JP2004017592A

JP2004017592A - 直描型印刷用版材

Info

Publication number: JP2004017592A
Application number: JP2002179042A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Katano; 片野　泰男
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-06-19
Filing date: 2002-06-19
Publication date: 2004-01-22

Abstract

【課題】レーザ光による製版でのデブリの発生がない直描型印刷用版材を提供する。
【解決手段】基板上に記録層が設けられた直描型印刷用版材において、該記録層は熱溶融性樹脂部材中に撥インク性部材を分散した状態で含有しており、かつ該熱溶融性樹脂部材は画像情報に応じて加熱されると溶出するか表面粗度が大きくなる性質を有することを特徴とする。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は直描型印刷用版材に関し、詳しくは、表面記録層を画像状に加熱することによってその記録層に水性又は油性インク付着領域を形成（製版）し、これに記録剤（インク）を供給し、この画像状インクを直接又は転写材を介して普通紙等に転写して画像を得るのに有用な直描型印刷用版材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、組み版の電子化に伴い、従来のような版下フィルムを用いずに、コンピュータから直接製版を行うことが可能な、直描型印刷用版材の開発が盛んである。更に、湿し水の不要な版材に対して直描版化することで、印刷機中に湿し水不要直描型版材と製版部を設けた印刷機（所謂ＤＩ（ｄｉｇｉｔａｌ　ｉｍａｇｉｎｇ）機）が登場し、小ロット・低コスト印刷分野において好評を得ている。
【０００３】
この湿し水不要直描型印刷用版材の代表例としては、特開平７−３１４９３４号公報に記載のごとく、レーザアブレーションによる熱破壊型版材がある。この版材は、画像書き込み後、シリコーン樹脂のかす（デブリ）を版面から除去する必要があり、ＤＩ機中にデブリ除去手段を設ける必要がある。また、熱破壊方式であるため、高い出力のレーザが必要で装置コストを押し上げる問題がある。
一方、特開平３−１７８４７８号公報に記載のごとく、フッ素樹脂の構造変化を利用した版材もある。これは、材料の構造変化によるぬれ性変化を利用しており、デブリに発生がなく、また、熱破壊よりも低いレーザ出力で書き込みが可能であるが、フッ素樹脂は撥インク性能がシリコーン樹脂よりも劣るため、地汚れに弱い欠点を有する
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、従来の版材の欠点を解消し、低エネルギーによる書き込み（製版）が可能で、しかもデブリ処理が全く必要でなく、湿し水を用いないで良好に印刷が行なえる直描型印刷用版材を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、多くの検討を行ってきた結果、加熱により溶出するか或いは表面粗度が大きくなる性質を有する熱溶融性樹脂部材を用い、この樹脂部材中に撥インク性部材を分散させた記録層を有する直描型印刷用版材によれば、上記課題を達成しうることを見出した。本発明はこれに基づいてなされたものである。
【０００６】
本発明によれば、第１に、基板上に記録層が設けられてなり、該記録層は熱溶融性樹脂部材中に撥インク性部材を分散した状態で含有し、かつ該熱溶融性樹脂部材は画像情報に応じて加熱されると該熱溶融性樹脂部材が溶出するか表面粗度が大きくなる性質を有することを特徴とする直描型印刷用版材が提供される。
【０００７】
上記第１の発明においては、次の材料が好ましく選択される。
（１）撥インク性部材は、シロキサン構造を有する樹脂、特にポリジメチルシロキサン構造を有する樹脂の使用が好ましい。
（２）熱溶融性樹脂部材は、側鎖にアルキル基を有するアクリレート系樹脂、特にパーフルオロアルキルアクリレート樹脂の使用が好ましい。更に、この熱溶融性樹脂部材はその融点が６０〜１００℃であるのが好ましい。
【０００８】
また本発明によれば、上記第１の発明において、記録層が波長４００〜９００ｎｍの光に対して吸収を示す材料（光吸収性材料）を含有することを特徴とする直描型印刷用版材が提供される。
【０００９】
さらに本発明によれば、上記第１の発明において、基板と記録層との間に、波長４００〜９００ｎｍの光に対して吸収を示す材料（光吸収性材料）を含有する層をで設けたことを特徴とする直描型印刷用版材が提供される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下本発明をさらに詳細に説明する。
本発明の直描型印刷用版材は、基板上に、熱溶融性樹脂（加熱されると溶出するかもしくは表面粗度が大きくなる性質を有している熱溶融性樹脂）部材と、この熱溶融性樹脂部材中に分散された撥インク性部材とを主成分とする記録層が形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明におけるフィルム基板としては、耐熱性であることが望ましく、温度１００℃から１５０℃にかけて熱収縮率が０〜２０％くらいのものが好適である。基板の厚さはコストを考えると薄い方がよいが、印刷中の版の伸びを考慮するとある程度の厚さが必要で、概ね、７５〜２００μｍが望ましい。材質はアルミニウム合金薄板や合成樹脂フィルム等が望ましい。合成樹脂フィルムとしては、ポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、トリアセチルセルロースフィルム、セロハンフィルム、ポリアミドフィルム、ポリフェニレンスルフィドフィルム、ポリエーテルイミドフィルム、芳香族ポリアミドフィルム、ポリスルホンフィルム、およびポリオレフィンフィルム等が挙げられ、これらのうち、機械的特性、熱的特性、または価格などの理由から、ポリエステルフィルム、ポリフェニレンスルフィドフィルムが好ましく、特にポリエステルフィルムが好ましい。
【００１２】
上記の「ポリエステルフィルム」は、エステル結合を主鎖の主要な結合鎖とするポリエステルのフィルムを総称している。ポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン２，６−ナフタレート、ポリエチレンα，β−ビス（２−クロロフェノキシ）エタン４，４’−ジカルボキシレート、ポリブチレンテレフタレート等が挙げられ、品質および経済性等から、特にポリエチレンテレフタレートが好ましい。
【００１３】
基板表面は高い平滑度を有していてもよいが、本発明においては、該表面を粗面化しておくのが好ましい。粗面化の方法としては、特に限定されず、たとえば、サンドブラストにより基板表面を削るサンドマット加工や、あらかじめ合成樹脂フィルムに微粒子を混ぜるダイレクトマット加工や、基板表面に微粒子を混ぜた樹脂層をコートするコーティングマット加工のいずれでもよい。基板表面が粗面化されていることにより、この上に塗工される記録層あるいは中間層との接着が良好になる。基板の形状は、ベルト状、板状、ドラム状のいずれでもよく、装置の使用用途に応じて選定する。
【００１４】
本発明の記録層に用いられる撥インク性部材としてはシロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ結合）を有する樹脂であり、好ましくは下記式（１）に示されるポリオルガノ、シロキサン骨格を有する樹脂である。この樹脂の形態としては、乳化重合もしくは分散重合によって合成されたものが記録層への分散のしやすさから適している。
【化１】

（式中、Ｒ^１及びＲ^２はアミノ基、フェニル基、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のパーフルオロアルキル基、エポキシ基またはポリエーテル基を表わす。Ｒ^３及びＲ^４は炭素数１〜５のアルキル基を表わす。ｎは１００００〜２００００の整数である。）
【００１５】
上記式（１）で示されるＲ^３、Ｒ^４がメチル基である樹脂が撥インク性として顕著な効果が認められ、特にＲ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４がともにメチル基であり、かつｎが１００００〜２００００である樹脂は撥インク効果がすこぶる良好である。
【００１６】
この撥インク性部材は微粒子の形態が望ましく、その粒径は０．１〜１μｍ、好ましくは０．１〜０．５μｍ程度である。０．１μｍ未満の粒径であると細かく分散しすぎて撥インク性が低下する場合があり、逆に１μｍを超える粒径であると撥インク性領域が広くなり画像書き込み時に親インク化しにくくなって不都合となる場合がある。
【００１７】
一方、本発明の記録層における熱溶融性樹脂部材としては、加熱されると溶出するかもしくは表面粗度が大きくなる性質を有する熱溶融性樹脂が用いられる。ここで、“加熱されると溶出するかもしくは表面粗度が大きくなる”とは、記録層表面に画像情報に応じてレーザ光などが照射されて加熱されることにより、記録層表面温度５０〜２００℃で記録層表面の熱溶融性樹脂部材が溶け、或いは凝集又は結晶化によって熱溶融性樹脂部材表面が粗面化する現象である。
【００１８】
本発明では、この熱溶融性樹脂部材は撥インク性を有していることが好ましい。この場合の撥インク性の目安としては、表面エネルギーが３０ｄｙｎ／ｃｍ以下（好ましくは１０〜２０ｄｙｎ／ｃｍ）であることが望ましい。熱溶融性樹脂部材の材料としては、直鎖のビニル系ポリマーで、樹脂中にメチル基、フェニル基を有する材料や、パーフルオロメチル基や、パーフルオロエチル基を有する材料が適する。具体的な材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリテトラフロロエチレン、ポリテトラフロロポリプレン−ヘキサフロロプロピレン共重合体などが適する。
【００１９】
これらのうちでも、特に側鎖にアルキル基を有するアクリレート系樹脂は有用である。中でも下記一般式（２）で示される長鎖アルキル基を有するアクリレートもしくはメタクリレートモノマーの重合体又は共重合体が好適である。
【化２】

（式中、Ｒ^１は水素原子または−ＣＨ_３を表わし、Ｒ^２は−（ＣＨ_２）_ｋ−ＣＨ_３、ｋ＝１５、１７、１９を表す。）
【００２０】
また、上記の熱溶融性樹脂は、パーフルオロアルキルアクリレート樹脂であることがより好ましい。具体的には下記一般式（３）で示されるように、側鎖にパーフロロアルキル基を有する含フッ素アクリレートもしくは含フッ素メタクリレートモノマーの重合体が適する。重合体としては、単独の重合体の他に、側鎖長の異なるモノマー同士の共重合体や塩化ビニルやメチルメタクリレート、メチルアクリレート等のビニル系モノマーとの共重合体が適する。
【化３】

（式中、Ｒ^１は水素原子または−ＣＨ_３を表わし、Ｒ^２は−（ＣＦ_２）_ｋ−ＣＨ_３、ｋ＝５、７、９を表し、ｍ＝１〜２を表わす。）
【００２１】
本発明で用いられる上記の熱溶融性樹脂は、融点が６０〜１００℃、好ましくは８０〜９０℃のものであるのがより好ましい。融点を低くすることで低エネルギーでの書き込みが可能となるが、融点が６０℃未満では版材を例えば高温高湿下で保存した場合には版材作成当初の記録層表面が維持できないおそれが生じ、また融点が１００℃を超えると低エネルギーでの書き込みが行えなくなるおそれが生じる。
【００２２】
記録層における熱溶融性樹脂部材と撥インク性部材との割合は、印刷に用いられるインクの粘弾性特性によっても左右されるが、概ね、重量固形分比で熱溶融性樹脂部材：撥インク性部材＝９：１〜５：５、好ましくは８：２〜６：４程度が適当である。
【００２３】
図１は本発明の版材の模式的断面図であり、１は基板、２は記録層、２１は撥インク性部材（便宜上「Ｓ材」という）、２２は熱溶融性樹脂部材（便宜上「Ｆ材」という）を表わしている。ここで、Ｓ材の一部は露出しており、Ｆ材表面は平滑である。ここで、Ｓ材の一部は露出しており、Ｆ材表面は平滑である。この状態では、Ｓ材の効果により版材表面は撥インク性を示すようになっている。図２は、この版材に画像書き込み（製版）が施されて、Ｆ材表面が粗面化されている状態を示している。
【００２４】
本発明の版材は、図４（ａ）に示したように、記録層中に光吸収剤を含有させることが望ましい。光吸収剤は波長４００〜９００ｎｍの光に対して吸収を示す材料が好ましく用いられる。
画像書き込み手段としては、サーマルヘッドのごとき接触加熱手段も使用できるが、接触時の機械的擦れによる擦り傷が地汚れの原因となる恐れがある。そこで、レーザのごとき非接触加熱手段の使用が有利である。このため、レーザ等の画像書き込み光源の波長に対して吸収を示す材料（光吸収剤）を記録層中に分散して含有させておくのが好ましい。光吸収部材の吸収ピークは光源によって選択するが、４００ｎｍから９００ｎｍの光に対して何れかの波長に対し吸収を示す部材が望ましい。
具体的な光吸収材料としては、カーボンブラック、フタロシアニン系色素・顔料、及びシアニン系色素・顔料などが挙げられる。これら光吸収材料の記録層への添加量は一概に決められないが、５〜２０ｗｔ％が適当であり、より好ましくは８〜１０ｗｔ％である。
【００２５】
また、本発明の版材は図４（ｂ）に示したように、基板１と記録層２との間に波長４００ｎｍから９００ｎｍの光に対して前記の光吸収材料を含有した層を形成することが望ましい。
先に挙げた光吸収材料を記録層中に分散させた例では、光吸収材材料によっては印字特性へ影響を与える恐れがある。そこで、記録層と基板との間に光吸収材料を含有した中間層３を設け、レーザ光照射時に、中間層３を発熱し熱伝導により記録層表面を加熱する構成とする。こうすることで、記録層の印字特性を損なうことがなくなりが画像品質劣化を防ぐことができる。
【００２６】
この中間層はバインダー樹脂中に光吸収材料を分散した形態を有するが、ここで用いられるバインダー樹脂にはメラミン系樹脂やウレタン系樹脂等が挙げられる。また、中間層に含有される光吸収材料の量は一概に決められないが、５〜２０ｗｔ％くらいが適当である。中間層の厚みは１μｍから５μｍが適当であり、さらに好ましくは３〜４μｍである。
【００２７】
図１および図４（ａ）に示される版材の単層記録層の厚さは、薄すぎると印刷中の機械的負荷に対して被膜破壊の恐れがあり、厚すぎると版コストが高くなるため、概ね、１〜５μｍが適当である。また、図４（ｂ）に示される版材では、レーザ光等の照射により中間層が加熱され、その熱が熱伝導で表面記録層を加熱するため、記録層の厚さは薄い方がよく、０．１〜１μｍであり、さらに好ましくは０．５〜１μｍが適当である。
【００２８】
本発明の直描型印刷用版材を作成するには、例えば熱溶融性樹脂部材となる含フッ素アクリレート重合体の乳化重合液に、撥インク性部材を加え、必要に応じて、光吸収材料を添加し分散してコート液を調製し、このコート液を基板上に塗布し、自然乾燥後４０℃で３０分間熱キュアを行えばよい。また、中間層を設けた版材を作成するには、例えば基板上に光吸収材料を分散させた樹脂溶液を塗工して中間層を形成し、この上に上記と同様な熱溶融性樹脂部材及び撥インク性部材からなる記録層を形成すればよい。
【００２９】
次に、本発明の版材を用いた製版（書き込み）方法を図３により説明する。
図１に示した版材（ａ）に画像情報に基づいた加熱（ｂ）が行なわれると、図２にみられるように、Ｆ材表面ないし表面近傍が溶出するか表面粗度が大きくなってＦ材の表面が粗面化する（ｃ）。Ｆ材表面が粗面化されると、インクがＦ材の疎面凹部にもぐりこむため、Ｓ材が存在しても粗面化されたＦ材表面のインク付着性が大きくなり、その結果として記録層の加熱部は親インク状態となる。そして、この時加熱部はＦ材表面又はその近傍が単に溶ける、もしくはＦ材表面の粒度が大きくなるだけであるため、熱破壊の際にみられるようなデブリは発生しない。
【００３０】
製版時の加熱には、レーザ光やスパーク放電などの手段によるのが有利である。記録層表面の粗さがどの程度になると記録層表面が親インク性になるかは一概に決められないが、Ｆ材のみからなる表面層部分の表面粗さ（Ｒｚ）が０．３〜１μｍ、好ましくは０．５〜０．８μｍの範囲のところである。
【００３１】
インクとしては、油性、水性のいずれも使用しうるが、Ｓ材に対して優れた離型性を示す油性インクの使用が好ましい。印刷装置としてはオフセット印刷機や凸版印刷機のように、高粘度インクを用いる装置が望ましい。インクの粘度は、Ｌ型粘度計にて２５℃で５０〜１５０ｃＰ・ｓ程度のものが好ましい。
【００３２】
【実施例】
次に実施例をあげて本発明をより具体的に説明する。ここでの部は重量基準である。
【００３３】
（実施例１）
Ｆ材：ポリエチレン樹脂（重量平均分子量１００００、融点７０℃）の水分散懸濁液（固形分２０ｗｔ％）
Ｓ材：粒径０．５〜０．８μｍの水分散懸濁液
基板：厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム
Ｆ材とＳ材を固形分重量比７／３で混合し、ホモジナイザーにて分散してコート液を調製した。これをワイヤーバー（ワイヤー径０．３５ｍｍ）にて基板上に塗布し、４５℃で乾燥して、平均厚み１μｍの記録層を形成し直描型印刷用版材を作成した。
【００３４】
（実施例２）
実施例１において、光吸収材料（カーボンブラック（墨汁）をコート液全体に対して１０ｗｔ％添加した以外は実施例１と同様にして直描型印刷用版材を作成した。
【００３５】
（実施例３）
Ｆ材：含フッ素アクリレート重合体（一般式（３）において、Ｒ^１＝水素、Ｒ^２のｋ＝７、ｍ＝２の化合物、重量平均分子量５万、融点８０℃）の乳化重合液（固形分２０ｗｔ％）
Ｓ材：粒径０．５〜０．８μｍの水分散懸濁液
基板：厚さ２００μｍのアルミニウム板
Ｆ材とＳ材を固形分重量比８／２で混合し、ホモジナイザーにて分散してコート液を調製した。これをワイヤーバー（ワイヤー径０．３５ｍｍ）にて基板上に塗布し、自然乾燥後１６０℃で１分間熱キュアを行って、平均厚み３μｍの記録層を形成し直描型印刷用版材を作成した。
【００３６】
（実施例４）
実施例１の基板と記録層との間に、カーボンブラックを固形分重量比で８ｗｔ％含有したポリイソシアネート樹脂層（厚さ４μｍの中間層）を設けた以外は実施例１と同様にして直描型印刷用版材を作成した。
【００３７】
これらの版材をドラム操作型マルチレーザ書き込み装置を用い、波長８３０ｎｍ、出力１００ｍＷの半導体レーザにて２５４０ｄｐｉの解像度で書き込み（製版）を行って印刷版を作った。
続いて、これらの印刷版を市販オフセット印刷機の版胴に取付け、市販の水なしインクを用いて、市販コート紙（王子製紙社製、ＮＰ１ダルコート）に印刷した。結果を表１に示す。
【００３８】
【表１】

【００３９】
表１にみられるごとく、本発明に係る印刷版によれば良質の印刷物が得られる。また、これらの印刷版の耐刷性は実施例１が１万枚、実施例２が１万枚、実施例３が２万枚、実施例４が１万枚であった（従来は５千枚）。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、レーザ光での製版が行なえるため、鮮明性にすぐれた印刷物が得られる。また、レーザ光は低い出力で済むため、デブリの発生がなく、ＤＩ機のコストも押えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の直描型印刷用版材の模式的断面図である。
【図２】製版がなされた印刷版の模式的断面図である。
【図３】製版が行なわれる様子を表わした図である。
【図４】（ａ）は記録層に光吸収剤が含有された直描型印刷用版材の断面図、（ｂ）は光吸収剤を含有した中間層を設けた直描型印刷用版材の断面図である。
【符号の説明】
１　基板
２　記録層
２’　光吸収剤を含有する記録層
２１　撥インク性部材（Ｓ材）
２２　熱溶融性樹脂部材（Ｆ材）
３　中間層

Claims

基板上に記録層が設けられてなり、該記録層は熱溶融性樹脂部材中に撥インク性部材を分散した状態で含有し、かつ該熱溶融性樹脂部材は画像情報に応じて加熱されると溶出するか表面粗度が大きくなる性質を有することを特徴とする直描型印刷用版材。
撥インク性部材がシロキサン構造を有する樹脂であることを特徴とする請求項１記載の直描型印刷用版材。
シロキサン構造を有する樹脂が、ポリジメチルシロキサン構造を有する樹脂であることを特徴とする請求項２に記載の直描型印刷用版材。
熱溶融性樹脂部材が側鎖にアルキル基を有するアクリレート系樹脂であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の直描型印刷版材。
側鎖にアルキル基を有するアクリレート系樹脂が、パーフルオロアルキルアクリレート樹脂であることを特徴とする請求項４記載の直描型印刷用版材。
熱溶融性樹脂部材の融点が６０〜１００℃であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の直描印刷用版材。
記録層が波長４００〜９００ｎｍの光に対して吸収を示す材料を含有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の直描型印刷用版材。
基板と記録層との間に、波長４００〜９００ｎｍの光に対して吸収を示す材料を含有する層を設けたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の直描型印刷用版材。