JP2006239948A - 中空円筒状印刷基材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 中空円筒状支持体上に、表面に凹凸パターンを有する感光性樹脂硬化物層が形成された円筒状積層体であって、前記中空円筒状支持体に位置合わせ用の貫通孔あるいは凹部が少なくとも1箇所に形成されていることを特徴とする中空円筒状印刷基材。
【選択図】 選択図なし
Description
従来、印刷機から取り外された版胴上に、印刷版上に形成された少なくとも2箇所の位置合わせパターンを、カメラで拡大してモニター上に画像として写しながら、装着する印刷版の位置を合わせることが広く行われている。
したがって、如何に簡便に、しかも正確に、版胴の軸方向での位置合わせと周方向での位置合わせを行うかが大きな課題であった。
1. 中空円筒状支持体上に、表面に凹凸パターンを有する感光性樹脂硬化物層が積層された中空円筒状印刷基材であって、前記中空円筒状支持体の周端部に位置合わせ用の貫通孔あるいは凹部を少なくとも1箇所に有し、前記凹凸パターンの位置と、前記中空円筒状支持体に形成された位置合わせ用貫通孔あるいは凹部の位置が0μm以上100μm以下の位置精度で形成されており、前記凹凸パターンが前記中空円筒状支持体上で形成されたものであることを特徴とする中空円筒状印刷基材。
2. 感光性樹脂硬化物層がレーザー彫刻可能な層であり、表面に形成された凹凸パターンがレーザー彫刻法により形成されていることを特徴とする1.に記載の中空円筒状印刷基材。
3. 中空円筒状支持体が金属製中空円筒であり、該金属がニッケル、鉄、銅、アルミニウム、クロム、チタンから選択される金属単体、前記金属の群から選択される合金、あるいは前記金属の群から選択される少なくとも2種類以上の積層体であることを特徴とする1.または2.に記載の中空円筒状印刷基材。
4. 中空円筒状支持体の周端部に形成された位置合わせ用の貫通孔あるいは凹部の形状が、半円形、半楕円形、多角形から選ばれる1つの形状であることを特徴とする1.から3.のいずれかに記載の中空円筒状印刷基材。
6. 感光性樹脂硬化物層のショアD硬度が10度以上90度以下であり、n−ヘキサンへの24時間浸漬膨潤テストを実施した場合の重量変化率が−15wt%以上15wt%以下、版厚変化率が−15%以上15%以下であることを特徴とする1.から5.のいずれかに記載の中空円筒状印刷基材。
7. 感光性樹脂硬化物層が、ウレタン結合、ウレア結合、カーボネート結合、エステル結合、エーテル結合から選ばれる少なくとも1種類の結合を有するか、および/又は脂肪族飽和炭化水素鎖、脂肪族不飽和炭化水素鎖から選ばれる少なくとも1種類の分子鎖を有することを特徴とする1.から6.のいずれかに記載の中空円筒状印刷基材。
8. 中空円筒状支持体と感光性樹脂硬化物層との間に、クッション性を有する樹脂層が形成されていることを特徴とする1.から7.のいずれかに記載の中空円筒状印刷基材。
9. レーザー彫刻可能な感光性樹脂硬化物層を形成するための感光性樹脂組成物が、20℃において液状であることを特徴とする2.から8.のいずれかに記載の中空円筒状印刷基材。
11. ドライオフセット印刷に用いられることを特徴とする1.から10.のいずれかに記載の中空円筒状印刷基材。
12. 金属製円筒表面印刷に用いられることを特徴とする1.から10.のいずれかに記載の中空円筒状印刷基材。
13. 中空円筒状印刷基材の製造方法において、該中空円筒状支持体上に感光性樹脂組成物を塗布し、その後、該感光性樹脂組成物に光を照射することにより光硬化させて少なくとも1層の感光性樹脂硬化物層を形成する工程、レーザー彫刻法により感光性樹脂硬化物層に凹凸パターンを形成する工程、更に前記中空円筒状支持体に位置合わせ用の貫通孔を形成するか、あるいは該中空円筒状支持体の外側の表面あるいは内側の表面に凹部を形成する工程を含むことを特徴とする中空円筒状印刷基材の製造方法。
14. 中空円筒状印刷基材の製造方法において、該中空円筒状支持体上に感光性樹脂組成物を巻きつけ感光性樹脂組成物層を形成する工程、その後、該感光性樹脂組成物層に写真製版法を用いて凹凸パターンを形成する工程、更に前記中空円筒状支持体に位置合わせ用の貫通孔を形成するか、あるいは該中空円筒状支持体の外側の表面あるいは内側の表面に凹部を形成する工程を含むことを特徴とする中空円筒状印刷基材の製造方法。
16. 1.から12.に記載の中空円筒状印刷基材を装着したシリンダーを版胴とする印刷装置であって、該シリンダー表面には前記中空円筒状印刷基材の位置合わせ用貫通孔あるいは凹部に対応するピンあるいは突起が取り付けられており、該ピンあるいは突起と、前記貫通孔あるいは凹部が嵌め合わされた状態で前記中空円筒状印刷基材が前記シリンダーに装着されており、更に、前記中空円筒状印刷基材を該シリンダーに装着する工程において、該シリンダーを印刷装置から取り外すことなく前記中空円筒状印刷基材を装着することができるシリンダー支持機構を有することを特徴とする中空円筒状印刷基材対応型印刷装置。
本発明の特徴は、多色印刷を行う場合に、短時間で位置合わせ可能な中空円筒状印刷基材を形成できることにある。多色印刷とは、多種類のインキを用いて実施する印刷方法であり、本発明の場合、使用するインキの数だけの中空円筒状印刷基材を準備することになる。
レーザー彫刻法を用いて感光性樹脂硬化物層表面に凹凸パターンを形成する場合、前記共通パターンは、他のパターンよりも高さを低くすることができ、印刷工程において印刷物に印刷されないように設定することも可能である。
また、連続気泡、独立気泡が内部に存在する材料を使用することもできる。クッション層のショアA硬度は、10度以上70度以下が好ましく、より好ましい範囲は20度以上50度以下である。また、気泡を含む場合には、ASKER−C硬度計で測定することが好ましく、ASKER−C硬度は、20度以上60度以下が好ましい。
感光性樹脂組成物に含まれる重合性不飽和基を有する有機化合物(b)は、ラジカル重合反応、付加重合反応、開環付加重合反応する化合物であり、公知の化合物も使用することができ、特に限定するものではない。
本発明における樹脂(a)、有機化合物(b)、の割合は、樹脂(a)100重量部に対して、有機化合物(b)は5〜200重量部が好ましく、20〜100重量部の範囲がより好ましい。
感光性樹脂組成物を光硬化させて得られる感光性樹脂硬化物のショアD硬度は、10度以上90度以下の範囲が好ましい。より好ましくは20度以上80度以下、更に好ましくは30度以上60度以下である。ショアD硬度が10度以上であれば、段ボール、紙等の柔らかい素材への印刷に用いることができ、またショアD硬度が90度以下であれば金属等の比較的硬い素材への印刷に用いることができる。この硬度範囲であれば、印刷基材として使用するに好ましい。ショアD硬度の値は試料の厚さにより変化するので、本発明のショアD硬度は、使用している感光性樹脂硬化物層の厚みにおける値と定義する。
感光性樹脂組成物中には、可塑剤、香料、表面濡れ性調整剤等の添加剤を添加することもできる。表面濡れ性調整剤としては、フッ素系化合物、シランカップリング剤、シリコーン化合物等が効果のある化合物としてあげることができる。
レーザー彫刻法によりパターンを形成した後、あるいは写真製版法を用いてパターンを形成した後に、表面を改質処理することも可能である。例えば、フッ素系化合物、シランカップリング剤、シリコーン化合物を含有する処理液を塗布あるいは処理液中に浸漬することにより表面を親水化処理あるいは疎水化処理することが可能である。
レーザー彫刻法によりパターンを形成しレーザー彫刻印刷版を作製した後、得られたレーザー彫刻版の表面に紫外線を照射して、表面のべたつきを除去する工程を経ても構わない。紫外線を照射する雰囲気は、大気中、不活性ガス雰囲気下、水中などを挙げることができる。
(1)粘度
感光性樹脂組成物の粘度は、B型粘度計(商標、B8H型;日本国、東京計器社製)を用い、20℃で測定した。
(2)数平均分子量の測定
樹脂(a)の数平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフ法(GPC法)を用いて、分子量既知のポリスチレンで換算して求めた。高速GPC装置(日本国、東ソー社製、商標、HLC−8020)とポリスチレン充填カラム(商標:TSKgel GMHXL;日本国、東ソー社製)を用い、テトラヒドロフラン(THF)で展開して測定した。カラムの温度は40℃に設定した。GPC装置に注入する試料としては、樹脂濃度が1wt%のTHF溶液を調製し、注入量10μlとした。また、検出器としては、樹脂(a)に関しては紫外吸収検出器を使用し、モニター光として254nmの光を用いた。
合成した樹脂(a)の分子内に存在する重合性不飽和基の平均数は、未反応の低分子成分を液体クロマトグラフ法を用いて除去した後、核磁気共鳴スペクトル法(NMR法)を用いて分子構造解析し求めた。
(4)ショアA硬度測定
ショアA硬度の測定は、Zwick社製(ドイツ国)、自動硬度計を用いて実施した。ショアA硬度の値として、測定後15秒後の値を採用した。
(5)ショアD硬度測定
感光性樹脂硬化物層のショアD硬度は、テクロック社製、商標「GS−720G TypeD」を用いて測定した。円筒状支持体上に形成した感光性樹脂硬化物層のショアD硬度を、円筒状のまま測定した。測定に用いた錘の重量は、8kgであった。
試験サンプルは、感光性樹脂組成物を10mm×50mm、厚さ2mmに塗布し、旭化成ケミカルズ社製、フレキソ製販機、商標「ALF製版機」を用いて4000mJ/cm2のエネルギーを照射することにより硬化させ調整した。エネルギー量は、UVメーター(オーク製作所社製、商標「UV−M02」)とフィルター(オーク製作所社製、商標「UV−35−APRフィルター」)を用いて測定した照度を時間積分した値とした。
作製した試験サンプルを、n−ヘキサン中に、20℃、24時間浸漬後、表面に付着した液滴を拭き取り、重量および膜厚した。浸漬前後の値から重量変化率および膜厚変化率を求めた。
レーザー彫刻可能なシート状印刷原版を形成するために用いる樹脂として、下記製造例1で、樹脂(ア)を製造した。
温度計、攪拌機、還流器を備えた1Lのセパラブルフラスコに旭化成株式会社製ポリカーボネートジオールである、商標「PCDL L4672」(数平均分子量1990、OH価56.4)447.24gとトリレンジイソシアナート30.83gを加え80℃に加温下に約3時間反応させた後、2−メタクリロイルオキシイソシアネート14.83gを添加し、さらに約3時間反応させて、末端がメタアクリル基(分子内の重合性不飽和基が1分子あたり平均約2個)である数平均分子量約10000の樹脂(ア)を製造した。この樹脂は20℃では水飴状であり、外力を加えると流動し、かつ外力を除いても元の形状を回復しなかった。
(感光性樹脂組成物の調製)
前記の製造例で得られた樹脂(ア)100重量部に対し、重合性モノマーとしてフェノキシエチルメタクリレート25重量部、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート19重量部、トリチロールプロパントリアクリレート5重量部、無機多孔質体として富士シリシア化学株式会社製、多孔質性微粉末シリカである、商標「サイロスフェアC−1504」(以下略してC−1504、数平均粒子径4.5μm、比表面積520m2/g、平均細孔径12nm、細孔容積1.5ml/g、灼熱減量2.5wt%、吸油量290ml/100g)5重量部、光重合開始剤として2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン0.6重量部とベンゾフェノン1重量部、その他添加剤として2,6−ジ−t−ブチルアセトフェノン0.5重量部を加えて20℃で液状の感光性樹脂組成物(イ)を作成した。液状感光性樹脂組成物(イ)の20℃における粘度は、1200Pa・sであった。
内径213.384mm、幅300mm、厚さ0.15mmのニッケル製の中空円筒状支持体をエアーシリンダーに装着し、ニッケル表面に両面接着剤テープを気泡が入らないように慎重に被覆した。
得られた接着剤テープの上に、感光性樹脂組成物(イ)を厚さ約1mmに塗布し、メタルハライドランプの光を大気中で照射して、光硬化させた。得られた感光性樹脂硬化物表面を研磨することにより厚さ0.8mmまで削り、表面を平滑化して中空円筒状印刷基材を作製した。
得られた中空円筒状印刷基材を、エアーシリンダーに装着し、炭酸ガスレーザー彫刻機(英国、ZED社製、商標「ZED−mini−1000」)を用いてレーザー彫刻した。レーザー彫刻は、スクリーン解像度48線/cm、面積率5%から95%の網点パターンおよび100μmと500μmの白抜きパターンを形成した。レリーフの深度は、0.4mmに設定した。面積率10%の網点パターンを顕微鏡にて観察した結果、円錐状のパターンが形成できていた。レーザー彫刻後、表面に若干残存していた彫刻カスを圧力5MPaの高圧スチームで洗浄した。
得られた中空円筒状印刷基材の感光性樹脂硬化物層には、レーザー彫刻により寸法が500μmの十字パターンが形成されており、このパターンを位置合わせ貫通孔形成用の加工基準パターンとして用いた。位置合わせ貫通孔は、前記加工基準パターンを、拡大鏡付きCCDカメラで撮影しモニター上に写し出すことにより位置決めし、パンチ孔明け法により形成した。加工基準パターンと実際に形成された貫通孔の加工誤差は、20μm未満であった。
印刷装置の版胴に用いるエアーシリンダーには、上記のように形成された中空円筒状印刷基材の位置合わせ貫通孔に対応したピンがネジ留めされていた。エアーシリンダーの微小孔からエアーを噴出させながら、上記中空円筒状印刷基材を前記エアシリンダーに装着し、かつ前記ピンに前記貫通孔が嵌め合わせられるように位置決めされ、エアーの噴き出しを停止することにより、前記エアーシリンダー上に前記中空円筒状印刷基材を固定した。この際、印刷装置にはエアーシリンダーの片側の軸を保持する機構を有する装置であったため、印刷装置の版胴である前記エアーシリンダーを印刷装置から取り外すことなく、前記中空円筒状印刷基材を装着することができた。印刷装置への印刷基材の装着は、1分間以内に完了した。
脂肪族炭化水素であるn−へキサンを主成分とする黒色インキを用いて、アルミニウム製ツーピース缶表面に、スクリーン解像度が133線/インチである条件でレーザー彫刻された画像パターンを印刷した。
感光性樹脂組成物(イ)とメタルハライドランプを用いて、厚さ1.7mmのシート状感光性樹脂硬化物を別途形成した。ショアD硬度は、55度であった。また、n−ヘキサンに24時間浸漬後に、サンプルを取り出し、表面についたn−へキサンをふき取り、重量変化率を測定した結果、0.5wt%であった。また、版厚の変化率は、−0.6%であった。
両面に接着剤の付いたクッションテープ(3M社製、商標「1820」)の片側の面の離型紙を剥がし、露出した接着剤層の面を気泡が入らないようにニッケル製中空円筒状支持体表面に注意深く張り付けた。その後、表面の離型紙を剥がし、接着剤層が露出した面に実施例1で調整した感光性樹脂組成物(イ)を塗布し、実施例1と同様にして光硬化物を形成し、中空円筒状印刷基材を作製した。
得られた中空円筒状印刷基材をエアーシリンダーに装着し、実施例1と同様にレーザー彫刻機を用いて表面に凹凸パターンを形成した後、ニッケル製中空円筒状支持体の周端部に半円状の貫通孔を形成した。加工基準パターンと実際に形成された貫通孔の加工誤差は、20μm未満であった。同様の手順で3本の中空円筒状印刷基材を作製し、4色に色分解した画像データを基にレーザー彫刻により4色に対応したパターンを形成した。
樹脂(a)として数平均分子量が約13万のSBS系熱可塑性エラストマー(SBS:ポリスチレン・ポリブタジエン・ポリスチレンのブロック共重合体)100重量部、有機化合物(b)として1,9−ノナンジオールジアクリレート5重量部、可塑剤として数平均分子量が約2000の液状ポリブタジエン30重量部、光重合開始剤として2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン0.6重量部とベンゾフェノン1重量部、重合禁止剤として2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール0.3重量部、無機多孔質体として富士シリシア化学株式会社製、多孔質性微粉末シリカである、商標「サイロスフェアC−1504」(以下略してC−1504、数平均粒子径4.5μm、比表面積520m2/g、平均細孔径12nm、細孔容積1.5ml/g、灼熱減量2.5wt%、吸油量290ml/100g)5重量部を130度でニーダーを用いて混錬し、20℃で固体状の感光性樹脂組成物(ウ)を得た。
得られたシート状感光性樹脂組成物を、両面接着テープを貼り付けたアルミニウム製中空円筒状支持体表面にPETフィルム側から巻きつけ、接着テープ上に固定した。シート状感光性樹脂組成物の両端の接合部は、加熱することにより溶融させ接合し円筒状の感光性樹脂組成物を得た。更に、得られた円筒状の感光性樹脂組成物に、大気中で高圧水銀灯の光を照射し光硬化させ、中空円筒状印刷原版を形成した。高圧水銀灯の照度は、照度計(オーク製作所社製、商標「MO2」)とフィルター(オーク製作所社製、商標「UV−35−APRフィルター」)を用いて測定したところ20mW/cm2であった。露光量は、時間積分した結果、4000mJ/cm2であった。
実施例1と同様にして、約1000本のアルミニウム缶表面に印刷を実施した。印刷の後半から画像の太りが観察された。
感光性樹脂組成物(ウ)と高圧水銀灯を用いて、厚さ1.7mmのシート状感光性樹脂硬化物を別途形成した。ショアA硬度は、70度であった。また、n−ヘキサンに24時間浸漬後に、サンプルを取り出し、表面についたn−へキサンをふき取り、重量変化率を測定した結果、52wt%であった。また、版厚の変化率は、33%であった
位置合わせ用貫通孔を有しない以外は、実施例1と同様にして、中空円筒状印刷基材を作成し、レーザー彫刻法を用いて、実施例1と同じ画像パターンを形成した。
また、位置合わせ用のピンが存在しないこと以外は実施例1と同じ印刷装置を用いて、得られた中空円筒状印刷基材を版胴であるエアーシリンダーに装着した。エアーシリンダーの軸方向および周方向への位置合わせに要した時間は、5分程度であった。
Claims (16)
- 中空円筒状支持体上に、表面に凹凸パターンを有する感光性樹脂硬化物層が積層された中空円筒状印刷基材であって、前記中空円筒状支持体の周端部に位置合わせ用の貫通孔あるいは凹部を少なくとも1箇所に有し、前記凹凸パターンの位置と、前記中空円筒状支持体に形成された位置合わせ用貫通孔あるいは凹部の位置が0μm以上100μm以下の位置精度で形成されており、前記凹凸パターンが前記中空円筒状支持体上で形成されたものであることを特徴とする中空円筒状印刷基材。
- 感光性樹脂硬化物層がレーザー彫刻可能な層であり、表面に形成された凹凸パターンがレーザー彫刻法により形成されていることを特徴とする請求項1に記載の中空円筒状印刷基材。
- 中空円筒状支持体が金属製中空円筒であり、該金属がニッケル、鉄、銅、アルミニウム、クロム、チタンから選択される金属単体、前記金属の群から選択される合金、あるいは前記金属の群から選択される少なくとも2種類以上の積層体であることを特徴とする請求項1または2に記載の中空円筒状印刷基材。
- 中空円筒状支持体の周端部に形成された位置合わせ用の貫通孔あるいは凹部の形状が、半円形、半楕円形、多角形から選ばれる1つの形状であることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の中空円筒状印刷基材。
- 金属製中空円筒が電解めっき法あるいは無電解めっき法により形成されたものであって、該金属製中空円筒に形成された位置合わせ用の貫通孔あるいは凹部が、該金属製中空円筒を形成される工程において形成されたものであることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の中空円筒状印刷基材。
- 感光性樹脂硬化物層のショアD硬度が10度以上90度以下であり、n−ヘキサンへの24時間浸漬膨潤テストを実施した場合の重量変化率が−15wt%以上15wt%以下、版厚変化率が−15%以上15%以下であることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の中空円筒状印刷基材。
- 感光性樹脂硬化物層が、ウレタン結合、ウレア結合、カーボネート結合、エステル結合、エーテル結合から選ばれる少なくとも1種類の結合を有するか、および/又は脂肪族飽和炭化水素鎖、脂肪族不飽和炭化水素鎖から選ばれる少なくとも1種類の分子鎖を有することを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の中空円筒状印刷基材。
- 中空円筒状支持体と感光性樹脂硬化物層との間に、クッション性を有する樹脂層が形成されていることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の中空円筒状印刷基材。
- レーザー彫刻可能な感光性樹脂硬化物層を形成するための感光性樹脂組成物が、20℃において液状であることを特徴とする請求項2から8のいずれかに記載の中空円筒状印刷基材。
- クッション性を有する樹脂層が、感光性樹脂組成物を光硬化させて形成させた層であることを特徴とする請求項8、9のいずれかに記載の中空円筒状印刷基材。
- ドライオフセット印刷に用いられることを特徴とする請求項1から10のいずれかに記載の中空円筒状印刷基材。
- 金属製円筒表面印刷に用いられることを特徴とする請求項1から10のいずれかに記載の中空円筒状印刷基材。
- 中空円筒状印刷基材の製造方法において、該中空円筒状支持体上に感光性樹脂組成物を塗布し、その後、該感光性樹脂組成物に光を照射することにより光硬化させて少なくとも1層の感光性樹脂硬化物層を形成する工程、レーザー彫刻法により感光性樹脂硬化物層に凹凸パターンを形成する工程、更に前記中空円筒状支持体に位置合わせ用の貫通孔を形成するか、あるいは該中空円筒状支持体の外側の表面あるいは内側の表面に凹部を形成する工程を含むことを特徴とする中空円筒状印刷基材の製造方法。
- 中空円筒状印刷基材の製造方法において、該中空円筒状支持体上に感光性樹脂組成物を巻きつけ感光性樹脂組成物層を形成する工程、その後、該感光性樹脂組成物層に写真製版法を用いて凹凸パターンを形成する工程、更に前記中空円筒状支持体に位置合わせ用の貫通孔を形成するか、あるいは該中空円筒状支持体の外側の表面あるいは内側の表面に凹部を形成する工程を含むことを特徴とする中空円筒状印刷基材の製造方法。
- パンチ打ち抜き法、レーザー彫刻法、ドリル孔明け法、放電加工法、電解めっき法、ケミカルエッチング法から選択される少なくとも1種類の加工方法により、中空円筒状支持体に位置合わせ用の貫通孔を形成する工程を含むことを特徴とする請求項13、14のいずれかに記載の中空円筒状印刷基材の製造方法。
- 請求項1から12に記載の中空円筒状印刷基材を装着したシリンダーを版胴とする印刷装置であって、該シリンダー表面には前記中空円筒状印刷基材の位置合わせ用貫通孔あるいは凹部に対応するピンあるいは突起が取り付けられており、該ピンあるいは突起と、前記貫通孔あるいは凹部が嵌め合わされた状態で前記中空円筒状印刷基材が前記シリンダーに装着されており、更に、前記中空円筒状印刷基材を該シリンダーに装着する工程において、該シリンダーを印刷装置から取り外すことなく前記中空円筒状印刷基材を装着することができるシリンダー支持機構を有することを特徴とする中空円筒状印刷基材対応型印刷装置。
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