CN110072686B - 柔版制版机和制备柔版的方法 - Google Patents
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Abstract
一种柔版制版机使用两个具有不同分辨率的照明子系统(320,330,331,332,333)创建柔版印刷母版。任选地使用两种不同的可固化液体(341,351)。
Description
技术领域
本发明属于制备柔版印刷母版(也称为柔版)的领域。
背景技术
在柔版印刷中，用柔性圆筒形浮凸印刷母版使快干油墨从网纹辊转移到可印刷的基材上。印刷母版可以为安装在圆筒上的柔性版，或者它可以为圆筒形套筒。
图2中浮凸印刷母版的升高部分(200, 201, 202)限定图1中要印刷的图像形貌(100, 101, 102)。
由于柔版印刷母版有弹性，因此，这种工艺特别适用于在广泛的可印刷基材上印刷，包括例如瓦楞纤维板、塑料薄膜或袋或甚至金属片。
用于创建印刷母版的传统方法使用感光可聚合片，感光可聚合片由UV辐射源通过限定图像形貌的负片或负激光烧蚀掩模层曝光。在UV辐射的作用下，该片将在负片的透明部分下聚合。剩余的部分被洗掉，留下的是正浮凸印刷母版。在转让给Agfa-Gevaert NV且优先权日期为2002-06-26的专利EP1170121B中公开了这种系统和方法的实例。
以上方法受患于很多缺陷。它需要大量的处理步骤，例如制备掩模层(其本身包括许多步骤)，使可聚合片曝光，并洗掉未聚合的元素。另外，它几乎不能控制最终结果，更具体地讲，在印刷母版上形成的图像形貌的斜度。小图像形貌(例如小的半色调点或窄字符词干)的斜度优选不太陡，因为这会导致图像形貌在印刷期间变形，导致小的“正”图像细节再现的损失。另一方面，斜度不应太浅，因为这会导致两个紧密相邻的图像形貌(300)之间的空间填满，导致小的“负”图像细节再现的损失。
在转让给Agfa Graphics NV且优先权日期为2002-12-11的专利EP 1428666 B中公开了一种用于形成柔版印刷母版的三维印刷技术。根据这种方法，用一种喷墨印刷系统在基材上喷射可聚合流体的至少两个成像层。在已喷射第一层后，在施加后续层之前使其固定(“部分固化”)。固定通过紫外光实现。由于根据这种方法，柔版印刷母版逐层构建，因此至少在理论上可以用图像处理技术对正图像形貌或负图像形貌以不同的方式控制图像形貌的斜度。小的正形貌可以获得柔和的斜度，而相反小的负形貌可以获得陡峭的斜度。然而，利用以上方法的问题之一是难以控制通过用印刷头喷射UV可固化油墨液滴形成的层的精确形状和厚度。这与多种因素有关，例如表面张力效应和液滴落在可印刷表面上时的球形(与“立方体”相对)形状。这些效应倾向于逐层累积，并且可能导致图像形貌的顶层的无意识不均。这造成印刷母版和旋转印刷机上的可印刷基材之间的压力不均匀，导致油墨的不均匀转移和印刷图像品质的严重劣化，例如条带和拖尾。
转让给Agfa Graphics NV并且优先权日期为2008-12-19的专利US 9216566 B2公开了一种用于创建柔版印刷母版的加成方法。该方法分两步操作。在第一步中，用喷墨装置使多个台面浮凸层(4401)沉积在基底上，并至少部分固化。在第二步中，利用喷墨装置使多个图像浮凸层(4001)沉积在多个台面浮凸层(4401)的顶部上，并至少部分固化。用于台面浮凸层(4401)和图像浮凸层(4001)的油墨组合物及其厚度是不同的。台面浮凸层(4401)和图像浮凸层(4001)可通过不同的印刷头印刷，所述印刷头的喷嘴直径和间距可以不同。象用喷墨创建柔版印刷母版的所有加成三维印刷工艺一样，这种系统也受患于难以实现顶部图像层中图像形貌在单个平面的问题。
美国专利US 7800638 B2(Dainippon Screen Mfg. Co)公开了一种用于制备印刷版的激光雕刻系统，该系统使用具有不同直径和像素间距的两个单独的激光雕刻束。具有较大直径和像素间距的激光束比具有较小直径和像素间距的激光束以更大深度记录材料。提出的解决方案使低分辨率雕刻系统的性能与高分辨率雕刻系统的精度相结合。
专利US 7827912 B(Eastman Kodak)公开了一种用于直接雕刻柔版印刷版的光学成像头。成像头包括两组辐射源。两组的强度和光点大小是不同的。两组辐射源同时操作，由此使用宽光点的组用于雕刻大的实心区域，且使用细光点的组处理需要精细细节的区域。
美国专利申请US2011/0126760(Agfa Graphics NV)教导了用于制备柔版印刷母版的方法和系统。在第一步，通过以第一分辨率操作的喷墨装置使辐射可固化液体层以成像方式施加到基材上。在第二步，通过辐射源使该层固化。在第三步，用激光雕刻技术在经固化层中雕刻精细细节，该技术以高于第一分辨率的第二分辨率操作。这个发明只部分解决在现有技术激光雕刻技术中需要烧蚀大量经固化物质的问题，其产生需要抽空的大量碎屑和细粉尘，但不可避免地有一部分落在并粘到柔版印刷母版的表面上。
发明内容
鉴于创建柔版印刷母版的现有技术系统和方法的缺陷，需要结合以下特征的新的创造性的系统：
- 新的系统和方法应高效且快捷，并减少柔版印刷母版的制备时间；
- 新系统应能够以高精度限定从柔版在图像浮凸层(4001)中形成的图像元素的浮凸形貌；
- 新系统应有最少数量的需要高精度机械制造的部件；
- 新系统应在有最少粉尘和碎屑的工作环境中制备柔版印刷母版，因为粉尘和碎屑会污染柔版印刷母版，这会导致在柔版印刷机中使用时低劣的印刷品质。
灰尘容易从柔版在图像浮凸层(4001)和台面浮凸层(4401)之间污染。
优选系统应能够优化不同层的机械性能，例如弹性体底板、台面浮凸层(4401)和图像浮凸层(4001)，它们构成柔版印刷母版。柔版上的这些不同名称的层在柔版业中是众所周知的，并且彼此堆叠以形成柔版。在本发明中，弹性体底板、台面浮凸层(4401)和/或图像浮凸层(4001)包括一组堆叠的可固化液体的曝光层。(图4)。
以上目的用本申请的独立和从属权利要求中公开的柔版制版机来实现，所述制版机具有以下特征：
柔版制版机，也称为柔版印刷版制版机，包含：
- 具有透明底部(302)的桶(301)；
- 用于用来自罐(340,350)的可固化液体(341, 351)填充桶(301)的阀(342,352)，所述可固化液体(341, 351)在固化后具有一组物理特性；
- 制造平台(300)；
- 位于桶(301)的透明底部(302)下方的照明系统(320, 330, 331, 332, 333)，用于使透明底部(302)和制造平台(300)之间的可固化液体(341, 351)的层(313)曝光，以固化所述层(313)。照明系统可包括扫描光束，或者可包括可寻址像素(321)的矩阵。优选这些可寻址像素(321)可控制以变得透明，如下进一步说明。
柔版制版机是用于制造柔版印刷母版的系统。柔版制版机可另外包括阀(362)，用于将桶(301)中的可固化液体(341, 351)清除到废物罐(360)或清除到罐(340, 350)例如用于再循环。本发明的优选实施方案是使用以上本发明的柔版制版机及其进一步公开的优选实施方案来：
- 制造柔版印刷版；或者
- 使柔版印刷版的弹性体底板曝光；或者
- 从柔版使弹性体底板上的台面浮凸层(4401)曝光；或者
- 从柔版使台面浮凸层(4401)上或弹性体底板上的图像浮凸层(4001)曝光。柔版优选用于柔版印刷机，用于在柔性包装或纸板上印刷。柔版包括弹性体底板和图像浮凸层及任选的台面浮凸层。这些层可通过不同的照明(子)系统曝光，和/或可以为来自不同可固化液体的经固化层。
在本发明中，在这种柔版制版机中包括的阀，优选另一阀，用于用来自另一罐(350)的另一可固化液体(351)填充桶(301)，所述另一可固化液体在固化后具有另一组物理特性。优选所述组物理特性和所述另一组物理特性不同。例如，经固化可固化液体的硬度优选低于经固化另一可固化液体的硬度，和/或经固化可固化液体的弹性优选高于经固化另一可固化液体的弹性。硬度可如标准ASTM D2240中所公开的测定，或者例如通过BIRKANTM肖氏硬度试验仪测定。弹性试验可用来自AmetekTM的工具进行(http://www.ametektest.com/learningzone/testtypes/modulus-of-elasticity-testing)。经固化可固化液体为固化后的可固化液体，而经固化另一可固化液体为固化后的另一可固化液体。
柔版制版机可另外包括阀(362)，用于将桶(301)中的另一可固化液体(351)清除到另一废物罐或所述废物罐(360)，或清除到另一罐(350)例如用于再循环。
在本发明中，优选柔版制版机包括另一个照明系统(330, 331, 332, 333)，该系统包括用于使在所述透明底部(302)和制造平台(300)之间的层(313)和/或可固化液体的另一个层(303)和/或来自前述优选实施方案另一可固化液体(351)的层曝光的扫描光束，以固化所述层(313)。更优选所述照明系统(还称为第一照明系统)包括可寻址像素(321)的矩阵。这些可寻址像素(321)构造用于使可固化液体(313)的层(313)曝光。优选这些可寻址像素(321)可控制以变得透明，如下进一步说明。
另一照明(子)系统(330, 331, 332, 333)还被称为第二照明(子)系统。
使用多于一个照明(子)系统的优点是，可能有不同种类的聚合，以在不同的层(如弹性体底板、台面浮凸层和图像浮凸层)中有不同种类的弹性和/或硬度。使用多种可固化液体有相同的原因，即，使得可在不同的层(如弹性体底板、台面浮凸层和图像浮凸层)中有不同种类的弹性和/或硬度。根据应用，如在柔性包装上印刷或在纸板上印刷，由于上面要被印刷的材料的硬度或不同类型的油墨，如UV油墨或溶剂油墨，它们可能会磨损柔版，而要求不同类型的弹性和硬度。因此，通过控制曝光或改变层厚度的方式，本发明使得可能从一种应用切换到另一种应用。
优选在X-Y维度中，第二照明的分辨率高于具有可寻址像素(321)的矩阵的照明系统。因此，这种柔版制版机附加的两个优选的实施方案包括：
(A)
- 在透明底部(302)和制造平台(300)之间由照明系统(320)曝光的可固化液体(341)的第一经固化层；- 在透明底部(302)和制造平台(300)之间由照明系统(320)曝光的可固化液体(341)的第二经固化层；- 在透明底部(302)和制造平台(300)之间由第二照明系统(330, 331, 332, 333)曝光的另一可固化液体(351)的第三经固化层。第三经固化层可另外由第一照明曝光。
(B)
- 在透明底部(302)和制造平台(300)之间由照明系统(320)曝光的可固化液体(341)的第一经固化层；- 在透明底部(302)和制造平台(300)之间由第二照明系统(330,331, 332, 333)曝光的另一可固化液体(351)的第二经固化层。第二经固化层可另外由第一照明曝光。
弹性和/或硬度优选对于各层(例如台面浮凸层、弹性体底板和图像浮凸层)是不同的，以具有良好表现的柔版。硬度可通过本发明中的照明系统更长时间曝光来确定，例如以使柔版更耐UV柔版油墨，或具有更好的柔版磨损。弹性体底板可具有更好的柔韧性，以便相比其它层容易地附接到套筒。通过应用不同的可固化液体和/或应用不同的照明系统，本发明使选择经固化层的不同特性成为可能。例如，如果柔版的顶层(401)的硬度值高于底层(402)的硬度值，则可在印刷期间避免顶层(其可包括台面浮凸层)上的小图像形貌的变形或扭曲。效果是改善精细图像细节的再现。
在本发明的一个优选实施方案中，尤其在处于X-Y维度时，第二照明的分辨率高于具有可寻址像素(321)的矩阵的照明系统，由第一照明系统(320)曝光的可固化层的层厚度值高于由第二照明系统(330, 331, 332, 333)曝光的可固化层的厚度值。
具有可寻址像素(321)的矩阵的照明系统优选属于或选自透明OLED照明系统、LCD照明系统和数字微镜照明系统。
优选这种照明系统包括二维元件阵列作为可寻址像素(321)的矩阵，其透明度可在第一级和低于第一级的第二级之间单独切换，第一级与第二级之比限定对比率，其中在照明系统中，所述对比率在电磁波谱的UV-A(15µm-400µm)部分超过20/1，且阵列元件的间距为40µm或更小。该照明系统进一步公开于EP3182206(AGFA GRAPHICS)。
由第一照明系统(320)在堆叠体(402)中图像层的像素曝光平行且以相对较低的分辨率在X、Y和Z维度进行。然而，由于第二照明系统(330, 331, 332, 333)的相对较高分辨率，柔版印刷母版的三维模型的顶层的成像层(401)以高精度产生。本发明方法和系统的另外的优点是它能够分别控制物理特性到不同层，例如弹性体底板、台面浮凸层(4401)和图像浮凸层(4001)，它们构成柔版印刷母版。成像层只包括图像浮凸层(4001)，或者包括图像浮凸层(4001)以及台面浮凸层(4401)。
本发明也为一种制造柔版印刷母版的方法，优选通过柔版制版机的以上提到的实施方案。本发明的方法包括以下步骤：
- 通过打开阀(342)用在罐(340)中储存的可固化液体(341)填充具有透明底部(302)的桶(301)，所述可固化液体在固化后具有一组物理特性；
- 使制造平台(300)垂直移动一段距离，以在制造平台(300)和桶(301)的透明底部(302)之间创建可固化液体(341)的层(313)；
- 从桶(301)下面通过照明系统使所述层(313)曝光，用于使所述层(313)固化。
该照明系统属于或选自透明OLED照明系统、LCD照明系统和数字微镜照明系统，或者照明系统包括扫描光束。照明系统也还被描述为照明系统。
方法优选包括以下另外的步骤：
- 通过阀(362)将桶(301)中的可固化液体(341)清除到废物罐(360)或清除到罐(340)；
- 通过打开另一阀(352)用在另一罐(350)中储存的另一可固化液体(351)填充桶(301)，另一可固化液体在固化后具有另一组物理特性；
- 使制造平台(300)垂直移动所述段距离或另一段距离，以在制造平台(300)和桶(301)的透明底部(302)之间创建另一可固化液体(351)的另一层(313)；
- 从桶(301)下面使所述另一层(313)曝光，用于使所述另一层(313)固化。更优选在固化后另一组物理特性不同于固化后所述组物理特性。例如，经固化可固化液体的硬度优选低于经固化另一可固化液体的硬度，和/或经固化可固化液体的弹性优选高于经固化另一可固化液体的弹性。硬度可如标准ASTM D2240中所公开的测定，或者例如通过BIRKANTM肖氏硬度试验仪测定。弹性试验可用来自AmetekTM的工具进行(http://www.ametektest.com/learningzone/testtypes/modulus-of-elasticity-testing)。经固化可固化液体为固化后的可固化液体，而经固化另一可固化液体为固化后的另一可固化液体。优选可固化液体和/或另一可固化液体为光可固化油墨，更优选为UV光可固化油墨。
此外，方法可包括另外的步骤：
- 将桶(301)中的另一可固化液体(351)清除到另一废物罐或所述废物罐(360)，或清除到另一罐(350)例如用于再循环。
另一层可进一步描述为第二层；另一可固化液体可进一步描述为第二可固化液体；另一段距离可进一步描述为第二距离；所述组物理特性可进一步描述为第一组物理特性；另一组物理特性可进一步描述为第二组物理特性；所述阀可进一步描述为第一阀；另一阀可进一步描述为第二阀。
在一个优选的实施方案中，第一层，如图像浮凸、台面浮凸、弹性体底板，由第一照明系统曝光，第二层由第二照明系统曝光。弹性体底板作为层和/或台面浮凸作为层，例如第一层，优选通过包括可寻址像素矩阵的照明系统曝光，其中照明系统属于或选自透明OLED照明系统、LCD照明系统和数字微镜照明系统。台面浮凸作为层和/或图像浮凸作为层，例如第二层，优选通过包括扫描光束的照明系统曝光。扫描光束优选具有较高的曝光分辨率，通常以每英寸点数(dpi)限定，其中英寸等于2.54cm。扫描光束的曝光分辨率优选在1000dpi和9600dpi之间。可寻址像素矩阵的曝光分辨率优选在200和4800dpi之间，优选低于扫描光束的曝光分辨率。
弹性体底板优选包括透明底板，该底板在层根据本发明曝光之前铺置在制造平台上。透明底板在创建柔版之后可容易地从制造平台移去。底板可包括自粘合工具，以通过粘合到制造平台上而更好地支撑，其中也可用自粘合工具通过在柔版印刷机中粘合到套筒上而更好地支撑。粘合优选通过在底板上在应用于制造平台上时施加压力，或通过在柔版上通过粘合到支撑件(例如套筒)上而施加压力，支撑件随后应用在柔版印刷机上。
因此，本发明可包括应用底板的另外步骤，该底板具有包括自粘合剂的面，用于粘合到制造平台上。底板必须透明或部分透明(semi-transparent)或半透明(translucent)，以通过它由照明系统或照明子系统使桶中的层曝光。
可使用如上述US2003/0037687中公开的自粘合剂。在US2003/0037687中，自粘合剂为涂覆或喷洒在套筒主体上的经交联聚合物。可使用的聚合物为例如基于羧化腈、聚异戊二烯、丙烯酸酯树脂、硅酮、聚氯丁二烯、乙烯-乙酸乙烯酯、丁基橡胶和聚氨酯的聚合物。可通过曝露于UV光或通过加热应用来实现交联。
US6079329也公开了一种基于UV和热可固化聚合物的自粘合剂。此类聚合物的实例公开于第3栏, 第45-60行。WO2010/090685还公开了一种施加在印刷滚筒上基于UV可固化组合物的自粘合层，所述组合物包含粘合剂、至少一种单体、光引发剂和微球。
在支撑件或DLE柔版印刷母版前体可移去地附接之前，优选用适合溶剂清洁自粘合剂的表面。在US6079329中，适合溶剂为乙酸乙酯、醇和石脑油。然而，根据US607932，可使用与自粘合剂的材料相容的任何溶剂挥发性溶剂。
以上公开了在本发明的该方法中使用的关于照明系统的更优选的实施方案。
在一个优选的实施方案中，由第一照明系统(320)曝光的可固化层的层厚度值高于由第二照明系统(330, 331, 332, 333)曝光的可固化层的厚度值。
本发明也为一种制造柔版印刷母版的方法，优选通过柔版制版机的以上提出的实施方案。本发明的方法包括以下步骤：
- 通过打开阀(342)用在罐(340)中储存的可固化液体(341)填充具有透明底部(302)的桶(301)；
- 使制造平台(300)垂直移动一段距离，以在制造平台(300)和桶(301)的透明底部(302)之间创建可固化液体(341)的层(313)；
- 从桶(301)下面通过照明系统使所述层(313)曝光，用于使所述层(313)固化。
方法优选包括以下另外的步骤：
- 通过阀(362)将桶(301)中的可固化液体(341)清除到废物罐(360)或清除到罐(340)；
- 通过打开另一阀(352)用在另一罐(350)中储存的另一可固化液体(351)填充桶(301)，所述另一可固化液体在固化后具有另一组物理特性；
- 使制造平台(300)垂直移动所述段距离或另一段距离，以在制造平台(300)和桶(301)的透明底部(302)之间创建另一可固化液体(351)的另一层(313)；
- 从桶(301)下面使所述另一层(313)曝光，用于使所述另一层(313)固化。另一可固化液体可通过所述照明系统或通过另一个照明系统曝光。所述照明系统或另一照明系统属于或选自透明OLED照明系统、LCD照明系统和数字微镜照明系统，或者照明系统包括扫描光束。
如果柔版包括台面浮凸层(4401)，则台面浮凸通过本发明的方法和系统在弹性体底板上获得，该弹性体底板为柔版印刷母版提供必要的回弹性。在本发明中，这种弹性体底板也通过本发明的方法和系统获得。弹性体底板的高度优选在0.3mm和7mm之间。图像浮凸层(4001)通过本发明的方法和系统在弹性体底板上或台面浮凸层(4401)上获得。这种台面浮凸只存在于柔版印刷母版的那些包括图像形貌(例如文本、图形和半色调图像)的部分中。在这些图像形貌不存在的扩展区域中，没有台面浮凸。
在图像区域中台面浮凸的存在是任选但优选的。台面浮凸的高度(242)在50µm至1mm的范围内，例如0.5mm。
台面浮凸层(4401)形成多个倾斜区段，优选用具有小于90度角度的斜度获得。该角度可在25度和75度之间，优选在40度和60度之间，例如50度。可通过控制曝光的多个层的高度、它们的数量以及在后续曝光层之间的尺寸差异来控制角度。
使用较低斜度角度的优点是在印刷母版上的小形貌将较少地受患于变形。台面浮凸层(4401)的总高度例如在30µm和700µm之间，优选在50µm和250µm之间。
本发明包括使用柔版的实施方案，该柔版通过柔版制版机的当前实施方案获得，并通过制造柔版的方法的当前实施方案获得。本发明还包括一种柔版，该柔版包括弹性体底板和图像浮凸层(4001)，优选包括弹性体底板、台面浮凸层(4401)和图像浮凸层(4001)，其中所述层通过柔版制版机的当前实施方案获得，并通过制造柔版(也称为柔版印刷母版)的方法的当前实施方案获得。
在本发明中，第一照明系统和第二照明系统为一种照明系统的部分，其中第一和第二照明系统则为在所述照明系统中包括的照明子系统。使第一子系统制成透明或半透明或部分透明，并且来自第二照明子系统的曝光通过制成透明或半透明或部分透明的第一照明子系统(图3)。层的曝光进一步穿过透明底部(302)和制造平台(300)，由此两个照明子系统都定位于透明底部下方。但优选由第二照明子系统的曝光也通过第一照明子系统。这使得柔版制版机紧凑，且尺寸小。通过控制在第一照明子系统中包括的矩阵的一个或多个可寻址像素，有使第一照明子系统部分透明或半透明的可能性，层可由第二照明子系统通过部分透明或半透明的第一照明子系统曝光，并且它可由第一照明子系统部分曝光，例如存在不透明的第一照明子系统。可实现层和/或另一层的更快固化。优点是可将矩阵的可寻址像素控制为透明，因此第一照明子系统可以成像方式控制第二照明子系统的曝光。
为了通过照明系统或照明子系统具有高分辨率，本发明包括其中应用双光子聚合的这样的系统或子系统。这样的系统或子系统称为双光子聚合器。这种双光子聚合器给予通过双光子聚合产生具有高分辨率的浮凸层(例如图像浮凸层(4001))的可能性。双光子聚合的优点是可以实现更高的分辨率，因为来自该系统的双光子激发光点小于单光子激发光点。因此，不需要逐层工作(=平面工艺)来得到图像浮凸层(4001)或台面浮凸层(4401)。
附图说明
图1显示具有不同图像形貌的图像的实例。
图2显示用于印刷具有不同图像形貌的图像的浮凸印刷母版的再现。
图3显示本发明的柔版制版机的优选实施方案。
图4显示通过使层彼此堆叠构造的浮凸印刷母版在X-Z平面的横截面。
具体实施方式
制造平台(300)位于具有透明底部(302)的桶(301)中。桶(301)用光可固化液体(341或351)填充。光可固化液体(341或351)的液位(304)通过传感器(305)、使桶(501)连接到填充有光可固化液体的供应罐(507)的阀(306)和控制阀以保持桶(301)中液位(304)恒定的控制系统(307)来保持恒定。
制造平台(300)通过杆(311)连接到电动机(310)和蜗杆传动器，蜗杆传动器能够在Z维度的方向向上或向下移动平台。电动机(310)由计算装置(312)控制。
在桶(301)的透明底部(302)下方是照明系统，该系统在制造平台(300)下方的光可固化液体层(313)上投射二维图像。
照明系统包括两个照明系统.
第一子系统为具有低分辨率的照明系统。它可以为例如自照明透明显示面板(320)，例如透明OLED面板。在“关闭状态”下，这种面板基本是透明的。在驱动面板时，面板的像素(321)将以成像方式照亮并使在制造平台(300)和透明底部(302)之间的可固化液体的层(313)曝光。面板(320)的像素(321)的驱动优选在计算机(312)或另一个计算装置的控制下。
低分辨率照明也可以为LCD面板，该面板充当光阀矩阵，并通过外部光源从下面曝露。在第一状态，光阀基本是透明的。在第二状态，光阀的透明度由计算机(312)或另一个计算装置指令的LCD驱动器以成像方式控制。
低分辨率照明系统也可以为数字微镜系统。在那种情况下，数字微镜装置由外部光源照射，并且反射和调制的光束被投射到桶(301)的底部302上。
照明系统的第二子系统可以为高分辨率照明系统。一个很好的例子是激光扫描照明系统。在图3中，激光(330)照射到旋转的多面镜(331)上。光束由旋转的多面镜反射，并由柱面投射透镜系统(332)偏转，穿过透明显示面板，通过该透明显示面板使可固化液体层曝光。多面镜的旋转引起激光束以快速扫描X维度扫描掠扫到具有可固化液体的层(313)上。通过使激光器、旋转多面镜和柱面投射透镜系统安装在可沿Y维度移动的托架(333)上，获得在Y维度的慢扫描移动。在扫描移动期间，激光的强度由计算装置(312)根据要投射的图像中的信息来调制。
第一照明系统(320)具有第一像素分辨率“分辨率_1”，第二照明系统具有值高于“分辨率_1”的第二像素分辨率“分辨率_2”。
图3中的装置包括两个或更多个可固化液体的罐。第一罐(340)包含第一可固化液体(341)，其通过电子控制阀(342)分配到桶(301)。第二罐(350)包含第二可固化液体(551)，其通过电子控制阀(352)分配到桶(301)。可固化液体(341)和(351)的组成是不同的。
桶也连接到排液管，用于将罐(301)中的可固化液体(341或351)排放到废物罐(360)中。排放通过阀(362)控制。
电子控制阀(342、352和362)由计算装置驱动，例如计算机(312)。
柔版印刷母版的三维建模
图1显示在X-Y维度的二维图像，其中将要创建浮凸印刷母版。它包括用于再现图片的半色调部分(100)、几何形状(101)和文本部分(102)。图2显示浮凸印刷母版的再现，其中半色调部分(200)、几何形状部分(201)和文本部分(202)在Z维度上升高。
图4显示根据本发明的一个优选实施方案的示例性柔版印刷母版的三维模型。印刷母版由一组彼此堆叠层(400)组成，它们一起限定柔版印刷母版的形状。如图所示，包括弹性体底板的底层(402)在Z维度上比顶层(401)更厚。此外，底层402在X和Y维度用较粗分辨率表示。
根据本发明的一个优选实施方案，层402和401的物理特性，例如弹性、可塑性、比重、硬度等，优选是不同的。
三维模型的计算
根据本发明的方法中的预备步骤优选包括使二进制二维源图像转换成要创建的浮凸印刷版的三维模型。这种三维表达由“体素”组成，其值指明浮凸印刷母版材料在物理重建期间保存的位置和不保存的位置。
转让给Agfa Graphics NV并且优先权日期为2002-12-11的专利EP 1437882 B1公开了获得这种表达的第一种方法。它利用表面形貌操作器(topographic operator)使表现图像形貌(包括文本、图形和图像)的二进制二维源图像转换成适用于物理重建的柔版印刷母版的三维图像。
原始方法使用以下步骤：
- 提供包括多个图像像素的二维二进制源图像；
- 通过在相邻图像像素上展开的像素轮廓(pixel profile)替换来自二进制源文件的每个图像像素来产生过滤图像，像素轮廓相当于像素高度；
- 获取从相邻图像像素展开的像素轮廓的包络，用于限定要通过三维印刷形成的三维印刷结构；
- 将包络切片，以形成用于在三维印刷系统中印刷的图像层，从而从过滤图像产生多个图像层的定义，以用三维印刷系统印刷；
- 由此，通过三维印刷结构中第二级(其比第一级更靠近基材)的三维结构的实心区的任何横截面具有等于或大于第一级的三维结构的横截面的面积。
根据本发明的一个优选实施方案，“切片步骤”适于使其区分下层(402)和上层(401)。下层(402)在Z维度上以较低分辨率切片，并且产生具有其厚度“距离_1”的值的层。上层(401)在Z维度上以较高分辨率切片，产生具有小于距离_1的其厚度“距离_2”的值的层。
另外，可改变层(401, 402)的X-Y平面中像素的分辨率。例如，可对下部图像层(402)重新采样，使得X-Y维度中的分辨率具有值“分辨率_1”，并且可对上部图像层(401)重新采样，使得X-Y维度中的分辨率具有高于分辨率_1的值“分辨率_2”。优选值“分辨率_1”相当于第一照明系统(320)的分辨率，且值“分辨率_2”相当于第二照明系统(330, 331, 332,333)的分辨率。
转让给Agfa Graphics NV并且优先权日期为2008-12-19的专利EP 2199065 B公开一种用于相同目的的替代技术。它同样从对应于柔版印刷母版顶层的二进制二维源图像开始，下一步用近似圆形展开函数计算随后的较低层。对该方法进行相同的调整，以适应X、Y和Z维度中上层和下层堆叠体的不同分辨率。
在这两种技术中，结果是二进制二维图像的有序堆叠，它们一起限定了适于由三维印刷机物理重建的印刷母版的三维表达。在浮凸印刷母版的物理重建期间，有序堆叠的二维层的每一层都将被转换成经固化可光固化液体的层。当这些层(400)以与三维模型中二维图像相同的顺序堆叠时(图4)，它们一起构成浮凸印刷母版。
柔版制版机的操作
根据一个优选的实施方案，用于制造柔版印刷母版的图3中柔版制版机的操作如下。
制造过程细分成两个阶段：一个阶段用第一照明系统(320)以具有值“分辨率_1”的第一分辨率使可固化液体曝光，第二阶段用第二照明系统以具有高于第一分辨率值的值“分辨率_2”的第二分辨率使可固化液体曝光。
在初始状态，阀(342, 352)和(362)关闭，桶(301)是空的。制造平台处于其最低位置，在平台和桶(301)的透明底部之间留下空间(313)。
在第一步骤，阀(342)在计算机(312)控制下打开，并且可固化液体(341)流入桶(301)。第一可固化液体的液位由传感器(305)、控制系统(307)和阀(306)控制。
当可固化液体(341)的液位已达到平衡液位(304)时，进行作为二进制二维图像的堆叠体(402)的一部分的最低二进制二维图像的第一曝光。该曝光优选由第一照明系统(320)进行。为此目的，第一照明系统(320)的像素由计算装置(例如计算机(312))以成像方式控制。该成像方式曝光引起中间层(313)中相应位置的固化。曝光时间必须长得足以获得中间层(313)的所需固化度。当中间层(313)局部充分固化时，蜗杆传动器在计算装置(312)控制下由电动机(310)旋转，以在Z维度向上移动工作平台(300)具有值“距离_1”的距离。以上步骤的结果是要创建的三维物体的第一经固化层粘合到制造平台上。
向上移动制造平台(300)引起第一可固化液体(341)的液位下降。通过在传感器(305)和控制系统(307)的控制下打开阀(306)来补偿该下降，直至再次达到第一可固化液体(304)的平衡液位(304)。
在那个时点，由第一照明系统(320)进行作为二进制二维图像的堆叠体(402)的一部分的下一个二进制二维图像的第二曝光。该曝光选择性固化可固化液体的中间层(313)的位置，从而创建将要创建的三维物体的第二经固化层。曝光后，使制造平台向上移动距离“距离_1”，与先前的步骤非常相似。结果是要创建的三维物体的第二经固化层在先前创建的经固化层下面粘合到制造平台上。
重复以上步骤多次，直到堆叠体(402)的所有层都已曝光和物理重建。
由于第一照明系统(320)同时曝光一层的所有像素，所以该过程允许高效快捷地物理重建三维柔版印刷母版。
如本文前面所述，自照明透明显示面板的分辨率可以相对较低。这意味着限定三维柔版印刷母版的下层是足够的，但不适用于上层，因为这些带有精细的图像细节，例如半色调点、文本和图形对象的边缘。
为了物理重建带有精细图像细节的堆叠体(401)，在制造过程的第二阶段进行以下步骤。
在下一步骤，用第二照明系统(330, 331, 332, 333)进行曝光。
为了实现这个效果，必须关闭第一照明系统(320)或使其透明。如果第一照明系统是透明的自照明OLED面板，则所需要的只是关闭所有像素。如果它是LCD面板，则必须使像素处于透明状态，并且需要关闭或移除外部照明。如果是数字微镜装置，则需要关闭或屏蔽外部光源。
下一步，用第二照明系统进行堆叠体(401)中图像层的一系列曝光。根据一个优选的实施方案，激光(330)束通过在X维度的偏转系统(331)和托架(333)在Y维度的移动以具有值“分辨率_2”的分辨率扫描可固化液体的中间层(313)。响应作为二进制二维图像堆叠体(401)的一部分的二进制二维图像中的像素值来调制激光(330)束的强度。扫描激光(330)束响应图像层的像素值来选择性固化可固化液体(351)。
在这个曝光步骤后，制造平台在垂直Z维度升高具有值“距离_2”的第二距离。第二距离的值“距离_2”小于第一距离的值“距离_1”，以反映堆叠体(401)中图像层在Z维度的分辨率高于堆叠体(402)中图像层的分辨率。
进行在堆叠体(401)中的第二图像层的第二曝光，并且重复以上步骤，直至堆叠体(401)的所有图像层都已曝光。
在那个时点，完成三维印刷母版的物理重建。关闭阀(342)，并可通过打开阀(362)将桶301中的可固化液体(341)清除到废物罐(360)中。
完成的印刷母版可从制造平台移除，并准备用于柔版印刷机上，或者可接收另外的制造后固化步骤，以提高物体的转化度。
另外的实施方案
根据一个优选的实施方案，本发明的方法不是仅使用一种、而是使用两种或更多种类型的可固化液体。这种方法能够靶向构成柔版印刷母版的不同层(401, 402)的不同物理性质，例如柔韧性、回弹性、硬度、对基材的粘合性和印刷期间的油墨转移。通过使用具有不同增感染料的可固化液体，可适应用于使可光固化液体曝光的两个照明系统发射具有不同电磁波谱的辐射的情况。
根据这种实施方案的系统包括至少一个另外的罐(351)，它包含与第一罐(340)中第一可固化液体(341)不同的第二可固化液体(351)。
操作如下：
在第一步骤之后，桶(340)中的可固化液体(341)已用于使柔版印刷母版的第一组层(402)曝光，阀(342)在计算装置(312)的控制下关闭，并且阀(362)打开。结果，可固化液体(341)通过排液管注入废物罐(360)，之后阀(362)关闭。一个替代解决方案是第一可固化液体(341)通过阀(362)再循环进入第一罐(340)。
后一步骤涉及用储存在罐(350)中的第二可固化液体(351)填充桶(301)。这通过在计算装置(312)的控制下打开阀(352)来实现。传感器(305)、控制系统(307)和阀(306)确保填充罐(301)直至达到参考液位(304)。
在桶(301)已用来自罐(350)的第二可固化液体(351)填充后，开始第二组层(401)的曝光。
任选将第二可固化液体(341)通过阀(362)清除回到废物罐(360)，或者再循环进入第二罐(350)。
在这个实施方案中，不必必须通过不同的照明系统使层(402)和(401)曝光。例如，可固化液体(341)和(351)二者均可由第一照明系统(320)、第二照明系统(330, 331, 332,333)或二者的组合曝光。
可固化液体的组成和特性
可固化液体优选为用于柔版创建的可固化树脂组合物。可固化液体包含至少一种可聚合化合物和至少一种引发剂。可任选存在其它化合物，例如聚合物、填料、抑制剂、增塑剂和着色剂。
可聚合化合物
可固化树脂组合物包含一种或多种可聚合化合物。这些可聚合化合物可包含一个或多个可聚合基团，优选自由基可聚合基团。
可使用在本领域通常已知的任何可聚合单官能或低官能(oligofunctional)单体或低聚物。可聚合组分是通过在引发系统存在下用光能照射引起聚合反应和交联反应的化合物。适合的物质包括环氧化合物、氧杂环丁烷化合物、氧杂环丙烷(oxorane)化合物、环状缩醛化合物、乙烯基化合物、烯键式不饱和化合物、乙烯基醚化合物、硫杂丙环化合物、环状内酯化合物、硫杂环丁烷(thiethane)化合物、环醚化合物、环硫醚化合物等。
适用的优选自由基可聚合化合物描述于专利EP 1 637 322 B1(优先权日期为2004-09-16，并转让给Agfa Graphics NV)第[0054]至[0057]段和第[0059]至[0064]段、专利EP 1 936 438 B1(优先权日期为2006-12-20，并转让给Agfa Graphics NV)第[0024]段，和专利US 8 980 971 B2(优先权日期为2007-03-20，并转让给Dsm Ip Assets BV)“组分D”段。
适用单体的实例为丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰基吗啉、异冰片基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、乙烯基己内酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三甘醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚酯二(甲基)丙烯酸酯、尿烷二(甲基)丙烯酸酯、环氧二(甲基)丙烯酸酯、苯酚酚醛清漆聚缩水甘油醚的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)(丙烯酰氧基甲基)异氰脲酸酯、这些化合物的(甲基)(丙烯酰氧基甲基)羟基甲基异氰脲酸酯衍生物等。
可商购获得的产品包括SR344，一种聚乙二醇(400)二丙烯酸酯；SR604，一种聚丙二醇单丙烯酸酯；SR9003，一种丙氧基化(popoxylated)新戊二醇二丙烯酸酯；SR610，一种聚乙二醇(600)二丙烯酸酯；SR531，一种环状三羟甲基丙烷缩甲醛丙烯酸酯；SR340，一种甲基丙烯酸2-苯氧基乙酯；丙烯酸2-苯氧基乙酯；丙烯酸四氢糠酯，均来自SARTOMER；己内酯丙烯酸酯和Genomer 1122，一种单官能尿烷丙烯酸酯，来自RAHN；Bisomer PEA6，一种聚乙二醇单丙烯酸酯，来自COGNIS；Ebecryl 1039，一种尿烷单丙烯酸酯，来自CYTEC；和CN137，一种芳族丙烯酸酯低聚物，来自CRAYNOR，等。
适合使用的优选阳离子可聚合化合物描述于US 8 980 971(优先权日期为2007-03-20，并转让给Dsm Ip Assets BV)“组分B”段中。
适合使用的单体的实例为双酚A二缩水甘油醚、双酚F二缩水甘油醚、环氧酚醛清漆树脂、氧杂环丁烷、环氧化大豆油、环氧硬脂酸丁酯、环氧化聚丁二烯、四氢呋喃、三氧杂环己烷、1,3-二氧戊环、乙烯基环己烷、异丁烯、聚丁二烯、这些化合物的衍生物等。
可商购的产品包括UVR-6100、UVR-6105、UVR-6110(来自Union Carbide Corp.)，Celoxide 2021、Celoxide 2083、Glycidole、OAEX 24、Cyclomer M100、Epolead GT-301(来自Daicel Chemical Industries Ltd.)，Vectomer 2010、2020、4010(来自AlliedSignal)，等。
弹性体
为了进一步优化柔版印版前体的性能，可固化组合物可进一步包含一种或多种弹性体化合物。适合的弹性体化合物包括丁二烯和苯乙烯的共聚物、异戊二烯和苯乙烯的共聚物、苯乙烯-二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、聚丁二烯、聚异戊二烯、腈弹性体、聚异丁烯和其它丁基弹性体、聚环氧烷、聚膦腈、弹性体聚氨酯和聚酯、(甲基)丙烯酸酯的弹性体聚合物和共聚物、烯烃的弹性体聚合物和共聚物、乙酸乙烯酯的弹性体共聚物及其部分氢化衍生物。
引发剂
本发明的可固化树脂组合物可包含一种或多种引发剂。引发剂一般引发聚合反应。引发剂优选为光引发剂，但也可包括热引发剂。可通过具有不同波长的多于一种类型的辐射来实现固化。
适用于可固化树脂组合物的热引发剂的实例包括过氧苯甲酸叔戊酯、4,4-偶氮双(4-氰基戊酸)、1,1’-偶氮双(环己烷甲腈)、2,2’-偶氮双异丁腈(AIBN)、过氧化苯甲酰、2,2-双(叔丁基过氧)丁烷、1,1-双(叔丁基过氧)环己烷、1,1-双(叔丁基过氧)环己烷、2,5-双(叔丁基过氧)-2,5-二甲基己烷、2,5-双(叔丁基过氧)-2,5-二甲基-3-己炔、双(1-(叔丁基过氧)-1-甲基乙基)苯、1,1-双(叔丁基过氧)3,3,5-三甲基环己烷、氢过氧化叔丁基、过乙酸叔丁酯、过氧化叔丁基、过氧苯甲酸叔丁酯、叔丁基过氧异丙基碳酸酯、氢过氧化枯烯、过氧化环己酮、过氧化二枯基、过氧化月桂酰、过氧化2,4-戊二酮、过乙酸和过硫酸钾。
光引发剂在吸收光化辐射时产生引发物类，优选为自由基。也可使用光引发剂系统。在所述光引发剂系统中，光引发剂在吸收光化辐射时变得活化，并且通过从第二化合物提取氢或电子生成自由基。所述第二化合物，通常称为共引发剂，则变成引发自由基。自由基为诱导单体或低聚物聚合的高能物类。在可固化树脂组合物中存在多官能单体和低聚物时，所述自由基也可诱导交联。
适合的光引发剂的实例公开于例如J.V. Crivello等人，“Photoinitiators forFree Radical, Cationic & Anionic Photopolymerisation 2nd edition”(自由基、阳离子和阴离子光聚合的光引发剂第2版)，Wiley/_SITA Series In Surface CoatingsTechnology的第III卷，由G. Bradley编辑并于1998年由John Wiley and Sons LtdLondon出版，第276至294页。
光引发剂的具体实例可包括但不限于以下化合物或其组合：醌、二苯甲酮和经取代二苯甲酮、羟烷基苯基苯乙酮、二烷氧基苯乙酮、α-卤代苯乙酮、芳基酮如1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、2-苄基-2-二甲氨基-(4-吗啉代苯基)丁-1-酮、噻吨酮如异丙基噻吨酮、苯偶酰二甲基缩酮、双(2,6-二甲基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦、三甲基苯甲酰氧化膦衍生物如2,4,6三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、甲基硫代苯基吗啉酮如2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙-1-酮、吗啉代苯基氨基酮、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙-1-酮、5,7-二碘-3-丁氧基-6-荧光酮、氟化二苯基碘鎓和六氟磷酸三苯基硫鎓、苯偶姻醚、过氧化物、联咪唑、氨基酮、苯甲酰肟酯、樟脑醌、香豆素酮和米蚩酮。
适合的市售光引发剂包括Irgacure 127、Irgacure 184、Irgacure 500、Irgacure907、Irgacure 369、Irgacure 1700、Irgacure 651、Irgacure 819、Irgacure 1000、Irgacure 1300、Irgacure 1800、Irgacure 1870、Darocur 1173、Darocur 2959、Darocur4265和Darocur ITX(可得自CIBA SPECIALTY CHEMICALS)，Lucerin TPO(可得自BASF AG)，Esacure KK、Esacure KT046、Esacure KT055、Esacure KIP150、Esacure KT37和EsacureEDB(可得自LAMBERTI)，H-Nu 470和H-Nu 470X(购自SPECTRA GROUP Ltd.)，Genocure EHA和Genocure EPD(来自RAHN)。
适合的阳离子光引发剂包括在曝光时生成足以引发聚合的非质子酸或布朗斯台德酸的化合物。所用光引发剂可以为单一化合物、两种或更多种活性化合物的混合物或两种或更多种不同化合物(即共引发剂)的组合。适合的阳离子光引发剂的非限制实例为芳基重氮鎓盐、二芳基碘鎓盐、三芳基硫鎓盐、三芳基硒鎓盐等。
增感剂也可与上述引发剂组合使用。通常，增感剂在不同于光引发剂的波长处吸收辐射，并且能够使吸收的能量转移到那种引发剂，从而生成例如自由基。
优选第一可固化液体的引发剂混合物或引发剂系统能够吸收和转移根据本发明的第一照明系统的波长范围的能量，并且第二可固化液体能够吸收和转移对应于本发明的第二照明系统的波长的能量。
相对于可固化树脂组合物的总重量，本发明的可固化树脂组合物中引发剂的量优选为1至20重量%，更优选为4至10重量%。
抑制剂
为了防止过早聚合，可固化树脂组合物可包含聚合抑制剂。适合的聚合抑制剂包括酚型抗氧化剂、位阻胺光稳定剂、磷型抗氧化剂、氢醌单甲醚、氢醌、叔丁基邻苯二酚或连苯三酚。适合的市售抑制剂为例如Sumilizer GA-80、Sumilizer GM和Sumilizer GS(由Sumimoto Chemical Co. Ltd.生产)，Genorad 16、Genorad 18和Genorad 20(来自Rahn)、Irgastab UV10和Irgastab UV22、Tinuvin 460和CGS20(来自Ciba SpecialtyChemicals)，Floorstab UV系列(UV-1、UV-2、UV-5和UV-8)(来自Kromachem Ltd)，AdditolS系列(S100、S120和S130)(来自Cytec Surface Specialties)。该量优选相对于可固化树脂组合物的总重量低于2%重量。
单体和/或低聚物和任选的弹性体化合物的类型和量经选择以实现印版前体的最佳性质，例如柔韧性、回弹性、硬度、对基材的粘合性和印刷期间的油墨转移。
柔版印版前体的硬度一般表示为肖氏A硬度。根据本发明的柔版印版的肖氏A硬度典型在30至75之间。根据本发明，第二可固化液体的肖氏A硬度可显著不同于第一可固化液体的肖氏A硬度。这可例如改善油墨转移期间的图像分辨率。
增塑剂
一般用增塑剂改善可塑性，或减小柔版印版前体的硬度。增塑剂为液体或固体，一般为低蒸气压的惰性有机物质。适合的增塑剂包括经改性和未改性的天然油和树脂；酸例如链烷酸、芳基羧酸或磷酸的烷基、烯基、芳基烷基或芳基烯基酯，；合成低聚物或树脂，如低聚苯乙烯、低聚苯乙烯-丁二烯共聚物、低聚α-甲基苯乙烯-对甲基苯乙烯共聚物、液体低聚丁二烯或液体低聚丙烯腈-丁二烯共聚物；和聚萜烯、聚丙烯酸酯、聚酯或聚氨酯、聚乙烯、乙烯-丙烯-二烯橡胶、α-甲基低聚(甲醛)；脂族烃油，例如环烷油和石蜡油；液体聚二烯和液体聚异戊二烯。
特别适合的增塑剂的实例为石蜡矿物油；二羧酸的酯，如己二酸二辛酯或对苯二甲酸二辛酯；环烷烃增塑剂或聚丁二烯，具有在500和5000g/mol之间的摩尔重量；Hordaflex LC50，可得自HOECHST；Santicizer 278，可得自MONSANTO；TMPME，可得自PERSTORP AB；和Plasthall 4141，可得自C.P. Hall Co.。
着色剂
也可向可固化组合物加入着色剂、染料和/或颜料，以能够目视检查柔版印版上的图像。
实施例
成分列表：
KRATON D1163NS，SIS热塑性弹性体，来自SHELL
SR339C，丙烯酸2-苯氧基乙酯单体，来自SARTOMER
SR351，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，来自SARTOMER
SR531，环状三羟甲基丙烷缩甲醛丙烯酸酯，来自SARTOMER
SR9035，乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，来自SARTOMER
OMNIMER ACMO，丙烯酰吗啉，来自IGM RESINS
CD278，丙烯酸2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯，来自SARTOMER
Ebecryl 1360，聚硅氧烷六丙烯酸酯，来自ALLNEX
Genomer 1122，单官能尿烷丙烯酸酯，来自RAHN AG
BYK UV 3510，聚醚改性的聚二甲基硅氧烷，来自BYK
VERBATIM HR50，液体光聚合物，来自CHEMENCE
BHT = 2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚，来自ALDRICH的抑制剂
Lucerin TPO-L，光引发剂，来自BASF
IRGACURE 127，光引发剂，来自CIBA-GEIGY
IRGACURE 819，光引发剂，来自CIBA-GEIGY
以下实施例说明在改变可固化液体组合物时可观察到的硬度变化。
通过混合表1中所列成分直至完全溶解，制备可固化树脂组合物：
表1
肖氏A硬度测定样品制备
向低壁高度晶体级聚苯乙烯培养皿装填5g可固化液体(Biosciences Labware –产品目录号351006 - 50mm x 9mm底皿，具有紧密配合的顶部(内壁高度3.27mm)。在固化前将样品放入充满氮气的石英盒。
在装配有8个Philips TL 20W/10 UVA (λmax = 370nm)灯的UV-A灯箱中从背侧进行UV-A固化10分钟，然后用相同曝光装置从前侧固化10分钟。灯和样品之间的距离为约10cm。
利用锋利压针尖，以12.5N负荷，根据ASTM D-2240-05用Elcometer 3120肖氏硬度计测定肖氏A硬度。标度读数为0(0.1”穿入)至100(0穿入)。肖氏A标度用于软橡胶材料。商业柔版具有30和80肖氏A之间的肖氏A硬度。用经固化组合物获得的肖氏A硬度显示于表2中。
柔韧性测定样品制备
使硅隔片(3mm厚度)粘到3 x 4cm的长方形聚酯载体。然后，用表1的液体可固化制剂填充所形成的储器。过量液体通过洁净金属切刀去除。用23µm的聚酯/硅酮保护层覆盖经涂覆层，并引入充满氮气的石英玻璃盒中。根据先前描述进行UV-A固化。
通过弯曲样品180°，并给出0至3的评级数(0表示没有弯曲，3表示非常柔韧)，测定样品的柔韧性水平。用经固化组合物获得的柔韧性水平显示于表2中。
表2
工业适用性
来自本发明的上述系统和方法，包括优选的实施方案，用于创建柔版印刷母版。
Claims (17)
1.一种柔版制造方法，所述方法包括以下步骤：
- 通过打开阀(342)用在罐(340)中储存的可固化液体(341)填充具有透明底部(302)的桶(301)；
- 使制造平台(300)垂直移动一段距离，以创建在制造平台(300)和桶(301)的透明底部(302)之间且具有厚度值的可固化液体的层(313)；
- 利用包括可寻址像素(321)矩阵的第一照明子系统(320)从桶(301)下方通过透明底部(302)使层(313)曝光；
- 使制造平台(300)向上移动另一段距离，以创建在制造平台(300)和桶(301)的透明底部(302)之间且具有相同或另一厚度值的可固化液体的另一层(313)；
- 通过被控制成部分或完全透明的第一照明子系统且通过透明底部(302)用第二照明子系统(330, 331, 332, 333)使所述另一层(313)曝光，且其中第二照明子系统包括扫描光束。
2.权利要求1的柔版制造方法，其中第一照明子系统属于透明OLED照明系统、LCD照明系统或数字微镜照明系统。
3.权利要求1的柔版制造方法，其中第一照明子系统(320)在X和Y维度的分辨率低于第二照明子系统(330, 331, 332, 333)的分辨率，并且其中第二照明子系统为双光子聚合器。
4.权利要求2的柔版制造方法，其中第一照明子系统(320)在X和Y维度的分辨率低于第二照明子系统(330, 331, 332, 333)的分辨率，并且其中第二照明子系统为双光子聚合器。
5.权利要求4的柔版制造方法，其中由第一照明子 系统(320)曝光的可固化层的层厚度值高于由第二照明子系统(330, 331, 332, 333)曝光的另一层的另一厚度值。
6.权利要求1的柔版制造方法，所述方法另外包括以下步骤：
- 通过阀(362)将桶(301)中的可固化液体(341)清除到废物罐(360)中或清除到罐(340)中；
- 通过打开阀(352)用在另一罐(350)中储存的另一可固化液体(351)填充具有透明底部(302)的桶(301)；
- 用第二照明子 系统(330, 331, 332, 333)使第二可固化液体的层曝光。
7.权利要求2的柔版制造方法，所述方法另外包括以下步骤：
- 通过阀(362)将桶(301)中的可固化液体(341)清除到废物罐(360)中或清除到罐(340)中；
- 通过打开阀(352)用在另一罐(350)中储存的另一可固化液体(351)填充具有透明底部(302)的桶(301)；
- 用第二照明子 系统(330, 331, 332, 333)使第二可固化液体的层曝光。
8.权利要求2的柔版制造方法，其中可固化液体包含一种或多种选自以下的自由基可聚合基团：丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰基吗啉、异冰片基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、乙烯基己内酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三甘醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚酯二(甲基)丙烯酸酯、尿烷二(甲基)丙烯酸酯、环氧二(甲基)丙烯酸酯、苯酚酚醛清漆聚缩水甘油醚的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)(丙烯酰氧基甲基)异氰脲酸酯和(甲基)(丙烯酰氧基甲基)羟基甲基异氰脲酸酯衍生物；并且其中可固化液体包含一种或多种选自以下的弹性体化合物：腈弹性体、丁基弹性体、聚环氧烷、聚膦腈、弹性体聚氨酯和聚酯、(甲基)丙烯酸酯的弹性体聚合物和共聚物、烯烃的弹性体聚合物和共聚物、乙酸乙烯酯的弹性体共聚物及其部分氢化衍生物。
9.权利要求1的柔版制造方法，其中所述另一层是弹性体底板、台面浮凸(4401)或图像浮凸(4001)的一部分。
10.权利要求1的柔版制造方法，其中所述经曝光层具有与所述经曝光另一层不同的硬度。
11.权利要求1的柔版制造方法，其具有如下的另外步骤：施加所述可固化液体或另一可固化液体的第三层，并且通过第一照明子系统使所述第三层曝光。
12.权利要求1的柔版制造方法，其中扫描光束的曝光分辨率在1000dpi和9600dpi之间，和/或由可寻址像素(321)矩阵的曝光分辨率在200dpi和4800dpi之间。
13.权利要求1的柔版制造方法，其中所述层是包含透明或半透明底板的弹性体底板，所述透明或半透明底板在层曝光之前铺置在制造平台(300)上。
14.权利要求8的柔版制造方法，其中，所述丁基弹性体为聚异丁烯。
15.权利要求8的柔版制造方法，其中，所述烯烃的弹性体聚合物和共聚物为丁二烯和苯乙烯的共聚物、异戊二烯和苯乙烯的共聚物、苯乙烯-二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、聚丁二烯、或聚异戊二烯。
16.权利要求13的柔版制造方法，其中所述透明或半透明底板包含自粘合工具以粘合到制造平台(300)。
17.权利要求16的柔版制造方法，其中所述自粘合工具包含经交联聚合物，其中所述聚合物基于羧化腈、聚异戊二烯、丙烯酸酯树脂、硅酮、聚氯丁二烯、乙烯-乙酸乙烯酯、丁基橡胶或聚氨酯。
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