JP5443484B2 - フレキソ印刷版の二次背面露光 - Google Patents

Description

実施態様は、一般的に、フレキソ印刷版上にレリーフ画像を形成するシステム及び方法に関し、より詳細には、フレキソ印刷版の二次背面露光を使用するシステム及び方法に関する。

フレキソ印刷は、ゴム又はフォトポリマーの版（すなわち、フレキソ印刷版）におけるレジリエントレリーフ画像を使用して、例えばカートン、バッグ、ラベル又は書籍などの物品に印刷する直接回転式印刷方法である。フレキソ印刷は、包装における特定の用途が見出され、多くの場合において輪転グラビア印刷法及びオフセット平版印刷法と置き換わってきた。フレキソ印刷版を使用して印刷された物品の品質は、技術の進歩につれて著しく改善されてきたが、フレキソ印刷版にレリーフ画像を生じさせる方法に関する物理的制約が残っている。

特に、フレキソ印刷版を使用して微細なドット、線、さらには文字などの小さなグラフィック要素を印刷することは非常に困難である。画像の最も明るい領域（通常、ハイライト部と呼ばれる）では、画像の濃度は、連続階調画像のハーフトーンスクリーン表現におけるドットの総面積により表される。製版方法の性質のために、フレキソ印刷版上に小さなドットを維持することは非常に困難である。画像形成前（ｐｒｅ−ｉｍａｇｉｎｇ）（又は画像形成後（ｐｏｓｔ−ｉｍａｇｉｎｇ））工程において、印刷版のフロア（ｆｌｏｏｒ）は、印刷版の背面からの紫外線への領域露光により設けられる。この露光により、フォトポリマーが、最適な印刷にとって望ましいレリーフ深さまで硬化する。マスク層を通しての画像形成輻射線へのフラッド様露光と、その後の未硬化（すなわち非露光）フォトポリマーを除去する処理工程によって、概して円錐形のレリーフドットが生成する。

これらのドットのうちの最小のものは処理の間に除去されやすい。このことは、印刷の間に、それらの領域にインクが転写されないこと（ドットが版及び／又はプレス上に「保持」されない）を意味する。あるいは、最小ドットが処理に持ちこたえたとしても、それらは回転式プリンター上で損傷しやすく、小さなドットは、印刷の間にしばしば折り曲がり及び／又は部分的に折り取られて、過剰なインクが転写されるか又はインクが転写されないということが生じる。

米国特許第７，２７９，２５４号明細書 米国特許第７，２４５，４０２号明細書 米国特許第７，１２６，７２４号明細書 米国特許第６，８５５，４８２号明細書 米国特許第５，８１３，３４２号明細書 米国特許第５，５５２，２６３号明細書 米国特許第５，４５５，４１６号明細書 米国特許第４，９２７，７２３号明細書 米国特許出願公開第２００５／０２２７１８２号明細書 米国特許出願公開第２００４／０１７７７８２号明細書

フレキソ印刷方法における小さなドットの保持を改善する必要性が残っている。

一実施態様は、フレキソ印刷版上にレリーフ画像を作製する方法であって、マスク基材上に配設された画像形成可能な材料を含むマスクを画像様露光して、マスク基材上に配設された画像形成可能な材料中にマスク画像を有する画像形成されたマスクを形成する工程を含む。当該マスク画像は、それぞれハイライト値を有するマスク画像領域を含む。この方法は、さらに、画像形成されたマスクをフレキソ印刷版前駆体の前面に積層する工程、及びマスク画像の対応するマスク画像領域のハイライト値に基づいて、フレキソ印刷版前駆体の選択領域を、フレキソ印刷版前駆体の背面を通して画像様にアドレス可能な硬化用輻射線に露光する工程を含む。

一実施態様は、フレキソ印刷版上にレリーフ画像を形成するためのシステムであって、ラミネーター、主露光ユニット及び二次露光ユニットを含むシステムを提供する。ラミネーターは、フレキソ印刷版前駆体の前面に、マスク画像領域を有するマスク画像を有する画像形成されたマスクを積層するように構成されており、マスク画像は、それぞれハイライト値を有するマスク画像領域を有する。主露光ユニットは、画像形成されたマスクを通して硬化用輻射線にフレキソ印刷版前駆体を露光するように構成されており、二次露光ユニットは、マスク画像の対応するマスク画像領域のハイライト値に基づいて、フレキソ印刷版前駆体の背面を通して硬化用輻射線にフレキソ印刷版前駆体の選択領域を露光するように構成されている。

一実施態様は、フレキソ印刷版上にレリーフ画像を形成する方法であって、フレキソ印刷版前駆体の前面に、マスク画像（当該マスク画像は、それぞれハイライト値を有するマスク画像領域を有する）を有する画像形成されたマスクを積層し、マスク画像の対応するマスク画像領域のハイライト値に基づいて、フレキソ印刷版前駆体の選択領域を、当該フレキソ印刷版前駆体の背面を通して画像様にアドレス可能な硬化用輻射線に露光する工程を含む方法を提供する。

図１は、一実施態様による、フレキソ印刷版上にレリーフ画像を作製するシステムを示すブロック図である。 図２Ａは、図１のシステムとともに使用するのに適するマスクの一実施態様を示すブロック図である。 図２Ｂは、図１のシステムとともに使用するのに適するマスクの一実施態様を示すブロック図である。 図２Ｃは、図１のシステムとともに使用するのに適するマスクの一実施態様を示すブロック図である。 図２Ｄは、図１のシステムとともに使用するのに適するマスクの一実施態様を示すブロック図である。 図３は、一実施態様による、画像様露光されたマスクを示すブロック図である。 図４は、一実施態様による、画像様露光された後のマスクの例示的部分の上面図である。 図５は、一実施態様による、フレキソ印刷版前駆体に積層されたマスクを示すブロック図である。 図６は、背面露光された図５のフレキソ印刷版前駆体の選択された部分を示すブロック図である。 図７は、一実施態様による、フレキソ印刷版前駆体に積層されたマスクを通して露光されたフレキソ印刷版前駆体を示すブロック図である。 図８は、一実施態様による、マスクの除去後の図７のフレキソ印刷版前駆体を示すブロック図である。 図９は、一実施態様による、図８のフレキソ印刷版前駆体の現像により形成されたフレキソ印刷版のブロック図である。 図１０は、一実施態様による、フレキソ印刷版におけるハイライトドットを示す画像である。 図１１は、一実施態様による、フレキソ印刷版におけるハイライトドットを示す画像である。 図１２Ａは、レリーフ画像におけるレリーフ対紫外線露光量を示すグラフである。 図１２Ｂは、レリーフ画像におけるレリーフ対紫外線露光量を示すグラフである。 図１３は、一実施態様による、フレキソ印刷版前駆体を背面露光するためのシステムのブロック図である。

図１は、フレキソ印刷版前駆体３２からレリーフ画像を有する物品、例えばフレキソ印刷版を製造するためのシステム３０の一実施態様を概して示すブロック図である。一実施態様では、システム３０は、回転画像形成ドラム３４、レーザーユニット３６、主露光ユニット３８、二次背面露光ユニット４０、コンタクトアイドラーローラー４２、及び搬送ベッド４４を含む。図示されているように、主露光ユニット３８及び二次背面露光ユニット４０は、それぞれ、フレキソ印刷版前駆体３２の前面３３ａ及び背面３３ｂに近接して配置される。

稼働の際には、一実施態様によれば、画像形成ドラム３４が外側表面４６に画像形成可能なマスク５０を受け取って固定する（例えば真空保持システムによって）。画像形成ドラム３４を駆動して回転矢印４８（例えば、図１における反時計回り）により示されている方向に回転させる際に、画像形成ドラム３４及びコンタクトアイドラーローラー４２により形成されたニップ５２でフレキソ印刷版前駆体３２と合体するまで、マスク５０は外側表面４６に沿って、そしてレーザーユニット３６を通過するまで移動する。以下でより詳しく説明するように、一実施態様によれば、フレキソ印刷版前駆体３２は、マスク５０がフレキソ印刷版前駆体３２に、それらがニップ５２を同時に通過する際に、接着積層されるように接着性を有する層を有する。その後、画像形成ドラム３４の回転が継続することで、方向矢印５４により示されているように、フレキソ印刷版前駆体３２とマスク５０の積層した組み合わせが搬送ベッド４４に沿って移動し、二次背面露光ユニット４０及び主露光ユニット３８を通過する。

フレキソ印刷版前駆体３２上にレリーフ画像を形成するためのマスク５０に対する、レーザーユニット３６、主露光ユニット３８及び二次背面露光ユニット４０の操作は以下により詳しく記載する。

一実施態様によれば、図２Ａに示されているように、マスク５０は、画像形成可能なフィルムを含み、当該画像形成可能なフィルムは少なくともマスク基材６０と画像形成可能な材料６２を含み、当該画像形成可能な材料６２は、基材６０上に配設された１又は２つ以上の層から成る比較的均一なコーティングを含む。別の実施態様において、図２Ｂに示されているように、マスク５０は、マスク基材６０の上に配設された下引き層６４と、下引き層６４の上に配設された画像形成可能な材料６２を含む。別の実施態様において、図２Ｃに示されているように、マスク５０は、基材６０の上に配設されたアブレート可能な層６６と、アブレート可能な層６６の上に配設された画像形成可能な材料６０を含む。さらに別の実施態様において、図２Ｄに示されているように、マスク５０は、マスク基材６０の上に配設された下引き層６４、下引き層６４の上に配設されたアブレート可能な層６６、アブレート可能な層６６の上に配設された画像形成可能な材料６２を含む。

図３に示されているように、そして図１をさらに参照すると、一実施態様によれば、マスク５０がレーザーユニット３６を通過する際に、レーザーユニット３６がマスク５０をレーザーからのレーザー光、例えばレーザービーム５６に画像様露光する。レーザー光の焦点を合わせて画像形成可能な材料６２に対して作用させる。所望の画像の電子的に記憶されたデータ表現に従ってレーザービーム５６の出力を調整しながらレーザービーム５６をコンピューター制御下にマスク５０上で走査又はラスタライズして、マスク５０の画像形成可能な材料６２に露光領域７０及び非露光領域７２を生成させる。一実施態様によれば、マスク５０が画像形成輻射線、例えばレーザービーム５６に露光されると、輻射線は画像形成可能な材料６２中のエネルギー吸収剤により吸収され、マスク５０中にアブレート可能な層６６が含まれている場合にはアブレート可能な層６６で吸収され、画像形成輻射線に露光された領域７０におけるマスク基材６０からの画像形成可能な材料６２の移動がもたらされる。かかるプロセスの一例は、Ｐａｔｅｌ他への米国特許第５，９３５，７５８号に記載されている。

画像形成輻射線への露光後、画像形成可能な材料６２とマスク基材６０上に残存する他の層（例えば、アブレート可能な層６６）とが一緒になって、「マスク画像」と呼ばれるものを形成する。マスク画像とマスク基材６０の組み合わせを、画像形成されたマスクと呼ぶ。マスク画像を形成する方法は、米国特許出願第１１／０８１，０１８号明細書にも記載されている。

マスク５０の成分は、以下に簡単に説明する。マスク５０に使用するのに適するかかる成分についてのより詳しい説明がＺｗａｄｌｏへの米国特許第７，２７９，２５４号明細書にある。

マスク基材６０は、いかなる適切な基材であってもよく、適切な基材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート又はポリエチレンナフタレート、フルオレンポリエステルポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル、及びこれらのコポリマー、並びに加水分解及び非加水分解酢酸セルロースなどのプラスチックシート及びフィルムが挙げられる。マスク基材６０は、硬化用輻射線（以下に記載）に対して十分に透明であるべきであり、場合によっては、マスク基材６０が画像形成輻射線、例えばレーザービーム５６に対して十分に透明であることが望ましい。マスク基材６０は帯電防止コーティングを含んでもよい。

画像形成可能な材料６２は、バインダー中に分散された複数の成分、例えば着色剤（例えば染料及び顔料）及びエネルギー吸収剤などを含む。画像形成可能な材料６２は、単層又は多層として配設できる。例えば、一実施態様において、画像形成可能な材料６２を、単層中にアブレート可能な材料及び吸収性材料と組み合わせることができる。他の実施態様において、画像形成可能な材料６２は、エネルギー吸収層と、当該エネルギー吸収層に隣接しているアブレート可能な材料を含む層とを含むことがある。他の実施態様において、画像形成可能な材料６２は、他の成分を分散させるためのバインダー、溶融又は軟化した画像形成可能な材料の転移を促進させるためのフルオロカーボン添加剤、適切な潜伏性架橋剤、可塑剤、コーティング剤、ＵＶ吸収剤及び充填剤などの他の成分を含んでもよい。

接着促進材としても知られている下引き層６４、又は耐擦過性ハードコート若しくは硬化ゼラチン層は、積層（以下により詳しく記載する）の後に光学的接触をもたらし、例えばレーザービーム５６によるなどの画像形成中に画像形成可能な材料６２が除去されたマスク５０の領域においてフレキソ印刷版３２の感光性材料からマスク画像を除去するのを助ける。アブレート可能な層６６は、分解してアブレート画像形成機構にとって特に有利な推進ガス（ｐｒｏｐｕｌｓｉｖｅ ｇａｓ）をもたらす粒子状物質、例えば金属酸化物粒子又は酸化鉄粒子などを含んでもよい。

マスク５０の画像形成可能な材料６２を画像様露光する方法は当該技術分野における従来のものであり、マスク５０を画像様露光するアナログ及びデジタル法の両方が適する。さらに、図１に外部ドラムスキャナーを使用する場合として記載されているが、例えばフラットベッドスキャナー及び内部ドラムスキャナーなどの他の走査装置を使用してもよい。実施態様によっては、画像形成輻射線は赤外線を含むことがある。赤外線は、例えば７５０〜１２００ｎｍの範囲内であることができ、例えばダイオードレーザー（８３０ｎｍ）又はＮｄ：ＹＡＧレーザー（１０６４ｎｍ）などの赤外レーザーにより供給することができる。かかる実施態様によれば、画像形成材料６２は赤外線に対して感受性であるエネルギー吸収剤を含み、エネルギー吸収剤は、赤外線を熱に変換し、次いで、熱は、物理的又は化学的性質の物理的又は化学的変化をもたらすことができる。他の実施態様において、画像形成可能な材料６２は、例えば４００〜７００ｎｍの範囲内の可視レーザー光に露光される。さらに別の実施態様において、画像形成可能な材料６２は、レーザーダイレクトイメージング（ＬＤＩ）により紫外線に露光される。かかる画像形成プロセスを実施するのに適するイメージャー及び装置についての記載を含む、かかる画像形成プロセス又は機構についてのさらに詳しい説明が、先に引用したＺｗａｄｌｏへの米国特許第７，２７９，２５４号にある。

ある画像形成機構に従うと、マスク５０の画像形成材料６２の露光領域７０はアブレーションにより除去される。この画像形成機構によれば、画像形成材料６２（及びアブレート可能な層６６が存在する場合にはアブレート可能な層６６）の露光領域７０が、ガスの発生によりマスク基材６０から追い出される。かかる実施態様によれば、熱（レーザー光）への暴露により分解して急速にガスを発生する特定のバインダーを画像形成可能な材料６２又はアブレート可能な層６６において使用できる。画像形成可能な材料６２の露光領域７０の下方又は中でのガスの蓄積は、露光領域７０においてマスク基材６０から画像形成可能な材料６２を追い出す圧力を生じる。レーザービーム、例えばレーザービーム５６などの作用による画像形成の別のアブレートモードでは、着色剤、赤外線吸収染料及びバインダーを有する画像形成可能な材料の層が画像形成される。レーザーからのエネルギーは、レーザービームが画像形成可能な材料に作用したスポットで画像形成可能な材料を追い出す。アブレート画像形成機構を使用する場合、露光された画像形成可能な材料をマスク基材から追い出した後に当該露光された画像形成可能な材料を回収又は集めるために、デブリコレクタ、例えば真空又は適切な受容体シートなどを、画像形成可能な材料の近くに配置することができる。

マスク５０の画像形成可能な材料６２を画像様露光するのに、例えばレーザー誘導フィルム転写、剥離機構、及び染料昇華又は拡散などの他の画像形成機構も適する。これらの画像形成機構は、アブレート機構と相まって、先に引用したＺｗａｄｌｏへの米国特許第７，２７９，２５４号により詳しく記載されている。

図３に戻ると、露光領域７０は、異なるサイズ及び面積を有することに注意すべきである。例えば、図３に関して、マスク５０の右側にある露光領域７０は、マスク５０の左側にある露光領域７０よりも小さいサイズを有する。図４は、レーザーユニット３６（例えば、アブレート機構を使用する）により画像様露光された後のマスク５０の例示的部分の上面図である。さらに、露光領域７０は様々なサイズを有することに注意すべきである。以下でより詳しく説明するように、また、従来知られている技術によれば、主露光ユニット３８により供給された硬化用輻射線３９は、露光領域７０（図１及び７参照）を通過し、この硬化用輻射線は、現像プロセスと相まって、フレキソ印刷版前駆体３２から形成されたフレキソ印刷版３２’上に円錐形の「ハイライトドット」を生成する。ハイライトドットはフレキソ印刷版３２’上に望ましいレリーフ画像を形成し、様々なサイズの露光領域７０はレリーフ画像において様々なサイズのハイライトドットを生成する。

フレキソ印刷版３２’を使用して印刷されるべき画像の最も明るい領域（通常、ハイライト部と呼ばれる）において、画像の濃度は、連続階調画像のハーフトーンスクリーン表現におけるハイライトドットの総面積により表される。異なるサイズのハイライトドットは異なるトーン濃度に対応する。例えば、濃度ゼロが望ましい領域（０％トーン）には、ハイライトドットは存在せず、１０％トーンの場合のハイライトドットは５％トーンの場合のハイライトドットよりも大きなサイズを有する。この対応関係に基づいて、ハイライトドットのサイズは、通常、それらに対応するトーン値で表現され、例えば５％ハイライトドット又は１０％ハイライトドットと表現される。

例えば、図４を参照すると、最小ハイライトドットは１％ハイライトドットを表すことがあり、一方、最大ハイライトドットは１０％ハイライトドットを表すことがある。ハイライトドット間の対応関係のために、マスク５０の露光領域７０のサイズは、トーン百分率によっても表現される。この百分率は、しばしば、ハイライト値とも呼ばれる。知られているように、マスク画像の露光領域７０のサイズが小さいほど、フレキソ印刷版３２’のレリーフ画像で対応するハイライトドットを有効に形成することがより困難である。

図１を参照すると、一実施態様によれば、マスク画像をマスク５０上に形成した後、画像形成ドラムの継続する回転により、マスク５０がフレキソ印刷版前駆体３２とともにニップ５２を通過して、マスク５０の画像形成材料６０がフレキソ印刷版前駆体３２の前面３３ａに接着又は積層される。図５は、フレキソ印刷版前駆体３２に積層された後のマスク５０を示すブロック図である。一実施態様によれば、マスク５０は、圧力、例えばニップ５２により適用される圧力を加えることを通してフレキソ印刷版前駆体３２に積層される。他の実施態様において、加熱によりフレキソ印刷版前駆体３２にマスク５０を適用することができる。積層は、フレキソ印刷版前駆体３２及びマスク５０に熱及び圧力の両方を適用することを含んでもよい。

さらに、マスク５０をフレキソ印刷版前駆体３２と積層するために画像形成ドラム３４及び圧力ローラー４２を使用する代わりに、熱及び圧力の両方を提供する市販のラミネーターを使用できる。適切なラミネーターとしては、例えばＥａｓｔｍａｎ Ｋｏｄａｋ Ｃｏ．（ニューヨーク州ロチェスター）から入手可能なＫｏｄａｋモデル８８０ＸＬ ＡＰＰＲＯＶＡＬ ＬＡＭＩＮＡＴＯＲ、及びＣＯＲＯＲラミネーティングシステム（オランダ国アムステルダム）製のＣＯＤＯＲ ＬＰＰ６５０ ＬＡＭＩＮＡＴＯＲが挙げられる。

図示したように、一実施態様によれば、フレキソ印刷版前駆体３２は、感光性基材８０、感光性材料８２及び剥離性層８４を含み、マスク５０の画像形成材料６２は剥離層８４を介してフレキソ印刷版前駆体３２に積層されている。一実施態様によれば、フレキソ印刷版３２’は、マスク５０のマスク画像がレリーフ画像としてフレキソ印刷版前駆体３２の上に形成された後、フレキソ印刷版前駆体３２からもたらされる。

実施態様によれば、感光性材料８２は、ポジ型又はネガ型のいずれかであることができる。ネガ型感光性材料は、硬化用輻射線への露光により硬化するか又は硬化可能であり、一般的に、硬化用輻射線への露光により重合又は架橋するポリマー又はプレポリマーを含む。一実施態様において、感光性材料８２は、紫外線硬化性樹脂を含み、当該紫外線硬化性樹脂はエラストマーバインダー、少なくとも１種のモノマー及び光開始剤（非赤外線に対して感受性を有する）を含んでもよい。ほとんどの場合に、開始剤は、紫外線若しくは可視光又はそれらの両方に対して感受性である。エラストマーバインダーは、水性、半水性又は有機溶剤系現像液中に溶解可能、膨潤可能又は分散可能なものであることができる単一種のポリマー又はポリマーの混合物であることができる。モノマーは、透明な曇りのない感光性層が生じる程度にバインダーと混和性である単一種のモノマー又はモノマーの混合物から成ることができる。光開始剤は、紫外線に対して感受性であり、過剰な停止なしに１種又は２種以上のモノマーの重合を開始する遊離基を生成するいかなる単一種の化合物又は複数の化合物の組み合わせであってもよい。光開始剤は、可視光又は紫外線に対して感受性であるべきであり、赤外線及び／又は可視光に対して非感受性であってもよく、１８５℃以下で熱的に不活性であるべきである。紫外線硬化性樹脂は、所望の最終的な特性に応じて他の添加剤、例えば増感剤、可塑剤、レオロジー調節剤、熱重合抑制剤、粘着付与剤、着色剤、酸化防止剤、オゾン劣化防止剤、又は充填剤などを含んでもよい。

感光性材料８２（例えば、紫外線硬化性樹脂）の厚さは、フレキソ印刷版３２の所望のタイプに応じて変えることができる。一実施態様において、紫外線硬化性樹脂は、例えば、厚さが２０〜２５０ミル（５００〜６００ミクロン）又はそれを超えるもの、より具体的には厚さが２０〜１００ミル（５００〜２５００ミクロン）のものであることができる。一実施態様によれば、フレキソ印刷版３２は、Ｋｏｄａｋ Ｐｏｌｙｃｈｒｏｍｅ Ｇｒａｐｈｉｃｓ（コネティカット州ノーウォーク）からＦＬＥＸＣＥＬ ＮＸとして商業的に入手可能なフレキソ印刷版前駆体を含む。一実施態様によれば、フレキソ印刷版３２は、Ｋｏｄａｋ Ｐｏｌｙｃｈｒｏｍｅ Ｇｒａｐｈｉｃｓ（コネティカット州ノーウォーク）からＦＬＥＸＣＥＬ ＳＲＨとして商業的に入手可能なフレキソ印刷版前駆体を含む。

剥離層８４は、硬化プロセス後に、画像形成されたマスク５０を感光性材料８２から除去することを容易にする。剥離性材料８４は、硬化プロセス中に、印刷版３２と画像形成されたマスク５０との間の十分な接着をもたらすこともできる。剥離層は、硬化用輻射線を著しく吸収又は散乱するべきでなく、高温でなく室温でマスク５０を損なわずに除去することを可能にするべきである。剥離層８４は感光性材料８２の紫外線硬化性樹脂を指紋又は他の損傷から保護することもできる。剥離層８４として使用するのに適するコーティングの例としては、ポリ（ビニルアルコール）若しくは類似のポリマー、セルロース系ポリマー、例えばメチルセルロース若しくはヒドロキシプロピルメチルセルロースなど、又はポリビニルブチラール、あるいは上記のような他のヒドロキシルポリマーが挙げられる。剥離層８４の一具体例は加水分解スチレン無水マレイン酸コポリマーである。

フレキソ印刷版３２にとって適切な積層技術並びに様々な材料及び材料の組み合わせは、先に引用したＺｗａｄｌｏへの米国特許第７，２７９，２５４号にさらに詳しく示されている。

図１を再び参照すると、マスク５０がフレキソ印刷版前駆体３２の前面３３ａに積層された後、画像形成ドラム３４の継続する回転により、搬送ベッド４４に沿って、積層された組み合わせが移動し、まず、二次背面露光ユニット４０を通過し、次に主露光ユニット３８を通過する。一実施態様によれば、図６に示されているように、フレキソ印刷版前駆体３２の背面３３ｂが移動して二次背面露光ユニット４０を通過する際に、二次背面露光ユニット４０が、フレキソ印刷版前駆体３２の感光性基材８０の選択された領域又は区域を硬化用輻射線９０に背面３３ｂを通して選択的に露光する。一実施態様によれば、硬化用輻射線９０は紫外線を含む。

一実施態様によれば、画像形成されたマスク５０との積層に先立って、フレキソ印刷版前駆体３２の背面３３ｂをまず硬化用輻射線に感光性基材８０を通して露光して、感光性基材８０に隣接する感光性材料８２中に薄厚の均一な硬化層を作製する（一般的に「背面露光」と呼ばれている方法）。以下に記載するように、この薄厚の均一な硬化層は、しばしば、得られたフレキソ印刷版の感光性材料８２においてレリーフ画像の「フロア」と呼ばれる（図９参照）。従って、二次背面露光ユニット４０により供給される硬化用輻射線９０によって、選択領域における感光性材料層８２の硬化した層の厚さが増加する（すなわち、選択領域における得られたレリーフ画像のフロアが高くなる若しくはレリーフが減少する）。

一実施態様によれば、二次背面露光ユニット４０により露光された選択領域は、マスク５０のマスク画像の領域に対応し、露光領域７０はハイライト値閾値以下のハイライト値を有する。一実施態様において、背面露光ユニット４０は、マスク画像の形成の際に露光領域７０及び非露光領域７２を生じさせるために使用される電子的に記憶されたデータに基づいて、画像形成されたマスク５０と見当合わせ又はインデックス付けされ、二次背面露光ユニット４０は、ハイライト閾値以下のハイライト値を有する領域を硬化用輻射線９０に露光する。

一実施態様によれば、例えば、二次背面露光ユニット４０は、画像フィーチャ（例えば露光領域７０）が２％以下のハイライト値を有する箇所で露光輻射線を供給する。例えば、一実施態様において、図６を参照すると、露光領域７０の領域９２のみが所定のハイライト閾値（例えば２％）以下であり、残りの露光領域７０はハイライト閾値を超える。このように、かかる実施態様によれば、露光領域９２に対応するフレキソ印刷版前駆体３２の背面３３ｂの領域だけが二次背面露光ユニット４０により硬化用輻射線９０に露光される。ハイライト閾値は、所定のフレキソ印刷版前駆体についての特定の要件に基づいて変えることができることに注意されたい。

一実施態様によれば、二次背面露光ユニット４０により供給される硬化用輻射線９０は、フレキソ印刷版前駆体３２の選択領域のみを露光するようにデジタル制御される。一実施態様によれば、二次背面露光ユニット４０は、マスク画像の対応するマスク画像領域のハイライト値に基づいて、背面３３ｂを通して画像様にアドレス可能な硬化用輻射線９０を供給してフレキソ印刷版前駆体３２の選択領域を露光する。一実施態様において、二次背面露光ユニット４０は、複数の個別にアドレス可能な輻射線源により画像様にアドレス可能な硬化用輻射線９０を供給する。一実施態様において、背面露光ユニット４０は、個別にアドレス可能な複数の紫外（ＵＶ）線放出ダイオード（ＬＥＤ）のアレイを含む。一実施態様において、複数のＵＶ ＬＥＤが線形アレイを成すように配列され、線形アレイは、フレキソ印刷版前駆体３２の幅にわたって横方向に延在するように配置される。

背面露光ユニット４０として使用するのに適する市販の線形ＵＶ ＬＥＤアレイの例としては、ＣＯＮ−ＴＲＯＬ−ＣＵＲＥ．ｃｏｍから入手可能なＵＶ ＬＥＤキュア・オール リニア（Ｃｕｒｅ−Ａｌｌ Ｌｉｎｅａｒ）１００、Ｓｔｏｃｋｅｒｙａｌｅ，Ｉｎｃ．から入手可能なＣＯＢＲＡラインスキャン・イルミネーション装置、及びＯｐｔｏ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（イリノイ州ホイーリング）製の照明装置が挙げられる。一実施態様によれば、ＬＥＤアレイの解像度及びコリメーションは、ＬＥＤにより供給される露光輻射線が限られた領域、例えば１００スポット毎インチなどに閉じ込められるようなものである。

複数のＵＶ ＬＥＤの線形アレイであるとして先に説明したが、二次背面露光ユニット４０は、いかなる適切なタイプのデジタル式にアドレス可能な光源、例えば、複数の個別にアドレス可能なマイクロミラーのアレイ及び個別にアドレス可能／制御可能な光源に結合された複数の光ファイバのアレイを有するデジタル光プロジェクタ（ＤＬＰ）を含んでもよい。

図１を参照すると、二次背面露光ユニット４０からの硬化用輻射線９０への露光後、フレキソ印刷版前駆体３２とマスク５０の積層された組み合わせは、駆動されて主露光ユニット３８を通過し、図７に示されているように、主露光ユニット３８は、フレキソ印刷版前駆体３２の感光性材料８２上にマスク５０を通して硬化用輻射線３９をフラッド様に照射する。硬化用輻射線３９は、マスク５０の非露光領域７２によりブロックされ、露光又は非露光領域７０を通過し、感光性材料８２に対して作用して、硬化又はキュアリングをもたらす。

そのため、マスク画像は、硬化用輻射線３９に対して実質的に不透明であるべきである。ここで、実質的に不透明とは、マスク画像が２．０以上、より具体的には３．０以上の透過光学濃度を有することを意味する。画像形成可能な材料６２の非マスク又は露光領域７０は実質的に透明であるべきである。ここで、実質的に透明とは、硬化用輻射線３９の波長で、０．５以下、より具体的には０．１以下、さらに具体的には０．０５以下の透過光学濃度を意味する。

硬化用輻射線３９に適する波長又は波長範囲は感光性材料８２の性質により決定される。一実施態様によれば、硬化用輻射線３９は紫外線を含む。紫外線へのフラッド用露光のための光源は従来型のものである。適切な可視又はＵＶ光源の例としては、炭素アーク、水銀蒸気アーク、蛍光灯、電子フラッシュユニット及び写真フラッドランプが挙げられる。ＬＶ輻射線の適切な供給源としては、水銀灯、特に太陽灯が挙げられる。主露光ユニット３８に適する標準的な輻射線源の例としては、ＳＹＬＶＡＮＩＡ ３５０ ＢＬＡＣＫＬＩＧＨＴ蛍光灯、及びＢｕｒｇｅｓｓ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．（ミネソタ州プライマウス）から入手可能な、ＡＤＤＡＬＵＸ ７５４−１８０１７ランプを有するＢＵＲＧＥＳＳ ＥＸＰＯＳＵＲＥ ＦＲＡＭＥ，Ｍｏｄｅｌ ５Ｋ−３３４３ＶＳＩＩが挙げられる。マスク５０を通しての露光時間は、フレキソ印刷版前駆体３２の感光性材料８２の性質及び厚さに依存する。

フレキソ印刷版前駆体３２へのマスク５０の積層によって、二次背面露光ユニット４０による背面３３ｂの露光、又は主露光ユニット３８からの硬化用輻射線３９によるマスク５０を通しての感光性材料８２の露光のいずれの場合でも真空ドローダウン（ｖａｃｕｕｍ ｄｒａｗ−ｄｏｗｎ）は必要でない。

図８を参照すると、マスク５０を通しての感光性材料８２の露光後、フレキソ印刷版前駆体３２の前面３３ａからマスク５０を除去するため、画像形成されたマスク５０を再利用することができる。マスク５０を除去することは、例えば、フレキソ印刷版前駆体３２からマスク５０を剥がすことにより行うことができる。マスク５０を除去することは、手作業で又は機械的に行うことができる。

画像形成されたマスク５０を除去又は剥離した後、フレキソ印刷版前駆体３２の感光性材料８２の未硬化又は未キュア（すなわち、硬化用輻射線に露光されなかった）部分を現像プロセスにより除去して感光性材料８２の硬化部分を残すことによって、フレキソ印刷版前駆体３２のフレキソ印刷版３２’への変換を達成する。感光性材料８２の残った硬化部分がレリーフ画像又はレリーフ印刷面を規定する。一実施態様によれば、現像プロセスは、フレキソ印刷版前駆体３２を適切な現像液で洗浄することを含む。適切な現像液は、感光性材料８２の非露光領域を溶解、分散又は膨潤させることができる。機械的な現像も適することがあり、機械的な現像としてはフレキソ印刷版前駆体３２をスクラビング又はブラッシングして感光性材料８２の未キュア又は未硬化部分を除去することを含む。溶剤現像手段と組み合わせて機械的現像手段を使用することもできる。

かかる現像方法のより詳しい説明に加えて、適切なフレキソ印刷版前駆体３２についてのより詳しい解説、及び主露光ユニット３８による画像形成されたマスク５０を通しての感光性材料８２の露光は、先に引用したＺｗａｄｌｏへの米国特許第７，２７９，２５４号に記載されている。

図９は、フレキソ印刷版前駆体３２の現像から得られたフレキソ印刷版３２’を示す。図示されているように、剥離層８４及び感光性材料８２の未硬化部分は洗い落とされ、これにより、マスク５０の露光領域に対応する感光性材料８２の硬化部分が残り、感光性基材８０上に望ましいレリーフ画像が定まる。先に記載したように、現像後に残った感光性材料８２の円錐形の硬化部分はハイライトドットと通常呼ばれ、ハイライトドット９４、９６、９８、１００及び１０２として示されている。

図９の例示的な図を参照すると、ハイライトドット９４、９６及び９８はマスク５０の領域９２に対応し、露光又は非マスク領域７０は、所定のハイライト閾値以下、例えば２％のハイライト値を有し、一方、ハイライトドット１００及び１０２は所定のハイライト閾値を超えるハイライト値を有するマスク５０の露光領域７０に対応する。図示されているように、硬化用輻射線９０が二次背面露光ユニット４０により領域９２に選択的に適用されるため、選択領域９２におけるレリーフ画像のフロアは、非露光領域における「標準」のフロア深さ１０６よりも大きい深さ１０４を有する（ここで、「標準」のフロアは、プレ背面露光（ｐｒｅ−ｂａｃｋ ｅｘｐｏｓｕｒｅ）輻射線に背面３３ｂ全体を露光して形成される）。その結果、所定のハイライト閾値以下のハイライトドット、例えばハイライトドット６４、９６及び９８のレリーフ深さ１０８は、所定のハイライト閾値を超えるハイライトドットのレリーフ深さ１１０未満である。

所定のハイライト閾値以下のハイライト値を有するハイライトドットに対してより高いフロア（すなわち、小さいレリーフ）、例えばハイライトドット９４、９６及び９８に関連する小さいレリーフ深さ１０８をもたらすことによって、かかるハイライトドットのためのさらなるフロア構造がもたらされる。このさらなるフロア構造は、安定性の増大をもたらし、かかるハイライトドットが現像プロセスをより耐えること（例えば現像中により洗い落とされにくくすること）を可能にし、それから得られるフレキソ印刷版３２’が、従来法に従って形成されたフレキソ印刷版と比べてより小さいサイズのハイライトドットを保持することを可能にする。このさらなる支持構造は、フレキソ印刷版３２’が使用されるその後の印刷プロセスの間にかかるハイライトドットの物理的保全性をより良好に維持することを助ける。

例えば、一つの実験で、Ｆｌｅｘｅｌ ＮＸマスクを画像様露光し、０．０６７インチのプレート厚さを有するＦｌｅｘｅｌ ＳＲＨ印刷版前駆体（両方ともＫｏｄａｋ Ｐｏｌｙｃｈｒｏｍｅ Ｇｒａｐｈｉｃｓ、コネティカット州ノーウォーク）に積層した。８分間の前側又は主露光（例えば、主露光ユニット３８による）を使用した場合には、２７ミルのプレートレリーフに対して１３３線数のスクリーンで、ハイライトドットの保持率は２％であった（相対レリーフ約８０ミクロン）。４２０ｍＷ及び波長３７０ｎｍのＵＶ ＬＥＤアレイ（イリノイ州ホイーリング所在のＯｐｔｏ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ製のＯＴＬＨ−０２８０−ＵＶ−１０ Ａ）を使用した２０秒間の二次背面露光（８分間の前側露光に先立って行った）と組み合わせて繰り返した場合に、ハイライトドットの保持率は０．５％ドットに減少した（相対レリーフ約６０ミクロン）。

第２の実験では、１７ｍｍのＦｌｅｘｅｌ ＳＲＨフレキソ印刷版前駆体を１１秒間背面露光した（公称レリーフ２７ミルの場合）。次に、総出力４０ｍＷを備え測定出力波長３７５を有するＯｐｔｏｔｅｋ Ｐ１５０−３０７２ ＵＶ ＬＥＤプリントヘッドを使用して１．６ｍｍ／秒で幅０．５インチの帯状にさらに背面露光し、１２ミルの総レリーフを得た。次に、様々なハイライトドットサイズと５００ミクロンＲＬＤフィーチャーを有するＴＩＬマスクを使用して、４分間の従来法による前側露光（すなわち主露光）を行った。

図１０の顕微鏡画像により示されているように、２０ミクロンのスタッカート（Ｓｔａｃｃａｔｏ）パターンの０．４％ハイライトドットがＬＥＤプリントヘッドの選択露光により生じた高い方のフロアを有する印刷版の領域に保持され（１２０で示されている）、一方、かかるハイライトドットは低い方のフロアを有する領域には保持されなかった（１１２で示されている）。さらに、図１１の画像によって示されているように、さらに露光された帯状部に０．１５％のハイライトドットが保持された。

第３の実験では、０．６７のＦｌｅｘｃｅｌ ＳＲＨ ＮＸフォトポリマーの半分をＭｅｋｒｏｍ蛍光灯バンクユニットで１１秒間プレ背面露光し、これにより２９ミルのレリーフが生成し、他方の半分はプレ背面露光を受けなかった。次に、各モジュールが３２個のＬＥＤを有するスタガードアレイのモジュールから成り、４０ｍＷ（１．２５ｍＷ／ダイオード）の出力を備え、全体ＬＥＤ間隔が１インチ当り１５０個であるＯｐｔｏｔｅｋ製のＰ１５０−３０７２ ＵＶ ＬＥＤプリントヘッドをフォトポリマーにわたって３つの異なる速度（０．１２、０．１８及び０．２６ｃｍ／秒）で走査し、さらなる背面露光をもたらした。結果は図１２Ａ及び１２Ｂのグラフに示されている。

図１２Ａは、ＬＥＤプリントヘッドによりもたらされた背面露光のみから生じたレリーフを示すグラフ１３０である。図１２Ｂは、従来のプレ背面ＵＶ露光と、ＬＥＤプリントヘッドによりもたらされたさらなる背面露光との組み合わせから生じた総レリーフを示すグラフ１３２である。第１の曲線１３４は、ＬＥＤプリントヘッドのみによってもたらされた背面露光から生じたレリーフを示し、データ点１３６、１３８及び１４０は、ＬＥＤプリントヘッドがフォトポリマーを走査した際のスピードの増加に対応する。第２の曲線１４２は、Ｍｅｋｒｏｍ蛍光灯バンクユニットによりもたらされた従来のＵＶ背面露光と組み合わされたＬＥＤプリントヘッドにより提供されたＵＶ露光から生じたレリーフを示し、データ点１４４、１４６及び１４８は、ＬＥＤプリントヘッドがフォトポリマーを走査した際のスピードの増加に対応する。

図１３は、背面露光ユニット４０を使用してフレキソ印刷版前駆体３２の背面３３ｂを選択的に背面露光するための別のシステム１５０を示す。図１３の実施態様によれば、フレキソ印刷版前駆体３２を移動させて主露光ユニット３８に通過させる代わりに、フレキソ印刷版前駆体３２の背面にわたって、例えばｘ方向及びｙ方向に、第２の背面露光ユニット４０を移動及び走査させる。さらに、背面露光ユニット４０を、例えば見当合わせ開始点１５２によって、マスク５０に対してインデックス付け又は見当合わせする。一実施態様によれば、見当合わせ開始点１５２は、二次背面露光ユニット４０からの硬化用輻射線９０のマスク情報との正確なアライメントのために、マスクに書き込まれ、二次背面露光ユニット４０により読み取られる。

要約すると、所定のハイライト値以下であるマスク５０の露光領域７０に対応するフレキソ印刷版前駆体３２の領域を背面露光ユニット４０からの輻射線に選択的に背面露光することによって、システム３０は、従来の方法と比べてより小さいサイズのハイライトドット（他の方法では現像中に洗い落とされるであろう）を保持するフレキソ印刷版３２’をもたらすことが可能である。背面露光ユニット４０によりもたらされる二次選択的背面露光は、また、主又は主露光ユニット３８に必要とされる露光時間を短くする。例えば、主露光ユニット３８による前側露光だけを使用すると、最長３０分間の露光時間を必要とすることがあり、マスク画像のある領域が露光過剰になることがあり、意図するハイライト値を超えるハイライト値を有する現像マスクの領域がもたらされることがあるという欠点がある。例えば、一例において、上記のように、本願の開示に従うフレキソ印刷版前駆体３２の２０秒間の選択背面露光によって、主露光ユニット３８に必要とした露光時間はたった８分間であった。

Claims (7)

1. フレキソ印刷版にレリーフ画像を形成する方法であって、
   それぞれハイライト値を有するマスク画像領域を含む画像形成されたマスクを、フレキソ印刷版前駆体の前面に積層する工程、及び
   前記マスク画像の対応するマスク画像領域のハイライト値に基づいて、前記フレキソ印刷版前駆体の選択領域を、当該フレキソ印刷版前駆体の背面を通して画像様にアドレス可能な硬化用輻射線に露光する工程、
   を含む、フレキソ印刷版上にレリーフ画像を形成する方法。
2. 前記選択領域が、ハイライト値閾値以下のハイライト値を有するマスク画像領域を含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記画像形成されたマスクを通して硬化用輻射線に前記フレキソ印刷版前駆体を露光する工程、
   前記フレキソ印刷版前駆体から前記画像形成されたマスクを除去する工程、及び
   前記フレキソ印刷版前駆体を現像して、前記フレキソ印刷版を形成するための硬化用輻射線に露光されなかった当該フレキソ印刷版前駆体の部分を除去する工程、
   を含み、残存した露光部分がレリーフ画像を形成する、請求項１又は２に記載の方法。
4. 選択領域を露光する工程が、複数の個別にアドレス可能な輻射線源により画像様アドレス可能な硬化用輻射線を供給することを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. マスク画像の記憶デジタルデータ表現に基づいて背面露光が実施される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. フレキソ印刷版にレリーフ画像を形成するためのシステムであって、
   フレキソ印刷版前駆体の前面に、それぞれハイライト値を有するマスク画像領域を有するマスク画像を有する画像形成されたマスクを積層するように構成されたラミネーター、
   前記画像形成されたマスクを通して硬化用輻射線に前記フレキソ印刷版前駆体を露光するように構成された主露光ユニット、及び
   前記マスク画像の対応するマスク画像領域のハイライト値に基づいて、前記フレキソ印刷版前駆体の背面を通して硬化用輻射線に前記フレキソ印刷版前駆体の選択領域を露光するように構成された二次露光ユニット、
   を含むシステム。
7. 前記二次露光ユニットが、マスク画像の記憶デジタルデータ表現に基づいて、前記マスク画像に対してインデックス付けされている、請求項６に記載のシステム。

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