JP2012035454A - 平版印刷版の製造方法、平版印刷版、及び平版印刷版製造装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本件の平版印刷版の製造方法は、顔料と、分散樹脂としての水不溶性ポリマーと、界面活性剤とを含有するインクを版材となる媒体にヘッドから吐出することによって、前記媒体に画線部を形成する工程を有し、前記顔料は、前記水不溶性ポリマーにより被覆されていることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
平版印刷版の製造方法として、銀錯塩拡散転写法(DTR法)を利用したものが知られている。
本発明は、インクジェット記録方式を用いたCTP技術を提供することを目的とする。
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
図1Aは、平版印刷版の版材の説明図である。版材には、RCペーパーの上にインク受容層が設けられている。RCペーパーは、支持体となる原紙の表面を樹脂コーティングした紙であり、不図示のレジンコート層(RC層)を有しており、耐水性を有する。インク受容層は、超微粒子シリカなどから構成された多孔質層であり、滴下されたインクを空隙に吸収する。インク受容層に吸収されたインクは、RCペーパーのレジンコート層で浸透が遮断されることになる。インク受容層の表面は、親水性を有するように処理されている。インク受容層の表面を親水性にする第1の理由は、滴下されたインクをインク受容層に速やかに吸収させるためである。また、第2の理由は、図1Cに示すように、非画線部を親水性にするためである。
本実施形態の製版用インクは、分散樹脂としての水不溶性ポリマーを含有している。水不溶性ポリマーは、媒体に塗布された顔料の定着性を向上させる機能を有する。さらに、この水不溶性ポリマーは、分散樹脂として機能や定着性向上の機能を有するだけでなく、オフセット印刷の印刷用インクとの親和性(親油性)が高いため、水不溶性ポリマーを含む製版用インクを版材に塗布することによって、画線部を親油性にする機能を有する。
[(比較)ブラック組成物用着色剤分散液の調製]
比較用のため、水不溶性ポリマーによって被覆されていない顔料を分散粒子とする着色剤分散液を下記の方法によって調整した。また、粒子径は、Microtrac UPA150(Microtrac社製)の粒度分布測定による体積平均粒子径の値である。
市販のカーボンブラックであるMA8(商品名、三菱化学社製)100gを水500gに混合して、ジルコニアビーズによるボールミルにて粉砕した。この粉砕原液に次亜塩素酸ナトリウム(有効塩素濃度12%)500gを滴下して、攪拌しながら10時間煮沸して湿式酸化を行った。得られた分散原液をガラス繊維濾紙GA−100(商品名:アドバンテック東洋社製)で濾過して、さらに水で洗浄した。得られたウェットケーキを水5kgに再分散して、逆浸透膜により電導度が2mS/cmになるまで脱塩および精製し、さらに顔料濃度が15重量%になるまで濃縮して分散液B1を調製した。この分散液中の顔料の体積平均粒子径は120nmであった。
市販のカーボンブラックであるS170(商品名、デグサ社製)20gを水500gに混合して、家庭用ミキサーで5分間分散した。得られた液を攪拌装置のついた3リットルのガラス容器に入れ、攪拌機で攪拌しながら、オゾン濃度8重量%のオゾン含有ガスを500cc/分で導入した。この際、オゾン発生器はペルメレックス電極社の電解発生型のオゾナイザーを用いてオゾンを発生させた。得られた分散原液をガラス繊維濾紙GA−100(商品名:アドバンテック東洋社製)で濾過し、さらに顔料濃度が15重量%になるまで0.1Nの水酸化カリウム溶液を添加しpH9に調整しながら濃縮を行い、分散液B2を調製した。この分散液中の顔料の体積平均粒子径は90nmであった。
市販のブラック顔料分散液であるCAB−O−JET 300(商品名、キャボット社製、顔料固形分15重量%)を用いた。この分散液中の顔料の体積平均粒子径は140nmであった。
水不溶性ポリマーによって被覆されている着色剤を分散粒子とする着色剤分散液を下記の方法によって調整した。また、粒子径は、Microtrac UPA150(Microtrac社製)の粒度分布測定による体積平均粒子径の値である。
有機溶媒(メチルエチルケトン)20重量部、重合連鎖移動剤(2−メルカプトエタノール)0.03重量部、重合開始剤、表1に示す各モノマーを用い、窒素ガス置換を十分に行った反応容器内に入れて75℃攪拌下で重合し、モノマー成分100重量部に対してメチルエチルケトン40重量部に溶解した2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル0.9重量部を加え、80℃で1時間熟成させ、ポリマー溶液を得た。なお、表1に示す数値は、モノマー混合物の全量を基準(100%)としたときの各モノマーの割合(%)を意味する。
水不溶性ポリマー1として得られたポリマー溶液を減圧乾燥させて得られた5部をメチルエチルケトン15部に溶かし、水酸化ナトリウム水溶液を用いてポリマーを中和した。さらに、C.I.ピグメントイエロー74を15部加え、水を加えながら分散機で混練した。
水不溶性ポリマー2として得られたポリマー溶液を減圧乾燥させて得られた9部をメチルエチルケトン45部に溶かし、水酸化ナトリウム水溶液を用いてポリマーを中和した。さらに、C.I.ピグメントイエロー128を18部加え、水を加えながら分散機で混練した。
水不溶性ポリマー3として得られたポリマー溶液を減圧乾燥させて得られた6部をメチルエチルケトン20部に溶かし、水酸化ナトリウム水溶液を用いてポリマーを中和した。さらに、C.I.ピグメントイエロー180を10部加え、水を加えながら分散機で混練した。
顔料分散液Y1において、C.I.ピグメントイエロー74の代わりにC.I.ピグメントレッド122を用いた以外は分散液Y1と同様にして、分散液M1を得た。
この分散体中の顔料の体積平均粒子径は100nmであった。
顔料分散液Y2において、C.I.ピグメントイエロー128の代わりにC.I.ピグメントバイオレット19を用い、顔料:水不溶性ポリマー=1:0.2の比率に変更した以外は分散液Y2と同様にして、分散液M2を得た。この分散体中の顔料の体積平均粒子径は90nmであった。
顔料分散液Y3において、C.I.ピグメントイエロー180の代わりにC.I.ピグメントレッド209を用い、顔料:水不溶性ポリマー=1:0.15の比率に変更した以外は分散液Y3と同様にして、分散液M3を得た。この分散体中の顔料の体積平均粒子径は120nmであった。
顔料分散液Y1において、C.I.ピグメントイエロー74の代わりにC.I.ピグメントブルー15:3を用いた以外は顔料分散液Y1と同様にして、分散液C1を得た。この分散体中の顔料の体積平均粒子径は80nmであった。
顔料分散液Y2において、C.I.ピグメントイエロー128の代わりにC.I.ピグメントブルー15:1を用い、顔料:水不溶性ポリマー=1:0.8の比率に変更した以外は分散液Y2と同様にして、分散液C2を得た。この分散体中の顔料の体積平均粒子径は85nmであった。
顔料分散液Y3において、C.I.ピグメントイエロー180の代わりにC.I.ピグメントブルー15:4を用い、顔料:水不溶性ポリマー=1:1の比率に変更した以外は分散液Y2と同様にして、分散液C3を得た。この分散体中の顔料の体積平均粒子径は100nmであった。
カラーインク組成物及びブラックインク組成物に用いられる樹脂エマルジョンを以下の要領で調製した。なお、膜化の有無は、約25℃の室内周囲温度の環境でアルミニウム板にエマルジョンを薄く塗布し、目視により判断した。重量平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による分子量分析方法により測定した。また、粒子径は、Microtrac UPA150(Microtrac社製)の粒度分布測定による平均粒子径の値である。
撹拌機、還流コンデンサー、滴下装置、及び温度計を備えた反応容器に、イオン交換水800g及びラウリル硫酸ナトリウム1gを仕込み、撹拌下に窒素置換しながら75℃まで昇温した。内温を75℃に保ち、重合開始剤として過硫酸カリウム6gを添加し、溶解後、予めイオン交換水450g、ラウリル硫酸ナトリウム2gにアクリルアミド20gにメチルメタクリレート600g、ブチルアクリレート215g、メタクリル酸30g、トリエチレングリコールジアクリレート5gを撹拌化に加えて作製した乳化物を、反応溶液内に連続的に5時間かけて滴下した。滴下終了後、3時間の熟成を行った。得られた水性エマルジョンを常温まで冷却した後、イオン交換水と水酸化ナトリウム水溶液とを添加して固形分30重量%、pH8に調整した。
撹拌機、還流コンデンサー、滴下装置、及び温度計を備えた反応容器に、イオン交換水1000g及びラウリル硫酸ナトリウム6.5gを仕込み、撹拌下に窒素置換しながら70℃まで昇温した。内温を70℃に保ち、重合開始剤として過硫酸カリウム4gを添加し、溶解後、予めイオン交換水450g、ラウリル硫酸ナトリウム2gにアクリルアミド20gにスチレン550g、ブチルアクリレート200g、及びメタクリル酸30g、トリエチレングリコールジアクリレート1gを撹拌化に加えて作製した乳化物を、反応溶液内に連続的に4時間かけて滴下した。滴下終了後、3時間の熟成を行った。
撹拌機、還流コンデンサー、滴下装置、及び温度計を備えた反応容器に、イオン交換水900g及びラウリル硫酸ナトリウム3gを仕込み、撹拌下に窒素置換しながら70℃まで昇温した。内温を70℃に保ち、重合開始剤として過硫酸カリウム4gを添加し、溶解後、予めイオン交換水450g、ラウリル硫酸ナトリウム3gにアクリルアミド20gにスチレン300g、ブチルアクリレート640g、メタクリル酸30g、及びトリエチレングリコールジアクリレート5gを撹拌化に加えて作製した乳化物を、反応溶液内に連続的に4時間かけて滴下した。滴下終了後、3時間の熟成を行った。得られた水性エマルジョンを常温まで冷却した後、イオン交換水と5%水酸化ナトリウム水溶液を添加して固形分30重量%、pH8に調整した。
撹拌機、還流コンデンサー、滴下装置、及び温度計を備えた反応容器に、イオン交換水900g及びラウリル硫酸ナトリウム3gを仕込み、撹拌下に窒素置換しながら70℃まで昇温した。内温を70℃に保ち、重合開始剤として過硫酸カリウム4gを添加し、溶解後、予めイオン交換水450g、ラウリル硫酸ナトリウム3gにアクリルアミド20gにスチレン130g、2−エチルへキシルアクリレート780g、メタクリル酸30g、及びエチレングリコールジメタクリレート2gを撹拌化に加えて作製した乳化物を、反応溶液内に連続的に4時間かけて滴下した。滴下終了後、3時間の熟成を行った。得られた水性エマルジョンを常温まで冷却した後、イオン交換水とアンモニア水とを添加して固形分15重量%、pH8に調整した。
撹拌機、還流コンデンサー、滴下装置、及び温度計を備えた反応容器に、イオン交換水900g及びラウリル硫酸ナトリウム3gを仕込み、撹拌下に窒素置換しながら70℃まで昇温した。内温を70℃に保ち、重合開始剤として過硫酸カリウム4gを添加し、溶解後、予めイオン交換水450g、ラウリル硫酸ナトリウム3gにアクリルアミド20gにスチレン300g、ブチルアクリレート640g、及びメタクリル酸30gを撹拌化に加えて作製した乳化物を、反応溶液内に連続的に4時間かけて滴下した。滴下終了後、3時間の熟成を行った。得られた水性エマルジョンを常温まで冷却した後、イオン交換水と5%水酸化ナトリウム水溶液を添加して固形分30重量%、pH8に調整した。
樹脂エマルジョン6用の水不溶性ポリマーとして得られたポリマー溶液を減圧乾燥させて得られた5部をメチルエチルケトン15部に溶かし、水酸化ナトリウム水溶液を用いてポリマーを中和した。この中和物にイオン交換水100部を加え攪拌した後、減圧下、60℃でメチルエチルケトンを除去し、さらに一部の水を除去して固形分濃度が15重量%の樹脂エマルジョン6を得た。
樹脂エマルジョン7用の水不溶性ポリマーとして得られたポリマー溶液を樹脂エマルジョン6と同様にして、固形分濃度が15重量%の樹脂エマルジョン7を得た。
表3及び表4に示す配合割合で各成分を混合し、この混合液を2時間攪拌した後、孔径約5μmのステンレス製フィルターにて濾過して、各インク組成物を調製した。なお、表3及び表4中に示す添加量はすべて重量%として表している。また、( )内は顔料固形分量を意味する。顔料分散液及びポリマーの添加量はそれぞれ固形分濃度で表している。更に、イオン交換水の「残量」とは、インク組成物の全量が100重量%となるようにイオン交換水を添加することを意味している。
表3、4に示す各インクを用いて、インクジェットプリンターPX−1001(セイコーエプソン社製)を使用して、版材にテストパターンを記録し、それぞれのインクによる試験用の製版を行う。そして、これらの試験版を用いてオフセット印刷(平版印刷)を行い、印刷用紙にテストパターンをそれぞれ印刷する。そして、印刷用紙にそれぞれ印刷されたテストパターンの画質を目視観察にて評価する。
試験例1の評価結果によれば、インクY1〜Y3、M1〜M4、C1〜C5を用いて製版された試験版でオフセット印刷された印刷物の画質は良好であるのに対し、インクB1〜B3の画質は劣っている(但し、インクB1〜B3でもオフセット印刷はできる)。
この理由は、インクY1〜Y3、M1〜M4、C1〜C5の顔料は水不溶性ポリマーで被覆されているのに対し、インクB1〜B3の顔料は水不溶性ポリマーで被覆されていないためと考えられる。水不溶性ポリマーはオフセット印刷の印刷用インクとの親和性(親
油性)が高いため、水不溶性ポリマーで被覆された顔料を含有するインクY1〜Y3、M1〜M4、C1〜C5を用いれば、画線部を十分に親油性にできると考えられる。
表3、4に示す各インクの顔料の体積平均粒子径を異ならせたインクを用いて、試験例1と同様に、インクジェットプリンターPX−1001(セイコーエプソン社製)を使用して、版材にテストパターンを記録し、それぞれのインクによる試験用の製版を行う。そして、これらの試験版を用いてオフセット印刷を行い、印刷用紙にテストパターンをそれぞれ印刷する。そして、印刷用紙にそれぞれ印刷されたテストパターンの画質を目視観察にて評価する。
この理由は、顔料の体積平均粒子径が30nmよりも小さい場合には、顔料が媒体の内部に浸透してしまい、顔料が媒体の表面に十分に堆積しない結果、画線部が十分な親油性を示せないと考えられる。また、顔料の体積平均粒子径が300nmよりも大きい場合には、顔料の定着性が悪くなり、オフセット印刷時に画線部の剥がれが生じ、版の耐刷性が劣るためと考えられる。
表3、4に示すカラー(有彩色であるC・M・Y)の顔料インクと、別に用意した染料インクとを用いて、ノズルから吐出されるインク滴の1滴当たりの重量をそれぞれ異ならせて、版材にテストパターンを記録し、それぞれのインク滴重量による試験用の製版を行う。そして、これらの試験版を用いてオフセット印刷(平版印刷)を行い、印刷用紙にテストパターンをそれぞれ印刷する。そして、印刷用紙にそれぞれ印刷されたテストパターンの画質を目視観察にて評価する。
図2は、CTPシステムの全体構成のブロック図である。CTPシステムは、インクジェット方式の記録装置1と、コンピューター110とを有する。
記録装置1は、インクジェットプリンターである。但し、この装置をプリンターと称すると、版による印刷機と混同しやすいため、ここでは「記録装置」と称している。記録装置は、印刷用紙に画像を印刷することもできるし、版材にインクを吐出することによって平版印刷版を直接的に製版することもできる。
コンピューター110には、原稿を作成するためのアプリケーションプログラムと、インクジェット記録装置1を制御するための制御プログラム(インクジェットプリンタードライバー)とが予めインストールされている。
図3Aは、記録装置1の全体構成の概略図である。また、図3Bは、記録装置1の全体構成の横断面図である。以下、記録装置1の基本的な構成について説明する。
既に説明した通り、コンピューター110には、原稿を作成するためのアプリケーションプログラムと、記録装置1を制御するための制御プログラム(インクジェットプリンタードライバー)とが予めインストールされている。ここでは、記録装置1に製版をさせるときのコンピューター110の処理について説明し、記録装置1に通常の印刷用紙に印刷させるときの処理(記録装置1を通常のインクジェットプリンターとして使用するときの処理)については説明を省略する。
ラスタライズ処理は、マトリクス状に並ぶ画素データを、記録時のドット形成順序に従って並べ替える処理である。例えば、記録時に数回に分けてドット形成処理が行われる場合、各ドット形成処理に対応する画素データをそれぞれ抽出し、ドット形成処理の順序に従って並べ替える。
なお、C版用画像データに対する解像度変換処理からラスタライズ処理まで間の処理は、モノクロ画像を光沢紙に印刷するときのモノクロ画像に対する解像度変換処理からラスタライズ処理まで間の処理と同じである。
<ノズル配置>
図8は、記録装置1のヘッド41のノズルの配列の説明図である。ヘッド41の下面には、第1ブラックノズル列K1と、第2ブラックノズル列K2と、シアンノズル列Cと、マゼンタノズル列Mと、イエローノズル列Yが形成されている。ブラックの2つのノズル列は、ヘッドの移動方向に並んで配置されている。カラーの3つのノズル列は、搬送方向に並んで配置されている。
また、シアン・マゼンタ・イエローの各色のインクにそれぞれ含まれる樹脂エマルジョンは、それぞれ異なる性質であることが望ましい。各色のインクの樹脂エマルジョンが同様の性質である場合と比べて、コンポジットブラックを形成する場合に、定着性・耐刷性を得ることができる。
図9は、カラーノズル列の位置とドット形成の様子を示している。ここでは、3つのノズル列のうちの1つのノズル列のみを示している。図中の黒丸で示されたノズルは、インクを吐出可能なノズルである。一方、白丸で示されたノズルは、インクを吐出不可のノズルである。また、説明の便宜上、ノズル列が媒体に対して移動しているように描かれているが、同図はノズル列と媒体との相対的な位置を示すものであって、実際には媒体が搬送方向に移動する。また、説明の都合上、各ノズルは移動方向に数ドット(図中の丸印)しか形成していないが、実際には、移動方向に移動するノズルから間欠的にインク滴が吐出されるので、移動方向に多数のドットが並ぶことになる。このドットの列をラスタラインともいう。黒丸で示されるドットは、最後のパスで形成されるドットであり、白丸で示されるドットは、それ以前のパスで形成されたドットである。各パスは、媒体を搬送方向に搬送する動作(搬送動作)と交互に行われる。
なお、シアン・マゼンタ・イエローの有彩色である3色の製版用インクを用いて無彩色であるC版用画像を形成しているため、少なくとも濃度の濃い領域での画線部は、色の異なるドットが重なって形成されているため、定着性・耐刷性が向上すると共に、オフセット印刷に必要とされる十分な親油性を示すことができる。
例えば、ヘッドが移動方向に移動して記録を行うシリアル型の記録装置ではなく、複数のヘッドをライン上に配置して固定したライン型の記録装置であっても良い。
20 搬送ユニット、21 供給ローラー、22 搬送モーター、
23 搬送ローラー、24 プラテン、25 排出ローラー、
30 キャリッジユニット、31 キャリッジ、32 キャリッジモーター、
40 ヘッドユニット、41 ヘッド、
50 検出器群、51 リニア式エンコーダ、52 ロータリー式エンコーダ、
53 媒体検出センサ、54 光学センサ、
60 コントローラー、61 インターフェース部、62 CPU、
63 メモリ、64 ユニット制御回路、
110 コンピューター
Claims (6)
- 顔料と、分散樹脂としての水不溶性ポリマーと、界面活性剤とを含有するインクを版材となる媒体にヘッドから吐出することによって、前記媒体に画線部を形成する工程を有し、
前記インクは、前記水不溶性ポリマーにより被覆された顔料を含むことを特徴とする平版印刷版の製造方法。 - 請求項1に記載の平版印刷版の製造方法であって、
前記顔料の平均粒子径は、30〜300nmの範囲内である
ことを特徴とする平版印刷版の製造方法。 - 請求項1又は2に記載の平版印刷版の製造方法であって、
前記水不溶性ポリマーは、25℃の水100gに対する溶解度が1g未満であるポリマーである
ことを特徴とする平版印刷版の製造方法。 - 請求項1〜3のいずれかに記載の平版印刷版の製造方法であって、
前記ヘッドは、複数の有彩色のインクを吐出可能であり、
前記ヘッドから前記有彩色のインクを吐出して、前記媒体に無彩色画像として前記画線部を形成する
ことを特徴とする平版印刷版の製造方法。 - 支持体と、インクを受容するためのインク受容層とを備えた平版印刷版であって、
顔料と、分散樹脂としての水不溶性ポリマーと、界面活性剤とを含有するインクをインクジェット記録装置によって塗布した領域に画線部が形成されており、
前記インクは、前記水不溶性ポリマーにより被覆された顔料を含む
ことを特徴とする平版印刷版。 - 顔料と、分散樹脂としての水不溶性ポリマーと、界面活性剤とを含有するインクを吐出するヘッドと、
前記ヘッドを制御する制御部であって、版材となる媒体に前記ヘッドから前記インクを吐出させることによって、前記媒体に画線部を形成させる制御部と、
を有し、
前記インクは、前記水不溶性ポリマーにより被覆された顔料を含むことを特徴とする平版印刷版製造装置。
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