專利名稱：用可重復使用的鋁載體進行平版印刷的方法
技術領域：
本發明涉及一種平版印刷方法，其中印刷機運行完成后，回收平版印刷的載體，重新涂敷含有憎水的熱塑性聚合物顆粒的圖像記錄層。然后，這樣得到的熱敏的印刷版材料用新的圖像進行曝光，制版，并在下一個印刷運行中用作印刷原版。
背景技術：
在平版印刷中，將油墨和含水的潤版液提供給印刷原版的表面，印刷原版帶有平版印刷的圖像，圖像由油墨接受(親油的)區域和水接受(親水性的)區域組成。然后涂墨的圖像從原版表面轉移到具有可壓縮表面的膠印滾筒上。圖像從膠印滾筒印到紙上。通常，原版是在例如鋁片的尺寸穩定的載體上攜帶平版印刷圖像的印刷版。通過機械的鎖定機構將鋁版固定到印刷機的印版滾筒上，這樣確定了版和機筒表面之間位置的對準。印刷機運行結束后，機械的鎖定系統解開，以便可以拆卸和丟棄此印刷版，具有新圖像的另一個印刷版可以放置和鎖定到位置上。然后新的印刷作業可以開始了。
印刷原版一般通過所謂的電腦到膠片的方法獲得，其中使用圖像設定器將各個顏色的選擇轉入制版印刷的膠片上。加工后，膠片作為接觸掩模用于稱為版前體的成像材料的曝光，制版后得到了用作原版的印刷版。這些步驟通常在專用的曝光和制版的設備中運行，然后印刷版運送到印刷廠中并通過印刷工作者使用機筒本身裝有的鎖定機械連接到印刷筒上。雖然印刷筒的連接一般是人工操作的，但是對于印刷版的定位和固定已經研制了使用機器人的方法。
近年來所謂的計算機制版的方法受到廣泛的重視。這種方法，也稱為“直接制版法”，因為其通過所謂的版設定器將數字文件直接轉移到版前體上而繞過了形成膠片。機上(on press)成像是一種直接制版法(也稱為直接印刷)，其中所述版安裝在印刷機的印版滾筒上的同時圖像在版上曝光。后者的方法與機外(off press)制版相比，主要優點是改進了多色印刷印刷機的印刷臺之間的配準。
已知有兩種類型的機上成像的方法。根據第一種類型，印刷版前體安裝在印刷機上，用成像法曝光，再任選地顯影，然后用作印刷原版，最后從印刷機拆卸下來并拋掉，因此每次成像都需要新的版材料。這種技術的實例是US5,339,737中詳細描述的型號GTO-DI的海德堡滾筒印刷機，該印刷機由HeidelbergDruckmaschinen AG(德國)制造。這種方法的缺陷是每次印刷機運行都需要使用新的版，這樣提高了該印刷方法的成本。
在第二種機上成像系統中，在多個印刷運行(在下文中稱為印刷周期)中使用同一個平版印刷載體。在每個印刷周期中，熱敏層或光敏層涂敷在平版印刷的載體上，制成印刷版前體，成像法曝光和任選進行的顯影后得到了印刷原版。印刷運行后，在圖像清除步驟中將印刷原版的油墨接受的區域從平版印刷的載體上除去，以便回收載體并用于下一個周期的涂敷、曝光和印刷，不需要在機筒上安裝新的版。這種機上涂敷和這種機上成像系統的實例在例如US5,188,033；US 5,713,287；EP-A 786 337和EP-A 802 457中有說明。后一專利申請描述了一種儀器，其中包括印刷構件、涂敷均勻的圖像記錄層的裝置，根據圖像將所述記錄層掃描法曝光的裝置和將所述記錄層顯影以在所述印刷構件上保留圖像的裝置，圖像包括在排斥油墨本底上的接受油墨區域或接受油墨本底上的排斥油墨區域。根據一個優選實施方案，記錄層在親水性的粘合劑中含有憎水的熱塑性聚合物顆粒。
與后者組合物相關的問題是限制了這樣得到的印刷原版的最大運轉周期。由于圖像磨損導致的印刷質量退化限制了運轉周期的最大值一般為25 000印刷拷貝。而且材料的有限的機械堅固性(刮擦靈敏度)和有限的對于印刷機的化學試劑例如版清潔劑、墊層清潔劑和潤版液添加劑的耐化學腐蝕性導致了這種版的上述的低印刷耐用性。因此，本發明的目的是提供一種平版印刷的方法，其中同一個平版印刷的載體用于多次的印刷工作，并且其中圖像記錄層不需要利用堿性化學試劑進行制版的步驟，該圖像記錄層具有高運轉周期并且滿足許多平版印刷印版材料的其它要求，例如抗刮擦性和化學耐性。
發明概述本發明的方法包括多個印刷周期，其中每個印刷周期包括步驟(a)-(e)，一般可以定義如下(a)提供一種具有親水性表面的平版印刷的載體。
(b)涂敷通過在平版印刷的載體上涂敷圖像記錄層制作印刷版前體；在這里版前體也稱為“成像材料”。
(c)曝光將圖像記錄層在熱或光下成像曝光。
(d)制版(也稱為顯影)通過從平版印刷的載體上除去圖像記錄層的非曝光區制作具有平版印刷圖像的印刷原版。
(e)印刷向平版印刷的圖像提供油墨然后利用印刷機將油墨由平版印刷的圖像轉移到紙。
(f)從平版印刷的載體上清除平版印刷的圖像。
在這里圖像清除步驟也稱為清洗步驟。步驟(f)后得到的回收的載體然后重新用于下一個印刷周期，下一個印刷周期中載體重新涂敷圖像記錄層，然后用新的圖像曝光，制版，然后在下一個印刷運行中用作印刷原版。使用同一個載體的連續的印刷周期的數目至少是2，優選多于20，可以高于50甚至高于100，條件是使用有效的圖像清除方法，在載體上不留下重影圖像，同時也不損壞載體的平版印刷的質量。
提高運轉周期是通過將含有憎水的熱塑性聚合物顆粒的圖像記錄層涂敷在如權利要求1定義的光滑的鋁載體上實現的。光滑的鋁載體為根據憎水的熱塑性聚合物顆粒熱致凝結進行工作的版提供了更高的運轉周期，這一作用是十分令人驚訝的一種光滑表面，其特征是中線粗糙度的算術平均值Ra小于0.45μm，它為什么在印刷過程中明顯減少了圖像的磨損還沒有清楚地被認識。技術人員會預料粗糙表面比光滑表面能更好地粘附聚結的聚合物顆粒。然而，觀察到了相反的結果，具有如此處定義的Ra值的光滑的平版印刷載體出乎意料地提供了更高的運轉周期。
本發明優選的材料能提供一種平版印刷原版，該平版印刷原版可以用于印刷機運轉至少30 000個，更優選至少60 000個拷貝，而看不到圖像的磨損。最好的實施方案甚至能夠使印刷機運轉多于100 000個拷貝。
本發明的優選實施方案的具體特征在從屬權利要求中列出。本發明更進一步的優勢和實施方案將通過下面的說明變得明顯。
發明詳述本發明的方法的所有步驟優選由最終用戶執行，例如在印刷車間里進行該方法，而不是在制版廠中。步驟可以機上進行，即將平版印刷的載體安裝在輪轉印刷機的印筒上時進行。或者是，除印刷步驟(e)外的一個或多個步驟可以利用機外裝置進行。這里使用的“機外裝置”定義為沒有結合到印刷機中而是位于印刷機附近的儀器，該裝置的操作可以在印刷機進行印刷的同時進行。例如曝光步驟(c)可以機上或機外進行。機上曝光的好處是在多彩色印刷機中曝光后立即得到印刷原版的精確配準。另一方面機外曝光的方法比機上曝光的方法提供了更短的印刷機停機時間，因為曝光可以在印刷機進行印刷的同時進行。
在使用機上曝光的實施方案中，優選通過向曝光的圖像記錄層提供油墨和/或潤版液(或單液油墨)進行制版。在使用機外曝光的實施方案中，也可以使用另一種制版方法(下文更詳細地討論)或者可以將曝光的版安裝在印刷機上然后通過提供油墨和/或潤版液(或者單液油墨)制版。
除了曝光步驟(c)和制版步驟(d)，涂敷步驟(b)和/或清洗步驟(f)也都可以利用機外裝置進行。用上述的方法，印刷機停機時間是最少的，因為在給定的印刷機運行過程中，可以在印刷機印刷的同時用機外裝置涂敷下一個印刷作業的成像材料和任選地曝光和制版，并且可以用機外清洗裝置清洗和重新涂敷前一印刷作業的材料。全部的清洗、涂敷、曝光和制版步驟可以用一個機外裝置進行。
清洗和/或制版液體可以使用與涂敷步驟所使用的相同的裝置提供給載體，例如可以使用噴霧器或噴墨頭施加涂層溶液、清洗液和/或制版液體。或者通過使用含有不同部分的一個裝置同時進行幾個步驟，每個部分各自實施本發明方法的一個步驟并且在載體上連續地移動，例如一種裝置，其包括用于提供清洗液的噴嘴和/或對于提供涂層溶液的噴嘴和/或激光曝光頭和/或用于提供制版液體的噴嘴。
可以用手動方式將用機外裝置涂敷和/或曝光的版轉移到印刷機并且將用過的版從印刷機轉移到清洗儀器，但是，更有利的是，機外裝置與印刷機通過機械輸送工具用機械方法連在一起。根據這種實施方案，平版印刷的載體可以用機外裝置涂敷并任選地曝光，隨后用機械方法轉入印刷機，印刷之后，用過的印刷原版可以用機械方法轉入機外的清洗儀器，在清洗儀器中從載體上除去涂層，然后載體在下一個周期的涂敷、曝光、制版、印刷和清洗中再次使用。輸送工具由能夠將載體、成像材料或用過的印刷原版從一個裝置移動、運送或傳送到另一個裝置的機械組成。這種機械在本領域是已知的并且廣泛地用于印版搬運設備。輸送工具可以包括傳送帶、抓爪器、吸盤、滾軸、鏈條等等。用于用機械方法將材料轉移到印刷機的工具優選帶有將材料安裝在印版滾筒上的機械。用于用機械方法將用過的印刷原版從印刷機轉移到清洗儀器的工具優選帶有從印版滾筒拆卸印刷原版的機械。版通常用夾具固定到機筒上，而套筒在機筒上滑動。
在機外裝置與多彩色印刷機結合的實施方案中，使用堆垛設備是有益的，其作為緩沖器用于清潔的載體、成像材料或印刷原版的暫時存儲，從而可以用單一的機外裝置進行清洗、涂敷、曝光和/或制備全部顏色選擇的版。各種構造的更詳細和具體的實施方案在EP-A 1142706和1118473中有描述，其中一種或多種適合用于本發明方法中的機外裝置通過機械輸送工具和堆垛設備與印刷機連接在一起。這種系統能夠進行完全自動化的工藝流程，其中印刷機停機時間最少并且沒有專業技能也可以進行。
平版印刷的載體載體可以是一種像薄片一樣的材料或者可以是一種圓筒形的元件例如套筒。選擇后者，薄片可以焊接成圓筒形，例如利用激光焊接。這種圓筒形的載體可以在印刷機的印刷筒上滑動，而不是像普通的印刷版那樣固定在其上。
本發明的方法使用的載體是一種具有親水表面的經表面粗糙化和陽極氧化的鋁載體，其特征在于低表面粗糙度，表面粗糙度表示為中線粗糙度的算術平均值(Ra)，有時也稱為CLA(中線平均值)。這里使用的Ra在ISO 4287/1(＝DIN4762)和其中的參考文獻中有定義。在這里報告的Ra值是根據ISO 4288和其中的參考文獻，使用有非常細的尖端的接觸測頭通過機械剖面法測量的(光學剖面法也是已知的，這種光學法比ISO方法得到的數值系統地偏高)。用于測量Ra的裝置是Taylor Hobson有限公司的Talysurf 10。
用于本發明材料的經表面粗糙化和陽極氧化的鋁載體的親水表面的Ra值低于0.45μm，優選低于0.4μm，甚至更優選低于0.3μm。具有親水表面的經表面粗糙化和陽極氧化的鋁載體，表面特征在于所述的低Ra值，在這里簡稱為“光滑載體”。Ra值的下限是0.05μm，優選0.1μm。除了表面粗糙度，載體的陽極重量(在鋁表面形成的Al2O3g/m2)也影響動轉周期。根據本發明，對于給定的粗糙度Ra，通過在親水表面形成大于2.5g/m2氧化鋁，更優選大于3.0g/m2甚至3.5g/m2的氧化鋁，可以達到更高的運轉周期。
鋁平版印刷載體表面粗糙化和陽極氧化處理是眾所周知的。用于本發明方法的表面粗糙化的鋁載體優選用電化學方法進行表面粗糙化的載體。用于表面粗糙化的酸可以是例如硝酸。用于表面粗糙化的酸優選含有鹽酸。也可以使用例如鹽酸和乙酸的混合物。
以電化學表面粗糙化和陽極氧化參數，例如電極電壓、酸性電解液的性質和濃度或功率消耗為一方，與根據Ra和陽極重量(在鋁表面形成的Al2O3，g/m2)獲得的平版印刷的質量為另一方之間的關系是眾所周知的。關于各種生產參數與Ra或陽極重量之間的關系更詳細的說明可以在F.R.Mayers發表在ATBMetallargie Journal的文章“Management of Change in the Aluminium PrintingIndustry”中查到。因此，技術人員充分知道在粗糙化的鋁載體上產生光滑表面需要的各種參數或在鋁陽極氧化過程中得到給定的陽極重量需要的各種參數的設置。
表面粗糙化和陽極氧化的步驟優選不是本發明步驟(a)的一部分，因為表面粗糙化和陽極氧化是在高電壓下使用強酸和電極的過程，因此不適于在最終用戶的地點例如印刷車間中實施。相反，更方便的是使用印刷版制造廠提供的經表面粗糙化和陽極氧化的鋁載體，最終用戶在印刷運行之后按照本發明將鋁載體回收，使用圖像清除的方法從載體上除去平版印刷的圖像而沒有顯著地影響平版印刷的質量，特別是沒有顯著地影響經表面粗糙化和陽極氧化的表面的表面粗糙度和陽極重量。
任選地，回收的經表面粗糙化和陽極氧化的鋁載體可以在所謂的再生步驟中修復其表面的親水性。這種再生步驟可以在圖像清除步驟之后在載體上涂敷圖像記錄層之前進行，例如在本發明的方法的步驟(a)中進行。再生步驟與所謂的后處理步驟相似，后處理步驟一般在制造普通的平版印刷版使用的眾所周知的鋁表面粗糙化和陽極氧化方法之后。例如，鋁載體可以通過在高溫例如95℃下，用硅酸鈉溶液處理其表面進行硅化。或者是，可以進行磷化處理，這涉及用磷酸鹽溶液處理氧化鋁表面，磷酸鹽溶液還可以含有無機氟化物。此外，氧化鋁表面可以進行清洗，使用有機酸和/或其鹽，如羧酸、羥基羧酸、磺酸或膦酸，或他們的鹽，例如琥珀酸鹽、磷酸鹽、膦酸鹽、硫酸鹽和磺酸鹽。優選檸檬酸或檸檬酸鹽溶液。處理可以在室溫下進行或在大約30至50℃的稍高溫下進行。再一種后處理涉及用碳酸氫鹽溶液清洗氧化鋁表面。更進一步，氧化鋁表面可以用聚乙烯膦酸、聚乙烯基甲基膦酸、聚乙烯醇的磷酸酯、聚乙烯磺酸、聚乙烯苯磺酸、聚乙烯醇的硫酸酯和聚乙烯醇與磺化的脂族醛反應形成的醛縮醇進行處理。另外，顯然這些后處理的一種或多種可以單獨進行或者結合進行。在GB-A-1 084 070，DE-A-4 423 140，DE-A-4 417 907，EP-A-659 909，EP-A-537633，DE-A-4 001 466，EP-A-292 801，EP-A-291 760和US-P-4 458 005中給出了關于這些處理更詳細的說明。
在EP-A 1188579中描述了合適的再生步驟的另一實施方案。其中描述的再生液體是pH＜7的水溶液，再生液體含有酸性化合物例如檸檬酸、聚丙烯酸或含二氧化硅的化合物，這些化合物能夠降低水的pH。再生液體優選含有式I的化合物 其中X是OH，O-或聚合物骨架。
根據pH，抗衡離子可以是H+或金屬陽離子，例如堿金屬或堿土金屬或過渡金屬的陽離子，例如鉻。式(I)化合物的合適的實例有聚乙烯膦酸、乙烯膦酸與丙烯酸和乙酸乙烯酯的共聚物、丙烯酰胺基異丁烯膦酸。優選的化合物是磷酸或磷酸鹽。
或者是，如EP-A 1188578所述，式(I)化合物也可以加到在步驟(e)中用于清除圖像的清洗液中。在這種實施方案中，單獨的再生步驟可以省略。
圖像記錄層平版印刷載體上施加的圖像記錄層是熱敏性的，因此得到了一種可以在正常的工作照明條件(日光、日光燈)操作很多小時的版前體。圖像記錄層含有一種聚合物膠乳作為成像組分，更具體地講含有能夠熱致聚結的憎水的熱塑性聚合物顆粒。合適的憎水聚合物的具體實例有，例如聚乙烯、聚(氯乙烯)、聚((甲基)丙烯酸甲酯)、聚((甲基)丙烯酸乙酯)、聚(1，1-二氯乙烯)、聚(甲基)丙烯腈、聚(乙烯基咔唑)、聚苯乙烯或其共聚物。根據優選的實施方案，熱塑性的聚合物含有至少50重量％的聚苯乙烯，更優選含有至少60重量％的聚苯乙烯。合適的膠乳由聚苯乙烯和任選的穩定劑組成。
為了得到對機械損壞和印刷機化學試劑，例如用于版清潔劑的烴的足夠的抵抗能力，熱塑性聚合物優選含有至少5重量％，更優選至少30重量％的含氮的單體單元或相當于特征是溶解度參數大于20的單體的單元，例如(甲基)丙烯腈或含有磺酰胺和/或鄰苯二甲酰亞胺側基的單體單元。這種含氮的單體單元的其它合適實例公開在2001年11月23日申請的歐洲專利申請號01000657中。憎水的熱塑性聚合物的一種具體實例是(甲基)丙烯腈和/或苯乙烯的均聚物或共聚物，例如由苯乙烯和丙烯腈單元以1∶1到5∶1(苯乙烯∶丙烯腈)的重量比組成的共聚物。2∶1或3∶2的比例得到了極好的結果。
熱塑性聚合物顆粒的重均分子量范圍可以從5,000到1,000,000g/mol。憎水的顆粒的數均粒徑優選低于200nm，更優選從10到100nm之間。憎水的熱塑性聚合物顆粒在圖像記錄層中的含量優選在整個層重量的20％到95％之間，更優選在45重量％到90重量％之間，最優選在65重量％到85重量％之間。
圖像記錄層可以更進一步含有親水性的粘合劑，例如乙烯醇、丙烯酰胺、羥甲基丙烯酰胺、羥甲基甲基丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羥乙基酯、甲基丙烯酸羥乙基酯的均聚物和共聚物或馬來酸酐/乙烯基甲醚共聚物。使用的(共)聚合物或(共)聚合物混合物的親水性優選等于或高于聚醋酸乙烯酯的親水性，該聚醋酸乙烯酯至少水解到60重量百分數，優選80重量百分數。優選具有羧基側基的粘合劑，例如聚(甲基)丙烯酸。
圖像記錄層還可以含有其它的成分，例如另外的粘合劑、表面活性劑、著色劑、顯影抑制劑或促進劑，特別是一種或多種能夠將紅外線轉化成為熱量的化合物。著色劑優選是加工后形成可見圖像的染料或顏料。特別有用的光—熱轉化化合物是例如對紅外輻射敏感的染料、炭黑、金屬碳化物、硼化物、氮化物、碳氮化物、銅錫合金結構的氧化物，和導電聚合物分散體例如聚吡咯、聚苯胺或聚噻吩分散體。優選陰離子花青染料。
涂敷步驟(b)在涂敷步驟中，圖像錄制層涂敷在載體的親水表面上。為了獲得合適的涂層厚度，可能需要在同一個載體重復涂敷若干次。涂層還可以含有一或多個與圖像記錄層相鄰的附加層。這樣的附加層例如可以是在圖像記錄層和載體之間的促進粘附層；或者含有一種或多種能夠將紅外線轉化成為熱量的上述化合物的光吸收層；或在制版期間被除去的保護層。
涂布可以通過如EP A 1048458中描述的供體材料的加熱引起或摩擦引起的轉移進行；或者可以按EP-A 974455和EP-A 1097811中描述的粉末涂布法進行；或者根據任何已知的涂布方法，例如旋涂、浸涂、棒涂、刮涂、氣刀涂布、照相凹版式涂布、逆輥涂布、擠壓涂布、滑動涂布和簾幕涂布，涂敷一種液體溶液。這些涂布技術的綜述可以在下書中找到Edward Cohen和EdgarB.Gutoff編寫的“Modem Coating and Drying Technology Drying Technology”，VCHpublishers，Inc，New York，NY，1992。也可以通過印刷技術將涂布液涂敷到載體上，例如噴墨印刷、凹版印刷、橡膠版輪轉印刷或者膠版印刷。EP-A 1179422中所述的噴墨印刷，特別是2001年3月22日申請的未公開的EP-A no.01000065中所述的閥門噴印是非常優選的。
根據最優選的實施方案，用帶有噴嘴的機頭將涂布液噴涂到載體上。噴射參數的優選值已經在EP-A 1084830和1084862中定義了。在一種優選的構造中，載體固定在轉鼓，例如印刷機印版滾筒，的外表面上，噴頭在軸向沿著載體移動而圓筒沿角度方向旋轉。
曝光步驟(c)本發明所述的成像材料適合于機外和機上曝光。它們可以在例如利用熱印頭、LEDs或紅外激光器產生的熱量或紅外線下曝光。優選使用發射波長在約700到約1500nm范圍的近紅外光的激光器，例如半導體激光二極管、Nd:YAG或Nd:YLF激光器。需要的激光功率取決于圖像記錄層的靈敏度，激光束的像素停留時間，掃描速度和曝光儀器的分辨率(即每單位直線距離可訪問的像素的數目，經常用每英寸點數或dpi表示；一般值1000-4000dPi)，激光束的像素停留時間通過光點直徑(現代的版設定器在最大強度的1/e2條件下一般值10-25μm)確定。一般使用的兩種激光曝光儀器是內鼓(ITD)和外鼓(XTD)版設定器。用于熱版的ITD版設定器的一般特征是具有高達500米/秒的很高的掃描速度和需要幾個瓦特的激光功率。用于熱版的XTD版設定器一般激光功率約200毫瓦到約1瓦，在較低的掃描速度下運行，例如0.1到10米/秒的掃描速度。
由于在曝光步驟中產生熱量，憎水的熱塑性聚合物顆粒熔融或凝結以致形成相應于印刷原版著墨部分的憎水相。凝結可能由熱塑性聚合物顆粒的熱致凝結、軟化或熔化產生。熱塑性憎水聚合物顆粒的凝結溫度沒有特定的上限，然而該溫度應該充分低于聚合物顆粒的分解溫度。優選凝結溫度至少比聚合物顆粒發生分解的溫度低10℃。凝結溫度優選高于50℃，更優選高于100℃。
制版步驟(d)制版步驟中，從親水表面除去未曝光區域圖像記錄層而曝光區域圖像記錄層基本上沒有除去，即曝光區域沒有被影響到油墨接受不足的程序。這可以通過例如向圖像記錄層提供選自水、含水液體、膠溶液、油墨、潤版液或單液油墨的制版液體來完成。通過制版，獲得了印刷原版，印刷原版帶有由憎水的(印刷)區域和親水性的(非印刷)區域組成的平版印刷圖像。制版液體可以通過例如使用浸透制版液體的墊片用手工或者在自動制版裝置中以傾倒、浸漬、涂布等方式提供給成像材料。另外，制版液體的提供可以與機械摩擦相結合，例如用旋轉電刷摩擦。噴射或噴霧制版液體也是一種合適的方法，例如利用2001年6月21日申請的EP-A no.01000248中描述的裝置。
制版步驟可以當成像材料固定在印刷機的機筒上時通過提供至少一種上述的液體至成像材料在機上進行，優選在印刷機起動過程中提供油墨和/或潤版液。在該實施方案中，步驟(d)被認為是印刷步驟(e)的開始。在這種“隱藏的制版”步驟中，未曝光的區域通過與油墨和/或潤版液相互作用從載體上被去掉。在一個優選實施方案中，將供應濕潤液的濕潤器滾子降在成像材料上，隨后在那里降下墨輥。通常，在印刷機筒旋轉大約10轉后，獲得了第一個清晰和有用的印刷品。根據另一種加工這種材料的方法，墨輥和濕潤器滾子可以同時落下或墨輥首先落下。可以與這種材料結合使用的合適的濕潤液通常是具有酸性pH和含有醇例如異丙醇的含水液體。
機上制版可以與機上曝光步驟結合使用，或者成像材料用機外的印版設定器曝光，然后將成像材料裝在印刷機上并且通過開動印刷機并將油墨和/或潤版液供給成像材料進行制版。
另一種顯影方法也適于機上顯影，特別是在不包括濕潤系統的無水平版膠印印刷機中適用，該方法通過提供單液油墨進行顯影。適合用于本發明的方法的單液油墨已經在US 4,045,232和US 4,981,517中描述。如WO 00/32705中所述，合適的單液油墨包括油墨相，也稱為憎水相或親油相，和多元醇相。關于用單液油墨顯影的更多的情況在2001年11月15日申請的EP-A no.01000633中得到。
當在機外的版設定器中曝光時，成像材料也可以通過提供普通水，含水液體或膠溶液進行制版。膠溶液通常是一種含水液體，其含有一種或多種能夠保護印刷版的平版印刷圖像以防沾污或損壞的表面保護化合物。上述化合物的合適的實例有成膜親水聚合物或表面活性劑。關于用膠溶液顯影的更多的情況可在2002年3月6日申請EP-A no.02100226的中得到。
顯影后，可以干燥和烘烤版。版可以在烘烤之前進行干燥或者在烘烤過程中干燥。烘烤過程可以在高于熱塑性聚合物顆粒的凝固溫度的溫度下進行，例如在100℃和230℃之間烘烤5到40分鐘。例如經曝光和顯影的版可以在230℃溫度下烘烤5分鐘，在150℃溫度下烘烤10分鐘或者在120℃溫度下烘烤30分鐘。優選的烘烤溫度高于60℃。烘烤可以在普通的熱風烤箱中進行，或者可以通過感應加熱或用在紅外區或紫外區光譜范圍放射的燈照射來進行。在一個優選實施方案中，通過施加烤膠將成像材料機外制版，然后在烘箱中或用紅外燈烘烤，烘箱或紅外燈可以集成在制版裝置中。或者是，烘烤也可以當版固定在印刷機中時進行。
清洗步驟(f)清洗步驟中，通過從載體上除去接受油墨的區域而清除平版印刷的圖像。圖像清洗步驟優選也除去仍然存在于前面的印刷周期的平版印刷圖像上的油墨。優選的清洗步驟的特征在于損壞載體的平版印刷表面的危險低，同時又能有效的清除接受油墨的區域，要作到二者兼顧可能很難。清洗可以通過給圖像提供一種清洗液進行，例如將印刷原版浸沒在裝有清洗液的浸槽中。清洗也可以用掃描方法進行，例如使用向圖像噴射或噴灑清洗液的噴嘴的清洗頭。在后一實施方案中，可以將涂敷步驟使用的同一個噴霧或噴射頭用于清洗步驟。也可以用干法完成清洗，例如2001年2月14日申請的EP-A no.1000015中描述的使用激光燒蝕著墨部分，或者如EP-A 1080942中描述的使用(常壓的)等離子體。
上述清洗法可以與超聲處理裝置或機械清理裝置結合起來。合適的用于清洗載體的機械裝置有例如刮削載體的裝置，摩擦載體的裝置，例如可以用清洗液潤濕的旋轉電刷、布或其它的吸收介質。可供選擇的機械清理方法包括噴射空氣、水或干冰丸，干冰丸在清洗步驟中汽化或在清洗步驟之后立即汽化。在一個優選實施方案中，首先將清洗液例如用噴霧的方法提供給印刷原版，經過一段短時間讓清洗液與平版印刷的圖像相互作用之后，使用一個噴水器從載體上除去圖像。
優選的清洗液應該充分有效，例如應該能防止在多個印刷周期后出現任何重影圖像。清洗液其它的優選特征是易揮發的有機物含量低以防止環境污染并且對清洗裝置的部件呈惰性，例如優選不影響用于清洗裝置的橡膠、密封件或其它的材料的液體。符合上述要求的合適的清洗液組合物已公開在EP-As1118470，1118471，1118472和1118474中。
一種合適的清洗液是有機液體在含水液體中的乳狀液。乳狀液的制備優選用機外裝置進行，該裝置可包括用于混合有機液體和含水液體以形成所述乳狀液的裝置，例如通過攪拌含有至少一個雙鍵的環狀有機化合物、醇、水和乳化劑的混合物形成乳狀液。優選地，本發明的方法還包括分離乳狀液(使用后的)成為有機相和水相的步驟，例如通過加熱乳狀液引發相分離。這樣獲得的回收水可以用于制備新的乳狀液或者在清洗之后或重新涂敷之前用于沖洗載體。
實施例制備平版印刷載體1-5將厚度為0.30mm，寬度為500mm的鋁質卷材浸入39℃含有10g/l氫氧化鈉水溶液中35秒鐘清除油漬，然后用軟化水沖洗30秒鐘。然后在30℃的溫度，表1(下面的)所示的電流密度下使用交流電將鋁片在含8.1g/l的鹽酸和21.7g/l的乙酸的混酸水溶液中用電化學方法進行表面粗糙化30秒鐘。用軟化水沖洗30秒鐘后，用43℃含128g/l磷酸的水溶液蝕刻35秒鐘除去污跡，然后用軟化水清洗30秒鐘。隨后，使用下面表1所示的電流密度的直流電壓，在含154g/l硫酸的50℃溫度水溶液中進行鋁片陽極氧化30秒鐘，然后用軟化水清洗30秒鐘，再用53℃的含有2.45g/l聚乙烯膦酸溶液繼續處理15秒鐘，用軟化水沖洗30秒鐘，然后干燥。
制備成像材料1-5通過混合下列組分制備2.61重量％的涂層水溶液—平均粒度為65nm的苯乙烯和丙烯腈(重量比60/40)的共聚物膠乳，用陰離子型濕潤劑穩定；—吸收紅外線的染料IR-1；—聚丙烯酸(購自Allied Colloids的GlascolDl5，分子量2.7×107克/摩爾)。
如下所述，通過將上述涂層溶液分別噴霧到載體1-5上制備成像材料1-5。干燥后，圖像記錄層由600mg/m2的膠乳、60mg/m2的染料IR-1和120mg/m2的聚丙烯酸組成。
將平版印刷的載體固定在轉鼓的外表面上進行噴霧。然后用在機筒的軸向移動的噴嘴將涂層溶液涂敷在載體上，移動速度1.5米/分鐘，同時轉鼓以164米/分鐘的線速度旋轉。噴嘴是SUV76型，是一種空氣助推噴嘴，可以在SprayingSystems Belgium，Brussels買到，固定噴嘴使噴嘴和載體之間的距離為40毫米。設置噴霧溶液的流速為7毫升/分鐘。噴霧過程中，噴霧頭上使用的氣壓為每平方英寸90磅(90psi)。噴霧過程中涂層在70℃的氣溫下干燥。
曝光和制版這樣得到的成像材料用Creo Trendsetter(購自Creo，Burnaby，Canada的版設定器)曝光，在330mJ/cm2和150轉/分條件下操作。成像后，將版裝在MO印刷機(購自Heidelberger Druckmaschinen AG)上，使用K+E800油墨和含10％異丙醇的4％的Combifix XL作為潤版液開始進行印刷作業。成像材料通過在印刷機起動期間向版供應油墨和潤版液進行機上制版。印刷機運行二十轉后，得到了印刷原版1-5，這些印刷原版制備了極好的平版印刷圖像的印刷拷貝。
運轉周期的測定繼續運行在前步驟開始的印刷。運轉周期的測定是通過由于圖像磨損，高質量的圖像(200 lpi)的60％屏面的退化超過5％時印刷拷貝的數目來確定的。表1中(下面的)實施例1、2和5的數據證明對于一定的陽極重量(4.8g/m2)，Ra降低，運轉周期顯著地增加。對于一定的Ra值(實施例2-40.28μm)，增加陽極重量獲得了更進一步的改進。版5還顯示當完成了90 000拷貝后印刷機停止運轉時，仍然沒有圖像磨損。
表1表面粗糙化(GR)和陽極氧化(AN)的電流密度，平版印刷載體1-5的表面粗糙度Ra和陽極重量(AW)以及用上述載體得到的印刷原版達到的運轉周期。
表1
回收載體75克甲基乙二醇與5克軟化水混合制備清洗液。一邊攪拌，一邊將20毫升10重量％的NH4F的水溶液加入，然后再加入1毫升30重量％的HCl的水溶液。
動轉周期測試完成后，使用購自Premal Sprayer Division of Precision ValveCorporation，New York的手控壓力噴灑器將10ml/m2的清洗液噴灑到版的平版印刷圖像上，用來回收平版印刷的載體1-5。清潔劑與圖像相互作用30秒鐘，然后利用常規的高壓水以5升/平方米水的流速進行操作來清除圖像。最后，回收的載體用加壓的空氣在室溫下處理，直到表面干燥。
這樣獲得的載體再在五個周期中重復使用，周期的步驟為涂敷、曝光、制版、印刷和清洗，與上述的方法完全相同。每個周期完成后，目測評估版的清潔度、涂層質量和印刷性能(著色、重影的出現)。上述每次印刷均得到了對于所有標準都極好的產品。
權利要求
1.一種平版印刷的方法，包括以下步驟(a)提供一種具有親水性表面的平版印刷的載體；(b)在親水性表面上涂敷含有憎水的熱塑性聚合物顆粒的圖像記錄層；(c)將圖像記錄層在熱或光下成像曝光以此引發曝光區域憎水的熱塑性聚合物顆粒的聚結；(d)將圖像記錄層顯影，以此獲得具有平版印刷圖像的印刷原版；(e)通過給印刷原版的平版印刷圖像提供油墨并且將油墨從印刷原版轉移到紙上制備大量印刷拷貝；(f)通過清除平版印刷圖像回收平版印刷的載體；(g)在下一個包括步驟(a)到(e)并任選地包括(f)和(g)的周期中使用回收的平版印刷的載體；該方法的特征在于平版印刷的載體是經表面粗糙化和陽極氧化的鋁載體，載體的親水性表面以中線粗糙度的算術平均值Ra表示的表面粗糙度小于0.45μm，并且載體表面含有大于3.5g/m2的氧化鋁。
2.權利要求1的方法，其中在步驟(e)中制備了至少30000個印刷拷貝。
3.前述任一權利要求的方法，其中憎水的熱塑性聚合物顆粒包括(甲基)丙烯腈和/或苯乙烯的均聚物或共聚物。
4.前述任一權利要求的方法，其中憎水的熱塑性聚合物顆粒包括(甲基)丙烯腈和苯乙烯的共聚物，并且其中圖像記錄層還含有親水性粘合劑和紅外線吸收染料。
5.前述任一權利要求的方法，其中步驟(b)-(f)全部在平版印刷的載體固定在轉輪印刷機的機筒上時進行。
6.權利要求1-4中任一項的方法，包括以下步驟(i)用機外裝置進行步驟(b)；(ii)當平版印刷的載體固定在轉輪印刷機的機筒上時進行步驟(c)-(e)；(iii)用機外裝置進行步驟(f)或者當平版印刷的載體固定在轉輪印刷機的機筒上時進行步驟(f)。
7.權利要求1-4中任一項的方法，包括以下步驟(i)用機外裝置進行步驟(b)-(c)；(ii)當平版印刷的載體固定在轉輪印刷機的機筒上時進行步驟(d)-(e)；(iii)用機外裝置進行步驟(f)或者當平版印刷的載體固定在轉輪印刷機的機筒上時進行步驟(f)。
8.權利要求6或7的方法，其中步驟(d)通過給圖像記錄層提供油墨和/或潤版液來進行。
9.權利要求1-4中任一項的方法，包括以下步驟(i)用機外裝置進行步驟(b)-(d)；(ii)當平版印刷的載體固定在轉輪印刷機的機筒上時進行步驟(e)；(iii)用機外裝置進行步驟(f)或者當平版印刷的載體固定在轉輪印刷機的機筒上時進行步驟(f)。
10.權利要求9的方法，其中膠溶液作為制版液體在步驟(d)中使用。
11.權利要求10的方法，其中膠溶液是一種烤膠溶液，其中在步驟(d)和(e)之間通過熱空氣加熱或通過紅外燈照射烘焙印刷原版，并且其中在步驟(e)中制備的印刷拷貝數高于100000。
12.前述任一權利要求的方法，其中步驟(b)中利用噴霧嘴或噴墨嘴將圖像記錄層施加于平版印刷載體的親水表面上。
13.前述任一權利要求的方法，其中步驟(d)中利用噴霧嘴或噴墨嘴將制版液體施加于圖像記錄層上。
14.前述任一權利要求的方法，其中步驟(f)中利用噴霧嘴或噴墨嘴將清洗液施加于平版印刷的圖像上。
全文摘要
公開了一種印刷方法，其中用含有憎水的熱塑性聚合物顆粒的圖像記錄層涂敷經表面粗糙化和陽極氧化的鋁載體。然后將這樣得到的熱敏的成像材料用成像法曝光和制版，從而得到具有平版印刷圖像的材料，這種材料包括在親水性載體上的憎水的著墨部分，在印刷機中用作印刷原版。印刷機運行完成后，通過從鋁載體親水表面除去憎水的著墨部分，回收平版印刷載體。回收的載體然后重新用于下一個循環的涂敷、曝光、制版和印刷。通過使用具有親水性表面的經表面粗糙化和陽極氧化的鋁載體，印刷原版的運轉周期增加了，所述親水性表面具有以中線粗糙度的算術平均值Ra表示的小于0.45μm的表面粗糙度。
文檔編號B41N3/00GK1608844SQ200310102609
公開日2005年4月27日 申請日期2003年10月24日 優先權日2003年10月24日
發明者E·費許倫, J·費梅爾斯 申請人:愛克發-格法特公司