JP2005212189A - 作像用樹脂及び印刷版及び製版装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 インクジェット方式の製版方法を用いて強度、解像度及び感脂性に優れた画線部を備えた印刷版を製作可能とする作像用樹脂及び印刷版及び製版装置。
【解決手段】 所望の画像パターンを形成する過程において、作像用樹脂の印刷版の表面に対する接触角を９０°〜４５°に設定し、濡れ性をよくすることにより毛細管現象により多孔質層に作像用樹脂を速やかに浸透させ、更に作像用樹脂から溶媒の少なくとも一部を分離し、光重合を阻害する溶媒から光重合成分を分離して光重合（硬化）させるため、光重合性成分である複数のモノマー又はオリゴマーと非光重合性成分である溶媒とを含有する液状の作像用樹脂と、吸水性かつ耐水性の多孔質層を設けた印刷原版を用いる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、デジタル情報からネガまたはポジ画像を有するフィルムを介することなく直接平版印刷版を製造することが可能な、インクジェット方式による平版印刷版の作像用樹脂及び印刷版及び製版装置に関するものである。

近年のコンピュータ技術の進歩によって、印刷分野における情報のデジタル化が急速に進み、コンピュータなどから出力されるデジタル情報から、製版用フィルムを用いることなく平版印刷版を製造し得る製版方法が注目されている。このような製版方法として、インクジェット方式により印刷用インキ受容性の画線部を直接形成する方法が提案されている。インクジェット方式は、複雑な光学系を必要としないので装置を単純化することが可能であり、メンテナンスも少なく、製版コストを大幅に下げることが期待できる。

インクジェット方式により印刷用インキ受容性の画線部または非画線部を直接形成する製版方法としては、例えば、印刷版（支持体）の表面に、硬化性シリコーン等の印刷用インキ反発性の材料をインクジェット方式によって付着させることにより、印刷版を作製する方法が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。

また、感脂性成分を含有する水性インクあるいは油性インクをインクジェット方式によって印刷原版に付着させることにより親油性（感脂性）の画線部を形成する方法が知られている（例えば、特許文献３、特許文献４及び特許文献５参照。）。

更に、画像信号に対応した電気信号により、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、エポキシアクリレート、アルキドアクリレート及びウレタンアクリレートから選択される硬化性成分が５〜４０重量％、反応性希釈剤が１０〜６０重量％、光重合開始剤が０．１〜１０重量％、溶剤（溶媒）が１０〜８０重量％及び染料が３０重量％以下となる組成に調製した感光性インクを、インクジェット方式によって印刷版材上に付着させて画線部を形成し、その画線部を光照射により硬化させる方法が知られている（例えば、特許文献６参照。）。この製版方法は基本的には次の３過程、（１）製版すべき原稿画像をデータ化し電気信号化する過程、（２）（１）で得られた電気信号に従って、インクジェットヘッドを作動させて、印刷版材上に感光性インク画像を形成する過程、（３）感光性インク画像を有する印刷版材を露光して感光性インク画像を硬化させる過程から構成される。
特開昭５１−８４３０３号公報 特開昭５６−１１３４５６号公報 特開平７−３０４２７８号公報 特開平８−３２４１４５号公報 特開平９−２４５９９号公報 特許第２５４２５００号公報

しかし、上記特許文献１及び特許文献２に記載の技術では、製版の結果得られる印刷版は、印刷版の表面上に形成された印刷用インキ反発性材料を非画線部とした平凹版印刷版である。従って、印刷される画像はシャドウ部またはリバース部の解像力に劣る。また、この方法では印刷版表面の大部分を占める非画線部全体に印刷用インキ反発性の材料を付着させる必要があるので大量の作像用インクが必要となる。

また、上記特許文献３、特許文献４及び特許文献５に記載の技術では、従来の平版印刷版に使用される印刷版が共通して用いられ、印刷版の表面は、親水性・保水性を良好にするべく砂目立て、陽極酸化、親水化などの種々の処理が行われる。従って、印刷版の表面に付着させた作像用インクの広がりを十分に抑制することができず、作像用インクの滲みによる解像度の低下が問題になる。そのような作像用インクの滲みを抑えて、親水性の印刷版の表面に直接インクジェット方式により画線部を形成するために、作像用インクとして表面張力の非常に高いインク組成物を用いることも考えられるが、そのようなインク組成物で形成された画線部上には、印刷時に印刷用インキが十分に着肉せず、結果として良好な印刷物が得られない。

また、上記特許文献６に記載の技術では、溶剤が感光性インクの粘性を調整する目的で添加されている。従って、このような溶剤等の非硬化成分が混合して存在する条件下では、光重合性材料は光重合効率の低下が免れられず、紙などの記録体に対する定着性を改善する程度の効果はあるものの、印刷版としての耐久性を発揮するほどの効果が得られない。また、この従来技術では、印刷版材（印刷原版）として酸化亜鉛を塗工した従来公知のオフセットマスター版材、シリコーン化合物が塗工された水なし平版材、砂目立てアルミニウム版材等が用いられている。従って、例えば、砂目立てアルミニウム版では、表面の親水性・保水性を良好にするべく砂目立て、陽極酸化、親水化などの種々の処理が施され大小の凹凸が形成されるが、その凹凸のサイズは感光性インクの分子サイズに比べれば十分大きいので、印刷版の表面に付着した感光性インクはそのまま凹凸に入り込み、入りきらない感光性インクは表面に沿って広がり、滲みが発生して解像度が低下する。

本発明は、このような知見に基づいてなされたものであり、インクジェット方式による印刷版の製版において、強度、解像度及び感脂性に優れた画線部を備えた印刷版を提供可能な製版方法を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明による作像用樹脂及び印刷版及び製版装置は、特許請求の範囲の請求項１に示すように、多孔質層を有する印刷版と、少なくとも光重合性成分である複数のモノマー又はオリゴマーと非光重合性成分である溶媒とを０〜５０重量％含有し前記多孔質層を有する印刷版に対する接触角が９０°以下、好ましくは７５°以下である作像用樹脂と、前記作像用樹脂を前記印刷版に吐出する液滴吐出手段と、該液滴吐出手段により前記印刷版に形成した樹脂像を硬化させる硬化手段を備え、前記液滴吐出手段で前記作像用樹脂により前記印刷版に樹脂像を形成した後硬化させることを特徴とする。

これによると、印刷版に画像パターンを形成する製版方法では、印刷版は微細孔からなる多孔質層を備え作像用樹脂の印刷版に対する接触角が９０°以下であるため、作像用樹脂を微細な液滴として印刷版に付着させた時、毛細管現象で印刷版の多孔質層に速やかに作像用樹脂が浸透することができ、作像用樹脂の滲みを防いで高解像度の画像パターンを形成できる。

上記作像用樹脂及び印刷版及び製版装置においては、請求項２に示すとおり、湿し水と多孔質層を設けた印刷版表面との接触角が９０°以下であり、作像用樹脂の硬化後の表面が親油性（撥水性）である構成とすることができる。これにより、製版後の印刷版を使用して輪転機で印刷する際に、作像用樹脂の付着していない多孔質層の部分にのみ湿し水を浸透付着させることができ、硬化した作像用樹脂の表面に油性の印刷用インキが効率よく付着して解像度が良く、濃度の高い印刷が可能となる。

これにより、作像用樹脂を微細な液滴として印刷版に付着させた時、接触角が９０°以下の作像用樹脂は毛細管現象で印刷版の多孔質層に速やかに浸透することができ、作像用樹脂の滲みを防いで高解像度の画像パターンを形成できる。

上記作像用樹脂及び印刷版及び製版装置においては、請求項３に示すとおり、作像用樹脂は、湿し水と多孔質層を設けた印刷版表面との接触角が９０°以上であり、硬化した後の表面が親水性である構成とすることができる。これにより、製版後の印刷版を使用して輪転機で印刷する際に、硬化した作像用樹脂の部分にのみ湿し水が付着し、硬化した作像用樹脂が付着していない部分に印刷インクを付着させて印刷することが可能となる。

上記印刷版においては、請求項４に示すとおり、印刷版は、基材と、その基材上に平均直径３０〜５００Åの複数の細孔を有する無機材料粒子を耐水性のバインダと共に塗布してなる吸水性かつ耐水性の多孔質層とからなる構成とすることができる。

これにより、作像用樹脂を微細な液滴として印刷版に付着させた時、接触角が９０°以下の作像用樹脂は毛細管現象で印刷版の多孔質層に速やかに浸透することができ、作像用樹脂の滲みを防いで高解像度の画像パターンを形成できる。

上記印刷版においては、請求項５に示すとおり、印刷版は、前記印刷版がアルミニウムを主成分とする基材と、該基材に基材の表面をアルマイト処理して設けた５μｍ〜１０μｍの厚みを有するアルマイト層を設けその上に平均直径３０〜５００Åの複数の細孔を有する無機材料粒子を耐水性のバインダと共に塗布してなる吸水性かつ耐水性の多孔質層とからなる構成とすることができる。

これにより、アルマイト層を薄くしても十分な厚みを持った多孔質層を形成でき作像用樹脂を微細な液滴として印刷版に付着させた時、接触角が９０°以下の作像用樹脂は毛細管現象で印刷版のあるまいとそう及び塗布層からなる多孔質層に速やかに浸透することができ、作像用樹脂の滲みを防いで高解像度の画像パターンを形成できる。

上記印刷版においては、請求項６に示すとおり、基材は、アルミニウムを主成分とし、多孔質層は、その基材の表面をアルマイト処理して設けた５μｍ〜５０μｍの厚みを有する多孔質のアルマイト層である構成とすることができる。

上記印刷版においては、請求項７に示すとおり、アルマイト層は、その表面に略垂直で孔径が３０Å〜５００Åの多数の細孔を有する構成とすることができる。

これにより、作像用樹脂を微細な液滴として印刷版に付着させた時、接触角が９０°以下の作像用樹脂は毛細管現象で印刷版の多孔質層に速やかに浸透することができ、作像用樹脂の滲みを防いで高解像度の画像パターンを形成できる。

更に、多孔質層の孔径が印刷用インキの粒子よりも小さいので、印刷工程において印刷用インキが多孔質層の孔内に侵入して印刷汚れの原因となることを防止することもできる。

上記作像用樹脂においては、請求項８に示すとおり、溶媒は、両親媒性である構成とすることができる。これにより、製版後の印刷版を使用して輪転機で印刷する際に、印刷版に印刷用インキを塗布する前に付着させる湿し水が、作像用樹脂の滲んだ溶媒に付着することで印刷用インキの付着を防ぎ、汚れを防止すると同時に高解像度の印刷が可能となる。

上記作像用樹脂においては、請求項９に示すとおり、作像用樹脂は、粘度が４〜３０センチポアズである構成とすることができる。これにより、インクジェット記録ヘッド等を用いて作像を行う際に大きな吐出力を必要とせずに記録ヘッドから作像用樹脂をより容易に吐出させることが可能であり、また、作像用樹脂を微細な液滴として印刷版に付着させてより高解像度の画像パターンを形成できる。

本発明によれば、インクジェット方式による印刷版の製版において、優れた画線部を形成可能な作像用樹脂及び印刷版及び製版装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１及び図２は、本発明の作像用樹脂及び印刷版により画像パターンを形成する工程を模式的に示す図である。これらは、印刷版の構成において異なるが、その他の構成については概ね同様である。

図１において、印刷版１０２は、アルミニウムを主成分とする基材１０３と、その基材１０３の表面に設けた多孔質層１０４とからなる。多孔質層１０４は、微細孔を有する無機材料微粒子（例えば、アルミナまたはアルミナ水和物と多孔性シリカとの混合物）と耐水性のバインダとで構成する。

アルミナまたはアルミナ水和物としては、画像パターン形成工程において非重合性の溶媒１０６を吸収し、添加されている色材を吸着し、かつ印刷工程において湿し水を吸収保持するために、半径３０〜１００Åを有する多孔質のアルミニウム酸化物やその含水物を用いることができる。このとき、細孔物性の測定手段として窒素吸着法（定流量法）を用いて、アルミナまたはアルミナ水和物の乾燥固形分の細孔径分布を測定することができる。ここで、アルミナゾルを乾燥することによって得られるゲル状物は、本発明に用いるアルミナまたはアルミナ水和物として好適である。中でも凝ベーマイトは、本発明の多孔質層に用いる物質として最適であり、特に、ゾルを乾燥して得られる擬ベーマイトゾルが好ましい。尚、アルミナまたはアルミナ水和物は、結晶質または非晶質の何れでもよく、その形態としては不定形粒子や球状粒子等適宜な形態を用いることができる。

多孔性シリカ粒子としては、上記アルミナまたはアルミナ水和物と同様に、画像パターン形成工程において非重合性の溶媒１０６を吸収し、かつ印刷工程において湿し水を吸収保持するために、平均粒子直径２〜５０μｍ、平均細孔直径８０〜５００Å程度のものが好ましい。

バインダの材料としては、主としてポリビニルアルコールを用いるが、その他カチオン変成、アニオン変成及びシラノール変成等の各種変成ポリビニルアルコール、デンプン誘導体及びその変成体、セルロース誘導体、スチレン−マレイン酸共重合体等を適宜単独或いは混合して使用することができる。

上記のような印刷版１０２を製作する場合には、アルミナまたはアルミナ水和物と多孔性シリカ粒子との混合物を調製してバインダと共に基材１０３に塗布する方法を用いるのが通常である。塗布手段としては、例えば、エアナイフコータ、ブレードコータ、バーコータ、ロッドコータ、ロールコータ、グラビアコータ及びサイズプレス等各種の方法を用いることができる。

ここで、アルミナまたはアルミナ水和物の使用量は、多孔性シリカ粒子に対して５〜５０重量％程度を採用するのが適当である。使用量が、その下限に満たない場合には、本発明の目的を十分達成し得ず、逆にその上限を超える場合には吸収速度が遅くなり好ましくない。また、アルミナまたはアルミナ水和物及び多孔性シリカ粒子の細孔径を印刷用インキの色材よりも小さくすることによって、印刷工程において細孔に印刷用インキの色材が入り込み印刷汚れの原因となることを防止することができる。こうして作製した印刷版１０２の多孔質層１０４は、無機材料微粒子の微細孔並びに無機材料微粒子及びバインダが形成する微小な間隙で構成される毛細管構造が縦横に広がった構造をしている。

尚、図１に示した印刷版１０２の多孔質層１０４は、微細孔をもつアルミナまたはアルミナ水和物のみをバインダと共に塗布した構成も可能である。また、上記のように耐水性のある細孔直径８０〜５００Å程度の微細孔を持つ多孔質材料であれば基材上に塗布して印刷版を形成できることは言うまでもない。

更に、上述のアルマイト処理はアルマイト層を５０μｍの厚さに作成するには処理時間を長くすると共に通電時間も長くしなければならずコストアップの要因になる。従ってアルマイト処理によるアルマイト層を薄く（５〜１０μｍ程度）にして、不足する多孔質層の厚みを上述のようなアルミナまたはアルミナ水和物と多孔性シリカ粒子との混合物を調製してバインダと共に基材１０３に塗布する塗布層で補う構成も可能である。

このようにして作成された印刷版１０２に作像用樹脂を付着させると同時に多孔質層に速やかに浸透し強固に付着させる必要がある。そのためには印刷版１０２に対する作像用樹脂の接触角を検討した。表面に対する作像用樹脂の接触角と作像用樹脂の浸透性を明らかにするため、アルミの平板に単分子膜をつけ比較的接触角の大きくなるサンプルを用意して、各種液体による接触角を測定した。単分子膜は固体表面に対し化学的な親和力を有する末端基を持った界面活性分子を含む有機溶媒に浸漬したときに金属表面に自発的に形成される１分子サイズの薄膜である。このときの単分子膜は末端基にフッ素原子Ｆを有しており、比較的大きな接触角が実現できるものである。

測定に用いた液体は
Ａ：水溶性インク 表面張力４８ｄｙｎｅ／ｃｍ
Ｂ：油性インク 表面張力３０ｄｙｎｅ／ｃｍ
Ｃ：油性インク 表面張力２２ｄｙｎｅ／ｃｍ
の３種類である。
これらの液体のアルミ平板に単分子膜をつけたサンプルに対する接触角は
Ａ：水溶性インクの 接触角約１００°
Ｂ：油性インクの接触角約７５°
Ｃ：油性インクの触角約５５°
となった。

更に、多孔質表面を有する印刷板１０２に同様の単分子膜をつけたものを用意して、液体Ａ，Ｂ，Ｃでその印刷版に作像が可能かどうか、実験を行った。

その結果Ａでは多孔質層１０４に液体Ａが浸透せず、印刷版１０２を傾斜させると、付着させた液体Ａが流動するなどして、作像が不可能であった。

一方液体Ｂ、Ｃでは、付着後液体Ｂ、Ｃが多孔質層１０４に浸透して安定に保持されるため、液体Ｂ、Ｃが流動することなく画像が解像度良く、作像されることがわかった。更に液体Ｃが液体Ｂよりも速やかに多孔質層１０４に浸透することを確認した。

つまり接触角が９０°以下の表面に対しては微細孔があれば浸透すると言うことが明らかになった。

この理由は、液体との接触角が９０°以上の場合には多孔質層１０４を形成する微細孔の微細口の内壁を、液体が前進することができず、むしろ微細口の内壁で、後退する方向の力が作用するため微細口に進入することができず、むしろはじかれるような現象を起こすと考えられる。

このような接触角が９０°以下好ましくは７５°以下の作像用樹脂を得るために、図１に示す、作像用樹脂１０１は、低い接触角の光重合性成分である複数のオリゴマーあるいはモノマー、重合開始剤及び反応性釈剤等１０５で構成される場合と、高い接触角の光重合性成分である複数のオリゴマーあるいはモノマー、重合開始剤及び反応性釈剤等１０５と非光重合性成分である溶媒１０６とから主としてなる場合が考えられる。更に高い接触角を持つ光重合性成分で構成される場合にはこの作像用樹脂１０１は、紫外線照射により光重合反応を起こす液状の紫外線硬化型樹脂と、溶媒１０６として炭化水素、アルコール、ケトン、エーテルアルコール、エーテル及びエステル等表面張力の小さな溶媒を添加することにより、低接触角の作像用樹脂とすることができる。また作像用樹脂の接触角を下げるために界面活性剤を添加しても同じ効果が得られる。

ここで、作像用樹脂１０１のオリゴマーとしては、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート及びウレタンアクリレート等を用いることができる。このようなオリゴマーやモノマーは高粘度であるため、インクジェット記録方式によって印刷版１０２に付着させる場合に高速で微小な液滴にすることは困難である。更に印刷版にたいする接触角も大きい。そこで、低粘度の反応性希釈剤及び溶剤によって粘度が４〜３０センチポアズ（ｃＰ）程度となり、接触角も低くなるように調整する。また、光重合開始剤は、光エネルギ（紫外線）によりラジカルを発生し、これがオリゴマーやモノマーの反応基に反応し重合を開始させるものである。

接触角は、作像用樹脂と印刷版の材質の組み合わせによって異なるため、作像用樹脂は印刷版の材質に対応して、接触角が９０°以下になるよう調整されるべきであり、印刷版の表面が、アルマイト層である場合と、アルミナなどの無機材料微粒子とでは、異なる配合に成り得るが、上述の様な界面活性剤や、溶媒を混入させる事によって、容易に調整しうるものである。

印刷版１０２上に画像パターンを形成する場合には、図１（ａ）に示すように、インクジェット記録ヘッド等の吐出手段（図示せず）から作像用樹脂１０１を微細な液滴として印刷版１０２の表面に向けて吐出させる。印刷版１０２の表面に到達した作像用樹脂１０１は、図１（ｂ）に示すように、多孔質層を設けたアルミニウム表面に対する接触角が９０°以下であるため多孔質層１０４に対する浸透性が良く、付着した後速やかに多孔質層１０４の細孔の毛細管現象により多孔質層の横及び深さ方向に浸透する。

このとき、作像用樹脂１０１を構成する溶媒（溶剤）１０６の分子サイズは、多孔質層１０４の細孔径に比べて非常に小さいので、細孔の壁との相互作用が小さくトラップされることなく縦横に浸透していく。一方、光重合性成分１０５の各材料の分子サイズは、溶媒１０６の分子サイズに比べて大きく、細孔の壁との相互作用（例えば、ファンデルワールス力やクーロン力といった吸引力）がより大きくなり、細孔の壁に容易にトラップされて浸透しにくい。その結果、作像用樹脂１０１を構成する光重合性成分１０５と溶媒１０６とが分離され、多孔質層１０４上では、作像用樹脂１０１が付着した位置に光重合性成分１０５が概ね留まり、その周辺部に広がるように溶媒１０６が存在する。

一方、図２において、印刷版１０７は、アルミニウムを主成分とする基材の表面をアルマイト処理して多数の微細孔１０８を設けた多孔質層を有するものである。この多孔質層の毛細管構造は、縦方向（印刷原版の厚さ方向）に延在する無数の微細孔１０８及び表面の凹凸が形成する微細溝で構成される。ここで、微細孔１０８の孔径及び深さは、アルマイト処理に用いる薬品やその処理時間によって種々の変更が可能であるが、本実施例では、孔径を１００Å〜５００Å、深さを２５μｍ〜５０μｍの範囲で選択した。微細孔１０８は、光重合性成分１０５の材料の分子との相互作用が大きくなるように、可能な限り光重合性成分１０５の材料の分子サイズに近い孔径とし、また、付着する作像用樹脂１０１の液滴に含まれる溶媒１０６を確実に吸収できる深さとすることが望ましい。従って、最適な孔径は、作像用樹脂１０１の液滴に含まれる光重合性成分１０５の材料の分子サイズにより、また、最適な深さはその液滴の容量により選択される。

その結果、印刷版１０７上に画像パターンを形成する場合、図２（ｄ）に示すように、印刷版１０７に付着した作像用樹脂１０１は、アルミニウムをアルマイト処理した表面に対する接触角が９０°以下であるため濡れ性が良く、その殆どが微細孔１０８の毛細管現象によって深さ方向に速やかに浸透し、残りのわずかな量が表面の凹凸が形成する微細溝によって横方向に浸透する。そのため作像用樹脂１０１は、付着直後の液滴の広がりを保持したままで図１の場合と同様に作像用樹脂１０１を構成する光重合性成分１０５と溶媒１０６とが分離される。そこで、微細孔１０８の表面付近に光重合性成分１０５がトラップされ、微細孔１０８の深部に溶媒１０６が存在することになる。このように、作像用樹脂１０１から溶媒１０６の分離が完了した状態では、画像パターンが形成される微細孔１０８の表面近くに概ね光重合性成分１０５のみが存在し、溶媒１０６を排除しているため、光（紫外線）照射により効率よく光重合性成分１０５を重合させることができる。

更に図２に示すアルマイト処理した印刷版はアルマイト層の厚みが厚いと製造コストが高くなる。製造コストを抑えるためにアルミニウムを主成分とする基材の表面をアルマイト処理して多数の微細孔を設けた上に図１に示した微細孔を有する無機材料微粒子（例えば、アルミナまたはアルミナ水和物と多孔性シリカとの混合物）と耐水性のバインダとで構成する多孔質層を設ける構造が可能である。この場合にはアルマイト層の厚みは５〜１０μｍ程度でとし残りの１０〜４０μｍを塗布による多孔質層とすることができる。こうした構成でも同様の効果が得られる。

図１及び図２に示す印刷版により印刷を行う過程を図３、図４に示す。図３に示すのは、多孔質層を設けた印刷版表面と湿し水との接触角が９０°以下で、作像用樹脂の硬化後の表面が親油性（撥水性）の場合である。この場合、図３（ａ）（ｂ）に示すように印刷版１０９にインクジェット記録ヘッド１１０で作像用樹脂１１１を印刷する画像パターンにあわせて液滴として吐出させる。次に図３（ｃ）に示すように、多孔質層に浸透し、層分離を起こした作像用樹脂１１１に紫外線１１２を照射し硬化させる。作像用樹脂１１１が硬化すると印刷版１０９が完成する。この印刷版１０９を使用して印刷するには、図３（ｄ）に示すように湿し水１１４が供給されている湿し水ローラ１１３を印刷版１０９の表面に接触させると、硬化して表面が親油性になった作像用樹脂１１１による画像パターンは湿し水１１４を弾き、湿し水１１４との接触角が９０°以下の印刷版の多孔質表面には湿し水１１４が付着する。次に図３（ｅ）に示すように作像用樹脂１１１の付着していない部分にのみ湿し水１１５が付着した印刷版１０９に印刷インキ１１６を塗布したインキローラ１１５が接触される。印刷インキは油性であるため親油性の硬化した作像用樹脂１１１の表面には効率よく付着し、湿し水１１４が付着している非画像パターン部には付着せず解像度が良く、濃度の高い印刷が可能行われる。最終的に、この印刷用インキを塗布した印刷原版１０９をゴム製のブランケット１１７に押し付けて印刷用インキ１１４のみをブランケット１１７に転写し、ブランケット１１７に転写された印刷用インキ１１４を再度ブランケット１１７と転写ローラ１１８の間を通過する紙１２０に転写して印刷が終了する。

一方、作像用樹脂は、湿し水と多孔質層を設けた印刷版表面との接触角が９０°以上であり、硬化した後の表面が親水性である構成をとると、この場合、図４（ａ）（ｂ）に示すように印刷版１０９にインクジェット記録ヘッド１１０で作像用樹脂１１１を印刷する画像パターンの反転パターン（ネガ画像パターン）にあわせて液滴として吐出させる。次に図４（ｃ）に示すように、多孔質層に浸透し、層分離を起こした作像用樹脂１１１に紫外線１１２を照射し硬化させる。作像用樹脂１１１が硬化すると印刷版１０９が完成する。この印刷版１０９を使用して印刷するには、図４（ｄ）に示すように湿し水１１４が供給されている湿し水ローラ１１３を印刷版１０９の表面に接触させると、硬化して表面が親水性になった作像用樹脂１１１によるネガ画像パターンは濡れ性が良く湿し水１１４付着させ、一方作像用樹脂１１１が付着していない印刷版１０９表面は湿し水１１４との接触角が９０°以上であるため湿し水１１４を弾く。次に図４（ｅ）に示すように作像用樹脂１１１の付着している部分にのみ湿し水１１４が付着した印刷版１０９に印刷インキ１１６を塗布したインキローラ１１５が接触される。印刷インキは油性であるため、湿し水１１４が付着した作像用樹脂１１１の表面には弾かれ、印刷版１０９の作像用樹脂が付着していない部分に効率よく付着し、湿し水１１４が付着している非画像パターン部には付着せず解像度が良く、濃度の高い印刷が可能行われる。最終的に、この印刷用インキを塗布した印刷版１０９をゴム製のブランケット１１７に押し付けて印刷用インキ１１４のみをブランケット１１７に転写し、ブランケット１１７に転写された印刷用インキ１１４を再度ブランケット１１７と転写ローラ１１８の間を通過する紙１２０に転写して印刷が終了する。

図５は、本発明の製版方法の実施に用いる製版装置の一例を示す図である。ここでは、便宜上、製版装置の印刷版作製部の概略構成のみを示してある。この印刷版作製部は、印刷版２０１の非画線部（記録領域外）と係合して印刷版２０１を搬送する挿入ローラ２０２及び搬送ローラ２０３を備えた搬送機構（搬送手段）と、その搬送機構により搬送される印刷版２０１を横切るように設置したステータ２０４及びそのステータ２０４に沿って移動するスライダ２０５からなるリニアモータ２０６（走査手段）と、スライダ２０５に搭載され、本発明における作像用樹脂である液滴状の紫外線硬化樹脂を吐出する複数のノズルを備えたインクジェット記録ヘッド２０７（記録手段）と、印刷版２０１の横幅よりも広い照射幅を有し、印刷版２０１に吐出させた紫外線硬化樹脂を硬化させる紫外線ランプ（硬化手段）２０８とから主として構成される。

図に示すように、リニアモータ２０６は、ステータ２０４に設けた複数の永久磁石２０９、スライダ２０５を支持案内するリニアガイド２１０、リニアスケール２１１及びスライダ２０５に取り付けたリニアセンサ２１２から構成され、リニアセンサ２１２でリニアスケール２１１を検出し、検出された信号はケーブル２１３を通じて、ここには図示していない制御回路に送られる。制御回路では、リニアスケール２１１の検出信号によるスライダ２０５の速度及び位置と、スライダ２０５に設けた記録ヘッド２０７からの紫外線硬化樹脂の吐出を制御する信号との同期がとられる。同時に、制御回路は、スライダ２０５および記録ヘッド２０７の動作に合わせて挿入ローラ２０２及び搬送ローラ２０３の動作を制御し、印刷版２０１上に帯状に形成される紫外線硬化樹脂による画線部の繋ぎ合わせを正確に行う。

尚、画線部の繋ぎ合わせをより正確なものとするため、通常のインクジェットプリンタにおける各種制御と同様の制御が必要に応じて行われる。また、リニアモータ２０６は、ここに示した永久磁石を用いた構成に限らず、種々の方式のものを用いることができる。或いは、回転モータとベルトを用いた回転運動を直線運動に変換する機構も適用可能である。

紫外線ランプ２０８は、紫外線ランプ本体２１４と反射カバー２１５とで構成される。反射カバー２１５は、放射される紫外線を印刷版２０１へ向かって効率よく照射するためのものであり、その一方で、不要な紫外線が、記録ヘッド２０７に到達してそのノズル部の紫外線硬化樹脂に当たり、紫外線硬化樹脂が硬化して吐出が行えなくなるのを防止する。また、紫外線ランプ２０８は、リニアモータ２０６、記録ヘッド２０７、挿入ローラ２０２及び搬送ローラ２０３と同様の制御回路により印刷版２０１の移動に従って制御される。

尚、より小型の紫外線ランプをリニアモータ２０６のスライダ２０５に搭載することも可能であり、或いは、外部に設けた光源から発せられた紫外線を、光ファイバ等の導光手段を介してスライダ２０５に保持させた所定の照射部（導光手段の開口部）から照射する構成も可能である。これにより、印刷版２０１に付着させた紫外線硬化樹脂をスライダ２０５の移動時に硬化させることができる。また、この印刷版作製部は、製版が完了した印刷版２０１を保護するためのガム液を塗布する装置を備えていないが、必要に応じてガム液塗布装置を紫外線ランプ２０８の後に備えてもよい。また、紫外線ランプ２０８と同様に、より小型のガム液塗布装置をスライダ２０５に搭載し、印刷版２０１上の硬化が完了した紫外線硬化樹脂にガム液を塗布することも可能である。

次に、上記のように構成した印刷版作製部の動作について、多孔質層を設けた印刷版表面と湿し水との接触角が９０°以下で、作像用樹脂の硬化後の表面が親油性（撥水性）である印刷版を用いた場合を説明する。

尚、作像用樹脂は、湿し水と多孔質層を設けた印刷版表面との接触角が９０°以上であり、硬化した後の表面が親水性である印刷版を用いた場合は、インクジェット記録ヘッドで作像用樹脂を付着させるさいに用いる描画信号がインク付着部分が反転したネガ画像パターンになることと、湿し水が作像用樹脂が付着した部分に着き、油性インクが作像用樹脂が付着していない部分に着くことが異なり、その他は同様であるため詳細な説明は省略する。

まず、印刷版２０１が搬送機構の挿入ローラ２０２まで送られると、挿入ローラ２０２は、印刷版２０１の画線部（紫外線硬化樹脂が付着する領域）に傷等をつけないように両端の非画線部を上下から挟み込むようにして回転することで印刷版２０１を送り出す。印刷版２０１の先端が挿入ローラ２０２を通過し、搬送ローラ２０３まで達すると搬送機構は停止し、リニアモータ２０６が作動する。ここでは、複数ライン単位で形成される紫外線硬化樹脂による画線部が乱れないように、リニアモータ２０６のスライダ２０５の移動と記録ヘッド２０７による紫外線硬化樹脂の吐出が同期するように制御する。更に、複数ライン単位で形成される画線部の繋ぎ合わせを精度よく行ない、画線部の不連続をなくすように各種の制御方法を用いる。こうして、事前に印刷すべきページ単位でラスター化された描画信号に従って、紫外線硬化樹脂を吐出させ、印刷版の画像に相当する部分に紫外線硬化樹脂を付着させる。

印刷版２０１に付着した紫外線硬化樹脂は、印刷版の表面に対する接触角が９０°以下であるため濡れ性が良く、印刷版２０１の多孔質層の細孔に速やかに吸収され、紫外線硬化樹脂から溶媒が分離され、紫外線硬化樹脂中の光重合性成分のみが多孔質の表面付近に盛り上がり、印刷用インキの着肉層を形成する。この着肉層の形成には、多孔質層の構造及びインクジェット記録ヘッド２０７から吐出される液滴の量が深く関係しており、例えば、アルマイト処理により形成したアルマイト層の場合、微細孔の密度と深さが重要となる。微細孔径が光重合性成分の分子サイズよりも比較的大きく、しかも深い場合には、溶媒は十分に分離されず、光重合性成分を含む液滴はすべて細孔に吸収されて多孔質層の表面に光重合性成分が残らない。このような場合には、印刷版の表面の画線部に印刷用インキが付着せず適性に印刷を行うことができない。一方、細孔が比較的浅い場合には、液滴はその多くの部分が細孔に吸収されず、しかも溶媒も十分に分離されないので、表面に残った紫外線硬化樹脂が周囲（非画線部）に広がり、必要な解像度で画像を形成できなくなる。更に、付着した紫外線硬化樹脂中に存在する多量の溶媒によって、紫外線を照射しても十分な硬化が起こらない。

アルマイト処理によるアルマイト層の微細孔径が、光重合性成分の材料の分子サイズよりも若干大きい程度で、しかも溶媒を十分吸収可能な深さである場合には、紫外線硬化樹脂から溶媒が適性に分離され、紫外線硬化樹脂中の光重合性成分のみが多孔質の表面付近に盛り上がり、最適なインク着肉層を形成することができる。例えば、１２００ドット／インチの解像度で画像パターンを形成する場合には、紫外線硬化樹脂の液滴サイズを２ピコリットル以下にする必要がある。このとき、アルマイト処理で形成された多孔質層の細孔は、直径が１００Å〜５００Å、深さが２０〜２５μｍと極めて小さな孔であることが望ましい。

その他、アルミニウムを主成分とする基材の表面に微細孔を有する無機材料微粒子（例えば、アルミナまたはアルミナ水和物と多孔性シリカとの混合物）と耐水性のバインダとで構成する多孔質層を設けた場合や、アルミニウムを主成分とする基材の表面をアルマイト処理してアルマイト層を設けた上に微細孔を有する無機材料微粒子（例えば、アルミナまたはアルミナ水和物と多孔性シリカとの混合物）と耐水性のバインダとで構成する多孔質層を設けた場合にも吐出させる作像用樹脂の液滴量と多孔質層およびアルマイト層と多孔質層を加えた作像用樹脂を吸収させる層の厚さは最適に構成される必要が有る。

リニアモータ２０６のスライダ２０５の移動に伴って、記録ヘッド２０７が印刷版２０１の一端から他端まで移動して紫外線硬化樹脂の付着を終了すると、リニアモータ２０６は方向を転換してステータ２０４に沿ってスライダ２０５に搭載した記録ヘッド２０７が元の位置に戻る。記録ヘッド２０７が元の位置に戻る動作中は、記録ヘッド２０７による紫外線硬化樹脂の吐出は行わずに、搬送機構のみが動作する。挿入ローラ２０２及び搬送ローラ２０３により印刷版２０１の新しい部分（作像していない領域）が記録ヘッド２０７の下方（作像位置）にセットされると、再び挿入ローラ２０２及び搬送ローラ２０３は停止する。そして再びリニアモータ２０６により記録ヘッド２０７が印刷版２０１の一端から他端まで移動して紫外線硬化樹脂の付着が行われる。このように搬送機構で印刷版２０１を間欠的に搬送しながら、記録ヘッド２０７により繰り返し紫外線硬化樹脂の付着が行われる。

印刷版２０１の紫外線硬化樹脂による作像が終了した領域は、その後、搬送機構によりリニアモータ２０６に平行して設けられた紫外線ランプ２０８まで送られ、紫外線硬化樹脂が紫外線ランプ２０８から照射される紫外光に曝露され硬化する。

印刷版２０１の全面に渡って紫外線硬化樹脂の付着及び硬化が終了すると印刷版の製作は完了し、その後、その印刷版は通常の輪転機にセットされ、必要部数の印刷が行われる。

上記実施例では、スライダ２０５の往復動作の往路においてのみ記録ヘッド２０７が作動して作像する方法を示したが、スライダ２０５の復路においても記録ヘッド２０７により紫外線硬化樹脂を吐出して作像することも可能である。この場合、スライダ２０５の往路の動作が終了した時点で搬送機構のみが動作し、挿入ローラ２０２及び搬送ローラ２０３により印刷版２０１の新しい部分が記録ヘッド２０７の下方にセットされた後、再び挿入ローラ２０２及び搬送ローラ２０３は停止する。このような動作を繰り返して印刷版２０１の全面に渡って紫外線硬化樹脂の付着及び硬化を行うことができる。

本発明に係る作像用樹脂及び印刷版及び製版装置は、インクジェット方式による印刷版の製版において、強度、解像度及び感脂性に優れた画線部を備えた印刷版を提供可能とし、デジタル情報からネガまたはポジ画像を有するフィルムを介することなく直接平版印刷版を製造することが可能なインクジェット記録方式による平版印刷版の製版として有用である。

本発明の作像用樹脂及び印刷版による画像パターン形成工程の一例を示す模式図 本発明の作像用樹脂及び印刷版による画像パターン形成工程の別の例を示す模式図 本発明の作像用樹脂及び印刷版よる印刷版の作成及び印刷工程の一例を示す模式図 本発明の作像用樹脂及び印刷版よる印刷版の作成及び印刷工程の一例を示す模式図 本発明の実施に用いる製版装置の一例を示す図

符号の説明

１０１ 作像用樹脂
１０２、１０７ 印刷版
１０３ 基材
１０４ 多孔質層
１０５ 光重合性成分
１０６ 溶媒
１０８ 微細孔

Claims (9)

1. 多孔質層を有する印刷版と、少なくとも光重合性成分である複数のモノマー又はオリゴマーと非光重合性成分である溶媒とを０〜５０重量％含有し前記多孔質層を有する印刷版に対する接触角が９０°以下、好ましくは７５°以下である作像用樹脂と、前記作像用樹脂を前記印刷版に吐出する液滴吐出手段と、該液滴吐出手段により前記印刷版に形成した樹脂像を硬化させる硬化手段を備え、前記液滴吐出手段で前記作像用樹脂により前記印刷版に樹脂像を形成した後硬化させることを特徴とする作像用樹脂及び印刷版及び製版装置。
2. 湿し水と前記印刷版表面との接触角が９０°以下であり、硬化した後の作像用樹脂の表面が親油性であることを特徴とする請求項１に記載の作像用樹脂及び印刷版及び製版装置。
3. 湿し水と前記印刷版表面との接触角が９０°以上であり、硬化した後の作像用樹脂の表面が親水性であることを特徴とする請求項１に記載の作像用樹脂及び印刷版及び製版装置。
4. 前記多孔質層を有する印刷版がアルミニウムを主成分とする基材と、該基材に基材の表面をアルマイト処理して設けた５μｍ〜５０μｍの厚みを有する多孔質層を設けたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の印刷版。
5. 前記多孔質層は、その表面に略垂直で孔径が１００Å〜５００Åの多数の細孔を有することを特徴とする請求項４に記載の印刷版。
6. 前記印刷版が基材と、その基材上に平均直径３０〜５００Åの複数の細孔を有する無機材料粒子を耐水性のバインダと共に塗布してなる吸水性かつ耐水性の多孔質層とからなることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかにに記載の印刷版。
7. 前記印刷版がアルミニウムを主成分とする基材と、該基材に基材の表面をアルマイト処理して設けた５μｍ〜１０μｍの厚みを有するアルマイト層を設けその上に平均直径３０〜５００Åの複数の細孔を有する無機材料粒子を耐水性のバインダと共に塗布してなる吸水性かつ耐水性の多孔質層とからなることを特徴とする請求項６に記載の印刷版。
8. 前記溶媒は、両親媒性であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の作像用樹脂。
9. 粘度が４〜３０センチポアズであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の作像用樹脂。

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