JP6401860B2 - フレキソ印刷版、フレキソ印刷版原版、および、これらの製造方法 - Google Patents
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Description
すなわち、本発明者らは、以下の構成により上記課題が解決できることを見出した。
上記凹凸構造が、複数の溝からなる凹部と、上記凹部以外の凸部とから構成され、
上記複数の溝が、それぞれ、少なくとも30μmの長さを有し、
上記複数の溝が、いずれも、溝の長手方向の30μmの領域におけるラインエッジラフネスが0.5〜2.5μmの範囲となる溝であり、
上記凹部の深さが、5〜25μmであり、
上記凸部の割合が、上記凹凸構造の幾何学的面積の5〜60%である、フレキソ印刷版。
[2] 上記複数の溝が、いずれも、溝の長手方向の30μmの領域におけるラインウィドゥスラフネスが0.8〜4.0μmの範囲となる溝である、[1]に記載のフレキソ印刷版。
[3] 上記複数の溝が、互いに平行または放射状に配置された溝である、[1]または[2]に記載のフレキソ印刷版。
[4] 表面に凹凸構造が形成された架橋レリーフ形成層を有するフレキソ印刷版原版であって、
上記凹凸構造が、複数の溝からなる凹部と、上記凹部以外の凸部とから構成され、
上記複数の溝が、それぞれ、少なくとも30μmの長さを有し、
上記複数の溝が、いずれも、溝の長手方向の30μmの領域におけるラインエッジラフネスが0.5〜2.5μmの範囲となる溝であり、
上記凹部の深さが、5〜25μmであり、
上記凸部の割合が、上記凹凸構造の幾何学的面積の5〜60%である、フレキソ印刷版原版。
[5] 上記複数の溝が、いずれも、溝の長手方向の30μmの領域におけるラインウィドゥスラフネスが0.8〜4.0μmの範囲となる溝である、[4]に記載のフレキソ印刷版原版。
[6] 上記複数の溝が、互いに平行または放射状に配置された溝である、[5]に記載のフレキソ印刷版原版。
レーザー彫刻用樹脂組成物を用いてレリーフ形成層を形成する層形成工程と、
上記レリーフ形成層を架橋して架橋レリーフ形成層を有するフレキソ印刷版原版を得る架橋工程と、
上記架橋レリーフ形成層にレーザー彫刻を施して、上記非画像部と表面に上記凹凸構造が形成された画像部とを備えるレリーフ層を形成し、フレキソ印刷版を得る彫刻工程と、を有するフレキソ印刷版の製造方法。
[8] 表面に凹凸構造が形成された架橋レリーフ形成層を有する、[4]〜[6]のいずれかに記載のフレキソ印刷版原版を製造するフレキソ印刷版原版の製造方法であって、
レーザー彫刻用樹脂組成物を用いてレリーフ形成層を形成する層形成工程と、
上記レリーフ形成層を架橋して架橋レリーフ形成層を形成する架橋工程と、
上記架橋レリーフ形成層にレーザー光を照射して、上記架橋レリーフ形成層の表面に上記凹凸構造を形成し、フレキソ印刷版原版を得る凹凸形成工程と、を有するフレキソ印刷版原版の製造方法。
[9] 非画像部と表面に凹凸構造が形成された画像部とを備えるレリーフ層を有する、[1]〜[3]のいずれかに記載のフレキソ印刷版を製造するフレキソ印刷版の製造方法であって、
[8]に記載のフレキソ印刷版原版の製造方法により作製したフレキソ印刷版原版の架橋レリーフ形成層に、レーザー彫刻を施して、上記非画像部と表面に上記凹凸構造が形成された画像部とを備えるレリーフ層を形成し、フレキソ印刷版を得るフレキソ印刷版の製造方法。
なお、本発明において、数値範囲を表す「下限〜上限」の記載は、「下限以上、上限以下」を表し、「上限〜下限」の記載は、「上限以下、下限以上」を表す。すなわち、上限及び下限を含む数値範囲を表す。
また、「質量部」および「質量%」は、それぞれ、「重量部」および「重量%」と同義である。
また、上記架橋は、光および/または熱により行われ、樹脂組成物が硬化される反応であれば特に限定されない。
また、架橋レリーフ形成層を有する印刷版原版にレーザー彫刻し、所望によりリンスすることによりフレキソ印刷版が作製される。
本発明のフレキソ印刷版は、非画像部と表面に凹凸構造が形成された画像部とを備えるレリーフ層を有するフレキソ印刷版である。
また、上記凹凸構造は、複数の溝からなる凹部と、上記凹部以外の凸部とから構成されている。
また、上記複数の溝は、それぞれ、少なくとも30μmの長さを有しており、かつ、溝の長手方向の30μmの領域におけるラインエッジラフネスが0.5〜2.5μmの範囲となる溝である。
また、上記凹部の深さは、5〜25μmである。
また、上記凸部の割合は、上記凹凸構造の幾何学的面積の5〜60%である。
これは、詳細には明らかではないが、本発明者らは以下のように推測している。
本発明者らは、画像部の表面に複数の溝を形成する際のレーザー彫刻において、従来のレリーフ層の形成と同様の方法で試みたところ、必ずしも十分なインキの転写性が得られないことを明らかとした。
そして、本発明者らは、この原因が、表面に溝が不均一に形成されていたり、溝状ではなくドット状の微小な穴が形成されていたりする場合は、ある程度のインキの転移性の向上は見られるものの、印刷版の画像部が被印刷体と密着し離れる際に、表面の不均一な箇所や微小な穴においてインキが滞留してしまい、その結果、被印刷体に不均一に転写されることにあると考えた。
そこで、画像部が被印刷体と離れる際にインキをより均一に転写させることが重要であると考え、そのためには、単に画像部の表面の粗さを制御するという考え方だけではなく、インクの流れ道を形成させることが重要であるとの推測のもと、鋭意研究した。
その結果、あたかも川のように凹凸構造の凹部を形成させることにより、画像部が被印刷体と密着し離れる際に、インキの流れ道を形成させることが良いと分かった。その一方で、形成される溝の側面に、レーザー光の主走査方向と副走査方向の成分割合に起因した僅かなガタツキが生じることが明らかとなり、このガタツキが、画像部が被印刷体と離れる際のインキの流れ性に悪影響を与えていることも突き止めた。
よって、本発明においては、凹部を構成する複数の溝のLERを所定の範囲に制御することにより、印刷版の画像部が被印刷体と離れる際にインキが溝をスムーズに流れ、これにより、インキを被印刷体に均一に転写させ、濃度を飛躍的に向上させることができたと考えられる。
一方、十分な印刷濃度を得るためには、被印刷体上に5〜10μm程度の膜厚のインクを転写させることが必要であることが明らかとなっている。このことを鑑み、本発明者らは凹凸構造の凹部の深さについて検討したところ、凹部の深さが5〜25μmであると、インキが転移する際に溝からあふれることがなく、また、凝集せずに流れ性も担保できるとことを明らかとした。
画像部3は、印刷時にインキを着けてこのインキを被印刷物に転写する、すなわち、印刷時に画像を形成する領域である。また、非画像部4は、印刷時にインキを着けない、すなわち、画像を形成しない領域である。
また、複数の溝からなる凹部5は、各溝の長手方向の30μmの領域におけるLERが0.5〜2.5μmを満たすものであれば、図2に示すように、各々の溝が互いに平行に配置されたものであってもよく、図4Aに示すように、各々の溝が互いに放射状に配置されたものであってもよく、図4Bに示すように、各溝が屈曲し、2以上の直線部分を有する態様に配置されたものであってもよい。
画像部の表面に形成される凹凸構造は、上述した通り、複数の溝からなる凹部と、上記凹部以外の凸部とから構成される。
凹凸構造を構成する上記複数の溝は、いずれも、少なくとも30μmの長さを有し、50μm以上の長さを有していることが好ましく、100μm以上の長さを有していることがより好ましい。なお、長さの上限は特に限定されないが、実用的な観点から、1000μm以下であるのが好ましい。
ここで、「少なくとも30μmの長さを有する」とは、LERを測定する領域(長手方向の30μm)を少なくとも含むことを意図するものであり、例えば、10μm程度の短い領域においてのみLERが0.5〜2.5μmとなる溝を除外する意図である。
なお、本発明においては、少なくとも30μmの長さを有し、かつ、溝の長手方向の30μmの領域におけるラインエッジラフネスが0.5〜2.5μmの範囲となる溝(以下、本段落において「特定の溝」ともいう。)を複数有していれば、図4Bに示すように、特定の溝以外の溝により複数の特定の溝が互いに連結されていてもよく、複数の特定の溝同士が互いに垂直方向に連結していてもよい。
凹凸構造を構成する上記凸部は、上述した通り、画像部における上記凹部以外の部分をいう。
ここで、上記凸部の形状は、上記凸部以外の凹部が上述した構成を満たす限り特に限定されず、例えば、図2に示す矩形状のものや、図4Aに示す台形状のものや、図4Bに示す2以上の矩形状物が組み合わされた形状などが挙げられる。
本発明のフレキソ印刷版原版は、表面に凹凸構造が形成された架橋レリーフ形成層を有するフレキソ印刷版原版である。
また、上記凹凸構造は、複数の溝からなる凹部と、上記凹部以外の凸部とから構成されている。
また、上記複数の溝は、それぞれ、少なくとも30μmの長さを有しており、かつ、溝の長手方向の30μmの領域におけるLERが0.5〜2.5μmの範囲となる溝である。
また、上記凹部の深さは、5〜25μmである。
また、上記凸部の割合は、上記凹凸構造の幾何学的面積の5〜60%である。
すなわち、本発明の印刷版原版の架橋レリーフ形成層は、表面に上述のフレキソ印刷版の画像部に形成された凹凸構造と同様の凹凸構造を有する。
したがって、本発明の印刷版原版の架橋レリーフ形成層の表面に形成される凹凸構造については説明を省略する。
このような支持体としては特に限定されないが、寸法安定性の高いものが好ましく使用され、例えば、ポリエステル(例えばPET(ポリエチレンテレフタレート)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレンナフタレート));PAN(ポリアクリロニトリル);PI(ポリイミド);PA(ポリアミド);テフロン(登録商標)等のフッ素樹脂;シリコーン樹脂やポリ塩化ビニルなどのプラスチック樹脂;スチレン−ブタジエンゴムなどの合成ゴム;ガラスファイバーで補強されたプラスチック樹脂(エポキシ樹脂やフェノール樹脂など);等が挙げられる。
支持体としては、PETフィルム、PENフィルム、PIフィルム、PAフィルム、フッ素樹脂フィルム、シリコーン樹脂フィルムが好ましく用いられる。
本発明の第1の態様に係るフレキソ印刷版の製造方法(以下、「印刷版第1製造方法」ともいう。)は、上述した本発明のフレキソ印刷版を製造する製造方法であって、
レーザー彫刻用樹脂組成物を用いてレリーフ形成層を形成する層形成工程と、
上記レリーフ形成層を架橋して架橋レリーフ形成層を有するフレキソ印刷版原版を得る架橋工程と、
上記架橋レリーフ形成層にレーザー彫刻を施して、上記非画像部と表面に上記凹凸構造が形成された画像部とを備えるレリーフ層を形成し、フレキソ印刷版を得る彫刻工程と、
を有するフレキソ印刷版の製造方法である。
なお、後述する本発明の第2の態様に係るフレキソ印刷版の製造方法は、後述するフレキソ印刷版原版の製造方法により製造されるフレキソ印刷版原版を利用したフレキソ印刷版の製造方法である。
以下に、印刷版第1製造方法の各工程について詳述する。
層形成工程は、レーザー彫刻用樹脂組成物(以下、単に「樹脂組成物」ともいう。)を用いて架橋前(硬化前)のレリーフ形成層を形成する工程である。
上記樹脂組成物は、フレキソ印刷版原版のレリーフ形成層を形成する従来公知の樹脂組成物を用いることができ、例えば、ジエン系ポリマー、熱重合開始剤、および、カーボンブラックを含有する樹脂組成物が挙げられる。
次に、層形成工程に用いる樹脂組成物に含有する各成分について説明する。
上記ジエン系ポリマーは特に限定されず、従来公知のジエン系ポリマーを制限なく使用することができる。
上記ジエン系ポリマーとしては、具体的には、例えば、ポリイソプレン、ポリブタジエン、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体(EPDM)、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体(SBR)、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合体等が挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これらのうち、レリーフ形成層の膜厚のばらつきが小さくなる理由から、ポリイソプレン、ポリブタジエンおよびエチレン−プロピレン−ジエン共重合体よりなる群から選択される少なくとも1種のジエン系ポリマーであるのが好ましい。
ここで、重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフ法(GPC)法にて測定され、標準ポリスチレンで換算して求められる。具体的には、例えば、GPCは、HLC−8220GPC(東ソー株式会社製)を用い、カラムとして、TSKgeL Super HZM−H、TSKgeL SuperHZ4000、TSKgeL SuperHZ2000(東ソー株式会社製、4.6mmID×15cm)を3本用い、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いる。また、条件としては、試料濃度を0.35質量%、流速を0.35mL/min、サンプル注入量を10μL、測定温度を40℃とし、IR検出器を用いて行う。また、検量線は、東ソー株式会社製「標準試料TSK standard,polystyrene」:「F−40」、「F−20」、「F−4」、「F−1」、「A−5000」、「A−2500」、「A−1000」、「n−プロピルベンゼン」の8サンプルから作製する。
上記熱重合開始剤は特に限定されず、従来公知の熱重合開始剤(例えば、ラジカル重合開始剤等)を制限なく使用することができる。
これらのうち、半減期温度が高く、その結果、樹脂組成物の混練時のスコーチ(早期硬化)を抑制することができり理由や、彫刻感度と、フレキソ印刷版原版のレリーフ形成層に適用した際にはレリーフエッジ形状を良好とするといった理由などから、(c)有機過酸化物が特に好ましい。
一方、好適例である(c)有機過酸化物としては、以下に示す化合物が好ましい。
原体としては、例えば、パークミルD(日油株式会社製)、PerkadoxBC−FF(化薬アクゾ株式会社製)、ルペロックスDC(アルケマ吉富株式会社製)、パーブチルP(日油株式会社製)、パーカドックス14(化薬アクゾ株式会社製)、ルペロックスF(アルケマ吉富株式会社製)、ルペロックスF90P(アルケマ吉富株式会社製)、パーヘキサ25B(日油株式会社製)、カヤヘキサAD(化薬アクゾ株式会社製)、ルペロックス101(アルケマ吉富株式会社製)等を用いることができるが、これらに限定されるものではない。
また、希釈品としては、例えば、パークミルD−40(日油株式会社製:不活性充填剤希釈品)、パークミルD−40MB(日油株式会社製:シリカ/ポリマー他希釈品)、カヤクミルD−40C(化薬アクゾ株式会社製:炭酸カルシウム希釈品)、カヤクミルD−40MB−S(化薬アクゾ株式会社製:ゴムマスターバッチ)、カヤクミルD−40MB(化薬アクゾ株式会社製:ゴムマスターバッチ)、パーブチルP−40(日油株式会社製:不活性充填剤希釈品)、パーブチルP−40MB(日油株式会社製:シリカ/ポリマー他希釈品)、パーカドックス14/40(化薬アクゾ株式会社製:炭酸カルシウム希釈品)、パーカドックス14−40C(化薬アクゾ株式会社製:炭酸カルシウム希釈品)、ルペロックスF40(アルケマ吉富株式会社製)、パーヘキサ25B−40(日油株式会社製:シリカ他希釈品)、カヤヘキサAD−40C(化薬アクゾ株式会社製:ケイ酸カルシウム希釈品)、トリゴノックス101−40MB(化薬アクゾ株式会社製:ゴムマスターバッチ)、ルペロックス101XL(アルケマ吉富株式会社製)等を用いることができるが、これらに限定されるものではない。
上記カーボンブラックは特に限定されず、樹脂組成物中における分散性などが安定である限り、American Society for Testing and materials(ASTM)による分類のほか、用途(例えば、カラー用、ゴム用、乾電池用など)の如何に拘らずいずれも使用可能である。
ここで、本発明においては、カーボンブラックは、レーザーの光を吸収し発熱することで、レーザー彫刻時の硬化物の熱分解を促進する光熱変換剤として機能していると考えられる。
なお、これらのカーボンブラックは、分散を容易にするため、必要に応じて分散剤を用い、予めニトロセルロースやバインダーなどに分散させたカラーチップやカラーペーストとして使用することができるが、コストの観点から粉体で使用することが好ましい。
層形成工程に用いる樹脂組成物には、公知の各種添加剤を、本発明の効果を阻害しない範囲で適宜配合することができる。例えば、架橋助剤、シランカップリング剤、他の充填剤、ワックス、プロセス油、金属酸化物、オゾン分解防止剤、老化防止剤、重合禁止剤、着色剤等が挙げられ、これらは1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
レリーフ形成層の形成方法としては、例えば、樹脂組成物を調製し、必要に応じて、この樹脂組成物から溶剤を除去した後に、支持体上に溶融押し出しする方法;樹脂組成物を調製し、樹脂組成物を支持体上に流延し、これをオーブンなどの中で加熱乾燥して溶剤を除去する方法、図6に示すようなカレンダーロールを用い、樹脂組成物をシート状に成型する方法;などが好適に挙げられる。
図6中、カレンダーロール60は第1ロール62a〜第4ロール62dを有しおり、これらのロールの間隔、ロールの温度、および、ロールの回転速度が設定可能となっている。
このロールの間に樹脂組成物の混練物70をセットし、圧延成形することにより、シート状の未硬化層71を得ることができる。
ここで、レリーフ形成層の最表層は、印刷媒体への形状追従性を良くし、ベタ部におけるインキ濃度をより高くする観点から、低硬度の樹脂を用いることが好ましい。具体的には、1μm押し込み時のマルテンス硬度が3N/mm2以下の樹脂を用いることが好ましく、1μm押し込み時のマルテンス硬度が2N/mm2以下の樹脂を用いることがより好ましい。
また、最表層の厚みは、30μm以下10μm以上が好ましく、20μm以下10μm以上がより好ましい。
このような最表層を構成する樹脂としては、上述したジエン系ポリマーを用いることができる。
中間層の1μm押し込み時のマルテンス硬度は、ハイライト領域の印刷品質の観点から、10N/mm2以上が好ましく、20N/mm2以上がより好ましい。また、中間層の硬度は、製膜適性や耐久性から100N/mm2以下が好ましい。
中間層の厚みは、ハイライト領域の印刷品質の観点から、80μm以上300μm以下が好ましく、100μm以上200μm以下がより好ましい。
ここで、結晶性ポリマーとは、分子構造の中に長い鎖状の分子が規則的に並んだ結晶性領域と、規則的に並んでいない非結晶性領域が混在したポリマーを意味し、その結晶性領域の割合である結晶化度が25度で1体積%以上有するポリマーのことを指す。
また、結晶化度とは、示差走査熱量計により窒素雰囲気下、25℃から200℃までの範囲で昇温速度20℃/minにて温度を変化させながら、結晶融解による吸熱ピーク(ΔH(J/g))を求める。測定されたΔHに基づき、以下の式により到達結晶化度(%)を算出する。
結晶化度(%)={ΔH/a}×100
上式中、「a」は公知の文献で示されている、結晶性領域の成分が100%結晶化した場合の結晶融解熱量(例えば、ポリ乳酸の場合94J/g、ポリエチレン(HDPE)293(J/g))を意味する。
具体的には、例えば、SB(ポリスチレン−ポリブタジエン)、SBS(ポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレン)、SIS(ポリスチレン−ポリイソプレン−ポリスチレン)、SEBS(ポリスチレン−ポリエチレン/ポリブチレン−ポリスチレン)、ABS(アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体)、ACM(アクリル酸エステルゴム)、ACS(アクリロニトリル塩素化ポリエチレンスチレン共重合体)、非晶性ポリアルファオレフィン、アタクチックポリプロピレン、アクリロニトリルスチレン共重合体、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチルビニルエーテル、ポリアクリル酸、ポリプロピレン、シンジオタクチック1,2−ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリオクテニレン、トランス−ポリイソプレン,ポリビニルブチラール、エチレン−オクテンコポリマー等のエチレン−α−オレフィンコポリマー、プロピレン−α−オレフィンコポリマー、1,3−ペンタジエン重合体などが挙げられる。
これらのうち、SBS、SIS、SEBS、ポリプロピレン、シンジオタクチック1,2−ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリオクテニレン、トランス−ポリイソプレン,エチレン−オクテンコポリマー等のエチレン−α−オレフィンコポリマー、プロピレン−α−オレフィンコポリマーが好ましく、その中でも、シンジオタクチック1,2−ポリブタジエン、エチレン−α−オレフィンコポリマー、プロピレン−α−オレフィンコポリマー、ポリオクテニレンが特に好ましい。
下層の1μm押し込み時のマルテンス硬度は、ドレープ性と印刷画質とのバランスの観点から、0.1N/mm2以上5N/mm2以下が好ましく、1N/mm2以上4N/mm2以下がより好ましい。
また、下層の厚みは、ドレープ性と印刷画質とのバランスの観点から、0.5mm以上2mm以下が好ましく、0.6mm以上1mm以下がより好ましい。
このような下層を構成する樹脂としては、上述したジエン系ポリマーを用いることができる。
架橋工程は、上記層形成工程で形成したレリーフ形成層を架橋して架橋レリーフ形成層を形成する工程である。
ここで、架橋させる方法としては、光および/または熱によりレリーフ形成層を硬化させる方法であれば特に特に限定されず、従来のフレキソ印刷版原版の製造方法で用いられる硬化方法を適宜利用することができる。
レリーフ形成層が光重合開始剤を含有する場合には、光重合開始剤のトリガーとなる光(以下、「活性光線」ともいう。)をレリーフ形成層に照射することで、レリーフ形成層を架橋することができる。
活性光線の照射は、レリーフ形成層全面に行うのが一般的である。
活性光線としては、例えば、可視光、紫外光、電子線などが挙げられるが、紫外光が最も一般的である。レリーフ形成層の支持体等、レリーフ形成層を固定化するための基材側を裏面とすれば、表面に光を照射するだけでもよいが、支持体が活性光線を透過する透明なフィルムであれば、更に裏面からも光を照射することが好ましい。表面からの照射は、保護フィルムが存在する場合、これを設けたまま行ってもよいし、保護フィルムを剥離した後に行ってもよい。酸素の存在下では重合阻害が生じる恐れがあるので、レリーフ形成層に塩化ビニルシートを被せて真空引きした上で、活性光線の照射を行ってもよい。
レリーフ形成層が熱重合開始剤を含有する場合、レリーフ形成層を加熱することにより架橋することができる。
熱による架橋を行うための加熱手段としては、未硬化層を熱風オーブンや遠赤外オーブン内で所定時間加熱する方法や、加熱したロールに所定時間接する方法が挙げられる。
レリーフ形成層を熱により架橋することにより、第1にレーザー彫刻後形成されるレリーフがシャープになり、第2にレーザー彫刻の際に発生する彫刻カスの粘着性が抑制されるという利点がある。
彫刻工程は、上記架橋工程で架橋させた架橋レリーフ形成層にレーザー彫刻を施して、非画像部と、表面に上述した凹凸構造が形成された画像部とを備えるレリーフ層を形成する工程である。
レーザー彫刻のための画像データの生成方法は、以下の手法を用いることができる。
まず、作成する印刷版の原画像データを取得する。次に、この原画像データを、レーザー彫刻を行うためのデータに変換するため、RIP(Raster Image Processor)処理を行う。一方で、原画像データをラスタライズして、各画像部の外縁(端辺)から所定の幅の複数の部分領域を抽出する。抽出した各部分領域に、それぞれ所定の面積率の凹部パターンのテンプレートを重ねてマスクを生成する。さらに、RIP処理をした画像データに、生成したマスクを掛け合わせて、出力画像データを生成する。
このようにして、図8に示すような原画像データの画像部に凹部パターンを付加した出力画像データを生成して、この出力画像データを用いてレーザー彫刻を行い、フレキソ印刷版を作製する。
レーザー彫刻の方法としては、例えば、円筒形を有するドラムの外周面にシート状のレーザー彫刻用印刷版原版を巻き付けてドラムを回転させて、印刷版原版に向けて露光ヘッドから、上記出力画像データに応じたレーザー光を射出し、露光ヘッドを主走査方向と直交する副走査方向に所定ピッチで走査させることで、印刷版原版の表面に2次元画像を高速で彫刻(記録)する方法、等が利用可能である。
本発明においては、長手方向の30μmの領域におけるLERを0.5〜2.5μmの範囲となる溝を形成しやすくなる理由から、凹凸構造(複数の溝)を形成する際においては、レーザーの主走査方向が連続的に照射されて形成される溝の長さをAとし、レーザーの副走査方向が連続的に照射されて形成される溝の長さをBとしたときに、AがBよりも3倍以上多くなる条件、または、Aのみとなる条件で形成するのが好ましい。
半導体レーザーとしては、波長が700〜1,300nmのものが好ましく、800〜1,200nmのものがより好ましく、860〜1,200nmのものが更に好ましく、900〜1,100nmのものが特に好ましい。
また、ファイバー付き半導体レーザーは、更に光ファイバーを取り付けることで効率よくレーザー光を出力できるため、レーザー彫刻には有効である。更に、ファイバーの処理によりビーム形状を制御できる。例えば、ビームプロファイルはトップハット形状とすることができ、安定に版面にエネルギーを与えることができる。半導体レーザーの詳細は、「レーザーハンドブック第2版」レーザー学会編、「実用レーザー技術」電子通信学会編著等に記載されている。
また、特開2009−172658号公報及び特開2009−214334号公報に詳細に記載されるファイバー付き半導体レーザーを備えた製版装置は、本発明のフレキソ印刷版の製造方法に好適に使用することができる。
本発明の印刷版第1製造方法では、彫刻工程の後に、彫刻表面をアルカリ水溶液でリンスするリンス工程を有していてもよい。リンス工程を有することにより、彫刻表面の付着・残留する彫刻カスを洗い流し、除去することが可能である。
リンスの手段として、アルカリ水溶液に浸漬する方法、アルカリ水溶液に浸漬しながら、リンス液を回転させ、彫刻表面をブラシで摺る方法、アルカリ水溶液をスプレー噴射する方法、感光性樹脂凸版の現像機として公知のバッチ式又は搬送式のブラシ式洗い出し機で、彫刻表面を主にアルカリ水溶液の存在下でブラシ擦りする方法などが挙げられ、彫刻カスのヌメリがとれない場合は、石鹸や界面活性剤を添加したリンス液を用いてもよい。
本発明の印刷版第1製造方法では、彫刻表面をリンスするリンス工程を行った場合、彫刻工程の後に、乾燥してリンス液を揮発させる乾燥工程を追加してもよい。
本発明の印刷版第1製造方法では、必要に応じて、彫刻工程の後に更に架橋する後架橋工程を追加してもよい。追加の架橋工程である後架橋工程を行うことにより、彫刻によって形成されたレリーフをより強固にすることができる。
本発明のフレキソ印刷版原版の製造方法(以下、「原版製造方法」とも略す。)は、上述した本発明のフレキソ印刷版原版を製造する製造方法であって、
レーザー彫刻用樹脂組成物を用いてレリーフ形成層を形成する層形成工程と、
上記レリーフ形成層を架橋して架橋レリーフ形成層を形成する架橋工程と、
上記架橋レリーフ形成層にレーザー光を照射して、上記架橋レリーフ形成層の表面に上記凹凸構造を形成し、フレキソ印刷版原版を得る凹凸形成工程と、
を有するフレキソ印刷版原版の製造方法である。
なお、原版製造方法は、後述する本発明の第2の態様に係るフレキソ印刷版の製造方法において利用するフレキソ印刷版原版を作製する製造方法である。
また、原版製造方法における層形成工程および架橋工程は、上述した印刷版第1製造方法において説明した工程と同様であるため、凹凸形成工程のみについて以下に詳述する。
凹凸形成工程は、上記架橋工程で架橋させた架橋レリーフ形成層にレーザー光を照射して、架橋レリーフ形成層の表面に上述した凹凸構造を形成する工程である。
すなわち、原版製造方法における凹凸形成工程は、上述した彫刻工程において画像部の表面に凹凸構造を形成する過程を架橋レリーフ形成層の全面に施す工程ともいえる。
そのため、凹凸形成工程においては、上述した彫刻工程におけるレーザー彫刻の手法を適宜採用することができるが、上述した彫刻工程と同様、長手方向の30μmの領域におけるLERを0.5〜2.5μmの範囲となる溝を形成しやすくなる理由から、凹凸構造(複数の溝)を形成する際においては、レーザーの主走査方向が連続的に照射されて形成される溝の長さをAとし、レーザーの副走査方向が連続的に照射されて形成される溝の長さをBとしたときに、AがBよりも3倍以上多くなる条件、または、Aのみとなる条件で形成するのが好ましい。
本発明の第2の態様に係るフレキソ印刷版の製造方法(以下、「印刷版第2製造方法」ともいう。)は、上述した本発明のフレキソ印刷版を製造する製造方法であって、
上述した本発明の原版製造方法により作製したフレキソ印刷版原版の架橋レリーフ形成層に、レーザー彫刻を施して、非画像部と表面に上述した凹凸構造が形成された画像部とを備えるレリーフ層を形成し、フレキソ印刷版を得るフレキソ印刷版の製造方法である。
以下に、印刷版第2製造方法のレーザー彫刻について詳述する。
印刷版第2製造方法におけるレーザー彫刻は、上述した本発明の原版製造方法により作製したフレキソ印刷版原版の架橋レリーフ形成層、すなわち、既に凹凸構造が形成された架橋レリーフ形成層にレーザー彫刻を施して、非画像部となる部分を彫刻する工程である。
このようなレーザー彫刻は特に限定されず、従来公知の彫刻工程と同様、所望の画像に対応したレーザー光を照射して彫刻を行うことによりレリーフ層を形成することが好ましい。
なお、印刷版第2製造方法におけるレーザー彫刻の方法や利用されるレーザーの種類等については、上述の印刷版第1製造方法において説明したものを含めて、従来公知の方法を適宜採用することができる。
次に、本発明に係るフレキソ印刷版を用いるフレキソ印刷装置(以下、単に、「印刷装置」ともいう。)の構成について詳細に説明する。フレキソ印刷装置は、上記フレキソ印刷版を用いる以外は、基本的に、従来のフレキソ印刷装置と同様の構成を有する。
図7に示すように、フレキソ印刷装置30は、上記フレキソ印刷版1、ドラム(版胴)31、搬送ローラ(圧胴)32、アニロックスローラ33、ドクターチャンバ34、および、循環タンク35を有する。
搬送ローラ32は、被印刷体zを所定の搬送経路で搬送する搬送部(図示せず)を構成するローラであり、その周面が、ドラム31の周面と対面して配置されて、被印刷体zをフレキソ印刷版1に接触させるものである。
ドラム31はその回転方向が、被印刷体zの搬送方向と一致するように配置されている。
また、本発明のフレキソ印刷版を用いるフレキソ印刷装置で用いられるインキの種類にも、特に限定はなく、水性インキ、UV(Ultra Violet)インキ、油性インキ、EB(Electron Beam)インキ等の、通常のフレキソ印刷装置で用いられる、種々の公知のインキを用いることができる。
<樹脂組成物Aの調製>
ポリマーとしてEPDM:MITSUI EPT1045〔エチレン・プロピレン・ジエン共重合体、エチレン含量:58質量%、ジエン含量:5質量%、ジエン種:ジシクロロペンタジエン(DCPD)、三井化学株式会社製〕を80質量部と、光熱変換剤としてカーボンブラック#45L(窒素吸着比表面積:125m2/g、DBP吸収量:45cm3/100g、三菱化学株式会社製)を12質量部と、有機過酸化物としてパークミルD40〔ジクミルペルオキシド(40質量%)、日油株式会社製〕を5質量部とを混練し、樹脂組成物Aを調製した。
得られた樹脂組成物Aを、加熱プレス機(MP−WCL、株式会社東洋精機製作所製)を用いて、10MPaの圧力で、160℃で20分間加熱して架橋し、厚さが1.14mmの架橋レリーフ形成層からなるフレキソ印刷版原版の作製を作成した。
上記で得たフレキソ印刷版原版の架橋レリーフ形成層にレーザー彫刻を施すことにより、画像部、および、非画像部を有するフレキソ印刷版を形成した。
具体的には、レーザー照射による彫刻は、レーザー彫刻機(Hell Gravure Systems社製 1300S)により、解像度2540dpiで彫刻し、その後、洗浄剤(The Procter & Gamble Company社製 ジョイ(登録商標)2%水溶液)を版上に垂らし、豚毛ブラシで擦り、流水にて水洗することで彫刻カスを除去した。
ここで、画像部における凹凸構造のパターンは、図8Aに示す画像パターンA(白:凸部、黒:凹部)を用いて彫刻することにより、下記第1表に示す凹部および凸部からなる凹凸構造を有する画像部を形成した。なお、図8A〜Fに示す各画像パターンにおいては、1マスが、1画素(2540dpi)であり、約10μmを示す。
なお、下記第1表に示す凹部のLER、LWR、凸部の割合、凹部および凸部の幅、ならびに、凹部の深さについては上述した測定方法により測定したものである。
また、下記第1表に示す光量Lvとは、レーザー彫刻機(Hell Gravure Systems社製 1300S)により、非画像部の照射レーザーパワー(Depth Power)の8bit階調の設定値であり、非画像部の照射レーザーパワーを255Lvとしたときの設定値を表す。光量10Lvは非画像部の照射レーザーパワーの10/255に相当する。
また、下記第1表に示す彫刻角度は、レーザーの主走査に連続的に描画したときの凹部の角度を0°とし、副走査方向に不連続に照射し連結させて形成させた凹部の角度を90°とした時に、凹部の角度を彫刻角度と定義した。
レーザー彫刻における条件(光量、画像パターン、彫刻角度)を下記第1表に示す条件に変更した以外は、実施例1と同様の方法により、フレキソ印刷版を製造した。
なお、下記第1表中、画像パターンについては、図8B〜Fに示す画像パターンをそれぞれ画像パターンB〜Fと表記している。
カーボンブラック#45Lに代えて、カーボンブラック#1000(窒素吸着比表面積:180m2/g、DBP吸収量:56cm3/100g、三菱化学株式会社製)を用いた以外は、樹脂組成物Aと同様の方法により、樹脂組成物Bを調製した。
また、樹脂組成物Aに代えて、樹脂組成物Bを用いた以外は、実施例5と同様の方法により、フレキソ印刷版を製造した。
カーボンブラック#45Lに代えて、F−200(窒素吸着比表面積:51m2/g、DBP吸収量:180cm3/100g、旭カーボン株式会社製)を用いた以外は、樹脂組成物Aと同様の方法により、樹脂組成物Cを調製した。
また、樹脂組成物Aに代えて、樹脂組成物Cを用いた以外は、実施例5と同様の方法により、フレキソ印刷版を製造した。
カーボンブラック#45Lに代えて、シーストFM(窒素吸着比表面積:42m2/g、DBP吸収量:160cm3/100g、東海カーボン株式会社製)を用いた以外は、樹脂組成物Aと同様の方法により、樹脂組成物Dを調製した。
また、樹脂組成物Aに代えて、樹脂組成物Dを用いた以外は、実施例5と同様の方法により、フレキソ印刷版を製造した。
<樹脂組成物Eの調製>
EPDMに代えてシンジオタクチック1,2−ポリブタジエンRB830(JSR株式会社製)を用い、カーボンブラック#45Lの配合量を9質量部に変更し、パークミルD40の配合量を0.2質量部に変更した以外は、樹脂組成物Aと同様の方法により、樹脂組成物Eを調製した。
<樹脂組成物Fの調製>
ポリマーとしてEPDM:MITSUI EPT1045(エチレン・プロピレン・ジエン共重合体、エチレン含量:58質量%、ジエン含量:5質量%、ジエン種:ジシクロロペンタジエン(DCPD)、三井化学株式会社製)を80質量部と、光熱変換剤としてカーボンブラック#45L(窒素吸着比表面積:125m2/g、DBP吸収量:45cm3/100g、三菱化学株式会社製)を12質量部と、パークミルD40〔ジクミルペルオキシド(1質量%)、日油株式会社製〕を5質量部とを混練し、樹脂組成物Fを調製した。
<フレキソ印刷版原版の作製>
得られた樹脂組成物Aを、加熱プレス機(MP−WCL、株式会社東洋精機製作所製)を用いて、10MPaの圧力で、160℃で20分間加熱して架橋し、厚さが1.14mmの架橋レリーフ形成層(下層)を形成した。
次いで、架橋レリーフ形成層(下層)の上に、厚さ150μmのステンレス(スペーサー)と樹脂組成物Eとを乗せて、180℃、10分で加熱プレスして架橋し、厚さ150μmの架橋レリーフ形成層(中間層)を形成した。
次いで、架橋レリーフ形成層(中間層)の上に、厚さ20μmのアルミニウム板(スペーサー)と樹脂組成物Fとを乗せ、180℃、2分で加熱プレスして架橋し、厚さ20μmの架橋レリーフ形成層(最表層)を形成し、フレキソ印刷版原版を製造した。
得られたフレキソ印刷版を印刷機(ILF−270−4F、太陽機械製作所)にセットし、水性フレキソ藍(ハイドリックFCG 739、大日精化製)をインキとして用い、印刷紙として、太閤OPPフィルム FOS−AQ(フタムラ化学株式会社製)を用いて、40m/minにて印刷を継続し、印刷開始から1,000mにおける印刷物上のベタ部のインキの付着度合いによりインキ均一性を比較した。
インキ均一性の評価は、上記で得た印刷物上のベタ部の濃度を、3箇所をポータブル反射濃度計(エックスライト社製)により各2回測定し、計6回の測定値の平均値を算出した。
また、凹部の深さが5〜25μmの範囲外であると、ベタ濃度が低くなり、インキの転写性が劣ることが分かった(比較例2〜5および13)。
また、凹部を構成する溝のLERが2.5μmより大きいと、ベタ濃度が低くなり、インキの転写性が劣ることが分かった(比較例7〜14)。
また、実施例1と実施例15とを対比すると、レリーフ形成層を3層で構成する実施例15は、ベタ濃度がより高くなり、インキの転写性がより良好となることが分かった。
2 レリーフ層
3 画像部
4 非画像部
5 凹部
6 凸部
D 凹部の深さ
W 凹部の幅
X 中心線
30 フレキソ印刷装置
31 ドラム
32 搬送ローラ
33 アニロックスローラ
34 ドクターチャンバ
35 循環タンク
60 カレンダーロール
62a〜62d 第1ロール〜第4ロール
70 混錬物
71 未硬化層
z 被印刷体
Claims (9)
- 非画像部と表面に凹凸構造が形成された画像部とを備えるレリーフ層を有するフレキソ印刷版であって、
前記凹凸構造が、複数の溝からなる凹部と、前記凹部以外の凸部とから構成され、
前記複数の溝が、それぞれ、少なくとも30μmの長さを有し、
前記複数の溝が、いずれも、溝の長手方向の30μmの領域におけるラインエッジラフネスが0.5〜2.5μmの範囲となる溝であり、
前記凹部の深さが、5〜25μmであり、
前記凸部の割合が、前記凹凸構造の幾何学的面積の5〜60%である、フレキソ印刷版。 - 前記複数の溝が、いずれも、溝の長手方向の30μmの領域におけるラインウィドゥスラフネスが0.8〜4.0μmの範囲となる溝である、請求項1に記載のフレキソ印刷版。
- 前記複数の溝が、互いに平行または放射状に配置された溝である、請求項1または2に記載のフレキソ印刷版。
- 表面に凹凸構造が形成された架橋レリーフ形成層を有するフレキソ印刷版原版であって、
前記凹凸構造が、複数の溝からなる凹部と、前記凹部以外の凸部とから構成され、
前記複数の溝が、それぞれ、少なくとも30μmの長さを有し、
前記複数の溝が、いずれも、溝の長手方向の30μmの領域におけるラインエッジラフネスが0.5〜2.5μmの範囲となる溝であり、
前記凹部の深さが、5〜25μmであり、
前記凸部の割合が、前記凹凸構造の幾何学的面積の5〜60%である、フレキソ印刷版原版。 - 前記複数の溝が、いずれも、溝の長手方向の30μmの領域におけるラインウィドゥスラフネスが0.8〜4.0μmの範囲となる溝である、請求項4に記載のフレキソ印刷版原版。
- 前記複数の溝が、互いに平行または放射状に配置された溝である、請求項5に記載のフレキソ印刷版原版。
- 非画像部と表面に凹凸構造が形成された画像部とを備えるレリーフ層を有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載のフレキソ印刷版を製造するフレキソ印刷版の製造方法であって、
レーザー彫刻用樹脂組成物を用いてレリーフ形成層を形成する層形成工程と、
前記レリーフ形成層を架橋して架橋レリーフ形成層を有するフレキソ印刷版原版を得る架橋工程と、
前記架橋レリーフ形成層にレーザー彫刻を施して、前記非画像部と表面に前記凹凸構造が形成された画像部とを備えるレリーフ層を形成し、フレキソ印刷版を得る彫刻工程と、を有するフレキソ印刷版の製造方法。 - 表面に凹凸構造が形成された架橋レリーフ形成層を有する、請求項4〜6のいずれか1項に記載のフレキソ印刷版原版を製造するフレキソ印刷版原版の製造方法であって、
レーザー彫刻用樹脂組成物を用いてレリーフ形成層を形成する層形成工程と、
前記レリーフ形成層を架橋して架橋レリーフ形成層を形成する架橋工程と、
前記架橋レリーフ形成層にレーザー光を照射して、前記架橋レリーフ形成層の表面に前記凹凸構造を形成し、フレキソ印刷版原版を得る凹凸形成工程と、を有するフレキソ印刷版原版の製造方法。 - 非画像部と表面に凹凸構造が形成された画像部とを備えるレリーフ層を有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載のフレキソ印刷版を製造するフレキソ印刷版の製造方法であって、
請求項8に記載のフレキソ印刷版原版の製造方法により作製したフレキソ印刷版原版の架橋レリーフ形成層に、レーザー彫刻を施して、前記非画像部と表面に前記凹凸構造が形成された画像部とを備えるレリーフ層を形成し、フレキソ印刷版を得るフレキソ印刷版の製造方法。
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