专利名称：用可重复使用的铝载体进行平版印刷的方法
技术领域：
本发明涉及一种平版印刷方法，其中印刷机运行完成后，回收平版印刷的载体，重新涂敷含有憎水的热塑性聚合物颗粒的图像记录层。然后，这样得到的热敏的印刷版材料用新的图像进行曝光，制版，并在下一个印刷运行中用作印刷原版。
背景技术：
在平版印刷中，将油墨和含水的润版液提供给印刷原版的表面，印刷原版带有平版印刷的图像，图像由油墨接受(亲油的)区域和水接受(亲水性的)区域组成。然后涂墨的图像从原版表面转移到具有可压缩表面的胶印滚筒上。图像从胶印滚筒印到纸上。通常，原版是在例如铝片的尺寸稳定的载体上携带平版印刷图像的印刷版。通过机械的锁定机构将铝版固定到印刷机的印版滚筒上，这样确定了版和机筒表面之间位置的对准。印刷机运行结束后，机械的锁定系统解开，以便可以拆卸和丢弃此印刷版，具有新图像的另一个印刷版可以放置和锁定到位置上。然后新的印刷作业可以开始了。
印刷原版一般通过所谓的电脑到胶片的方法获得，其中使用图像设定器将各个颜色的选择转入制版印刷的胶片上。加工后，胶片作为接触掩模用于称为版前体的成像材料的曝光，制版后得到了用作原版的印刷版。这些步骤通常在专用的曝光和制版的设备中运行，然后印刷版运送到印刷厂中并通过印刷工作者使用机筒本身装有的锁定机械连接到印刷筒上。虽然印刷筒的连接一般是人工操作的，但是对于印刷版的定位和固定已经研制了使用机器人的方法。
近年来所谓的计算机制版的方法受到广泛的重视。这种方法，也称为“直接制版法”，因为其通过所谓的版设定器将数字文件直接转移到版前体上而绕过了形成胶片。机上(on press)成像是一种直接制版法(也称为直接印刷)，其中所述版安装在印刷机的印版滚筒上的同时图像在版上曝光。后者的方法与机外(off press)制版相比，主要优点是改进了多色印刷印刷机的印刷台之间的配准。
已知有两种类型的机上成像的方法。根据第一种类型，印刷版前体安装在印刷机上，用成像法曝光，再任选地显影，然后用作印刷原版，最后从印刷机拆卸下来并抛掉，因此每次成像都需要新的版材料。这种技术的实例是US5,339,737中详细描述的型号GTO-DI的海德堡滚筒印刷机，该印刷机由HeidelbergDruckmaschinen AG(德国)制造。这种方法的缺陷是每次印刷机运行都需要使用新的版，这样提高了该印刷方法的成本。
在第二种机上成像系统中，在多个印刷运行(在下文中称为印刷周期)中使用同一个平版印刷载体。在每个印刷周期中，热敏层或光敏层涂敷在平版印刷的载体上，制成印刷版前体，成像法曝光和任选进行的显影后得到了印刷原版。印刷运行后，在图像清除步骤中将印刷原版的油墨接受的区域从平版印刷的载体上除去，以便回收载体并用于下一个周期的涂敷、曝光和印刷，不需要在机筒上安装新的版。这种机上涂敷和这种机上成像系统的实例在例如US5,188,033；US 5,713,287；EP-A 786 337和EP-A 802 457中有说明。后一专利申请描述了一种仪器，其中包括印刷构件、涂敷均匀的图像记录层的装置，根据图像将所述记录层扫描法曝光的装置和将所述记录层显影以在所述印刷构件上保留图像的装置，图像包括在排斥油墨本底上的接受油墨区域或接受油墨本底上的排斥油墨区域。根据一个优选实施方案，记录层在亲水性的粘合剂中含有憎水的热塑性聚合物颗粒。
与后者组合物相关的问题是限制了这样得到的印刷原版的最大运转周期。由于图像磨损导致的印刷质量退化限制了运转周期的最大值一般为25 000印刷拷贝。而且材料的有限的机械坚固性(刮擦灵敏度)和有限的对于印刷机的化学试剂例如版清洁剂、垫层清洁剂和润版液添加剂的耐化学腐蚀性导致了这种版的上述的低印刷耐用性。因此，本发明的目的是提供一种平版印刷的方法，其中同一个平版印刷的载体用于多次的印刷工作，并且其中图像记录层不需要利用碱性化学试剂进行制版的步骤，该图像记录层具有高运转周期并且满足许多平版印刷印版材料的其它要求，例如抗刮擦性和化学耐性。
发明概述本发明的方法包括多个印刷周期，其中每个印刷周期包括步骤(a)-(e)，一般可以定义如下(a)提供一种具有亲水性表面的平版印刷的载体。
(b)涂敷通过在平版印刷的载体上涂敷图像记录层制作印刷版前体；在这里版前体也称为“成像材料”。
(c)曝光将图像记录层在热或光下成像曝光。
(d)制版(也称为显影)通过从平版印刷的载体上除去图像记录层的非曝光区制作具有平版印刷图像的印刷原版。
(e)印刷向平版印刷的图像提供油墨然后利用印刷机将油墨由平版印刷的图像转移到纸。
(f)从平版印刷的载体上清除平版印刷的图像。
在这里图像清除步骤也称为清洗步骤。步骤(f)后得到的回收的载体然后重新用于下一个印刷周期，下一个印刷周期中载体重新涂敷图像记录层，然后用新的图像曝光，制版，然后在下一个印刷运行中用作印刷原版。使用同一个载体的连续的印刷周期的数目至少是2，优选多于20，可以高于50甚至高于100，条件是使用有效的图像清除方法，在载体上不留下重影图像，同时也不损坏载体的平版印刷的质量。
提高运转周期是通过将含有憎水的热塑性聚合物颗粒的图像记录层涂敷在如权利要求1定义的光滑的铝载体上实现的。光滑的铝载体为根据憎水的热塑性聚合物颗粒热致凝结进行工作的版提供了更高的运转周期，这一作用是十分令人惊讶的一种光滑表面，其特征是中线粗糙度的算术平均值Ra小于0.45μm，它为什么在印刷过程中明显减少了图像的磨损还没有清楚地被认识。技术人员会预料粗糙表面比光滑表面能更好地粘附聚结的聚合物颗粒。然而，观察到了相反的结果，具有如此处定义的Ra值的光滑的平版印刷载体出乎意料地提供了更高的运转周期。
本发明优选的材料能提供一种平版印刷原版，该平版印刷原版可以用于印刷机运转至少30 000个，更优选至少60 000个拷贝，而看不到图像的磨损。最好的实施方案甚至能够使印刷机运转多于100 000个拷贝。
本发明的优选实施方案的具体特征在从属权利要求中列出。本发明更进一步的优势和实施方案将通过下面的说明变得明显。
发明详述本发明的方法的所有步骤优选由最终用户执行，例如在印刷车间里进行该方法，而不是在制版厂中。步骤可以机上进行，即将平版印刷的载体安装在轮转印刷机的印筒上时进行。或者是，除印刷步骤(e)外的一个或多个步骤可以利用机外装置进行。这里使用的“机外装置”定义为没有结合到印刷机中而是位于印刷机附近的仪器，该装置的操作可以在印刷机进行印刷的同时进行。例如曝光步骤(c)可以机上或机外进行。机上曝光的好处是在多彩色印刷机中曝光后立即得到印刷原版的精确配准。另一方面机外曝光的方法比机上曝光的方法提供了更短的印刷机停机时间，因为曝光可以在印刷机进行印刷的同时进行。
在使用机上曝光的实施方案中，优选通过向曝光的图像记录层提供油墨和/或润版液(或单液油墨)进行制版。在使用机外曝光的实施方案中，也可以使用另一种制版方法(下文更详细地讨论)或者可以将曝光的版安装在印刷机上然后通过提供油墨和/或润版液(或者单液油墨)制版。
除了曝光步骤(c)和制版步骤(d)，涂敷步骤(b)和/或清洗步骤(f)也都可以利用机外装置进行。用上述的方法，印刷机停机时间是最少的，因为在给定的印刷机运行过程中，可以在印刷机印刷的同时用机外装置涂敷下一个印刷作业的成像材料和任选地曝光和制版，并且可以用机外清洗装置清洗和重新涂敷前一印刷作业的材料。全部的清洗、涂敷、曝光和制版步骤可以用一个机外装置进行。
清洗和/或制版液体可以使用与涂敷步骤所使用的相同的装置提供给载体，例如可以使用喷雾器或喷墨头施加涂层溶液、清洗液和/或制版液体。或者通过使用含有不同部分的一个装置同时进行几个步骤，每个部分各自实施本发明方法的一个步骤并且在载体上连续地移动，例如一种装置，其包括用于提供清洗液的喷嘴和/或对于提供涂层溶液的喷嘴和/或激光曝光头和/或用于提供制版液体的喷嘴。
可以用手动方式将用机外装置涂敷和/或曝光的版转移到印刷机并且将用过的版从印刷机转移到清洗仪器，但是，更有利的是，机外装置与印刷机通过机械输送工具用机械方法连在一起。根据这种实施方案，平版印刷的载体可以用机外装置涂敷并任选地曝光，随后用机械方法转入印刷机，印刷之后，用过的印刷原版可以用机械方法转入机外的清洗仪器，在清洗仪器中从载体上除去涂层，然后载体在下一个周期的涂敷、曝光、制版、印刷和清洗中再次使用。输送工具由能够将载体、成像材料或用过的印刷原版从一个装置移动、运送或传送到另一个装置的机械组成。这种机械在本领域是已知的并且广泛地用于印版搬运设备。输送工具可以包括传送带、抓爪器、吸盘、滚轴、链条等等。用于用机械方法将材料转移到印刷机的工具优选带有将材料安装在印版滚筒上的机械。用于用机械方法将用过的印刷原版从印刷机转移到清洗仪器的工具优选带有从印版滚筒拆卸印刷原版的机械。版通常用夹具固定到机筒上，而套筒在机筒上滑动。
在机外装置与多彩色印刷机结合的实施方案中，使用堆垛设备是有益的，其作为缓冲器用于清洁的载体、成像材料或印刷原版的暂时存储，从而可以用单一的机外装置进行清洗、涂敷、曝光和/或制备全部颜色选择的版。各种构造的更详细和具体的实施方案在EP-A 1142706和1118473中有描述，其中一种或多种适合用于本发明方法中的机外装置通过机械输送工具和堆垛设备与印刷机连接在一起。这种系统能够进行完全自动化的工艺流程，其中印刷机停机时间最少并且没有专业技能也可以进行。
平版印刷的载体载体可以是一种像薄片一样的材料或者可以是一种圆筒形的元件例如套筒。选择后者，薄片可以焊接成圆筒形，例如利用激光焊接。这种圆筒形的载体可以在印刷机的印刷筒上滑动，而不是像普通的印刷版那样固定在其上。
本发明的方法使用的载体是一种具有亲水表面的经表面粗糙化和阳极氧化的铝载体，其特征在于低表面粗糙度，表面粗糙度表示为中线粗糙度的算术平均值(Ra)，有时也称为CLA(中线平均值)。这里使用的Ra在ISO 4287/1(＝DIN4762)和其中的参考文献中有定义。在这里报告的Ra值是根据ISO 4288和其中的参考文献，使用有非常细的尖端的接触测头通过机械剖面法测量的(光学剖面法也是已知的，这种光学法比ISO方法得到的数值系统地偏高)。用于测量Ra的装置是Taylor Hobson有限公司的Talysurf 10。
用于本发明材料的经表面粗糙化和阳极氧化的铝载体的亲水表面的Ra值低于0.45μm，优选低于0.4μm，甚至更优选低于0.3μm。具有亲水表面的经表面粗糙化和阳极氧化的铝载体，表面特征在于所述的低Ra值，在这里简称为“光滑载体”。Ra值的下限是0.05μm，优选0.1μm。除了表面粗糙度，载体的阳极重量(在铝表面形成的Al2O3g/m2)也影响动转周期。根据本发明，对于给定的粗糙度Ra，通过在亲水表面形成大于2.5g/m2氧化铝，更优选大于3.0g/m2甚至3.5g/m2的氧化铝，可以达到更高的运转周期。
铝平版印刷载体表面粗糙化和阳极氧化处理是众所周知的。用于本发明方法的表面粗糙化的铝载体优选用电化学方法进行表面粗糙化的载体。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优选含有盐酸。也可以使用例如盐酸和乙酸的混合物。
以电化学表面粗糙化和阳极氧化参数，例如电极电压、酸性电解液的性质和浓度或功率消耗为一方，与根据Ra和阳极重量(在铝表面形成的Al2O3，g/m2)获得的平版印刷的质量为另一方之间的关系是众所周知的。关于各种生产参数与Ra或阳极重量之间的关系更详细的说明可以在F.R.Mayers发表在ATBMetallargie Journal的文章“Management of Change in the Aluminium PrintingIndustry”中查到。因此，技术人员充分知道在粗糙化的铝载体上产生光滑表面需要的各种参数或在铝阳极氧化过程中得到给定的阳极重量需要的各种参数的设置。
表面粗糙化和阳极氧化的步骤优选不是本发明步骤(a)的一部分，因为表面粗糙化和阳极氧化是在高电压下使用强酸和电极的过程，因此不适于在最终用户的地点例如印刷车间中实施。相反，更方便的是使用印刷版制造厂提供的经表面粗糙化和阳极氧化的铝载体，最终用户在印刷运行之后按照本发明将铝载体回收，使用图像清除的方法从载体上除去平版印刷的图像而没有显著地影响平版印刷的质量，特别是没有显著地影响经表面粗糙化和阳极氧化的表面的表面粗糙度和阳极重量。
任选地，回收的经表面粗糙化和阳极氧化的铝载体可以在所谓的再生步骤中修复其表面的亲水性。这种再生步骤可以在图像清除步骤之后在载体上涂敷图像记录层之前进行，例如在本发明的方法的步骤(a)中进行。再生步骤与所谓的后处理步骤相似，后处理步骤一般在制造普通的平版印刷版使用的众所周知的铝表面粗糙化和阳极氧化方法之后。例如，铝载体可以通过在高温例如95℃下，用硅酸钠溶液处理其表面进行硅化。或者是，可以进行磷化处理，这涉及用磷酸盐溶液处理氧化铝表面，磷酸盐溶液还可以含有无机氟化物。此外，氧化铝表面可以进行清洗，使用有机酸和/或其盐，如羧酸、羟基羧酸、磺酸或膦酸，或他们的盐，例如琥珀酸盐、磷酸盐、膦酸盐、硫酸盐和磺酸盐。优选柠檬酸或柠檬酸盐溶液。处理可以在室温下进行或在大约30至50℃的稍高温下进行。再一种后处理涉及用碳酸氢盐溶液清洗氧化铝表面。更进一步，氧化铝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与磺化的脂族醛反应形成的醛缩醇进行处理。另外，显然这些后处理的一种或多种可以单独进行或者结合进行。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中给出了关于这些处理更详细的说明。
在EP-A 1188579中描述了合适的再生步骤的另一实施方案。其中描述的再生液体是pH＜7的水溶液，再生液体含有酸性化合物例如柠檬酸、聚丙烯酸或含二氧化硅的化合物，这些化合物能够降低水的pH。再生液体优选含有式I的化合物 其中X是OH，O-或聚合物骨架。
根据pH，抗衡离子可以是H+或金属阳离子，例如碱金属或碱土金属或过渡金属的阳离子，例如铬。式(I)化合物的合适的实例有聚乙烯膦酸、乙烯膦酸与丙烯酸和乙酸乙烯酯的共聚物、丙烯酰胺基异丁烯膦酸。优选的化合物是磷酸或磷酸盐。
或者是，如EP-A 1188578所述，式(I)化合物也可以加到在步骤(e)中用于清除图像的清洗液中。在这种实施方案中，单独的再生步骤可以省略。
图像记录层平版印刷载体上施加的图像记录层是热敏性的，因此得到了一种可以在正常的工作照明条件(日光、日光灯)操作很多小时的版前体。图像记录层含有一种聚合物胶乳作为成像组分，更具体地讲含有能够热致聚结的憎水的热塑性聚合物颗粒。合适的憎水聚合物的具体实例有，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。根据优选的实施方案，热塑性的聚合物含有至少50重量％的聚苯乙烯，更优选含有至少60重量％的聚苯乙烯。合适的胶乳由聚苯乙烯和任选的稳定剂组成。
为了得到对机械损坏和印刷机化学试剂，例如用于版清洁剂的烃的足够的抵抗能力，热塑性聚合物优选含有至少5重量％，更优选至少30重量％的含氮的单体单元或相当于特征是溶解度参数大于20的单体的单元，例如(甲基)丙烯腈或含有磺酰胺和/或邻苯二甲酰亚胺侧基的单体单元。这种含氮的单体单元的其它合适实例公开在2001年11月23日申请的欧洲专利申请号01000657中。憎水的热塑性聚合物的一种具体实例是(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单元以1∶1到5∶1(苯乙烯∶丙烯腈)的重量比组成的共聚物。2∶1或3∶2的比例得到了极好的结果。
热塑性聚合物颗粒的重均分子量范围可以从5,000到1,000,000g/mol。憎水的颗粒的数均粒径优选低于200nm，更优选从10到100nm之间。憎水的热塑性聚合物颗粒在图像记录层中的含量优选在整个层重量的20％到95％之间，更优选在45重量％到90重量％之间，最优选在65重量％到85重量％之间。
图像记录层可以更进一步含有亲水性的粘合剂，例如乙烯醇、丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺、羟甲基甲基丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙基酯、甲基丙烯酸羟乙基酯的均聚物和共聚物或马来酸酐/乙烯基甲醚共聚物。使用的(共)聚合物或(共)聚合物混合物的亲水性优选等于或高于聚醋酸乙烯酯的亲水性，该聚醋酸乙烯酯至少水解到60重量百分数，优选80重量百分数。优选具有羧基侧基的粘合剂，例如聚(甲基)丙烯酸。
图像记录层还可以含有其它的成分，例如另外的粘合剂、表面活性剂、着色剂、显影抑制剂或促进剂，特别是一种或多种能够将红外线转化成为热量的化合物。着色剂优选是加工后形成可见图像的染料或颜料。特别有用的光—热转化化合物是例如对红外辐射敏感的染料、炭黑、金属碳化物、硼化物、氮化物、碳氮化物、铜锡合金结构的氧化物，和导电聚合物分散体例如聚吡咯、聚苯胺或聚噻吩分散体。优选阴离子花青染料。
涂敷步骤(b)在涂敷步骤中，图像录制层涂敷在载体的亲水表面上。为了获得合适的涂层厚度，可能需要在同一个载体重复涂敷若干次。涂层还可以含有一或多个与图像记录层相邻的附加层。这样的附加层例如可以是在图像记录层和载体之间的促进粘附层；或者含有一种或多种能够将红外线转化成为热量的上述化合物的光吸收层；或在制版期间被除去的保护层。
涂布可以通过如EP A 1048458中描述的供体材料的加热引起或摩擦引起的转移进行；或者可以按EP-A 974455和EP-A 1097811中描述的粉末涂布法进行；或者根据任何已知的涂布方法，例如旋涂、浸涂、棒涂、刮涂、气刀涂布、照相凹版式涂布、逆辊涂布、挤压涂布、滑动涂布和帘幕涂布，涂敷一种液体溶液。这些涂布技术的综述可以在下书中找到Edward Cohen和EdgarB.Gutoff编写的“Modem Coating and Drying Technology Drying Technology”，VCHpublishers，Inc，New York，NY，1992。也可以通过印刷技术将涂布液涂敷到载体上，例如喷墨印刷、凹版印刷、橡胶版轮转印刷或者胶版印刷。EP-A 1179422中所述的喷墨印刷，特别是2001年3月22日申请的未公开的EP-A no.01000065中所述的阀门喷印是非常优选的。
根据最优选的实施方案，用带有喷嘴的机头将涂布液喷涂到载体上。喷射参数的优选值已经在EP-A 1084830和1084862中定义了。在一种优选的构造中，载体固定在转鼓，例如印刷机印版滚筒，的外表面上，喷头在轴向沿着载体移动而圆筒沿角度方向旋转。
曝光步骤(c)本发明所述的成像材料适合于机外和机上曝光。它们可以在例如利用热印头、LEDs或红外激光器产生的热量或红外线下曝光。优选使用发射波长在约700到约1500nm范围的近红外光的激光器，例如半导体激光二极管、Nd:YAG或Nd:YLF激光器。需要的激光功率取决于图像记录层的灵敏度，激光束的像素停留时间，扫描速度和曝光仪器的分辨率(即每单位直线距离可访问的像素的数目，经常用每英寸点数或dpi表示；一般值1000-4000dPi)，激光束的像素停留时间通过光点直径(现代的版设定器在最大强度的1/e2条件下一般值10-25μm)确定。一般使用的两种激光曝光仪器是内鼓(ITD)和外鼓(XTD)版设定器。用于热版的ITD版设定器的一般特征是具有高达500米/秒的很高的扫描速度和需要几个瓦特的激光功率。用于热版的XTD版设定器一般激光功率约200毫瓦到约1瓦，在较低的扫描速度下运行，例如0.1到10米/秒的扫描速度。
由于在曝光步骤中产生热量，憎水的热塑性聚合物颗粒熔融或凝结以致形成相应于印刷原版着墨部分的憎水相。凝结可能由热塑性聚合物颗粒的热致凝结、软化或熔化产生。热塑性憎水聚合物颗粒的凝结温度没有特定的上限，然而该温度应该充分低于聚合物颗粒的分解温度。优选凝结温度至少比聚合物颗粒发生分解的温度低10℃。凝结温度优选高于50℃，更优选高于100℃。
制版步骤(d)制版步骤中，从亲水表面除去未曝光区域图像记录层而曝光区域图像记录层基本上没有除去，即曝光区域没有被影响到油墨接受不足的程序。这可以通过例如向图像记录层提供选自水、含水液体、胶溶液、油墨、润版液或单液油墨的制版液体来完成。通过制版，获得了印刷原版，印刷原版带有由憎水的(印刷)区域和亲水性的(非印刷)区域组成的平版印刷图像。制版液体可以通过例如使用浸透制版液体的垫片用手工或者在自动制版装置中以倾倒、浸渍、涂布等方式提供给成像材料。另外，制版液体的提供可以与机械摩擦相结合，例如用旋转电刷摩擦。喷射或喷雾制版液体也是一种合适的方法，例如利用2001年6月21日申请的EP-A no.01000248中描述的装置。
制版步骤可以当成像材料固定在印刷机的机筒上时通过提供至少一种上述的液体至成像材料在机上进行，优选在印刷机起动过程中提供油墨和/或润版液。在该实施方案中，步骤(d)被认为是印刷步骤(e)的开始。在这种“隐藏的制版”步骤中，未曝光的区域通过与油墨和/或润版液相互作用从载体上被去掉。在一个优选实施方案中，将供应湿润液的湿润器滚子降在成像材料上，随后在那里降下墨辊。通常，在印刷机筒旋转大约10转后，获得了第一个清晰和有用的印刷品。根据另一种加工这种材料的方法，墨辊和湿润器滚子可以同时落下或墨辊首先落下。可以与这种材料结合使用的合适的湿润液通常是具有酸性pH和含有醇例如异丙醇的含水液体。
机上制版可以与机上曝光步骤结合使用，或者成像材料用机外的印版设定器曝光，然后将成像材料装在印刷机上并且通过开动印刷机并将油墨和/或润版液供给成像材料进行制版。
另一种显影方法也适于机上显影，特别是在不包括湿润系统的无水平版胶印印刷机中适用，该方法通过提供单液油墨进行显影。适合用于本发明的方法的单液油墨已经在US 4,045,232和US 4,981,517中描述。如WO 00/32705中所述，合适的单液油墨包括油墨相，也称为憎水相或亲油相，和多元醇相。关于用单液油墨显影的更多的情况在2001年11月15日申请的EP-A no.01000633中得到。
当在机外的版设定器中曝光时，成像材料也可以通过提供普通水，含水液体或胶溶液进行制版。胶溶液通常是一种含水液体，其含有一种或多种能够保护印刷版的平版印刷图像以防沾污或损坏的表面保护化合物。上述化合物的合适的实例有成膜亲水聚合物或表面活性剂。关于用胶溶液显影的更多的情况可在2002年3月6日申请EP-A no.02100226的中得到。
显影后，可以干燥和烘烤版。版可以在烘烤之前进行干燥或者在烘烤过程中干燥。烘烤过程可以在高于热塑性聚合物颗粒的凝固温度的温度下进行，例如在100℃和230℃之间烘烤5到40分钟。例如经曝光和显影的版可以在230℃温度下烘烤5分钟，在150℃温度下烘烤10分钟或者在120℃温度下烘烤30分钟。优选的烘烤温度高于60℃。烘烤可以在普通的热风烤箱中进行，或者可以通过感应加热或用在红外区或紫外区光谱范围放射的灯照射来进行。在一个优选实施方案中，通过施加烤胶将成像材料机外制版，然后在烘箱中或用红外灯烘烤，烘箱或红外灯可以集成在制版装置中。或者是，烘烤也可以当版固定在印刷机中时进行。
清洗步骤(f)清洗步骤中，通过从载体上除去接受油墨的区域而清除平版印刷的图像。图像清洗步骤优选也除去仍然存在于前面的印刷周期的平版印刷图像上的油墨。优选的清洗步骤的特征在于损坏载体的平版印刷表面的危险低，同时又能有效的清除接受油墨的区域，要作到二者兼顾可能很难。清洗可以通过给图像提供一种清洗液进行，例如将印刷原版浸没在装有清洗液的浸槽中。清洗也可以用扫描方法进行，例如使用向图像喷射或喷洒清洗液的喷嘴的清洗头。在后一实施方案中，可以将涂敷步骤使用的同一个喷雾或喷射头用于清洗步骤。也可以用干法完成清洗，例如2001年2月14日申请的EP-A no.1000015中描述的使用激光烧蚀着墨部分，或者如EP-A 1080942中描述的使用(常压的)等离子体。
上述清洗法可以与超声处理装置或机械清理装置结合起来。合适的用于清洗载体的机械装置有例如刮削载体的装置，摩擦载体的装置，例如可以用清洗液润湿的旋转电刷、布或其它的吸收介质。可供选择的机械清理方法包括喷射空气、水或干冰丸，干冰丸在清洗步骤中汽化或在清洗步骤之后立即汽化。在一个优选实施方案中，首先将清洗液例如用喷雾的方法提供给印刷原版，经过一段短时间让清洗液与平版印刷的图像相互作用之后，使用一个喷水器从载体上除去图像。
优选的清洗液应该充分有效，例如应该能防止在多个印刷周期后出现任何重影图像。清洗液其它的优选特征是易挥发的有机物含量低以防止环境污染并且对清洗装置的部件呈惰性，例如优选不影响用于清洗装置的橡胶、密封件或其它的材料的液体。符合上述要求的合适的清洗液组合物已公开在EP-As1118470，1118471，1118472和1118474中。
一种合适的清洗液是有机液体在含水液体中的乳状液。乳状液的制备优选用机外装置进行，该装置可包括用于混合有机液体和含水液体以形成所述乳状液的装置，例如通过搅拌含有至少一个双键的环状有机化合物、醇、水和乳化剂的混合物形成乳状液。优选地，本发明的方法还包括分离乳状液(使用后的)成为有机相和水相的步骤，例如通过加热乳状液引发相分离。这样获得的回收水可以用于制备新的乳状液或者在清洗之后或重新涂敷之前用于冲洗载体。
实施例制备平版印刷载体1-5将厚度为0.30mm，宽度为500mm的铝质卷材浸入39℃含有10g/l氢氧化钠水溶液中35秒钟清除油渍，然后用软化水冲洗30秒钟。然后在30℃的温度，表1(下面的)所示的电流密度下使用交流电将铝片在含8.1g/l的盐酸和21.7g/l的乙酸的混酸水溶液中用电化学方法进行表面粗糙化30秒钟。用软化水冲洗30秒钟后，用43℃含128g/l磷酸的水溶液蚀刻35秒钟除去污迹，然后用软化水清洗30秒钟。随后，使用下面表1所示的电流密度的直流电压，在含154g/l硫酸的50℃温度水溶液中进行铝片阳极氧化30秒钟，然后用软化水清洗30秒钟，再用53℃的含有2.45g/l聚乙烯膦酸溶液继续处理15秒钟，用软化水冲洗30秒钟，然后干燥。
制备成像材料1-5通过混合下列组分制备2.61重量％的涂层水溶液—平均粒度为65nm的苯乙烯和丙烯腈(重量比60/40)的共聚物胶乳，用阴离子型湿润剂稳定；—吸收红外线的染料IR-1；—聚丙烯酸(购自Allied Colloids的GlascolDl5，分子量2.7×107克/摩尔)。
如下所述，通过将上述涂层溶液分别喷雾到载体1-5上制备成像材料1-5。干燥后，图像记录层由600mg/m2的胶乳、60mg/m2的染料IR-1和120mg/m2的聚丙烯酸组成。
将平版印刷的载体固定在转鼓的外表面上进行喷雾。然后用在机筒的轴向移动的喷嘴将涂层溶液涂敷在载体上，移动速度1.5米/分钟，同时转鼓以164米/分钟的线速度旋转。喷嘴是SUV76型，是一种空气助推喷嘴，可以在SprayingSystems Belgium，Brussels买到，固定喷嘴使喷嘴和载体之间的距离为40毫米。设置喷雾溶液的流速为7毫升/分钟。喷雾过程中，喷雾头上使用的气压为每平方英寸90磅(90psi)。喷雾过程中涂层在70℃的气温下干燥。
曝光和制版这样得到的成像材料用Creo Trendsetter(购自Creo，Burnaby，Canada的版设定器)曝光，在330mJ/cm2和150转/分条件下操作。成像后，将版装在MO印刷机(购自Heidelberger Druckmaschinen AG)上，使用K+E800油墨和含10％异丙醇的4％的Combifix XL作为润版液开始进行印刷作业。成像材料通过在印刷机起动期间向版供应油墨和润版液进行机上制版。印刷机运行二十转后，得到了印刷原版1-5，这些印刷原版制备了极好的平版印刷图像的印刷拷贝。
运转周期的测定继续运行在前步骤开始的印刷。运转周期的测定是通过由于图像磨损，高质量的图像(200 lpi)的60％屏面的退化超过5％时印刷拷贝的数目来确定的。表1中(下面的)实施例1、2和5的数据证明对于一定的阳极重量(4.8g/m2)，Ra降低，运转周期显著地增加。对于一定的Ra值(实施例2-40.28μm)，增加阳极重量获得了更进一步的改进。版5还显示当完成了90 000拷贝后印刷机停止运转时，仍然没有图像磨损。
表1表面粗糙化(GR)和阳极氧化(AN)的电流密度，平版印刷载体1-5的表面粗糙度Ra和阳极重量(AW)以及用上述载体得到的印刷原版达到的运转周期。
表1
回收载体75克甲基乙二醇与5克软化水混合制备清洗液。一边搅拌，一边将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。
动转周期测试完成后，使用购自Premal Sprayer Division of Precision ValveCorporation，New York的手控压力喷洒器将10ml/m2的清洗液喷洒到版的平版印刷图像上，用来回收平版印刷的载体1-5。清洁剂与图像相互作用30秒钟，然后利用常规的高压水以5升/平方米水的流速进行操作来清除图像。最后，回收的载体用加压的空气在室温下处理，直到表面干燥。
这样获得的载体再在五个周期中重复使用，周期的步骤为涂敷、曝光、制版、印刷和清洗，与上述的方法完全相同。每个周期完成后，目测评估版的清洁度、涂层质量和印刷性能(着色、重影的出现)。上述每次印刷均得到了对于所有标准都极好的产品。
权利要求
1.一种平版印刷的方法，包括以下步骤(a)提供一种具有亲水性表面的平版印刷的载体；(b)在亲水性表面上涂敷含有憎水的热塑性聚合物颗粒的图像记录层；(c)将图像记录层在热或光下成像曝光以此引发曝光区域憎水的热塑性聚合物颗粒的聚结；(d)将图像记录层显影，以此获得具有平版印刷图像的印刷原版；(e)通过给印刷原版的平版印刷图像提供油墨并且将油墨从印刷原版转移到纸上制备大量印刷拷贝；(f)通过清除平版印刷图像回收平版印刷的载体；(g)在下一个包括步骤(a)到(e)并任选地包括(f)和(g)的周期中使用回收的平版印刷的载体；该方法的特征在于平版印刷的载体是经表面粗糙化和阳极氧化的铝载体，载体的亲水性表面以中线粗糙度的算术平均值Ra表示的表面粗糙度小于0.45μm，并且载体表面含有大于3.5g/m2的氧化铝。
2.权利要求1的方法，其中在步骤(e)中制备了至少30000个印刷拷贝。
3.前述任一权利要求的方法，其中憎水的热塑性聚合物颗粒包括(甲基)丙烯腈和/或苯乙烯的均聚物或共聚物。
4.前述任一权利要求的方法，其中憎水的热塑性聚合物颗粒包括(甲基)丙烯腈和苯乙烯的共聚物，并且其中图像记录层还含有亲水性粘合剂和红外线吸收染料。
5.前述任一权利要求的方法，其中步骤(b)-(f)全部在平版印刷的载体固定在转轮印刷机的机筒上时进行。
6.权利要求1-4中任一项的方法，包括以下步骤(i)用机外装置进行步骤(b)；(ii)当平版印刷的载体固定在转轮印刷机的机筒上时进行步骤(c)-(e)；(iii)用机外装置进行步骤(f)或者当平版印刷的载体固定在转轮印刷机的机筒上时进行步骤(f)。
7.权利要求1-4中任一项的方法，包括以下步骤(i)用机外装置进行步骤(b)-(c)；(ii)当平版印刷的载体固定在转轮印刷机的机筒上时进行步骤(d)-(e)；(iii)用机外装置进行步骤(f)或者当平版印刷的载体固定在转轮印刷机的机筒上时进行步骤(f)。
8.权利要求6或7的方法，其中步骤(d)通过给图像记录层提供油墨和/或润版液来进行。
9.权利要求1-4中任一项的方法，包括以下步骤(i)用机外装置进行步骤(b)-(d)；(ii)当平版印刷的载体固定在转轮印刷机的机筒上时进行步骤(e)；(iii)用机外装置进行步骤(f)或者当平版印刷的载体固定在转轮印刷机的机筒上时进行步骤(f)。
10.权利要求9的方法，其中胶溶液作为制版液体在步骤(d)中使用。
11.权利要求10的方法，其中胶溶液是一种烤胶溶液，其中在步骤(d)和(e)之间通过热空气加热或通过红外灯照射烘焙印刷原版，并且其中在步骤(e)中制备的印刷拷贝数高于100000。
12.前述任一权利要求的方法，其中步骤(b)中利用喷雾嘴或喷墨嘴将图像记录层施加于平版印刷载体的亲水表面上。
13.前述任一权利要求的方法，其中步骤(d)中利用喷雾嘴或喷墨嘴将制版液体施加于图像记录层上。
14.前述任一权利要求的方法，其中步骤(f)中利用喷雾嘴或喷墨嘴将清洗液施加于平版印刷的图像上。
全文摘要
公开了一种印刷方法，其中用含有憎水的热塑性聚合物颗粒的图像记录层涂敷经表面粗糙化和阳极氧化的铝载体。然后将这样得到的热敏的成像材料用成像法曝光和制版，从而得到具有平版印刷图像的材料，这种材料包括在亲水性载体上的憎水的着墨部分，在印刷机中用作印刷原版。印刷机运行完成后，通过从铝载体亲水表面除去憎水的着墨部分，回收平版印刷载体。回收的载体然后重新用于下一个循环的涂敷、曝光、制版和印刷。通过使用具有亲水性表面的经表面粗糙化和阳极氧化的铝载体，印刷原版的运转周期增加了，所述亲水性表面具有以中线粗糙度的算术平均值Ra表示的小于0.45μm的表面粗糙度。
文档编号B41N3/00GK1608844SQ200310102609
公开日2005年4月27日 申请日期2003年10月24日 优先权日2003年10月24日
发明者E·费许伦, J·费梅尔斯 申请人:爱克发-格法特公司