JP2004114378A - 製版方法及び製版装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】解像性、ドットゲイン及び耐刷性の優れた印刷版を製造することのできる製版方法及び製版装置を提供すること。
【解決手段】製版装置１００又は製版装置２００を用いて溶液の液滴を原版材に吐出することで製版を行う。つまり、超微小径のノズル２１の先端部を原版材１０２に対向させて、ノズル２１内に供給された帯電可能な溶液に吐出電圧を印加する。これにより、溶液を液滴としてノズル２１の先端部から原版材に向けて選択的に吐出し、原版材２１に着弾した液滴によるパターンを形成することによって印刷版を製造する。
【選択図】 図１
【解決手段】製版装置１００又は製版装置２００を用いて溶液の液滴を原版材に吐出することで製版を行う。つまり、超微小径のノズル２１の先端部を原版材１０２に対向させて、ノズル２１内に供給された帯電可能な溶液に吐出電圧を印加する。これにより、溶液を液滴としてノズル２１の先端部から原版材に向けて選択的に吐出し、原版材２１に着弾した液滴によるパターンを形成することによって印刷版を製造する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被版面に液滴を吐出し、着弾した液滴によるパターンを被版面に形成することで印刷版を製版する製版方法及び製版装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータ技術の進歩によって情報のデジタル化が急速に進み、印刷工程の上流工程である版下作製から印刷版作製に至る工程において、版下原稿を容易に作製することのできる文字写植組版システム、画像を直接読み取るスキャナといった装置が用いられてきている。そのことにより、コンピュータ及びファクシミリ等といった電子機器から出力されるデジタル画像情報から、製版用フィルムを用いることなく印刷版を製造し得るダイレクト製版方法が要望されている。
【０００３】
このようなダイレクト製版方法としては、インクジェット方式で液滴を吐出することで原版材上に印刷画像に応じたパターンを形成することによって印刷版を作製する方法が知られている。インクジェット方式は画像形成方式としては比較的高速であり、またインクジェット方式の装置は複雑な光学系を必要としないので簡単な構造となっている。したがって、インクジェット方式の製版システムでは、装置を単純化することが可能であり、保守の手間も大幅に削減できるので、製版コストを下げることができる。
【０００４】
ところで、従来のインクジェット方式としては、圧電素子の振動によりインク流路を変形させることによりインク液滴を吐出させるピエゾ方式、インク流路内に発熱体を設け、その発熱体を発熱させて気泡を発生させ、気泡によるインク流路内の圧力変化に応じてインク液滴を吐出させるサーマル方式、インク流路内のインクを帯電させてインクの静電吸引力によりインク液滴を吐出させる静電吸引方式が知られている。
【０００５】
以上のようなインクジェット方式により液滴を原版材上に向けて吐出して原版材の表面にパターンを形成することによって印刷版を作成する方法の例は多数ある。
特許文献１及び特許文献２には、硬化性シリコーンのように印刷インクに対して反撥性を有する反撥性材料を液滴として原版材の親油性表面にインクジェット方式で吐出して原版材の表面にパターンを形成することによって印刷版を作成する製版方法が開示されている。
【０００６】
また、特許文献１では、原版材の表面全体に印刷インク反撥性のシリコーン層を形成し、このシリコーン層の表面に光重合性材料を液滴としてインクジェット方式で吐出することでシリコーン層の表面にパターンを形成し、光重合性材料とシリコーン層を光結合させることでパターンを印刷インク受容性とすることによって印刷版を作成する製版方法が開示されている。
【０００７】
特許文献３には、感光性樹脂層が表層に形成された原版材上に、この感光性樹脂層の感光性を阻害する材料を液滴としてインクジェット方式で吐出してパターンを形成し、その後原版材を全面露光し、現像剤を用いてパターンを現像することによって印刷版を得る製版方法が開示されている。
【０００８】
特許文献４には、シリンダー状の原版材の表面にインクジェット方式によりパターンを形成し、赤外線でパターンを原版材に加熱定着して印刷版を作成する製版方法および印刷装置が開示されている。この方法では、使用し終わった印刷版上のパターンはプラズマバーナーで除去して、原版材を再使用できる。
【０００９】
特許文献５には、熱溶融させたソリッド材料を液滴としてシリンダー状の原版材上にインクジェット方式により吐出することで原版材にパターンを形成した後、高周波数誘導加熱装置を用いてソリッド材料のパターンを原版材上に融着させることによって印刷版を作成する方法が開示されている。この方法では、使用し終わった印刷版上のパターンは溶融除去して、原版材を再使用できる。
【００１０】
特許文献６には、静電界を利用したインクジェット方式で油性液滴を親水性の原版材上に吐出させて原版材上にパターンを形成する製版方法が開示されている。
【００１１】
【特許文献１】
特開昭５１−８４３０３号公報
【特許文献２】
特開昭５６−１１３４５６号公報
【特許文献３】
特許第２５４２５０１号公報
【特許文献４】
特許第２８２５４４４号公報
【特許文献５】
特開平５−１８５５７５号公報
【特許文献６】
特開平１０−２７２７５３号公報
【特許文献７】
特開平８−２３８７７４号公報
【特許文献８】
特開２０００−１２７４１０号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のインクジェット方式を適用した製版方法には以下の問題があった。
（１）微小液滴形成の安定性
ノズル径が大きいため、ノズルから吐出される液滴の形状が安定しない。
（２）微小液滴の着弾精度の不足
ノズルから吐出した液滴に付与される運動エネルギーは、液滴半径の３乗に比例して小さくなる。このため、微小液滴は空気抵抗に耐えるほどの十分な運動エネルギーを確保できず、空気対流などによる擾乱を受け、正確な着弾が期待出来ない。さらに、液滴が微小になるほど、表面張力の効果が増すために、液滴の蒸気圧が高くなり蒸発量が激しくなる。このため微小液滴は、飛翔中の著しい質量の消失を招き、着弾時に液滴の形態を保つことすら難しいという事情があった。
以上のように液滴の微小化と高精度化は、相反する課題であり、両方を同時に実現することは困難であった。
（３）高印加電圧
従来の静電吸引方式の原理では、メニスカスの中心に電荷を集中させてメニスカスの隆起を発生する。この隆起したテーラーコーン先端部の曲率半径は、電荷の集中量により定まり、集中した電荷量と電界強度による静電力がそのときのメニスカスの表面張力より勝った時に液滴の分離が始まる。
メニスカスの最大電荷量は、インクの物性値とメニスカス曲率半径により定まるため、最小の液滴のサイズはインクの物性値（特に表面張力）とメニスカス部に形成される電界強度により定まる。
一般的に、液体の表面張力は純粋な溶媒よりも溶剤を含んだ方が表面張力は低くなる傾向があり、吐出される液滴においても種々の溶剤を含んでいるため、表面張力を高くすることは難しい。このため、液体の表面張力を一定と考え、電界強度を高くすることにより液滴サイズを小さくする方法が採られていた。
従って、特許文献７，８に開示されたインクジェット装置では、両者とも吐出原理として、吐出液滴の投影面積よりもはるかに広い面積のメニスカス領域に強い電界強度のフィールドを形成することにより該メニスカスの中心に電荷を集中させ、該集中した電荷と形成している電界強度からなる静電力により吐出を行うため、２０００［Ｖ］に近い非常に高い電圧を印加する必要があり、駆動制御が難しいと共に、液体吐出装置を操作するうえでの安全性の面からも問題があった。
（４）吐出応答性
特許文献７，８に開示された液体吐出装置では、両者とも吐出原理として、吐出液滴の投影面積よりもはるかに広い面積のメニスカス領域に強い電界強度のフィールドを形成することにより該メニスカスの中心に電荷を集中させ、該集中した電荷と形成している電界強度からなる静電力により吐出を行うため、メニスカス部の中心に電荷が移動するための電荷の移動時間が吐出応答性に影響し、パターン形成速度の向上において問題となっていた。
従って、インクジェット方式の製版方法を利用して製版された印刷版を用いて記録媒体に印刷を行った場合、印刷画像の再現性を左右するパラメーターである解像性、ドットゲイン及び耐刷性が芳しくないことがある。ここで、解像性は印刷画像の微細さの程度であり、ドットゲインは印刷版で印刷した場合に印刷版のパターンに対する印刷画像の太り具合であり、耐刷性は印刷版で良好な印刷画像を印刷することのできる程度である。
そこで、本発明の目的は、解像性、ドットゲイン及び耐刷性の優れた印刷版を製造することのできる製版方法及び製版装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明に係る製版方法は、
超微小径のノズルの先端部を被版面に対向させて、前記ノズル内に供給された帯電可能な溶液に吐出電圧を印加して前記溶液を液滴として前記ノズルの先端部から前記被版面に向けて選択的に吐出し、前記被版面に着弾した液滴によるパターンを形成することによって印刷版を製造することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明に係る製版方法は、
超微小径のノズルの先端部を中間媒体の表面に対向させて、前記ノズル内に供給された帯電可能な溶液に電圧を印加して前記溶液を液滴として前記ノズルの先端部から前記中間媒体の表面に向けて選択的に吐出し、前記中間媒体の表面に着弾した液滴によるパターンを被版面に転写することによって印刷版を製造することを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の製版方法において、
前記被版面が、印刷インクに対する親和性若しくは反撥性又は湿し水に対する親和性のうちの何れかの性質を有することを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３の何れか一項に記載の製版方法において、
前記被版面を形成した膜が感光性膜であり、前記パターンをマスクとして前記感光性膜を露光し、前記感光性膜に現像液を塗布することで前記感光性膜を前記パターンに応じた形状に形成することによって印刷版を製造することを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４の何れか一項に記載の製版方法において、
前記被版面が帯状となっていることを特徴とする。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１から４の何れか一項に記載の製版方法において、
前記被版面が円柱の外周面を呈していることを特徴とする。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、請求項１から６の何れか一項に記載の製版方法において、
前記溶液には、水性インク、油性インク、活性エネルギ線硬化型インク又はソリッドインクの組成物を含むことを特徴とする。
なお、活性エネルギ線とは、可視光線、紫外線及び赤外線といった広義の光並びにＸ線等を含む電磁波だけでなく、電子線等も含む意である。
【００２０】
請求項８に記載の発明は、請求項１から７の何れか一項に記載の製版方法において、
前記溶液に含まれる組成物が下記条件（１）又は条件（２）の少なくとも一つを満たすことを特徴とする。
条件（１）：組成物の比電荷量が１０〜１０００μｃ／ｇであること。
条件（２）：組成物の比抵抗が１０６〜１０１５Ω・ｃｍであること。
【００２１】
請求項９に記載の発明は、請求項１から８の何れか一項に記載の製版方法において、
前記ノズルのノズル径が２０μｍ未満であることを特徴とする。
【００２２】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の製版方法において、
前記ノズルのノズル径が８μｍ以下であることを特徴とする。
【００２３】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の製版方法において、
前記ノズルのノズル径が４μｍ以下であることを特徴とする。
【００２４】
請求項１２に記載の発明に係る製版装置は、
先端部が被版面に対向させて配置されるとともに前記先端部から帯電可能な溶液を液滴として吐出する超微小径のノズルと、
前記ノズル内の溶液に吐出電圧を印加する吐出電圧印加手段と、を備え、
前記吐出電圧印加手段で前記溶液に印加ことによって前記溶液を液滴として前記ノズルの先端部から前記被版面に向けて選択的に吐出し、前記被版面に着弾した液滴によるパターンを形成することによって印刷版を製造するように構成されたことを特徴とする。
【００２５】
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の製版装置において、
前記ノズルのノズル径が２０μｍ未満であることを特徴とする。
【００２６】
請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載の製版装置において、
前記ノズルのノズル径が８μｍ以下であることを特徴とする。
【００２７】
請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載の製版装置において、
前記ノズルのノズル径が４μｍ以下であることを特徴とする。
【００２８】
以上の各発明では、ノズル径とはノズルの内径をいう。また、上記各発明にあっては、被版面にパターンが形成された後に、パターンの形成された被版面に何らかの処理を行っても良い。例えば、パターンを被版面に定着させるために、被版面全体を加熱したり、露光したりしても良いし、被版面に形成されたパターンを現像するために、被版面に現像液を塗布しても良い。以上のような処理は、被版面を形成した膜及び液滴の化学的性質等に依る。
【００２９】
また、上記各発明にあっては、被版面に形成されたパターンが定着することで、パターンが凸部となり且つ被版面が凹部となっても良いし、このパターンを利用して露光・現像を行うことで被版面が凹凸状となっても良い。パターンを利用して露光・現像した場合に、パターンが除去されても良いし、パターンが残留しても良い。パターンを利用して被版面を露光・現像した場合、被版面はパターンの重なった部分で凸部となっても良いし、逆にパターンの重なった部分で凹部となっても良い。以上のような凹凸状は、被版面を形成した膜及び液滴（パターン）の化学的性質等に依る。
【００３０】
また、上記各発明にあっては、着弾した液滴が被版面を形成した膜に対して性質を変化させることでパターンが形成されても良い。性質の変化としては、被版面を形成した膜が現像液に対して予め可溶性を有している場合には液滴と反応することで不可溶性となることであったり、逆に被版面を形成した膜が現像液又は除去液に対して予め不可溶性を有している場合には液滴と反応することで可溶性となることであったり、被版面を形成した膜が印刷に用いられる印刷インクに対して親和性（印刷インクがなじむこと）を有している場合には液滴と反応することで印刷インクに対して反撥性（印刷インクがはじくこと）となることであったり、被版面を形成した膜が印刷インクに対して反撥性を有している場合には液滴と反応することで印刷インクに対して親和性となることであったりする。
【００３１】
また、上記各発明によって製造された印刷版は、凸版印刷に用いられても良いし、凹版印刷に用いられても良いし、平版印刷に用いられても良い。更に、製造された印刷版を用いて記録媒体に印刷を行った場合、印刷インクがパターンの部分で記録媒体に付着しても良いし（つまり、パターンの部分が画像部となる。）、印刷インクがパターン以外の部分で記録媒体に付着しても良い（つまり、パターンの部分が非画像部となる。）。
【００３２】
また、上記各発明によって製造された印刷版を用いて印刷する際には、水なし印刷であっても良いし、水あり印刷であっても良い。水あり印刷の場合には、例えばパターンを現像することで印刷版の表層が凹凸となり（パターンの部分が凹部であっても良いし、逆に凸部であっても良い。更に、現像の際に液滴によるパターンが除去されても良い。）、次に印刷版に湿し水を塗布することで凹部に湿し水が流れ込み、次に印刷版に印刷インクを塗布することで凸部に印刷インクがなじみ、次に印刷版を記録媒体に押し当てる。一方水なし印刷の場合には、例えばパターンを現像することで印刷の表層が凹凸となり（パターンの部分が凹部であっても良いし、逆に凸部であっても良い。更に、現像の際に液滴によるパターンが除去されても良い。）、次に印刷版に印刷インクを塗布することで凹部に印刷インクがなじみ且つ凸部で印刷インクがはじく。
【００３３】
以上のように請求項１から１５の何れか一項に記載の発明では、ノズルを従来にない超微小径とすることでノズル先端部に電界を集中させて電界強度を高めることに特徴がある。ノズルの小径化に関しては後の記載により詳述する。かかる場合、ノズルの先端部に対向する対向電極がなくとも液滴の吐出を行うことが可能である。例えば、対向電極が存在しない状態で、ノズル先端部に対向させて被版面を配置した場合、被版面を構成した部材が導体である場合には、被版面を規準としてノズル先端部の面対称となる位置に逆極性の鏡像電荷が誘導され、被版面を構成した部材が絶縁体である場合には、被版面を規準として誘電率により定まる対称位置に逆極性の映像電荷が誘導される。そして、ノズル先端部に誘起される電荷と鏡像電荷又は映像電荷間での静電力により液滴の飛翔が行われる。
但し、本発明の構成は、ノズルの先端部に対向する対向電極を不要とすることを可能とするが、対向電極を併用しても構わない。対向電極を併用することで、ノズル−対向電極間での電界による静電力を飛翔電極の誘導のために併用することも可能となるし、対向電極を接地すれば、帯電した液滴の電荷を対向電極を介して逃がすことができ、電荷の蓄積を低減する効果も得られるので、むしろ併用することが望ましい構成といえる。
【００３４】
さらに、ノズル内径の小径化による吐出電位の増加の影響を受けることがなく、ノズルの小径化に応じて吐出電位の低減を図ることが可能となる。これにより、吐出電圧の低減を図ることができるとともに、液滴の微小化を図ることができる。
【００３５】
ノズルから吐出される液滴が微小化するため、被版面又は中間媒体の表面に着弾することで形成されたドットが微小になる。そして、被版面又は中間媒体の表面に形成されるパターンは微小なドットの集まりであるため、パターンは高解像度のものである。従って、製版された印刷版を用いて印刷した場合も高解像度の画像が形成される。
【００３６】
また、ノズルから吐出される液滴の飛翔が安定するため、液滴の着弾位置も所望の位置となり、形成されるドットがずれたりしない。そのため、形成されるパターンは高画質なものとなり、製版された印刷版を用いて印刷した場合も高画質な画像が形成される。つまり、不意の箇所にドットが形成されることでパターンの形状が崩れるとともに印刷画像の線が太るといったことがなくなる。従って、製版された印刷版で印刷した場合、ドットゲインに優れた印刷画像を提供することができる。
【００３７】
また、ノズルから吐出される液滴の飛翔が安定するため、液滴が堅固に被版面又は中間媒体の表面に着弾する。そのため、形成されるパターンも堅固となり、製版された印刷版で多数回にわたって印刷した場合でも、印刷画像が劣化することがない。つまり、耐刷力に優れた印刷版を提供することができる。
【００３８】
また、ノズル径を２０［μｍ］未満とすることにより、電界強度分布が狭くなる。このことにより、電界を集中させることができる。その結果、形成される液滴を微小で且つ形状の安定化したものとすることができると共に、総印加電圧を低減することができる。また、液滴は、ノズルから吐出された直後、電界と電荷の間に働く静電力により加速されるが、ノズルから離れると電界は急激に低下するので、その後は、空気抵抗により減速する。しかしながら、微小液滴でかつ電界が集中した液滴は、被版面に近づくにつれ、鏡像力により加速される。この空気抵抗による減速と鏡像力による加速とのバランスをとることにより、微小液滴を安定に飛翔させ、着弾精度を向上させることが可能となる。
また、ノズルの内部直径は、８［μｍ］以下であることが好ましい。ノズルの内部直径を８［μｍ］以下とすることにより、さらに電界を集中させることが可能となり、さらなる液滴の微小化と、飛翔時に被版面の距離の変動が電界強度分布に影響することを低減させることができるので、被版面の位置精度や、被版面の構成部材の特性又は厚さの液滴形状又は着弾精度への影響を低減することができる。
さらに、ノズルの内部直径を４［μｍ］以下とすることにより、顕著な電界の集中を図ることができ、最大電界強度を高くすることができ、形状の安定な液滴の超微小化と、液滴の初期吐出速度を大きくすることができる。これにより、飛翔安定性が向上することにより、着弾精度をさらに向上させ、吐出応答性を向上することができる。
また、ノズルの内部直径は０．２［μｍ］より大きい方が望ましい。ノズルの内径を０．２［μｍ］より大きくすることで、液滴の帯電効率を向上させることができるので、液滴の吐出安定性を向上させることができる。
さらに、上記各請求項の構成において、
（１）ノズルを電気絶縁材で形成するとともに、ノズル内に電極を挿入し又はメッキを形成することが好ましい。
（２）上記各請求項の構成又は上記（１）の構成において、ノズルを電気絶縁材で形成し且つノズルの外側に電極を設けるとともに、ノズル内に電極を挿入し又はメッキを形成することが好ましい。
（１）及び（２）により、上記各請求項による作用効果に加え、吐出力を向上させることができるので、ノズル径をさらに微小化しても、低電圧で液を吐出することができる。
（３）上記各請求項の構成、上記（１）又は（２）の構成において、被版面を構成する部材を導電性材料または絶縁性材料により形成することが好ましい。
（４）上記各請求項の構成、上記（１）、（２）又は（３）の構成において、ノズルに印加する電圧Ｖを
【数１】
で表される領域において駆動することが好ましい。
ただし、γ：液体の表面張力、ε０：真空の誘電率、ｒ：ノズル半径、ｈ：ノズル−基板間距離、ｋ：ノズル形状に依存する比例定数（１．５＜ｋ＜８．５）とする。
（５）上記各請求項の構成、上記（１）、（２）、（３）又は（４）の構成において、印加する任意波形電圧が１０００［Ｖ］以下であることが好ましい。
（６）上記各請求項の構成、上記（１）、（２）、（３）、（４）又は（５）の構成において、印加する任意波形電圧が５００［Ｖ］以下であることが好ましい。
（７）上記各請求項の構成、上記（１）〜（６）のいずれかの構成において、ノズルと基板との距離が５００［μｍ］以下とすることが、ノズル径を微小にした場合でも高い着弾精度を得ることができるので好ましい。
（８）上記各請求項の構成、上記（１）〜（７）いずれかの構成において、ノズル内の溶液に圧力を印加するように構成することが好ましい。
（９）上記各請求項の構成、上記（１）〜（８）いずれかの構成において、単一パルスによって吐出する場合、
【数２】
により決まる時定数τ以上のパルス幅Δｔを印加する構成としても良い。ただし、ε：流体の誘電率、σ：導電率とする。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の具体的な態様を説明する。
【００４０】
〔１〕概要
本実施の形態においては、溶液を液滴として選択的に吐出すること（所謂インクジェット方式）によって、原版材（印刷原板）の表面（被版面）に着弾した液滴によるパターンを原版材の表面上に形成し、原版材にパターンが形成されてなる印刷版を製造する。
ここで、原版材の表面に向けて直接液滴を吐出することで表面にパターンを形成しても良いし、中間媒体の表面に液滴を選択的に吐出することによって、中間媒体の表面に着弾した液滴によるパターンを中間媒体の表面上に形成し、形成されたパターンを原版材の表面に転写することで原版材の表面上にパターンを形成しても良い。
また、インクジェット方式によってパターンを形成した後に、原版材の表面上に形成されたパターンをマスクとして、被版面を形成した膜（原版材の表層）を露光・現像しても良い。この場合、原版材の表層がポジ型であっても良いし、ネガ型であっても良い。
【００４１】
〔２〕印刷までの手順
以下に印刷までの手順の例を幾つか挙げる。
〔２−１〕手順１
パターン形成工程▲１▼：溶液を液滴として原版材の表面に選択的に吐出することで、原版材の表面に着弾した液滴によるパターンを形成する。これにより、パターンが凸部となり被版面が凹部となる印刷版が製版される。
印刷工程▲２▼：次に、必要に応じて湿し水をパターンの形成された面に塗布し、そしてパターンの形成された面に印刷インクを塗布し、その面を記録媒体に押し当てると、パターンに応じた画像が記録媒体に形成される。
【００４２】
原版材の表面に着弾した液滴を定着させ又は固着させるために、パターン形成工程▲１▼と印刷工程▲２▼の間において、印刷版を６０℃〜２００℃程度に加熱処理しても良いし（但し、液滴が熱硬化性の場合）、印刷版に対して活性エネルギ線（可視光、紫外光、Ｘ線、電子線等）を照射しても良い（但し、液滴が活性エネルギ線硬化性の場合）。加熱方法としては、公知の方法を用いることができるが、印刷版に赤外線を照射する方法が望ましい。活性エネルギ線の源としては、例えば低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、水銀−キセノンランプ、エキシマーランプ、ショートアーク灯、ヘリウム・カドミニウムレーザー、アルゴンレーザー、エキシマーレーザー、太陽光が挙げられる。
【００４３】
印刷工程▲２▼において湿し水を利用した水あり印刷を行う場合には、液滴によるパターンが親油性（印刷インクに対して親和性（なじむ））を有しており、原版材の表面が親水性（湿し水になじむ）を有しているのが望ましい。印刷インクは、パターンの部分（凸部）で記録媒体に付着する。
【００４４】
また、液滴によるパターンが親油性を有しているのが望ましく、原版材の表面が撥インク性（印刷インクに対して反撥性（はじく））を有しているのが更に望ましい。この場合には、印刷インクは、パターンの部分（凸部）で記録媒体に付着する。逆に、原版材の表面が親油性を有していても良い。この場合には、印刷インクがパターン以外の部分（凹部）で記録媒体に付着するから、液滴によるパターンが撥インク性を有しているのが更に良い。
【００４５】
また、印刷工程▲２▼の印刷は親水性・親油性・撥インク性の相違による平版印刷でなく、単なる凹版印刷又は凸版印刷であっても良い。凹版印刷の場合には印刷インクがパターン以外の部分で記録媒体に付着し、凸版印刷の場合には印刷インクがパターンの部分で記録媒体に付着する。
【００４６】
〔２−２〕手順２
パターン形成工程▲１▼：溶液を液滴として原版材の表面に選択的に吐出することで、原版材の表面に着弾した液滴によるパターンを形成する。
露光工程▲２▼：次に、パターンの形成された原版材の表面を露光することで、原版材の表層（表面を形成した層）を感光させる。
現像工程▲３▼：次に、パターンの形成された原版材の表面に現像液（除去液）を塗布することで原版材の表層をパターンに応じた形状に形成する。これにより、印刷版が製版される。
印刷工程▲４▼：次に、必要に応じて湿し水を現像された面に塗布し、そして現像された面に印刷インクを塗布し、その面を記録媒体に押し当てると、パターンに応じた画像が記録媒体に形成される。
【００４７】
この手順２においても、原版材の表面に着弾した液滴を定着又は固着させるために、パターン形成工程▲１▼後に、原版材を６０℃〜２００℃程度に加熱処理しても良い。
【００４８】
また、露光工程▲２▼において原版材の表層を感光させるから、原版材の表層は感光性を有する材料で形成されており、原版材の表層はパターンに重なった部分において感光せず、パターンに重ならない部分において感光する。この場合、原版材の表層はポジ型であっても良いし、ネガ型であっても良い。原版材の表層がポジ型の場合には、パターンに重なっていない部分が感光することで可溶性になり、原版材の表層がネガ型の場合には、パターンに重なっていない部分が感光することで不可溶性になる。そして、現像工程▲３▼において現像液を塗布することで、原版材の表層がパターンに応じて凹凸状に形成されるが、原版材の表層がネガ型の場合には、パターンに重なっていない部分が凹部となるとともにパターンに重なっている部分が凸部となり、原版材の表層がポジ型の場合には、パターンに重なっている部分が凸部となるとともにパターンに重なっていない部分が凹部となる。なお、現像工程▲３▼においてパターンが原版材の表層に残留しても良いし（但し、原版材の表層がネガ型の場合）、パターンが原版材の表層から除去されても良い。
【００４９】
露光工程▲２▼において、原版材の表層に形成されたパターンがマスクとして機能するため、パターンは露光に用いる光源波長を有効に遮断・吸収することのできる着色剤を含有していた方が良い。また、パターン形成工程▲１▼において吐出された液滴が原版材の表層と反応することで、原版材の表層が不感光性となっても良い。
【００５０】
印刷工程▲４▼において湿し水を利用した水あり印刷を行う場合には、現像することで凹部となった部分が親油性を有しており、凸部となった部分が親水性を有しているのが望ましい。
【００５１】
現像することで凸部となった部分が親油性を有しているのが望ましく、現像することで凹部となった部分が撥インク性を有しているのが更に望ましい。逆に、現像することで凹部となった部分が親油性を有していても良いが、この場合には現像することで凸部となった部分が撥インク性を有しているのが更に良い。
また、印刷工程▲４▼の印刷は親水性・親油性・撥インク性の相違による平版印刷でなく、単なる凹版印刷又は凸版印刷であっても良い。
【００５２】
〔２−３〕手順３
パターン形成工程▲１▼：溶液を液滴として中間媒体の表面に選択的に吐出することで、中間媒体の表面に着弾した液滴によるパターンを形成する。
転写工程▲２▼：次に、この中間媒体の表面を原版材の表面に押し当てることで、中間媒体の表面に形成されたパターンを原版材の表面に転写する。これにより、パターンが凸部となり被版面が凹部となる印刷版が製版される。
印刷工程▲３▼：次に、必要に応じて湿し水をパターンの形成された面に塗布し、そしてパターンの形成された面に印刷インクを塗布し、その面を記録媒体に押し当てると、パターンに応じた画像が記録媒体に形成される。
【００５３】
中間媒体の材質としては、溶液の種類に応じて選択されるが、原版材に圧力又は熱を用いて転写する際に、中間転写媒体から画像が容易に剥離できる材料が好ましい。一例をあげれば、シリコーン系、フッ素系、オレフィン系、セルロース系、ビニルアルコール系高分子化合物から選ばれた材料である。また、中間媒体に着弾した液滴を固化させるために、パターン形成工程▲１▼後に中間媒体を加熱処理しても良いし、中間媒体に対して活性エネルギ線を照射しても良い。
手順３は、手順１に対して転写工程▲２▼が増えただけで、原版材の特性・成分、溶液の特性・成分については手順１と同様である。
【００５４】
〔２−４〕手順４
パターン形成工程▲１▼：溶液を液滴として中間媒体の表面に選択的に吐出することで、中間媒体の表面に着弾した液滴によるパターンを形成する。
転写工程▲２▼：次に、この中間媒体の表面を原版材の表面に押し当てることで、中間媒体の表面に形成されたパターンを原版材の表面に転写する。
露光工程▲３▼：次に、パターンの転写された原版材の表面を露光することで、原版材の表層を感光させる。
現像工程▲４▼：次に、パターンの形成された原版材の表面に現像液を塗布することで原版材の表層をパターンに応じた形状に形成する。これにより、印刷版が製版される。
印刷工程▲５▼：次に、必要に応じて湿し水を現像された面に塗布し、そして現像された面に印刷インクを塗布し、その面を記録媒体に押し当てると、パターンに応じた画像が記録媒体に形成される。
【００５５】
中間媒体の材質は、上記手順３の場合の中間媒体と同様である。また、中間媒体に着弾した液滴を固化させるために、パターン形成工程▲１▼後に中間媒体を加熱処理しても良いし、中間媒体に対して活性エネルギ線（可視光、紫外光等）を照射しても良い。また、手順４は、手順２に対して転写工程▲２▼が増えただけで、原版材の特性・成分、溶液の特性・成分については手順２と同様である。
【００５６】
〔３〕原版材
次に、原版材について説明する。原版材（印刷原板）は幾つかの層が積層した積層構造を成しており、原版材の支持体（支持層）の材質は、アルニウム等の金属、ポリエチレンテレフタレート等のプラスチック、紙等が用いられる。原版材は、シート状（帯状）又はドラム状（円柱状）であるが、シート状の原版材をシリンダーに巻きつけドラム状にしたものも含まれる。
【００５７】
また、原版材の表面（被版面）は、印刷工程において使用する印刷インクの特性又は吐出する溶液の特性に依って、親水性、親油性又は撥インク性といった特性を有するものが用いられる。なお、原版材の表面が親水性である場合には、製版された印刷版は水あり印刷に主に用いられる。
【００５８】
〔３−１〕親水性の表面を有する原版材
親水性の表面を有する原版材の例としては、ポリプロピレン等の合成樹脂シートに金属等（例えばアルミニウム箔）を被覆し、これを砂目立てした後に電解等で親水化処理したものがある。また、親水性の表面を有する原版材として、アルミニウム板及び亜鉛板と等いった導電性の金属支持体が挙げられる。また、親水性の表面を有する原版材としては、クロムメッキ等により表面処理された鉄板、バイメタル板（例えば、銅−アルミニウム板、銅−ステンレス板、クロム−銅板等）及びトライメタル板（例えば、クロム−銅−アルミニウム板、クロム−銅−鉄板、クロム−銅−ステンレス等）といった導電性の金属支持体であっても良い。更に、親水性の表面を有する原版材としては、ここで挙げた金属により表面加工を施された紙及び合成樹脂フィルムでも良く、樹脂層をアルミニウム等の金属板で挟んでなる三層板等でも良い。
【００５９】
以上に挙げた原版材としてアルミニウム表面を有する場合には、砂目立て処理が施されているのが好ましく、珪酸ソーダ、フッ化ジルコニウム酸カリウム、燐酸塩等の水溶液への浸漬処理及び陽極酸化処理といった表面処理が施されていることが好ましい。例えば、米国特許第２７１４０６６号明細書に記載されているように砂目立てした後に珪酸ナトリウム水溶液に浸漬処理されたアルミニウム板を好適に使用でき、特公昭４７−５１５２号公報に記載されているようにアルミニウム板を陽極酸化した後に、アルカリ金属珪酸塩の水溶液に浸漬処理したものも好適に使用できる。
【００６０】
また、アルミニウム層の表面の砂目立ては、塩酸、硝酸、硫酸及びリン酸等といった電解液中における電解研磨（化学的研磨法）により実施することができ、その他にボール研磨、ブラシ研磨、プレス研磨及びホーニング研磨等といった機械的研磨法によっても実施することができる。
【００６１】
陽極酸化処理では、例えば、燐酸、クロム酸、硫酸及び硼酸等といった無機酸、シュウ酸及びスファミン酸等といった有機酸、これらの塩の水溶液又はこれらの塩の非水溶液を用いるが、これら無機酸、有機酸、水溶液及び非水溶液を単独または二種以上組み合わせた電解溶液中で、アルミニウム板を陽極として電流を流すことにより実施できる。陽極酸化により形成された酸化皮膜の量は１０〜５０ｍｇ／ｄｍ２が好ましく、更に熱水、珪酸塩、燐酸塩、フッ化ジリコン酸塩等による封孔処理を行っていることが好ましい。
【００６２】
また、米国特許第３６５８６６２号明細書に記載されているようなシリケート電着処理も有効である。西独国特許出願公開第１６２１４７８号明細書に記載のポリビニルホスホン酸による処理も好適である。
【００６３】
一方、前記支持体上に例えば無機粒子と親水性樹脂により形成された親水層を設けたものも、親水性の表面を有する原版材として好適に用いることができる。無機微粒子としては、１００ｎｍの一次粒子径を有し、互いに連結して三次元網目構造を生成し易いものであれば使用することができる。例えば、シリカ、アルミナ、コロイダルシリカ、珪酸カルシウム、ゼオライト、カオリナイト、ハロイサイト、白雲母、タルク、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム等が挙げられる。シリカ、アルミナが好ましく、特にシリカが好ましい。
【００６４】
親水性樹脂の例としては、親水性構造単位としてヒドロキシル基を有する樹脂としてポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、セルロース系樹脂（メチルセルロース（ＭＣ）、エチルセルロース（ＥＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等）、キチン類及びデンプンが挙げられ、エーテル結合を有する樹脂としてポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）、ポリプロピレンオキサイド（ＰＰＯ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）及びポリビニルエーテル（ＰＶＥ）が挙げられ、アミド基又はアミド結合を有する樹脂としてポリアクリルアミド（ＰＡＡＭ）及びポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）が挙げられる。また、解離性基としてカルボキシル基を有するポリアクリル酸塩、マレイン酸樹脂、アルギン酸塩及びゼラチン類が挙げられ、スルホン基を有するポリスチレンスルホン酸塩、アミノ基、イミノ基、第３アミン及び第４アンモニウム塩を有するポリアリルアミン（ＰＡＡ）、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）、エポキシ化ポリアミド（ＥＰＡｍ）、ポリビニルピリジン及びゼラチン類が挙げられる。
【００６５】
前記親水性樹脂は、架橋剤により架橋されることが好ましい。従って、水溶性樹脂と無機微粒子を含有する塗布液に架橋剤を添加して、上記支持体に塗布し、加熱乾燥（架橋させる）することにより形成することが好ましい。上記架橋剤としては、例えば、アルデヒド類（例えば、ホルムアルデヒド、グリオキザール及びグルタルアルデヒド）、Ｎ−メチロール化合物（例えば、ジメチロール尿素及びメチロールジメチルヒダントイン）、ジオキサン誘導体（例えば、２，３−ジヒドロキシジオキサン）、カルボキシル基を活性化することにより作用する化合物（例えば、カルベニウム、２−ナフタレンスルホナート、１，１−ビスピロリジノ−１−クロロピリジニウム及び１−モルホリノカルボニル−３−（スルホナトアミノメチル））、活性ビニル化合物（例えば、１、３、５−トリアクロイル−ヘキサヒドロ−ｓ−トリアジン、ビス（ビニルスルホン）メタン及びＮ，Ｎ’−メチレンビス−［βー（ビニルスルホニル）プロピオンアミド］）、活性ハロゲン化合物（例えば、２，４−ジクロロ−６−ヒドロキシ−Ｓ−トリアジン）、イソオキサゾール類、メラミン樹脂、イソシアネート化合物及びジアルデヒド澱粉等が挙げられる。
【００６６】
〔３−２〕親油性の表面を有する原版材
親油性表面を有する原版材は、例えば前記支持体の表面に公知の親油性樹脂を塗布加工することによって得られる。
親油性樹脂としては、ポリエステル系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ウレタン系樹脂、アミド系樹脂、セルロース系樹脂、オレフィン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート、ポリサルフォン、ポリカプロラクトン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂などが挙げられ、これらの樹脂は、１種単独でもよいし、２種以上併用しても良い。
【００６７】
〔３−３〕撥インク性の表面を有する原版材
撥インク性表面を有する原版材としては、シリコーンゴム層やフッ素樹脂層をにコーティングしたものが用いられる。シリコーンゴム層としては、次のような一般式（α）で示される繰り返し単位を有する分子量数千〜数十万の主鎖中又は主鎖の末端に水酸基あるいは炭素−炭素不飽和結合（例えばビニル基、アリール基）を２個以上有する線状有機ポリシロキサンを主成分とするシリコーンゴム組成物からなる層が好ましい。
【化１】
【００６８】
上記一般式（α）において、ｎは２以上の整数、Ｒは水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、ハロゲン化アルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシル基、フェニル基又は炭素−炭素不飽和結合を表し、Ｒの６０％以上がメチル基であるものが好ましい。なおヒドロキシル基あるいは炭素−炭素不飽和結合は主鎖中又は主鎖の末端のどちらにあってもよいが、末端にあることが依り好ましい。
線状有機ポリシロキサンの具体例としてはα，ω−ジヒドロキシポリジメチルシロキサン、α，ω−ビス（ジメチルビニルシリル）ポリジメチルシロキサンなどが挙げられる。
【００６９】
シリコーンゴム層は上記線状有機ポリシロキサン同士あるいは架橋剤との縮合反応あるいは付加反応によって得られるものである。好ましくは反応性の架橋剤を添加して縮合反応あるいは付加反応にて架橋シリコーンゴムとする。
架橋剤としては、下記一般式（β）で表される反応性シラン化合物及び１分子中に２個以上のＳｉＨ結合を有する多価ハイドロジェンポリシロキサンが好ましく用いられる。
Ｒ１ ４−ｎＳｉＸｎ …（β）
一般式（β）中、ｎは１〜４の整数であり、Ｒ１はアルキル基、アリール基若しくはアルケニル基又はこれらの組み合わされた一価の基を表し、更にはこれらの基はハロゲン原子、アミノ基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アリーロキシ基、チオール基、グリシジル基、（メタ）アクリロキシ基等、ビニル基で置換されたイソシアヌレート基等の官能基を有していてもよい。Ｘは−ＯＨ、−Ｒ２、−Ａｃ、−Ｏ−Ｎ＝ＣＲ３、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ等の置換基を表す。ここでＲ２及びＲ３は上記のＲ１と同意であり、Ａｃはアセチル基を表す。
【００７０】
上記架橋剤の具体例としては、トリメトキシメチルシラン、トリアセトキシメチルシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、メチルトリス（ジメチルケトオキシム）シラン、１−［３−（トリメトキシシリル）プロピル］−３，５−ジアリルジアリルイソシアヌレート、１，３，５−トリス［３−（トリメトキシシリル）プロピル］イソシアヌレート、Ｎ，Ｎ−ビス［３−（トリメトキシシリル）プロピル］メタクリルアミド、Ｎ−グリシジル−Ｎ，Ｎ−ビス［３−（トリメトキシシリル）プロピル］アミン、Ｎ，Ｎ−ビス［３−（トリメトキシシリル）プロピル］アミン、α，ω−ビス（トリメチルシリル）ポリ（メチルハイドロジェン）（ジメチル）シロキサン共重合体、α，ω−ビス（ジメチルハイドロジェンシリル）ポリジメチルシロキサン、１，３，５，７−テトラメチル−１−グリシドキシプロピルシクロテトラシロキサン等が挙げられる。
【００７１】
〔３−４〕表層（表面を形成した膜）が感光性の原版材
インクジェット方式によって原版材の表面にパターンを形成した後に、表面に形成されたパターンをマスクとして、表面を形成した膜（原版材の表層）を露光・現像することによって印刷版を製版することができる。製版された印刷版は、樹脂凸版、平版印刷版、グラビア版、スクリーン版等である。この場合、原版材の表層がポジ型であっても良いし、ネガ型であっても良い。
【００７２】
表層が感光性の原版材として、従来公知の感光性原版材を用いることができる。例えば、特開平５−１３１７７３号公報に記載されている原版材、つまり、アルミニウム板を砂目立てし陽極酸化した後、そのアルミニウム板の表面に光硬化又は光分解性の感光層を塗設してなる感光性原版材を用いることができる。また、特開平５−１９４８１号公報に記載されているように、親水化処理を施したポリエステルフィルムに接着層、ハロゲン化銀を含む乳剤層及び物理現像核を含む受像層を順次塗布してなる原版材を用いることができる。また、特開平７−６４２７７号公報又は特開平８−７２４２９号公報に記載されているように、光硬化性の感光性樹脂を、接着処理を施したスチール、アルミニウム又はポリエステルフィルムで形成された基板上に光硬化性の感光性樹脂を被膜してなる原版材を用いることができる。また、特開平７−２９９８９４号公報に記載されているように、銅、ニッケル及びアルミニウムといった金属又はプラスチックで形成された面に感光性樹脂を塗設してなる原版材を用いることができる。また、特開２００１−１３３９７６号公報に記載されているように、スクリーンメッシュに感光性樹脂を塗布して乾燥させてなる原版材を用いることができる。
【００７３】
〔４〕吐出する溶液
インクジェット方式により液滴を選択的に吐出することによってパターンを形成するが、吐出する溶液の種類は、原版材の種類に依って適宜選択し、更には、印刷を行う際に用いる印刷インクの種類に依って適宜選択し、印刷の形式（例えば、凸版印刷であるか、凹版印刷であるか、平版印刷であるか、水なし印刷であるか、水あり印刷であるか）に依って適宜選択する。
【００７４】
例えば、感光性原版材にインクジェット方式でパターンを形成する場合には、原版材に形成されたパターンをマスクとして原版材の表層を露光するため、吐出する溶液（パターン）には、露光に用いる光源波長を有効に遮断・吸収することのできる着色剤を含有していた方が良い。
【００７５】
また、例えば、感光性原版材にインクジェット方式でパターンを形成する場合には、吐出する溶液は、原版材に形成されたパターンが原版材の表層と反応することで原版材の表層が不感光性となるような性質であっても良い。
【００７６】
また、例えば、現像した場合であっても現像しない場合であっても、吐出した液滴によるパターンが残留した状態で印刷を行うが、その場合にはパターンが印刷インクに対して親和性を有していても良いし、印刷インクに対して反撥性を有していても良い。
【００７７】
また、吐出する溶液には、水性インクの組成物、油性インクの組成物、活性エネルギ線硬化性インクの組成物又はソリッドインクの組成物が含有している。また、吐出する溶液に含まれる組成物が、下記条件（１）又は条件（２）の少なくとも一つを満たすことが良い。
条件（１）：組成物の比電荷量が１０〜１０００μｃ／ｇであること。
条件（２）：組成物の比抵抗が１０６〜１０１５Ω・ｃｍであること。
更に、吐出する溶液には、例えば特開平５−９４２１号公報、特開平５−１７１０８２号公報、特開平７−２７８４８１号公報、特開２００２−２４１６５０号公報、特開平１０−２０４３５４号公報、特開平１０−２５１５８０号公報、特開平５−１２５３１３号公報、特開平８−１０９３４５号公報、特開２０００−１１９５７６号公報、特開平５−７８６１０号公報、特開平１０−３１０７３１号公報、特開平１１−２１４８５号公報、特開平７−４１７１２号公報、特開平９−１６５５４０号公報、特開２００２−１６７５３７号公報及び特開２００２−１８８０２５号公報等に記載された水性インク、油性インク、ソリッドインク又は活性エネルギ線硬化型インクの組成物を含んでいる。これら公知のインク組成物を含む溶液は、下記に説明する液体吐出装置で吐出する溶液としては比電荷特性及び比抵抗特性が不十分なため、例えば以下に記載の方法（１）〜（３）で適正な比電荷・比抵抗に調整することによって、上記条件（１）又は上記条件（２）のうちの少なくとも一方を満たすようにすると良い。
方法（１）：上記公知のインク組成物を含んだ溶液に含有される顔料、樹脂粒子等の粒子表面を荷電制御剤で改質及び／又は粒子中に荷電制御剤を混合する。方法（２）：上記公知のインク組成物を含んだ溶液の主成分に荷電制御剤を溶解もしくは分散させる。
方法（３）：上記公知のインク組成物の構成成分自身に荷電制御機能をもたせる。
荷電制御剤としては、ナフテン酸マンガン、ナフテン酸カルシウム、ナフテン酸ジルコニウム、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸鉄、ナフテン酸鉛、ナフテン酸ニッケル、ナフテン酸クロム、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸マグネシウム、オクチル酸マンガン、オクチル酸カルシウム、オクチル酸ジルコニウム、オクチル酸鉄、オクチル酸鉛、オクチル酸コバルト、オクチル酸ニッケル、オクチル酸クロム、オクチル酸亜鉛、オクチル酸マグネシウム、ドデシル酸マンガン、ドデシル酸カルシウム、ドデシル酸ジルコニウム、ドデシル酸鉄、ドデシル酸鉛、ドデシル酸コバルト、ドデシル酸ニッケル、ドデシル酸クロム、ドデシル酸亜鉛、ドデシル酸マグネシウム等の金属石鹸、ドデシルベンゼンスルホン酸カルシウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸バリウム等のアルキルベンゼンスルホン酸塩、レシチン、セハリン等のリン脂質、ｎ−デシルアミン等の有機アミン類、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸、スチレンスルホン酸またはそれらの塩、ジメチルアミノメチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルラクタム等の極性基を有する重合性モノマーを重合してえられる樹脂類が挙げられる。
正帯電性の荷電制御剤の具体例としては、ニグロシン系染料、例えば「ニグロシンベースＥＸ」、「オイルブラツクＢＳ」、「オイルブラツクＳＯ」、「ボントロンＮ−０１」、「ボントロンＮ−１１」（以上、オリエント化学社製）等、三級アミンを側鎖として含有するトリフエニルメタン系染料、四級アンモニウム塩化合物、例えば「ボントロンＰ−５１」（オリエント化学社製）、セチルトリメチルアンモニウムブロミド等、ポリアミン樹脂、例えば「ＡＦＰ−Ｂ」（オリエント化学社製）、ジメチルアミノメチルメタクリレートとブチルメタクリレートの共重合樹脂等が挙げられる。
一方、負帯電性の荷電制御剤の具体例としては、含金属アゾ染料、例えば「バリフアーストブラツク３８０４」、「ボントロンＳ−３１」、「ボントロンＳ−３２」、「ボントロンＳ−３４」、「ボントロンＳ−３６」（以上、オリエント化学社製）、「アイゼンスピロンブラツクＴＶＨ」（保土ケ谷化学社製）等、銅フタロシアニン染料、サリチル酸のアルキル誘導体の金属錯体、例えば「ボントロンＥ−８２」、「ボントロンＥ−８４」、「ボントロンＥ−８５」（以上、オリエント化学社製）、アクリル酸ナトリウムとエチルメタクリレートの共重合樹脂等が挙げられる。
荷電制御剤の添加量としては、荷電制御効果を示す最低限の量で良いが、通常、吐出する溶液の総量に対して０．０１重量％から５０重量％とすることが好ましい。
また、吐出する溶液として公知のインクを用いることができる。例えば、吐出する溶液として、特開２００２−１７８５２２号公報、特開２００２−１７２７８５号公報等に記載された水性インクを用いることができる。更に例えば、吐出する溶液として、国際公開９５／１４０４号パンフレット、国際公開９６／１００５８号パンフレット、特公昭５２−１３１２７号公報、特開昭５３−２９８０８号公報、特開平７−１０９４３１号公報、特開平９−１９３３８９号公報、特開平９−１３７０９４号公報、特開２０００−３１３８３２号公報、特開２００１−１１３５０号公報、特開２００１−１３９８６２号公報等に記載された油性インクを用いることができる。
【００７８】
〔５〕製版装置
本実施形態では二種類の製版装置のうちどちらかを用いて製版を行う。一方の製版装置は、インクジェット方式で原版材に直接液滴を吐出するものであり、主に上記手順１及び上記手順３を行うために主に用いられる。他方の製版装置は、インクジェット方式で中間媒体に液滴を吐出するものであって、製版のみならず記録媒体に印刷まで行えるものであり、主に上記手順２及び上記手順４を行うために主に用いられる。以下に二種類の製版装置について図面を用いて説明する。ただし、発明の範囲を図示例に限定するものではない。
【００７９】
〔５−１〕一方の製版装置
〔５−１−１〕全体構成
図１は、一方の製版装置１００を示した側面図である。
製版装置１００は、シート状の原版材１０２を搬送する搬送装置１０３と、搬送装置１０３によって搬送される原版材１０２の表面１０２ａに選択的に液滴を吐出することで原版材１０２の表面１０２ａ上にパターンを形成する液体吐出装置２０と、を備える。また、製版装置１００は、必要に応じて液滴を固化させるために原版材１０２に向けて活性エネルギ線を照射する活性エネルギ線源１０４を具備する。原版材１０２の表面が感光性である場合には、活性エネルギ線源１０４が原版材１０２を露光するための光源であっても良い。原版材１０２としては、上述の『〔３〕原版材』において説明してきたものを用いることができる。
液体吐出装置２０で吐出する溶液は、上述の『〔４〕吐出する溶液』において説明してきたものを用いることができる。なお、図１においては、液体吐出装置２０は、後述するノズル２１を主に示している。
【００８０】
〔５−１−２〕搬送装置
搬送装置１０３は、原版材１０２の搬送方向に対して直角なそれぞれの軸心回りに回転自在なローラ１０５，１０６，１０７，１０８を具備する。ローラ１０５及びローラ１０６は互いに近接して配設されており、ローラ１０５又はローラ１０６は図示しない駆動源によって回転される。ローラ１０７及びローラ１０８は、ローラ１０５及びローラ１０６よりも搬送方向下流側に配置されている。ローラ１０７及びローラ１０８は互いに近接して配設されており、ローラ１０７又はローラ１０８は図示しない駆動源によって回転される。なお、光源１０４は、ローラ１０６とローラ１０８との間においてプラテン２３の上方に配置されており、後述するノズル２１より搬送方向下流側に配置されている。
【００８１】
搬送装置１０３の動作について説明する。
搬入される原版材１０２がローラ１０５とローラ１０６との間に挟まれた状態で、ローラ１０５又はローラ１０６が駆動源によって回転される。ローラ１０５及びローラ１０６の回転によって原版材１０２がプラテン２３上に搬入される。
プラテン２３上に搬入された原版材１０２がローラ１０７とローラ１０８との間に挟まれた状態で、ローラ１０７又はローラ１０８が駆動源によって回転される。ローラ１０７及びローラ１０８が回転することによって原版材１０２がプラテン２３上から搬出される。
【００８２】
〔５−１−３〕液体吐出装置
以下、液体吐出装置について図２及び図３に基づいて説明する。図２は後述するノズル２１に沿った液体吐出装置２０の断面図であり、図３は溶液の吐出動作と溶液に印加される電圧との関係を示す説明図であって、図３（Ａ）は吐出を行わない状態であり、図３（Ｂ）は吐出状態を示す。
【００８３】
この液体吐出装置２０は、帯電可能な溶液の液滴をその先端部から吐出する超微小径のノズル２１と、ノズル２１の先端部に対向する対向面を有すると共にその対向面で液滴の着弾を受ける原版材１０２を略平坦状に支持するプラテン２３と、ノズル２１内の流路２２に溶液を供給する溶液供給手段と、ノズル２１内の溶液に吐出電圧を印加する吐出電圧印加手段２５と、を備えている。液体吐出装置２０はノズル２１を複数備えており、複数のノズル２１はプラテン２３上において搬送方向に対して垂直な方向（つまり、ローラ１０５に平行な方向）に列を成して配列されている。なお、上記ノズル２１と溶液供給手段の一部の構成と吐出電圧印加手段２５の一部の構成はノズルプレート２６により一体的に形成されている。
【００８４】
（ノズル）
上記ノズル２１は、後述するノズルプレート２６の対向面層２６ｃと共に一体的に形成されており、当該ノズルプレート２６の平板面に垂直に立設されるようにしてノズルプレート２６の平板面から垂下している。さらに、ノズル２１にはその先端部からその中心線に沿って貫通するノズル内流路２２が形成されている。
【００８５】
ノズル２１についてさらに詳説する。ノズル２１は、前述の通り、超微小径で形成されている。ノズル２１の形状は、先端部に向かうにつれて径が細くなるように先端部で尖鋭に形成されており、限りなく円錐形に近い円錐台形に形成されている。具体的な各部の寸法の一例を挙げると、ノズル内流路２２の内部直径は１［μｍ］、ノズル２１の先端部における外部直径は２［μｍ］、ノズル２１の根元の直径は５［μｍ］、ノズル２１の高さは１００［μｍ］に設定されている。また、ノズル２１はその全体がノズルプレート２６の対向面層２６ｃと共に絶縁性の樹脂材により形成されている。
なお、ノズルの各寸法に上記一例に限定されるものではない。特にノズル内径については、３０μｍ以下であることが好ましく、更に好ましくは、２０μｍ未満、更に好ましくは、８μｍ以下、更に好ましくは、４μｍ以下とすることが好ましい。また、ノズル径は、０．２μｍより大きいことが好ましい。
【００８６】
（溶液供給手段）
溶液供給手段は、ノズルプレート２６の内部であってノズル２１の根元となる位置に設けられると共にノズル内流路２２に連通する溶液室２４と、図示しない外部の溶液タンクから溶液室２４に溶液を導く供給路２７と、溶液室２４への溶液の供給圧力を付与する図示しない供給ポンプとを備えている。
上記供給ポンプは、ノズル２１の先端部まで溶液を供給し、溶液が当該先端部からこぼれ出ない範囲の供給圧力を維持して溶液の供給を行う（図２（Ａ）参照）。
以上のような溶液供給手段は複数のノズル２１個々別々に設けられており、それぞれのノズル２１内には個別に溶液が供給される。
【００８７】
（吐出電圧印加手段）
吐出電圧印加手段２５は、ノズルプレート２６の内部であって溶液室２４とノズル内流路２２との境界位置に設けられた吐出電圧印加用の吐出電極２８と、この吐出電極２８に直流のバイアス電圧を常時印加するバイアス電源３０と、吐出電極２８にバイアス電圧に重畳して吐出に要する電位とするパルス電圧を印加する吐出電圧電源２９と、を備えている。
【００８８】
上記吐出電極２８は、溶液室２４内部において溶液に直接接触し、溶液を帯電させると共に溶液に吐出電圧を印加する。
バイアス電源３０によるバイアス電圧は、溶液の吐出が行われない範囲で常時電圧印加を行うことにより、吐出時に印加すべき電圧の幅を予め低減し、これによる吐出時の反応性の向上を図っている。
【００８９】
吐出電圧電源２９は、溶液の吐出を行う際にのみパルス電圧をバイアス電圧に重畳させて印加する。このときの重畳電圧Ｖは次式の条件を満たすようにパルス電圧の値が設定されている。
【数３】
但し、γ：溶液の表面張力、ε０：真空の誘電率、ｒ：ノズル半径、ｋ：ノズル形状に依存する比例定数（１．５＜ｋ＜８．５）とする。
一例を挙げると、バイアス電圧はＤＣ３００［Ｖ］で印加され、パルス電圧は１００［Ｖ］で印される。従って、吐出の際の重畳電圧は４００［Ｖ］となる。
【００９０】
以上のような吐出電圧印加手段２５は複数のノズル２１個々別々に設けられており、それぞれのノズル２１内の溶液に電圧が印加される。但し、プラテン２３は、全てのノズル２１につき共通となっていても良い。
【００９１】
（ノズルプレート）
ノズルプレート２６は、図２において最も上層に位置するベース層２６ａと、その下に位置する溶液の供給路２７を形成する流路層２６ｂと、この流路層２６ｂのさらに下に形成される対向面層２６ｃとを備え、流路層２６ｂと対向面層２６ｃとの間には前述した吐出電極２８が介挿されている。
上記ベース層２６ａは、シリコン基板或いは絶縁性の高い樹脂又はセラミックにより形成され、その下に溶解可能な樹脂層を形成すると共に供給路２７及び溶液室２４のパターンに従う部分のみを残して除去し、除去された部分に絶縁樹脂層を形成する。この絶縁樹脂層が流路層２６ｂとなる。そして、この絶縁樹脂層の下面に導電素材（例えばＮｉＰ）のメッキにより吐出電極２８を形成し、さらにその下から絶縁性のレジスト樹脂層を形成する。このレジスト樹脂層が対向面層２６ｃとなるので、この樹脂層はノズル２１の高さを考慮した厚みで形成される。そして、この絶縁性のレジスト樹脂層を電子ビーム法やフェムト秒レーザにより露光し、ノズル形状を形成する。ノズル内流路２２もレーザ加工により形成される。そして、供給路２７及び溶液室２４のパターンに従う溶解可能な樹脂層を除去し、これら供給路２７及び溶液室２４が開通してノズルプレート２６が完成する。
【００９２】
（対向電極）
プラテン２３は、ノズル２１の先端部に対向した対向電極を兼ねている。プラテン２３は、ノズル２１に垂直な対向面を備えており、かかる対向面に沿うように原版材１０２の支持を行う。ノズル２１の先端部からプラテン２３の対向面までの距離は、一例としては１００［μｍ］に設定される。
また、このプラテン２３は接地されているため、常時，接地電位を維持している。従って、パルス電圧の印加時にはノズル２１の先端部と対向面との間に生じる電界による静電力により吐出された液滴をプラテン２３側に誘導する。
なお、液体吐出装置２０は、ノズル２１の超微小化による当該ノズル２１の先端部での電界集中により電界強度を高めることで液滴の吐出を行うことから、プラテン２３による誘導がなくとも液滴の吐出を行うことは可能ではあるが、ノズル２１とプラテン２３との間での静電力による誘導が行われた方が望ましい。
【００９３】
（液体吐出装置による微小液滴の吐出動作）
図２及び図３により液体吐出装置２０の液滴吐出動作について説明する。
溶液供給手段の供給ポンプによりノズル内流路２２には溶液が供給された状態にあり、かかる状態でバイアス電源３０により吐出電極２８を介してバイアス電圧が溶液に印加されている。かかる状態で、溶液は帯電すると共に、ノズル２１の先端部において溶液による凹状に窪んだメニスカスが形成される（図３（Ａ））。
そして、吐出電圧電源２９によりパルス電圧が印加されると、ノズル２１の先端部では集中された電界の電界強度による静電力により溶液がノズル２１の先端側に誘導され、外部に突出した凸状メニスカスが形成されると共に、かかる凸状メニスカスの頂点により電界が集中し、ついには溶液の表面張力に抗して微小液滴が対向電極側に吐出される（図３（Ｂ））。
【００９４】
上記液体吐出装置２０は、従来にない微小径のノズル２１により液滴の吐出を行うので、ノズル内流路２２内で帯電した状態の溶液により電界が集中され、電界強度が高められる。このため、従来のように電界の集中化が行われない構造のノズル（例えば内径１００［μｍ］）では吐出に要する電圧が高くなり過ぎて事実上吐出不可能とされていた微小径でのノズルによる溶液の吐出を従来よりも低電圧を行うことを可能としている。
そして、微小径であるがために、ノズルコンダクタンスの低さによりその単位時間あたりの吐出流量を低減する制御を容易に行うことができると共に、パルス幅を狭めることなく十分に小さな液滴径（上記各条件によれば０．８［μｍ］）による溶液の吐出を実現している。
さらに、吐出される液滴は帯電されているので、微小の液滴であっても蒸気圧が低減され、蒸発を抑制することから液滴の質量の損失を低減し、飛翔の安定化を図り、液滴の着弾精度の低下を防止する。
【００９５】
なお、ノズル２１にエレクトロウェッティング効果を得るために、ノズル２１の外周に電極を設けるか、また或いは、ノズル内流路２２の内面に電極を設け、その上から絶縁膜で被覆しても良い。そして、この電極に電圧を印加することで、吐出電極２８により電圧が印加されている溶液に対して、エレクトロウェッティング効果によりノズル内流路２２の内面のぬれ性を高めることができ、ノズル内流路２２への溶液の供給を円滑に行うことができ、良好に吐出を行うと共に、吐出の応答性の向上を図ることが可能となる。
【００９６】
また、吐出電圧印加手段２５ではバイアス電圧を常時印加すると共にパルス電圧をトリガーとして液滴の吐出を行っているが、吐出に要する振幅で常時交流又は連続する矩形波を印加すると共にその周波数の高低を切り替えることで吐出を行う構成としても良い。液滴の吐出を行うためには溶液の帯電が必須であり、溶液の帯電する速度を上回る周波数で吐出電圧を印加していても吐出が行われず、溶液の帯電が十分に図れる周波数に替えると吐出が行われる。従って、吐出を行わないときには吐出可能な周波数より大きな周波数で吐出電圧を印加し、吐出を行う場合にのみ吐出可能な周波数帯域まで周波数を低減させる制御を行うことで、溶液の吐出を制御することが可能となる。かかる場合、溶液に印加される電位自体に変化はないので、より時間応答性を向上させると共に、これにより液滴の着弾精度を向上させることが可能となる。
【００９７】
〔５−１−４〕製版装置の動作
以上のように構成される製版装置１００の動作について説明する。
製版装置１００においては、溶液、原版材１０２等をセットし、電源を投入することにより、パターン形成可能な状態となる。
【００９８】
そして、製版装置１００はパターン形成動作を行う。つまり、製版装置１００によって原版材１０２の表面に対してパターン形成が行われている間は、搬送装置１０３が作動している（つまり、ローラ１０５〜１０８が回転している）とともに、活性エネルギ線源１０４が活性エネルギ線を照射している。搬送装置１０３が作動していることで、原版材１０２が複数のノズル２１の下方を通過するようにして搬送方向に搬送される。原版材１０２が複数のノズル２１の下方を通過している間に、液体吐出装置２０がそれぞれのノズル２１の先端部から溶液を液滴として選択的に吐出し、溶液の液滴がプラテン２３上において原版材１０２の表面に着弾する。これによって、原版材１０２の表面に着弾した複数の液滴によるパターンが原版材１０２の表面に形成される。
【００９９】
なお、製版装置１００によってパターンの形成された原版材１０２は、そのまま印刷版として使用することができるし、原版材１０２の表層が感光性の場合には原版材１０２の表層を露光・現像することによって印刷版として使用することができる。製版装置１００を用いて製版された印刷版の表面（パターンの形成された面）に印刷インクを塗布し（必要に応じて湿し水を塗布する）、印刷版の表面を記録媒体に押し付けることによって、記録媒体にはパターンに応じた画像が形成される。
【０１００】
また、上記製版装置１００においては、複数のノズル２１が搬送方向に直角な方向に列を成して配列されていたが、少なくとも一つのノズル２１がノズルプレート２６と一体となって搬送方向に直角な方向に図示しない駆動機構によって往復移動するようにしても良い。この場合には、原版材１０２は間欠的に搬送され（つまり、原版材１０２が搬送方向に所定距離搬送される毎に原版材１０２の搬送が一時停止する。）、原版材１０２が停止している時にノズル２１は搬送方向に直角な方向に走査されつつ、適宜先端部から溶液を液滴として吐出する。
【０１０１】
また、原版材１０２の代わりに帯状の中間媒体が搬送され、上記製版装置１００によって中間媒体の表面にパターンが形成されても良い。この場合には、中間媒体の表面を帯状の原版材の表面に押し当て、中間媒体の表面に形成されたパターンを原版材の表面に転写すれば良い。勿論、転写した場合においても、必要に応じて原版材を露光・現像しても良い。
【０１０２】
〔５−２〕他方の製版装置
図４には、他方の製版装置２００を示した側面図であり、この製版装置２００は印刷機能も有している。
【０１０３】
〔５−２−１〕構成
製版装置２００は、印刷される記録媒体としてのウェブ２０２が巻回されるとともに軸心回りに回転自在な元巻ローラ２０３と、元巻ローラ２０３から繰り出されたウェブ２０２を巻き取る巻取ローラ２０４と、元巻ローラ２０３から巻取ローラ２０４へ搬送されるウェブ２０２の下方においてウェブ２０２に当接するとともに元巻ローラ２０３と平行な軸心回りに回転自在な転写ローラ２０５と、転写ローラ２０５の上方において転写ローラ２０５との間にウェブ２０２を挟むとともに転写ローラ２０５と平行な軸心回りに回転自在な印刷版ローラ２０６と、印刷版ローラ２０６の上方において印刷版ローラ２０６と平行な軸心回りに回転自在となって印刷版ローラ２０６に当接した中間媒体ローラ２０７と、印刷版ローラ２０６の外周面に湿し水を塗布するための水塗布器２０８と、印刷版ローラ２０６の外周面に印刷インクを塗布するためのインク塗布器２０９と、中間媒体ローラ２０７の外周面に選択的に液滴を吐出することで中間媒体ローラ２０７の外周面上にパターンを形成する液体吐出装置２０と、を備える。また、製版装置２００は、必要に応じて液滴を固化させるために中間媒体ローラ２０７の外周面に向けて活性エネルギ線を照射する活性エネルギ線源２１０を具備する。
【０１０４】
液体吐出装置２０は、上記製版装置１００の場合とほぼ同様に、ノズル２１と、溶液供給手段と、吐出電圧印加手段２５と、を備えている（図２、図３に図示）。但し、製版装置２００の液体吐出装置２０は、プラテン２３の代わりとなる対向電極を中間媒体ローラ２０７の内側に備えており、液体吐出装置２０のノズル２１の先端部は中間媒体ローラ２０７を介して対向電極に対向している。この対向電極は接地されている。また、複数のノズル２１の先端部は、中間媒体ローラ２０７と平行な方向に列を成して配列されている。
【０１０５】
中間媒体ローラ２０７は円筒状又は円柱状を呈しており、中間媒体ローラ２０７の外周面が上述した手順２又は手順４における中間媒体となっている。印刷版ローラ２０６は円筒状又は円柱状を呈しており、印刷版ローラ２０６の外周面が手順２又は手順４における原版材となっている。また、中間媒体ローラ２０７、印刷版ローラ２０６及び中間媒体ローラ２０７は図示しないヒータ等によって加熱されても良い。なお、印刷版ローラ２０６は着脱自在となっており、外周面がパターンの形成されていない（現像されていない）新たな印刷版ローラ２０６と交換することができる。
【０１０６】
〔５−２−２〕動作
以上のように構成される製版装置２００の動作について説明する。
製版装置２００においては、溶液、湿し水、印刷インク、新たな中間媒体ローラ２０７、新たな印刷版ローラ２０６、ウェブ２０２等をセットし、電源を投入することにより印刷可能な状態となる。
【０１０７】
そして、巻取ローラ２０４が回転することによって、ウェブ２０２が巻取ローラ２０４に巻回されていき、ウェブ２０２が元巻ローラ２０３から巻取ローラ２０４へ搬送される。ウェブ２０２が搬送されている時には、転写ローラ２０５がウェブ２０２に当接するようにして回転しているとともに、印刷版ローラ２０６がウェブ２０２を転写ローラ２０５に押し付けるようにして回転しており、更に、中間媒体ローラ２０７が印刷版ローラ２０６に押し付くようにして回転している。中間媒体ローラ２０７が回転している間に、液体吐出装置２０がそれぞれのノズル２１の先端部から溶液を液滴として選択的に吐出し、溶液の液体が中間媒体ローラ２０７の外周面に着弾する。これによって、中間媒体ローラ２０７の外周面に着弾した複数の液滴によるパターンが中間媒体ローラ２０７の外周面に形成される。なお、必要に応じて活性エネルギ線源２１０が活性エネルギ線を中間媒体ローラ２０７の外周面に照射することで、中間媒体ローラ２０７の外周面に着弾した液滴が固化する。
【０１０８】
そして、中間媒体ローラ２０７が印刷版ローラ２０６に圧接して回転することによって、中間媒体ローラ２０７の外周面に形成されたパターンが印刷版ローラ２０６の外周面に転写される。これにより、印刷版ローラ２０６が印刷版として製版される。そして、外周面にパターンの形成された印刷版ローラ２０６が回転している間に、水塗布器２０８によって湿し水が印刷版ローラ２０６の外周面に塗布され、更に、インク塗布器２０９によって印刷インクが印刷版ローラ２０６の外周面に塗布される。そして、外周面に印刷インク及び湿し水の塗布された印刷版ローラ２０６がウェブ２０２に当接することで、パターンに応じた画像がウェブ２０２に形成される。
【０１０９】
なお、印刷版ローラ２０６の外周面が感光性の場合には、製版装置２００は露光装置と現像液塗布装置とを具備し、外周面にパターンの形成された印刷版ローラ２０６は、水塗布器２０８に湿し水を塗布される前に、露光装置によって露光され、その後現像液塗布装置によって現像液を塗布される。これにより、印刷版ローラ２０６の外周面が現像され、印刷版ローラ２０６が印刷版として製版される。また、液体吐出装置２０が中間媒体ローラ２０７の外周面に液滴を吐出しているが、液体吐出装置２０が印刷版ローラ２０６の外周面に直接液滴を吐出しても良い。
【０１１０】
〔５−３〕製版装置を用いて製版した場合の効果
ノズル２１の先端部を超微小径とすることでノズル２１の先端部に電界を集中させて電界強度が高まる。これにより、ノズル先端部に誘起される電荷と原版材１０２又は中間媒体ローラ２０６との間での静電力により液滴の飛翔が行われる。そして、ノズル２１の超微小径化により低コンダクタンス化が図られ、吐出する液滴の微小化を図ることができる。更に、溶液を帯電させてから吐出を行うから、帯電された液滴は蒸気圧の低減を図り、蒸発をしにくくするという効果を得ることができる。そして、蒸発を抑制することから液滴の質量の損失を低減し、飛翔の安定化を図り、液滴の着弾精度を向上することができる。
【０１１１】
ノズル２１から吐出される液滴が微小化するため、原版材１０２又は中間媒体ローラ２０６の表面に着弾することで形成されたドットが微小になる。そして、原版材１０２又は中間媒体ローラ２０６の表面に形成されるパターンは微小なドットの集まりであるため、パターンは高解像度なものである。従って、製版された印刷版を用いて印刷した場合も高解像度な画像が形成される。
【０１１２】
また、ノズル２１から吐出される液滴の飛翔が安定するため、液滴の着弾位置も所望の位置となり、形成されるドットがずれたりしない。そのため、形成されるパターンは高画質なものとなり、製版された印刷版を用いて印刷した場合も高画質な画像が形成される。つまり、製版された印刷版で印刷した場合、ドットゲインに優れた印刷画像を提供することができる。
【０１１３】
また、ノズル２１から吐出される液滴の飛翔が安定するため、液滴が原版材１０２又は中間媒体ローラ２０６の表面に堅固に着弾する。そのため、形成されるパターンも堅固となり、製版された印刷版で多数回にわたって印刷した場合でも、印刷画像が劣化することがない。
【０１１４】
〔５−４〕液体吐出装置における液滴吐出の理論説明
以下に、上記液体吐出装置による液体吐出の理論説明及びこれに基づく基本例の説明を行う。なお、以下に説明する理論及び基本例におけるノズルの構造、各部の素材及び吐出液体の特性、ノズル周囲に付加する構成、吐出動作に関する制御条件等全ての内容は、可能な限り上述した上記各実施形態中に適用しても良いことはいうまでもない。
本発明では、静電吸引型インクジェット方式において果たすノズルの役割を再考察し、
【数４】
即ち、
【数５】
或いは
【数６】
という従来吐出不可能として試みられていなかった領域において、マクスウェル力などを利用することで、微細液滴を形成することができる。
このような駆動電圧低下および微少量吐出実現の方策のための吐出条件等を近似的に表す式を導出したので以下に述べる。
以下の説明は、上記実施形態で説明した液体吐出装置に適用可能である。
いま、半径ｒのノズルに導電性溶液を注入し、基材としての無限平板導体からｈの高さに垂直に位置させたと仮定する。この様子を図５に示す。このとき、ノズル先端部に誘起される電荷は、ノズル先端の半球部に集中すると仮定し、以下の式で近似的に表される。
【数７】
ここで、Ｑ：ノズル先端部に誘起される電荷、ε０：真空の誘電率、ε：基板の誘電率、ｈ：ノズル−基板間距離、ｒ：ノズル内径の半径、Ｖ：ノズルに印加する電圧である。α：ノズル形状などに依存する比例定数で、１〜１．５程度の値を取り、特にｒ＜＜ｈのときほぼ１程度となる。
【０１１５】
また、基材としての基板が導体基板の場合、基板内の対称位置に反対の符号を持つ鏡像電荷Ｑ’が誘導されると考えられる。基板が絶縁体の場合は、誘電率によって定まる対称位置に同様に反対符号の映像電荷Ｑ’が誘導される。
ところで、ノズル先端部に於ける電界強度Ｅｌｏｃ．は、先端部の曲率半径をＲと仮定すると、
【数８】
で与えられる。ここでｋ：比例定数で、ノズル形状などにより異なるが、１．５〜８．５程度の値をとり、多くの場合５程度と考えられる。（Ｐ． Ｊ． Ｂｉｒｄｓｅｙｅ ａｎｄ Ｄ．Ａ．Ｓｍｉｔｈ， Ｓｕｒｆａｃｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ， ２３ （１９７０） １９８−２１０）。今簡単のため、ｒ＝Ｒとする。これは、ノズル先端部に表面張力で導電性溶液がノズル径ｒと同じ半径を持つ半球形状に盛り上がっている状態に相当する。
ノズル先端の液体に働く圧力のバランスを考える。まず、静電的な圧力は、ノズル先端部の液面積をＳとすると、
【数９】
（８）、（９）、（１０）式よりα＝１とおいて、
【数１０】
と表される。
【０１１６】
一方、ノズル先端部に於ける液体の表面張力をＰｓとすると、
【数１１】
ここで、γ：表面張力、である。
静電的な力により流体の吐出が起こる条件は、静電的な力が表面張力を上回る条件なので、
【数１２】
となる。十分に小さいノズル径ｒをもちいることで、静電的な圧力が、表面張力を上回らせる事が可能である。
この関係式より、Ｖとｒの関係を求めると、
【数１３】
が吐出の最低電圧を与える。すなわち、式（７）および式（１４）より、
【数１４】
が、本発明の動作電圧となる。
【０１１７】
ある半径ｒのノズルに対し、局所的な電界強度によって吐出条件を満たす場合の吐出限界電圧Ｖｃの依存性を図６に示す。この図より、微細ノズルによる電界の集中効果を考慮すると、吐出開始電圧は、ノズル径の減少に伴い低下する事が明らかになった。つまり、ノズル径が２０μｍ未満であることにより、電界を集中させることができ、微小液滴を安定して吐出することができ、かつ吐出開始電圧を低減することができる。図６より、ノズル径が８μｍ以下であることにより、更に電界を集中させることができ、微小液滴を更に安定して吐出することができ、且つ更に吐出開始電圧を低減できることがわかる。また、更にノズル径は、４μｍ以下であることが好ましい。
従来の電界に対する考え方、すなわちノズルに印加する電圧と対向電極間の距離によって定義される電界のみを考慮した場合では、微小ノズルになるに従い、吐出に必要な電圧は増加する。一方、局所電界強度に注目すれば、微細ノズル化により吐出電圧の低下が可能となる。
静電吸引による吐出は、ノズル端部における流体の帯電が基本である。帯電の速度は誘電緩和によって決まる時定数程度と考えられる。
【数１５】
ここで、ε：流体の比誘電率、σ：流体の導電率である。流体の比誘電率を１０、導電率を１０−６ Ｓ／ｍ を仮定すると、τ＝１．８５４×１０−５ｓｅｃとなる。あるいは、臨界周波数をｆｃとすると、
【数１６】
となる。このｆｃよりも早い周波数の電界の変化に対しては、応答できず吐出は不可能になると考えられる。上記の例について見積もると、周波数としては１０ ｋＨｚ程度となる。このとき、ノズル半径２μｍ、電圧５００Ｖ弱の場合、Ｇは１０−１３ｍ３／ｓと見積もることができるが、上記の例の液体の場合、１０ｋＨｚでの吐出が可能なので、１周期での最小吐出量は１０ｆｌ（フェムトリットル、１ｆｌ：１０−１５ ｌ）程度を達成できる。
なお、各上記本実施の形態においては、図５に示したようにノズル先端部に於ける電界の集中効果と、対向基板に誘起される鏡像力の作用を特徴とする。このため、先行技術のように基板または基板支持体を導電性にしたり、これら基板または基板支持体に電圧を印加する必要はない。すなわち、基板として絶縁性のガラス基板、ポリイミドなどのプラスチック基板、セラミックス基板、半導体基板などを用いることが可能である。
また、上記各実施形態において電極への印加電圧はプラス、マイナスのどちらでも良い。
さらに、ノズルと基材との距離は、５００［μｍ］以下に保つことにより、溶液の吐出を容易にすることができる。また、図示しないが、ノズル位置検出によるフィードバック制御を行い、ノズルを基材に対し一定に保つようにする。
また、基材を、導電性または絶縁性の基材ホルダーに裁置して保持するようにしても良い。
【０１１８】
図７は、本発明の他の基本例の一例としての液体吐出装置の側面断面図を示したものである。ノズル１の側面部には電極１５が設けられており、ノズル内溶液３との間に制御された電圧が引加される。この電極１５の目的は、Ｅｌｅｃｔｒｏｗｅｔｔｉｎｇ 効果を制御するための電極である。十分な電場がノズルを構成する絶縁体にかかる場合この電極がなくともＥｌｅｃｔｒｏｗｅｔｔｉｎｇ効果は起こると期待される。しかし、本基本例では、より積極的にこの電極を用いて制御することで、吐出制御の役割も果たすようにしたものである。ノズル１を絶縁体で構成し、その厚さが１μｍ、ノズル内径が２μｍ、印加電圧が３００Ｖの場合、約３０気圧のＥｌｅｃｔｒｏｗｅｔｔｉｎｇ効果になる。この圧力は、吐出のためには、不十分であるが溶液のノズル先端部への供給の点からは意味があり、この制御電極により吐出の制御が可能と考えられる。
【０１１９】
前述した図６は、本発明における吐出開始電圧のノズル径依存性を示したものである。液体吐出装置として、図１又は図４に示された製版装置１００，２００に備わった液体吐出装置２１を用いた。微細ノズルになるに従い吐出開始電圧が低下し、従来より低電圧で吐出可能なことが明らかになった。
上記各実施形態において、溶液吐出の条件は、ノズル基板間距離（Ｌ）、印加電圧の振幅（Ｖ）、印加電圧振動数（ｆ）のそれぞれの関数になり、それぞれにある一定の条件を満たすことが吐出条件として必要になる。逆にどれか一つの条件を満たさない場合他のパラメーターを変更する必要がある。
【０１２０】
この様子を図８を用いて説明する。
まず吐出のためには、それ以上の電界でないと吐出しないというある一定の臨界電界Ｅｃが存在する。この臨界電界は、ノズル径、溶液の表面張力、粘性などによって変わってくる値で、Ｅｃ以下での吐出は困難である。臨界電界Ｅｃ以上すなわち吐出可能電界強度において、ノズル基板間距離（Ｌ）と印加電圧の振幅（Ｖ）の間には、おおむね比例の関係が生じ、ノズル間距離を縮めた場合、臨界印加電圧Ｖを小さくする事が出来る。
逆に、ノズル基板間距離Ｌを極端に離し、印加電圧Ｖを大きくした場合、仮に同じ電界強度を保ったとしても、コロナ放電による作用などによって、流体液滴の破裂すなわちバーストが生じてしまう。そのため良好な吐出特性を得るためには、ノズル基板間距離は１００μｍ程度以下に抑えることが吐出特性並びに、着弾精度の両面から望ましい。
【０１２１】
【実施例】
（実施例１）
下記水性インクのインク組成物をアトライターで４時間分散し、その後１．０μｍのメンブランフィルタで粗大粒子を除去することによって、吐出する溶液を得た。得られた溶液は負帯電性であり、その比抵抗は１．６ラ１０１１ル・ｃｍであった。
▲１▼カーボンブラック（三菱＃４４、三菱化学社製）…１０重量部
▲２▼フミン酸／ポリビニルピロリドン／メタクリル酸共重合体 （５０／４５／５重量比）…４重量部
▲３▼ノニオン性界面活性剤（ノニポール４０；三洋化成製）…１．０重量部
▲４▼グリセリン…３０重量部
▲５▼水…２０重量部
一方、表面が親水性の原版材を以下のようにして作成した。厚さ０．３ｍｍのアルミニウム板（材質１０５０、調質Ｈ１６）を５％苛性ソーダ水溶液中で６５℃にて１分間脱脂処理を行った後、水洗し、１０％硝酸水溶液中で、２５℃、１分間浸漬し、中和した後水洗した。このアルミニウム板をステンレス製ワイヤーブラシを用いて砂目立てした（Ｒａ＝０．２μｍ）。そして、このアルミニウム板を水洗した後、１０％苛性ソーダ溶液に３０℃で１０秒間浸漬し、表面をエッチングした。次に０．５Ｎ塩酸水溶液中２５℃で交流電流密度５５Ａ／ｄｍ２で３５秒間電解粗面化を行った後、５％苛性ソーダ水溶液中で６０℃、１０秒間のデスマット処理を行う。その後２０％硫酸溶液中で温度２０℃、電流密度３Ａ／ｄｍ２、処理時間１分の条件で陽極酸化処理を行い、水洗した。上記処理を行ったアルミニウム板を１％亜硝酸ナトリウム水溶液において８０℃で１分間浸漬を行った。水洗後８０℃で５分間乾燥した。
図１に示された製版装置１００を用いて、得られた溶液を上述のように作成した原版材に吐出することでパターン形成を行い、１００℃で２分間乾燥し、印刷版を製版した。次いで、この印刷版を印刷機（三菱重工業株製「ＤＡＩＹＡ１Ｆ−１」）にセットし、コート紙、湿し水（東京インキ株製「Ｈ液ＳＧ−５１、濃度１．５％」）、インク（東洋インキ株製「トーヨーキングハイエコーＭ紅」）を使用して印刷を行った。
【０１２２】
（比較例１）
実施例１において用いた溶液を実施例１において用いた原版材に従来のインクジェット方式で吐出することで印刷版を作成した。インクジェット方式で吐出する際には、インクジェットプリンタ（ＭＪ−５００、セイコーエプソン社製）を用いた。そして、この印刷版を用いて実施例１と同様に印刷を行った。なお、後述する比較例２，９，１０においてもこのインクジェットプリンタを用いた。
【０１２３】
（実施例２）
下記油性インクのインク組成物をアトライターで３時間分散した。その後１．０μｍのメンブランフィルタで粗大粒子を除去することによって、吐出する溶液を得た。得られた溶液は正帯電性であり、その比電荷は１５５・ｃ／ｇであり、その比抵抗は１．５ラ１０１２ルｃｍであった。
▲１▼ＣＩ ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：３ …１０重量部
▲２▼ラウリルメタクリレート／グリシジルメタクリレート／ ビニルピリジン（８０／１５／５ モル比）共重合体…１０重量部
▲３▼フミン酸塩…５重量部
▲４▼アイソパーＨ…３００重量部
一方、表面が親水性の原版材を以下のようにして作成した。
まず、１００μｍの厚みの二軸延伸したポリエチレンテレフタレート表面をコロナ放電処理し、下記の下塗層形成用塗布液をその表面にエアーナイフコーターを用いて塗布し、熱風乾燥機により７０℃で１分間乾燥した。これにより乾燥膜厚が０．１μｍの下塗層を形成した。
＜下塗層形成用塗布液＞
▲１▼水分散性ポリエステル樹脂 （ペスレジンＡ−５１５Ｇ、高松油脂（株）製）…３重量部
▲２▼非イオン界面活性剤（エマレックス／ＮＰ８．５、日本エマルジョン（株）製）…０．１重量部
▲３▼水…１００重量部
次いで、下記の親水層形成用塗布液を上記ポリエチレンテレフタレートの下塗層上にエアーナイフコーターを用いて塗布し、熱風乾燥機により７０℃（風速５ｍ／秒）で１分間乾燥した後、更に１５０℃で１０分間乾燥した。これにより乾燥膜厚が３０μｍの親水層を形成した。これにより、親水性原版材を得た。
＜親水層形成用塗布液＞
▲１▼乾式シリカ微粒子（平均１次粒子径：７ｎｍ、屈折率：１．４５、表面シラノール基：２〜３／ｎｍ２、アエロジルＡ３００（日本アエロジル（株）製））…１０重量部
▲２▼ポリビニルアルコール（鹸化度８８％、重合度３５００、ＰＶＡ２３５（クラレ（株）製））…３．３重量部
▲３▼グルタルアルデヒド…０．２重量部
▲４▼イオン交換水…１３６．０重量部
なお、上記シリカ微粒子を、イオン交換水（７３．３重量部）中に添加して、高速回転湿式コロイドミル（クレアミックス（エム・テクニック（株）製））を用いて、１００００ｒｐｍの条件で２０分間分散させた後、ポリビニルアルコール水溶液（イオン交換水の残り６２．７重量部に溶解させたもの）を加えて、更に上記と同じ条件で分散を行ない、更にグルタルアルデヒドを加え、ついでｐＨを４〜５に調整して親水層形成用塗布液を得た。
そして、図１に示された製版装置１００を用いて、得られた溶液を上述のように作成した原版材に吐出することでパターン形成を行い、１００℃で２分間乾燥し、印刷版を製版した。次いで、この印刷版を用いて実施例１の場合と同様に印刷を行った。
【０１２４】
（比較例２）
実施例２において用いた溶液を実施例２において用いた原版材に従来のインクジェット方式で吐出することで印刷版を作成した。そして、この印刷版を用いて実施例２の場合と同様に印刷を行った。
【０１２５】
（実施例３）
下記ソリッドインクのインク組成物を加熱下において溶融混練りし、その後１．０μｍのメンブランフィルタで粗大粒子を除去することで、吐出する溶液を得た。得られた溶液は負帯電性であり、その比電荷は２５０・ｃ／ｇであった。
▲１▼ＣＩ ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：３ …５質量部
▲２▼ボントロンＥ−８５（オリエント化学社製）…５質量部
▲３▼パラフィンワックス（日本精蝋製、１５５）…４５質量部
▲４▼オレイン酸アミド（花王製、脂肪酸アマイドＯＮ）…３０質量部
そして、図１に示された製版装置１００を用いて、得られた溶液を実施例１で作成した原版材に吐出することでパターン形成を行い、１００℃で２分間乾燥し、印刷版を製版した。加熱装置は作動させなかった。次いで、この印刷版を用いて実施例１の場合と同様に印刷を行った。
【０１２６】
（比較例３）
実施例３において用いた溶液を実施例２において用いた原版材に従来のインクジェット方式で吐出することで印刷版を製版した。インクジェット方式で吐出する際には、インクジェットプリンタ（ＰＳＡＳＥＲ８６０、ＰＨＡＳＥＲ ＰＲＩＮＴＩＮＧ ＪＡＰＡＮ社製）を用いた。そして、この印刷版を用いて実施例３の場合と同様に印刷を行った。なお、後述する比較例３〜８においてもこのインクジェットプリンタを用いた。
【０１２７】
（実施例４）
下記カチオン型の活性エネルギ線硬化型インクのインク組成物を混合攪拌した後、得られた液体をフィルターでろ過することで、吐出する溶液を得た。得られた溶液は正帯電性であり、その比電荷は１５０・ｃ／ｇであった。
▲１▼ＣＩ ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：３…５質量部
▲２▼ジメチルアミノメチルメタクリレート／ブチルメタクリレート共重合体（６０／４０重量比）…２重量部
▲３▼エポキシ化合物（ＣＥＬ２０２１Ｐ：ダイセル化学社製）…３０質量部
▲４▼オキセタン化合物（ＯＸＴ２２１：東亞合成社製）…７０質量部
▲５▼トリフェニルスルフォニウムヘキサフルオロリン酸塩…２．５質量部
そして、図１に示された製版装置１００を用いて、得られた溶液を実施例２で作成した原版材に吐出するとともに紫外線照射を行うことで、印刷版を製版した。次いで、この印刷版を用いて実施例１の場合と同様に印刷を行った。
【０１２８】
（比較例４）
実施例４において用いた溶液を実施例４において用いた原版材に従来のインクジェット方式で吐出することで印刷版を製版した。そして、この印刷版を用いて実施例４の場合と同様に印刷を行った。
【０１２９】
（実施例５）
実施例１で作成した親水性源版材を図４の製版装置２００の印刷版ローラ２０６としてシリンダに巻き付け、この製版装置２００を用いて、実施例４と同様にして得られた溶液を印刷版ローラ２０６に吐出してパターン形成することで製版し、更にこの製版装置２００で印刷を行った。この印刷においては、実施例１で使用したコート紙、湿し水（東京インキ株製「Ｈ液ＳＧ−５１、濃度１．５％」）、インキ（東洋インキ株製「トーヨーキングハイエコーＭ紅」）を用いた。
【０１３０】
（比較例５）
実施例５において用いた溶液を実施例５において用いた原版材に従来のインクジェット方式で吐出することで印刷版を製版した。そして、この印刷版を用いて実施例５の場合と同様に印刷を行った。
【０１３１】
（実施例６）
まず、反応性マイクロゲルを次のようにして製造した。即ち、２Ｌフラスコに、１９５部のＮ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレートと、４５５部のｎ−ラウリルメタクリレートと、３５０部のイソプロパノールとを仕込み、窒素気流下で撹拌しながら７５℃に昇温し、その後、６．５部のアゾビスイソブチロニトリルを加え、８０℃で５時間重合を行うことによりポリマー溶液を得た。これを１晩室温で放置し、酢酸７５部、グリシジルメタクリレート５０部を加え、空気気流下で撹拌しながら５０℃で５時間反応を行うことにより反応性高分子乳化剤溶液を得た。得られた反応性高分子乳化剤の５０部と、１５部のノニオン性乳化剤（花王（株）製「エマルゲン４２０」：ＨＬＢ１３．６）と、２７０部の２−エチルヘキシルアクリレートと、３０部のヘキサメチレングリコールジアクリレートと、２部のアゾビスイソブチロニトリルとを２Ｌフラスコに仕込み、室温で緩やかな撹拌をしながら、６００部のイオン交換水を１時間かけて滴下し、その後、窒素気流下で８０℃に昇温して、３時間反応させることによりマイクロゲル水分散体を得た。マイクロゲル水分散体を室温で１晩放置した後、グリシジルメタクリレート２０部を加え、５０℃で３時間反応させることにより、反応性マイクロゲル水分散体を得た。反応性マイクロゲル水分散体の平均粒径は、光散乱法により測定した結果、０．３μｍであった。反応性マイクロゲル水分散体を凍結乾燥することにより、反応性のマイクロゲルの白色粉体が得られた。
次いで、下記カチオン型の活性エネルギ線硬化型インクのインク組成物をアトライターで４時間分散した。その後１．０μｍのメンブランフィルタで粗大粒子を除去することによって、吐出する溶液を得た。得られた溶液は正帯電性であり、その比電荷は３２５・ｃ／ｇであった。
▲１▼ＣＩ ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：３ …５質量部
▲２▼前記反応性のマイクロゲル…３０質量部
▲３▼フェノキシエチルアクリレート（ＰＯＡ、共栄社化学製）…２０質量部
▲４▼イルガキュア１８４（１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、チバスペシャリティーケミカルズ社製）…２．５質量部
▲５▼ルシリンＴＰＯ（モノアシルフォスフィンオキシド、ＢＡＳＦ社製）…２．５質量部
そして、実施例２で作成した親水性源版材を図４の製版装置２００の印刷版ローラ２０６としてシリンダに巻き付け、この製版装置２００を用いて、溶液を印刷版ローラ２０６に吐出してパターン形成することで製版し、更にこの製版装置２００で印刷を行った。印刷は、印刷版を除いて実施例５と同様である。
【０１３２】
（比較例６）
実施例６において用いた溶液を実施例６において用いた原版材に従来のインクジェット方式で吐出することで印刷版を製版した。そして、この印刷版を用いて実施例６の場合と同様に印刷を行った。
【０１３３】
（実施例７）
表面が撥インク性の原版材を以下のようにして作成した。
まず、脱脂処理されたアルミニウム板上に、高圧バブルホモジナイザーにより分散処理を行った下記下塗層形成用塗布液をホワラーにより６０℃で塗布し、１００℃で２分乾燥させた後、ユニキュア（ウシオ電機（株）製）を使用し、１６０Ｗ、２ｍ／分、光源からの距離が約１５ｃｍの条件で露光を行って下塗層（親油層）を設けた。乾燥膜厚は、１８１μｍであった。次いで、下記の撥インク層形成用塗布液をエアーナイフコーターを用いて塗布し、熱風乾燥機により７０℃で１分間乾燥した。これにより乾燥膜厚が２μｍの撥インク層を形成した。
＜下塗層形成用塗布液＞
▲１▼ポリエステルウレタンブロック（バイロンＵＲ８３００、東洋紡（株）製）…１００重量部
▲２▼ＤＰＣＡ−６０（日本化学（株）製）…６０重量部
【化２】
▲３▼ＤＥＴＸ（日本化学（株）製）…３重量部
【化３】
▲４▼ＥＰＡ（日本化学（株）製）…３重量部
【化４】
▲５▼ＫＥＴ−ＹＥＬＬＯＷ４０２（黄色顔料、大日本インキ（株）製）…８重量部
▲６▼酸化亜鉛（平均粒径０．１２μｍ）…２０重量部
＜撥インク層形成用塗布液＞
▲１▼両末端に水酸基を有するジメチルポリシロキサン（分子量：８２，０００）…１００重量部
▲２▼トリアセトキシメチルシラン…１０重量部
▲３▼ジブチル錫ラウレート…０．８重量部
▲４▼アイソパーＥ（エッソ化学製）…９００重量部
図１に示された製版装置１００を用いて、実施例６と同様にして得られた溶液を実施例２で作成した原版材に吐出するとともに紫外線照射を行うことで、印刷版を製版した。次いで、この印刷版を印刷機（三菱重工業株製「ＤＡＩＹＡ１Ｆ−１」）にセットし、コート紙インク（東洋インキ株製「トーヨーキングウルトラＴＫＵアクワレスＧ墨」）を使用して印刷を行った。湿し水は使用しなかった。
【０１３４】
（比較例７）
実施例７において用いた溶液を実施例７において用いた原版材に従来のインクジェット方式で吐出することで印刷版を作成した。そして、この印刷版を用いて実施例７と同様に印刷を行った。
【０１３５】
（実施例８）
印刷インクに対して撥インク性を有する下記インクのインク組成物を溶解混合し、その後１．０μｍのメンブランフィルタで粗大粒子を除去することによって、吐出する溶液を得た。得られた溶液は正帯電性であり、その比電荷は３２０・ｃ／ｇであり、その比抵抗は１．６ラ１０１４ル・ｃｍであった。
▲１▼両末端に水酸基を有するジメチルポリシロキサン（分子量約１００，０００）…１００重量部
▲２▼両末端にトリメチルシリル基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン（分子量約２５００）…３．５重量部
▲３▼１−トリメトキシシリルプロピル−３，５−ジアリルイソシアヌレート…６重量部
▲４▼ジブチル錫ジオクタノエート…１．３重量部
▲５▼ニグロシンベースＥＸ（オリエント化学社製）…３．０重量部
▲６▼アイソパーＧ…１０００重量部
一方、表面が親油性の原版材を以下のようにして作成した。つまり、厚さ０．３ｍｍのアルミニウム板上に実施例７の下塗層形成用塗布液を厚さ２μｍになるよう塗布乾燥して親油層を設けた。
そして、図１に示された製版装置１００を用いて、得られた溶液を上述のように作成した原版材に吐出することでパターン形成を行い、１００℃で２分間乾燥し、印刷版を製版した。次いで、この印刷版を用いて実施例７と同様にして印刷を行った。
【０１３６】
（比較例８）
実施例８において用いた溶液を実施例２において用いた原版材に従来のインクジェット方式で吐出することで印刷版を作成した。そして、この印刷版を用いて実施例８の場合と同様に印刷を行った。
【０１３７】
（実施例９）
下記油性インク（黒色）のインク組成物をアトライターで３時間分散した。その後１．０μｍのメンブランフィルタで粗大粒子を除去することによって、吐出する溶液を得た。得られた溶液は正帯電性であり、その比電荷は９８０・ｃ／ｇであった。
▲１▼カーボンブラック（三菱ＭＡ７、三菱化学社製）…１０重量部
▲２▼ラウリルメタクリレート／グリシジルメタクリレート／ ビニルピリジン（８０／１５／５モル比）共重合体…５重量部
▲３▼フミン酸塩…１５重量部
▲４▼アイソパーＨ…３００重量部
そして、図１に示された製版装置１００を用いて、得られた溶液を感光性原版材（ポジ型、ＰＳ版ＰＭ−２、三菱化学製）の感光層に吐出することでパターン形成を行い、１００℃で２分間乾燥した。次いで、２ｋｗメタルハライドランプ（岩崎電気社製アイドルフィン２０００）を光源として９０ｃｍの距離から２０秒間、全面露光を行った後、２７℃の現像液（三菱化学製ＤＲ−１Ｍを水で７倍希釈して使用）で２０秒間現像を行い、印刷版を製版した。実施例１と同様にして印刷を行った。
【０１３８】
（比較例９）
実施例９において用いた溶液を実施例９において用いた原版材に従来のインクジェット方式で吐出することで印刷版を作成した。そして、この印刷版を用いて実施例９の場合と同様に印刷を行った。
【０１３９】
（実施例１０）
樹脂微粒子を以下のように製造した。下記の化学式（γ）で表された構造の分散安定用樹脂（Ｐ−１）１０重量部、アイソパーＧ２８０重量部の混合物を窒素気流下攪拌しながら温度７０℃に加温した。これにメチルメタクリレート３０重量部、メチルアクリレート６１重量部、２−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）エチルメタクリレート９重量部及び２，２′−アゾビス（イソバレロニトリル）２．０重量部の混合物を１時間で滴下し、そのまま２時間攪拌した。
【化５】
次いで、下記油性インクのインク組成物をアトライターで３時間分散した。その後１．０μｍのメンブランフィルタで粗大粒子を除去することによって、吐出する溶液を得た。得られた溶液は正帯電性であり、比電荷は９２０・ｃ／ｇであった。
▲１▼ポリドデシルメタクリレート…５重量部
▲２▼アルカリブルー…５重量部
▲３▼シェルゾール７１…１５重量部
▲４▼前記樹脂微粒子…５０重量部
▲５▼オクタデセン−半マレイン酸オクタデシルアミド共重合体…０．０８重量部
▲６▼ボントロンＰ−５１（オリエント化学社製）…５重量部
▲７▼アイソパーＥ…８００重量部
一方、感光性原版材を以下のようにして作成した。
まず、１００μｍの厚みの二軸延伸したポリエチレンテレフタレート表面をコロナ放電処理し、その表面に下記の親水層形成用塗布液をエアーナイフコーターを用いて塗布し、熱風乾燥機により７０℃で１分間乾燥した。これにより乾燥膜厚が２μｍの親水層を形成した。
＜親水層形成用塗布液＞
▲１▼コロイダルシリカ（アルカリ系）（スノーテックス−Ｓ、日産化学社製、固形分３０質量％）…２０．０重量部
▲２▼ネックレス状コロイダルシリカ（アルカリ系）（スノーテックス−ＰＳＭ、日産化学社製、固形分２０質量％）…７０．０重量部
▲３▼純水…１０．０重量部
次いで、下記の感光層形成用塗布液を上記ポリエチレンテレフタレートの親水層上に、エアーナイフコーターを用いて塗布し、熱風乾燥機により７０℃で１分間乾燥した。これにより乾燥膜厚が２μｍの感光層を形成した。これにより、感光性原版材を得た。
＜感光層形成用塗布液＞
▲１▼Ａ１１８（カルナバワックスの水分散体、固形分４０％、岐阜セラック製造所製）…６．００質量部
▲２▼ＧＤ８７Ｂ（スチレンアクリル共重合樹脂のエマルジョン、固形分４８％、日本ＮＳＣ製）…３．７５質量部
▲３▼スクロース…１．８０質量部
▲４▼純水…８８．４５質量部
そして、図１に示された製版装置１００を用いて、得られた溶液を上述のように作成した原版材に吐出することでパターン形成を行い、１００℃で２分間乾燥し、印刷版を製版した。次いで、この印刷版を用いて実施例１の場合と同様に印刷を行った。
【０１４０】
（比較例１０）
実施例１０において用いた溶液を実施例１０において用いた原版材に従来のインクジェット方式で吐出することで印刷版を作成した。そして、この印刷版を用いて実施例１０の場合と同様に印刷を行った。
【０１４１】
（吐出する溶液の比抵抗の測定方法）
上記実施例１〜１０において、得られた溶液の比抵抗の測定は次のようにする。即ち、真鍮製電極４０ｍｍ×５０ｍｍ、電極間距離１０ｍｍ、容量２０ｍｌの電着セルに溶液２０ｍｌをとり、これに直流電圧Ｅ（１０００ボルト）にて５０秒間印加する。５０秒間印加した時の電流値Ｉを測定し次式（２６）より電気抵抗Ｒを求めてから、比抵抗を求める。
Ｒ＝Ｅ／Ｉ …（２６）
（吐出する溶液の比電荷量の測定方法）
上記実施例１〜１０において、得られた溶液の比電荷量の測定は以下のようにする。即ち、真鍮製電極４０ｍｍ×５０ｍｍ、電極間距離１０ｍｍ、容量２０ｍｌの電着セルに溶液２０ｍｌをとり、これに印加電圧ＤＣ１０００ボルトにて５０秒間印加する。比電荷量は電極板に電着した溶液の重量を秤量し、積算電荷量を測定し次式より求める。
比電荷量＝積算電荷量／電着物重量 …（２７）
積算電荷量の単位はμｃであり、電着物重量の単位はｇである。
【０１４２】
（解像性、耐刷力、ドットゲイン）
以上の実施例１〜１０及び比較例１〜１０について、解像性、耐刷力、ドットゲインについて計測した。その結果を表１に示す。なお、解像性は印刷版で印刷することのできる最小線幅で表し、単位はμｍであり、解像性における数値が小さいほど高解像度の印刷を再現することができる。耐刷力は印刷画像の再現性が刷り始めと比較して劣化する直前の印刷枚数で表し、単位は万枚であり、耐刷力の数値が大きいほどより多くの記録媒体に印刷することができる。ドットゲインは印刷版上の１００μｍのドットを印刷した場合に印刷画像におけるドット面積に対する印刷版におけるドット面積の割合「（印刷画像上のドット面積）÷（印刷版上のドット面積）×１００」で表し、ドットゲインの数値が大きいほどより良好な印刷を行える。
【表１】
【０１４３】
表からわかるように、実施例１〜１０の何れもが、対応する比較例１〜１０に比較しても、解像性、耐刷力及びドットゲインについて向上している。
【０１４４】
【発明の効果】
本発明によれば、ノズルから吐出される液滴が微小化するため、被版面又は中間媒体の表面に着弾することで形成されたドットが微小になり、微小なドットの集まりであるパターンは、高解像度なものである。従って、製版された印刷版を用いて印刷した場合も高解像度な画像が形成される。
また、ノズルから吐出される液滴の飛翔が安定するため、液滴の着弾位置も所望の位置となり、形成されるドットがずれたりしない。そのため、形成されるパターンは高画質なものとなり、製版された印刷版で印刷した場合、ドットゲインに優れた印刷画像を提供することができる。
また、ノズルから吐出される液滴の飛翔が安定するため、液滴が堅固に被版面又は中間媒体の表面に着弾する。そのため、形成されるパターンも堅固となり、製版された印刷版で多数回にわたって印刷した場合でも、印刷画像が劣化することがない。つまり、耐刷力に優れた印刷版を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】製版装置を示した側面図である。
【図２】ノズルに沿った液体吐出装置の断面図である。
【図３】溶液の吐出動作と溶液に印加される電圧との関係を示す説明図であって、図３（Ａ）は吐出を行わない状態であり、図３（Ｂ）は吐出状態を示す。
【図４】図１の製版装置とは別の製版装置を示した側面図である。
【図５】本発明の実施の形態として、ノズルの電界強度の計算を説明するために示したものである。
【図６】本発明の実施の形態におけるドット径のノズル径依存性を示したものである。
【図７】本発明の一例としての液体吐出機構の側面断面図を示したものである。
【図８】本発明の実施の形態の液体吐出装置における距離−電圧の関係による吐出条件を説明した図である。
【符号の説明】
１００、２００ 製版装置
２０ 液体吐出装置
２１ ノズル
２５ 吐出電圧印加手段
１０２ 原版材
２０６ 印刷版ローラ
２０７ 中間媒体ローラ
【発明の属する技術分野】
本発明は、被版面に液滴を吐出し、着弾した液滴によるパターンを被版面に形成することで印刷版を製版する製版方法及び製版装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータ技術の進歩によって情報のデジタル化が急速に進み、印刷工程の上流工程である版下作製から印刷版作製に至る工程において、版下原稿を容易に作製することのできる文字写植組版システム、画像を直接読み取るスキャナといった装置が用いられてきている。そのことにより、コンピュータ及びファクシミリ等といった電子機器から出力されるデジタル画像情報から、製版用フィルムを用いることなく印刷版を製造し得るダイレクト製版方法が要望されている。
【０００３】
このようなダイレクト製版方法としては、インクジェット方式で液滴を吐出することで原版材上に印刷画像に応じたパターンを形成することによって印刷版を作製する方法が知られている。インクジェット方式は画像形成方式としては比較的高速であり、またインクジェット方式の装置は複雑な光学系を必要としないので簡単な構造となっている。したがって、インクジェット方式の製版システムでは、装置を単純化することが可能であり、保守の手間も大幅に削減できるので、製版コストを下げることができる。
【０００４】
ところで、従来のインクジェット方式としては、圧電素子の振動によりインク流路を変形させることによりインク液滴を吐出させるピエゾ方式、インク流路内に発熱体を設け、その発熱体を発熱させて気泡を発生させ、気泡によるインク流路内の圧力変化に応じてインク液滴を吐出させるサーマル方式、インク流路内のインクを帯電させてインクの静電吸引力によりインク液滴を吐出させる静電吸引方式が知られている。
【０００５】
以上のようなインクジェット方式により液滴を原版材上に向けて吐出して原版材の表面にパターンを形成することによって印刷版を作成する方法の例は多数ある。
特許文献１及び特許文献２には、硬化性シリコーンのように印刷インクに対して反撥性を有する反撥性材料を液滴として原版材の親油性表面にインクジェット方式で吐出して原版材の表面にパターンを形成することによって印刷版を作成する製版方法が開示されている。
【０００６】
また、特許文献１では、原版材の表面全体に印刷インク反撥性のシリコーン層を形成し、このシリコーン層の表面に光重合性材料を液滴としてインクジェット方式で吐出することでシリコーン層の表面にパターンを形成し、光重合性材料とシリコーン層を光結合させることでパターンを印刷インク受容性とすることによって印刷版を作成する製版方法が開示されている。
【０００７】
特許文献３には、感光性樹脂層が表層に形成された原版材上に、この感光性樹脂層の感光性を阻害する材料を液滴としてインクジェット方式で吐出してパターンを形成し、その後原版材を全面露光し、現像剤を用いてパターンを現像することによって印刷版を得る製版方法が開示されている。
【０００８】
特許文献４には、シリンダー状の原版材の表面にインクジェット方式によりパターンを形成し、赤外線でパターンを原版材に加熱定着して印刷版を作成する製版方法および印刷装置が開示されている。この方法では、使用し終わった印刷版上のパターンはプラズマバーナーで除去して、原版材を再使用できる。
【０００９】
特許文献５には、熱溶融させたソリッド材料を液滴としてシリンダー状の原版材上にインクジェット方式により吐出することで原版材にパターンを形成した後、高周波数誘導加熱装置を用いてソリッド材料のパターンを原版材上に融着させることによって印刷版を作成する方法が開示されている。この方法では、使用し終わった印刷版上のパターンは溶融除去して、原版材を再使用できる。
【００１０】
特許文献６には、静電界を利用したインクジェット方式で油性液滴を親水性の原版材上に吐出させて原版材上にパターンを形成する製版方法が開示されている。
【００１１】
【特許文献１】
特開昭５１−８４３０３号公報
【特許文献２】
特開昭５６−１１３４５６号公報
【特許文献３】
特許第２５４２５０１号公報
【特許文献４】
特許第２８２５４４４号公報
【特許文献５】
特開平５−１８５５７５号公報
【特許文献６】
特開平１０−２７２７５３号公報
【特許文献７】
特開平８−２３８７７４号公報
【特許文献８】
特開２０００−１２７４１０号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のインクジェット方式を適用した製版方法には以下の問題があった。
（１）微小液滴形成の安定性
ノズル径が大きいため、ノズルから吐出される液滴の形状が安定しない。
（２）微小液滴の着弾精度の不足
ノズルから吐出した液滴に付与される運動エネルギーは、液滴半径の３乗に比例して小さくなる。このため、微小液滴は空気抵抗に耐えるほどの十分な運動エネルギーを確保できず、空気対流などによる擾乱を受け、正確な着弾が期待出来ない。さらに、液滴が微小になるほど、表面張力の効果が増すために、液滴の蒸気圧が高くなり蒸発量が激しくなる。このため微小液滴は、飛翔中の著しい質量の消失を招き、着弾時に液滴の形態を保つことすら難しいという事情があった。
以上のように液滴の微小化と高精度化は、相反する課題であり、両方を同時に実現することは困難であった。
（３）高印加電圧
従来の静電吸引方式の原理では、メニスカスの中心に電荷を集中させてメニスカスの隆起を発生する。この隆起したテーラーコーン先端部の曲率半径は、電荷の集中量により定まり、集中した電荷量と電界強度による静電力がそのときのメニスカスの表面張力より勝った時に液滴の分離が始まる。
メニスカスの最大電荷量は、インクの物性値とメニスカス曲率半径により定まるため、最小の液滴のサイズはインクの物性値（特に表面張力）とメニスカス部に形成される電界強度により定まる。
一般的に、液体の表面張力は純粋な溶媒よりも溶剤を含んだ方が表面張力は低くなる傾向があり、吐出される液滴においても種々の溶剤を含んでいるため、表面張力を高くすることは難しい。このため、液体の表面張力を一定と考え、電界強度を高くすることにより液滴サイズを小さくする方法が採られていた。
従って、特許文献７，８に開示されたインクジェット装置では、両者とも吐出原理として、吐出液滴の投影面積よりもはるかに広い面積のメニスカス領域に強い電界強度のフィールドを形成することにより該メニスカスの中心に電荷を集中させ、該集中した電荷と形成している電界強度からなる静電力により吐出を行うため、２０００［Ｖ］に近い非常に高い電圧を印加する必要があり、駆動制御が難しいと共に、液体吐出装置を操作するうえでの安全性の面からも問題があった。
（４）吐出応答性
特許文献７，８に開示された液体吐出装置では、両者とも吐出原理として、吐出液滴の投影面積よりもはるかに広い面積のメニスカス領域に強い電界強度のフィールドを形成することにより該メニスカスの中心に電荷を集中させ、該集中した電荷と形成している電界強度からなる静電力により吐出を行うため、メニスカス部の中心に電荷が移動するための電荷の移動時間が吐出応答性に影響し、パターン形成速度の向上において問題となっていた。
従って、インクジェット方式の製版方法を利用して製版された印刷版を用いて記録媒体に印刷を行った場合、印刷画像の再現性を左右するパラメーターである解像性、ドットゲイン及び耐刷性が芳しくないことがある。ここで、解像性は印刷画像の微細さの程度であり、ドットゲインは印刷版で印刷した場合に印刷版のパターンに対する印刷画像の太り具合であり、耐刷性は印刷版で良好な印刷画像を印刷することのできる程度である。
そこで、本発明の目的は、解像性、ドットゲイン及び耐刷性の優れた印刷版を製造することのできる製版方法及び製版装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明に係る製版方法は、
超微小径のノズルの先端部を被版面に対向させて、前記ノズル内に供給された帯電可能な溶液に吐出電圧を印加して前記溶液を液滴として前記ノズルの先端部から前記被版面に向けて選択的に吐出し、前記被版面に着弾した液滴によるパターンを形成することによって印刷版を製造することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明に係る製版方法は、
超微小径のノズルの先端部を中間媒体の表面に対向させて、前記ノズル内に供給された帯電可能な溶液に電圧を印加して前記溶液を液滴として前記ノズルの先端部から前記中間媒体の表面に向けて選択的に吐出し、前記中間媒体の表面に着弾した液滴によるパターンを被版面に転写することによって印刷版を製造することを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の製版方法において、
前記被版面が、印刷インクに対する親和性若しくは反撥性又は湿し水に対する親和性のうちの何れかの性質を有することを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３の何れか一項に記載の製版方法において、
前記被版面を形成した膜が感光性膜であり、前記パターンをマスクとして前記感光性膜を露光し、前記感光性膜に現像液を塗布することで前記感光性膜を前記パターンに応じた形状に形成することによって印刷版を製造することを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４の何れか一項に記載の製版方法において、
前記被版面が帯状となっていることを特徴とする。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１から４の何れか一項に記載の製版方法において、
前記被版面が円柱の外周面を呈していることを特徴とする。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、請求項１から６の何れか一項に記載の製版方法において、
前記溶液には、水性インク、油性インク、活性エネルギ線硬化型インク又はソリッドインクの組成物を含むことを特徴とする。
なお、活性エネルギ線とは、可視光線、紫外線及び赤外線といった広義の光並びにＸ線等を含む電磁波だけでなく、電子線等も含む意である。
【００２０】
請求項８に記載の発明は、請求項１から７の何れか一項に記載の製版方法において、
前記溶液に含まれる組成物が下記条件（１）又は条件（２）の少なくとも一つを満たすことを特徴とする。
条件（１）：組成物の比電荷量が１０〜１０００μｃ／ｇであること。
条件（２）：組成物の比抵抗が１０６〜１０１５Ω・ｃｍであること。
【００２１】
請求項９に記載の発明は、請求項１から８の何れか一項に記載の製版方法において、
前記ノズルのノズル径が２０μｍ未満であることを特徴とする。
【００２２】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の製版方法において、
前記ノズルのノズル径が８μｍ以下であることを特徴とする。
【００２３】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の製版方法において、
前記ノズルのノズル径が４μｍ以下であることを特徴とする。
【００２４】
請求項１２に記載の発明に係る製版装置は、
先端部が被版面に対向させて配置されるとともに前記先端部から帯電可能な溶液を液滴として吐出する超微小径のノズルと、
前記ノズル内の溶液に吐出電圧を印加する吐出電圧印加手段と、を備え、
前記吐出電圧印加手段で前記溶液に印加ことによって前記溶液を液滴として前記ノズルの先端部から前記被版面に向けて選択的に吐出し、前記被版面に着弾した液滴によるパターンを形成することによって印刷版を製造するように構成されたことを特徴とする。
【００２５】
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の製版装置において、
前記ノズルのノズル径が２０μｍ未満であることを特徴とする。
【００２６】
請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載の製版装置において、
前記ノズルのノズル径が８μｍ以下であることを特徴とする。
【００２７】
請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載の製版装置において、
前記ノズルのノズル径が４μｍ以下であることを特徴とする。
【００２８】
以上の各発明では、ノズル径とはノズルの内径をいう。また、上記各発明にあっては、被版面にパターンが形成された後に、パターンの形成された被版面に何らかの処理を行っても良い。例えば、パターンを被版面に定着させるために、被版面全体を加熱したり、露光したりしても良いし、被版面に形成されたパターンを現像するために、被版面に現像液を塗布しても良い。以上のような処理は、被版面を形成した膜及び液滴の化学的性質等に依る。
【００２９】
また、上記各発明にあっては、被版面に形成されたパターンが定着することで、パターンが凸部となり且つ被版面が凹部となっても良いし、このパターンを利用して露光・現像を行うことで被版面が凹凸状となっても良い。パターンを利用して露光・現像した場合に、パターンが除去されても良いし、パターンが残留しても良い。パターンを利用して被版面を露光・現像した場合、被版面はパターンの重なった部分で凸部となっても良いし、逆にパターンの重なった部分で凹部となっても良い。以上のような凹凸状は、被版面を形成した膜及び液滴（パターン）の化学的性質等に依る。
【００３０】
また、上記各発明にあっては、着弾した液滴が被版面を形成した膜に対して性質を変化させることでパターンが形成されても良い。性質の変化としては、被版面を形成した膜が現像液に対して予め可溶性を有している場合には液滴と反応することで不可溶性となることであったり、逆に被版面を形成した膜が現像液又は除去液に対して予め不可溶性を有している場合には液滴と反応することで可溶性となることであったり、被版面を形成した膜が印刷に用いられる印刷インクに対して親和性（印刷インクがなじむこと）を有している場合には液滴と反応することで印刷インクに対して反撥性（印刷インクがはじくこと）となることであったり、被版面を形成した膜が印刷インクに対して反撥性を有している場合には液滴と反応することで印刷インクに対して親和性となることであったりする。
【００３１】
また、上記各発明によって製造された印刷版は、凸版印刷に用いられても良いし、凹版印刷に用いられても良いし、平版印刷に用いられても良い。更に、製造された印刷版を用いて記録媒体に印刷を行った場合、印刷インクがパターンの部分で記録媒体に付着しても良いし（つまり、パターンの部分が画像部となる。）、印刷インクがパターン以外の部分で記録媒体に付着しても良い（つまり、パターンの部分が非画像部となる。）。
【００３２】
また、上記各発明によって製造された印刷版を用いて印刷する際には、水なし印刷であっても良いし、水あり印刷であっても良い。水あり印刷の場合には、例えばパターンを現像することで印刷版の表層が凹凸となり（パターンの部分が凹部であっても良いし、逆に凸部であっても良い。更に、現像の際に液滴によるパターンが除去されても良い。）、次に印刷版に湿し水を塗布することで凹部に湿し水が流れ込み、次に印刷版に印刷インクを塗布することで凸部に印刷インクがなじみ、次に印刷版を記録媒体に押し当てる。一方水なし印刷の場合には、例えばパターンを現像することで印刷の表層が凹凸となり（パターンの部分が凹部であっても良いし、逆に凸部であっても良い。更に、現像の際に液滴によるパターンが除去されても良い。）、次に印刷版に印刷インクを塗布することで凹部に印刷インクがなじみ且つ凸部で印刷インクがはじく。
【００３３】
以上のように請求項１から１５の何れか一項に記載の発明では、ノズルを従来にない超微小径とすることでノズル先端部に電界を集中させて電界強度を高めることに特徴がある。ノズルの小径化に関しては後の記載により詳述する。かかる場合、ノズルの先端部に対向する対向電極がなくとも液滴の吐出を行うことが可能である。例えば、対向電極が存在しない状態で、ノズル先端部に対向させて被版面を配置した場合、被版面を構成した部材が導体である場合には、被版面を規準としてノズル先端部の面対称となる位置に逆極性の鏡像電荷が誘導され、被版面を構成した部材が絶縁体である場合には、被版面を規準として誘電率により定まる対称位置に逆極性の映像電荷が誘導される。そして、ノズル先端部に誘起される電荷と鏡像電荷又は映像電荷間での静電力により液滴の飛翔が行われる。
但し、本発明の構成は、ノズルの先端部に対向する対向電極を不要とすることを可能とするが、対向電極を併用しても構わない。対向電極を併用することで、ノズル−対向電極間での電界による静電力を飛翔電極の誘導のために併用することも可能となるし、対向電極を接地すれば、帯電した液滴の電荷を対向電極を介して逃がすことができ、電荷の蓄積を低減する効果も得られるので、むしろ併用することが望ましい構成といえる。
【００３４】
さらに、ノズル内径の小径化による吐出電位の増加の影響を受けることがなく、ノズルの小径化に応じて吐出電位の低減を図ることが可能となる。これにより、吐出電圧の低減を図ることができるとともに、液滴の微小化を図ることができる。
【００３５】
ノズルから吐出される液滴が微小化するため、被版面又は中間媒体の表面に着弾することで形成されたドットが微小になる。そして、被版面又は中間媒体の表面に形成されるパターンは微小なドットの集まりであるため、パターンは高解像度のものである。従って、製版された印刷版を用いて印刷した場合も高解像度の画像が形成される。
【００３６】
また、ノズルから吐出される液滴の飛翔が安定するため、液滴の着弾位置も所望の位置となり、形成されるドットがずれたりしない。そのため、形成されるパターンは高画質なものとなり、製版された印刷版を用いて印刷した場合も高画質な画像が形成される。つまり、不意の箇所にドットが形成されることでパターンの形状が崩れるとともに印刷画像の線が太るといったことがなくなる。従って、製版された印刷版で印刷した場合、ドットゲインに優れた印刷画像を提供することができる。
【００３７】
また、ノズルから吐出される液滴の飛翔が安定するため、液滴が堅固に被版面又は中間媒体の表面に着弾する。そのため、形成されるパターンも堅固となり、製版された印刷版で多数回にわたって印刷した場合でも、印刷画像が劣化することがない。つまり、耐刷力に優れた印刷版を提供することができる。
【００３８】
また、ノズル径を２０［μｍ］未満とすることにより、電界強度分布が狭くなる。このことにより、電界を集中させることができる。その結果、形成される液滴を微小で且つ形状の安定化したものとすることができると共に、総印加電圧を低減することができる。また、液滴は、ノズルから吐出された直後、電界と電荷の間に働く静電力により加速されるが、ノズルから離れると電界は急激に低下するので、その後は、空気抵抗により減速する。しかしながら、微小液滴でかつ電界が集中した液滴は、被版面に近づくにつれ、鏡像力により加速される。この空気抵抗による減速と鏡像力による加速とのバランスをとることにより、微小液滴を安定に飛翔させ、着弾精度を向上させることが可能となる。
また、ノズルの内部直径は、８［μｍ］以下であることが好ましい。ノズルの内部直径を８［μｍ］以下とすることにより、さらに電界を集中させることが可能となり、さらなる液滴の微小化と、飛翔時に被版面の距離の変動が電界強度分布に影響することを低減させることができるので、被版面の位置精度や、被版面の構成部材の特性又は厚さの液滴形状又は着弾精度への影響を低減することができる。
さらに、ノズルの内部直径を４［μｍ］以下とすることにより、顕著な電界の集中を図ることができ、最大電界強度を高くすることができ、形状の安定な液滴の超微小化と、液滴の初期吐出速度を大きくすることができる。これにより、飛翔安定性が向上することにより、着弾精度をさらに向上させ、吐出応答性を向上することができる。
また、ノズルの内部直径は０．２［μｍ］より大きい方が望ましい。ノズルの内径を０．２［μｍ］より大きくすることで、液滴の帯電効率を向上させることができるので、液滴の吐出安定性を向上させることができる。
さらに、上記各請求項の構成において、
（１）ノズルを電気絶縁材で形成するとともに、ノズル内に電極を挿入し又はメッキを形成することが好ましい。
（２）上記各請求項の構成又は上記（１）の構成において、ノズルを電気絶縁材で形成し且つノズルの外側に電極を設けるとともに、ノズル内に電極を挿入し又はメッキを形成することが好ましい。
（１）及び（２）により、上記各請求項による作用効果に加え、吐出力を向上させることができるので、ノズル径をさらに微小化しても、低電圧で液を吐出することができる。
（３）上記各請求項の構成、上記（１）又は（２）の構成において、被版面を構成する部材を導電性材料または絶縁性材料により形成することが好ましい。
（４）上記各請求項の構成、上記（１）、（２）又は（３）の構成において、ノズルに印加する電圧Ｖを
【数１】
ただし、γ：液体の表面張力、ε０：真空の誘電率、ｒ：ノズル半径、ｈ：ノズル−基板間距離、ｋ：ノズル形状に依存する比例定数（１．５＜ｋ＜８．５）とする。
（５）上記各請求項の構成、上記（１）、（２）、（３）又は（４）の構成において、印加する任意波形電圧が１０００［Ｖ］以下であることが好ましい。
（６）上記各請求項の構成、上記（１）、（２）、（３）、（４）又は（５）の構成において、印加する任意波形電圧が５００［Ｖ］以下であることが好ましい。
（７）上記各請求項の構成、上記（１）〜（６）のいずれかの構成において、ノズルと基板との距離が５００［μｍ］以下とすることが、ノズル径を微小にした場合でも高い着弾精度を得ることができるので好ましい。
（８）上記各請求項の構成、上記（１）〜（７）いずれかの構成において、ノズル内の溶液に圧力を印加するように構成することが好ましい。
（９）上記各請求項の構成、上記（１）〜（８）いずれかの構成において、単一パルスによって吐出する場合、
【数２】
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の具体的な態様を説明する。
【００４０】
〔１〕概要
本実施の形態においては、溶液を液滴として選択的に吐出すること（所謂インクジェット方式）によって、原版材（印刷原板）の表面（被版面）に着弾した液滴によるパターンを原版材の表面上に形成し、原版材にパターンが形成されてなる印刷版を製造する。
ここで、原版材の表面に向けて直接液滴を吐出することで表面にパターンを形成しても良いし、中間媒体の表面に液滴を選択的に吐出することによって、中間媒体の表面に着弾した液滴によるパターンを中間媒体の表面上に形成し、形成されたパターンを原版材の表面に転写することで原版材の表面上にパターンを形成しても良い。
また、インクジェット方式によってパターンを形成した後に、原版材の表面上に形成されたパターンをマスクとして、被版面を形成した膜（原版材の表層）を露光・現像しても良い。この場合、原版材の表層がポジ型であっても良いし、ネガ型であっても良い。
【００４１】
〔２〕印刷までの手順
以下に印刷までの手順の例を幾つか挙げる。
〔２−１〕手順１
パターン形成工程▲１▼：溶液を液滴として原版材の表面に選択的に吐出することで、原版材の表面に着弾した液滴によるパターンを形成する。これにより、パターンが凸部となり被版面が凹部となる印刷版が製版される。
印刷工程▲２▼：次に、必要に応じて湿し水をパターンの形成された面に塗布し、そしてパターンの形成された面に印刷インクを塗布し、その面を記録媒体に押し当てると、パターンに応じた画像が記録媒体に形成される。
【００４２】
原版材の表面に着弾した液滴を定着させ又は固着させるために、パターン形成工程▲１▼と印刷工程▲２▼の間において、印刷版を６０℃〜２００℃程度に加熱処理しても良いし（但し、液滴が熱硬化性の場合）、印刷版に対して活性エネルギ線（可視光、紫外光、Ｘ線、電子線等）を照射しても良い（但し、液滴が活性エネルギ線硬化性の場合）。加熱方法としては、公知の方法を用いることができるが、印刷版に赤外線を照射する方法が望ましい。活性エネルギ線の源としては、例えば低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、水銀−キセノンランプ、エキシマーランプ、ショートアーク灯、ヘリウム・カドミニウムレーザー、アルゴンレーザー、エキシマーレーザー、太陽光が挙げられる。
【００４３】
印刷工程▲２▼において湿し水を利用した水あり印刷を行う場合には、液滴によるパターンが親油性（印刷インクに対して親和性（なじむ））を有しており、原版材の表面が親水性（湿し水になじむ）を有しているのが望ましい。印刷インクは、パターンの部分（凸部）で記録媒体に付着する。
【００４４】
また、液滴によるパターンが親油性を有しているのが望ましく、原版材の表面が撥インク性（印刷インクに対して反撥性（はじく））を有しているのが更に望ましい。この場合には、印刷インクは、パターンの部分（凸部）で記録媒体に付着する。逆に、原版材の表面が親油性を有していても良い。この場合には、印刷インクがパターン以外の部分（凹部）で記録媒体に付着するから、液滴によるパターンが撥インク性を有しているのが更に良い。
【００４５】
また、印刷工程▲２▼の印刷は親水性・親油性・撥インク性の相違による平版印刷でなく、単なる凹版印刷又は凸版印刷であっても良い。凹版印刷の場合には印刷インクがパターン以外の部分で記録媒体に付着し、凸版印刷の場合には印刷インクがパターンの部分で記録媒体に付着する。
【００４６】
〔２−２〕手順２
パターン形成工程▲１▼：溶液を液滴として原版材の表面に選択的に吐出することで、原版材の表面に着弾した液滴によるパターンを形成する。
露光工程▲２▼：次に、パターンの形成された原版材の表面を露光することで、原版材の表層（表面を形成した層）を感光させる。
現像工程▲３▼：次に、パターンの形成された原版材の表面に現像液（除去液）を塗布することで原版材の表層をパターンに応じた形状に形成する。これにより、印刷版が製版される。
印刷工程▲４▼：次に、必要に応じて湿し水を現像された面に塗布し、そして現像された面に印刷インクを塗布し、その面を記録媒体に押し当てると、パターンに応じた画像が記録媒体に形成される。
【００４７】
この手順２においても、原版材の表面に着弾した液滴を定着又は固着させるために、パターン形成工程▲１▼後に、原版材を６０℃〜２００℃程度に加熱処理しても良い。
【００４８】
また、露光工程▲２▼において原版材の表層を感光させるから、原版材の表層は感光性を有する材料で形成されており、原版材の表層はパターンに重なった部分において感光せず、パターンに重ならない部分において感光する。この場合、原版材の表層はポジ型であっても良いし、ネガ型であっても良い。原版材の表層がポジ型の場合には、パターンに重なっていない部分が感光することで可溶性になり、原版材の表層がネガ型の場合には、パターンに重なっていない部分が感光することで不可溶性になる。そして、現像工程▲３▼において現像液を塗布することで、原版材の表層がパターンに応じて凹凸状に形成されるが、原版材の表層がネガ型の場合には、パターンに重なっていない部分が凹部となるとともにパターンに重なっている部分が凸部となり、原版材の表層がポジ型の場合には、パターンに重なっている部分が凸部となるとともにパターンに重なっていない部分が凹部となる。なお、現像工程▲３▼においてパターンが原版材の表層に残留しても良いし（但し、原版材の表層がネガ型の場合）、パターンが原版材の表層から除去されても良い。
【００４９】
露光工程▲２▼において、原版材の表層に形成されたパターンがマスクとして機能するため、パターンは露光に用いる光源波長を有効に遮断・吸収することのできる着色剤を含有していた方が良い。また、パターン形成工程▲１▼において吐出された液滴が原版材の表層と反応することで、原版材の表層が不感光性となっても良い。
【００５０】
印刷工程▲４▼において湿し水を利用した水あり印刷を行う場合には、現像することで凹部となった部分が親油性を有しており、凸部となった部分が親水性を有しているのが望ましい。
【００５１】
現像することで凸部となった部分が親油性を有しているのが望ましく、現像することで凹部となった部分が撥インク性を有しているのが更に望ましい。逆に、現像することで凹部となった部分が親油性を有していても良いが、この場合には現像することで凸部となった部分が撥インク性を有しているのが更に良い。
また、印刷工程▲４▼の印刷は親水性・親油性・撥インク性の相違による平版印刷でなく、単なる凹版印刷又は凸版印刷であっても良い。
【００５２】
〔２−３〕手順３
パターン形成工程▲１▼：溶液を液滴として中間媒体の表面に選択的に吐出することで、中間媒体の表面に着弾した液滴によるパターンを形成する。
転写工程▲２▼：次に、この中間媒体の表面を原版材の表面に押し当てることで、中間媒体の表面に形成されたパターンを原版材の表面に転写する。これにより、パターンが凸部となり被版面が凹部となる印刷版が製版される。
印刷工程▲３▼：次に、必要に応じて湿し水をパターンの形成された面に塗布し、そしてパターンの形成された面に印刷インクを塗布し、その面を記録媒体に押し当てると、パターンに応じた画像が記録媒体に形成される。
【００５３】
中間媒体の材質としては、溶液の種類に応じて選択されるが、原版材に圧力又は熱を用いて転写する際に、中間転写媒体から画像が容易に剥離できる材料が好ましい。一例をあげれば、シリコーン系、フッ素系、オレフィン系、セルロース系、ビニルアルコール系高分子化合物から選ばれた材料である。また、中間媒体に着弾した液滴を固化させるために、パターン形成工程▲１▼後に中間媒体を加熱処理しても良いし、中間媒体に対して活性エネルギ線を照射しても良い。
手順３は、手順１に対して転写工程▲２▼が増えただけで、原版材の特性・成分、溶液の特性・成分については手順１と同様である。
【００５４】
〔２−４〕手順４
パターン形成工程▲１▼：溶液を液滴として中間媒体の表面に選択的に吐出することで、中間媒体の表面に着弾した液滴によるパターンを形成する。
転写工程▲２▼：次に、この中間媒体の表面を原版材の表面に押し当てることで、中間媒体の表面に形成されたパターンを原版材の表面に転写する。
露光工程▲３▼：次に、パターンの転写された原版材の表面を露光することで、原版材の表層を感光させる。
現像工程▲４▼：次に、パターンの形成された原版材の表面に現像液を塗布することで原版材の表層をパターンに応じた形状に形成する。これにより、印刷版が製版される。
印刷工程▲５▼：次に、必要に応じて湿し水を現像された面に塗布し、そして現像された面に印刷インクを塗布し、その面を記録媒体に押し当てると、パターンに応じた画像が記録媒体に形成される。
【００５５】
中間媒体の材質は、上記手順３の場合の中間媒体と同様である。また、中間媒体に着弾した液滴を固化させるために、パターン形成工程▲１▼後に中間媒体を加熱処理しても良いし、中間媒体に対して活性エネルギ線（可視光、紫外光等）を照射しても良い。また、手順４は、手順２に対して転写工程▲２▼が増えただけで、原版材の特性・成分、溶液の特性・成分については手順２と同様である。
【００５６】
〔３〕原版材
次に、原版材について説明する。原版材（印刷原板）は幾つかの層が積層した積層構造を成しており、原版材の支持体（支持層）の材質は、アルニウム等の金属、ポリエチレンテレフタレート等のプラスチック、紙等が用いられる。原版材は、シート状（帯状）又はドラム状（円柱状）であるが、シート状の原版材をシリンダーに巻きつけドラム状にしたものも含まれる。
【００５７】
また、原版材の表面（被版面）は、印刷工程において使用する印刷インクの特性又は吐出する溶液の特性に依って、親水性、親油性又は撥インク性といった特性を有するものが用いられる。なお、原版材の表面が親水性である場合には、製版された印刷版は水あり印刷に主に用いられる。
【００５８】
〔３−１〕親水性の表面を有する原版材
親水性の表面を有する原版材の例としては、ポリプロピレン等の合成樹脂シートに金属等（例えばアルミニウム箔）を被覆し、これを砂目立てした後に電解等で親水化処理したものがある。また、親水性の表面を有する原版材として、アルミニウム板及び亜鉛板と等いった導電性の金属支持体が挙げられる。また、親水性の表面を有する原版材としては、クロムメッキ等により表面処理された鉄板、バイメタル板（例えば、銅−アルミニウム板、銅−ステンレス板、クロム−銅板等）及びトライメタル板（例えば、クロム−銅−アルミニウム板、クロム−銅−鉄板、クロム−銅−ステンレス等）といった導電性の金属支持体であっても良い。更に、親水性の表面を有する原版材としては、ここで挙げた金属により表面加工を施された紙及び合成樹脂フィルムでも良く、樹脂層をアルミニウム等の金属板で挟んでなる三層板等でも良い。
【００５９】
以上に挙げた原版材としてアルミニウム表面を有する場合には、砂目立て処理が施されているのが好ましく、珪酸ソーダ、フッ化ジルコニウム酸カリウム、燐酸塩等の水溶液への浸漬処理及び陽極酸化処理といった表面処理が施されていることが好ましい。例えば、米国特許第２７１４０６６号明細書に記載されているように砂目立てした後に珪酸ナトリウム水溶液に浸漬処理されたアルミニウム板を好適に使用でき、特公昭４７−５１５２号公報に記載されているようにアルミニウム板を陽極酸化した後に、アルカリ金属珪酸塩の水溶液に浸漬処理したものも好適に使用できる。
【００６０】
また、アルミニウム層の表面の砂目立ては、塩酸、硝酸、硫酸及びリン酸等といった電解液中における電解研磨（化学的研磨法）により実施することができ、その他にボール研磨、ブラシ研磨、プレス研磨及びホーニング研磨等といった機械的研磨法によっても実施することができる。
【００６１】
陽極酸化処理では、例えば、燐酸、クロム酸、硫酸及び硼酸等といった無機酸、シュウ酸及びスファミン酸等といった有機酸、これらの塩の水溶液又はこれらの塩の非水溶液を用いるが、これら無機酸、有機酸、水溶液及び非水溶液を単独または二種以上組み合わせた電解溶液中で、アルミニウム板を陽極として電流を流すことにより実施できる。陽極酸化により形成された酸化皮膜の量は１０〜５０ｍｇ／ｄｍ２が好ましく、更に熱水、珪酸塩、燐酸塩、フッ化ジリコン酸塩等による封孔処理を行っていることが好ましい。
【００６２】
また、米国特許第３６５８６６２号明細書に記載されているようなシリケート電着処理も有効である。西独国特許出願公開第１６２１４７８号明細書に記載のポリビニルホスホン酸による処理も好適である。
【００６３】
一方、前記支持体上に例えば無機粒子と親水性樹脂により形成された親水層を設けたものも、親水性の表面を有する原版材として好適に用いることができる。無機微粒子としては、１００ｎｍの一次粒子径を有し、互いに連結して三次元網目構造を生成し易いものであれば使用することができる。例えば、シリカ、アルミナ、コロイダルシリカ、珪酸カルシウム、ゼオライト、カオリナイト、ハロイサイト、白雲母、タルク、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム等が挙げられる。シリカ、アルミナが好ましく、特にシリカが好ましい。
【００６４】
親水性樹脂の例としては、親水性構造単位としてヒドロキシル基を有する樹脂としてポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、セルロース系樹脂（メチルセルロース（ＭＣ）、エチルセルロース（ＥＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等）、キチン類及びデンプンが挙げられ、エーテル結合を有する樹脂としてポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）、ポリプロピレンオキサイド（ＰＰＯ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）及びポリビニルエーテル（ＰＶＥ）が挙げられ、アミド基又はアミド結合を有する樹脂としてポリアクリルアミド（ＰＡＡＭ）及びポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）が挙げられる。また、解離性基としてカルボキシル基を有するポリアクリル酸塩、マレイン酸樹脂、アルギン酸塩及びゼラチン類が挙げられ、スルホン基を有するポリスチレンスルホン酸塩、アミノ基、イミノ基、第３アミン及び第４アンモニウム塩を有するポリアリルアミン（ＰＡＡ）、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）、エポキシ化ポリアミド（ＥＰＡｍ）、ポリビニルピリジン及びゼラチン類が挙げられる。
【００６５】
前記親水性樹脂は、架橋剤により架橋されることが好ましい。従って、水溶性樹脂と無機微粒子を含有する塗布液に架橋剤を添加して、上記支持体に塗布し、加熱乾燥（架橋させる）することにより形成することが好ましい。上記架橋剤としては、例えば、アルデヒド類（例えば、ホルムアルデヒド、グリオキザール及びグルタルアルデヒド）、Ｎ−メチロール化合物（例えば、ジメチロール尿素及びメチロールジメチルヒダントイン）、ジオキサン誘導体（例えば、２，３−ジヒドロキシジオキサン）、カルボキシル基を活性化することにより作用する化合物（例えば、カルベニウム、２−ナフタレンスルホナート、１，１−ビスピロリジノ−１−クロロピリジニウム及び１−モルホリノカルボニル−３−（スルホナトアミノメチル））、活性ビニル化合物（例えば、１、３、５−トリアクロイル−ヘキサヒドロ−ｓ−トリアジン、ビス（ビニルスルホン）メタン及びＮ，Ｎ’−メチレンビス−［βー（ビニルスルホニル）プロピオンアミド］）、活性ハロゲン化合物（例えば、２，４−ジクロロ−６−ヒドロキシ−Ｓ−トリアジン）、イソオキサゾール類、メラミン樹脂、イソシアネート化合物及びジアルデヒド澱粉等が挙げられる。
【００６６】
〔３−２〕親油性の表面を有する原版材
親油性表面を有する原版材は、例えば前記支持体の表面に公知の親油性樹脂を塗布加工することによって得られる。
親油性樹脂としては、ポリエステル系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ウレタン系樹脂、アミド系樹脂、セルロース系樹脂、オレフィン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート、ポリサルフォン、ポリカプロラクトン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂などが挙げられ、これらの樹脂は、１種単独でもよいし、２種以上併用しても良い。
【００６７】
〔３−３〕撥インク性の表面を有する原版材
撥インク性表面を有する原版材としては、シリコーンゴム層やフッ素樹脂層をにコーティングしたものが用いられる。シリコーンゴム層としては、次のような一般式（α）で示される繰り返し単位を有する分子量数千〜数十万の主鎖中又は主鎖の末端に水酸基あるいは炭素−炭素不飽和結合（例えばビニル基、アリール基）を２個以上有する線状有機ポリシロキサンを主成分とするシリコーンゴム組成物からなる層が好ましい。
【化１】
上記一般式（α）において、ｎは２以上の整数、Ｒは水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、ハロゲン化アルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシル基、フェニル基又は炭素−炭素不飽和結合を表し、Ｒの６０％以上がメチル基であるものが好ましい。なおヒドロキシル基あるいは炭素−炭素不飽和結合は主鎖中又は主鎖の末端のどちらにあってもよいが、末端にあることが依り好ましい。
線状有機ポリシロキサンの具体例としてはα，ω−ジヒドロキシポリジメチルシロキサン、α，ω−ビス（ジメチルビニルシリル）ポリジメチルシロキサンなどが挙げられる。
【００６９】
シリコーンゴム層は上記線状有機ポリシロキサン同士あるいは架橋剤との縮合反応あるいは付加反応によって得られるものである。好ましくは反応性の架橋剤を添加して縮合反応あるいは付加反応にて架橋シリコーンゴムとする。
架橋剤としては、下記一般式（β）で表される反応性シラン化合物及び１分子中に２個以上のＳｉＨ結合を有する多価ハイドロジェンポリシロキサンが好ましく用いられる。
Ｒ１ ４−ｎＳｉＸｎ …（β）
一般式（β）中、ｎは１〜４の整数であり、Ｒ１はアルキル基、アリール基若しくはアルケニル基又はこれらの組み合わされた一価の基を表し、更にはこれらの基はハロゲン原子、アミノ基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アリーロキシ基、チオール基、グリシジル基、（メタ）アクリロキシ基等、ビニル基で置換されたイソシアヌレート基等の官能基を有していてもよい。Ｘは−ＯＨ、−Ｒ２、−Ａｃ、−Ｏ−Ｎ＝ＣＲ３、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ等の置換基を表す。ここでＲ２及びＲ３は上記のＲ１と同意であり、Ａｃはアセチル基を表す。
【００７０】
上記架橋剤の具体例としては、トリメトキシメチルシラン、トリアセトキシメチルシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、メチルトリス（ジメチルケトオキシム）シラン、１−［３−（トリメトキシシリル）プロピル］−３，５−ジアリルジアリルイソシアヌレート、１，３，５−トリス［３−（トリメトキシシリル）プロピル］イソシアヌレート、Ｎ，Ｎ−ビス［３−（トリメトキシシリル）プロピル］メタクリルアミド、Ｎ−グリシジル−Ｎ，Ｎ−ビス［３−（トリメトキシシリル）プロピル］アミン、Ｎ，Ｎ−ビス［３−（トリメトキシシリル）プロピル］アミン、α，ω−ビス（トリメチルシリル）ポリ（メチルハイドロジェン）（ジメチル）シロキサン共重合体、α，ω−ビス（ジメチルハイドロジェンシリル）ポリジメチルシロキサン、１，３，５，７−テトラメチル−１−グリシドキシプロピルシクロテトラシロキサン等が挙げられる。
【００７１】
〔３−４〕表層（表面を形成した膜）が感光性の原版材
インクジェット方式によって原版材の表面にパターンを形成した後に、表面に形成されたパターンをマスクとして、表面を形成した膜（原版材の表層）を露光・現像することによって印刷版を製版することができる。製版された印刷版は、樹脂凸版、平版印刷版、グラビア版、スクリーン版等である。この場合、原版材の表層がポジ型であっても良いし、ネガ型であっても良い。
【００７２】
表層が感光性の原版材として、従来公知の感光性原版材を用いることができる。例えば、特開平５−１３１７７３号公報に記載されている原版材、つまり、アルミニウム板を砂目立てし陽極酸化した後、そのアルミニウム板の表面に光硬化又は光分解性の感光層を塗設してなる感光性原版材を用いることができる。また、特開平５−１９４８１号公報に記載されているように、親水化処理を施したポリエステルフィルムに接着層、ハロゲン化銀を含む乳剤層及び物理現像核を含む受像層を順次塗布してなる原版材を用いることができる。また、特開平７−６４２７７号公報又は特開平８−７２４２９号公報に記載されているように、光硬化性の感光性樹脂を、接着処理を施したスチール、アルミニウム又はポリエステルフィルムで形成された基板上に光硬化性の感光性樹脂を被膜してなる原版材を用いることができる。また、特開平７−２９９８９４号公報に記載されているように、銅、ニッケル及びアルミニウムといった金属又はプラスチックで形成された面に感光性樹脂を塗設してなる原版材を用いることができる。また、特開２００１−１３３９７６号公報に記載されているように、スクリーンメッシュに感光性樹脂を塗布して乾燥させてなる原版材を用いることができる。
【００７３】
〔４〕吐出する溶液
インクジェット方式により液滴を選択的に吐出することによってパターンを形成するが、吐出する溶液の種類は、原版材の種類に依って適宜選択し、更には、印刷を行う際に用いる印刷インクの種類に依って適宜選択し、印刷の形式（例えば、凸版印刷であるか、凹版印刷であるか、平版印刷であるか、水なし印刷であるか、水あり印刷であるか）に依って適宜選択する。
【００７４】
例えば、感光性原版材にインクジェット方式でパターンを形成する場合には、原版材に形成されたパターンをマスクとして原版材の表層を露光するため、吐出する溶液（パターン）には、露光に用いる光源波長を有効に遮断・吸収することのできる着色剤を含有していた方が良い。
【００７５】
また、例えば、感光性原版材にインクジェット方式でパターンを形成する場合には、吐出する溶液は、原版材に形成されたパターンが原版材の表層と反応することで原版材の表層が不感光性となるような性質であっても良い。
【００７６】
また、例えば、現像した場合であっても現像しない場合であっても、吐出した液滴によるパターンが残留した状態で印刷を行うが、その場合にはパターンが印刷インクに対して親和性を有していても良いし、印刷インクに対して反撥性を有していても良い。
【００７７】
また、吐出する溶液には、水性インクの組成物、油性インクの組成物、活性エネルギ線硬化性インクの組成物又はソリッドインクの組成物が含有している。また、吐出する溶液に含まれる組成物が、下記条件（１）又は条件（２）の少なくとも一つを満たすことが良い。
条件（１）：組成物の比電荷量が１０〜１０００μｃ／ｇであること。
条件（２）：組成物の比抵抗が１０６〜１０１５Ω・ｃｍであること。
更に、吐出する溶液には、例えば特開平５−９４２１号公報、特開平５−１７１０８２号公報、特開平７−２７８４８１号公報、特開２００２−２４１６５０号公報、特開平１０−２０４３５４号公報、特開平１０−２５１５８０号公報、特開平５−１２５３１３号公報、特開平８−１０９３４５号公報、特開２０００−１１９５７６号公報、特開平５−７８６１０号公報、特開平１０−３１０７３１号公報、特開平１１−２１４８５号公報、特開平７−４１７１２号公報、特開平９−１６５５４０号公報、特開２００２−１６７５３７号公報及び特開２００２−１８８０２５号公報等に記載された水性インク、油性インク、ソリッドインク又は活性エネルギ線硬化型インクの組成物を含んでいる。これら公知のインク組成物を含む溶液は、下記に説明する液体吐出装置で吐出する溶液としては比電荷特性及び比抵抗特性が不十分なため、例えば以下に記載の方法（１）〜（３）で適正な比電荷・比抵抗に調整することによって、上記条件（１）又は上記条件（２）のうちの少なくとも一方を満たすようにすると良い。
方法（１）：上記公知のインク組成物を含んだ溶液に含有される顔料、樹脂粒子等の粒子表面を荷電制御剤で改質及び／又は粒子中に荷電制御剤を混合する。方法（２）：上記公知のインク組成物を含んだ溶液の主成分に荷電制御剤を溶解もしくは分散させる。
方法（３）：上記公知のインク組成物の構成成分自身に荷電制御機能をもたせる。
荷電制御剤としては、ナフテン酸マンガン、ナフテン酸カルシウム、ナフテン酸ジルコニウム、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸鉄、ナフテン酸鉛、ナフテン酸ニッケル、ナフテン酸クロム、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸マグネシウム、オクチル酸マンガン、オクチル酸カルシウム、オクチル酸ジルコニウム、オクチル酸鉄、オクチル酸鉛、オクチル酸コバルト、オクチル酸ニッケル、オクチル酸クロム、オクチル酸亜鉛、オクチル酸マグネシウム、ドデシル酸マンガン、ドデシル酸カルシウム、ドデシル酸ジルコニウム、ドデシル酸鉄、ドデシル酸鉛、ドデシル酸コバルト、ドデシル酸ニッケル、ドデシル酸クロム、ドデシル酸亜鉛、ドデシル酸マグネシウム等の金属石鹸、ドデシルベンゼンスルホン酸カルシウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸バリウム等のアルキルベンゼンスルホン酸塩、レシチン、セハリン等のリン脂質、ｎ−デシルアミン等の有機アミン類、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸、スチレンスルホン酸またはそれらの塩、ジメチルアミノメチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルラクタム等の極性基を有する重合性モノマーを重合してえられる樹脂類が挙げられる。
正帯電性の荷電制御剤の具体例としては、ニグロシン系染料、例えば「ニグロシンベースＥＸ」、「オイルブラツクＢＳ」、「オイルブラツクＳＯ」、「ボントロンＮ−０１」、「ボントロンＮ−１１」（以上、オリエント化学社製）等、三級アミンを側鎖として含有するトリフエニルメタン系染料、四級アンモニウム塩化合物、例えば「ボントロンＰ−５１」（オリエント化学社製）、セチルトリメチルアンモニウムブロミド等、ポリアミン樹脂、例えば「ＡＦＰ−Ｂ」（オリエント化学社製）、ジメチルアミノメチルメタクリレートとブチルメタクリレートの共重合樹脂等が挙げられる。
一方、負帯電性の荷電制御剤の具体例としては、含金属アゾ染料、例えば「バリフアーストブラツク３８０４」、「ボントロンＳ−３１」、「ボントロンＳ−３２」、「ボントロンＳ−３４」、「ボントロンＳ−３６」（以上、オリエント化学社製）、「アイゼンスピロンブラツクＴＶＨ」（保土ケ谷化学社製）等、銅フタロシアニン染料、サリチル酸のアルキル誘導体の金属錯体、例えば「ボントロンＥ−８２」、「ボントロンＥ−８４」、「ボントロンＥ−８５」（以上、オリエント化学社製）、アクリル酸ナトリウムとエチルメタクリレートの共重合樹脂等が挙げられる。
荷電制御剤の添加量としては、荷電制御効果を示す最低限の量で良いが、通常、吐出する溶液の総量に対して０．０１重量％から５０重量％とすることが好ましい。
また、吐出する溶液として公知のインクを用いることができる。例えば、吐出する溶液として、特開２００２−１７８５２２号公報、特開２００２−１７２７８５号公報等に記載された水性インクを用いることができる。更に例えば、吐出する溶液として、国際公開９５／１４０４号パンフレット、国際公開９６／１００５８号パンフレット、特公昭５２−１３１２７号公報、特開昭５３−２９８０８号公報、特開平７−１０９４３１号公報、特開平９−１９３３８９号公報、特開平９−１３７０９４号公報、特開２０００−３１３８３２号公報、特開２００１−１１３５０号公報、特開２００１−１３９８６２号公報等に記載された油性インクを用いることができる。
【００７８】
〔５〕製版装置
本実施形態では二種類の製版装置のうちどちらかを用いて製版を行う。一方の製版装置は、インクジェット方式で原版材に直接液滴を吐出するものであり、主に上記手順１及び上記手順３を行うために主に用いられる。他方の製版装置は、インクジェット方式で中間媒体に液滴を吐出するものであって、製版のみならず記録媒体に印刷まで行えるものであり、主に上記手順２及び上記手順４を行うために主に用いられる。以下に二種類の製版装置について図面を用いて説明する。ただし、発明の範囲を図示例に限定するものではない。
【００７９】
〔５−１〕一方の製版装置
〔５−１−１〕全体構成
図１は、一方の製版装置１００を示した側面図である。
製版装置１００は、シート状の原版材１０２を搬送する搬送装置１０３と、搬送装置１０３によって搬送される原版材１０２の表面１０２ａに選択的に液滴を吐出することで原版材１０２の表面１０２ａ上にパターンを形成する液体吐出装置２０と、を備える。また、製版装置１００は、必要に応じて液滴を固化させるために原版材１０２に向けて活性エネルギ線を照射する活性エネルギ線源１０４を具備する。原版材１０２の表面が感光性である場合には、活性エネルギ線源１０４が原版材１０２を露光するための光源であっても良い。原版材１０２としては、上述の『〔３〕原版材』において説明してきたものを用いることができる。
液体吐出装置２０で吐出する溶液は、上述の『〔４〕吐出する溶液』において説明してきたものを用いることができる。なお、図１においては、液体吐出装置２０は、後述するノズル２１を主に示している。
【００８０】
〔５−１−２〕搬送装置
搬送装置１０３は、原版材１０２の搬送方向に対して直角なそれぞれの軸心回りに回転自在なローラ１０５，１０６，１０７，１０８を具備する。ローラ１０５及びローラ１０６は互いに近接して配設されており、ローラ１０５又はローラ１０６は図示しない駆動源によって回転される。ローラ１０７及びローラ１０８は、ローラ１０５及びローラ１０６よりも搬送方向下流側に配置されている。ローラ１０７及びローラ１０８は互いに近接して配設されており、ローラ１０７又はローラ１０８は図示しない駆動源によって回転される。なお、光源１０４は、ローラ１０６とローラ１０８との間においてプラテン２３の上方に配置されており、後述するノズル２１より搬送方向下流側に配置されている。
【００８１】
搬送装置１０３の動作について説明する。
搬入される原版材１０２がローラ１０５とローラ１０６との間に挟まれた状態で、ローラ１０５又はローラ１０６が駆動源によって回転される。ローラ１０５及びローラ１０６の回転によって原版材１０２がプラテン２３上に搬入される。
プラテン２３上に搬入された原版材１０２がローラ１０７とローラ１０８との間に挟まれた状態で、ローラ１０７又はローラ１０８が駆動源によって回転される。ローラ１０７及びローラ１０８が回転することによって原版材１０２がプラテン２３上から搬出される。
【００８２】
〔５−１−３〕液体吐出装置
以下、液体吐出装置について図２及び図３に基づいて説明する。図２は後述するノズル２１に沿った液体吐出装置２０の断面図であり、図３は溶液の吐出動作と溶液に印加される電圧との関係を示す説明図であって、図３（Ａ）は吐出を行わない状態であり、図３（Ｂ）は吐出状態を示す。
【００８３】
この液体吐出装置２０は、帯電可能な溶液の液滴をその先端部から吐出する超微小径のノズル２１と、ノズル２１の先端部に対向する対向面を有すると共にその対向面で液滴の着弾を受ける原版材１０２を略平坦状に支持するプラテン２３と、ノズル２１内の流路２２に溶液を供給する溶液供給手段と、ノズル２１内の溶液に吐出電圧を印加する吐出電圧印加手段２５と、を備えている。液体吐出装置２０はノズル２１を複数備えており、複数のノズル２１はプラテン２３上において搬送方向に対して垂直な方向（つまり、ローラ１０５に平行な方向）に列を成して配列されている。なお、上記ノズル２１と溶液供給手段の一部の構成と吐出電圧印加手段２５の一部の構成はノズルプレート２６により一体的に形成されている。
【００８４】
（ノズル）
上記ノズル２１は、後述するノズルプレート２６の対向面層２６ｃと共に一体的に形成されており、当該ノズルプレート２６の平板面に垂直に立設されるようにしてノズルプレート２６の平板面から垂下している。さらに、ノズル２１にはその先端部からその中心線に沿って貫通するノズル内流路２２が形成されている。
【００８５】
ノズル２１についてさらに詳説する。ノズル２１は、前述の通り、超微小径で形成されている。ノズル２１の形状は、先端部に向かうにつれて径が細くなるように先端部で尖鋭に形成されており、限りなく円錐形に近い円錐台形に形成されている。具体的な各部の寸法の一例を挙げると、ノズル内流路２２の内部直径は１［μｍ］、ノズル２１の先端部における外部直径は２［μｍ］、ノズル２１の根元の直径は５［μｍ］、ノズル２１の高さは１００［μｍ］に設定されている。また、ノズル２１はその全体がノズルプレート２６の対向面層２６ｃと共に絶縁性の樹脂材により形成されている。
なお、ノズルの各寸法に上記一例に限定されるものではない。特にノズル内径については、３０μｍ以下であることが好ましく、更に好ましくは、２０μｍ未満、更に好ましくは、８μｍ以下、更に好ましくは、４μｍ以下とすることが好ましい。また、ノズル径は、０．２μｍより大きいことが好ましい。
【００８６】
（溶液供給手段）
溶液供給手段は、ノズルプレート２６の内部であってノズル２１の根元となる位置に設けられると共にノズル内流路２２に連通する溶液室２４と、図示しない外部の溶液タンクから溶液室２４に溶液を導く供給路２７と、溶液室２４への溶液の供給圧力を付与する図示しない供給ポンプとを備えている。
上記供給ポンプは、ノズル２１の先端部まで溶液を供給し、溶液が当該先端部からこぼれ出ない範囲の供給圧力を維持して溶液の供給を行う（図２（Ａ）参照）。
以上のような溶液供給手段は複数のノズル２１個々別々に設けられており、それぞれのノズル２１内には個別に溶液が供給される。
【００８７】
（吐出電圧印加手段）
吐出電圧印加手段２５は、ノズルプレート２６の内部であって溶液室２４とノズル内流路２２との境界位置に設けられた吐出電圧印加用の吐出電極２８と、この吐出電極２８に直流のバイアス電圧を常時印加するバイアス電源３０と、吐出電極２８にバイアス電圧に重畳して吐出に要する電位とするパルス電圧を印加する吐出電圧電源２９と、を備えている。
【００８８】
上記吐出電極２８は、溶液室２４内部において溶液に直接接触し、溶液を帯電させると共に溶液に吐出電圧を印加する。
バイアス電源３０によるバイアス電圧は、溶液の吐出が行われない範囲で常時電圧印加を行うことにより、吐出時に印加すべき電圧の幅を予め低減し、これによる吐出時の反応性の向上を図っている。
【００８９】
吐出電圧電源２９は、溶液の吐出を行う際にのみパルス電圧をバイアス電圧に重畳させて印加する。このときの重畳電圧Ｖは次式の条件を満たすようにパルス電圧の値が設定されている。
【数３】
一例を挙げると、バイアス電圧はＤＣ３００［Ｖ］で印加され、パルス電圧は１００［Ｖ］で印される。従って、吐出の際の重畳電圧は４００［Ｖ］となる。
【００９０】
以上のような吐出電圧印加手段２５は複数のノズル２１個々別々に設けられており、それぞれのノズル２１内の溶液に電圧が印加される。但し、プラテン２３は、全てのノズル２１につき共通となっていても良い。
【００９１】
（ノズルプレート）
ノズルプレート２６は、図２において最も上層に位置するベース層２６ａと、その下に位置する溶液の供給路２７を形成する流路層２６ｂと、この流路層２６ｂのさらに下に形成される対向面層２６ｃとを備え、流路層２６ｂと対向面層２６ｃとの間には前述した吐出電極２８が介挿されている。
上記ベース層２６ａは、シリコン基板或いは絶縁性の高い樹脂又はセラミックにより形成され、その下に溶解可能な樹脂層を形成すると共に供給路２７及び溶液室２４のパターンに従う部分のみを残して除去し、除去された部分に絶縁樹脂層を形成する。この絶縁樹脂層が流路層２６ｂとなる。そして、この絶縁樹脂層の下面に導電素材（例えばＮｉＰ）のメッキにより吐出電極２８を形成し、さらにその下から絶縁性のレジスト樹脂層を形成する。このレジスト樹脂層が対向面層２６ｃとなるので、この樹脂層はノズル２１の高さを考慮した厚みで形成される。そして、この絶縁性のレジスト樹脂層を電子ビーム法やフェムト秒レーザにより露光し、ノズル形状を形成する。ノズル内流路２２もレーザ加工により形成される。そして、供給路２７及び溶液室２４のパターンに従う溶解可能な樹脂層を除去し、これら供給路２７及び溶液室２４が開通してノズルプレート２６が完成する。
【００９２】
（対向電極）
プラテン２３は、ノズル２１の先端部に対向した対向電極を兼ねている。プラテン２３は、ノズル２１に垂直な対向面を備えており、かかる対向面に沿うように原版材１０２の支持を行う。ノズル２１の先端部からプラテン２３の対向面までの距離は、一例としては１００［μｍ］に設定される。
また、このプラテン２３は接地されているため、常時，接地電位を維持している。従って、パルス電圧の印加時にはノズル２１の先端部と対向面との間に生じる電界による静電力により吐出された液滴をプラテン２３側に誘導する。
なお、液体吐出装置２０は、ノズル２１の超微小化による当該ノズル２１の先端部での電界集中により電界強度を高めることで液滴の吐出を行うことから、プラテン２３による誘導がなくとも液滴の吐出を行うことは可能ではあるが、ノズル２１とプラテン２３との間での静電力による誘導が行われた方が望ましい。
【００９３】
（液体吐出装置による微小液滴の吐出動作）
図２及び図３により液体吐出装置２０の液滴吐出動作について説明する。
溶液供給手段の供給ポンプによりノズル内流路２２には溶液が供給された状態にあり、かかる状態でバイアス電源３０により吐出電極２８を介してバイアス電圧が溶液に印加されている。かかる状態で、溶液は帯電すると共に、ノズル２１の先端部において溶液による凹状に窪んだメニスカスが形成される（図３（Ａ））。
そして、吐出電圧電源２９によりパルス電圧が印加されると、ノズル２１の先端部では集中された電界の電界強度による静電力により溶液がノズル２１の先端側に誘導され、外部に突出した凸状メニスカスが形成されると共に、かかる凸状メニスカスの頂点により電界が集中し、ついには溶液の表面張力に抗して微小液滴が対向電極側に吐出される（図３（Ｂ））。
【００９４】
上記液体吐出装置２０は、従来にない微小径のノズル２１により液滴の吐出を行うので、ノズル内流路２２内で帯電した状態の溶液により電界が集中され、電界強度が高められる。このため、従来のように電界の集中化が行われない構造のノズル（例えば内径１００［μｍ］）では吐出に要する電圧が高くなり過ぎて事実上吐出不可能とされていた微小径でのノズルによる溶液の吐出を従来よりも低電圧を行うことを可能としている。
そして、微小径であるがために、ノズルコンダクタンスの低さによりその単位時間あたりの吐出流量を低減する制御を容易に行うことができると共に、パルス幅を狭めることなく十分に小さな液滴径（上記各条件によれば０．８［μｍ］）による溶液の吐出を実現している。
さらに、吐出される液滴は帯電されているので、微小の液滴であっても蒸気圧が低減され、蒸発を抑制することから液滴の質量の損失を低減し、飛翔の安定化を図り、液滴の着弾精度の低下を防止する。
【００９５】
なお、ノズル２１にエレクトロウェッティング効果を得るために、ノズル２１の外周に電極を設けるか、また或いは、ノズル内流路２２の内面に電極を設け、その上から絶縁膜で被覆しても良い。そして、この電極に電圧を印加することで、吐出電極２８により電圧が印加されている溶液に対して、エレクトロウェッティング効果によりノズル内流路２２の内面のぬれ性を高めることができ、ノズル内流路２２への溶液の供給を円滑に行うことができ、良好に吐出を行うと共に、吐出の応答性の向上を図ることが可能となる。
【００９６】
また、吐出電圧印加手段２５ではバイアス電圧を常時印加すると共にパルス電圧をトリガーとして液滴の吐出を行っているが、吐出に要する振幅で常時交流又は連続する矩形波を印加すると共にその周波数の高低を切り替えることで吐出を行う構成としても良い。液滴の吐出を行うためには溶液の帯電が必須であり、溶液の帯電する速度を上回る周波数で吐出電圧を印加していても吐出が行われず、溶液の帯電が十分に図れる周波数に替えると吐出が行われる。従って、吐出を行わないときには吐出可能な周波数より大きな周波数で吐出電圧を印加し、吐出を行う場合にのみ吐出可能な周波数帯域まで周波数を低減させる制御を行うことで、溶液の吐出を制御することが可能となる。かかる場合、溶液に印加される電位自体に変化はないので、より時間応答性を向上させると共に、これにより液滴の着弾精度を向上させることが可能となる。
【００９７】
〔５−１−４〕製版装置の動作
以上のように構成される製版装置１００の動作について説明する。
製版装置１００においては、溶液、原版材１０２等をセットし、電源を投入することにより、パターン形成可能な状態となる。
【００９８】
そして、製版装置１００はパターン形成動作を行う。つまり、製版装置１００によって原版材１０２の表面に対してパターン形成が行われている間は、搬送装置１０３が作動している（つまり、ローラ１０５〜１０８が回転している）とともに、活性エネルギ線源１０４が活性エネルギ線を照射している。搬送装置１０３が作動していることで、原版材１０２が複数のノズル２１の下方を通過するようにして搬送方向に搬送される。原版材１０２が複数のノズル２１の下方を通過している間に、液体吐出装置２０がそれぞれのノズル２１の先端部から溶液を液滴として選択的に吐出し、溶液の液滴がプラテン２３上において原版材１０２の表面に着弾する。これによって、原版材１０２の表面に着弾した複数の液滴によるパターンが原版材１０２の表面に形成される。
【００９９】
なお、製版装置１００によってパターンの形成された原版材１０２は、そのまま印刷版として使用することができるし、原版材１０２の表層が感光性の場合には原版材１０２の表層を露光・現像することによって印刷版として使用することができる。製版装置１００を用いて製版された印刷版の表面（パターンの形成された面）に印刷インクを塗布し（必要に応じて湿し水を塗布する）、印刷版の表面を記録媒体に押し付けることによって、記録媒体にはパターンに応じた画像が形成される。
【０１００】
また、上記製版装置１００においては、複数のノズル２１が搬送方向に直角な方向に列を成して配列されていたが、少なくとも一つのノズル２１がノズルプレート２６と一体となって搬送方向に直角な方向に図示しない駆動機構によって往復移動するようにしても良い。この場合には、原版材１０２は間欠的に搬送され（つまり、原版材１０２が搬送方向に所定距離搬送される毎に原版材１０２の搬送が一時停止する。）、原版材１０２が停止している時にノズル２１は搬送方向に直角な方向に走査されつつ、適宜先端部から溶液を液滴として吐出する。
【０１０１】
また、原版材１０２の代わりに帯状の中間媒体が搬送され、上記製版装置１００によって中間媒体の表面にパターンが形成されても良い。この場合には、中間媒体の表面を帯状の原版材の表面に押し当て、中間媒体の表面に形成されたパターンを原版材の表面に転写すれば良い。勿論、転写した場合においても、必要に応じて原版材を露光・現像しても良い。
【０１０２】
〔５−２〕他方の製版装置
図４には、他方の製版装置２００を示した側面図であり、この製版装置２００は印刷機能も有している。
【０１０３】
〔５−２−１〕構成
製版装置２００は、印刷される記録媒体としてのウェブ２０２が巻回されるとともに軸心回りに回転自在な元巻ローラ２０３と、元巻ローラ２０３から繰り出されたウェブ２０２を巻き取る巻取ローラ２０４と、元巻ローラ２０３から巻取ローラ２０４へ搬送されるウェブ２０２の下方においてウェブ２０２に当接するとともに元巻ローラ２０３と平行な軸心回りに回転自在な転写ローラ２０５と、転写ローラ２０５の上方において転写ローラ２０５との間にウェブ２０２を挟むとともに転写ローラ２０５と平行な軸心回りに回転自在な印刷版ローラ２０６と、印刷版ローラ２０６の上方において印刷版ローラ２０６と平行な軸心回りに回転自在となって印刷版ローラ２０６に当接した中間媒体ローラ２０７と、印刷版ローラ２０６の外周面に湿し水を塗布するための水塗布器２０８と、印刷版ローラ２０６の外周面に印刷インクを塗布するためのインク塗布器２０９と、中間媒体ローラ２０７の外周面に選択的に液滴を吐出することで中間媒体ローラ２０７の外周面上にパターンを形成する液体吐出装置２０と、を備える。また、製版装置２００は、必要に応じて液滴を固化させるために中間媒体ローラ２０７の外周面に向けて活性エネルギ線を照射する活性エネルギ線源２１０を具備する。
【０１０４】
液体吐出装置２０は、上記製版装置１００の場合とほぼ同様に、ノズル２１と、溶液供給手段と、吐出電圧印加手段２５と、を備えている（図２、図３に図示）。但し、製版装置２００の液体吐出装置２０は、プラテン２３の代わりとなる対向電極を中間媒体ローラ２０７の内側に備えており、液体吐出装置２０のノズル２１の先端部は中間媒体ローラ２０７を介して対向電極に対向している。この対向電極は接地されている。また、複数のノズル２１の先端部は、中間媒体ローラ２０７と平行な方向に列を成して配列されている。
【０１０５】
中間媒体ローラ２０７は円筒状又は円柱状を呈しており、中間媒体ローラ２０７の外周面が上述した手順２又は手順４における中間媒体となっている。印刷版ローラ２０６は円筒状又は円柱状を呈しており、印刷版ローラ２０６の外周面が手順２又は手順４における原版材となっている。また、中間媒体ローラ２０７、印刷版ローラ２０６及び中間媒体ローラ２０７は図示しないヒータ等によって加熱されても良い。なお、印刷版ローラ２０６は着脱自在となっており、外周面がパターンの形成されていない（現像されていない）新たな印刷版ローラ２０６と交換することができる。
【０１０６】
〔５−２−２〕動作
以上のように構成される製版装置２００の動作について説明する。
製版装置２００においては、溶液、湿し水、印刷インク、新たな中間媒体ローラ２０７、新たな印刷版ローラ２０６、ウェブ２０２等をセットし、電源を投入することにより印刷可能な状態となる。
【０１０７】
そして、巻取ローラ２０４が回転することによって、ウェブ２０２が巻取ローラ２０４に巻回されていき、ウェブ２０２が元巻ローラ２０３から巻取ローラ２０４へ搬送される。ウェブ２０２が搬送されている時には、転写ローラ２０５がウェブ２０２に当接するようにして回転しているとともに、印刷版ローラ２０６がウェブ２０２を転写ローラ２０５に押し付けるようにして回転しており、更に、中間媒体ローラ２０７が印刷版ローラ２０６に押し付くようにして回転している。中間媒体ローラ２０７が回転している間に、液体吐出装置２０がそれぞれのノズル２１の先端部から溶液を液滴として選択的に吐出し、溶液の液体が中間媒体ローラ２０７の外周面に着弾する。これによって、中間媒体ローラ２０７の外周面に着弾した複数の液滴によるパターンが中間媒体ローラ２０７の外周面に形成される。なお、必要に応じて活性エネルギ線源２１０が活性エネルギ線を中間媒体ローラ２０７の外周面に照射することで、中間媒体ローラ２０７の外周面に着弾した液滴が固化する。
【０１０８】
そして、中間媒体ローラ２０７が印刷版ローラ２０６に圧接して回転することによって、中間媒体ローラ２０７の外周面に形成されたパターンが印刷版ローラ２０６の外周面に転写される。これにより、印刷版ローラ２０６が印刷版として製版される。そして、外周面にパターンの形成された印刷版ローラ２０６が回転している間に、水塗布器２０８によって湿し水が印刷版ローラ２０６の外周面に塗布され、更に、インク塗布器２０９によって印刷インクが印刷版ローラ２０６の外周面に塗布される。そして、外周面に印刷インク及び湿し水の塗布された印刷版ローラ２０６がウェブ２０２に当接することで、パターンに応じた画像がウェブ２０２に形成される。
【０１０９】
なお、印刷版ローラ２０６の外周面が感光性の場合には、製版装置２００は露光装置と現像液塗布装置とを具備し、外周面にパターンの形成された印刷版ローラ２０６は、水塗布器２０８に湿し水を塗布される前に、露光装置によって露光され、その後現像液塗布装置によって現像液を塗布される。これにより、印刷版ローラ２０６の外周面が現像され、印刷版ローラ２０６が印刷版として製版される。また、液体吐出装置２０が中間媒体ローラ２０７の外周面に液滴を吐出しているが、液体吐出装置２０が印刷版ローラ２０６の外周面に直接液滴を吐出しても良い。
【０１１０】
〔５−３〕製版装置を用いて製版した場合の効果
ノズル２１の先端部を超微小径とすることでノズル２１の先端部に電界を集中させて電界強度が高まる。これにより、ノズル先端部に誘起される電荷と原版材１０２又は中間媒体ローラ２０６との間での静電力により液滴の飛翔が行われる。そして、ノズル２１の超微小径化により低コンダクタンス化が図られ、吐出する液滴の微小化を図ることができる。更に、溶液を帯電させてから吐出を行うから、帯電された液滴は蒸気圧の低減を図り、蒸発をしにくくするという効果を得ることができる。そして、蒸発を抑制することから液滴の質量の損失を低減し、飛翔の安定化を図り、液滴の着弾精度を向上することができる。
【０１１１】
ノズル２１から吐出される液滴が微小化するため、原版材１０２又は中間媒体ローラ２０６の表面に着弾することで形成されたドットが微小になる。そして、原版材１０２又は中間媒体ローラ２０６の表面に形成されるパターンは微小なドットの集まりであるため、パターンは高解像度なものである。従って、製版された印刷版を用いて印刷した場合も高解像度な画像が形成される。
【０１１２】
また、ノズル２１から吐出される液滴の飛翔が安定するため、液滴の着弾位置も所望の位置となり、形成されるドットがずれたりしない。そのため、形成されるパターンは高画質なものとなり、製版された印刷版を用いて印刷した場合も高画質な画像が形成される。つまり、製版された印刷版で印刷した場合、ドットゲインに優れた印刷画像を提供することができる。
【０１１３】
また、ノズル２１から吐出される液滴の飛翔が安定するため、液滴が原版材１０２又は中間媒体ローラ２０６の表面に堅固に着弾する。そのため、形成されるパターンも堅固となり、製版された印刷版で多数回にわたって印刷した場合でも、印刷画像が劣化することがない。
【０１１４】
〔５−４〕液体吐出装置における液滴吐出の理論説明
以下に、上記液体吐出装置による液体吐出の理論説明及びこれに基づく基本例の説明を行う。なお、以下に説明する理論及び基本例におけるノズルの構造、各部の素材及び吐出液体の特性、ノズル周囲に付加する構成、吐出動作に関する制御条件等全ての内容は、可能な限り上述した上記各実施形態中に適用しても良いことはいうまでもない。
本発明では、静電吸引型インクジェット方式において果たすノズルの役割を再考察し、
【数４】
【数５】
【数６】
このような駆動電圧低下および微少量吐出実現の方策のための吐出条件等を近似的に表す式を導出したので以下に述べる。
以下の説明は、上記実施形態で説明した液体吐出装置に適用可能である。
いま、半径ｒのノズルに導電性溶液を注入し、基材としての無限平板導体からｈの高さに垂直に位置させたと仮定する。この様子を図５に示す。このとき、ノズル先端部に誘起される電荷は、ノズル先端の半球部に集中すると仮定し、以下の式で近似的に表される。
【数７】
【０１１５】
また、基材としての基板が導体基板の場合、基板内の対称位置に反対の符号を持つ鏡像電荷Ｑ’が誘導されると考えられる。基板が絶縁体の場合は、誘電率によって定まる対称位置に同様に反対符号の映像電荷Ｑ’が誘導される。
ところで、ノズル先端部に於ける電界強度Ｅｌｏｃ．は、先端部の曲率半径をＲと仮定すると、
【数８】
ノズル先端の液体に働く圧力のバランスを考える。まず、静電的な圧力は、ノズル先端部の液面積をＳとすると、
【数９】
【数１０】
【０１１６】
一方、ノズル先端部に於ける液体の表面張力をＰｓとすると、
【数１１】
静電的な力により流体の吐出が起こる条件は、静電的な力が表面張力を上回る条件なので、
【数１２】
この関係式より、Ｖとｒの関係を求めると、
【数１３】
【数１４】
【０１１７】
ある半径ｒのノズルに対し、局所的な電界強度によって吐出条件を満たす場合の吐出限界電圧Ｖｃの依存性を図６に示す。この図より、微細ノズルによる電界の集中効果を考慮すると、吐出開始電圧は、ノズル径の減少に伴い低下する事が明らかになった。つまり、ノズル径が２０μｍ未満であることにより、電界を集中させることができ、微小液滴を安定して吐出することができ、かつ吐出開始電圧を低減することができる。図６より、ノズル径が８μｍ以下であることにより、更に電界を集中させることができ、微小液滴を更に安定して吐出することができ、且つ更に吐出開始電圧を低減できることがわかる。また、更にノズル径は、４μｍ以下であることが好ましい。
従来の電界に対する考え方、すなわちノズルに印加する電圧と対向電極間の距離によって定義される電界のみを考慮した場合では、微小ノズルになるに従い、吐出に必要な電圧は増加する。一方、局所電界強度に注目すれば、微細ノズル化により吐出電圧の低下が可能となる。
静電吸引による吐出は、ノズル端部における流体の帯電が基本である。帯電の速度は誘電緩和によって決まる時定数程度と考えられる。
【数１５】
【数１６】
なお、各上記本実施の形態においては、図５に示したようにノズル先端部に於ける電界の集中効果と、対向基板に誘起される鏡像力の作用を特徴とする。このため、先行技術のように基板または基板支持体を導電性にしたり、これら基板または基板支持体に電圧を印加する必要はない。すなわち、基板として絶縁性のガラス基板、ポリイミドなどのプラスチック基板、セラミックス基板、半導体基板などを用いることが可能である。
また、上記各実施形態において電極への印加電圧はプラス、マイナスのどちらでも良い。
さらに、ノズルと基材との距離は、５００［μｍ］以下に保つことにより、溶液の吐出を容易にすることができる。また、図示しないが、ノズル位置検出によるフィードバック制御を行い、ノズルを基材に対し一定に保つようにする。
また、基材を、導電性または絶縁性の基材ホルダーに裁置して保持するようにしても良い。
【０１１８】
図７は、本発明の他の基本例の一例としての液体吐出装置の側面断面図を示したものである。ノズル１の側面部には電極１５が設けられており、ノズル内溶液３との間に制御された電圧が引加される。この電極１５の目的は、Ｅｌｅｃｔｒｏｗｅｔｔｉｎｇ 効果を制御するための電極である。十分な電場がノズルを構成する絶縁体にかかる場合この電極がなくともＥｌｅｃｔｒｏｗｅｔｔｉｎｇ効果は起こると期待される。しかし、本基本例では、より積極的にこの電極を用いて制御することで、吐出制御の役割も果たすようにしたものである。ノズル１を絶縁体で構成し、その厚さが１μｍ、ノズル内径が２μｍ、印加電圧が３００Ｖの場合、約３０気圧のＥｌｅｃｔｒｏｗｅｔｔｉｎｇ効果になる。この圧力は、吐出のためには、不十分であるが溶液のノズル先端部への供給の点からは意味があり、この制御電極により吐出の制御が可能と考えられる。
【０１１９】
前述した図６は、本発明における吐出開始電圧のノズル径依存性を示したものである。液体吐出装置として、図１又は図４に示された製版装置１００，２００に備わった液体吐出装置２１を用いた。微細ノズルになるに従い吐出開始電圧が低下し、従来より低電圧で吐出可能なことが明らかになった。
上記各実施形態において、溶液吐出の条件は、ノズル基板間距離（Ｌ）、印加電圧の振幅（Ｖ）、印加電圧振動数（ｆ）のそれぞれの関数になり、それぞれにある一定の条件を満たすことが吐出条件として必要になる。逆にどれか一つの条件を満たさない場合他のパラメーターを変更する必要がある。
【０１２０】
この様子を図８を用いて説明する。
まず吐出のためには、それ以上の電界でないと吐出しないというある一定の臨界電界Ｅｃが存在する。この臨界電界は、ノズル径、溶液の表面張力、粘性などによって変わってくる値で、Ｅｃ以下での吐出は困難である。臨界電界Ｅｃ以上すなわち吐出可能電界強度において、ノズル基板間距離（Ｌ）と印加電圧の振幅（Ｖ）の間には、おおむね比例の関係が生じ、ノズル間距離を縮めた場合、臨界印加電圧Ｖを小さくする事が出来る。
逆に、ノズル基板間距離Ｌを極端に離し、印加電圧Ｖを大きくした場合、仮に同じ電界強度を保ったとしても、コロナ放電による作用などによって、流体液滴の破裂すなわちバーストが生じてしまう。そのため良好な吐出特性を得るためには、ノズル基板間距離は１００μｍ程度以下に抑えることが吐出特性並びに、着弾精度の両面から望ましい。
【０１２１】
【実施例】
（実施例１）
下記水性インクのインク組成物をアトライターで４時間分散し、その後１．０μｍのメンブランフィルタで粗大粒子を除去することによって、吐出する溶液を得た。得られた溶液は負帯電性であり、その比抵抗は１．６ラ１０１１ル・ｃｍであった。
▲１▼カーボンブラック（三菱＃４４、三菱化学社製）…１０重量部
▲２▼フミン酸／ポリビニルピロリドン／メタクリル酸共重合体 （５０／４５／５重量比）…４重量部
▲３▼ノニオン性界面活性剤（ノニポール４０；三洋化成製）…１．０重量部
▲４▼グリセリン…３０重量部
▲５▼水…２０重量部
一方、表面が親水性の原版材を以下のようにして作成した。厚さ０．３ｍｍのアルミニウム板（材質１０５０、調質Ｈ１６）を５％苛性ソーダ水溶液中で６５℃にて１分間脱脂処理を行った後、水洗し、１０％硝酸水溶液中で、２５℃、１分間浸漬し、中和した後水洗した。このアルミニウム板をステンレス製ワイヤーブラシを用いて砂目立てした（Ｒａ＝０．２μｍ）。そして、このアルミニウム板を水洗した後、１０％苛性ソーダ溶液に３０℃で１０秒間浸漬し、表面をエッチングした。次に０．５Ｎ塩酸水溶液中２５℃で交流電流密度５５Ａ／ｄｍ２で３５秒間電解粗面化を行った後、５％苛性ソーダ水溶液中で６０℃、１０秒間のデスマット処理を行う。その後２０％硫酸溶液中で温度２０℃、電流密度３Ａ／ｄｍ２、処理時間１分の条件で陽極酸化処理を行い、水洗した。上記処理を行ったアルミニウム板を１％亜硝酸ナトリウム水溶液において８０℃で１分間浸漬を行った。水洗後８０℃で５分間乾燥した。
図１に示された製版装置１００を用いて、得られた溶液を上述のように作成した原版材に吐出することでパターン形成を行い、１００℃で２分間乾燥し、印刷版を製版した。次いで、この印刷版を印刷機（三菱重工業株製「ＤＡＩＹＡ１Ｆ−１」）にセットし、コート紙、湿し水（東京インキ株製「Ｈ液ＳＧ−５１、濃度１．５％」）、インク（東洋インキ株製「トーヨーキングハイエコーＭ紅」）を使用して印刷を行った。
【０１２２】
（比較例１）
実施例１において用いた溶液を実施例１において用いた原版材に従来のインクジェット方式で吐出することで印刷版を作成した。インクジェット方式で吐出する際には、インクジェットプリンタ（ＭＪ−５００、セイコーエプソン社製）を用いた。そして、この印刷版を用いて実施例１と同様に印刷を行った。なお、後述する比較例２，９，１０においてもこのインクジェットプリンタを用いた。
【０１２３】
（実施例２）
下記油性インクのインク組成物をアトライターで３時間分散した。その後１．０μｍのメンブランフィルタで粗大粒子を除去することによって、吐出する溶液を得た。得られた溶液は正帯電性であり、その比電荷は１５５・ｃ／ｇであり、その比抵抗は１．５ラ１０１２ルｃｍであった。
▲１▼ＣＩ ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：３ …１０重量部
▲２▼ラウリルメタクリレート／グリシジルメタクリレート／ ビニルピリジン（８０／１５／５ モル比）共重合体…１０重量部
▲３▼フミン酸塩…５重量部
▲４▼アイソパーＨ…３００重量部
一方、表面が親水性の原版材を以下のようにして作成した。
まず、１００μｍの厚みの二軸延伸したポリエチレンテレフタレート表面をコロナ放電処理し、下記の下塗層形成用塗布液をその表面にエアーナイフコーターを用いて塗布し、熱風乾燥機により７０℃で１分間乾燥した。これにより乾燥膜厚が０．１μｍの下塗層を形成した。
＜下塗層形成用塗布液＞
▲１▼水分散性ポリエステル樹脂 （ペスレジンＡ−５１５Ｇ、高松油脂（株）製）…３重量部
▲２▼非イオン界面活性剤（エマレックス／ＮＰ８．５、日本エマルジョン（株）製）…０．１重量部
▲３▼水…１００重量部
次いで、下記の親水層形成用塗布液を上記ポリエチレンテレフタレートの下塗層上にエアーナイフコーターを用いて塗布し、熱風乾燥機により７０℃（風速５ｍ／秒）で１分間乾燥した後、更に１５０℃で１０分間乾燥した。これにより乾燥膜厚が３０μｍの親水層を形成した。これにより、親水性原版材を得た。
＜親水層形成用塗布液＞
▲１▼乾式シリカ微粒子（平均１次粒子径：７ｎｍ、屈折率：１．４５、表面シラノール基：２〜３／ｎｍ２、アエロジルＡ３００（日本アエロジル（株）製））…１０重量部
▲２▼ポリビニルアルコール（鹸化度８８％、重合度３５００、ＰＶＡ２３５（クラレ（株）製））…３．３重量部
▲３▼グルタルアルデヒド…０．２重量部
▲４▼イオン交換水…１３６．０重量部
なお、上記シリカ微粒子を、イオン交換水（７３．３重量部）中に添加して、高速回転湿式コロイドミル（クレアミックス（エム・テクニック（株）製））を用いて、１００００ｒｐｍの条件で２０分間分散させた後、ポリビニルアルコール水溶液（イオン交換水の残り６２．７重量部に溶解させたもの）を加えて、更に上記と同じ条件で分散を行ない、更にグルタルアルデヒドを加え、ついでｐＨを４〜５に調整して親水層形成用塗布液を得た。
そして、図１に示された製版装置１００を用いて、得られた溶液を上述のように作成した原版材に吐出することでパターン形成を行い、１００℃で２分間乾燥し、印刷版を製版した。次いで、この印刷版を用いて実施例１の場合と同様に印刷を行った。
【０１２４】
（比較例２）
実施例２において用いた溶液を実施例２において用いた原版材に従来のインクジェット方式で吐出することで印刷版を作成した。そして、この印刷版を用いて実施例２の場合と同様に印刷を行った。
【０１２５】
（実施例３）
下記ソリッドインクのインク組成物を加熱下において溶融混練りし、その後１．０μｍのメンブランフィルタで粗大粒子を除去することで、吐出する溶液を得た。得られた溶液は負帯電性であり、その比電荷は２５０・ｃ／ｇであった。
▲１▼ＣＩ ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：３ …５質量部
▲２▼ボントロンＥ−８５（オリエント化学社製）…５質量部
▲３▼パラフィンワックス（日本精蝋製、１５５）…４５質量部
▲４▼オレイン酸アミド（花王製、脂肪酸アマイドＯＮ）…３０質量部
そして、図１に示された製版装置１００を用いて、得られた溶液を実施例１で作成した原版材に吐出することでパターン形成を行い、１００℃で２分間乾燥し、印刷版を製版した。加熱装置は作動させなかった。次いで、この印刷版を用いて実施例１の場合と同様に印刷を行った。
【０１２６】
（比較例３）
実施例３において用いた溶液を実施例２において用いた原版材に従来のインクジェット方式で吐出することで印刷版を製版した。インクジェット方式で吐出する際には、インクジェットプリンタ（ＰＳＡＳＥＲ８６０、ＰＨＡＳＥＲ ＰＲＩＮＴＩＮＧ ＪＡＰＡＮ社製）を用いた。そして、この印刷版を用いて実施例３の場合と同様に印刷を行った。なお、後述する比較例３〜８においてもこのインクジェットプリンタを用いた。
【０１２７】
（実施例４）
下記カチオン型の活性エネルギ線硬化型インクのインク組成物を混合攪拌した後、得られた液体をフィルターでろ過することで、吐出する溶液を得た。得られた溶液は正帯電性であり、その比電荷は１５０・ｃ／ｇであった。
▲１▼ＣＩ ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：３…５質量部
▲２▼ジメチルアミノメチルメタクリレート／ブチルメタクリレート共重合体（６０／４０重量比）…２重量部
▲３▼エポキシ化合物（ＣＥＬ２０２１Ｐ：ダイセル化学社製）…３０質量部
▲４▼オキセタン化合物（ＯＸＴ２２１：東亞合成社製）…７０質量部
▲５▼トリフェニルスルフォニウムヘキサフルオロリン酸塩…２．５質量部
そして、図１に示された製版装置１００を用いて、得られた溶液を実施例２で作成した原版材に吐出するとともに紫外線照射を行うことで、印刷版を製版した。次いで、この印刷版を用いて実施例１の場合と同様に印刷を行った。
【０１２８】
（比較例４）
実施例４において用いた溶液を実施例４において用いた原版材に従来のインクジェット方式で吐出することで印刷版を製版した。そして、この印刷版を用いて実施例４の場合と同様に印刷を行った。
【０１２９】
（実施例５）
実施例１で作成した親水性源版材を図４の製版装置２００の印刷版ローラ２０６としてシリンダに巻き付け、この製版装置２００を用いて、実施例４と同様にして得られた溶液を印刷版ローラ２０６に吐出してパターン形成することで製版し、更にこの製版装置２００で印刷を行った。この印刷においては、実施例１で使用したコート紙、湿し水（東京インキ株製「Ｈ液ＳＧ−５１、濃度１．５％」）、インキ（東洋インキ株製「トーヨーキングハイエコーＭ紅」）を用いた。
【０１３０】
（比較例５）
実施例５において用いた溶液を実施例５において用いた原版材に従来のインクジェット方式で吐出することで印刷版を製版した。そして、この印刷版を用いて実施例５の場合と同様に印刷を行った。
【０１３１】
（実施例６）
まず、反応性マイクロゲルを次のようにして製造した。即ち、２Ｌフラスコに、１９５部のＮ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレートと、４５５部のｎ−ラウリルメタクリレートと、３５０部のイソプロパノールとを仕込み、窒素気流下で撹拌しながら７５℃に昇温し、その後、６．５部のアゾビスイソブチロニトリルを加え、８０℃で５時間重合を行うことによりポリマー溶液を得た。これを１晩室温で放置し、酢酸７５部、グリシジルメタクリレート５０部を加え、空気気流下で撹拌しながら５０℃で５時間反応を行うことにより反応性高分子乳化剤溶液を得た。得られた反応性高分子乳化剤の５０部と、１５部のノニオン性乳化剤（花王（株）製「エマルゲン４２０」：ＨＬＢ１３．６）と、２７０部の２−エチルヘキシルアクリレートと、３０部のヘキサメチレングリコールジアクリレートと、２部のアゾビスイソブチロニトリルとを２Ｌフラスコに仕込み、室温で緩やかな撹拌をしながら、６００部のイオン交換水を１時間かけて滴下し、その後、窒素気流下で８０℃に昇温して、３時間反応させることによりマイクロゲル水分散体を得た。マイクロゲル水分散体を室温で１晩放置した後、グリシジルメタクリレート２０部を加え、５０℃で３時間反応させることにより、反応性マイクロゲル水分散体を得た。反応性マイクロゲル水分散体の平均粒径は、光散乱法により測定した結果、０．３μｍであった。反応性マイクロゲル水分散体を凍結乾燥することにより、反応性のマイクロゲルの白色粉体が得られた。
次いで、下記カチオン型の活性エネルギ線硬化型インクのインク組成物をアトライターで４時間分散した。その後１．０μｍのメンブランフィルタで粗大粒子を除去することによって、吐出する溶液を得た。得られた溶液は正帯電性であり、その比電荷は３２５・ｃ／ｇであった。
▲１▼ＣＩ ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：３ …５質量部
▲２▼前記反応性のマイクロゲル…３０質量部
▲３▼フェノキシエチルアクリレート（ＰＯＡ、共栄社化学製）…２０質量部
▲４▼イルガキュア１８４（１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、チバスペシャリティーケミカルズ社製）…２．５質量部
▲５▼ルシリンＴＰＯ（モノアシルフォスフィンオキシド、ＢＡＳＦ社製）…２．５質量部
そして、実施例２で作成した親水性源版材を図４の製版装置２００の印刷版ローラ２０６としてシリンダに巻き付け、この製版装置２００を用いて、溶液を印刷版ローラ２０６に吐出してパターン形成することで製版し、更にこの製版装置２００で印刷を行った。印刷は、印刷版を除いて実施例５と同様である。
【０１３２】
（比較例６）
実施例６において用いた溶液を実施例６において用いた原版材に従来のインクジェット方式で吐出することで印刷版を製版した。そして、この印刷版を用いて実施例６の場合と同様に印刷を行った。
【０１３３】
（実施例７）
表面が撥インク性の原版材を以下のようにして作成した。
まず、脱脂処理されたアルミニウム板上に、高圧バブルホモジナイザーにより分散処理を行った下記下塗層形成用塗布液をホワラーにより６０℃で塗布し、１００℃で２分乾燥させた後、ユニキュア（ウシオ電機（株）製）を使用し、１６０Ｗ、２ｍ／分、光源からの距離が約１５ｃｍの条件で露光を行って下塗層（親油層）を設けた。乾燥膜厚は、１８１μｍであった。次いで、下記の撥インク層形成用塗布液をエアーナイフコーターを用いて塗布し、熱風乾燥機により７０℃で１分間乾燥した。これにより乾燥膜厚が２μｍの撥インク層を形成した。
＜下塗層形成用塗布液＞
▲１▼ポリエステルウレタンブロック（バイロンＵＲ８３００、東洋紡（株）製）…１００重量部
▲２▼ＤＰＣＡ−６０（日本化学（株）製）…６０重量部
【化２】
【化３】
【化４】
▲６▼酸化亜鉛（平均粒径０．１２μｍ）…２０重量部
＜撥インク層形成用塗布液＞
▲１▼両末端に水酸基を有するジメチルポリシロキサン（分子量：８２，０００）…１００重量部
▲２▼トリアセトキシメチルシラン…１０重量部
▲３▼ジブチル錫ラウレート…０．８重量部
▲４▼アイソパーＥ（エッソ化学製）…９００重量部
図１に示された製版装置１００を用いて、実施例６と同様にして得られた溶液を実施例２で作成した原版材に吐出するとともに紫外線照射を行うことで、印刷版を製版した。次いで、この印刷版を印刷機（三菱重工業株製「ＤＡＩＹＡ１Ｆ−１」）にセットし、コート紙インク（東洋インキ株製「トーヨーキングウルトラＴＫＵアクワレスＧ墨」）を使用して印刷を行った。湿し水は使用しなかった。
【０１３４】
（比較例７）
実施例７において用いた溶液を実施例７において用いた原版材に従来のインクジェット方式で吐出することで印刷版を作成した。そして、この印刷版を用いて実施例７と同様に印刷を行った。
【０１３５】
（実施例８）
印刷インクに対して撥インク性を有する下記インクのインク組成物を溶解混合し、その後１．０μｍのメンブランフィルタで粗大粒子を除去することによって、吐出する溶液を得た。得られた溶液は正帯電性であり、その比電荷は３２０・ｃ／ｇであり、その比抵抗は１．６ラ１０１４ル・ｃｍであった。
▲１▼両末端に水酸基を有するジメチルポリシロキサン（分子量約１００，０００）…１００重量部
▲２▼両末端にトリメチルシリル基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン（分子量約２５００）…３．５重量部
▲３▼１−トリメトキシシリルプロピル−３，５−ジアリルイソシアヌレート…６重量部
▲４▼ジブチル錫ジオクタノエート…１．３重量部
▲５▼ニグロシンベースＥＸ（オリエント化学社製）…３．０重量部
▲６▼アイソパーＧ…１０００重量部
一方、表面が親油性の原版材を以下のようにして作成した。つまり、厚さ０．３ｍｍのアルミニウム板上に実施例７の下塗層形成用塗布液を厚さ２μｍになるよう塗布乾燥して親油層を設けた。
そして、図１に示された製版装置１００を用いて、得られた溶液を上述のように作成した原版材に吐出することでパターン形成を行い、１００℃で２分間乾燥し、印刷版を製版した。次いで、この印刷版を用いて実施例７と同様にして印刷を行った。
【０１３６】
（比較例８）
実施例８において用いた溶液を実施例２において用いた原版材に従来のインクジェット方式で吐出することで印刷版を作成した。そして、この印刷版を用いて実施例８の場合と同様に印刷を行った。
【０１３７】
（実施例９）
下記油性インク（黒色）のインク組成物をアトライターで３時間分散した。その後１．０μｍのメンブランフィルタで粗大粒子を除去することによって、吐出する溶液を得た。得られた溶液は正帯電性であり、その比電荷は９８０・ｃ／ｇであった。
▲１▼カーボンブラック（三菱ＭＡ７、三菱化学社製）…１０重量部
▲２▼ラウリルメタクリレート／グリシジルメタクリレート／ ビニルピリジン（８０／１５／５モル比）共重合体…５重量部
▲３▼フミン酸塩…１５重量部
▲４▼アイソパーＨ…３００重量部
そして、図１に示された製版装置１００を用いて、得られた溶液を感光性原版材（ポジ型、ＰＳ版ＰＭ−２、三菱化学製）の感光層に吐出することでパターン形成を行い、１００℃で２分間乾燥した。次いで、２ｋｗメタルハライドランプ（岩崎電気社製アイドルフィン２０００）を光源として９０ｃｍの距離から２０秒間、全面露光を行った後、２７℃の現像液（三菱化学製ＤＲ−１Ｍを水で７倍希釈して使用）で２０秒間現像を行い、印刷版を製版した。実施例１と同様にして印刷を行った。
【０１３８】
（比較例９）
実施例９において用いた溶液を実施例９において用いた原版材に従来のインクジェット方式で吐出することで印刷版を作成した。そして、この印刷版を用いて実施例９の場合と同様に印刷を行った。
【０１３９】
（実施例１０）
樹脂微粒子を以下のように製造した。下記の化学式（γ）で表された構造の分散安定用樹脂（Ｐ−１）１０重量部、アイソパーＧ２８０重量部の混合物を窒素気流下攪拌しながら温度７０℃に加温した。これにメチルメタクリレート３０重量部、メチルアクリレート６１重量部、２−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）エチルメタクリレート９重量部及び２，２′−アゾビス（イソバレロニトリル）２．０重量部の混合物を１時間で滴下し、そのまま２時間攪拌した。
【化５】
▲１▼ポリドデシルメタクリレート…５重量部
▲２▼アルカリブルー…５重量部
▲３▼シェルゾール７１…１５重量部
▲４▼前記樹脂微粒子…５０重量部
▲５▼オクタデセン−半マレイン酸オクタデシルアミド共重合体…０．０８重量部
▲６▼ボントロンＰ−５１（オリエント化学社製）…５重量部
▲７▼アイソパーＥ…８００重量部
一方、感光性原版材を以下のようにして作成した。
まず、１００μｍの厚みの二軸延伸したポリエチレンテレフタレート表面をコロナ放電処理し、その表面に下記の親水層形成用塗布液をエアーナイフコーターを用いて塗布し、熱風乾燥機により７０℃で１分間乾燥した。これにより乾燥膜厚が２μｍの親水層を形成した。
＜親水層形成用塗布液＞
▲１▼コロイダルシリカ（アルカリ系）（スノーテックス−Ｓ、日産化学社製、固形分３０質量％）…２０．０重量部
▲２▼ネックレス状コロイダルシリカ（アルカリ系）（スノーテックス−ＰＳＭ、日産化学社製、固形分２０質量％）…７０．０重量部
▲３▼純水…１０．０重量部
次いで、下記の感光層形成用塗布液を上記ポリエチレンテレフタレートの親水層上に、エアーナイフコーターを用いて塗布し、熱風乾燥機により７０℃で１分間乾燥した。これにより乾燥膜厚が２μｍの感光層を形成した。これにより、感光性原版材を得た。
＜感光層形成用塗布液＞
▲１▼Ａ１１８（カルナバワックスの水分散体、固形分４０％、岐阜セラック製造所製）…６．００質量部
▲２▼ＧＤ８７Ｂ（スチレンアクリル共重合樹脂のエマルジョン、固形分４８％、日本ＮＳＣ製）…３．７５質量部
▲３▼スクロース…１．８０質量部
▲４▼純水…８８．４５質量部
そして、図１に示された製版装置１００を用いて、得られた溶液を上述のように作成した原版材に吐出することでパターン形成を行い、１００℃で２分間乾燥し、印刷版を製版した。次いで、この印刷版を用いて実施例１の場合と同様に印刷を行った。
【０１４０】
（比較例１０）
実施例１０において用いた溶液を実施例１０において用いた原版材に従来のインクジェット方式で吐出することで印刷版を作成した。そして、この印刷版を用いて実施例１０の場合と同様に印刷を行った。
【０１４１】
（吐出する溶液の比抵抗の測定方法）
上記実施例１〜１０において、得られた溶液の比抵抗の測定は次のようにする。即ち、真鍮製電極４０ｍｍ×５０ｍｍ、電極間距離１０ｍｍ、容量２０ｍｌの電着セルに溶液２０ｍｌをとり、これに直流電圧Ｅ（１０００ボルト）にて５０秒間印加する。５０秒間印加した時の電流値Ｉを測定し次式（２６）より電気抵抗Ｒを求めてから、比抵抗を求める。
Ｒ＝Ｅ／Ｉ …（２６）
（吐出する溶液の比電荷量の測定方法）
上記実施例１〜１０において、得られた溶液の比電荷量の測定は以下のようにする。即ち、真鍮製電極４０ｍｍ×５０ｍｍ、電極間距離１０ｍｍ、容量２０ｍｌの電着セルに溶液２０ｍｌをとり、これに印加電圧ＤＣ１０００ボルトにて５０秒間印加する。比電荷量は電極板に電着した溶液の重量を秤量し、積算電荷量を測定し次式より求める。
比電荷量＝積算電荷量／電着物重量 …（２７）
積算電荷量の単位はμｃであり、電着物重量の単位はｇである。
【０１４２】
（解像性、耐刷力、ドットゲイン）
以上の実施例１〜１０及び比較例１〜１０について、解像性、耐刷力、ドットゲインについて計測した。その結果を表１に示す。なお、解像性は印刷版で印刷することのできる最小線幅で表し、単位はμｍであり、解像性における数値が小さいほど高解像度の印刷を再現することができる。耐刷力は印刷画像の再現性が刷り始めと比較して劣化する直前の印刷枚数で表し、単位は万枚であり、耐刷力の数値が大きいほどより多くの記録媒体に印刷することができる。ドットゲインは印刷版上の１００μｍのドットを印刷した場合に印刷画像におけるドット面積に対する印刷版におけるドット面積の割合「（印刷画像上のドット面積）÷（印刷版上のドット面積）×１００」で表し、ドットゲインの数値が大きいほどより良好な印刷を行える。
【表１】
表からわかるように、実施例１〜１０の何れもが、対応する比較例１〜１０に比較しても、解像性、耐刷力及びドットゲインについて向上している。
【０１４４】
【発明の効果】
本発明によれば、ノズルから吐出される液滴が微小化するため、被版面又は中間媒体の表面に着弾することで形成されたドットが微小になり、微小なドットの集まりであるパターンは、高解像度なものである。従って、製版された印刷版を用いて印刷した場合も高解像度な画像が形成される。
また、ノズルから吐出される液滴の飛翔が安定するため、液滴の着弾位置も所望の位置となり、形成されるドットがずれたりしない。そのため、形成されるパターンは高画質なものとなり、製版された印刷版で印刷した場合、ドットゲインに優れた印刷画像を提供することができる。
また、ノズルから吐出される液滴の飛翔が安定するため、液滴が堅固に被版面又は中間媒体の表面に着弾する。そのため、形成されるパターンも堅固となり、製版された印刷版で多数回にわたって印刷した場合でも、印刷画像が劣化することがない。つまり、耐刷力に優れた印刷版を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】製版装置を示した側面図である。
【図２】ノズルに沿った液体吐出装置の断面図である。
【図３】溶液の吐出動作と溶液に印加される電圧との関係を示す説明図であって、図３（Ａ）は吐出を行わない状態であり、図３（Ｂ）は吐出状態を示す。
【図４】図１の製版装置とは別の製版装置を示した側面図である。
【図５】本発明の実施の形態として、ノズルの電界強度の計算を説明するために示したものである。
【図６】本発明の実施の形態におけるドット径のノズル径依存性を示したものである。
【図７】本発明の一例としての液体吐出機構の側面断面図を示したものである。
【図８】本発明の実施の形態の液体吐出装置における距離−電圧の関係による吐出条件を説明した図である。
【符号の説明】
１００、２００ 製版装置
２０ 液体吐出装置
２１ ノズル
２５ 吐出電圧印加手段
１０２ 原版材
２０６ 印刷版ローラ
２０７ 中間媒体ローラ
Claims (15)
- ノズル径が３０μｍ以下であるノズルの先端部を被版面に対向させて、前記ノズル内に供給された帯電可能な溶液に吐出電圧を印加して前記溶液を液滴として前記ノズルの先端部から前記被版面に向けて選択的に吐出し、前記被版面に着弾した液滴によるパターンを形成することによって印刷版を製造することを特徴とする製版方法。
- ノズル径が３０μｍ以下であるノズルの先端部を中間媒体の表面に対向させて、前記ノズル内に供給された帯電可能な溶液に電圧を印加して前記溶液を液滴として前記ノズルの先端部から前記中間媒体の表面に向けて選択的に吐出し、前記中間媒体の表面に着弾した液滴によるパターンを被版面に転写することによって印刷版を製造することを特徴とする製版方法。
- 前記被版面が、印刷インクに対する親和性若しくは反撥性又は湿し水に対する親和性のうちの何れかの性質を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の製版方法。
- 前記被版面を形成した膜が感光性膜であり、前記パターンをマスクとして前記感光性膜を露光し、前記感光性膜に現像液を塗布することで前記感光性膜を前記パターンに応じた形状に形成することによって印刷版を製造することを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の製版方法。
- 前記被版面が帯状となっていることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の製版方法。
- 前記被版面が円柱の外周面を呈していることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の製版方法。
- 前記溶液には、水性インク、油性インク、活性エネルギ線硬化型インク又はソリッドインクの組成物を含むことを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の製版方法。
- 前記溶液に含まれる組成物が下記条件（１）又は条件（２）の少なくとも一つを満たすことを特徴とする請求項７に記載の製版方法。
条件（１）：組成物の比電荷量が１０〜１０００μｃ／ｇであること。
条件（２）：組成物の比抵抗が１０６〜１０１５Ω・ｃｍであること。 - 前記ノズルのノズル径が２０μｍ未満であることを特徴とする請求項１から８の何れか一項に記載の製版方法。
- 前記ノズルのノズル径が８μｍ以下であることを特徴とする請求項９に記載の製版方法。
- 前記ノズルのノズル径が４μｍ以下であることを特徴とする請求項１０に記載の製版方法。
- 先端部が被版面に対向させて配置され、ノズル径が３０μｍ以下であり、前記先端部から溶液を液滴として吐出するノズルと、
前記ノズル内の溶液に吐出電圧を印加する吐出電圧印加手段と、を備え、
前記吐出電圧印加手段で前記溶液に印加ことによって前記溶液を液滴として前記ノズルの先端部から前記被版面に向けて選択的に吐出し、前記被版面に着弾した液滴によるパターンを形成することによって印刷版を製造するように構成されたことを特徴とする製版装置。 - 前記ノズルのノズル径が２０μｍ未満であることを特徴とする請求項１２に記載の製版装置。
- 前記ノズルのノズル径が８μｍ以下であることを特徴とする請求項１３に記載の製版装置。
- 前記ノズルのノズル径が４μｍ以下であることを特徴とする請求項１４に記載の製版装置。
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