專利名稱：用于模版印刷的熱敏模版片材和關于生產模版片材的設備以及模版印刷機的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于模版印刷的一熱敏模版片材(模版片)，它基本僅由一熱塑性樹脂薄膜組成，沒有能滲透印墨的支承體，例如日本的紙和非織造布，以及涉及關于生產熱敏模版片材的一方法和一設備以及一模版印刷機。此外，以上句子“它基本僅由一熱塑性樹脂薄膜組成”意指包括這樣一薄膜結構，在它沒有能滲透印墨的支承體的條件下、該結構是在該薄膜的一表面上可以施加防靜電涂層和防熔接涂層。
背景技術：
通常，利用所謂的疊層型模版片作為用于模版印刷的一模版片，以及包括一能滲漏印墨的支承體和一熱塑性樹脂薄膜，用粘結劑將該薄膜粘附于支承體上。能滲透印墨的支承體是由日本的紙或非織造布等制成的。熱塑性樹脂薄膜由聚乙烯等制成的。通常，熱塑性樹脂薄膜的厚度是1.5微米，支承體的厚度是約30-40微米。通過從一模版片取出印墨進行印刷，該模版片通過對該薄膜熱穿孔形成。主要通過一熱頭的加熱、即將所述模版片插在熱頭和一壓輥之間，然后由熱頭加熱進行所述熱穿孔。
對于使用通過以上所述方法制作或刻制的一模版片進行的模版印刷，具有使用粘結劑粘貼熱塑性樹脂薄膜的模版片的許多不方便或缺點。同時，提出了僅由一熱塑性樹脂薄膜、沒有支承體構成一模版片的各種改進方案。但是，至今沒有一個方案被采用，以及任何方案必須克服某些技術問題。當模版片僅由一熱塑性樹脂薄膜特別地構成時，如果該薄膜的厚度沒有被制成某厚度范圍，很難使用該模版片。此外，需要加大熱頭的輸出率，以便在厚薄膜處執行熱穿孔。這引起多種問題和變得很難使用。
日本已審查的專利公開No.51-499揭示了一熱敏模版片，它通過對一熱塑性樹脂薄膜的一側模壓(或壓印)、沒有任何支承體完成。這薄膜沒有被一熱頭穿孔，而是它通過紅外線輻射加熱進行穿孔，以及能夠使用偏二氯乙烯-氯乙烯共聚體、聚丙烯、聚乙烯等作為所述熱塑性樹脂薄膜。但是，它們是比較柔性的熱塑性樹脂材料，不過這些材料能夠較容易地被模壓(或壓印)，對于該薄膜的厚度要求約15-60微米(在該實施例中，所述厚度是約25微米)。因此，與具有一支承體的所謂疊層模版片相比該模版片沒有變得如此薄，以及至今沒有投入使用。
并且，雖然產生一技術問題，用于疊層型模版片的一聚酯片能夠單獨地用作為熱塑性樹脂薄膜還是不能，但是由于聚酯薄膜具有相當高的硬度，很難對它模壓，所以至今沒有投入使用。
發明內容
以現有技術的上述諸問題和有效解決它們的觀點組織和創造了本發明。因此，本發明力圖構成僅是一熱塑性樹脂薄膜的一模版片，以及力圖提供與疊層型模版片比較足夠薄地制成的一模版片材、用于生產它們的一方法和一設備和裝備有該生產設備的一模版印刷機。
尤其，本發明可以構成僅是熱塑性樹脂的較硬的聚酯薄膜的模版片(片材)和完成了實施例。
解決問題的措施為了解決現有技術的技術問題和完成該目的，按如下構成按照本發明的用于模版印刷的一熱敏模版片材。
熱敏模版片材具有一預定厚度和由一延伸的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)形成的一延伸的低熔點薄膜、作為一熱塑性樹脂薄膜構成。關于這薄膜，通過模壓(或加壓)在該薄膜的一側上形成許多微小凹陷或裂隙。在延伸的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜的情況下，較佳的是在50℃或以上和270℃或以下、即在50℃和270℃之間的條件下模壓，更較佳的是在80℃或以上和180℃或以下、即在80℃和180℃條件下。而且，在通過共聚聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)產生的一延伸的低熔點薄膜的情況下，較佳的是在50℃或以上和120℃或以下、即在50℃和120℃之間的條件下模壓。
按照本發明的用于模版印刷的另一熱敏模版片材具有預定的厚度和由帶有20％或以下結晶度的一聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜或通過共聚帶有20％或以下結晶度的聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)形成的一低熔點薄膜構成。對于這薄膜，通過模壓(或壓印)在該薄膜的一側中形成許多微小凹陷。在帶有20％或以下結晶度的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)的情況下，較佳的是在30℃或以上和在270℃或以下條件下，更較佳的是在60℃或以上和在100℃或以下的條件下進行模壓。而且，在通過共聚帶有20％或以下的結晶度的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚對苯二甲酸丁二醇酯(PET)產生的一延伸的低熔點薄膜的情況下，較佳的是在40℃或以上和在100℃或以下的條件下進行模壓。
而且，較佳的是當工作溫度是在薄膜的玻璃化轉變點之下時、在1億帕或以上(1或以上噸/平方厘米)的壓力下進行上述模壓。當工作溫度是在一薄膜的玻璃化轉變點以上時，較佳的是在20萬帕或以上(2或以上公斤/平方厘米)的壓力下進行模壓。或者，當將工作溫度設定為t℃、薄膜的熔點設定為m℃和玻璃化轉變點設定為g℃時，較佳的是在104×102(m-t)/(m-g)或以上的工作壓力(帕)下進行模壓。
較佳的是上述薄膜的厚度為1.5微米或以上和20微米或以下。好像以上1.5微米對于操作來說是薄膜的最小勉強可用的厚度。如果薄膜太薄，易于被折疊撕破。因此，考慮到易于操作它，或許4微米或以上或者約5微米或以上將是所需的。并且，或許，當形成微小凹陷時，約4微米或以上或者約5微米或以上是能夠形成適當深度的凹陷或裂隙、而不會損壞薄膜自身強度所需要的。相反，薄膜的厚度變成為超過20微米，該薄膜的厚度和傳統的疊層型模版片的厚度的差值變得較小。從而，使模版片自身較薄的優越性變得較少，以及這將浪費材料。
在模壓上述微小凹陷之后，希望進一步延伸它。通過延伸能夠去除由模壓所產生的如該薄膜的變形或卷曲的一特性。因此，變得易于操作模版片材。并且，由于通過延伸使一延伸應力集中在凹陷的一薄壁部分上，該薄壁部分變得更薄和變成可以用較少能量制片。
上述微小凹陷可以是小到不允許印墨透過的一穿孔。在這情況下，對于該穿孔，較佳的是在上述薄膜的一側中的一孔的直徑被制成大于該薄膜的另一側中的一孔的直徑。
此外，上述微小凹陷可以是局部減小上述薄膜的厚度和形成一薄底部分的一坑。在這情況下，對于由上述坑所形成的薄底的厚度，較佳的是薄膜厚度的10％或以上和80％或以下。
關于上述微小凹陷的一平均排列節距，較佳的是微小凹陷的平均排列節距小于用于制片的一熱頭的一加熱器的一排列節距。當用于制片的熱源是一激光器時，較佳的是微小凹陷的平均排列節距小于激光器的一傳送節距。
其次，關于生產按照本發明的用于模版印刷的熱敏模版片材的一方法按如下組成。即，將帶有預定厚度的一延伸的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜插入在一模壓體和一支承體之間。模壓體在它的表面上具有許多小凸起。支承體具有與模壓體的表面相抵壓的一光滑表面。從而，在壓模體和支承體之間、在50℃或以上和270℃或以下對薄膜的表面加壓。并且，對于上述模壓加工，更希望在80℃或以上和180℃或以下進行。
關于生產按照本發明的用于模版印刷的熱敏模版片的另一方法按如下組成。即，將帶有20％或以下結晶度的一延伸的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜插入在模壓體和支承體之間和工作溫度設定為30℃或以上和270℃或以下。對于工作溫度，更希望設定為60℃或以上和100℃或以下。
關于生產按照本發明用于模版印刷的熱敏模版片材的又一方法按如下組成。即，將通過共聚帶有20％或以下結晶度的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)產生的一延伸的低熔點薄膜插入在模壓體和支承體之間，工作溫度設定為50℃或以上和120℃或以下。
關于生產按照本發明用于模版印刷的熱敏模版片的再一方法按如下組成。將通過共聚帶有20％或以下結晶度的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)所產生的一延伸的低熔點薄膜插入在模壓體和支承體之間，以及將工作溫度設定為40℃或以上和100℃或以下。
對于用于模版印刷的模版片材的上述方法，較佳的是當工作溫度在薄膜的玻璃化轉變點之下時、在1億帕或以上(1或以上噸/平方厘米)的壓力下進行各模壓加工。當工作溫度高于該薄膜的玻璃化轉變點時，較佳的是它在20萬帕或以上(2或以上公斤/平方厘米)的壓力下進行。當將工作溫度設定為t℃、薄膜的熔點設定為m℃和薄膜的玻璃化轉變點設定為g℃時，較佳的是在104×102(m-t)/(m-g)或以上的工作壓力P(帕)下進行模壓。
在這些生產方法中上述模壓體和上述支承體可以分別是像一輥的一第一和第二轉動的圓柱體。或者，上述模壓體可以是轉動的循環帶狀體。上述支承體可以是轉動的一圓柱體，該圓柱體的一表面面向模壓體的表面，以及在模版片材的表面上作用一壓力。
并且，還可以將用于延伸的一設備放置在用于形成凹陷的模壓體和支承體的下一個位置處。從而能夠去除如由模壓所產生的薄膜的變形和卷曲的一特性，以及變得易于操縱模版片材。此外，由于延伸所產生的一延伸應力集中在凹陷的薄壁部分，因此該薄底部分變得更薄和變得可以用更少能量制片。
自然地，由這方法所形成的微小凹陷可以是小到不允許印墨滲透的一穿孔。在這情況下，對于穿孔，較佳地是在薄膜的一側中的一孔的直徑被制得大于在該薄膜的另一側中的一孔的直徑。而且，微小凹陷可以是局部地降低薄膜的厚度和形成一薄壁部分的一坑。
并且，用于生產按照本發明的熱敏模版片材的一設備按如下構成。
該設備包括一薄膜傳送路徑、一模壓體和一支承體，其中薄膜傳送路徑傳送由預定的一聚酯薄膜制成的熱敏模版片材，模壓體在面對傳送路徑的一表面上具有許多小凸起，以及支承體具有面對薄膜傳送路徑的和抵壓模壓體的該表面的一光滑表面。然后，將薄膜傳送路徑設置在模壓體和支承體之間。當將工作溫度設定為t℃、薄膜的熔點設定為m℃和薄膜的玻璃化轉變點設定為g℃時，較佳的是在104×102(m-t)/(m-g)或以上的工作壓力P(帕)作用在它們之間運行的模版片材的表面上，從而許多微小凹陷不斷地形成在模版片材的一側中。
在用于生產模版片材的設備中的薄膜傳送路徑中傳送的聚酯薄膜可以按如下構成。即，該聚酯薄膜由一延伸的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜、帶有20％或以下結晶度的一聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜、通過共聚聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)產生的一延伸的低熔點薄膜、或通過共聚帶有20％或以下結晶度的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)產生的一低熔點薄膜構成。
在這設備中的模壓體和支承體可以分別是像一輥的轉動的一第一和第二圓柱體。或者，模壓體可以是轉動的一循環帶狀體。
用于延伸的一設備還可以放置在用于形成凹陷的模壓體和支承體的下一個位置處。從而，可以去除由模壓所產生的薄膜的如變形和卷曲的一特性，以及變得易于操縱模版片。此外，由于通過延伸所產生的一延伸應力集中在凹陷的薄壁部分上，該薄壁部分變得更薄以及變得用較少能量可以制片。
自然地，在這設備中所形成的微小凹陷可以是小到不允許印墨滲透的一穿孔。在這情況下，對于該穿孔，較佳地是在薄膜的一側中的一孔的直徑大于在該薄膜的另一側中的一孔的直徑。而且，凹陷可以是局部降低薄膜的厚度以致形成一薄底部分的一坑。
并且，關于用來按照本發明的模版印刷的一機器，可以使用關于將模版片傳送到制片部分的模版片傳送路徑作為一薄膜傳送路徑。在該情況下，可以將關于生產按照本發明的熱敏模版片材的設備放置在該薄膜傳送路徑上。(比現有技術更有用的效果)它實現了僅由一熱塑性樹脂薄膜組成和進行模版印刷。
附圖簡述
圖1是示出使用按照本發明的用于模版印刷的一熱模版片材進行制片的一方法和一設備的一原理的示意圖。
圖2是示出關于按照本發明的用于模版印刷的一熱敏模版片材的一結構的一概念的示意圖。
圖3是示出關于按照本發明的用于模版印刷的一熱敏模版片材的一結構的一概念的示意圖。
圖4是表示在一展開的PET薄膜上模制許多微小凹陷時進行關于適當的加工條件的研究的試驗數據的線圖。
圖5是表示在帶有20％或更少的結晶度的一PET薄膜上模壓許多微小凹陷時進行關于適當的加工條件的研究的試驗數據的線圖。
圖6是表示在一展開的、通過PET和PBT共聚合形成的低熔點薄膜上模壓許多微小凹陷時進行關于適當的加工條件的研究的試驗數據的線圖。
圖7是表示在一展開的通過帶有20％或更少的結晶度的PET和PBT的共聚合形成的低熔點薄膜上模壓許多微小凹陷時進行關于適當的加工條件的研究的試驗數據的線圖。
圖8是表示作為模壓按照本發明的用于模版印刷的一模版片材的條件的、在一工作壓力和一工作溫度之間的關系的線圖。
圖9是表示關于生產按照本發明的用于模版印刷的一熱敏模版片材的一方法和一設備的一原理的示意圖。
圖10是表示關于生產按照本發明的用于模版印刷的一熱敏模版片材的一方法和一設備的一原理的示意圖。
圖11是示出其中將小凸起壓進一薄膜內以致形成微小凹陷的一加工過程和在由小凸起加壓之前的一狀態的示意圖。
圖12是示出其中將小凸起壓進一薄膜內以致形成微小凹陷的加工過程和在由小凸起進行加壓的途中的一狀態的示意圖。
圖13是示出其中將小凸起壓進一薄膜內以致形成微小凹陷的加工過程和在由小凸起進行加壓結束時的一狀態的示意圖。
具體實施例方式
參閱圖1至圖13，以下將敘述按照本發明的用于模版印刷的一熱敏模版片材、它的方法和它的設備的實施例。圖1是利用按照本發明的用于模版印刷的熱敏模版片材進行制片的方法的示意圖。在圖1中，標號10代表一熱頭，標號11代表一壓輥。由一展開的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜組成的一模版片按圖1的一箭頭方向從左側被送到右側。不過圖1是一放大的剖視圖，各成份的實際尺寸、例如模版片12的厚度約若干微米和在一模版片輸送方向熱頭10的一加熱器段13的一長度約10微米至一百幾十微米。而且，雖然在圖1中局部地示出了壓輥11，實際上它是具有約20毫米直徑的一橡膠輥。
此外，能用作為模版片的其它熱塑性樹脂薄膜是帶20％或以下結晶度的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜、通過共聚聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)形成的一展開的低熔點薄膜或通過共聚帶有20％或以下結晶度的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)形成的一低熔點薄膜。
許多小或微凹陷14隨機分布地形成在模版片12的一側上。所述側是與壓輥11接觸的一側。圖1示出了對熱頭10供電的一狀態，從而模版片12與加熱器段13接觸的一部分被穿孔。通過熔化微小凹陷14的一底部而穿透模版片12，以及形成一印墨可滲透的孔。通過對熱輥10的加熱器段13的供電、ON或者OFF，印墨可滲透孔能夠形成在一所需部分，用于制片。
這樣，由于諸微小凹陷14形成在薄膜模版片12的一側上，當從它的一相對側對薄膜模版片進行加熱和穿孔時，通過僅熔化和穿透凹陷14的底部、而不要穿透薄膜的整個厚度就可以形成許多印墨可滲透的孔。
按照所需的分辯率能夠改變其中形成微小凹陷的密度。關于諸凹陷14的密度，適當的是孔的一比例為每一點約5-30％，從而產生極好的印刷，以及防止一背映和一擊穿。即，與熱頭10的一加熱器段13接觸的薄膜的區域等于一字模的一點和它在該區域必須設置至少一微小凹陷14。如果增加微小凹陷14的數量、每一點可滲透印墨孔的數量，在對加熱器段13供能或供電時，對應于微小凹陷14的數量的增加而增加，以及孔的比例變高。
并且，雖然微小凹陷14的一排列可以是有規則的，但是較佳的是對應于所需的孔的比例該排列在固定的范圍內是不規則的，以便防止“波紋”現象。“波紋”現象意味著印墨的一陰影以條帶形狀出現在一印刷紙上。總之，將微小凹陷的平均節距設定得較熱頭10的加熱器段13的排列節距較細。
通過模壓形成凹陷之后，還可以進一步延伸模版片12。能夠去除通過模壓所產生的薄膜的如變形或卷曲的特性，以及該片變成為易于較好操作的片材。并且，通過延伸所引起的延伸應力集中在凹陷的薄壁部分，該薄膜部分變得更薄，以及變得可用較少能量制片。
圖2是示出其中微小凹陷是一穿透孔的模版片12的帶剖面的立體圖，但是所述孔是如此小，以致不允許印墨可滲透。雖然在制片時被加熱的一表面20上的一孔21是小到不允許印墨滲透，但是在一相對側的一表面22上的一孔23可以較它大，以及可以大到印墨進入微小凹陷14。此外，圖3示出以帶一薄底24的一坑的形狀形成微小凹陷14的一情況。
并且，當以坑的形狀形成微小凹陷14時，較佳的是薄底24的厚度是薄膜厚度的約80％或更小，但所述厚度比例取決于薄膜的材料。此外，在薄膜延伸時可以產生一殘余應力，以及所述應力可以集中在該表面的微小凹陷上，以促使開放，在該情況下，是有效的還在于薄膜厚度的約20％深度的凹陷。另方面，在薄膜延伸產生很少殘余應力時，需要使凹陷的深度加深(對于薄底的厚度是變薄)，在該情況下，較佳的是薄底的厚度是約2微米或更薄。
此外，雖然通常使用熱頭用作為對模版片12熱穿孔的一熱源，但是也可以使用一激光器作為一熱源。在這情況下，能夠使激光器的輸出較小，與熱頭相同。當使用激光器為一熱源時，將微小凹陷14的一平均節距設置成較激光器的一傳送孔距細。
為了在由一熱塑性樹脂薄膜組成的模版片12上形成微小凹陷14，通過將諸凸起加壓在薄膜的一側上進行薄膜的模壓。通常難于將凸起加壓在一薄膜狀的片材上、以致形成一貫穿孔。在這情況下，通常，膠片狀的一層保持在凸起加壓側的一相對側上(即，它變成為形成一薄底的一坑)，或者僅將其加壓抵靠至在裂縫周圍略微形成一孔(具有不會滲墨程度的小孔)的程度。如果使用這特性對它加工，在一加工側將形成適當的微小凹陷。因此，既使小孔到達相對側的表面，該孔不會變成允許印墨可滲透的程度。
為了研究在薄膜上模壓微小凹陷時適合的加工條件，進行了以下實驗，該薄膜具有以上所述的材料的各特性。所使用的各薄膜分別具有12微米厚度，以及如下構成。薄膜A由一延伸的PET薄膜構成。薄膜B由帶有20％或更少的結晶度的PET薄膜構成。薄膜C由通過共聚PET和PBT產生的一低熔點薄膜構成。薄膜D由共聚帶有20％或更少的結晶度的PET和PBT產生的一低熔點薄膜。對厚度為0.2毫米的一不銹鋼板的一表面進行深度為18微米的光致蝕刻，以致能夠獲得一模壓材料，它具有直徑為40微米、高度為18微米和相互節距為60微米的許多圓形小凸起。分別將上述各薄膜放置在所述模壓材料上，以及在直徑為100毫米和長度為200毫米的一對鐵輥之間通過。在多種工作溫度和多種工作壓力的加工條件下進行所述薄膜的模壓，從而產生多種模版片材。然后，在以下制片條件下對各片進行制片。作為制片條件，我們使用了局部上釉的400DPI熱頭，它的一主掃描方向加熱器尺寸是47微米和一副掃描方向加熱器尺寸是80微米。將熱頭的輸出能量設定為每平方毫米20毫米焦爾。圖4-圖7示出了試驗結果。而且，在表1中示出了作為工作壓力被設定為2億帕和5千萬帕的情況和工作溫度被設定為25℃和80℃的情況的代表性試驗的一例子的、關于制片的質量的評價。
表1
在以上評價中，在制片前和制片后的各個狀態的基礎上給出了X標記、Δ標記、○標記和◎標記。
X標記意味著使用該薄膜是不可能的。即，在制片前，產生了其穿孔程度達到可進行油墨滲透的某些穿孔或者沒有產生穿孔；在制片后，通過對熱頭加熱沒有產生穿孔和印墨不可滲透。
Δ標記意味著一不清楚的穿孔。即，在制片前，沒有產生到達印墨可滲漏程度的穿孔；在制片后，通過對熱頭加熱產生的一穿孔不足以使印墨滲透。
○標記意味著一個有點不清楚的穿孔。即，在制片前，沒有產生到達印墨可滲透程度的穿孔；在制片后，通過對熱頭加熱所產生的一穿孔足以使印墨滲透，但穿孔有點不清楚。
◎標記意味著清楚的穿孔。即，在制片前，沒有產生可達到印墨滲透程度的穿孔；在制片后，通過對熱頭加熱所產生的一穿孔足以使印墨滲透和穿孔是清楚的。
我們認為在圖4-7的每張圖中O標記區和Δ標記區的一邊界是關于作為一模版片材的一可用片和一不可用片的一邊界。雖然對各片的諸限界相互不同，它們具有作為工作壓力和工作溫度之間的關系的一共同傾向。即，隨著工作溫度升高，工作壓力可以下降。從各薄膜的實際工作溫度對玻璃轉化點和熔點的關系，這共同傾向可以被認為工作溫度和工作壓力的一關系，以及可尋求產生該關系的公式。
即，當工作溫度設定為t℃、薄膜的熔點設定為m℃和薄膜的玻璃化轉變點設定為g℃時，可由104×102(m-t)/(m-g)或更大的工作壓力P(帕)進行對應于O標記區域或◎標記區的模壓加工。圖8示出了該關系。當工作壓力是104×102(m-t)(m-g)或以下，不再能獲得充分的穿孔。即，由于微小凹陷的薄底部沒有變得足夠薄，通過對于該底部的熱頭的通常加熱不足穿孔，從而在制片后穿孔變得不清楚。
圖9示出了按照本發明的關于產生熱敏模版片材的一方法和一設備的一原理。將一對輥30、31設置成它們相互接觸。將一輥31用作為一模壓輥，以及在輥31的一圓周表面上形成許多凸起。另一輥30是帶有一光滑圓周面的一支承輥。通過將一固定的熱塑性樹脂薄膜12插在以箭頭方向轉動的模壓輥31和支承輥30之間進行模壓。工作條件將滿足上述條件。
圖10示出了用于產生模版片材的另一方法和設備的原理。一金屬帶34安裝在轉動的和驅動的輥35和36之上和之間。金屬帶34在其周向表面上具有許多小凸起33。并且，設置抵壓輥35的、具有一光滑圓周的一支承輥37。通過將有一固定厚度的熱塑性樹脂薄膜12插在金屬帶34和支承輥37之間執行模壓加工。工作條件將滿足上述條件。
以下示出了關于在輥31上形成許多小凸起32的一例子。在將陶瓷的某離子體噴射火焰復層施加于金屬輥的材料表面(圓周面)之后，磨削金屬輥的表面，以及通過激光雕刻可以進一步形成許多小凸起32。小凸起32的節距較佳地是100微米或以下，更較佳地是30微米或以下。將激光雕刻的一深度設定為3-40微米，在輥31上形成高度為薄膜厚度的70％-200％的許多小凸起，從而將輥31制成為一模壓輥。
使用一輥作為一模壓體的第一優點是與它作為一帶子的情況比較表面硬化較容易。換句話說，由于缺乏柔性，用陶瓷包復的帶子難于使用，但是在輥的情況下，不要求柔性。利用一輥作為一模壓體的第二優點是易于進行高精度的連續加工。進行帶子的循環加工焊接、以致表面微加工形狀繼續存在是較困難的。
以下將敘述關于在圖10的金屬帶34上形成許多小凸起33的一例子。通過光致蝕刻可以在厚度為0.1毫米-0.5毫米的金屬板上形成許多小凸起33。同樣在這情況下，小凸起33的一節距較佳地為100微米或以下，更較佳地是30微米或以下。將所述光致蝕刻的深度設定為3-40微米，在該帶子34上形成高度為薄膜厚度的70％-200％的許多小凸起33，從而將帶子34制成為一模壓帶。
利用帶子作為一模壓體的一優點是與它為一輥的情況相比能夠易于將它制成一長尺寸體。如果它成為一長尺寸體，下列兩點是優點。關于第一點，由于模版片加工區域隨帶子的每一圈而增加，所以能夠通過少數重復執行目標數量的薄膜加工，該部分的諸小凸起的磨損就減少和帶子的使用壽命就變得較長。關于第二點，在加工之后薄膜能與該帶子長期接觸，同時能夠充分地執行熱定型。另方面，帶子的循環加工焊接需要先進的焊接技術。但是，由于不需要在生產模版片(由該模版片決定每版的長度)時在模版片和模版片的連接部分中形成小凸起，如果將焊接部分用作為連接部分，將不需要考慮無端加工焊接，以及該問題將被解決。
按照模版片12的傳送路徑，圖9或圖10的結構被設置為生產模版片材料的一設備，以及然后設置圖1的結構，從而組成一套制片設備。并且，還能夠將這制片設備作為一制片工位構造在模版片印刷機內組成按照本發明的模版印刷機器。
圖11-13示出了將小凸起壓入薄膜內形成凹陷的一過程。在每張圖中。為了方便在薄膜的部分中示出了表示一變化的變形狀態的格子線。圖11示出了由小凸起加壓之前的一狀態。圖12示出了由小凸起加壓中途的一狀態。圖13示出了由小凸起加壓時的一狀態。如這些圖所示，用為凹陷底部的部分是水平的或在形成凹陷的過程中橫向延伸。即，凹陷底部以大于其它部分的速率延伸。由于在制片時被加熱而開始熔解的凹陷底部被對應于該延伸速率的一大應力相互受拉，熔解部分被分開，以致擴展到一圓周，以及它將實現立即穿孔。
此外，小凸起的形狀可以是圓柱形、棱柱形、截頭圓錐形或截頭棱錐形。而且，在截頭錐形或截頭棱錐形中，它的頂部的一面積可以比它的底部的一面積較大；另方面，它的頂部的一面積可以比它的底部的面積較小。
至于按照本發明的熱敏模版片材，由于模版片僅由熱塑性樹脂薄膜組成，帶有一支承體的一疊層就變得不需要了。因此，就免除了由于有支承體的不方便。例如，不需要疊層加工。也不需要粘結劑。可消除對印刷質量的壞影響，例如“印墨可滲透孔的變形”、它的粘結劑對制片產生的壞影響。消除了其中一支承體的一纖維進入一被穿孔的薄膜的一孔內的一壞影響和像“印刷的擦傷”的產品。如果不同類型的材料被粘結起來，它將成為產品卷曲的原因，因此消除了易于卷曲的這樣一性質。在疊層結構的情況下，被支承體吸收的印墨是沒有用處的，但在僅有一薄膜的一結構的情況下，因為薄膜沒有裝備其厚度是薄膜厚度約20至30倍的任何支承體，所以就消除了印墨的無效損失。
而且，在傳統的支承體疊層結構的情況下，雖然薄膜自身的厚度是約1.5微米，但在按照本發明的僅有薄膜的結構的情況下，由于薄膜具有對應于一材料質量的一硬度的某一的厚度，例如4至5微米(關于聲音的盒帶的厚度等級)或以上，它可以實際地操縱該薄膜。換句話說，在模版片的厚度是在疊層結構情況下只是薄膜的厚度(約1.5微米)時，該模版片自身將太薄，將很難操縱它。在本發明中，由于薄膜自身的厚度不像傳統支承體疊層結構中的厚度那樣薄，它能夠有效地防止背映和由于多余的印墨傳送到一印刷片所引起的一擊穿。
在傳統的疊層模版片的情況下，由于厚度為約1.5微米的熱塑性樹脂薄膜被熱頭加熱穿孔，由于熱頭的輸出不夠大，因此厚度為4-5微米或以上的熱塑性樹脂薄膜不能被相同熱頭加熱穿孔。并且，如果加大熱頭的輸出，較高的熱能將通過一壓輥；因此一壞影響到達壓輥，和對于熱頭自身的使用壽命也不是可取的。但是，根據按照本發明的制片方法，雖然它也基于一種薄膜材料，但至少給予了某厚度，以便易于操縱它和穿孔中所要求的熱能不比傳統情況大。原因是許多微小凹陷存在于薄膜的一側上。因此，通過將該薄膜熔融到與將穿孔部分中的微小凹陷連通的程度，能夠僅從相對側獲得一印墨可滲透的孔。在這方面，由于可以使熱頭的輸出小于以前的，所以可以使熱頭加熱器小型化，因此便于使印刷的分辨率比先前更高。
傳統上，在僅用一熱塑性樹脂薄膜的模版片的情況下，如果不將薄膜的厚度制得某程度厚的話，就難于操縱模版片，為了熱穿孔需加大熱頭的輸出。這是應用的最大問題。按照本發明，它可以對薄膜熱打穿印墨可滲透孔，而不要增加熱頭的輸出，以及它能解決這問題。
較佳的是傳送到在熱塑性樹脂薄膜的兩側上抵壓熱頭的壓輥的熱能盡可能的小。對此，由于熱頭的輸出變得較小和微小凹陷形成一隔熱空間，就可能使從熱頭傳到壓輥的能量充分小。
實際上，由于延伸熱塑性樹脂薄膜和在延伸時一模版內應力保留在薄膜內，因此僅由少數部分的熱熔解產生一破裂，以及成形到達它附近的微小凹陷處的一孔。所以，熔解部分到達微小凹陷處時需要加熱和仍可使熱頭的輸出較小。從而，為了進行在延伸時模版應力的內部保存，需要在熱塑性樹脂的熔點之下必須進行一機械加工，例如形成微小凹陷一模壓加工。此外，較佳的是工作溫度高于熱塑性樹脂的玻璃化轉變點溫度，以便由較小的工作壓力形成凹陷，防止薄膜的開裂。
而且，通過在它上形成凹陷之后進一步延伸薄膜片，應力集中在凹陷的底部和所述薄的部分變得更薄。從而，還能夠使在制片時所需的熱能更小。此外，還可以通過消除在微小凹陷形成時的變形減少模版片的核心定型(core set)和卷曲。從而，還可以提高模版片的操縱性能。
可以由粘附于輥圓周表面或帶周向表面的許多微粒構成用于模壓或加壓的小凸起。作為用于模壓的可替換選用的裝置，像噴丸硬化噴射微粒。在所述噴射的情況下，較佳的是使用冰或冰的微粒，以便防止微粒留在薄膜平面上。而且，例如一YAG激光器和一CO2激光器、一受激準分子激光器的光能也能進行凹陷加工。在這情況下，希望除了凹陷之外任何部分不受激光的影響，以及在玻璃化轉變點之下的環境溫度下進行該加工。
工業應用在一模版印刷技術領域使用該熱敏模版片材、關于生產該片材的方法和設備。
權利要求
1.用于模版印刷的、帶有一預定厚度的一熱敏模版片材，它包括一延伸的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜或通過共聚聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)所形成的一延伸的低熔點薄膜；通過模壓裝置在所述薄膜的一側上形成許多微小凹陷。
2.按照權利要求1所述的、用于模版印刷的一熱敏模版片材，其特征在于用于模版印刷的所述熱敏模版片材是一延伸的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄脂，在50℃或以上和270℃或以下進行所述模壓。
3.按照權利要求2所述的、用于模版印刷的一熱敏模版片材，其特征在于在80℃或以上和180℃或以下進行所述模壓。
4.按照權利要求1所述的、用于模版印刷的一熱敏模版片材，其特征在于用于模版印刷的所述熱敏模版片材是通過共聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)形成的一延伸的低熔點薄膜，在50℃或以上和120℃或以下進行所述模壓。
5.按照權利要求1所述的、用于模版印刷的一熱敏模版片材，其特征在于用于模版印刷的所述熱敏模版片材是帶有20％或以下的結晶度的一延伸的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜，在30℃或以上和270℃或以下進行所述模壓。
6.按照權利要求5所述的、用于模版印刷的一熱敏模版片材，其特征在于在60℃或以上和100℃或以下進行所述模壓。
7.按照權利要求1所述的、用于模版印刷的一熱敏模版片材，其特征在于用于模版印刷的所述熱敏模版片材是通過共聚帶有20％或以下的結晶度的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)形成的一低熔點薄膜，在40℃或以上和100℃或以下進行所述模壓。
8.按照權利要求1-7中的任一項所述的、用于模版印刷的一熱敏模版片材，其特征在于在薄膜的一工作溫度低于這薄膜的玻璃化轉變點之下時，在一億帕或以上(1或以上噸/平方厘米)的壓力下進行所述模壓。
9.按照權利要求1-7的任一項所述的、用于模版印刷的一熱敏模版片材，其特征在于在所述薄膜的一工作溫度是該薄膜的玻璃化轉變點或以上時、在20萬帕或以上(2或以上公斤/平方厘米)的一壓力下進行所述壓模。
10.按照權利要求1-7的任一項所述的、用于模版印刷的一熱敏模版片材，其特征在于在一工作溫度是t℃、該薄膜的一熔點是m℃和該薄膜的一玻璃化轉變點是g℃時、在104×102(m-t)/(m-g)或以上的一工作壓力P(帕)下進行所述模壓。
11.按照權利要求1-10中的任一項所述的、用于模版印刷的一熱敏模版片材，其特征在于所述薄膜的一厚度是1.5微米或以上和20微米或以下。
12.按照權利要求1-11的任一項所述的、用于模版印刷的一熱敏模版片材，其特征在于在所述凹陷模壓之后通過執行進一步的延伸加工獲得所述材料。
13.按照權利要求1-12的任一項所述的、用于模版印刷的一熱敏模版片材，其特征在于所述微小凹陷是小到不允許印墨可滲透的一穿孔，該薄膜的一側的一孔直徑大于該薄膜的另一側的一孔直徑。
14.按照權利要求1-12的任一項所述的、用于模版印刷的一熱敏模版片材，其特征在于所述微小凹陷是局部地減少所述薄膜的厚度和形成一薄底的一坑。
15.按照權利要求1-14的任一項所述的、用于模版印刷的一熱敏模版片材，其特征在于所述凹陷的一平均排列節距小于用于制片的一熱頭的一加熱器的一排列節距。
16.按照權利要求1-14的任一項所述的、用于模版印刷的一熱敏模版片材，其特征在于所述凹陷的一平均排列節距小于用于制片的一激光器的一進給節距的一排列節距。
17.按照權利要求13所述的、用于模版印刷的一熱敏模版片材，其特征在于所述坑的所述薄底的一厚度是薄膜厚度的10％或以上和80％或以下。
18.用于生產一熱敏模版片材的一方法，它包括將具有一預定厚度的一延伸的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜插入在其表面上具有許多小凸起的一模壓體和與該模壓體的所述表面抵壓的和具有一光滑前表面的一支承體之間，在50℃或以上和270℃或以下、通過在該模壓體和該支承體之間對聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)的一表面模壓，在所述薄膜的一側上形成許多微小凹陷。
19.按照權利要求18所述的用于生產熱敏模版片材的方法，其特征在于在80℃或以上和180℃或以下進行所述模壓。
20.用于生產一熱敏模版片材的一方法，它包括將帶有20％或以下結晶度的一聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜插入在其表面上具有許多小凸起的一模壓體和與該模壓體的所述表面抵壓的和具有一光滑表面的一支承體之間，在30℃或以上和270℃或以下、通過在該模壓體和該支承體之間對該薄膜的一表面模壓在所述薄膜的一側上形成許多微小凹陷。
21.按照權利要求20所述的用于生產熱敏模版片材的一方法，其特征在于在60℃或以上和100℃或以下進行所述模壓。
22.用于生產熱敏模版片材的一方法，它包括將通過共聚聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)產生的一延伸的低熔點薄膜插入在其表面具有許多小凸起的一模壓體和與該模壓體的所述表面抵壓的和具有一光滑表面的一支承體之間，在50℃或以上和120℃或以下、通過在該模壓體和該支承體之間對該薄膜的一表面模壓在所述薄膜的一側上形成許多微小凹陷。
23.用于生產熱敏模版片材的一方法，它包括將通過共聚帶有20％或以下結晶度的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)產生的一延伸的低熔點薄膜插入在其表面具有許多小凸起的一模壓體和與該模壓體的所述表面抵壓的和具有一光滑表面的一支承體之間，在40℃或以上和100℃或以下、通過在該模壓體和該支承體之間對該薄膜的一表面模壓在所述薄膜的一側上形成許多微小凹陷。
24.按照權利要求18-23的任一項所述的、用于生產熱敏模版片材的一方法，其特征在于在薄膜的一工作溫度低于該薄膜的玻璃化轉變點時、在1億帕或以上(1或以上噸/平方厘米)的一壓力下進行所述的模壓。
25.按照權利要求18-23的任一項所述的、用于生產熱敏模版片材的一方法，其特征在于在該薄膜一加工溫度是該薄膜的玻璃化轉變點或以上時、在2千萬帕或以上(2或以上公斤/平方厘米)的一壓力下進行模壓加工。
26.按照權利要求18-23的任一項所述的、用于生產熱敏模版片材的一方法，其特征在于在一工作溫度是t℃、薄膜的一熔點是m℃和該薄膜的一玻璃化轉變點是g℃時，在104×102(m-t)/(m-g)或以上的工作壓力P(帕)下進行所述模壓。
27.按照權利要求18-26的任一項所述的、用于生產熱敏模版片材的一方法，其特征在于所述模壓體和所述支承體分別是轉動的一第一和一第二圓柱體。
28.按照權利要求18-26的任一項所述的、用于生產熱敏模版片材的一方法，其特征在于所述模壓體是一轉動的環形帶狀體，以及支承體是與轉動的環形帶狀體的一表面抵壓的一轉動的圓柱體，以及將一壓力作用在片材的一表面上。
29.按照權利要求18-28的任一項所述的、用于生產熱敏模版片材的一方法，其特征在于還包括在進行所述微小凹陷模壓之后的進一步的延伸加工。
30.按照權利要求18-29的任一項所述的、用于生產熱敏模版片材的一方法，其特征在于所述微小凹陷是小到不允許印墨滲透的一穿孔，薄膜的一側的一孔直徑大于該薄膜的另一側的一孔直徑。
31.按照權利要求18-29的任一項所述的、用于生產熱敏模版片材的一方法，其特征在于所述微小凹陷是局部降低所述薄膜的厚度和形成一薄底的一坑。
32.關于生產用于模版印刷的一熱敏模版片材的一設備，它包括傳送用于模版印刷的熱敏片材的一薄膜傳送路徑，該片材由帶有一預定厚度的一聚酯薄膜組成，帶有具有許多小凸起的和面向所述薄膜傳送路徑的一表面的一模壓體，與模壓體的所述表面抵壓的和具有面對薄膜傳送路徑的一光滑表面的一支承體，從而薄膜傳送路徑位于模壓體和支承體之間，在一工作溫度是t℃、薄膜的熔化溫度是m℃和薄膜的玻璃化轉變點是g℃時，所述模壓體和所述支承體使104×102(m-t)/(m-g)的一壓力P(帕)作用在模壓體和支承體之間的傳送模版片材的表面上，并在模版片材的一側上形成許多微小凹陷。
33.按照權利要求32所述的、關于生產用于模版印刷的一熱敏模版片材的一設備，其特征在于所述聚酯薄膜是一延伸的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜。
34.按照權利要求32所述的、關于生產用于模版印刷的一熱敏模版片材的一設備，其特征在于所述聚酯薄膜是帶有20％或以下結晶度的一延伸的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜。
35.按照權利要求32所述的、關于生產用于模版印刷的一熱敏模版片材的一設備，其特征在于所述聚酯薄膜是通過共聚聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)產生的一延伸的低熔點薄膜。
36.按照權利要求32所述的、關于生產用于模版印刷的一熱敏模版片材的一設備，其特征在于所述聚酯薄膜是通過共聚帶有20％或以下結晶度的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)產生的一低熔點薄膜。
37.按照權利要求32-36的任一項所述的、關于生產用于模版印刷的一熱敏模版片材的一設備，其特征在于所述模壓體和所述支承體分別是轉動的一第一和一第二圓柱體。
38.按照權利要求32-36的任一項所述的、關于生產用于模版印刷的一熱敏模版片材的一設備，其特征在于所述模壓體是一轉動的環形帶狀體，所述支承體是與轉動的環形帶狀體的一表面抵壓的一轉動的圓柱體，以及將一壓力作用在片材的一表面上。
39.按照權利要求32-36的任一項所述的、關于生產用于模版印刷的一熱敏模版片材的一設備，其特征在于在模壓所述微小凹陷之后進一步進行一延伸加工。
40.按照權利要求32-38的任一項所述的、關于生產用于模版印刷的一熱敏模版片材的一設備，其特征在于所述微小凹陷是小到不允許印墨滲透的一穿孔。
41.按照權利要求32-38的任一項所述的、關于生產用于模版印刷的一熱敏模版片材的一設備，其特征在于所述微小凹陷是局部降低所述薄膜的厚度和形成一薄底的一坑。
42.一模版片印刷機，設有按照權利要求32-41的任一項所述的設備。
全文摘要
本發明提供通過使用一聚酯薄膜、僅由一熱塑性樹脂薄膜制成的一片材，以致能夠熱穿孔形成一印墨可滲透的孔，而不增加一熱頭的輸出。該薄膜是用于模版印刷的、具有一預定厚度的一熱敏模版片材，以及它由一延伸的PET薄膜或通過共聚PET和PBT產生的一延伸的低熔點薄膜構成。通過模壓在薄膜的一側上形成許多微小凹陷。在工作溫度是t℃、薄膜的熔點是m℃和薄膜的玻璃化轉變點是g℃時，按10
文檔編號B29K67/00GK1537060SQ0281512
公開日2004年10月13日 申請日期2002年7月30日 優先權日2001年8月2日
發明者杉山嘉英, 岡垣內泰成, 泰成 申請人:迅普精工株式會社