專利名稱：可變數(shù)據(jù)平版印刷設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可變數(shù)據(jù)印刷。其尤其涉及一種可變數(shù)據(jù)的平版印刷設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
平版印刷表面一般由親墨區(qū)(圖像區(qū))和疏墨區(qū)(非圖像區(qū))組成。在印刷操作過程中，優(yōu)選在圖像區(qū)而不是非圖像區(qū)接收油墨，然后將其轉(zhuǎn)印到材料表面，其中圖像將要生成在該材料表面上。
還可將平版印刷進一步劃分成兩大類型濕平版印刷和干平版印刷。在濕平版印刷部件中，親墨區(qū)由親油材料組成，疏墨區(qū)由親水材料組成；在印刷操作過程中，需要潤版液(主要組成是水)，以連續(xù)弄濕親水材料，從而使得非圖像區(qū)是疏油的。在干平版印刷部件中，親墨區(qū)由親油材料組成，疏墨區(qū)由疏油材料組成；不需用潤版液來潤濕。
目前，通常在平版印刷機上進行平版印刷。平版印刷部件通常是安裝在印版滾筒上的平版印版。印版在被安裝在印刷機上之前或之后被成像和處理。在美國專利US5,700,619、5,466,557、5,491,045和5,955,238(用于脫機(off-press)成像和處理)以及美國專利US5,258,263、5,395,734、5,516,620、6,030,750、6,014,929、6,071,675和6,242,156(用于聯(lián)機(on-press)顯影)中敘述了這種印刷方法的示例。
可替換地，通過在印版滾筒表面或安裝在印版滾筒上的印版基底上涂覆感光層，可以在印刷機上形成平版印刷件。印刷機上形成的印刷部件可在平版印刷之前在印刷機上被影像曝光和處理。在印刷操作完成之后，可以去除印版滾筒上的硬化的成像層，從而容許重新使用印版滾筒和基底表面，以準備另一個印刷件。這種印刷系統(tǒng)通常稱作無版印刷機。在美國專利US5,713,287和6,298,780中敘述了這種無版印刷機的示例。
盡管數(shù)十年來，如上所述的平版印刷方法已經(jīng)在印刷和出版工業(yè)起了主要作用，但是目前為止，平版印刷的應(yīng)用仍限于制造多份拷貝(通常從幾百到幾百萬拷貝)。
在可變數(shù)據(jù)印刷應(yīng)用中，其中印刷的每個拷貝具有不同的圖像，噴墨印刷和電子照相(也稱作Xerox)激光印刷是最廣泛使用的方法，如用在最廣泛使用的臺式噴墨打印機和激光打印機中。其他印刷方法，如熱敏紙和熱顏料轉(zhuǎn)印也起到了重要的作用，如用在一些傳真機中。盡管這些當(dāng)前使用的可變數(shù)據(jù)印刷方法非常有用，但在分辨率、色密度和圖像穩(wěn)定性方面，這些印刷方法的印刷質(zhì)量低于平版印刷的印刷質(zhì)量。例如，噴墨打印機打印的材料的分辨率和圖像穩(wěn)定性有限；熱敏印刷機所印刷材料的色密度和圖像穩(wěn)定性有限；Xerox激光打印機所打印的材料的分辨率和調(diào)色劑到媒體的粘附力有限。
理想的是能夠基于平版印刷原理設(shè)計可變數(shù)據(jù)印刷設(shè)備。這容許改進分辨率、色密度和圖像穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種適用于可變數(shù)據(jù)印刷的平版印刷設(shè)備。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種平版印刷設(shè)備和方法，其在印刷過程中，容許連續(xù)的感光層涂覆、影像曝光、顯影、墨像形成、墨像到接收表面上的轉(zhuǎn)印和基底表面的復(fù)原。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種平版印刷設(shè)備和方法，其在印刷過程中，容許連續(xù)的形成或供應(yīng)預(yù)感光平版印刷表面、影像曝光、顯影、墨像形成、墨像到接收表面上的轉(zhuǎn)印。
從優(yōu)選實施例的詳細敘述中，本發(fā)明的其他目的、特點和優(yōu)點將變得明顯。
依照本發(fā)明，提供一種可變數(shù)據(jù)平版印刷設(shè)備，包括(a)印刷滾筒；(b)涂覆裝置，其用于將感光層沉積到滾筒表面上，其中所述感光層可溶于或可擴散于油墨和/或潤版液中、一經(jīng)曝光到光化輻射下即可硬化，且該感光層對至少一種印刷液體所顯現(xiàn)出的親和性或疏遠性與所述滾筒表面對該種印刷液體所顯現(xiàn)的親和性(affinity)或疏遠性(aversion)基本相反，其中該至少一種印刷液體選自下組物質(zhì)油墨和用作油墨的阻粘劑流體；(c)曝光裝置，其用于依據(jù)數(shù)字成像信息，提供光化輻射到滾筒表面上；(d)上墨裝置，其用于將油墨或者潤版液和油墨涂覆到滾筒表面上；和(e)清除裝置，其用于去除剩余的感光層和殘墨，以使?jié)L筒表面復(fù)原；(f)其中，所述裝置(b)到(e)靠近滾筒表面安裝，并且在滾筒旋轉(zhuǎn)方向上沿著滾筒表面順序排列；在印刷操作過程中的每個單程，各個裝置(b)到(e)在設(shè)計的印刷寬度內(nèi)，在該所述裝置所經(jīng)過的滾筒表面區(qū)域完成其設(shè)計的功能(涂覆、成像、上墨或清除)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種可變數(shù)據(jù)平版印刷的方法，包括(a)提供如上所述的平版印刷設(shè)備；(b)連續(xù)地將感光層沉積在滾筒表面上；(c)利用光化輻射連續(xù)曝光印版，從而依據(jù)數(shù)字成像信息，致使曝光區(qū)內(nèi)的感光層硬化；(d)將油墨或者潤版液和油墨連續(xù)地涂覆到滾筒表面上，以去除所述感光層的非硬化區(qū)且在滾筒表面上形成墨像；(e)將圖像從滾筒表面連續(xù)地平版印刷到接受表面上；和(f)連續(xù)地去除硬化的感光層和殘墨，從而露出滾筒表面。
可依這種方式設(shè)計上述印刷系統(tǒng)，從而能夠用油墨將硬化的感光層轉(zhuǎn)印到接受表面上，或硬化的感光層和殘墨能夠溶于或擴散于來自涂覆裝置的感光層涂覆液中。在任一個系統(tǒng)中，清除裝置可被省去。
對于上述的本發(fā)明的可變數(shù)據(jù)平版印刷設(shè)備來說，可用基底色帶(substrate ribbon)供應(yīng)裝置來代替印刷滾筒，該基底色帶供應(yīng)裝置用于使具有平版基底表面的色帶通過一個或多個輥，其中該色帶的一端從一卷未使用的色帶上展開，另一端卷繞到一卷使用過的色帶上。在這一系統(tǒng)中，不需清除裝置?？拷珟У耐ǖ腊惭b且沿著色帶的移動方向順序排列涂覆裝置、曝光裝置和上墨裝置。
對于上述的本發(fā)明的可變數(shù)據(jù)平版印刷設(shè)備來說，可用預(yù)感光(pre-sensitized)平版色帶供應(yīng)裝置來代替印刷滾筒和涂覆裝置，該預(yù)感光平版色帶供應(yīng)裝置用于使預(yù)感光平版色帶通過一個或多個輥，其中該預(yù)感光色帶的一端從一卷未使用的色帶上展開，另一端卷繞到一卷使用過的色帶上，其中預(yù)感光色帶包括基底上的油墨和/或潤版液可顯影的感光層。不需要清除裝置?？拷珟У耐ǖ腊惭b且沿著色帶的移動方向順序排列曝光裝置和上墨裝置。
對于本發(fā)明的所有上述設(shè)備和方法來說，可在曝光裝置和上墨裝置之間加入一個顯影裝置，這樣可以使用不能用油墨和/或潤版液顯影的常規(guī)感光層。
本發(fā)明的印刷設(shè)備可以是一般印刷機，其中墨像被轉(zhuǎn)印到片材形狀的接受媒體上，該接受媒體通過該印刷設(shè)備；可將轉(zhuǎn)印裝置配置在上墨裝置之后，從而該轉(zhuǎn)印裝置在將接受媒體壓靠在著墨的滾筒或色帶表面上的同時，將該接受媒體進給通過該印刷設(shè)備?？商鎿Q地，本發(fā)明的印刷設(shè)備可以是印字輪(printing wheel)，其中，在印刷操作中，印刷滾筒或印刷設(shè)備緊靠固定物體的接收表面移動。
本發(fā)明可被用于設(shè)計各種可變數(shù)據(jù)印刷機，如臺式打印機、便攜式打印機、光印機、影印機、傳真機、出納員票據(jù)打印機和可變數(shù)據(jù)印字輪?？勺償?shù)據(jù)印字輪適用于在各種固定的或難以進給的物體如地板、墻壁、路面、盒體、書中的一頁、卡車、衣服、紙板、皮膚和廣告牌上印刷可變數(shù)據(jù)(圖像)。


圖1是本發(fā)明的平版印刷設(shè)備的概略的剖視圖，其利用帶有平版基底表面的滾筒和可用油墨和/或潤版液顯影的感光涂層。
圖2是本發(fā)明的平版印刷設(shè)備的概略的剖視圖，其中可用顯影裝置去除感光層的非硬化區(qū)。
圖3是本發(fā)明的平版印刷設(shè)備的概略的剖視圖，其中接受媒體通過該印刷設(shè)備。
圖4是本發(fā)明的平版印刷設(shè)備的概略的剖視圖，其中在印刷操作過程中，印刷滾筒緊靠待印刷的固定物體移動。這種設(shè)備也稱作印字輪。
圖5是本發(fā)明的平版印刷設(shè)備的概略的剖視圖，其中用油墨將感光層的硬化區(qū)轉(zhuǎn)印到接收表面上。
圖6是本發(fā)明的平版印刷設(shè)備的概略的剖視圖，其中硬化的感光層和殘墨可溶于或可擴散于來自涂覆裝置的涂覆液中。
圖7本發(fā)明的平版印刷設(shè)備的概略的剖視圖，其利用色帶形成平版基底表面。
圖8是本發(fā)明的平版印刷設(shè)備的概略的剖視圖，其利用預(yù)感光平版色帶。
具體實施例方式
圖1中示出的平版印刷設(shè)備使用滾筒以形成平版基底表面以及油墨和/或潤版液可顯影的感光層。平版印刷設(shè)備包括(i)滾筒10，其具有外部基底表面；(ii)涂覆裝置12；(iii)曝光裝置14，(iv)上墨裝置18，其能夠供應(yīng)油墨或者供應(yīng)潤版液和油墨，和(v)清除裝置22，其能夠使基底表面復(fù)原。靠近滾筒表面安裝這些裝置12、14、18和22，且在滾筒的旋轉(zhuǎn)方向沿著滾筒表面順序排列這些裝置；在印刷操作過程中的每個單程，各個裝置12、14、18和22都在設(shè)計的印刷寬度內(nèi)，在該所述裝置所經(jīng)過的在滾筒表面區(qū)域上完成其設(shè)計的功能(涂覆、曝光、上墨或清除)。在涂覆裝置和清除裝置之間，滾筒應(yīng)具有一個開放的表面區(qū)域，該區(qū)域能夠用于將油墨圖像轉(zhuǎn)印到接收表面上。可配備轉(zhuǎn)印裝置，如在壓靠在滾筒上的時候輸送媒體的輥。適用于這種設(shè)備上的感光層必須是可溶的或可分散的且可迅速用油墨和/或潤版液顯影。
本專利中的所有附圖都是高度的說明圖。按照執(zhí)行所需功能的需要，每個裝置可以是單個元件或多個元件的組合。例如，上墨裝置可以是單個墨輥，或可以是三個墨輥和兩個潤版液輥的組合。在所有的附圖中，感光層是親墨層。然而，感光層也可以是帶有親墨層基底的疏墨層。
在如圖1所示的印刷操作中，涂覆裝置12將涂覆液30涂覆到滾筒10表面。曝光裝置14依照數(shù)字圖像信息用光化輻射將感光層曝光，從而形成硬化區(qū)32(曝光區(qū))和非硬化區(qū)34(非曝光區(qū))。上墨裝置18上墨(對干平版印刷表面而言)或供給潤版液和油墨(對濕平版印刷表面而言)，以去除感光層的非硬化區(qū)且形成墨像36。墨像36被轉(zhuǎn)印到接收物體50的表面，從而形成印刷圖像38。用清除裝置22除去硬化的感光層和任何殘墨。清除裝置可以使用干法如用刀片或刷子清除，或者用濕法如用浸透溶劑的條帶擦拭，且可以配備一個收集裝置，以收集去除的感光層和殘墨以及任何廢溶劑。對于干平版印刷表面來說，上墨裝置18僅僅上墨。對于濕平版印刷表面來說，上墨裝置18涂覆潤版液和油墨，優(yōu)選是首先涂覆潤版液，接著是油墨，或者潤版液和油墨作為乳狀液一起涂覆；可替換地，可以使用適用于濕平版印刷表面的單一液體油墨。
如圖2所示，顯影裝置可被安裝在曝光裝置和上墨裝置之間。包含顯影裝置的平版印刷設(shè)備容許使用感光層，該感光層不可用油墨和/或潤版液顯影。這種平版印刷設(shè)備包括(i)滾筒10，其具有外基底表面；(ii)涂覆裝置12，(iii)曝光裝置14，(iv)顯影裝置16，(v)上墨裝置18，其能夠供應(yīng)油墨或者供應(yīng)潤版液和油墨，及(vi)清除裝置22，其能夠使基底表面復(fù)原?？拷鼭L筒表面安裝這些裝置12、14、16、18和22，且在滾筒的旋轉(zhuǎn)方向上沿著滾筒表面順序排列這些裝置；在印刷操作過程中的每個單程，各個裝置12、14、16、18和22都在設(shè)計的印刷寬度內(nèi)，在該所述裝置所經(jīng)過的滾筒表面區(qū)域上完成其設(shè)計的功能(涂覆、曝光、顯影、上墨或清除)?？膳鋫滢D(zhuǎn)印裝置，如在壓靠在滾筒上的時候輸送媒體的輥。在印刷操作過程中，涂覆裝置12將涂覆液體30涂覆到滾筒10的表面。曝光裝置14根據(jù)數(shù)字圖像信息用光化輻射將感光層曝光，從而形成硬化區(qū)32(曝光區(qū))和非硬化區(qū)34(非曝光區(qū))。沒有被光化輻射曝光的區(qū)域34被顯影裝置16去除。用上墨裝置18將顯影滾筒表面涂覆上油墨或者潤版液和油墨，從而形成墨像。墨像36被轉(zhuǎn)印到接收物體50的表面，從而形成印刷圖像38。用清除裝置22除去硬化的感光層和任何殘墨。
本發(fā)明的關(guān)鍵要求是圍繞印刷滾筒的每個裝置，如12、14、16、18、20和22都能在印刷操作過程中的每個單程，在設(shè)計的印刷寬度內(nèi)在該所述裝置所經(jīng)過的滾筒表面區(qū)域完成其設(shè)計功能。換句話說，無論何時滾筒的任何表面區(qū)域在設(shè)計的印刷寬度內(nèi)經(jīng)過一個裝置，該裝置都會立即執(zhí)行并在這些區(qū)域上完成其設(shè)計功能(如涂覆、曝光、顯影、上墨、印刷或清除)。在正常的印刷操作中，滾筒在設(shè)計的印刷寬度內(nèi)的所有表面區(qū)域在每圈都完成一個功能循環(huán)(如涂覆、曝光、顯影、上墨、印刷和清除)。
術(shù)語“設(shè)計的印刷寬度”是指將要從滾筒印刷到接收物體上的成像圖案(包括著墨區(qū)和非著墨區(qū))的寬度。設(shè)計的印刷寬度可以是滾筒的全部長度，或沿著滾筒軸向的特定寬度(其小于滾筒的全部長度)。印刷設(shè)備可以具有固定的印刷寬度，或其印刷寬度可以隨不同的印刷作業(yè)調(diào)節(jié)。通常所有裝置有效地覆蓋同一寬度，這個寬度就是設(shè)計的印刷寬度。然而，某些裝置如曝光裝置和上墨裝置覆蓋的區(qū)域要比其他裝置覆蓋的區(qū)域窄；某些裝置如清除裝置覆蓋的區(qū)域要比其他裝置覆蓋的區(qū)域?qū)?。?dāng)印刷作業(yè)的寬度比印刷設(shè)備的最大或通常的印刷寬度窄時，且當(dāng)僅僅調(diào)節(jié)一些裝置的覆蓋寬度是更加可行時，某些裝置的較窄覆蓋寬度就是所希望的。
盡管每個裝置都被用于執(zhí)行具體功能，但并不限制該裝置的具體設(shè)計。在本發(fā)明中，任何能夠執(zhí)行裝置的具體功能的設(shè)計都可用于該裝置。例如涂覆裝置可以是輥式涂覆器、槽式涂覆器或噴涂器；潤版裝置可以通過噴灑或使用輥來涂覆潤版液；及清除裝置能夠通過用刀片去除感光層和殘墨或者通過用浸透溶劑或溶液的織物或條帶來擦拭，以復(fù)原基底表面。
通常，所有裝置在整個印刷過程中執(zhí)行其功能，即使當(dāng)印刷較大的連續(xù)非著墨區(qū)(如三分之一頁)時也是如此?？商鎿Q地，對于由某些裝置執(zhí)行的功能不是必須的較大區(qū)域來說，可優(yōu)選使用自動或數(shù)字裝置來切斷該裝置或?qū)⑵鋸臐L筒表面脫離。例如，如果一頁印刷區(qū)域的三分之一頁是非著墨區(qū)，上墨裝置可從滾筒表面脫離或涂覆裝置可中止對相應(yīng)于這一區(qū)域的滾筒表面上的涂覆。在啟動印刷作業(yè)(以調(diào)整印刷過程)過程中或者當(dāng)存在一個大的連續(xù)非著墨區(qū)(如半頁紙)時，接收表面可從印刷滾筒上脫離，從而使?jié)L筒和所有裝置在空轉(zhuǎn)位置操作。對于配備有兩個或更多印刷滾筒以及圍繞該滾筒周圍的其他裝置的多色印刷機來說，如果在特定的印刷作業(yè)或大的連續(xù)區(qū)域不使用某種顏色，那么一個(或多個)印刷滾筒就會從接收表面脫離。
在一個印刷操作中，滾筒的旋轉(zhuǎn)速度通常是恒定的。然而，可以根據(jù)圖像密度來自動調(diào)節(jié)速度。對于低圖像密度，其可以旋轉(zhuǎn)得更快，對于高圖像密度來說，其可以旋轉(zhuǎn)得更慢。
印刷滾筒可以具有適于執(zhí)行本發(fā)明的平版印刷方法的任何尺寸。印刷滾筒優(yōu)選的直徑范圍是從0.2到1000cm，更優(yōu)選從1到100cm，最優(yōu)選從2到50cm。對于臺式打印機來說，印刷滾筒的直徑可以相對較小，優(yōu)選范圍是從0.5到50cm，更優(yōu)選是從1到20cm。對于便攜式打印機來說，印刷滾筒的直徑可以更小，優(yōu)選范圍是從0.2到20cm，更優(yōu)選是從0.5到10cm。對于印刷機來說，印刷滾筒的直徑相對較大，優(yōu)選范圍是從10到200cm，更優(yōu)選是從20到100cm。對于印字輪來說，印刷滾筒的直徑可以與臺式打印機的直徑類似，或者與印刷機的直徑類似，或者甚至可以更大。印字輪設(shè)備中的印刷滾筒的直徑可相對較小，從而其能夠容易地伸出以印刷各種表面，如墻壁。整個印字輪設(shè)備可相對較小，從而其能夠用手攜帶，以在表面如墻壁或地板上執(zhí)行印刷作業(yè)?？商鎿Q地，印字輪設(shè)備中的印刷滾筒可以是機動車輛上的大輪子(如直徑為10到1000cm)，且在印刷操作(如印刷地板或路面)中由機動車輛驅(qū)動。
滾筒表面可由適于用作平版印刷的基底表面的任何材料制成。滾筒表面可以是滾筒的一整體部分，或是滑到滾筒上的印版或套筒的表面。滾筒表面可由例如金屬、聚合物、玻璃或陶瓷制成?？蓪L筒表面的材料進行表面涂覆或表面處理，以獲得所需的表面特性。印刷滾筒優(yōu)選具有無縫表面。滾筒表面可以是光滑的或者是顯微粗糙的。
用于滾筒表面的合適的親水材料包括如陽極氧化鋁、鉻、鎳、鋼、玻璃和陶瓷(如氧化鋁和氧化鋯)。優(yōu)選的親水滾筒表面由包括鋼和鋁的金屬或金屬合金制成，其已經(jīng)被陽極氧化且沉積了親水阻擋層。金屬或金屬合金可具有光滑表面或淺紋理表面(grained surface)。表面顆粒(表面粗糙度)可以通過機械?；蛩⒐?、化學(xué)蝕刻和/或交流(AC)電化學(xué)粒化來獲得。可使用酸性電解液如硫酸和/或磷酸來進一步陽極氧化粗糙的表面，從而形成耐用氧化鋁表面。粗糙的陽極氧化鋁表面可被進一步熱涂覆或電化學(xué)涂覆一層硅酸鹽或親水聚合物，從而形成耐久親水層。第二種優(yōu)選的親水滾筒表面是陶瓷或玻璃，具有光滑的或微觀粗糙的表面。優(yōu)選的親油滾筒表面包括親油聚合材料。
本發(fā)明的感光層可以是在一旦曝光到紫外線、可見光或紅外線區(qū)域(波長約200到1500nm)的光化輻射下就能夠硬化的任何材料。硬化劑(hardening means)在適當(dāng)?shù)娘@影劑中不溶解。對于可顯影感光層的油墨和/或潤版液來說，硬化劑不溶于油墨和/或潤版液。合適的感光材料包括如光聚合物、鹵化銀乳液和重氮鹽。對于對紅外線敏感的感光材料來說，可以加入紅外線吸收顏料或色素?？梢约尤敫鞣N添加劑例如表面活性劑、增塑劑、降粘劑、穩(wěn)定劑、顏料或色素。感光層可以是無色的或者通過加入適當(dāng)?shù)念伭匣蛏乜梢跃哂信c油墨相同的顏色。優(yōu)選的感光材料是自由基或陽離子聚合物。優(yōu)選地感光層可用涂布或沒有涂布額外溶劑的液體感光層沉積而來。這里，術(shù)語“溶劑”包含有機溶劑和水。感光層優(yōu)選的覆蓋率是0.02到2.0g/m2，更優(yōu)選為0.1到1.5g/m2，最優(yōu)選為0.2到1.0g/m2。
感光層可包括可聚合的單體和光引發(fā)劑?？杉尤敫泄鈩?如紅外光線、可見光或紫外光線吸收顏料)，從而容許對一定的輻射(如紅外光線、可見光或紫外光線)感光。術(shù)語“單體”包括單體和能夠聚合的低聚物。
優(yōu)選的感光層包括可聚合的烯屬不飽和單體和自由基光引發(fā)劑；第二優(yōu)選的感光層包括乙烯醚或環(huán)氧樹脂單體和陽離子光引發(fā)劑。可以加入聚合粘合劑和/或各種其他添加劑。這里感光層可以對紫外線、可見光或紅外線輻射感光。
優(yōu)選的紅外線感光的感光層包括可聚合的不飽和乙基單體、自由基光引發(fā)劑和紅外線吸收顏料；第二優(yōu)選的感光層包括乙烯醚或環(huán)氧樹脂單體、陽離子光引發(fā)劑和紅外線吸收顏料。可以加入聚合粘合劑、感光顏料和/或各種其他添加劑。
在申請?zhí)枮?9/873,598的美國專利申請中敘述的半固態(tài)的感光材料和在申請?zhí)?9/656,052、09/699,784、09/952,933和10/023,342的美國專利中敘述的熱敏材料可被用于本發(fā)明的感光層。在此通過引用結(jié)合申請?zhí)?9/873,598、09/656,052、09/699,784、09/952,933和10/023,342的美國專利申請的全部內(nèi)容。
合適的可自由基聚合的單體包括例如多官能的(甲基)丙烯酸酯單體(如乙二醇的(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷的(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇的(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化乙二醇的(甲基)丙烯酸酯和乙氧基化三羥甲基丙烷的(甲基)丙烯酸酯；多官能的氨基甲酸酯改性(甲基)丙烯酸酯和乙氧基化(甲基)丙烯酸酯)和低聚胺二丙烯酸鹽(oligomeric amine diacrylates)。除(甲基)丙烯酸酯基團外，(甲基)丙烯酸類單體也可具有其他雙鍵和環(huán)氧基團。(甲基)丙烯酸酯單體也可包含酸性的(如羧酸)或堿性的(如胺)官能團。
合適的自由基引發(fā)劑包括如苯乙酮的衍生物(如2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮和2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉代丙烷-1-酮)；二苯甲酮；偶苯酰；氧代香豆素(ketocoumarin)(如3-苯甲酰-7-甲基氧香豆素和7-甲氧基香豆素)；呫噸酮；噻噸酮；苯偶姻或烷基取代的蒽醌；鎓鹽[如二芳基碘鎓六氟銻酸鹽、二芳基碘鎓三氟甲磺酸鹽、(4-(2-羥基十四烷基氧基)苯基)苯基碘鎓六氟銻酸鹽、三芳基锍六氟磷酸鹽、三芳基锍對甲苯磺酸鹽、(3-苯基丙-2-酮基)三芳基鏻六氟銻酸鹽和N-乙氧基(2-甲基)吡啶鎓六氟磷酸鹽以及在美國專利US5,955,238、6,037,098和5,629,354中所述的鎓鹽]；硼酸鹽[如四丁銨三苯基(正丁基)硼酸鹽、四乙銨三苯基(正丁基)硼酸鹽、二苯基碘鎓四苯基硼酸鹽和三苯基锍三苯基(正丁基)硼酸鹽以及如美國專利US6,232,038和6,218,076中所述的硼酸鹽]；鹵烷基取代的s-三嗪[如2，4-雙(三氯甲基)-6-(對甲氧基-苯乙烯基)-s-三嗪、2，4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基-萘-1-基)-s-三嗪、2，4-雙(三氯甲基)-6-胡椒基-s-三嗪和2，4-雙(三氯甲基)-6-[(4-乙氧基亞乙氧基)-苯-1基]-s-三嗪以及例如在美國專利US5,955,238、6,037,098、6,010,824和5,629,354中所述的s-三嗪]；二茂基鈦[雙(η9-2，4-環(huán)戊二烯-1-基)雙(2，6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)苯基)鈦]。加入感光層的引發(fā)劑的量優(yōu)選為感光層重量的0.1-40％，更優(yōu)選為0.4-20％，最優(yōu)選為1-10％。
合適的多官能環(huán)氧樹脂單體包括例如3，4-環(huán)氧基環(huán)己基甲基-3，4-環(huán)氧環(huán)己烷羧酸酯、己二酸雙(3，4-環(huán)氧基環(huán)己基甲酯)，雙官能的雙酚A/表氯醇環(huán)氧樹脂和多官能的表氯醇/四苯酚乙烷環(huán)氧樹脂。
合適的陽離子光引發(fā)劑包括如三芳基锍六氟銻酸鹽、三芳基锍六氟磷酸鹽、二芳基碘鎓六氟銻酸鹽和鹵烷基取代的s-三嗪。應(yīng)指出，多數(shù)陽離子引發(fā)劑也是自由基引發(fā)劑，這是因為除了產(chǎn)生質(zhì)子酸之外，其在光致分解或熱分解過程中也能夠產(chǎn)生自由基。
在本發(fā)明的紅外線感光的感光層中有用的紅外線吸收劑包括能有效地吸收波長為700-1500nm的紅外線輻射的任何紅外線吸收顏料或色素。優(yōu)選顏料或色素的最大吸收能力在波長750-1200nm之間。在美國專利US5,858,604、5,922,502、6,022,668、5,705,309、6,017,677和5,677,106中及由Masaru Matsuoka編輯、Plenum出版社在紐約1990年出版的名稱為《紅外線吸收顏料(Infrared Absorbing Dyes)》”的書中敘述了各種紅外線吸收顏料或色素，且這些顏料和色素可用于本發(fā)明的紅外線感光的感光層中。有用的紅外線吸收顏料的示例包括squarylium、croconate、青色素(包含聚甲川)、酞菁(包含萘甲醛菁(naphthalocyanine))、部花青、硫化亞芳基吡喃鎓(chalcogenopyryloarylidene)、oxyindolizine、醌型、中氮茚、吡喃和金屬二硫醇烯(dithiolene)顏料。青色素和酞菁是優(yōu)選的紅外線吸收顏料。有用的紅外線吸收色素的示例包括黑色素、金屬粉末色素、酞菁色素和碳黑。碳黑是優(yōu)選的紅外線吸收色素。顏料、色素及其二者的混合物都可以使用。紅外線吸收顏料優(yōu)于紅外線吸收色素，這是因為紅外線吸收顏料的吸收效率高，使得可見色少，并且允許分子級的電荷或能量轉(zhuǎn)移，以激活引發(fā)劑。紅外線(吸收)顏料或色素的添加量優(yōu)選是紅外線感光的感光層重量的0.01-30％，更優(yōu)選是0.1-20％，最佳是0.5-10％。
適用于本發(fā)明感光層的聚合粘合劑包括，例如，聚苯乙烯、(甲基)丙烯酸的聚合物、共聚物(例如，聚甲基丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸乙酯共聚物)、聚乙酸乙烯酯、聚氯乙烯、苯乙烯/丙烯腈共聚物、硝基纖維素、乙酸·丁酸纖維素、乙酸·丙酸纖維素、氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、部分水解了的聚乙酸乙烯酯、與乙醛部分縮聚的聚乙烯醇、丁二烯/丙烯腈共聚物和聚氨酯。這些聚合物中可能有也可能沒有可聚功能基(如烯基、環(huán)氧基、乙烯醚基)。
本發(fā)明的可用油墨和/或潤版液顯影的感光層必須在一經(jīng)暴露到光化輻射下即能夠硬化，且在油墨和/或潤版液中可溶解或擴散，并能夠用油墨和/或潤版液迅速將其顯影掉。在專利文獻，如美國專利US5,516,620、5,677,108、5,776,654、5,811,220、5,997,993、6,014,929、6,071,675和6,027,857中披露了各種可用油墨和/或潤版液顯影的感光層，且可用于本發(fā)明。由于在原處涂覆感光層且沒有操作上的問題，因此可以使用液態(tài)或半固態(tài)的感光合成物。在感光層中可以使用更大量的液態(tài)單體。
對于可用油墨和/或潤版液顯影的感光層來說，可將各種表面活性劑加入感光層中，以允許或提高油墨和/或潤版液的顯影性能。既可以使用聚合的表面活性劑，又可以使用小分子的表面活性劑。然而，優(yōu)選的是揮發(fā)性較低或沒有揮發(fā)性的表面活性劑，從而其將不能從感光層中蒸發(fā)掉。優(yōu)選是非離子的表面活性劑。優(yōu)選的非離子表面活性劑是聚合物和低聚物，包含一個或多個聚醚(例如，聚乙二醇、聚丙二醇和乙二醇/丙二醇的共聚物)節(jié)。優(yōu)選非離子的表面活性劑的示例是乙二醇/丙二醇的共聚物單元；乙氧基或丙氧基的丙烯酸酯低聚物的共聚物單元；以及聚乙氧基烷基酚和聚乙氧基脂肪醇的共聚物單元。非離子表面活性劑的添加量優(yōu)選是感光層重量的0.1-30％，更優(yōu)選的是0.5-20％，最佳是1-10％。
感光層是由來自涂覆裝置的涂覆材料沉積得到的。涂覆材料優(yōu)選是液態(tài)或半固態(tài)的材料，該材料能夠被合適的涂覆裝置在滾筒表面形成薄膜。涂覆裝置可以是任何形式的。合適的涂覆裝置的示例包括輥式涂覆裝置、槽式涂覆裝置、海綿涂覆裝置和噴涂器。涂覆材料優(yōu)選存儲在存儲器內(nèi)，在印刷操作中，涂覆裝置以一定的速率將涂覆材料連續(xù)地轉(zhuǎn)印到滾筒表面上。例如，涂覆裝置可以是輥，其以一個旋轉(zhuǎn)角度與涂覆材料存儲器接觸，以另一個旋轉(zhuǎn)角度與印刷滾筒接觸；在印刷操作中，輥連續(xù)旋轉(zhuǎn)，以將涂覆材料供應(yīng)到滾筒表面，從而形成薄的感光層。包含涂覆材料的存儲器可用作涂覆材料罐?？商鎿Q地，存儲器內(nèi)的涂覆材料是可以再填充的。涂覆輥和存儲器可制成一個整體件或者分別單獨制作。整體涂覆單元包括涂覆輥和包含涂覆材料的存儲器，該存儲器可用作涂覆罐。
涂覆材料通常在室溫或環(huán)境溫度下進行涂覆?？商鎿Q地，可用一涂覆裝置內(nèi)的加熱裝置來加熱涂覆材料，從而降低其粘度，而能夠獲得較薄的涂層；這就允許使用某些高粘度的液態(tài)或半固態(tài)的、甚至固態(tài)的涂覆材料。
用于形成感光層的涂覆材料優(yōu)選是無溶劑的且優(yōu)選是液態(tài)或半固態(tài)的材料。然而，為便于涂覆加工，可將溶劑加入到涂覆材料中。對于由含有溶劑的涂覆材料沉積得到的感光層來說，涂覆裝置后必須緊接著設(shè)有一干燥裝置。合適的干燥裝置的示例包括用于提供增壓的室溫或熱空氣的設(shè)備。
感光材料優(yōu)選作為一單層沉積在印刷滾筒表面上。然而，可以供應(yīng)多于一層的感光層，該感光層是由兩個或多個相互緊接的涂覆器沉積形成。在感光層涂覆裝置之后的覆蓋層涂覆裝置將不感光的覆蓋層涂覆在感光層之上，以例如減小抑氧作用且提高感光度。在涂覆感光層之前，可用中間層涂覆裝置將不感光的中間層涂覆到滾筒表面上。對于使用可用油墨和/或潤版液顯影的感光層的印刷設(shè)備來說，應(yīng)該使用可溶解或可擴散油墨和/或潤版液的覆蓋層和中間層。
曝光裝置依照數(shù)字成像信息在其通過的區(qū)域里在設(shè)計的印刷寬度內(nèi)為感光層提供成像輻射。輻射能夠造成感光層硬化。該輻射可以是能夠使感光層光化的紅外線、可見光或紫外線輻射。該輻射可來自任何輻射源，包括激光器、發(fā)光二極管(LED)或常規(guī)光源。激光器是優(yōu)選的輻射源。由于激光二極管的尺寸較小，且成本較低，因此特別有用。例如，優(yōu)選的可見光或紫外光激光器包括倍頻的Nd/YAG激光器、氬離子激光器、紫光二極管激光器和紫外線激光器。優(yōu)選的紅外線激光器是輻射約830nm的激光二極管或輻射約1060nm的Nd/YAG激光器。根據(jù)感光層的感光度，曝光量優(yōu)選為約0.001至約1000mJ/cm2，更優(yōu)選是約0.1至約500mJ/cm2。曝光量應(yīng)足夠大以便感光層充分硬化，這樣，硬化的感光層才能夠經(jīng)受得住顯影和/或上墨作用，但優(yōu)選的該曝光量還應(yīng)足夠小，以使硬化的感光層不太硬，從而能被清除裝置去除。應(yīng)該依據(jù)具體的感光層、滾筒表面、顯影方法、上墨方法、清除方法和/或印刷設(shè)備的總體設(shè)計來選擇合適的曝光量。
例如，通過使用可旋轉(zhuǎn)的鏡子沿印刷滾筒的軸向來回掃描激光器，以依據(jù)數(shù)字成像信息曝光其經(jīng)過的滾筒表面，或者使用數(shù)控激光器或發(fā)光二極管(LED)陣列以覆蓋整個印刷寬度，從而使得曝光裝置能夠覆蓋設(shè)計的印刷寬度。在專利中已經(jīng)很好地敘述了激光掃描器，且其可用于本發(fā)明的曝光裝置，其中該激光掃描器使用一可沿著軸向來回掃描的旋轉(zhuǎn)的鏡子。在美國專利US5,235,454、5,124,830、5,428,473和5,142,404中敘述了這種激光掃描器的示例。
顯影裝置將顯影劑液體涂覆到感光層，以溶解或擴散且去除感光層的非硬化區(qū)域。顯影裝置可以是任何形式的。例如，其可以是浸透顯影劑液體的織物或條帶，其在印刷過程中擦拭整個滾筒表面。在印刷操作中可以通過自動裝置來自動更換用過的織物或條帶；例如，條帶可以很長，其一端從一卷干凈的條帶上展開，另一端卷到一卷臟的條帶上。對于使用可用油墨和/或潤版液顯影感光層的印刷設(shè)備來說，顯影裝置并非必需。
上墨裝置將油墨或潤版液和油墨涂覆到滾筒表面。優(yōu)選通過一個或多個輥上墨。上墨裝置優(yōu)選具有儲墨池或者兼有儲墨池與潤版液池。在印刷操作中，輥旋轉(zhuǎn)并將油墨或者潤版液與油墨轉(zhuǎn)印到滾筒表面。對于干平版印刷表面來說，僅僅使用油墨。對于濕平版印刷表面來說，既使用潤版液又使用油墨，但最近引入的單流體油墨除外，該單流體油墨允許不使用潤版液就可在濕平版表面印刷。對于既帶有潤版液又帶有油墨的上墨裝置來說，通常首先涂覆潤版液，緊接著涂覆油墨?？商鎿Q地，上墨輥可將潤版液和油墨乳化，然后作為潤版液和油墨的乳狀液被轉(zhuǎn)印到滾筒表面。對于可用油墨或者潤版液和油墨顯影的感光層來說，上墨裝置去除了非硬化區(qū)的感光層，然后在親墨區(qū)如硬化區(qū)上墨。墨輥以適當(dāng)?shù)膲毫Ρ粔嚎吭跐L筒表面上?？梢岳媚伒哪承┻\動，如沿軸向的移動、振動或逆印刷滾筒的旋轉(zhuǎn)表面的剪切，從而提高油墨和/或潤版液的顯影以及上墨過程。
適用于本發(fā)明的平版印刷設(shè)備的油墨通常是親油的有色液體或者是半固態(tài)材料，且與用于平版印刷機的油墨類似或者相同；親油的油墨在親油區(qū)形成墨像。然而，也可以使用著色的或無色的油墨。也可以使用親水油墨，以在親水區(qū)形成墨像。油墨可以是非輻射固化或輻射固化的。非輻射固化的油墨具有低成本且不需固化設(shè)備的優(yōu)點。輻射固化的油墨允許油墨立即干燥且接收表面上的穩(wěn)定性更好。依據(jù)油墨的感光作用，輻射可以是紫外光、可見光或紅外光。紫外光固化油墨是優(yōu)選的輻射固化油墨。當(dāng)使用輻射固化油墨時，可將電子管(lamp)僅面向印刷接收表面安裝在印刷設(shè)備內(nèi)，以固化印刷的油墨。
對于使用潤版液和油墨的濕平版印刷表面來說，感光油墨和感光層可由相同或基本相同的成分制成?？蓪⑸鼗蝾伭咸砑拥礁泄鈱又?。這就使得交叉污染最小化。
如圖3所示，本發(fā)明的印刷設(shè)備可以是常規(guī)印刷機，接收媒體穿過該印刷機，其中，設(shè)有轉(zhuǎn)印裝置20，以在將接收媒體50壓靠在著墨的滾筒表面36上的同時，將接收媒體50以滾筒表面的移動速度穿過印刷設(shè)備?？商鎿Q地，如圖4所示，本發(fā)明的印刷設(shè)備可以是一個印字輪，其中，印刷滾筒10或印刷設(shè)備緊靠固定物體55的接收表面移動，以在接收表面上形成墨像38。滾筒應(yīng)具有一定的開口表面區(qū)域，該表面區(qū)域允許著墨的滾筒表面36與接收物體55直接接觸。印字輪應(yīng)該以滾筒表面的移動速度移動。印字輪在印刷過程中的移動是可以手動控制的，其也可以通過自動或手動操作機械設(shè)備來控制。
墨像優(yōu)選從印刷滾筒被直接轉(zhuǎn)印到接收表面上，可替換地，墨像可被轉(zhuǎn)印到中間滾筒上，中間滾筒再將墨像轉(zhuǎn)印到接收表面；中間滾筒配備有清潔裝置，以清除任何殘墨。對于帶有兩個或多個印刷滾筒的印刷設(shè)備來說，兩個或多個印刷滾筒可共享同一中間滾筒，以將圖像從這些印刷滾筒轉(zhuǎn)印到接收表面上?？商鎿Q地，可以使用轉(zhuǎn)印帶或一次性色帶來代替中間滾筒，以將墨像轉(zhuǎn)印到接收表面上。
清除裝置將感光層的硬化區(qū)和任何殘墨從滾筒表面上清除，且為從涂覆開始的下一個循環(huán)過程準備滾筒表面。清除裝置也將去除在前一個印刷循環(huán)中附著在滾筒表面上的任何殘屑，如從接收表面附著的灰塵。清除裝置可以是任何形式的，如刀片(適用于平的基底表面)或蘸有清潔溶劑的織物、條帶或帶子。在印刷操作中可以通過自動裝置來自動更換用過的織物或條帶；例如，條帶可以很長，其一端從一卷干凈的條帶上展開，另一端卷到一卷臟的條帶上。帶子可穿過清潔溶劑并被其清潔，以便可以重新使用。收集裝置，如真空裝置或盒子，可緊連刀片設(shè)置，以收集被去除的材料。
本發(fā)明的印刷設(shè)備可依這種方式設(shè)計，即，硬化的感光層能夠?qū)⒂湍D(zhuǎn)印到接收表面上，在圖5中示出了這種印刷設(shè)備。在這一系統(tǒng)中可以省去清除裝置，盡管仍優(yōu)選在適當(dāng)?shù)奈恢镁哂星宄b置，以便清除任何偶然未被轉(zhuǎn)印的感光層，或者當(dāng)印刷設(shè)備空轉(zhuǎn)運行(未印刷到接收媒體上)時，清潔感光層。這一系統(tǒng)可通過印刷系統(tǒng)的某些改變而獲得。其也可以通過以這種方式設(shè)計感光層、油墨、滾筒表面和/或接收表面而獲得，即硬化的感光層和基底之間的粘附力小于硬化的感光層和接收表面之間的粘附力。在印刷過程中，可通過輻射、加熱、溶劑蒸發(fā)、化學(xué)反應(yīng)、壓力和任何其他的物理或化學(xué)過程來改變油墨與接收表面和/或油墨與硬化的感光層間的粘附力。對于硬化的感光層來說，為了將油墨轉(zhuǎn)印到接收媒體上，硬化的感光層和滾筒表面間的粘附力不應(yīng)該太強。另一方面，粘附力也不能夠太弱，因為，在顯影和/或上墨過程中，弱的粘附力將會造成感光層硬化區(qū)的脫離。優(yōu)選的滾筒表面是光滑表面或淺紋理表面。
可以使用輻射固化油墨，該輻射固化油墨一經(jīng)曝光到輻射下，即可增大其與硬化的感光層和/或接收表面間的粘附力。可將光源，優(yōu)選電子管安裝在印刷設(shè)備中，以輻照油墨，從而在油墨轉(zhuǎn)印到接受媒體上之前或者在轉(zhuǎn)印過程中使其局部或全部固化。可將光源安裝在上墨裝置和油墨到接收表面的轉(zhuǎn)印點之間；可使用反射器來阻止光線到達上墨裝置?？商鎿Q地，可將光源安裝在油墨到接收表面的轉(zhuǎn)印點之后，且油墨在轉(zhuǎn)印點上曝光。
也可以使用熱敏性油墨，該熱敏性油墨一經(jīng)加熱，即可增大其與硬化的感光層和/或接收表面間的粘附力?？衫没瘜W(xué)變化(如，熱硫化(thermal curing))或物理變化(如，熱流)來使其在一經(jīng)加熱后就增大粘附力?？梢允褂脽彷佂ㄟ^將接收媒體壓靠在滾筒表面上來加熱油墨?？商鎿Q地，可使用熱空氣或輻射來加熱油墨。
可依這種方式設(shè)計本發(fā)明的印刷設(shè)備，即硬化的感光層和殘墨40可被擴散或溶解在來自涂覆裝置12的感光層涂覆液中，如圖6所示。在這一系統(tǒng)中可以省去清除裝置。感光層涂覆液應(yīng)被設(shè)計得足夠濃，這樣，擴散或溶解在涂覆液中的硬化的感光層和殘墨不會顯著干擾感光層的性能。油墨應(yīng)被設(shè)計成可與涂覆液相容，這樣，殘墨就不會干擾感光層的性能。可以使用感光性能類似于或甚至更高于感光層的可光硬化的油墨，以使硬化的感光層和殘墨對感光層的干擾最小化。對于濕平版印刷方法來說，感光油墨和感光層可用相同或基本相同的組分制成；可將色素或顏料添加到感光層中。可用曝光裝置將感光層僅僅局部硬化，這樣硬化的感光層變得不溶于或不可擴散于油墨和/或潤版液中，但是仍可溶于或可擴散于涂覆液中。涂覆液應(yīng)被設(shè)計成具有比油墨和/或潤版液更高的溶解能力。涂覆裝置應(yīng)被設(shè)計成能夠?qū)⒂不母泄鈱雍蜌埬芙饣驍U散且然后將其與涂覆液混合。例如，可以使用一個或多個輥來執(zhí)行溶解或擴散和混合功能；優(yōu)選地可以使用兩個或多個輥。硬化的感光層和殘墨可與將被涂覆的少量的涂覆液混合或與大量的涂覆液混合，或甚至與涂覆裝置的儲液池中的全部涂覆液混合。感光層涂覆液可以是不溶的液體材料或是含有添加溶劑的溶液或懸浮液。
在圖7中示出了本發(fā)明利用基底色帶供應(yīng)裝置的平版印刷設(shè)備。該平版印刷設(shè)備包括(i)基底色帶供應(yīng)裝置，其用于將帶有一個平版基底表面的色帶62穿過一個或多個輥64(或滾筒66)，其一端從一卷未使用的色帶60上展開，其另一端卷繞到一卷使用過的色帶70上，(ii)涂覆裝置12，其能夠沉積感光層，(iii)曝光裝置14及(iv)上墨裝置18，其能夠供應(yīng)油墨或者潤版液和油墨。這里，術(shù)語“輥”包括輥和滾筒?？蛇x擇地，轉(zhuǎn)印裝置20(這里未示出)可被安裝在上墨裝置之后，該轉(zhuǎn)印裝置20能夠?qū)⒛褶D(zhuǎn)印到接收表面上。這種設(shè)備要求可用油墨和/或潤版液顯影的感光層。對于不可用油墨和/或潤版液顯影的感光層來說，顯影裝置16(這里未示出)可被安裝在曝光裝置和上墨裝置之間?？煽拷珟О惭b且沿色帶的移動方向順序排列這些裝置12、14、16、18和20；在印刷操作中的每個單程，各個裝置12、14、16、18和20在設(shè)計的印刷寬度內(nèi)，在該所述裝置經(jīng)過的色帶表面區(qū)域完成其設(shè)計功能(如涂覆、成像、顯影、上墨或轉(zhuǎn)印)。
在圖8中示出本發(fā)明利用預(yù)感光色帶的平版印刷設(shè)備。該平版印刷設(shè)備包括(i)預(yù)感光平版色帶供應(yīng)裝置，其用于將預(yù)感光平版色帶82通過一個或多個輥84(或滾筒66)，其一端從一卷未使用的色帶80上展開，其另一端卷繞到一卷使用過的色帶90上，所述色帶包括基底上的感光層，(ii)曝光裝置14及(iii)上墨裝置18，其能夠供應(yīng)油墨或者潤版液和油墨。可選擇地，轉(zhuǎn)印裝置20(這里未示出)可被安裝在上墨裝置之后，該轉(zhuǎn)印裝置能夠?qū)⒛褶D(zhuǎn)印到接收表面上。這種設(shè)備要求帶有可用油墨和/或潤版液顯影的感光層的預(yù)感光色帶。對于帶有不可用油墨和/或潤版液顯影的感光層的色帶來說，顯影裝置16(這里未示出)可被安裝在曝光裝置和上墨裝置之間?？煽拷珟О惭b且沿色帶的移動方向順序排列裝置14、16、18和20；在印刷操作中的每個單程，各個裝置14、16、18和20在設(shè)計的印刷寬度內(nèi)，在該裝置所經(jīng)過的色帶表面區(qū)域完成其設(shè)計功能(如成像、顯影、上墨或轉(zhuǎn)印)。如圖8所示的印刷設(shè)備可以是常規(guī)印刷機，接收媒體穿過該印刷設(shè)備，或者可以是一個印字輪，印刷設(shè)備緊靠固定物體的接收表面移動。可使用較小的輥，以引導(dǎo)色帶并將其壓靠在接收表面上，這就能夠完成一些難以到達表面上的印刷。
用于圖7和圖8的印刷設(shè)備中的基底色帶可以是任何片材形狀的材料，其具有合適的平版基底表面，且具有足夠的耐久性和柔韌性，以經(jīng)受展開和卷繞過程。其可以是聚合膜、紙或是經(jīng)過了或未經(jīng)過表面處理的金屬，所述表面處理例如是打磨、化學(xué)處理或表面涂覆。
色帶上的感光層可以是任何一經(jīng)暴露到光化輻射下就能夠硬化的感光層。對于可用油墨和/或潤版液顯影的色帶來說，感光層可溶于或擴散于油墨和/或潤版液中，且可用油墨和/或潤版液迅速顯影。如上所述的所有感光層組分可被用于將感光層從涂覆裝置涂覆到圖7中的基底色帶上。如上所述的所有固態(tài)或半固態(tài)的感光層組分可被用于圖8中的預(yù)感光色帶的感光層中。
例如，感光層和基底色帶之間的中間層可被用于提高顯影過程。例如，色帶的感光層上的覆蓋層可被用于降低抑氧作用。釋放涂層可被涂覆在色帶的背面，以防止感光層妨礙色帶的背面。
如上所述的用于使用平版滾筒的印刷設(shè)備的曝光裝置、顯影裝置、上墨裝置和轉(zhuǎn)印裝置可被用在使用平版色帶的印刷設(shè)備中。通常，可設(shè)有一個或多個輥，以從背后特別是在油墨轉(zhuǎn)印區(qū)域支撐色帶。
感光層對至少一種印刷液體所顯現(xiàn)出的親和性或疏遠性與基底對該種印刷液體所顯現(xiàn)的親和性或疏遠性基本相反，其中該至少一種印刷液體選自下組物質(zhì)油墨和用作油墨的阻粘劑流體；基底可以是感光層涂覆在其上的滾筒或色帶表面。對于使用潤版液和油墨的濕平版印刷來說，感光層和基底可分別是親水的和親油的，或者分別是親油的和親水的。對于僅使用油墨的干平版印刷來說，感光層和基底可分別是親油的和疏油的，或者分別是疏油的和親油的。在上墨過程中，親油油墨(普通油墨)將在親油區(qū)域可選擇地形成墨像，親水油墨將在親水區(qū)域可選擇地形成墨像。根據(jù)感光層、基底和油墨的表面特性，親墨區(qū)可以是硬化區(qū)的感光層表面或者對應(yīng)于感光層非硬化區(qū)的基底表面。
本發(fā)明的平版印刷設(shè)備可以是單色設(shè)備或多色設(shè)備。僅僅能夠印刷單色油墨的單色印刷設(shè)備由一個如上所述的基本的印刷設(shè)備組成(印刷滾筒和圍繞在其周圍的所有裝置)。能夠印刷兩種或更多種顏色的多色印刷設(shè)備由如上所述的兩個或更多個基本印刷設(shè)備組成；每個基本印刷設(shè)備將不同油墨印刷到同一接收表面上。
通過下述的非限制性的實際示例進一步敘述本發(fā)明。
示例1這個示例采用一系列的實驗步驟來說明本發(fā)明的可變數(shù)據(jù)平版印刷設(shè)備和方法的可行性。
陽極氧化的且用硅酸鹽處理了的鋁板被卷繞在圓柱形的金屬容器的圓柱面上，且被用雙面膠固定，該圓柱形金屬容器的直徑約20cm，長約40cm。鋁板的處理側(cè)朝向外，且形成本發(fā)明的平版印刷滾筒表面。
使用#3邁爾桿將感光層液體PS-1涂覆到印刷滾筒表面，以形成涂層，該涂層覆蓋滾筒表面的整個長度和沿著滾筒表面的旋轉(zhuǎn)方向的大約10cm的寬度。用熱空氣吹干機花費大約10秒將涂層吹干，從而去除溶劑。干燥涂層的涂層重量為大約0.5g/m2(0.5g/m2)。
PS-1

通過負像掩模用來自1000瓦特的水銀鹵素?zé)舻淖贤夤庠诰嚯x約4英寸處將涂覆滾筒表面的感光層曝光約5秒。用浸透潤版液和油墨的織物按壓曝光的滾筒表面一次。可以觀察到在曝光區(qū)域的良好墨像和在非曝光區(qū)域的干凈背景。然后，著墨的滾筒表面被再次壓靠在一張紙上。良好的墨像被轉(zhuǎn)印到紙張上。
然后用浸透丙酮的織物擦拭著墨的滾筒表面，以去除硬化的感光層以及殘墨。同一滾筒表面區(qū)域被重復(fù)進行上述的涂覆、曝光和上墨處理；且良好的墨像形成在滾筒表面上。墨像然后被壓靠在第一印刷循環(huán)中使用的同一張紙的不同部分上，從而良好的墨像被轉(zhuǎn)印到紙張上。
示例2除了用分離的潤版和上墨過程代替組合的上墨和潤版過程之外，這個示例與示例1相同。
如上的涂覆感光層的曝光滾筒表面被用浸透潤版液的織物擦拭一次，然后用浸透油墨的織物擦拭一次。可以觀察到在曝光區(qū)域的良好墨像和在非曝光區(qū)域的干凈背景。然后將著墨的滾筒表面壓靠在一張紙上。良好的墨像然后被轉(zhuǎn)印到紙張上。
權(quán)利要求
1.一種可變數(shù)據(jù)平版印刷設(shè)備，包括(a)印刷滾筒；(b)涂覆裝置，其用于將感光層沉積到滾筒表面上，其中所述感光層一經(jīng)曝光到光化輻射下即能夠硬化，且該感光層對至少一種印刷液體所顯現(xiàn)出的親和性或疏遠性與所述滾筒表面對該種印刷液體所顯現(xiàn)的親和性或疏遠性基本相反，其中所述至少一種印刷液體選自下組物質(zhì)油墨和用作油墨的阻粘劑流體；(c)曝光裝置，其用于依據(jù)數(shù)字成像信息，用光化輻射將滾筒表面上的感光層曝光，從而在曝光區(qū)形成硬化區(qū)，在非曝光區(qū)形成非硬化區(qū)；和(d)上墨裝置，其用于將油墨或者將潤版液和油墨涂覆到滾筒表面上；(e)其中，所述裝置(b)到(d)靠近滾筒表面安裝，并且在滾筒旋轉(zhuǎn)方向上沿著滾筒表面順序排列；在印刷操作過程中的每個單程，各個裝置(b)到(d)在設(shè)計的印刷寬度內(nèi)，在該所述裝置所經(jīng)過的滾筒表面區(qū)域上完成其設(shè)計的功能。
2.如權(quán)利要求1所述的印刷設(shè)備，其特征在于，所述感光層可溶于或可擴散于油墨和/或潤版液，所述感光層的非硬化區(qū)通過與上墨裝置的油墨和/或潤版液接觸而能夠被去除。
3.如權(quán)利要求1所述的印刷設(shè)備，其特征在于，還包括，在曝光裝置和上墨裝置之間的顯影裝置，該顯影裝置用于將感光層的非硬化區(qū)去除。
4.如權(quán)利要求1所述的印刷設(shè)備，其特征在于，還包括在上墨裝置之后的轉(zhuǎn)印裝置，該轉(zhuǎn)印裝置用于在將接受媒體壓靠在著墨的滾筒表面上的同時使該接收媒體通過印刷設(shè)備。
5.如權(quán)利要求1所述的印刷設(shè)備，其特征在于，該印刷設(shè)備是印字輪，其中，在印刷操作中，印刷滾筒或印刷設(shè)備緊靠靜止物體的接收表面移動。
6.如權(quán)利要求1所述的印刷設(shè)備，其特征在于，能夠用油墨將感光層的硬化區(qū)轉(zhuǎn)印到接受媒體上。
7.如權(quán)利要求1所述的印刷設(shè)備，其特征在于，用涂覆裝置的涂覆液來涂覆感光層，且感光層的硬化區(qū)可溶于或可擴散于涂覆液中。
8.如權(quán)利要求1所述的印刷設(shè)備，其特征在于，還包括在涂覆裝置之前的清除裝置，用于去除硬化的感光層和非轉(zhuǎn)印油墨。
9.如權(quán)利要求1所述的印刷設(shè)備，其特征在于，所述滾筒表面是親水的，所述感光層是親油的，且所述上墨裝置供應(yīng)潤版液和油墨。
10.如權(quán)利要求1所述的印刷設(shè)備，其特征在于，所述滾筒表面是疏油的，所述感光層是親油的，且所述上墨裝置供應(yīng)油墨。
11.如權(quán)利要求1所述的印刷設(shè)備，其特征在于，所述光化輻射是紅外線、可見光或紫外線激光。
12.如權(quán)利要求1所述的印刷設(shè)備，其特征在于，所述感光層包括可聚合的單體和引發(fā)劑。
13.如權(quán)利要求1所述的印刷設(shè)備，其特征在于，所述感光層包括可聚合的單體、引發(fā)劑和光化性光線吸收顏料。
14.一種可變數(shù)據(jù)平版印刷方法，包括(a)提供平版印刷設(shè)備，其包括(i)印刷滾筒，(ii)涂覆裝置，其用于將感光層沉積到滾筒表面上，(iii)曝光裝置及(iv)上墨裝置，其用于供應(yīng)油墨或者潤版液和油墨，其中，所述裝置(ii)到(iv)靠近滾筒表面安裝，并且在滾筒旋轉(zhuǎn)方向上沿著滾筒表面順序排列；(b)連續(xù)地旋轉(zhuǎn)印刷滾筒；(c)連續(xù)地將感光層沉積在滾筒表面上，所述感光層一經(jīng)曝光到光化輻射下即可硬化，且該感光層對至少一種印刷液體所顯現(xiàn)出的親和性或疏遠性與所述滾筒表面對該種印刷液體所顯現(xiàn)的親和性或疏遠性基本相反，其中所述至少一種印刷液體選自下組物質(zhì)油墨和用作油墨的阻粘劑流體；(d)利用光化輻射連續(xù)曝光滾筒表面上的感光層，從而依據(jù)數(shù)字成像信息，在曝光區(qū)形成硬化區(qū)，在非曝光區(qū)形成非硬化區(qū)；(e)將油墨或者潤版液和油墨連續(xù)地涂覆到滾筒表面上，以在滾筒表面上形成墨像；和(f)將圖像從滾筒表面連續(xù)地平版印刷到接受表面上。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述感光層可溶于或可擴散于油墨和/或潤版液，所述感光層的非硬化區(qū)通過與上墨裝置的油墨和/或潤版液接觸而能夠被去除。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述印刷設(shè)備還包括在曝光裝置和上墨裝置之間的顯影裝置，且該顯影裝置用于連續(xù)地去除感光層的非硬化區(qū)。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述印刷設(shè)備還包括在上墨裝置之后的轉(zhuǎn)印裝置，且所述轉(zhuǎn)印裝置在將接受媒體壓靠在印刷滾筒上的同時，使該接受媒體通過印刷設(shè)備。
18.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述印刷設(shè)備是印字輪，在印刷操作過程中，印刷滾筒或印刷設(shè)備緊靠靜止物體的接收表面移動。
19.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，用油墨將所述感光層的硬化區(qū)轉(zhuǎn)印到接受媒體上。
20.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，用涂覆裝置的涂覆液來涂覆感光層，且硬化的感光層和非轉(zhuǎn)印油墨一經(jīng)與涂覆裝置接觸，即可溶于或擴散于涂覆液。
21.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，印刷設(shè)備還包括在涂覆裝置之前的清除裝置，且所述清除裝置連續(xù)地去除硬化的感光層和非轉(zhuǎn)印油墨。
22.一種可變數(shù)據(jù)平版印刷的方法，包括(a)提供平版印刷設(shè)備，其包括(i)印刷滾筒，(ii)涂覆裝置，其用于將感光層沉積到滾筒表面上，(iii)曝光裝置及(iv)上墨裝置，其用于供應(yīng)油墨或者潤版液和油墨，其中，所述裝置(ii)到(iv)靠近滾筒表面安裝，并且在滾筒旋轉(zhuǎn)方向上沿著滾筒表面順序排列；(b)連續(xù)地旋轉(zhuǎn)印刷滾筒；(c)連續(xù)地將感光層沉積在滾筒表面上，所述感光層可溶于或可擴散于油墨和/或潤版液、一經(jīng)曝光到光化輻射下即可硬化，且該感光層對至少一種印刷液體所顯現(xiàn)出的親和性或疏遠性與所述滾筒表面對該種印刷液體所顯現(xiàn)的親和性或疏遠性基本相反，其中所述至少一種印刷液體選自下組物質(zhì)油墨和用作油墨的阻粘劑流體；(d)利用光化輻射連續(xù)曝光滾筒表面上的感光層，從而依據(jù)數(shù)字成像信息，在曝光區(qū)形成硬化區(qū)，在非曝光區(qū)形成非硬化區(qū)；(e)將油墨或者潤版液和油墨連續(xù)地涂覆到滾筒表面上，以去除所述感光層的非硬化區(qū)且在滾筒表面上形成墨像；和(f)將圖像從滾筒表面連續(xù)地平版印刷到接受表面上。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，可用油墨將所述感光層的硬化區(qū)轉(zhuǎn)印到接受媒體上。
24.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，用涂覆裝置的涂覆液來涂覆所述感光層，且硬化的感光層和非轉(zhuǎn)印油墨一經(jīng)與涂覆裝置接觸，就可溶于或擴散于涂覆液中。
25.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，印刷設(shè)備還包括在涂覆裝置之前的清除裝置，所述清除裝置用于連續(xù)地去除硬化的感光層和非轉(zhuǎn)印油墨。
26.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，所述感光層包括不飽和乙基單體和自由基引發(fā)劑。
27.一種可變數(shù)據(jù)平版印刷設(shè)備，包括(a)基底色帶供應(yīng)裝置，其用于使基底色帶通過一個或多個輥，其一端從一卷未使用的色帶上展開，其另一端卷繞到一卷使用過的色帶上，所述色帶具有平版基底表面；(b)涂覆裝置，其用于將感光層沉積在基底色帶表面上；其中所述感光層一經(jīng)曝光到光化輻射下即可硬化，且該感光層對至少一種印刷液體所顯現(xiàn)出的親和性或疏遠性與所述色帶表面對該種印刷液體所顯現(xiàn)的親和性或疏遠性基本相反，其中所述至少一種印刷液體選自下組物質(zhì)油墨和用作油墨的阻粘劑流體；(c)曝光裝置，其依據(jù)數(shù)字成像信息，利用光化輻射將色帶上的感光層曝光，從而在曝光區(qū)形成硬化區(qū)，在非曝光區(qū)形成非硬化區(qū)；(d)上墨裝置，其將油墨或者潤版液和油墨涂覆到色帶上；(e)其中，所述裝置(b)到(d)靠近色帶通道安裝，并且沿著色帶運動方向順序排列；在印刷操作過程中的每個單程，各個裝置(b)到(d)在設(shè)計的印刷寬度內(nèi)，在該所述裝置所經(jīng)過的色帶表面區(qū)域上完成其設(shè)計的功能。
28.如權(quán)利要求27所述的印刷設(shè)備，其特征在于，所述感光層可溶于或可擴散于油墨和/或潤版液，所述感光層的非硬化區(qū)能夠通過與上墨裝置的油墨和/或潤版液接觸被去除。
29.如權(quán)利要求27所述的印刷設(shè)備，其特征在于，還包括在曝光裝置和上墨裝置之間顯影裝置，用于將感光層的非硬化區(qū)去除。
30.如權(quán)利要求27所述的印刷設(shè)備，其特征在于，還包括在上墨裝置之后的轉(zhuǎn)印裝置，該轉(zhuǎn)印裝置用于在將接受媒體壓靠在著墨的色帶上的同時，使該接受媒體通過印刷設(shè)備。
31.如權(quán)利要求27所述的印刷設(shè)備，其特征在于，該印刷設(shè)備是印字輪，其中在印刷操作過程中，該印刷設(shè)備緊靠靜止物體的接收表面移動。
32.一種可變數(shù)據(jù)平版印刷設(shè)備，包括(a)預(yù)感光平版色帶供應(yīng)裝置，其用于使預(yù)感光平版色帶通過一個或多個輥，其一端從一卷未使用的平版色帶上展開，其另一端卷繞到一卷使用過的色帶上，所述色帶包括基底上的感光層，其中所述感光層一經(jīng)曝光到光化輻射下即可硬化，且該感光層對至少一種印刷液體所顯現(xiàn)出的親和性或疏遠性與所述基底表面對該種印刷液體所顯現(xiàn)的親和性或疏遠性基本相反，其中所述至少一種印刷液體選自下組物質(zhì)油墨和用作油墨的阻粘劑流體；(b)曝光裝置，其依據(jù)數(shù)字成像信息，利用光化輻射將色帶上的感光層曝光，從而在曝光區(qū)形成硬化區(qū)，在非曝光區(qū)形成非硬化區(qū)；(c)上墨裝置，其將油墨或者潤版液和油墨涂覆到色帶上；(d)其中，所述裝置(b)到(c)靠近色帶通道安裝，并且沿著色帶運動方向順序排列；在印刷操作過程中的每個單程，各個裝置(b)到(c)在設(shè)計的印刷寬度內(nèi)，在該所述裝置所經(jīng)過的色帶表面區(qū)域上完成其設(shè)計的功能。
33.如權(quán)利要求32所述的印刷設(shè)備，其特征在于，所述感光層可溶于或可擴散于油墨和/或潤版液，且所述感光層的非硬化區(qū)通過與上墨裝置的油墨和/或潤版液接觸就能夠被去除。
34.如權(quán)利要求32所述的印刷設(shè)備，其特征在于，還包括，在曝光裝置和上墨裝置之間的顯影裝置，用于將感光層的非硬化區(qū)去除。
35.如權(quán)利要求32所述的印刷設(shè)備，其特征在于，還包括，在上墨裝置之后的一個轉(zhuǎn)印裝置，該轉(zhuǎn)印裝置用于在將接受媒體壓靠在著墨的色帶上的同時，使接受媒體通過印刷設(shè)備。
36.如權(quán)利要求32所述的印刷設(shè)備，其特征在于，該印刷設(shè)備是印字輪，其中，在印刷操作過程中，該印刷設(shè)備緊靠靜止物體的接收表面移動。
37.如權(quán)利要求32所述的印刷設(shè)備，其特征在于，所述基底是親水的，所述感光層是親油的，且所述上墨裝置供應(yīng)潤版液和油墨。
38.如權(quán)利要求32所述的印刷設(shè)備，其特征在于，所述基底是疏油的，所述感光層是親油的，且所述上墨裝置供應(yīng)油墨。
全文摘要
一種可變數(shù)據(jù)平版印刷設(shè)備，包括環(huán)繞在印刷滾筒周圍的感光層涂覆裝置、曝光源、顯影裝置(可選擇地)、上墨裝置、轉(zhuǎn)印系統(tǒng)(可選擇地)和清除裝置(可選擇地)。在印刷操作過程中，旋轉(zhuǎn)滾筒的各個表面區(qū)域連續(xù)地經(jīng)過涂覆、影像曝光、顯影(可選擇地)、上墨、墨像到接受媒體上的印刷和清除(可選擇地)過程的循環(huán)。如果使用油墨和/或潤版液顯影的感光層，則可省去顯影裝置。在可替換的設(shè)計中，可用一連續(xù)供給的色帶代替滾筒，該色帶帶有平版基底表面。在另一個可替換的設(shè)計中，可用一連續(xù)供給的預(yù)感光色帶代替滾筒和涂覆裝置，該色帶包含基底上的感光層。
文檔編號G03F7/027GK1642738SQ03805880
公開日2005年7月20日 申請日期2003年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月4日
發(fā)明者加里·滕鋼輝 申請人:加里·滕鋼輝