一種印刷制版設備的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種印刷制版設備，該設備包括：曝光裝置、印刷圖像成像裝置、印版承載裝置、時序控制裝置；其中曝光裝置包括曝光光源和曝光光源控制裝置；曝光光源、印刷圖像成像裝置、印版承載裝置依次同軸設置；曝光光源用于照射光線以固化負載于印版上的感光材料；印刷圖像成像裝置用于形成目標圖像以代替膠片，使來自所述曝光光源的光線經過所述目標圖像的遮掩，在所述印版上形成相應曝光圖像。從而實現精確制版、精確套印、免除膠片制作過程，形成降低生產成本和環境污染的綠色制版的工藝，解決現有技術中尤其是傳統制版、CTP和CTcP制版設備和工藝中存在的種種弊端。
【專利說明】一種印刷制版設備
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于印刷領域，特別涉及一種印刷制版設備。
【背景技術】
[0002]制版工藝是印前工藝中的重要步驟，在整個印刷流程中扮演這一個很重要的角色，對印刷品的色彩、階調以及套準有著極其重要的影響。隨著科技的發展，制版工藝也隨之不斷演變，從傳統膠片制版發展為噴蠟制版、噴墨制版，直至目前廣泛應用的激光制版等等，隨著計算機技術的發展，制版工藝逐漸與之相結合，并向著高效、環保、低成本的方向不斷發展，從而形成了計算機直接制版技術。
[0003]所謂計算機直接制版(Computer to Plate,簡稱CTP)就是用計算機把原稿文字圖像經數字化處理和排版編輯，直接在印版上進行掃描成像，然后通過顯影、定影等后處理工序或免后處理制成印版。與傳統的膠片曬版工藝相比具有工序簡單、無需出片、曬版且制版周期短等優點。
[0004]然而，計算機直接制版設備的應用受制于一個重要的因素，即光源限制，高能激光對制版質量及生產效率有很重要的影響。采用激光制版的限制性因素，激光光斑的大小與能量效率成負相關，從而影響燒蝕、成像效率，工藝復雜，能量利用率低，尤其是成像分辨率要求較高的情況下，精度要求越高，激光光斑越小，能量效率越低，燒蝕、成像時間越長，從而拉長了生產周期。
[0005]無論上述CTP亦或CTcP制版設備和工藝，均涉及到激光光源，激光光源在制版過程中直接影響制版的精度和良品率，其中制版工藝參數包括:激光光斑的大小的確定(包括點間距和點大小)、單點燒蝕時間、燒蝕面積、成像效率、激光功率、占空比、版材閾值、移動速率、步進速率、鏡頭倍率等等。為提高制版質量和制版效率，將上述工藝參數進行調整并獲得較佳的技術效果是一項耗時極長的工作。此外，隨著激光光源的工作壽命延長和性能退化，技術人員需隨時調整其工作參數及相關其他工作參數，造成不同版次的誤差積累，最終導致套印精度下降、印刷質量降低。
[0006]現有的研究視圖引入新的光源以克服上述缺陷，以中國專利申請(申請號:201210399834.5)為例，其公開了一種絲網印刷網版的制作設備及制作方法，其具體公開了制版設備具有如下結構:包括依次設置的:一感光膠涂布裝置，用于在預處理后的網版表面涂布感光膠；一曬版裝置，其進一步包括:載物臺，用于將涂布感光膠的網版固定住；曬版光源，包括:按照一定間距排列的LED燈；光源控制裝置，用于根據需要制作的印版圖案來控制LED燈，令LED燈直接在涂布感光膠的網版表面曝光出印版圖案；一清洗設備，用于清除網版上殘存的感光膠。所述LED燈為UVLED燈。具體制備工藝為:S1、對絲網進行預處理，所述預處理包括:繃網、清潔絲網和干燥；S2、對預處理后的網版表面涂布感光膠；S3、將涂布感光膠的網版固定在載物臺上；S4、光源控制裝置接收輸入的需要制作的印版圖案的數據，并調節LED燈的亮滅，然后令LED燈在涂布感光膠的絲網表面曝光出印版圖案；S5、清除網版的網面上殘存的感光膠:未曝光的感光膠被沖洗掉，曝光后的感光膠留存下來，形成版膜。該申請采用的基本的思路是，采用陣列的點光源，即LED陣列作為曝光光源，通過控制陣列中單獨的LED燈的開閉，形成所需的曝光圖案，對印版進行曝光后，LED燈亮的區域固化印版，LED燈滅的區域不曝光，從而省卻了菲林，即膠片的使用，實現了直接制版。然而，該技術存在以下缺點:1.精度不高，眾所周知，LED燈為點光源，LED燈形成的陣列為一系列LED發光單元間隔排列形成，單個LED燈所發出的光并非完全的平行光束，LED燈之間的間隔同樣存在散射光，單個LED燈的發光以中心強邊緣弱的形式傳播，尤其是LED燈與印版間隔較大的情況下，位于圖像邊緣處的LED燈的光線照射在印版上形成光暈，從而導致模糊的曝光圖形邊緣，造成成像精度下降；2.成本高，LED陣列尤其是UVLED燈通常采用特殊的半導體材料，且該半導體材料為晶片整體光刻加工而成，通常采用CVD法生長，其成本極高；3.容錯性差，LED陣列中容易因生產、保養等因素形成壞點，即個別LED發光單元不能正常發光，而由于工藝限制，難以更換個別LED顆粒，從而導致整塊LED陣列無法正常使用。
[0007]由此可見，現有技術中，尤其是廣泛應用的CTP和CTcP制版工藝中存在著現有技術水平和解決思路難以逾越的技術障礙，為解決現有技術中存在的固定資產投資大、光源維護成本高、設備生命周期短、耗材成本高等技術問題，亟需轉變設計思路，提供一種結構簡單、易于維護、制版成本低的新一代計算機制版設備。
實用新型內容
[0008]本實用新型的目的是提供一種制版精度高、適用于多種常規版材、結構簡單易于維護的印刷制版設備，以實現精確制版、精確套印、免除膠片制作過程，形成降低生產成本和環境污染的綠色制版的工藝，解決現有技術中尤其是CTP和CTcP制版設備和工藝中存在的種種弊端。
[0009]具體的，本實用新型通過如下技術方案實現:
[0010]首先，本實用新型提供了一種印刷制版設備，其特征在于，該設備包括:曝光裝置、印刷圖像成像裝置、印版承載裝置、時序控制裝置；所述曝光裝置包括曝光光源和曝光光源控制裝置；所述曝光光源、印刷圖像成像裝置、印版承載裝置依次同軸設置；所述印刷圖像成像裝置用于形成目標圖像以代替膠片，來自所述曝光光源的光線經過所述目標圖像的遮掩，在所述印版上形成相應曝光圖像。
[0011]具體而言，所述曝光光源用于照射光線以固化負載于印版上的感光材料；所述曝光光源控制裝置用于控制所述曝光光源的選擇、開啟、關閉，并控制曝光強度和時間；所述印版承載裝置，用于承載、移動印版；所述時序控制裝置用于調整包括曝光光源控制裝置、印版承載裝置及印刷圖像成像裝置在內的各裝置工作時序。
[0012]作為一種可選的實現印刷圖像成像的裝置，可以采用的具體結構之一為，所述印刷圖像成像裝置包括，第一光學偏轉片，液晶層和第二光學偏轉片；所述液晶層夾設于第一光學偏轉片與第二光學偏轉片之間；第一光學偏轉片與液晶層接觸的表面上設置有第一透明電極層；第二光學偏轉片與液晶層接觸的表面上設置有第二透明導電層；所述第一光學偏轉片與第二光學偏轉片的偏振方向夾角為90度；通過在第一透明電極層和第二透明電極層施加相應電信號，使所述液晶層中相應區域的液晶發生偏轉，形成所述目標圖像，遮掩曝光光源照射光線；未發生液晶偏轉的區域成光透過狀態。[0013]可以采用外部數據來源作為印刷圖像成像裝置的數據來源，為便于圖像數據的加工和控制顯示，印刷圖像成像裝置還包括數據接口，用于連接計算機，所述計算機將圖像數據輸入印刷圖像成像裝置。
[0014]為滿足不同的生產需求，尤其是不同工況下印版上負載的感光材料的固化光化學反應所需要的波長要求，曝光光源包括多種波長的紫外光源、多種波長的紅外光源，根據所述印版上負載的感光材料固化所需的波長選擇其中的一種或幾種。作為大規模連續工作時間長的工況，多選擇單波長光源作為固定配置，根據需要可以更換其他波長的光源；作為多批次多用途的工況，可預先配置多種波長的光源，根據需要進行選擇和切換。根據現有的市售光固化材料的性能，所述紫外光源為波長為32(T450nm的光源；所述紅外光源為波長為76(Tl200nm 的光源。
[0015]為方便維護及消除光衍射帶來的誤差，所述印刷圖像成像裝置安裝于印刷圖像成像裝置升降導軌上，由印刷圖像成像裝置升降電機驅動運動。
[0016]為防止制版過程中帶來的污染，保證印刷成像裝置的工作穩定性和制版精度，所述印刷圖像成像裝置朝向印版承載裝置一側設置有去污膜。
[0017]本實用新型相比于現有的CTP、CTcP制版技術以及傳統制版技術具有明顯的有益效果，列舉如下:
[0018](I)提高制版精度:省去了感光膠片及其制備的工藝過程包括暗室膠片曝光沖洗、修版、曬版等繁瑣的操作環節，有效的減少了此過程中的化學試劑使用，減少了環境污染，即為一種綠色制版技術；降低了生產成本、減少了圖像轉移次數，提高了圖像質量，使用計算機直接制版替代膠片曬版后，由于不使用膠片，印刷品的印刷質量有明顯改善，因為圖像和網點不受傳統印前工藝中的那些質量衰減的影響。輸出的印版，質量更好，因為菲林上的灰塵、擦痕等影響因素已經不存在，網點邊緣干凈銳利，忠實原稿。(2)簡化了設備，采用大面積曝光光源代替激光光源，降低了設備成本，避免了激光光源的維護、保養環節，提高了能量的利用效率，實現大面積一次性曝光，有效改善了激光光斑掃描成像的長制版周期和燒蝕不穩定性，避免了大幅成像中的拼版工藝的誤差及成塊掃描中的拼接誤差。可以與印刷企業原有的設備進行無縫連接，實現了對通用制版設備的附件改進，降低了設備的依賴性，保證了較低的設備投入和改造費用，可以滿足不同規模印刷企業的需求。(3)降低了生產耗材成本:實現了版材的通用化,對版材要求低,無需專門的特種版材,根據實際生產需要，變換曝光光源，可實現現有技術中各種版材的曝光。(4)套準校色準確，成版率高。減少印刷調試時間和材料損耗。由于不需要印版定位，因此印版的質量更好，而且不會因定位不準而需重新制版，避免上機印刷時花費大量時間校版。(5)適用范圍廣，精度可控性高。通過調節印刷圖像成像裝置的最小顯示單元的大小，能實現精度的可控選擇，適用于不同印刷需求，調整制版周期，合理提高生產效率。
[0019]總之，在本實用新型中，設備簡單、生產成本低、使用操作簡單、成像精度可控、套色精確、應用范圍廣，能夠滿足不同規格、參數要求的制版需求，有效解決了現有的計算機直接制版工藝投入成本高、圖像精度調控復雜、制版效率低等實際問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型【具體實施方式】中印刷制版設備的透視圖；[0021]圖2為本實用新型【具體實施方式】中印刷制版設備的主視圖；
[0022]圖3為本實用新型【具體實施方式】中印刷制版設備的側視圖；
[0023]圖4為本實用新型【具體實施方式】中印刷制版設備的印刷圖像成像裝置的結構示意圖。
[0024]其中，各圖標為:11曝光裝置12曝光光源13反光板14整光板；21印刷圖像成像裝置；211第一光學偏轉片212第二光學偏轉片213液晶層214第一透明電極層215第二透明電極層216去污膜；22印刷圖像成像裝置控制電路盒；31印版承載裝置；41時序控制裝置；51電源盒。
【具體實施方式】
[0025]為使本實用新型的技術方案及其技術效果更加清楚、明確，下面結合圖1一4對本實用新型【具體實施方式】做進一步詳述。應當理解，下述【具體實施方式】僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0026]如圖1所示，其為【具體實施方式】中印刷制版設備的透視圖。該印刷制版設備包括:曝光裝置11、印刷圖像成像裝置21、印版承載裝置31、時序控制裝置41，本領域公知的，電源盒51等常規部件不再贅述。
[0027]從整體結構上而言，所述曝光光源11、印刷圖像成像裝置21、印版承載裝置31依次同軸設置，主要是保證曝光過程的高效和準確，此處所述的同軸設置是依靠機械框架實現上述曝光裝置、印刷圖像成像裝置和印版承載裝置的光學平面同軸，以保證印版平面上各處所接受的曝光光線均勻分布，從而實現印版的均勻曝光。
[0028]對于時序控制裝置41，其主要用于調整包括曝光光源控制裝置、印版承載裝置及印刷圖像成像裝置在內的各裝置工作時序；在空間布置上，可將其根據整體設備設計安置于合理的位置，通過相應布線達到控制各裝置工作時序的目的。根據本領域常規的設置，設備中各用電裝置的電源由電源盒51提供。
[0029]具體來說，所述曝光裝置11包括曝光光源12和曝光光源控制裝置；所述曝光光源12用于照射光線以固化負載于印版上的感光材料；所述曝光光源控制裝置用于控制所述曝光光源12的選擇、開啟、關閉，并控制曝光強度和時間。其一，對于曝光光源的選擇，為滿足不同的生產需求，尤其是不同工況下印版上負載的感光材料的固化光化學反應所需要的波長要求，曝光光源可以包括多種波長的紫外光源、多種波長的紅外光源，根據所述印版上負載的感光材料固化所需的波長選擇其中的一種或幾種。根據需要可以單獨配置某一單波長的紫外光源或紅外光源，也可以配置不同的波長以滿足不同制版需求。作為大規模連續工作時間長的工況，多選擇單波長光源作為固定配置，根據需要可以更換其他波長的光源；作為多批次多用途的工況，可預先配置多種波長的光源，根據需要進行選擇和切換。根據現有的市售光固化材料的性能，所述紫外光源為波長為32(T450nm的光源；所述紅外光源為波長為76(Tl200nm的光源。其二，對于曝光光源的開啟、關閉，對于不同的曝光光源通常均存在啟動、穩定發光、發光附加產熱、熱擾動發光穩定性等方面的技術問題，因此，合理控制曝光光源的啟動至穩定發光的時間、同時避免長時間工作中帶來的發光附加產熱、熱擾動發光穩定性等方面的技術問題，需要通過曝光光源控制裝置控制光源的開啟、關閉，并相應控制工藝時間參數，以獲得穩定而擾動較小的曝光光線。其三，印版負載的光化學固化材料的物理化學參數隨著種類、批次、用量、環境參數等諸多因素的變化而發生浮動變化，實現曝光時間和/或曝光強度的調控對彌補上述浮動變化起到重要作用，從而保證所制備的成品印版的精度和準確性。為提高曝光光源光線的有效利用率，可以增加反光板13的設置，以提高向印版方向的光強度，從而降低曝光時間，以提高生產效率。為使光線復合曝光需要，可以增設整光板14，以提高曝光質量。
[0030]在本【具體實施方式】中，所述印刷圖像成像裝置21用于形成目標圖像以代替傳統的制版過程中所需要的膠片或稱菲林，來自所述曝光光源的光線經過所述目標圖像的遮掩，在所述印版上形成相應曝光圖像；省去了感光膠片及其制備的工藝過程包括暗室膠片曝光沖洗、修版、曬版等繁瑣的操作環節，有效的減少了此過程中的化學試劑使用，減少了環境污染，即為一種綠色制版技術；降低了生產成本、減少了圖像轉移次數，提高了圖像質量，使用計算機直接制版替代膠片曬版后，由于不使用膠片，印刷品的印刷質量有明顯改善，因為圖像和網點不受傳統印前工藝中的那些質量衰減的影響。輸出的印版，質量更好，因為菲林上的灰塵、擦痕等影響因素已經不存在，網點邊緣干凈銳利，忠實原稿。
[0031]具體的，作為本【具體實施方式】提供的一種具體的易于實現的設計方式，采用了液晶光掩膜代替膠片或稱菲林。從結構設置上講，該液晶制成的印刷圖像成像裝置包括，第一光學偏轉片211,液晶層213和第二光學偏轉片212 ;所述液晶層213夾設于第一光學偏轉片211與第二光學偏轉片212之間；第一光學偏轉片211與液晶層接觸的表面上設置有第一透明電極層214 ;第二光學偏轉片212與液晶層213接觸的表面上設置有第二透明導電層215 ;所述第一光學偏轉片211與第二光學偏轉片212的偏振方向夾角為90度；通過在第一透明電極層214和第二透明電極層215施加相應電信號，使所述液晶層中相應區域的液晶發生偏轉，形成所述目標圖像，遮掩曝光光源照射光線；未發生液晶偏轉的區域成光透過狀態，從而在印版的相應位置實現曝光，印版上承載的感光材料發生光化學反應以固化，其余未曝光區域不能發生光化學反應，保持原有狀態，在后續過程中被相應洗液洗去，上述過程為曝光制版法中常規的工藝，在此不再贅述，亦不影響本實用新型的保護范圍。
[0032]為防止應用過程中帶來的污染，造成污點、壞點及面板損壞等，所述光掩膜還包括去污膜216,所述去污層設置于第二光學偏轉片光出射一側。
[0033]對于數據來源，可以采用集成的計算機設備，亦可采用外部數據來源作為印刷圖像成像裝置的數據來源以提高設備的通用性，此時，印刷圖像成像裝置21還包括數據接口，用于連接計算機，所述計算機將圖像數據輸入印刷圖像成像裝置。
[0034]需要說明的是，本實用新型針對設備的描述并不受限于制版過程中感光材料的限制，凡現有技術中已有的合適的制版用感光材料均可在本實用新型的設備和工藝中使用，在此不一一列舉，本領域技術人員能夠通過常規的技術手段進行選擇和替換以適應不同的制版需求。
[0035]綜上所述，在本【具體實施方式】中，設備簡單、生產成本低、使用操作簡單、成像精度可控、套色精確、應用范圍廣，能夠滿足不同規格、參數要求的制版需求，有效解決了現有的計算機直接制版工藝投入成本高、圖像精度調控復雜、制版效率低等實際問題。
[0036]應當理解的是，本實用新型的結構、應用、工藝步驟等等不限于上述的舉例，對本領域技術人員來書，可以根據上述說明加以改進或變換，所有這些改進和變換都應屬于本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種印刷制版設備，其特征在于，該設備包括:曝光裝置、印刷圖像成像裝置、印版承載裝置、時序控制裝置；所述曝光裝置包括曝光光源和曝光光源控制裝置；所述曝光光源、印刷圖像成像裝置、印版承載裝置依次同軸設置；所述印刷圖像成像裝置用于形成目標圖像以代替膠片，來自所述曝光光源的光線經過所述目標圖像的遮掩，在所述印版上形成相應曝光圖像。
2.根據權利要求1所述的印刷制版設備，所述曝光光源用于照射光線以固化負載于印版上的感光材料；所述曝光光源控制裝置用于控制所述曝光光源的選擇、開啟、關閉，并控制曝光強度和時間；所述印版承載裝置，用于承載、移動印版；所述時序控制裝置用于調整包括曝光光源控制裝置、印版承載裝置及印刷圖像成像裝置在內的各裝置工作時序。
3.根據權利要求1所述的印刷制版設備，其特征在于，所述印刷圖像成像裝置包括，第一光學偏轉片，液晶層和第二光學偏轉片；所述液晶層夾設于第一光學偏轉片與第二光學偏轉片之間；第一光學偏轉片與液晶層接觸的表面上設置有第一透明電極層；第二光學偏轉片與液晶層接觸的表面上設置有第二透明導電層；所述第一光學偏轉片與第二光學偏轉片的偏振方向夾角為90度；通過在第一透明電極層和第二透明電極層施加相應電信號，使所述液晶層中相應區域的液晶發生偏轉，形成所述目標圖像，遮掩曝光光源照射光線；未發生液晶偏轉的區域成光透過狀態。
4.根據權利要求1所述的印刷制版設備，其特征在于，印刷圖像成像裝置還包括數據接口，用于連接計算機，所述計算機將圖像數據輸入印刷圖像成像裝置。
5.根據權利要求1所述的印刷制版設備，其特征在于，曝光光源包括多種波長的紫外光源、多種波長的紅外光源，根據所述印版上負載的感光材料固化所需的波長選擇其中的一種或幾種。
6.根據權利要求5所述的印刷制版設備，其特征在于，所述紫外光源為波長為32(T450nm 的光源。
7.根據權利要求5所述的印刷制版設備，其特征在于，所述紅外光源為波長為76(Tl200nm 的光源。
8.根據權利要求1所述的印刷制版設備，其特征在于，所述印刷圖像成像裝置安裝于印刷圖像成像裝置升降導軌上，由印刷圖像成像裝置升降電機驅動運動。
9.根據權利要求1所述的印刷制版設備，其特征在于，所述印刷圖像成像裝置朝向印版承載裝置一側設置有去污膜。
【文檔編號】G03F7/00GK203825360SQ201420239997
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月12日 優先權日:2014年5月12日
【發明者】楊濤 申請人:青島斯博銳意電子技術有限公司