专利名称：制造印版的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于制造具有隔热层的印版的方法。
此外，本发明还涉及一种具有隔热层的印版。
背景技术：
现有技术公开了一种可数字成像、可重复使用的印版。这种可重复使用、即可重写的印版至少具有一个载体或者说基层、例如一个金属板或一个塑料膜。在该载体上至少设置一个可成像的层，该层例如可通过使用一个红外激光器根据待产生的印刷图像热成像。
利用金属表面作为可重写或可再成像的印版的基层需要大的成像功率，因为基于金属的高导热率，由成像激光器输入可成像的层中的热能量部分地从相邻的金属表面导走，即部分地流失到金属载体中。
EP 1 245 385 A2描述了一种具有一个载体层21及一个可光催化及热改变的表面层24的印版31。在红外线的作用下印版可热像素地变成疏水的，而在紫外线的作用下该印版可光催化地整个面变成亲水的。为了能减小成像所需的激光功率，提出在表面层与载体层之间设置一个隔热的中间层22，即具有低热导率的层，它可阻止不希望的向载体层的高热传递。此外，为了能进一步减小所需的激光器功率，提出通过在表面层中置入吸收中心24b或通过在表面层下面设置一个吸收层23来提高热成像射线的吸收。
此外，由文献(Science，第303卷，第989至990页，2004年2月13日)还公开了由一种或多种材料制成的多层体系可具有比任何一种这样的材料本身明显地小的热导率。该效应的基础是，在一个多层体系中热导率λ受各单个层之间的过渡部分上的热传递系数G(单位为W/m2K)的支配。如果所有单个层具有相同的厚度δ，则近似有λ＝δ*G。
发明内容
因此本发明的任务是，给出一种用于制造印版的改进方法，它可用低功率的成像装置来成像。
本发明的任务还在于，给出一种改良的印版，它可用低功率的成像装置来成像。
根据本发明，提出了一种用于制造具有隔热层的印版的方法，其中隔热层通过将一些单层设置成作为多层体系的层序列来产生。
根据本发明，还提出了一种具有隔热层的印版，其中隔热层包括一个多层体系。
本发明的用于制造具有隔热层的印版的方法，其特征在于隔热层通过将各单层设置成作为多层体系的一个层序列来产生。根据本发明，印版的隔热层不象通常的印版那样作为单个层制造，而是作为至少有两个单层的多层制造，该多层被设置成层序列及构成一个多层体系。以此方式可制造一个在减小成像能量方面最佳的、有利的印版。通过隔热层或者说中间层、即通过多层体系，使不希望的及对成像有副面影响的热传递可在很大程度上减小或完全忽略。由此得到一个优点，即为了根据本发明制造的印版的成像可使用成本合适的、具有低成像功率的成像装置。
根据本发明的方法的一个在低成本及以大批量和/或循环生产可使用的制造方法方面最佳的优选实施形式，层序列可通过轧制包层来产生(Walzplattieren)、尤其是金属板材或金属带材的轧制包层来产生。该轧制包层方法以有利的方式适合于在很短的时间内制造大量的、具有大数目单层的非常薄的层体系，例如具有大于10或大于100或大于1000个单层的层体系。此外该轧制包层方法可结合在现有的印版制造的过程中，即换句话说，印版可在连续的制造过程中设置轧制包层的层体系。
根据本发明的方法的另一个在对称的及长使用寿命的产品方面最佳的优选实施形式，一个A-A层序列或一个多重A-A层序列可由金属A、尤其是钛、锆或铝来制成。基于相同的性能如弹性，仅使用一种金属是有利的，这样在层体系制造过程中使两个接合的金属面不会或仅形成无关紧要的弯曲。此外在层体系的以后弯曲、如张紧在滚筒上时不会出现问题或仅有可忽略的问题。
根据本发明的方法的另一个在最简化的及尽量无问题的制造工序方面最佳的优选实施形式，一个A-B-B-A层序列或一个多重A-B-B-A层序列可由金属A、尤其是钛、锆及金属B、尤其是铝制成。制造一个A-B层序列及使两个A-B层序列接合成一个对称的A-B-B-A层序列，以及再将A-B-B-A层序列进一步接合具有上述的优点，即在A-B层序列制造后总是仅是相同的金属-A或B-相接合。
根据本发明的方法的另一个在具有增强隔热的产品方面最佳的优选实施形式，为了减小层序列的这些层之间的热传递，在层序列的这些层之间有目的地引入一些异种材料、尤其是一个氧化层或一个氮化层形式的异种材料。这些异种材料的引入-该引入也包括仅引入一种异种材料-是一个简单实施的工序，它以有利的方式使层体系的基于低热导率的隔热作用改善。
根据本发明的方法的另一个在具有增强隔热的产品方面最佳的优选实施形式，为了减小层序列的这些层之间的热传递，在层序列的这些层之间合乎目的地引入空穴、尤其是注入空气的空穴或一些孔隙，并尤其是通过具有粗糙表面的板材或带材的轧制来形成空穴。该空穴的引入也是一个简单实施的工序，它以有利的方式使层体系的基于低热导率的隔热作用改善。此外可考虑，不但引入异种材料而且引入空穴。
本发明的具有隔热层的印版，其特征在于隔热层包括一个多层体系。
根据本发明的具有隔热多层体系的印版所带来的优点，正如上面涉及根据本发明的制造方法及按此制造方法所制造的产品所述的优点那样。它们同样适用于根据本发明的印版的优选实施形式的优点。
对于根据本发明的具有印刷技术表面的印版，-该印版表面将通过化学改型和/或涂层及通过结构化处理来成像，其中结构化处理时需要在表面上超过一个临界温度，-可以有利的方式减小用于结构化处理所需的能量、尤其是激光器能量。这种印版可被称为功率优化的印版。
对于根据本发明的功率优化的印版给出以下的要求-在表面附近的区域的热传导尽可能地小。该区域的厚度-在该区域中热导率必需小-取决于该热导率的值及成像时激光束的作用持续时间。具有特别小的热导率的区域至少比热侵入深度δw＝2*sqrt(λ*t/ρ*c)大2.3倍，式中λ为热导率，t为作用持续时间，ρ为单位密度及c为材料的比热容。具有小热传导的该区域的最小厚度的典型值在5μm与50μm之间。
-对用于成像的光尽可能小的反射系数。
-适合于所选择的在亲水与疏水之间的转换过程的、即最好适合于热诱发的从亲水状态到疏水状态的过渡或相反过渡的表面化学特性。
此外该表面对于成像、印刷及初始化处理应尽可能地结实耐用。
为了减小层序列的热导率，可一方面减小这些单层的厚度δ，另一方面减小热传递系数G。
为了得到由尽可能薄的这些单层组成的叠堆或层序列，例如提供一种涂层，其中两种材料总是交替地被沉积成薄层，例如金属Al及Al2O3陶瓷。对于这种方法自然要提到PVD方法，它实现足够薄的层厚度，典型地在部分层之间也实现很好的交界面，但该交界面具有大的热传递系数G。此外在PVD方法中，层体系蒸发镀膜几个10μm的总厚度是很费时间及由此很费成本的。
根据本发明的印版的一个优选实施形式，多层体系可以是一个轧制包层的多层体系。
根据本发明的印版的另一优选实施形式，多层体系包括一个由金属A、尤其是钛、锆或铝制成的A-A层序列或一个多重A-A层序列。
根据本发明的印版的另一优选实施形式，多层体系包括一个由金属A、尤其是钛、锆及金属B、尤其是铝制成的一个A-B-B-A层序列或一个多重A-B-B-A层序列。
根据本发明的印版的另一优选实施形式，在层序列的各单个层之间可设置异种材料、尤其是一个氧化层或一个氮化层形式的异种材料，它用于减小层序列的这些单个层之间的热传递。
根据本发明的印版的另一优选实施形式，在层序列的各单个层之间可设置空穴、尤其是充满空气的空穴，它用于减小层序列的各单个层之间的热传递。
根据本发明的加工承印物的机器、尤其是印刷机或平面印刷的印刷机，具有一个滚筒，其特征在于滚筒的表面设有一个如以上涉及本发明所述的印版；或滚筒的表面构成一个如以上涉及本发明所述的印版。
以下将借助优选实施例并参照附图对本发明及本发明的其它优点进行详细说明。
附图中表示图1在第一工序中根据本发明的制造方法的实施形式；图2在第二工序中根据本发明的制造方法的实施形式；图3根据本发明的制造方法的另一实施形式；图4根据本发明的制造方法的另一实施形式；图5根据本发明的制造方法的另一实施形式；图6根据本发明的印版的层体系的一个实施形式；及图7根据本发明的印版的一个实施形式。
具体实施例方式
图1表示根据本发明的、用于在第一工序中使两个金属带材或板材1、2通过轧制包层的装置100制造一个层序列S的制造方法的一个实施形式。在轧制包层时，可使相同或不同的金属带材或板材1、2，即尤其是相同(A，A)或不同(A，B)的金属A及B彼此平面地焊接成一个带4。带在每个轧道中，即每次通过装置100的的轧制间隙3时将有一个增长，该增长是厚度减小的倒数值，即当带被轧制到一半厚度时，则其长度加倍。这样就形成了一个由A或B的单层210及220组成的一个A-A或A-B的层序列200(在图1中示范地示出了A-A层序列)。
图2表示根据本发明的、用于在第二工序中通过轧制包层装置100制造一个层序列S的制造方法的实施形式。如果将例如根据图1中所示的方法制造的带4切断-该带4由两个相同的或不同的、彼此连接的部分带组成-及将所产生的带4的两个半部分再通过轧制包层装置接合成一个具有原始带厚度的带5，由此得到一个带，它现在由四个而非两个部分带或单层组成及每个部分带具有原始厚度的一半。这样就形成了由A或B的单层200组成的一个A-A-A-A或A-B-B-A的层序列300(在图1中示范地表示为A-A-A-A层序列)。
如果重复进行该处理，则可通过相对少的步骤得到很多非常薄的金属层，例如通过该轧制处理-通过它将带轧制到一半厚度(该处理也可由多个轧道组成)-的十次重复可得到由1024个相应的薄单层组成的体系。
图3表示根据本发明的、用于制造一个层序列S的制造方法的另一实施形式。如果借助重复轧制包层制造了一个层叠堆或一个层序列400，则热传递系数G例如可减小，其方式是将异种材料6轧制在两个待包层的部分叠堆或部分序列7、8之间的界面上。异种材料6的引入可在一个、多个或所有重复步骤中进行。
这种异种材料6例如可为氧化物层或氮化物层。氧化层毫无疑问地可构造在钛及铝上，但也可合乎目的地例如通过阳极氧化处理变厚。轧制在内的异种材料6一方面构成了一个热阻挡，可以说是在每个层上构成了一个附加的热传递层，另一方面使两个相邻的金属层之间的金属间的层连接变差，这本身将导致该界面上热传递系数G的减小。
图4表示根据本发明的、用于制造一个层序列S的制造方法的另一实施形式。用于减小热传递的另一途径在于，在层序列500中轧制入合乎目的的空穴或气孔9，其方式是例如将具有粗糙表面12、13的板材彼此相连接。在轧制时在粗糙表面12、13中将储存环境空气，该环境空气将不可再漏出，及导致金属之间热传递变差。因此所引入的空穴9最好被注入空气。空穴的引入可在一个、多个或所有重复步骤中进行。
图5表示根据本发明的、用于制造一个层序列S的制造方法的另一实施形式。使用仅一种金属A使轧制包层的制造过程变得容易，因为这里没有会导致弯曲或类似问题的不同的弹性。相反地，使用不同的金属A及B也可是有利的，因为可能使热传递进一步减小。
图6表示根据本发明的各包括一个印版的层序列S的层体系600及610的实施形式。由于在轧制包层中不同的金属A、B接合时的上述可能的问题，有利的是，在第一步骤中制造一个对称的原始叠堆600，例如为A-B-B-A的形式，所有由该原始叠堆600获得的迭代叠堆610也是对称的(例如A-B-B-A-A-B-B-A-A-B-B-A-A-B-B-A)。由此在所有其它轧制包层步骤中具有相同机械特性(及叠堆的机械特性)的相同金属可相连接。
图7表示在一个印刷机800(仅部分地表示)的一个滚筒810(也仅部分地表示)上的根据本发明的印版700的一个实施形式。因为导热性能仅要求在表面附近的几个10μm的范围中，由此可以制造相应厚度的层序列S及与一个载体14、例如与一个钢板或铝板固定地连接，以便保证所需的机械特性及以便也降低成本(各单层的数目及由此轧制的步骤)。与载体板材14的连接也可借助轧制包层来实现。
如果所使用的金属体系不具有所需的化学特性，则可在一个最后步骤中设置一个适合的终端层15，例如可通过蒸镀、电镀或其它处理。此外该终端层15可这样构成，以致激光束尽可能有效地输入到表面上，即成像波长的反射系数尽可能小。
为此层厚度及相应的折射率彼此需适配。在给定的成像射束的波长λ的情况下终端层15的层厚度最好为nλ/4，其中n是最好大于5的奇整数。在此情况下终端层15的折射率在空气的折射率与位于终端层15下面的层的折射率之间，及最好为位于终端层15下面的层的折射率的方根。作为终端层15的材料例如可考虑使用二氧化钛(TiO2)。
此外，一个印版20可由一些不同的单叠堆组成，它们彼此及在必要时与一个载体板材相连接。因此有意义的例如在于，在表面上具有一个薄叠堆，它部分地或全部地由钛和/或锆组成；及在其下面具有一个厚叠堆，它例如由铝组成。钛及锆为涂上用于印版成像的例如亲水亲油(amphiphil)的分子提供了良好的伴侣，而由铝作的叠堆可相对容易地制造及其原材料更便宜。
与传统的印版相比，本发明的印版20更结实耐用，它包括一个金属的层叠堆或者说层序列。因为对于由于曝光过度而在表面上产生材料剥蚀的情况，在下面还露出相同的材料，印版的特性基本上不会改变。
参考标号表1 金属带材或板材 100 轧制包层装置2 金属带材或板材 200 层序列3 轧制间隙 210 单层4 金属带材或板材 220 单层5 金属带材或板材 300 层序列6 异种材料 400 层序列7 部分叠堆 500 层序列8 部分叠堆 600 层序列9 空穴 610 层序列10 金属带材或板材 700 印版11 金属带材或板材 800 印刷机12 粗糙表面 810 滚筒13 粗糙表面 A 金属A14 载体 B 金属B15 终端层 S 层序列16 隔热层
权利要求
1.用于制造具有隔热层(16)的印版(700)的方法，其特征在于隔热层(16)通过将一些单层(210，220)设置成作为多层体系(600，610)的层序列(200，300，400，500，S)来产生。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于层序列(200，300，400，500，S)通过轧制包层、尤其是金属板材(1，2，210，220)或金属带材(1，2，210，220)的轧制包层来产生。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于一个A-A层序列(200，300，400，500，S)或一个多重A-A层序列(200，300，400，500，S)由金属A、尤其是钛、锆或铝来产生。
4.根据权利要求1的方法，其特征在于一个A-B-B-A层序列(600，610)或一个多重A-B-B-A层序列(600，610)由金属A、尤其是钛、锆及金属B、尤其是铝来产生。
5.根据权利要求1的方法，其特征在于为了减小层序列(S)的这些层(7，8，210，220)之间的热传递，在层序列(S)的这些层(7，8，210，220)之间有目的地引入异种材料(6)、尤其是一个氧化层(6)或一个氮化层(6)形式的异种材料。
6.根据权利要求1的方法，其特征在于为了减小层序列(S)的这些层(9，10，210，220)之间的热传递，在层序列(S)的这些层(9，10，210，220)之间有目的地引入一些空穴(9)、尤其是注入空气的空穴(9)，并尤其是通过具有粗糙表面(12，13)的板材或带材(10，11)的轧制来形成空穴。
7.具有隔热层的印版，其特征在于隔热层(16)包括一个多层体系(600，610)。
8.根据权利要求7的印版，其特征在于多层体系(600，610)是一个轧制包层的多层体系。
9.根据权利要求7的印版，其特征在于多层体系(600，610)包括一个由金属A、尤其是钛、锆或铝制成的A-A层序列(200，300，400，500，S)或一个多重A-A层序列(200，300，400，500，S)。
10.根据权利要求7的印版，其特征在于多层体系(600，610)包括一个由金属A、尤其是钛、锆及金属B、尤其是铝制成的一个A-B-B-A层序列(600，610，S)或一个多重A-B-B-A层序列(600，610，S)。
11.根据权利要求7的印版，其特征在于在层序列(S)的这些单层(7，8，210，220)之间设置异种材料(6)、尤其是一个氧化层(6)或一个氮化层(6)形式的异种材料，所述异种材料用于减小层序列(S)的这些单层(7，8，210，220)之间的热传递。
12.根据权利要求7的印版，其特征在于在层序列(S)的这些单层(9，10，210，220)之间设置一些空穴(9)，尤其是填充空气的空穴(9)，它们用于减小层序列(S)的这些单层(9，10，210，220)之间的热传递。
13.加工承印物的机器、尤其是印刷机或平面印刷的印刷机，具有一个滚筒，其特征在于滚筒(810)的表面设有一个根据权利要求7至12中一项的印版(700)；或滚筒(810)的表面构成一个根据权利要求7至12中一项的印版(700)。
全文摘要
本发明涉及可再使用的印版及其功率优化的热成像。根据本发明的用于制造具有隔热层(16)的印版(700)、尤其是可再使用的印版的方法，其特征在于隔热层(16)通过将一些单层(210，220)设置成作为多层体系(600，610)的层序列(200，300，400，500，S)来产生。根据本发明的方法制造的印版可用低功率的成像装置成像，因为可有效地阻止不希望的热量大流失、例如流失到金属载体中。
文档编号B41N1/04GK1739976SQ20051009279
公开日2006年3月1日 申请日期2005年8月25日 优先权日2004年8月25日
发明者贝恩德·福瑟勒 申请人:海德堡印刷机械股份公司