JP2004136660A - 凹版印刷に用いられる印刷版を製造するための方法 - Google Patents

Abstract

【課題】凹版印刷において永続的に良好な印刷結果が得られ、しかも印刷版が簡単に製造され得るようになり、このためにかかる手間ができるだけ少なく保持され、しかも印刷版がレーザビームを用いた彫刻のために適しているような印刷版を製造するための方法を提供する。
【解決手段】レーザビーム彫刻の前にクロム層を彫刻表面として印刷版に被着させる。
【選択図】なし

Description

　本発明は、レーザビーム彫刻によって彫刻表面に複数のセルを形成して、凹版印刷、特に輪転凹版印刷に用いられる印刷版を製造するための方法ならびに複数のセルをレーザビーム彫刻するための彫刻表面を備えた、凹版印刷、特に輪転凹版印刷に用いられる印刷版に関する。

　さらに本発明は、レーザビーム彫刻によって彫刻表面に複数のセルが形成可能である、凹版印刷、特に輪転凹版印刷に用いられる印刷版の使用に関する。

　印刷シリンダまたは彫刻シリンダとも呼ばれる、凹版印刷に用いられる印刷版は、主として彫刻装置において彫刻機構の形の記録機構あるいは電子ビームまたはレーザビームによって製作される。

　再現されるべき原画が走査機構によって点状および行状に走査され、これにより画像信号が取得される。この画像信号は走査された原画の色調値を表す。再現の必要性、たとえば規定された階調曲線に基づき、画像信号は補正されて、印刷スクリーン（Ｄｒｕｃｋｒａｓｔｅｒ）を形成するためのスクリーン信号に重畳される。画像信号とスクリーン信号との重畳により形成された記録信号は、記録機構を制御する。この記録機構は印刷シリンダに沿って軸方向に運動して、印刷スクリーンに配置された一連の凹設部または切欠き（セルと呼ばれる）を印刷シリンダの外周面に彫刻する。上で述べた原理に従う、原画の走査は、現在ではたいてい原画の電子スキャニングによってしか行われない。スキャニングにより提供された画像データはコンピュータに供給され、このコンピュータではプログラムアシストされた加工処理が行われる。コンピュータは次いで画像信号を提供し、この画像信号に基づいて、セルが機械的にかつ／またはレーザ彫刻によって印刷シリンダの外周面に形成される。彫刻されたセルの深さもしくは体積により、印刷技術用語では「濃」と「淡」とも呼ばれる「黒」と「白」との間の、印刷したい色調値が決定される。

　彫刻された印刷シリンダは、次いで印刷プロセスのために凹版輪転印刷機内に緊締される。印刷過程の前に、各セルは印刷したい色調値に相当する、セル体積に関連した量の印刷インキを受け取る。その後に印刷過程では、セルから被印刷材料へのインキ引渡しが行われる。

　実際に使用されている凹版印刷シリンダは、一般に鋼コアを有しており、この鋼コアは付加的にベース銅層を備えていてよい。鋼コアもしくはベース銅層の上には、別の銅層が電気メッキ被着され、この銅層にセルが彫刻される。銅はその物理的および化学的な性質に基づいて、良好な彫刻特性ならびに良好なインキ受理性およびインキ引渡し特性を有しており、これらの性質が高価な印刷物の形成を助成している。電気メッキにより被着された銅彫刻表面の厚さは、約１００μｍである。さらに、彫刻したい銅層は研磨されるので、表面は規定のマイクロ粗さを備えている。引き続き、ダイヤモンド彫刻針によって、画像と文字とから成る、印刷したい情報が、微細なセルスクリーンの形で銅表面に電気機械的に持ち込まれる。

　しかし、彫刻材料として銅が使用される場合、銅が比較的小さな硬度しか有しないことが不都合となる。これにより、凹版輪転印刷機における印刷プロセスでは、銅層がドクタによって機械的に負荷されることに基づき、運転時間が増大するにつれて摩耗が発生する。このような摩耗は印刷品質を低下させると共に、印刷シリンダの可使時間を制限し、ひいては印刷ロットサイズを制限してしまう。彫刻された銅層の耐摩耗性を改善し、ひいては印刷シリンダの可使時間を向上させるために、実際の現場では、試し刷りの前に、彫刻された銅層を脱脂し、引き続き、銅に比べて硬い金属、たとえばクロムから成る耐摩耗性の層を電気メッキにより被着させることがふつうである。完成した印刷版が印刷機に嵌め込まれる前に、クロム表面は研磨される。

　印刷後には、クロム層と、その下に位置する、彫刻を有する銅層とが印刷版から化学的または機械的に除去される。これにより、この印刷シリンダは、引き続き別の印刷版を製版するための新しいサイクルのために利用できるようになる。

　さらに、過去の凹版印刷では、印刷版がエッチングによって製作されていた。このことは良好な結果をもたらしていた。この場合、印刷シリンダはマスク層でカバーされ、そして引き続きフィルム原画を介したマスクの写真露光、マスクのウオッシュアウトおよび塩化鉄による銅表面のエッチングが行われていた。この場合に不都合となったのは、低いプロセス確実性および画像のための網点（Ｈａｌｂｔｏｎ）の十分に良好でない描出であった。エッチング法はさらに改良され、この場合、マスク層がレーザビームによって露光されるようになった。この改良された方法は、手間がかかりかつ高価となるだけではなく、画像のための網点が劣悪にしか描出され得ないというエッチング法の不都合をも有していた。

　さらに、印刷シリンダにセルを形成するために、材料加工において使用される電子ビーム彫刻法を使用することも知られている。この電子ビーム彫刻法は電子ビームの高いエネルギおよびビーム変向やビームジオメトリに関するすぐれた精度に基づき、極めて良好な結果を呈示した。セルはこの場合、高い出力密度を有する電子ビームを用いて銅層内に高い速度で打ち込まれる。電子ビーム彫刻機のためにかかる大きな手間と高い投資コストとに基づき、電子ビーム彫刻は実際にはこれまで凹版印刷のための銅シリンダの彫刻のためには使用されておらず、鋼工業において薄板製造の目的で、薄板にテクスチャ構造を転圧加工するための「テクスチャローラ（ｔｅｘｔｕｒｗａｌｚｅ）」の表面彫刻のためにしか使用されていない。

　さらに、レーザを凹版印刷彫刻のために使用して、外側の銅層を備えた印刷シリンダをレーザによって彫刻することも試みられた。しかし、銅はレーザビームにとって極めて良好なリフレクタとなるので、銅を溶融させるためには、使用したいレーザの極めて大きな出力および特に極めて高い出力密度が必要となる。この問題を解決するために、彫刻を有する銅層の代わりに亜鉛層を使用することが提案された。セルはこの場合、レーザビームによって亜鉛層に打ち込まれる。亜鉛のレーザビーム彫刻は全体的には胴の場合よりも僅かなビーム出力しか必要としない。この方法の大きな欠点は、亜鉛が銅よりも著しく軟らかく、印刷シリンダのための表面材料としては不適当である点にある。したがって、亜鉛から成る彫刻表面を備えた印刷シリンダを用いても、印刷において、銅から成る表面を備えた印刷シリンダとほぼ同程度の長さの可使時間は達成されない。それゆえに、亜鉛表面を備えた印刷版は高いロットサイズ（Ａｕｇｌａｇｅ）のためには不適当である。

　亜鉛表面を備えた印刷シリンダの可使時間を向上させるためには、彫刻後に亜鉛表面をクロムメッキすることが提案された。ただし、当業者の間では、これによっても、銅から成る標準の印刷シリンダの場合に達成される可使時間は実現されないと推量される。さらに、クロムは銅に対するほど良好には亜鉛に付着しないので、亜鉛メッキとクロムメッキとの組合せは極めて複雑になるという問題が生じる。したがって、別の方法ステップを導入することが必要となる。亜鉛の困難な取扱いの他に、特にクロムとの組合せにおける廃棄物処理が別の問題となる。

　上記の公知先行技術から出発して、本発明の課題は、凹版印刷において永続的に良好な印刷結果が得られ、しかも印刷版が簡単に製造され得るようになり、このためにかかる手間ができるだけ少なく保持され、しかも印刷版がレーザビームを用いた彫刻のために適当となるような印刷版を製造するための方法ならびに印刷版を提供することである。

　この課題を解決するために本発明の方法では、レーザビーム彫刻の前にクロム層を彫刻表面として印刷版に被着させるようにした。

　本発明による解決手段の利点は主として、銅から成る従来の彫刻表面の代わりに、クロムまたはクロム合金から成る彫刻表面が使用される点にある。銅と比較した場合のクロムの熱力学的なデータからは全く予見し得なかったが、意想外にも、クロム層のレーザビーム彫刻の場合には、銅層の場合よりも高い効率でセルが形成されることが判った。レーザビーム彫刻の場合には、セルの形成が溶融液状の除去により行われる。セル形成のためには、相応する金属体積がレーザビームによって溶融温度にまで加熱されなければならず、そして引き続き溶融液を彫刻表面に形成されたセルから駆出するために、相転移のための熱量が溶融液に付与されなければならない。銅の融点は約１０８３℃である。クロムの融点は１８９０℃である。銅とクロムの熱力学的なデータからは、１ｃｍ^３の金属を溶融させるために銅の場合には５．５１５ｋＪのエネルギが付与されなければならず、クロムの場合には８．６９８ｋＪのエネルギが付与されなければならない。クロムの場合に得られる、より高い効率は、使用されるレーザ放射線に関連したレーザビームにおける、より高い吸収率に基づき生ぜしめられる。全体的には、本発明による解決手段により、凹版印刷シリンダのための製造プロセスが著しく改善されかつ単純化される。なぜならば、本発明による印刷版を用いると、クロムの硬い性質に基づき、印刷における高い可使時間が達成されるからである。したがって、銅の場合に必要となるようなクロム層のさらなる補強は必要とならない。これにより、セル彫刻後における彫刻表面の別の処理プロセスは不要となる。したがって、レーザビームを用いた彫刻の製作の後に、かつ場合によっては前置されたバリ取り過程の後に、印刷版を直ちにかつ直接に印刷機に挿入することができる。原理的には既にレーザ彫刻時にバリ取りを行うことができる。したがって、全体的には、印刷版もしくは印刷シリンダを製作するための生産時間は著しく短縮される。

　本発明の有利な改良形では、クロム層が電気メッキにより被着される。電気メッキ被着は一般には円筒状の鋼コアに対して行われる。この場合、鋼コアの外周面は付加的にベース銅層を備えていてよい。電気メッキにより、鋼コアもしくはベース銅層には、たとえば約２５μｍの予め規定された厚さを有するクロムまたはクロム合金から成る層が塗布される。公知のクロム合金としては、クロム・バナジウム合金が挙げられる。

　このためには、クロム層に、予め規定された粗さ、特にマイクロ粗さが施与されることが有利である。この表面処理により、小さな表面欠陥が取り除かれる。

　前記粗さが研磨および／または研削により生ぜしめられると有利である。

　本発による方法のさらに別の有利な実施態様では、レーザビーム彫刻の後に当該印刷版が印刷機、特に輪転印刷機に挿入され、これにより印刷材料に印刷が施される。印刷後に印刷版を再び使用し得るようにするためには、印刷後に印刷版からクロム層が少なくとも部分的に除去される。これにより、印刷版、特に印刷シリンダは、印刷版の新たな製造サイクルのために繰返し何度も利用され得るようになる。クロム層の除去は、特に化学的もしくは機械的な方法で行うことができる。

　上記課題はさらに、上で説明した本発明による方法の少なくとも１つの方法ステップを実施することにより得られた、セルをレーザビーム彫刻するための彫刻表面を備えた、凹版印刷、特に輪転凹版印刷に用いられる印刷版により解決される。本発明による印刷版により得られる利点は、上で本発明による方法の解決手段に関連して説明した利点にほぼ一致している。

　さらに上記課題は、レーザビーム彫刻によって彫刻表面に複数のセルが形成可能である、凹版印刷、特に輪転凹版印刷に用いられる印刷版の使用において、クロム層が彫刻表面として形成されていることを特徴とする、凹版印刷に用いられる印刷版の使用により解決される。

　クロム層は特に電気メッキにより印刷版に被着される。

　さらに、クロム層には、予め規定された粗さ、特にマイクロ粗さが施与される。特に前記粗さは研磨および／または研削により生ぜしめられる。

　さらに別の有利な実施態様では、彫刻後に当該印刷版が印刷機、特に輪転印刷機に挿入される。

　さらに、当該印刷版を用いた印刷の後に、当該印刷版からクロム層が少なくとも部分的に除去されると有利である。印刷版の本発明による使用の利点は、上で挙げた利点から得られる。

Claims (14)

1. 　レーザビーム彫刻によって彫刻表面に複数のセルを形成して、凹版印刷に用いられる印刷版を製造するための方法において、レーザビーム彫刻の前にクロム層を彫刻表面として印刷版に被着させることを特徴とする、凹版印刷に用いられる印刷版を製造するための方法。
2. 　クロム層を電気メッキにより被着させる、請求項１記載の方法。
3. 　クロム層に、予め規定された粗さ、特にマイクロ粗さを施与する、請求項１または２記載の方法。
4. 　前記粗さを研磨または研削により生ぜしめる、請求項３記載の方法。
5. 　レーザビーム彫刻の後に当該印刷版を印刷機、特に輪転印刷機に挿入する、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
6. 　当該印刷版を用いた印刷の後に、当該印刷版からクロム層を除去する、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
7. 　多数のレーザビームを用いて、同時にかつ／または相前後して彫刻過程を実施する、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
8. 　請求項１から７までのいずれか１項記載の方法を実施することにより得られた、セルをレーザビーム彫刻するための彫刻表面を備えた、凹版印刷に用いられる印刷版。
9. 　レーザビーム彫刻によって彫刻表面に複数のセルが形成可能である、凹版印刷に用いられる印刷版の使用において、クロム層が彫刻表面として形成されていることを特徴とする、凹版印刷に用いられる印刷版の使用。
10. 　クロム層が電気メッキにより印刷層に被着される、請求項９記載の印刷版の使用。
11. 　クロム層に、予め規定された粗さ、特にマイクロ粗さが施与される、請求項９または１０記載の印刷版の使用。
12. 　前記粗さが研磨および／または研削により生ぜしめられる、請求項１１記載の印刷版の使用。
13. 　彫刻後に当該印刷版が印刷機、特に輪転印刷機に挿入される、請求項９から１２までのいずれか１項記載の印刷版の使用。
14. 　当該印刷版を用いた印刷の後に、印刷版からクロム層が少なくとも部分的に除去される、請求項９から１３までのいずれか１項記載の印刷版の使用。