JP4129181B2 - 多相レーザ感応層を有する印刷部材を用いた平版イメージング - Google Patents

Description

本出願は、２００１年３月１日に出願された「多相レーザ感応層を有する印刷部材を用いた平版イメージング」と題する米国特許仮出願第６０／２７２６０９号の優先権及び利益を主張している。
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は印刷装置及び方法に関し、より詳しくは、制御されたレーザ出力を用いて機上又は機外で平版印刷版構造をイメージング（画像形成）することに関する。
【０００２】
【従来の技術】
オフセット平版印刷では、印刷可能なイメージ（画像）は印刷部材の上に、インキ受容性（親油性）及びインキ拒絶性（疎油性）の表面領域のパターンとして存在する。インキは、ひとたびこれらの領域に適用されたなら、イメージに従ったパターンにより、相当の正確さをもって記録媒体へと効率よく転写されうる。乾式印刷システムに用いられる印刷部材は、そのインキ反発性の部分がインキに対して十分に疎性であり、インキを直接に適用することが可能になる。印刷部材に均一に適用されたインキは記録媒体に対し、イメージに従ったパターンでのみ転写される。典型的には、印刷部材は最初にゴム胴と呼ばれる柔軟性を有する中間表面と接触し、次いでこれがイメージを紙その他の記録媒体へと適用する。典型的な給紙式の印刷システムでは、記録媒体は圧胴にピン止め的に固定され、この圧胴が記録媒体をゴム胴と接触させる。
【０００３】
湿式平版システムでは、非画線部は親水性であり、必要なインキ反発性は、インキ着けの前に最初に湿し水を版に適用することによってもたらされる。湿し水はインキが非画線部に付着することを妨げるが、画線部の親油性には影響しない。
【０００４】
伝統的な印刷技術に特徴的な、面倒な写真術的現像、版装着作業、及び版整合作業を回避するために、当業者は電子的な代替手段を開発してきた。これはイメージに従ったパターンをデジタル形式で格納し、このパターンを版上へと直接に印像するものである。コンピュータ制御に馴染みやすい版イメージング装置には、種々の形態のレーザが含まれる。
【０００５】
例えば米国特許第５４９３９７１号は、融除式のレーザイメージング技術の利点を伝統的な金属ベースの版へと拡張する、湿式版構造を開示している。こうした版は、その耐久性及び製造容易性といった理由から、長時間印刷を行う産業の多くにおいて標準となっている。図１に示すように、この９７１号特許による平版印刷構造１００は、砂目立てした金属基体１０２と、接着促進用プライマーとしても作用する保護層１０４と、融除性の親油性表面層１０６を含んでいる。動作に際しては、イメージングレーザ（典型的には近赤外、即ち「ＩＲ」スペクトル領域で発光する）からのイメージに従ったパルスが表面層１０６と相互作用してその融除を引き起こし、また恐らくは、下側の保護層１０４に対しても幾らかの損傷を与える。イメージングされた版１００は次いで、曝露された保護層１０４を除去するため溶剤にさらすことができるが、しかしこの溶剤は、表面層１０６及びその下側にあって曝露されていない保護層１０４の何れに対しても損傷を与えない。保護層のみを直接的に発現させ、親水性の金属層は発現させないレーザを用いることにより、後者の表面構造は保全される。溶剤の作用は、この構造を損傷することはない。
【０００６】
この構成は、イメージの特徴を作り出すに際して、エネルギー吸収性の層を除去することを基礎としている。レーザ放射線に対する曝露は、例えば融除層の融除、即ち破壊的な過熱を生じさせて、その除去を容易にする。従ってレーザパルスは、吸収性層に相当のエネルギーを伝達しなければならない。このことは、低パワーのレーザの場合は、非常に速い応答時間が可能なものでなければならず、またイメージング速度（即ちレーザのパルスレート）が、各々のイメージングパルスによる所要のエネルギー伝達を妨げるほど高速であってはならないことを意味している。
【０００７】
イメージング機構としての実質的な融除の必要性を低減させ、或いは回避さえするために、ここでの参照によって開示の全体を本明細書に取り入れる米国特許出願第０９／５６４８９８号で開示された構造では、単純な構成の利点と、伝統的な金属ベースの支持体の使用可能性と、また融除を誘発するエネルギーレベルを与える必要のない低パワーレーザでのイメージングに対する適応性とが組み合わされている。図２Ａから図２Ｃ及び図３Ａから図３Ｂに示されているように、一つの実施形態では、印刷部材は親水性の金属基体３０２と、イメージング放射線をそれほど吸収しない最上層３０６と、イメージング放射線を吸収する中間層３０４とを含んでいる。放射線吸収層３０４は放射線吸収性材料（所望ならば層３０４の厚みにわたって階層化することができる）からなる。図２Ａから図２Ｃに示すような形態では、イメージングパルスに応じ、吸収層３０４は隣接する金属基体の表面から剥離する。図３Ａから図３Ｂに示す別の形態では、吸収層の内側で内部割れ目が形成され、この割れ目の上側にある吸収層の部分の除去が容易になる。何れの場合にも、吸収層が実質的な融除を受けることはない。吸収層の残部とその上側にある層（単数又は複数）はイメージング後の洗浄によって簡単に除去され、最終的な印刷版が生成される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
印刷版の製造コストは一般に、版に含まれる層の数の関数である。各々の層は別々の処理段階において個別に適用されるため、層を一つ排除できれば、全体の製造コストは大きく低減される。本発明によれば、層３０４及び３０６によって奏される機能が、単一の層に統合される。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
具体的には、本発明は、基体層上に単一の放射線吸収性多相層を有する印刷部材を提供するものであり、これは融除により、又は融除なしでイメージングされる。この多相層は境界面に沿って、基体層と接触していてよい。多相層はポリマーリッチ（ポリマーを多く含む）相と、このポリマーリッチ相に分散した無機物質リッチ（無機物質を多く含む）相からなる。平版イメージをもたらすためには、この印刷部材はイメージに従ったパターンで、イメージング放射線に曝される。放射線は多相層の少なくとも一部を除去し、又は除去を容易ならしめるが、基体には影響を及ぼさない。イメージングに続いて、多相層の当該一部の残部を取り除くために洗浄工程を用いることができ、これによって印刷部材上にイメージに従った平版パターンが生成される。この段階で印刷部材は、印刷に用いることができる。
【００１０】
好ましい実施形態では、本発明による印刷部材は多相層と基体からなる。一つの実施形態では、基体は金属基体である。好適な金属基体には、アルミニウム、銅、スチール、及びクロムなどがあるが、これらに限定されるものではない。好ましい実施形態では、金属基体は砂目立てされ、陽極処理され、及び／又はシリケート化（シリケーション）される。例えば基体は平版用アルミニウムでありうる。別の実施形態では、基体はポリマー基体である。好適なポリマー基体には、ポリエステル、ポリカーボネート、及びポリスチレンなどがあるが、これらに限定されるものではない。好ましい実施形態では、基体はポリエステルフィルムであり、好ましくはポリエチレンテレフタレートフィルムである。さらに別の実施形態では、基体は紙製基体である。
【００１１】
多相層は、ポリマーリッチ相と、無機物質リッチ相とを含むことができる。ポリマーリッチ相に好適な材料には、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコール共重合体、ポリビニルピロリドン及びその共重合体、及びポリビニルエーテルとその共重合体などがあるが、これらに限定されるものではない。好ましい実施形態では、ポリマーはポリビニルアルコールである。無機物質リッチ相は一つ又はより多くの無機酸化物を含み、これは典型的には、当初は可溶性の錯体の反応生成物として形成される。こうした無機酸化物には、例えば酸化ジルコニウム（典型的にはＺｒＯ_２）、酸化アルミニウム（典型的にはＡｌ_２Ｏ_３）、二酸化ケイ素及び酸化チタン（典型的にはＴｉＯ_２）、並びにこれらの組み合わせや錯体などがある。これらの酸化物は水和された形で存在してよいことにも留意すべきである。好ましい実施形態では、無機物質リッチ相は、酸化ジルコニウムに富んだ「ノジュール（団塊）」からなる。好ましくは、ノジュールはポリマーリッチ相中に分散される。一つの実施形態では、無機物質リッチ相はさらに、金属基体と多相層の境界面に、無機物質に富んだ界面層を含む。好ましい実施形態ではは、この界面層は酸化ジルコニウムからなり、恐らくは１ｎｍ又はそれ未満の厚みを有する。
【００１２】
好ましい実施形態では、多相層はイメージング放射線を吸収する材料からなる。一つの実施形態では、この吸収性材料は多相層を、イメージング放射線の融除的な吸収を行うものとする。かくしてイメージング機構は実際上は融除的なものとなり、それによって多相層の少なくとも一部はレーザパルスによって破壊される。例えばレーザ放射線は、無機物質に富んだ界面層の上側で、多相層の一部を除去し、又は除去を容易ならしめることができる。代替的には、レーザ放射線は多相層の全体を除去し、又は除去を容易ならしめることができる。別の実施形態では、イメージング機構は実質上非融除的である。例えばレーザパルスは、多相層の一部を無機物質に富んだ界面層から単に剥離するだけでよい。代替的には、レーザ放射線は多相層の全体を基体から、この層を実質的に融除することなく剥離することができる。これらの場合に、剥離された材料は次いで、イメージング後の洗浄によって除去されうる（例えば米国特許第５５４０１５０号、第５８７０９５４号、第５７５５１５８号、及び第５１４８７４６号参照）。
【００１３】
多相層のポリマーリッチ相は、インキ又はインキ拒絶性液体といった印刷液に対し、少なくとも基体とは異なる親和性を有する。一つの実施形態では、基体は親水性の金属基体であるが、ポリマーリッチ相は親油性である。この構成では、本来的にインキ受容性の領域がレーザ出力を受け、最終的に除去されて、印刷に際してインキを拒絶する親水性表面が発現される。換言すれば、「画線部」が選択的に除去されて「背景」が発現される。こうした印刷部材はまた「ポジタイプ」又は「間接書き込み」と呼ばれる。この実施形態の一つの態様では、多相層の一部が除去され、無機物質に富んだ界面層の表面が露出して残されて、親水性表面として作用する。代替的には、界面層が洗浄中又は部材の印刷使用時に除去されて、下側の親水性表面が露出される。
【００１４】
別の実施形態では、基体が親油性であり、これに対してポリマーリッチ相が親水性とされる。この構成は「ネガタイプ」又は「直接書き込み」の印刷部材に帰着する。この場合は多相層の全体が除去され、親油性のポリマー基体が露出される。放射線に曝露されなかった親水性表面は、インキ拒絶性の液体に対して受容性のままである。
【００１５】
本明細書で使用する場合、「版」又は「部材」という用語は、インキ及び／又はインキ忌避性の液体に対して異なる親和性を示す領域によって画定されたイメージを記録することのできる、どのような種類の印刷部材又は表面をも参照していることが理解されるべきである。好適な構成には、印刷機の版胴上に装着される伝統的な平坦な又は湾曲した平版印刷版などがあるが、シームレスシリンダ（例えば版胴のロール表面）、エンドレスベルトその他の構成も含まれる。
【００１６】
さらにまた、「親水性」という用語も印刷的な意味で用いられ、インキの付着を妨げる液体に対する、表面の親和性も包含される。こうした液体には、在来のインキシステム用の水、水系又は非水系の湿し水、及び一液式インキシステムの非インキ相などがある。従って、本発明による親水性表面は、これらの材料の何れに対しても、油ベースの材料に対するより優位な親和性を示すことになる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の上述の特徴、並びにその他の特徴及び利点は、以下の詳細な説明及び図面から、当業者によってさらに認識され、理解されるであろう。図面は必ずしも縮尺通りではなく、図面全体を通じて同じ部材には同様の参照番号が用いられている。
【００１８】
図４Ａを参照すると、本発明による平版印刷部材の代表的な実施形態は、金属基体層４０１と、放射線吸収性の多相層４０４を含んでいる。図４Ｂは代替的な実施形態を示し、これはポリマー基体４０２と放射線吸収性の多相層４０４を含んでいる。多相層４０４はポリマーリッチ相４０６と４０８及び４１０で示される無機物質リッチ相からなっている。図４Ａに示される一つの実施形態では、多相層４０４は金属基体との界面に、無機物質に富んだ界面層４１０を含んでいる。
１．基体４０１、４０２
基体４０１、４０２の基本的な機能は、寸法的に安定した機械的支持体として作用し、インキ及び／又はインキが付着しない液体に対して異なる親和特性をもたらすことである。基体４０１に好適な金属には、アルミニウム、銅、スチール、及びクロムなどがあるが、これらに限定されるものではない。好ましい厚みの範囲は０．１ｍｍから０．５ｍｍ（０．００４から０．０２インチ）であり、０．１３ｍｍから０．３ｍｍ（０．００５から０．０１２インチ）が特に好ましい。
【００１９】
金属基体４０１は、多相層４０４のコーティングと平版印刷プロセスを容易にするため、親水性表面を有するのが好ましい。親水性金属表面は、上側に置かれる多相層に対する付着性を向上させうる。好ましい実施形態では、親水性金属表面は、多相層４０４内部の無機物質に富んだ界面層４１０の形成（及びそれに対する付着）を、以下に述べるように向上させうる。さらに、こうした表面は、上側の界面層４１０がイメージング及び／又はイメージング後の洗浄工程に際して除去された場合に、或いは印刷工程に際して損傷され（例えば引っ掻きによって）又は摩滅した場合に、インキ拒絶性の液体を受容しうる。
【００２０】
一般に、印刷環境でインキ拒絶性の液体を受容可能であるためには、金属層は特別な処理を受ける必要がある。この目的のためには、場合によっては表面を粗面化するために細かい研磨剤の使用による補助を受けつつ、如何なる種類の化学的又は電気的な技術をも用いることができる。例えば電気的砂目立ては、二つの向かい合ったアルミニウムプレート（又は一つのプレートと適当な対極）を電解槽に浸漬し、それらの間に交流を流すことを包含している。この処理の結果、細かいピット（窪み）を有する表面形状が得られ、これは水を容易に吸着する。電気的砂目立て処理プロセスは、米国特許第４０８７３４１号に記載されている。
【００２１】
構造化又は砂目立てされた表面はまた、制御された酸化、一般には「陽極処理」と呼ばれるプロセスによって形成することもできる。例えば陽極処理されたアルミニウム基体は、未変性の基体層と、その上側の多孔質の、「陽極」酸化アルミニウムコーティングからなる。このコーティングは水を容易に受容する。しかしながら、後処理を行わなければ、この酸化コーティングは、さらなる化学反応によって湿潤性を喪失しうる。従って陽極処理されたプレートは、典型的にはケイ酸塩（シリケート）溶液、又はプレート表面の親水的性質を安定化させる他の適切な試薬（例えばリン酸塩）に曝される。例えばケイ酸塩処理の場合、基体表面はモレキュラーシーブの性質を帯び、一定の寸法及び形状の分子、最も重要なものとしては水分子などに対して高い親和性を有するようになる。陽極処理及びケイ酸塩処理は、米国特許第３１８１４６１号及び第３９０２９７６号に記載されている。
【００２２】
別の実施形態では、基体はポリマー基体４０２であり、好ましくは親油性（そして恐らくはまた親水性）の表面を有する。親油性のポリマー基体表面は、放射線イメージング及びイメージング後の洗浄の後に露出され、平版印刷を支持するインキ受容性の表面をもたらす。こうした基体に好ましい厚みの範囲は０．０８ｍｍから０．５ｍｍ（０．００３から０．０２インチ）であり、０．１３ｍｍから０．３８ｍｍ（０．００５から０．０１５インチ）が特に好ましい。
【００２３】
基体４０２には、広範囲の種々のポリマー（又は紙）を用いることができる。紙は典型的には、寸法安定性、耐水性、及び湿式平版印刷に際しての強度を改善するように処理（又はポリマー材料で飽和）される。好適なポリマー材料の例には、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートのようなポリエステル、ポリカーボネート、及びポリスルホンなどがあるが、これらに限定されるものではない。好ましいポリマー基体はポリエチレンテレフタレートフィルムであり、米国デラウェア州ウィルミントンのデュポンテイジンフィルムズからＭＹＬＡＲやＭＥＬＩＮＥＸという商品名で市販されているポリエステルフィルムの如きである。
２．多相層４０４
多相層４０４は二つの基本的機能を備える。即ちＩＲ放射線の吸収と、インキ又はインキ拒絶性液体との相互作用である。インキ拒絶性液体の例には、在来のインキシステム用の水、水系又は非水系の湿し水、及び一液式インキシステムの非インキ相などがある。図４Ａ及び図４Ｂに示すように、多相層４０４はポリマーリッチ相４０６と、無機物質リッチ相４０８及び４１０を含む。一つの実施形態では、無機物質リッチ相は、ポリマーリッチ相４０６中に分散された無機物に富んだノジュール４０８からなる。別の実施形態では、例えば基体が親水性金属表面を有する場合、無機物質リッチ相はさらに、金属基体との界面に界面層４１０を含むことができる。この層４１０は絶縁機能をもたらすことができ、イメージングエネルギーが下側の金属基体へと消散されるのを妨げる。
【００２４】
一つの実施形態では、ポリマーリッチ相４０６はポリマーと架橋剤による架橋生成物である。好適なポリマーには、ポリビニルアルコール及びその共重合体などがあるが、これらに限定されるものではない。好ましい実施形態では、ポリマーはポリビニルアルコールであり、例えば、米国ペンシルバニア州アレンタウンのエア・プロダクツからＡＩＲＶＯＬ３２５という商品名で市販されているポリビニルアルコール、及びエスプリックス・ケミカル社からＥＳＰＲＩＸ Ｒ−１１３０という商品名で市販されているポリビニルアルコールの如きである。、他の好適なポリマーには、ポリビニルアルコールの共重合体、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）及びその共重合体、及びポリビニルエーテル（ＰＶＥ）とポリビニルエーテル／無水マレイン酸といった形態を含むその共重合体などがある。
【００２５】
好適な架橋剤には、ジルコニウム化合物、炭酸ジルコニウムその他があるが、これらに限定されるものではない。好ましい実施形態では、架橋剤は炭酸ジルコニルアンモニウム、例えばＢＡＣＯＴＥ２０の如きである。これは米国ニュージャージー州フレミントンのマグネシウム・エレクトロンから市販されている炭酸ジルコニルアンモニウム溶液であり、１４重量％の酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）に相当する。
【００２６】
この無機架橋剤はまた、無機物質リッチ相としても作用しうる。好ましい実施形態では、無機物質リッチ相ＺｒＯ_２に富んだノジュールからなり、これはポリマーリッチ相中に分散されていてよい。別の実施形態では、例えば基体が親水性金属表面を有する場合、無機物質リッチ相はさらに、金属基体との界面に無機物質に富んだ界面層４１０を有することができる。この界面層４１０はＺｒＯ_２からなることができる。好ましい実施形態では、このＺｒＯ_２に富んだ界面層は、１ｎｍ又はそれ未満の厚みを有する。何らかの特定の理論や機構に拘束されるものではないが、このＺｒＯ_２に富んだ界面層は、アルミニウム上の陽極処理層又はこの処理層のケイ酸塩処理、或いはこれらの両者によって促進された、ジルコニウム錯体の反応に由来するものでありうる。
【００２７】
配合中に用いられるＢＡＣＯＴＥ２０のようなジルコニウム化合物の量は、多相層の形成について重要であると考えられる。ＢＡＣＯＴＥ２０の最適な量は、基体に依存するようである。例えば金属基体上では、配合中に用いられるＢＡＣＯＴＥ２０の典型的な量は、乾燥し硬化したコーティングの重量を基準として２０±５重量％である。ポリマー基体上では、配合中に用いられるＢＡＣＯＴＥ２０の典型的な量は、乾燥し硬化したコーティングの重量に基づいて２５±５重量％である。
【００２８】
コーティング、硬化、又はイメージングプロセスを容易にするために、多相層４０４の配合中には、他の成分及び適当な添加剤を含めることができる。こうした成分には、米国コネチカット州ノーワークのキング・インダストリーズから市販されているアミンブロック有機スルホン酸触媒の商品名であるＮＡＣＵＲＥ２５３０、米国ニュージャージー州ウェインのサイテック社から市販されているメラミン架橋剤の商品名であるＣＹＭＥＬ３０３などがあるが、これらに限定されるものではない。好適な添加剤には、米国ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカルから市販されているグリセリン、米国ペンシルバニア州フィラデルフィアのローム・アンド・ハースから市販されている界面活性剤の商品名であるＴＲＩＴＯＮ Ｘ−１００、ペンタエリスリトール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール及びプロピレングリコールのようなグリコール、クエン酸、グリセロリン酸、ソルビトール、及びグルコン酸などがあるが、これらに限定されるものではない。
【００２９】
好ましい実施形態では、多相層４０４はさらに、イメージング放射線吸収材料を含む。赤外又は近赤外のイメージング放射線の場合、適切な吸収剤には広範な種々の染料及び顔料が含まれる。例えばカーボンブラック、ニグロシン系の染料、フタロシアニン（例えば塩素化アルミニウムフタロシアニン、酸化チタンフタロシアニン、酸化バナジウム（ＩＶ）フタロシアニン、及び米国ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカルから市販されている可溶性フタロシアニン）、ナフタロシアニン（例えば米国特許第４９７７０６８号、第４９９７７４４号、第５０２３１６７号、第５０４７３１２号、第５０８７３９０号、第５０６４９５１号、第５０５３３２３号、第４７２３５２５号、第４６２２１７９号、第４４９２７５０号、及び第４６２２１７９号参照）、鉄キレート（例えば米国特許第４９１２０８３号、第４８９２５８４号、及び第５０３６０４０号参照）、ニッケルキレート（例えば米国特許第５０２４９２３号、第４９２１３１７号、及び第４９１３８４６号参照）、オキソインドリジン（例えば米国特許第４４４６２２３号参照）、イミニウム塩（例えば米国特許第５１０８８７３号参照）、及びインドフェノール（例えば米国特許第４９２３６３８号参照）、ＴｉＯＮ、ＴｉＣＮ、化学式ＷＯ_３−ｘで表される酸化タングステン、但し０＜ｘ＜０．５（好ましくは２．７≦ｘ≦２．９）、及び化学式Ｖ_２Ｏ_５−ｘで表される酸化バナジウム、但し０＜ｘ＜１．０（好ましくはＶ_６Ｏ_１３）の如きである。顔料は典型的には、水系又は溶媒系の分散物の形で用いられる。
【００３０】
好適な放射線吸収性材料は、無機物質リッチ相の形成や多相層と基体の間の付着性に実質的な影響を及ぼすことなしに、イメージング放射線に対する適切な感度をもたらす。例えば米国マサチューセッツ州ベッドフォードのキャボット社により商品名ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ２００の下に市販されている表面変性カーボンブラック顔料は、加熱に対して適度な感度をもたらす充填レベルにおいて、付着を最小限にしか妨げないことが見出されている。別の好ましい吸収材料は、ＢＯＮＪＥＴ ＢＬＡＣＫ ＣＷ−１という商品名で販売されている。これは米国ニュージャージー州スプリングフィールドのオリエント社から入手可能な、表面変性されたカーボンブラックの水性分散液である。
【００３１】
多相層４０４のための他の吸収剤には、導電性ポリマー、例えばポリアニリン、ポリピロール、ポリ−３，４−エチレンジオキシピロール、ポリチオフェン、及びポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェンなどがある。これらは単独で、又は共重合体として、或いはポリマー混合物として使用可能であり、層４０４を形成する。ポリピロール系の導電性ポリマーについては、重合用触媒が、導電性を確立する「ドーパント」を好都合にもたらす。
【００３２】
多相層４０４は、公知の混合及びコーティング方法によって適用することができる。一つの実施形態では、コーティング混合物は二つの別個の液体として調製することができ、これらはその後、コーティングとして適用される直前に所定の割合で一緒に混合される（以下の実施例１及び２を参照）。別の実施形態では、コーティング混合物は、必要な全ての成分を混合することにより、単一の液体として調製することができる（以下の実施例３、４、５及び６を参照）。
【００３３】
多相層４０４は典型的には、乾燥し硬化したコーティングを基準として、約０．５ｇ／ｍ^２から５．０ｇ／ｍ^２の範囲、より好ましくは約１．５ｇ／ｍ^２から２．０ｇ／ｍ^２の範囲のコーティング重量でコーティングされる。この範囲の下の方は、典型的には金属基体により適しており、またこの範囲の上の方は、ポリマー基体により適している。このコーティング混合物又は分散液は、コーティング塗布のための適切な如何なる方法によっても適用することができる。例えば、巻線ロッドコーティング、リバースロールコーティング、グラビアコーティング、又はスロットダイコーティングなどである。好ましい実施形態では、コーティング混合物、上述した重量をもたらすように選択された巻線ロッドを用いて塗布される。巻線ロッドの最適なワイヤ寸法は、コーティング混合物の粘度及び固形分によって左右される。この選択過程は、当業者には常套的なものである。
【００３４】
コーティングの後に、多相層は乾燥され、硬化される。例えばこの層は、制御された温度と十分な空気循環をもたらすＢｌｕｅＭ対流オーブン中で乾燥され硬化されることができる。乾燥速度は、多相層４０４の形成にとって恐らく重要である。
３．イメージング技術
本発明の印刷部材に関連して用いるのに適したイメージング装置は、版の応答性が最大となる領域で発光する、即ち版が最も強い吸収を行う波長領域にそのλｍａｘが近接している少なくとも一つのレーザ装置を含む。近赤外領域で発光するレーザの仕様は、米国再発行特許第３５５１２号及び第５３８５０９２号に十分に記載されている（それらの開示内容の全ては、ここでの参照によって本明細書に取り入れる）。電磁スペクトルの他の領域で発光するレーザは、当業者に周知である。
【００３５】
適切なイメージング構成もまた、５１２号及び０９２号特許に詳細に記載されている。簡単に言えば、レーザ出力は版表面へと直接に、レンズその他のビーム案内部品を介して提供することが可能であり、或いは光ファイバケーブルを用いて、遠隔に位置するレーザからブランクの印刷版表面へと伝達することができる。コントローラ及び関連する位置決め用ハードウェアは、版表面に対して正確な向きにビームの出力を維持し、この出力で版表面を走査し、版の選択された個所又は領域に隣接する位置でレーザを付勢する。コントローラは版上に複製される文書又は図面の原本に対応して入力されるイメージ信号に応じて、その原本の正確なネガイメージ又はポジイメージを生成する。イメージ信号は、コンピュータ上でビットマップデータファイルとして格納される。このようなファイルは、ラスタイメージプロセッサ（ＲＩＰ）ないしその他の適切な手段によって生成される。例えばＲＩＰは入力データを、印刷版上に転写するのに必要な全ての特徴を規定するページ記述言語で、或いはページ記述言語と一つ以上のイメージデータファイルの組み合わせとして受信することが出来る。このビットマップは、スクリーン周波数及び角度と同様に、色の色相も規定するように構成されている。
【００３６】
他のイメージングシステム、例えば光弁及びこれに類する構成を含むイメージングシステムなどもまた使用することができる。例えば米国特許第４５７７９３２号、第５５１７３５９号、第５８０２０３４号、及び第５８６１９９２号を参照のこと。これらの開示内容の全ては、ここでの参照によって本明細書に取り入れる。さらに、イメージスポットは隣接して、或いは重なり合った仕方で適用してよいことに留意すべきである。
【００３７】
イメージング装置はそれ自体で動作して、製版機として単独で機能してもよく、或いは平版印刷機に直接的に組み込むこともできる。後者の場合、イメージをブランクの版に適用した直後に印刷を開始することができ、それによって印刷機の立ち上げ時間は大幅に短くなる。イメージング装置は平面型記録装置として、又は平版用ブランク印刷版がドラムの内側又は外側の円筒状表面に取り付けられるようにして、ドラム型記録装置として構成することが可能である。明らかに、平版印刷機上で現場で用いるには、ドラムの外側に取り付けられる設計がより適している。この場合は、版胴それ自体が記録装置ないしプロッターのドラム部材を構成することになる。
【００３８】
ドラムの構成では、レーザビームと版の間に必要とされる相対運動は、ドラム（及び、その上に固定された版）をその軸の周囲で回転させ、ビームをこの回転軸に対して平行に動かし、それによって版を周方向に走査して、イメージを軸方向に「成長」させることによって達成される。代替的には、ビームをドラムの軸に対して平行に動かし、版を横断する各パスの後に角度的なインクリメントを行って、版上のイメージを周方向に「成長」させることも可能である。両方の場合において、ビームによる走査が完了した後では、文書又は図面の原稿に対応する（ポジ又はネガとして）イメージが、版の表面に適用されていることになる。
【００３９】
平面型の構成では、ビームは版の何れかの軸にわたって掃引され、各パスの後に他方の軸に沿ってスライドされる。もちろん、ビームと版の間に必要とされる相対運動は、ビームの動きではなく（或いはこれに加えて）版の動きによって生成しても構わない。
【００４０】
ビームが走査される仕方に拘わらず、アレイ形式のシステムでは一般に、複数のレーザを使用し、それらの出力を単一の書き込みアレイに案内することが好ましい（機上で適用する場合）。その場合に書き込みアレイは、版を横断する又は版に沿っての各パスの完了後に、アレイから発せられるビームの数によって、また所望とされる解像度（即ち単位長当たりのイメージスポットの数）によって定まる距離だけスライドされる。非常に高速での走査に対処するよう設計可能（例えば高速モータ、ミラーその他の使用により）であり、従って高いレーザパルスレートを用いる機外用途の場合は、多くの場合に単独のレーザをイメージング源として使用可能である。
【００４１】
このようにして、本発明の平版印刷部材はイメージを表すパターンでもって、この部材上を走査されるイメージングレーザの出力に対して選択的に曝露される。図５Ａ、図５Ｂ、及び図７Ａ、図７Ｂを参照すると、イメージング機構は実際上融除的なものでよい。それにより、多相層４０４の少なくとも一部がレーザパルスによって実質的に破壊され、それによって印刷部材上には、イメージ造作（特徴）のアレイ又は潜在的なイメージ造作のアレイが直接に生成される。イメージングされた印刷部材は水又は洗浄溶液で洗浄されて、残存する屑が除去される。例えば一つの実施形態では、基体が図５Ａ及び図５Ｂに示すように親水性金属基体４０１である場合、無機物質に富んだ界面層４１０の上側にある多相層の部分が融除されて、親水性表面として作用する界面層４１０の表面が露出して残される。代替的には、界面層４１０もまたイメージング又はイメージング後処理の間に除去されて、下側にある親水性金属層４０１が露出される。別の実施形態では、例えば基体が図７Ａ及び図７Ａに示すように親油性ポリマー基体４０２の場合には、多相層４０４は全体が融除されうる。しかしながら、熱は多相層４０４の内部に十分に保持され、インキ受容性表面として作用するよう露出される、基体４０２の損傷は回避される。
【００４２】
図６Ａ、図６Ｂ、及び図８Ａ、図８Ｂを参照すると、イメージング機構は非融除的なものでもよい。例えば一つの実施形態では、基体が親水性金属基体４０１である場合、図６Ａに示すように、イメージングパルスは、多相層を実質的に融除することなしに、界面層４１０の上側にある多相層の一部を界面層４１０から剥離させるだけでよい。界面層４１０の上側にある多相層の部分の残部は、イメージング後の洗浄工程によって容易に除去され、親水性の界面層４１０が露出される。代替的には、界面層４１０を含めて多相層４０４の全体がイメージング後の洗浄に際して除去され、親水性の金属基体が露出される。別の実施形態では、例えば基体が親油性ポリマー基体４０２の場合には、イメージングパルスは図８Ａに示すように、多相層を実質的に融除することなしに、多相層４０４の全体を基体４０２から剥離させうる。この場合も、多相層の部分の残部はイメージング後の洗浄工程によって除去され、イメージが発現される。
【００４３】
何らかの特定の理論や機構に拘束されるものではないが、剥離は種々の作用の何れか又は組み合わせに由来する可能性がある。例えば、非類似の相の間での熱応力によって、それらの間に割れが誘発されうる。これは特に、ポリマーリッチ相が無機物質に富んだ界面層へと明確に遷移する場合、並びに層が相互に実質的に異なるイメージング放射線吸収、及び／又は熱膨張、及び／又は熱応答（例えば融点）特性を示す場合に生じうる。無機物質リッチ相の加熱もまた部分的な融除を誘発し、その結果としてガスが蓄積し、これによってポリマーリッチ相は持ち上げられ、基体からのポリマーリッチ相の脱固定が生じうる。
【００４４】
本発明による印刷部材は、融除式又は非融除式のイメージング機構に適している。何れの場合でも、所望とする挙動を生じさせるためには、十分な量のエネルギーが伝達されねばならない。そしてこれは、レーザパワー、パルスの持続時間、感熱性の多相層の固有吸収（例えば含有する吸収剤の濃度によって定まる）、多相層の厚み、及び多相層の下側の基体層の熱伝達特性などのパラメータの関数となる。当業者はこれらのパラメータを、過度の実験を必要とせずに容易に決定することができる。例えば、レーザの露光時間又はパワーの制御を通じて、同一の材料を融除し、又は損傷なしに単に加熱されるだけとすることが可能である。
【００４５】
【実施例】
多相層４０４を形成すべく基体上にコーティングされうる溶液／分散液の例示的な配合を、以下の例に記述する。これらは説明のために提示されたものであって、限定を行うためのものではない。各々の例に用いられる成分は、添加順に列挙してある。以下の例における溶液は、全て水溶液である。濃度は全て重量基準である。以下の例によって提供されるコーティングは、十分な空気循環の下に２分間、摂氏１７７度（華氏３５０度）の温度で乾燥され硬化された。
実施例１
例示的な多相層は、以下の溶液Ｂの１０部を２５部の溶液Ａに混合することによって得ることができる。
【００４６】
【表１】

【００４７】
エスプリックス・ケミカル社から市販されているＥＳＰＲＩＸ Ｒ−１１３０は、ポリビニルアルコールをベースとする共重合体の系列の一つであり、ビニルシランコモノマーを低含有量（＜１モル％）で含んでいる。こうしたポリマーは、耐久性のある親水性コーティングでの使用が推奨されている。これは幾つかの状況においては正しいが、上述したコーティングは実際のところ、親水性というより親油性であり、湿し水にさらすにも拘わらず、幾らかのインキを受容する。従ってこの実施例は、親油性の多相層を与える。結果として得られる印刷部材は、３００−６００ｍＪ／ｃｍ^２のレーザ露光でイメージングされるが、これは融除を基礎とするイメージング機構に適したものである。
実施例２
以下の溶液Ａの２部を１部の溶液Ｂに混合することによって（２：１のブレンド）、配合物を調製した。
【００４８】
【表２】

【００４９】
得られた印刷部材は、７５−１５０ｍＪ／ｃｍ^２のレーザ露光でイメージングされるが、これは典型的には、融除機構に適した露光を下回る。従ってイメージング機構は非融除式である。
実施例３
以下のようにして、単独の溶液として配合物を調製した。
【００５０】
【表３】

【００５１】
この例は、融除式のイメージングに典型的な３００−６００ｍＪ／ｃｍ^２のレーザ露光でイメージングされる多相層をもたらす。
実施例４
以下のようにして、単独の溶液として配合物を調製した。Ｒｏｓｈｉｅｌｄ３２７５は、ローム・アンド・ハースによって市販されている。
【００５２】
【表４】

【００５３】
この例は、非融除式のイメージングに典型的な７５−１５０ｍＪ／ｃｍ^２のレーザ露光でイメージングされる多相層をもたらす。
【００５４】
実施例１、２、３、及び４はそれぞれ、親水性金属基体、好ましくは平版用アルミニウム基体の上にコーティングされうる、親油性の多相層をもたらす。イメージング後の洗浄の後に露出される領域は、水、水系又は非水系の湿し水、或いは一液式インキの極性溶媒などの、インキ拒絶性の液体に対して受容性である。未露光の領域はインキ受容性の表面をもたらし、結果的に「ポジタイプ」の印刷部材が得られる。
実施例５及び実施例６
実施例５及び実施例６のそれぞれについて、配合物を単独の溶液として調製した。Ｅｓｐｒｉｘ Ｒ−１１３０はエスプリックス・ケミカル社から市販されている。
【００５５】
【表５】

【００５６】
実施例５及び実施例６はそれぞれ、例えばデュポンテイジンによって市販されている７ミルのポリエステルフィルムであるＭｅｌｉｎｅｘ９９１の如き、親油性ポリマー基体上にコーティングされうる、親水性の多相層をもたらす。イメージング後の洗浄の後に露出される基体表面は親油性又はインキ受容性であり、これに対して未露光の領域はインキ拒絶性の液体に対して受容性のままである。従って実施例５及び実施例６は、「ネガタイプ」の平版印刷部材を与える。さらにまた、これらの印刷部材は、融除式及び非融除式の両方のイメージング機構に適したものである。
【００５７】
【発明の効果】
上述した技術により、改善された平版印刷と、優れた版構造の基礎が与えられることが看取されよう。本明細書において用いた用語及び表現は、説明のための記述として用いられたものであって限定のためのものではなく、またこうした用語及び表現の使用に際しては、図示し記載した特徴又はその一部と均等ないかなるものを排除する意図もない。むしろ特許請求の範囲に記載した発明の範囲内において、種々の変更を行いうることが認識される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来技術による印刷部材の拡大断面図である。
【図２】 従来技術による印刷部材の拡大断面図である。
【図３】 従来技術による印刷部材の拡大断面図である。
【図４Ａ】 金属基体を有する平版印刷部材の拡大断面図である。
【図４Ｂ】 ポリマー基体を有する平版印刷部材の拡大断面図である。
【図５Ａ】 金属基体を有する平版印刷部材のイメージング前の拡大断面図である。
【図５Ｂ】 図５Ａの平版印刷部材のイメージング放射線に曝露した後の拡大断面図である。
【図６Ａ】 多相層を界面層から剥離するための図５Ａの印刷部材のイメージングを示す。
【図６Ｂ】 イメージング後の洗浄工程の後の、図６Ａの印刷部材の拡大断面図である。
【図７Ａ】 ポリマー基体を有する平版印刷部材のイメージング前の拡大断面図である。
【図７Ｂ】 図７Ａの平版印刷部材のイメージング放射線に曝露した後の拡大断面図である。
【図８Ａ】 多相層を界面層から剥離するための図７Ａの印刷部材のイメージングを示す。
【図８Ｂ】 イメージング後の洗浄工程の後の、図８Ａの印刷部材の拡大断面図である。
【符号の説明】
４０１ 金属基体
４０２ ポリマー基体
４０４ 多相層
４０６ ポリマーリッチ相
４０８ 無機物質リッチ相
４１０ 界面層

Claims (38)

1. 平版印刷部材のイメージング方法であって、
   ａ．基体の層と、界面に沿ってこの基体と接触する多相層からなる印刷部材であって、前記多相層がポリマーリッチ相と無機物質リッチ相を有し、前記ポリマーリッチ相が印刷液体に対し、少なくとも前記基体の層とは異なる親和性を有し、前記無機物質リッチ相が酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、酸化チタン、及びこれらの組み合わせから成る群から選択される無機物質から構成され且つ赤外又は近赤外のイメージング放射線を実質的に吸収しない印刷部材を準備するステップと、
   ｂ．前記印刷部材をイメージに従ったパターンで赤外又は近赤外のイメージング放射線に曝露し、赤外又は近赤外のイメージング放射線に曝露された印刷部材の少なくとも一つの領域から前記多相層の少なくとも一部を除去し又は除去を容易ならしめるステップと、及び
   ｃ．前記多相層の残部を除去し、それによって前記印刷部材の上にイメージに従った平版印刷用パターンを生成するステップとからなる、方法。
2. 前記基体が親水性金属基体である、請求項１の方法。
3. 平版印刷部材のイメージング方法であって、
   ａ．親水性金属基体の層と、界面に沿ってこの基体と接触する多相層からなる印刷部材であって、前記多相層がポリマーリッチ相と無機物質リッチ相を有し、（ｉ）前記ポリマーリッチ相が印刷液体に対し、少なくとも前記基体の層とは異なる親和性を有し、（ｉｉ）前記無機物質リッチ相が、前記ポリマーリッチ相に分散したノジュール、及び前記多相層内部の界面層からなる印刷部材を準備するステップと、
   ｂ．前記印刷部材をイメージに従ったパターンで赤外又は近赤外のイメージング放射線に曝露し、赤外又は近赤外のイメージング放射線に曝露された印刷部材の少なくとも一つの領域から前記多相層の少なくとも一部を除去し又は除去を容易ならしめるステップと、及び
   ｃ．前記多相層の残部を除去し、それによって前記印刷部材の上にイメージに従った平版印刷用パターンを生成するステップとからなる、方法。
4. 前記金属基体がアルミニウムである、請求項３の方法。
5. 前記界面層が１ｎｍよりも大きくない厚みを有する、請求項３の方法。
6. 前記曝露するステップ及び前記除去するステップにかかわらず前記界面層が前記基体上に残り、それにより親水性表面として作用する、請求項３の方法。
7. 前記界面層が除去されて前記金属基体が露出される、請求項３の方法。
8. 前記基体が親油性ポリマー基体である、請求項１の方法。
9. 前記無機物質リッチ相が、前記ポリマーリッチ相に分散したノジュールからなる、請求項８の方法。
10. 前記ポリマー基体がポリエステルである、請求項９の方法。
11. 前記ポリマーリッチ相が架橋したポリビニルアルコールからなる、請求項１の方法。
12. 前記無機物質リッチ相が酸化ジルコニウムからなる、請求項１の方法。
13. 前記無機物質リッチ相が酸化ジルコニウムからなる、請求項３の方法。
14. 前記無機物質リッチ相が酸化ジルコニウムからなる、請求項９の方法。
15. 前記多相層が赤外又は近赤外のイメージング放射線を吸収する材料からなる、請求項１の方法。
16. 前記材料が前記多相層を赤外又は近赤外のイメージング放射線の融除的吸収を受けるものとする、請求項１５の方法。
17. 赤外又は近赤外のイメージング放射線に対する曝露に応じて、前記多相層の少なくとも一部が実質的な融除なしに前記界面層から剥離される、請求項３の方法。
18. 赤外又は近赤外のイメージング放射線に対する曝露に応じて、前記多相層が実質的な融除なしに前記基体から剥離される、請求項８の方法。
19. 前記印刷液体がインキである、請求項１の方法。
20. 前記印刷液体がインキ拒絶液体である、請求項１の方法。
21. 基体の層と、界面に沿ってこの基体と接触する多相層からなり、前記多相層がポリマーリッチ相と無機物質リッチ相を有する平版印刷部材であって、
    （ｉ）前記ポリマーリッチ相が印刷液体に対し、少なくとも前記基体とは異なる親和性を有し、
    （ｉｉ）前記無機物質リッチ相が酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、酸化チタン、及びこれらの組み合わせから成る群から選択される無機物質から構成され且つ赤外又は近赤外のイメージング放射線を実質的に吸収しないことによって特徴付けられ、及び
    （ｉｉｉ）前記多相層が赤外又は近赤外のイメージング放射線に曝露された場合にその吸収によって特徴付けられ、それによって赤外又は近赤外のイメージング放射線に曝露された印刷部材の少なくとも一つの領域から前記多相層の少なくとも一部の除去が容易ならしめられることからなる、部材。
22. 前記基体が親水性金属基体である、請求項２１の部材。
23. 親水性金属基体の層と、界面に沿ってこの基体と接触する多相層からなり、前記多相層がポリマーリッチ相と無機物質リッチ相を有する平版印刷部材であって、
    （ｉ）前記ポリマーリッチ相が印刷液体に対し、少なくとも前記基体とは異なる親和性を有し、
    （ｉｉ）前記無機物質リッチ相が、前記ポリマーリッチ相に分散したノジュール、及び前記多相層内部の界面層からなり、及び
    （ｉｉｉ）前記多相層が赤外又は近赤外のイメージング放射線の吸収によって特徴付けられ、それによって前記多相層の少なくとも一部の除去が容易ならしめられることからなる、部材。
24. 前記金属基体がアルミニウムである、請求項２３の部材。
25. 前記界面層が１ｎｍよりも大きくない厚みを有する、請求項２３の部材。
26. 前記界面層が除去に抵抗し、それにより親水性表面として作用する、請求項２３の部材。
27. 前記界面層がイメージング後の除去を受ける、請求項２３の部材。
28. 前記基体が親油性ポリマー基体である、請求項２１の部材。
29. 前記無機物質リッチ相が、前記ポリマーリッチ相に分散したノジュールからなる、請求項２８の部材。
30. 前記ポリマー基体がポリエステルである、請求項２９の部材。
31. 前記ポリマーリッチ相が架橋したポリビニルアルコールからなる、請求項２１の部材。
32. 前記無機物質リッチ相が酸化ジルコニウムからなる、請求項２１の部材。
33. 前記無機物質リッチ相が酸化ジルコニウムからなる、請求項２３の部材。
34. 前記無機物質リッチ相が酸化ジルコニウムからなる、請求項２９の部材。
35. 前記多相層が赤外又は近赤外のイメージング放射線を吸収する材料からなる、請求項２１の部材。
36. 前記材料が前記多相層を赤外又は近赤外のイメージング放射線の融除的吸収を受けるものとする、請求項３５の部材。
37. 前記印刷液体がインキである、請求項２１の部材。
38. 前記印刷液体がインキ拒絶液体である、請求項２１の部材。

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