JP2009514696A - 消去可能で再利用可能な凹版刷版の画像彫込みのための方法および装置 - Google Patents

Abstract

凹版刷版の基本格子の凹部の構造に関するアブレーションの精密さ、および消去可能で再利用可能な凹版刷版の基本格子の凹部の刷り上り特性を、凹部の底の均一性の向上によってさらに改善するために、消去可能で再利用可能な凹版刷版の基本格子を満たしている充填材料の除去を、レーザビーム断面の強度プロフィルがいわゆる「ピルボックス」プロフィルに相当するレーザビームによって実施する。

Description

本発明は、請求項１および９のプリアンブルに基づく消去可能で再利用可能な凹版刷版の画像彫込みのための方法および装置に関する。

凹版印刷法は特に簡単な印刷方法であり、この方法は、オフセットインキングシステムの場合にそうであるように、まずインキングの平衡状態に達しなければならないのではなく、事実上ただちに正しいインク量が被印刷物に供給されることを特色とする。凹版印刷により、非常に高い印刷品質が達成され、かつ最も様々な被印刷物を印刷することができる。この利点にはかなりの費用がかかり、その費用は凹版刷版の作製に必要である。

さらに、幾つかの印刷方法を使用する印刷機が知られている。このような印刷機での生産フローは、様々な印刷方法がそれぞれの刷版のために異なる製造プロセスを必要とすることによって困難になる。その際、凹版刷版の作製には特殊な機構および方法が必要なので、特に凹版刷版の作製は、オフセット刷版の作製より明らかに費用がかかり、かつ明らかに長い準備時間を要する。

例えば特許文献１および特許文献２では、凹版刷版の作製を簡略化させる消去可能な凹版刷版が論じられている。

詳細には、この場合、少なくとも転写すべきインクの最大量に基づいて設計された基本格子を備える予め構造化された凹版生版が、第１のステップで塗布機構により液化可能な物質で満たされる。充填用の物質としては、反応系とも呼ばれ、極めて高い耐磨耗性を特色とする例えば熱可塑性プラスチック、またはロウ、ラッカー、または架橋可能なポリマー融成物もしくはポリマー溶液を、あるいはＵＶ印刷インクを使用することができる。

凹版生版のドテの間の凹部を、液化された物質で補充した後、画素転写ユニットで、特にレーザで、アウタードラム露光装置に倣って、熱エネルギー作用によって凹版刷版を画像にしたがって自由燃焼させることができる。好ましくはＮｄＹＡＧレーザまたはＮｄＹＬＦレーザを使用し、このレーザは、音響光学変調器を介して複数の強度段階に切り換えられる。ただし必要な解像度に応じて、ＣＯ_２レーザも使用できる。

原理的には、画像にしたがったアブレーションによって、凹版生版の基本格子の面要素より小さい面（画像ピクセル）に対処することができ、それどころか特に、画像にしたがったアブレーションを基本的に基本格子とは無関係に実施することができる。ただし画像にしたがったアブレーションが基本格子に適合するものでも、つまり基本格子と特定の幾何的関係にあってもよい。理想的な場合、画像にしたがったアブレーションは、プロセス的に必要な、基本格子の凹部の構造化をもたらす。

これで凹版刷版をインキングシステムによってインキングすることができ、これにより凹版印刷で被印刷物上に印刷することができる。印刷工程の後、表面のインクの残りを洗浄し、予め構造化された凹部から液化可能な物質を好ましくは完全に剥がし、凹部を再び均一に満たすことによって、凹版刷版の表面が再び再生される。

そこに記載された目標は、凹版刷版の作製および凹版印刷機の再準備を簡略化することである。

周知のように、印刷する領域全体を覆う基本格子を備えた凹版生版が使用され、この基本格子は、転写すべきインクの最大量に合わせて設計されている。この基本格子に、充填材料を、基本格子のドテと面一になるように満たす。続いて画素転写機構で、画像情報に応じて基本格子のセルから充填材料を完全にまたは部分的に除去する。これにより凹版生版から、印刷準備のできた凹版刷版が得られる。この凹版刷版で印刷ジョブを印刷した後、残ったインクおよび画像彫込みの際に基本格子内に残された充填材料を完全にまたは部分的に除去し、基本格子を再び均一にドテの高さまで充填する。これにより凹版生版は、新しい印刷ジョブによる画像彫込みのための準備ができる。
欧州特許第０７３０９５３号明細書 欧州特許第０８１３９５７号明細書

このため本発明は、以上のことから、基本格子の凹部の構造化に関するアブレーションの精密さ、および基本格子の凹部の刷り上り特性が、凹部の底の均一性の向上によってさらに改善されるような、属概念を形成する種類の消去可能で再利用可能な凹版刷版の画像彫込みのための方法および装置を開発することを課題とする。

この課題は、請求項１の方法ステップおよび請求項９に記載の方法を実施するための装置によって解決される。

さらに、従来の凹版刷版とは異なり、再利用可能な凹版刷版の場合、基本格子の組込みおよび画像情報の組込みが２つの別々のプロセスステップで行われ、そのため、画像構成に関する高い柔軟性が可能になり、また印刷する題材および凹版印刷法の要件に画像構成を適合させることが可能になる。

典型的には７０〜１２０線（ｌ）／ｃｍの基本格子を、印刷プロセスの要件に基づいて選択することができ、例えばモアレを回避するために様々な格子角度を有することができ、あるいは形状および大きさを、優れたインク転写が達成され、かつドクターのための担持機能が最適に満たされるように形成することができる。画像情報は、好ましくは３００〜１０００ｌ／ｃｍというはるかに高い解像度で、いわば基本格子の上に置かれる。基本格子の空間周波数および画像網点の空間周波数の選択により、画像網点と基本格子の間の場合によっては生じ得るモアレの周期性は、約５０μｍより小さい波長であり、したがって人の目には見えない。これにより、基本格子および画像彫込み網点の間のモアレを懸念せずに、画像情報を、様々な方式で表示することができ、それぞれの印刷製品の要件に適合させることができる。これと共に、多色印刷の場合はさらに、従来の凹版印刷でも使用されるような、個々の印刷インクの間のモアレを回避するための基本格子の一般的な角度を適用することができる。さらにモアレの危険性がある画像内容の場合、様々なインク中でのモアレを回避するために、角度調節に加えて、様々な空間周波数の基本格子で作業することができる。

つまり、充填材料を画像にしたがって除去するために、凹版刷版に、１つまたは複数のレーザから発生させ得る１つまたは複数のレーザビームを当て、このレーザビームの強度を、画像領域内で充填材料が除去されるように変調させる。その際、複数の強度段階で調節することができ、そのため除去する充填材料の量を、したがって充填材料のレーザビームによる彫込みの深さを変化させることができる。

求めている印刷品質を達成するには、レーザ露光装置で転写可能な情報密度は１０^５単位／ｃｍ^２〜１０^６単位／ｃｍ^２であるべきである。これは様々なやり方で達成することができる。例えばレーザ露光装置の、高い解像度および少ない出力段階数で、低い解像度およびより多い出力段階数と同様の情報密度を達成することができる。

画像彫込みに使用するレーザビームが除去すべき充填材料上で達成する直径（スポット直径）、したがって画素のアドレッシング可能性、ならびに画像情報を書くために利用される強度段階、つまり彫込み深度の数は、容易なまたは最高の印刷品質要件を満たせるように選択することができる。再利用可能な凹版刷版により、レーザの解像度３３０ｌ／ｃｍおよび出力段階数１６で、優れた経験が得られているが、もっと細かい解像度も可能である。

基本格子のセルの一部分だけを露出させることもでき、これは特に文字および線図の再生に有利である。

画像彫込みのために、１つまたは複数の変調可能なレーザビームが、画像彫込みすべき円筒形の凹版刷版に向けられ、その際、この凹版刷版は回転されるが、同時にレーザビームは円筒軸に沿って移動され、これにより螺旋状の書き跡が、レーザビームの解像度の逆数の間隔で生じる。

図１に示されているように、レーザビームの焦点内の強度プロフィルが、いわゆる「ピルボックス」プロフィルに近いと有利である。その場合、レーザビームの強度は、ガウス型分布とは異なり、レーザビームの直径全体にわたってほぼ一定である。図１には、ガウスプロフィルでのレーザ強度（上半分）と「ピルボックス」プロフィルでのレーザ強度の比較が示されている。ガウスプロフィルの場合、充填材料における書き跡の幅が強度に依存しており、一方（図１の下半分を参照）、「ピルボックス」プロフィルの場合の充填材料における書き跡の幅は、レーザビームの強度に依存しない。これにより、書き跡が強度に依存せず、等しく、少しだけ重なり合う幅を有すること、ならびにガウスプロフィルの場合のような望ましくない、印刷に悪影響を及ぼし得る書き溝が生じないことが達成される。

消去可能で再利用可能な凹版生版は、判型が可変という意味で様々な寸法を有し得るので、画像彫込み装置は、様々な直径および長さの胴またはスリーブに画像が彫り込めるように設計される。そのために、凹版生版の長さだけ間隔をあけたそれぞれ１対の支持ローラを介して、凹版生版を受けることを提案する。駆動を担う支持ローラ対は固定されているが、第２の支持ローラ対の、第１の支持ローラ対との間隔は、凹版生版の様々な長さに適合させることができる。

図２によれば、再利用可能な凹版生版の様々な直径に適合させるために、両方の支持ローラ対を共に高さ変位可能に実施することができ、これにより画像を彫り込むレーザビームが常に画像が彫り込まれる凹版生版の最高点に当たり、あるいは合焦光学系の高度がそれぞれの凹版生版の直径に適合されるようになる。

この適合を、また凹版生版の様々な長さへの適合を容易に可能にするために、図３によれば、合焦光学系内に入射するレーザビームは、合焦光学系の位置に依存しないようになっている。

さらに、上述の画像が彫り込まれる凹版生版の受け部に関し、好ましくは、駆動ローラが、このローラと消去可能で再利用可能な凹版生版の間の摩擦を高める表面を備えるようにすることができ、それによりローラの表面速度が、消去可能で再利用可能な凹版生版の表面速度と正確に同じになり、それらの間にスベリが発生しないことが保証される。

ガウスプロフィルでのレーザ強度と「ピルボックス」プロフィルでのレーザ強度の比較を示す図である。 画像彫込み装置内での胴またはスリーブの支持を示す図である。 凹版生版の長さおよび直径に適合可能な画像彫込み領域を示す図である。

Claims (16)

1. 少なくとも転写すべきインクの最大量に基づいて設計された基本格子を備える凹版生版を基にした、消去可能で再利用可能な凹版刷版の画像彫込み方法であって、前記基本格子の凹部を塗布機構により充填材料で均一に満たし、次いで、前記凹版刷版を形成するために、画素転写機構により前記凹部から画像にしたがって材料を取り除き、次いで、前記凹版刷版を凹版印刷で印刷し、その際、前記印刷工程の後に前記凹版生版を再生し、前記凹部を再び均一に満たす方法において、前記充填材料を画像にしたがって除去するために、前記凹版刷版に、１つまたは複数のレーザから発生される１つまたは複数のレーザビームを当て、前記レーザビームの強度は、前記画像領域内で、様々な出力段階を使用して、前記充填材料が画像にしたがって除去されるように変調され、その際、前記レーザビームの強度プロフィルが、「ピルボックス」プロフィルを有する、つまり前記レーザビームの断面全体にわたって空間的にほぼ一定であることを特徴とする方法。
2. 前記画像にしたがったアブレーションにより、前記凹版生版の前記基本格子の面要素より小さい面（画像ピクセル）が対処され、その際、前記画像にしたがったアブレーションが、前記基本格子の作製とは無関係に実施されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記画素転写機構の前記書き込みビームの、前記凹版生版が１回転する間の軸方向への送りが、書き跡の幅より少し小さく調節されることにより、前記「ピルボックス」プロフィルでもたらされる書き跡が少し重なり合うことを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記画像情報が、１０^４単位／ｃｍ^２〜１０^７単位／ｃｍ^２の情報密度で前記充填材料内に書き込まれることを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記画像情報が、出力段階（深さ段階）数８で網点サイズ６５０線（ｌ）／ｃｍから、出力段階（深さ段階）数１６で網点サイズ３３０ｌ／ｃｍの間の前記レーザビームで、前記充填材料内に書き込まれることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. 細かい文字および線を表示するために、前記基本格子によって形成される格子セルの一領域からだけ前記充填材料を除去することを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. 前記画像情報が、周波数変調された網点の形で、一定または可変の彫込み深さで書き込まれることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記画像情報が、オートタイプの網点の形で、一定または可変の彫込み深さで書き込まれることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
9. 消去可能で再利用可能な凹版刷版を使用する場合に、モアレを回避するために、カラー印刷の幾つかの抽出色を印刷するために利用される前記凹版刷版の前記基本格子に対して異なる格子角度を使用することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
10. カラー印刷の様々な色分解の前記凹版刷版に、様々な空間周波数の基本格子を使用することを特徴とする請求項９に記載のモアレ回避方法。
11. 回折性光学系によって生成される「ピルボックス」プロフィルを有するレーザビームを生成する１つまたは複数のレーザを含む、消去可能で再利用可能な凹版刷版を画像彫込みするための画素転写機構の形の装置。
12. レーザビームを複数のビームに分割するために、部分透過性の光学素子または回折性の光学素子を使用し、前記ビームのそれぞれの強度が、他のビームとは無関係に変調可能であることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
13. 前記画像彫込み機構の光学的ビーム経路が、コリメートされたビーム束をもつ領域を有しており、そのため同じ合焦光学系を、異なる直径および異なる長さの凹版生版に利用できることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
14. 前記画素転写機構が、凹版胴または凹版スリーブの受け部と協働し、前記受け部は、前記凹版胴または前記凹版スリーブを両端部で、それぞれ２つのローラによって支持しており、その際、前記ローラの少なくとも１つが駆動され、かつ角度エンコーダと接続されており、前記エンコーダが、書き込みビームの変調および軸方向の送りを、前記凹版胴または前記凹版スリーブの回転と同期させるために用いられる角度信号を発することを特徴とする請求項１１に記載の装置。
15. 前記ローラ対同士の間隔が、前記凹版胴または前記凹版スリーブの長さに適合可能であることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
16. 前記ローラ対と前記書き込みビームの間の高さ間隔が、前記凹版胴または前記凹版スリーブの直径に適合可能であることを特徴とする請求項１４に記載の装置。

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