JP4904003B2 - 面状の複数の機能域を有する版 - Google Patents

Description

本発明は、面状の複数の機能域を有する版であって、版が、画像情報に応じて可変の情報域と、放射のエネルギに関する吸収域とを備えている形式のものに関する。

平版印刷、特にオフセット印刷の先行技術から、版板、印刷版用帯材、印刷版用スリーブ、および印刷装置、たとえば版胴の表面（以下にまとめて版と記載する）が公知であり、版は、（再）画像形成過程のあとで画像情報を有し、かつ画像情報に応じて塗着されるインキを媒体、たとえば紙に転写する。

そのような版は多くの場合層構造を有しており、つまり支持部上に上下に異なる層が取り付けられており、この場合これらの層に、特に機能、たとえば放射の吸収または反射および熱絶縁を割り当てることができる。

画像形成過程は、原則として、全面的にまたは画像情報に応じて制御されたエネルギ入射を含んでおり、ここでは多くの場合レーザが使用される。この場合版は入射エネルギによって少なくとも画素ごとに加熱され、それも表面温度が局所的に特定の転移温度を上回り、表面化学プロセスまたは表面物理プロセスが進行するように加熱され、表面化学プロセスまたは表面物理プロセスによって水（またはインキ）との湿し特性に関する変化がもたらされる。このようにして版の表面は、親水性および疎水性（または疎油性および親油性）の領域で構造化することができる。

既に欧州特許公開第１２４５３８５号明細書から、画像形成可能な湿式オフセット版が公知であり、このオフセット版は層構造を有している。版、もしくは版の光触媒式かつ熱式に変化する材料、たとえばＴｉＯ_２は、表面で紫外線放射によって光触媒式に全面的に親水化され、かつ赤外線放射によって熱式に画素ごとに疎水化され、この場合熱エネルギは可変材料の吸収センタまたは可変材料の下方の吸収層によって吸収される。

第１の層構造は、ＴｉＯ_２から成る、１〜３０マイクロメートルの厚さを有する表層を備えており、表層において吸収センタ（たとえば半導体材料のナノ粒子）が、均等に分散されていて、また層構造は、過度に大きな横方向の熱流を低減するための、大きな熱容量と高い熱伝導率とを有する材料から成る下層を備えている。

第２の層構造は、ＴｉＯ_２から成る、０．５〜５マイクロメートルの厚さしか有さない表層と、その下方に配置された、１〜５マイクロメートルの厚さを有する吸収層とを備えており、吸収層から、吸収された熱エネルギは表層に戻すことができる。

これら両方の層構造では、両方の層は支持部、たとえばアルミニウム上に取り付けることができ、この場合追加的な１〜３０マイクロメートルの厚さを有する絶縁層は支持部への熱伝導を低減することができる。

さらに米国特許第５６３２２０４号明細書には、画像形成可能なオフセット版が記載されており、オフセット版は、ポリマー表面と、ポリマー表面の下方に配置された、赤外線放射を吸収するための、たとえばチタンから成る、２５ナノメートルを下回る厚さを有する薄い金属層、赤外線放射反射性のピグメントを有する、熱伝導不良の支持部とを備えている。版を形成するために版に赤外線放射が加えられ、赤外線放射は両方の上位の層に侵入して、支持部で金属層に向かって反射される。薄い金属層は、追加的にたとえば金属酸化物から成る、赤外線放射に関する反射防止コーティングを有することができる。

また米国特許第６０７３５５９号明細書には、１０〜５００ナノメートルの厚さを有する、親水性の、金属−非金属−混合物の層と、表面で酸化物を形成する、５〜５００ナノメートルの厚さを有する、入力結合された赤外線放射を吸収するための、たとえばチタンから成る金属層と、熱絶縁部としての、親油性で硬質のセラミック層と、支持部とを備えた赤外線画像形成可能なオフセット版が開示されている。セラミック層の表面で、入射する放射は金属層に向かって反射される。

さらにドイツ連邦共和国特許出願公開第１０１３８７７２号明細書には、溶融性インキを用いて印刷を行うための、再書込可能な版が記載されている。版は、吸収層として作用する外側の層、たとえば０．５〜５マイクロメートルの厚さを有するチタン層と、絶縁層として作用する内側の層、たとえば１０〜１００マイクロメートルの厚さを有するガラス層またはセラミック層とを備えている。両方の層は支持部に収容されている。吸収層は小さな熱容量および密度を有していて、絶縁層は追加的に小さな熱伝導率を有している。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２２７０５４号明細書は、別の版を対象としている。この再使用可能な版は、金属酸化物表面、たとえば酸化チタン表面を備えており、金属酸化物表面は両親媒性の有機化合物で処理されており、極性領域は酸のような性質を有している。たとえば赤外線放射による選択的な点状のエネルギ供給によって、版に画像を形成することができ、たとえば紫外線放射による大きな面積のエネルギ供給によって、画像は再び消去することができる。

さらにドイツ連邦共和国特許出願公開第１０３５４３４１号明細書は、版表面を構造化する方法を対象としており、版表面は親水化可能なポリマーを有しており、この場合たとえばレーザ放射によるエネルギ供給によって、ポリマーの親水化されている版表面領域で、版表面は液化されかつ混合される。

これら全ての公知の版および使用される画像形成法では、入射エネルギの一部しか実際の画像形成プロセスに提供されない。表面または隣接する層の間の境界面における反射によって、またより深く位置する層、特に支持材料に向かう、熱伝導による伝達によって、入射エネルギの別の一部は使用されずに失われる。

このような理由から、特に多チャンネル式の画像形成システムを使用する際に、比較的低い出力での画像形成は問題となっている。先行技術では、問題を克服するために、たとえば僅かな画像形成チャンネルおよび比較的低い画像形成速度で比較的高い出力が用いられる。

さらに公知の版では、画像形成エネルギは吸収層に侵入し、かつ吸収層から、画像形成しようとする層に流れ、そこで画像形成プロセスを開始する。吸収層のエネルギ吸収は、層の温度によって制限されており、ここでは層は破損されて破壊される恐れがある。

別の理由として、画像形成システムの出力は、任意の高さに選択することができない。
欧州特許公開第１２４５３８５号明細書 米国特許第５６３２２０４号明細書 米国特許第６０７３５５９号明細書 ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０１３８７７２号明細書 ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２２７０５４号明細書 ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０３５４３４１号明細書

したがって本発明の課題は、冒頭で述べたような形式の、面状の複数の機能域を有する版を改良して、先行技術に対して極めて低い放射エネルギ、特にレーザエネルギを用いて画像形成または再画像形成できるようなものを提供することである。

この課題を解決するための本発明の装置によれば、少なくとも部分的に吸収域とは異なる緩衝域が設けられており、緩衝域が、吸収域からエネルギを吸収し、かつエネルギを情報域に提供するようになっている。

本発明に関して次のような定義が用いられる。

「機能域」：版の面に対して実質的に平行に延び、かつ実質的に面状に形成された版領域または版区分。版領域または版区分は、材料組成、物理的かつ／または化学的性質（たとえば密度、熱容量、熱伝導率）および／または寸法（版の面に対して垂直方向、以下に厚さと記載する）によって、所望の機能、たとえば放射伝達（反射防止）、放射吸収、エネルギ蓄積（もしくはエネルギ緩衝）、熱伝導、熱絶縁または画像情報支持の機能を満たしている。第１の機能域は、隣接する第２の機能域に対して必ずしも制限する必要はない。むしろ機能域は連続的に延在するか、もしくは全面的または部分的に重畳してもよい。さらに機能域は版の１層に必ずしも割り当てる必要はない。むしろ機能域は全面的または部分的に複数の層または１層の一部にわたって延在してもよい。さらにまた版の１層に複数の機能域を割り当てることもできる。少なくとも部分的に異なる２層は、たとえば各材料組成、物理的かつ／または化学的性質、寸法および／または相対位置によってそれぞれ区別することができる。

「緩衝域」：エネルギ、特に熱エネルギを蓄積するかもしくは緩衝し、かつ遅れて別の機能域に再伝達する機能を満たす特別な機能域。緩衝域は、エネルギ流（たとえば熱流）によって第１の域、有利には吸収域から供給されるエネルギを吸収する。この場合吸収域および緩衝域の両方の域は、エネルギ吸収のための必要な役割を分割し、吸収域のエネルギは入力結合されて、緩衝域のエネルギは一時的に蓄積される。緩衝域は、一時蓄積されたエネルギを再び第２の域、有利には画像情報に応じて変化する域に伝達する。

本発明による、少なくとも画像情報に応じて可変の情報域と放射エネルギに関する吸収域とを備えた、面状の複数の機能域を有する版は、その特徴によれば、少なくとも部分的に吸収層とは異なる緩衝域が設けられており、緩衝域が、吸収域からエネルギを吸収して、エネルギを情報域に提供するようになっている。

版の表面または表面近くの域からより深く位置する域に伝達され、したがって表面または表面近くの域を加熱するのに寄与しない、入力結合されたエネルギ部分にとって、材料の熱伝導率と固有熱容量と厚さとの積が重要である。深く位置する域へのエネルギ導出を低減するか、ほぼ防止するために、有利には、積はできるだけ小さくなっている。

入射された全エネルギが、表面または表面近くの域ではなく、より深く位置する域ではじめて熱に変換されると、熱エネルギは熱伝導によって逆向きに表面または表面近くの域に到達する。

このプロセスは、放射の吸収による入力結合のプロセスよりも大幅に長い時間軸上で行うことができる。そのような場合本発明によれば、表面または表面近くの域を加熱するのに必要な熱エネルギは、緩衝域で、有利には一時蓄積するかもしくは緩衝することができ、この場合緩衝域の厚さは、有利には、入力結合された熱エネルギがエネルギ入力結合の経過する間に熱伝導によって到達する範囲の大きさにほぼ対応させることができる。

ここでは熱的な侵入深さは、

によって規定され、ここではλ＝熱伝導率、ｔ＝入力結合時間長さ、ρ＝密度、ｃ＝固有熱容量である。入力結合時間長さｔのあとで、入力結合された熱エネルギの大部分は大きさδ_ｗの範囲で、入力結合の位置を中心に分配されている。たとえば５マイクロ秒の入力結合時間長さでは、熱的な侵入深さは、ポリイミドで約１マイクロメートル、チタンで約８マイクロメートルである。

熱エネルギが、熱伝導良好な、たとえば金属の領域（緩衝部）に入力結合される（この領域の厚さは（無限に拡がる緩衝域に関してみると）熱的な侵入深さより小さくなっており、この領域は、熱伝導不良の、たとえばポリマー領域（絶縁部）に隣接していて、この場合絶縁部における熱的な侵入深さは、緩衝部の厚さよりも極めて小さくなっている）と、良好な近似で緩衝部における全熱エネルギは、均一の温度で、緩衝部の内側で入力結合される。

前述の緩衝域は、有利な形式で、熱伝導良好な機能域として形成することができ、この機能域は、有利には熱エネルギに放射エネルギが変換される領域（もしくは吸収域）に隣接し、機能域は、入力結合された熱エネルギを一時蓄積するかもしくは緩衝する。

緩衝域から逆向きの表面または表面近くの域への熱伝導効率に関して、緩衝域ができるだけ高い温度を有していると有利である。別の観点では、限界温度の到達または超過は、版の層構造を損傷するかまたは破壊する恐れがある。

緩衝域は、その厚さ、密度および／または熱容量で、有利には次のように選択されていて、つまり入力結合された熱エネルギを緩衝する際に、実質的に（つまり非破壊性を保証する温度差を除いて）限界温度が得られるように選択されており、このような緩衝域は、以下に「適合された緩衝域」または「適合された緩衝部」と記載する。

緩衝域の作用に基づいて、画像形成のために有利には、先行技術に対して比較的小さな出力を有するエネルギ源を用いることができる。

本発明の版の１実施形態によれば、緩衝域が、少なくとも部分的に吸収域の下方に設けられている。

この場合有利には、入力結合されたエネルギは、遅れて進行する逆向きの熱伝達のために、吸収域からより深く位置する緩衝域に伝達することができる。

本発明による版の別の実施形態によれば、緩衝域が、適合された緩衝域として形成されている。

本発明による版の特に有利な実施形態によれば、緩衝域が、吸収域よりも厚く形成されており、特に約０．５〜１０マイクロメートルの厚さ、または約１マイクロメートルの厚さを有している。

本発明による版の別の実施形態によれば、画像情報に応じて可変の情報域が、外側の画像情報を有するか、または有することのできる域として形成されている。

本発明による版の別の選択的な実施例によれば、画像情報に応じて可変の情報域が、外側の画像情報を有するか、または有することのできるインキ層として形成されている。

本発明による版の特に有利な実施形態によれば、放射に関する反射防止域が設けられている。

特に有利には、反射防止域の形成によって、入射エネルギは、ほとんど損失なく吸収域に到達して、そこで入力結合することができる。本発明によれば、吸収域は緩衝域と協働するので、ほとんど損失なく入力結合されたエネルギは迅速に緩衝域に伝達される。過熱による域（および対応する層）の破損のみならず破壊は、このようにして高いエネルギ吸収で効果的に防止することができる。

本発明による版の別の実施形態によれば、反射防止域が、外側の画像情報を有する域と吸収域とによって形成されている。

本発明による版の別の実施形態によれば、熱絶縁域が、少なくとも部分的に緩衝域の下方に設けられている。

特に有利には、（たとえばほとんど損失なく）入力結合されて緩衝されたエネルギは、ほぼ損失なく画像情報を有する域に伝達することができる。画像形成のために役立つエネルギ源（たとえばレーザ）の出力は、このようにして先行技術に対して有利な形式で低減することができる。

本発明による版の前述した全ての実施形態とは異なる別の実施形態によれば、版が支持部を備えている。

本発明による版の前述した全ての実施形態とは異なる別の実施形態によれば、少なくとも吸収域と緩衝域とが、個別的な層として形成されている。

個別的な層の形成によって、版の製作が、特に各域の特定のパラメータ、たとえば熱容量、熱伝導性および密度の調節に関して簡素化される。

次に本発明の実施の形態を図示の実施例を用いて詳しく説明する。

図面において同一または対応する構成部材には、それぞれ同じ符号を用いた。

図１には、本発明の版１００の、層構造もしくは積層および機能域を横断面図で示した。版１００は、上方から、有利にはレーザ放射１０２の構成をした電磁エネルギ（たとえば８３０ナノメートルの波長範囲の赤外線放射）で印加される。

図示の版１００は、上方から下方にかけて５層１１０，１１２，１１４，１１６，１１８を有しており、これらは以下のように形成されている。

第１の層１１０（カバー層または情報層１１０）は、二酸化チタン（ＴｉＯ_２）から成っていて、かつ有利には約５０ナノメートル（約±１０％）の層厚さを有している。この層１１０は、版の外側の層を形成し、かつ画像形成プロセスのあとで、有利には親水性領域および疎水性領域の構造化による画像情報を有している。既に層１１０によって、加えられる放射は少なくとも部分的に吸収されるが、吸収率は、層厚さが僅かなことによって多くの場合満足できるものとはなっていない。

第２の層１１２（吸収層１１２）は、チタン（またはモリブデン）、炭素、窒素および酸素から成っていて（Ｔｉ−Ｃ，Ｎ，Ｏ）、かつ有利には約２５０ナノメートル（±５０％）の層厚さを有している。層１１２は放射１０２を有利には８０％またはそれ以上吸収し、この層１１２でレーザ放射１０２のエネルギは大幅に吸収されて、熱エネルギに変換される。情報層１１０に対して大きな層厚さを有していることによって、層１１２において、加えられる放射の十分な吸収が達成される。

第３の層１１４（緩衝層１１４）は、チタン（またはモリブデン）の規則的な多層から成っていて、かつ有利には約０．５マイクロメートルより大きく約１０マイクロメートルより小さな層厚さ、特に約１マイクロメートルの層厚さを有している。有利には緩衝層は、有利には１〜４ミリジュール／（ケルビン 立方センチメートル）の高い熱容量に基づいて、版１００に入力結合された熱エネルギを特に有利な形式で蓄積することができる。さらに熱エネルギは、有利には約５〜５０ワット／（メートル ケルビン）、特に約１０〜２０ワット／（メートル ケルビン）である緩衝層１１４の有利には高い熱伝導率に基づいて、緩衝層１１４において迅速に伝達して分配することができる。

第４の層１１６（絶縁層１１６）は、ポリイミド（ＰＩ）から成っていて、かつ約１０マイクロメートルより大きな層厚さ、特に約５０マイクロメートルの層厚さを有している。有利には０．１〜０．２ワット／（メートル ケルビン）である、層１１６の低い熱伝導率に基づいて、絶縁層を通って、より深く（下方に）位置する層への熱伝達（もしくは熱導出）はほとんど行われない。

第５の層１１８（支持層もしくは支持部１１８）は、たとえばアルミニウム薄板の構成をしたアルミニウムから成っていて、かつ有利には約１００〜２５０マイクロメートルの層厚さを有している。支持層は、機械的に安定していて、かつその上に取り付けられた層１１０，１１２，１１４，１１６のために支持部（もしくは基部）を形成する。

版が版胴表面によって形成されている場合、支持部１１８は省略することができる。換言すると、版胴自体が支持部１１８を成し得る。このことは別の実施例にも当てはまる。

情報層１１０および吸収層１１２は、まとめて、少なくとも加えられる放射つまり適当な波長に関する反射防止層１５０または反射防止システム１５０を形成し、それも放射がほとんど反射せずに吸収層１１２に侵入するように形成する。このために層厚さおよびそれぞれの屈折率が互いに調和されている。所与の波長λでは、カバー層の層厚さはｎλ／４であり、ここではｎは有利には５より大きな奇数の整数である。ここでは情報層１１０の屈折率は、空気の屈折率と情報層１１０の下方に位置する層の屈折率との間の値を有していて、かつ有利には情報層１１０の下方に位置する層の屈折率の根である。

さらに吸収層１１２上にも緩衝層を設けることができ、緩衝層は加えられる放射に関して十分に透過性である。

層構造の他に版１００の機能域を実線で示した。図１から判るように、機能域は、一方では層構造の個別の層と一致していてよく、かつ他方では複数の層を（全面的または部分的に）備えていてよい。さらに判るように、個々の層は複数の機能域に割り当てることもできる。

機能域は上方から下方にかけて以下のように形成される。

第１の機能域１２０（画像情報を有するかもしくは有することのできる域または情報域１２０）は、熱誘導性の表面物理的かつ／または表面化学的なプロセスおよび／またはコーティングプロセスによって規定されており、これらのプロセスは、画像情報に応じた、機能域１２０における版１００の構造化に基づくものである。したがってこの域は画像情報に応じて可変であり、それも予め実質的に構造化されていない域が画像形成過程に従って画像に応じて構造化されるように、可変である。

第２の機能域１２２（吸収域１２２）は、加えられる放射１０２に関する吸収率と、放射エネルギから熱エネルギへの転換率とによって規定されており、ここでは有利には吸収域の範囲の材料は、放射１０２の約８０％またはそれを超える吸収率を有していてよい。加えられる放射１０２の光学的な侵入深さは、有利には吸収域１２２の厚さより小さいか、またはこれと同じである。

第３の機能域１２４（緩衝域１２４）は、入力結合された波長エネルギに関する蓄積率もしくは緩衝率によって規定される。緩衝域１２４は、緩衝域１２４の範囲に存在する材料の、有利には約１〜４ミリジュール／（ケルビン 立方センチメートル）である有利には高い熱容量に基づいて、版１００に入力結合された熱エネルギを特に有利な形式で蓄積することができる。さらに熱エネルギは、緩衝域１２４の範囲に存在する材料の、有利には約５〜５０ワット／（メートル ケルビン）、特に約１０〜２０ワット／（メートル ケルビン）である有利には高い熱伝導率に基づいて、緩衝域１２４において迅速に伝達して分配することができる。

第４の機能域１２６（絶縁層１２６）は、絶縁率によって規定されていて、それも絶縁域１２６の上方に位置する緩衝域１２４（または中間域）もしくは対応配置された層から絶縁域１２６の下方に位置する域もしくは対応配置された層への熱流が低減されるか、またはほぼ完全に防止されるように規定されている。絶縁域を形成するために使用される材料は、このために有利には約０．１〜０．２ワット／（メートル ケルビン）である有利には低い熱伝導率を有している。

第５の機能域１２８（支持域１２８）は、機械的な安定性によって規定されていて、支持域１２８（もしくは対応配置された支持部１１８）は、域の面膨脹方向で機械的に安定していて、かつ有利には域の面に対して垂直方向で可撓性のユニット１００（版１００）を形成するための別の機能域（もしくは対応配置された層）を収容するのに適している。そのような支持部１１８、たとえば金属製の支持部１１８は、特に大きなサイズの版を使用する際に役立つ。支持域１２８は、有利には比較的小さな厚さと高い弾性率（Ｅ−Ｍｏｄｕｌ）とを有している。

別の機能域１６０（反射防止域１６０）は、加えられる放射１０２に関する反射防止率（もしくは伝導率）によって規定されているので、放射１０２は、ほとんど反射されず、有利には少なくとも約２０％を下回る反射係数で、比較的深く位置する吸収域に侵入する。反射防止域１６０は、情報域１２０と吸収域１２２とを備えている。反射防止層１５０に関して既に説明したように、基準となる域１２０の厚さは、放射１０２の波長に調和させることができる。

図１にはさらにエネルギ流を示した。電磁放射１０２の構成をした、版１００の層構造に入射されたエネルギ１７０は、反射１７２によってほとんど失われない（有利には２０％を下回る）ので（反射損失１７２）、先ず入射されたエネルギ１７０のこの部分１７２だけが実際の画像形成プロセスに提供されない。吸収層１２２に入力結合された熱エネルギ１９０は、ごく僅かしか（有利には５％を下回る、特に１％）支持部１１８への伝達１７４によって失われず（伝達損失１７４）、したがって入射されたエネルギ１７０のこの部分１７４も同様に実際の画像形成プロセスに提供されない。有利には約７５％を上回る、特に８０％の、入力結合された熱エネルギ１９０の残留部分１７６（蓄積される熱エネルギ１７６）は、熱伝導１７８を介して、少なくとも部分的に、吸収域１２２よりも深く配置された緩衝域１２４によって吸収されて、緩衝された熱エネルギ１８０として時間的かつスペース的に緩衝される。熱エネルギ１８０は、緩衝域１２４から遅れて熱伝達１８２を介して再び吸収域１２２および情報域１２０に到達し、そこで熱エネルギは実際の（物理的または化学的な）画像プロセスに所望される。

図２には、本発明による別の版２００の層構造もしくは積層を概略的に横断面図で示した。版２００は画像形成のために上方から有利には赤外線範囲のレーザ放射２０２で印加される。

機能性、特にエネルギ流に関する画像形成中の過程、および利点について、情報層（もしくは情報域）、吸収層（もしくは吸収域）および緩衝層（もしくは緩衝域）に関して図１で述べたことは、図２の版にも当てはまる。図１に関して記載した内容については図２でも相当するものとする。

図示の版２００は、上方から下方にかけて４層を有している。

第１の層２１０（カバー層または情報層２１０）は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）から成っていて、かつ有利には約５０ナノメートル（±１０％）の厚さを有している。

第２の層２１２（吸収層２１２）は、ＴｉＮ_ｘＯ_２−ｘから成っていて、かつ有利には約２５０ナノメートル（±約５０％）の層厚さを有している。

第３の層２１４（緩衝層２１４）は、金属質のチタンから成っていて、かつ有利には約１〜１０マイクロメートル、有利には約１マイクロメートルの層厚さを有している。

第４の層２１８（絶縁兼支持層２１８）は、ポリイミドから成っていて、かつ有利には約１００〜３００マイクロメートル、有利には約２５０マイクロメートルの層厚さを有している。この層２１８において、層材料ポリイミドは支持機能も絶縁機能も満たしている。

この実施例でも、情報層２１０および吸収層２１２は、協働して少なくとも加えられる放射２０２、つまり適当な波長に関する反射防止層２５０または反射防止システム２５０を形成し、それも放射がほとんど反射せずに吸収層２１２に侵入するように形成する。

層構造の他に機能領域を実線で示した。機能領域は上方から下方にかけて次のように形成される。
第１の機能域２２０は情報域２２０を成し、
第２の機能域２２２は吸収域２２２を成し、
第３の機能域２２４は緩衝域２２４を成し、
第４の機能域２２６は絶縁域２２６を成し、
第５の機能域２２８は支持域２２８を成す。
別の機能域２６０は反射防止域２６０を成す。

図３には、本発明による、両親媒性分子を有する、加えられる放射３０２の利用度に関して最適化された版３００の別の実施例を示した。

図示の版３００は有利には３層から形成される。

約１００〜５００ナノメートルの厚さを有する第１の層３１２（吸収層３１２）は、チタン、炭素、窒素および酸素（Ｔｉ−Ｃ，Ｎ，Ｏ）から成っている。僅かな光学的な侵入深さを有する別の材料もしくは材料系を用いることもできる。使用される材料は、少なくとも表面で画像形成プロセス要求を満たす（この場合吸収層は少なくとも外面で同時にカバー層または情報層を成す）か、またはこのような要求を満たす、たとえばＴｉＯ_２である別の外層を備えている（この場合個別的なカバー層または情報層が存在する）のが望ましい。層３１２は、放射３０２に関して、有利には約２０％を下回る反射率を有しており、つまり吸収層３１２は同時に反射防止機能を満たすか、もしくは反射防止層を成すことができる。

約０．３〜１０マイクロメートル、有利には０．５〜２マイクロメートルの厚さを有する第２の層３１４（緩衝層３１４）は、特殊鋼から成っている。特殊鋼の代わりに、ポリマーに対して良好な熱伝導率を有する別の材料を選択することもでき、この場合面積単位・ケルビン温度辺りの熱吸収率（Ｊ／（ｍ^２Ｋ））は、５００ナノメートルの特殊鋼の熱吸収率にほぼ相当するのが望ましい。さらに２つまたは３つ以上の材料、有利には金属（たとえばモリブデンおよび／またはチタン）の規則的な積層を設けてもよい。

約１００〜３００マイクロメートルの厚さを有する支持層３１８は、ポリイミドフィルム（もしくはカプトン^（Ｒ））から成っており、支持層３１８は支持機能の他に熱絶縁機能を満たしていて、つまり支持層３１８は同時に絶縁層を成している。ポリイミドの他に、画像形成中または印刷中に、特に熱的、化学的かつ機械的な影響および負荷に耐える別のポリマーも考えられる。

ポリマーフィルムの代わりに、金属薄板、有利には鋼薄板またはアルミニウム薄板から成る支持部を用いることができ、この場合金属薄板は有利には約１０マイクロメートルの厚さを有するかまたは約５マイクロメートルの厚さしか有しないポリイミド層を（たとえば接着によって）備えることができる。

場合によっては吸収層３１２に取り付けられる、情報層として使用可能で、かつ吸収層３１２と共に反射防止層３５０を成す別の層は、たとえばＴｉＯ_２層として形成することができ、この別の層は、破壊性の干渉によって、入射された光の反射を弱める（例：ＴｉＯ_２の屈折率は１．８で、波長は９００ナノメートル、厚さは１２５ナノメートルとする）。

チタン（Ｔｉ）またはチタン酸化物もしくはチタン窒化物の他に、層３１２（もしくは追加的な反射防止コーティング）に、ジルコニウム（Ｚｒ）、マンガン（Ｍｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）、スズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）および鉄（Ｆｅ）、またはこれらの酸化物もしくは窒化物もしくは混合物を用いることができる。

入力結合された熱エネルギは、この実施例では、熱伝導によってごく僅かしか伝達する必要がない。なぜならば入力結合は既に表面の直ぐ傍で行われるからである。したがって有利には、極めて薄い緩衝層３１４を設けることができ、この緩衝層３１４は、依然としてポリイミドフィルム３１８とコーティングとの間の層境界面を過度に大きな熱負荷から保護する役割を有している。

Ｔｉ−Ｃ，Ｎ，Ｏ層３１２は、両親媒性分子で疎水化し、かつ赤外線レーザ（波長ｌ＝７００〜１１００ナノメートル、出力Ｐ＝１５０ミリワット〜０．５ワット）によるレーザ画像形成によって再び親水化することができる。両親媒性分子（たとえばステアリン−ホスホン酸）による層３１２のターミネーションは、層３１２を紫外線光（Ｘｅ２−，Ｈｇ−放射器または大気圧プラズマ）で活性化したあとで、１ミリモルのエタノール溶液による両親媒性分子の湿しと、後続の溶剤による層３１２の洗浄と、Ｎ２による乾燥とによって行われる。

さらに層３１２は極めて摩耗しにくく、このことによって印刷プロセスが安定する。

ポリイミド−支持材料は、効果的な熱絶縁をもたらすので、入力結合された熱エネルギは、主に６００ナノメートルの厚さしか有していない表面領域を加熱するために利用される。これによって既に比較的低いレーザ出力で画像形成温度の達成が実現される。

図３には、版３００の層構造以外に、さらに機能域を実線で示した。機能域は、情報域３２０、吸収域３２２、緩衝域３２４、絶縁域３２６、支持域３２８および反射防止域３６０である。図４には、本発明による版４００の別の実施例を示した。版４００は、熱式の混合原理に基づいて、画像形成プロセスの間に画像情報に応じてレーザ放射４０２で印加される。

図示の版４００は、有利には３層から成る。

１層は、溶解可能で、かつ化学的に親水化可能なポリマーの、約１〜１０マイクロメートルの厚さを有する情報層４１０であり、このポリマーは熱式に混合することができる。

１層は、チタン、炭素、窒素および酸素（Ｔｉ−Ｃ，Ｎ，Ｏ）、またはクロム、炭素、窒素および酸素（Ｃｒ−Ｃ，Ｎ，Ｏ）から成る、約１００〜５００ナノメートルの厚さを有する吸収層４１２である。

１層は、モリブデンから成る、約２〜５マイクロメートルの厚さを有する緩衝層４１４である。モリブデンの代わりに、ポリマーに対して良好な熱伝導を有する別の材料を選択することもでき、この場合面積単位・カルビン温度辺りの熱吸収率（Ｊ／（ｍ^２Ｋ））は、２マイクロメートルのモリブデンの熱吸収率に対応するのが望ましい。さらに２つまたは３つ以上の材料、有利には金属（たとえばモリブデンおよび／またはチタン）の規則的な積層を設けることもできる。

１層は、ポリイミドフィルム（もしくはカプトン^（Ｒ））から成る、約１００〜３００マイクロメートルの厚さを有する支持層４１８であり、支持層４１８は支持機能の他に熱絶縁機能も満たしている。ポリイミドフィルムに対して図３の実施例に応じた選択が可能でる。

ポリマー表面は、元来疎水性であり、かつ化学物質たとえばＫＭｎＯ４による処理、またはプラズマ処理もしくは紫外線処理によって大きな面積にわたって親水化することができ、この場合そのようなプロセスの侵入深さは、典型的には１０ナノメートルを超えない。

ポリマーが溶融すると、処理される表面の、より深く位置する非親水性の分子と親水性の分子とが混合する。ポリマーが硬化したあとで、表面における親水性分子の割合は、ポリマー層全体の割合と同じ大きさであり、つまりたとえば１ナノメートルの親水化深さで５マイクロメートルの層厚さでは、１０００辺り０．２しかない。したがって硬化したポリマー層は疎水性の性質を有している。

したがってダイオードレーザによって、予め親水化された版は効果的に画像形成することができ、つまり溶融および熱式の混合によって画素に応じて疎水化される。

このプロセスでは、熱エネルギは熱伝導によって版４００の表面（つまりポリマー表面）に伝達され、また比較的大きな容量（緩衝層４１４およびポリマー層４１０）が加熱され、さらにまた溶融エンタルピーを加える必要があるので、図３の実施例よりも著しく大きなエネルギの蓄積が必要である。このことについては、この実施例では、厚い緩衝層４１４によって考慮されている。

図４には、版４００の積層の他に版胴４００の機能域を実線で示した。機能域は、情報域４２０、吸収域４２２、緩衝域４２４、絶縁域４２６および支持域４２８である。

図示の全ての実施例では、版１００，２００，３００，４００に機能域を割り当てることができ、この場合機能域は有利には以下の特性を有している。
カバー域または情報域：高い耐摩耗性、形成しようとする画像情報に応じた良好な熱誘導による構造性、
吸収域：少なくとも表面近く、たとえば約２００ナノメートルを下回る深さ領域の、高濃度の吸収センタに起因する、少なくとも入射された画像形成波長に関する高い吸収率、つまり低い光学的な侵入深さ、
緩衝域もしくは適合された緩衝域：高い熱容量および熱伝導率、有利には吸収域よりも大きな厚さ、
絶縁域：緩衝域より小さな熱伝導率および／または熱容量、
支持域：十分に高い機械安定性、高い弾性率、
反射防止域：少なくとも画像形成波長に関する僅かな反射。

本発明は、印刷画像が全面的なインキ層へのレーザ放射によって版に書き込まれる印刷プロセスでも使用できる。この場合当初は硬質のインキ層は画像形成画素で液化され、適当に設定されたインキの凝固変形によって、印刷画像は、被印刷物に転写される。

本発明のこのような実施例では、版は支持層（図１の１１８に相当する）と絶縁層（図１の１１６に相当する）と緩衝層（図１の１１４に相当する）とを備えており、この場合支持層および絶縁層は１ユニット（図２の２１８に相当する）として形成することもできる。吸収層（図１の１１２に相当する）および情報層（図１の１１０に相当する）は、取り付けられたインキ層によって形成される。選択的に吸収層をインキ層の下位に配置してもよい。

本発明による版の１実施例の層構造および機能域を概略的に示す横断面図である。 本発明による版の１実施例の層構造および機能域を概略的に示す横断面図である。 本発明による版の１実施例の層構造および機能域を概略的に示す横断面図である。 本発明による版の１実施例の層構造および機能域を概略的に示す横断面図である。

符号の説明

１００ 版、 １０２ レーザ放射、 １１０ カバー層／情報層、 １１２ 吸収層、 １１４ 緩衝層、 １１６ 絶縁層、 １１８ 支持層／支持部／胴、 １２０ 情報域、 １２２ 吸収域、 １２４ 緩衝域、 １２６ 絶縁域、 １２８ 支持域、 １５０ 反射防止層／反射防止システム、 １６０ 反射防止域、 １７０ 入射エネルギ、 １７２ 反射損失、 １７４ 伝達損失、 １７６ 残留エネルギ、 １８０ 緩衝された熱エネルギ、 １８２ 熱伝導、 １９０ 入力結合された熱エネルギ、 ２００ 版、 ２０２ レーザ放射、 ２１０ 情報層、 ２１２ 吸収層、 ２１４ 緩衝層、 ２１８ 絶縁兼支持層／支持部、 ２２０ 情報域、 ２２２ 吸収域、 ２２４ 緩衝域、 ２２６ 絶縁域、 ２２８ 支持域、 ２５０ 反射防止層／反射防止システム、 ２６０ 反射防止域、 ３００ 版、 ３０２ レーザ放射、 ３１２ 吸収層、 ３１４ 緩衝層、 ３１８ 支持層／支持部、 ３２０ 情報域、 ３２２ 吸収域、 ３２４ 緩衝域、 ３２６ 絶縁域、 ３２８ 支持域、 ３５０ 反射防止層／反射防止システム、 ３６０ 反射防止域、 ４００ 版、 ４０２ レーザ放射、 ４１０ 情報層、 ４１２ 吸収層、 ４１４ 緩衝層、 ４１８ 支持層／支持部、 ４２０ 情報域、 ４２２ 吸収域、 ４２４ 緩衝域、 ４２６ 絶縁域、 ４２８ 支持域

Claims (11)

1. 面状の複数の機能域を有する版であって、
   該版が、画像情報に応じて可変の情報域（１２０，２２０，３２０，４２０）と、放射（１０２，２０２，３０２，４０２）のエネルギに関する吸収域（１２２，２２２，３２２，４２２）とを備えている形式のものにおいて、
   情報域（１２０，２２０，３２０，４２０）の下方に吸収域（１２２，２２２，３２２，４２２）が設けられており、少なくとも部分的に吸収域（１２２，２２２，３２２，４２２）とは異なる緩衝域（１２４，２２４，３２４，４２４）が吸収域（１２２，２２２，３２２，４２２）の下方に設けられており、絶縁域（１２６，２２６，３２６，４２６）が、少なくとも部分的に緩衝域（１２４，２２４，３２４，４２４）の下方に設けられており、該緩衝域（１２４，２２４，３２４，４２４）が、吸収域（１２２，２２２，３２２，４２２）から熱エネルギを吸収して一時蓄積し、かつ熱エネルギを情報域（１１０，２１０，３１０，４１０）に提供するようになっており、その際、少なくとも吸収域（１２２，２２２，３２２，４２２）と緩衝域（１２４，２２４，３２４，４２４）とが、個別の層として形成されており、情報域（１２０，２２０，３２０，４２０）に入射されたエネルギ（１７０）のうち７５％を上回る熱エネルギ（１９０）の残留部分（１７６）が、熱伝導（１７８）を介して、吸収域（１２２，２２２，３２２，４２２）を通って緩衝域（１２４，２２４，３２４，４２４）で吸収され、該熱エネルギ（１７６）は、緩衝された熱エネルギ（１８０）として、緩衝域（１２４，２２４，３２４，４２４）から、熱伝導（１８２）を介して、再び吸収域（１２２，２２２，３２２，４２２）および情報域（１２０，２２０，３２０，４２０）に到達することを特徴とする、版。
2. 緩衝域（１２４，２２４，３２４，４２４）が、エネルギを一時蓄積する際に層構造を損傷する限界温度に到達しない範囲でできるだけ高い温度を有する緩衝域として形成されている、請求項１記載の版。
3. 緩衝域（１２４，２２４，３２４，４２４）が、吸収域（１２２，２２２，３２２，４２２）よりも厚く形成されている、請求項１または２記載の版。
4. 画像情報に応じて可変の情報域（１２０，２２０，３２０，４２０）が、外側の画像情報を有するかまたは有することのできる域（１２０，２２０，３２０，４２０）として形成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の版。
5. 画像情報に応じて可変の情報域（１２０，２２０，３２０，４２０）が、外側の画像情報を有するかまたは有することのできるインキ層（３１２）またはポリマー層（４１０）として形成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の版。
6. 放射（１０２，２０２，３０２）に関する反射防止域（１６０，２６０，３６０）が設けられている、請求項１から５までのいずれか１項記載の版。
7. 反射防止域（１６０，２６０，３６０）が、画像情報に応じて可変の情報域（１２０，２２０，３２０，４２０）と吸収域（１２２，２２２，３２２，４２２）とから形成されている、請求項６記載の版。
8. 版（１００，２００，３００，４００）が、支持部（１１８，２１８，３１８，４１８）を備えている、請求項１から７までのいずれか１項記載の版。
9. 版胴（１１８）が、請求項１から８までのいずれか１項記載の版（１００，２００，３００，４００）を備えているか、または版胴（１１８）が、請求項１から８までのいずれか１項記載の版（１００，２００，３００，４００）を形成している、少なくとも１つの版胴を備えた印刷機。
10. 緩衝域（１２４，２２４，３２４，４２４）が、０．５から１０マイクロメートルの厚さを有している、請求項１または２記載の版。
11. 緩衝域（１２４，２２４，３２４，４２４）が、１マイクロメートルの厚さを有している、請求項１または２記載の版。

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