其特征在于，所述传送器单元(30)包括可旋转滚筒(32)，其中所述第一曝光单元(10)的旋转轴线(14)平行于所述滚筒(32)的旋转轴线延伸，或者所述传送器单元(30)包括连续的传送带，其中所述第一曝光单元(10)的旋转轴线(14)垂直于所述连续传送带的传送方向并且平行于所述连续传送带的平面。
10.如权利要求9所述的曝光设备(1)，其特征在于，所述传送器单元(30)具有至少一个用于板状材料(2)的紧固装置，所述紧固装置选自紧固带、夹紧装置、真空抽吸紧固机构或多个紧固装置的组合。
11.如权利要求9所述的曝光设备(1)，其特征在于，所述曝光设备(1)包括至少一个另外的曝光单元(20，22，24)，所述至少一个另外的曝光单元(20，22，24)布置成以这样的方式指向所述传送器单元(30)的方向，即，所述至少一个另外的曝光单元(20，22，24)构造成将布置在所述传送器单元(30)上的板状材料(2)曝光。
12.如权利要求9所述的曝光设备(1)，其特征在于，所述曝光设备(1)包括至少一个另外的曝光单元(20，22，24)，所述至少一个另外的曝光单元(20，22，24)被实施为环形装置，所述环形装置能沿着所述滚筒(32)的旋转轴线移位，其中所述环形装置包括指向所述滚筒(32)的表面的光源。
13.如权利要求2所述的曝光设备(1)，其特征在于，所述至少一个另外的曝光单元(20，22，24)以这样的方式布置，即，所述至少一个另外的曝光单元针对所述第一曝光单元(10)的其中一个位置与所述第一曝光单元(10)相对。
14.如权利要求1或2所述的曝光设备(1)，其特征在于，曝光设备(1)还包括成像单元(50)。
15.一种用于由板状材料(2)制造印刷版的设备，包括：
-如权利要求1或2所述的曝光设备(1)，其用于将所述板状材料(2)的第一面(3)和第二面(4)曝光，
-洗涤器单元和干燥器单元或显影器单元。
16.一种用于将板状材料(2)曝光的方法，包括以下步骤：
a)提供板状材料(2)，
b)将所述板状材料放入到如权利要求1所述的曝光设备(1)中，
c)传送所述板状材料(2)，使得所述板状材料(2)的第一面(3)被输送到第一曝光单元(10)，并且所述第一面(3)移动经过所述第一曝光单元(10)并且由所述第一曝光单元(10)曝光，其中所述第一曝光单元(10)能绕一轴线(14)旋转并位于第一位置(11)，
d)传送所述板状材料(2)，使得所述板状材料(2)的第二面(4)被输送到所述第一曝光单元(10)，并且所述第二面(4)移动经过所述第一曝光单元(10)并且由所述第一曝光单元(10)曝光，其中能绕轴线(14)旋转的所述第一曝光单元(10)位于第二位置(12)，
e)从所述曝光设备(1)取出所述板状材料(2)，
其中，步骤c)和d)可以以任何顺序执行，并且步骤b)和e)能够各自至少部分地与步骤c)和d)中的任一个并行执行。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，在步骤d)中，使用传送器单元(30)移动所述板状材料(2)，并且所述第一曝光单元(10)在所述第二位置(12)面向所述传送器单元(30)。
18.如权利要求16或17所述的方法，其特征在于，当根据步骤c)和/或d)传送所述板状材料(2)时，使用至少一个另外的曝光单元(20，22，24)来实施所述第二面(4)的曝光。
19.如权利要求16或17所述的方法，其特征在于，当所述板状材料(2)被所述第一曝光单元(10)曝光时，使用至少一个另外的曝光单元(20，22，24)来实施所述第二面的曝光。
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