JP4435158B2

JP4435158B2 - 一体型インラインバンプ及び露光システム

Info

Publication number: JP4435158B2
Application number: JP2006514999A
Authority: JP
Inventors: ドナヒユー，ジヨセフ・ピー; シヤバー，ノーマン・エル
Original assignee: パーキネルマー・インコーポレーテツド
Priority date: 2003-05-29
Filing date: 2004-05-28
Publication date: 2010-03-17
Anticipated expiration: 2024-05-28
Also published as: JP2007525695A; ES2625104T3; EP1627256A4; WO2004111725A3; EP1627256A2; US20050011382A1; US6903809B2; EP1627256B1; WO2004111725A2

Description

本発明は、感光層を有する版又はその他の基層に印刷するための一体型インラインバンプ及び露光システムに関する。

本願は２００３年５月２９日付け特許文献１からの優先権を請求する。

感光性樹脂が塗装されたフレエキソグラフィー（フレキソ）版のような印刷版は、ＣＴＰ露光システムのような機械において、変調されかつラスター化されたレーザービーム又は照明されかつ再画像化された空間光変調器アレイにより作られる光のアレイを使用してデジタル方式で画像化され又はパターン化けされることが普通である。大多数のフレキソ版は、無酸素環境内で作られず、かつポリビニルアルコールのような酸素遮蔽層で上塗りされることはない。更に、酸素で汚染された成分がフォトポリマー全体に分布される。この場合、感光性樹脂全体にわたって大量の溶存酸素があり、これが光重合を阻害する。更に、かかるフレキソ版から酸素が除去されると、周囲の酸素が樹脂内に戻り拡散するであろう。

露光され現像されたフレキソ版の第３の寸法、特にパターン化された特徴の側壁の傾斜は、露光された画像の品質の重大な決定要素である。かかる版上の独立したドットについては、広い基部と狭い平板な頂部が好ましい。これは、まず版を「バンプ」し、即ち、溶存酸素を測光消費（photometrically consume）するように樹脂全体に紫外線で均一に照射し、続いて版上で選定された特徴を重合させるようにパターン化した光で露光することにより、普通に露光された紫外性感受性光重合樹脂により達成される。露光された版は、化学的に現像され、版の基層に付着した重合樹脂の残存画像を残す。バンプ処理が、ある時定数で未露光の版における化学作用を開始させる。この時定数は、厚いフレキソグラフ用樹脂においては数秒で測定される。バンプが適用された直後に、周囲の酸素が、表面から版の中に戻り拡散し始める。このため表面（版の頂部）の近くでは基層（版の底部）におけるより樹脂中の酸素濃度が高くなり、従って光重合に対する阻害は表面に近い方が大きい。そこで、パターン化露光が行われたとき、ドットの基部は頂部よりも多く重合され、広い基部と狭い頂部とができる。

好結果なフレキソＣＴＰシステムのためには、バンプ放射及びバンプからパターン化露光間での経過時間を調節する予備露光システムによる樹脂断面の全体にわたる酸素濃度の調整が必要である。

紫外線又は近紫外線源を備えた別のバンプステーションを使用して印刷版全体を予備露光し、次いで、印刷するために、印刷版を通常のフィルムベースの露光システム又はマスク無しＣＴＰ露光システムに送ることが知られている。この方法は、フラッドパターン露光と組み合わされたフラッドランプ露光に対してはうまく作動するが、１ステーションで一度に版の全面積をバンプと同時に露光を行い、続いて版のパターン露光をする場合は失敗する。従って、最良の露光性能及び露光ラチチュードは、バンプとパターン化との間の遅れがフレキソ版上の全ての位置でほぼ一定であるときに生ずる。

参考文献として組み入れられた特許文献２は、線形ＬＥＤ配列が、装置の下方でコンベヤー上を移動している印刷版を予備露光する予備露光装置を明らかにする。しかし、この特許文献においては、印刷版が、次いで何時どのようにして全露光を受けるかは明らかにされていない。

参考文献として同様に取り入れられた特許文献３においては、レーザーの放射ビームが分割されて、バンプとパターン化露光工程との間の経過時間を限定するように「予備露光」ビームを追跡するパターン化露光ビームを提供する装置が開示される。ある態様においては、パターン露光のためだけに要求されるよりも強力なレーザーが必要であるため、「予備露光」レーザービームが廃棄されるレーザー出力として考えられる。

特許文献３は、更に、画像化（パターン化）ビームの前に単一のバックスキャン（バンプ）ビームしか教示してない。フレキソグラフ版の作成の場合は、酸素の測光消費が化学的平衡に達することを許すために最小遅れが要求される。これはバックスキャンと画像化ビームとの間の最小の一時的分離を定める。しかし、一時的分離が大き過ぎると樹脂の表層内に過剰な酸素が戻り拡散する。高速の版画像化に対しては、単一のバックスキャンビームは、これら２個の境界条件を容易には満たされず、小さい露光工程ウインドウを生じ、又は全くない場合が有り得る。しかし、一方がフレキソ樹脂全体に溶存酸素を消費するため多量の照射を行い、続いてかなりの時間後に他方のビーム又は照明のバンドがフレキソ樹脂の表層内の溶存酸素を消費するように少量の照射を行う２個のバックスキャンビーム又は２個の照明のバンドは、樹脂の全断面にわたる酸素濃度のより良き調整の可能性を持つ。
米国暫定出願第６０／４７４，１８５号明細書米国特許第５，４５５，４１６号明細書米国特許第６，２６２，８２５号明細書

従って、感光層を有する版用の統合的な線形バンプ及び露光技術のためのシステム及び方法を提供することが本発明の目的である。

バンプ用に低価格の光学的露光源の使用を許し、これによりパターン露光工程用の潜在的に高価な光学的出力を節約するシステム及び方法を提供することが本発明の更なる目的である。

従来技術のコンピューター・ツー・プレート（ＣＴＰ）より迅速なシステム及び方法を提供することが本発明の更なる目的である。

ＣＴＰ機械以外のシステムと関連して使用し得るシステム及び方法を提供することが本発明の更なる目的である。

ホトポリマー基層内の最大量の溶存酸素が確実に消費されるがホトポリマー樹脂の一番上の層内に戻り拡散した酸素も確実に消費されるシステム及び方法を提供することが本発明の更なる目的である。

本発明は、画像化され又はされない線形の紫外線又は近紫外線ランプ又は発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイが、直列ＣＴＰシステムの部分としてフォトポリマーで塗装された基層内の溶存酸素を測光消費する容認できかつ低費用の方法を提供することを実現させることに由来する。この直列ＣＴＰシステムにおいては、印刷された画像は、変調されかつラスター化されたレーザービーム又は照明されかつ再画像化された空間光変調器アレイにより続いてパターン化される。主題発明は、直列式版輸送システム露光方法がバンプ過程の光科学的力学に従って、バンプ露光とパターン化露光との間の所要の遅れに適応することを更に実現することに由来する。主題発明は、バンプ方法が、最良の画質のために要求されるバンプとパターン化露光との間の一定又はほぼ一定の遅れを達成するためのパターン化方法と適合することを実現することにも由来する。

本発明は、感光層を有する印刷版又はその他の基層用の統合された直列バンプ及び露光システムを特徴とする。一実施例においては、このシステムは、感光層内の溶存酸素を消費するように照明のバンドで感光材料をバンプするために線形照明源を備える。ラスター走査光学組立体又は照明されかつ再画像化された空間光変調器アレイのような露光モジュールが、バンプ用放射のバンドの下流に置かれたラスター化されたビーム又は電磁放射の空間光変調器アレイにより、感光材料を露光させる。版の一部分を連続的にバンプしかつ版のバンプされた部分をパターン化し同時に版の別の部分をバンプするように、輸送機構が、版、照明のバンプ用バンド、及び変調された電磁放射のラスター化されたビーム又はアレイ間の相対運動を提供する。

別の実施例においては、システムは感光層内の溶存酸素を消費するように、感光材料を照明のバンドでバンプするための線形照明源を備える。ラスター走査光学組立体又は照明され再画像化された空間光変調器アレーが、バンプ用放射のバンドの下流に置かれたラスター化されたビーム又は変調された電磁放射のアレイにより感光材料を露光させる。輸送機構は、ある一つの版の連続的にバンプし続いて版のバンプされた部分の第２のバンプとパターン化を、同時に別の版がその第１回のバンプを受けるように、版、照明のバンプバンド、及び変調された電磁放射のラスター化されたビーム又はアレイの間の相対運動を提供するように構成される。

別の実施例においては、システムは感光層内の溶存酸素を消費するように、感光材料を照明のバンドでバンプするための線形照明源を備える。ラスター走査光学組立体又は照明され再画像化されあ空間光変調器アレーが、バンプ用放射のバンドの下流に置かれたラスター化されたビーム又は変調された電磁放射のアレイにより感光材料を露光させる。輸送機構は、ある一つの版の連続的にバンプし続いて版のバンプされた部分の第２のバンプとパターン化を、同時に別の版がその第１回のバンプを受けるように、基層、照明のバンプバンド、及び変調された電磁放射のラスター化されたビーム又はアレイの間の相対運動を提供するように構成される。

照明源は、２００ｎｍから１１００ｎｍの間、好適には２４４ｎｍから４３６ｎｍの間の波長を有する紫外線又は近紫外線放射源である。一例においては、照明源は、凹面反射器の焦点にある線形ランプを備える。更に、ランプ出力の一部分又は全部を選択的に遮断し又は電子的にマスクするためにシャッター組立体を備える。ある輸送機構は、線形照明源及びラスター走査組立体又は照明され再画像化された空間光変調器アレイの下で版を動かすプラテンを備える。

別の例においては、照明源は、ＬＥＤの列が互い違いにされたＬＥＤアレイを備える。典型的にレンチキュラーレンズのような拡散機構が１次元のアレイのフルーレンスを空間的に統合し、同時にバンプに関する版の相対運動が直交方向のレンチキュラーレンズを空間的に統合する。レンチキュラーレンズが相対運動の方向で最小の光出力を持つように向けられることが好ましい。

好ましくは、輸送機構は、バンプの開始後、２−２０秒より早くなくかつ１０−１００秒より遅くなく画像の露光をするに十分な連続速度で作動する。また、バンプ用照明のビームは、ラスター化ビームにより提供される走査線の幅又は画像化された空間光変調器により投影される面積より大きいか又は等しいことが好ましい。

本発明は、感光材料の露光を強化する方法であって、感光材料内の溶存酸素を消費するに十分な照明のバンドを提供し、材料を画像化するためにバンプ用照明のバンドの下流でラスター化されたビーム又は変調された電磁放射のアレイを提供し、材料とバンプ用照明のバンドとラスター化されたビーム又は変調された電磁放射のアレイの間の相対運動を提供し、そして版の一部分をバンプ用照明のバンドでバンプしかつ版のバンプされた部分をラスター化されたビーム又は変調された電磁放射のアレイでパターン化し、同時に版の別の部分をバンプすることを含む方法を特徴とする。

感光材料の露光を強化する別の方法は、感光材料内の溶存酸素を消費するに十分な照明のバンドを提供し、材料を画像化するためにバンプ用照明のバンドの下流でラスター化されたビーム又は変調された電磁放射のアレイを提供し、材料とバンプ用照明のバンドとラスター化されたビーム又は変調された電磁放射のアレイの間の相対運動を提供し、そして版の一つをバンプ用照明のバンドでバンプし次いでラスター化されたビーム又は変調された電磁放射のアレイで版のバンプされた部分をパターン化し、同時に版の別の部分をその最初のバンプのためにバンプ用照明のバンドでバンプすることを含む。

感光材料の露光を強化する別の方法は、感光材料内の溶存酸素を消費するに十分な照明のバンドを提供し、２個以上の基層上の感光材料を画像化するためにバンプ用照明のバンドの下流でラスター化されたビーム又は変調された電磁放射のアレイを提供し、材料とバンプ用照明のバンドとラスター化されたビーム又は変調された電磁放射のアレイの間の相対運動を提供し、そして１個の版をバンプ用照明のバンドで露光し続いて版のバンプされた部分をラスター化ビーム又は変調された電磁放射のアレイで第２のバンプとパターン化とを行い、この間、版がその第１のバンプを受けていることを含む。

好ましい実施例においては、照明のバンドは、典型的に、波長が２４４ｎｍから４３６ｎｍの間の紫外線又は近紫外線である。一例においては、照明のバンドは、凹面反射器の焦点に置かれた線形ランプに由来し、更にランプ出力の一部又は全部を選択的に遮断し又は電子的にマスクするシャッター組立体がある。別の例においては、照明のバンドはＬＥＤアレイから始まる。典型的に、ＬＥＤの列は互い違いにされ、そしてＬＥＤ照明は、レンチキュラーレンズにより拡散される。レンチキュラーレンズは、相対運動の方向における光出力が最小になるように向けられることが好ましい。別の例においては、画像化用レンズは、機械的又は電子的マスクを通して線形ランプ又はＬＥＤアレイを画像化し、そして基層上に画像を投影し、鮮鋭な縁を有する照明のバンドを作り、鮮鋭な縁により定められた境界の外側で画像化される光は僅かしかないか又は全くない。

本発明による感光層を有する印刷版又はその他の基層用の統合された直列式のバンプ及び露光システムは、典型的に２４４ｎｍから４３６ｎｍの波長を有する紫外線又は近紫外線放射を作る線形ランプ、ラスター化されたビーム又は変調された電磁放射のアレイにより感光材料を露光するためにバンプ用放射のバンドの下流に置かれたラスター走査光学組立体又は照明されかつ再画像化された空間光変調器アレイ、及び版の一部分を連続的にバンプしかつ版のバンプされた部分をパターン化し、この間、同時に版の別の部分又は別の版がバンプされるように、版、照明のバンプバンド、及びラスター化されたビーム又は変調された電磁放射のアレイの間の相対運動を提供するように構成された輸送機構を備える。

感光層を有する印刷版又はその他の基層用の統合された直列式バンプ及び露光システムは、互い違いにされたＬＥＤの列を有するＬＥＤアレイ、及び感光層内の溶存酸素を消費すように照明のバンドで感光材料をバンプするための拡散機構、ラスター化されたビーム又は変調された電磁放射のアレイにより感光材料を露光するためにバンプ用放射のバンドの下流に置かれたラスター走査組立体又は照明され再画像化された空間光変調器アレイ、及び版の一部分を連続的にバンプしかつ版のバンプされた部分をパターン化し、この間、同時に版の別の部分又は別の版がバンプされるように、版、照明のバンプバンド、及びラスター化されたビーム又は変調された電磁放射のアレイの間の相対運動を提供するように構成された輸送機構を特徴とする。

感光層を有する印刷版又はその他の基層用の統合された直列式バンプ及び露光システムは、感光層内の溶存酸素を消費するように感光材料をバンプするための鮮鋭に定められた縁を有する照明のバンドを作るために、基層上に画像化され照明された機械的マスク又は電気光学的マスク、ラスター化されたビーム又は変調された電磁放射のアレイで感光材料を露光するために、バンプ用放射のバンドの下流に置かれたラスター走査光学組立体又は照明されかつ再画像化された空間光変調器のアレイ、及び版の一部分を連続的にバンプしかつ版のバンプされた部分をパターン化すると同時に版の別の部分又は別の版がバンプされているように、版、照明のバンプ用バンド、及びラスター化されたビーム又は変調された電磁放射のアレイの間の相対運動を提供するように構成された輸送システムを特徴とする。

感光層を有する印刷版又はその他の基層用の別の統合された直列式バンプ及び露光システムは、感光層内の溶存酸素を消費するように感光材料を照明のバンドでバンプするための照明源、ラスター化されたビーム又は変調された電磁放射のアレイで感光材料を露光するためにバンプ用放射のバンドの下流に置かれた画像化用光学組立体、及び版の一部分を連続的にバンプしかつ版のバンプされた部分をパターン化すると同時に版の別の部分又は別の版がバンプされているように、版、照明のバンプバンド、及びラスター化されたビーム又は変調された電磁放射のアレイの間の一定の相対運動を提供するように構成された輸送システムを特徴とする。

感光層を有する印刷版又はその他の基層用の別の統合された直列式バンプ及び露光システムは、感光層内の溶存酸素を消費するように感光材料を照明のバンドでバンプするため長方形の照明源、ラスター化されたビーム又は変調された電磁放射のアレイで感光材料を露光するためにバンプ用放射のバンドの下流に置かれた画像化用光学組立体、及び版の一部分を連続的にバンプしかつ版のバンプされた部分をパターン化すると同時に版の別の部分又は別の版がバンプされているように、版、照明のバンプバンド、及びラスター化されたビーム又は変調された電磁放射のアレイの間のステップ状相対運動を提供するように構成された輸送システムを特徴とする。

版上の感光材料の露光を強化する好ましい一方法は、感光材料内の溶存酸素を消費するに十分な１次バンプ用照明で版の第１の部分をバンプし、１次バンプ後に感光材料内で再拡散された酸素を消費するに十分な２次バンプ用照明でバンプし、更に第１の部分を露光するためにこれをバンプすることを含む。版の第２の部分は、第１の部分が２次バンプ及び画像化されている間に１次バンプ用照明のバンドでバンプすることができる。画像化と１次バンプとの間の時間が、画像化と２次バンプとの間の時間より大きいことが好ましい。１次バンプと２次バンプとの間の時間は、典型的に１０秒より大きいい。一実施例においては、１次及び２次のバンプ用照明はＬＥＤアレイのような同じ照明源により作られる。１次バンプ用照明のバンドは、典型的に、２次バンプ用照明のバンドより大きい光出力を持つ。

本発明による感光層を有する版のための一つの直列式バンプ及び露光システムは、感光層内の溶存酸素を消費するように感光材料をバンプするための１次バンプ用放射源、感光材料内に再拡散された酸素を消費するように感光材料をバンプするための２次バンプ用放射源、及び感光材料を露光するための源、及び版及び１次バンプ用放射源、２次バンプ用放射源、及び露光源との間の相対運動を提供するための機構を備える。一実施例においては、１次バンプ用放射源及び２次バンプ用放射源はＬＥＤアレイである。典型的に１次放射源の光出力は２次バンプ用放射源よりも大きい。

その他の目的、特徴及び利点は、好ましい実施例に以下の説明及び付属図面から本技術熟練者の想起されるであろう。

以下明らかにされる好ましい実施例とは別に、本発明は別の実施例が可能であり、かつ種々の方法で実施でき又は実行することができる。従って本発明は、以下の記述において説明され又は図面に示された構成及び構成要素の配列の詳細にその応用を限定されないことを理解すべきである。

主題発明の一方法及びシステムにより、感光性の表層を有するフレキソグラフィーの版のような印刷版１２、図１Ａ、は、感光性上層内のいかなる溶存酸素も消費するように上層を横切る照明のバンド１４を作ることによりバンプされ。照明のバンド１４は、樹脂の吸収特性に応じて２４４−４３６ｎｍの紫外線又は近紫外線であることが好ましく、これは以下説明されるように、紫外線又は近紫外線ランプ或いは紫外線又は近紫外線を発光するＬＥＤのアレイにより作られる。

図１Ｂ−１Ｃに示されるように、輸送機構が、版１２の部分１６をバンプするために照明のバンド１４の下方で版１２を動かす。時間Ｔ＝ｔ_０においては（図１Ａ）部分１６のバンプはまだ始まっていない。時間Ｔ＝ｔ_１において（図１Ｂ）部分１６のバンプが丁度始まり、時間Ｔ＝ｔ_２において（図１Ｃ）部分１６はバンプされている。次に、時間Ｔ＝ｔ_３において（図１Ｄ）光学画像化用組立体が、バンプ用放射のバンド１４の下流に置かれた、電磁エネルギーの変調されかつラスター化されたビーム２０により、或いは照明されかつ再画像化された空間光変調器のアレイにより版１２のバンプされた感光性上層の露光が開始される。

こうしてバンプされた領域又は区域１６の一部又は全部が図１Ｄにおいて画像化され、この間、隣のバンプされた領域１８が図１Ｃから図１Ｄへの移行中に作られる。領域１８の長さは、酸素の測光消費が化学平衡に達することを許すに必要な時間遅れにより決定される。最良の画質のために、バンプ開始とパターン露光開始との間の遅れ時間はｔ_３−ｔ_１にほぼ等しく、樹脂の組成及び／又は厚さに応じて、典型的には２−２０秒以上でなければならず、かつ典型的に１０−１００秒を越えてはいけない。平衡に達するために最小時間を提供することが必要なことも多いが、余り長く待つと、周囲の酸素が樹脂内に入って溶存するであろう。また、版の全ての部分に対して最適の露光性能、ラチチュード、及びコンシステンシーを達成するために、フレキソ版の全ての部分に対して遅れを一定にすべきである。図１Ｄから図１Ｅへの移行中で示されたような方法で連続処理が継続され、版の次の隣接部分２４がバンプされ、一方、部分１８の一部分又は全部は、時間Ｔ＝ｔ_４で図１Ｅに示されるように部分２０が中で画像化されており、かつ部分２２はバンプされ画像化済みである。

上述のように、バンプ後、余りに早く露光が生ずると平衡が生じないであろう。また、平衡した後、余りにも遅れて露光が生ずると、酸素が樹脂内に溶存するであろう。

そこで、別の好ましい方法により、図２Ａから図２Ｌは、照明のバンプ用バンドより長い印刷版のバンプとパターン化とを示す。これは、また、１次バンプ及び２次バンプを適用する方法も示す。この場合、１次バンプはフレキシ版に溶存していた大量の酸素を消費し、組み込まれた遅延の後でかつパターン化露光の直前に適用される２次バンプが樹脂の上層内に侵入していた酸素を消費する。この方法は最良の露光の特徴プロフィルを得るための酸素プロフィルの微細調整と考えることができる。図２Ａにおいて、輸送機構が、照明の長方形の１次バンプ用バンド２６の下で版１２を動かす。この照明のバンドは、好ましくは、非常に鮮鋭な縁を有しそしてレーザービームを画像状にすることにより、或いは版の表面１２上に照明された機械的マスク又は電気−光マスクをすることにより形成することができる。照明のバンド２６に隣接して選択的な照明の２次バンプバンドがある。照明のバンド２６は、パターン露光の前、典型的に２−２０秒より少なくなくかつ典型的に１０−１００秒より長くなく１次バンプを行うが、照明のバンド２７はパターン化露光の前に選択的な２次バンプを行う。照明の２次バンプ用バンド２７に続いて、典型的に版１２の運動方向で２．５４から１５２．４ｍｍ（０．１から６．０インチ）分離して照明のバンド２８がある。これは、電磁エネルギーの変調されかつレスター化されたビーム２０により、或いは照明されかつ再画像化された空間光変調器のアレイにより作られ版１２上に当たっているパターン化されたフルーエンスの区域又は領域である。

図２Ａ−２Ｂに示されるように、輸送機構が、版１２を、照明の１次バンプ用バンド２６の下で動かして部分３０をバンプし（図２Ｂ）、全ストリップセグメント３２をバンプするために進める（図２Ｃ）。図２Ｃにおいては、全ストリップセグメント３２がバンプされている。図２Ｄにおいて、版１２又は照明のバンド２６−２８のいずれかが隣接の未バンプストリップ３８に合わせられる。図２Ｅにおいて、輸送機構が版１２を照明のバンド２６−２８の下で動かし、ストリップ３８の部分３４が照明のバンド２６の下方でバンプされ、一方、ストリップ４０の部分３６は照明のバンド２７の下で（フレキソ樹脂内への酸素の再拡散の速度に応じて１次バンプの０％から１００％のフルーエンスの）２次バンプに暴露され、そしてその少し後で照明のバンド２８の下でパターン化される。図２Ｆにおいては、全ストリップセグメント３８が１次バンプされ、かつ全ストリップセグメント４０が２次バンプされ、更に１次露光エネルギーによりパターン化されている。図２Ｇにおいて、版１２又は照明のバンプ２６−２８が隣の未バンプストリップセグメント４２及び隣のバンプ済みストリップセグメント４４に合わせられる。図２Ｈにおいて、輸送機構が版１２を照明のバンド２６−２８の下で動かし、そしてストリップセグメント４６の部分４２が照明の１次バンプバンド２６の下で１次バンプされ、ストリップ４８の部分４４は照明のバンド２６の下でバンプされ、一方ストリップ４６の部分４４は、照明のバンド２７の下で（フレキソ樹脂内への酸素の再拡散の速度に応じて１次バンプの０％から１００％のフルーエンスで）２次バンプされ、そして少し後で照明のバンド２８の下でパターン化されている。図２Ｉにおいては、全ストリップセグメント４６がバンプされ、そして全体ストリップセグメント４８が１次露光エネルギーによりパターン化されている。図２Ｊにおいて、版１２又は照明のバンド２７−２８が隣接のバンプ済みストリップセグメント５２に位置合わせされる。図２Ｋにおいて、輸送機構は、版１２を照明のバンド２７の下で動かし、そしてストリップセグメント５２の部分５０が（フレキソ樹脂内への酸素の再拡散の速度に応じて１次バンプの０％から１００％のフルーエンスで）２次バンプに暴露され、更に少し後で照明のバンド２８の下でパターン化される。図２Ｉにおては全ストリップセグメント４６がバンプされ、全ストリップセグメント４６がバンプされ、かつ全ストリップセグメント４６がパターン化されている。大きい版は、セグメントの追加のバンプ及びパターン化の手段により露光される。

主題発明のための一方法及びシステムにより、図３Ａ−３Ｇは、典型的な新聞ＣＴＰシステムにおける横並びの印刷版のバンプ用及びパターン化のための好ましい諸段階を図示する。図３Ａにおいて、２個の未露光の印刷版１００及び１０２が真空プラテン１０４上にあり、一方、２個の未露光の印刷版１０６及び１０８が露光ステーションへの輸送を待つ行列内にある。版１００及び１０２は、プラテン１０４上に置かれた後、バンプ光学系１１０により作られたバンプ及びレーザーラスター出力スキャナー１１２により作られたレーザー走査照明のバンドの下に連続速度で送られる。電磁放射におり感光性材料に露光するために、紫外線、可視光、又は赤外線放射の光学的に応答する空間光変調器のようなその他の露光モジュールを使うことができる。版１０２は、所要の総バンプ出力の０％から１００％、典型的には８０％でバンプされる（１次バンプ）。同時に、前のサイクルでバンプされた版１００が再びバンプされ（２次バンプ）、直後に、レーザーラスター出力スキャナー１１２によりパターン露光される。この図に示されたような実施例においては、ラスター化パターンの露光は、版の運動方向で約７６．２ｍｍ（３インチ）「２次」バンプより遅れる。「２次」バンプは、所要の総バンプ出力の０％から１００％であるが、典型的には「１次」バンプ出力の２５％以下である。図３Ｂにおいて、バンプされパターン化された版１００は、露光ステーションから版処理ステーションに送り出される。図３Ｃにおいて、未露光の版１０６が供給口から真空プラテン１０４に送られる。図３Ｄにおいて、バンプ及びパターンの露光は図３Ａとは逆にされる。版１０６が、所要の総バンプ出力の０％から１００％でバンプされる（「１次」バンプ）。同時に、前のサイクル（図３Ｂ）においてバンプ光学系１１０によりバンプされた版１０２は、再びバンプされ（「２次」バンプ）、直後にレーザーラスター出力スキャナー１１２によりパターン露光される。図３Ｅにおいて、バンプされパターン化された版１０２が供給口から真空プラテン１０４に送られる。図３Ｆにおいて、未露光の版１０６が供給口から真空プラテン１０４に送られる。そして、図３Ｇにおいて、真空プラテン１０４上の新しい版１０６及び１０８について全サイクルが繰り返され、この間、版１１６及び１１８は待ち行列において待つ。従って、交互バンプ及びパターン化の方法と結合された食違い式版輸送方法により自動化された紫外線感光樹脂フレクソＣＴＰシステムの高い生産量が生ずる。

図４及び５に示された一実施例においては、版及びバンプ用放射と変調されかつラスター化された画像化ビームの両者の間の相対運動を提供する輸送機構は、ベクトル１３２で示された方向に回転可能な真空プラテン１３０を備える。この回転方向は、バンプ用放射の横方向バンドの長さを横切る。紫外線バンプ用バンドは、長アークハロゲン化金属ランプ（long arc metal halide lamp）のような線形ランプ組立体により作られ、そして露光モジュール光学系組立体は取付具１４４の下に１４２で示される。光学系組立体と組み合った紫外線レーザー（図示せず）は、ラスター化されたビームを作り、或いは空間光変調器を使用することができる。図５に示された実施例においては、ランプ１４６は、ハウジング１５０内の凹面反射器１４８の焦点におかれる。電気−機械式シャッター組立体１５２は２個の独立した翼を備え、これにより、プラテン１３０上に２個の版が置かれた場合に開口位置にある翼のある側が１個の版のバンプを許し、一方、閉鎖された翼のある他方の側は迷光がハウジング１５０から出て他方の版を不利益に露光することを防ぐ。この場合、一方の版は図２Ａ−２Ｌを参照して示されたようにバンプされ画像化され、他方の版は完全にバンプされるが、第１の版のパターン化が完了しそしてパターン化用の光学系１４２が第２の版の上の定位置に動くまでは画像化されない。シャッター組立体１５２は、線形ランプ１４０の長時間のウオームアップ中、線形ランプ組立体１４０のシャッターの電気的な作動を防ぐため有用である。換言すれば、線形ランプ組立体１４０は個々の版の露光中はオフにならない。

図６及び７に示された別の実施例においては、照明のバンプ用バンドはＬＥＤバンプ組立体１６０により提供され（図６）、この組立体は、レンチキュラーアレイ１６６のような拡散機構の上方で円形の取付け板１６４に取り付けられたＬＥＤアレイ１６２を備える（図７）。ヒートシンク１６８を設けることもできる。好ましくは、図８に示されるように、ＬＥＤアレイ１６２の列は、希望の重なりができるように互い違いにされる。各列のＬＥＤは一様に間隔を空けられ、そしてＬＥＤアレイの行の数がバンプの幅を決める。この形式の非画像化バンプに対しては、バンプの幅は、パターン用ラスターの走査線の幅より大きい。ＬＥＤのピッチと列の数とは、目標における希望のフルーエンスのエネルギー密度により決定される。特にバンプすべき印刷版１１２に接近してＬＥＤアレイが置かれた場合、ＬＥＤアレイの離散性のため生ずる非均一な照明を補正するために、アレイ１６２と画像化面に置かれた版との間にレンチキュラーレンズ１６６が置かれる（図８）。レンチキュラーレンズ１６６は、印刷版の運動方向１７０における光出力ゼロの状態に向けられ、このため印刷版の運動方向１７２と直交する放射は広がりかつ統合される。レンチキュラーレンズのピッチ及び振幅が、ＬＥＤアレイの追加の電気光学的微調整より前の投写フルーエンスフィールドにおける水平方向のリップルを決定する。各ＬＥＤの制御、又はＬＥＤの各コラムにわたる最小の制御により、露光が望まれないときのＬＥＤアレイの電気的シャッター、平均フルーエンスの管理、光フィールドを横切るフルーエンスの微調整平衡、及び図２に示された１次及び２次のバンプを許す。

印刷版１１２がＬＥＤアレイの下方で動かされると、版の上の任意の点は、ＬＥＤアレイの多くの列の累積的な（統合された）フルーエンスに暴露される。フルーエンスは、２次元のフルーエンスフィールド上における不均一が典型的に５％以下であるように両軸で統合される。典型的な高感度紫外線感受性フレクソ版は、波長約３６５ｎｍから４３６ｎｍの間で約２−２０ｍＪ／ｃｍ^２のバンプフルーエンスを必要とし、酸素による阻害を減らした効果は、典型的な１５ミル厚のフレコソ感光樹脂において、バンプ適用の始めから計って約１０−１００秒間継続し、またバンプ処理の開始からパターン露光の適用まで少なくも２−２０秒間続くであろう。

図９は、隣接した４個のＬＥＤの画像面／印刷版におけるフルーエンスマップである。図１０は、レンチキュラーレンズアレイ１６６を通過した後の４個の隣接ＬＥＤの画像面／印刷版におけるフルーエンスマップである。図１１は、レンチキュラーレンズアレイ６６を通過し後、更に印刷版の前向きの統合運動の後の４個の隣接ＬＥＤの画像面／印刷版におけるフルーエンスマップである。

典型的に、輸送機構１３０（図４及び６）は、ラスター化されたビームにより或いは照明され再画像化された空間光変調器のアレイにより、版の各部分に対する１次バンプの後、フォトポリマー樹脂に応じて、１０−６０秒以内、ただし５−２０秒より早くなく露光を行うに十分な連続速度で作動する。

別の実施例においては、レンチキュラーレンズ１６６（図８）に画像化用レンズが続き、このレンズは、均質化され等化された紫外線又は近紫外線源により照明された長方形マスクの画像を投影し、印刷版又は基層の表面に一緒に置かれた画像面に鮮鋭な縁を有する照明のバンドを作る。縁の鮮鋭なバンプが、大きい画像を形成するようにサブ画像の継ぎ目なしのタイリングを許し、これにより、バンプにより出された照明のバンドよりも広い版の露光を許す。

別の実施例においては、上述の長方形マスクの代わりに空間光変調器がレンチキュラーレンズ１６６に続き、紫外線又は近紫外線の電気光学変調を許し、印刷版又は基層の表面に一緒に置かれた画像面に、縁の鮮鋭な照明のバンドを作る。

従って、主題発明による感光材料の露光を強化する方法は、印刷版の感光層内の溶存酸素を消費するに十分な照明のバンドを提供し、電磁放射の変調されかつラスター化されたビーム又はバンプ照明の下流において、照明され再画像化された空間光変調器のアレイにより作られた光のアレイを提供し、感光材料で塗装された版及び照明のバンドと変調されかつラスター化されたビーム又は空間光変調された光のアレイの両者の間に相対運動を提供し、更に照明の広いバンドで版又は隣接した版の一部分をバンプしそして変調されラスター化されたビーム又は空間光変調された光のアレイでバンプされた部分を画像化すると同時にバンプ用照明のバンドで版又は隣接した版の別の部分をバンプすることを含む。

従来技術においては、特許文献３は、画像化が追随するバンプを開示するが、２個の分離したビームに分割されたレーザービームの使用が必要であり、これはより強力なレーザー源が必要であるためより高価なシステムとなる。特許文献２は印刷版を予備露光するための線形ＬＥＤの配列を開示するが、結果について何かを明らかに提案する点が不足している。恐らく、全印刷版が全体にバンプされ次いで画像状露光機械に輸送される。

主題発明においては、対照的に、統合された直列式のバンプ及び露光システムが作られ、これはバンプ用に低価格の光学露光源を使用し、これにより、パターン露光工程用の恐らくは高価な光出力を節約する。フレキソ新聞用の版の直列露光は、バンプ工程とパターン化工程とを互い違いに刷る版輸送システムの構成のため、より迅速である。更に、パターン露光の前に樹脂断面にわたって酸素濃度を整える２相予備露光のため、版の画質が高い。

主題発明は、パターン露光の前に紫外線又は近紫外線によりバンプするために非画像化の光学構成で長アークハロゲン化金属ランプ又はＬＥＤアレイのような線形ランプヲ使用することができる。パターン化は変調されたレーザーラスタースキャナー又は照明され再画像化された空間光変調器アレイにより作られる光のアレイのいずれかによる。フルーエンスの足跡は非常に鮮鋭でないぼやけた縁を持つ。

或いは、極めて鮮鋭な縁の状態でバンプするために、画像化構成においてランプ（例えば、線形光源又は点光源、長い又は短いアークなど）又はＬＥＤのアレイが使用される。このことは、バンプより大きい版に対して有用である。即ち、大きい版はブロック内のストリップ状又は小片状に連続的に露光することを必要とするためである。縁のぼやけたバンプは、印刷版の隣接部分を光学的に汚染し、一方、鮮鋭な縁のバンプは大きいバンプされた画像を形成するためにバンプされたサブ画像の継ぎ目なしのタイリングを許す。

主題発明は、化学的平衡に到達するために酸素の測光消費の過程の時間を提供するように、バンプとパターン化露光との間の版の化学薬品に依存する遅れを利用する。主題発明は、均一な画質を達成するためにバンプから１次露光までの一定遅れについての要求を観察するために、ある区域の走査に対する線形バンプ又は区域バンプを適合させる。２個以上の印刷版の場合、バンプとパターン露光との間の版依存の遅れを適合させるために送り込みと取り出しとを互い違いにすることができる。適切なとき又は必要なときに第１及び第２のバンプが適用される。即ち、第１のバンプはフレキソ版全体に溶存された大量の酸素を消費し、組み込まれた遅れの後でかつパターン露光の直前に適用される第２のバンプは樹脂の上層に侵入している酸素を消費する。これが、最良の露光された特徴の酸素プロフィルを得るためのプロフィルの微細調整を行う。

レンチキュラーレンズが、バンプと版との相対運動の方向に直角なＬＥＤバンプのフルーエンスを光学的及び静的に統合する。バンプと版との相対運動は、遅い走査方向におけるフルーエンスを機械的かつ動的に統合する。

分離したバンプ源及びパターン源が、バンプ及びパターン露光に対する異なった波長を許す。レンズ類が高価でありパターン露光源が非常に高価なレーザーである場合は、バンプ及びパターン露光のための異なった源は有利である。

本発明の特別な特徴がある図面において示され他の図面では示されないが、これは便宜上のみのためであり、各特徴は本発明による他の特徴のいずれとも或いは全てとも組み合わせることができる。用語「含み」、「備え」、「有し」及び「により」は、ここでは広くかつ包括的に解釈すべきであり、いかなる物理的相互連結にも限定されない。更に、判官において明らかにされた実施例は唯一可能な実施例として取るべきではない。

その他の実施例が本技術の熟練者により見いだされ、かつこれらは特許請求の範囲内である。

主題発明による一方法に従って行われる諸段階についての適時のスナップショットを示している図式的な平面図である。主題発明による別の方法に従って行われる諸段階についての適時のスナップショットを示している図式的な平面図である。横並びの印刷版を露光し得るＣＴＰシステム用に主題発明の好ましい方法により実行される諸段階についての適時のスナップショットを示している立体的な略図である。主題発明によるシステムの一実施例の立体的な略図である。図４に示された線状ランプのバンプをより詳細に示している図式的な側面図である。主題発明によるシステムの一実施例を示している図式的なの立体図である。図６に示されたＬＥＤバンプ組立体をより詳細に示している図式的な側面図である。図６及び７に示された趣意代発明によるオフセットＬＥＤアレイとレンチクラーレンズとの組み合わせを示している別の極めて図式的な図面である。図８に示された組み合わせに相当するフルーエンスマップである。

Claims

感光層を有するレリーフ像印刷版のための統合された直列式のバンプ及び露光システムであって、
感光層内のいかなる溶存酸素も消費するように照明のバンドで感光層をバンプするための線形照明源、
バンプする照明のバンドのすぐ下流に置かれた電磁放射で感光層を露光するための、ラスター走査組立体を有する露光モジュール、及び
版の一部分を連続的にバンプし更に版の別の部分がバンプされている間に版のバンプされた部分を画像化するために、版及び照明のバンドと電磁放射との両者間の相対運動を提供するように構成された輸送機構、
を備えたシステム。
照明源が、凹面反射器の焦点にある紫外線、可視光、又は赤外線を放射するランプ又はランプのアレイを備える請求項１のシステム。
ランプの出力を選択的に遮断するためのシャッター組立体を更に備える請求項１のシステム。
照明源がＬＥＤアレイを備える請求項１のシステム。
照明源が拡散機構を備え、該拡散機構が、アレイのフルーエンスを空間的に統合するためのレンチキュラーレンズである請求項１のシステム。
感光層を有するレリーフ像印刷版の露光を強化する方法であって、
感光層内のいかなる溶存酸素も消費するに十分なバンプする照明のバンドを提供し、
感光層を画像化するためにバンプする照明のバンドのすぐ下流で、ラスター走査組立体を有する電磁放射を提供し、
感光層及びバンプする照明のバンドと電磁放射の両者間の相対運動を提供し、更に
バンプする照明のバンドにより版の一部分をバンプしそして版の別の部分をバンプする照明のバンドでバンドしている間にバンドされた部分を電磁放射で画像化する、
ことよりなる方法。
ランプの出力を選択的に遮断するためのシャッター組立体を更に備える請求項６の方法。
照明のバンドがＬＥＤアレイから生ずる請求項６の方法。
レリーフ像印刷版上の感光層の露光を強化する方法であって、
感光層内のいかなる溶存酸素も消費するに十分なバンプ用照明のバンドで版の一部分をバンプし、
バンプされた部分をラスター走査組立体により画像化し、更に
版の別の部分が画像化される間に版の一部分のバンプが同時に生ずるように、連続過程で版の別の部分をバンプ用照明のバンドでバンプする、
ことよりなる方法。
感光層を有する印刷版のための統合された直列式のバンプ及び露光システムであって、
感光層内のいかなる溶存酸素も消費するように感光層を照明のバンドでバンプするために、２００ｎｍから１１００ｎｍの間の波長を有する紫外線、可視光、又は赤外線の放射を作る線形ランプを有する線形照明源、
バンプ用照明のバンドのすぐ下流に置かれたラスター化ビーム又は電磁放射の空間変調されたアレイにより感光層を露光させるための露光モジュールに基づくラスター走査光学組立体又は空間光変調器、及び
版の一部分を連続的にバンプし更に版の別の部分がバンプされている間に同時に版のバンプされた部分を画像化するために、版及び照明のバンドとラスター化ビーム又は電磁放射の空間的に変調されたアレイとの両者間の相対運動を提供するように構成された輸送機構、
を備えるシステム。
感光層を有する印刷版のための統合された直列式のバンプ及び露光システムであって、
感光層内のいかなる溶存酸素も消費するように感光層を照明のバンドでバンプするために、互い違いにされたＬＥＤの列及び拡散機構を有するＬＥＤアレイ、
バンプ用照明のバンドのすぐ下流に置かれたラスター化ビーム又は電磁放射の空間変調されたアレイにより感光層を露光するための露光モジュールに基づくラスター走査光学組立体又は空間光変調器、及び
版の一部分を連続的にバンプし更に版の別の部分がバンプされている間に同時に版のバンプされた部分を画像化するために、版及び照明のバンドとラスター化ビーム又は電磁放射の空間変調されたアレイとの両者間の相対運動を提供するように構成された輸送機構、
を備えるシステム。
感光層を有する印刷版のための統合された直列式のバンプ及び露光システムであって、
感光層内のいかなる溶存酸素も消費するように感光層を照明のバンドでバンプするための線形照明源、
バンプ用照明のバンドのすぐ下流のラスター化ビーム又は電磁放射の空間変調されたアレイにより感光材料を露光させるための露光モジュールに基づくラスター走査光学組立体又は空間光変調器、及び
ある連続速度で作動し、そして版の一部分を連続的にバンプし更に版の別の部分がバンプされている間に同時に版のバンプされた部分を画像化するために、版及び照明のバンドとラスター化ビーム又は電磁放射の空間変調されたアレイとの両者間の相対連続運動を提供するように構成された輸送機構、
を備えるシステム。