(57)【要約】  本発明は無水オフセット印刷用の印刷版を製造するための方法に関する。無水オフセット印刷用の印刷版を製造する方法が提供され、この方法は、基板を設けるステップ、インクジェット技術を用いてインクを基板に塗布するステップ、および基板上に塗布されたインクを定着させるステップを有する。本方法は、基板の表面張力が、３５ｍＮ／ｍ以上、好ましくは３８ｍＮ／ｍ以上であり、インクの表面張力が、基板上に定着した状態において、３０ｍＮ／ｍ以下、好ましくは２５ｍＮ／ｍ以下であることによって特徴付けられる。インクは、オフセット印刷処理の際、印刷インクを有するべきでない基板の領域に塗布される。
2014528856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無水オフセット印刷用の印刷版（１００）を製造するための方法であって、前記方法は：
−基板（２００）を設けるステップと、
−インクジェット技術によってインク（３００）を前記基板（２００）上に塗布するステップと、
−キャリアプレート上の塗布されたインク（３００）を定着させるステップとを備え、
前記基板（２００）の表面張力は、３５ｍＮ／ｍ以上、好ましくは３８ｍＮ／ｍ以上であり、前記インク（３００）の表面張力は、前記基板（２００）上の定着した状態において、３０ｍＮ／ｍ以下、好ましくは２５ｍＮ／ｍ以下であり、前記インク（３００）は、オフセット印刷の際には印刷インクを有するべきでない基板（２００）の領域に塗布される、方法。
【請求項２】
前記基板（２００）の少なくとも表面は、アルミニウム、アルミニウム合金、鋼、ポリカーボネート、ポリエステル、およびポリオレフィンからなる群から選択された材料からなる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記基板（２００）は前記インク（３００）の塗布の前に、表面粗さを変えるために前処理される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記基板は１未満の平均表面粗さＲaを有する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記基板（２００）は、酸洗い、エッチング、コロナ処理またはプラズマ処理により、前処理される、請求項３または４に記載の方法。
【請求項６】
前記インク（３００）は、前記基板（２００）に塗布された後、ＵＶ照射および／または熱放射により定着させられる、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記インク（３００）はシリコーン、特にポリ（ジメチルシロキサン）、ポリイソプレン、特にポリ−２−メチル−１，３−ブタジエン、アクリル酸塩、シリコーン油、フッ素界面活性剤、フッ素プラスチック、ビスアシルフォスフィンオキサイド、ベンゾフェノン、ペルフルオロアルコキシルアルカン、ペルフルオロオクタンスルホン酸塩、トリフェニルメタン、（４−（４，４′−ビス（ジメチルアミノ−フェニル）ベンズヒドリルイデン）シクロヘキサ−２，５−ジエン−１−イリデン）−ジメチル−塩化アンモニウム、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、短鎖炭化水素、および／またはトルエンである、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記基板（２００）への前記インク（３００）の塗布は、不活性ガス雰囲気で行なわれる、請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記基板（２００）への前記インク（３００）の塗布は、５体積％以下の酸素量を有する雰囲気で行なわれる、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記基板（２００）への前記インク（３００）の塗布は、１体積％以下の水分量を有する雰囲気で行なわれる、請求項８または９に記載の方法。
【請求項１１】
表面粗さを設定およびインク（３００）を塗布する間、基板の水分および／または酸素との接触は避ける、請求項８から１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記インク（３００）は、１２００ｄｐｉ以上、好ましくは２４００ｄｐｉ以上のドット密度で前記基板（２００）に塗布される、請求項１から１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
着色剤が前記インク（３００）に加えられる、請求項１から１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか１項に記載の方法によって製造される、印刷版（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無水オフセット印刷用の印刷版を製造するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
オフセット印刷は間接的な平版印刷処理であり、２０世紀の頭からさまざまな分野で広く用いられている。本や新聞の印刷の分野での使用に加えて、オフセット印刷は特に商業印刷および異なる種類の包装材の印刷の分野にも適用されている。ここで、オフセット印刷の基本的原理は、１８世紀の終わり以来既に用いられているリソグラフィでの発展に基づいている。
【０００３】
従来の湿式オフセット印刷処理では、印刷版は一般にいくつかのほとんどが光化学工程で製造され、印刷版の表面は親水性の領域および疎水性の領域に分けられる。オフセット印刷機では、水またはイソプラパノールといった異なる補助剤の水性混合物が、いわゆる浸しローラと呼ばれるローラにより、製造された印刷版に塗布される。印刷版の親水性の領域は水分および水性混合物を保持するのに対して、疎水性領域はドライのまま残る。インクローラにより、いわゆるインクユニットにより、脂肪質の印刷インクが水分を含む印刷版に塗布され、水分を含む親水性領域では弾かれて、ドライの疎水性領域に接着する。こうしてインクの乗った印刷版はゴム性のブランケットに転がされ、印刷画像が印刷するべき媒体上に移される。したがってこれは間接的な印刷処理であり、印刷画像は印刷版から直接印刷するべき媒体に移されない。
【０００４】
湿式オフセット印刷処理の１つの不利点は、印刷版の製造および印刷処理自体の両方において、湿式溶剤によって多様な補助剤が用いられ、これは環境問題において避けたいものである。
【０００５】
これら補助剤を回避する１つのアプローチは、無水オフセットまたは乾式オフセットである。ここでは、印刷版として、シリコーンが塗布された印刷版がシリコーン系印刷インクとともに用いられる。シリコーンが塗布された印刷版は疎油性であり、印刷インクを弾く。印刷画像はたとえばレーザ照射を用いて、印刷版の印刷インクを有する領域からシリコーン被覆を除去することにより、印刷版に与えられる。印刷インクが、色成分とシリコーン油とに分解されるが、これは印刷版上で起こり、色成分は印刷版のシリコーンがない領域と別の領域に接着する。
【０００６】
欧州特許出願ＥＰ  ０６７２９５０  Ａ１は無水オフセット印刷用の対応する印刷版を開示し、これはレーザ照射により適切に構成される。このため、感光性層がシリコーンコートと基板との間に与えられ、ここで適切な波長のレーザ照射により、照射された領域でシリコーンコートが分離する。こうして露光された領域は親油性となり、これらの領域における印刷インクは印刷版に接着されたままである。
【０００７】
米国特許第４，００３，３１２号は、インクジェット技術により印刷テンプレートを製造するための方法を開示する。インクジェット印刷装置によりシリコーンが適切なマスター基板に配置され、そのシリコーンが硬化されてエラストマ状態に固まることにより、マスターが設けられる。代替的に、インクジェット印刷装置を用いて触媒をマスター基板上の硬化されていないシリコーンに与え、それによりシリコーンは触媒処理された領域で固くなる。
【０００８】
ＤＥ  １９５００４８６  Ａ１は湿式用の水分を必要としない感光性リソグラフ印刷版を開示している。印刷版はアルミニウム基板を含み、その上にプライマ層、感光性層、およびシリコーンゴム層が塗布され、アルミニウム表面の平均粗さＲaは０．２から０．８μｍであり、白色度は０．１０から０．３５である。
【０００９】
ＥＰ  １０４６４９７  Ａ１は平版印刷版を製造するための方法を開示し、これは平版ベースの親水性表面上にノボラック樹脂を所定のパターンで配分する工程を含む。
【００１０】
ＵＳ  ２００６／０１８８８１３  Ａ１は印刷テンプレート上の親水性膜を開示し、これは熱または光によってある組成を硬化することによって利用でき、少なくとも２つの五員環または六員環親水性構造を含む。この化合物はインクジェット技術により表面に塗布することができる。
【００１１】
無水オフセット処理は、湿式オフセット印刷で起こる湿し水の放出が回避できるという利点を提供する。さらに、印刷するべき媒体上により細かい網を製造することができる。典型的に開始時廃棄は低くなる（たとえば、２００枚ではなく、２０枚となる）。なぜなら印刷版は湿らす必要がないからである。さらに、網点がより正確に出力され、より詳細な再現が得られ、より低い階調値増分が得られる。印刷機自体において湿式システムをなくすことができ、それにより設計作業は著しく減る。これはさらに印刷機のメンテナンス作業を減らす。湿し水を減らすことにより、金属インクの腐食を回避することができ、それにより印刷物の耐変色性が上がる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、無水オフセット印刷技術の不利点は、印刷版が湿式オフセット処理のものよりも高価なことである。さらに、使用される印刷版は傷がつきやすく、現像（露光）の後で直すのは困難である。こうして、印刷版の製造に今まで用いられたインクジェット技術では、高品質のプリントアウトを得るための十分な解像度が得られなかった。さらに、こうして作製された印刷版の耐久性は明らかに制限されているので、部数の少ないコピーの印刷にしか使用できなかった。
【００１３】
したがって、本発明の目的は無水オフセット印刷用の印刷版を製造する方法を提供することであり、それにより先行技術での不利点が解消でき、特により費用効果の高い印刷版を製造することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この目的は請求項１に記載の方法によって達成される。本発明の実施の形態は従属クレームおよび以下の記載に対応する。
【００１５】
無水オフセット印刷用の印刷版を製造するための方法が提供され、当該方法は：
−基板を設けるステップ；
−インクジェット技術を用いてインクを基板上に塗布するステップ；
−基板上の塗布されたインクを定着させるステップを備え、
基板の表面張力は３５ｍＮ／ｍ以上、好ましくは３８ｍＮ／ｍ以上であり、インクの表面張力は基板上に固定された状態において、３０ｍＮ／ｍ以下、好ましくは２５ｍＮ／ｍ以下であり、前記インクはオフセット印刷処理の際印刷インクを有するべきでない基板の領域に塗布される。
【００１６】
本発明に従う方法により、無水オフセット印刷用の印刷版を迅速かつ安価に作成できるようになる。適切なインクジェット装置、たとえばインクジェットプリンタを用いることにより、本発明に従う方法により、データ処理システムにおいてマスターを作成することができ、これを直接印刷プラテンに移して印刷版を提供する。
【００１７】
本発明に従い、印刷版は以下のように作成される。基板の領域であって、印刷処理における印刷版としては印刷インクを有しない領域において、塗布膜がインクジェット技術により塗布され、これは印刷インクを弾くのに十分疎油性でありながら、基板の被覆されない領域は印刷インクが接着するよう十分親油性である。こうして、本発明に従い、印刷画像のネガは、印刷インクを有しない印刷版の背景を被覆することにより、基板に与えられる。
【００１８】
表面張力が３５ｍＮ／ｍ以上の基板は確実に印刷インクを有するよう適合し、３０ｍＮ／ｍ以下の表面張力を有するインクは定着状態において印刷インクを十分確実に弾くことがわかった。したがって、印刷版の印刷インクを有する領域とインクを弾く領域との間の表面張力の差が５ｍＮ／ｍ以上であれば、無水オフセット印刷で印刷画像をもたらすのに十分であることがわかった。
【００１９】
本発明に従う方法の一実施の形態において、基板の少なくとも表面は、アルミニウム、アルミニウム合金、鋼、ポリカーボネート、ポリエステル、およびポリオレフィンからなる群から選択された材料からなる。ここで、表面とは基板の領域であって、印刷処理において印刷インクと接する領域である。本発明に従い、基板は上記の群の材料が塗布されたベースサポートからなる複合構造であり得る。こうして、たとえばポリカーボネート層が鋼板からなるベースサポートに塗布される。基板は好ましくは一材料のみからなる。
【００２０】
本発明に従う方法のさらなる実施の形態において、インクを塗布する前に、基板は表面粗さを変えるために前処理される。ここでは、特に基板の表面粗さＲaは１μｍ未満の値に調整される。この粗さはＥＮ  ＩＳＯ  ２５１７８に従い定められる。適切な粗さを設定することにより、印刷版の十分な耐久性を確実にするために、定着した状態のインクが基板に対して十分な接着性を有することが確実となる。ここで、印刷版あたり１００，０００部以上の印刷の耐用年数が十分な耐久性であると考えられる。
【００２１】
本発明の一実施の形態に従う基板の適切な表面粗さおよび／または表面張力を設定するにあたり、基板は酸洗い、エッチング、コロナ処理またはプラズマ処理で前処理される。
【００２２】
本発明に従う方法において、インクは周知のインクジェット技術により基板に塗布できる。こうして、インクはたとえばＣＩＪ方式（連続インクジェット方式）またはＤＯＤ方式（ドロップオンデマンド方式）によって塗布される。ＣＩＪプリンタは産業用印刷の分野で既知である。ここで、インクジェットはノズルを通ってプリントヘッドから出力され、当該ジェットは、均一なインク液滴分解を達成するために、ノズルの下流の圧電トランスデューサによって変えられる。出力される液滴は電極によって帯電され、後でさらなる電極によって生成された偏向フィールドを通り、そこでその帯電に応じて偏向され、バイナリ偏向方式とマルチ偏向方式とが区別される。圧電に必要ないインク滴は集められ、インク回路に戻される。
【００２３】
これに対して、ＤＯＤ処理では、印刷画像として実際に塗布されるインク滴のみがノズルから出力される。ここで、インク滴が出力される異なる技術の間で区別がなされる。バブルジェット（登録商標）プリンタでは、必要なインク滴はインクを加熱する加熱エレメントを用いることによって生成される。ここで、蒸気泡が爆発するよう形成され、その圧力によりインク滴がノズルから押出される。ここで、蒸気泡発生の種類に応じて、サイドシュータシステムとエッジシュータシステムとの間が区別される。圧電プリンタでは、変形により印刷インクをノズルから押出すために、電圧を印加することにより圧電セラミック素子が変形される。ここで、液滴サイズは与えられる電気パルスにより制御することができる。
【００２４】
本発明に従う方法の好ましい実施例において、インクは１２００ｄｐｉ以上、好ましくは２４００ｄｐｉ以上のドット密度で基板に塗布される。
【００２５】
基板に塗布した後、インクは定着させられる。これは空気乾燥によって達成できる。しかし、本発明に従う方法の一実施の形態において、基板に塗布された後のインクはＵＶ照射および／または熱放射により定着できる。これはインクが迅速に定着させられるという利点がある。
【００２６】
本発明に従う方法のさらなる実施の形態において、インクはシリコーン、ポリイソプレン、および／またはフッ素プラスチック、特にポリ（ジメチルシロキサン）である。さらに、インクは溶媒といった補助剤、定着した状態での表面張力を調整するための溶剤、および／または定着剤を含み得る。
【００２７】
本発明に従う方法のさらなる実施の形態において、ＵＶ硬化インクがインクとして用いられる。ここで、インクはラジカル的またはカチオン的硬化インクである。ラジカル的硬化インクでは、不飽和樹脂が反応基と用いられて遊離基を介して架橋反応を引き起こす。一般にこれは末端アクリル酸基を有するアクリル酸樹脂またはモノマーである（アクリル酸エステル）。これらアクリル酸塩に加えて、不飽和ポリエステル樹脂およびスチレンといったビニル性モノマーの反応性二重結合を有する他の化合物もこの過程を介して架橋される。ＵＶ光照射において、インク内に含まれる光開始剤は瞬時に遊離基に分解され、重合化のための連鎖反応を引き起こす。これは３次元的に交差結合された、巨大分子の不溶性の固体構造をもたらす。これは数秒内または１秒足らずのうちに行なわれるので、硬化のすぐあと応力に耐え得る膜が形成される。
【００２８】
カチオン的に硬化するＵＶインクにおいて、硬化は異なる反応機構に従い行なわれる。ここではオキシラン基を含む化合物が樹脂のベースとして働く。開始剤として、露光によってのみ活性化される酸が用いられる。一般に、脂環式エポキシ樹脂が樹脂成分として働く。酸のプロトンがエポキシド環を開き、継続する鎖成長で重合化を開始させる。エポキシ樹脂をポリオレと合わせることにより、有利な態様で本発明の要件に従う定着インクの膜特性を調整することができる。
【００２９】
酸素の妨害的影響を排除するために、本発明において基板へのインクの塗布は、不活性ガスの雰囲気、たとえば窒素、二酸化炭素、ヘリウム、またはアルゴン雰囲気で行なうのが特に好ましい。その結果インクまたは基板表面が大気の酸素と不利益に酸化反応することを排除しながら、基板へのインクの接着を向上させ、それにより印刷版の耐久性およびこの印刷版で達成できる印刷発行部数を向上させる。反対に、大気の酸素によって引き起こされる酸化反応を減少または抑制することにより、より高い分解能を達成することができる。なぜなら画素のエッジでの酸化によって引き起こされるぼやけが防止できるからである。
【００３０】
本発明における不活性ガス雰囲気とは、作業雰囲気での酸素の濃度が５体積％以下、好ましくは１体積％以下、より好ましくは０．５体積％以下であることを意味する。
【００３１】
本発明のさらに好ましい実施の形態において、少なくともインクの塗布は残余湿度の有害な影響を避けるために、湿度が低い雰囲気で行なわれる。本発明における低い湿度とは、作業雰囲気での水分量が１体積％以下、好ましくは０．５体積％以下、より好ましくは０．１体積％以下であることを意味する。
【００３２】
特に、本発明において、インクは、０．１体積％以下の残余水分量の乾燥した不活性ガス雰囲気で塗布される。
【００３３】
さらに、本発明に従い、基板の表面粗さＲaを上記の１μｍ未満に任意に設定することは、不活性ガス雰囲気、特に乾燥した不活性ガス雰囲気で行なわれる。ここでは、表面粗さを設定およびインクを塗布する間、基板の水分および／または酸素との接触は避けることが特に好ましい。
【００３４】
本発明に従う方法において、基板に塗布されるインクでは、たとえばシリコーン、特にポリ（ジメチルシロキサン）、ポリイソプレン、特にポリ−２−メチル−１，３−ブタジエン、またはその混合物を、結合剤として用いることができる。基板に塗布されるインクのたとえば界面エネルギを減少させるために、シリコーン油、フッ素界面活性剤、フッ素プラスチック、特にペルフルオロアルコキシルアルカンおよび／またはペルフルオロオクタンスルホン酸塩、シリコーン、特にポリ（ジメチルシロキサン）、ポリイソプレン、特にポリ−２−メチル−１，３−ブタジエン、またはその混合物を含むことができる。基板に塗布されるインクにおける溶剤として、たとえば短鎖炭化水素、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、トルエン、またはその混合物を含むことができる。基板に塗布されるインクの染色剤として、たとえば、トリフェニルメタン、（４−（４，４′−ビス（ジメチルアミノフェニル）ベンズヒドリルイデン）シクロヘキサ−２，５−ジエン−１−イリデン）ジメチル−塩化アンモニウムまたはその混合物を含むことができる。
【００３５】
本発明のさらなる実施の形態に従い、着色材がインクに加えられる。これによりエラーを検出するために、作成後に印刷版を光学式チェックのために与えることができる。
【００３６】
本発明は実施の形態および図面によって記載されるが、本発明の概念はこれらの例に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る製造方法を概略的に示す図である。
【図２】本発明に従って製造された印刷版を示す図である。
【図３】印刷インクが塗布された、本発明に従って製造された印刷版を示す図である。
【図４】本発明に従う印刷版で作成された印刷画像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図１は、無水オフセット印刷用の印刷版１００を製造するための、本発明に従う製造方法を概略的に示す。インク３００はインクジェット装置４００によって基板２００に塗布される。この場合、本発明の基板２００は３５ｍＮ／ｍ以上の表面張力を有する。基板２００の材料として、たとえばアルミニウム、アルミニウム合金、鋼、ポリカーボネート、ポリエステル、またはポリオレフィンを用いることができる。同様に、基板２００は複合構造を有し、被膜がベース層に塗布され、本発明の範囲内の表面張力を有する。基板２００の表面張力を本発明に従う張力値に変動または調整するために、基板２００はインク３００が塗布される前に適切な表面処理が施されてもよい。適切な表面処理の例としては、酸洗い、エッチング、コロナ処理またはプラズマ処理がある。インク滴３１０は、後のオフセット印刷処理では印刷インクを有さない基板２００の領域に塗布される。インク３００が大気の酸素と反応することを避けるために、基板２００へのインク３００の塗布は、窒素またはアルゴンといった不活性ガス雰囲気内で実施される。
【００３９】
図２は本発明に従って製造された印刷版１００を概略的に示す。定着または硬化の後の付与されたインクは基板２００上に領域３２０を形成し、この領域は３０ｍＮ／ｍ以下の表面張力を有するのに対して、インクによって被覆されない領域２１０は３５ｍＮ／ｍ以上の表面張力を有する。後の印刷処理において、領域２１０は印刷インクを保有するのに対して、領域３２０は印刷インクを弾く。インク３００の定着はたとえば熱的に、またはＵＶ照射によって実施できる。用いられるインク３００に応じて、インクは空気乾燥によって定着または硬化させられる。
【００４０】
図３は印刷インクが塗布された印刷版１００を概略的に示す。印刷インクは印刷版の領域５００で受け入れられる一方で、定着または固化インクによって被覆されている領域３２０は印刷インクを弾く。後のオフセット印刷処理では、印刷インクを有する領域は印刷機のゴム性ブランケットシリンダに移され、さらに印刷するべき媒体上に印刷画像が移される。
【００４１】
図４は、本発明に従う方法によって製造された印刷版を用いることによって印刷された媒体６００を概略的に示す。図３で記載したように、印刷インクを有する領域５００はまず印刷版からゴムシリンダに移され、次に印刷するべき媒体上に移される。
【図１】
2014528856.tif 000003
【図２】
2014528856.tif 000004
【図３】
2014528856.tif 000005
【図４】
2014528856.tif 000006
【国際調査報告】
2014528856.tif 000007
2014528856.tif 000008
2014528856.tif 000009
2014528856.tif 000010
2014528856.tif 000011
2014528856.tif 000012