CN1398726A - 用于构筑形成亲水和憎水区域的表面的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于构筑至少包括第一层(12)的表面(10)的方法和装置，所述第一层由聚合体组成，最好由聚苯乙烯组成，利用所指定的改性设备(16)，通过创造第一层(12)的潜结构，形成亲水和憎水区域，产生用于平板印刷的印版(10)，符合本发明的方法和装置的特征在于：在至少一个曝光时间间隔内，选择性地将气态的易挥发的溶剂(18)作为改性试剂施加到表面(10)上至少一个局部限定区域，所述溶剂例如包括酒精、乙醛、酯等。符合本发明的装置可以被优先用于印版曝光器和印刷机的印刷装置内。

Description

用于构筑形成亲水和憎水区域的表面的方法和装置
发明领域
本发明涉及一种用于构筑至少包括第一层的表面的方法，所述第一层由聚合体组成，利用所指定的改性设备，通过创造第一层的潜结构，形成亲水和憎水区域，产生用于平板印刷的印版。
此外，本发明涉及一种用于构筑至少包括第一层的表面的装置，所述第一层由聚合体组成，通过创造第一层的潜结构，形成亲水和憎水区域，产生用于平板印刷的印版。
背景技术
在复写(polygraphic)工业中，具有一外层和一内层的表面的印版已经被应用一段时间了，所述外层由诸如聚苯乙烯、苯乙烯共聚物等聚合材料制成，内层由诸如铝的金属制成。这种类型的印版通常由用于平板印刷的未组织的或无差别的状态构筑，以形成符合要被印刷目标的亲水或憎水区域或分区。一种公用的构筑方法包括通过临时地、空间地有选择地暴露于电磁能下特别是激光下而局部地有选择地使所述表面外层被改性，然后利用清除，例如使用诸如印版清除试剂地化学药品，对潜结构进行显影，形成亲水和憎水区域，通过表面被曝光的内层，形成结构的亲水区域，同时外层被改性的区域是结构的憎水区域。
欧洲专利EP 0 931 647A1介绍了一种印版，其中，通过在热激光能下曝光，然后进行化学处理，形成亲水和憎水区域而构成表面。除了包含羧基的聚合物之外，在此情况下的表面也可以具有苯乙烯。此外，为了支持吸收激光能，在表面上或邻近表面的位置上设置阴离子染料。在欧洲专利EP 0 931 657A1中，介绍了一种用于生成平板印刷板的方法。印版上的图象被红外线曝光后，通过将水成液(aqueous liquid)施加到印版的表面上，相关图象区域被显影。这种方法可以被用于印刷装置的印版圆筒或适用于一种印刷机器。
德国专利DE44 26 012C2也介绍了在一种印刷装置上和与印版有关的擦除和亲水装置，其中印版可以被擦除，可以被再生。一种清洁液体也就是一种亲水试剂或者被直接涂附在印版上或者被涂附在指定的清洁布上。在容纳印版的圆筒圆周面上，设置图象设定设备。
用于印刷装置、特别是在印刷机器内的印版的普通的图象设定过程具有共同的特性，即无论是和印版表面的热或反应效果，图象设定过程或构筑过程是基于光与印版表面的相互作用。技术上的实现方式要求一种经常改进的复杂的图象设定设备，该设备包括一个或多个光源，具体地说，包括激光光源。这种具有激光光光源的图象会在购买和使用中产生想象不到的费用。
发明概述
本发明的目的是提供一种用于构筑一表面的方法和装置，以形成亲水和憎水区域。
根据本发明，利用一种用于构筑一表面以形成亲水和憎水区域的方法实现该目的。
在上述符合本发明的一种用于构筑至少包括第一层的表面的方法中，所述第一层由诸如聚苯乙烯、苯乙烯共聚物等聚合材料制成，用所指定的改性设备，通过创造第一层的潜结构，形成亲水和憎水区域，产生用于平板印刷的印版，其特征在于：在至少一个曝光时间间隔内，选择性地将气态的易挥发的溶剂作为改性试剂施加到表面上至少一个局部限定区域。除了曝光时间间隔之外，还确定诸如气体压力、流速和流场范围等的有关气流的参数。与本发明有关的是，这样理解潜结构，它包括具有至少两个相反特性的表面区域。所述相反特性例如是亲水性和憎水性、亲油性和疏油性等。应该这样理解术语潜结构，它可以涉及一种结构，它可能涉及一种或多种额外方法步骤，也涉及显影，导致一种具有至少两种相反性质的结构。
作为优选示例，如果表面至少包含由聚苯乙烯组成的第一层和可以由金属或聚酯组成的第二层，在符合本发明的方法中，用如此方式对表面上至少一个区域内的潜结构进行显影，即在那些没有被选择性改性后的区域内将第一层清除。第二层最好包括铝。如果改性设备用此方式进行平移则更为优越，即沿横跨表面的两个方向，改性设备可以先后或至少部分平行地有选择地到达表面上的区域。
根据本发明，用于构筑至少包括两层的表面的方法最好包括一些步骤，其中第一层具有聚苯乙烯，第二层可能由金属或聚酯组成，通过对第一层改性然后显影，形成用于产生平版印刷的印版的亲水区域和憎水区域。处于未构筑状态的印版表面的第一层被指定给一个改性设备。例如使该改性设备面对着所述表面，完成所述指定。例如印版可以采用圆筒形式的，具体地说，印刷装置内的印版圆筒围绕圆筒的轴线转动。通过适当的装置例如致动器、线性驱动、轴驱动等，改性设备沿两个方向先后地或至少部分平行地横跨表面运动，可以有选择地到达表面的区域。所述圆筒可能被指定给一种驱动，用于产生围绕它的轴线的运动。在每个选择区域改性之前，指定给该区域的结构信息被输送到改性设备。在此情况下，结构信息对应于所希望印刷目标的结构。通过有选择地将改性剂施加到表面的区域，创造一潜结构。符合本发明的改性剂是一种气态的易挥发的溶剂，在至少一个曝光时间间隔内，选择性地将所述气态的易挥发的溶剂施加到表面上一局部限定区域。在此情况下，气态的易挥发的溶剂可以包括酒精(R-OH)和/或乙醛(R-HO)和/或甲酮(R1-CO-R2)和/或酯(R1-COO-R2)。
与本发明有关，R、R1、R2可以代表一种饱和链烃，特别是一种烃链，但是也可以是一种由其它官能团替代的饱和链烃，或是一种芳基。R、R1、R2可以相同或不同。至少在表面的一个区域，用此方式潜结构被显影，即在那些没有被改性的区域内，第一层被清除。导致显影后的印版具有亲水区域和憎水区域。通过在气态的易挥发的溶剂作用后然后曝光进行改性，亲水区域基本上由曝光后的第二层组成，憎水区域基本上由印版第一层组成。符合本发明的方法代表一种可能的简单的和低成本用于生产印版的方式。
在对符合本发明的用于构筑表面的方法的进一步改进中，由光源发射的最好是激光形式的电磁能被至少照射到表面上的限定区域，所述区域是指利用气态的易挥发的溶剂已经或要被改性的区域。可以想象的是，在将气态的易挥发的溶剂施加在局部的限定区域上期间，提供所述电磁能。然而也可以对利用电磁能进行改性的区域进行预处理或后处理。换句话说，施加气态的易挥发的溶剂的有效时间间隔可以和利用电磁能进行曝光的时间间隔相同或不同。无须说明的是，在各种情况下，所考虑的时间间隔可以包括一些子区间。光源提供到表面上的能量用优异的方式支持气态的易挥发的溶剂在表面第一层发挥作用。
一种用于构筑至少包括第一层的表面的装置，所述第一层具有聚合体，通过创造第一层的潜结构，形成亲水和憎水区域，产生用于平板印刷的印版，其特征在于：在至少一个曝光时间间隔内，改性设备将气态的易挥发的溶剂施加到所述表面上局部限定区域。所述表面至少包括由聚苯乙烯组成的第一层和可以由金属或聚酯组成的第二层。
符合本发明的一种用于构筑至少包括两层的表面的装置的优选实施例，第一层由聚苯乙烯组成，第二层可以由金属或聚酯组成，通过有选择地对第一层改性，然后显影以形成用于产生平板印刷的印版的亲水和憎水区域，其特征在于：在至少一个曝光时间间隔内，改性设备将气态的易挥发的溶剂施加到所述表面上局部限定区域。所述装置可以包括一控制装置或和控制装置相连。在每个选择区域改性之前，指定给该区域的结构信息被输送到改性设备。此外在改性设备和印版表面之间设置用于产生相对运动的装置，例如致动器、线性驱动、轴驱动等。如果所述改性设备至少临时地和空间地平行地到达表面的两个局部限定区域，则更优越。通过在整个表面上平行操作，能够减少用于区域改性的时间。
在对符合本发明的用于构筑表面的装置的进一步改进中，额外设置一光源，最好是一激光光源，所述光源至少将电磁能照射到所述表面的一个局部限定区域上，具体地说，照射到要被改性表面的局部限定区域上。无须说明的是，类似于或等同于用于在改性设备和表面之间产生相对运动的装置的用于在光源和表面之间产生相对运动的装置能够被提供，因而在各种情况下，电磁能和改性试剂可以到达表面上要被改性的局部限定区域。
在符合本发明的优选实施例中，气态的易挥发的溶剂(18)包括乙醇(C2H5-OH)和/或4羟基-4甲基-2戊酮和/或3丁氧基-2丙醇和/或乙醛(CH3-CHO)和/或丙酮(CH3-CO-CH3)和/或醋酸乙酯(CH3-COO-C2H5)。
符合本发明的用于构筑表面的装置可以在印版曝光器或印刷装置内被使用，例如众所周知的直接图象印版。符合本发明的用于处理纸张的印刷机包括送纸器、一个或多个印刷装置和一输送装置，用于处理卷筒纸的印刷机包括涣卷装置、至少一个印刷装置、干燥器和折页机，本发明的印刷机和现有技术的印刷机的区别在于一种至少具有一种符合本发明用于构筑表面的一种设备的印刷装置。
通过下文结合附图和优选实施例对本发明所进行的详尽的介绍，本发明的这些和其它目的和优点将变得清楚。
附图说明
图1用四个子图示意性显示了符合本发明的用于构筑表面的方法的优选实施例；
图2示意性显示了具有额外光源的符合本发明装置的优选实施例；
图3示意性显示了在印版曝光器(exposer)和印刷装置内的两种布置的实施例；
图4示意性显示了符合本发明的用于同时使表面第一层的多个区域改性的装置的两个实施例。
优选实施例介绍
图1用四个子图示意性显示了符合本发明的构筑表面的方法的优选实施例。子图A显示了具有第一层12和第二层14的印版10。和图1以及后续附图中所描述的实施例相关，第一层12也可以被称作外层，第二层14也被称作内层。除了表面上的这些层之外，印版10还可以包括深度方向上或被被容纳在一支架上的其它层；对于符合本发明的方法，印版是平面的还是曲面的并不重要。在此情况下，第一层12可以由聚苯乙烯制成。根据本发明，聚苯乙烯应该被理解成其既意味着纯聚苯乙烯又意味着聚苯乙烯聚合物，例如包含羧基的共聚物。第二层14可以由金属制成，最好包含铝。另一种已经证明是良好的材料包含聚酯。大多数情况下没限定制表面10结构的初始状态，作为图1中子图A所示的实施例，符合本发明的方法从未构筑的第一层12开始。
图1的子图B显示具有在第二层14上的第一层12的印版10如何相对于改性设备16进行设置。采用局部限定的方式，例如通过输出喷嘴，一种包含上述物质的气态的易挥发的溶剂18从改性设备16被施加到印版10上的某个区域内。同样可以想得到的是利用挠性管线例如软管等，将气态的易挥发的溶剂18施加到印版10的表面上。气态的可选择的溶剂18发挥作用后产生一改性后的表面110。双箭头表示第一平移方向112和第二平移方向114，改性设备116用此方式相对于印版是可运动的，即沿两个横跨印版的方向有选择地先后按顺序地到达表面区域。最好利用一种用于交换数据和/或控制信号的和可以是部分无线的连接线路116，将改性设备16和控制装置118相连。在每个被选择区域改性之前，利用控制装置118，要被改性区域的结构信息被输送给改性设备16，
图1的子图C显示了一种利用改性设备16所创造的并由一些改性后表面110形成的被显示在印版10的第一层12上和/或内的潜结构。气态的易挥发的溶剂18被直接作用在印版10的第一层12上，但是额外获得了印版10上的第一层12和第二层14之间粘结力的增加。所述潜结构对应于涉及图象结构的憎水成分，在平版印刷时，它包含印版表面的携带油墨憎水区域。
为了对印版10的潜结构显影，在那些还没有选择性改性的区域内至少第一层12的表面的一个区域被清除。例如通过一种清洁流体、一种公用的印版清洁剂，未被改性第一层12首先被清除。由于利用符合本发明的方法进行第一层12的改性，在第二层14被曝光的同时，一些改性后的表面110被保存在印版上。在平版印刷时，第二层14是亲水区域。图1的子图D示意性显示了利用符合本发明的方法所形成的具有亲水和憎水区域的结构。
图2示意性显示了符合本发明的具有附加的显影光源的装置的优选实施例，也显示了具有第一层12和第二层14的印版10。这样设置印版10，即它面对着改性设备16躺着。利用限定的、临时的和三维的有选择的方式，改性设备16向印版10的某些区域施加气态的易挥发的溶剂18。在印版10上形成改性后的表面110。改性设备16可以相对于印版在第一平移方向112和第二平移方向114运动。将光源20最好是发出红外线范围内的光的激光光源配备给改性设备16。光束22至少照射印版10上已经被气态的易挥发的溶剂18改性后的区域，因而产生改性后的表面110。
图3示意性显示了在印版曝光器(exposer)和印刷装置内的两种布置的实施例。利用一种印刷装置可以实现图1的子图A所示的一种布置，上述印刷装置中具有被容纳在圆筒30内的第一层12和第二层14的印版10。圆筒30可以沿转动方向34围绕轴线32转动。改性设备16被分配给印版10的第一层12，该设备16可以沿平行于圆筒30的轴线32的平移方向36移动。结合转动和平移运动，改性设备16可以到达印版10表面上所有印刷点。图3的子图B显示了一种众所周知的筒内布置。换句话说，具有第一层12和第二层14的印版10采用凹方式出现，因而被指定的改性设备16位于轴38上，通过沿基本上平行于轴38的平移方向36运动，沿围绕轴38所确定的轴线方向的转动方向34转动，该设备16能够到达印版10表面上所有的印刷点。
图4示意性显示了符合本发明装置的两种实施例，所述装置能够同时使第一层表面上多个区域改性。图4的子图A显示了一些被分配给第一层12的改性设备16，共显示了7个改性设备，但本发明并不局限于这个数字，具有第一层12和第二层14的印版10采用圆筒形式存在。圆筒30可以围绕轴线32在转动方向34上转动。所述多个改性设备16被构筑成一集成改性设备40。换句话说，符合本发明这个实施例的装置包括一集成改性设备40，采用模块模式，所述设备40具有多个改性设备16，用于将气态的易挥发的溶剂施加到印版10表面上的限定区域。图4的子图B显示了符合本发明装置的另一种实施例，在该实施例中，一定数量的例如四个改性设备16相对于圆筒30形式的印版10被设置。在此情况下，改性设备16可以到达印版10整个表面的子区域，并采用与图象有关的方式使印版10暴露于气态的易挥发的溶剂18。利用图4所示实施例，至少能够平行地和同时地使印版10表面的两个区域改性。
附图标记清单10  印版12  第一层14  第二层16  改性设备18  气态溶剂110 改性后表面112 第一平移方向114 第二平移方向116 用于数据和/或控制信号交换的连接线路118 控制装置20  光源22  光束30  圆筒32  轴线34  转动方向36  平移方向38  轴40  集成改性设备

Claims (15)

1.一种用于构筑至少包括由聚合体制成的第一层(12)的表面(10)的方法，利用所指定的改性设备(16)，通过创造第一层(12)的潜结构，形成亲水和憎水区域，产生用于平板印刷的印版(10)，其特征在于：
在至少一个曝光时间间隔内，选择性地将气态的易挥发的溶剂(18)作为改性试剂施加到表面(10)上的至少一个局部限定区域。
2.如权利要求1所述的用于构筑至少具有第一层(12)和第二层(14)的表面的方法，第一层(12)由聚苯乙烯组成，第二层(14)由金属或聚酯组成，其特征在于：
对表面上至少一个区域内的潜结构进行显影，于是可以将第一层(12)上没有被选择性改性的区域清除。
3.一种根据权利要求1和2所述方法，其特征在于：改性设备(16)用如此方式进行平移，即沿横跨表面的两个方向，改性设备(16)可以先后或至少部分平行地有选择地到达表面上的区域。
4.一种根据上述任一项权利要求所述方法，其特征在于：至少将电磁能(22)照射到表面上的局部限定区域。
5.一种根据上述任一项权利要求所述方法，其特征在于：在施加气态的易挥发的溶剂期间，发射所述电磁能。
6.一种用于构筑至少包括由聚合体组成的第一层(12)的表面(10)的装置，通过创造第一层(12)的潜结构，形成亲水和憎水区域，产生用于平板印刷的印版(10)，其特征在于：
在至少一个曝光时间间隔内，改性设备(16)将气态的易挥发的溶剂(18)施加到所述表面上局部限定区域。
7.一种根据权利要求6所述装置，其特征在于：表面(10)至少包括由聚苯乙烯组成的第一层(12)和由金属或聚酯组成的第二层(14)。
8.一种根据权利要求6或7所述装置，其特征在于：所述改性设备(16)至少可以临时地和空间地平行地到达表面的两个局部限定区域。
9.一种根据权利要求6、7或8所述装置，其特征在于：光源至少将电磁能(22)照射到所述表面的局部限定区域上。
10.一种根据权利要求6～9之一所述装置，其特征在于：在每个被选择改性区域被改性之前，控制装置(118)向改性设备输送指定的结构信息。
11.一种根据权利要求6～10之一所述装置，其特征在于：气态的易挥发的溶剂(18)包括酒精(R-OH)和/或乙醛(R-HO)和/或甲酮(R1-CO-R2)和/或酯(R1-COO-R2)。
12.一种根据权利要求6～11之一所述装置，其特征在于：气态的易挥发的溶剂(18)包括乙醇(C2H5-OH)和/或4羟基-4甲基-2戊酮和/或3丁氧基-2丙醇和/或乙醛(CH3-CHO)和/或丙酮(CH3-CO-CH3)和/或醋酸乙酯(CH3-COO-C2H5)。
13.一种印版曝光器，其特征在于至少包括权利要求6～12任一项权利要求所述的一种装置。
14.一种印刷装置，其特征在于它具有权利要求6～12任一项权利要求所述的装置。
15.一种印刷机，其特征在于它具有权利要求14所述印刷装置。
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