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用于柔性版印刷板的热显影的系统的制作方法

2023-03-03 10:44:52 来源:中国专利 TAG:


1.本公开一般涉及一种用于形成适合于柔性版印刷的凸纹结构的系统和方法,并且更一般地涉及一种被配置成降低(或消除)与在热显影组件中的光敏印刷元件上形成凸纹图像相关的蒸汽和/或液体副产物的反应性的系统和方法。


背景技术:

2.柔性版印刷是一种通常用于大容量运行的印刷方法。柔性版印刷被用于在多种基底(诸如纸材、纸板原料、瓦楞纸板、膜、箔和层压材料)上印刷。报纸和杂货袋是突出的示例。粗糙表面和拉伸膜仅可通过柔性版印刷进行经济印刷。柔性版印刷板是凸纹板,其图像元件在开口区域上方凸起。此类板主要基于它们的耐久性以及它们的制作简易性而向印刷机提供多种优点。
3.由其制造商交付的典型柔性版印刷板为多层制品,该多层制品依次由背衬或支撑层、一个或多个未曝光的可光固化层、保护层或滑膜、以及覆盖片材依序制成。
4.通过对可光固化印刷坯料进行成像从而在印刷元件的表面上制造出凸纹图像,这样便由可光固化印刷坯料制造出柔性版印刷元件。这通常通过将可光固化材料选择性地暴露于光化辐射来实现,该暴露用于使可光固化材料在被辐射区域中被硬化或交联。可光固化印刷坯料在合适的背衬层上含有一层或多层未固化的可光固化材料。可光固化印刷坯料可以是连续(无缝)套筒的形式或作为安装在载体上的平坦平板。
5.所用的感光聚合物通常含有粘合剂、单体、光引发剂和其它性能添加剂。感光聚合物组合物包括在美国专利申请公开号2004/0146806中描述的那些,该专利的教导通过引用整体并入本文。可以采用各种感光聚合物,诸如基于聚苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯、聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、聚氨酯和/或硫醇烯(thiolenes)作为粘合剂的那些感光聚合物。优选的粘合剂是聚苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯和聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯,尤其是前述物质的嵌段共聚物。
6.印刷元件以三种相关方式中的一种选择性地暴露于光化辐射。在第一可选方式中,使用具有透明区域和基本上不透明区域的照相底片来选择性地阻挡光化辐射透射到印刷板元件。在第二可选方式中,用对激光烧蚀敏感的光化辐射(基本上)不透明层涂覆感光聚合物层。然后使用激光来烧蚀光化辐射不透明层的选定区域,从而产生原位底片。该技术在本领域中是众所周知的,例如在授予fan的美国专利号5,262,275和6,238,837以及授予yang等人的美国专利号5,925,500中有所描述,以上每个专利的主题通过引用整体并入本文。在第三可选方式中,使用光化辐射的聚焦光束来选择性地曝光感光聚合物。以选择性地将感光聚合物曝光于光化辐射下从而选择性地固化部分感光聚合物的能力为标准,这些可选方式的任何一种都是可接受的。
7.接下来,在不干扰感光聚合物层的固化部分的情况下,印刷元件的感光聚合物层被显影以去除感光聚合物的未固化(即,未交联)部分,从而产生凸纹图像。显影步骤可以多种方式完成,包括水洗、溶剂洗涤和热显影(吸墨)。热显影具有在显影后不需要额外的干燥
步骤的优点,因此提供可从板更快速行进至印刷机的能力。
8.已经开发了利用热量制备感光聚合物印刷板,并且利用固化和未固化感光聚合物之间的不同熔化温度来显影潜像的工艺。该工艺的基本参数是已知的,如在美国专利号5,279,697、5,175,072和3,264,103、已公开的美国专利公开号us 2003/0180655和us 2003/0211423、和wo01/88615、wo 01/18604、以及ep 1239329中所描述的,以上每个专利的教导通过引用整体并入本文。这些工艺允许消除显影溶剂和去除溶剂所需的冗长的印板干燥时间。这些工艺的速度和效率允许它们用于制造印刷报纸和其它出版物的柔性版印板,其中快速周转时间和高生产率是重要的。
9.为了使印刷板可热显影,感光聚合物的组成必须使得固化和未固化聚合物之间的熔化温度存在显著差异。正是这种差异允许在加热时在感光聚合物中产生图像。在所选温度下,未固化感光聚合物(即,未与光化辐射接触的感光聚合物的部分)熔化和/或基本上软化,而固化感光聚合物保持固态和完整。因此,熔化温度的差异允许未固化感光聚合物被选择性地去除,从而产生期望的图像。
10.在热显影期间,通常将印刷元件加热到至少约140℃的温度。确切的温度取决于所使用的特定感光聚合物的性质。然而,在确定显影温度时应当考虑两个主要因素:1.显影温度优选设定在低端的未固化感光聚合物的熔化温度和上端的固化感光聚合物的熔化温度之间。这将允许选择性地去除感光聚合物,从而产生图像。2.显影温度越高,处理时间将越快。然而,显影温度不应高到超过固化感光聚合物的熔化温度,也不应高到使固化感光聚合物劣化。温度应足以熔化或基本上软化未固化感光聚合物,从而允许其被去除。
11.此后,未固化感光聚合物可以被软化和/或熔化并被去除。在大多数情况下,被加热的印刷元件与吸收性材料接触,该吸收性材料吸收或以其它方式去除软化和/或熔化的未固化感光聚合物。这种去除过程通常被称为“吸墨”。
12.在完成吸墨过程后,印刷版元件可在另一光化辐射下进行后曝光和/或经受脱粘、冷却,然后待用。
13.在热显影过程中,当加热未固化感光聚合物时,蒸汽被释放到外壳中。授予gotsick等人的美国专利号7,044,055和7,152,529(每一者的主题通过引用整体并入本文)描述了一种用于在光敏印刷元件上形成凸纹图像的系统和方法,该系统和方法包括闭环通风系统,该闭环通风系统用于处理由于去除柔性版印刷板的可辐射固化层的未交联部分而产生的蒸汽,该蒸汽包括挥发性有机化合物和其它污染物。挥发性有机化合物被通风系统内的过滤系统吸收,并且净化的空气被重新引入系统的外壳中。所公开的通风系统的缺点在于,由过滤系统捕获的挥发性有机化合物和其它污染物尽管从外壳中去除,但仍然是液体并且因此具有反应性,从而在过滤器移除/清洁期间潜在地将使用者暴露于感光聚合物材料的刺激物。蒸汽还可能包含可能对环境和使用者有害的感光聚合物材料的污染物和刺激物。
14.基于前述内容,本领域需要一种改进的系统和方法,用于处理至少由去除柔性版印刷板的可辐射固化层的未交联部分而产生的蒸汽。特别地,需要一种能消除污染物和未反应光敏材料的反应性的改进的系统和方法。本公开中描述的组件、系统和方法解决和/或克服了这些和其它低效现象和要改进因素。


技术实现要素:

15.本公开提供用于在光敏印刷元件上形成凸纹图像的有利的基于热的显影系统和方法。特别地,本公开涉及基于热的显影系统,该基于热的显影系统被配置成降低(或消除)与在光敏印刷元件上形成凸纹图像相关的污染物和/或未反应的光敏材料的反应性。甚至更具体地,本公开涉及一种基于热的显影系统,该基于热的显影系统被配置成降低(或消除)与在光敏印刷元件上形成凸纹图像相关的副产物的反应性,该副产物包括但不限于蒸汽(例如,烟雾)内的污染物、冷凝物内的污染物、未反应的光敏材料及其组合。
16.为了便于讨论,除非另有说明,否则所公开的基于热的显影系统的副产物可包括蒸汽、冷凝物、未固化光敏材料、污染物或其组合。因此,应当理解,本领域技术人员根据本公开可以理解对“副产物”、“在光敏印刷元件上形成凸纹图像的副产物”、“基于热的显影系统的副产物”、“显影系统的副产物”、“系统的副产物”、“蒸汽和/或液体副产物”或其任意组合或其替代物的引用。
17.在一个实施方案中,本公开总体上涉及一种用于处理在制造凸纹图像印刷元件的热显影过程中产生的蒸汽和/或液体副产物的系统,其中光敏印刷元件包括柔性基底和沉积在柔性基底上的至少一层光敏材料,该系统包括:外壳、包括连续环路的输送器(其中光敏印刷元件可定位在输送器的连续回路上)、外壳中的至少一个已安装的可加热辊、以及覆盖至少一个可加热辊的至少一部分的吸收性材料(其中当光敏印刷元件被加热并且与至少一个可加热辊的一部分上的吸收性材料接触时,吸收性材料能够从光敏印刷元件吸收液化或软化的未固化光敏材料)、以及用于收集和/或输送当光敏印刷元件被加热并且光敏印刷元件的一部分液化和软化时在热显影过程中产生的蒸汽和/或液体副产物的装置(其中至少一个uv光源交联并固化蒸汽和/或液体副产物)。
18.在另一个实施方案中,本公开总体上涉及一种用于处理在制造凸纹图像印刷元件的热显影过程中产生的液体冷凝物的系统,其中液体冷凝物在光敏印刷元件的加热期间产生,其中光敏印刷元件的一部分液化和软化,其中光敏印刷元件包括柔性基底和沉积在柔性基底上的至少一层光敏材料,该系统包括:外壳、包括连续环路的输送器(其中光敏印刷元件能够定位在输送器的连续回路上)、外壳中的至少一个已安装的可加热辊、覆盖至少一个可加热辊的至少一部分的吸收性材料(其中当光敏印刷元件被加热并且与至少一个可加热辊的一部分上的吸收性材料接触时,吸收性材料能够从光敏印刷元件吸收液化或软化的未固化光敏材料)、被配置为将液体冷凝物从收集区域输送到吸收性材料的表面的泵送装置(其中吸收性材料能够吸收液体冷凝物)、以及相对于吸收性材料安装的至少一个uv光源(其中至少一个uv光源至少交联和固化液体冷凝物)。
19.如全文所用,在不脱离本公开的精神/范围的情况下,吸收性材料也可称为“吸墨纸”、“吸墨材料”或“吸收性幅材”。
20.在一些实施方案中,系统可包括用于收集蒸汽、冷凝物、未固化光敏材料以及其组合(即副产物)并将它们从相对于外壳的第一位置输送到第二位置的装置。例如,第二位置可紧邻或接触吸收性材料的至少一部分。特别地,副产物可以从第一位置被泵送到第二位置,该第二位置至少紧邻吸收性材料,使得吸收性材料可吸收副产物。
21.在一些实施方案中,该系统包括一个或多个光源。在其他实施方案中,该系统包括一个或多个光源,该光源被定位成紧邻吸收性材料的至少一部分。在非限制性示例中,一个
或多个光源可以是uv光源,例如被配置用于uv led和/或uv荧光灯的uv光源。在非限制性示例中,可将吸收性材料暴露于一个uv光源(或多个uv光源)。特别地,可将包含一种或多种副产物的吸收性材料暴露于光源,使得至少副产物(例如蒸汽和/或液体副产物)交联并固化以便后续去除。
22.在一些实施方案中,蒸汽可以用热交换器冷凝,并且该系统可以包括用于收集冷凝物的装置。例如,冷凝物可被吸收性材料的幅材吸收,并且随后吸收性材料的幅材可暴露于uv光源。这样这种情况下,固化的副产物不具有反应性,并且可以容易且安全地处理,从而消除了使用者或环境与潜在反应性副产物接触的可能性。
23.在另一个实施方案中,副产物可与吸收性材料分开固化。因此,副产物可能不被吸收性材料吸收,而是暴露于光源并作为硬化材料被收集。在一种情况下,系统可包括用于在过滤器中收集副产物的装置,其中过滤器和未固化副产物暴露于uv光源。例如,可将蒸汽副产物的污染物收集在过滤器中,并且随后可将过滤器暴露于uv光源,直到蒸汽副产物和污染物固化。在另一种情况下,系统可以包括用于在容器(例如,补充罐)内收集副产物(例如,冷凝物)的装置。所收集的副产物可暴露于uv光源。固化的副产物可包括粒料和/或固体颗粒,其随后可被收集和处理。
24.在另一个实施方案中,系统可以包括用于将副产物收集在一个或多个碳过滤器中的装置,在该碳过滤器中副产物保持液体形式。然后可将含有蒸汽和/或液体副产物的碳过滤器暴露于光源,从而交联并固化副产物。
25.如本文所公开的特征、功能和/或实施方案的任何组合或排列都是可以预见的。从下面的描述中,特别是当结合附图阅读时,本公开的所公开的系统和方法的附加有利特征、功能和应用将是显而易见的。本公开中列出的所有参考文献通过引用整体并入本文。
附图说明
26.下文参考附图描述了实施方案的特征和方面,在附图中,元件不一定按比例描绘,并且在某些视图中,为了清楚的目的,部件可能被放大或去除。
27.参考以附图进一步了描述本公开的示例性实施方案。应注意,下文描述和图中示出的特征/步骤的各种特征、步骤和组合可以以不同方式布置和组织,以产生仍处于本公开范围内的实施方案。
28.参考附图,以便帮助本领域普通技术人员制作和使用所公开的组件、系统和方法,其中:
29.图1示意性地描绘了根据本公开的示例性基于热的显影系统的横截面图;
30.图2示意性地描绘了根据本公开的示例性基于热的显影系统的横截面图;
31.图3示意性地描绘了根据本公开的示例性基于热的显影系统的横截面图;
32.图4a和图4b示意性地描绘了根据本公开的包括涂敷器的示例性基于热的显影系统的侧视图,并且图4c示意性地描绘了有利的涂敷器的顶视图;并且
33.图5示出了根据本公开的实施例1的具有暴露于uv光源的液体冷凝物的吸收性材料。
34.在整个说明书和附图中,类似的部件分别用相同的附图标号来标记。
具体实施方式
35.本公开提供一种有利的基于热的显影系统和方法,该系统和方法被配置成降低(或消除)与热显影在光敏印刷元件上形成的凸纹图像相关的副产物的反应性,该副产物包括但不限于蒸汽(例如,烟雾)内的污染物、冷凝物内的污染物、未反应的光敏材料(例如,可辐射固化层)及其组合。
36.然而,应当理解,所公开的实施方案仅仅是对本公开的说明,本公开可以各种形式实施。因此,本文参照示例性组件/制造方法以及相关的组件和使用的工艺/技术所公开的细节不应被解释为限制性的,而仅作为教导本领域技术人员如何制造和使用本公开的有利组件/系统的基础。
37.如本文所用,除非上下文另有明确说明,否则“一个”、“一种”和“该”均指单数和复数指代。
38.如本文所用,术语“约”是指可测量的值,诸如参数、量、持续时间等,并且旨在包括相对于具体所述值的 /-15%或更小的变化、优选地 /-10%或更小的变化、更优选地 /-5%或更少的变化、甚至更优选地 /-1%或更少的变化,还更优选为 /-0.1%或更少的变化,只要此类变化适合于在本文所述的发明中执行。此外,还应当理解,修饰语“约”所指的值本身在本文中具体公开。
39.如本文所用,为了便于描述,使用诸如“在...下方”、“在...下方”、“下部”、“之上”、“上部”、“前”、“后”等空间相对术语来一个元素或特征结构与另一个或多个元素或特征结构的关系。还应当理解,术语“前”和“后”并非旨在进行限制,并且旨在在适当的情况下可互换。
40.如本文所用,术语“包括”和/或“包含”指定所述的特征结构、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或多个其他特征结构、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或添加。
41.在一个实施方案中,如图1所示,本发明总体上涉及一种热显影组件,该热显影组件包括用于处理在该热显影组件中产生的蒸汽和/或液体副产物42、46的系统10,该热显影组件用于处理凸纹图像印刷元件。光敏印刷元件14通常包括柔性基底和沉积在柔性基底上的至少一层光敏材料。
42.系统10包括外壳12、包括连续环路17的输送器16(其中光敏印刷元件14能够定位在输送器16的连续环路17上)、外壳12中的至少一个已安装的可加热辊24、覆盖至少一个可加热辊24的至少一部分的吸收性材料32(其中当光敏印刷元件14与至少一个可加热辊24的一部分上的吸收性材料32接触时,吸收性材料32能够从光敏印刷元件14吸收液化或软化的未固化光敏材料)、以及用于收集和/或输送当光敏印刷元件14被加热且光敏印刷元件14的一部分液化和软化时在热显影过程中产生的蒸汽和/或液体副产物42、46的装置(其中至少一个uv光源48、50交联并固化蒸汽和/或液体副产物42、46)。
43.在另一个实施方案中,本发明总体上涉及一种热显影组件,该热显影组件包括用于处理在该热显影组件中产生的液体冷凝物46的系统10,该热显影组件用于处理凸纹图像印刷元件,其中液体冷凝物46在加热光敏印刷元件14期间(其中光敏印刷元件14的一部分液化和软化)产生。光敏印刷元件14通常包括柔性基底和沉积在柔性基底上的至少一层光敏材料。
44.系统10包括外壳12、包括连续环路17的输送器16(其中光敏印刷元件14定位在输送器16的连续环路17上)、外壳12中的至少一个已安装的可加热辊24、覆盖至少一个可加热辊24的至少一部分的吸收性材料32(其中当光敏印刷元件14与至少一个可加热辊24的一部分上的吸收性材料32接触时,吸收性材料32能够从光敏印刷元件14吸收液化或软化的未固化光敏材料)。在该实施方案中,泵送装置52被配置成将液体冷凝物46从收集区域47输送到吸收性材料32的表面,其中吸收性材料32能够吸收液体冷凝物46,并且至少一个uv光源48、50相对于吸收性材料32安装,其中至少一个uv光源48、50交联和固化至少液体冷凝物46。
45.进一步参照图1,用于处理光敏印刷元件14的系统10包括用于至少容纳基于热的显影系统10的元件的外壳12。
46.本发明的基于热的显影系统10容纳预先形成的、以成像方式暴露于光化辐射的柔性光敏印刷元件14,该光敏印刷元件14具有基层、可辐射硬化弹性体材料的相邻层(可固化层)和任选的红外敏感层,该红外敏感层用于在暴露于光化辐射之前使用激光辐射(例如通过激光烧蚀)在可固化层上形成原位掩模。在授予martens的美国专利号5,175,092、授予fan的美国专利号5,262,275和专利号6,238,837以及授予yang等人的美国专利号5,925,500和专利号6,605,410中描述了可在本发明的基于热的显影系统中处理的示例性光敏印刷元件,以上专利的每一者的主题通过引用整体并入本文。
47.在一个实施方案中,并且在本文所描述的热显影组件中进行处理之前,优选通过穿过基底的下表面的光化辐射来固化可辐射固化层的一部分,以产生固化的“底层”。接着,通过照相底片或通过激光烧蚀掩模层产生的原位底片,从相对表面对膜进行成像曝光,以固化印板的所需部分。固化后的可辐射固化层的剩余部分由固化部分和未固化部分组成。然后,将光敏印刷元件转移至热显影组件以去除可辐射固化层的未固化部分并在其中露出凸纹图像,其中凸纹图像由光敏印刷元件的可辐射固化层的交联和固化部分组成。
48.附接到驱动马达(未示出)的输送器16通常用于将光敏印刷元件14传送和输送到热印板处理系统中并穿过热印板处理系统。输送器16可以安装在外壳12中的固定位置,并且包括由至少第一辊18和第二辊20支撑的连续环路17。可选地,可以使用一个或多个附加的辊(未示出)来向输送器16提供附加的支撑并且防止连续环路17由于光敏印刷元件14的重量而下垂。在一个实施方案中,连续环路17包括金属丝网。
49.光敏印刷元件14的前缘可通过合适的紧固装置(未示出)(诸如夹具和/或真空)抵靠输送器16的连续环路17保持就位。在一个实施方案中,真空被提供给输送器16的第一辊18和第二辊20中的至少一者,并且被单独地或与紧固装置组合地用于将光敏印刷元件14保持在输送器16的连续环路17上的适当位置。
50.在操作期间,其上安装有光敏印刷元件14的输送器16沿第一方向22朝向可加热辊24移动,使得当输送器16的连续环路17在第二辊20上方和周围旋转时,光敏印刷元件14穿过输送器16与可加热辊24之间的间隙26。在一个实施方案中,可加热的辊24沿与输送器16相反的方向28旋转。当输送器沿第一方向22移动并且可加热辊24沿相反方向28移动时,可加热辊24能够被推向定位在输送器16上的光敏印刷元件14。优选地,可加热辊24固定地安装在枢轴(未示出)上,这允许该可加热辊被推向输送器16。
51.在一些实施方案中,使用合适的装置(诸如一个或多个气压缸(未示出))来将可加热辊24推向输送器16上的光敏印刷元件14。气压缸将可加热辊24定位在距输送器16的第二
辊20的外表面预设距离处,以产生间隙26,当光敏印刷元件14在输送器16的围绕第二辊20的连续环路17上行进时,该光敏印刷元件穿过该间隙。
52.在可加热辊28的外表面30的至少一部分上引导吸收性材料32的幅材。当可加热辊24旋转并被加热并且吸收性材料32的幅材接触光敏印刷元件14的至少一部分时,吸收性材料32的幅材能够吸收(例如,去除)来自光敏印刷元件14的液化或软化的未固化材料。可加热辊24沿与输送器16的方向22相反的方向28旋转,使得光敏印刷元件14和吸收性材料32的幅材可彼此接触,然后分离。
53.可通过芯加热器向可加热辊24提供热量,该芯加热器能够维持可加热辊24的表面温度,该表面温度将软化或液化光敏材料的至少一部分。可加热辊24被加热到的温度是基于光敏材料的组成并且基于包含在光敏材料内的单体和聚合物的熔化温度来选择的。在一个实施方案中,可加热辊24被加热到约150℃和约250℃之间的温度并在该温度下操作。该上限在很大程度上由吸收性材料32的幅材的熔化温度确定。即,可加热辊24的温度必须足够低,使得当吸收性材料32的幅材不移动并且吸收性材料32的幅材接触可加热辊24的部分静止时,吸收性材料32不熔化。尽管可加热辊24优选地包括电芯加热器以提供期望的表面温度,但是使用蒸汽、油、热空气和各种其他加热源也可以提供期望的表面温度。
54.吸收性材料32的幅材从吸收性材料32的幅材的供应辊34供应到可加热辊24的外表面30的至少一部分。吸收性材料32的选择可以部分地取决于待处理的光敏印刷元件14的厚度、吸收性材料32的幅材的熔化温度以及光敏印刷元件14和吸收性材料32的幅材两者的热传递特性。吸收性材料32的幅材可以是非织造的或织造的,并且合适的吸收性材料将是本领域技术人员已知的并且可用于本发明。
55.在操作期间,当光敏材料的部分被加热并且然后液化或软化时,蒸汽(例如,烟雾)可以被释放到外壳12中。蒸汽可包含对环境和使用者有害的感光聚合物的污染物和刺激物。因此,必须以限制(或消除)任何有害影响的方式处理和处置蒸汽及其任何副产物以及未固化光敏材料、污染物或其任何组合。
56.在一些实施方案中,蒸汽42可被引导通过热交换器44,由此蒸汽42被冷凝。此后,可收集所得冷凝物46以便去除。尽管冷凝物46、污染物和/或未固化光敏材料的去除可以在它们的液化状态(例如,在容器中)下完成,但是副产物(即,蒸汽、部分液体、液体以及它们的组合)的去除对环境和使用者造成潜在危害。因此,优选将副产物暴露于光源以交联和固化副产物,从而确保易于处理,同时降低(或消除)反应性。
57.在一些实施方案中,热交换器44可定位在第二外壳40内,该第二外壳可定位在外壳12内,使得蒸汽42被引导朝向定位在第二外壳40内的热交换器44。
58.系统10还可以包括用于将副产物从第一位置输送到第二位置的装置。在一个实施方案中,第一位置可以在热交换器44之前、在热交换器44之后、或者在热交换器44之前和之后。第二位置可包括补充保持容器(未示出)、吸收性材料32或其附近。
59.在一些实施方案中,副产物可由泵52通过一个或多个管、软管等54输送。泵传送副产物的速度可至少部分地取决于吸收性材料32行进的速度以及所收集的副产物的量。例如在第二位置附近的管54可包括若干出口孔,使得副产物以与吸收性材料32的速度相对应的速度沿着吸收性材料均匀地分布,从而使吸收性材料32的吸收能力最大化。
60.在一些实施方案中,系统10可包括用于至少将冷凝物46(以及与其相关的任何其
它副产物)从热交换器44之后的第一位置(例如,收集区域47)输送到吸收性材料32(第二位置)的装置。吸收性材料32可至少部分地吸收冷凝物46(以及与其相关的任何其它副产物)。如图1所示,副产物被输送和/或沉积的该第二位置是在光敏印刷元件14已经接触吸收性材料32的幅材之后且在收卷辊38之前的吸收性材料32的幅材上的位置。因此,吸收性材料32的幅材已经在其中沉积了从光敏印刷元件14去除的软化或液化的感光聚合物。通过使用本文所描述的热显影组件,吸收性材料的幅材被再次使用以捕获另外的材料(即,副产物)以便处理。
61.从本文所描述的热显影组件还可明显看出,吸收性材料的幅材在吸收性材料32的幅材第一侧上捕获从光敏印刷元件14去除的软化或液化的感光聚合物,并且在该幅材的第二侧或相对侧上捕获副产物。
62.如图4a至图4c所示,系统10还可包括涂敷器56,该涂敷器与用于将副产物(例如冷凝物46)输送至吸收性材料32的装置(例如泵和管54)流体连通。例如,涂敷器56可被配置成沿着吸收性材料32的至少一个表面至少部分地分布副产物。特别地,涂敷器可用于控制吸收性材料32的至少一个表面上的副产物的宽度和/或量(例如厚度),使得副产物均匀地分布。
63.图4a和图4b描述了一种基于热的显影系统,该系统包括涂敷器56,该涂敷器能够定位成紧邻吸收性材料32并且与用于将冷凝物46输送到吸收性材料32的表面的管54流体连通。基于吸收性材料32围绕可加热辊24行进的方向(参见图4a中所示的箭头),涂敷器56能够定位在沿着吸收性材料32在uv光源48、50之前的位置处。在一些情况下,涂敷器56和/或管54的至少一部分可相对于吸收性材料32移动。例如,如图4a所示,当吸收性材料32移动时,涂敷器56可位于吸收性材料32的表面附近,并且如图4b所示,当吸收性材料32停止时,涂敷器56可位于远离吸收性材料32的位置处。移动涂敷器56和/或管54的至少一部分的能力可有助于更容易地去除/安装吸收性材料32和/或其它部件。
64.图4c描绘了能够定位成与管54流体连通的涂敷器56,该涂敷器被配置成将副产物(例如,冷凝物46)至少部分地输送到吸收性材料32的表面。涂敷器可包括刷毛58等(例如,呈油漆刷状构造),并且可被配置成使得冷凝物穿过涂敷器56的刷毛58。刷毛58可帮助调节来自泵/管54的流,以将冷凝物46均匀地分布到吸收性材料32的至少一个表面上。
65.在一些情况下,当冷凝物通过泵和管输送时,空气也可被吸入,这可导致冷凝物在输送到吸收性材料的表面时溅射。在此类情况下,将涂敷器56定位成与泵和管流体连通可有助于促进冷凝物均匀分布到吸收性材料32的表面上。特别地,涂敷器56的刷毛58可用作储存冷凝物的贮液器,以便抑制正通过泵/管输送到吸收性材料的冷凝物/空气混合物的溅射。涂抹器56的刷毛58的宽度可大约为一个或多个uv光源48、50的宽度和/或吸收性材料的宽度。因此,涂敷器56将以与一个或多个uv光源和/或吸收性材料的宽度一致的宽度涂覆冷凝物。通过在吸收性材料32的至少一个表面上均匀地分布用于较稀应用的冷凝物,交联和固化冷凝物所需的强度和/或暴露时间可能较少。
66.在一些实施方案中,系统10还可包括uv光源。uv光源(例如,uv led、uv荧光)50可定位成紧邻吸收性材料32并且位于吸收性材料的幅材的相对侧上。在一些情况下,uv光源50还可固化已被吸收性材料32的幅材吸收的液化或软化的材料。在其它实施方案中,uv光源50可固化已被吸收性材料32吸收的冷凝物46。在另一些其它实施方案中,uv光源50可固
化已液化或软化的材料和已被吸收性材料32吸收的冷凝物46。所选波长可相关于(取决于)光引发剂的特性(例如,固化点)。在非限制性示例中,uv光源的波长可在约365nm至约405nm之间。
67.uv光源的期望强度可至少部分地与以下各项中的至少一项相关联,包括但不限于:吸收性材料的幅材的速度、副产物的量和/或均匀性(例如,施加到吸收性材料的幅材的副产物越薄,固化副产物所需的强度越小和/或所需的时间越短)、uv光源与副产物(例如,已吸收副产物的吸收性材料的幅材)的接近度、uv光源的波长、uv光源的操作参数(例如,led阵列中的led的数目)以及前述各项的组合。因此,部分地取决于uv光源的强度和基底材料的特定类型,可能需要uv光源在吸收性材料上通过一次以上和/或多个uv光源(即led阵列)来完全固化副产物。
68.在一些实施方案中,系统10可包括第二uv光源48。例如,系统10可以包括至少两个uv光源48和50。第二uv光源(例如,uv led、uv荧光)48可定位成紧邻第一uv光源50。第二uv光源48可定位成邻近第一uv光源50。第二uv光源48可定位成与第一uv光源50相对。例如,在一个优选实施方案中,第二uv光源48可定位成与第一uv光源50相对,使得第二uv光源48交联并固化吸收性材料32的第一侧表面上的软化或液化的感光聚合物或副产物。至少两个uv光源48、50可相对于吸收性材料32彼此相对地定位,使得已被吸收性材料32吸收或与吸收性材料32接触的副产物可暴露于uv光,以便部分地(或完全地)固化副产物。在非限制性示例中,第二uv光源48的波长可在约365nm至约405nm之间。在另一个非限制性示例中,第二uv光源48的期望强度可以至少部分地与第一uv光源50的元件相关,如上文所限定的。uv光源50和第二uv光源48的波长和/或强度可以彼此相似或可以彼此不同。
69.在一个实施方案中,系统10包括相对于吸收性材料32相对定位的两个uv光源48、50(例如,uv led、uv荧光),其中第一uv光源50定位在吸收性材料32的一侧上,并且第二uv光源48定位在吸收性材料32的相对侧上。吸收性材料32可以被配置成基于可加热辊24的方向28在第一方向上移动。冷凝物46(以及与其相关的任何其它副产物)被传送到吸收性材料32,使得吸收性材料32吸收冷凝物46的至少一部分。优选地,冷凝物46被传送到uv光源48、50之前的位置,使得当吸收性材料32紧邻uv光源48、50行进时,冷凝物46、未固化光敏材料以及与其相关的任何其它副产物被交联和固化。然后,可将含有固化和非反应性副产物的吸收性材料32卷绕到收卷辊上以便后续去除和/或处理。
70.收卷辊38由马达(未示出)独立地带驱动,该马达优选为变速马达。在吸收性材料32的“用过的”幅材已经接触光敏印刷元件14和被液化或软化并收集的光敏材料的去除部分并且已经收集了蒸汽和/或液体副产物42、46之后,收卷辊38收集该幅材。调节马达的速度以便不干扰所选择的幅材张力。如果马达干扰幅材张力,则所得到的柔性版印刷板可能在凸纹部分中具有可变的高度,或者可能翘曲并且在商业上是不可接受的。
71.在另一个实施方案中,如图2所示,系统100可包括至少一个uv光源104,该uv光源能够沿着蒸汽42可行进的路径102定位和/或定位在蒸汽42可被收集的位置。uv光源104(例如,uv led、uv荧光)可以固化蒸汽42的内容物,使得固化部分可以在相对于其定位的过滤器106中被捕获。例如,过滤器106可定位在蒸汽42的路径102内。此后,此刻不含(或至少部分不含)污染物的蒸汽108可被重新引入到外壳12中或可被引导到另一位置(例如,外壳12外部的位置)。
72.在又一个实施方案中,如图3所示,系统200可包括用于将副产物(例如冷凝物46)输送至补充保持罐204或管/软管(未示出)的装置。系统200还可以包括用于至少将冷凝物46收集在补充保持罐204中的装置。系统200可以包括热交换器44,该热交换器被配置成当光敏印刷元件14被加热并且可辐射固化层的部分软化或液化时冷凝在热显影组件中产生的蒸汽42。冷凝物46可以从热交换器44输送到补充保持罐204。在一些实施方案中,热交换器44可定位在外壳202内。
73.至少一个uv光源(例如,uv led、uv荧光)可能够定位在补充保持罐或管/软管附近以交联和固化所收集和/或所输送的副产物(例如,冷凝物46)。例如,uv光源206可以紧邻输送装置和/或收集装置(例如,补充保持罐204)定位。在一些实施方案中,uv光源206可交联并固化冷凝物46以便后续去除。在一个非限制性示例中,固化的副产物(例如,冷凝物46)可以类似于粒料208并且一旦交联和固化可以是没有反应性的并且容易处理。然而,应理解,交联和固化的副产物可类似于其它形状,并且不应仅限于粒料。
74.在另一个实施方案中,系统10可包括第二加热源(未示出),该第二加热源可邻近吸收性材料32接触输送器16上的至少一层光敏材料的点定位。第二加热源可提供辅助加热源以进一步软化和液化输送器16上的至少一层光敏材料的部分。
75.本领域技术人员应当清楚,包括第一辊18和第二辊20的输送器16以及可加热辊24由合适的装置(即,马达)驱动。另外,在本发明的系统中可以使用控制器(诸如微处理器)来控制印板处理器10中的每个元件的操作。此类控制器是本领域中所熟知的。在授予peterson等人的美国专利号5,279,697中描述了用于控制印板处理器中的各种元件的控制器的一个示例,该专利的主题通过引用整体并入本文。
76.本公开还涉及一种用于处理在制造凸纹图像印刷元件的热显影过程中产生的蒸汽和/或液体副产物的方法,其中光敏印刷元件包括柔性基底和使用上文所描述的系统在柔性基底上沉积的至少一层光敏材料。
77.该方法包括以下步骤:(1)将光敏印刷元件14定位在输送器16上,输送器16包括至少由第一辊18和第二辊20支撑的连续环路17,其中光敏印刷元件14被支撑在连续环路17上;(2)将吸收性材料32供给到可加热辊24的外表面30的至少一部分,该可加热辊被安装成在外壳12中旋转,其中至少当可加热辊24被加热并旋转且吸收性材料32接触光敏印刷元件14的至少一部分时,吸收性材料32能够吸收与在光敏印刷元件14上形成凸纹图像相关的副产物材料;(3)当吸收性材料32接触至少一层光敏材料时,将可加热辊24加热到足以使至少一层光敏材料的至少一部分软化或液化的温度;(4)使至少一层光敏材料的表面和吸收性材料32在输送器16和可加热辊24之间的点处接触,使得液化或软化的材料的至少一部分被吸收性材料32吸收;以及(5)收集当光敏印刷元件14被加热并且光敏印刷元件14的一部分液化和软化时在热显影过程中产生的蒸汽和/或液体副产物42、46;以及(6)将蒸汽和/或液体副产物42、46暴露于至少一个uv光源48、50以交联和固化蒸汽和/或液体副产物42、46。
78.优选地,通过该工艺的步骤多次处理光敏印刷元件,使得大部分(如果不是全部的话)未固化光敏材料可从光敏印刷元件的表面去除以获得凸纹图像。
79.可使用用于在整个系统中保持吸收性材料的幅材中的均匀张力的合适装置,包括例如一个或多个惰辊36。还可以提供用于保持幅材中的张力的其它装置,并且这些装置对于本领域技术人员是已知的。
80.在一些实施方案中,一个或多个惰辊36可定位成与吸收性材料32的幅材直接或间接接触。一个或多个惰辊36可有利于改变吸收性材料32的幅材的方向和/或可向吸收性材料32的幅材提供张力以保持均匀和期望的张力。在一些情况下,两个或更多个惰辊36可定位成彼此紧邻。例如,两个或更多个惰辊36可定位成彼此紧邻,使得吸收性材料32的幅材紧密卷绕(即,进行急转弯),以便保持与两个或更多个惰辊36中的每个惰辊的外表面的至少部分接触。
81.在一些实施方案中,可加热辊24、吸收性材料32的幅材和光敏印刷元件14的线速度可基本上相同,以避免光敏印刷元件14上的任何剪切应力。所公开的剪切应力可导致不均匀的凸纹部分印板厚度。
82.现在将结合以下非限制性示例来描述本发明。
83.实施例1
84.将热显影组件中产生的液体冷凝物施加到4260印板制造机器(由位于乔治亚州亚特兰大市的麦克德米德图形方案公司(macdermid graphics solutions)生产)的吸收性材料表面上的两个并排位置。吸收性材料的每个位置含有代表性量的液体冷凝物,其与机器每次操作时产生的液体冷凝物的量一致。
85.将具有液体冷凝物的吸收性材料上的第一位置暴露于具有约14.3mw/cm2至14.55mw/cm2的最大强度(在距光源的前窗10mm处测量)的波长为365nm的uv光。
86.具有液体冷凝物的吸收性材料上的第二位置保持未接触且不暴露于uv光。吸收性材料以3英尺/分钟的速度移动。
87.uv光源具有20瓦的总灯功率,在转换损失之后在365nmuv下为8瓦。
88.如图5中所示,在液体冷凝物暴露于uv光之后,吸收性材料上的第一位置(左侧)在uv光源下通过约2至3次后摸起来是干燥的(被交联和固化)。图4左侧区域中描绘的区域说明冷凝物在uv光源下通过2次后被干燥和聚合。相反,液体冷凝物未暴露于uv光的吸收性材料上的第二位置(右侧)保持湿润。在图4的右侧区域中描绘的区域显示了在样品中可见的吸收性材料的编织,表明液体冷凝物保持湿润。
89.基于此,确定在365nm uv下产生8瓦功率的单个uv光源可在由吸收性材料吸收的代表性量的液体冷凝物在uv光源下通过约2至3次后将其固化,该吸收性材料以约3英尺/分钟的速度行进。
90.在使用两个或更多个uv光源(例如,uv led模块)的情况下,与实施例1中所阐述的相比,预期液体冷凝物将以更少的通过次数和/或更快的处理速度交联和固化。还注意到,吸收在纸基材上的液体冷凝物在上述uv光源下通过1次后完全聚合。
91.尽管已经参考示例性具体实施描述了本公开,但是本公开不受此类示例性具体实施的限制。相反,在不脱离本公开的实质或范围的情况下,可采用各种修改、改进和/或另选的具体实施。
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