專利名稱：制造印版的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造具有隔熱層的印版的方法。
此外，本發(fā)明還涉及一種具有隔熱層的印版。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)公開了一種可數(shù)字成像、可重復(fù)使用的印版。這種可重復(fù)使用、即可重寫的印版至少具有一個(gè)載體或者說基層、例如一個(gè)金屬板或一個(gè)塑料膜。在該載體上至少設(shè)置一個(gè)可成像的層，該層例如可通過使用一個(gè)紅外激光器根據(jù)待產(chǎn)生的印刷圖像熱成像。
利用金屬表面作為可重寫或可再成像的印版的基層需要大的成像功率，因?yàn)榛诮饘俚母邔?dǎo)熱率，由成像激光器輸入可成像的層中的熱能量部分地從相鄰的金屬表面導(dǎo)走，即部分地流失到金屬載體中。
EP 1 245 385 A2描述了一種具有一個(gè)載體層21及一個(gè)可光催化及熱改變的表面層24的印版31。在紅外線的作用下印版可熱像素地變成疏水的，而在紫外線的作用下該印版可光催化地整個(gè)面變成親水的。為了能減小成像所需的激光功率，提出在表面層與載體層之間設(shè)置一個(gè)隔熱的中間層22，即具有低熱導(dǎo)率的層，它可阻止不希望的向載體層的高熱傳遞。此外，為了能進(jìn)一步減小所需的激光器功率，提出通過在表面層中置入吸收中心24b或通過在表面層下面設(shè)置一個(gè)吸收層23來提高熱成像射線的吸收。
此外，由文獻(xiàn)(Science，第303卷，第989至990頁，2004年2月13日)還公開了由一種或多種材料制成的多層體系可具有比任何一種這樣的材料本身明顯地小的熱導(dǎo)率。該效應(yīng)的基礎(chǔ)是，在一個(gè)多層體系中熱導(dǎo)率λ受各單個(gè)層之間的過渡部分上的熱傳遞系數(shù)G(單位為W/m2K)的支配。如果所有單個(gè)層具有相同的厚度δ，則近似有λ＝δ*G。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的任務(wù)是，給出一種用于制造印版的改進(jìn)方法，它可用低功率的成像裝置來成像。
本發(fā)明的任務(wù)還在于，給出一種改良的印版，它可用低功率的成像裝置來成像。
根據(jù)本發(fā)明，提出了一種用于制造具有隔熱層的印版的方法，其中隔熱層通過將一些單層設(shè)置成作為多層體系的層序列來產(chǎn)生。
根據(jù)本發(fā)明，還提出了一種具有隔熱層的印版，其中隔熱層包括一個(gè)多層體系。
本發(fā)明的用于制造具有隔熱層的印版的方法，其特征在于隔熱層通過將各單層設(shè)置成作為多層體系的一個(gè)層序列來產(chǎn)生。根據(jù)本發(fā)明，印版的隔熱層不象通常的印版那樣作為單個(gè)層制造，而是作為至少有兩個(gè)單層的多層制造，該多層被設(shè)置成層序列及構(gòu)成一個(gè)多層體系。以此方式可制造一個(gè)在減小成像能量方面最佳的、有利的印版。通過隔熱層或者說中間層、即通過多層體系，使不希望的及對(duì)成像有副面影響的熱傳遞可在很大程度上減小或完全忽略。由此得到一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即為了根據(jù)本發(fā)明制造的印版的成像可使用成本合適的、具有低成像功率的成像裝置。
根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)在低成本及以大批量和/或循環(huán)生產(chǎn)可使用的制造方法方面最佳的優(yōu)選實(shí)施形式，層序列可通過軋制包層來產(chǎn)生(Walzplattieren)、尤其是金屬板材或金屬帶材的軋制包層來產(chǎn)生。該軋制包層方法以有利的方式適合于在很短的時(shí)間內(nèi)制造大量的、具有大數(shù)目單層的非常薄的層體系，例如具有大于10或大于100或大于1000個(gè)單層的層體系。此外該軋制包層方法可結(jié)合在現(xiàn)有的印版制造的過程中，即換句話說，印版可在連續(xù)的制造過程中設(shè)置軋制包層的層體系。
根據(jù)本發(fā)明的方法的另一個(gè)在對(duì)稱的及長使用壽命的產(chǎn)品方面最佳的優(yōu)選實(shí)施形式，一個(gè)A-A層序列或一個(gè)多重A-A層序列可由金屬A、尤其是鈦、鋯或鋁來制成?；谙嗤男阅苋鐝椥?，僅使用一種金屬是有利的，這樣在層體系制造過程中使兩個(gè)接合的金屬面不會(huì)或僅形成無關(guān)緊要的彎曲。此外在層體系的以后彎曲、如張緊在滾筒上時(shí)不會(huì)出現(xiàn)問題或僅有可忽略的問題。
根據(jù)本發(fā)明的方法的另一個(gè)在最簡化的及盡量無問題的制造工序方面最佳的優(yōu)選實(shí)施形式，一個(gè)A-B-B-A層序列或一個(gè)多重A-B-B-A層序列可由金屬A、尤其是鈦、鋯及金屬B、尤其是鋁制成。制造一個(gè)A-B層序列及使兩個(gè)A-B層序列接合成一個(gè)對(duì)稱的A-B-B-A層序列，以及再將A-B-B-A層序列進(jìn)一步接合具有上述的優(yōu)點(diǎn)，即在A-B層序列制造后總是僅是相同的金屬-A或B-相接合。
根據(jù)本發(fā)明的方法的另一個(gè)在具有增強(qiáng)隔熱的產(chǎn)品方面最佳的優(yōu)選實(shí)施形式，為了減小層序列的這些層之間的熱傳遞，在層序列的這些層之間有目的地引入一些異種材料、尤其是一個(gè)氧化層或一個(gè)氮化層形式的異種材料。這些異種材料的引入-該引入也包括僅引入一種異種材料-是一個(gè)簡單實(shí)施的工序，它以有利的方式使層體系的基于低熱導(dǎo)率的隔熱作用改善。
根據(jù)本發(fā)明的方法的另一個(gè)在具有增強(qiáng)隔熱的產(chǎn)品方面最佳的優(yōu)選實(shí)施形式，為了減小層序列的這些層之間的熱傳遞，在層序列的這些層之間合乎目的地引入空穴、尤其是注入空氣的空穴或一些孔隙，并尤其是通過具有粗糙表面的板材或帶材的軋制來形成空穴。該空穴的引入也是一個(gè)簡單實(shí)施的工序，它以有利的方式使層體系的基于低熱導(dǎo)率的隔熱作用改善。此外可考慮，不但引入異種材料而且引入空穴。
本發(fā)明的具有隔熱層的印版，其特征在于隔熱層包括一個(gè)多層體系。
根據(jù)本發(fā)明的具有隔熱多層體系的印版所帶來的優(yōu)點(diǎn)，正如上面涉及根據(jù)本發(fā)明的制造方法及按此制造方法所制造的產(chǎn)品所述的優(yōu)點(diǎn)那樣。它們同樣適用于根據(jù)本發(fā)明的印版的優(yōu)選實(shí)施形式的優(yōu)點(diǎn)。
對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的具有印刷技術(shù)表面的印版，-該印版表面將通過化學(xué)改型和/或涂層及通過結(jié)構(gòu)化處理來成像，其中結(jié)構(gòu)化處理時(shí)需要在表面上超過一個(gè)臨界溫度，-可以有利的方式減小用于結(jié)構(gòu)化處理所需的能量、尤其是激光器能量。這種印版可被稱為功率優(yōu)化的印版。
對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的功率優(yōu)化的印版給出以下的要求-在表面附近的區(qū)域的熱傳導(dǎo)盡可能地小。該區(qū)域的厚度-在該區(qū)域中熱導(dǎo)率必需小-取決于該熱導(dǎo)率的值及成像時(shí)激光束的作用持續(xù)時(shí)間。具有特別小的熱導(dǎo)率的區(qū)域至少比熱侵入深度δw＝2*sqrt(λ*t/ρ*c)大2.3倍，式中λ為熱導(dǎo)率，t為作用持續(xù)時(shí)間，ρ為單位密度及c為材料的比熱容。具有小熱傳導(dǎo)的該區(qū)域的最小厚度的典型值在5μm與50μm之間。
-對(duì)用于成像的光盡可能小的反射系數(shù)。
-適合于所選擇的在親水與疏水之間的轉(zhuǎn)換過程的、即最好適合于熱誘發(fā)的從親水狀態(tài)到疏水狀態(tài)的過渡或相反過渡的表面化學(xué)特性。
此外該表面對(duì)于成像、印刷及初始化處理應(yīng)盡可能地結(jié)實(shí)耐用。
為了減小層序列的熱導(dǎo)率，可一方面減小這些單層的厚度δ，另一方面減小熱傳遞系數(shù)G。
為了得到由盡可能薄的這些單層組成的疊堆或?qū)有蛄校缣峁┮环N涂層，其中兩種材料總是交替地被沉積成薄層，例如金屬Al及Al2O3陶瓷。對(duì)于這種方法自然要提到PVD方法，它實(shí)現(xiàn)足夠薄的層厚度，典型地在部分層之間也實(shí)現(xiàn)很好的交界面，但該交界面具有大的熱傳遞系數(shù)G。此外在PVD方法中，層體系蒸發(fā)鍍膜幾個(gè)10μm的總厚度是很費(fèi)時(shí)間及由此很費(fèi)成本的。
根據(jù)本發(fā)明的印版的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施形式，多層體系可以是一個(gè)軋制包層的多層體系。
根據(jù)本發(fā)明的印版的另一優(yōu)選實(shí)施形式，多層體系包括一個(gè)由金屬A、尤其是鈦、鋯或鋁制成的A-A層序列或一個(gè)多重A-A層序列。
根據(jù)本發(fā)明的印版的另一優(yōu)選實(shí)施形式，多層體系包括一個(gè)由金屬A、尤其是鈦、鋯及金屬B、尤其是鋁制成的一個(gè)A-B-B-A層序列或一個(gè)多重A-B-B-A層序列。
根據(jù)本發(fā)明的印版的另一優(yōu)選實(shí)施形式，在層序列的各單個(gè)層之間可設(shè)置異種材料、尤其是一個(gè)氧化層或一個(gè)氮化層形式的異種材料，它用于減小層序列的這些單個(gè)層之間的熱傳遞。
根據(jù)本發(fā)明的印版的另一優(yōu)選實(shí)施形式，在層序列的各單個(gè)層之間可設(shè)置空穴、尤其是充滿空氣的空穴，它用于減小層序列的各單個(gè)層之間的熱傳遞。
根據(jù)本發(fā)明的加工承印物的機(jī)器、尤其是印刷機(jī)或平面印刷的印刷機(jī)，具有一個(gè)滾筒，其特征在于滾筒的表面設(shè)有一個(gè)如以上涉及本發(fā)明所述的印版；或滾筒的表面構(gòu)成一個(gè)如以上涉及本發(fā)明所述的印版。


以下將借助優(yōu)選實(shí)施例并參照附圖對(duì)本發(fā)明及本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)說明。
附圖中表示圖1在第一工序中根據(jù)本發(fā)明的制造方法的實(shí)施形式；圖2在第二工序中根據(jù)本發(fā)明的制造方法的實(shí)施形式；圖3根據(jù)本發(fā)明的制造方法的另一實(shí)施形式；圖4根據(jù)本發(fā)明的制造方法的另一實(shí)施形式；圖5根據(jù)本發(fā)明的制造方法的另一實(shí)施形式；圖6根據(jù)本發(fā)明的印版的層體系的一個(gè)實(shí)施形式；及圖7根據(jù)本發(fā)明的印版的一個(gè)實(shí)施形式。
具體實(shí)施例方式
圖1表示根據(jù)本發(fā)明的、用于在第一工序中使兩個(gè)金屬帶材或板材1、2通過軋制包層的裝置100制造一個(gè)層序列S的制造方法的一個(gè)實(shí)施形式。在軋制包層時(shí)，可使相同或不同的金屬帶材或板材1、2，即尤其是相同(A，A)或不同(A，B)的金屬A及B彼此平面地焊接成一個(gè)帶4。帶在每個(gè)軋道中，即每次通過裝置100的的軋制間隙3時(shí)將有一個(gè)增長，該增長是厚度減小的倒數(shù)值，即當(dāng)帶被軋制到一半厚度時(shí)，則其長度加倍。這樣就形成了一個(gè)由A或B的單層210及220組成的一個(gè)A-A或A-B的層序列200(在圖1中示范地示出了A-A層序列)。
圖2表示根據(jù)本發(fā)明的、用于在第二工序中通過軋制包層裝置100制造一個(gè)層序列S的制造方法的實(shí)施形式。如果將例如根據(jù)圖1中所示的方法制造的帶4切斷-該帶4由兩個(gè)相同的或不同的、彼此連接的部分帶組成-及將所產(chǎn)生的帶4的兩個(gè)半部分再通過軋制包層裝置接合成一個(gè)具有原始帶厚度的帶5，由此得到一個(gè)帶，它現(xiàn)在由四個(gè)而非兩個(gè)部分帶或單層組成及每個(gè)部分帶具有原始厚度的一半。這樣就形成了由A或B的單層200組成的一個(gè)A-A-A-A或A-B-B-A的層序列300(在圖1中示范地表示為A-A-A-A層序列)。
如果重復(fù)進(jìn)行該處理，則可通過相對(duì)少的步驟得到很多非常薄的金屬層，例如通過該軋制處理-通過它將帶軋制到一半厚度(該處理也可由多個(gè)軋道組成)-的十次重復(fù)可得到由1024個(gè)相應(yīng)的薄單層組成的體系。
圖3表示根據(jù)本發(fā)明的、用于制造一個(gè)層序列S的制造方法的另一實(shí)施形式。如果借助重復(fù)軋制包層制造了一個(gè)層疊堆或一個(gè)層序列400，則熱傳遞系數(shù)G例如可減小，其方式是將異種材料6軋制在兩個(gè)待包層的部分疊堆或部分序列7、8之間的界面上。異種材料6的引入可在一個(gè)、多個(gè)或所有重復(fù)步驟中進(jìn)行。
這種異種材料6例如可為氧化物層或氮化物層。氧化層毫無疑問地可構(gòu)造在鈦及鋁上，但也可合乎目的地例如通過陽極氧化處理變厚。軋制在內(nèi)的異種材料6一方面構(gòu)成了一個(gè)熱阻擋，可以說是在每個(gè)層上構(gòu)成了一個(gè)附加的熱傳遞層，另一方面使兩個(gè)相鄰的金屬層之間的金屬間的層連接變差，這本身將導(dǎo)致該界面上熱傳遞系數(shù)G的減小。
圖4表示根據(jù)本發(fā)明的、用于制造一個(gè)層序列S的制造方法的另一實(shí)施形式。用于減小熱傳遞的另一途徑在于，在層序列500中軋制入合乎目的的空穴或氣孔9，其方式是例如將具有粗糙表面12、13的板材彼此相連接。在軋制時(shí)在粗糙表面12、13中將儲(chǔ)存環(huán)境空氣，該環(huán)境空氣將不可再漏出，及導(dǎo)致金屬之間熱傳遞變差。因此所引入的空穴9最好被注入空氣。空穴的引入可在一個(gè)、多個(gè)或所有重復(fù)步驟中進(jìn)行。
圖5表示根據(jù)本發(fā)明的、用于制造一個(gè)層序列S的制造方法的另一實(shí)施形式。使用僅一種金屬A使軋制包層的制造過程變得容易，因?yàn)檫@里沒有會(huì)導(dǎo)致彎曲或類似問題的不同的彈性。相反地，使用不同的金屬A及B也可是有利的，因?yàn)榭赡苁篃醾鬟f進(jìn)一步減小。
圖6表示根據(jù)本發(fā)明的各包括一個(gè)印版的層序列S的層體系600及610的實(shí)施形式。由于在軋制包層中不同的金屬A、B接合時(shí)的上述可能的問題，有利的是，在第一步驟中制造一個(gè)對(duì)稱的原始疊堆600，例如為A-B-B-A的形式，所有由該原始疊堆600獲得的迭代疊堆610也是對(duì)稱的(例如A-B-B-A-A-B-B-A-A-B-B-A-A-B-B-A)。由此在所有其它軋制包層步驟中具有相同機(jī)械特性(及疊堆的機(jī)械特性)的相同金屬可相連接。
圖7表示在一個(gè)印刷機(jī)800(僅部分地表示)的一個(gè)滾筒810(也僅部分地表示)上的根據(jù)本發(fā)明的印版700的一個(gè)實(shí)施形式。因?yàn)閷?dǎo)熱性能僅要求在表面附近的幾個(gè)10μm的范圍中，由此可以制造相應(yīng)厚度的層序列S及與一個(gè)載體14、例如與一個(gè)鋼板或鋁板固定地連接，以便保證所需的機(jī)械特性及以便也降低成本(各單層的數(shù)目及由此軋制的步驟)。與載體板材14的連接也可借助軋制包層來實(shí)現(xiàn)。
如果所使用的金屬體系不具有所需的化學(xué)特性，則可在一個(gè)最后步驟中設(shè)置一個(gè)適合的終端層15，例如可通過蒸鍍、電鍍或其它處理。此外該終端層15可這樣構(gòu)成，以致激光束盡可能有效地輸入到表面上，即成像波長的反射系數(shù)盡可能小。
為此層厚度及相應(yīng)的折射率彼此需適配。在給定的成像射束的波長λ的情況下終端層15的層厚度最好為nλ/4，其中n是最好大于5的奇整數(shù)。在此情況下終端層15的折射率在空氣的折射率與位于終端層15下面的層的折射率之間，及最好為位于終端層15下面的層的折射率的方根。作為終端層15的材料例如可考慮使用二氧化鈦(TiO2)。
此外，一個(gè)印版20可由一些不同的單疊堆組成，它們彼此及在必要時(shí)與一個(gè)載體板材相連接。因此有意義的例如在于，在表面上具有一個(gè)薄疊堆，它部分地或全部地由鈦和/或鋯組成；及在其下面具有一個(gè)厚疊堆，它例如由鋁組成。鈦及鋯為涂上用于印版成像的例如親水親油(amphiphil)的分子提供了良好的伴侶，而由鋁作的疊堆可相對(duì)容易地制造及其原材料更便宜。
與傳統(tǒng)的印版相比，本發(fā)明的印版20更結(jié)實(shí)耐用，它包括一個(gè)金屬的層疊堆或者說層序列。因?yàn)閷?duì)于由于曝光過度而在表面上產(chǎn)生材料剝蝕的情況，在下面還露出相同的材料，印版的特性基本上不會(huì)改變。
參考標(biāo)號(hào)表1 金屬帶材或板材 100 軋制包層裝置2 金屬帶材或板材 200 層序列3 軋制間隙 210 單層4 金屬帶材或板材 220 單層5 金屬帶材或板材 300 層序列6 異種材料 400 層序列7 部分疊堆 500 層序列8 部分疊堆 600 層序列9 空穴 610 層序列10 金屬帶材或板材 700 印版11 金屬帶材或板材 800 印刷機(jī)12 粗糙表面 810 滾筒13 粗糙表面 A 金屬A14 載體 B 金屬B15 終端層 S 層序列16 隔熱層
權(quán)利要求
1.用于制造具有隔熱層(16)的印版(700)的方法，其特征在于隔熱層(16)通過將一些單層(210，220)設(shè)置成作為多層體系(600，610)的層序列(200，300，400，500，S)來產(chǎn)生。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于層序列(200，300，400，500，S)通過軋制包層、尤其是金屬板材(1，2，210，220)或金屬帶材(1，2，210，220)的軋制包層來產(chǎn)生。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于一個(gè)A-A層序列(200，300，400，500，S)或一個(gè)多重A-A層序列(200，300，400，500，S)由金屬A、尤其是鈦、鋯或鋁來產(chǎn)生。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于一個(gè)A-B-B-A層序列(600，610)或一個(gè)多重A-B-B-A層序列(600，610)由金屬A、尤其是鈦、鋯及金屬B、尤其是鋁來產(chǎn)生。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于為了減小層序列(S)的這些層(7，8，210，220)之間的熱傳遞，在層序列(S)的這些層(7，8，210，220)之間有目的地引入異種材料(6)、尤其是一個(gè)氧化層(6)或一個(gè)氮化層(6)形式的異種材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于為了減小層序列(S)的這些層(9，10，210，220)之間的熱傳遞，在層序列(S)的這些層(9，10，210，220)之間有目的地引入一些空穴(9)、尤其是注入空氣的空穴(9)，并尤其是通過具有粗糙表面(12，13)的板材或帶材(10，11)的軋制來形成空穴。
7.具有隔熱層的印版，其特征在于隔熱層(16)包括一個(gè)多層體系(600，610)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的印版，其特征在于多層體系(600，610)是一個(gè)軋制包層的多層體系。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的印版，其特征在于多層體系(600，610)包括一個(gè)由金屬A、尤其是鈦、鋯或鋁制成的A-A層序列(200，300，400，500，S)或一個(gè)多重A-A層序列(200，300，400，500，S)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的印版，其特征在于多層體系(600，610)包括一個(gè)由金屬A、尤其是鈦、鋯及金屬B、尤其是鋁制成的一個(gè)A-B-B-A層序列(600，610，S)或一個(gè)多重A-B-B-A層序列(600，610，S)。
11.根據(jù)權(quán)利要求7的印版，其特征在于在層序列(S)的這些單層(7，8，210，220)之間設(shè)置異種材料(6)、尤其是一個(gè)氧化層(6)或一個(gè)氮化層(6)形式的異種材料，所述異種材料用于減小層序列(S)的這些單層(7，8，210，220)之間的熱傳遞。
12.根據(jù)權(quán)利要求7的印版，其特征在于在層序列(S)的這些單層(9，10，210，220)之間設(shè)置一些空穴(9)，尤其是填充空氣的空穴(9)，它們用于減小層序列(S)的這些單層(9，10，210，220)之間的熱傳遞。
13.加工承印物的機(jī)器、尤其是印刷機(jī)或平面印刷的印刷機(jī)，具有一個(gè)滾筒，其特征在于滾筒(810)的表面設(shè)有一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求7至12中一項(xiàng)的印版(700)；或滾筒(810)的表面構(gòu)成一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求7至12中一項(xiàng)的印版(700)。
全文摘要
本發(fā)明涉及可再使用的印版及其功率優(yōu)化的熱成像。根據(jù)本發(fā)明的用于制造具有隔熱層(16)的印版(700)、尤其是可再使用的印版的方法，其特征在于隔熱層(16)通過將一些單層(210，220)設(shè)置成作為多層體系(600，610)的層序列(200，300，400，500，S)來產(chǎn)生。根據(jù)本發(fā)明的方法制造的印版可用低功率的成像裝置成像，因?yàn)榭捎行У刈柚共幌Ｍ臒崃看罅魇?、例如流失到金屬載體中。
文檔編號(hào)B41N1/04GK1739976SQ20051009279
公開日2006年3月1日 申請(qǐng)日期2005年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月25日
發(fā)明者貝恩德·福瑟勒 申請(qǐng)人:海德堡印刷機(jī)械股份公司