当前发明属于借助于快速制造来印刷三维对象以及借助于材料的加性沉积来进行原型设计的领域。更具体地，当前发明属于使用此类技术来产生诸如柔版印刷母版（master）的浮雕印刷母版的领域。
背景技术：
在柔版印刷中，柔性圆柱浮雕印刷母版被用来将快干油墨从网纹辊转印至可印刷的衬底。该印刷母版可以是安装在圆柱上的柔性板，或者它可以是圆柱套筒。
图2中的浮雕印刷母版的凸起部分（200、201、202）限定图1中要被印刷的图像特征（100、101、102）。
因为柔版印刷母版具有弹性性质，所以该过程特别适用于在包括例如瓦楞纤维板、塑料膜或甚至金属板材的广泛范围的可印刷衬底上印刷。
用于产生印刷母版的传统方法使用由uv辐射源通过限定图像特征的底片或负的激光烧蚀掩模层（ep1170121b(内华达州agfagevaert)26/06/2002）而曝光的光敏可聚合板材。在uv辐射的影响下，该板材将在膜的透明部分下面聚合。剩余部分被冲掉并且剩余的是正的浮雕印刷版。
上面的方法有许多缺点。它需要一系列广泛的处理步骤，诸如制备掩模层（它自身包括许多步骤）、暴露可聚合板材并冲掉非聚合元件。此外，它对最终结果几乎没有提供控制，并且更具体地说它对形成到印刷母版上的图像特征的斜度几乎没有提供控制。如在图3中展示出的，该斜度（α）是重要的特征。小图像特征（301）（诸如小的半色调点或窄的字符干线）的斜度（α）优选地不能太陡，因为这将在印刷期间造成图像特征弯曲，从而导致小的“正”图像细节的呈递的损失。在另一方面，斜度（α）不应该太浅，因为这将促使填充两个紧密邻近的图像特征（300）之间的空间，从而导致小的“负”图像细节的呈递的损失。
在ep1428666b(内华达州agfagraphics)11/12/2002中公开了用于形成柔版印刷母版的三维印刷技术。根据该方法，喷墨印刷系统被用于在基底上喷射至少两个可聚合流体的成图像的层。在第一层已经被喷射之后，在施加后续层之前将其固定化（“固化”）。借助于uv光来实现该固定化。因为根据该方法，逐层地构建柔版印刷母版，这至少在理论上有可能使用图像处理针对正的或针对负的图像特征以不同方式来控制图像特征的斜度。小的正特征可得到柔和的斜度，而小的负特征相反，可得到陡峭的斜度。然而，利用上述方法的问题之一是难以控制通过利用印刷头喷射uv可固化油墨液滴而形成的层的确切形状和厚度。这与各种各样的因素有关，诸如当它们落在可印刷表面上时该液滴的圆形（如与“立方体”相对）形状和表面张力效应。这些效应趋于逐层累积并且结果是图像特征的顶层不会像对于柔版印刷母版来说理想的那样位于完美平面中。没有使所有顶层都在同一平面中在印刷母版和轮转印刷机上的可印刷基底之间引起非均匀压力，从而导致油墨的不均匀转印和印刷图像质量的严重退化。
在ep2199066b(内华达州agfagraphics)19/12/2008中公开了另一方法。根据该公开，同一印刷头的不同喷嘴在单个周期期间同时印刷在鼓上的柔版印刷母版的多个层。优于先前的方法的优点是，其结果是直接适合于安装在轮转印刷印刷机上的印刷套筒，并且可以产生的印刷母版是360°无缝的。然而，考虑到印刷母版是使用喷射uv固化油墨液滴来形成如在先前的公开中的加性层的类似加性过程而建立的，所以该方法具有顶层不位于完美的圆柱平面中的相同缺陷。
us5049901b(creoproducts有限公司)2/07/1990介绍了将数字微镜的二维阵列用于曝光印刷版前体（precursor）的目的。成像单元包括光源（诸如弧光灯）和与数字微镜的二维阵列和投射透镜组合的准直透镜。该成像单元关于光敏印刷版前体以线性方式移动并且响应于限定要由印刷版印刷的图像的二进制位图的像素来曝光其表面。根据本发明，记录表面上的每个位置被数字微镜设备的不同行多次曝光，而该数字微镜设备扫描该表面。该发明通过利用二维数字微镜设备的相对大的面积来降低对光源功率的要求，这与当将仅使用单行微镜的情况相对。
ep0950212b(friedrichlüllau)31/12/1996教导在曝光光敏表面之前，首先将二进制位图沿着两个维度分解成一组邻接的矩形部分位图。使用包括光源和与二维光调制器（诸如lcd面板）和投射透镜组合的准直透镜的成像单元来将部分位图曝光在光敏印刷版前体上。通过在光敏表面上逐步移动成像单元并且每次都使对应的部分位图曝光来重建完整的图像。
三维印刷是一种用于通过在彼此顶部上连续沉积或形成材料薄层来产生三维对象以便构建期望的三维结构的方法。这有时被称为“快速原型设计和制造”（rp&m）。
已经想出了用来产生薄层的各种方法，将不会在这里给出它们所有。
ep0535720b(uvp有限公司)8/08/198408.08.1984公开了一种使用含有可聚合液体材料的大桶（vat）的系统和方法。使用例如uv光或激光光束的扫描斑点来使液体的薄上层选择性地交联或硬化以使得形成与要被形成的三维对象的横截面的形状确切对应的固体化层。在一个层完成之后，液位上升小的距离（或备选地其上安置对象的制造平台被降低）并且重复该过程。每个聚合层都应该是充分形式稳定的以支撑接下来的层。
备选方法揭露了具有通过透明底部来自于下面的可聚合液体的大桶。当层被曝光时，制造平台向上移动。后一种方法的优点是该大桶中的可聚合液体材料的液位可以保持恒定并且非常浅。这降低了大量可聚合液体物质在大桶内化学或物理降解的风险。
ep0549993b(texasinstruments有限公司)30/12/1991公开了用于曝光上述系统中的一个中的层的基于可变形微镜的二维阵列的投影系统的使用。
ep2266781b(envisiontec股份有限公司)10/05/2004提供了一种用于使用通过数字掩模的照明来产生三维对象的过程，其中该掩模使用具有具体分辨率的光阀（诸如lcd面板）的二维阵列。该发明的改进在于通过在四步（或更多步）中曝光层来使系统的分辨率翻倍（或翻多倍），由此，在x和y维度二者上将掩模移位像素的尺寸的一半（或更小）的距离。
同一公开还披露了将lcd板用于选择性地曝光层的使用。
还在由位于美国柯林斯堡的oakridgebusinesspark1511riveroakdrive,colo.80525的wohlersassociates有限公司编辑和出版的wohlers报告2008中找到关于快速原型设计、三维印刷、加性制造、工具化和快速制造的更多信息。
未解决的问题。
浮雕印刷母版的一个重要方面是其物理压缩性。印刷母版的压缩性的最优程度取决于许多因素，诸如轮转印刷机运行的速度、在其上印刷的底层的物理性质。浮雕印刷母版的厚度、其弹性等等。另外，图像特征它们本身决定了压缩性的最优程度。例如，包含高频半色调的图像特征需要比大的固体图像特征更小程度的压缩性。
在工业中，不同的解决方案可用于控制压缩性。位于康涅狄格州罗杰斯的公司roger企业提供以商品名r/bak®在市场上销售的安装在转轮圆筒和浮雕印刷母版之间的缓冲安装材料。另一解决方案由卢森堡的公司flintgroup来提供。它们的rotec®可压缩套筒具有用来优化压缩性的内置特征。在这两种情况下，通过在制造期间引入困于缓冲安装材料或套筒内部的气泡来实现压缩性。
用来控制压缩性的现有解决方案不是最优的，因为现有解决方案不会提供用于局部控制压缩性的装置，即现有解决方案依赖要被印刷的图像特征。
存在对用于依据可印刷基底的物理性质、轮转印刷机的速度、期望运行长度和印刷质量、浮雕印刷母版的厚度以及其弹性来控制浮雕印刷母版或套筒的压缩性的改进方法的需要。更具体地，存在对用于根据代表图像特征的一个或多个参数（诸如它们的尺寸或半色调图像的存在）来局部控制浮雕印刷套筒的压缩性的需要。
技术实现要素：
相应地，本发明的一个主题是产生一种可以控制压缩性的改进的浮雕印刷母版。另外，本发明的一个主题是可以例如根据具体图像特征来局部控制板的压缩性。
附图说明
图1示出具有不同图像特征的图像的示例。
图2示出用于印刷具有不同图像特征的图像的浮雕印刷母版的呈递。
图3示出浮雕印刷母版的x-z平面中的横截面。
图4示出通过将层堆叠在彼此顶部上而构造的浮雕印刷母版的x-z平面中的横截面。
图5示出适用于三维印刷的第一系统。
图6示出适用于三维印刷的第二备选系统。
图7示出使用扫描激光束的照明系统。
图8示出使用数字微镜设备的照明系统。
图9示出使用自发光元件的矩阵的照明系统。
图10示出使用光阀的矩阵的第一照明系统。
图11示出使用光阀的矩阵的第二照明系统。
图12示出包括腔的浮雕印刷母版的x-z维度和x-y维度中的横截面。
图13示出根据当前发明的优选实施例的方法的流程图。
图14示出其内部具有腔且具有与其对应的势场的图像特征的横截面。
图15示出其中光可固化液处在与要被曝光的层相同的液位的当前发明的实施例。
具体实施方式
浮雕印刷母版的三维模型的计算。
图1示出产生其的浮雕印刷母版的x-y维度中的二维图像。它包括用于呈递图片的半色调部（100）、几何形状（101）和文本部（102）。图2示出浮雕印刷母版的呈递，用于呈递图片的半色调部（200）、几何形状（201）和文本部（202）在z维度上凸起。
根据本文档中的优选实施例中的任一个，第一步骤包括二进制二维源图像至要被产生的浮雕印刷板的三维模型的转换。此类三维表示由“体素”组成，该体素的值指示在浮雕印刷母版材料的重建期间材料保存在哪里并且不保存在哪里。
ep1437882a(内华达州agfagraphics)11/12/2002公开了用来获得此类表示的第一方法。其利用形貌运算符来将表示包括文本、图形和图像的图像特征的二进制二维源图像转换成适用于重建的柔版印刷母版的三维图像。
ep2199065b(内华达州agfagraphics)19/12/2008公开了一种用于相同目的的备选技术。它同样从对应于柔版印刷母版的顶层的二进制二维源图像开始，并且接下来使用用于随后计算较低层的圆扩展函数。
在这两种技术中，结果是二进制二维图像的有序堆叠，它们一起定义适合于在三维打印机中重建的印刷母版的三维表示。在浮雕印刷母版的重建期间，二维层的有序堆叠中的每一个都将被转换成薄层。当以与三维模型中的二维图像相同的顺序来堆叠薄层（400）时（图4），它们一起构成浮雕印刷母版。
立体平版印刷术。
图5示出用于产生浮雕印刷母版的立体平版印刷装置和方法的第一实施例。制造平台（500）存在于具有透明底部（502）的大桶（501）中。该大桶（501）填充有光可固化液体（503）。借助于传感器（505）、将大桶（501）连接至填充有光可固化液体的供应箱（507）的阀（506）和用来控制阀以便使大桶（501）中的液位（504）保持恒定的控制系统（508）来将光可固化液体（503）的液位（504）保持恒定。
借助于杠杆（509）将制造平台（500）连接至电动机（510）和能够朝向z维度的方向来移动平台的蜗轮驱动器。该电动机由计算设备（511）来控制。
下面大桶（501）的透明底部（502）是将二维图像投射在制造平台（500）下面的光可固化液体层（513）上的照明系统（512）。
该设备的操作如下。在开始，将制造平台（500）降低至初始状态，将制造平台（500）的底部（514）和透镜板（502）的上表面（515）之间的距离（513）留成近似在1.0mm和2.0mm之间。第一二维层(513)是通过在制造平台(500)和透明底板的上表面(514)之间的光可固化液体层上照亮二维图像有序堆叠的最低部来产生的。在该过程期间，选择性地响应于包含在二维图像中的信息来聚合光可固化液体。
在下一步骤中，通过电动机（510）使制造工作台（500）在z维度上升高以使得在前一步骤中形成的层和平台（500）和透明板（502）的上表面（515）之间的距离（513）再次近似在1.0mm和2.0mm之间。这之后是响应于二维图像的有序堆叠的第二最低部来曝光光可固化液体以使得形成粘附至前一层的第二层。
重复该过程直到已经在完成浮雕印刷母版的点处形成完整的有序层集合为止。
在下一且最终步骤中，使制造平台升高并且使浮雕印刷母版与其分离。
根据在图6中示出的立体平版印刷装置的备选实施例，曝光不是通过大桶的底部利用光可固化液体发生的，而是从上面发生的。
该装置的操作稍稍不同于图5中示出的那个。在该过程的开始，利用光可固化液体（602）将大桶填充至参考液位（603）。将制造平台（604）升高至刚好在光可固化液体（602）的液位（603）下面的液位。该距离优选地在0.5mm和1.0mm之间。通过使用照明单元（605）在制造平台（604）上面的光可固化液体层（606）上照亮二维图像的有序堆叠最底部来产生第一二维层。在该过程期间，选择性地响应于包含在二维图像中的信息来使光可固化液体（606）聚合。
在下一步骤中，通过电动机（607）使制造工作台（604）在z维度上降低以使得在前一步骤中形成的层和平台和光可固化液体的液位之间的距离再次在0.5mm和1.0mm之间。由此通过进入废物大桶（609）中的管（608）来抽去过量的光可固化液体（602）。
前一步骤之后是响应于二维图像的有序堆叠的第二最低部来曝光光可固化液体（602）以使得形成粘附至前一层的第二层。
重复该过程直到已经在完成浮雕印刷母版的点处形成完整的有序层集合为止。
在下一且最终步骤中，使制造平台（604）升高并且使浮雕印刷母版与其分离。
该第二装置的优点是与图5中的透明底板502有关的照明和曝光负面影响被消除。缺点是需要处理更大量的光可固化液体，可能导致更多的液体浪费。
照明系统。
存在许多照明系统。将结合图5中的装置来解释它们，但是如果对部件的几何形状作了小的修改，正好也可以结合图6中的装置来使用它们。
图7示出包括在y维度上可移动且借助于在x维度上扫描的旋转镜（702）将激光器（701）安装在其上的工作台（700）的第一照明系统。该激光器优选的是利用在200mw至2w的范围中的功率输出在uv-a光谱（315-400nm）中发出的“光泵浦”半导体激光器。借助于投射透镜系统（703）将反射的激光束投射层（513）上，其中在光可固化液体刚好在大桶（501）的底板（502）上面。通过计算设备（704）来控制镜（702）的旋转、工作台（700）的定位和激光器（701）的调制。
该照明单元通过在x维度上扫描激光束来逐列地曝光光可固化液体并且通过响应于要被呈递的二维图像有序集合中的一个来移动工作台来在y维度上逐行地曝光光可固化液体。
在图8中示出照明系统的第二示例，并且该第二示例基于数字微镜设备的使用。
在该照明系统中，诸如高压汞蒸气灯泡（800）的光源通过固定镜（802）上的准直透镜系统（801）发射光（优选地uv-a光谱（315-400mm））。该镜（802）将准直束反射到安装于工作台（804）上的数字微镜设备（803）上。响应于存储在计算设备（704）中的二维图像有序集合中的一个，碰撞在微镜设备（803）上的光束或者被反射至吸收表面（806）或者通过投射透镜系统（807）反射到刚好在大桶（501）的透明底部（502）上的光可固化液体层（513）上。以这种方式，响应于要被呈递的二维图像有序集合中的一个来选择性地聚合光可固化液体层（513）。该照明系统优于前一个的优点是显著降低照明系统的机械复杂性。
数字微镜设备可以可选地安装在可以在x-y维度上平移的工作台（804）上。通过以具有子像素尺寸的长度（例如像素尺寸的一半的长度）的步长在x维度上平移工作台，可以使照明系统在x维度上的分辨率翻倍或更普遍地增加。可以将相同的原理用于增加在y维度上的分辨率。
根据在图9中示出的还有的另一实施例，用自发光板（900）来代替照明系统中的数字微镜设备。该板（900）包括自发光元件（诸如led）的二维矩阵，其被驱动以产生二维图像有序集合中的一个并且通过投射透镜系统将它们投射到刚好在大桶（501）的透明底部（502）上的光可固化液体层（513）上。这种方法不再需要外部光源、准直透镜系统和固定镜。为了增加系统的分辨率，如在图8中示出的实施例中解释的可以使用具有在x-y维度上可移动的工作台（804）的相同方法。
在图10中示出还有的另一实施例。光源（1000）的光通过准直透镜系统（1001）准直并且通过具有光阀的二维板（1002），诸如lcd板。驱动该板来允许根据二维图像有序集合中的一个的光的透射率。通过投射透镜系统（1003）将结果得到的图像投射到刚好在大桶（501）的透明底部（502）上的光可固化液体层（513）上。
在图11中看到图10中的实施例的变化。在这种情况下，光阀阵列（1100）与大桶（501）的（513）的透明底部直接接触。用符号（1101）来指代光阀阵列中的像素。图11中没有示出用来在光阀阵列下面产生准直光束的光学器件。
光可固化液体的成分。
根据一个优选实施例，光可固化液体包括：
﹒单官能(甲基)丙烯酸酯单体，
﹒其聚亚烷基二醇链具有至少300的mw的聚亚烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯单体，以及
﹒根据化学式i或ii的至少1重量百分比的双官能(甲基)丙烯酸酯单体。
化学式i
化学式ii
﹒化学式i中的k和m是范围从0至5的整数，
﹒化学式i中的l是范围从0至20的整数，
﹒化学式ii中的n是1、2、3或4，
﹒r是h或ch3，以及
﹒r'是h或烷基。
优选地：
﹒根据化学式i或ii的二官能(甲基)丙烯酸酯单体的量至少是5重量百分比；
﹒聚亚烷基二醇二丙烯酸酯单体具有至少400的mw；
﹒光可固化流体在操作温度下测得的粘度低于15mpa.s；
﹒聚亚烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯单体是聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯单体；
﹒单功能(甲基)丙烯酸酯单体是环(甲基)丙烯酸酯单体，其中环单功能（甲基）丙烯酸酯单体是丙烯酸异冰片酯或4-叔丁基环己丙烯酸酯（4-t.butylcyclohexylacrylate）；
﹒单功能聚氨酯丙烯酸酯低聚物是脂肪族聚氨酯丙烯酸酯；
﹒引发剂是光引发剂。
在公开ep2537675b(内华达州agfagraphics)21/12/2013中找到成分的更多信息和示例。
腔。
根据当前发明的一个优选实施例，浮雕印刷母版包括腔。
在本发明中，腔被限定为柔版印刷板中的体积实体，由此单体单元在该体积实体中的聚合程度小于百分之25。更优选地，聚合程度在0和百分之5之间。最优选地，在0和百分之2之间。
图12示出包括层堆叠（1201和1202）的浮雕印刷母版（1200）。该层的上堆叠1200限定图像特征，下堆叠1202是支撑限定所述图像特征的层1201的柔性支撑工作台（“台地层”）。
在浮雕印刷母版内存在腔（1210和1211）。它们的尺寸、数目和分布使得能够控制浮雕印刷母版的压缩性。将它们引入三维表示中并且在浮雕印刷母版（1200）的重建期间呈递它们。根据当前发明的一个方面，该腔（1210和1211）可以存在于限定图像特征的上层1201中或限定台地层的下层1202中，或这二者中。优选地，腔位于柔版印刷板的台地层中。
本发明的一个目的是根据浮雕层中的图像特征来计算根据本发明的腔（1210、1211）并且腔（1210、1211）独立地位于台地层、浮雕层或其组合中。更优选地，该腔位于柔版印刷板的台地层中。
下面的方法是用于实施本发明的优选实施例。首先借助于图14来以非常简单的方式解释该方法以达到纯粹的说教目的。
在图14的上部中示出的是浮雕印刷母版的三维表示中的图像特征1400的xy平面中的横截面。该图像特征可以是大的半色调点或固体着色。它是用两个边界1401和1402来界定的。在图像特征1400内部，存在单个腔1403。还示出的是通过所述腔1403的横截面ab通过xy平面并且平行于x维度的位置。
图14的下部示出势场p沿着横截面ab的值。向边界1401和1402分配引起势场1410和1411的电势。该势场根据距边界1410和1411的距离而降低。还向腔1403分配引起势场1412的电势。将该后者的电势和相关联的势场选取为低于分配给边界1401和1402的电势1410和1411。点线1413表示所有势场的和。所有势场的和具有通过箭头1420指示的最小值并且根据当前发明中的方法将该位置选择为用于下一腔的最优候选。
图14所支持的方法工作如下。通过控制分配给边界的电荷的值与分配给腔的电荷的值的比率，有可能控制离选择用于腔的位置的边界1401和1402的距离。该比率的高值会产生更强的排斥力并且将降低所有势场的和的最小值位于边界1410和1411附近的机会。根据该方法的第二方面，向第一腔的位置分配电荷将施加使其邻域中的所有势场的和增加的排斥力并且减少在下一步骤中为第二腔选择的位置在所述第一腔附近的机会。这具有将腔分配至沿着横截面ab均匀分布的位置的效果。
参考图13，根据当前发明的方法可以解释如下。
在第一步骤中，使用三维势场确定腔（1210）在浮雕印刷母版（1200）的三维表示内的位置。类似地就像电场一样，此类势场的强度根据其源和势场所施加的对象之间的距离而减小。在下面以及权利要求中，假设电势施加排斥力，比如例如在以相同的电极性电气充电的两个对象之间存在的排斥力。
该算法以使用现有技术方法中的一个的浮雕印刷母版（1200）的三维表示的计算（1300）开始。
在下面的步骤中，向与浮雕印刷母版的物理边界对应的体素分配（1301）电势。接下来，搜索（1302）在势场在浮雕印刷母版（1200）的三维表示内部具有其最低值的位置。这为腔确定（1303）第一位置。在该位置处，电势升高，由此改变势场（1304）。通过再次搜索势场在哪里具有其最低值来找到第二位置。该过程可以继续直到已经找到（1305）对于腔的足够数目的位置为止。通过抑制在针对第一腔的位置的临近邻域中选择针对腔的第二位置，施加排斥力的势场的使用导致腔的位置的均匀分布。还使得能够避免为腔选择位于浮雕印刷母版的物理边界附近的位置。它还自动减少与小图像特征(诸如半色调点或小文本的干线)对应的区域中的腔的位置数目。通过控制分配给边界附近体素的电势的强度，这有可能引导该效果。
一旦已确定腔的位置，第二步骤就包括通过使浮雕印刷板的三维表示中的所选位置附近的体素的值反转以使得在重建期间将印刷体素转换成非印刷体素来呈递（1206）腔自身。
提取。
优选地，在用作印刷板之前，根据本发明的腔不包含任何未反应光可固化液。可以通过浮雕层在所述未反应液体可以溶解于其中的溶剂的平衡溶胀来移除所产生的成图像的腔（位于柔版印刷板的浮雕层中）中困住的未反应液体，之后是干燥步骤。
在本发明的另一实施例中，针对包含所产生的成图像的腔的层之后的层的光可固化液体高度限于所述层的构造高度。这借助于图15来图示。将光可固化液体（513）的液位（504）设置为刚好在前一步骤中产生的层（1501）下面且刚好在下一步骤中要产生的层1502上面。
其他实施例。
存在关于上面的方法的许多变化。
例如，已发现与电势相关联的势场的确切形状并不关键，只要它是作为距离的函数而单调下降的。它可以根据距离的第二或第三次幂而下降。它还允许具有钟形形状（三维等效）。
有可能使用针对向腔的所选位置分配的电势的值的随机元素。这将随机化为腔选择的位置并且还避免存在用于为腔选择下一位置的“等效”候选位置。
还有可能利用上面的方法来产生所有都具有相同形状和尺寸的腔，或备选地引入它们形状和尺寸的变化。