(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光硬化性印刷ブランクを現像して複数のレリーフドットを含むレリーフパターンを製造する方法であって、前記光硬化性印刷ブランクは、その上に配置された少なくとも１つの光硬化性層を有するバッキング層と、前記少なくとも１つの光硬化性層上のバリア層と、前記バリア層の上に配置されたレーザアブレーション可能マスク層とを含み、
ａ）前記レーザアブレーション可能マスク層を選択的にアブレーションすることによって前記少なくとも１つの光硬化性層を画像形成して像を作成する工程と、
ｂ）前記バリア層及び前記レーザアブレーション可能マスク層を通して１つ以上の化学線源を介して化学線を前記光硬化性印刷ブランクに露光し、前記少なくとも１つの光硬化性層の部分を選択的に架橋及び硬化させる工程であって、前記少なくとも１つの光硬化性層が、前記レーザアブレーション可能マスク層によって被覆されていない部分において架橋及び硬化され、これによってレリーフパターンを作成する工程と、
ｃ）前記光硬化性印刷ブランクを現像して、前記バリア層、前記レーザアブレーションされた前記レーザアブレーション可能マスク層及び前記少なくとも１つの光硬化性層の未硬化部分を除去してレリーフパターンを露呈する工程と、
を含み、
前記レリーフパターンを露呈する工程が、
ｄ）前記画像形成がされ露光された表面と、前記少なくとも１つの光硬化性層の少なくとも１層の非架橋未硬化部分が４０℃〜２００℃の間の温度に加熱されたときにそれを吸収可能な吸収層とを接触させることによって、前記光硬化性印刷ブランクの前記画像形成がされ露光された表面上の非架橋未硬化ポリマーを軟化させる工程と、
e）前記少なくとも１つの光硬化性層の少なくとも１層を４０℃〜２００℃の間の温度に加熱して、前記吸収層と接触した前記少なくとも１つの光硬化性材料層の前記非架橋未硬化部分を、前記吸収層によって吸収させる工程とからなる前記光硬化性印刷ブランクを現像する工程と、
ｆ）前記バリア層、前記レーザアブレーションされた前記レーザアブレーション可能マスク層及び前記少なくとも１つの光硬化性層の前記非架橋未硬化部分を含む前記吸収層を除去し、これによって前記レリーフパターンを露呈する工程とであり、
前記バリア層が、６．９×１０−９ｍ２／秒未満の酸素拡散係数、及び少なくとも５０％の前記（ｂ）工程における化学線に対する透過性を有し、
前記複数のレリーフドットの頂上の表面粗さが７００ｎｍ未満である低い表面粗さを有することを特徴とする方法。
【請求項２】
印刷ドットが次のａ）からｄ）のうちの１種以上の特性を有する請求項１に記載の方法：
ａ）複数のドットの各々のショルダー角において全体的なショルダー角が５０°よりも大きい急峻なショルダー角を有する、
ｂ）ドットの上面の曲率半径ｒｔが光硬化性層の少なくとも１層の総厚みよりも大きいというドット表面の平坦性を有する、
ｃ）ドットレリーフが、全体的な版レリーフの９％よりも大きいドット間のレリーフの十分な深度を有する、
ｄ）ドットの頂上からドットのショルダーへと移行する点におけるエッジの鮮明度において、ｒｅ：ｐの比が５％未満である。
【請求項３】
少なくとも１種の特性が、急峻なショルダー角を含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
複数のドットの各々のショルダー角において全体的なショルダー角が７０°よりも大きい請求項３に記載の方法。
【請求項５】
少なくとも１種の特性が、ドット表面の平坦性を含む請求項２に記載の方法。
【請求項６】
少なくとも１種の特性が、ドット間のレリーフの十分な深度を含む請求項２に記載の方法。
【請求項７】
印刷要素のドットレリーフが、全体的な版レリーフの１２％よりも大きい請求項６に記載の方法。
【請求項８】
少なくとも１種の特性が、ドットのエッジの鮮明度を含む請求項２に記載の方法。
【請求項９】
ｒｅ：ｐの比が、２％未満である請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
バリア層が、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ヒドロキシアルキルセルロース、ポリビニルピロリドン、エチレンと酢酸ビニルとの共重合体、両性共重合体、酢酸酪酸セルロース、アルキルセルロース、ブチラール、環状ゴム、及びこれらの１以上の組合せからなる群から選択される請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
バリア層が、１μｍ〜１００μｍの厚みを有する請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
バリア層が、１μｍ〜２０μｍの厚みを有する請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
バリア層が、少なくとも７５％の（ｂ）工程における化学線に対する透過性を
有する請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
光透過性印刷ブランクが、不活性ガスを有する環境において画像形成されない請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、樹脂積層体を加工して最適な印刷のためのフレキソ印刷レリーフ像印刷要素を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。一般的に、前記版は、若干柔らかく、印刷胴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、主にそれらの耐久性、及びそれらの作製容易性により、多くの利点をプリンタに提供する。
【０００３】
フレキソ印刷は、一般的に大量印刷に使用される。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するために採用されている。新聞や買い物袋は顕著な例である。粗い表面及び伸縮性フィルムは、フレキソ印刷の手段によってのみ経済的に印刷することができる。段ボールは、一般的に、「ライナー」と呼ばれる平らな紙又は紙状の層に隣接した、「フルート」と呼ばれる典型的にはひだ又は複数の溝を有する板紙の層である波形の媒体を含む。典型的な段ボールの構造は、２つのライナー層の間に挟まれたフルート層を含む。他の実施形態は、フルート及びライナーの少なくともいずれかの複数の層を含んでいてもよい。波型の中間層は、段ボールに構造的硬直性を提供する。段ボールは、梱包材料として使用され、箱や容器へと成形されるので、段ボールの外表面を形成するライナー層は、多くの場合パッケージの識別情報が印刷される。外側のライナー層は、多くの場合、下層のフルート層の不均一な支持に起因する僅かな窪みを有している。
【０００４】
段ボール基材上に印刷するときに遭遇する可能性がある問題は、「フルーティング」（「バンディング」、「ストライピング」、又は「ウォッシュボーディング」としても知られる）と呼ばれる印刷効果の発生である。フルーティングは、段ボールが組み立てられた後、段ボールの外表面上のライナーを印刷する際に発生する可能性がある。フルーティング効果は、段ボールの下層のフルート構造に対応した、明るい印刷の領域、即ち明るい濃度のバンドと交互になった、暗い印刷の領域、即ち高い濃度のバンドとして目視できる。ひだ状内部層構造の最上部がライナーの印刷表面を支持する場所に、暗い印刷が発生する。フルーティング効果は、インク付けされた領域が総面積の一部を占める明暗又は色調の値を有する印刷画像の領域だけでなく、インク被覆率がより完全である印刷画像の領域においても明らかとなり得る。このフルーティング効果は、典型的には、デジタル工程により製造されたドットの形状により、デジタルワークフロー工程を用いて製造されたフレキソ印刷要素で印刷する場合により顕著である。更に、印圧を増加させることはフルーティングを解消せず、増大した圧力が段ボール基材に損傷を与え得る。従って、段ボール基材上に印刷する場合にフルーティングを低減する他の方法が必要とされる。
【０００５】
フレキソ刷版の製造業者により供給される典型的なフレキソ刷版は、順に、バッキング層又は支持層、１以上の非露光光硬化性層、随意的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作られた多層品である。
【０００６】
支持シート又はバッキング層は、版を支持する。支持シート又はバッキング層は、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することができる。好ましい材料としては、ポリエステル、ポリスチレン、ポリオレフィン、及びポリアミド等の合成ポリマー材料から作られたシートが挙げられる。一般的に、最も広く使用されている支持層は、ポリエチレンテレフタレートの可撓性フィルムである。支持シートは、随意的に、より確実な光硬化性層への取付けのために接着層を含むことができる。随意的に、支持層と１以上の光硬化性層との間にハレーション防止層を設けてもよい。ハレーション防止層は、光硬化性樹脂層の非画像領域内のＵＶ光の散乱に起因するハレーションを最小限にするために使用される。
【０００７】
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、及び染料のいずれかを含むことができる。「光硬化性」との用語は、化学線に反応して重合、架橋、又は任意の他の硬化（ｃｕｒｉｎｇ）反応若しくは硬化（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、硬化材料の三次元パターン、即ちレリーフパターンを形成することができる。好ましい光硬化性材料としては、エラストマー化合物、少なくとも１つの末端エチレン基を有するエチレン性不飽和化合物、及び光開始剤が挙げられる。例示的な光硬化性材料としては、それぞれの主題の全体が参照することにより本願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。
【０００８】
光硬化性材料は、一般的に、少なくとも何らかの化学線波長域におけるラジカル重合によって、架橋（硬化（ｃｕｒｅ））及び硬化（ｈａｒｄｅｎ）する。本願明細書で使用される化学線は、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。１つの一般的に用いられる化学線源は、水銀アークランプであるが、他の光源も当業者に一般的に知られている。
【０００９】
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光を透過する。この工程では、プリンタが刷版ブランクからカバーシートを剥離し、スリップフィルム層上にネガを配置する。次いで、ネガを介してＵＶ光によって版及びネガを大露光する。光に露光された領域は、硬化（ｃｕｒｅ）又は硬化（ｈａｒｄｅｎ）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成する。
【００１０】
「デジタル」即ち「直接刷版」製版工程においては、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、典型的には放射線不透過性材料を含むように改変されたスリップフィルムであるデジタル（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ネガ（ｉｎ  ｓｉｔｕ  ｎｅｇａｔｉｖｅ）を作成するために使用される。レーザアブレーション可能層の部分は、次いでマスキング層を選択された波長及びパワーのレーザでレーザ放射線に暴露することによってアブレーションされる。レーザアブレーション可能層の例としては、例えば、それぞれの主題の全体が参照することにより本願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。
【００１１】
画像形成後、感光性印刷要素を現像して、光硬化性材料の層の未重合部分を除去し、硬化した感光性印刷要素中の架橋されたレリーフ像を露呈する。典型的な現像方法としては、様々な溶媒又は水での洗浄が挙げられ、多くの場合ブラシが用いられる。現像の他の選択肢としては、エアナイフの使用、又は熱とブロッターとの使用（即ち、熱現像）が挙げられる。熱現像は、現像の後に追加の乾燥工程を必要としないという利点を有しており、従って押圧する版からより迅速に移動する機能を提供する。
【００１２】
熱現像工程は、熱を利用してフォトポリマー刷版を加工することによって機能し、硬化フォトポリマーと未硬化フォトポリマーとの間の異なる融解温度が、潜像を現像するために利用される。この工程の基本的なパラメータとしては、それぞれの教示の全体が参照することにより本願明細書中に援用される特許文献１９〜特許文献２６に記載のものが知られている。これらの工程は、現像溶媒と、溶媒を除去するために必要な長時間の版乾燥時間を排除することを可能にする。これらの工程の速度及び効率は、迅速なターンアラウンドタイム及び高い生産性が重要である新聞及び他の出版物を印刷するためのフレキソ版の製造におけるそれら工程の使用を可能にする。
【００１３】
刷版を熱現像可能にするためには、フォトポリマーの組成物は、硬化ポリマーと未硬化ポリマーとの間の融解温度に大きな差が存在するものでなければならない。加熱されたときにフォトポリマー中に画像の作成を可能にするのは、まさにこの差である。選択された温度において、未硬化フォトポリマー（即ち、化学線と接触していないフォトポリマーの部分）は融解又は実質的な軟化の少なくともいずれかを起こし、一方で硬化フォトポリマーは固形でかつ損傷がないまま残る。よって、融解温度の差が未硬化フォトポリマーを選択的に除去することを可能にし、これによって所望の像を作成する。
【００１４】
次いで、未硬化のフォトポリマーは、軟化及び融解の少なくともいずれかを受け、除去することができる。殆どの場合、加熱された印刷要素は、軟化又は融解の少なくともいずれかを起こしたフォトポリマーを吸収又は除去する吸収材料と接触させられる。この除去工程は、一般的に「ブロッティング」と称される。
【００１５】
現像後に得られた表面は、印刷される画像を再現するレリーフパターンを有しており、典型的には、複数のレリーフドットを含む固形領域とパターン化領域とを含んでいる。レリーフ像が現像された後、レリーフ像印刷要素が印刷機に取り付けられて印刷が開始されてもよい。
【００１６】
ドットの形状及びレリーフの深さは、他の要因の中でも特に印刷画像の品質に影響を与える。白抜き文字（ｏｐｅｎ  ｒｅｖｅｒｓｅ  ｔｅｘｔ）及び陰影を維持しながら、フレキソ刷版を使用して微細なドット、線、更にはテキスト等の小さな図形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（一般的にハイライトと呼ばれる）においては、画像の濃度は、連続階調画像の網点スクリーン表示におけるドットの総面積で表される。振幅変調（ＡＭ）スクリーニングでは、一定間隔の格子上に位置する複数の網点の非常に小さなサイズへの縮小を含み、ハイライトの濃度がドットの面積で表される。周波数変調（ＦＭ）スクリーニングでは、網点の大きさを一般的に幾らかの固定値に維持し、ランダム又は疑似ランダムに配置されたドットの数が画像の濃度を表す。いずれの場合も、適切にハイライト領域を表すためには、非常に小さなドットサイズを印刷することが必要である。
【００１７】
製版工程の性質上、フレキソ版上に小さなドットを維持することは、非常に困難となり得る。ＵＶ不透過マスク層を使用するデジタル製版工程においては、マスク及びＵＶ露光の組合せが、略円錐形状を有するレリーフドットを生成する。これらのドットの最小のものは、加工中に除去される傾向にあるが、これは、印刷中、これらの領域にはインクが全く転写されないことを意味する（ドットが、版及び印刷機の少なくともいずれかに「保持」されない）。或いは、印刷ドットが加工に耐えた場合は、それらは、印刷機の損傷の影響を受け易い。例えば、小さなドットは、印刷中に、折り重なり及び折り取りの少なくともいずれかを起こすことが多く、過剰のインクが転写されたりインクが全く転写されなかったりすることを引き起こす。
【００１８】
更に、光硬化性樹脂組成物は、典型的には、化学線に曝露されるとラジカル重合により硬化する。しかしながら、酸素は、遊離基捕捉剤として機能するので、硬化反応は、典型的には樹脂組成物中に溶解している酸素分子によって抑制することができる。それ故、光硬化性樹脂組成物をより迅速かつ均一に硬化させることができるように、像様露光の前に樹脂組成物から溶存酸素を除去することが望ましい。
【００１９】
溶存酸素を除去する様々な方法が、当該技術分野での使用のために開発されてきた。例えば、溶存酸素の除去は、溶存酸素を置換するために、露光前に、感光性樹脂版を二酸化炭素ガス又は窒素ガス等の不活性ガスの雰囲気中に配置することによって達成することができる。この方法の顕著な欠点は、不便かつ煩雑であり、装置のための大きなスペースを必要とすることである。加えて、以下により詳細に説明するように、この手法が熱現像されるデジタル印刷要素において特に有効であることは見出されていない。
【００２０】
別の手法としては、版を化学線で予備露光（即ち、「バンプ露光」）することが挙げられる。バンプ露光中、化学線の低強度「前露光」線量が、版が化学線のより高強度の主露光線量に暴露される前に、樹脂を増感するために使用される。バンプ露光は、典型的には、版領域の全体に適用される、酸素の濃度を減少させる版の短い低線量の暴露であり、版（又は他の印刷要素）の光重合を抑制して完成した版の微細形状（即ち、ハイライトドット、微細な線、及び独立したドット等）を維持するのに役立つ。しかしながら、前増感工程は、陰影トーンが埋まることをも引き起こし、これによって画像中のハーフトーンの階調範囲を減らす可能性がある。
【００２１】
バンプ露光は、露光時間及び照射光強度等の溶存酸素を抑制するためだけに制限された特定の条件を必要とする。加えて、例えばその主題の全体が参照することにより本願明細書中に援用される特許文献２７に記載されている選択的予備露光が提案されている。
【００２２】
他の取組みは、その主題の全体が参照することにより本願明細書中に援用される特許文献２８等における、単独の、又はバンプ露光と組み合わせた特殊な版設計を含んでおり、これは、主な光開始剤によって吸収された波長から少なくとも１００ｎｍは離れた波長の化学線を吸収するために樹脂へ添加される独特の染料の使用を示唆している。その主題の全体が参照することにより本願明細書中に援用される特許文献２９は、少なくとも１つの水溶性ポリマーと、光重合開始剤と、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミド、Ｎ−アルキルオキシメチルアクリルアミド、又はＮ−アルキルオキシメチルメタクリルアミドとメラミン誘導体との縮合反応生成物とを含む光重合性組成物を記載しており、発明者らによれば、これは、前露光調整の必要性を除外し、化学的及び熱的に安定な版を製造する。
【００２３】
しかしながら、これらの方法は全て、特に段ボール基材を印刷するために設計された場合は、優れたドット構造を有するレリーフ像印刷要素の製造においては依然として不十分である。加えて、上記の方法は全て、レリーフ像が熱現像工程に供される場合に優れたドット構造を有するレリーフ画像印刷要素を製造することは示されていない。
【００２４】
溶媒中で現像する場合、主な考慮事項は、溶媒が、適切な機械撹拌との組合せで未硬化フォトポリマー及び関連するバリア層を膨潤させて分散／溶解させ、汚染、表面欠陥、又は製版業界に共通する他の望まれない溶媒に基づく現象がない、欠点のない刷版を得ることができるかどうかである。
【００２５】
対照的に、版を熱的に現像することは、時として他の考慮事項を必要とする。デジタル版は、従来の手段によって（即ち、空気中で）露光される場合、以前は、同じ基材樹脂配合物を使用して溶媒現像工程又は熱現像工程に供されようと、互換可能であると信じられていた。アナログ熱は、それ自体がより困難であることが示されており、多くの場合に、新規のスリップフィルムの使用、又は非常に高い溶融流動等の樹脂自体の独特の特性を必要とする。
【００２６】
よって、レリーフ像印刷要素を製造するための改良された方法が必要とされている。
【００２７】
様々な基材上での優れた印刷性能のために構成された印刷ドットを含む改良されたレリーフ構造を含む、改良されたレリーフ像印刷要素もまた必要とされている。
【００２８】
本発明は、一般的に、印刷に有益な制御された構造（即ち、平坦な頂上及び急峻なショルダー）のドットを備えたデジタル版に関する。
【００２９】
本発明はまた、同じ露光技術を介してアナログ版を露光及び加工する手段を提供する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３０】
【特許文献１】欧州特許出願公開第０４５６３３６号明細書（Ｇｏｓｓ等）
【特許文献２】欧州特許出願公開第０６４０８７８号明細書（Ｇｏｓｓ等）
【特許文献３】英国特許第１，３６６，７６９号明細書（Ｂｅｒｒｉｅｒ等）
【特許文献４】米国特許第５，２２３，３７５号明細書（Ｂｅｒｒｉｅｒ等）
【特許文献５】米国特許第３，８６７，１５３号明細書（ＭａｃＬａｈａｎ）
【特許文献６】米国特許第４，２６４，７０５号明細書（Ａｌｌｅｎ）
【特許文献７】米国特許第４，３２３，６３６号明細書（Ｃｈｅｎ等）
【特許文献８】米国特許第４，３２３，６３７号明細書（Ｃｈｅｎ等）
【特許文献９】米国特許第４，３６９，２４６号明細書（Ｃｈｅｎ等）
【特許文献１０】米国特許第４，４２３，１３５号明細書（Ｃｈｅｎ等）
【特許文献１１】米国特許第３，２６５，７６５号明細書（Ｈｏｌｄｅｎ等）
【特許文献１２】米国特許第４，３２０，１８８号明細書（Ｈｅｉｎｚ等）
【特許文献１３】米国特許第４，４２７，７５９号明細書（Ｇｒｕｅｔｚｍａｃｈｅｒ等）
【特許文献１４】米国特許第４，６２２，０８８号明細書（Ｍｉｎ）
【特許文献１５】米国特許第５，１３５，８２７号明細書（Ｂｏｈｍ等）
【特許文献１６】米国特許第５，９２５，５００号明細書（Ｙａｎｇ等）
【特許文献１７】米国特許第５，２６２，２７５号明細書（Ｆａｎ）
【特許文献１８】米国特許第６，２３８，８３７号明細書（Ｆａｎ）
【特許文献１９】米国特許第７，１２２，２９５号明細書
【特許文献２０】米国特許第６，７７３，８５９号明細書
【特許文献２１】米国特許第５，２７９，６９７号明細書
【特許文献２２】米国特許第５，１７５，０７２号明細書
【特許文献２３】米国特許第３，２６４，１０３号明細書
【特許文献２４】国際公開第ＷＯ０１／８８６１５号
【特許文献２５】国際公開第ＷＯ０１／１８６０４号
【特許文献２６】欧州特許出願公開第１２３９３２９号明細書
【特許文献２７】米国特許出願公開第２００９／００４３１３８号明細書（Ｒｏｂｅｒｔｓ等）
【特許文献２８】米国特許第５，３３０，８８２号明細書（Ｋａｗａｇｕｃｈｉ）
【特許文献２９】米国特許第４，５４０，６４９号明細書（Ｓａｋｕｒａｉ）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３１】
本発明の目的は、デジタルレリーフ像印刷要素を熱的に現像する改良された方法を提供することにある。
【００３２】
本発明の別の目的は、アナログレリーフ像印刷要素を熱的に現像する改良された方法を提供することにある。
【００３３】
本発明の別の目的は、平坦な頂上及び急峻なショルダーを有する印刷ドットを製造するレリーフ像印刷版を現像する改良された方法を提供することにある。
【００３４】
本発明の更に別の目的は、段ボール基材上に印刷する場合に良好な結果を提供する、レリーフ像印刷要素を画像形成及び現像する方法を提供することにある。
【００３５】
本発明の別の目的は、段ボール基材上に印刷する場合に印刷フルーティングを減少させるレリーフ像印刷版を製造することにある。
【００３６】
本発明の別の目的は、印刷表面、エッジ解像度、ショルダー角、深度、及びドットの高さの観点で優れたドット構造を有する印刷ドットを含むレリーフ像印刷要素を作成することにある。
【００３７】
本発明の別の目的は、印刷フルーティングに対して高い耐性を有するドット形状及び構造を印刷要素上に提供することにある。
【００３８】
本発明の更に別の目的は、レリーフ像印刷要素の印刷表面の表面粗さを制御することにある。
【００３９】
本発明者らは、熱的手段によって加工された版の特徴は、ドットの固形領域及び頂上だけでなく、版の床面のより高い表面粗さであることを発見した。これは、「ブロッティング」は熱加工中の全てのフォトポリマーを除去することができないという事実によるものである。レリーフ要素及び版の床面の両方には、版上に残されたいくらかの少量の残存ポリマーが常に存在する。ブロッター材料のテクスチャは、典型的には、この残存フォトポリマーに転写される。版の床面領域においては、この特徴的なパターンは外見上の効果のみしか有さない。しかしながら、レリーフ要素上では、このテクスチャは問題となる可能性がある。テクスチャの粗さが過剰である場合は、印刷される表面にパターンを実際に転写することによって印刷品質に影響を及ぼし兼ねず、多くの場合にモットリング又はピンホールと言われる質的な印刷欠陥、及び減少した固形インク密度（ＳＩＤ）の量的な印刷欠陥をもたらす。これらの欠陥は、一般的に、過剰な粗さの版から作られた印刷物品の品質を低下させ、色の鮮やかさを低減させ、一貫した色の再現の実現を困難にする。
【００４０】
ある程度の版の表面粗さは、印刷性能に有益となり得るが、過剰な表面粗さは、上述の負の効果を有し得る。「過剰な」版の表面粗さの定義は、印刷される基材、インク特性、及び各画像上で使用されるインクの量を含む多くの要因によって変化する。一般的に、本発明者は、２０００ｎｍ未満の版の表面粗さ（Ｒａ）が、良好かつ均一な固形インク被覆率を実現するのに必要であり、１２００ｎｍ未満の版の表面粗さが好ましく、８００ｎｍ未満の版の表面粗さが最も好ましいことを見出した。
【課題を解決するための手段】
【００４１】
これらの目的のために、好ましい実施形態において、本発明は、一般に、光硬化性印刷ブランクを現像して複数のレリーフドットを含むレリーフパターンを製造する方法であって、前記光硬化性印刷ブランクは、その上に配置された少なくとも１つの光硬化性層を有するバッキング層と、前記少なくとも１つの光硬化性層の上に配置されたバリア層と、前記バリア層の上に配置されたレーザアブレーション可能マスク層とを含み、
ａ）前記レーザアブレーション可能マスク層を選択的にアブレーションすることによって前記少なくとも１つの光硬化性層を画像形成して前記光硬化性印刷ブランクの表面に像を作成する工程と、
ｂ）前記印刷ブランクを、前記マスク層及びバリア層を通して１つ以上の化学線源を介して化学線に露光して前記少なくとも１つの光硬化性層の部分を選択的に架橋及び硬化させる工程であって、前記少なくとも１つの光硬化性層が、前記マスク層によって被覆されていない部分において架橋及び硬化され、これによってレリーフパターンを作成する工程と、
ｃ）前記印刷ブランクを現像して前記レーザアブレーションされたマスク層、バリア層及び前記光硬化性層の未硬化部分を除去してレリーフパターンを露呈する工程と、
を含み、前記バリア層の存在が、所望の特性を有する印刷ドットを製造し、前記バリア層が、約６．９×１０−９ｍ２／秒未満の酸素拡散係数及び少なくとも５０％の光透過性を有することを特徴とする方法に関する。
【００４２】
別の好ましい実施形態において、本発明は、一般的に光硬化性印刷ブランクを現像して複数のレリーフドットを含むレリーフパターンを製造する方法であって、前記光硬化性印刷ブランクは、その上に配置された少なくとも１つの光硬化性層を有するバッキング層と、前記少なくとも１つの光硬化性層上のバリア層とを含み、
ａ）前記バリア層の上部に所望のレリーフ像のネガを配置する工程と、
ｂ）前記印刷ブランクを、前記バリア層及びネガを介して化学線に露光して前記少なくとも１つの光硬化性層を選択的に架橋及び硬化させる工程であって、前記少なくとも１つの光硬化性層が、前記ネガによって被覆されていない部分において架橋及び硬化され、これによって所望のレリーフ像を作成する工程と、
ｃ）前記印刷ブランクを現像してバリア層及び光硬化性層の未硬化部分を除去して所望のレリーフ像を露呈する工程と、
を含み、前記バリア層の存在が、所望の特性を有する複数の印刷ドットをもたらし、前記バリア層が、約６．９×１０−９ｍ２／秒未満の酸素拡散係数及び少なくとも５０％の光透過性を有することを特徴とする方法に関する。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
本発明をより理解するために、以下添付の図面と関連した以下の説明を参照する。
【図１】図１は、ドットのショルダー角θの測定を示す。
【図２】図２は、レリーフ像の定義を示す。
【図３】図３は、ドットの印刷表面の平坦性を特徴付ける手段を示しており、ｐは、ドットの頂上を横切る距離であり、ｒ１は、ドットの表面の曲率半径である。
【図４】図４は、フレキソドット及びそのエッジを示しており、ｐは、ドットの頂上を横切る距離である。これは、エッジ鮮明度ｒｅ：ｐの特徴付けに使用され、ｒｅは、ドットのショルダーと頂上との交点における曲率半径である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
本発明者らは、印刷ドットの形状及び構造は、それが印刷を行う方法に大きな影響を与えることを見出した。これは、デジタルレリーフ像印刷要素において特にそうである。本発明者らはまた、平坦な頂上及び急峻なショルダーを有するレリーフ印刷ドットを含むレリーフ表面を提供するために、熱現像工程を使用する場合には対処しなければならない特別な考慮事項が存在することを特定した。
【００４５】
本発明者らは、版の露光中の酸素の阻害の影響を低減すると同時に高品質の熱加工された刷版を製造するのに必要な物理的性質を維持するという利点があることを発見した。
【００４６】
本発明は、一般的に、（ｉ）アブレーション可能マスク層とフォトポリマー層との間のフォトポリマーの表面、又は（ｉｉ）フォトポリマー層とフォトツールネガとの間のフォトポリマー層の表面上へのバリア層の適用に関する。版を次いで加工して未硬化のフォトポリマーを除去し、これによってレリーフ印刷版を製造する。バリア層の機能は、刷版上に形成されるドットの形状を変更することを可能にする酸素バリアとしての機能を果たすことである。このバリア層の使用の結果、以下のような硬化機構の有利な制御が行われる。
１）酸素の阻害の抑制効果なしにドットが形成され、平坦な頂上及び急峻なショルダー角をもたらす。
２）硬化速度は、最適な反転部の深度が維持されてショルダー角が過度に広がらないように制御される。
３）バリア層が、熱加工中の過剰な表面粗さの生成を最小限に抑える。
４）バリア層が、既存の版の構造よりも効率的な印刷形状の熱加工を可能にする。
【００４７】
本発明は、酸素バリアとしてのバリア層の上記の利点を利用するとともに、それらの利点を、バリア層を含む版が、一般的な加工された版だけでなく、不活性ガス媒体中に暴露された版よりも、印刷研究においてより優れた性能を示し、ドットゲインの減少、並びにより欠陥のない固形及び裏刷をもたらすという驚くべき発見と組み合わせている。
【００４８】
好ましい実施形態において、本発明は、一般的に光硬化性印刷ブランクを現像して複数のレリーフドットを含むレリーフパターンを製造する方法であって、前記光硬化性印刷ブランクは、その上に配置された少なくとも１つの光硬化性層を有するバッキング層と、前記少なくとも１つの光硬化性層の上に配置されたバリア層と、前記バリア層の上に配置されたレーザアブレーション可能マスク層とを含み、
ａ）前記レーザアブレーション可能マスク層を選択的にアブレーションすることによって前記少なくとも１つの光硬化性層を画像形成して光硬化性印刷ブランクの表面に像を作成する工程と、
ｂ）前記少なくとも１つの光硬化性層を、前記バリア層及びマスク層を通して１つ以上の化学線源を介して化学線に露光して前記少なくとも１つの光硬化性層の部分を選択的に架橋及び硬化させる工程であって、前記少なくとも１つの光硬化性層が、前記マスク層によって被覆されていない部分において架橋及び硬化され、これによってレリーフパターンを作成する工程と、
ｃ）前記印刷ブランクを現像して前記レーザアブレーションされたマスク層、バリア層、及び前記光硬化性層の未硬化部分を除去してレリーフパターンを露呈する工程と、
を含み、前記バリア層の存在が、所望の幾何学的パラメータを有する印刷ドットを製造し、前記バリア層が、約６．９×１０−９ｍ２／秒未満の酸素拡散係数、及び少なくとも５０％の光透過性を有することを特徴とする方法に関する。
【００４９】
印刷ドットの所望の幾何学的パラメータは、典型的には、急峻なショルダー角、ドット表面の平坦性、ドット間のレリーフの十分な深度、ドットの頂上がドットのショルダーへと移行する点におけるエッジの鮮明度、低い表面粗さ、及びこれらの組合せの１以上である。本願明細書に記載の方法を利用することによって、印刷を最適化するために、印刷ドットの得られる形状を操作することができる。
【００５０】
本発明者らは、特定の一式の幾何学的特性が、優れた印刷性能を生むフレキソドット形状を定義することを見出した。これらの幾何学的パラメータとしては、（１）ドット表面の平坦性、（２）ドットのショルダー角、（３）ドット間のレリーフの深度、及び（４）ドットの頂上がドットのショルダーへと移行する点におけるエッジの鮮明度が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの幾何学的パラメータは、それぞれの主題の全体が参照することにより本願明細書中に援用される、関連する米国特許出願第１２／５７１，５２３号（Ｒｅｃｃｈｉａ）及び米国特許出願第１２／６６０，４５１号（Ｒｅｃｃｈｉａ等）により詳細に記載されている。しかしながら、熱現像工程において製造された印刷ドットの印刷品質の最適化におけるこれらの幾何学的パラメータの特定の効用は、以前には検討されていない。
【００５１】
第一に、ドットのショルダーの角度は、印刷性能の良好な予測因子であることが見出された。ドットのショルダーは、図１に示すように、ドットの頂上と側面とによって形成される角度θとして定義される。極端な場合、垂直な円柱は、９０°のショルダー角を有するであろうが、実際には、殆どのフレキソドットは、より小さな角度、多くの場合９０°よりも４５°に近い角度を有する。
【００５２】
ショルダー角は、更にドットの大きさに応じて変動し得る。例えば、１％〜１５％の範囲の小さなドットは、大きなショルダー角を有し得るが、例えば約１５％を超えるより大きなドットは、より小さなショルダー角を示し得る。全てのドットが可能な最大のショルダー角を有することが望ましい。一実施形態では、所望の特性は、急峻なショルダー角を含み、複数のドットの各々のショルダー角は、全体的なショルダー角が約５０°よりも大きく、好ましくは約７０°よりも大きいようなものである。
【００５３】
ショルダー角には、ドット安定性及び印圧感度という２つの競合する幾何学的制約がある。大きなショルダー角は、印圧感度を最小化して印刷における動作窓が最も広くなるが、ドットの安定性及び耐久性を犠牲にする。対照的に、より小さなショルダー角は、ドットの安定性を改善するが、印刷における印圧に対するドットの感度を高める。本明細書で使用されるドットのショルダー角とは、ドットの頂上に接する水平（又は、ドットの先端の形状に依存してドットの頂上に対して平行な）線と、隣接するドットの側壁を表す線との交点により形成される角度を意味する。
【００５４】
別の実施形態では、所望の特性は、ドット表面の平坦性を含む。図３に示すように、ドットの頂上の平坦性は、ドットの上面の曲率半径ｒｔとして測定することができる。ドットの頂上は平坦性を有し、ドットの頂上の曲率半径は、好ましくは光硬化性材料の少なくとも１層の総厚みを超え、より好ましくは光硬化性材料の少なくとも１層の厚みの２倍であり、最も好ましくはフォトポリマー層の総厚みの３倍を超える。平坦なドット表面が、階調範囲を通して好ましい。ハイライトの範囲（即ち、０％〜１０％の階調）のドットでも、最も好ましいのは平坦なドット表面である。
【００５５】
更に別の実施形態では、印刷ドットの所望の特性は低い表面粗さであり、複数のレリーフ印刷ドットの頂上の表面粗さは、約２０００ｎｍ未満であり、好ましくは約１２５０ｎｍ未満であり、最も好ましくは８００ｎｍ未満である。
【００５６】
別の実施形態では、印刷ドットの所望の特性は、ドット間のレリーフの十分な深度であり、印刷要素のドットレリーフは、全体的な版レリーフの約９％よりも大きく、好ましくは全体的な版レリーフの約１２％よりも大きい。図２に示すように、版レリーフは、版の床面と固形レリーフ表面の頂上との間の距離として表される。例えば、０．１２５インチの厚みの版は、典型的には０．０４０インチのレリーフを有するように作成される。しかしながら、版レリーフは、典型的には階調パッチのドット間のレリーフ（即ち、「ドットレリーフ」）よりも遙かに大きく、これは階調領域におけるドットの近接した間隔の結果である。階調領域におけるドット間の低いレリーフは、ドットが構造的に良好に支持されていることを意味するが、印刷中に版上でのインクの蓄積として問題を引き起こしかねず、最終的にはドット間の領域を埋めてドットの架橋又は汚れた印刷を引き起こす。本発明者らは、より深いドットレリーフがこの問題を著しく軽減することができ、多くの場合「クリーナー印刷」と呼ばれる性能である操作者の干渉が少なくより長い印刷運転に繋がることを見出した。
【００５７】
別の実施形態では、所望の特性は、ドットの頂上がドットのショルダーへと移行する点におけるエッジの鮮明度である。一般的に、ドットのエッジが鮮明であり定義されていることが好ましい。これらの明確に定義されたドットのエッジが、ドットの「支持」部から「印刷」部をより良好に分離させ、印刷中にドットと基材とが接触する面積をより一定にすることを可能にする。エッジ鮮明度は、図４に示すように、（ドットのショルダーと頂上との交点における）曲率半径ｒｅの、ドットの頂上、即ち印刷表面の幅ｐに対する比として定義することができる。真円状の先端を有するドットでは、一般的に理解される意味におけるエッジが実際には存在せず、ｒｅ：ｐの比が５０％に近づき得るため、正確な印刷表面を画定することが困難である。対照的に、鮮明なエッジのドットは、非常に小さな値のｒｅを有し、ｒｅ：ｐはゼロに近づく。実際には、ｒｅ：ｐは５％未満が好ましく、ｒｅ：ｐは２％未満が最も好ましい。
【００５８】
広範囲に渡る材料が、バリア層として機能することができる。効果的なバリア層の製造において発明者らが同定した４つの性質としては、光透過性、薄い厚み、酸素輸送の阻害、及び溶媒又は熱を使用してバリア層を優先的に現像する能力が挙げられる。酸素輸送の阻害は、低酸素拡散係数の点で測定される。知られているように、酸素バリア膜の酸素拡散係数は、典型的には約６．９×１０−９ｍ２／秒未満であり、より好ましくは約６．９×１０−１０ｍ２／秒未満であり、最も好ましくは約６．９×１０−１１ｍ２／秒未満である。
【００５９】
最も好ましい酸素バリア層は、光散乱を最小限にする透明フィルムである。バリア層としての使用に好適な材料の例としては、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ヒドロキシアルキルセルロース、ポリビニルピロリドン、エチレンと酢酸ビニルとの共重合体、両性共重合体、酢酸酪酸セルロース、アルキルセルロース、ブチラール、環状ゴム、及びこれらの１以上の組合せが挙げられる。
【００６０】
バリア層は、可能な限り薄くするべきである。バリア層は、約１μｍ〜１００μｍの厚みが好ましく、約１μｍ〜約２０μｍの厚みが最も好ましい。
【００６１】
バリア層は、膜が感光性印刷ブランクを露光するのに使用される化学線を有害に吸収したり屈折したりしないように、十分な光透過性を有する必要がある。そのため、バリア層は、少なくとも５０％、最も好ましくは少なくとも７５％の光透過性を有することが好ましい。
【００６２】
バリア層は、化学線への露光中に酸素の光硬化性層への拡散を効果的に制限できるように、酸素の拡散に対しては十分に不透過性である必要がある。本発明者らは、上述の厚みの上述のバリア層の材料が、本願明細書に記載のように使用される場合に、酸素の光硬化性層への拡散を大きく制限することを特定した。
【００６３】
好適な熱現像工程は、一般的に当業者に周知である。一実施形態では、熱現像工程は、
【００６４】
ａ）画像形成がされ露光された表面と、光硬化性材料の少なくとも１層の非架橋部分が４０℃〜２００℃の間の温度に加熱されたときにそれを吸収可能な吸収層とを接触させることによって、印刷要素の前記画像形成がされ露光された表面上の非架橋ポリマーを軟化させる工程と、
ｂ）前記光硬化性材料の少なくとも１層を４０℃〜２００℃の間の温度に加熱して、前記吸収層と接触した前記少なくとも１層の光硬化性材料の非架橋部分を、前記吸収層によって吸収させる工程と、
ｃ）前記少なくとも１つの光硬化性層の非架橋部分を含む前記吸収層を除去し、これによってレリーフパターンが露呈される工程と、
を含む。
【００６５】
好適な溶媒現像材料及び溶媒現像技術もまた、当技術分野において既知である。
【００６６】
加えて、バリア層は、バリア層がフォトポリマー樹脂層に適用されるアナログ構造においても使用することができる。ネガが次いでバリア層上に配置され、一般的なアナログ製版の慣行によって製版が行われる。
【００６７】
より具体的には、別の好ましい実施形態において、本発明は、一般的に光硬化性印刷ブランクを現像して複数のレリーフドットを含むレリーフパターンを製造する方法であって、該光硬化性印刷ブランクが、その上に配置された少なくとも１つの光硬化性層を有するバッキング層と、前記少なくとも１つの光硬化性層上のバリア層とを含み、
ａ）前記バリア層の上部に所望のレリーフ像のネガを配置する工程と、
ｂ）前記少なくとも１つの光硬化性層を、前記バリア層及びネガを介して化学線に露光して前記少なくとも１つの光硬化性層を選択的に架橋及び硬化させる工程であって、前記少なくとも１つの光硬化性層が、前記ネガによって被覆されていない部分において架橋及び硬化され、これによって所望のレリーフ像を作成する工程と、
ｃ）前記印刷ブランクを現像してバリア層及び光硬化性層の未硬化部分を除去して所望のレリーフ像を露呈する工程と、
を含み、バリア層の存在が、所望の特性を有する複数の印刷ドットをもたらし、前記バリア層が、６．９×１０−９ｍ２／秒未満の酸素拡散係数、及び少なくとも５０％の光透過性を有することを特徴とする方法に関する。
【００６８】
最後に、一度版が現像に供されたら、レリーフ像印刷要素が印刷機の印刷胴に装着されて印刷が開始される。
【００６９】
よって、本願明細書に記載のレリーフ像印刷要素を作成する方法は、最適な印刷性能のために構成された、印刷されるレリーフドットを含むレリーフパターンを有するレリーフ像印刷要素を製造することが分かる。加えて、本願明細書に記載の方法により、所望の結果を生むために得られるレリーフ像におけるレリーフドットの最適化された幾何学的特性を有する、デジタル及びアナログ両方の熱現像された版を作成することが可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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