(57)【要約】  直接レーザ彫刻のためのレーザ除去可能な要素は、レリーフ画像形成表面及び底部表面を有するレーザ除去可能なレリーフ形成層を有する。このレリーフ形成層は、レーザ除去可能なポリマーバインダー及び濃度が底部表面近くで画像形成表面より大きいような濃度分布で存在する赤外線吸収性化合物を含む。この赤外線吸収性化合物の配置は、特にレーザ照射が断熱的に行なわれるとき、改善された除去効率を提供する。
2013508196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レリーフ画像形成表面及び底部表面を有する少なくとも一つのレーザ除去可能なレリーフ形成層を含む直接レーザ彫刻用のレーザ除去可能な要素であって、レリーフ形成層が、レーザ除去可能なポリマーバインダーと底部表面近くで画像形成表面より大きい濃度分布で存在する赤外線吸収性化合物とを含む要素。
【請求項２】
赤外線吸収性化合物の濃度分布が、レリーフ形成層の深さ方向において一定のレーザエネルギー吸収分布を提供する請求項1に記載の要素。
【請求項３】
赤外線吸収性化合物が、レリーフ形成層内に、吸収係数分布α(x)が、次式:
【数１】
2013508196.tif 000022
に実質的に合致するように、レリーフ画像形成表面からの深さx全体に亘る濃度分布で存在し、上式中、
【数２】
2013508196.tif 000023
であり、
Fは、レリーフ形成層表面における赤外線源のフルエンス(単位面積当たりのエネルギー)であり、ρは、レリーフ形成層の密度であり、Cpは、レリーフ形成層の熱容量であり、T0は、レリーフ形成層の初期温度であり、Tcは、レリーフ形成層の臨界除去温度である請求項1に記載の要素。
【請求項４】
レリーフ形成層が、100〜4000μmの乾燥厚さを有する請求項1から3のいずれかに記載の要素。
【請求項５】
フレキソ印刷版前駆体又はフレキソ印刷スリーブ前駆体である請求項1から4のいずれかに記載の要素。
【請求項６】
基材とレリーフ形成層との間に非レーザ除去性基材及びエラストマーゴム層を更に含む請求項1から5のいずれかに記載の要素。
【請求項７】
レーザ除去可能なポリマーバインダーが、架橋エラストマー又はゴム状樹脂である請求項1から6のいずれかに記載の要素。
【請求項８】
ポリマーバインダーが、熱可塑性エラストマー及び多官能モノマー又はオリゴマーの熱開始反応生成物からなる請求項1から6のいずれかに記載の要素。
【請求項９】
レリーフ形成層が、微小孔、マイクロカプセル、若しくは無機粒子、又はそれらの任意の組合せを更に含む請求項1から8のいずれかに記載の要素。
【請求項１０】
レリーフ形成層は、赤外線吸収性化合物の濃度が、画像形成表面から底部表面により近い部分層ほど次第に大きくなるように、その濃度が異なる二つ以上の部分層で構成されている、請求項1から9のいずれかに記載の要素。
【請求項１１】
レリーフ形成層及び底層を含む少なくとも二つのレーザ除去可能な層を含み、レリーフ形成層が、レーザ除去可能な部分層を少なくとも二層、厚さt1、t2、...tNをそれぞれ有する最大でN層含む、直接レーザ彫刻用の請求項1から10のいずれかに記載の要素であって、
赤外線吸収性化合物の濃度は、各部分層内では一定であるが、レーザ除去可能な部分層ごとに、赤外線吸収性化合物の濃度に対応する吸収係数分布が、個別吸収濃度(DAC)分布アルゴリズムによって定義される関数に従って実質的に支配されるように、異なっている要素。
【請求項１２】
レリーフ画像を提供する方法であって、請求項1から11のいずれかに記載のレーザ除去可能な要素を、要素表面において1J/cm2の最小出力フルエンスを有する少なくとも一つのレーザによって提供される赤外線に画像様露光するステップを含む方法。
【請求項１３】
画像様露光が20〜1000J/cm2のフルエンスを用いて行なわれる請求項12に記載の方法。
【請求項１４】
レーザ除去可能な要素が、断熱的に画像様露光される請求項12又は13に記載の方法。
【請求項１５】
請求項1に記載のレーザ除去可能な要素を調製する方法であって、コーティング溶媒、レーザ除去可能なポリマーバインダー、及び赤外線放射吸収性化合物を含む配合物を塗布することによって、画像形成性表面及び底部表面を有するレーザ除去可能なレリーフ画像形成層を形成するステップを含み、前記ステップが、コーティング溶媒を除去した後の濃度が、底部表面の方が画像形成性表面より大きくなるような濃度分布で、赤外線吸収性化合物が存在するようになされる方法。
【請求項１６】
レーザ除去可能な要素を調製する方法であって、それぞれがコーティング溶媒、レーザ除去可能なポリマーバインダー、及び赤外線吸収性化合物を含む複数の配合物を基材に塗布して、複数の部分層を基材上に設けるステップを含み、前記ステップが、赤外線吸収性化合物の濃度が、基材に近い部分層ほど常に大きくなり、コーティング溶媒を除去した後のその濃度が、基材に近い部分層ほど次第に大きくなるように、前記濃度が隣接する各部分層で異なるようになされる方法。
【請求項１７】
一連の配合物を順次注入又は注ぎ入れて、連続した部分層を設けることにより、底部表面及びレリーフ画像形成表面を有するレーザ除去可能なレリーフ画像形成層を形成するステップを含む、レーザ除去可能な要素を調製する方法であって、
各配合物はポリマーバインダー及び赤外線吸収性化合物を含み、前記赤外線吸収性化合物の濃度は、連続する部分層の濃度が異なるように配合物ごとに異なり、かつ赤外線吸収性化合物の濃度は、底部表面により近い部分層の方が、レリーフ画像形成表面により近い隣接部分層の濃度より大きい方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキソ印刷版におけるレリーフ画像を調製するために使用することができるレーザ除去可能な要素に関する。本発明は、また、これらの画像形成可能な要素を調製する方法にも関する。本発明は更にフレキソ印刷版を提供する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フレキソ印刷は、大量の印刷部数のために通常使用される印刷の方法である。フレキソ印刷は通常、さまざまな物質、特に軟質で容易に変形されるもの、例えば、紙、板紙用紙、段ボール、ポリマーフィルム、織物、プラスチックフィルム、金属箔、及び積層品等に印刷するために使用される。粗い表面及び伸びのあるポリマーフィルムは、フレキソ印刷によって経済的に印刷することができる。
【０００３】
フレキソ印刷用印刷版は、時には「凸版印刷版」としても知られており、インクを印刷材料に適用するために適用される盛り上がったレリーフ画像が与えられる。その盛り上がったレリーフ画像は、所望の印刷状況においてインクがないままのレリーフ「フロア」とは対照をなしてインク付けされる。そのような印刷版は、一般に、バッキング又は基材上に塗布した一つ又は複数の画像形成可能な層を有する多層物品としてユーザに供給される。フレキソ印刷は、また、所望の盛り上がったレリーフ画像を有するフレキソ印刷シリンダ又はシームレススリーブを用いて行なうこともできる。これらのフレキソ印刷シリンダ又はスリーブの前駆体は、標準的なフォトマスク又は「レーザ除去マスク」(LAM)を用いて感光性版配合物上に画像化するか又は必ずしも感光性ではないプレート（版）前駆体の「直接レーザ彫刻」(DLE)によって「概括的に画像化」(ITR)することができる。
【０００４】
一般に、フレキソ印刷版は、感光性樹脂から製造される。画像パターンを持っているフォトマスクが、感光性樹脂シート上に置かれ、その結果生じるマスクされた樹脂を、一般的には紫外線である光にさらしてその樹脂の露光部分を架橋し、続いて現像処理を行なって樹脂の露光されなかった部分(架橋されていない)を現像液によって洗い流す。最近の現像は、感光性樹脂に向けてブラックマスクを生み出すCTP(コンピュータから印刷用刷版を直接作成する)法を導入している。この方法においては、薄い(一般に、厚さ1〜5μm)光吸収性の黒い層が感光性樹脂版の表面に形成され、その結果得られた版は、マスクを別に用意することなく直接樹脂版上のマスクの部分を除去するように赤外線レーザにより画像様に照射される。かかるシステムにおいては、感光性の版前駆体は除去しないでそのマスクのみが除去される。その後、得られた版は、除去されたマスクの領域を通して画像様に露光し、感光性樹脂の露光された部分を架橋(又は硬化)し、続いて現像処理を行なって、樹脂の露光されなかった部分(架橋されていない)及び残留しているブラックマスク層を現像液により洗い流す。これらの方法は両方とも後で処分する必要のある大量の液体及び溶媒の使用を必要とする現像処理を含む。加えて、版を製造する効率は、現像液を除去し、版を乾燥させるために必要となる現像した版のさらなる乾燥時間によって制限される。
【０００５】
米国特許第5,719,009号(Fan)は、画像除去の後、下位層のUV照射がそれを硬化し、同時に非照射層及び除去可能なマスク層がその後洗い流されるように感光性層の上に配置された除去可能な層を有する要素について記載している。
【０００６】
デュポン社のCyrel(登録商標)FAST商標熱質量移動プレート(thermal mass transfer plate)は、全体にまとめられた除去可能なマスク要素を含み、最低限の化学処理を必要とする市販の感光性樹脂版前駆体であるが、露光されなかった領域を熱ウィッキング又はワイピングする必要がある。これらは、また、液体のポリマー廃棄物の甚大な処分及び処理した(現像した)版のかなりの乾燥を必要とする。
【０００７】
高いスループット効率を有するフレキソ印刷版を製造する全体的にプロセスレスの方法に対する必要性が依然として存在している。レーザによる直接彫刻(DE)によって印刷要素にレリーフパターンを形成する方法は、レリーフ版及びスタンプを製造するために既に使用されている。しかしながら、500μmを超えるレリーフ深さ要件が、これらのフレキソ印刷版前駆体が画像化され得るスピードを促し求める。低エネルギーのレーザ及び低フルエンスを必要とするに過ぎない感光性樹脂上のCTPマスク層のレーザ除去とは対照的に、レーザ除去可能なフレキソ印刷版のDEは、より高いエネルギーのレーザ及びより高いフルエンスを必要とする。加えて、レーザ除去可能なレリーフ形成層は印刷面となり、良好な印刷のために必要な適切な物理的及び化学的特性を有さなければならない。レーザ彫刻可能なブラックマスク層は、現像中に洗い流され、印刷中は使用されない。
【０００８】
赤外線(IR)レーザ除去彫刻のために使用されるフレキソ印刷版前駆体は、一つ又は複数の赤外線吸収性化合物を含有するエラストマー若しくはポリマー組成物を含まなければならない。用語の「画像化」が「レーザ彫刻」に関連して使用される場合、それは、フレキソ印刷機構又は印刷機においてインク付けされて印刷される要素の領域をそのままにしながらのバックグラウンド領域の除去を指す。
【０００９】
工業用のレーザ彫刻は、二酸化炭素レーザを用いて一般的には行なわれる。それらは一般に使用するのに遅くて費用がかかり、有しているビーム分解能は不十分なのに、それらは直接の熱画像化の魅力のために使用されている。赤外線(IR)ファイバーレーザも使用される。これらのレーザは、より良好なビーム分解能を提供するが、非常に高価である。しかしながら、赤外線射彫刻のためには高い解像度と比較的低コストの利点を有し、そのためそれらが大きな配列で使用され得る赤外線(IR)ダイオードを使用するのが好ましい。どんな場合でも、エネルギーを断熱的に取り除くことに近づくより高い出力のレーザを使用することが好ましい。独特の彫刻可能な組成を有するIRレーザ彫刻可能なフレキソ印刷版用ブランクは、国際公開第2005/084959号(Figov)に記載されている。
【００１０】
直接レーザ彫刻は、例えば、米国特許第5,798,202号及び同第5,804,353号(両方ともChushnerら)に記載されており、さまざまな手段がエラストマー層を補強するために用いられる。この補強は、粒子状物質の添加、光化学的補強、又は熱化学硬化によって行なうことができる。米国特許第5,804,353号は、最上層の組成が中間層の組成と異なる多層のフレキソ印刷版を記載している。カーボンブラックは補強材として使用することができ、両方の層に存在させることができる。この成分が、彫刻プロセス及び得られたフレキソ印刷版にどのように影響を及ぼすことができるかの記述はなく、これとレーザ除去効率との間の特別な関係は考えられていない。この特許は、他の層に対するそれぞれの層中のカーボンブラックの相対濃度に関する手引きを何ら提供していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許第5,719,009号
【特許文献２】国際公開第2005/084959号
【特許文献３】米国特許第5,798,202号
【特許文献４】米国特許第5,804,353号
【特許文献５】米国特許第5,998,088号
【特許文献６】米国特許第5,156,938号
【特許文献７】米国特許第4,060,032号
【特許文献８】米国特許第6,989,220号
【特許文献９】米国特許第6,090,529号
【特許文献１０】米国特許第6,159,659号
【特許文献１１】米国特許第4,912,083号
【特許文献１２】米国特許第4,942,141号
【特許文献１３】米国特許第4,948,776号
【特許文献１４】米国特許第4,948,777号
【特許文献１５】米国特許第4,948,778号
【特許文献１６】米国特許第4,950,639号
【特許文献１７】米国特許第4,950,640号
【特許文献１８】米国特許第4,952,552号
【特許文献１９】米国特許第4,973,572号
【特許文献２０】米国特許第5,036,040号
【特許文献２１】米国特許第5,166,024号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
レーザ彫刻可能なフレキソ印刷版の構造のために検討された多数のエラストマーシステムが存在する。さまざまなIR吸収性粒子を含有する多くのシステムが存在する。しかしながら、これらのシステムは、要素中に数百ミクロン除去することが望まれるときに不十分な彫刻効率に悩まされ、樹脂の量又はレーザ彫刻効率に対するIR吸収材の濃度の影響に関するIR吸収材の最適な使用量についての手引きが提供されていない。低濃度のIR吸収性化合物がこの要素に組み込まれる場合は、除去を引き起こす十分なエネルギーの吸収がないか、又は材料の排出をほとんど伴わない要素の過剰な液状化がある。排出が起こる場合であっても過剰な液状化の存在、又は排出されなかった粘稠な材料は、除去した版から除去することは困難であり得る。これはまた、レリーフパターンの画像化された外観の不明確な境界及び溶融したポリマーのレリーフパターンの表面及び/又は側面への接着等の問題を引き起こし得る。これは最終的に画像特徴の品質及び印刷品質を妨害する。更に、大量の液体又は粘稠な物質がレーザ除去中に発生して排出される場合、この残骸はレンズ等のレーザ彫刻装置の光学部品を汚染する可能性があり、装置に問題を引き起こす。高使用量のIR吸収性化合物が使用される場合、吸収のランベルト・ベールの法則によってレーザ侵入深さの減少及び不十分な除去効率がある。IR吸収性化合物の高い組み入れのもう一つの不利な点は、カーボンブラックを含めた多くのそのような化合物は、同様に、UV領域を吸収し、したがって、要素組成物を光化学的に架橋又は硬化するために使用することができるどのUV放射線も遮断することである。版画像化速度及びスループットを増大させるための増大した彫刻効率を提供するレーザ除去可能な組成物に対する必要性が依然として存在したままである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、レリーフ画像形成表面及び底部表面を有する少なくとも一つのレーザ除去可能なレリーフ形成層を含む直接レーザ彫刻用のレーザ除去可能な要素であって、レリーフ形成層が、レーザ除去可能なポリマーバインダーと底部表面近くで画像形成表面より大きい濃度分布で存在する赤外線吸収性化合物とを含む要素を提供する。
【００１４】
本発明は、また、レリーフ形成層及び底層を含む少なくとも二つのレーザ除去可能な層を含み、レリーフ形成層が、レーザ除去可能な部分層を少なくとも二層、厚さt1、t2、...tNをそれぞれ有する最大でN層含む、直接レーザ彫刻用のレーザ除去可能な要素であって、
赤外線吸収性化合物の濃度は、各部分層内では一定であるが、レーザ除去可能な部分層ごとに、赤外線吸収性化合物の濃度に対応する吸収係数分布が個別吸収濃度(DAC)分布アルゴリズムによって定義される作用に従って実質的に支配される要素を提供する。用語「個別吸収濃度(DAC)分布」については以下でより詳細に説明する。
【００１５】
加えて、レリーフ画像を提供する方法は、本発明のレーザ除去可能な要素を、要素表面において1J/cm2の最小出力フルエンスを有する少なくとも一つのレーザによって提供される赤外線に像様露光するステップを含む。
【００１６】
更に、本発明の別の実施形態は、本発明のレーザ除去可能な要素を調製する方法であって、コーティング溶媒、レーザ除去可能なポリマーバインダー、及び赤外線吸収性化合物を含む配合物を塗布することによって、画像形成表面及び底部表面を有するレーザ除去可能なレリーフ画像形成層を形成するステップを含み、前記ステップが、コーティング溶媒を除去した後の濃度が、底部表面の方が画像形成表面より大きくなるような濃度分布で、赤外線吸収性化合物が存在するようになされる方法である。
【００１７】
更に別の実施形態において、レーザ除去可能な要素を調製する方法は、それぞれがコーティング溶媒、レーザ除去可能なポリマーバインダー、及び赤外線吸収性化合物を含む複数の配合物を基材に塗布して複数の部分層を基材上に提供するステップを含み、前記ステップが、赤外線吸収性化合物の濃度が、基材に近い部分層ほど常に大きくなり、コーティング溶媒を除去した後のその濃度が、基材に近い部分層ほど次第に大きくなるように、前記濃度が隣接する各部分層で異なるようになされる。
【００１８】
更に、レーザ除去可能な要素を調製する方法は、一連の配合物を連続して注入又は注ぎ入れて、連続した部分層を設けることにより、底部表面及びレリーフ画像形成表面を有するレーザ除去可能なレリーフ画像形成層を形成するステップを含み、
各配合物はポリマーバインダー及び赤外線吸収性化合物を含み、前記赤外線吸収性化合物の濃度は、連続する部分層の濃度が異なるように配合物ごとに異なり、かつ赤外線吸収性化合物の濃度は、底部表面により部分層の方が、レリーフ画像形成表面により近い隣接する部分層の濃度より大きい。
【００１９】
本発明は、多数の利点を提供する。赤外線吸収性化合物は、該レーザ除去可能なレリーフ形成層中に、この化合物の濃度が画像化側から離れた層の底部でより大きくなるような分布で分布する。したがって、赤外線吸収性化合物の濃度は、レーザ除去可能なレリーフ形成層の上面若しくは画像化面においてより低い。出願人らは、IR吸収性化合物の濃度のこの分布若しくは配置は、レーザ除去可能なレリーフ形成層中に得られる除去された深さが、この層中のレーザ除去可能な材料の過剰な液状化なしで、増加するので改良された除去効率を提供することを発見した。
【００２０】
この発明は、画像様露光がパルスレーザを用いて行なわれるとき、すなわち、露光エネルギーが実質的に断熱様式で加えられるとき、材料の過剰な液状化のない最適な除去効率を提供するために特に有利である。
【００２１】
本発明の一つの目的は、層材料が、層上部のレーザ露光される表面から層底部表面までの層の厚さ全体のそれぞれの深度点において、除去閾値に対応する臨界除去温度Tcに少なくとも正確に画像化レーザによって加熱される、レーザ除去可能なレリーフ形成層を提供することである。
【００２２】
レーザ除去可能なレリーフ形成層は、レーザ除去画像化プロセス中、画像形成表面が、入射レーザビームにより近いものであり、底部表面が、入射レーザビームから最も離れているものである二つの主要な平行な表面を有するように定義される。フレキソ印刷版において、該画像形成表面は、アニロックスシリンダからインクを獲得し、次いで印刷可能な表面と接触して印刷画像を形成する表面である。それは印刷表面である。実際のところ、底部表面は、支持体、基材、又はシリンダに最も近いレーザ除去可能な、レリーフ形成層の表面である。この層は、実際には、単一層、又は複数の薄い層の層状構造のものであり得ることが理解される。ゴム層を含めたその他の層が、レーザ除去可能なレリーフ形成層と支持体又は基材との間に存在することができる。軟質エラストマー又はゴム層或いはアンチカール層等のその他の層が、レーザ除去可能なレリーフ形成層の反対側である支持体又は基材の非画像化側に存在してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】Δx=0.01に対してランベルト・ベールの関係に従うレーザ除去可能なレリーフ形成層のための赤外線吸収性化合物の濃度対画像形成表面からの距離のグラフプロットである。
【図２】Δx=0.001に対してランベルト・ベールの関係に従うレーザ除去可能なレリーフ形成層のための赤外線吸収性化合物の濃度対画像形成表面からの距離のグラフプロットである。
【図３】ランベルト・ベールの関係に従わないレーザ除去可能なレリーフ形成層のための赤外線吸収性化合物の濃度対画像形成表面からの距離のグラフプロットである。
【図４】個別吸収濃度(DAC)分布を生成することにかかわるステップを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
除去効率を増すため並びに望ましくない分解及び液状化(液体への変転)を減らすため、エネルギーが材料中にどのように溜められるかを調べなければならない。一旦それが分かれば、吸収種(吸収材)をエネルギーが最も良く利用されるところに組み入れてエネルギーを溜めることができる。
【００２５】
基本的に、除去される材料によって吸収されるレーザ光強度は、式(1):
I(x)=I0e-αx    (1)
(式中、αは、吸収係数であり、xは、材料のレーザ露光表面からの厚さ方向の距離であり、I0は、表面におけるレーザ強度である)で示されるランベルト・ベールの関係式によって決定される。吸収係数αは、カーボンブラック等のレーザエネルギー吸収種の濃度の一次関数であるとみなされる。
【００２６】
断熱制限の状態で、レーザ放射にさらされる材料に到達する温度は、レーザ光強度に正比例し、それ故I(x)に従う。
【００２７】
材料中の温度上昇ΔTは、式(2):
ρCpΔT=e(x)    (2)
(式中、ρ、Cpは、それぞれ材料密度及び材料の熱容量である)に示されている一回のパルス中に吸収されたエネルギー密度e(x)と関係する。
【００２８】
レーザ強度(単位面積当たりの出力)は、式(3):
【００２９】
【数１】
2013508196.tif 000003
【００３０】
によって定義されるように、フルエンスF(単位面積当たりのエネルギー)及びレーザパルス継続時間τと関係づけることができる。
【００３１】
赤外線吸収性化合物の濃度がレーザ除去可能なレリーフ形成層の厚さ全体に亘り一定である材料においては、レーザ光強度及び温度は、上記の式(1)に従って、その層の厚さを通りぬける侵入の深さと共に低下し、底部表面において最低である。
【００３２】
エネルギーの吸収がランベルト・ベールの関係式に従う場合、一つのパルスの間に吸収されるエネルギー密度e(x)は、式(4):
e(x) = Fαe-αx    (4)
によって与えられ、ただし、αは、レーザ除去可能なポリマーバインダー全体に亘る赤外線吸収性化合物の均一な分布により一定である。
【００３３】
レーザの一回のパルスの後、温度は式(5):
【００３４】
【数２】
2013508196.tif 000004
【００３５】
によって決定され、式中、T0は、レーザ除去可能なレリーフ形成層の初期温度である。これは、事実上瞬間的な露光パルスの間に指数関数的加熱分布を発生して最高温度が画像形成表面に届けられ、レーザ光量が侵入深さと共に減少するにつれて低下されることをもたらし、任意のある瞬間に対して、画像形成表面に対してより接近している層の任意の単位体積は過熱され、底部表面に対してより接近している層の任意の単位体積は加熱不足となる。この結果は、エネルギーが消耗される非能率的なレーザ除去プロセスにつながる。加えて、加熱不足である(そして臨界除去温度Tcに達しない)層の部分は、高温の結果として、得られた印刷画像中に油状の残留物及び外観のゆがみを生じ得る溶融、解重合、又はその他の非除去的変化を被る。
【００３６】
本発明に従い、ランベルト・ベール関係式に従う濃度分布で存在する赤外線吸収性化合物を有する層に対しては、以下のことが当てはまると考えられる:
【００３７】
上記の問題を解決するために必要とされることはレーザ除去可能なレリーフ形成層を、層の深さと共に変化しない全く同じ臨界温度に加熱することであることを我々は発見した。我々は、同じレーザフルエンスを保ちながら除去の深さを最大にすることが有益であることを発見し、吸収係数のための分布を選択することによってこれを達成でき、その吸収係数はレーザ除去可能な層中への深さα(x)の関数であることを除いてもはや一定ではないことを発見した。
【００３８】
レーザのパルスによる温度増分は、そのとき、式(6):
【００３９】
【数３】
2013508196.tif 000005
【００４０】
に従って層内で修正され、xによる吸収係数の変化は特定されなければならない。
吸収係数が式(7):
【００４１】
【数４】
2013508196.tif 000006
【００４２】
式中、
【００４３】
【数５】
2013508196.tif 000007
【００４４】
に示されているように選択される場合、温度上昇は:
【００４５】
【数６】
2013508196.tif 000008
【００４６】
であり、すなわち層の深さと無関係であり、臨界除去温度Tcより高い。
【００４７】
赤外線吸収性化合物の濃度C(x)は、式(10):
α(x) =  εC(x)    (10)
に従う吸収係数と関係し、式中εはモル吸光係数である。
【００４８】
分布中に存在し、そこでは、ランベルト・ベール関係式に必ずしも従わない(大きい粒子が原因のレーザ除去可能な層中の光散乱の結果として)赤外線吸収性化合物の濃度を有するレーザ除去可能なレリーフ形成層に対して、その赤外線吸収性化合物の必要な濃度分布は、変化する層の深さで一定のエネルギー吸収を与え、所与のフルエンスに対して除去の深さを最大にするように構成することができる。
【００４９】
かかる濃度分布の構成は、以下のやり方で達成することができる:
【００５０】
この場合、我々は、以下の量:臨界除去温度Tc、単位面積当たりの出力I0、パルス継続時間τ、吸収係数αが与えられ、光吸収分布I = F(I0,α,x)は、単位面積当たりの出力I0の値の範囲及びIR吸収係数αに対する値の範囲に対して測定されると想定している。
【００５１】
この場合、I0は単位面積当たりの出力であり、フルエンスはF = I0×τであり、単位面積当たりのエネルギーが与えられる。除去の最大深さは、
【００５２】
【数７】
2013508196.tif 000009
【００５３】
である。我々は、
【００５４】
【数８】
2013508196.tif 000010
【００５５】
である深さによって決まる吸収係数の関数f(x)を数学的に見いださなければならない。
【００５６】
一定の吸収濃度(CAC)分布アルゴリズム:
ステップ0:  深さが表面でx1 = 0であり、i = 1のように置き、深さを厚さΔxを有する小さい層に分割する。
ステップ1:  吸収係数αを、
【００５７】
【数９】
2013508196.tif 000011
【００５８】
であり、f(xi) =αと置いて見いだす。
ステップ2:  光出力を更新する
【００５９】
【数１０】
2013508196.tif 000012
【００６０】
iをi + 1に、xi+lをxi + Δxに設定する。
ステップ3:  I0≦0までステップ1と2を繰り返す。
それぞれの深さに対して発生した吸収係数αは、ここで、それぞれの深さxiに対する吸収材の濃度に転換することができる。
【００６１】
このアルゴリズムは以下のように説明することができる:
【００６２】
パルス時間を乗じた光吸収分布の勾配は、エネルギー密度である。単位面積当たりの所定のレーザ出力に対して、赤外線吸収性化合物の濃度は、パルス時間を乗じた光吸収分布の勾配が、レーザ除去可能な層の温度を室温から臨界除去温度Tcまで上昇させるために必要なエネルギー密度と丁度等しくなることがわかる。
【００６３】
層の深さが極わずかだけ進むと、新たな深さにおける光の出力は深さの変化を乗じた勾配によって減少する。レーザ出力はこの新たな深さでより低いため、そのとき、パルス時間を乗じた光吸収分布のスロープが必要なエネルギー密度と丁度等しくなるような赤外線吸収性化合物の新たな濃度(多分より高い)を見いだす必要がある。
【００６４】
このステップを、光出力がゼロになるまで繰り返す。
【００６５】
図1及び2は、ランベルト・ベール関係式に従うときの赤外線吸収性化合物の濃度分布の構成の結果を示している。図3は、ランベルト・ベール関係式に従わないときの赤外線吸収性化合物の濃度分布の構成の結果を示している。
【００６６】
ほとんどの場合、吸収は、ランベルト・ベールの法則に従い、複数の層が個々に塗布される。それ故この特別のより単純な場合に対するアルゴリズムを有することが望ましい。この場合われわれは、除去の深さを最大にするためにそれぞれの部分層における赤外線吸収性化合物に対する濃度分布を設計する。
【００６７】
厚さt1、t2、t3、...tNの層があるとして、使用されるアルゴリズムは以下の通りである:
【００６８】
個別吸収濃度(DAC)分布アルゴリズム:
Fl = F0及びi = 1とする。
ステップ1:  
【００６９】
【数１１】
2013508196.tif 000013
【００７０】
に合うようにαiを見つける。
【００７１】
【数１２】
2013508196.tif 000014
【００７２】
のときは解がない。停止。
ステップ2:  Fi+l = Fiexp(-αiti)に更新する。
iをi+1にする
ステップ1に戻る。
これで、吸収材及び層の厚さの減衰係数に基づく濃度にそのとき転換され得るそれぞれの層iに対するαiを生成する。
【００７３】
図を参照して、われわれは、表題を個別吸収濃度分布アルゴリズムとして、アルゴリズム400をフローチャートで例示している。第一ステップ410において、我々は、第一層に対するフルエンスを初期フルエンスF0とし、層カウンターIを1にして初期化する。第二ステップ420において、我々は、層を臨界温度まで加熱する十分なエネルギーがない場合を見るためのチェックをする。「No」の結果がある場合は、その層を完全に加熱するための十分なエネルギーがある。我々は、第三ステップ430に移り、その層にとって臨界温度に到達する量をとるだけのためにはどんなαiが必要かを計算する。第四ステップ440において、我々は、次の層に入るフルエンスを更新し、層ポインターをインクリメントする。我々は、次に、ビーム中又はすべての層中のすべてのエネルギーが使い尽くされるまで第二ステップ420に戻る。これにより「Yes」がもたらされ、そこで今度は、我々はそれぞれの層に対するαiを集め、それらを吸収材の減衰係数によって濃度に変換することができる、ステップ450。
【００７４】
定義
本明細書で使用される用語の「レーザ除去可能な要素」としては、レリーフ画像を本発明に従ってレーザを用いて製造することができる任意の画像形成可能な任意の形の要素又は材料が挙げられる。しかしながらほとんどの場合、このレーザ除去可能な要素は、フレキソ印刷版(フラットシーツ)又は少なくとも100μmのレリーフの深さを有するレリーフ画像によるフレキソ印刷スリーブを形成するために使用される。そのようなレーザ除去可能なレリーフ形成要素は、また、「フレキソ印刷版ブランク」、フレキソ印刷版前駆体、「フレキソスリーブブランク」、又はフレキソ印刷スリーブ前駆体としても知られているかもしれない。このレーザ除去可能な要素は、また、継ぎ目のない形をした連続した形態のものであり得る。
【００７５】
他に示されていない限り、用語の「レーザ除去可能な要素」が使用されるとき、それは本発明の実施形態に関連している。
【００７６】
「除去（アブレーション）」によって、われわれは、画像形成可能な(又はレーザ除去可能なレリーフ形成性の)層が、層内に熱を生じて急速な局所的変化をレーザ除去可能なレリーフ形成層内に引き起こし、その結果、画像化された領域がその層又は基材の残りの部分から物理的に引き離され、その層から排出され、真空システムによって集められる、赤外線源(例えばレーザ等)を用いて画像化することができることを意味する。レーザ除去可能なレリーフ形成層の非画像化領域は、相当な程度まで除去又は揮発させられず、したがって、印刷表面であるレリーフ画像の上面を形成する。その破壊は、噴出、爆発、引裂き、分解、分裂、又はその他の広範な材料の堆積を生み出す破壊的プロセスを含めた激しいプロセスである。これは、例えば画像移動とは区別される。「除去画像化」は、また、この技術分野では「除去彫刻」として知られている。それはまた、除去が、顔料、着色剤、又はその他の画像形成性成分を移動することによって画像を物質的に移動するために使用される画像移動法とも区別される。
【００７７】
別段の断りのない限り、用語の「重量%」は、組成物又はそれが位置している層の全体の乾燥層重量を基準とする成分又は材料の量を指す。
【００７８】
「上面」は、「レリーフ画像形成表面」に相当し、レーザ除去可能なレリーフ形成層の最も外側の表面として定義され、彫刻プロセス中画像化赤外線によって削除されるその層の第一の表面である。「底部表面」は、画像化赤外線から最も離れたレーザ除去可能なレリーフ形成層の表面として定義される。
【００７９】
用語の「断熱的に」は、断熱状態で操作することを意味する。用語の「断熱状態」とは、入射の間にビームから熱が実質的に流れ出ないような時間スケールを指す。このレーザは、パルス状又は連続的であり得る。連続的の場合、このレーザは、入射スポットがビーム吸収領域からの熱の流れと比較して短いタイムスケールで変化を完了するように、急速に調節されるか又は媒体との相対運動を有さなければならない。
【００８０】
用語の「勾配」は、赤外線吸収性化合物のレーザ除去可能なレリーフ形成層の上面から底部表面までの厚さ全体に亘る濃度分布を定義するために使用することができる。用語の「逆勾配」は、底部表面から上面への厚さ方向に収容される赤外線吸収性化合物の濃度分布を説明するために使用される。
【００８１】
レーザ除去可能な要素
レーザ除去可能な要素は、物理的に完全な状態及び強度を有するための別の基材を必要としない自立性のレーザ除去可能なレリーフ形成層(以下で定義される)を含有することができる。かかる実施形態において、そのレーザ除去可能なレリーフ形成層は、十分に厚く、レーザ除去はレリーフ画像の深さが全体の厚さ未満、例えば、全体の厚さの少なくとも20%であるが80%未満であるように制御される。
【００８２】
しかしながら、他の実施形態においては、このレーザ除去可能な要素は、画像化側と非画像化側とを有する適切な寸法安定性のある非レーザ除去性基材を含有する。その基材は画像化側に配置された少なくとも一つのレーザ除去可能なレリーフ形成層を有する。適切な基材としては、寸法安定性のあるポリマーフィルム、アルミニウムシート又はシリンダ、透明な発泡体、セラミックス、織物、又はポリマーフィルム(縮合又は付加重合体由来)の積層品並びにポリエステルとアルミニウムシートの積層品等の金属シート又はポリエステル/ポリアミド積層品、或いはポリエステルフィルムと適合する若しくは接着性の支持体との積層品、が挙げられる。ポリエステル、ポリカーボネート、ポリビニル、及びポリスチレンフィルムが一般的に使用される。有用なポリエステルとしては、ポリ(エチレンテレフタレート)及びポリ(エチレンナフタレート)が挙げられるがこれらに限定されない。これら基材は任意の適切な厚さを有することができるが、一般にそれらは少なくとも0.01mm、又は特にポリマー基材については0.05〜0.3mmの厚さである。基材に対するレーザ除去可能な層の接着を確保するために接着剤層を使用することができる。
【００８３】
基材(存在する場合)の非画像化側に、軟質のゴム又は発泡体、又はその他の柔軟層から構成することができる非レーザ除去性バックコートが存在してもよい。このバックコートは、基材と印刷版ローラーとの間の接着性を提供するため及び得られた印刷版に追加のコンプライアンスを提供するため、又は印刷版のカールを減少若しくは制御するための存在であり得る。
【００８４】
このレーザ除去可能な要素は、一つ又は複数の層を含む。即ち、それは複数の層を含むことができ、少なくともその一つがレーザ除去可能なレリーフ形成層である。例えば、レーザ除去可能ではない弾性のあるゴム層(例えば、クッション層)が、基材とレーザ除去可能なレリーフ形成層との間に存在してもよい。
【００８５】
ほとんどの実施形態において、該レーザ除去可能なレリーフ形成層は、そのレーザ除去可能なレリーフ形成層が印刷シリンダ上に配置されている実施形態を含めて最外層である。しかしながら、実施形態によっては、そのレーザ除去可能なレリーフ形成層は、さらなる平滑性又はよりよいインクの受容及び放出を提供する最も外側の平滑化キャッピング層の下に位置づけることができる。この層は、1〜200μmの概略の厚さを有することができる。
【００８６】
概して、このレーザ除去可能なレリーフ形成層は、少なくとも50μm、一般に50〜4,000μm、典型的には200〜2,000μmの厚さを有する。
【００８７】
このレーザ除去可能なレリーフ形成層は、一つ又は複数のレーザ除去可能なポリマーバインダー、例えば架橋した弾性のある又はゴム状の樹脂等を含有する。これらの樹脂は通常は本来フィルム形成性である。例えば、弾性樹脂は、熱硬化性又は熱可塑性ウレタン樹脂であり、ポリオール(例えばポリマー状のジオール又はトリオール等)のポリイソシアネートとの反応、又はポリアミンのポリイソシアネートとの反応から誘導され得る。別の実施形態においては、このポリマーバインダーは、熱可塑性エラストマー及び多官能性モノマー又はオリゴマーの熱開始反応生成物からなる。
【００８８】
その他の弾性樹脂としては、スチレンとブタジエンのコポリマー、イソプレンとスチレンのコポリマー、スチレン-ブタジエン-スチレンブロックコポリマー、スチレン-イソプレン-スチレンコポリマー、その他のポリブタジエン又はポリイソプレンエラストマー、ニトリルエラストマー、ポリクロロプレン、ポリイソブチレン及びその他のブチルエラストマー、クロロスルホン化ポリエチレン、ポリスルフィド、ポリアルキレンオキシド、又はポリホスファゼンを含む任意のエラストマー、(メタ)アクリレートの弾性ポリマー、弾性ポリエステル、及びその他の技術的に既知の同様のポリマーが挙げられる。
【００８９】
その他の有用なレーザ除去可能な樹脂としては、加硫ゴム、例えば、EPDM(エチレン-プロピレンジエンゴム)、ニトリル(ブナN)、天然ゴム、ネオプレン又はクロロプレンゴム、シリコーンゴム、フルオロカーボンゴム、フルオロシリコーンゴム、SBR(スチレン-ブタジエンゴム)、NBR(アクリロニトリル-ブタジエンゴム)、エチレン-プロピレンゴム、及びブチルゴム等が挙げられる。
【００９０】
更に別の有用なレーザ除去可能な樹脂は、10℃/分の速度で300℃まで加熱する際(一般に窒素下で)、それらの質量の少なくとも60%(一般的には少なくとも90%)を失い、通常は200以下の分子量を有する特定可能な低分子量生成物を形成するポリマー材料である。そのようなレーザ除去可能な材料の具体例としては、以下に限定はされないが、少なくとも一つのアルキル-2-シアノアクリレートモノマーから誘導される繰り返し単位を含有し、除去中にそのようなモノマーを主な低分子量生成物として形成するポリ(シアノアクリレート)が挙げられる。これらのポリマーは、単一のシアノアクリレートモノマーのホモポリマー又は一つ又は複数の異なるシアノアクリレートモノマー、非シアノアクリレートコモノマーが除去プロセスを妨げない限りは、場合によってその他の重合可能なエチレン性不飽和モノマー、例えば、(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、ビニルエーテル、ブタジエン、(メタ)アクリル酸、ビニルピリジン、ビニルホスホン酸、ビニルスルホン酸、並びにスチレン及びスチレン誘導体(例えばα-メチルスチレン等)等から誘導されるコポリマーであり得る。これらのポリマーを提供するために使用されるモノマーは、アルキルシアノアクリレート、アルコキシシアノアクリレート、及びアルコキシアルキルシアノアクリレートであり得る。ポリ(シアノアクリレート)の代表例としては、以下に限定されないが、ポリ(アルキルシアノアクリレート)及びポリ(アルコキシアルキルシアノアクリレート)、例えば、ポリ(メチル-2-シアノアクリレート)、ポリ(エチル-2-シアノアクリレート)、ポリ(メトキシエチル-2-シアノアクリレート)、ポリ(エトキシエチル-2-シアノアクリレート)、ポリ(メチル-2-シアノアクリレート-co-エチル-2-シアノアクリレート)、及び米国特許第5,998,088号(Robelloら)に記載されているその他のポリマーが挙げられる。
【００９１】
別の実施形態において、該レーザ除去可能なポリマーバインダーは、除去による解重合の間の主な低分子量生成物として環状アルキレンカーボネートを形成するアルキル置換ポリカーボネート又はポリカーボネートブロックコポリマーである。このポリカーボネートは、非晶質又は結晶質であり得、Aldrich Chemical Company(ウィスコンシン州ミルウォーキー)を含めた多数の商業的供給源から入手できる。代表的なポリカーボネートは、例えば、米国特許第5,156,938号(Foleyら)の9〜12段に記載されている。これらのポリマーは、さまざまな商業的供給源から入手でき、又は既知の合成方法を用いて調製することができる。
【００９２】
更に別の実施形態において、このレーザ除去可能なポリマーバインダーは、除去中の解重合による主な低分子量生成物としてジオール及びジエンを形成するポリカーボネート(tBOCタイプ)である。
【００９３】
更に別の実施形態は、「解重合されて」主な低分子量生成物として第二級アルコールを形成するポリエステルであるレーザ除去可能なポリマーバインダーを含有する。
【００９４】
このレーザ除去可能なポリマーバインダーは、このレーザ除去可能なレリーフ形成層の少なくとも10重量%、最大で99重量%まで、一般的には30〜80重量%を一般に含む。
【００９５】
このレーザ除去可能なレリーフ形成層は、また、フィルム形成性ポリマーバインダー中に分散された一つ又は複数のレーザ除去可能な材料を含むことができる。したがって、場合によって、そのフィルム形成性ポリマーバインダーはそれ自体「レーザ除去可能」であるが、他の場合は、このレーザ除去可能な材料は一つ又は複数の非除去可能か或いはレーザ除去可能なフィルム形成性ポリマーバインダー中に分散される。
【００９６】
実施形態によっては、マイクロカプセルがレーザ除去可能なポリマーバインダー中に分散される。例えば、レーザ除去可能なマイクロカプセルが、上記のフィルム形成性ポリマー又はポリマーバインダー中に分散され得る。
【００９７】
この「マイクロカプセル」は、また、「中空ビーズ」、「ミクロスフェア」、「ミクロバブル」、「マイクロバルーン」、「多孔質ビーズ」、又は「多孔質粒子」としても知られている可能性がある。そのような構成材は、熱可塑性ポリマーの外殻と空気又は揮発性液体例えばイソペンタン及びイソブタン等のいずれかのコアとを一般に含有する。これらのマイクロカプセルは、単一の中心コア又はそのコア中に多くの空隙を含有する。その空隙は相互に連結しているか又は非連結であり得る。
【００９８】
例えば、レーザ除去可能ではないマイクロカプセルは、シェルがポリ[ビニリデン-(メタ)アクリロニトリル]樹脂又はポリ(ビニリデンクロリド)から成る米国特許第4,060,032号(Evans)及び同第6,989,220号(Kanga)に記載されているもののように、又は、例えば米国特許第6,090,529号(Gelbart)及び同第6,159,659号(Gelbart)に記載されているようなプラスチックマイクロバルーンとして設計することができる。
【００９９】
レーザ除去可能なマイクロカプセルが同様に設計されるが、そのシェルはレーザ除去可能な材料から成る。
【０１００】
該ミクロスフェアは、レーザ除去可能な要素の製造プロセス中、例えば押出し条件下等で、安定でなければならない。けれども、実施形態によっては、そのミクロスフェアは、画像化条件下で崩壊し得る。拡張されていないミクロスフェアと拡張されたミクロスフェアの両方をこの発明では使用することができる。存在することができるミクロスフェアの量はレーザ除去可能なレリーフ形成層の2〜70重量%である。一般に、このミクロスフェアは、内側が中空か炭化水素若しくは低沸点の液体を閉じ込めている熱可塑性シェルを含む。例えば、このシェルは、アクリロニトリル及びビニリデンクロリド若しくはメタクリロニトリル、メチルメタクリレートのコポリマー、又はビニリデンクロリド、メタクリル酸、及びアクリロニトリルのコポリマーから構成され得る。炭化水素がそのミクロスフェア中に存在する場合、それはイソブテン又はイソペンタンであり得る。EXPANCEL(登録商標)ミクロスフェアは、Akzo Noble Industries(ダルース、ジョージア州)から市販されている。Dualite及びMicropearlポリマーミクロスフェアは、Pierce & Stevens Corporation(ニューヨーク州バッファロー)から市販されている。中空プラスチック顔料は、Dow Chemical Company(ミシガン州ミッドランド)及びRohm and Haas(ペンシルベニア州フィラデルフィア)から入手できる。
【０１０１】
該レーザ除去可能なレリーフ形成層は、また、750〜1400nm又は典型的には750〜1250nmの範囲のIRを吸収して露光光子を熱エネルギーに転換する一つ又は複数の赤外線吸収性化合物を含有する。特に有用な赤外線吸収性化合物は、IRレーザからの露光に敏感である。同じか異なるタイプの赤外線吸収性化合物の混合物を必要に応じて使用することができる。
【０１０２】
カーボンブラック及びその他のIR吸収性有機若しくは無機顔料(スクアリリウム、シアニン、メロシアニン、インドリジン、ピリリウム、金属フタロシアニン、及び金属ジチオレン顔料を含む)、及び金属酸化物を含めた広範囲の赤外線吸収性化合物が有用である。例としては、Columbian Chemicals Co.(ジョージア州アトランタ)から入手できるRAVEN 450、760、ULTRA 890、1020、1250等、並びにBLACK PEARLS 170、BLACK PEARLS 480、VULCAN XC72、BLACK PEARLS 1100が挙げられる。
【０１０３】
同様に有用なIR吸収性化合物としては、当技術分野でよく知られている可溶化基で表面が官能化されているカーボンブラックが挙げられる。親水性非イオン性ポリマーにグラフトされている、例えばFX-GE-003(日本触媒製)等、又はアニオン性の基により表面が官能化されているCAB-O-JET(登録商標) 200若しくはCAB-O-JET(登録商標) 300(Cabot Corporation製)等のカーボンブラックも有用である。その他の有用なカーボンブラックは、すべてCabot Corporation(マサチューセッツ州ボストン)によるMogul L、Mogul E、Emperor 2000、Vulcan XC-72とRegal 330及び400である。その他の有用な顔料としては、以下に限定されないが、ヘリオゲングリーン、ニグロシンベース、鉄(III)酸化物、透明鉄酸化物、磁気顔料、マンガン酸化物、プルシアンブルー及びパリブルーが挙げられる。その他の有用なIR吸収性化合物は、単一壁及び複数壁カーボンナノチューブ等のカーボンナノチューブ、グラファイト、グラフィーム及び多孔質グラファイトである。
【０１０４】
IR吸収顔料又はカーボンブラックの粒度は、本発明の目的に対して決定的に重要ではないが、非常に小さい粒子のより微細な分散が最適な除去形体解像度及び除去効率を提供することを認識すべきである。特に適切な粒子は、1μmの直径を有するものである。
【０１０５】
IR吸収性化合物のレーザ除去可能なレリーフ形成層中への均一な組み込みを達成することができるように、分散剤及び表面の機能的リガンドを、カーボンブラック又は金属酸化物、或いは顔料の分散の品質を改良するために使用することができる。
【０１０６】
その他の有用な赤外線吸収性化合物(例えばIR染料等)は、米国特許第4,912,083号(Chapmanら)、同第4,942,141号(DeBoerら)、同第4,948,776号(Evansら)、同第4,948,777号(Evansら)、同第4,948,778号(DeBoer)、同第4,950,639号(DeBoerら)、同第4,950,640号(Evansら)、同第4,952,552号(Chapmanら)、同第4,973,572号(DeBoer)、同第5,036,040号(Chapmanら)、及び同第5,166,024号(Bugnerら)に記載されている。
【０１０７】
該赤外線吸収性化合物は、レーザ除去可能なレリーフ形成層中にその層の全体の乾燥重量を基準として、少なくとも1重量%、典型的には2〜20重量%の全体量で一般に存在する。
【０１０８】
上記のように、該赤外線吸収性化合物は、該レーザ除去可能なレリーフ形成層中にただ均一に分散しているのではなく、画像形成表面より底部表面近くでより大きい濃度でそれは存在する。ほとんどの実施形態において、この濃度分布は、レーザ除去可能なレリーフ形成層中への深さが増すに従うレーザエネルギー吸収分布を提供する。場合によって、その濃度変化は連続的であり、一般に深さと共に一様に増加する。他の場合、その濃度は層の深さと共に段階的様式で変化する。
【０１０９】
例えば、該赤外線吸収性化合物は、レーザ除去可能なレリーフ形成層内に、吸収係数α(x)が、次式:
【０１１０】
【数１３】
2013508196.tif 000015
【０１１１】
であって、上式中、
【０１１２】
【数１４】
2013508196.tif 000016
【０１１３】
であり、ただし、Fは、レーザ除去可能なレリーフ形成層表面における赤外線のフルエンス(単位面積当たりのエネルギー)であり、ρは、レーザ除去可能なレリーフ形成層の密度であり、Cpは、レーザ除去可能なレリーフ形成層の熱容量であり、T0は、レーザ除去可能なレリーフ形成層の初期温度であり、Tcは、この層の臨界除去温度である上記式に実質的に従って規定されるようにレリーフ画像形成表面からの深さxを通しての濃度分布で存在することができる。
【０１１４】
これらの数学的式を使用するため、密度ρは、ガス比重計、又は固体の密度を測定するために設計された任意の市販の装置により質量/体積を計算することによって決定することができる。加えて、Cpは、示差走査熱量測定法等の熱量測定法によって決定することができる。T0は、任意の温度測定装置によって決定され、Tcは、材料が蒸発するときの温度を測定することによって決定され、熱重量分析装置を用いて測定されるときに50重量%の材料のロスが発生する温度と相関させることができる。
【０１１５】
「実質的に従う」によって、われわれは、濃度分布が、図2に示されている理論濃度分布の±20%以内であることを意味する。
【０１１６】
例えば、該レーザ除去可能な要素は、コーティング溶媒、レーザ除去可能なポリマーバインダー、及び赤外線吸収性化合物を、該赤外線吸収性化合物が、コーティング溶媒が除去されるときにその濃度が画像形成表面より底部表面近くでより大きいような濃度分布で存在するような態様で含む配合物から、画像形成表面及び底部表面を有するレーザ除去可能なレリーフ画像形成層を形成することによって調製することができる。当業者なら理解するであろうが、赤外線吸収性化合物の濃度分布の正確な形態は、コーティング及び乾燥条件(例えばコーティングと乾燥スピード及び温度)、コーティング機、並びに、以下に限定はされないが、いろいろなタイプの溶媒(例えば粘度及び沸点)、特定のポリマーバインダー(例えば、密度、粘度、及び濃度)、及び特定の赤外線吸収性化合物(例えば、密度及び濃度)を含有しているレリーフ画像形成層を作製するために使用される配合物によって制御される。かくして、レリーフ画像形成層を通した相分離を制御して望ましい濃度分布を得ることができる。
【０１１７】
より具体的には、その望ましい濃度分布は、その濃度が画像形成表面から底部表面により近い部分層ほど次第に大きくなるように、その濃度が異なる二つ以上の部分層の複合体としてのレーザ除去可能なレリーフ形成層を形成することによって提供され得る。
【０１１８】
したがって、該レーザ除去可能な要素は、それぞれがコーティング溶媒、レーザ除去可能なポリマーバインダー、及び赤外線吸収性化合物を含む複数の配合物を基材に塗布して、複数の部分層を基材上に設けるステップによって形成することができ、前記ステップが、赤外線吸収性化合物の濃度が、基材近い部分層ほど常に大きくなり、コーティング溶媒を除去した後のその濃度が、基材に近い部分層ほど次第に大きくなるように、前記濃度が隣接する各部分層で異なるようになされる。
【０１１９】
該部分層は、任意の適当なやり方、例えば、一連の配合物を連続して投入、吹き付け、又は注入して底部表面及びレリーフ画像形成表面を有するレーザ除去可能なレリーフ形成層を形成する連続した部分層を提供することによって形成することができる。それぞれの配合物は、ポリマーバインダー及び赤外線吸収性化合物を含み、その化合物の濃度は、連続した部分層中に異なる濃度を提供し、赤外線吸収性化合物の濃度が、レリーフ画像形成表面により接近している隣接する部分層における濃度より底部表面に接近しているどの部分層においてもより大きくなるようにそれぞれの配合物中で異なる。
【０１２０】
加えて、該赤外線吸収性化合物は、磁性金属酸化物(例えば酸化鉄)粒子であり得、その望ましい濃度分布は、該レーザ除去可能なレリーフ形成層中にそのレーザ除去可能な要素の製造又は調製中に適切な磁場を適用することによって提供することができる。
【０１２１】
部分層を製造し、レーザ除去可能なレリーフ形成層を形成するための典型的な手順は、発明の実施例において以下で示される。
【０１２２】
望ましいレリーフの深さまで除去を促進し、特定の物理的性質、例えば、要素に対して硬度、膨張制御、及び機械的強度を提供するため、不活性又は「不活発」な粒子状物質、不活性又は「不活発」なミクロスフェア、発泡体又は多孔質母材、或いは同様の微小空洞又は無機粒子をレーザ除去可能なレリーフ形成層中に含めることは有用であり得る。例えば、米国特許第6,159,659号(Gelbart)に記載されているように、不活性ガラス又はミクロスフェアを除去可能なフィルム形成材料中に分散させることができる。その他の不活性材料を、それらがより良いレリーフ画像及びより良い印刷品質に寄与する場合は含有させることができる。そのような不活性材料はどの様にも反応はせず、したがってそれらの化学組成を保つが、それらはレーザ画像化に際してレーザ除去可能な材料を緩めるための中心を提供し、すなわち、レーザ除去可能なレリーフ形成層の物理的性質を、よりきれいな除去の境界を得ることができるように改める。微粒子の添加物としては、固体又は多孔質充填剤が挙げられ、それらは組成物中の有機物又は無機物(例えば金属製)であり得る。不活性固体無機粒子の例は、シリカ及びアルミナ、並びにDegussaからAerosil及びCabot CorporationからCab-O-Silとして販売されている微細粒子状シリカ、ヒュームドシリカ、多孔質シリカ、表面処理シリカ等の粒子、Cabot及び3M Corporationにより販売されている無定形ケイ酸マグネシウム化粧用ミクロスフェア等のミクロパウダー、炭酸カルシウム及び硫酸バリウム粒子及び微小粒子である。
【０１２３】
不活性ミクロスフェアは、中空であるか又は不活性溶媒が充填されたものであり得、レーザ画像化の際、それらは破裂して、泡に似た構造を与えるか、又は、それらは除去のために必要なエネルギーを減少するために、レーザ除去可能なレリーフ形成層による材料の除去を促進する。不活性なミクロスフェアは、不活性ポリマー又は無機ガラス材料、例えばスチレン又はアクリレートコポリマー、酸化ケイ素ガラス、ケイ酸マグネシウムガラス、塩化ビニリデンコポリマー等から一般に形成される。
【０１２４】
存在することができる不活性な粒子材料又はミクロスフェアの量は、乾燥したレーザ除去可能なレリーフ形成層の4〜70重量%である。
【０１２５】
このレーザ除去可能なレリーフ形成層中に任意的に追加するものとしては、それらが除去性能を妨害しない限り、可塑剤、染料、充填剤、酸化防止剤、オゾン劣化防止剤、安定剤、分散助剤、界面活性剤、色調整のための染料若しくは着色剤、及び接着促進剤を挙げられるがこれらに限定されない。
【０１２６】
このレーザ除去可能な要素は、さまざまな方法、例えば、適当な溶媒により層又は部分層の配合物をコーティング又は吹き付けることによってレーザ除去可能なレリーフ形成層を用意し、乾燥することによって調製することができる。別法では、層又は部分層の配合物は、プレス成型、射出成型、溶融押出し、共押出し、又は溶融カレンダーを行なって適切な層又はリング(スリーブ)とし、基材に接着又は積層し、硬化させて、層、平坦な又は湾曲したシート、或いはシームレスの印刷スリーブにすることができる。シート形状のその要素は、印刷シリンダに巻き付けて端を融合させ、シームレスの印刷要素を形成することができる。
【０１２７】
このレーザ除去可能な要素は、また、除去画像化の前に除去されるカバーシート中に適当な保護層又はスリップフィルム(剥離性があるか剥離剤を有する)と共に組み立てることもできる。かかる保護層はカバーシートを形成するポリエステルフィルム[例えばポリ(エチレンテレフタレート)等]であり得る。
【０１２８】
レーザ除去可能なレリーフ形成層とは反対の基材側のバッキング層が、赤外線画像化を反射するかそれに透過できるように存在してもよい。
【０１２９】
レーザ除去画像化
除去エネルギーは、適当な画像化レーザ、例えば、CO2若しくは赤外線発光ダイオード又はYAGレーザ、或いはアレー又はそのようなレーザ等を用いて一般に適用される。少なくとも100μmの最小深さを有するレリーフ画像又は300〜1000μmの典型的な深さを有し、又は最大600μmまでが望ましいレリーフ画像と共に、少なくとも50μmの最小の深さを有するレリーフ画像を提供する除去が望ましい。該レリーフ画像は、基材が存在するときは、レーザ除去可能なレリーフ形成層の元の厚さの100%までの最大の深さを有することができる。その場合、そのレリーフ画像の床面は、基材(レーザ除去可能なレリーフ形成層が画像化された領域で完全に除去される場合)、レーザ除去可能なレリーフ形成層の下部領域、又は接着剤層若しくは柔軟層等の下層であり得る。基材が存在しない場合、該レリーフ画像は、レーザ除去可能なレリーフ形成層の元の厚さの80%までの最大深さを有することができる。700〜1250nmの波長で操作するIRダイオードレーザが一般に使用され、800nm〜1250nmで操作するダイオードレーザが除去的画像化に対して有用である。そのダイオードレーザは、相対運動によって引き起こされるパルス又は有効パルスが、パルス中にほぼ断熱的に投入される十分な高さの強度を有していなければならない。
【０１３０】
一般に、除去画像化は、要素表面で少なくとも1J/cm2の最小フルエンスレベルを有しており、典型的には赤外線画像化が20〜1000J/cm2又は50〜800J/cm2においてのものである少なくとも一つの赤外線レーザを用いて達成される。
【０１３１】
レリーフ画像を形成する除去は、さまざまな状況で起こり得る。例えば、シート状の要素は、要望どおり画像化して使用することができ、又は、画像化前に印刷シリンダ又はシリンダの形に巻き付けることができる。このレーザ除去可能な要素は、また、印刷シリンダに取り付ける前又は後に画像化することができる印刷スリーブでもあり得る。
【０１３２】
画像化中、除去の除去生成物のほとんどは、ガス状又は揮発性であり、廃棄又は化学処理のための真空により容易に収集される。固体の残骸があれば真空又は洗浄を用いて同様に収集することができる。
【０１３３】
画像化後、得られたレリーフ要素は、レリーフ表面が依然粘着性がある場合、技術的に知られている方法を用いて任意的な脱粘着ステップにかけることができる。
【０１３４】
印刷中、得られたフレキソ印刷版は、既知の方法を用いてインク付けされ、そのインクは適当な基材、例えば、紙、プラスチック、織物、板紙、又は厚紙等に適切に転移される。
【０１３５】
印刷後、該フレキソ印刷版又はスリーブは、きれいにして再使用することができ、印刷シリンダは、こすって滑らかにするか、さもなければ、きれいに洗って必要に応じて再使用することができる。
【０１３６】
本発明は、少なくとも次の実施形態及びそれらの組合せを提供する:
1.  レリーフ画像形成表面及び底部表面を有する少なくとも一つのレーザ除去可能なレリーフ形成層を含む直接レーザ彫刻用のレーザ除去可能な要素であって、レリーフ形成層が、レーザ除去可能なポリマーバインダーと底部表面近くで画像形成表面より大きい濃度分布で存在する赤外線吸収性化合物とを含む要素。
2.  赤外線吸収性化合物が、レリーフ形成層において深さと共に一定のレーザエネルギー吸収分布を提供する実施形態1に記載の要素。
3.  赤外線吸収性化合物が、レリーフ形成層内に、吸収係数分布α(x)が、次式:
【０１３７】
【数１５】
2013508196.tif 000017
【０１３８】
実質的に合致するように、レリーフ画像形成表面からの深さx全体に亘る濃度分布で存在し、上式中、
【０１３９】
【数１６】
2013508196.tif 000018
【０１４０】
であり、
Fは、レリーフ形成層表面における赤外線源のフルエンス(単位面積当たりのエネルギー)であり、ρは、レリーフ形成層の密度であり、Cpは、レリーフ形成層の熱容量であり、T0は、レリーフ形成層の初期温度であり、Tcは、レリーフ形成層の臨界除去温度である、実施形態1又は2に記載の要素。
4.  レリーフ形成層が、100〜4000μmの乾燥厚さを有する実施形態1から3までのいずれかに記載の要素。
5.  レリーフ形成層が、200〜2000μmの乾燥厚さを有する実施形態1から4までのいずれかに記載の要素。
6.  画像化面及び非画像化面を有する非レーザ除去性基材を更に含み、画像化面に配置されているレリーフ形成層を有する実施形態1から5までのいずれかに記載の要素。
7.  フレキソ印刷版前駆体又はフレキソ印刷スリーブ前駆体である実施形態1から6までのいずれかに記載の要素。
8.  基材とレリーフ形成層との間に非レーザ除去性基材及びエラストマーゴム層を更に含む実施形態1から7までのいずれかに記載の要素。
9.  画像化面及び非画像化面を有する非レーザ除去性基材を更に含み、非画像化面の基材上に少なくとも一つの非除去可能な層を有する実施形態1から8までのいずれかに記載の要素。
10.  レーザ除去可能なポリマーバインダーが、架橋エラストマー又はゴム状樹脂である実施形態1から9までのいずれかに記載の要素。
11.  架橋エラストマーが、ポリオールのポリイソシアネートとの反応又はポリアミンのポリイソシアネートとの反応によって誘導される実施形態10に記載の要素。
12.  ポリマーバインダーが、熱可塑性エラストマー及び多官能モノマー又はオリゴマーの熱開始反応生成物からなる実施形態1から11までのいずれかに記載の要素。
13.  赤外線吸収性化合物が、800〜1200nmのλmaxを有するカーボンブラック、有機若しくは無機顔料、有機染料、又はこれらの任意の組合せである実施形態1から12のいずれかに記載の要素。
14.  赤外線吸収性化合物が、濃度分布を磁界の適用によって作り出すことができる磁性化合物である実施形態1から12までのいずれかに記載の要素。
15.  赤外線吸収性化合物が、レリーフ形成層の乾燥重量を基準として1〜20重量%の量で存在する実施形態1から14までのいずれかに記載の要素。
16.  レリーフ形成層が、微小孔、マイクロカプセル、若しくは無機粒子、又はそれらの任意の組合せを更に含む実施形態1から15のいずれかに記載の要素。
17.  レリーフ形成層は、赤外線吸収性化合物の濃度が、画像形成表面から底部表面により近い部分層ほど次第に大きくなるように、その濃度が異なる二つ以上の部分層で構成されている、実施形態1から16のいずれかに記載の要素。
18.  レリーフ形成層及び底層を含む少なくとも二つのレーザ除去可能な層を含み、レリーフ形成層が、レーザ除去可能な部分層を少なくとも二層、厚さt1、t2、...tNをそれぞれ有する最大でN層含む、直接レーザ彫刻用のレーザ除去可能な要素であって、
赤外線吸収性化合物の濃度は、各部分層内では一定であるが、レーザ除去可能な部分層ごとに、赤外線吸収性化合物の濃度に対応する吸収係数分布が、個別吸収濃度(DAC)分布アルゴリズムによって定義される関数に従って実質的に支配されるように、異なっている要素。
19.  レリーフ画像を提供する方法であって、実施形態1から18のいずれかに記載のレーザ除去可能な要素を、要素表面において1J/cm2の最小出力フルエンスを有する少なくとも一つのレーザによって提供される赤外線に像様露光するステップを含む方法。
20.  フレキソ印刷版、フレキソ印刷スリーブ、又はフレキソ印刷シリンダを提供するための実施形態19に記載の方法。
21.  少なくとも100μmの最小深さを有するレリーフ画像を提供するための実施形態19又は20に記載の方法。
22.  像様露光が、20〜1000J/cm2のフルエンスを用いて行なわれる実施形態19から21までのいずれかに記載の方法。
23.  像様露光が800〜1200nmの波長で行なわれる実施形態19から22までのいずれかに記載の方法。
24. 100〜600μmの深さを有するレリーフ画像を提供するための実施形態19から23までのいずれかに記載の方法。
25.  レーザ除去可能な要素が、断熱的に像様露光される実施形態19から24までのいずれかに記載の方法。
26.  実施形態1から18までのいずれかに記載のレーザ除去可能な要素を調製する方法であって、コーティング溶媒、レーザ除去可能なポリマーバインダー、及び赤外線吸収性化合物を含む配合物を塗布することによって、画像形成表面及び底部表面を有するレーザ除去可能なレリーフ画像形成層を形成するステップを含み、前記ステップが、コーティング溶媒を除去した後の濃度、底部表面の方が画像形成表面より大きくなるような濃度分布で、赤外線吸収性化合物が存在するようになされる方法。
27.  レーザ除去可能な要素を調製する方法であって、それぞれがコーティング溶媒、レーザ除去可能なポリマーバインダー、及び赤外線吸収性化合物を含む複数の配合物を基材に塗布して、複数の部分層を基材上に設けるステップを含み、前記ステップが、赤外線吸収性化合物の濃度が、基材に部分層ほど常に大きくなり、コーティング溶媒を除去した後のその濃度が、基材に近い部分層ほど次第に大きくなるように、前記濃度が隣接する各部分層で異なるようになされる方法。
28.  一連の配合物を連続して注入又は注ぎ入れて、連続した部分層を設けることにより、底部表面及びレリーフ画像形成表面を有するレーザ除去可能なレリーフ画像形成層を形成するステップを含む、レーザ除去可能な要素を調製する方法であって、
各配合物はポリマーバインダー及び赤外線吸収性化合物を含み、前記赤外線吸収性化合物の濃度は、連続する部分層の濃度が異なるように配合物ごとに異なり、かつ赤外線吸収性化合物の濃度は、底部表面により近い部分層の方が、レリーフ画像形成表面により近い隣接する部分層の濃度より大きいレーザ除去可能な要素を調製する方法。
【０１４１】
以下の実施例は、この発明の実地を説明するために提供され、多少なりとも限定することを意味するものではない。
【０１４２】
(実施例)
以下の成分を、実施例を準備し、実施するのに使用した:
PHMCは、Sigma-Aldrich(ミズーリ州セントルイス)から得たポリヘキサメチレンカーボネートジオール、MW=2000、を表す。
Desmodur(登録商標) N3300Aは、Bayer Material Science(ペンシルベニア州ピッツバーグ)から得たヘキサメチレンジイソシアネート系ポリイソシアネートである。
Mogul Lは、Cabot Corporation(マサチューセッツ州ビルリカ)から得たカーボンブラックである。
Solsperse(登録商標) 34750は、Lubrizol Limited(英国マンチェスター)から得た酢酸エチル中50重量%溶液である。
【０１４３】
パートA:  カーボンブラック分散液
パートAを、494gのPHMCを60グラムのMogul L及び46gのSolsperse 34750と共に混合し、85℃に加熱し、Cowles回転翼を備えたRoss Millを用いて1200rpmで16時間、真空下で混練して酢酸エチルを除去して準備した。カーボンブラックの最終濃度は10.4重量%であり、Horiba粒径分析器を用いて測定して体積平均粒径は320nmであった。
【０１４４】
メルトA:  1重量%のカーボンブラックを含むウレタンプレメルト
メルトAを、1.0gのパートAを7.8gのPHMCに85℃で加え、頭上撹拌機により20分間混合し、次いで1.7gのDesmodur(登録商標) N3300Aを加え、更に5分間混合して調製した。アセトンを加えてこれを50重量%の固形分に希釈した。
【０１４５】
メルトB〜E:
異なるカーボンブラック濃度のものを、メルトAと同様に、パートA、PHMC、及びDesmodur(登録商標) N3300Aの相対濃度を変化させることによって用意し、それらの最終乾燥組成を下のTABLE I(表1)に掲げた。メルトDは、アセトンにより25重量%固形分に希釈した。
【０１４６】
【表１】
2013508196.tif 000019
【０１４７】
(発明実施例1〜3)
この発明の複数部分層のレーザ除去可能な要素を、最下層としてのTABLE I(表1)からの特定のメルトを、5"×5"(12.7cm×12.7cm)のテフロン（登録商標）の型に流し込み、それをゆるく覆ってアセトン塗工溶媒の蒸発を可能にすることによって調製した。この試料を周囲温度で一晩、続いて70℃で24時間乾燥した。次に、この場合もやはりTABLE I(表1)におけるメルトから選んだ次の層をこの最下層上に流し込み乾燥手順を繰り返した。複数層の試料を、この手順を用いて作製した。複数層要素の最終構造は、下のDIAGRAM I(表2)及びTABLE II(表3)に示されている。DIAGRAM I(表2)及びTABLE II(表3)において、「CB」は、特定の乾燥重量%におけるカーボンブラックを指し、各部分層の厚さはマイクロメーター(μm)で与えられている。
【０１４８】
(比較例1〜4)
単層である比較例の層除去可能な要素を、TABLE I(表1)からのメルトA、B及びCを5"×5"(12.7cm×12.7cm)の型に流し込み、60℃で24時間加熱することによって調製した。
【０１４９】
【表２】
2013508196.tif 000020
【０１５０】
それぞれのレーザ除去可能な要素を、5.3ワット、1064nmのパルス状単一モードの80μmのスポットサイズを有するイッテルビウムファイバーレーザを用いて画像化した。パルス幅は約30ナノ秒であり、パルス繰り返し率は、20kHzであった。使用された画像は、51J/cm2〜102J/cm2に相当するフルエンスをもたらす13インチ/秒(ips)〜6.5ips(33.02cm/秒〜16.5cm/秒)のスピードで、800dpiでラスターされた1cm×1cmのパッチである。除去されたパッチの深さは、ラチェット停止マイクロメーターを備えた自動非回転スピンドルを用いて測定した。深さ対フルエンスの逆スロープは、感度であり、深さ1μmを除去するために要するエネルギーであり、1μm当りの(J/cm2)、又は[(J/cm2)/μm]の単位で定義される。感度に対するより低い値は、増大した除去効率を示し、こうしたより低い値が望ましい。レーザ除去した試料に残った「油状残留物」は、1〜5の尺度で評価され、(2)は最小限の油状物が見られることを示し、(3)は油状物は見られるが許容できることを示し、(4)は許容できない水準の油状物が見られることを示し、(5)は油状物が見られて著しく好ましくないことを示す。これらの結果は、下のTABLE II(表3)に示されている。
【０１５１】
【表３】
2013508196.tif 000021
【０１５２】
これらの結果は、この発明のすべての三つの複数の部分層の要素の除去効率が、1%と2%のカーボン含有単層試料と同様に良好であったが、更に除去後、より少ない油状残留物が残ったことを明示している。比較例3及び4は、低い油状残留物を示したが、発明の要素より劣る除去効率を有した。これらのデータはまた、本発明と対比してカーボンブラック濃度における逆勾配が採用された場合(すなわち、画像形成表面で最も高いカーボン濃度)、除去効率が劣り、油状残留物が観察されたことを示している。
【０１５３】
(発明実施例4)
カーボンブラック分散液を、75gのMogul Lカーボンブラック(Cabot)を195gのアセトン及び30gのSolsperse(登録商標) 32000 (Avecia Pigments and Additives、ノースカロライナ州シャーロット)と共に混合し、その混合物をEiger Mill中4500rpmで2.5時間混練することにより調製した。得られた平均粒径(体積平均)は、Horiba粒径分析器を用いて測定して0.129μmであった。このカーボンブラック分散液の2.4gの試料を、40gのアセトン中25重量%のニトロセルロースの溶液(粘度5/6秒、Hercules Powder Co.、デラウェア州ウィルミントン)に加え、マグネティックスターラーにより撹拌した。その混合物を3インチ(7.6cm)平方のテフロン（登録商標）の型に入れ、溶媒をゆっくり蒸発させるためにそこに開けた三つの穴を有するアルミ箔で覆った。これらの試料は、その型の中で、24時間周囲温度で乾燥した。型の側面を除去し、その試料要素を更に24時間周囲温度で乾燥して版要素を形成した。
【０１５４】
乾燥した要素の薄い(5μm)断面を、油中に埋め込んだLeica 2165ミクロトームを用いて切断し、透過光を用いるOlympus BX60顕微鏡を用いて調べた。その結果は、カーボンブラック粒子の濃度が、その要素の画像形成表面においてその底部表面におけるより低いことをはっきりと示した。
【０１５５】
その要素を、発明実施例1〜3に対するのと同じやり方でレーザ画像化した。この版要素の特定のフルエンス当りの測定された深さは、「画像形成」表面(最上面、より低いカーボンブラック濃度)を除去したとき、「底部の」面が除去されたときよりはるかに大きかった。
【０１５６】
これらの実施例は、そのエネルギー付与速度がほぼ断熱的であるレーザ源による深さと共に増加する吸収の効用を明示している。これらの実施例は、一様ではない吸収分布が望ましいという仮定に対する支持を提供している。これらの発明の実施例は、エネルギーが深さと共に均一に吸収されることを可能にするための最適構造ではないかもしれないが、それらはそのことと調和する。分布がCAC分布又は更により実際的であるがわずかに効率のさがるDAC分布によって示される最適条件にもし近づいた場合は、浪費されるエネルギーが少なく、除去効率が更に上昇するであろうことが容易に理解される。
【符号の説明】
【０１５７】
400  個別吸収濃度分布アルゴリズム
410  第一ステップ、第一層に対するフルエンスを初期フルエンスF0とし、層カウンターIを1にして初期化する。
420  第二ステップ、層を臨界温度まで加熱する十分なエネルギーがない場合を見るためのチェックをする。
430  第三ステップ、その層にとって臨界温度に到達する量をとるだけのためにはどんなαiが必要かを計算する。
440  第四ステップ、次の層に入るフルエンスを更新し、層ポインターをインクリメントする。
450  それぞれの層に対するαiを集め、それらを吸収材の減衰係数によって濃度に変換する。
【図１】
2013508196.tif 000024
【図２】
2013508196.tif 000025
【図３】
2013508196.tif 000026
【図４】
2013508196.tif 000027
【手続補正書】
【提出日】平成24年6月20日(2012.6.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レリーフ画像形成表面及び底部表面を有する少なくとも一つのレーザ除去可能なレリーフ形成層を含む直接レーザ彫刻用のレーザ除去可能な要素であって、レリーフ形成層が、レーザ除去可能なポリマーバインダーと、底部表面近くで画像形成表面より大きい濃度分布で存在する赤外線吸収性化合物とを含む要素。
【請求項２】
赤外線吸収性化合物が、レリーフ形成層内に、吸収係数分布α(x)が、次式:
【数１】
2013508196.tif 000028
に実質的に合致するように、レリーフ画像形成表面からの深さx全体に亘る濃度分布で存在し、上式中、
【数２】
2013508196.tif 000029
であり、
Fは、レリーフ形成層表面における赤外線源のフルエンス(単位面積当たりのエネルギー)であり、ρは、レリーフ形成層の密度であり、Cpは、レリーフ形成層の熱容量であり、T0は、レリーフ形成層の初期温度であり、Tcは、レリーフ形成層の臨界除去温度である請求項1に記載の要素。
【請求項３】
レリーフ形成層が100〜4000μmの乾燥厚さを有する請求項1又は2に記載の要素。
【請求項４】
基材とレリーフ形成層との間に非レーザ除去性基材及びエラストマーゴム層を更に含む請求項1から3のいずれかに記載の要素。
【請求項５】
ポリマーバインダーが、熱可塑性エラストマー、及び、多官能モノマー又はオリゴマーの熱開始反応生成物からなる請求項1から4のいずれかに記載の要素。
【請求項６】
レリーフ形成層が、微小孔、マイクロカプセル若しくは無機粒子、又は、それらの任意の組合せを更に含む請求項1から5のいずれかに記載の要素。
【請求項７】
レリーフ形成層は、赤外線吸収性化合物の濃度が、画像形成表面から底部表面により近い部分層ほど次第に大きくなるように、その濃度が異なる二つ以上の部分層で構成されている、請求項1から6のいずれかに記載の要素。
【請求項８】
レリーフ形成層及び底層を含む少なくとも二つのレーザ除去可能な層を含み、レリーフ形成層が、レーザ除去可能な部分層を少なくとも二層（厚さt1、t2、...tNをそれぞれ有する最大でN層）含む、直接レーザ彫刻用の請求項1から7のいずれかに記載の要素であって、
赤外線吸収性化合物の濃度は、各部分層内では一定であるが、レーザ除去可能な部分層毎に、赤外線吸収性化合物の濃度に対応する吸収係数分布が、個別吸収濃度(DAC)分布アルゴリズムによって定義される関数に従って実質的に支配されるように、異なっている要素。
【請求項９】
レリーフ画像を提供する方法であって、請求項1から8のいずれかに記載のレーザ除去可能な要素を、要素表面において1J/cm2の最小出力フルエンスを有する少なくとも一つのレーザによって提供される赤外線に画像様露光するステップを含む方法。
【請求項１０】
請求項1から8のいずれかに記載のレーザ除去可能な要素を調製する方法であって、コーティング溶媒、レーザ除去可能なポリマーバインダー及び赤外線放射吸収性化合物を含む配合物を塗布することによって、画像形成性表面及び底部表面を有するレーザ除去可能なレリーフ画像形成層を形成するステップを含み、コーティング溶媒を除去した後の濃度が、底部表面の方が画像形成性表面より大きくなるような濃度分布で、赤外線吸収性化合物が存在する方法。
【国際調査報告】
2013508196.tif 000030
2013508196.tif 000031