JP2004188983A - インキジェット記録を用いるフレキソ印刷版の製造 - Google Patents

Abstract

【課題】 インキジェット記録を用いるフレキソ印刷版の製造法を提供すること。
【解決手段】 弾性インキの連続層を基質にインキジェット印刷システムを用いて噴射する。次の層を噴射する前に各層を不動化段階により不動化する。印刷レリーフを徐々に形成して、印刷版のレリーフおよび傾斜に関する正確な調節を可能にするフレキソ印刷版を得る。異なる層特性を得るために異なるインキまたは不動化段階を使用することができる。インキは紫外線硬化を用いて不動化することができる。層の記録されたレリーフを測定することができそしてフィードバックループを用いて補正を行なうことができる。印刷版の回復工程は記載された方法を用いて構成することができる。弾性ベース層を基質上に付与してより良好な版特性を与えることができる。
【選択図】 図５

Description

本発明はフレキソ印刷版の製造方法に関する。より特に、本発明はフレキソ印刷用のコンピューター・ツー・プレート（ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｔｏ ｐｌａｔｅ）システムを提供することに関する。

フレキソ印刷版は、特に包装材料、例えばボール紙、プラスチックフィルム、アルミニウム箔などのような軟らかく且つ容易に変形しうる表面上での、凸版印刷における使用に関してよく知られている。フレキソ印刷版は、例えば特許文献１および特許文献２に記載されているもののような光重合可能な組成物から製造することができる。光重合可能な組成物は、一般的に、弾性結合剤、少なくとも１種の単量体および光開始剤を含んでなる。感光性要素は一般的に支持体とカバーシートまたは多層カバー要素との間に挟まれた光重合可能な層を有する。活性放射線への像通りの露出で、光重合可能な層の重合およびその結果としての不溶化が露出された領域で起きる。適当な溶媒による処理が光重合可能な層の未露出領域を除去して、フレキソ印刷用に使用できる印刷レリーフが残る。マスクフィルム上の像が印刷版上に露出されるフレキソ印刷版は写真製版法でこれまで製造されていたが、最近ではコンピューター中に貯蔵された像データから像を直接得るシステムがフレキソ印刷版を得るために開発された。

特許文献３には、導入された赤外除去可能層を有するフレキソ印刷要素およびフレキソ印刷版の製造方法が開示されている。不透明な感赤外層は、例えば半導体レーザーとその後のバックフラッシュ紫外線露出を用いる感光層の露出およびマスクとして像通りに除去された不透明層を用いる上部紫外線露出により、像通りに除去される。版を次に現像して完成フレキソ印刷版を得る。上部層（黒色マスク）、バリア層および感光層の未露出部分が除去される。得られた印刷版を次に印刷機上に設置することができ、またはそれを印刷機上に急いで設置されるように改造されたスリーブの上に設置することも可能である。例えば連続的パターン印刷のような別のシステムでは、版自体がエンドレス像を印刷するための円筒形状を有する。

しかしながら、この作業方法にはいくつかの欠点がある：
−印刷要素がコーティング法を用いて製造されるため、生じた上部層は滑らかな表面を有する。これがベタ組（ｓｏｌｉｄ）領域の中心で相対的に低いインキ濃度を有する印刷結果を生ずるが、これらのベタ組の端部はより高いインキ濃度を生ずる。これは製作中に表面粗さを導入することにより採用されうるが、その場合には版全体に関して同じ表面仕上げが得られる。像内容に応じた表面仕上げを調整することは可能でない。
−版の製造時に版全体に関して同じ特徴が得られる場合には、例えば特異な弾性を必要とするであろう２種の材料よりなる受容層上での印刷用に、版の性質を適合させることは不可能である。

図１は先行技術のフレキソ印刷版の欠点を示す。版１上のベタ組２の生じた再現性３は図１の上側に示されているようにハロー効果４を示す傾向がある。これに関する考えうる原因は、ベタ組２の端部がより低い印刷圧力を有する傾向がありそしてそのためインキをフレキソ版１と印刷された材料との間からベタ組領域の中央部と同じ程度の硬さに絞らないことである。より小さいドット５はこの影響をあまり受けない。
−露出の性質により、印刷された領域の端部は急勾配でなく、これも図１に示されている。光は感光層の中に広がるため、印刷領域の端部は角度αを有する傾斜を形成する。これらの端部の角度αまたは傾斜の形状を調節する方法はない。

別の欠点は、合計処理時間が長いことである。特に、現像および乾燥時間は長い時間となる。特許文献３には、２時間までの乾燥時間が挙げられている。版を製造するための合計時間は４時間までかかりうる。最終的結果を得るためには手間のかかる段階が必要である。得られた印刷版は全領域および深さにわたり同じ性質（硬さ、粗さ）を有する。これが、ハロー効果なしに且つ小さいドットの良好な再現性のある良好な最終像を得るための印刷機設定調整における難点を生じうる。最新式システムの別の欠点は、版の非印刷部分を除去するために版の製作中に溶媒の存在下でブラシかけが行なわれることである。ブラシかけ中に、小寸法のドットが印刷不能な高さまで磨耗する傾向があるかまたはブラシかけにより全部が除去されるであろう。レーザー像処理機は１０ドット／ｍｍ（インチ当たり２５０ドット）までの解像度を印刷することが可能であるが、これらのドットはブラシかけによる低濃度領域中の小さいドットの損失のために印刷されえない。光重合可能層の上部に炭素層を直接有するデジタル版を使用する場合には、小さいドットは版の現像中の酸素枯渇の影響のためにさらに傷つき易くなる。これが露出されたドットをそれらが露出される場合より小さく現像せしめ、そして印刷可能領域を生成するのに不充分な高さが得られる。これらの段階をインプレスシステムで行なうことも今は不可能である。

特許文献４には、インキジェットシステムを用いてフレキソ印刷版を製造する可能性を与えるシステムが記載されている。光重合性インキが基質上に噴射されて陽画像または陰画像を形成し、それがその後に紫外線照射により硬化して陽画または陰画印刷版を形成する。印刷版が処理なしに直接得られそして現像または後処理などは必要ない。所望する硬度および厚さを有する印刷版を製造することが可能である。

特許文献４に記載されたシステムの欠点は、完成製品の調節がなされず且つ生ずる品質が保証されないことである。製造される版の形状全体が調節されず、上部層の表面仕上げも調節されない。別の問題は、像の印刷中に重合体状インキの滴が安定でなく且つ鮮明な像を形成することが難しいことである。滴がまだ動いておりそして変形する傾向がある間は鮮明な端部を得ることが不可能である。版を用いる小さいドットの再現安定性の問題は注目されていない。生じた印刷版は版の全領域にわたり同じ性質を有する。

本発明は版の製造中に版を調節可能なシステムを提供する。生じたフレキソ印刷版のいくつかの性質は製作中に調節することができる。より良好な性質を有する版を製造することができる。

これまでに、以下の関連文献が知られている。
米国特許第４，３２３，６３７号明細書、ブロック共重合体組成を有するカバーシートおよび挟まれた柔軟性フィルムの使用。 米国特許第４，４２７，７５９号明細書、オーバーコーティングされた光重合体印刷版の製造方法。 欧州特許出願公開第６５４１５０号明細書、赤外線除去可能層を有するフレキソ印刷要素およびフレキソ印刷版の製造方法。 欧州特許出願公開第６４１６４８号明細書、光重合体印刷版の製造のための方法および装置。

上記の有利な効果が請求項１に示された具体的な特徴を有するシステムにより実現される。本発明の好ましい態様に関する具体的な特徴は従属請求項に示されている。本発明の別の利点および態様は以下の記述および図面から明らかになるであろう。

本発明に従う方法を用いてフレキソ印刷版を製造するためのＸ−Ｙ台を用いる可能な装置を図２Ａに示す。この装置は方向ＸおよびＹにおいて調節できるＸ−Ｙ台６を含んでなる。台６の上に、支持体および中間層を含んでなる印刷版７が付与される。台６の上に、Ｚ方向においても調節できるインキジェット印刷ヘッド９を担持する版枠８が設置される。印刷中に台６をＹ方向において急速走査動作として且つ台６をＸ方向において緩慢走査として動かすことにより、可能ならすでに記録された層をまたは版７上にすでにある追加層を有する像通りの層を基質上に記録することができる。噴射後に硬化性放射線を発生させる光源１０およびレーザープロフィロメーター１１を印刷ヘッドの次にそして後に急速走査方向において設置する。これらの要素を以下に記載する。

本発明に従う方法を用いてフレキソ印刷版を製造するためにＸ方向において動く緩慢走査台６上の版７の上でＹ方向において往復する迅速走査の印刷ヘッド９を使用する別の装置を図２Ｂに示す。ＸおよびＹ方向における運動は２つの別個の並進運動システム１２により行なわれる。印刷ヘッド９はＺ方向において調節することができる。光源１０およびプロフィロメーターも装備されている。

本発明に従う方法を用いてフレキソ印刷版を製造するためのドラム原理を用いる装置を図２Ｃに示す。ドラム１３はモーター１４により回転させることができ、版を印刷ヘッド９の後方で動かす。回転が急速走査運動を与える。印刷ヘッド９はドラム１３に沿ってＸ方向において動きうる。ドラム１３からの印刷ヘッド９の距離を調節しそしてＺ方向における運動を与えることができる。

印刷ヘッド９に連結されて光源１０が装備されているが、ここではプロフィロメーター１１はドラム１３の上部に別個に設置されている。追加光源１５を装備することができる。図２ｃには、記録計の調節装置の一部も示されており、それは以下に記載されている。

印刷は支持体を含んでなる適当な基質の上で行なわれる。ドラムシステム用には、支持体はドラム１３の上に設置することができまたは支持体はドラム１３上に適合するスリーブでもありうる。これが、完成した印刷シリンダーを用いる連続的印刷をその後に可能にする。ドラムシステムの利点は、フレキソ印刷版７が使用される幾何学的形状でそれが製造されることである。台の上に製造される版はそれらを印刷機に設置するために変形されなければならない。登録スリーブは固定された参照に対して記録することができそして引っ張り中に起きる応力が平らなフレキソ版に比べて調節下ではより大きいため、これらのスリーブはあまり難しくない。

以下にシステムの種々の部品をさらに詳細に記述する。
記録ヘッド
基質の上に、例えば好ましくはエラストマー成分を含有する硬化性インキ組成物の連続層をインキジェット印刷ヘッド９により噴射する。インキは、易噴射性でありそして噴射した層のその後の所望する弾性または粘弾性である反発弾性特性を生ずる組成を有する。使用できる可能なインキジェット印刷ヘッド９は典型的には７２０ｄｐｉの印刷解像度を有しそして重層能力を有する。これは、印刷ヘッド９により印刷される各滴が可変的であるが調節可能な容量を有しうること、例えば飛行中に消えそして一滴になる３ｐｌ（ピコリットル）の一定容量を有する多くの小さい細滴により各滴が製造されることを意味する。

流動ヘッド９は１６水準の容量、すなわち０、３、６、９、．．．４５ｐｌを生成することができる。同じ製品群の別のヘッドが７ｐｌの滴を生成しそして以下で記載されるように粗いベース構造を構成するために使用することができるであろう。８０ｐｌの滴だけを生成しうる二元ヘッドを使用して像情報を担持しない印刷版のベース構造を製造することも可能である。
支持体および中間層
印刷版７は普通、例えばＰＥＴフィルム、鋼板、アルミニウム、ＰＰフィルムまたは他のタイプのフィルムでありうる支持体を含んでなる。別の支持体を使用することもできるが、支持体の主目的は版に対して充分なまたは所望する剛性を与えることであり、組成はあまり重要でない。

支持体上には、記録用に適する基質を得るために好ましくは中間層が付与される。層作用可能なタイプは、フレキソ印刷版のベースとして機能する支持体上に付与される弾性層である。弾性層は粘弾性層であってもよくそしてエラストマーを含有する層により形成されてもよいが、弾性層の別のタイプを使用することもできる。セル構造、好ましくは開放セル構造、を有するフォーム層が良好なベース層を提供しうる。別の可能性は熱可塑性エラストマーの使用である。適切な弾性および反発弾性パラメーターが得られることだけが重要である。

この層は印刷版の全体的な厚さおよび弾性を調節しうる。これはいくつかの利点を与える：
−この層は硬化の前および後に噴射された滴を受け且つ保有する有利な特性を有する良好なベース層を提供しうる。
−ベース層の厚さによって、より少ない物質を噴射しなければならず、印刷版を製造するための時間がはるかに短くなり、像通りの層だけまたは薄いベース層を実際に含む層を噴射しなければならない。これが、基質上により少ない層を筆記しながらより良好な版を得ることを可能にする。
−ベース層は反発弾性と組み合わされた良好な弾性を与えうるため、噴射性に関してまたは硬化性質に関してより良好な特性を有するより弾性の低いインキ組成物の使用を可能にする。より低い百分率の例えば弾性成分を有するインキはより容易に噴射することができる。

別の利点は、より硬い上部層のために小さいドットが印刷中により安定性でありそしてより良好な磨耗耐性のために版を用いて得られうる印刷物の数がより多いことである。

しかしながら、ポリウレタン開放セル構造の一部は、
−使用する印刷機用化学物質（フレキソインキ）との化学的相容性、
−版を製造するために使用される一部のタイプの紫外線硬化性インキとの化学的相容性
に関して問題がある。化学的相容性は層の望ましくない膨潤を引き起こして版構造の破壊をもたらすかまたは少なくとも劣った印刷結果を与える。
−別の問題は、版を製造するために最初に噴射された粘弾性流体層が開放セル構造中に沈むことである。これはレリーフの高さの形成に悪影響を与える。

従って、これらのベース層は好ましくは化学的相容性に関する所望する性質も有する薄い（例えば５μｍ）不透過性の粘弾性中間層で被覆される。この層はベース層に例えばコーティング、積層、接着などにより適用することができる。或いは、そのような層をベース層の上部に噴射することもできる。

噴射された硬化性インキ組成物は、典型的には、
−単量体／オリゴマー成分、例えばトリアクリル酸ペンタエリトリトール、アクリル酸イソボルニル、トリエチレングリコールジビニルエーテル
−光開始剤成分、例えばゲノキュア（Ｇｅｎｏｃｕｒｅ）ＤＥＡＰ（ラーン（Ｒａｈｎ））、イルガキュア（Ｉｒｇａｃｕｒｅ）８１９（チバ−ガイギー（Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ））
−抑制剤成分、２−メチルヒドロキノン
−可塑剤成分、例えばサンチサイザー（Ｓａｎｔ５ｉｃｉｚｅｒ）２７８（モンサント（Ｍｏｎｓａｎｔｏ））
−エラストマー結合剤、例えばカリフレックス（Ｃａｒｉｆｌｅｘ）ＴＲ２２６、ハイカー（Ｈｙｃａｒ）１０２２（グッドリッチ（Ｇｏｏｄｒｉｃｈ））
を含んでなることができる。エラストマー結合剤は単独成分を含んでなってもよくまたは数種の成分の混合物を含有することもできる。所望する性質により、適切な成分または混合物を使用することができる。

インキ組成物は必ずしも硬化性である必要はない。最も重要な性質は、インキ滴をそれらが流出する傾向になる前に不動化されうることである。この不動化が、印刷版を得るためのより高いより硬い構造を生成する能力を与える。
層の形成
基質の表面性質またはその前の層のたくさん噴射され且つ硬化したインキによって、滴の噴射容量は基質またはその下にあるインキ層のある領域を覆うであろう。ドット直径／滴直径の比を形状因子と称する。３ｐｌ滴（重層システムにおける水準１）は硬化のタイプ、粘度（および基質の温度）によって約３０μｍの直径および４μｍより小さい高さを有するドットになる。好ましくは、滴容量は３ｐｌ〜１００ｐｌの範囲を有する。図３は差動装置に与えられる駆動信号に相当するドット当たりの滴数とドット高さとの関係を示す。ドットは主として、飛行中に消える複数の滴を発射させてより大きい滴を得ることにより、形成される。また、例えば１５０ｌｐｉ印刷機上の３％点のような小さい微細構造を得るためにドット配置が非常に重要である。３μｍのドット位置精度を得ることができる。

印刷ヘッドは全ての所望する位置を基質上に書くことができる。インキジェット記録方法は、印刷ヘッドおよび滴を生成する作動装置を操る計算装置から調節される。滴は印刷版上で生成しようとする所望するパターンに応じて噴射されて、滴により形成される層を生ずる。この層の上に第二層をその後に加えることができる。
不動化段階
インキジェット印刷ヘッドによる滴の沈着直後に、それらは硬化性放射線に例えば露出される。これが不動化をもたらし、そして劣悪な像を生ずるであろう滴の流出を防止する。不動化は、次の層が記録された層の上に加えられる前に、行なわれる。この第二段階は、新たに噴射された滴を硬化性放射線に露出するための少なくとも１つの放射線源を含んでなる硬化システムにより、行なわれる。硬化は連続的でもありうるが、他の可能性も実行できる。硬化後にパラメーターを計算装置により調節して生ずる材料の異なる特性を生ずる：
−噴射と硬化との間の間隔
滴が基質に衝突した時に前者が後者に付着する。滴の速度および液体の表面張力によって、滴の形状は直ちに不安定になるであろう。しばらくたった後にのみ、滴は一定の形状に達するであろう。基質の特性によって、その後に滴が基質により（部分的に）吸収されることも可能である。同様な方法で、滴を硬化したインキ構造の上に置く場合もある。調節されたレリーフ層を得ることが目的であるので、不動化はむしろ急速に行なうべきである。噴射と不動化との間の時間は１０秒間より短くすべきである。好ましくは、不動化（硬化）は１秒間より短い時間間隔で行なわれる。
−硬化性放射線に対する露出の強度
硬化性放射線の強度およびタイプが硬化に必要な時間に対して影響を与えるであろうことは容易に理解されうる。

滴はそれが基質上で落ち着いた後に拡がる傾向があるため、噴射と硬化との間の時間は特に重要である。急速不動化を得るためには、例えば硬化性放射線源を記録ヘッドのすぐ後に装備する。これは、放射線源を記録ヘッドの側面に設置することにより、行なうことができる。滴が噴射されるにつれて、それらはその直後に不動化される。これをインライン硬化と称する。噴射および不動化段階の組み合わせは非常に深く関係しておりそして同時に行なわれる。
放射線強度
硬化方法の他の重要な影響は、版上に噴射された滴が硬化性放射線の強度によって異なる形状を有することである。放射線強度は不動化時間に影響する。これは図４ａ〜４ｃで示されている。図４ａには、噴射されたドットを硬化するためのスポット１６を生ずる紫外線ランプ１５が示されている。スポットの寸法はノズル列の長さを覆うのに充分であるため、全ての噴射されたドットを紫外線スポットにより硬化することができる。図４ｂは紫外線スポットからの強度描写を示す。強度曲線はガウス曲線の形状を有する。図４ｃは噴射されたドットに対する影響を示す。高強度放射線を受容する中心ドット１７は急速に不動化されそして鮮明度の高いドットを形成するが、わきのドット１８はそれより緩慢に不動化されそしてより多量の流出を示してより低く且つより広いドットを生成するであろう。ランプ力は好ましくは１０〜２００Ｗ範囲内である。
硬化性放射線の波長
長い波長の放射線（例えばＵＶ−Ａ）は材料中により深く浸透する傾向がありそして完成材料の最終的硬化により良く適するが、短い波長の放射線（例えばＵＶ−Ｃ）はそれより浅く浸透しそして硬化した外側層だけを有する（皮硬化）滴を与えるのに適する。硬化パラメーターを変えることにより、オンライン硬化した材料の生じた性質を調節することができる。インキジェット印刷ヘッドにより沈着した連続層の噴射された滴の間の良好な凝集を得るためには、硬化を好ましくは完結させない。数種のタイプの紫外線硬化ランプを使用することができる。Ｈにより示される基本的な水銀球はエネルギーの広範囲の分布を有するが、短い波長領域で強く発光する。このため、それは透明なコーティングおよびインキの薄い層の硬化において特に有用である。Ｄ球は比較的長い波長の領域中でその出力量を有するため、それは比較的厚いコーティングおよびインキシステムの硬化により適する。プラスチック材料中の紫外線のより良好な透過も可能になるはずである。Ｄ球を使用して良好な硬化深さを得ることができる。一般的に、より高い強度の源が使用されるにつれて、硬化投与量を幾分減ずることができる。

さらに、紫外線源の組み合わせの使用により優れた硬化を得ることができる。より長い波長の源（鉄またはガリウムの添加）は顔料着色されたインキ層中の光のより良好な浸透のためにより良好な全体的硬化を与えるであろう。（優れた表面硬化のため）この長い波長の露出を典型的な中圧波長源からのより多い広周波帯域露出と組み合わせる場合には、全体的投与量を減ずることができそしてライン速度が増加する。最適な硬化条件を確認するためには具体的な試行が必要であろう。８〜１５μｍ厚さ層を硬化する場合に鉄が添加された中圧水銀ランプ（「Ｄ」球／スペクトル）で必要な典型的な投与量は約３００〜７００ｍＪ／ｃｍ^２である。

硬化パラメーターを操作することによりある種の効果を得ることができる。
−限定された浸透力を有する硬化性放射線の周波数を用いることにより、滴は外側でだけ硬化して皮効果を生ずるであろう。これは最近噴射された滴を不動化するために使用され、そして非常に低い強度または多分印刷ヘッドと共に往復できるであろう非常に小さい光源を用いて行なうことができる。
−硬化放射線の強度および長さを変えることにより、感光性組成物の硬化度を調節して特異的な硬度を生ずる。
基本的考えは、部分的な深さの硬化だけが行なわれる場合には架橋結合された単量体の数はより少なく且つ弾性はある範囲内でより高くなることである。これは、連続する噴射された層の間に充分な凝集力を与えるためにも、重要である。

考慮すべき別の局面は硬化性放射線の束の方向である。噴射された液体または基質は硬化性放射線（紫外線など）の拡散を引き起こしうる。拡散された放射線がインキジェット印刷ヘッドのノズル板に達した場合に、ノズルは容易に詰まる傾向があるであろう。従って、硬化性放射線の束は好ましくは印刷ヘッドから離れて保たれそして印刷ヘッドからはなれた方向指定点を有する。
温度管理
別の重要な局面はシステムの操作温度である。好ましくは、インキの噴射性を改良するためにはインキを室温より高く加熱する。特に熱可塑性材料がインキ中に含まれる場合には、より低い粘度を得るためにインキを加熱することが有利である。

本発明に従う方法の別の好ましい特徴は、基質、すなわち予め噴射されそして不動化された層を包含する支持体および中間層、を記録前／または記録中に冷却することである。滴を噴射する基質のより低い温度が滴を冷却することにより一時的に不動化を促進し、不動化段階が例えば硬化性放射線により滴を固定する前にさらなる流出を防止する。基質は好ましくは５〜２５℃の間の温度に冷却される。

温度因子に関しは、硬化性放射線、例えば紫外放射線、を冷たい紫外線源を用いて発生させることが望ましい。これは、紫外線源、普通は高温放射体、により発生した紫外線スペクトルの外側の波長、特に赤外放射線、をフィルターにかけて確実にそれらを記録表面に到達させず且つ基質を加熱しないことを意味する。フィルター操作は適切な光学フィルターを用いて反射または透過方式の吸収性赤外放射で行なうことができる。
積層された構造体の作成
記録は層毎に行なうことができ、徐々にフレキソ印刷版を作成する。印刷ヘッドの版までの距離も調節することもできる。滴の正確な配置はインキジェットノズル板と受容体との間の距離により変動しうるため、滴の信頼性のある配置が要求される場合には正確な距離を保つことが必要である。不正確な配置は逸れた発射方向を有するノズルにより生じうる。別の重要な特徴は、走査インキジェットシステム中の滴の配置が滴の記録表面への衝突前の飛行時間、すなわち滴の発射と滴が受容表面に衝突する瞬間との間の時間、に大きく依存することである。これは、滴が受容体に向かう運動だけでなく受容体上の横断速度も有する事実による。受容体上に連続的に記録される層の良好な登録を確実にするために、数種の方式を使用することができる：
−記録表面までの距離を一定に保つべきである。これは、記録ヘッドを図２Ａ〜２Ｂに示されているように上下に動かすことにより行なうことができ、または台の上下運動を使用することもできる。距離が一定に保たれない場合には、滴の飛行時間はより短くなり、正常な滴はより速く受容体に達するであろう。これが像のゆがみをもたらすであろう。これを回避するためにある種の対策を採用することができる：
−像データを修正する、
−版上の記録ヘッドの再配置に相当する発射パルスを遅らせる。ある種の重層システムは飛行中に消える数個の小滴を使用するため、可能な距離に関する何らかの拘束が存在する。ベース層を支持体の上部にインキジェット記録により作成する場合には、印刷ヘッドの受容体までの距離を一定距離に保つことができ、より低い精度を与える。正常な記録距離は約１ｍｍである。

通常、印刷版構造は徐々に層毎に作成される。最初に版の底層が記録され、予め記録された層の厚さを考慮に入れて印刷ヘッドの距離が補正されそして次の層が他の層の上部に加えられる。しかしながら、異なる版構造を得るために、第一タイプのインキを用いて部分的な底層を記録し、その後に連続層が最初の層の上に記録されることが可能である。印刷ヘッドの距離は像通りの層の上での連続層の記録中に力学的に調節されて、記録された第一インキの層を有する領域および第一インキで被覆されない領域の上に正確な距離を保つべきである。
測定および補正回路
本発明の別の局面は、印刷された層の形状の調節に関する。これは、像内容または例えば印刷された層の表面仕上げもしくは完成製品のような微細形状部品に関する全体的な形状でありうる。得られた製品の補正度を調節するために印刷された像を例えばレーザープロフィロメーターにより検査することができる。測定は最終段階だけで行なうこともでき、または次の層により作成される印刷版の中で欠陥を検出するために定期的検査を行なうこともできる。微細形状は市販の測定システムを用いて測定することができる。

この情報は、作成された層の高さを直接測定することによりまたは層厚さを測定することにより、得ることができる。可能な測定システムは、“Ｋｏａｘｉａｌｅ ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｉｓｃｈｅ Ｓｃｈｉｃｈｔｅｎｄｉｃｋｅｎｍｅｓｓｕｎｇ” Ｐｈｏｔｏｎｉｋ ９／２０００ ｂｙ Ｄｒ．Ｇｅｒｄ Ｊａｋｏｂ ＪＵＲＣＡ Ｏｐｔｏｅｌｅｋｔｒｏｎｉｋ ＧｍｂＨに記載されている。このシステムは１０ｎｍの解像度で３００μｍまでの測定範囲を示しておりそして０．１ｍｍ×０．１ｍｍの領域内の詳細部でも像にすることができる。

別のシステムは１μｍの光点直径を有する０．０１％より良好な解像度で５００μｍの測定範囲を示す。測定システムは通常は無接触測定法に基づいており、そこでは層境界上の（レーザー）光の検知された反射に基づき厚さまたは距離が計算される。既知のシステムを修正することができ、または新しいシステムを設計して要求される解像度および速度で版の全表面上に噴射された層の高さの急速且つ信頼できる測定を行なうこともできる。図２ａおよび２ｂに示されているようにプロフィロメーター１１を印刷ヘッドと共に同じ往復カートリッジに設置することができる。図２ｃに示されているように別個のプロフィロメーター１１を装備することもできる。

測定されたデータは記録計にフィードバックされ、そこで版の形を印刷版用の所望する形と比較する。印刷版の各位置に関する差異の中で、いくつの追加層をその位置で噴射する必要があるかを決めることができる。測定は版の噴射中に行なうこともでき、または測定を数回の記録段階の間に行なうこともできる。測定段階の頻度は所望する水準で設定することができる。好ましくは、所望する形を得るために版を記録する最終段階ではより多い測定が必要であろう。

このシステムは先行技術システムを用いては不可能な数種の追加の形を可能にする。
−印刷版の異なる形の高さを正確に調節しそして調整することができる。可能な利点をこの形により生ずることができる。
−印刷中に多分損失される小さいドットはベタ組印刷領域に関して追加の高さが与えられ、確実にドットが印刷されそしてそれらは印刷中に早期磨耗を受けにくくなる。
−プロフィロメーターは１μｍ程度の小さい領域を測定可能であるため、表面粗さを検出することが可能である。表面粗さが測定されそして所望する範囲内でない場合には、逸脱した粗さを補正する上部層の上の小滴の追加噴射によりそれを補正することができる。

これは図２ｃにも示されている。印刷版７の上の各位置に関して、高さがプロフィロメーター１１により測定される。好ましくは、この情報は記録装置にフィードバックされ、そこで測定値を印刷版用の像入力装置からの目標値と比較する。インキジェット印刷システムに関するさらなるデータを記録計により作成して所望する形が得られるまで連続的補正層を印刷することにより印刷版を（パターンおよび高さにおいて）補正することができる。作成された版７の形状を正確に調節および調整することができる。

印刷システムは重層能力を有するため、所望する最終的な形に近い形を急速に得るために大きな滴を使用し、その後、小さい滴を版部品の高さおよび粗さ並びに表面粗さを微細調整するために使用することが可能となる。所望する形に近い形を急速に得、そしてその後に別の印刷ヘッドと交換して所望する詳細部を記録するために８０ｐｌの滴を噴射する二元印刷ヘッドを使用することも可能である。

インクジェット印刷方法およびレーザープロフィロメーターを使用して、印刷流域の周りの端部を形成する傾斜の角度αを正確に調節することも可能である。図５に示されているように、版を層毎に作成することにより形状に関する良好な調節を行なうことができる。印刷領域の周りの傾斜は、特に印刷する必要がある小さいドットに関しては、印刷領域の特性に部分的に影響を与える。従って、小滴の周りの傾斜には鮮明なドットを与えるが印刷中にドットに充分な物理的支持を与えて、非線状特性を与えることが可能である。ベタ組の周りの傾斜は連続的であることもでき、またはより急勾配にすることも可能である。各々のドットまたはベタ組の各々の角度αを記録ソフトウエアにより調節することができる。ドットまたはベタ組の反対側にも異なる角度αを与えることができる。図５には、高さｄを有する垂直部分はドットの側面に対するインキ付着による像汚染を少なくするが、傾斜した部分は印刷中にドットを支持する。傾斜特性は弾性率および材料の形状安定性を測定する材料の慣性モーメントにより測定することができる。対照的に、図１は先行技術の写真製版印刷版の固定された傾斜角度を示している。
特異な性質
より良好なフレキソ印刷版を得るためには、特異な弾性を有する領域または層を使用することが好ましい。これが、数種の有利な特徴を得る機会を与える。図６に一部が示されている可能な特徴は以下のものである：
−印刷された基質と接触する印刷版７の上層１９には印刷中の印刷版の磨耗を回避するためにより大きい硬度（より小さい弾性）を与えることができるが、下方部分２０は高い弾性および反発弾性を有する。
−版内のある高さに版の横方向凝集を得るためにより低い弾性を与えることができる。
−小さいドットを含有する領域により大きい硬度（より小さい弾性）を与えて弾性をより大きくしうるベタ組区域を含有する領域とは対照的に印刷された材料と確実に良く接触させることができる。重複層の特性だけでなく版の異なる領域の性質も調節することができる。これは例えば異なる性質を有する重複していない像通りの層に適用することにより行なうことができ、例えば異なる特性を有する２つの隣接層を生ずる。好ましくは位置依存特性が像内容と自動的に組み合わされる。
−図６に示されているように異なる層厚さを与えることにより、版の異なる領域に異なる特性を与えることが可能である。小さいドットに厚さＴ２を有する上層が付与され、ベタ組はそれより薄い厚さＴ１を有する上部層１９を受容する。
この特異な弾性は数種の方法で得ることができる：異なる性質を有する光重合体インキを用いて、例えば異なる結合剤を用いて、ある領域または層の最終的磨耗耐性および弾性を調節することができる。

数層の特異な硬化の使用は、これらの層の異なる性質も与えうる。上記のように、これは硬化波長（紫外線スペクトル）、硬化時間、放射線の強度、層の適用と硬化との間の時間間隔などを変えることにより行なうことができる。

弾性または硬度特性は記録された層の内部構造を変えることによっても影響を受けうる。ある種の特性は互いの上部に小さい滴だけを用いて層を作成することにより得られうるが、大きい滴または小さいおよび大きい滴の混合物の使用は明らかに異なる特性を生ずるであろう。ある種のパターンおよび滴寸法を使用する滴沈着方法を構成して、ある種の有孔性を有する構造を生ずることもできる。

得られた構造は、記録方法、滴配置、使用するインキのタイプおよび硬化パラメーターの結果である。実際に像内容によって、特異な特性が互いに上にある層の中だけでなく互いに次の版の一部でも異なりうることは明らかに利点である。
犠牲層（ＳＡＣＲＩＦＩＣＩＡＬ ＬＡＹＥＲＳ）
特殊なタイプの構造は版を最終的に製造するための少なくとも１種のインキを使用し、そして少なくとも１種のインキは他の版製造層に噴射できる一時的フィルターとして使用される。一時的フィルターが犠牲層２１を生成して、単独インキを用いては可能でない構造を生成することができる。可能な組み合わせの一例が図７に示されている。犠牲層２１のフィルター物質をその後に適当な方法、例えば溶融、溶解など、により除去することができる。この方法は版の特性に影響を与える最終製品中で特殊な空所を生成するために使用することができる。別の可能な態様では、一時的フィルターを使用して版の製作中に小さいドットを支持して噴射されたてのドットの流出または最終的硬化前の噴射された構造の破壊を防止することができる。最終的硬化後に、小さいドットはより安定性となり且つフィルターを除去することができる。
上部層およびコーティング
別の態様では、他の特性を調節することも可能である。上部層のインキ受容性を改良するために、上部層に対して親油性を与える噴射された組成物を使用することができる。所望する特性を有する他の層を適用することができる。像領域の上部の上またはもちろん版全体にも追加の層をコーティング法により適用することができる。別の方法、例えば化学蒸着、全体的噴霧など、を用いることにより、噴射可能なコーティングだけの使用時より多くのコーティングタイプおよび特性が可能となる。

別の可能性は印刷版全体に対する全面的な親油層の適用である。その後、親油層を上部層からこすりとって元の噴射された層を露呈する。これが、インキ受容性の像通りの上部層を有するインキ反撥性印刷版を生ずる。そのような構造は、望ましくない版および／または基質の領域上の塗りつけ、すなわちインキの延展、により傷を受けにくくなる。
最終的硬化
印刷版が仕上がる時点で、通常は最終的硬化段階を行なって版の性質を確実に一定にする。部分的硬化が使用される場合には、版特性は通常は徐々に進行する硬化工程によって時間につれて変動するであろう。これは最終的硬化工程により回避される。好ましくは、長い波長を有する硬化性放射線、例えばＵＶＡ、は噴射された版のより良好な浸透性を与えるため、それが使用される。これは図２Ｃに示されている別個の最終的硬化性放射線源２２により行なうことができる。しかしながら、最終的硬化段階を行なわないことが好ましいこともありうる。これは例えば適用段階の間の硬化度に依存しうる。

２００μｍのＰＥＴ層をサントプレン（Ｓａｎｔｏｐｒｅｎｅ）^ＴＭＢ１００の１．２ｍｍ厚さの層でコーティングして、弾性で反発性であるベース層を製造する。サントプレン^ＴＭ層に、インキ層を７２０ｄｐｉの分解能を有するインキジェット印刷ヘッド９を用いてそして３ｐｌの容量を有する滴を用いて噴射させた。使用したインキは増加した弾性を有するサン・ケミカルズ（Ｓｕｎ ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）の紫外線硬化性インキであるクリスタル（Ｃｒｙｓｔａｌ）ＵＦＥ７５７７^ＴＭインキであった。「Ｄ」球放射線を用いる次の層の噴射の間に予備硬化を行いながら次の層を互いに噴射する。ベース層上の生じたレリーフを徐々に記録して少なくとも０．１５ｍｍのレリーフ差異を得て、得られた版を用いる印刷中の大きな非印刷領域のかぶりを回避した。得られたレリーフをジュルカ（Ｊｕｒｃａ）ＣＨＲ１５０Ｎ^ＴＭ三軸測定システムを用いて測定しそして測定された全体的形状が所望するレリーフに合致しなかった領域に対して追加層を噴射することにより最終的補正を版に対して行なった。最終的硬化を３００ｍＪ／ｃｍ^２を越える「Ｄ」球放射線を用いて行なった。

ポリカーボネートの１７５μｍ厚さの支持体をポロン（Ｐｏｒｏｎ）^ＴＭの１．５ｍｍ層でコーティングして、弾性ベース層を得る。ベース層に、重層を７２０ｄｐｉの分解能を有する重層インキジェット記録ヘッドを用いて３〜５０ｐｌの可変容量で噴射させる。サン・ケミカルズの紫外線硬化性インキであるクリスタルＵＦＥ７５７７^ＴＭインキのその後の層を噴射して少なくとも０．１５ｍｍのレリーフを有する約０．２ｍｍの層を製造することにより印刷レリーフを作成する。レリーフを噴射した後に、０．５ｍｍの補充層をサン・ケミカルズのクリスタルＵＧＥ７５３７を用いて印刷部分の上部に噴射する。層の噴射の間に、噴射された滴を「Ｄ」球放射線を用いて予備硬化させる。完了後に、０．２ｍｍより大きいレリーフを有する記録印刷版が得られた。７００ｍＪ／ｃｍ^２より多い放射線投与量を用いて最終的硬化段階を行なった。
別の態様
他の知られている問題は、印刷版の横方向凝集によりベタ組の位置における版の圧縮は近くのドット下で版のある程度の圧縮も引き起こしてそれらを印刷中により不安定にさせるため、ベタ組領域の次のまたは２つのベタ組間の小さいドットが印刷された製品中で消える傾向があることである。印刷版内の領域間に物理的分離部を作成することにより印刷版の横方向凝集を低下させる可能な方法が図８に示されている。これはカレンダー加工法により行なうことができる。基質上に付与されたフォームまたは弾性層は特殊なカレンダーロールを用いて小さい島状物に容易に切断することができる。この方法の欠点は、ベース層の上側が切断部の微細な網目を有しており、そこでは例えば毛管力によりインキ浸潤が誘発されることでありうる。これは、別個のフォームまたはベース層をカレンダー加工しそしてベース層を基質に向けられた切断部を有する基質に対して積層または接着してベース層の上側にカレンダー加工方による空所がないようにすることにより、回避することができる。

ベタ組をこれらの島状部に記録する場合には、横方向凝集は復元される。小さいドットが１個のまたは少数の島状部に記録される場合には、それらは他の集団化された島状部の上に位置する近くのベタ組の圧縮によりもはや影響を受けない。

他の態様は使用する材料によって構成することができる。ある種の感光性組成物の硬化は電子線硬化、赤外線硬化を用いることにより行ないうる。別の可能な態様では、最終的硬化が行なわれるまで滴を別の方法で不動化することができる。

上記の方法はオフラインで行なうことができそして印刷版を印刷前に予め製造することができる。得られた印刷版を特殊スリーブ上に設置して登録問題に関する大きな障害なしに印刷機上への容易な迅速設置を可能にする。可能な一態様では、より良好な登録調節を与える印刷機上で工程を実行することができる。記録用の基質を再生するためにクリーニングシステムを印刷機に付与すべきである。オンプレスシステムを用いてフレキソ印刷版を回復する方法を提供することも可能である。オペレーターまたは測定システムが印刷結果の品質が版の磨耗により劣化したことを検出した場合には、回復工程を開始することができる。
−例えば版を乾燥状態で運転することによりインキを除去するために版をクリーニングする。
−印刷形状を測定する。
−測定された形状を版の所望するレリーフと比較する。
−印刷版の磨耗部分を再記録する。
その後に、回復したフレキソ版を用いて印刷を再開することができる。別の態様では、印刷された製品を測定することにより再記録を調節することができる。

本発明の好ましい態様を詳細に記載してきたが、添付された特許請求の範囲で定義された発明の範囲から逸脱せずに多くの変更を行いうることはここで当業者に明らかになるであろう。

図１は最新式のフレキソ印刷版および生じた印刷物の断面を示す。 図２ＡはＸ−Ｙ台を用いる本発明に従うフレキソ印刷版を製造するための装置を示す。 図２Ｂは往復する印刷ヘッドを用いる本発明に従うフレキソ印刷版を製造するための装置を示す。 図２Ｃはドラムインキジェットシステムを有する本発明に従う方法を用いてフレキソ印刷版を製造するための装置を示す。 図３はドット当たりの滴の数とドット高さとの関係を示す。 図４は硬化性放射線強度と生じたドット高さおよび形状因子との関係を示す。 図５は傾斜調節のある印刷版の得られうる形状の一例を示す。 図６は異なる層厚さを有し且つ特異的な弾性を有する印刷版の領域を示す。 図７は犠牲層を用いる印刷版側面の構造を示す。 図８は物理的分離の利用により比較的低い横方向凝集を有する可能な印刷版を示す。

符号の説明

１．印刷版
２．ベタ組
３．ベタ組の再現
４．ハロー効果
５．ドット
６．台
７．印刷版
８．版枠
９．印刷ヘッド
１０．光源
１１．プロフィロメーター
１２．往復運動システム
１３．ラム
１４．モーター
１５．紫外線ランプ
１６．紫外線スポット
１７．中心ドット
１８．わきのドット
１９．上層
２０．下方部分
２１．犠牲層
２２．最終的硬化性放射線源

Claims (5)

1. 基質上にインキジェット印刷システムによりインキの像通りの少なくとも２つの層を順次適用する段階を含んでなるインキジェット印刷システムを用いてフレキソ印刷版を製造する方法であって、各層の適用段階を、適用された層をその次の層が適用される前に不動化するための不動化段階と組み合わせることを特徴とする方法。
2. 少なくとも２つの層に関して層適用段階および不動化段階の組み合わせが異なる請求項１に記載の方法。
3. 不動化段階をインラインで行なう請求項１または２に記載の方法。
4. インキが放射線硬化性でありそして該インキ層をある種の硬化パラメーターに従い硬化性紫外放射線に露出することにより該不動化を行なう請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. 該基質が支持体および弾性ベース層を含んでなる請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
   

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