▶ エスコ−グラフィックス イメージング ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-08
(45)【発行日】2023-12-18
(54)【発明の名称】付加的な版作製システム及び方法
(51)【国際特許分類】
B29C 64/112 20170101AFI20231211BHJP
B29C 64/277 20170101ALI20231211BHJP
B33Y 10/00 20150101ALI20231211BHJP
B33Y 30/00 20150101ALI20231211BHJP
【ＦＩ】
B29C64/112
B29C64/277
B33Y10/00
B33Y30/00
【請求項の数】
19
(21)【出願番号】P 2020571646
(86)(22)【出願日】2019-08-20
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2021-12-16
(86)【国際出願番号】 EP2019072282
(87)【国際公開番号】W WO2020038951
(87)【国際公開日】2020-02-27
【審査請求日】2022-08-22
(31)【優先権主張番号】62/719,959
(32)【優先日】2018-08-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】518146050
【氏名又は名称】エスコ－グラフィックス イメージング ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
(74)【代理人】
【識別番号】100094569
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 伸一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100103610
【弁理士】
【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦
(74)【代理人】
【識別番号】100109070
【弁理士】
【氏名又は名称】須田 洋之
(74)【代理人】
【氏名又は名称】松下 満
(74)【代理人】
【識別番号】100098475
【弁理士】
【氏名又は名称】倉澤 伊知郎
(74)【代理人】
【識別番号】100130937
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100128428
【弁理士】
【氏名又は名称】田巻 文孝
(72)【発明者】
【氏名】シーヴァーズ ヴォルフガング
【審査官】今井 拓也
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１８／００３１９７３（ＵＳ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１８／１１４６５５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１１／０２４９０４８（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２００４－１８８９８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００８－５０６９９０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２９Ｃ ６４／００ － ６４／４０
Ｂ３３Ｙ １０／００ － ９９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
印刷版を構築するためのプロセスであって、前記プロセスは、ａ）所定の波長範囲の放射光で硬化可能な複数のｎ層の感光性ポリマーを基材上に連続的に堆積させるステップと、
ｂ）第１のアドレス指定可能な有効範囲面積を有し、前記所定の波長範囲の放射光を放出するように構成された大面積放射光源を用いて、各層の堆積後に各層１～（ｎ－ｍ）を硬化させるステップと、
ｃ）小面積放射光源を用いて、各層の堆積後に層（ｎ－ｍ＋１）～層ｎを選択的に硬化させるステップであって、前記小面積放射光源は１又は２以上の第２の離散的アドレス指定可能な有効範囲面積を備え、前記第２の離散的アドレス指定可能面積の各々は、前記第１のアドレス指定可能面積よりも小さく、前記印刷版で印刷される所望の画像に従って変調されるステップと、
ｄ）未硬化ポリマーを層（ｎ－ｍ＋１）～ｎから除去するステップと、
ｅ）層１～ｎをデタック処理用の大面積放射光源で硬化させるステップと、
を含み、
前記複数のｎ層を連続的に堆積させるステップは、少なくとも１つのインクジェット・プリントヘッドと、前記大面積放射光源と、前記小面積放射光源とを備えた印刷組立体を、前記基材に対して間隔を置いて配置するステップと、前記基材と前記印刷組立体の間に相対運動をもたらすステップとを含み、
前記少なくとも１つのインクジェット・プリントヘッドは、複数（ｎ）個のインクジェット・プリントヘッドを含み、少なくとも１つの前記大面積放射光源は、後続の層（ｎ－ｍ＋１）～ｎの堆積の前に１～（ｎ－ｍ）のインクジェット層によって堆積された各層を硬化させるように構成された単一の大面積放射光源を備え、前記小面積放射光源は、堆積の後に層（ｎ－ｍ＋１）～ｎを硬化させるように位置決めされる、
プロセス。
【請求項2】
前記所定の波長範囲は、紫外（ＵＶ）波長範囲である、請求項１に記載のプロセス。
【請求項3】
前記大面積放射光源はＬＥＤ－ＵＶ大面積放射光源を備え、前記小面積放射光源はＵＶレーザである、請求項２に記載のプロセス。
【請求項4】
前記小面積放射光源は、ＵＶ光源と、前記光源からの光を変調するためのデジタルミラーデバイスとを備える、請求項２に記載のプロセス。
【請求項5】
前記小面積放射光源は、個別にアドレス指定可能なＬＥＤのアレイ又はマトリックスを備える、請求項２に記載のプロセス。
【請求項6】
軸に関して回転可能なドラム上に前記基材を配置するステップと、前記ドラムが回転する間に、前記印刷組立体を前記ドラムに対して平行移動させるステップとをさらに含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項7】
前記基材をフラットベッド上に固定するステップと、前記印刷組立体をガントリのキャリッジ上に配置するステップと、前記キャリッジを前記ガントリに沿って前記基材に対して第１の方向に移動させるステップと、前記ガントリを前記基材に対して前記第１の方向に対して垂直な第２の方向に移動させるステップとをさらに含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項8】
前記基材を可動ステージ上に配置するステップと、前記印刷組立体をキャリッジ上に配置するステップと、前記基材を第１の方向に移動させるステップと、前記キャリッジを前記第１の方向に対して垂直な第２の方向に移動させるステップとをさらに含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項9】
付加製造によって印刷版を構築するためのシステムであって、印刷組立体であって、
所定の波長範囲の放射光で硬化可能な感光性ポリマーの層を基材上に堆積させるように構成された複数のノズルを備える１又は２以上のインクジェット・プリントヘッドと、
前記所定の波長範囲の放射光を放出するように構成された少なくとも１つの大面積放射光源と、
前記印刷版によって印刷される所望の画像に応じた解像度及び変調で前記所定の波長範囲の放射光を放出するように構成された小面積放射光源とを備える、印刷組立体と、
前記基材と前記印刷組立体との間の相対運動をもたらすための手段と、を備え、
前記少なくとも１つのインクジェット・プリントヘッドは、複数（ｎ）個のインクジェット・プリントヘッドを含み、前記少なくとも１つの大面積放射光源は、後続の層（ｎ－ｍ＋１）～ｎの堆積の前に１～（ｎ－ｍ）のインクジェット層によって堆積された各層を硬化させるように構成された単一の大面積放射光源を備え、前記小面積放射光源は、堆積の後に層（ｎ－ｍ＋１）～ｎを硬化させるように位置決めされる、
システム。
【請求項10】
前記基材と前記印刷組立体との間の相対運動をもたらすための手段は、軸上で回転して第１の方向の相対運動をもたらすように構成され、前記基材を受け入れるように構成されたドラムと、前記ドラムに対して第２の方向に移動するように構成されたキャリッジとを備える、請求項９に記載のシステム。
【請求項11】
前記システムはフラットベッド構成を有し、前記基材と前記印刷組立体との間の相対運動をもたらすための手段は、前記基材を受け入れるように構成されたステージと、ガントリ上に取り付けられたキャリッジとを備える、請求項９に記載のシステム。
【請求項12】
前記ガントリは、前記ステージに対して第１の方向に移動するように構成され、前記キャリッジは、ガントリに対して前記第１の方向に直交する第２の方向に移動するように構成される、請求項１１に記載のシステム。
【請求項13】
前記ステージは、前記ガントリに対して第１の方向に移動するように構成され、前記キャリッジは、前記ガントリに対して前記第１の方向と直交する第２の方向に移動するように構成される、請求項１１に記載のシステム。
【請求項14】
前記システムは、Ｘ軸及びＹ軸に沿った、前記印刷組立体に対する前記基材の移動をもたらすように構成され、前記印刷組立体は、Ｘ方向及び－Ｘ方向への相対移動、Ｙ方向及び－Ｙ方向への相対移動、又はそれらの組み合わせの間に印刷し硬化させるように構成される、請求項１１に記載のシステム。
【請求項15】
前記インクジェット・プリントヘッドと前記基材との間の距離は調整可能である、請求項９～１４のいずれかに記載のシステム。
【請求項16】
前記距離は、前記感光性ポリマー層の厚さに基づいて調整可能である、請求項１５に記載のシステム。
【請求項17】
前記印刷版の前記印刷面から未硬化ポリマーを除去するための組立体と、前記印刷版の前記印刷面をデタック処理するための大面積放射光源とをさらに備える、請求項９～１６のいずれかに記載のシステム。
【請求項18】
前記印刷版をデタック処理するための前記大面積放射光源はＵＶ-Ｃ光源を備える、請求項１７に記載のシステム。
【請求項19】
前記未硬化ポリマーを除去するための組立体は、前記印刷版を受け入れるための１対のローラと、前記ローラの一方と前記印刷版の前記印刷面との間に位置決めされたウェブとを備える、請求項１７に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１８年８月２０日出願の米国特許仮出願第６２／７１９９５９号「付加的な版作製システム及び方法」に関連しかつその優先権を主張するものであり、その開示内容全体は、あらゆる目的で参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０１８年８月２０日出願の米国特許仮出願第６２／７１９９５９号「付加的な版作製システム及び方法」に関連しかつその優先権を主張するものであり、その開示内容全体は、あらゆる目的で参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【0002】
印刷版を作製するための付加製造技術の利用は、欧州特許第１４３７８８２号、欧州特許第２１９９０６６号、欧州特許第２１９９０６５号、欧州公開第３０００６０２号、及び欧州公開第３１８１３５７号を含むがこれらに限定されない、数多くの参考文献に記載されており、これらの全ては参照により本明細書に組み込まれる。
【0003】
一般に、いくつかの従来技術の方法は、比較的粗い解像度（例えば、１０～６００ｄｐｉ）を備えた構造だけを提供するのに適しており、このプロセスの有用性は、その範囲の粗い画像解像度だけを必要とする用途に制限される。高解像度インクジェット・プリントヘッドによる吐出に適した比較的低粘度のポリマーは比較的脆弱で、硬化後の柔軟性が制限されるが、硬化後の柔軟性が比較的高いポリマーは、通常、比較的高い粘度を有しており、そのために粗い解像度のインクジェット・プリントヘッドでしか機能しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】欧州特許第１４３７８８２号
【文献】欧州特許第２１９９０６６号
【文献】欧州特許第２１９９０６５号
【文献】欧州公開第３０００６０２号
【文献】欧州公開第３１８１３５７号
【文献】米国特許第６５６７２０５号
【文献】米国特許第４７８０７３０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
一般に、付加製造技術は、比較的大量の化学廃棄物及び感光性ポリマー廃棄物の発生につながる従来の方法よりも環境に優しい。従って、本技術分野では、付加製造を用いてより高い解像度を備えた印刷版を作製するための改善されたプロセスが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様は、印刷版を構築するためのプロセスを備える。このプロセスは、複数（ｎ）層の感光性ポリマーを基材上に連続的に堆積させるステップと、所定の波長範囲（非限定的にＵＶなど）の放射光を放出するように構成された大面積放射光源を用いて、各層の堆積後に各層１～（ｎ－ｍ）を硬化させるステップと、印刷版で印刷される所望の画像に従って変調された小面積放射光源を用いて、層（ｎ－ｍ＋１）～層ｎを選択的に硬化させるステップとを含む。大面積放射光源は第１のアドレス指定可能な有効範囲面積を有し、小面積放射光源は１又は２以上の第２の離散的アドレス指定可能な有効範囲面積を備え、第２の離散的アドレス指定可能面積の各々は、第１のアドレス指定可能面積よりも小さい。次いで、未硬化ポリマーを層（ｎ－ｍ＋１）～ｎから除去し、層（ｎ－ｍ＋１）～ｎをデタック処理用大面積放射光源で硬化させる。大面積放射光源はＬＥＤ－ＵＶ大面積光源を備えることができ、小面積放射光源は、ＵＶレーザ、ＵＶ光源、及びその光源からの光を変調するためのデジタルミラーデバイス、又は個別にアドレス指定可能なＬＥＤのアレイ又はマトリックスを備えることができる。
【0007】
複数の層を連続的に堆積させるステップは、一般的に、少なくとも１つのインクジェット・プリントヘッドと、大面積放射光源と、小面積放射光源とを備えた印刷組立体を、基材に対して間隔を置いて配置するステップと、基材と印刷組立体との間に相対運動をもたらすステップとを含むことができる。一実施形態では、基材は、軸に関して回転可能なドラムの上に配置され、印刷組立体は、ドラムが回転する間、ドラムと平行に移動される。別の実施形態では、基材をフラットベッド上に固定することができ、印刷組立体をガントリのキャリッジ上に配置することができ、キャリッジをガントリに沿って基材に対して第１の方向に移動させることができ、ガントリを基材に対して第１の方向と垂直な第２の方向に移動させることができる。さらに別の実施形態では、基材を可動ステージ上に配置することができ、印刷組立体をキャリッジ上に配置することができ、基材を第１の方向に移動させることができ、キャリッジを第１の方向と垂直な第２の方向に移動させることができる。印刷組立体は、複数のインクジェット・プリントヘッドを備えることができ、各プリントヘッドは、複数のノズルと、後続層の堆積の前に各層を硬化させるように構成された１又は２以上の大面積放射光源とを備える。
【0008】
本発明の別の態様は、付加製造によって印刷版を構築するためのシステムを備える。このシステムは、印刷組立体と、基材と印刷組立体との間の相対運動をもたらすための手段とを備える。印刷組立体は、各々が基材上に感光性ポリマーの層を堆積させるように構成された複数のノズルを備える１又は２以上のインクジェット・プリントヘッドと、感光性ポリマーを硬化させるために所定の波長範囲の放射光を放出するように構成された少なくとも１つの大面積放射光源と、印刷版によって印刷される所望の画像に応じた解像度及び変調で所定の波長範囲の放射光を放出するように構成された小面積放射光源と、を備える。
【0009】
一実施形態では、基材と印刷組立体の間の相対運動をもたらすための手段は、第１の方向に相対運動をもたらうために軸上で回転するように構成され、基材を受け入れるように構成されたドラムと、ドラムに対して第２の方向に移動するように構成されたキャリッジとを備えることができる。別の実施形態では、このシステムはフラットベッド構成を有することができ、基材と印刷組立体との間の相対運動をもたらすための手段は、基板を受け入れるように構成されたステージと、ガントリ上に取り付けられたキャリッジとを備える。ガントリは、ステージに対して第１の方向に移動するように構成され、キャリッジは第１の方向と直交する第２の方向にガントリに対して移動するように構成することができ、又は、ステージは、ガントリに対して第１の方向に移動するように構成され、キャリッジは、ガントリに対して第１の方向と直交する第２の方向に移動するように構成することができる。
【0010】
印刷組立体は、複数（ｎ）個のインクジェット・プリントヘッドと、後続の層（ｎ－ｍ＋１）～ｎの堆積の前に１～（ｎ－ｍ）のインクジェット層によって堆積された各層を硬化させるように構成された単一の大面積放射光源とを備えることができ、小面積放射光源は、（ｎ－ｍ＋１）個の層の堆積の後に（ｎ－ｍ＋１）個の層を硬化させるように位置決めすることができる。このシステムは、Ｘ軸及びＹ軸に沿った、印刷組立体に対する基材の移動をもたらすように構成することができ、印刷組立体は、Ｘ方向及び－Ｘ方向への相対移動、Ｙ方向及び－Ｙ方向への相対移動、又はそれらの組み合わせの間に印刷し硬化させるように構成される。インクジェット・プリントヘッドと基材との間の距離は、調整可能とすることができる、感光性ポリマー層の厚さに基づいて調整可能である。システムはさらに、印刷版の印刷面から未硬化ポリマーを除去するための組立体と、ＵＶ-Ｃ光源などの印刷版の印刷面をデタック処理するための大面積放射光源とをさらに含むことができる。未硬化ポリマーを除去するための組立体は、印刷版を受け入れるための１対のローラと、ローラの一方と印刷版の印刷面との間に位置決めされたウェブとを備える。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】従来技術による印刷版を作製するための例示的な付加製造プロセスステップを模式的に示す。
【図3】本発明の例示的な実施形態のステップを模式的に示す。
【図5A】本発明のドラム型実施形態に従って、付加製造によって印刷版を作製するための例示的なシステムを示す。
【図5B】本発明のフラットベッド型実施形態に従って、付加製造によって印刷版を作製するための例示的なシステムを示す。
【図5C】ガントリ上のキャリッジのＸ方向並進及び－Ｘ方向並進の間に堆積及び硬化を可能にする、フラットベッド型実施形態で使用可能な第１のキャリッジ構成を示す。
【図5D】ガントリ上のキャリッジのＸ方向並進及び－Ｘ方向並進の間に堆積及び硬化を可能にする、フラットベッド型実施形態で使用可能な第２のキャリッジ構成を示す。
【図6】本発明の別実施形態に従って、付加製造によって印刷版を作製するための別の例示的なシステムを示す。
【図7】未硬化のポリマーを除去して、ポリマー堆積の最終ステップ後にデタック処理するための例示的なシステムを示す。
【図8】例示的なマルチプリントヘッド・フラットベッド型実施形態を示す。
【図9】本発明の一実施形態によるプロセスで作製された例示的なｎ層構造を示す。
【図10】ポリマー堆積の最終ステップ後に未硬化のポリマーを除去するための別の例示的なシステムを示す。
【発明を実施するための形態】
【0012】
図１に示すように、付加製造技術を用いて印刷版を作製するための一般的なプロセスは、ステップＡ１で、インクジェット・プリントヘッド１４を用いてポリエステルなどの基体シート１２上に感光性ポリマー１０の第１層を所望のパターンに印刷するステップと、その後、ステップＢ１で、例えば大面積ＵＶ－ＬＥＤヘッドなどの大面積紫外（ＵＶ）光源からの、感光性ポリマーを硬化させるのに適した波長の放射光を用いて、印刷後の感光性ポリマーの各層を硬化させるステップとを含む。図２に示すように、このプロセスが繰り返され、ステップＡ２及びＢ２で第２層が作製される。ステップＡ及びＢは、全印刷層の全厚が所望の厚さになるまで、合計ｎ回実行される。肩部を形成するために、後続の層の各々は先行する層よりも小さい領域を被覆する。従来技術のプロセスは、最終層が堆積され、硬化された時点で終了する。
【0013】
図３に示すように、本明細書に記載する新規なプロセスでは、合計ｎ個の印刷層の内で、層１～ｎ－ｍは、個々の印刷ドットの支持肩部を形成するのに対し、上部ｍ個の層又は複数の層（ｍは１又は２以上とすることができる）は、支持肩部の上部に印刷細部を形作る。１又は複数の上部ｍ個の層の各々は、ステップＡ（ｎ－ｍ＋１）～Ａ（ｎ）で堆積された後で、次の層を印刷する前に、ＵＶレーザなどの小さな放射光スポットを用いて選択的に硬化され、この放射光は印刷版上の所望の画像に従って変調される。次に、図４に示すように、選択的硬化ステップの後、未硬化ポリマーは、ステップＤで吸収性ウェブなどを用いて除去される。最後に、ステップＥで、印刷版を「デタック処理する」ために（ここで除去される未硬化ポリマーが硬化ポリマーと接触していた界面におけるあらゆる粘着性又はタック性を取り除くために）、印刷版は、ＵＶ－Ｃ放射光を放出するような大面積ＬＥＤ－ＵＶ放射光を用いて硬化される。デタック処理用大面積光源は、層１～（ｎ－ｍ）の硬化に使用される大面積光源と異なる光源でも、同じ光源でもよい。
【0014】
図９に模式的に図示するように、４個のノズルを備えた単一のインクジェット・プリントヘッドを用いて、印刷は、層１に対して、次に層２、３、４、５、６に対して順番に、各印刷列１、２及び３を印刷するステップ（各列の堆積後に硬化ステップを伴う）を含み、図示のピラミッド構造をもたらす。ｎ＝６、ｍ＝２の場合、層１～４は大面積光源を用いて硬化され、層５及び６は小面積光源を用いて硬化される。層の総数ｎと詳細層の数ｍは、何らかの特定の数に限定されない。本明細書でさらに説明するように、複数のプリントヘッドを有する組立体により、プロセスの速度を上げる層堆積の別のシーケンスを可能にすることができる。
【0015】
このプロセスは、図５Ａに示すような装置５００によって実施することができる。この装置は、基材５０１とインクジェット・プリントヘッド５０２との間に相対運動をもたらすための、図５Ａに示すドラムなどの機構５１０と、大面積放射光源５０４と、小面積放射光源５０６とを備え、ポリマー層５０８を連続的に堆積させて硬化させることができるようになっている。図５Ａに示すように、この機構は、基材が取り付けられたドラム５１０を備え、このドラム５１０が軸Ｘを中心に回転してＹ方向への相対運動をもたらすが、インクジェット・プリントヘッド５０２、大面積放射光源５０４、及びレーザ放射光源５０６を備えた印刷組立体５０３は、ドラムに対してＺ方向に固定された関係のままで、キャリッジ上などをＸ軸に対して平行移動する。
【0016】
小面積放射光源５０６はレーザ光源を備えること又は本技術分野で公知の他のＵＶ光源を備えることができる。例えば、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，５６７，２０５号に記載されるような、光源からの放射光を変調するためのデジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）とＵＶランプとを備えた画像処理エンジンが挙げられる。この手法は、フラットベッド型実施形態に特に適しているであろう。別の実施形態では、小面積光源は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第４,７８０,７３０号に記載されるような、個別にアドレス指定可能なＵＶ－ＬＥＤのアレイ又はマトリクスを備えることができる。マトリックス又はアレイのＬＥＤは、米国特許第６,５６７,２０５号に記載されるようなＤＭＤによってもたらされる変調と同様に、画像データと、ポリマー版とＬＥＤアレイ又はマトリクスとの間の相対移動とに応じて、変調をオンオフすることができる。
【0017】
図５Ｂに示すように、フラットベッド型実施形態５５０などの別実施形態では、基材５５２は、テーブル５５４上に平坦なシートとして配置することができ、一方で、印刷組立体５５６（インクジェット・プリントヘッド５６２、大面積放射光源５６４、及びレーザ放射光源５６６を備える、図５Ａに示すのと同様の構成）は、シートをＹ方向に横断するように構成されたガントリ５７０上をＸ方向に移動可能である。別の実施形態では、キャリッジがＹ方向に相対移動可能であり、ガントリはＸ方向に相対移動可能とすることができることを理解されたい。さらに別のフラットベッド関係では、テーブル５５４は、第１の方向に（例えば、Ｙ軸に沿って）並進するように構成された可動ステージと、第１の方向に垂直な第２の方向に（例えば、Ｘ軸に沿って）可動な印刷組立体５５６とを備えることができる。さらに別の実施形態では、印刷組立体５５６は完全に静止し、可動ステージは、Ｘ方向とＹ方向の両方に並進して相対的な動きを与えるように構成される。
【0018】
図５Ｃに示すようなフラットベッド型の一実施形態では、キャリッジが一方向にだけ印刷し硬化させるのではなく、シートを横切ってＸ方向と－Ｘ方向の両方に相対運動する時に印刷し硬化させ、それによって作業速度を上げることができるように、単一のインクジェット・プリントヘッド５６２に対して複数の大面積光源５６４を配置する（又は、図５Ｄのような単一の大面積光源５６４に対して複数のインクジェット・プリントヘッド５６２を相対的に配置する）ことが好都合であろう。図５Ｃ及び５Ｄに示す構成において、次の列が堆積される間にレーザが先に堆積されたポリマーの列を露光するように、レーザ光源は、インクジェット・プリントヘッドのＹ寸法だけ、インクジェット・プリントヘッドからオフセットして位置決めすることができ、それによって、Ｘ方向及び－Ｘ方向の横断によってもｎ層の硬化が可能となる。Ｘ方向と－Ｘ方向の両方で硬化させるように構成されたさらに別の実施形態（図示せず）では、印刷組立体の両端部に、図５Ｃのインクジェット及び複数の大面積レーザ光源と、或いは図５Ｄの複数のインクジェット・プリントヘッド及び単一の大面積レーザ光源と整列させて、複数のレーザ光源を設けることができる。図５Ｂに示す方向と垂直な方向に横断するように構成されたガントリ又は基材の場合、インクジェット・プリントヘッド及び光源の方向は、図５Ｂ～５Ｄの変形形態のいずれかに従って双方向の動作を可能にするように、適切に再配置できることを理解されたい。
【0019】
各構成において、印刷組立体又は少なくともそのインクジェット・プリントヘッド部分は、基材に対してＺ方向（Ｘ方向とＹ方向の両方に直交する）に可動とすることができ、吐出口から堆積位置までの距離が不変のままであるように、連続する各層について層厚に相当する距離だけ、Ｚ方向に基材から増分的に遠ざかることができる。このＺ方向距離は、堆積される感光性ポリマーの粘度とインクジェット・プリントヘッドの構造の関数とすることができる。インクジェット・プリントヘッドとＵＶ光源の間の距離、並びにドラムの回転速度もまた、感光性ポリマーの粘度の関数とすることができる。ドラムの回転に対するキャリッジの横断速度は、キャリッジがドラムの１回転と同じ時間でインクジェット堆積領域の幅を横切るように制御されるので、このプロセスにより、ドラム上にはポリマーの隣接ストライプ間に重なり又は隙間のない状態で感光性ポリマーの螺旋状渦巻線が堆積される。図５に示す構成では、印刷組立体は、ドラムが反時計回りの方向に回転する間に、第１のパスで左から右へ正のＸ方向に、第２のパスで右から左へ負のＸ方向に横断することができる（又は、キャリッジが左側に戻って、左から右だけ印刷することができる）。本発明は、一種類の移動（左から右へ、右から左へ、又はそれらの組み合わせ）に限定されるものではない。
【0020】
図６に示すように、マルチインクジェット・プリントヘッド装置６００は、連続的に配置された複数のインクジェット・プリントヘッド６０１、６０２、６０３、及び６０４を備える。インクジェット・プリントヘッド６０１は、第１のストライプで第１層を堆積させ、インクジェット・プリントヘッド６０２は、第１層の上に第２のストライプで第２層を堆積させ、インクジェット・プリントヘッド６０３は、第２層の上に第３のストライプで第３層を堆積させ、インクジェット・プリントヘッド６０４は、第３層の上に第４のストライプで第４層を堆積させる。ＵＶ－ＬＥＤ光源６１０などの大面積放射光源は、新たに堆積された第１、第２及び第３のストライプ上に放射光を放出して、堆積後にそれらを硬化させるために配置される。ＵＶレーザ光源６２０は、第４のストライプを堆積後に選択的に硬化させるために、標的化放射光を放出する。典型的に、各インクジェット・プリントヘッドは、一列に配置されたノズルのアレイ又はマトリックスを備え、個々のノズルは、所望の画像を印刷するように構成された印刷版を作製するために望まれるポリマー構造に従って、噴射する又は噴射しないように制御可能である。印刷組立体は、図６に示すようにドラムが反時計回りの方向に回転する間に、ドラムをＸ方向に左から右へ横断し、ドラム及び印刷組立体の速度は、ドラム上の隣接ストライプ間に隙間又は重なりのない状態で螺旋状に連続するストライプを堆積させるように調整される。
【0021】
図６では４個のインクジェット・プリントヘッドで示すが、ｎ個の層が堆積される理想的な構成では、ｎ個のインクジェット・プリントヘッドが存在できることを理解されたい。ｎは常に２以上、好ましくは３以上であるが、２又は３以上のいずれの値でもよい。大面積光源のサイズは、（ｎ－１）×（１つのインクジェット・プリントヘッドの幅）であることが好ましい。
【0022】
また、マルチジェット構成は、フラットベッド型配置でも使用することができる。１つのマルチジェット構成では、複数の吐出口は、第１の方向と垂直な第２の方向に移動するように構成されたステージ上の基材の上方を、第１の方向に移動するように構成されたキャリッジの上に配置することができる。第２のマルチジェット構成では、複数の吐出口は、第２の方向に移動するように構成されたガントリ上を第１の方向に移動するように構成されたキャリッジの上に位置決めすることができる。複数のインクジェットに対して位置決めされた複数の光源を設けることができ、インクジェットのシーケンスは、キャリッジがＸ方向と－Ｘ方向の両方で印刷し硬化させることができるように制御することができ、又は一方向でだけ印刷するように印刷組立体を設定することができる。例示的な構成を図８に示す。作動時、印刷組立体は、「低速軸」に沿って増分的に移動し、「低速軸」に沿う各増分的ステップの前に、「高速軸」に沿う全パスを終了する。従って、図８に示す各印刷「ステップ」は、高速軸に沿う単一パスを指す。このように、ステップ１は、プリントヘッド１を用いて、ポリマーの最左ストリップを層１に堆積させる。次いで、印刷組立体は「低速軸」に沿って増分移動し、ステップ２で、層１の中央ストリップがプリントヘッド１によって堆積され、層２の最左ストリップがプリントヘッド２によって堆積される。次に、印刷組立体は再び「低速軸」に沿って増分移動し、ステップ３で、層１の最右ストリップがプリントヘッド１によって堆積され、層２の中央ストリップがプリントヘッド２によって堆積され、層３の最左ストリップがプリントヘッド３によって堆積される。プリントヘッド１及び２の上方及び下方に取り付けられた大面積ＵＶ光源を用いて、高速軸に沿う各パスが後続ＵＶヘッドにより硬化され、その次のパスは逆方向に堆積される。例えば、ステップ１がこのページの向きに合わせて上向きに進行する場合、最下のＵＶ光源が硬化を提供することになり、ステップ２は、（印刷組立体が低速軸に沿ってプリントヘッド１の幅だけ増分的に移動した後で）下向きに進行し、最上のＵＶ光源が硬化を提供することになる。次いで、層３の硬化は、小面積ＵＶ光源によって行うことができ、これは個別にアドレス指定可能な画素のマトリックス又はアレイで示される（その各画素は、個別にアドレス指定可能なＬＥＤ、ＤＭＤ及び単一のＵＶ光源を用いてアドレス指定可能な画素、又はレーザを用いてアドレス指定可能な点で構成することができる）。インクジェット・プリントヘッドは全て、同じ平面内に配置することができ、又は各々は基材から異なる距離だけ離して配置することができ、又はその距離は調整可能とすることができる。一部の組立体では、複数のインクジェットヘッド及び放射光源は、高速軸に沿った１回のパスで複数の層を堆積できるように配置することができる。
【0023】
図５Ｂのみに示されているが、図５Ａ～６に示される各装置は、デジタルメモリ５９０に保存されるような印刷版を作製するための命令に従って、インクジェット（複数可）、大面積放射光源（複数可）、及び小面積放射光源と連動させて、基材と印刷組立体との間の相対運動を制御するために、少なくとも１つのコントローラ５８０を備えることを理解されたい。コントローラ及びデジタルメモリは、グラフィック画像を処理して、ドラム、ガントリ、キャリッジ、及び／又は可動ステージを移動させるためのモータ、インクジェット、及び放射光源に、対応する制御信号を与えるために、本技術分野で公知のいずれかのプロセッサ又はコンピュータを備えることができる。図示しないが、各インクジェットは、インクジェットが堆積させる放射線硬化性材料の供給源に対する接続部を備える。このような接続部は、複数のインクジェットに供給するための共通リザーバ、各インクジェット用の交換可能なカートリッジ、又は本技術分野で公知のいずれかのタイプも構成を備えることができる。
【0024】
印刷版の層を堆積させ硬化させるための本明細書に示す装置のいずれの場合も、ステップＤの後で非硬化ポリマーを除去するための吸収性ウェブは、基材を横断するローラとして提供することができ、例えば、図５Ａ及び６に示す構成においてドラムと接触するように構成されたローラに取り付ける、又はフラットベッド型実施形態において基材を横断するための別個のガントリに取り付けることができる。または、どちらの実施形態でも、基材は、ドラム又はフラットベッドから取り外し、その後、別個の処理ステーションでウェブと接触させることができる。ステップＥで印刷版を「デタック処理する」ために使用される大面積ＬＥＤ－ＵＶライトは、図５Ａ～６のいずれかに示す大面積光源とすることができ、又は、図７に示すような、ウェブとの接触とデタック露光を順次提供する装置を備えた処理ステーションなどの別個の処理ステーションに設けられた別個のバンク光源とすることができる。ウェブの構成は、印刷版上方のローラに取り付けられたウェブとして模式的に示しているが、図１０に示すような標準的なフレキソ版熱処理装置の構成と類似することができる。図１０に示すように、印刷版とウェブは２つのローラ間を通過し、ウェブは印刷版から未硬化のポリマーを除去する。次に、使用済みウェブは廃棄スプールの上に巻き付けられ、後で処分されるか、又は本技術分野で公知のように別の方法で処理される。図７に模式的に示すような専用のデタック処理ステップではなく、溶媒版処理作業に用いることが一般的に知られている乾燥オーブンなどの標準的なポリマー版設備でデタッック処理を実行することができ、この設備は、デタック処理用にＵＶＡ及びＵＶＣ蛍光管の引き出しを有することができる。
【0025】
本明細書で使用される場合、「大面積放射光源」は、印刷版細部に望まれる最終的な解像度よりも大きな比較的粗い放射有効範囲を有する光源を指すが、「小面積放射光源」は、印刷版上に形成される最小ドットに望まれる解像度以下の解像度を備えた光源を指す。本明細書では、ＵＶスペクトルで発光する例示的な放射光源に関連して説明したが、本発明は、何らかの特定の波長の放射光に限定されるものではなく、何らかの特定の波長で硬化可能なポリマーに限定されるものではない。
【0026】
本発明を特定の実施形態に関連して本明細書に図示し記載するが、本発明は、示した詳細に限定することを意図するものではない。むしろ、特許請求の範囲の等価物に関する領域及び範囲内で、本発明から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【0027】
５０１ 基材
５０２ インクジェット・プリントヘッド
５０４ 大面積放射光源
５０６ 小面積放射光源
５０８ ポリマー層
５１０ ドラム
５０２ インクジェット・プリントヘッド
５０４ 大面積放射光源
５０６ 小面積放射光源
５０８ ポリマー層
５１０ ドラム
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
