專利名稱：轉(zhuǎn)移至基底期間固化的柔性版印刷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及印刷；尤其是涉及柔性版印刷；并且更具體地講涉及 高分辨率柔性版印刷。
背景技術(shù)：
網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大是柔性版印刷行業(yè)中熟知的問題。應(yīng)當(dāng)理解，印刷巻筒 紙上的網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大可部分歸因于柔性版印刷板的印刷部件和正在印刷的 巻筒紙表面之間的相對(duì)滑動(dòng)。滑動(dòng)發(fā)生于可變形印刷工具和支撐輥之 間的輥隙中并且歸因于是印刷板材料的不可壓縮性或者印刷板和巻筒 紙的表面速度的失配。與大部件相比小部件的網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大更為明顯。這 是因?yàn)橄鄬?duì)于小網(wǎng)點(diǎn)的小距離滑動(dòng)要明顯大于相對(duì)較大網(wǎng)點(diǎn)的同樣滑 動(dòng)距離。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明描述了在材料與板的部件和接受基底均接觸期間通過固化 從柔性版印刷板轉(zhuǎn)移到接受基底的材料改進(jìn)柔性版印刷的方法和系 統(tǒng)。
在一個(gè)實(shí)施例中，描述了柔性版印刷的方法。該方法包括將可固 化材料從供體基底轉(zhuǎn)移到柔性版印刷板的部件；以及將可固化材料從 柔性版印刷板的部件轉(zhuǎn)移到接受基底。該方法還包括在材料與部件和 接受基底均接觸的同時(shí)固化材料。固化可包括將材料暴露于能量，例 如電子束輻射、紫外線輻射或者熱。該方法還可包括例如通過將氮?dú)?注入固化環(huán)境中降低固化材料環(huán)境中的氧氣含量。另外，該方法可包 括在材料從柔性版印刷板的部件轉(zhuǎn)移到接受基底之前對(duì)材料進(jìn)行預(yù)固 化。該方法還可包括在可固化材料從供體基底轉(zhuǎn)移到印刷板的部件之
5前從材料中移除溶劑。該方法可用于任何尺寸的部件。然而，當(dāng)使用 具有15微米或更小(如，IO微米或更小，或者5微米或更小)橫向尺 寸的部件時(shí)可更加認(rèn)識(shí)到該方法的優(yōu)點(diǎn)。
在一個(gè)實(shí)施例中，描述了柔性版印刷系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括被構(gòu)造用 于附接地接納包括一個(gè)或多個(gè)部件的柔性版印刷板的柔性版輥。部件 能夠?qū)⒖晒袒牧限D(zhuǎn)移到接受基底。該系統(tǒng)還包括相對(duì)柔性版輥布置 的支撐輥,以使得支撐輥相對(duì)于柔性版輥的移動(dòng)能夠引起接受基底在支 撐輥和柔性版輥之間移動(dòng)，從而使得可固化材料可從部件轉(zhuǎn)移到接受 基底。該系統(tǒng)還包括用于固化材料的第一能量源，當(dāng)材料與部件和接 受基底接觸時(shí)設(shè)置第一能量源以引起材料的固化。第一能量源可能夠 發(fā)射能量，如紫外線輻射、電子束輻射或者熱。該系統(tǒng)還包括用于預(yù) 固化材料的第二能量源。在材料從部件轉(zhuǎn)移到接受基底之前設(shè)置第二 能量源以引起材料的預(yù)固化。該系統(tǒng)還可以包括氮?dú)庾⑷胙b置，該裝 置被構(gòu)造用于在材料從部件轉(zhuǎn)移到接受基底的位置處引入氮?dú)?。該?統(tǒng)可用于具有任何尺寸的部件的柔性版印刷。然而，當(dāng)使用具有15微 米或更小(如，IO微米或更小，或者5微米或更小)橫向尺寸的部件 的板時(shí)可更加認(rèn)識(shí)到該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。
本文所述的方法和系統(tǒng)具有若干優(yōu)點(diǎn)。例如，當(dāng)材料與柔性版印 刷板的部件和接受基底均接觸時(shí)對(duì)其進(jìn)行固化，避免了部件和接受基 底之間的滑動(dòng)。另外，正如本文的實(shí)施例所述，柔性版印刷涉及溶劑 型材料的使用、溶劑的移除，這不僅允許材料在與柔性版印刷板的部 件和接受基底均接觸時(shí)進(jìn)行固化，并且便于將材料沉積到供體基底上， 這是因?yàn)椴牧现锌砂ㄒ院髮⒁瞥娜軇?。本文所述系統(tǒng)和方法的 這些和其他優(yōu)點(diǎn)現(xiàn)在是顯而易見的，或者通過閱讀下文的具體實(shí)施方 式將變得顯而易見。


圖l至圖4為柔性版印刷方法的流程圖。圖5至圖9為柔性版印刷系統(tǒng)或其元件的圖解示意圖的側(cè)視圖。 圖10為使用示例性的系統(tǒng)和方法在載玻片上印刷的硬涂層 (hardcoat)線條的顯微圖。
附圖未必按比例繪制。附圖中所使用的類似的標(biāo)號(hào)代表類似的元 件、步驟等。然而應(yīng)當(dāng)理解，使用標(biāo)號(hào)代表給定附圖中的元件并非意 圖限定另一附圖中標(biāo)有同樣標(biāo)號(hào)的元件。
具體實(shí)施例方式
在以下具體實(shí)施方式

中，將參考構(gòu)成其一部分的附圖，并且在這 些附圖中，以舉例說明的方式示出了幾個(gè)具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，在 不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下可以設(shè)想并且制作出其他實(shí)施 例。因此，并非意圖限制以下具體實(shí)施方式

。
概述
當(dāng)可印刷材料與柔性版印刷板的部件和接受基底均接觸時(shí)對(duì)其進(jìn) 行固化，避免了部件和接受基底之間的滑動(dòng)，同時(shí)增加了柔性版印刷 的保真性。盡管這是針對(duì)具有任何尺寸的部件的柔性版印刷板，但是 使用具有較小橫向尺寸的部件轉(zhuǎn)移減弱溶劑材料的有益效果將會(huì)更加
明顯。這部分因?yàn)楝F(xiàn)有的柔性版印刷系統(tǒng)具有大于約20微米的橫向尺 寸，并且相對(duì)于這種大尺寸部件的滑動(dòng)量是相對(duì)較小的。然而，當(dāng)部 件的橫向尺寸減小超過部件尺寸的當(dāng)前限制(即小于約15至20微米) 時(shí)，滑動(dòng)的相對(duì)尺寸會(huì)增加。本文所述的方法和系統(tǒng)允許在材料與與 柔性版印刷板的部件和接受基底均接觸時(shí)對(duì)其固化。
本文所述的方法和系統(tǒng)可與具有任何尺寸部件的柔性版印刷板一 起使用。然而，當(dāng)使用具有15微米或更小(如，IO微米或更小，或者 5微米或更小)橫向尺寸的部件時(shí)，可更加認(rèn)識(shí)到該方法和系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。 具有15微米或更小橫向尺寸的部件的柔性版可描述于例如與本專利提 交于同一天的Pekurovsky等人的名稱為"柔性版印刷板的溶劑輔助壓花"的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序列No. 60/865,979中，該申請(qǐng)全文在不與本 發(fā)明沖突的范圍內(nèi)以引用的方式并入本文。
定義
除非另外指明，本文所用的所有科技術(shù)語具有本領(lǐng)域中通常使用
的含義。本文所提供的定義是為了方便理解某些本文經(jīng)常使用的術(shù)語， 并非旨在限定本發(fā)明的范圍。
如本文所用，"柔性版印刷"是指使用柔性印刷板(即柔性版印 刷板)的輪轉(zhuǎn)移刷。任何可從柔性版印刷板轉(zhuǎn)移到接受基底的材料均 可被"印刷"。
如本文所用，有待印刷的"材料"是指能夠從柔性版印刷板的部 件轉(zhuǎn)移到接受基底的組合物。材料可包括溶劑以及溶解于、分散于、 懸浮于(等)溶劑中的多種成分。
如本文所用，"固化"是指使材料硬化的工藝。通常，固化是指 在材料內(nèi)增加交聯(lián)。因此"固化"材料是指可硬化(通常通過交聯(lián)) 的材料。材料可部分或者完全固化。如本文所用，"預(yù)固化"材料是 部分固化的材料。應(yīng)當(dāng)理解，預(yù)固化后進(jìn)行固化可導(dǎo)致部分固化或者 完全固化的材料。如本文所用，"固化環(huán)境"是指進(jìn)行固化的環(huán)境。
如本文所用，"柔性版印刷板"是指具有部件(其上可設(shè)置將要 被轉(zhuǎn)移到接受基底的材料)的印刷板，其中板或部件當(dāng)接觸接受基底 時(shí)能夠變形(相對(duì)于未接觸接受基底)。柔性版印刷板可以為可通過 (如)安裝帶附接到輥的平板；或者為通過(例如)Dupont CRYEL 圓板附接至夾盤的套。
如本文所用，"部件"是指柔性版印刷板凸出的凸起。凸出的凸 起具有末端表面(或平面)，其上可設(shè)置有材料。
8如本文所用，"供體基底"是指其上可以設(shè)置材料的基底，該材 料可轉(zhuǎn)移至柔性版印刷板的部件。供體基底可以為任何適用于將材料 轉(zhuǎn)移到部件的形式。例如，供體基底可以為薄膜、板或者輥。
如本文所用，"接受基底"是指其上可以印刷材料的基底。示例 性的基底包括(但不限于)諸如石英、玻璃、硅石和其他氧化物或陶
瓷之類的無機(jī)基底(例如砜土、氧化銦錫、鉭酸鋰(LiTa0.sub.3)、 鈮酸鋰(LiNb0.sub.3)、砷化鎵(GaAs)、碳化硅(SiC)、硅酸鎵鑭 (LGS)、氧化鋅(ZnO)、氮化鋁(AIN)、硅(Si)、氮化硅(Si.sub.3N.sub.4) 以及鋯鈦酸鉛(PZT));諸如鋁、銅、金、銀和鋼鐵之類的金屬或合 金；熱塑塑料(例如聚脂(如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯或者聚萘二甲酸 乙二醇酯)、聚丙烯酸酯(如聚甲基丙烯酸甲酯或"PMMA")、聚(乙 酸乙烯酯)("PVAC")、聚乙烯丁醛("PVB")、聚(丙烯酸乙酯)
("PEA")、聚(酚氧磷腈)("PDPP")、聚碳酸酯("PC")、 聚丙烯("PP")、高密度聚乙烯("HDPE")、低密度聚乙烯("LDPE")、 聚砜("PS")、聚醚砜("PES")、聚氨酯("PUR")、聚酰胺
("PA")、聚氯乙烯("PVC")、聚偏氟乙烯("PVdF")、聚苯 乙烯和聚硫化乙烯)；以及熱固性塑料(例如纖維素衍生物、聚酰亞 胺、苯并唑聚酰亞胺以及聚苯并唑)。其他的接受基底可以為纟fe 非織物以及泡沬嗯優(yōu)選的是，注意選擇基底的時(shí)間以使得在基底和材 料之間具有足夠的粘合度。
如本文所用，"包含"和"包括"以可廣泛解釋的形式使用，因 而應(yīng)該被解釋為"包括，但不限于..."。
除非另外指明，在所有情況下，說明書和權(quán)利要求書中用來表述 特征尺寸、數(shù)量和物理特性的所有數(shù)字均應(yīng)理解為由術(shù)語"約"來修 飾。因此，除非有相反的指示，否則在前述的說明書和所附權(quán)利要求 中提及的數(shù)值參數(shù)均為近似值，這些近似值可以根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員
9利用本文所公開的教導(dǎo)內(nèi)容進(jìn)行査找獲得的所需特性而有所不同。
由端點(diǎn)表述的數(shù)值范圍包括歸入該范圍內(nèi)的所有數(shù)值(如，1至5 包括l、 1.5、 2、 2.75、 3、 3.80、 4和5)以及在此范圍內(nèi)的任何范圍。
除非所述內(nèi)容明確指出，否則本說明書和所附權(quán)利要求中使用的 單數(shù)形式"一"、"一個(gè)"和"所述"涵蓋了具有多個(gè)指代物的具體 情況。除非所述內(nèi)容另外明確指出，本說明書和所附權(quán)利要求書中使 用的術(shù)語"或"的含義通常包括"和/或"。
有待印刷的材料
任何能夠轉(zhuǎn)移到和轉(zhuǎn)移自柔性版印刷板的可固化材料可結(jié)合本文 的教導(dǎo)內(nèi)容進(jìn)行使用。例如材料可包括可固化樹脂。
本文可使用的能夠通過自由基機(jī)制進(jìn)行聚合的樹脂的示例性實(shí)例 包括衍生自環(huán)氧樹脂、聚酯、聚醚以及聚氨酯的丙烯酸類樹脂，烯鍵 不飽和化合物，具有至少一個(gè)側(cè)丙烯酸酯基團(tuán)的氨基塑料衍生物，具 有至少一個(gè)側(cè)丙烯酸酯基團(tuán)的異氰脲酸酯衍生物，除環(huán)氧丙烯酸酯樹
脂之外的環(huán)氧樹脂以及它們的混合物和組合。本文所用的術(shù)語"丙烯 酸酯"涵蓋丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。美國(guó)專利4,576,850(Martens)公 開了可用于立體角元件陣列以及可用作本文所述的材料的可交聯(lián)樹 脂。
烯鍵不飽和樹脂包括單體和聚合物的化合物，該化合物包含碳原 子、氫原子以及氧原子并且任選地包括氮原子、硫原子，并且這里可 使用鹵素。氧原子或氮原子，或者兩者，通常存在于醚、酯、聚氨酯、 酰胺以及脲基團(tuán)中。烯鍵不飽和化合物優(yōu)選具有小于約4,000的分子 量，并且優(yōu)選為由包含脂肪族單羥基基團(tuán)或脂肪族多羥基基團(tuán)的化合 物與不飽和羧酸(例如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、.巴豆酸、異巴 豆酸、馬來酸等)發(fā)生反應(yīng)所制成的酯。此類材料通常易商購(gòu)獲得，并且可容易地發(fā)生交聯(lián)。
以下列出了適于結(jié)合本文的教導(dǎo)內(nèi)容使用的具有丙烯酸或異丁烯酸基的化合物的一些示例性實(shí)例:'(1)單官能化合物
丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸異辛基酯、丙烯酸冰片酯、丙烯酸四氫糠酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯和N，N-二甲基丙烯酰胺；
(2) 雙官能化合物
二丙烯酸1,4-丁二醇酯、二丙烯酸1，6-己二醇酯、二丙烯酸新戊二醇酯、二丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸三乙二醇酯、二丙烯酸四乙二醇酯和二丙烯酸二乙二醇酯；以及
(3) 多官能化合物
三羥甲基丙垸三丙烯酸酯、三丙烯酸甘油酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯和三(2-丙烯酰氧基乙基)異氰脲酸酯。其他烯鍵不飽和化合物和樹脂的一些代表性實(shí)例包括苯乙烯、二乙烯基
苯、乙烯基甲苯、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己
內(nèi)酰胺、單烯丙基酯、多烯丙基酯和多甲基烯丙基酯(例如鄰苯二甲
酸二烯丙基酯和己二酸二烯丙基酯)、以及羧酸酰胺(例如N,N-二烯丙基己二酰二胺)。
可與丙烯酸類化合物共混的光聚合引發(fā)劑的示例性實(shí)例包括以下
化合物聯(lián)苯酰、鄰苯甲酸甲酯、安息香、安息香乙醚、安息香異丙
醚、安息香異丁醚等、二苯甲酮/叔胺、苯乙酮(例如2,2-二乙氧基苯乙酮)、芐基甲基縮酮、1-羥基環(huán)己基苯基甲酮、2-羥基-2-甲基-l-苯基丙-l-酮、l-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙烷-l-酮、2-芐基-2-N,N-二甲胺基-l- (4-嗎啉苯基)-l-丁酮、2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦、2_甲基小4-(甲硫基)，苯基-2-嗎啉-l-丙烷、二(2,6-二甲氧基苯甲酰)-(2,4,4-三甲基戊基)氧化膦等。這些化合物可單獨(dú)或結(jié)合使用。
11可使用的熱引發(fā)劑的實(shí)例通常包括諸如乙酰和過氧化苯甲酰之類
的過氧化物?？衫玫臒嵋l(fā)劑的具體實(shí)例包括(但不限于)4,4'-偶氮二(4-氰基戊酸)、l,l'-偶氮二(環(huán)己甲腈)、2,2'-偶氮二(2-甲基丙腈)、過氧化苯甲酰、2，2-二(叔-丁基過氧基)丁烷、2,5-二(叔-丁基過氧基)-2,5-二甲基己垸、二[l-(叔-丁基過氧基)-l-甲基乙基]苯、叔-丁基氫過氧化物、過乙酸叔-丁酯、叔-丁基過氧化物、過氧化苯甲酸叔-丁酯、異丙基苯過氧化氫、過氧化二枯基、月桂酰過氧化物、過乙酸以及過硫酸鉀。作為實(shí)例，光引發(fā)劑可以為ct-羥基酮、苯甲酰甲酸、安息香雙甲醚、a-氨基酮、單?；?、雙酰基膦及其混合物。
在此可以使用陽離子型可聚合材料，其包括(但不限于)含有環(huán)氧基官能團(tuán)和乙烯基醚官能團(tuán)的材料。這些體系是通過鑰鹽引發(fā)劑(例如三芳基硫鑰鹽和三芳基碘鑰鹽)進(jìn)行光引發(fā)的。
另外材料可包括溶劑?？墒褂萌魏纹鋬?nèi)可溶解、分散、懸浮材料成分的溶劑。溶劑可以為沒有明顯參與交聯(lián)反應(yīng)并且在室溫和1個(gè)大氣壓以液相存在的有機(jī)化合物。溶劑的粘度和表面張力未具體限定。合適溶劑的實(shí)例包括氯仿、甲基乙基酮、乙酸乙酯以及它們的混合物?？墒褂萌魏瘟康哪軌蛉芙?、分散、懸浮(等)材料成分的溶劑。優(yōu)選的是，將使用足夠量的溶劑以使得可將材料容易地設(shè)置在供體基底上。一般來講，相對(duì)于材料的總重量，溶劑的量的范圍為60到90重量％，如70到80重量％。
另外，在柔性版印刷工藝期間，應(yīng)該主動(dòng)地或被動(dòng)地將溶劑或者溶劑的混合物從材料處移除以得到可固化的材料，該材料在與柔性版印刷板的部件和接受基底均接觸時(shí)可被固化。優(yōu)選的是，可固化材料在室溫下或者在進(jìn)行柔性版印刷工藝的溫度下為可流動(dòng)材料。
方法
使用柔性版印刷技術(shù)在接受基底上印刷材料的示例性方法如下文所述。圖1為這種方法的一個(gè)實(shí)例。圖1所示的方法包括將可固化材 料從供體基底轉(zhuǎn)移到柔性版印刷板的部件上(100)。然后將可固化材料 從部件轉(zhuǎn)移到接受基底處(120)。該方法還包括當(dāng)材料與部件和接受基 底均接觸時(shí)固化該材料(130)。如圖2所示，該方法還可包括降低材料 與部件和接受基底接觸所處環(huán)境的氧氣含量；即在固化環(huán)境中。這可
以通過如將氮?dú)庾⑷牍袒h(huán)境來完成。
可結(jié)合本文所述的方法使用任何己知的或未來開發(fā)的技術(shù)來固化 材料。例如，電子束可用于引發(fā)材料內(nèi)的交聯(lián)。作為另外一種選擇,可 使用熱或紫外線輻射。如果使用熱或紫外線輻射，那么可能有利的是 在材料組合物內(nèi)包括光引發(fā)劑或熱引發(fā)劑。應(yīng)當(dāng)理解，能量源的布置 使得發(fā)射的能量將有效地固化材料，此時(shí)材料與部件和接受基底是接 觸的。例如，如果使用紫外線輻射固化材料，那么基底、或可供選擇 的印刷板和部件、以及或許柔性版輥可被紫外線輻射穿透以使得當(dāng)材 料與部件和基底均接觸時(shí)輻射可以到達(dá)材料。如果使用熱，那么在將 材料從部件轉(zhuǎn)移到基底之前，可預(yù)熱接受基底以使得當(dāng)材料與部件和 基底均接觸時(shí)可被固化。其他的可能性是可以預(yù)想到的并且容易為本 領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
如圖3所示，柔性版印刷的方法可包括從設(shè)置在供體基底上的材 料中移除溶劑以得到可固化材料(180)。在大多數(shù)情況下，在材料固化 之前至少一部分溶劑將被從材料中移除?？梢圆捎萌魏我阎幕蛭磥?開發(fā)的適用技術(shù)將溶劑從材料中移除。可根據(jù)上述Pekurovsky等人的 名稱為"SOLVENT REMOVAL ASSISTED MATERIAL TRANSFER FOR FLEXOGRAPHIC PRINTING"(用于柔性版印刷的輔助材料轉(zhuǎn)移 的溶劑移除)的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序列No. 60/865,979中所述的教導(dǎo)內(nèi) 容將溶劑從材料中移除。
圖4示出了柔性版印刷的示例性方法。該方法包括將可固化材料 從供體基底轉(zhuǎn)移至柔性版印刷板的部件(100)以及預(yù)固化被轉(zhuǎn)移至部件
13的材料(150)?？砂凑丈鲜龅墓袒椒A(yù)固化材料。應(yīng)當(dāng)理解，預(yù)固化 材料將導(dǎo)致材料在其開始接觸接受基底時(shí)是部分固化的。該方法還包 括將預(yù)固化的材料從部件轉(zhuǎn)移到接受基底上(160)以及當(dāng)預(yù)固化的材料 與部件和接受基底均接觸時(shí)對(duì)其進(jìn)行固化。
應(yīng)當(dāng)理解，圖1至圖4所示的多個(gè)步驟可以適當(dāng)?shù)鼗旌?、互換、 合并等。例如，可將圖2中的在固化環(huán)境中降低氧氣含量步驟(140)應(yīng) 用到圖3和圖4所示的方法中；圖3所示的將溶劑從供體基底上的材 料中移除的步驟(180)可以使用圖2和圖4所示的方法進(jìn)行；等等。
系統(tǒng)
可通過任何合適的柔性版印刷系統(tǒng)執(zhí)行上面描述的方法。適于執(zhí) 行上面描述的方法的示例性柔性版系統(tǒng)及其元件如下文所述。在示例 性系統(tǒng)的描述中，術(shù)語"材料220"將方便用于描述包括高溶劑濃度、 可固化材料的材料以及預(yù)固化的材料。應(yīng)該理解，(0材料220最初 設(shè)置在供體基底上時(shí)可包括完全飽和的溶液，(ii)在材料轉(zhuǎn)移到柔性版 印刷板的部件之前可主動(dòng)地或被動(dòng)地將溶劑從材料220中移除以得到 可固化的材料，(iii)當(dāng)可固化材料220設(shè)置在部件上時(shí)可進(jìn)行預(yù)固化并 且(iv)轉(zhuǎn)移到受體基底的材料220將被固化或者進(jìn)一步固化。
參見圖5，示出了柔性版印刷系統(tǒng)1000的側(cè)視圖。系統(tǒng)1000包 括供體基底210，該基底被構(gòu)造用于接納有待印刷到接受基底250上的 材料220。系統(tǒng)IOOO包括被構(gòu)造為附接地接納柔性版印刷板280的柔 性版輥230?？墒褂萌魏芜m合的技術(shù)將柔性版印刷板280附接至柔性版 輥230。 一種合適的技術(shù)包括使用粘合劑將柔性版280附接至柔性版輥 230。
柔性版輥230相對(duì)于供體基底210是可移動(dòng)的，這使得材料220 可從供體基底210轉(zhuǎn)移到柔性版印刷板280的部件260處。圖5A所示 的系統(tǒng)1000還包括相對(duì)柔性版輥230設(shè)置的支撐輥240以使得支撐輥240相對(duì)于柔性版輥230的移動(dòng)能夠引起接受基底250在柔性版輥230 和支撐輥240之間移動(dòng)，從而使得材料220從印刷板280的部件260 處進(jìn)行轉(zhuǎn)移。圖5B所示的系統(tǒng)1000包括兩個(gè)相對(duì)柔性版輥230設(shè)置 的支撐輥240A、 240B以使得支撐輥240A、 240B相對(duì)于柔性版輥230 的移動(dòng)能夠引起接受基底250在柔性版輥230和支撐輥240A、240B之 間移動(dòng)，從而使得材料220從印刷板280的部件260處進(jìn)行轉(zhuǎn)移。
圖5所示的柔性版輥230和基底輥240、 240A、 240B可為圓柱體 的形式并且輥230、 240、 240A、 240B可圍繞圓柱體各自的中心軸輪轉(zhuǎn)。 這種輪轉(zhuǎn)使得附接到柔性版輥230的印刷板280與材料220接觸并且 然后將材料220轉(zhuǎn)移到接受基底250。另外這種輪轉(zhuǎn)使得接受基底250 在柔性版輥230和基底輥240、 240A、 240B之間移動(dòng)。
圖5C所示的系統(tǒng)1000包括用于容納材料220的貯存器300。當(dāng) 油墨輥290圍繞其中心軸并且相對(duì)貯存器300輪轉(zhuǎn)時(shí)，材料220被轉(zhuǎn) 移至供體基底210。然而應(yīng)當(dāng)理解，幾乎可使用任何方法(包括例如模 涂法和輥涂法)將材料220設(shè)置到油墨輥2卯上?？筛浇尤嵝园?80 的柔性版輥230相對(duì)油墨輥290輪轉(zhuǎn)以使得材料220被轉(zhuǎn)移至柔性版 印刷板280的部件260處。在圖5C所示的系統(tǒng)1000中，可主動(dòng)地將 溶劑從材料220中移除；如，通過蒸發(fā)。如參照?qǐng)D5A和B中所述，然 后可將材料220從板280的部件260轉(zhuǎn)移到接受基底250。
參見圖6和圖7，示出了具有一個(gè)或多個(gè)能量源330、 330A、 330B 的柔性版印刷系統(tǒng)1000。如圖6和圖7所示，能量源330、 330A的布 置使得發(fā)射的能量可固化材料，此時(shí)材料220與印刷板280的部件260 和接受基底250均是接觸的。如果能量源330、 330A發(fā)射輻射，那么 接受基底250應(yīng)該對(duì)輻射是基本透明的以允許固化材料220。當(dāng)然應(yīng)當(dāng) 理解，當(dāng)材料與部件260和接受基底250均接觸時(shí)可將能量源330、330A 設(shè)置在適于固化材料220的任何位置。例如，可將能量源330、 330A 設(shè)置于支撐輥240內(nèi)(如，圖5A所示)或者柔性版輥230內(nèi)。如圖6和
15圖7所示，系統(tǒng)1000還可包括氮?dú)庾⑷胙b置340，該裝置被構(gòu)造用于 將氮?dú)庾⑷氲讲牧蠌牟考?60被轉(zhuǎn)移至接受基底250的位置以便于固 化材料220。如圖7所示，系統(tǒng)1000可包括第二能量源330B，以用于 在材料220被轉(zhuǎn)移至接受基底250之前對(duì)其進(jìn)行預(yù)固化。材料220的 預(yù)固化可用來獲得具有特性(如粘度、厚度、粘合力粘著力)的材料 220，這些特性對(duì)于將材料220從部件260被轉(zhuǎn)移至接受基底250是較 為有利的。
參見圖8，示出了附接有柔性版280的柔性版輥230。當(dāng)柔性版輥 230相對(duì)于供體基底210輪轉(zhuǎn)時(shí)，柔性版280的部件260與設(shè)置在供體 基底210上的材料220接觸并且將材料220轉(zhuǎn)移至部件260。如果材料 220是粘性的；如果已將溶劑從材料220中移除，那么可在供體基底 210上留下刻印270。當(dāng)柔性版輥230相對(duì)于接受基底250繼續(xù)輪轉(zhuǎn)時(shí)， 設(shè)置在部件260上的材料220開始與接受基底250接觸。當(dāng)材料220 與部件260和接受基底250均接觸時(shí)固化材料220，該過程是通過能量 源330發(fā)射的能量引發(fā)的。
參見圖9，示出了另一個(gè)示例性柔性版印刷系統(tǒng)1000的側(cè)視圖。 圖9示出了具有溶劑移除裝置320的系統(tǒng)1000?？墒褂萌魏文軌驈呐c 油墨輥2卯相連的供體基底210上的材料220中移除溶劑的裝置。適 合的溶劑移除裝置320的實(shí)例包括有助于溶劑蒸發(fā)的微波或紅外線輻 射裝置或者烘干機(jī)。圖9中還示出了刮墨刀310。刀片310與供體基底 210 (與油墨輥290相連)的至少一部分相接觸。刀片310能夠從供體 基底210至少部分地移除一個(gè)或多個(gè)刻印270。當(dāng)然應(yīng)當(dāng)理解，可使用 任何裝置以移除或還原刻印。 一旦刻印270被移除，與油墨輥290相 連的供體基底210就會(huì)適用于接納另外的材料220。
當(dāng)然應(yīng)當(dāng)理解，本公開全文中所述的各種系統(tǒng)1000的元件可以互 換。例如，圖5、圖6或者圖7中的系統(tǒng)1000可包括圖9中所示的溶 劑移除裝置320或者刀片310。另外應(yīng)當(dāng)理解，圖5A、圖5B以及圖6至圖8中顯示為薄膜或板的供體基底210可以為輥的形式或者可附接 至輥，如圖5C和圖9所示。
實(shí)例
按照與本專利提交于同一天的Mikhail Pekurovsky等人的名稱為 "柔性版印刷板的溶劑輔助壓印"的美國(guó)專利申請(qǐng)序列No. 60/865,979 中所述制備微型柔性版印刷板。簡(jiǎn)而言之，印刷板的制備工藝如下 使用具有微復(fù)制型線性棱柱結(jié)構(gòu)的稱為BEF母模的聚合物薄膜(BEF 90/50，可從3M公司商購(gòu)獲得)，將甲基乙基酮薄層沉積到它的結(jié)構(gòu) 化表面上，并且然后將CYREL 柔性版(型號(hào)TDRB，厚度為6.35mm， 覆蓋片已移除，可從DuPont公司商購(gòu)獲得)設(shè)置于微復(fù)制型表面的上 方。15小時(shí)后，在配備有汞輻深紫外線固化燈(型號(hào)MC-6RQN， Rockville,MD,200瓦特/英寸，在大約5fpm (英尺每分鐘)的條件下運(yùn) 行)的紫外線處理器中通過粘附的微復(fù)制型薄膜將CYREI^板暴露于 紫外線輻射。然后將微復(fù)制型柔性版印刷板與BEF母模分離。
然后通過柔性版安裝帶(型號(hào)1120，可從3M公司商購(gòu)獲得)將 微復(fù)制型柔性版印刷板附接到直徑為12.7cm的玻璃滾筒上。通過從異 丙醇(IPA) (25重量％的固體)的906硬涂層溶液以每分鐘0.03米浸 涂將906型硬涂層薄層(在異丙醇(IPA)中33重量％的固體陶瓷硬涂 層分散體，包含32重量％的20nm Si02納米粒子、8重量％的N,N-二 甲基丙烯酰胺、8重量％的甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷以及52 重量。/。的季戊四醇三/四丙烯酸酯(PETA)，明尼蘇達(dá)州圣保羅市3M公 司)沉積到潔凈載玻片上并且在開放的空氣中干燥載玻片。然后將柔性 版印刷板手動(dòng)滾轉(zhuǎn)進(jìn)硬涂層，并且隨后滾轉(zhuǎn)到潔凈的載玻片上。將載 玻片設(shè)置于紫外線點(diǎn)固化系統(tǒng)(Lightingcure200，型號(hào)#L7212-01，日 本濱松光子學(xué)株式會(huì)社)的光纖的正上方。暴露于紫外光的線條是固 化的且具有大約3微米的寬度并且間隔開大約50微米，從而形成了圖 10的顯微圖所示的平行線條圖案。
17因此，公開了 "轉(zhuǎn)移至基底期間固化的柔性版印刷"的實(shí)施例。 本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)知道，可以預(yù)想除公開的那些實(shí)施例之外的實(shí) 施例。提交公開的實(shí)施例的目的是為了說明而不是限制，并且本發(fā)明 僅僅受所附權(quán)利要求書限制。
權(quán)利要求
1.一種用于柔性版印刷的方法，包括將可固化材料從供體基底轉(zhuǎn)移至柔性版印刷板的部件；將所述可固化材料從所述柔性版印刷板的部件轉(zhuǎn)移至接受基底；以及當(dāng)所述材料與所述部件和所述接受基底均接觸時(shí)，在固化環(huán)境中固化所述材料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述部件包括15微米或更 小的橫向尺寸。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中固化所述材料包括將所述 材料暴露于能量。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中將所述材料暴露于能量包 括將所述材料暴露于電子束輻射。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中將所述材料暴露于能量包 括將所述材料暴露于紫外光，并且其中所述材料包含光引發(fā)劑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中將所述材料暴露于能量包 括將所述材料暴露于熱，并且其中所述材料包含熱引發(fā)劑。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括當(dāng)所述材料與所述部件 和所述接受基底均接觸時(shí)，降低所述固化環(huán)境中的氧氣含量。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中降低固化環(huán)境中的氧氣含 量包括在所述固化環(huán)境中引入氮?dú)狻?br> 9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在將所述材料從所述部 件轉(zhuǎn)移至所述接受基底之前預(yù)固化所述可固化材料。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括從材料中移除溶劑以得 到所述可固化材料。
11. 根據(jù)權(quán)利要求io所述的方法，其中從材料中移除溶劑以得到 所述可固化材料包括在將所述可固化材料從所述供體基底轉(zhuǎn)移至所述 部件之前移除所述溶劑。
12. —種柔性版印刷系統(tǒng)，包括柔性版輥，其被構(gòu)造用于附接地接納包括這樣部件的柔性版印刷 板，所述部件能夠?qū)⒖晒袒牧限D(zhuǎn)移至接受基底；支撐輥，其相對(duì)于所述柔性版輥設(shè)置，以使得所述支撐輥相對(duì)于 所述柔性版輥的移動(dòng)能夠引起接受基底在所述支撐輥和所述柔性版輥之間移動(dòng)，從而允許所述可固化材料從所述部件轉(zhuǎn)移至所述接受基底； 以及第一能量源，其用于固化所述材料，所述第一能量源設(shè)置為當(dāng)所 述材料與所述部件和所述接受基底均接觸時(shí)，引起所述材料的固化。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的柔性版印刷系統(tǒng)，其中所述第一能量 源能夠發(fā)射紫外線輻射以固化所述材料。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的柔性版印刷系統(tǒng)，其中所述第一能量 源的設(shè)置使得當(dāng)所述材料與所述部件和所述接受基底均接觸時(shí)，從所 述能量源發(fā)射的能量將穿透所述接受基底以固化所述材料。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的柔性版印刷系統(tǒng)，還包括用于預(yù)固化 所述材料的第二能量源，所述第二能量源設(shè)置為在將所述材料從所述 部件轉(zhuǎn)移至所述接受基底之前引起所述材料的預(yù)固化。
16. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的柔性版印刷系統(tǒng)，還包括氮?dú)庾⑷胙b 置，所述氮?dú)庾⑷胙b置被構(gòu)造用于在材料從所述部件被轉(zhuǎn)移至所述接 受基底的位置處引入氮?dú)狻?br> 17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的柔性版印刷系統(tǒng)，還包括供體基底， 所述供體基底被構(gòu)造用于接納包含溶劑的材料，從而使得所述材料設(shè) 置在所述供體基底上。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的柔性版印刷系統(tǒng)，還包括溶劑移除裝 置，所述溶劑移除裝置能夠從設(shè)置在所述供體基底上的材料中移除溶 劑，從而得到設(shè)置在所述供體基底上的所述可固化材料。
19. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的柔性版印刷系統(tǒng)，還包括所述柔性版 印刷板。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的柔性版印刷系統(tǒng)，其中所述部件包括 小于15pm的橫向尺寸。
全文摘要
本文描述了用于柔性版印刷的方法和系統(tǒng)，所述方法和系統(tǒng)包括在所述材料與柔性版印刷板的部件和接受基底均接觸時(shí)固化有待印刷的材料。所述系統(tǒng)和方法可用于抑制所述部件和所述接受基底之間的滑動(dòng)，并且在高分辨率印刷時(shí)尤其有用。
文檔編號(hào)B41M1/04GK101674942SQ200780042596
公開日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2007年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月15日
發(fā)明者米哈伊爾·L·佩庫羅夫斯基 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司