JP5773466B1 - スリーブ印刷版の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】感光性樹脂からなる印刷版にひび割れや欠け等を生じさせずにレーザー彫刻により被印刷物に印刷する画像パターンを形成可能とする印刷版の製造方法を提供すること。【解決手段】円筒状をなすスリーブ体と、スリーブ体の外周面に配設され、レーザー加工によって被印刷物に印刷する画像パターンを形成可能とする感光性樹脂からなる印刷版と、を備え、印刷装置のシリンダに装着されて使用されるスリーブ印刷版の製造方法であって、円筒状をなすスリーブ体に、印刷版を装着する工程と、印刷版を水洗い冷却する工程と、印刷版をスリーブ体に装着した状態で所定温度での熱処理を施す工程と、を含むことを特徴とするスリーブ印刷版の製造方法である。【選択図】図1

Description

本発明は印刷版の製造方法、詳しくは、飲料水用缶の缶胴の表面に文字や画像パターンを印刷する印刷版の製造技術に関するものである。
一般に、飲料水用缶の缶胴表面に印刷画像を印刷する印刷装置として、例えば特許文献1に記載されているように、円筒状の金属製スリーブ体の周面に巻いた樹脂製の印刷版(スリーブ印刷版)を回転させながら筒状の缶胴に対して印刷する装置が使用されている。
前記印刷装置で使用するための印刷版は、液状インキ(水性インキやUVインキ)を用いる凸版印刷方式の一つであるフレキソ印刷用として使用されている。
最近では、前記印刷版は、レーザー彫刻と印刷技術の向上により高精度の印刷レリーフ(印刷パターン)を彫刻可能としており、需要が拡大している。
そのレーザー彫刻によるダイレクト製版が可能な印刷版の素材として、例えば、ナイロン系の板状の感光性樹脂が挙げられる。
このような、感光性樹脂を印刷版として使用するには、まず、所定の強度を持たせるために、感光性樹脂に紫外線を照射して硬化させる必要がある。
そして、硬化させた感光性樹脂にCOレーザーの彫刻により、缶胴に印刷する印刷用レリーフ(文字や画像パターン)を形成するものである。
このように構成した前記板状の印刷版を2枚準備して、これらを円筒形状の金属製スリーブ体の周面に巻いて配設させることによりスリーブ印刷版を構成し、このスリーブ印刷版を前記印刷装置のシリンダ外周面上にインクの色別に複数装着可能としている。
そして、前記印刷装置は、印刷版上の前記印刷用レリーフに従ったインクを、円筒形状に構成されたブランケット上に一旦転写した後に缶胴に印刷(所謂オフセット印刷)するように構成されている。
特開2010−162879号公報
ところが、前記印刷版において、紫外線による硬化を行った感光性樹脂は、その厚みの中で層状に架橋鎖を形成しやすい傾向がある。
このため、露光後の感光性樹脂を強力なCOレーザーで彫刻すると、瞬時に加熱されて乾燥されることによって、架橋鎖の結合の少ない厚み方向の結合が切れ、層状のクラックを発生させていた。
これは、平板状態での照射であって、一方向からの紫外線照射ランプの照射や、その光の相互干渉等を原因とするものであった。
また、露光時の架橋により感光性樹脂の内部からその素材を構成する酸素等が放出されるため、容積が減少したり、収縮が発生したりしていた。
ひいては、感光性樹脂内部に応力が発生し、彫刻時にその応力が発生し、彫刻時にその応力が解放される結果、図7の一部拡大図に示すように、レーザー彫刻後の印刷レリーフ13にひび割れHや欠けKが発生していた。
図7は、従来に係る印刷版の印刷レリーフの拡大構造を示した説明図である。
また、一般の感光性樹脂からなる印刷版には「スリップコート」と呼ばれている層がその表面に形成されている。
レーザー彫刻は光エネルギーによって、彫刻加工を行う製版方式であるため、彫刻対象となる印刷版の表面に薄膜の層が存在すると、その厚みが波長と同じ又はその整数倍でない限りレーザーの干渉が発生し、レーザーの拡散が発生していた。
これが原因によって樹脂版が加熱し、乾燥し、クラックが発生していた。
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、感光性樹脂からなる印刷版にひび割れや欠けを生じさせずにレーザー彫刻により被印刷物に印刷する画像パターンを形成可能とするスリーブ印刷版の製造方法を提供することを目的とする。
前記課題を解決するため、請求項1に記載の本発明では、円筒状をなすスリーブ体の外周面に感光性樹脂からなる印刷版を囲繞し、印刷版にはレーザー彫刻によって画像パターンを形成可能としたスリーブ印刷版の製造方法において、印刷版に紫外線を照射露光した後、印刷版を水洗い冷却する工程と、前記水洗い冷却する工程の後、印刷版を所定温度での加熱処理を施す工程と、加熱処理後の印刷版を放熱処理する工程と、を含み、前記加熱処理及び前記放熱処理は、レーザー彫刻装置及び印刷装置にスリーブ印刷版を装着した状態と略同じ径で円筒状に保持して行うことを特徴とする。
また、請求項2に記載の本発明は、請求項1に記載の発明において、前記水洗い冷却する工程の前に、スリーブ体と略同じ径で印刷版を円筒状態にして印刷版に紫外線を照射露光することにより感光性樹脂を硬化させる工程を含むことを特徴とする。
また、請求項3に記載の本発明は、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記加熱処理は、135℃〜170℃で3分〜20分間行うことを特徴とする。
請求項1及び請求項3に係る本発明では、一般の感光性樹脂からなる印刷版には「スリップコート」と呼ばれている保護層が形成されているが、水洗することにより、この保護層を剥離させることができる。このスリップコートを剥離することで、レーザーの干渉やレーザーの拡散の発生を低減できる。また、これを原因とする樹脂版の加熱、乾燥、又はクラックの発生を抑制できる。また、加熱処理及び放熱処理をすることによって内部を活性化させ、特に厚み方向の架橋を促進させることによって、網目状の架橋構造が構成され、かつ、レーザーの熱にも強い架橋構造を作り上げる効果を有する。更に、前記加熱処理及び前記放熱処理は、レーザー彫刻装置及び印刷装置にスリーブ印刷版を装着した状態と略同じ径で円筒状に保持して行うので、レーザー彫刻時及び実際の印刷装置に装着した状態で印刷版を熱処理することにより網目状の架橋構造を作り上げることができ、また、非常にレーザー彫刻適正の高い版材となり得る効果を有する。
請求項2に係る本発明では、彫刻時及び印刷時と同じ形態である円筒形状で露光することによって、樹脂版内部での応力を極力発生させないように硬化するため、レーザー彫刻後の印刷レリーフにひび割れや欠けを低減できる効果を有する。
本実施形態に係る印刷版の製造方法のスリーブ印刷版の構造を示した説明図である。 本実施形態に係る印刷版の製造方法のスリーブ印刷版の分解構造を示した説明図である。 本実施形態に係るレーザー彫刻されたスリーブ印刷版の構造を示した説明図である。 本実施形態に係るスリーブ印刷版を使用した製造装置の構造を示した説明図である。 本実施形態に係るスリーブ印刷版を使用した製造装置の一部構造を示した説明図である。 本実施形態に係るスリーブ印刷版の製造方法の製造フローを示したフロー図である。 従来に係る印刷版の印刷レリーフの構造を示した説明図である。
本発明は、円筒状をなす金属製スリーブ体の外周面に配設され、レーザー彫刻によって被印刷物(缶胴)に印刷する画像パターンを形成可能とする感光性樹脂からなる印刷版を備えたスリーブ印刷版の製造方法において、印刷版を水洗い冷却する工程と、印刷版を所定温度での熱処理を施す工程と、加熱処理後の印刷版を放熱処理する工程と、を含むことを特徴とするスリーブ印刷版の製造方法である。
また、本発明は、前記水洗い冷却する工程の前に、スリーブ本体に装着した印刷版に紫外線を照射露光することにより、印刷版をスリーブ本体に固着する工程を含むことを特徴とするスリーブ印刷版の製造方法である。
さらに、本発明は、前記加熱処理及び前記放熱処理は、レーザー彫刻装置及び印刷装置にスリーブ印刷版を装着する状態と略同じ径で円筒状に保持して行うことを特徴とするスリーブ印刷版の製造方法である。
すなわち、本発明は、オフセット式印刷装置のシリンダに装着されて使用されるスリーブ印刷版であって、樹脂版内部の架橋をより強固に、特に厚み方向の架橋を増加させることによって、また、力学的応力が樹脂版内部に残らない状態を作り出すことによって、レーザー彫刻後に最適な印刷版を製造可能とすることを特徴とするスリーブ印刷版の製造方法である。
(印刷版の構造)
以下に本発明の実施の形態について添付した図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態に係る印刷版の製造方法のスリーブ印刷版の構造を示した説明図である。
図2は、本実施形態に係る印刷版の製造方法のスリーブ印刷版の分解構造を示した説明図である。
本実施形態であるスリーブ印刷版10は、図1及び図2に示すように、軸線Oに沿って延びる円筒状をなす金属製スリーブ体11と、この金属製スリーブ体11の外周面に配設され、レーザー彫刻によって被印刷物に印刷する画像パターンを形成可能とする感光性樹脂からなる印刷版12と、を備えている。
金属製スリーブ体11は、金属製であり、その肉厚t(図3に示す)が軸線O方向及び周方向で一定とされている。
この金属製スリーブ体11には、図1及び図2に示すように、周方向の一部に接合部15aが設けられている。
つまり、この金属製スリーブ体11は、図示しない金属シート材の一方の端部と他方の端部とを接合することによって構成されているのである。
また、金属製スリーブ体11には、接合部15aとは軸線Oを挟んで対向する位置に、後述するオフセット式印刷装置A(図4に示す)のシリンダ51との相対位置を合わせるための位置合わせ用切欠部17が形成されている。
図3は、本実施形態に係るレーザー彫刻されたスリーブ印刷版10の構造を示した説明図である。
そして、図3に示すスリーブ印刷版10において、金属製スリーブ体11の外周面に囲繞する印刷版12は、その周面上に被印刷物(缶胴)に印刷する画像パターン14,14がレーザー彫刻により可能な描画面(印刷レリーフ13面)を備えるものである。
本実施形態では、図3に示すように、2つの印刷面を有する画像パターン14,14が軸線Oを挟んで対向する位置に刻設されるように印刷版12を巻設したものである。
そして、この画像パターン14,14は、周方向において接合部15及び位置合わせ用切欠部17との間に配設されており、本実施形態では、図3に示すように、画像パターン14,14と接合部15とが90°間隔に、つまり、各画像パターン14,14は180°間隔を有し、一方の画像パターン14と他方の画像パターン14との間に接合部15及び位置合わせ用切欠部17が配置されている。
このような構造を有するオフセット式印刷装置A(図4に示す)に使用される印刷版12の製造方法について図6を参照して詳細に説明する。
(製造方法)
まず、板状の感光性樹脂を準備する。感光性樹脂は、例えば、東洋紡績株式会社製のプリンタイト(登録商標)を使用する。
感光性樹脂の成分は例示すると以下の表1の通りである。

Figure 0005773466
このような前記感光性樹脂からなる長尺のシート素材(図示なし)を所定長さに裁断し、印刷版12を得る(図6に示すS101)。
なお、裁断を行う場合には、超音波カッタを用いることが好ましい。超音波カッタによって裁断することにより、切断面が滑らかとなり、その後の接合を良好に行うことができる。
(露光処理)
このようにして得られた印刷版12を、図4に示すオフセット式印刷装置Aのシリンダ51に装着する状態と同じ、すなわち、金属製スリーブ体11の径と略同径の金属製の保持部材(図示せず)等に巻き付ける。
この後、感光性樹脂に紫外線を照射する(図6に示すS102)。
紫外線は、315nm〜400nmまでのブロードな範囲の紫外線を照射し、9600mJ/cm以上のエネルギーで硬化させるのが望ましい(0.95mm厚みの樹脂の場合)。
紫外線が照射されると、アクリレート系を含有していることにより感光性樹脂が硬化する。
そして、本発明では樹脂硬化のためには円筒露光を行うようにしている。
すなわち、未露光の感光性樹脂の板を、下記のオフセット式印刷装置Aに装着する状態と略同様に円筒状に巻き付けるようにする。
そして、円筒状に巻き付けた感光性樹脂に前記紫外線を照射して硬化させる。
このように、円筒露光の必要性は、モノマーの架橋時にすでに印刷時、彫刻時と同じ円筒形状にして行うことによって、樹脂版内部の応力を極力発生させないことを目的とする。
しかしながら、場合によっては後述する熱処理のみで応力を解放することができる場合があるので前記円筒露光は必要に応じて行う。
(水洗いの処理)
次に、前記円筒露光後すぐに水洗いを行う(図6に示すS103)。この水洗いをすることにより印刷版12が過乾燥するのを防ぐのが望ましい。
なお、水洗いは、印刷版12を前記のように円筒状に巻いた状態でなく、板形状にした状態でも行える。
また、一般の感光性樹脂からなる印刷版12には「スリップコート」(図示せず)と呼ばれている層が形成されており、この水洗の必要性は、この層を剥離させることを目的とする。
このスリップコートを剥離させることにより、彫刻時のレーザーの干渉やレーザーの拡散が無くなる。
従って、スリップコートの存在による樹脂版の加熱、乾燥及びクラックの発生を防止できる。
(加熱処理)
水洗後、135℃〜170℃のオーブンにて熱風処理を行う(図6に示すS104)。
熱風処理(加熱処理)は、ワークサイズや熱処理機の能力によって異なるが、例えば3分から20分ほど行うとよい。
また、加熱処理の後に放熱処理(自然冷却)を所定時間行う(図6に示すS105)。
加熱処理及び放熱処理は、金属製スリーブ体11の径と略同径の金属製の保持部材(図示せず)等に巻き付けた状態で行う。
すなわち、加熱処理及び放熱処理は、レーザー彫刻装置に装着した状態及びオフセット式印刷装置Aのシリンダ51に装着した状態と同じで、円筒状に巻いて処理するのが好ましい。
このように、本発明では、実機での使用に近い状態で熱処理を施すことによって、印刷版12に活性化処理を行うものである。
すなわち、実機での使用時の形態で熱処理により内部を活性化させ、特に厚み方向の架橋を促進させるようにしている。
また、放熱はゆっくりと時間をかけて行うことが望ましい。
この放熱処理もレーザー彫刻装置への装着状態及びオフセット式印刷装置Aのシリンダ51への装着状態と同じように円筒状に巻いて処理するのが好ましい。
その時間はワークサイズや厚みによって異なるが、例えば5分〜120分かけるのが望ましい。
熱処理の必要性は、感光性樹脂はメーカーによって未露光時の組成は異なり、ウレタンやアラミド樹脂名等のモノマーに添加剤を加え、光架橋させることによってナイロン系の組成を形成しているが、光架橋だけでは完全に架橋鎖が結合するはずもなく、添加物も完全に無くなる訳ではない。
これに着目し、熱を加えることによって内部を活性化させ、特に厚み方向の架橋を促進させることによって、網目状の架橋構造が構成され、かつ、レーザーの熱にも強い架橋構造を作り上げる。
これにより、本発明に係る印刷版12は、非常にレーザー彫刻適正の高い版材となりえるのである。
(加熱及び放熱後の処理)
加熱、放熱の過程を通して、印刷版12の内部の成分が外部に放出されるため、特に版の周囲、特に木口部分はその成分が凝集しているので、版材として使用する際は周囲から切り抜いた内部を使用するのが好ましい。
そして、切り抜いた内部を前記金属製スリーブ体11に装着する印刷版12として使用する。
この後、図2に示すように、金属製スリーブ体11の周囲に、2枚の印刷版12を準備し、一方の印刷版12と、他方の印刷版12とを180°間隔で張り合わせる(図6に示すS106)。
次いで、切り抜いた印刷版12の一方の端部12aと他方の端部12bとを、レーザー溶接によって接合してもよい。
この場合、一方の端部12aと他方の端部12bとに、例えばレーザー吸収剤を塗布した後に当接させ、当接させた部分に、例えばCOレーザーを照射する。
すると、印刷版12の一方の端部12aと他方の端部12bとが局部的に加熱されて溶着されることになる。
なお、レーザー吸収剤の選択によって、より扱い易い固体レーザーや半導体レーザーを使用することも可能となる。
そして、印刷版12の一方の端部12aと他方の端部12bを当接させ、あるいは、一部を重ね合わせ、印刷版12の一方の端部12a及び他方の端部12bに超音波発振器(図示せず)のプローブ(図示せず)を当てて超音波を付与していく。
すると、超音波による摩擦熱によって印刷版12の一方の端部12aと他方の端部12bとが局部的に加熱されて溶着される。
そして、接合部15に対して軸線Oを挟んで対向する位置に、スリーブ印刷版10の端面に開口する位置合わせ用切欠部17を形成する。
このようにして、図1に示すような接合部15を有するスリーブ印刷版10が作製される。
このような作製されたスリーブ印刷版10は、レーザー彫刻を行う業者に出荷できる製品として構成することができる。
なお、本発明のスリーブ印刷版10は、金属製スリーブ体11から感光性樹脂からなる印刷版12を取外し自在に構成している。
これにより、印刷版12が劣化したときは、劣化した印刷版12を取外して、新しい印刷版12を取り付けてレーザー彫刻可能に構成することができ、再生化が可能である。
この結果、本発明の製造方法によって得られた印刷版12は、図7に示すひび割れHや欠けKが可及的に少なくなり、非常にレーザー彫刻適正の高い版材となり得るのである。
(レーザー彫刻について)
次に、このスリーブ印刷版10のレーザー彫刻方法について説明する。
このようにして得られたスリーブ印刷版10の外周面に、レーザー加工機(図示せず)によってレーザー光を照射し、画像パターン14,14を構成する印刷レリーフ13(凸版)を形成する(図6に示すS107)。
本実施形態においては、図3に示すように、前述のように2つの画像パターン1,14が軸線Oを挟んで対向する位置に配設されている。
また、これらの画像パターン14,14が接合部15に対して周方向に90°離れた位置となるように、周方向位置が調整される。
なお、画像パターン14,14の印刷レリーフ13は、接合部15よりも径方向外方に突出するように形成されている。
そして、図3に示すように、本発明に係る印刷版12の製造方法により、レーザー彫刻後でも、ひび割れや欠けが少なくなった印刷レリーフ13を有する印刷版12を得ることができた。
(オフセット式印刷装置の説明
次に、レーザー彫刻後のスリーブ印刷版10の使用例について説明する。
本実施形態であるスリーブ印刷版10は、円筒状をなす缶の外周面に印刷を施す缶のオフセット式印刷装置Aに使用される。
図4は、本願発明のスリーブ印刷版10が適用されるオフセット式印刷装置A(例えばコンコルドデコレーター)の構造を示した説明図である。
オフセット式印刷装置Aは、複数配置されたインク付着機構Bと、缶移動機構Cとで概略構成されている。
インク付着機構Bは、インクを供給するインカーユニット21と、このインカーユニット21に接触してインクを写し取った後、缶胴40の外周面に接触して該インクを印刷する(付着させる)ブランケット29を複数枚備えるブランケットホイール28とから構成される。
インカーユニット21は、インク源22と、インク源22に接触してインクを受けるダクティングロール23と、このダクティングロール23に接続して複数のローラからなる中間ローラ24と、この中間ローラ24に接続するゴムローラ25と、このゴムローラ25に接続する版胴30とからなり、版胴30の外周面には、画像パターン14,14を備えたスリーブ印刷版10を装着可能としている。
ブランケットホイール28の外周面には、ブランケット29が複数枚備えられており、このブランケット29は、版胴30の外周面に配設されたスリーブ印刷版10の印刷レリーフ13に接触するとともに、缶胴40に接触する構成とされている。
缶移動機構Cは、缶胴40を取り入れる缶シュータ33と、この缶シュータ33から供給された缶胴40を回転自在に保持するマンドレル31と、このマンドレル31に装着された缶胴40を、順次、インク付着機構B方向に回転移動させるマンドレルターレット32とで構成されている。
図5は、本実施形態に係る印刷版の製造装置の一部構造を示した説明図である。
版胴30は、図5に示すように、円柱状をなし、オフセット式印刷装置Aのシャフト部50に片持ち状態で回転自在に支持されるシリンダ51を有しており、このシリンダ51の外周側に、本実施形態であるスリーブ印刷版10が嵌着される。
ここで、スリーブ印刷版10の内径とシリンダ51の外径とは略同一に設定されている。
なお、シリンダ51の外周面にはエア孔52が複数形成されており、シリンダ51の端面に形成された導入孔53からエアを供給してエア孔52から噴出させることにより、スリーブ印刷版10の内径を押し広げてシリンダ51への着脱を行うように構成されている。
ここで、シリンダ51には、位置合わせピン54が突設されており、この位置合わせピン54にスリーブ印刷版10の位置合わせ用切欠部17が係合され、スリーブ印刷版10とシリンダ51との周方向位置及び軸線O方向位置が決定される。
そして、スリーブ印刷版10が配設されたオフセット式印刷装置Aにおいては、各々のインカーユニット21のインク源22から各々異なった色のインクが、ダクティングロール23、中間ローラ24、ゴムローラ25を介して、版胴30の外周面に配設されたスリーブ印刷版10の画像パターン14,14に付着させられ、これら各色のインクが、回転するブランケットホイール28上のブランケット29に画像パターン14,14として乗せられ、この画像パターン14,14がマンドレル31に保持された缶胴40に接触しながら印刷される。
このようにして、オフセット式印刷装置Aにおいて缶胴に文字や画像のパターンを印刷できるスリーブ印刷版10として使用可能に構成している。
前記製造方法により製造されたスリーブ印刷版10は、前記製造工程を経ることにより印刷レリーフ13の欠如や欠陥を可及的に少なくした状態にして前記オフセット式印刷装置Aで使用することができ、これにより缶胴40に対してきめ細かい印刷を達成することができるのである。
以上、本発明の実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、発明の開示の欄に記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。
A オフセット式印刷装置
10 スリーブ印刷版
11 金属製スリーブ体
12 印刷版
13 印刷レリーフ
14 画像パターン

Claims (3)

  1. 円筒状をなすスリーブ体の外周面に感光性樹脂からなる印刷版を囲繞し、印刷版にはレーザー彫刻によって画像パターンを形成可能としたスリーブ印刷版の製造方法において、
    印刷版に紫外線を照射露光した後、印刷版を水洗い冷却する工程と、
    前記水洗い冷却する工程の後、印刷版を所定温度での加熱処理を施す工程と、
    加熱処理後の印刷版を放熱処理する工程と、
    を含み、
    前記加熱処理及び前記放熱処理は、レーザー彫刻装置及び印刷装置にスリーブ印刷版を装着した状態と略同じ径で円筒状に保持して行うことを特徴とするスリーブ印刷版の製造方法。
  2. 前記水洗い冷却する工程の前に、
    スリーブ体と略同じ径で印刷版を円筒状態にして印刷版に紫外線を照射露光することにより感光性樹脂を硬化させる工程を含むことを特徴とする請求項1に記載のスリーブ印刷版の製造方法。
  3. 前記加熱処理は、135℃〜170℃で3分〜20分間行うことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のスリーブ印刷版の製造方法。
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