JP2006062365A - 版を製造する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】低い出力の画像付け装置で画像付けをすることができる、版を製造する改良された方法を提供する。
【解決手段】断熱性の層１６を備える版７００、特に再使用可能な版を製造する方法は、断熱性の層１６が、多層システム６００としての層列Ｓをなすように個別層２１０を配置することによって製作されることを特徴としている。
【選択図】 図７

Description

本発明は、請求項１の前提項に記載されている、版を製造する方法に関する。

さらに、本発明は、請求項７の前提項に記載されている版に関する。

従来技術により、デジタル方式で画像付け可能で、再使用可能な版が知られている。このような再使用可能な版、すなわち再書込み可能な版は、多くの場合、支持体もしくは基板、すなわち金属板またはプラスチックシートを有している。支持体の上には、多くの場合、生成されるべき印刷画像に応じて、たとえば赤外レーザを用いて熱により画像付けすることができる、画像付け可能な層が配置されている。

再書込み可能な版もしくは再使用可能な版の基板として金属表面を使用すると、画像付け出力が高くなる。金属は熱伝導率が高いため、画像付けレーザによって画像付け可能な層に注入される熱エネルギーが周囲の金属表面によって部分的に吸収され、すなわ、部分的に金属支持体に流出するからである。

特許文献１は、支持層２１と、光触媒と熱により可変な上層２４とを備える版３１を記載している。赤外放射の作用のもとで、熱により画点ごとに版を疎水化することができ、それに対して紫外放射の作用のもとで、版を光触媒により全面的に親水化することができる。画像付けのために必要なレーザ出力を下げることができるようにするために、上層と支持層の間に、支持層への好ましくない大量の熱放出を防ぐ断熱性の中間層２２、すなわち熱伝導率の低い層を設けることが提案されている。さらに、必要なレーザ出力をいっそう減らすことができるようにするために、上層に吸収センター２４ｂを挿入することによって、または、上層の下に吸収層２３を配置することによって、熱による画像付け放射の吸収性を高めることが提案されている。

さらに、非特許文献１より、１つまたは複数の材料からなる多層システムは、各々の材料それ自体よりも明らかに低い熱伝導率を有する場合があることが知られている。このような現象の背景には、多層システムでは、個別層の間の移行部における熱伝達係数Ｇ（Ｗ／ｍ²Ｋの単位で測定）によって熱伝導率λが主に決まるという事実がある。すべての個別層が同じ厚さδを有しているとすると、近似的に式λ＝δ＊Ｇが成り立つ。
欧州特許出願公開明細書１２４５３８５Ａ２ 「サイエンス（Ｓｃｉｅｎｃｅ）」，２００４年２月１３日付けＶｏｌ．３０３、９８９頁および９９０頁

そこで本発明の目的は、低い出力の画像付け装置で画像付けをすることができる、版を製造する改良された方法を提供することである。

本発明の他の目的は、低い出力の画像付け装置で画像付けをすることができる、改良された版を提供することである。

これらの目的は、請求項１の特徴を備える方法によって達成され、および請求項７の特徴を備える版によって達成される。

本発明の有利な発展例は従属請求項に記載されている。

断熱性の層を備える版を製造する本発明の方法は、断熱性の層が、多層システムとしての層列（Ｓｃｈｉｃｈｔｅｎｆｏｌｇｅ）をなすように個別層を配置することによって製作されることを特徴としている。本発明では、版の断熱性の層は（通常の版がそうであるように）個別層として製作されるのではなく、層列として配置されて多層システムを形成する、少なくとも２つの多数の個別層として製作される。このようにして、画像付けエネルギーの削減という観点から最適化された有利な版を製造することができる。画像付けにマイナスの影響を及ぼす、断熱層もしくは中間層すなわち多層システムによる好ましくない熱の運び出しが大幅に減り、もしくは無視できるほどになる。それにより、本発明に基づいて製造された版を画像付けするには、画像付け出力の低い低コストな画像付け装置を使うことができるという利点が得られる。

大量生産および／または連続生産で適用可能な低コストな製造方法という観点から最適化された、本発明の方法の有利な実施態様では、特に金属板または金属ベルトの層列を接合圧延（Ｗａｌｚｐｌａｔｔｉｅｒｅｎ）によって製作することができる。接合圧延の方法は、多数の個別層を備える、たとえば１０を超える個別層または１００もしくは１０００を超える個別層を備える、非常に薄い層システムを大量に短時間で準備するのに適しているという利点がある。さらに、接合圧延の手順を版製造の既存のプロセスに組み込むことができ、すなわち換言すると、現行の製造プロセスで、接合圧延された層システムを版に備え付けることができる。

耐用期間の長い一様な製品という観点から最適化された、本発明による方法の他の有利な実施態様では、金属Ａ、特にチタン、ジルコン、またはアルミニウムからなるＡ−Ａ層列、またはＡ−Ａ層列の倍数が製作される。１種類の金属だけを使うと、接合される両方の金属面の弾性などの特性が同じなので、層システムの製造過程で湾曲が生じず、もしくはわずかしか生じないという利点がある。さらに、たとえば胴に張り渡すときに層システムを後で湾曲させたときに問題が生じないと予想され、もしくは無視できる問題しか生じないと予想される。

簡素化されたほぼ問題のない製造プロセスという観点から最適化された、本発明による方法の他の有利な実施態様では、金属Ａ、特にチタンまたはジルコンと、金属Ｂ、特にアルミニウムとからなるＡ−Ｂ−Ｂ−Ａ層列、またはＡ−Ｂ−Ｂ−Ａ層列の倍数を製作することができる。Ａ−Ｂ層列の製造、および２つのＡ−Ｂ層列を接合して対称なＡ−Ｂ−Ｂ−Ａ層列にすること、ならびにＡ−Ｂ−Ｂ−Ａ層列同士をさらに接合することは、Ａ−Ｂ層列の製造後に常に同じ金属（ＡまたはＢ）しか接合されないという、すでに上に説明した利点を有している。

断熱性の高い製品という観点から最適化された、本発明による方法の他の有利な実施態様では、層列の各層の間の熱伝達を減らすために、層列の各層の間へ、特に酸化物層または窒化物層の形態の異物を的確に挿入することができる。異物の挿入（これには一種類だけの異物の挿入も含まれる）は、層システムの低い熱伝導率に基づく断熱作用を向上させるという利点がある、簡単に実施できる工程である。

断熱性の高い製品という観点から最適化された、本発明による方法の他の有利な実施態様では、層列の各層の間の熱伝達を減らすために、特に表面の粗い薄板またはベルトを圧延することによって、キャビティ、特に空気が充填されたキャビティもしくは気孔を、層列の各層の間に封入することができる。キャビティの封入も、層システムの低い熱伝導率に基づく断熱作用を向上させるという利点がある、簡単に実施できる工程である。さらに、異物とキャビティを両方とも挿入することが意図されていてよい。

断熱性の層を備えた本発明の版は、断熱性の層が多層システムを含んでいることを特徴としている。

断熱性の多層システムを有する本発明の版は、本発明の製造方法およびそのようにして製造された製品との関連で上に述べた利点を備えている。本発明の版の有利な実施態様の利点についても同様である。

化学的な改質および／または被覆によって、および構造化プロセスによって画像付けされ、構造化プロセスでは表面で臨界温度を超えることが必要である、印刷工学的な表面を備える本発明の版については、構造化プロセスのために必要なエネルギー、特にレーザエネルギーが最低限に抑えられるという利点がある。このような版は、出力が最適化された版と呼ぶことができる。

出力が最適化された本発明の版には、次のような要求が課せられる：
−表面に近い領域のできるだけ低い熱伝導性。熱伝導率が低くなくてはならない領域の厚さは、その熱伝導率の値、ならびに画像付けのときのレーザ放射の作用時間に応じて決まる。熱伝導率が特別に低い領域は、熱の浸透深さδｗ＝２^*ｓｑｒｔ（λ^*ｔ／ρ^*ｃ）より少なくとも係数２．３だけ大きいのが望ましく、このときλは熱伝導率、ｔは作用時間、ρは材料固有の密度、ｃは材料固有の熱容量である。熱伝導の少ない領域の最低厚さの通常の値は５μｍから５０μｍである。
−画像付けに使われる光に対するできるだけ低い反射係数。
−親水性と疎水性の間の選択された切換プロセスに適した、すなわち、特に親水状態から疎水状態へ、およびその逆への、熱によって誘起される移行に適した、表面の化学特性。

さらに、表面は、画像付け、印刷、および初期化のプロセスに対してできるだけロバスト性が高いのが望ましい。

層列の熱伝導率を最低限に抑えるために、一方の個別層の厚さδ、および他方の熱伝達係数Ｇを最低限に抑えることができる。

できるだけ薄い個別層からなるスタック（Ｓｔａｐｅｌ）もしくは層列を得るためには、たとえば、２つの材料を交互にそれぞれ薄い層で析出させる被覆、たとえば金属のＡｌおよびＡｌ２Ｏ３セラミックなどが適しているであろう。しかしそのような方法には通常、十分に薄い層厚を実現するＰＶＤ法では、高い熱伝達係数Ｇを有する非常に優れた境界面が、それぞれの部分層の間で実現されるというマイナス材料がある。しかも、ＰＶＤ法で数十μｍの全体の厚さをもつ層システムを蒸着することは、非常に時間コストがかかりるのでコスト高になる。

したがって、本発明による版の１つの有利な実施態様では、多層システムは接合圧延された多層システムであってよい。

本発明による版の他の有利な実施態様では、多層システムは、金属Ａ，特にチタン、ジルコン、またはアルミニウムからなるＡ−Ａ層列、またはＡ−Ａ層列の倍数を含んでいる。

本発明による版の他の有利な実施態様では、多層システムは、金属Ａ、特にチタンまたはジルコンと、金属Ｂ、特にアルミニウムとからなるＡ−Ｂ−Ｂ−Ａ層列、またはＡ−Ｂ−Ｂ−Ａ層列の倍数を含んでいる。

本発明による版の他の有利な実施態様では、層列の各個別層の間に、層列の各個別層の間の熱伝達を減らす、特に酸化物層または窒化物層の形態の異物が配置されていてよい。

本発明による版の他の有利な実施態様では、層列の各個別層の間に、層列の各個別層の間の熱伝達を減らすキャビティ、特に空気が充填されたキャビティが配置されていてよい。

胴を備える本発明の被印刷体処理機械、特に印刷機または平版印刷機は、胴の外套面が、本発明に関して上に説明した版を備えており、または胴の外套面が、本発明に関して上に説明した版を構成していることを特徴としている。

次に、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は、接合圧延をする装置１００に２つの金属ベルトまたは薄板１，２を１回目に通過させたときの、層列Ｓを製造するための本発明の製造方法の実施形態を示している。接合圧延では、同じまたは異なる金属ベルトまたは薄板１，２、すなわち特に同じ（Ａ，Ａ）金属または異なる（Ａ，Ｂ）金属ＡおよびＢを、ベルト４をなすように平坦に互いに溶接することができる。このベルトは各々のパスで、すなわち装置１００の圧延間隙３を通るたびに、厚みの減少分の逆数を有する引き伸ばしをうけ、すなわち、ベルトが半分の厚さまで圧延されたときは長さが２倍になる。個別層２１０および２２０Ａもしくは２２０ＢからなるＡ−ＡもしくはＡ−Ｂ層列２００が生じる（図１では一例としてＡ−Ａ層列を示す）。

図２は、接合圧延をする装置１００に２回目に通過させたときの、層列Ｓを製造するための本発明の製造方法の実施形態を示している。互いに接合された同じまたは異なる部分ベルトからなる、たとえば図１の方法で製造されたベルト４を２つに分断し、生じた２つの半体を、接合圧延によって再びもとのベルトの厚みをもつベルト５になるように接合すれば、それぞれ当初の厚みが半分になった、２つではなく４つの部分ベルトもしくは個別層からなるベルトを得ることができる。個別層２００Ａもしくは２００ＢからなるＡ−Ａ−Ａ−Ａ層列もしくはＡ−Ｂ−Ｂ−Ａ層列が生じる（図２には一例としてＡ−Ａ−Ａ−Ａ層列を示す）。

このプロセスを繰り返していくと、比較的少ないステップによって、非常に多くの非常に薄い金属層を得ることができ、たとえばベルトが半分の厚さに圧延される圧延プロセス（このプロセスが複数回のパスで構成されていてもよい）を１０回反復することによって、相応に薄い１０２４個の個別層からなるシステムを得ることができる。

図３は、層列Ｓを製造するための本発明の製造方法の他の実施形態を示している。層スタックもしくは層列４００が接合圧延の反復によって製造される場合、接合されるべき両方の部分スタックもしくは部分列７，８の間の境界面に異物６を圧延で挿入することによって、熱伝達係数Ｇをたとえば下げることができる。異物６の挿入は、１回、複数回、または全部の反復ステップで行うことができる。

このような異物６は、たとえば酸化物層や窒化物層であってよい。酸化物層はチタンおよびアルミニウムの場合には自然に形成されるが、たとえば陽極酸化（Ａｎｏｄｉｓｉｅｒｕｎｇ）によって的確に厚くすることもできる。圧延で挿入される異物６は、一方では熱に対するバリヤを形成し、いわば層ごとに追加の熱伝達経路を形成し、他方では、隣接する２つの金属層の金属間の層結合を劣化させ、このことは、この境界面における熱伝達係数Ｇの低下につながる。

図４は、層列Ｓを製造するための本発明の製造方法の他の実施形態を示している。熱伝達を減らす他の方法は、粗い表面１２，１３を備えるたとえば薄板１０，１１を互いに結合させることによって、キャビティもしくは気孔９を層列５００へ圧延で的確に封入することである。圧延のときに粗い表面１２，１３に周囲空気が蓄えられ、これが逃げられなくなって、金属間の移行部を劣化させる。したがって、封入されるキャビティ９は特に空気で充填されている。キャビティ９の封入は、１回、複数回、または全部の反復ステップで行うことができる。

図５は、層列Ｓを製造するための本発明の製造方法の他の実施形態を示している。ただ１種類の金属Ａを使用することは、接合圧延の製造プロセスを容易にする。その場合、異なる弾性が、湾曲およびこれに類似するその他の問題につながらないからである。それに対して、異なる金属ＡおよびＢの使用は、それによって場合により熱伝達をいっそう減らすことができるので有利である。

図６は、それぞれ層列Ｓを含む、本発明の版の層システム６００および６１０の実施形態を示している。異なる金属Ａ，Ｂを接合させると、接合圧延のときに上に挙げたような問題が生じる可能性があるので、第１のステップで、たとえばＡ−Ｂ−Ｂ−Ａの形態の対称な初期スタック６００を製造するのが好ましい。すると、この初期スタック６００から得られる反復されたスタック６１０は、すべて同じく対称である（たとえばＡ−Ｂ−Ｂ−Ａ−Ａ−Ｂ−Ｂ−Ａ−Ａ−Ｂ−Ｂ−Ａ−Ａ−Ｂ−Ｂ−Ａ）。それにより、以後のすべての接合ステップで、同じ機械特性（スタックの機械特性も含む）をもつ同じ金属を結合させることができる。

図７は、印刷機８００（一部だけを図示）の胴８１０（一部だけを図示）の上で、本発明の版７００の実施形態を示している。熱伝導特性は表面近くの数十μｍの領域でのみ要求されるので、相応の厚さの層列Ｓを製造し、たとえば鋼板やアルミニウム板などの支持体１４と堅固に結合させて、求められる機械特性を確保し、もしくはコスト（個別層の数、すなわち圧延ステップの回数）を減らすことも可能である。支持板１４との結合は、同じく接合圧延によって行うことができる。

使用する金属システムが所要の化学特性を有していないときは、最後のステップで、たとえば蒸着、電気分解、またはその他のプロセスによって適切な閉止層１５を設けることができる。さらに、閉止層１５は、表面にレーザ放射ができるだけ効率的に注入されるように、すなわち、画像付けの波長に対する反射係数ができるだけ小さくなるように構成されていてよい。

そのために、層厚およびそれぞれの屈折率は互いに調節されている。画像付け放射の所与の波長λのとき、閉止層１５の層厚はｎλ／４であるのが好ましく、このときｎは特に５よりも大きい奇数の整数である。この場合、閉止層１５の屈折率は、空気の屈折率と、閉止層１５の下にある層の屈折率との間にあり、特に、閉止層１５の下にある層の屈折率の根（Ｗｕｒｚｅｌ）である。閉止層１５の材料としては、たとえば二酸化チタン（ＴｉＯ₂）が考慮される。

さらに、相互に結合され、場合により支持板とも結合された、異なる個別スタックで版２０を構成することもできる。たとえば、部分的または全体的にチタンおよび／またはジルコンからなる薄いスタックを表面に設け、その下に、たとえばアルミニウムからなるこれよりも厚いスタックを設けるのが有意義であり得る。チタンとジルコンは、版を画像付けする役目をするたとえば両親媒性（ａｍｐｈｉｐｈｉｌｅｎ）分子で被覆するための優れた相手となるのに対して、アルミニウムからなるスタックは比較的に容易に製造することができ、初期材料のうちでは比較的安価である。

金属の層スタックもしくは層列を含む本発明の版２０は、従来の版に比べてロバスト性が高い。過度の露光によって表面で材料剥離が生じた場合に、その下にまた同じ材料が現われて、版の特性が大きくは変わらないからである。

１回目に通過させたときの、本発明の製造方法の実施形態を示す図である。 ２回目に通過させたときの、本発明の製造方法の実施形態を示す図である。 本発明の製造方法の他の実施形態を示す図である。 本発明の製造方法の他の実施形態を示す図である。 本発明の製造方法の他の実施形態を示す図である。 本発明による版の層システムの実施形態を示す図である。 本発明による版の実施形態を示す図である。

符号の説明

１ 金属ベルトまたは薄板
２ 金属ベルトまたは薄板
３ 圧延間隙
４ 金属ベルトまたは薄板
５ 金属ベルトまたは薄板
６ 異物
７ 部分スタック
８ 部分スタック
９ キャビティ
１０ 金属ベルトまたは薄板
１１ 金属ベルトまたは薄板
１２ 粗い表面
１３ 粗い表面
１４ 支持体
１５ 閉止層
１６ 断熱性の層
１００ 接合圧延装置
２００ 層列
２１０ 個別層
２２０ 個別層
３００ 層列
４００ 層列
５００ 層列
６００ 層システム
６１０ 層システム
７００ 版
８００ 印刷機
８１０ 胴
Ａ 金属Ａ
Ｂ 金属Ｂ
Ｓ 層列

Claims (13)

1. 断熱性の層（１６）を備えた版（７００）を製造する方法において、
   前記断熱性の層（１６）が、多層システム（６００，６１０）としての層列（２００，３００，４００，５００，Ｓ）をなすように個別層（２１０，２２０）を配置することによって製作されることを特徴とする、版を製造する方法。
2. 前記層列（２００，３００，４００，５００，Ｓ）が、特に金属板（１，２，２１０，２２０）または金属ベルト（１，２，２１０，２２０）の接合圧延によって製作される、請求項１に記載の方法。
3. 金属Ａ、特にチタン、ジルコン、またはアルミニウムからなるＡ−Ａ層列（２００，３００，４００，５００，Ｓ）、または前記Ａ−Ａ層列（２００，３００，４００，５００，Ｓ）の倍数が製作される、請求項１に記載の方法。
4. 金属Ａ、特にチタンまたはジルコンと、金属Ｂ、特にアルミニウムとからなるＡ−Ｂ−Ｂ−Ａ層列（６００，６１０）、または前記Ａ−Ｂ−Ｂ−Ａ層列（６００，６１０）の倍数が製作される、請求項１に記載の方法。
5. 前記層列（Ｓ）の各層（７，８，２１０，２２０）の間の熱伝達を減らすために、前記層列（Ｓ）の各層（７，８，２１０，２２０）の間へ、特に酸化物層（６）または窒化物層（６）の形態の異物（６）が的確に挿入される、請求項１に記載の方法。
6. 前記層列（Ｓ）の各層（９，１０，２１０，２２０）の間の熱伝達を減らすために、特に表面の粗い薄板またはベルト（１０，１１）を圧延することによって、キャビティ（９）、特に空気が充填されたキャビティ（９）を前記層列（Ｓ）の各層（９，１０，２１０，２２０）の間に封入する、請求項１に記載の方法。
7. 断熱性の層を備える版において、
   前記断熱性の層（１６）が多層システム（６００，６１０）を含んでいることを特徴とする版。
8. 前記多層システム（６００，６１０）が接合圧延された多層システムである、請求項７に記載の版。
9. 前記多層システム（６００，６１０）が、金属Ａ、特にチタン、ジルコン、またはアルミニウムからなるＡ−Ａ層列（２００，３００，４００，５００，Ｓ）、または前記Ａ−Ａ層列（２００，３００，４００，５００，Ｓ）の倍数を含んでいる、請求項７に記載の版。
10. 前記多層システム（６００，６１０）が、金属Ａ、特にチタンまたはジルコンと、金属Ｂ、特にアルミニウムとからなるＡ−Ｂ−Ｂ−Ａ層列（６００，６１０，Ｓ）、または前記Ａ−Ｂ−Ｂ−Ａ層列（６００，６１０，Ｓ）の倍数を含んでいる、請求項７に記載の版。
11. 前記層列（Ｓ）の各個別層（７，８，２１０，２２０）の間に、前記層列（Ｓ）の各個別層（７，８，２１０，２２０）の間の熱伝達を減らす、特に酸化物層（６）または窒化物層（６）の形態の異物（６）が配置されている、請求項７に記載の版。
12. 前記層列（Ｓ）の各個別層（９，１０，２１０，２２０）の間に、前記層列（Ｓ）の各個別層（９，１０，２１０，２２０）の間の熱伝達を減らすキャビティ（９）、特に空気が充填されたキャビティ（９）が配置されている、請求項７に記載の版。
13. 胴を備えた被印刷体処理機械、特に印刷機または平版印刷機において、
    前記胴（８１０）の外套面が請求項７から１２までのいずれか１項に基づく版（７００）を備えており、または、前記胴（８１０）の外套面が請求項７から１２までのいずれか１項に基づく版（７００）を形成していることを特徴とする被印刷体処理機械。

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