JP6860590B2

JP6860590B2 - レリーフ像印刷要素を作製する方法

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Publication number: JP6860590B2
Application number: JP2018557917A
Authority: JP
Inventors: カイル・ピー・ボールドウィン; ジェレミー・ホーガン; ミゲル・バルボサ; ロヘリオ・サンチェス
Original assignee: マクダーミッドグラフィックスソリューションズエルエルシー
Priority date: 2016-05-03
Filing date: 2017-05-02
Publication date: 2021-04-14
Anticipated expiration: 2037-05-02
Also published as: TW201809918A; EP3449313B1; CN109643066A; EP3449313A4; TWI633400B; US10036956B2; WO2017192499A1; TW201903539A; US20170322494A1; TWI689795B; JP2019521371A; EP3449313A1

Description

本発明は、一般に、レリーフ像印刷要素を作製する方法に関する。

フレキソ印刷は、一般的に大量印刷に使用される印刷方法である。フレキソ印刷は、紙、板紙材料、段ボール、フィルム、箔、及び積層品等の種々の基材に印刷されるために採用される。新聞及び買い物袋が主な例である。粗い表面や伸縮性フィルムは、フレキソ印刷によってのみ経済的に印刷することができる。

フレキソ刷版は、開口領域の上方に隆起した画像要素を備えたレリーフ版である。一般に、版は、若干柔らかく、印刷シリンダに巻き付けるのに十分な可撓性を有し、百万部を超えて印刷するのに十分な耐久性がある。そのような版は、主にその耐久性、及びその作製容易性により、多くの利点をプリンタに提供する。製造業者により供給される一般的なフレキソ刷版は、順番に、バッキング層又は支持層、１つ以上の未露光光硬化性層、任意に保護層又はスリップフィルム、及び多くの場合保護カバーシートからなる多層物品である。

支持（又はバッキング）層は、版を支持するものである。支持層は、紙、セルロースフィルム、プラスチック、又は金属等の透明又は不透明な材料から形成されることができる。好ましい材料としては、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタラート（ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタラート（ＰＢＴ）を含む、ポリエステル、ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリアミドなどの合成高分子材料から作製されたシートが挙げられる。支持体は、シート状であっても、スリーブのような円筒状であってもよい。スリーブは、可撓性材料の単層又は多層から形成されることができる。典型的には紫外線に対して透過性であり、それによって円筒形印刷要素内のフロアを構築するための背面フラッシュ露光に適応するので、ポリマーフィルム製の可撓性スリーブが好ましい。１つの広く使用される支持層は、ポリエチレンテレフタラートの可撓性フィルムである。

光硬化性層は、既知のフォトポリマー、モノマー、開始剤、反応性又は非反応性の希釈剤、フィラー、加工助剤、ＵＶ吸収剤、及び染料のいずれかを含むことができる。本明細書中で用いられるように、「光硬化性」という用語は、化学線に反応して、重合、架橋、又は任意の他の硬化（ｃｕｒｉｎｇ）反応若しくは固化（ｈａｒｄｅｎｉｎｇ）反応を受ける組成物を指し、その結果として、材料の未露光部分を露光（硬化）部分から選択的に分離及び除去して、硬化材料の三次元レリーフパターンを形成することができる。例示的な光硬化性材料の例は、それぞれの主題の全体が参照することにより本明細書中に援用される特許文献１〜特許文献１５に開示されている。１を超える光硬化性層を用いてもよい。支持体上に、光硬化性層を直接適用することができる。代替においては、接着層及び／又は弾性下部層の上部に、光硬化性層を適用することができる。

光硬化性材料は、一般に、少なくとも何らかの化学線波長域でのラジカル重合によって、架橋（硬化）及び固化する。本明細書中で用いられるように、「化学線」は、光硬化性層を重合、架橋、又は硬化することができる放射線である。化学線としては、例えば、特にＵＶ域及び紫色波長域における増幅（例えば、レーザ）光及び非増幅光が挙げられる。

スリップフィルムは埃からフォトポリマーを保護してその取扱容易性を高める薄層である。従来の（「アナログ」）製版工程においては、スリップフィルムは、ＵＶ光を透過し、プリンタが刷版ブランクからカバーシートを剥離してスリップフィルム層の上部にネガを配置する。次いで、版及びネガが、ネガを介してＵＶ光によって大露光（ｆｌｏｏｄ−ｅｘｐｏｓｕｒｅ）される。光に露光された領域が硬化又は固化し、未露光領域を除去して（現像して）、刷版にレリーフ像を形成する。他の代替においては、ネガは、少なくとも１つの光硬化性層に直接置かれることができる。

「デジタル」即ち「直接刷版」工程においては、レーザは、電子データファイルに格納された画像によって導かれ、デジタル（即ち、レーザアブレーション可能な）マスキング層にその場（ｉｎｓｉｔｕ）ネガを形成するために使用される。デジタルマスキング層は、一般に放射線不透過材料を含むように改変されたスリップフィルムである。レーザアブレーション可能な層の部分は、その後、選択されたレーザの波長及び出力で、レーザ放射線にマスキング層を露光することによってアブレーションされる。その後、その場ネガを有する少なくとも１つの光硬化性層は、その場ネガを介してＵＶ光によって大露光される。光に露光された領域が硬化又は固化し、未露光領域を除去して（現像して）、刷版にレリーフ像を作製する。化学線源への選択的露光は、アナログ法又はデジタル法のいずれかを用いて達成されることができる。レーザアブレーション可能な層の例としては、例えば、それぞれの主題の全体が参照することにより本明細書中に援用される特許文献１６〜特許文献１８に開示されている。

レリーフ像印刷要素を形成する処理工程は、一般に下記の工程：
１）デジタル「コンピューター・トゥ・プレート」刷版におけるマスクアブレーション又は従来のアナログ版におけるネガ作製であることができる画像形成と；
２）マスクで覆われていない光硬化性層の部分を選択的に架橋及び硬化させてレリーフ像を作製するための、マスク（又はネガ）を通した前面（ｆａｃｅ）露光と；
３）光硬化性層にフロア層を作製し、レリーフの深さを確立するための背面露光（裏面露光のために裏返す前に、版を前面露光させておくことが好ましい。背面露光を最初に行うと、版の取り扱い中にブラックマスクが損傷し、画像の劣化につながることがある。幾つかの露光システムは、両方の露光システムを同時に稼働させ、画像の完全性も保持することができる）と；
４）溶剤（水を含む）又は乾燥「熱」現像によって未露光フォトポリマーを除去するための現像と；
５）必要に応じて、後露光及び粘着除去（ｄｅｔａｃｋｉｆｉｃａｔｉｏｎ）と、
を含む。

除去可能なカバーシートは、運搬及び取り扱いの間、損傷から光硬化性印刷要素を保護するために設けられることができる。有用なカバーシートとしては、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボナート、フルオロポリマー、ポリアミド、又はポリエステルなどの可撓性ポリマーフィルムが挙げられる。ポリエステル、特にポリエチレンテレフタラートが一般的に使用される。

印刷要素を加工する前に、カバーシートを除去し、像様方式で感光性表面を化学線に露光する。化学線への像様露光において、重合、及びそれによって光重合性層の不溶化が露光された領域で起こる。好適な現像剤溶媒（又は熱現像）による処理が、光重合性層の未露光領域を除去し、フレキソ印刷に用いられることができる印刷レリーフを残す。

本明細書で用いられる「背面露光」とは、レリーフを担持する、又は最終的にレリーフを担持する側の反対側における光重合性層の化学線への全体的な露光を指す。この工程は、典型的には、透明な支持層を介して行われ、光硬化材料の浅層、即ち「フロア（ｆｌｏｏｒ）」を、光硬化性層の支持側に作製するために使用される。フロアの目的は、一般に、光硬化性層を感作させてレリーフの深さを確立することである。

短時間の背面露光工程（即ち、像様露光工程と比較して短い）の前に、光硬化性層と接触し、それを通して化学線が向けられる、デジタル画像化マスク又は写真用ネガマスクを利用した像様露光が行われる。

使用される放射線の種類は、光重合性層中の光開始剤の種類に部分的に依存する。デジタル画像化マスク又は写真用ネガは、下の材料が化学線に露光されるのを防ぐので、マスクで覆われた領域は重合しない。一方、マスクで覆われていない領域は、化学線に露光されて重合する。任意の従来の化学線源を、この露光工程に用いることができる。好適な可視光源及びＵＶ光源の例としては、炭素アーク、水銀蒸気アーク、蛍光ランプ、電子閃光装置、電子ビーム装置、写真用大ランプ、及びより最近では、ＵＶ発光ダイオード（ＬＥＤ）が挙げられる。

ＬＥＤは、エレクトロルミネッセンスの現象を利用して光を発生させる半導体デバイスである。ＬＥＤは、不純物でドープされた半導体材料からなり、電圧が印加されたときに負の電子と結合する正孔として光を放出することができるｐ−ｎ接合を生成する。放出される光の波長は、半導体の活性領域で使用される材料によって決定される。ＬＥＤの半導体に使用される典型的な材料には、例えば、周期律表の第ＩＩＩ族及び第Ｖ族の元素が挙げられる。これらの半導体は、ＩＩＩ−Ｖ族半導体と呼ばれ、例えば、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＩｎＰ、及びＩｎＧａＮ半導体が挙げられる。材料の選択は、所望の発光波長、性能パラメータ、及びコストを含む複数の要因に基づいている。

最小約１００ｎｍから最大約９００ｎｍの範囲で光を放射するＬＥＤを作製することが可能である。現在、既知のＵＶＬＥＤ光源は、約３００〜約４７５ｎｍの間の波長で光を放射し、３６５ｎｍ、３９０ｎｍ、及び３９５ｎｍは共通ピークスペクトル出力である。光硬化性組成物を硬化させるためにＬＥＤ光源を使用する場合、光硬化性組成物中の光開始剤は、ＬＥＤ光源によって放射される光の波長に反応するように選択される。

ＬＥＤは、他の化学線源に比べて幾つかの利点を提供する。例えば、ＬＥＤは、ウォームアップ時間を必要としない即時オン／オフ源であり、ＬＥＤランプの低エネルギー消費に寄与する。ＬＥＤはまた、より少ない熱を生成し、エネルギー変換効率がより高く、より長いランプ寿命を有し、本質的に単色であり、ＬＥＤに用いられる半導体材料の選択によって決定される所望の波長の光を放射する。

典型的にＬＥＤを組み込んだ硬化デバイスは、アレイ又はアセンブリ状に並べられた高強度ＵＶＬＥＤを利用する。例えば、その主題の全体が参照することにより本明細書中に援用される特許文献１９に記載されるように、全体の版表面を硬化するために、ライトバーにＵＶＬＥＤを並べることができ、ライトバーと光硬化性印刷ブランクは、互いに対して動く（即ち、ライトバーが印刷上を移動する、又は版がライトバーの下を移動する）。Ｋｌｅｉｎ等は、印刷スリーブ又は平坦な刷版に対して、光露光ユニットを動かすことで製造されることができる印刷スリーブとフラットな刷版を記載し、ＬＥＤアレイを含む光露光ユニットと、前記光露光ユニットを用いて、デジタル式のワークフローを用いて、同じ版にフラットトップ及びラウンドトップを有する印刷要素を製造することができることと、を記載する。その主題の全体が参照することにより本明細書中に援用される特許文献２０には、複数のＵＶＬＥＤを用いて、高い強度で、印刷要素を化学光に露光する工程と、その後ＵＶ−ＬＥＤ以外のＵＶ放射線源から低強度で、印刷要素を化学光に露光する工程とを含むフレキソ印刷要素の製造方法が記載されている。

比較的短い時間で像様露光工程を実施するためには、一般に、ライトバー又は他のＵＶ光アセンブリが、版表面で１Ｗ／ｃｍ^２以上の非常に高いＵＶ出力を有することが必要とされる。しかしながら、この方法は、多くの熱を発生させることがあり、ポリマーの急速な硬化によって、表面が収縮する、又は「カップ状になる（ｃｕｐ）」要因となることがあり、問題がある。更に、高強度のＵＶＬＥＤで硬化された版は、実際に、より低い強度のＵＶＬＥＤの下で硬化された同じ版よりも、より多くのゲイン（ｇａｉｎ）で、印刷することがある。

欧州特許出願公開第０４５６３３６Ａ２号明細書（Ｇｏｓｓ等）欧州特許出願公開第０６４０８７８Ａ１号明細書（Ｇｏｓｓ等）英国特許第１，３６６，７６９号明細書（Ｂｅｒｒｉｅｒ等）米国特許第５，２２３，３７５号明細書（Ｂｅｒｒｉｅｒ等）米国特許第３，８６７，１５３号明細書（ＭａｃＬａｈａｎ）米国特許第４，２６４，７０５号明細書（Ａｌｌｅｎ）米国特許第４，３２３，６３６号明細書（Ｃｈｅｎ等）米国特許第４，３２３，６３７号明細書（Ｃｈｅｎ等）米国特許第４，３６９，２４６号明細書（Ｃｈｅｎ等）米国特許第４，４２３，１３５号明細書（Ｃｈｅｎ等）米国特許第３，２６５，７６５号明細書（Ｈｏｌｄｅｎ等）米国特許第４，３２０，１８８号明細書（Ｈｅｉｎｚ等）米国特許第４，４２７，７５９号明細書（Ｇｒｕｅｔｚｍａｃｈｅｒ等）米国特許第４，６２２，０８８号明細書（Ｍｉｎ）米国特許第５，１３５，８２７号明細書（Ｂｏｈｍ等）米国特許第５，９２５，５００号明細書（Ｙａｎｇ）米国特許第５，２６２，２７５号明細書（Ｆａｎ）米国特許第６，２３８，８３７号明細書（Ｆａｎ）米国特許公開第２０１２／０２６６７６７号明細書（Ｋｌｅｉｎ等）米国特許公開第２０１３／０２４２２７６号明細書（Ｓｃｈａｄｅｂｒｏｄｔ等）

本発明の目的は、ＵＶＬＥＤからの化学線に、光硬化性印刷ブランクを露光するためのシステムを提供することである。

本発明の他の目的は、高強度ＵＶＬＥＤ光源を低強度に調節するＵＶＬＥＤからの化学線に、光硬化性印刷ブランクを露光するためのシステムを提供することである。

本発明の更に他の目的は、減少された印刷ゲインで、刷版を製造することである。

そのために、１つの実施形態においては、本発明は、一般に、ＵＶＬＥＤ光源からの化学線に、光硬化性印刷ブランクを大露光する方法に関し、前記光硬化性印刷ブランクは、支持体、前記支持体上に少なくとも１つの光硬化性層を含み、前記少なくとも１つの光硬化性層は、所望の波長で化学線に露光されると、選択的に架橋及び硬化されることができ、前記少なくとも１つの光硬化性層は、（ａ）少なくとも１つのエラストマーバインダーと、（ｂ）少なくとも１つのエチレン性不飽和モノマーと、（ｃ）前記少なくとも１つの光硬化性層を化学線に露光するために用いられる前記所望の波長領域において望ましい吸収プロファイルを有する光開始剤、及び前記少なくとも１つの光硬化性層に配置される写真ネガ又はデジタル画像化マスク層と、を含み、前記方法は、下記：
ａ）１つ以上の高強度ＵＶＬＥＤ光源を含む露光ユニットに、前記光硬化性印刷ブランクを置く工程と；
ｂ）前記１つ以上の高強度ＵＶＬＥＤ光源の強度をより低い強度に調節する工程と；
ｃ）前記写真ネガ又は前記デジタル画像化マスク層を通して、調節された１つ以上のＵＶＬＥＤ光源からの化学線に、前記光硬化性印刷ブランクを大露光する工程と、
を含み、
前記写真ネガ又はデジタル画像化マスク層によってカバーされていない前記少なくとも１つの光硬化性層の部分が、架橋及び硬化し、その中にレリーフ像を形成する。

図１は、本発明の１つの態様にしたがって製造されたレリーフ印刷ドットのＳＥＭを示す。

図２は、本発明の他の態様にしたがって製造されたレリーフ印刷ドットのＳＥＭを示す。

本発明は、一般に、調節されたＵＶＬＥＤ光源からの化学線に、光硬化性印刷ブランクを大露光し、光硬化性印刷要素の部分を架橋及び硬化し、その中に所望のレリーフ像を形成することに関する。本発明は、ＵＶＬＥＤに関して記載されているが、本発明は、より低い強度に調節されることができ、光硬化性印刷ブランクを大露光するために用いられることができる他の高強度ＵＶ光源でも使用可能である。一般的な意味で、本発明は、より低い強度に調節された高強度ＵＶ光源に光硬化性印刷ブランクを大露光させることに関する。

それに基づいて、本発明は、一般に、ＵＶＬＥＤ光源からの化学線に、光硬化性印刷ブランクを大露光する方法に関し、前記光硬化性印刷ブランクは、支持体、前記支持体上に少なくとも１つの光硬化性層を含み、前記少なくとも１つの光硬化性層は、所望の波長で化学線に露光されると、選択的に架橋及び硬化されることができ、前記少なくとも１つの光硬化性層は、（ａ）少なくとも１つのエラストマーバインダーと、（ｂ）少なくとも１つのエチレン性不飽和モノマーと、（ｃ）前記少なくとも１つの光硬化性層を化学線に露光するために用いられる前記所望の波長領域において望ましい吸収プロファイルを有する光開始剤、及び前記少なくとも１つの光硬化性層に配置される写真ネガ又はデジタル画像化マスク層と、を含み、前記方法は、下記：
ａ）１つ以上の高強度ＵＶＬＥＤ光源を含む露光ユニットに、前記光硬化性印刷ブランクを置く工程と；
ｂ）前記１つ以上の高強度ＵＶＬＥＤ光源の強度をより低い強度に調節する工程と；
ｃ）前記写真ネガ又は前記デジタル画像化マスク層を通して、調節された１つ以上のＵＶＬＥＤ光源からの化学線に、前記光硬化性印刷ブランクを大露光する工程と、
を含み、
前記写真ネガ又はデジタル画像化マスク層によってカバーされていない前記少なくとも１つの光硬化性層の部分が、架橋及び硬化し、その中にレリーフ像を形成する。

１つの実施形態においては、化学線源は、高強度ＵＶ光源である。好ましくは、高強度ＵＶ光源は、１つ以上のＵＶＬＥＤ光源を含み、前記１つ以上のＵＶＬＥＤ光源は、それぞれ、版表面で、少なくとも２００ｍＷ／ｃｍ^２の出力、より好ましくは少なくとも５００ｍＷ／ｃｍ^２の出力、又は少なくとも１Ｗ／ｃｍ^２もの出力を有する。高強度ＵＶＬＥＤは、版表面で、２００ｍＷ／ｃｍ^２未満、より好ましくは１００ｍＷ／ｃｍ^２未満、最も好ましくは２０ｍＷ／ｃｍ^２未満に出力を低下させるように調節される。適切な較正されたＵＶ測定装置を使用して、版表面のレベルで、ＵＶＬＥＤの強度は測定される。

高強度ＵＶ光源をより低い強度に調節することができる種々の方法があり、例えば、（１）光硬化性印刷ブランクの表面から好適な距離で、高強度ＵＶＬＥＤ光源を並べることと；（２）光拡散性光ファイバーを使用することと；（３）一連の反射ミラー内に複数の高強度ＵＶＬＥＤを含むライトバーを取り付けること、とを含む。１つ以上の高強度ＵＶＬＥＤ光源の強度を調節する他の方法も、本発明の実施において使用可能であろう。

本明細書中に記載されるように、１つ以上の高強度ＵＶＬＥＤ光源は、露光領域に亘って、幾つかの高強度ＵＶＬＥＤダイオードをアレイ状に並べ、光硬化性印刷ブランクの表面から好適な距離でＬＥＤダイオードのアレイを吊るすことで、調節されることができる。高強度ＵＶＬＥＤダイオードは、光硬化性印刷ブランクの全表面領域を化学線に大露光させることができるように並べられる。「大露光」によって意味されることは、光硬化性印刷ブランクの実質的に全体の表面が同時に化学線に露光されることである。ＵＶＬＥＤダイオード又はアレイは、フレキソ印刷ブランクの表面から約２インチ〜約２０インチの距離で、より好ましくは光硬化性印刷ブランクの表面から約２インチ〜約１２インチの距離で、吊るされることができる。

本発明者らは、光硬化性印刷ブランクの表面から離れて、ＵＶＬＥＤ光源を並べることによって、光硬化性印刷ブランクの表面における得られる化学線の強度が低下されることを見出した。したがって、高強度ＵＶＬＥＤ光源の強度は、光硬化性印刷ブランクの表面で強度が更に低下されるように調節される。対照的に、米国特許公開第２０１３／０２４２２７６号明細書（Ｓｃｈａｄｅｂｒｏｄｔ等）は、光硬化性印刷ブランクの表面からのＵＶＬＥＤの距離が僅か約２ｍｍ〜約１０ｍｍであり、光硬化性印刷ブランクの表面におけるＵＶＬＥＤの強度が更に高い、従来技術のシステムを示す。Ｓｃｈａｄｅｂｒｏｄｔのシステムは、光硬化性印刷ブランクの表面に亘って移動もするが、表面を本明細書中に記載されるような大露光に付していない。

ＵＶＬＥＤダイオードの強度を調節する他の方法は、１つ以上のＵＶＬＥＤダイオードを光拡散性ファイバーの複数のストランド（ｓｔｒａｎｄｓ）に連結させることによる。これらの光拡散性ファイバーは、露光領域に亘って広がりい、１つ以上の高強度ＵＶＬＥＤ又はレーザで照射されることができる。例えば、その主題の全体が参照することにより本明細書中に援用される米国特許公開第２０１５／０１０４１４１号明細書（Ｌｏｇｕｎｏｖ等）に記載されるように、光拡散性光ファイバーは、ファイバーの軸に沿って伝搬するのみというよりは、ファイバーの長さに沿って、表面から発光する光ファイバーである。光拡散性ファイバーの利点の１つは、光拡散性ファイバーの長さに沿って、均一な照明を提供する能力である。

光拡散性光ファイバーは、典型的には、コア領域を含み、前記コア領域は、散乱領域も含み、前記散乱領域は、散乱粒子（ガスが充填された空隙、若しくはファイバーコアに含まれるセラミック材料のマイクロ又はナノ粒子などの粒子など）を含むことができる。コア部分は、シリカ系ガラスを含むことができる。散乱粒子を用いて、光拡散性光ファイバーのコア内を伝搬する光を散乱させ、それによってコアから外側に光が放射線状に向けられ、光拡散性光ファイバー及び光拡散性光ファイバーを囲む空間を照射する。ナノサイズの構造体は、コアから離れて、ファイバーの外側表面に向かって光を散乱させる。その後、散乱された光は、ファイバーの外側表面を通って拡散され、所望の照明を提供する。したがって、光の大部分は、散乱を介して、ファイバーの側を通って且つファイバーの長さに沿って、拡散される。

光拡散性光ファイバーは、コア部分を包囲し、コア部分と直接接触するクラッディングも含み、コア領域の材料より低い屈折率を有する材料からなる。散乱粒子を用いて、ファイバーの側の外へ光を散乱又は拡散させ、それによって光ファイバーのコアから離れて、且つ光ファイバーの外側表面を通って、光が導かれ、照明を提供する。

光拡散性光ファイバーは、コア間の空間にタイトな束で共に束ねられていることができる、又は好適な方法で並べられ、その後１つ以上の高強度ＵＶＬＥＤ又は高強度レーザに連結される。光拡散性光ファイバーは、高強度ＵＶＬＥＤ又は高強度レーザの出力端子に連結される。ＵＶＬＥＤ光源の出力端子は、ＵＶ光を発し、光拡散性光ファイバーの束の中の各光拡散性光ファイバーを通って、分散される。

光拡散性光ファイバーは、高強度ＵＶＬＥＤ光源の強度を調節する。光拡散性光ファイバーは、光硬化性印刷ブランクの実質的に全体の表面領域に亘って、散乱するＵＶ光を提供することができ、それによって光拡散性光ファイバーは、写真ネガ又はデジタルマスク層を通って、化学線の大露光に光硬化性印刷ブランクを付すことができる。光拡散性光ファイバーは、約５０メートルまでの範囲の長さを有することができる。しかしながら、光拡散性光ファイバーは、露光ユニットで処理される光硬化性印刷ブランクの最大寸法と実質的に同じである、又は少なくとも僅かに超える長さを有することが一般的に好ましい。したがって、光拡散性光ファイバーは、１つ以上の高強度ＬＥＤ光源又は高強度レーザの出力端部に連結され、光硬化性印刷ブランクの源に亘って広がることができる。本明細書中に記載される露光ユニットにおいて、光拡散性光ファイバーの種々の配列を用いることができ、光拡散性光ファイバーを並べ、光硬化性印刷ブランクの全体表面に亘って、化学線の実質的に均一な強度を提供し、光硬化性印刷ブランクを架橋及び硬化し、その中にレリーフ像を作製しなくてはならない。

典型的に、レーザ、ＬＥＤ、又はＬＥＤアレイ、又はＵＶ範囲において電磁放射が可能な他の構成要素である光源に、複数の光ファイバーは、それぞれ連結される。したがって、複数の光拡散性光ファイバーは、特定の光開始剤の波長でＵＶ光を散乱又は拡散し、光硬化性材料の層の部分を架橋及び硬化し、その中にレリーフ像を作製する。

高強度ＵＶＬＥＤ光源の強度を調節する更に別の方法は、版又はプラテンの表面の全体に等しく下方にミラーが光を向けるように配向された一連の反射ミラー内に、高強度ＵＶＬＥＤライトバーを取り付けることである。本発明者らは、ドットの形状が、ミラーの角度を変えることによって制御されることができることも見出した。したがって、ＵＶＬＥＤライトバーは、ミラーボックス（ｍｉｒｒｏｒｅｄｂｏｘ）の頂部に配置され、光硬化性印刷ブランクは、ミラーボックスを通して、ＵＶＬＥＤライトバーからの化学線の静的露光に暴露されることができる。静的露光によって意味されることは、光硬化性印刷ブランクは、ＵＶＬＥＤライトバーから発する化学線から少なくとも実質的に同時に、一度に化学線に露光されることである。

本明細書で記載されるように、ミラーボックス内のミラーは、作製されたレリーフ印刷ドットの形状を制御するように角度が付けられることができる。１つの実施形態においては、ミラーボックスは、ミラーボックス内のミラーの角度を変更することができるコントローラによって制御される。したがって、ミラーは、垂直から測定して、約６０度から約１１０度の間の角度、より好ましくは、垂直から測定して、約７０度から約９０度の角度で、ミラーボックス内で角度が付けられることができる。

例えば、ミラーが垂直から約９０度で並べられている場合、図１に示されるように、ドットの形状は広いスロープを有する。一方、ミラーが垂直から約７０度に並べられている場合、図２に示されるように、ドットは、より急なスロープを有する。したがって、ミラーの角度を修正することによって、異なるスロープを有するドットを生成することができる。したがって、ミラーボックスは、ミラーボックスの内部に並べられたミラーの角度を変更することができるコントローラに、動作可能に接続され、それによって異なる形状のドットが生成されることができると更に考えられる。したがって、ミラーボックス内のミラーは、像様露光工程の間に生成される印刷ドットの形状を最適化するために可動性であってもよい。更に、ミラーボックス内のミラーの角度を制御することによって、印刷ドットの形状を露光間で（ｆｒｏｍｅｘｐｏｓｕｒｅｔｏｅｘｐｏｓｕｒｅ）変えることができる。

ミラーボックス内部の全てのミラーが同じ角度で並べられることが、一般に好ましいが、ミラーボックス内の複数のミラーが異なる角度で並べられることが望ましい場合もあり、例えば、より丸い形状の代わりに長方形を有するドットを製造することが望ましい場合があることも考えられる。

代替においては、ミラーは、所望の印刷ドット構造及び構成を生成するように計算された所望の角度で、ミラーボックス内に固定して取り付けられることができる。

これらの実施形態の全てにおいては、高強度光ＵＶＬＥＤ源を低強度に調節することが可能であり、化学線に光硬化性印刷ブランクを大露光し、少なくとも光硬化性印刷ブランクの部分を架橋及び硬化し、その中に所望のレリーフ像を作製するために用いられることができる。したがって、本発明においては、調節されたＵＶＬＥＤ光源及び光硬化性印刷ブランクは、大露光工程の間、互いに対して動かない。代わりに、本明細書中に記載される調節されたＵＶＬＥＤ光源及び光硬化性印刷ブランクの両方は、大露光工程の間、互いに対して固定され、調節されたＵＶＬＥＤ光源が、光硬化性印刷ブランクの部分を架橋及び硬化し、その中にレリーフ像を作製することを可能にする。

光硬化性層は、公知のエラストマーバインダー、モノマー、光開始剤、反応性又は非反応性希釈剤、フィラー、加工助剤、ＵＶ吸収剤、及び染料のいずれかを含むことができる。本明細書中で用いられるように、「光硬化性」という用語は、化学線に反応して重合、架橋、又は任意の他の硬化又は固化反応を受ける組成物を指し、その結果として、材料の未露光部分を露光（硬化）部分から選択的に分離及び除去し、硬化材料の三次元レリーフパターンを形成することができる。

エラストマーバインダーは、一般的には当業者に知られており、中でも例えば、スチレン−ジエンブロックコポリマー、エチレン−アクリル酸コポリマー、ポリエチレンオキサイド−ポリビニルアルコールグラフトコポリマー、天然ゴム、ポリブタジエン、ポリイソプレン、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリル−ブタジエンゴム、ブチルゴム、スチレン−イソプレンゴム、スチレン−ブタジエン−イソプレンゴム、ポリノルボルネンゴム、及びエチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）が挙げられる。

エラストバーバインダーは、アルケニル芳香族と１，３−ジエンとの熱可塑性エラストマーブロックコポリマーであることが好ましく、線状、分岐状、又は放射状のブロックコポリマーであることができる。好適な例としては、Ａ−Ｂ−Ａ型のトリブロックコポリマー、Ａ−Ｂ型のジブロックポリマー、又は２つ以上の交互のエラストマー及び熱可塑性ブロックを有するコポリマー（例えば、Ａ−Ｂ−Ａ−Ｂ−Ａ）、及び前述の１つ以上の組合せを含む。光硬化性層中のバインダーの総量は、光硬化性組成物の総重量に対して、典型的には、約４０重量％〜９０重量％、より好ましくは４５重量％〜７５重量％の範囲である。

光硬化性組成物は、エラストマーバインダーと相溶性である少なくとも１つの（ａｔｏｎｅ）エチレン性不飽和化合物も含む。好適な化合物は、少なくとも１つのエチレン性不飽和二重結合を有し、重合可能である。これらのエチレン性不飽和化合物（モノマーとも呼ばれる）は、その中でも、例えば、単官能アルコール又は多官能アルコール、アミン、アミノアルコールとアクリル酸又はメタクリル酸のエステル又はアミド、又はヒドロキシエーテル及びヒドロキシルエステル、フマル酸又はマレイン酸のエステル、ビニルエーテル、ビニルエステル、又はアリル化合物が挙げられる。好適なモノマーの好ましい例としては、ブチルアクリラート、２−エチルヘキシルアクリラート、ラウリルアクリラート、テトラデシルアクリラート、１，４−ブタンジオールジアクリラート、１，６−ヘキサンジオールジアクリラート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリラート、１，９−ノナンジオールジアクリラート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリラート、ジオクチルフマラート、及びＮ−ドデシルマレイミド、及び前述の１つ以上の組合せを含む。光硬化性組成物中のモノマーの量は、光硬化性組成物の全重量に対して、好ましくは、約２５重量％未満であり、好ましくは、約５重量％〜約２０重量％である。

光硬化性組成物は、所望のＬＥＤ波長領域において、望ましい吸収プロファイルを有する光開始剤を含むこともできる。光硬化性組成物中の光開始剤の量は、典型的には、光硬化性組成物の全重量に対して、約０．１重量％〜５重量％の範囲にある。

光硬化性組成物は、任意に、１つ以上の可塑剤も含むことができる。好適な可塑剤の例としては、中でも、改変及び未改変天然油及び天然樹脂（高沸点パラフィン、ナフテン、又は芳香族鉱油など）、合成オリゴマー又は樹脂（オリゴスチレン、高沸点エステル、オリゴマースチレン−ブタジエンコポリマー、オリゴマーα−メチルスチレン／ｐ−メチルスチレンコポリマー、液体オリゴブタジエン、又は液体オリゴマーアクリロニトリル−ブタジエンコポリマー又はオリゴマーエチレン−プロピレン−ジエンコポリマーなど）が挙げられる。ポリブタジエン油が好ましく、より具体的には５００〜５，０００ｇ／ｍｏｌの分子量を有するもの、高沸点脂肪族エステルであり、より具体的には、アルキルモノカルボン酸及びジカルボン酸のエステル（例としては、ステアラート又はアジパート）、及び鉱物油である。任意に存在する可塑剤の量は、光硬化性組成物の全重量に対して、約０重量％〜５０重量％の範囲であることが好ましい。

光硬化性組成物は、種々のフィラー、加工助剤、ＵＶ吸収剤、及び染料も含むことができる。

その後、光硬化性印刷ブランクが化学線に像様に露光されると、現像され、未露光で未硬化のフォトポリマーを除去し、その中にレリーフ像を露呈する。現像は、溶媒（水を含む）又は乾燥「熱」現像を含むことができる。その後、種々の後露光工程が行われることができる。

以下の特許請求の範囲は、本明細書中に記載される本発明の一般的及び具体的特徴の全て、並びに言語の問題としてその間に入る可能性のある本発明の範囲の全ての記載を包含するように意図されることが理解されるべきである。

Claims

ＵＶＬＥＤ光源からの化学線に、光硬化性印刷ブランクを大露光（ｆｌｏｏｄｅｘｐｏｓｅ）する方法であって、前記光硬化性印刷ブランクが、支持体、前記支持体上に少なくとも１つの光硬化性層、及び前記少なくとも１つの光硬化性層に配置される写真ネガ又はデジタル画像化マスク層を含み、前記少なくとも１つの光硬化性層が、化学線に露光されると、選択的に架橋及び硬化されることができ、前記少なくとも１つの光硬化性層が、（ａ）少なくとも１つのエラストマーバインダーと、（ｂ）少なくとも１つのエチレン性不飽和モノマーと、（ｃ）前記少なくとも１つの光硬化性層を化学線に露光するために用いられる、３００ｎｍ〜４７５ｎｍの間の波長領域において望ましい吸収プロファイルを有する光開始剤を含み、前記方法が、下記：
ａ）少なくとも２００ｍＷ／ｃｍ^２の強度を有する１つ以上の高強度ＵＶＬＥＤ光源を含む露光ユニットに、前記光硬化性印刷ブランクを置く工程と；
ｂ）前記１つ以上の高強度ＵＶＬＥＤ光源の強度をより低い強度に調節する工程と、
ここで、調節された前記強度が、前記光硬化性印刷ブランクの表面で、１００ｍＷ／ｃｍ^２未満である；
ｃ）前記写真ネガ又は前記デジタル画像化マスク層を通して、調節された１つ以上のＵＶＬＥＤ光源からの化学線に、前記光硬化性印刷ブランクを大露光する工程と、
を含み、
前記写真ネガ又はデジタル画像化マスク層によってカバーされていない前記少なくとも１つの光硬化性層の部分が、架橋及び硬化し、その中にレリーフ像を形成し、
一連の反射ミラー内に、複数の前記高強度ＵＶＬＥＤを含むライトバーを取り付けることによって、前記１つ以上の高強度ＵＶＬＥＤ光源が調節され、
前記ライトバーが、ミラーボックス（ｍｉｒｒｏｒｅｄｂｏｘ）の頂部に取り付けられ、前記大露光する工程の間、前記ミラーボックス及び前記光硬化性印刷ブランクが、互いに対して動かないことを特徴とする方法。
前記１つ以上の高強度ＵＶＬＥＤ光源が、それぞれ、少なくとも５００ｍＷ／ｃｍ^２の出力強度を有する請求項１に記載の方法。
調節された前記強度が、前記光硬化性印刷ブランクの表面で、２０ｍＷ／ｃｍ^２未満である請求項１に記載の方法。
前記光硬化性印刷ブランクの表面の全体に実質的に等しく下方に、ミラーが光を向ける請求項１に記載の方法。
前記ミラーボックス内の前記ミラーが、角度が付けられ、レリーフ印刷ドットの形状が制御される請求項１に記載の方法。
前記ミラーボックス内の前記ミラーの角度が、６０度から１１０度の間の角度である請求項５に記載の方法。
前記ミラーボックス内の前記ミラーの角度が、７０度から９０度の間の角度である請求項６に記載の方法。
前記ミラーボックスが、前記ミラーボックス内の前記ミラーの角度を制御するコントローラに動作可能に接続される請求項１に記載の方法。
ＵＶＬＥＤ光源からの化学線に、光硬化性印刷ブランクを大露光する方法であって、前記光硬化性印刷ブランクが、支持体、前記支持体上に少なくとも１つの光硬化性層、及び前記少なくとも１つの光硬化性層に配置される写真ネガ又はデジタル画像化マスク層を含み、前記少なくとも１つの光硬化性層が、化学線に露光されると、選択的に架橋及び硬化されることができ、前記少なくとも１つの光硬化性層が、（ａ）少なくとも１つのエラストマーバインダーと、（ｂ）少なくとも１つのエチレン性不飽和モノマーと、（ｃ）前記少なくとも１つの光硬化性層を化学線に露光するために用いられる、３００ｎｍ〜４７５ｎｍの間の波長領域において望ましい吸収プロファイルを有する光開始剤を含み、前記方法が、下記：
ａ）少なくとも２００ｍＷ／ｃｍ^２の強度を有する１つ以上の高強度ＵＶＬＥＤ光源を含む露光ユニットに、前記光硬化性印刷ブランクを置く工程と；
ｂ）前記１つ以上の高強度ＵＶＬＥＤ光源の強度をより低い強度に調節する工程と、
ここで、調節された前記強度が、前記光硬化性印刷ブランクの表面で、１００ｍＷ／ｃｍ^２未満である；
ｃ）前記写真ネガ又は前記デジタル画像化マスク層を通して、調節された前記１つ以上のＵＶＬＥＤ光源からの化学線に、前記光硬化性印刷ブランクを大露光する工程と、
を含み、
前記写真ネガ又はデジタル画像化マスク層によってカバーされていない前記少なくとも１つの光硬化性層の部分が、架橋及び硬化し、その中にレリーフ像を形成し、
前記光硬化性印刷ブランクの表面から２インチ〜２０インチの距離で、前記１つ以上の高強度ＵＶＬＥＤ光源を並べることによって、前記１つ以上の高強度ＵＶＬＥＤ光源が調節されることを特徴とする方法。
調節された前記強度が、前記光硬化性印刷ブランクの表面で、２０ｍＷ／ｃｍ^２未満である請求項９に記載の方法。
大露光工程の間、調節された前記ＵＶＬＥＤ光源及び前記光硬化性印刷ブランクが、互いに対して動かない請求項９に記載の方法。
前記１つ以上の高強度ＵＶＬＥＤ光源が、それぞれ、少なくとも５００ｍＷ／ｃｍ^２の出力強度を有する請求項９に記載の方法。
前記１つ以上の高強度ＵＶＬＥＤ光源が、前記光硬化性印刷ブランクの表面から２インチ〜１２インチの距離で並べられる請求項９に記載の方法。