[发明专利]使用金属基体的非消融的湿压湿印刷元件的平版印刷

说明书

本发明涉及一种数字印刷设备和方法，具体地说，本发明涉及使用数字控制激光输出在加压印刷或不加压印刷的平版印版结构的成像。

在平版印刷中，一可印刷的图象出现在一作为受墨表面区域(亲油的)和排斥油墨(憎油)表面区域的模板的印刷元件上。一旦被施加在这些区域，油墨以具有基本保真度的图象图案方式可以有效地传递到一记录媒介。干印刷系统使用一种印刷元件，这种印刷元件的抗油墨部分非常排斥油墨，允许它的直接应用。被均匀地施加在印刷元件上的油墨仅作为图象图案被转印到记录媒介上。通常印刷元件首先接触一被称作胶印滚筒的中间表面，该中间表面反过来将图象施加在一纸上或别的印刷介质上。在通常的送纸印刷机系统中，印刷介质被扣牢到一压印滚筒上，压印滚筒使印刷介质与胶印滚筒接触。

在一湿平版印刷系统中，非图象区域是亲水的，在墨印前，将一种给湿流体施加到板上，提供必要的憎墨性。给湿流体阻止油墨粘附在非图象区域，但是不影响图象区域的亲油特性。

为了阻止代表传统的印刷技巧的讨厌的照相显影、板安装和板定位操作，创业者已经研究出电子方案，即用数字形式储存图象图案和将图案直接压印在板上。适用于计算机控制的板成像设备包括不同形式的激光。

例如美国专利US5,493,971介绍了湿板结构，它将消融的激光成像技术应用到传统的金属基板上。由于持久性和制造简单，这种板具有长期使用的优点。如图1所示，一符合专利‘971的平版印刷结构100包括一表面粗糙的金属基体102、一被用作粘附促进底漆的保护层104和一消融亲油表面层106。在操作中，来自成像激光(通常在近红外光谱区域或“IR”光谱区域发射)的图象脉冲与表面层106相互作用，导致表面层106消融，也可能对保护层104造成一些损害。成像后的板100在一种溶液中被处理，即清除被暴露的保护层104，但是不伤害表面层106或位于其下的没暴露的保护层104。利用激光仅直接暴露了保护层而没有暴露亲水的金属层，后者的表面结构被完全保护，溶液的作用不能伤害这个结构。

美国的国际专利申请US99/01321和US99/01396介绍了相关的技术。符合这种技术的一印刷元件，如图2所示的200，具有一表面粗糙金属基体202、一在其上的亲水层204、一消融层206和一亲油表面层208。表面层208对于成像射线是透明的，利用层固有的吸收特性，所述射线被集中在层206上，同时也由于层204提供了热屏障，阻止热量进入基体202。随着板被成像，消融岩屑被限制在表层208下面，在随后的成像中，表面层208覆盖成像区域的部分被轻易地清除。由于层204是亲水的，在成像过程中继续存在，它的功能与一粗糙铝所起的印刷功能相同，换句话说，吸收润版液。

这些结构都依靠清除吸收能量层以产生一图象特性。暴露于激光射线下例如导致消融，也就是被消融层的过热，以便清除消融层。因此，激光脉冲必须传播一定的能量到吸收层。这意味着，即使很低能量的激光必须能快速地响应时间，成像速度必须不能太快，以便消除每次图象脉冲所必需的能量输送。

本发明取消了将基本消融作为成像机理的需求，具有结构简单、利用传统的金属垫片和使用低能量的激光成像的优点，不必给予诱发消融的能级。在本发明所推荐的示例中，本发明利用一具有一最顶层和一亲水金属基体的印刷元件，该最顶层是吸墨的。最顶层并不显著地吸收成像射线，但是一分布在最顶层和金属基体之间的中间层确实吸收成像射线。在一种形式下，响应于成像脉冲，吸收层从相邻的金属基体上剥离；在另一种形式下，吸收层内产生一内裂纹，便于除去裂纹上方的层部分。在任何一种情况下，吸收层都不经历消融。

必须强调的是，在一吸收层直接覆盖在金属基体上的结构中，利用消融进行成像是不切实际的和不可能的。这是由于作为散热片的厚金属基体汲取用于加热吸收层以实现成像的激光能量。由于消融不作为成像机理而被用于本发明，然而这种条件被避免。尽管热被传进金属基体，足够的能量被集中在吸收层厚度的上部，导致剥离。也可能在吸收层内形成一吸收物梯度，即在从吸收层顶部到底部的方向，吸收物的浓度减少，所以，与金属基体接触的表面具有非常少的吸收物。这种浓度梯度进一步削弱了向金属基体的热传递，同时保存了全面的吸收和热量，以影响界面间的分离。实际上，希望有一些热量传递到金属基体(和覆盖层上，当有覆盖层时)上，以阻止不希望的吸收层的消融，消融可能导致易挥发的残片。