專利名稱：激光照排薄片結(jié)構(gòu)和采用這種結(jié)構(gòu)的印版的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種激光照排薄膜結(jié)構(gòu)和采用這種結(jié)構(gòu)的印版，改進(jìn)了數(shù)字化激光照射版的寫特性。
傳統(tǒng)的膠版印刷法正在經(jīng)受迅速的技術(shù)變革。這種變革是隨著案頭排版軟件廣泛用于印刷工作的印刷排版開始的。當(dāng)印刷廠家以數(shù)字資料形式而不是以傳統(tǒng)硬拷貝(hardcopy)形式承接大多數(shù)活計(jì)時(shí)，他們就開始購買也可以利用數(shù)字信息的設(shè)備。這種新設(shè)備有助于增加整個(gè)印刷工藝的速度和效率。這種新設(shè)備還顯著地減少了印刷業(yè)所用的化學(xué)溶液的量，因而有利于環(huán)境保護(hù)。此前提供的數(shù)字式設(shè)備采用校閱系統(tǒng)，使用戶能夠在最后付印前快速地校閱數(shù)字化制版的硬考貝校樣。盡管現(xiàn)在還在使用數(shù)字化校閱，但是直接在計(jì)算機(jī)顯示屏上直接校閱然后用數(shù)字化排制的印版去最后付印已經(jīng)采用得越來越普遍了。由于采用獨(dú)立的制版系統(tǒng)，最近的技術(shù)實(shí)現(xiàn)了直接由原始數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)制作印版。為進(jìn)一步簡化并改進(jìn)印刷工藝，一些新的印壓機(jī)結(jié)構(gòu)使制版材料能在印壓機(jī)處就地制版。不巧的是，現(xiàn)有制版材料一直限制了使用這類革新的印壓機(jī)。
此前提供的數(shù)字照排印版采用單金屬層吸收入射的激光能量來蝕刻印版表面。當(dāng)紅外激光能量入射到印版的涂層表面上時(shí)，金屬層吸收的能量使界面劣化。經(jīng)照版后清洗制版材料去掉受照射區(qū)的表層涂層制成可用于平板印刷的印版?？捎糜诠馕g刻的激光能量大小取決于半導(dǎo)體二極管激光器和成像透鏡的參數(shù)。這些規(guī)格包括脈沖長度、功率、光點(diǎn)大小。通常是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)定了的參數(shù)。因?yàn)檫@些參數(shù)是固定的，對(duì)激光照排印版生產(chǎn)進(jìn)行重要的改進(jìn)要求對(duì)硬件進(jìn)行大的改動(dòng)，并要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行困難的硬件更新。
激光照排制版材料的響應(yīng)直接與激光束的能量密度相關(guān)。在激光的光束光腰處能量密度最大，此處激光光點(diǎn)最小，不論向光束光腰哪一邊移動(dòng)制版材料都會(huì)降低激光光束的能量密度。因?yàn)檫@使光束離開聚焦處而光點(diǎn)尺寸增加。一個(gè)激光照排制版系統(tǒng)的工作范圍，亦稱其靈敏度，可以定義為激光照射的能量足以進(jìn)行成功的印版照排。印板的支持表面的瑕疵可以造成激光透鏡與照排印版之間的距離產(chǎn)生微小但影響重大的變化。因而，為了保持照排的質(zhì)量，系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)能夠承受激光透鏡和成像平面間距離的變化，當(dāng)前這種變動(dòng)要限制在3-4密耳。這就要求精確對(duì)齊和精密加工支持著用于照版的機(jī)械部件。因此有必要增加元件的這種容限的范圍。
總數(shù)來說，本發(fā)明的目的是提供一種激光照排薄片結(jié)構(gòu)和印版，它改進(jìn)了吸收性能并有較大的工作容限范圍。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種有上述征性的結(jié)構(gòu)和印刷件，它可以更有效地利用紅外線二極管激光器入射的光照。
下面參照附圖對(duì)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述，本發(fā)明其它的目的和特征可以清楚地從文中看出。


圖1為采用本發(fā)明的激光照排薄膜結(jié)構(gòu)和具有這種結(jié)構(gòu)的印版的截面圖；圖2為本發(fā)明印版的另一實(shí)施例的截面圖；圖3為單層金屬鈦的光學(xué)性能曲線圖，此處金屬鈦層厚度調(diào)到在紅外半導(dǎo)體激光波長處吸收最強(qiáng)；圖4為圖1所示印版所達(dá)到的吸收特性的曲線。
總的來說，用于產(chǎn)生近紅外波長照射的激光器的激光照排薄片結(jié)構(gòu)包括一個(gè)具有第一和第二表面的基層。該第一表面帶有一個(gè)由金屬制成的真空沉積金屬涂層。在金屬層上附有一個(gè)半導(dǎo)體層并且由后者覆蓋著。金屬層和半導(dǎo)體層的厚度選定為最大限度地吸收以激光工作波長照射到其上的激光能量。
更具體地，本發(fā)明的印版11示于圖1，它包括一個(gè)具有上、下表面或稱第一和第二表面13、14的基層12。通常，基層由聚酯之類的適宜塑料或多聚體制成，厚度范圍為0.2至10密耳，也可以是鋁之類的可變形金屬基層?；鶎?2也可以層壓成較厚的支持件，后者的最佳厚度為5-12密耳。在其第一表面13上用真空金屬沉積法鍍一金屬層16。這個(gè)金屬層的厚度為100埃至1000埃并由周期表中選出的一種金屬形成。這些金屬包括但不限于鈦、鉻、鎳、鉿、鋁。當(dāng)選用鈦時(shí)，較佳的厚度范圍是100至700埃，最佳厚度約取500埃。
在金屬層16上真空沉積一個(gè)半導(dǎo)體層17。該半導(dǎo)體層也具有100-1000埃范圍的厚度。半導(dǎo)體材料的例子包括硅或者鍺。硅是首選的材料。半導(dǎo)體層應(yīng)具有2.0以上的高折射率、最好在3.0以上。
16和17兩層可以用卷輥壓涂層工藝(roll coating process)沉積。典型地，金屬膜也就是層16是用卷對(duì)卷真空涂層機(jī)直接沉積在聚酯基層11上，然后再沉積半導(dǎo)體層17。在優(yōu)選實(shí)施例中，涂層16和17可以單獨(dú)一次通過涂層機(jī)連續(xù)地沉積，也可以雙次通過涂層機(jī)而不中斷真空進(jìn)行沉積。還可以把從一卷塑料基層上放下的片材沿一個(gè)方向穿過卷式涂層機(jī)而在真空中向上邊沉積金屬層，以此方式一層接一層地沉積這兩層。此后，半導(dǎo)體層可以在同樣的，也可以是不同的卷式涂層機(jī)中在分開的或連續(xù)的真空中沉積在金屬層的頂部。
在半導(dǎo)體層17的上邊覆蓋一個(gè)層18，起表層涂層作用，其厚度范圍是0.5至4微米。如果要求疏油的表層涂層，則涂層可以用硅樹脂制成。相反，如果要求疏水涂層，可以采用聚乙烯醇之類的適當(dāng)材料制成。
其上帶有多重涂層的基層12可以作為一種具有0.5至4.0密耳厚度的基層的產(chǎn)品供應(yīng)，這種產(chǎn)品中基層通過膠20之類的手段固定在一個(gè)獨(dú)立的支持件19上，這樣就提供了一個(gè)尺寸穩(wěn)定的印版11。支持件19可以用塑料或金屬之類的適當(dāng)材料制成。
本發(fā)明印版的另一個(gè)實(shí)施例示于圖2，這里不需要疊層。圖2所示的印版26包括一可變形金屬基層27，可以用鋁之類的適當(dāng)材料，適宜的厚度為5-12密耳并且具有一個(gè)表面28。在表面28上有一個(gè)多聚體絕緣體29，厚度為0.25至2.0密耳。這個(gè)層29可以是一個(gè)對(duì)苯二甲酸乙二醇聚酯(PET)的蒸發(fā)層，并且用來模擬圖1所示實(shí)施例基層11的功能。與圖1所示實(shí)施例相同，在層29后還有一個(gè)金屬層36、一個(gè)半導(dǎo)體層32和一個(gè)表層33。
通過本發(fā)明的印版或者件11和26可以達(dá)到的更優(yōu)光學(xué)性能示于圖4，這里金屬層16是厚度為600埃的鉻層，而半導(dǎo)體層17是厚度為650埃的硅層。圖4中的吸收曲線代表400毫微米至1000毫微米波長的吸收，而反射和透射曲線表示同樣波長范圍上的平均反射和透射。如圖所示，吸收在激光工作的近紅外光譜區(qū)高，因此能夠有效地利用來自半導(dǎo)體二極管激光器的入射光照，增加裝有印板的印壓機(jī)的容限范圍，同時(shí)保持激光功率密度的有效作用范圍，在這個(gè)范圍內(nèi)不會(huì)損壞制成的版面而對(duì)版材進(jìn)行蝕。經(jīng)過測(cè)量已經(jīng)證實(shí)了改進(jìn)的工作容限，測(cè)量表明，與單層鈦之類的金屬印版相比，靈敏度改進(jìn)了25-50％，并且通常改進(jìn)至少約40％。
如圖3所示，單層鈦已優(yōu)化為在紅外線譜區(qū)達(dá)到最大吸收，其最大吸收率為40％，而由圖4可見，本發(fā)明改進(jìn)的激光照排薄片結(jié)構(gòu)在激光工作的紅外譜區(qū)吸收率約為90％以上。
綜上所述，由于改進(jìn)了激光吸收制版材料本身的靈敏度，本發(fā)明可增加印壓機(jī)工作容限。結(jié)合金屬和半導(dǎo)體層導(dǎo)致顯著地增加對(duì)半導(dǎo)體激光器發(fā)出的近紅外激光照射的吸收，以顯著地增加由本發(fā)明的薄膜結(jié)構(gòu)可承受的工作容限，而不降低制版的質(zhì)量。
權(quán)利要求
1．一種平版激光照排薄膜結(jié)構(gòu)，包括一個(gè)具有第一和第二表面的基層、一個(gè)由基層的第一表面承載的真空沉積金屬層、一個(gè)附著在所述金屬層并覆蓋該金屬層的半導(dǎo)體材料層，所述金屬層和所述半導(dǎo)體材料層的厚度選擇為最大限度地吸收投射到其上的激光能量。
2．如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征為，所述基層為一個(gè)硫化鋇填充的多聚體片。
3．如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征為，所述金屬層的厚度范圍為100至1000埃。
4．如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征為，所述半導(dǎo)體材料層的厚度范圍為100至1000埃。
5．如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征為，所述金屬層從鈦、鉻、鎳、鉿和鋁中選出。
6．如權(quán)利要求5所述的結(jié)構(gòu)，其特征為，所述金屬層為厚度500-700埃的鈦層。
7．如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征為，所述半導(dǎo)體材料由硅和鍺選出。
8．如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征為，所述半導(dǎo)體材料為鍺。
9．如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征為，有一個(gè)有機(jī)物層覆蓋所述半導(dǎo)體材料層。
10．如權(quán)利要求8所述的結(jié)構(gòu)，其特征為，所述有機(jī)物層由疏油材料制成。
11．如權(quán)利要求10所述的結(jié)構(gòu)，其特征為，所述疏油材料為硅有機(jī)材料。
12．如權(quán)利要求9所述的結(jié)構(gòu)，其特征為，所述有機(jī)層由疏水材料制成。
13．如權(quán)利要求12所述的結(jié)構(gòu)，其特征為，所述疏水材料為聚乙烯醇。
14．如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征為，所述基層厚度范圍為0.2-10密耳。
15．如權(quán)利要求14所述的結(jié)構(gòu)，其特征為，帶有一個(gè)支持件，支持件有一個(gè)表面和一層把基層的第二表面固定在該支持件的該表面上的膠，而形成一個(gè)印版。
16．如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征為，所述基層厚度超過6密耳。
17．一種印版，包括一個(gè)有一個(gè)表面的支持件、一個(gè)具有第一和第二表面的可變形基層，一層把基層的第二表面固著在支持件的該表面上的膠、一個(gè)由基層的第一表面承載的真空沉積金屬層和一個(gè)貼附在所述金屬層上并覆蓋該金屬層的半導(dǎo)體材料層，所述金屬層和所述半導(dǎo)體材料層的厚度選擇為最大限度地吸收投射到其上的激光能量。
18．如權(quán)利要求17所述的印版，其特征為，在所述半導(dǎo)體層上蓋著一個(gè)表層。
19．一種印版，包括一個(gè)有一個(gè)表面的可變形金屬基層，在所述表面上的一個(gè)多聚體層，多聚體層上的一個(gè)真空沉積金屬涂層，和緊鄰該金屬涂層并覆蓋著該金屬涂層的一個(gè)半導(dǎo)體材料層，所述的金屬涂層和半導(dǎo)體材料層的厚度選擇為最大限度地吸收投射在其上的激光能量。
20．如權(quán)利要求19所述的印版，其特征為，在所述半導(dǎo)體層材料層上蓋有一表層。
全文摘要
一種平版激光照排薄膜結(jié)構(gòu),包括:一個(gè)具有第一和第二表面(13,14)的基層(12)、一個(gè)由基層的第一表面承載的真空沉積金屬層(16)、一個(gè)附著在所述金屬層并覆蓋該金屬層的半導(dǎo)體材料層(17),所述金屬層和所述半導(dǎo)體材料層的厚度選擇為最大限度地吸收投射到其上的激光能量。
文檔編號(hào)B41C1/10GK1210483SQ9719219
公開日1999年3月10日 申請(qǐng)日期1997年1月15日 優(yōu)先權(quán)日1996年2月29日
發(fā)明者謝里·P·費(fèi)希爾, 羅杰·W·菲力普, 格雷戈里·F·戴維斯, 夏洛特·勒加利 申請(qǐng)人:福來克斯產(chǎn)品公司