JP2008505365A - 紫色感光性印刷版のイメージング - Google Patents

Abstract

リソグラフ用印刷版を露光するための装置および方法であって、装置は、３５０ｎｍと４５０ｎｍの間の波長の光を放射する複数のレーザ・ダイオードを含む。レーザ・ダイオードのそれぞれからの光は、リソグラフ用印刷版上の各スポットが、それらのレーザ・ダイオードの少なくとも１つから放射された光を受け取るようにリソグラフ用印刷版上に指向される。好ましくはリソグラフ用印刷版を紫色感光性リソグラフ部材とし、当該リソグラフ部材を印刷機用印刷版とする。各レーザ・ダイオードの出力は５ｍＷと３０ｍＷの間とすることができ、好ましくはレーザ・ダイオードが３９０ｎｍと４３０ｎｍの間の波長の光を放射する。

Description

本発明は一般にレーザ・プリンタに関し、特に紫色レーザ・ダイオード（violet laser diode）を用いた紫色感光性リソグラフ部材のイメージングに関する。

感熱プリントの分野においては、複数の光ファイバを介してレーザから色素供給材料にエネルギが伝達され、同時に形成される複数のドットを伴ったイメージが生成される。たとえば米国特許第５，１６８，２８８号を参照されたい。また高出力レーザは、リソグラフ印刷機用印刷版の露光にも使用されている。

本発明の背景技術の包括的な理解のために読者が希望すると思われる特許文献がいくつかある。それらには、近赤外線内において放射するレーザ・デバイスを使用するリソグラフ版のイメージングに向けられた米国特許第５，３８５，０９２号、米国特許第５，５４０，１５０号および第６，０９５，０４９号が含まれる。米国特許第６，２２２，８７０号は、個別アドレシング可能な、ひずみを伴うことなく伝達する光学キャリアの単一スラブと光学的に結合されるレーザ発振子を開示している。米国特許第６，３４８，３５８号においては、ダイオード・レーザ発光体の線形アレイが、発光体間に充分な熱的および電気的分離を伴って製造され、独立したアドレシング可能性を可能にしている。

別の関心特許に、角度コントロール付き拡散器を使用して記録構造上にあらかじめ選択済みのスポットサイズで集束される多モード・レーザ放射に向けられた米国特許第６，２１０，８６４号がある。米国特許第５，５１７，３５９号は、レーザ・ダイオードからの光を多チャンネル線形光バルブ上に結像するための装置について教示している。

別体の装置内において水性アルカリ溶液を用いる従来的な態様で現像される紫色感光性の光重合体化可能な組成が米国特許第６，３３５，１４４号および欧州特許第１０７０９９０号に開示されている。欧州特許第７４１３３３号は、蛍光増白剤（オキサゾールまたはベンゾオキサゾール・ブロックが論じられている）と協働するホスフィン酸化物光開始剤の光重合体化可能な組成を開示している。共通譲受人の（commonly assigned）米国特許第３，９１２，６０６号には、ラジカルの光開始剤として２−ハロメチル置換ベンゾオキサゾールについて記載されている。米国特許第３，６４７，４６７号には、光活性化が可能であり、かつヘキサアリールビイミダゾール誘導体および化学式Ａｒ１−Ｇ−Ａｒ２のヘテロサイクリック化合物を含む組成物について記載されており、それにおいてＡｒ１およびＡｒ２は炭素原子数６〜１２のアリール基もしくはアリーレンＧ−Ａｒ１基であり、それにおいてアリーレンは炭素原子数６〜１０であり、Ｇは二価のフラン、オキサゾール、またはオキサゾール環である。好ましい化合物はオキサゾールである。

欧州特許第１２９０５９号には、電子写真用電荷担体ジェネレータ（electrophotographic charge carrier generator）としての２，４，５−トリアリールオキサゾールの合成ならびに応用について記載されている。米国特許第５，２０４，２２２号には、光硬化可能な弾性混合物および凸版印刷版を作るための記録材料について記載されている。米国特許第５，８００，９６５号は、重合体化可能な成分としてポリ（エチレングリコール）モノ・アクリレートまたはメタクリレート等のポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）モノマを含有する組成（物）を開示している。米国特許第６，２５８，５１２号には、親水性が露光に伴って変化するＴｉＯ_２について記載されている。

米国特許第６，４６６，３５９号には、多ビーム（multi-beam）露光装置について記載されており、当該装置は、補助スキャニングのための方向内において離隔された所定数の多ビームを放射するための光源、偏向ユニット、および主スキャニング・ユニットを含む。米国特許第４，７９６，９６１号は、多ビーム・スキャニング光学システムを開示しており、当該システムは、互いに平行な偏光方向を伴う複数のレーザ・ビームを備える。米国特許第５，４６５，２６５号は、複数のレーザ・エレメントが等間隔で配列されるレーザ・アレイ、および複数のレーザ・エレメントに従って採用される複数のレンズが等間隔で配置されるレンズ・アレイから構成された多ビーム・レーザ光源について論じている。米国特許第５，４７１，２３６号は、イメージ情報を書き込むための多ビーム・スキャン光学システムについて論じている。このシステムは、複数のレーザ・ダイオード、コリメート・レンズ、およびコリメート後のレーザ・ビームを集束するための光学部材を有する。

紫色レーザは、３５０ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲内において発光するものが知られている。その種のレーザは市販されており、その種のレーザの出力は、現在のところ５ｍＷ〜１５０ｍＷに制限されるが、好ましい範囲はわずか５ｍＷ〜３０ｍＷである。これに対して印刷機用印刷版等の紫色感光性リソグラフ部材は、たとえば６０μＪ／ｃｍ^２〜１００μＪ／ｃｍ^２台といった程度の感度を有する。

一般に、印刷機用印刷版が実用に耐えるには少なくとも時間当たり２０版の速度で露光される必要があると考えられている。現在市販されているレーザの出力においては、版が非常に敏感でなければならない。たとえば、２〜４分内に２，９１９ｃｍ^２を露光するためには版が約６０μＪ／ｃｍ^２の感度を有していなければならないことになる。非常に敏感な紫色感光版は、一般に感光性光重合体層および酸素バリア層からなる。３５０ｎｍと４５０ｎｍの間の波長の放射に露光された後、その種の版は、光重合体層内の化学反応を完成するための加熱、およびその後の、酸素バリア層の除去のための水洗が必要になる。光重合体層内の未反応材料は、水性現像剤を用いる別のステップで除去される。したがって超高感度紫色感光版は、紫色レーザに対する画像形成に関する露光の後、その版を印刷機上で使用できるようになるまでに複雑かつ費用を要する処理ステップが必要になる。

米国特許第５，１６８，２８８号明細書 米国特許第５，３８５，０９２号明細書 米国特許第５，５４０，１５０号明細書 米国特許第６，０９５，０４９号明細書 米国特許第６，２２２，８７０号明細書 米国特許第６，３４８，３５８号明細書 米国特許第６，２１０，８６４号明細書 米国特許第５，５１７，３５９号明細書 米国特許第６，３３５，１４４号明細書 欧州特許第１０７０９９０号明細書 欧州特許第７４１３３３号明細書 米国特許第３，９１２，６０６号明細書 米国特許第３，６４７，４６７号明細書 欧州特許第１２９０５９号明細書 米国特許第５，２０４，２２２号明細書 米国特許第５，８００，９６５号明細書 米国特許第６，２５８，５１２号明細書 米国特許第６，４６６，３５９号明細書 米国特許第４，７９６，９６１号明細書 米国特許第５，４６５，２６５号明細書 米国特許第５，４７１，２３６号明細書

本発明は、超高感度版の化学的性質を必要とすることなく、市販低出力紫色レーザ・ダイオードを使用して、実用的な時間内にリソグラフ印刷機用印刷版を露光する、装置および方法を提供することを目的とする。

本発明の特徴は、リソグラフ用印刷版を露光するための装置であって、３５０ｎｍと４５０ｎｍの間の波長の光を放射する複数のレーザ・ダイオードを含む装置の提供であり、それらのレーザ・ダイオードのそれぞれからの光は、リソグラフ用印刷版上の各スポットが、それらのレーザ・ダイオードの少なくとも１つから放射された光を受け取るようにリソグラフ用印刷版上に指向される。好ましくはリソグラフ用印刷版を紫色感光性リソグラフ部材とする。各レーザ・ダイオードの出力は５ｍＷと３０ｍＷの間とすることができ、好ましくはレーザ・ダイオードが３９０ｎｍと４３０ｎｍの間の波長の光を放射する。

本発明の別の特徴は、複数のレーザ・ダイオードを設け、３５０ｎｍと４５０ｎｍの間の波長の光を放射することと、それらのレーザ・ダイオードのそれぞれからの光を印刷版上に指向することと、によって提供され、露光されることになる印刷版上の各スポットが複数のレーザ・ダイオードから放射された光を受け取る、リソグラフ用印刷版を露光するための方法である。

図１を参照すると、プリンタ１０は、モータ１４が軸１５周りを回転し駆動するドラム１２を備える。ドラム１２は、図示しない印刷版を支持する。プリントヘッド２０は、レール２２の上にスライド可能に（slidably）支持されており、リードねじ２６を回転するモータ２４がこのレール２２に沿ってプリントヘッドを直線的に駆動する。

図２を参照すると、プリントヘッド２０は、アレイ３０を含む。アレイ３０は、基板３２上に支持された光ファイバ３１を含む。簡明のため、図２にはこれらの光ファイバのうちの１つだけが完全な長さにわたって示されている。これらのファイバは同一であり、基板３２の全長にわたって延びていることは理解されるであろう。

光ファイバのそれぞれは、光ファイバ・コネクタ３３によって別の光ファイバ３４に接続されており、それもまた独立して紫色レーザ３６に接続されている。紫色レーザは、３５０ｎｍ〜４５０ｎｍの間において発光し、本発明に従った使用のためには３９０ｎｍ〜４３０ｎｍの間において発光するレーザが好ましい。各紫色レーザ３６は、情報信号入力に従って独立して変調させることができる。

光ファイバ３１のそれぞれは、ジャケット３７および中心コア周囲のクラッディング３８を含む。ジャケット３７は、クラッディング３８を露出させるためにファイバの一部から除去されている。端部１９においては、基板３２上の端部１９の間隔がより緊密となるようにクラッディングの直径を実質的に小さくすることができる。

ファイバ３１は、アレイの入力端４０から出力端４１まで延びている。ファイバは、端４１において互いにもっとも近接しており、基板３２内に形成されたグルーブ４８ａ〜４８ｇのセット内にマウントされている。これらのグルーブを、平面エリア４９ａ〜４９ｆが離隔している。図２には３つのファイバ３１しか示していないが、ここで理解されるとおり、任意数のファイバを基板３２上に支持することが可能である。

図示していないレンズが、光ファイバ３１の端を印刷版上に集束させるべく適合されている。使用時は、モータ１４によってドラム１２が矢印６９の方向に回転する。プリントヘッド２０内のファイバ３１のそれぞれは、情報信号に従って独立に変調される。プリントヘッド２０は矢印７０の方向に一定速度で進み、その結果、印刷機（printing press）上に螺旋スキャン・ラインがトレースされる。それに代えて、情報が書き込まれていない間に、ドラム１２周囲の同心スキャン・ラインをトレースするためにドラムの回転ごとに１列分の距離だけプリントヘッド２０を進めることも可能である。

本発明によれば、紫色感光版のイメージングに複数の紫色レーザ３６が使用される。この『複数の紫色レーザ』という表現は少なくとも５つ、多くは５０のその種のレーザを意味することが意図されている。好ましくは、代表的な本発明の応用におけるその紫色レーザの数を約２４から３２程度とする。市販の５ｍＷ、１２ｍＷ、３０ｍＷ、４０ｍＷ、および１５０ｍＷの紫色レーザが現在のところ知られている。本発明における使用には、５ｍＷまたは３０ｍＷの出力の紫色レーザが好ましい。

本発明の１つの好ましい実施態様においては、３２個の３０ｍＷ紫色レーザ３６が、３００ｒｐｍで回転する直径約２０．３２ｃｍ（８インチ）のドラム１２に対向して整列される。これらの結合された３２個のレーザは、合計で０．９６Ｗの出力を４０５ｎｍにおいて引き渡す（deliver）ことになる。プリントヘッドが、ドラムに沿って毎回転の増分を３３８．６７μｍとして移動し、版の面積が２９１９ｃｍ^２であれば、４分以内に完全な露光を行うために必要な版の感度が７２ｍＪｃｍ^−２となるに過ぎない。

本発明の別の好ましい実施態様においては、２４個の５ｍＷのＩｎＧａＮ紫色レーザ３６が、１０００ｒｐｍで回転する直径約２０．３２ｃｍ（８インチ）のドラム１２に対向して整列される。これらの結合された３２個のレーザは、合計で１２０ｍＷの出力を引き渡すことになる。プリントヘッドが、ドラムに沿って毎回転の増分を２５４μｍとして移動し、版の面積が２９１９ｃｍ^２であれば、２分内に完全な露光を行うために必要な版の感度が３ｍＪｃｍ^−２となるに過ぎない。

このように、本発明が、非常に敏感な紫色感光版（たとえば、約６０μＪｃｍ^−２の感度の版）を必要とすることなく、比較的低い出力のレーザの使用を可能にすることが認識できる。一般にそのような感度の版は、イメージに関する露光の後、複雑な処理ステップを必要とする。

図１に例示されているとおり、好ましいイメージング構成（imaging configuration）は外部ドラムである。各紫色レーザの出力は、単一のプリント・アレイによって印刷表面に到達する。この装置は複数の紫色レーザ光源を備える。外部ドラム構成の場合は、上記の計算に、８０％の光学効率および１００％に近いデューティ・サイクルが仮定された。内部ドラムもしくはフラット・ベッド構成が使用される場合には、紫色ダイオード・ビームをコリメートしなければならなくなることから光学効率がはるかに低くなり、一般に１０％〜２０％といった効率になる。内部ドラム構成の場合のデューティ・サイクルは、版の周囲長をドラムの合計周囲長で除した分数になる。

紫色感光版は、好ましくはリソグラフ支持体に適用された光重合体化可能な組成（photopolymerizable composition）であり、場合によっては酸素バリア効果を有する上塗り層（overcoat）を有する。光重合体化可能な組成は、好ましくは以下のものを含む：
１． エチレン的に（ethylenically）不飽和のフリー・ラジカル重合体化可能な化合物；
２． 主鎖高分子およびポリ（エチレンオキシド）側鎖を含む少なくとも１つのグラフト共重合体と、少なくとも１つのポリ（エチレンオキシド）ブロックおよび少なくとも１つの非ポリ（エチレンオキシド）ブロックを有するブロック共重合体と、それらの組み合わせと、からなるグループから選択される高分子バインダ；
３． 増感剤化合物（sensitizer compound）である２，４，５−トリアリールオキサゾール誘導体、または化学式Ａｒｌ−Ｇ−Ａｒ２のヘテロサイクリック化合物。このとき、Ａｒ１およびＡｒ２は、炭素原子数６〜１２のアリール基（aryl groups）もしくはアリーレン−Ｇ−Ａｒ１基である。ここで、アリーレンは炭素原子数６〜１０であり、Ｇは二価のフラン、オキサゾール、またはオキサゾール環である；
４． 共開始剤または共開始剤の組み合わせ。

増感剤は、次の化学式（Ｉ）に対応する２，４，５−トリアリールオキサゾール誘導体である。

Ｒ_１、Ｒ_２、およびＲ_３は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル、アリールまたはアラルキル（aralkyl）基を表し、−ＮＲ_４Ｒ_５−基（Ｒ_４およびＲ_５は、アルキル、アリール、またはアラルキル基を表す）、−ＯＲ_６−基（Ｒ_６は、アルキル、アリール、またはアラルキル基を表す）と置換することができる。好ましい化学式（Ｉ）の化合物は、ドナーグループを表す置換基Ｒ_１、Ｒ_２、およびＲ_３のうちの少なくとも１つを含み、好ましくはアミノ基を含み、もっとも好ましくはジアルキルアミノ基を含む。これらの化合物の合成は、独国特許第１１２０８７５号ならびに欧州特許第１２９０５９号に与えられている手順に従って行うことが可能である。

共開始剤は、次のグループから選択される：
（１）メタロセン（好ましくはチタノセン、大抵の場合に好ましくはビス（シクロペンタジエニル）−ビス−［２，６−ジフルオロ−３（ピラ−１−イル）−フェニル］チタン）（bis(cyclopentadienyl)-bis-[2,6-difluoro-3-(pyrr-1-yl)-phenyl]titanium）、
（２）１〜３のＣＸ_３−基を有するトリアジン誘導体（Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ、好ましくはＣｌ；例は２−フェニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−Ｓ−トリアジン、２，４，６−トリス（トリクロロメチル）−Ｓ−トリアジン、２−メチル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−Ｓ−トリアジン、２−（スチリル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−Ｓ−トリアジン、２−（ｐ−メトキシスチリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−Ｓ−トリアジン、２−（４−メトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス−トリクロロメチル−Ｓ−トリアジン、２−（４−エトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス−トリクロロメチル−Ｓ−トリアジン、２−［４−（２−エトキシエチル）−ナフト−１−イル）−４，６−ビス−トリクロロメチル−Ｓ−トリアジン）、
（３）過酸化物、
（４）２，４，５−トリアリールイミダゾリル二量体、
（５）オニウム塩（たとえば、ジアゾニウム、スルホニウム、ヨードニウム、Ｎ−アルコキシピリジニウム塩）、
（６）オキシムエーテルまたはオキシムエステル、
（７）Ｎ−フェニルグリシンおよびＮ−フェニルグリシン誘導体、
（８）アニリノ二酢酸およびその誘導体、および
（９）チオール化合物（たとえば、メルカプトベンズチアゾール、メルカプトベンズイミダゾール、メルカプトトリアゾール）。

共開始剤は、１または複数の別の共開始剤と組み合わせて使用することができる。好ましくは２，４，５−トリアリールイミダゾリル二量体とチオール化合物とする。大抵の場合に好ましくは、２，２’−ビス（ｏ−クロロフェニル−４，４’，５，５’−テトラフェニルビイミダゾール、および２，２’−ビス（ｏ−クロロフェニル−４，４’，５，５’−テトラ（ｍ−メトキシフェニル）ビイミダゾールと、チオール化合物との組み合わせである。

図３を参照すると、ステップ５０においてイメージに関する紫色感光版の露光が複数の紫色レーザによって行われている。この版は、ステップ５２において印刷機にマウントされ、ステップ５４において印刷機上で現像され、独立した現像ステップの必要性を有しない。現像の間、露光されなかったエリアが湿し水（fountain solution）および／またはインクによって除去される。ここで注意を要するが、印刷機上現像のために設計された版は、適切な水性現像剤を使用し、従来のプロセスを用いて現像することも可能である。

図４に例示されている実施態様においては、紫色感光版がステップ５６において印刷機にマウントされ、ステップ５８においてイメージに関する露光が行われ、それに続いてステップ６０において印刷機上で現像が行われる。露光されていない版が単純に印刷機上にマウントされ、そこで複数の紫色レーザを用いたイメージに関する露光が行われ、次に、露光されなかったエリアが湿し水および／またはインクによって除去される。図３および図４のいずれの実施態様においても、露光後の版をオプションの加熱ステップ６２にかけることができる。最後に、図３および図４のステップ６４に例示されているとおり、場合によっては、版の後焼き付け（post-baked）を行うか、あるいは後ＵＶフラッド（post UV-flood）（印刷機上）にかけて印刷寿命を向上させることもできる。

別の好ましい実施態様においては、重合体化可能な組成物を含む印刷表面を有する印刷版が提供される。この組成物は、エチレン的に不飽和の（ethylenically unsaturated）フリー・ラジカル重合体化可能な化合物、主鎖高分子およびポリ（エチレンオキシド）側鎖を含む少なくとも１つのグラフト共重合体と、少なくとも１つのポリ（エチレンオキシド）ブロックおよび少なくとも１つの非ポリ（エチレンオキシド）ブロックを有するブロック共重合体と、それらの組み合わせと、からなるグループから選択される高分子バインダ、増感剤化合物の２，４，５−トリアリールオキサゾール誘導体もしくは化学式Ａｒ１−Ｇ−Ａｒ２のヘテロサイクリック化合物（Ａｒ１およびＡｒ２は、炭素原子数６〜１２のアリール基もしくはアリーレン−Ｇ−Ａｒ１基。ここで、アリーレンは炭素原子数６〜１０であり、Ｇは二価のフラン、オキサゾール、またはオキサゾール環である）、および共開始剤または共開始剤の組み合わせ、を含む。

版は円筒ドラム（cylindrical drum）上にマウントされており、それと間を置いて３５０ｎｍ〜４５０ｎｍにおいて発光し、より好ましくは３９０ｎｍ〜４３０ｎｍにおいて発光する少なくとも１つのレーザ光源もしくはＵＶ ＬＥＤがある。レーザまたはＬＥＤ光源は、版の印刷表面上に結像されて選択的に印刷表面を露光し、表面をインク受容可能にする。インクが版に塗布され、記録媒体に転写される。

［利点］
約３ｍＪｃｍ^−２の感度を有する紫色組成は、安価な複数の紫色レーザ光源を使用して露光することができる。それに代えて約７２ｍＪｃｍ^−２の感度を有する４ページ版を、複数の紫色レーザ光源を用いて４分以内に露光することが可能である。紫色感光性材料は、スクリーン印刷、プリント回路基板のためのフォトレジストとすることができる。もっとも好ましくは、リソグラフ印刷版である。印刷機上において紫色感光版のイメージに関する露光ならびに現像を直接行う方法について述べる。

複数の紫色レーザの使用により、非常に高速の（たとえば６０μＪｃｍ^−２）紫色印刷版の必要性が排除される。また別体の露光装置および現像装置を使用して紫色版の現像、もしくは露光ならびに現像を行う必要もない。

以下に示す物質については、次を参照する：

ＢＨＴ：ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ（Aldrich）により供給されるような、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール。

イルガノックス（Irganox）１０３５：ニューヨーク州タリータウンのチバガイギー（Ciba Geigy）により供給されるような、ベンゼンプロパン酸，３，５−ビス（１，１−ジメチルエチル）−４−ヒドロキシチオジ−２，１−エタンジイルエステル。

アクリロイドＡ１１：ペンシルベニア州フィラデルフィアのローム・アンド・ハース（Rohm and Haas）により供給されるような、メチルメタクリレートポリマー。

スピードキュア（Speedcure）ＩＴＸ：英国キャッスルフォードのラムソン・ケミカルズ（Lambson Chemicals）により供給されるような、イソプロピルチオキサントン。

トリアジンＡ：仏国リッセのパンキム（Panchim）により供給される。

エベクリル（Ebecryl）８３０１：ケンタッキー州ルーイヴィルのユー・シー・ビー（ＵＣＢ）により供給されるような、ウレタンアクリレートオリゴマー。

サートマー（Sartomer）ＳＲ３９９：ペンシルベニア州フィラデルフィアのサートマー（Sartomer）により供給されるような、ジペンタエリトリトールペンタアクリレート。

プルロニック（Pluronic）Ｌ４３：ニュージャージー州マウントオリーブのビー・エー・エス・エフ（BASF）により供給されるような、ポリプロピレンオキシド・ポリエチレンオキシド・ブロックコポリマー。

ＵＲ３４４７：コネチカット州ウィンステッドのボマー（Bomar）により供給されるような、ヒドロキシエチルアクリレートおよびペンタエリトリトールトリアクリレート（ウレタンアクリレートオリゴマー）を用いたデスモジュール（DESMODUR）Ｎ１００の反応生成物。

ＷＳ−９６：パンキム（Panchim）により供給されるような、アクリル／メタクリルポリマー。

トリル・ロイコ・バイオレット（Tolyl leuco violet）：コネチカット州スタンフォードのハムフォード・リサーチ（Hampford Research）により供給されるような、ビス（４−ジエチルアミノ−ｏ−トリル）（４−ジエチルアミノ−フェニル）メタン。

ロイコ・クリスタル・バイオレット（Leuco crystal violet）：オハイオ州シンシナティのメルク（MERCK）により供給される。

Ｂｙｋ３０７：コネチカット州ウォーリングフォードのビー・ワイ・ケイ・ケミィ（Byk Chemie）により供給されるような、ポリエーテル変性ジメチルポリシロキサン共重合体。

エアボル（Airvol）６０３：ペンシルベニア州アーリントンのエアプロダクツ（Airproducts）により供給されるような、ポリビニルアルコール（８０％加水分解）。

ＫＡ−４１：パンキム（Panchim）により供給されるような、ポリエチレン−コ−無水マレイン酸／４アナリンテンポアミド（polyethylene-co-anhydride maleic / 4 analin tempo amide）。

グルコン酸ナトリウム：アルドリッチ（Aldrich）により供給されるようなもの。

ポリリン酸ナトリウム：アルドリッチ（Aldrich）により供給されるようなもの。

メタニルイエロ：アルドリッチ（Aldrich）により供給されるようなもの。

エアロゾル（Aerosol）ＯＴ：ニュージャージー州ウエストパターソンのサイテック・インダストリーズ（Cytec Industries）により供給されるような、スルホコハク酸，１，４−ビス（２−エチルヘキシル）エステル（sulfo-butanedioc acid, 1,4-bis(2-ethylhexyl) ester）。

トライトン（Triton）Ｘ１００：ローム・アンド・ハース（Rohm and Haas）により供給されるような、ノニルフェニルポリキシエチレンエステル。

ゾニル（Zonyl）ＦＳＮ：デラウエア州ウィルミントンのデュポン（DuPont）により供給されるような、ポリエチレングリコールを含むテロマーＢモノエステル。

トリアジンＥ：パンキム（Panchim）により供給されるようなもの。

Ｂｙｋ３３６：ビー・ワイ・ケイ・ケミィ（Byk Chemie）により供給されるような、ポリエーテル変性ジメチルポリシロキサン共重合体の溶液。

ＶＰＯｘａ １：次の構造を有する、２，４，５−トリアリールオキサゾール：

メルカプト−３−トリアゾール：アルドリッチ（Aldrich）により供給されるようなもの。

ｏ−Ｃｌ−Ｈａｂｉ：コネチカット州ダリエンのチャーキット・ケミカルズ・コーポレーション（Charkit Chemicals Corporation）により供給されるような、２，２−ビス−（２−クロロフェニル）−４，５，４’，５’−テトラフェニル−２’Ｈ−［１，２’］ビイミダゾール。

サートマー（Sartomer）３５５：サートマー社（Sartomer Co., Inc.）により供給されるような、多機能アクリルモノマー。

ポリビニルアルコール：エアプロダクツ（Airproducts）により供給されるような、エアボル（Airvol）２０３（加水分解レベル８８％）。

ポリビニルイミダゾール：コロラド州フォートコリンズのダイバーシテック（Diversitec）により供給されるようなもの。

ジフェニルヨードニウムクロライド（Diphenyl iodonium chloride）：アルドリッチにより供給されるようなもの。

４−フェニル−１−メトキシピリジニウムテトラフルオロボラート：アルドリッチにより供給されるようなもの。

［実施例１］
電気化学的に（塩酸中において）粗面化し、硫酸陽極処理を行ったアルミニウム・シートを、ポリビニルホスホン酸（ＰＶＰＡ）の水性溶液を使用して後処理し、巻線バーを使用して（重量比５８．９：２５：１５：１．１の１−メトキシプロパン−２−オール、トルエン、ＭＥＫ、メトキシプロピルアセテート内において）次表の成分をコーティングした。この処方濃度は、１ｍ^２あたり１．２５ｇ（１．２５ｇｍ^−２）の被覆重量を有する乾燥した膜を提供するべく選択されている。このコーティングは、９０℃において７５秒間乾燥される。

上記のコーティングの上に重ねて、巻線バーを使用して次表の成分を（重量比９９．９６：０．０４の水、イソプロパノール内において）コーティングした。この処方濃度は、１ｍ^２あたり０．２５ｇ（０．２５ｇｍ^−２）の被覆重量を有する乾燥した膜を提供するべく選択されている。このコーティングは、８０℃において７５秒間乾燥される。

このサンプルを、３２チャンネルの紫色レーザ・ヘッドを備えた直径２０．３２ｃｍ（８インチ）の外部ドラム装置上にマウントする。レーザ・ヘッドは、３２のＮＤＨＶ３１０ＡＰＢ紫色レーザ（東京都港区芝の日亜化学工業株式会社（Nichia Corporation）により供給されるような、推奨駆動電流において３０ｍＷの出力を４０５ｎｍに有するもの）および３２の光ファイバ（一端においてそれぞれのレーザに結合され、他端において線形アレイにパックされる）から作成する。光ファイバ束からの紫色光アレイは、続いて光学レンズを介して外部ドラム表面上に投影され、それによりドラム軸に沿って直線的に整列する、１０．６μｍ間隔の３２ピクセルが形成される。各レーザは、４５ｍＡのフロア電流（スレッショルド電流）および７０ｍＡのシーリング電流（動作電流）を有する矩形パルス列を提供する電源によって駆動される。ドラムは３００ｒｐｍで回転し、レーザ・ヘッドは、各回転の後にドラム軸に沿って３３８．６７μｍの増分で移動する。この版サンプル（表面積：２９１９ｃｍ^２、寸法：６３５×４５７．２ｍｍ（２５×１８インチ））は、完全な露光に約４分を要する。その後このサンプルを３３０．２×５０８ｍｍ（１３×２０インチ）にトリムしてＡＢディック（ABDick）印刷機上にマウントすると、５００枚を超える良好な品質のプリントが印刷される。

［実施例２］
ブラシ・グレインを施し、リン酸陽極処理を行ったアルミニウム・シートを、ポリアクリル酸の水性溶液を使用して後処理し、巻線バーを使用して（重量比６０：２０：２０のｎ−プロパノール、水、ＤＥＫ内において）次表の成分をコーティングする。この処方濃度は、１ｍ^２あたり０．７５ｇ（０．７５ｇｍ^−２）の被覆重量を有する乾燥した膜を提供するべく選択されている。このコーティングは、７０℃において７５秒にわたって乾燥される。

このサンプルに、実施例１と同様にイメージに関する露光を行う。その後このサンプルを３３０．２×５０８ｍｍ（１３×２０インチ）にトリムしてＡＢディック印刷機上に直接マウントすると、５００枚を超える良好な品質のプリントが印刷される。トリアジンＥをトリアジンＡに置き換えたほかは同一にして実験を反復した。

［実施例３］（複数の紫色レーザを用いて紫色感光性処方（violet sensitive formulation）の露光を行い、続いて印刷機上現像を行う）
電気化学的に（塩酸中において）粗面化し、陽極処理を行ったアルミニウム・シートを、ポリビニルホスホン酸（ＰＶＰＡ）の水性溶液を使用して後処理し、巻線バーを使用して（重量比６０：２０：２０のｎ−プロパノール、水、ＤＥＫ内において）次表の成分をコーティングする。この処方濃度は、１ｍ^２あたり１．６ｇ（１．６ｇｍ^−２）の被覆重量を有する乾燥した膜を提供するべく選択されている。このコーティングは、７０℃において７５秒にわたって乾燥される。

このサンプルを、２４チャンネルの紫色レーザ・ヘッドを備える（直径２０．３２ｃｍ（８インチ）の）外部ドラム装置上にマウントする。レーザ・ヘッドは、２４の５ｍＷ・ＩｎＧａＮ半導体紫色レーザ（推奨駆動電流において５ｍＷの出力を４００ｎｍに有する）および２４の光ファイバ（一端においてそれぞれのレーザに結合され、他端において線形アレイにパックされる）から作成する。光ファイバ束からの紫色光アレイは、続いて光学レンズを介して外部ドラム表面上に投影され、それによりドラム軸に沿って直線的に整列する、２４ピクセルが形成される。ドラムは１０００ｒｐｍで回転し、レーザ・ヘッドは、各回転の後にドラム軸に沿って２５４μｍの増分で移動する。この版サンプル（表面積：２９１９ｃｍ^２、寸法：６３５×４５７．２ｍｍ（２５×１８インチ））は、完全な露光に約１１０秒を要する。その後このサンプルを、３３０．２×５０８ｍｍ（１３×２０インチ）にトリムしてＡＢディック印刷機上に直接マウントすると、５００枚を超える良好な品質のプリントが印刷される。

［実施例４］
実施例３を繰り返すが、そのコーティングの上から、イソプロパノール（３．９４部）および水（８９．８７部）の中にポリビニルアルコール（５．２６部）およびポリビニルイミダゾール（０．９３部）を含む溶液を重ねてコーティングし、１ｍ^２あたり２．０ｇ（２．０ｇｍ^−２）の乾燥被覆重量を与える。このコーティングは、６０℃において７５秒にわたって乾燥される。

このサンプルに、実施例３と同様のイメージに関する露光を行った後、３３０．２×５０８ｍｍ（１３×２０インチ）にトリムしてＡＢディック印刷機上に直接マウントすると、５００枚を超える良好な品質のプリントが印刷される。

［実施例５］
グラフト共重合体１をＵＳ２００３／００６４３１８号のグラフト共重合体２に置換することを除き、実施例３を繰り返す。このサンプルに、実施例３と同様のイメージに関する露光を行う。この版サンプルは、完全な露光に約２分を必要とする。その後この標本をコモリ（Komori）印刷機上に直接マウントする。さらにその後、プリスコ（Prisco）液体版クリーナを用いてこの版を処理する。この版により２７，０００枚を超える良好な品質のプリントが印刷される。

［実施例６］
グラフト共重合体１をＵＳ２００３／００６４３１８号のグラフト共重合体３に置換することを除き、実施例３を繰り返す。このサンプルに、実施例３と同様のイメージに関する露光を行う。この版サンプルは、完全な露光に約２分を必要とする。その後このサンプルを３３０．２×５０８ｍｍ（１３×２０インチ）にトリムしてＡＢディック印刷機上に直接マウントすると、１０００枚を超える良好な品質のプリントが印刷される。

相応じて準備し、イメージングを行った別のサンプルを、硬質ブランケットを嵌め込んだエキノックス（Equinox）インクを使用するコモリ（Komori）印刷機上にマウントする。この版により４０，０００枚を超える良好な品質のプリントが印刷される。

［実施例７］
グラフト共重合体１をＵＳ２００３／００６４３１８号のグラフト共重合体５に置換することを除き、実施例３を繰り返す。このサンプルに実施例３と同様のイメージに関する露光を行う。この版サンプルは、完全な露光に約２分を必要とする。その後このサンプルを３３０．２×５０８ｍｍ（１３×２０インチ）にトリムしてＡＢディック印刷機上に直接マウントすると、４００枚を超える良好な品質のプリントが印刷される。

［実施例８］
グラフト共重合体１を、グラフト共重合体１（３０．８重量％）およびＵＳ２００３／００６４３１８号のグラフト共重合体２（１．６重量％）に置換することを除き、実施例３を繰り返す。このサンプルに実施例３と同様のイメージに関する露光を行う。この版サンプルは、完全な露光に約２分を必要とする。その後このサンプルを３３０．２×５０８ｍｍ（１３×２０インチ）にトリムしてＡＢディック印刷機上に直接マウントすると、１０００枚を超える良好な品質のプリントが印刷される。

相応じて準備し、イメージングを行った別のサンプルを、硬質ブランケットを嵌め込んだエキノックスインクを使用するコモリ印刷機上にマウントする。この版により３０，０００枚を超える良好な品質のプリントが印刷される。

［実施例９］
ｏ−Ｃｌ−Ｈａｂｉをジフェニルヨウドニウムクロライドに置換することを除き、実施例３を繰り返す。このサンプルに実施例３と同様のイメージに関する露光を行う。この版サンプルは、完全な露光に約２分を必要とする。その後このサンプルを３３０．２×５０８ｍｍ（１３×２０インチ）にトリムしてＡＢディック印刷機上に直接マウントすると、５００枚を超える良好な品質のプリントが印刷される。

［実施例１０］
ｏ−Ｃｌ−Ｈａｂｉを４−フェニル−１−メトキシピリジニウムテトラフルオロボラートに置換することを除き、実施例３を繰り返す。このサンプルに実施例３と同様のイメージに関する露光を行う。この版サンプルは、完全な露光に約２分を必要とする。その後このサンプルを３３０．２×５０８ｍｍ（１３×２０インチ）にトリムしてＡＢディック印刷機上に直接マウントすると、５００枚を超える良好な品質のプリントが印刷される。

［実施例１１］（複数の紫色レーザを用いて紫色感光性処方の直接印刷機上露光を行い、続いて印刷機上現像を行う）
実施例３から得られた、表面積２９１９ｃｍ^２（寸法：６３５×４５７．２ｍｍ（２５×１８インチ））のサンプルを、リソグラフ印刷機の版胴（plate cylinder）（直径２０．３２ｃｍ（８インチ））にマウントする。この印刷機は、２４チャンネルの紫色レーザ・ヘッドを備えている。レーザ・ヘッドは、２４の５ｍＷ・ＩｎＧａＮ半導体紫色レーザ（推奨駆動電流において５ｍＷの出力を４００ｎｍに有する）および２４の光ファイバ（一端においてそれぞれのレーザに結合され、他端において線形アレイにパックされる）が設けられている。光ファイバ束からの紫色光アレイは、続いて光学レンズを介して外部ドラム表面上に投影され、それによりドラム軸に沿って直線的に整列する２４ピクセルが形成される。胴（cylinder）は１０００ｒｐｍで回転し、レーザ・ヘッドは、各回転の後にドラム軸に沿って２５４μｍの増分で移動する。印刷版は、イメージを表すパターンで選択的に露光され、それによって版の表面がインク受容可能になる。この露光プロセスには約２分を要する。露光後に湿し水を用いて版の表面を湿らせ、インクを塗布する。露光されなかった領域は湿し水を保持し、インクをはじく。イメージに関して露光された版の領域はインクを受け入れ、湿し水をはじく。このインクが中間ブランケットの表面に転写され、続いてそれが、イメージが再生されることになる材料の表面上にインクを転写する。このようにして５００枚を超える良好な品質のプリントが作られる。

［実施例１２］（複数の紫色レーザを用いて印刷版の直接印刷機上露光を行い、続いて印刷機上現像を行う）
実施例１から得られた、表面積２９１９ｃｍ^２（寸法：６３５×４５７．２ｍｍ（２５×１８インチ））のサンプルを、リソグラフ印刷機の版胴（直径２０．３２ｃｍ（８インチ））にマウントする。この印刷機は、３２チャンネルの紫色レーザ・ヘッドを備えている。レーザ・ヘッドは、３２のＮＤＨＶ３１０ＡＰＢ紫色レーザ（推奨駆動電流において３０ｍＷの出力を４０５ｎｍに有する）（東京都港区芝の日亜化学工業株式会社により供給される）および３２の光ファイバ（一端においてそれぞれのレーザに結合され、他端において線形アレイにパックされる）から作られている。光ファイバ束からの紫色光アレイは、続いて光学レンズを介して版胴上に投影され、それにより胴の軸に沿って直線的に整列する、１０．６μｍ間隔の３２ピクセルが形成される。各レーザは、４５ｍＡのフロア電流（スレッショルド電流）および７０ｍＡのシーリング電流（動作電流）を有する矩形パルス列を提供する電源によって駆動される。胴は３００ｒｐｍで回転し、レーザ・ヘッドは、各回転の後に胴の軸に沿って３３８．６７μｍの増分で移動する。印刷版は、イメージを表すパターンで選択的に露光され、それによって版の表面がインク受容可能になる。この露光プロセスには約４分を要する。露光後に湿し水を用いて版の表面を湿らせ、インクを塗布する。露光されなかったエリアは湿し水を保持し、インクをはじく。イメージに関して露光された版の領域はインクを受け入れ、湿し水をはじく。このインクが中間ブランケットの表面に転写され、続いてそれが、イメージが再生されることになる材料の表面上にインクを転写する。

［実施例１３］（複数の紫色レーザを用いて印刷版の直接印刷機上露光を行い、続いて印刷機上現像を行う）
実施例２（トリアジンＥを使用）から得られた、表面積２９１９ｃｍ^２（寸法：６３５×４５７．２ｍｍ（２５×１８インチ））のサンプルを、実施例１３で述べたリソグラフ印刷機の版胴にマウントする。この版を、実施例１４にあるように、約４分を要するプロセスで露光する。露光後に湿し水を用いて版の表面を湿らせ、インクを塗布する。露光されなかった領域は湿し水を保持し、インクをはじく。イメージに関して露光された版の領域はインクを受け入れ、湿し水をはじく。このインクが中間ブランケットの表面に転写され、続いてそれが、イメージが再生されることになる材料の表面上にインクを転写する。

本発明の特徴に従った紫色レーザ・ダイオード印刷機の斜視図である。 本発明における使用に適した光ファイバ・アレイの斜視図である。 本発明に従った露出および現像プロセスを示したフローチャートである。 本発明の別の実施態様に従った露出および現像プロセスを示したフローチャートである。

符号の説明

１０ プリンタ、１２ ドラム、１４ モータ、１５ 軸、１９ 端部、２０ プリントヘッド、２２ レール、２４ モータ、２６ リードねじ、３０ アレイ、３１ 光ファイバ、３２ 基板、３３ 光ファイバ・コネクタ、３４ 光ファイバ、３６ 紫色レーザ、３７ ジャケット、３８ クラッディング、４０ 入力端、４１ 出力端、４８ａ〜４８ｇ グルーブ、４９ａ〜４９ｆ 平面エリア、５０ ステップ、５２ ステップ、５４ ステップ、５６ ステップ、５８ ステップ、６０ ステップ、６２ ステップ、６４ ステップ、６９ 矢印、７０ 矢印。

Claims (24)

1. リソグラフ用印刷版を露光するための装置であって、
   前記リソグラフ用印刷版を支持するための支持体と、
   ３５０ｎｍと４５０ｎｍの間の波長の光を放射する複数のレーザ・ダイオードを含み、前記支持体に近接して配置されるイメージング・ヘッドと、
   前記イメージング・ヘッドと前記支持体との相対的な移動をもたらすための機械的移動システムと、
   前記レーザ・ダイオードの放射出力を、所望のイメージのデータに従って前記機械的移動システムと同期して変調させるための電気的制御システムと、
   を備える装置。
2. 前記支持体は回転ドラムである、請求項１に記載の装置。
3. 前記回転ドラムはディジタル印刷機の版胴である、請求項２に記載の装置。
4. 請求項１に記載の装置において、
   第１の端と第２の端とをそれぞれ有する、複数の光ファイバをさらに備え、
   前記第１の端は、前記レーザ・ダイオードの１つとそれぞれ結合され、
   前記第２の端は、別の光ファイバの第２の端と近接してパックされて規則正しく離隔された光のスポットのアレイを形成する、装置。
5. 前記イメージング・ヘッドは、前記光ファイバ・アレイから前記支持体に付着された前記リソグラフ用印刷版上に光イメージを投影するための光学レンズ・システムをさらに備える、請求項４に記載の装置。
6. 各レーザ・ダイオードは、５ｍＷと１５０ｍＷの間の出力を有する、請求項１に記載の装置。
7. 各レーザ・ダイオードは、５ｍＷと３０ｍＷの間の出力を有する、請求項６に記載の装置。
8. 前記レーザ・ダイオードは、３９０ｎｍと４３０ｎｍの間の波長の光を放射する、請求項１に記載の装置。
9. 前記複数のレーザ・ダイオードは、５と５０の間の数のレーザ・ダイオードを含む、請求項１に記載の装置。
10. 前記版は、１ｍＪｃｍ^−２を超えるエネルギ線量を受け取る、請求項１に記載の装置。
11. 前記版は、５ｍＪｃｍ^−２を超えるエネルギ線量を受け取る、請求項１に記載の装置。
12. 請求項１に記載の装置において、
    前記版は、
    親水性基板と、
    ３５０ｎｍから４５０ｎｍまでの波長の光に対する露光により硬化可能な親油性感光層と、を含み、
    前記親油性感光層の非硬化エリアが、インクおよび湿し水のうちの少なくとも１つに可溶または分散可能である、装置。
13. 請求項１２に記載の装置において、
    前記親油性感光層は、
    エチレン的に不飽和のフリー・ラジカル重合体化可能な化合物と、
    主鎖高分子およびポリ（エチレンオキシド）側鎖を含む少なくとも１つのグラフト共重合体と、少なくとも１つのポリ（エチレンオキシド）ブロックおよび少なくとも１つの非ポリ（エチレンオキシド）ブロックを有するブロック共重合体と、それらの組み合わせと、からなるグループから選択される高分子バインダと、
    光開始剤システムと、
    を含む、装置。
14. 前記光開始剤システムは、２，４，５−トリアリールオキサゾール誘導体を含有する、請求項１３に記載の装置。
15. 前記版は、インクおよび湿し水のうちの少なくとも１つに可溶または分散可能な上塗り層を含む、請求項１２に記載の装置。
16. リソグラフ用印刷版を露光するための方法であって、
    複数のレーザ・ダイオードを設け、３５０ｎｍと４５０ｎｍの間の波長の光を放射する工程と、
    前記レーザ・ダイオードのそれぞれからの光を前記印刷版上に指向する工程と、
    を含み、
    露光されることになる前記印刷版上の各スポットが、前記複数のレーザ・ダイオードの少なくとも１つから放射された光を受け取る、方法。
17. 前記レーザ・ダイオードは、５ｍＷと１５０ｍＷの間の出力でそれぞれ放射する、請求項１６に記載の方法。
18. 前記複数のレーザ・ダイオードを設けるステップは、５ｍＷと１５０ｍＷの間の出力を有するそれぞれのレーザ・ダイオードを設けることを含む、請求項１７に記載の方法。
19. 前記複数のレーザ・ダイオードを設けるステップは、３９０ｎｍと４３０ｎｍの間の波長の光を放射するレーザ・ダイオードを設けることを含む、請求項１６に記載の方法。
20. 前記複数のレーザ・ダイオードを設けるステップは、５と５０の間の数のレーザ・ダイオードを設けることを含む、請求項１６に記載の方法。
21. 請求項１６に記載の方法において、
    前記印刷版は、
    親水性基板と、
    ３５０ｎｍから４５０ｎｍまでの波長の光に対する露光により硬化可能な親油性感光層と、を含み、
    前記親油性感光層の非硬化エリアが、インクおよび湿し水のうちの少なくとも１つに可溶または分散可能である、方法。
22. 請求項２１に記載の方法において、
    前記親油性感光層は、
    エチレン的に不飽和のフリー・ラジカル重合体化可能な化合物と、
    主鎖高分子およびポリ（エチレンオキシド）側鎖を含む少なくとも１つのグラフト共重合体と、少なくとも１つのポリ（エチレンオキシド）ブロックおよび少なくとも１つの非ポリ（エチレンオキシド）ブロックを有するブロック共重合体と、それらの組み合わせと、からなるグループから選択される高分子バインダと、
    光開始剤システムと、
    を含む、方法。
23. 前記光開始剤システムは、２，４，５−トリアリールオキサゾール誘導体を含有する、請求項２２に記載の方法。
24. 前記印刷版は、インクおよび湿し水のうちの少なくとも１つに可溶または分散可能な上塗り層を含む、請求項２１に記載の方法。

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