用于制造柔版印刷母版的成像设备和方法技术领域
本发明涉及用于通过喷墨印刷来制造柔版印刷母版的方法和用于执行该方法的成像设备。
背景技术
柔版印刷术一般被用于在诸如纸张、纸板原料、波纹板、膜、箔和层压件的多种支撑体上印刷高量连续印刷。包装箔和杂货店袋是突出的示例。
现在的柔版印刷外形（form）由两种模拟成像技术制成，诸如通过膜掩膜的UV曝光，例如EP1594005（DUPONT），以及数字成像技术，其包括：
·柔版印刷外形前体上的直接激光雕刻，例如US 2004259022（BASF）；
· 通过LAMS掩膜的UV曝光，例如US 6521390（BASF）和US7226709（KODAK），其中，LAMS意指激光烧蚀掩膜系统；
·通过激光器或LED的无掩膜直接UV或紫外线曝光，例如US6806018（MACDERMID）；以及
· 喷墨印刷，例如EP 1428666 A（AGFA）、US 2004131778 A（AGFA）和US 2006055761（AGFA）。
EP 1428666 A（AGFA）公开了一种用于借助于喷射UV可固化液体后续层（在被固化之后具有弹性材料性质）来制成柔版印刷外形的方法。在喷射随后的层之前，由UV固化步骤来使每个先前的层固定不动。此“逐层（layer after layer）”记录技术允许逐渐堆积柔版印刷母版，其中，能够准确地控制凸版（relief）。可以进行不同可固化液体或固定化步骤的使用以获得不同的层特性。
用于制备柔版印刷母版的此类方法的优点是不存在任何处理步骤且不会消耗比必要的更多的材料来形成适当的凸版图像，即不再要求去除非印刷区域。
然而，已经观察到喷墨印刷的柔版印刷母版更容易在柔版印刷之前的处理期间被损坏。并且，在印刷期间，柔版印刷母版上的非常小的印刷网点可能脱落。
存在对在短制造时间内通过喷墨印刷来制造柔版印刷母版的需要，其表现出高印刷质量且不那么易受损坏。
发明内容
已经发现可以通过改变凸版的拓扑结构并包括所谓的“台面凸版”（可以将其视为用于相邻图像凸版的公共基础凸版）来解决上述问题。为了保持短的柔版母版的制造时间，优选地使用成像设备，其具有喷墨印刷装置，该喷墨印刷装置具有两组喷墨喷嘴，其中，第一组喷组具有小于第二组喷嘴的喷嘴直径至少25%的喷嘴直径。
为了克服上述问题，本发明的优选实施例提供了如权利要求1所限定的用于制造柔版印刷母版的方法。
本发明的优选实施例提供了如权利要求9所限定的用于制造柔版印刷母版的成像设备。
通过以下说明，本发明的其它目的将变得显而易见。
附图说明
图1示出柔版印刷母版的优选实施例的横截面。
图2示出具有规则轮廓的柔版印刷母版上的凸版网点的横截面。
图3示出具有顶帽轮廓的柔版印刷母版上的凸版网点的横截面。
图4示出具有顶帽轮廓但具有不同高度的顶帽段的柔版印刷母版上的大凸版网点和小凸版网点二者的横截面。
图5示出根据用于制造柔版印刷母版的本发明的成像设备的横截面。
具体实施方式
用于制造柔版印刷母板的方法。
根据本发明的用于制造柔版印刷母版的方法包括步骤：
a)提供柔版印刷支撑体（1）；
b)提供喷墨印刷装置（32）；
c)用喷墨印刷装置（32）在柔版印刷支撑体（1）上施加台面凸版（40）；以及
d) 用喷墨印刷装置在台面凸版（40）上施加图像凸版（38）。
由喷墨印刷装置通过在支撑体上逐个图像地施加后续辐射可固化液体层来由喷墨印刷装置施加凸版，由此，优选地在施加后续层之前使用固化装置来使施加的层固定不动。固化不必是完全固化，而是可以是部分固化。可选地，某些层未在喷射该层之后被直接固化，而是在后续层的喷射之后被直接固化。在优选实施例中，在施加后续层之前使用固化装置来使每个施加的层固定不动。
在用于制造柔版印刷母版的方法的本发明中，凸版包括如图1中的柔版印刷母版（250）所示的所谓“台面凸版”。层（212）一起限定“台面凸版”。此类台面凸版仅存在于包括诸如文本、图形和半色调图像的图像特征的柔版印刷母版的那些部分中。在其中不存在此类图像特征的扩展区域中，不存在台面凸版。
台面凸版优选地具有在从50μm至1mm范围内的高度（242），例如0.5mm。
图1中的层（210）、（211）和（212）限定柔版印刷母版的实际印刷凸版。图1中的层（210）和（211）限定图像凸版。顶层（230）与限定将由印刷母版印刷的图像的半色调位图相对应。层（210）优选地在形状和尺寸方面与顶层（230）相同，从而产生垂直凸版斜面并限定“顶帽段”。此类顶帽可以具有在10与500μm之间且优选地在20与200μm之间的高度（240）。用于顶帽段的垂直凸版斜面具有优点，即印刷表面在印刷期间保持一致，即使当在印刷母版与网纹辊之间或在印刷母版与可印刷衬底之间发生压力变化时，或者当印刷母版磨损时。
连同形成倾斜段一起，优选地用具有小于90度的角（235）的斜面来印刷中间层（211）。该角可以在25与75度之间，优选地在40与60度之间，例如50度。可以通过控制单独层的高度（241）、其数目和后续层之间的尺寸方面的差来控制角（235）。
使用较低倾斜角（235）具有优点，即印刷母版上的小特征将较少地经受翘曲。中间层（211）的总高度（241）例如在30 μm与700μm之间、优选地在50 μm与250μm之间。
在当前发明的更优选实施例中，用与固化装置相组合地喷射辐射可固化液体的喷墨印刷机来以多次走纸印刷将中间层（210）、（211）和（212）。在印刷之后立即由固化装置对每个中间层进行凝固。尤其是台面凸版的上层（232）优选地仅仅被部分地固化以便保证与倾斜段（211）的最低中间层（231）的良好粘附。可选地，执行最终固化步骤以在所有层已被印刷之后进一步硬化各层。
台面凸版优选地被印刷在向柔版印刷母版提供必要弹性的弹性材料支撑底板（220）上。可以例如通过在支撑体上逐层地喷洒或喷射辐射可固化液体并借助于UV固化源来固化各层而获得此类弹性材料底板。弹性材料底板（220）的高度（243）优选地在0.3mm与2mm之间。
可以由支撑体（200）来支撑弹性材料底板（220）本身。片材形式的支撑体（200）通常具有从0.005至0.127cm的高度（244）。用于片材形式的优选高度（244）是0.007至0.040 cm。套筒形式通常具有从0.1至1mm（对于薄套筒而言）和从1至多达100mm（对于其它套筒而言）的壁高度（244）。高度（244）的选择取决于应用。
台面凸版
在根据本发明的方法的优选实施例中，将台面凸版研磨。这导致台面凸版的扁平顶面，这对于将在其上面喷射的图像凸版的图像质量是有利的，并改善了图像凸版到台面凸版的粘附性。
在一个实施例中，柔版印刷母版的不同图像区域中的台面凸版具有相同的高度。然而，台面凸版的高度在整个柔版印刷母版上具有相同的高度不是必要的。在根据本发明的方法的另一实施例中，柔版印刷母版包括不同高度的至少两个台面凸版。在缺少细微的图像细节、即不那么易受损坏的图像区域中，能够容忍较小的高度，导致将喷射较少的材料，这代表着经济优点。
为了降低柔版印刷母版的制造速度，优选地使用包括第一和第二组喷嘴的喷墨印刷装置，其中，第一组喷嘴的喷嘴的喷嘴直径比第二组喷嘴的喷嘴的喷嘴直径大至少25%。当在柔版印刷支撑体上制造印刷凸版时，具有较大喷嘴直径的第一组喷嘴被用于在柔版印刷支撑体上印刷台面凸版，并且第二组喷嘴被用于在台面凸版上印刷图像凸版。
图像凸版
图像凸版是根据将在衬底上用柔版印刷术印刷的图像被喷射在台面凸版上的凸版。
根据本发明的方法的优选实施例提供包括顶帽轮廓的图像凸版，其顶帽段优选地被研磨。此类顶帽轮廓对于柔版印刷术的技术人员来说是众所周知的。例如，EP 1428666 A（AGFA）在图5中公开了通过喷墨印刷制成的此类顶帽轮廓。
可替换地，还可能的是图像凸版具有“规则”轮廓。由诸如通过掩膜的UV曝光的模拟成像技术制成的柔版印刷外形得到如图2所示的具有“规则”轮廓的凸版。用通过掩膜的UV曝光来制造如图3所示的具有“顶帽”轮廓的凸版是不可能的。具有“顶帽”轮廓的凸版只能用激光雕刻或用喷墨印刷来制成。图2的具有“规则”轮廓的凸版由先前印刷在柔版印刷支撑体（1）上的台面凸版（40）上的图像凸版（2）组成。凸版（2）的台肩（4）具有带有倾斜角θ的斜面，其是在通过掩膜使柔版印刷前体暴露于UV光时用光可聚合层中的光散射产生的。例如用适当的溶剂来去除可聚合层的未曝光区域。此类柔版印刷母版的凸版在整个表面上具有相同的高度D，因为柔版印刷前体使用均匀厚度的可聚合层。柔版印刷母版的总高度C被称为纸张厚度（caliper）。印刷表面（3）的直径DS确定用柔版印刷母版印刷的网点的网点尺寸。
用喷墨印刷，有可能获得如图3所示的具有“顶帽”轮廓的图像凸版。此类凸版包括喷射在先前印刷在柔版印刷支撑体（1）上的台面凸版（40）上的倾斜段（21）。在倾斜段（21）的平台（22）上，可以印刷具有印刷表面（3）的顶帽段（23）。顶帽段（23）可以具有比平台（22）的直径更小的直径DS，导致平台的区域具有未被顶帽段（23）覆盖的宽度WT。可替换地，顶帽段（23）的直径DS可以与平台的直径匹配。在后者中，平台的宽度WT等于零。顶帽段（23）具有某个高度DT，其优选地在10至500μm高、更优选地20至200μm高之间。顶帽轮廓的优点是在例如由于柔版印刷母版的磨损而擦掉材料时，未观察到网点尺寸的物理生长或线的变宽，而当使用如图2所示的具有“规则”轮廓的凸版时，观察到网点尺寸的物理生长或线变宽。优选地，通过喷墨印刷制成的倾斜段（21）也具有带有倾斜角θ的台肩（4）。这导致更稳健的柔版印刷母版。可以制成柔版印刷母版，其中，倾斜角θ等于90°，在这种情况下，DT等于D且倾斜段高度DB等于零。然而，此类轮廓不是优选的，尤其是在凸版包括小网点或细线时。这些小网点和细线是非常容易损坏的，并且可能在柔版印刷期间被容易地折断。
柔版印刷母版上的凸版通常包括具有不同直径的凸版网点。在喷墨印刷中，所看到的是大的凸版网点（61）和小的凸版网点（62）通常在纸张厚度方面的差异，如图4所示。较小的凸版网点的高度比较大的凸版网点低了大凸版网点（61）与小凸版网点（62）的顶帽段之间的高度差d(DT)。此类凸版的研磨产生其中所有凸版网点和线具有相同纸张厚度的凸版。具有此类研磨凸版的柔版印刷导致其中还存在小图像细节的柔版印刷图像。
顶帽轮廓不需要具有均匀的化学组成。通过改变化学组成，能够有利地影响诸如柔性和硬度的性质以产生更好图像质量的柔版图像。在一个实施例中，顶帽轮廓具有与顶帽段的化学组成不同的倾斜段的化学组成。在优选实施例中，顶帽段具有比倾斜段更高的Shore A硬度。
成像设备
根据本发明的用于制造柔版印刷母版的成像设备包括：
a）用于保持柔版印刷支撑体（1）的可旋转滚筒（31）；
b）喷墨印刷装置（32），其包括用于在柔版印刷支撑体（1）上印刷凸版的第一和第二组喷嘴；以及
c）固化装置（39），其用于固化柔版印刷支撑体（1）上的凸版；
其中，第一组喷嘴的喷嘴的喷嘴直径比第二组喷嘴的喷嘴的喷嘴直径大至少25%。
在根据本发明的成像设备的优选实施例中，第二组喷嘴的喷嘴的喷嘴直径小于40μm且更优选地小于25μm。这允许通过柔版印刷术来产生高分辨率的图像。
在根据本发明的成像设备的优选实施例中，喷墨印刷装置包含装有第一组喷嘴的喷墨印刷头和装有第二组喷嘴的喷墨印刷头。可替换地，根据本发明的成像设备可以包括装有第一组喷嘴和第二组喷嘴的喷墨印刷头。
在根据本发明的成像设备的优选实施例中，所述设备包括用于沿着水平和垂直两个方向在印刷期间移动印刷头的装置。
在优选实施例中，根据本发明的成像设备还包括具有用于研磨凸版的表面的研磨表面的研磨装置（35）。当在成像设备中存在研磨装置时，则优选地还存在用于去除已研磨材料的装置。
在图5中示意性地示出成像设备的优选实施例，其中，柔版印刷支撑体（1）被安装在具有旋转方向（34）的可旋转滚筒（31）上。喷墨印刷头（32）朝着可旋转滚筒（31）喷射逐个图像液滴（33）以在柔版印刷支撑体（1）上形成层，该层随后在由喷墨印刷头（32）施加后续层之前由固化装置（39）使其固定不动。通过可旋转滚筒（31）的旋转和施加后续层，形成包括台面凸版（40）和具有顶帽轮廓（38）的图像凸版的印刷凸版。在形成台面凸版和/或图像凸版之后，沿着优选地在可旋转滚筒（31）的表面上垂直的方向（37）移动研磨装置（35）。研磨装置包括研磨表面（36），能够精确地控制（优选地在微米尺度）其到凸版的印刷表面的距离。研磨表面（36）被带入其中其磨掉顶帽段的一部分的位置，使得整个凸版获得相同的纸张厚度和具有期望平坦度和均匀度的印刷表面。
柔版印刷母版上的凸版通常包括具有不同直径的凸版网点。在喷墨印刷中，所看到的是大的凸版网点（61）和小的凸版网点（62）通常在纸张厚度方面的差异，如图4所示。较小的凸版网点的高度比较大的凸版网点低了大凸版网点（61）与小凸版网点（62）的顶帽段之间的如图4所示的高度差d(DT)。此类凸版的研磨产生其中所有凸版网点和线具有相同纸张厚度的凸版。具有此类研磨凸版的柔版印刷导致其中还存在小图像细节的图像。
应清楚的是喷墨印刷装置和研磨装置以来自研磨过程的研磨材料不会与用于随后制成其它柔版印刷母版的喷墨印刷装置相干扰（例如通过用由研磨过程产生的灰尘颗粒堵塞喷墨喷嘴）的这种方式来定位。技术人员很好地知道在物理上将喷墨印刷装置和研磨装置分离的方法和装置，诸如，例如：
·将喷墨印刷头（32）定位于封闭维护站中；
·将分离壁（图5中未示出）定位于喷墨印刷头（32）与研磨装置（35）之间；
·在可旋转滚筒（31）周围选择例如90°或者甚至达到优选的180°的喷墨印刷头（32）与研磨装置（35）之间的适当的角；以及
·提供用于去除由研磨过程例如由空气吸入和/或刷子产生的灰尘颗粒的装置。
在一个实施例中，还离线地执行研磨过程，即不在包含喷墨印刷装置的设备上，而是在包含研磨装置的第二设备上。虽然然后可能不发生喷墨喷嘴的堵塞，但离线研磨不是那么优选的，因为其要求用于拆卸和重新安装柔版印刷外形的额外装卸（manutention），从经济观点出发这是不期望的。
用于喷墨印刷的装置
用于喷墨印刷的装置包括能够通过将辐射可固化液体散开成随后被指引到表面上的小液滴来涂敷表面的任何设备。在最优选实施例中，由以受控方式通过喷嘴在柔版印刷支撑体（其相对于（多个）印刷头移动）喷射小液滴的一个或多个印刷头来喷射辐射可固化液体。
用于喷墨印刷系统的优选印刷头是压电头。压电喷墨印刷是基于在向压电陶瓷换能器施加电压时其的移动。电压的施加改变印刷头中的压电陶瓷换能器的形状，从而产生空隙，该空隙随后充满辐射可固化液体。当再次去除电压时，陶瓷膨胀至其原始形状，从而从印刷头喷射液滴。然而，喷墨印刷方法不限于压电喷墨印刷。可以使用其它喷墨印刷头且包括各种类型，诸如连续型和根据需要类型的热、静电和声学滴。
在高印刷速度下，必须容易地从印刷头喷射辐射可固化液体，印刷头对液体的物理性质施加许多约束，例如喷射温度（其可以从25℃变化到110℃）下的低粘度、表面能使得印刷头喷嘴能够形成必要的小液滴、能够实现到干燥印刷区域的快速转换的均质辐射可固化液体... 。
喷墨印刷头正常地跨越移动的柔版印刷支撑体沿着横向方向来回扫描。喷墨印刷头不需要在回来的途中印刷，但是由于生产力的原因，双向印刷是优选的。另一优选印刷方法是通过“一次走纸（single pass）印刷过程”，其可以通过使用覆盖柔版印刷支撑体的整个宽度的页宽喷墨印刷头或多个交错的喷墨印刷头来执行。在一次走纸印刷过程中，喷墨印刷头通常保持固定，并且在喷墨印刷头下面例如由上文在图5中所述的可旋转滚筒（31）来传送柔版印刷支撑体。
用于固化辐射可固化液体的装置
成像设备包含用于固化（39）辐射可固化液体的装置。通过将辐射可固化液体暴露于光化辐射来将它们固化，例如用UV固化、用热固化和/或用电子束固化。优选地，用UV辐射来执行固化。
可以与喷墨印刷头组合地布置固化装置，与之其起行进，使得可固化液体在被喷射之后不久被暴露于固化辐射。
在此类布置中，可能难以提供被连接到印刷头并与之行进的足够小的辐射源。因此，可以采用静态固定辐射源，例如，固化UV光的源，其借助于诸如光纤束或内部反射柔性管的柔性辐射传导装置连接到辐射源。
可替换地，可以由包括辐射头上的反射镜的反射镜布置从固定源向辐射头供应光化辐射。
被布置为不与印刷头一起移动的辐射源还可以是细长辐射源，其跨越要固化的柔版印刷支撑体表面横向地延伸并邻近于印刷头的横向路径，使得由印刷头形成的图像的后续行在该辐射源下面逐步地或连续地通过。
可以采用任何紫外线光源（只要发射光的一部分能够被光引发剂或光引发剂系统吸收即可）作为辐射源，诸如高或低压汞灯、冷阴极管、黑光、紫外线LED、紫外线激光器和闪光灯。
为了固化喷墨印刷辐射可固化液体，成像设备优选地具有多个UV发光二极管。使用UV LED的优点是其允许成像设备的更紧凑设计。
具体地，UV-A光源由于其所具有的较高的穿透深度而是优选的，导致更高效的内部固化。UV辐射一般被如下分类为UV-A、UV-B和UV-C：
·UV-A：400 nm至320 nm
·UV-B：320 nm至290 nm
·UV-C：290 nm至100 nm.
在优选实施例中，用UV-A辐射来固化形成凸版的后续层，并在完成凸版时，在开始研磨步骤c）之前用UV-C辐射使其固化。
为了促进固化，成像设备优选地包括一个或多个亏氧单元。亏氧单元设置一层氮气或其它相对惰性的气体（例如CO2），具有可调整位置和可调整惰性气体浓度，以便降低固化环境中的氧浓度。残余含氧量通常被保持得低到200ppm，但是通常在200ppm至1200ppm范围内。
可以例如通过使用热头或激光束来逐个图像地执行热固化。如果使用激光束，则优选地与可固化液体中的红外染料相组合地使用红外激光器。
当采用电子束时，优选地将电子束的曝光量控制在0.1－20 Mrad范围内。小于0.1 Mrad的曝光量不会产生可固化液体的充分固化。被作为电子束曝光系统而接受的是例如扫描系统、帘幕射束系统和宽射束系统。电子束曝光期间的适当加速电压优选地为100－300 kV。
研磨装置
根据本发明的设备优选地包括研磨装置。研磨装置包括具有能够被精确地定位在距柔版印刷支撑体一定距离处并能够对柔版印刷母版的印刷表面进行研磨或抛光的具有研磨表面的任何装置。
研磨装置可以具有适合于研磨顶帽轮廓的任何形式，诸如砂轮、磨石、磨削纸、砂布辊和打磨盘。
甚至可以将以适当的方式安装以便研磨可旋转滚筒上的柔版印刷外形的常用砂纸用作研磨装置。用于研磨的材料通常包括来自氧化铝、碳化硅、氧化铝-锆（氧化铝-氧化锆合金）和氧化铬的研磨颗粒。可以使用涂敷研磨剂以及粘合研磨剂两者。
砂纸可以是“硬脂酸盐的”，其中，干式润滑剂被加载到研磨剂中。硬脂酸盐纸是有用的，因为这增加砂纸的使用年限。具有硬脂酸盐的氧化铝也称为PS33。
砂纸的磨粒尺寸指的是嵌入砂纸中的研磨材料的颗粒尺寸。已经针对磨粒尺寸建立了许多不同标准。这些标准不仅确定平均磨粒尺寸，而且确定与平均值的可容许偏差。最常见的是欧洲FEPA（欧洲磨料磨具制造者联盟）“P”级。FEPA系统与ISO 6344标准相同。用于制造柔版印刷母版的本方法中的优选砂纸具有P240至P2500、更优选地P320至P1000的ISO/FEPA磨粒标号。
可以有利地使用所施加的砂纸或研磨装置的粗糙度来确定柔版印刷外形的印刷表面结构。
适当的研磨类材料包括氧化铝、碳化硅、锆、软木、碳化硼、陶瓷、石榴石、金刚石、CBN、碳化钨和镀镍或铜研磨剂。
可以用干法或湿法研磨来执行该研磨。湿法研磨具有优点，即在很大程度上去除研磨过程所产生的尘粒以及施加的液体，从而防止喷墨印刷头的堵塞。为了研磨具有高Shore A硬度的顶帽段，研磨液体优选地是冷却液体以保持高效的研磨。
优选地双向地执行研磨，即通过在研磨期间交替地沿着两个方向旋转可旋转滚筒（31）。双向研磨的优点是研磨均匀地发生并避免了倾斜印刷表面（3）。
在更复杂的成像设备中，研磨装置不再是某种种类的物理接触研磨装置，而是激光器。在这种情况，变得有必要将轮廓测定仪包括在成像设备中。轮廓测定仪能够测量顶帽段的高度DT、高度D或者甚至纸张厚度C（这些高度参见图3）。此类测量技术包括诸如干涉测量的无接触测量和例如条纹状测量（perthometry）的接触测量。优选地，高度测量是无接触的，以避免凸版的损坏。
适当的激光器包括通常在用直接激光雕刻来制造柔版印刷外形时使用的那些。在作为参考文献结合到本文中的EP 1700691 A（DAINIPPON SCREEN）中公开了此类激光器的示例。
激光器的优选示例是具有在红外区或近红外区中的发射波长的激光器，例如二氧化碳气体激光器、YAG激光器、半导体激光器或纤维激光器。并且，具有在紫外区中的发射波长的紫外线激光器（例如，受激准分子激光器、波长转换至三次谐波或四次谐波的YAG激光器或铜蒸气激光器）也能够执行烧蚀处理，其劈开有机化合物的分子之间的键并因此适合于微型制造。还可以采用具有极高峰值功率的激光器，例如毫微微秒激光器。可以连续地或逐个脉冲地执行激光辐射。
用于激光雕刻的优选激光器包括CO2激光器和Nd-YAG激光器。例如，可以使用Stork Agrios三射束CO2激光器。如果，例如在辐射可固化液体中存在炭黑颜料，则还可以使用纤维激光器。
用于去除研磨材料的装置
在根据本发明的成像设备的优选实施例中，存在能够主动地去除研磨顶帽段材料的某些装置。
可以用任何适当的方法来去除研磨顶帽段材料，例如：
· 例如用可选地包含表面活性剂的溶剂或水冲去的方法；
· 例如用高压喷雾器来喷洒水净化剂的方法；
· 喷洒高压蒸汽或空气的方法；
· 采用超声波装置的方法；以及
· 用布、刷子等擦掉的方法。
在一个实施例中，研磨顶帽段材料被空气流吸到例如用于研磨材料的收集器中。
在另一实施例中，用液体来去除研磨顶帽段材料，并优选地在过滤器系统上收集。
柔版印刷支撑体
可以区别两种外形的柔版印刷支撑体：片材外形和圆筒外形（套筒）。套筒外形提供改善的配准准确度和印刷机上的更快的随时间变化。此外，套筒可以非常适合于安装在具有可旋转滚筒的喷墨印刷机上。无缝套筒被应用于连续设计的柔版印刷，诸如在壁纸、装饰品、礼品包装纸和包装中。
如在本发明的优选实施例中使用的术语“柔版印刷支撑体”包括两种类型的支撑体：
1）在其表面上没有弹性材料层的支撑体；以及
2）在其表面上具有一个或多个弹性材料层的支撑体。
在优选实施例中，柔版印刷支撑体是套筒，其包括基本套筒和柔版印刷套筒。术语“基本套筒”意指在其外表面上没有弹性材料层的套筒，而术语“柔版印刷套筒”意指在其外表面上具有一个或多个弹性材料层的基本套筒。
虽然这里下面针对套筒写出材料类型、壁厚度…，但可以将相同的材料类型、壁厚度…用于具有片材外形的柔版印刷支撑体。
基本套筒
基本套筒可以是常规用来制备柔版印刷母版的任何材料。为了有好的印刷结果，要求维度上稳定的支撑体。常常也称为套筒底座的基本套筒通常由复合材料组成，诸如用玻璃纤维或碳纤维网孔加固的环氧树脂或聚酯树脂。还可以使用诸如钢、铝、铜和镍以及硬聚氨酯表面（例如硬度计75 Shore D）的金属。
套筒可以由单层或多层柔性材料形成，例如由US 2002466668（ROSSINI）公开的那样。由聚合膜制成的柔性套筒可以是透紫外线辐射的，并从而适应用于在圆筒形印刷元件中构建底板的回闪曝光。多个分层的套筒可以在各层柔性材料之间包括粘合层或胶带。优选的是在US 5301610（DU PONT）中公开的多个分层的套筒。该套筒还可以由不透明、光化辐射阻挡材料制成，诸如镍或玻璃环氧树脂。
根据管道的类型和应用的网孔层的数目，这些套筒底座的壁厚度会改变。该套筒通常具有从0.1至1.5 mm（对于薄套筒而言）和从2 mm至高达100 mm（对于其它套筒而言）的壁厚度。
对于厚套筒而言，通常使用硬聚氨酯表面与低密度聚氨酯泡沫材料的组合以及具有存在于套筒底座上的高度可压缩表面的套筒，其中所述低密度聚氨酯泡沫材料作为与玻璃纤维加强复合材料芯组合的中间层。
根据特定应用，套筒底座可以是圆锥形或圆筒形的。圆筒形套筒底座主要在柔版印刷中使用。
随着印刷机速度的增加，印刷机跳动已变成更加频繁的问题。可以采用各种方法来减少印刷机跳动，包括使用加垫套筒。套筒以不同的构造出现，例如具有硬或可压缩芯或表面，具有变化的壁厚度。
通过将基本套筒或柔版印刷套筒装配在称为空心轴或气筒的钢辊芯上来使其稳定。空心轴是能够通过末端板壁中的螺纹进口用压缩空气来加压的空心钢芯。在圆筒形壁中所钻的小孔充当空气出口。高压下的空气引入允许其漂浮到气垫上的位置中。某些薄套筒由于压缩空气施加也被略微膨胀，从而促进套筒在辊芯上的滑行移动。
使用泡沫适配器或桥套筒来“桥接”气筒与包含印刷凸版的柔版印刷套筒之间的直径差。套筒的直径取决于印刷作业的要求重复长度。
柔版印刷套筒
柔版印刷套筒是提供有一个或多个弹性材料层的基本套筒。弹性材料层可以是常规用来制备柔版印刷母版的任何材料。弹性材料层优选地是部分或完全固化光聚合物层，但是还可以是橡胶或聚氨酯层。还有可能使用部分或完全固化常规UV曝光柔版印刷外形前体作为柔版印刷套筒。各种各样此类常规柔版印刷外形前体商业上是可购买到的。
可以在柔版印刷套筒上以多种方式形成印刷凸版。在优选实施例中，通过已作为“弹性材料底板”存在的一个或多个弹性材料层上的喷墨印刷来形成凸版。在弹性材料底板中，所述一个或多个弹性材料层优选地是部分固化层以增强被喷射到弹性材料层上的凸版的粘附。可替换地，还可以通过喷墨印刷来向基本套筒的表面施加弹性材料底板。
在另一实施例中，弹性材料层是完全固化的，并且通过激光雕刻来形成凸版。在激光雕刻中，可以使用不同硬度的弹性材料层来获得期望的硬度。
在另一优选实施例中，用如在WO 2008/034810（AGFA GRAPHICS）中公开的涂层方法来制备柔版印刷套筒。
不同类型的印刷应用要求具有不同硬度的柔版印刷外形。较软的柔版印刷外形更加适合于粗糙的衬底，因为其能够更好地覆盖高处和低处。较硬的柔版印刷外形被用于均匀且平滑的衬底。柔版印刷外形的最佳硬度还取决于图像是实心的还是半色调的。较软的柔版印刷外形将在实心区域中更好地转印油墨，但是较硬的柔版印刷外形具有较少的网点扩大。硬度是以Shore A的度测量的印刷外形的机械性质的度量。例如，波纹板上的印刷通常要求35°Shore A的硬度，而对于卷筒纸印刷机而言，65°至75°Shore A是标准。
根据要在上面进行印刷的衬底，必须调整柔版印刷外形的硬度和厚度。根据应用，凸版深度从0.2 mm变化至4 mm、优选地从0.4 mm变化至2 mm。
辐射可固化液体
辐射可固化液体优选地是光化辐射可固化的，所述光化辐射可以是UV光、IR光或可见光。优选地，辐射可固化液体是UV可固化液体。
辐射可固化液体优选地至少包含光引发剂和可聚合化合物。可聚合化合物可以是单官能或多官能单体、低聚物或预聚合物或其组合。
辐射可固化液体可以是阳离子可固化液体，但是优选地是自由基可固化液体。
自由基可固化液体优选地基本上包含丙烯酸酯而不是甲基丙烯酸酯以便获得施加的层的高柔性。并且，可聚合化合物的功能在施加的层的柔性中起到重要作用。优选地，使用相当量的单官能单体和低聚物。
在本发明的优选实施例中，辐射可固化液体包括：
a）光引发剂；以及
b）选自包括月桂醇丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、2-(2-乙氧基乙氧基)丙烯酸乙酯、2-苯氧基丙烯酸酯、2-苯氧基甲基丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、烷氧化己二醇二丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异癸酯、己二醇二丙烯酸酯、丙烯酸己内酯和氨基甲酸酯丙烯酸酯的组的可聚合化合物。
在本发明的更优选实施例中，辐射可固化液体包括脂肪族聚氨酯丙烯酸酯。芳香型聚氨酯丙烯酸酯不是那么优选的。
在甚至更优选的实施例中，聚氨酯丙烯酸酯是氨基甲酸酯丙烯酸酯单体。商业示例包括GenomerTM 1122和EbecrylTM 1039。
可以通过增加交联之间的线性分子量来增强给定聚氨酯丙烯酸酯的柔性。聚醚类聚氨酯丙烯酸酯对于柔性而言也是比聚酯类聚氨酯丙烯酸酯更加优选的。
优选地，辐射可固化液体不包括降低固化层的柔性的胺改性聚醚丙烯酸酯。
优选地在辐射可固化液体中存在弹性体或塑化剂以便改善诸如柔性和断裂伸长率的期望柔版性质。
辐射可固化液体可以包含聚合抑制剂以限制由于热或光化辐射而引起的聚合。
辐射可固化液体可以包含用于控制液体的扩散的至少一个表面活性剂。
辐射可固化液体还可以包含用于增加柔版印刷母版上的图像的对比度的至少一个着色剂。
辐射可固化液体还可以包含至少一个酸官能化单体或低聚物。
辐射可固化液体优选地在100s-1的剪切速率和在15和70℃之间的温度下具有不超过100 mPa.s、优选地小于50 mPa.s且更优选地小于15 mpa.s的粘度。
单官能单体
可以采用本领域中一般已知的任何可聚合单官能单体。在EP 1637926 A（AGFA）的段落[0054]至[0058]中公开了特别优选的可聚合单官能单体。
可以组合地使用两个或更多单官能单体。
单官能单体优选地在100s-1的剪切速率下及15和70℃之间的温度下具有小于30 mPa.s的粘度。
多官能单体和低聚物
可以采用本领域中一般已知的任何可聚合多官能单体和低聚物。在EP 1637926 A（AGFA）的段落[0059]至[0063]中公开了特别优选的多官能单体和低聚物。
可以组合地使用两个或更多多官能单体和/或低聚物。
多官能单体或低聚物优选地在100s-1的剪切速率下及15和70℃之间的温度下具有大于50 mPa.s的粘度。
酸官能化单体和低聚物
可以采用本领域中一般已知的任何可聚合酸官能化单体和低聚物。在EP 1637926 A（AGFA）的段落[0066]至[0070]中公开了特别优选的酸官能化单体和低聚物。
光引发剂
光引发剂在吸收光化辐射（优选地UV辐射）时形成自由基或阳离子，即在辐射可固化液体中引发单体和低聚物的聚合和交联的高能量种类。
光引发剂的优选量是总辐射可固化液体重量的按重量计的1%至10%、更优选地按重量计的1%至7%。
可以使用两个或更多光引发剂的组合。还可以使用包括光引发剂和共引发剂的光引发剂系统。适当的光引发剂系统包括光引发剂，其在吸收光化辐射时由于从第二化合物、共引发剂的氢吸收或电子提取而形成自由基。共引发剂变成实际发起自由基。
可以分两个步骤来实现用光化辐射照射，每个步骤使用具有不同波长和/或强度的光化辐射。在这种情况下，优选的是使用根据所使用的不同光化辐射所选的2种类型的光引发剂。
在EP 1637926 A（AGFA）的段落[0077]至[0079]中公开了适当的光引发剂。
抑制剂
适当的聚合抑制剂包括酚类抗氧化剂、受阻胺光稳定剂、磷类抗氧化剂、在（甲基）丙烯酸酯单体中常用的对苯二酚单甲酯，并且还可以使用对苯二酚、甲基对苯二酚、对叔丁基邻苯二酚、苯三酚。在这些中，在来源于丙烯酸的分子中具有双键的酚化合物由于其即使在封闭、无氧环境中被加热时也具有聚合限制效应而尤其优选。适当的抑制剂是例如由Sumitomo Chemical有限公司生产的SumilizerTM GA-80、SumilizerTM GM和SumilizerTM GS。、
由于这些聚合抑制剂的过量添加将降低对辐射可固化液体的固化的敏感度，所以优选的是在混合之前确定能够防止聚合的量。聚合抑制剂的量一般在总辐射可固化液体重量的200与20000ppm之间。
氧抑制
用自由基聚合抑制剂来减少氧聚合抑制的化合物的适当组合是：2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-丁烷-1和1-羟基-环己基-苯基-甲酮；1-羟基-环己基-苯基-甲酮和苯甲酮；2-甲基-1-[4-（甲硫基）苯基]-2-吗啉基-丙烷-1-酮和二乙基硫杂蒽酮或异丙基硫杂蒽酮；以及具有叔胺基团以及叔胺的添加物的丙烯酸酯衍生物和二苯甲酮。常常采用胺化合物来减少氧聚合抑制或增加灵敏度。然而，当与高酸值化合物组合使用胺化合物时，高温下的储存稳定性趋向于降低。因此，具体地，应避免具有高酸值化合物的胺化合物在喷墨印刷中的使用。
可以使用增效剂添加剂来改善固化质量并减少氧抑制的影响。此类添加剂包括不限于可从AKZO NOBEL获得的ACTILANETM 800和ACTILANETM 725、可从UCB CHEMICALS和CD 1012获得的EbecrylTM P115和EbecrylTM 350、可从CRAY VALLEY获得的CraynorTM CN 386（胺改性丙烯酸酯）和CraynorTM CN 501（胺改性乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯）。
基于辐射可固化液体的总重量，增效剂添加剂的含量在按重量计0至50 %的范围内、优选地在按重量计5至35 %的范围内。
塑化剂
通常使用塑化剂来改善可塑性或降低粘合剂、密封化合物和涂层成分的硬度。塑化剂是液态或固态的，通常是低蒸气压力的惰性有机物质。
在EP 1637926 A（AGFA）的段落[0086]至[0089]中公开了适当的塑化剂。
塑化剂的量优选地是按重量计的至少5%、更优选地按重量计的至少10%，每个都基于辐射可固化液体的总重量。
塑化剂可以具有达到30000的分子量，但是优选地是具有小于5000的分子量的液体。
弹性体
弹性体可以是单个粘结剂或各种粘结剂的混合。弹性材料粘结剂是共轭二烯类单体和具有至少两个非共轭双键的多烯单体的弹性材料共聚物或共轭二烯类单体、具有至少两个非共轭双键的多烯单体和可与这些单体共聚的乙烯基单体的弹性材料共聚物。
在EP 1637926 A（AGFA）的段落[0092]至[0093]中公开了优选弹性体。
表面活性剂
（多种）表面活性剂可以是阴离子、阳离子、非离子或两性离子的，并且通常以按重量计在20%以下的总量、更优选地以按重量计在10%以下的总量添加，每个都基于总辐射可固化液体重量。
可以使用氟化或硅树脂化合物作为表面活性剂，然而，潜在缺点是图像形成之后的渗出，因为表面活性剂不交联。因此，优选的是使用具有表面活性效应的可共聚单体，例如，硅树脂改性丙烯酸酯、硅树脂改性甲基丙烯酸酯、氟化丙烯酸酯和氟化甲基丙烯酸酯。
着色剂
着色剂可以是染料或颜料或其组合。可以使用有机和/或无机颜料。
适当的染料和颜料包括由ZOLLINGER, Heinrich. Color Chemistry: Syntheses, Properties和Applications of Organic Dyes and Pigments. 3rd edition. WILEY-VCH, 2001. ISBN 3906390233. p.550公开的那些。
在EP 1637926 A（AGFA）的段落[0098]至[0100]中公开了适当的颜料。
颜料在按重量计的0.01至10%的范围内、优选地在按重量计的0.1至5%的范围内存在，每个都基于辐射可固化液体的总重量。
溶剂
辐射可固化液体优选地不包含可蒸发组分，但是有时，结合极少量的溶剂以改善在UV固化之后到油墨接收体表面的粘附可能是有利的。在这种情况下，添加的溶剂可以是在按重量计的0.1至10.0%的范围内、优选地在按重量计的0.1至5.0%的范围内的任何量，每个都基于辐射可固化液体的总重量。
湿润剂
当在辐射可固化液体中使用溶剂时，可以添加湿润剂以防止由于喷嘴减慢辐射可固化液体的蒸发速率的能力而引起的喷嘴堵塞。
在EP 1637926 A（AGFA）的段落[0105]中公开了适当的湿润剂。
优选地以配方的按重量计0.01至20%的量、更优选地以配方的按重量计0.1至10%的量向辐射可固化液体配方添加湿润剂。
生物杀灭剂
适当的生物杀灭剂包括脱氢醋酸钠、2 -苯氧乙醇、苯甲酸钠、吡啶硫酮钠-1-氧化物、对羟基苯甲酸乙酯和1,2-苯并异噻唑啉-3-酮及其盐。用于适合于根据本发明的用于制造柔版印刷母版的方法的辐射可固化液体的优选生物杀灭剂是可从ZENECA COLOURS获得的ProxelTM GXL。
优选地以按重量计0.001至3%的量、更优选地以按重量计0.01至1.00%的量添加生物杀灭剂，每个都基于辐射可固化液体。
辐射可固化液体的制备
如例如在EP 1637926 A (AGFA)的段落[0108]和[0109]中所述的，可以如本领域已知的那样通过一起混合或分散成分、可选地后面是碾磨来制备辐射可固化液体。
示例
材料
除非另外说明，在以下示例中使用的所有材料很容易从诸如ALDRICH CHEMICAL公司（比利时）和ACROS（比利时）的标准源获得。所使用的水是去离子水。
SR506D是作为来自SARTOMER的SARTOMERTM SR506D可获得的丙烯酸异冰片酯。其在25℃下具有10 mPa.s的粘度。
SR610是作为来自SARTOMER的SARTOMERTM SR610可获得的聚乙二醇60双丙烯酸酯。其在25℃下具有90 mPa.s的粘度。
GenomerTM 1122是可从RAHN AG（瑞士）获得的2－丙烯酸2-(((丙基酰基-氨基)羰基)氧)乙酯。其在25℃下具有30 mPa.s的粘度。
GenocureTM EPD是可从RAHN AG（瑞士）获得的共引发剂4-二甲氨基苯甲酸乙酯。
DarocurTM ITX是可从CIBA获得的光引发剂异丙基硫杂蒽酮。
DarocurTM TPO是可从CIBA获得的光引发剂2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基膦氧化物。
EbecrylTM 1360是来自UCB S.A.（比利时）的聚硅氧烷六丙烯酸酯。
:ANUVIATM Cyan是可从AGFA GRAPHICS获得的UV可固化青色喷墨油墨。
PET100是可作为P100C S/AS（类型198）从AGFA-GEVAERT获得的在背面上具有抗阻塞层的100μm下（subbed）聚对苯二甲酸乙二醇酯衬底，所述抗阻塞层具有抗静电性质。
PET175是可作为P175C S/AS（类型264）从AGFA-GEVAERT获得的在背面上具有抗阻塞层的175μm下聚对苯二甲酸乙二醇酯衬底，所述抗阻塞层具有抗静电性质。
测量
1.粘度
用装配有CC27心轴和共轴圆筒形几何结构（剪切速率10 s-1）的MCR500流速计（制造商Anton Paar）来测量粘度。
2.表面张力
在60秒之后在25℃下用KRüSS张力计K9来测量喷墨油墨的表面张力。
3.Dmax
使用具有与所使用的印刷油墨的色彩互补的过滤器的MacBeth RD918SB密度计来测量最大光学密度Dmax。
示例1
本示例举例说明柔版印刷母版包括不那么容易受到由于处理或在印刷期间引起的损坏的台面凸版。
柔版印刷母版的制备
使用用于以1 dpd喷射:ANUVIATM Cyan喷墨油墨的UPH印刷头（可从AGFA获得），使用具有可旋转滚筒的定制构建的3D喷墨印刷机来制成两个柔版印刷母版FPM-1和FPM-2。喷墨印刷条件是：45℃的头温度，电压＝17V，样本时钟＝250 ns，720 dpi和滚筒旋转速度＝300 mm/s。
原始套筒是可从ROTEC获得的具有130.623 mm的内径的耐用玻璃纤维基底RotecTM基本套筒，并且因此，用双面安装胶带（Lohmann DuplomontTM 9052可压缩胶带）来安装PET100衬底。固化装置由来自NICHIA的在365nm下发射的UV-LED组成。
对于第一柔版印刷母版FPM-1而言，通过在PET100衬底上喷射每个具有约5μm的高度的连续层来制成由16行16个单独的网点凸版（40.6 lpi）组成的1 cm×1 cm图像凸版。图像凸版具有顶帽轮廓，该顶帽轮廓具有70°的倾斜角、0.54mm的总高度和50μm的顶帽段高度。
对于第二柔版印刷母版FPM-2而言，首先，通过在PET100衬底上喷射每个具有约5μm的高度的连续层来构建具有0.54mm的高度的台面凸版。然后，通过在具有0.42mm的高度和其边缘的50°的倾斜角的台面凸版上喷射每个具有约5μm的厚度的连续层来制成由16行16个网点凸版组成的类似1 cm×1 cm图像凸版。图像凸版具有顶帽轮廓，该顶帽轮廓具有70°的倾斜角、120μm的总高度和50μm的顶帽段高度。用柔版印刷母版FPM-1和FPM-2的印刷结果将因此具有相同的分辨率。
评估和结果
然后用具有粗糙度P800的砂纸从左至右擦柔版印刷母版FPM-1和FPM-2的图像凸版一次。观察到存在于柔版印刷母版FPM-1的图像凸版中的256个之中的205个网点凸版已被损坏，而柔版印刷母版FPM-2的图像凸版之中没有一个网点凸版被损坏。仅观察到顶帽段的高度略微减小。
示例2
本示例举例说明在台面凸版上具有图像凸版的柔版印刷母版的制造。
辐射可固化液体LIQ-1的制备
通过将根据表1的组分混合达30分钟来制成可喷射辐射可固化液体LIQ-1。结果得到的液体具有28.7 mN/m的表面张力。
表1
组分wt%
SR506D45.90
SR61019.10
GenomerTM 112214.40
SanticizerTM 2785.60
GenocureTM EPD5.00
DarocurTM ITX5.00
DarocurTM TPO4.96
EbecrylTM 13600.04
柔版印刷母版的制备
使用用于在原始套筒上以1 dpd喷射可喷射辐射可固化液体LIQ-1的UPH印刷头（可从AGFA获得），使用具有可旋转滚筒的定制构建的3D喷墨印刷机来制成柔版印刷母版FPM-3至FPM-5。喷墨印刷条件是：45℃的头温度，电压＝17V，样本时钟＝250 ns，720 dpi和速度＝300 mm/s。
原始套筒是可从ROTEC获得的具有130.623 mm的内径的耐用玻璃纤维基底RotecTM基本套筒，并且因此，用双面安装胶带（Lohmann DuplomontTM 9052可压缩胶带）来安装PET175衬底。固化装置由来自NICHIA的在365nm下发射的UV-LED组成。
对于柔版印刷母版FPM-3至FPM-5而言，通过在PET175衬底上喷射每个具有约5μm的厚度的辐射可固化液体LIQ-1的连续层来构建具有0.54mm的高度的弹性材料底板。
对于柔版印刷母版FPM-3至FPM-5而言，通过在弹性材料底板上喷射每个具有约5μm的厚度的辐射可固化液体LIQ-1的连续层来构建具有0.54mm的高度的台面凸版。
然后，通过使提供有安装的超细砂纸800粒度片材的径直塑料支撑体与凸版图像顶部上的印刷表面轻微碰撞地接触来手动地在柔版印刷母版FPM-4和FPM-5的台面凸版的顶面上执行研磨。
在柔版印刷母版FPM-3至FPM-5的台面凸版上，喷射具有高度为120μm的顶帽轮廓的图像凸版。图像凸版包括实心区域（100%）、不同宽度的线（70、105、140和175μm）和具有网点的区域（包括2%和24%网点（ 103 lpi））。在已经通过喷墨逐渐地构建凸版图像之后，由此用UV-A光连续地固化每个喷射层，执行最终UV-C后固化步骤以去除表面胶粘性。用254 nm TL灯在N2气氛下执行用UV-C的此固化步骤。
然后，通过使提供有安装的超细砂纸800粒度片材的径直塑料支撑体与凸版图像顶部上的印刷表面轻微碰撞地接触来手动地在柔版印刷母版FPM-5的图像凸版的顶面上执行研磨。
柔版印刷测试
在可从RK PRINT-COAT INSTRUMENTS有限公司（英国）获得的实验室柔版印刷印刷机RK Koater上用柔版印刷母版FPM-3至FPM-5来执行柔版印刷测试，其提供有类型360网纹辊（单元（cell）体积7.8 cm3/m2 60°网屏角度）和钢刮刀片。印刷速度旨在为32.5m/min（位置7）。
印刷油墨是Aqua Base Plus Blue ET-51405，来自ROYAL DUTCH PRINTING INK FACTORIES VAN SON的用于自粘标签的基水颜料柔版印刷油墨。
在可从ARCTIC PAPER获得的衬底Arctic Gloss Paper 150 g/m2上执行印刷。
评估和结果
在表2中示出用柔版印刷母版FPM-3至FPM-5获得的柔版印刷结果。
表2
柔版印刷结果 FPM-3FPM-4FPM-5
台面凸版研磨否是是
图像凸版研磨否否是
原始网点面积 % (24% 103 lpi)43%38%52%
网点扩大 (*) 19%14%28%
Dmax1.531.641.74
可再现连续线宽105 μm105 μm70 μm
(*) 用DuPont Cyrel HIQ印刷板获得的网点扩大是29%（原始网点面积% = 25% 110lpi）。使用Murray-Davies公式来执行测量。
FPM-5的较大Dmax是研磨台面凸版和图像凸版的直接结果。