JP4971311B2 - 除去可能なフィルムを使用したレリーフ画像の製造 - Google Patents
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
- G03F7/2002—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
- G03F7/2014—Contact or film exposure of light sensitive plates such as lithographic plates or circuit boards, e.g. in a vacuum frame
Description
この方法の1つの工程は、画像形成性フィルムに画像形成用輻射線による像様露光を施し、その結果、レリーフ画像を形成するために続いて使用される画像形成されたフィルムをもたらすことを含む。画像形成性フィルムに画像形成用輻射線による像様露光を施す工程は、画像形成性材料の露光された領域と未露光領域とを生成する。次いで、画像形成性材料の露光された領域は、種々様々な画像形成メカニズムを介してフィルムから除去することができる。画像形成されたフィルムを形成するには、種々様々な画像形成用メカニズムが適している。画像形成されたフィルムを形成するために選択される画像形成用メカニズムのタイプは、下で論じるように、画像形成性フィルムの可能な変化を決定することになる。
画像形成性フィルムは、少なくとも、マスク基体と画像形成性材料とを含む。画像形成性材料は一般に、1つ又は2つ以上の層の比較的均一な塗膜として、マスク基体上に配置される。画像形成性フィルムは任意選択的に、1つ又は2つ以上の追加の層、例えば下塗り層又はアブレート可能な層を含むことができる。
画像形成性フィルムのマスク基体は任意の好適な基体であってよい。好適な基体は、例えばプラスチック・シート及びフィルム、例えばポリエチレンテレフタレート、又はポリエチレンナフタレート、フルオレンポリエステルポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル、ポリ塩化ビニル、及びこれらのコポリマー、及び加水分解された及び加水分解されていない酢酸セルロースを含む。
画像形成性フィルムは、マスク基体上に配置された、付着促進体としても知られる下塗り層、又は耐引掻き性硬質塗膜又は硬化型ゼラチン層を含有することができる。下塗り層は、ラミネーション後に光学的接触を提供し、そして、画像形成中に画像形成性材料が除去された領域において、感光性材料からマスク画像を除去するのを助ける。従って、好適な下塗り層は、画像形成用輻射線に当てられたときに画像形成性材料とともに画像形成用輻射線によって除去されることはない。好適な下塗り層は、例えば約90℃を上回る高いガラス転移温度(Tg)を有する。下塗り層のための好適な成分は、アクリレート、例えばヒダントインヘキサアクリレートを含む。これらの下塗り成分は溶剤とともに適用し、次いで架橋を誘発させるためにUV又は熱で硬化させることができる。
画像形成性フィルムは、マスク基体と画像形成性材料との間に配置されたアブレーション可能な層を含有してよい。アブレート可能な層は、画像形成法が例えばアブレーション・メカニズムを含む場合に特に好適であり得る。
画像形成性材料は、一般に、比較的均一な塗膜(すなわち実質的に連続的であり、厚さがほぼ均一である)としてマスク基体上に配置される。いくつかの態様の場合、画像形成性材料は、単層としてマスク基体上に存在する。例えば、アブレーション材料とエネルギー吸収剤とを1つの層内で組み合わせることができる。他の態様の場合、画像形成性材料は、選択された画像形成法に応じて、2つ以上の層を含むことができる。例えば、画像形成性材料は、エネルギー吸収層と、エネルギー吸収層に隣接する、アブレーション材料を含む層とを含むことができる。
本発明のいくつかの態様において、マスク基体から廃棄画像形成性材料を受容するために、受容体シートを使用することができる。本明細書中に使用された「受容体シート」という語句は、画像形成性材料を受容することができる少なくとも1つの主面を有する、一般にシート状の材料を意味する。
画像形成用輻射線による画像形成性フィルムの像様露光法は、当業者にはコンベンショナルである。画像形成性フィルムのアナログ及びデジタル双方の像様露光法が好適である。画像形成が容易なこと、そしてデジタル画像形成装置がますます入手しやすくなっていることにより、デジタル法が多くの使用者によって好まれる。
1つの画像形成メカニズムにおいて、画像形成性材料の露光された領域がアブレーションを介して除去される。この画像形成メカニズムにおいて、露光された画像形成性材料、及びもし存在するならばアブレート可能な層は、ガスの発生によって、マスク基体から駆出される。この態様の場合、ガスを急速に発生させるために熱(例えばレーザー輻射線)に対する暴露時に分解する特定のバインダーを、画像形成性材料中又はアブレート可能な層内に使用することができる。画像形成性材料の露光された領域下又は露光された領域内部にガスが形成されると、露光された領域においてマスク基体から画像形成性材料を駆出する圧力が形成される。この作用は、物理変化(例えば溶融、蒸発又は昇華)ではなく化学変化(例えば結合破断)が、部分移動ではなく画像形成性材料のほとんど完全な移動を引き起こす点で、他の物質移動技術と区別することができる。
画像形成用輻射線に当てられた画像形成性材料領域は、溶融粘着を介して除去されてもよい。溶融粘着システムの場合、画像形成性材料は、輻射線による露光時に、溶融状態又は半溶融状態でマスク基体から好適な受容体シートへ移動する。溶融状態又は半溶融状態の特徴は、画像形成性材料に流動性を提供する粘度低減である。画像形成性材料は受容体シート表面に流れ、マスク基体に付着するよりも高い強度で、受容体シート表面に付着する。マスク基体から受容体シートへの露光された領域における画像形成性材料の物理的転写が、こうして生じる。転写に続いて、マスク基体上にマスク画像を形成するために、マスク基体は転写されていない画像形成性材料及び他の層と一緒に受容体シートから分離される。
露光された画像形成性材料領域は、レーザー誘起型フィルム転写(「LIFT」)メカニズムを介して、マスク基体から除去されてもよい。この態様の場合、画像形成性材料は、画像形成用輻射線に当てられた領域に高分子量網状構造を形成するために、バインダーと反応する架橋剤を含む。この架橋の効果は、メルトフロー現象のより良好な制御、より凝集性のある材料の受容体への転写、及びマスク画像のより高品質のエッジ鮮鋭度である。このタイプのシステムの例は、米国特許第5,935,758号明細書(Patel他)に見いだすことができる。この明細書引用することにより、その内容を本明細書中に組み入れる。
さらに別の態様の場合、画像形成用輻射線に当てられた画像形成性材料領域は、いわゆる「剥離」メカニズムにおいて好適な受容体シートを使用して、マスク基体から除去される。剥離メカニズムは、画像形成性材料中に付着特性差を生じさせる能力に依存する。画像形成性フィルムの像様露光後、受容体シートはマスク基体から分離され、そして画像形成性材料の露光された領域又は未露光領域が、マスク基体上に残る。
別の態様の場合、露光された画像形成性材料領域からの着色剤が、昇華を介して除去される。昇華技術は、画像形成性材料中に含まれる着色剤が、バインダーの同時転写なしに昇華又は拡散されるメカニズムに関与する。色素昇華に際しては、昇華性着色剤が気体形態に変換され、大気中に消散させられるか、或いは任意選択的に好適な受容体シートに向けられる。
本発明の方法における別の工程は、画像形成性物品に画像形成されたフィルムをラミネートすることを含む。画像形成されたフィルムをラミネートする工程は、感光性材料上に配置されたリリース層と近接させるようにマスク画像を配置することを含む。この工程の1つの態様の結果は図1Bに示されている。この図では、マスク基体6上に配置されたマスク画像4から形成された画像形成されたフィルムが、リリース層8、感光性材料10、及び感光性基体12から形成された画像形成性物品上にラミネートされた状態で示されている。画像形成性物品の種々の態様が以下で論じられ、また、米国特許出願第11/081,018号明細書(引用することにより、その内容を本明細書中に組み入れる)にも記載されている。
画像形成性物品は、フレキソグラフィ印刷版前駆体、プリント回路基板(「PCB」)前駆体、及び平版印刷版前駆体を含むことができる。これらの物品のそれぞれは、それぞれフレキソグラフィ印刷版、PCB、及び平版印刷版になる部分としてレリーフ画像を形成する。平版印刷版上に形成されるレリーフは一般にわずか数ミクロンであるが、平版印刷版はそれでもなお、本発明の方法を利用して形成することができる製品の1つである。
いくつかの態様の場合、画像形成性物品に対する画像形成されたフィルムのラミネーションは、画像形成されたフィルムと画像形成性物品とに圧力を加えることにより達成することができる。他の態様の場合、画像形成されたフィルムは、熱を加えることにより、画像形成性物品にラミネートすることができる。ラミネート作業が圧力及び熱の両方を加えることを含んでもよい。
本発明の別の工程は、画像形成性物品を、画像形成されたフィルムを通して硬化用輻射線に、真空圧なしで当てることを含む。この工程において、硬化用輻射線は、マスク画像を通して感光性材料上に投影されるので、輻射線のうちのいくらかは、マスク画像によって優先的にブロックされる。マスキングされていない領域では、硬化用輻射線は、固化又は硬化を引き起こすように感光性材料上に衝突する。マスク画像は従って、硬化用輻射線に対して実質的に不透明であるべきである。「実質的に不透明」という用語は、マスク画像が硬化用輻射線の波長において約2.0以上、より具体的には約3.0以上の透過光学濃度を有することを意味する。マスキングされていない領域及びマスク基体は、実質的に透明であるべきである。「実質的に透明」という用語は、マスキングされていない感光性材料領域が約0.5以下、より具体的には約0.1以下、さらにより具体的には約0.05以下の透過光学濃度を有することを意味する。透過光学濃度は、濃度計、例えばMACBETH TR 927上に好適なフィルターを使用して測定することができる。一般に、マスク画像を通して感光性材料に露光を施す工程は、フラッド様露光によって行われる。それというのは、マスク画像は硬化用輻射線をブロックするからである。この工程は図1Cに示されている。リリース層8、感光性材料10、及び感光性基体12を含む画像形成性物品は、マスク画像4及びマスク基体6を通して硬化用輻射線14に当てられる。
本発明の方法の別の工程は、画像形成されたフィルムが再使用可能になるように、画像形成性物品から画像形成されたフィルムを除去することを伴う。本出願の目的上、「再使用可能」という用語は、画像形成されたフィルム、特にマスク画像が、別の画像形成性物品上に実質的に同じレリーフ画像を生成するためにその画像形成されたフィルムを使用できるほど十分に無傷のままであることを意味する。
本発明の別の工程は、レリーフ画像を形成するために画像形成性物品を現像することを含む。画像形成性物品の現像は、感光性材料の未硬化部分及びリリース層を除去するのに役立ち、硬化用輻射線の波長においてレリーフ画像を画定する画像形成性材料の硬化された部分を残す。図1Eに示されているように、画像形成された物品の現像は、リリース層8及び感光性材料10の未硬化部分を除去するのに役立ち、感光性基体12上にレリーフ画像10を画定する硬化された部分を残す。
画像形成性物品から一旦除去されると、画像形成されたフィルムは次いで、他の画像形成性物品上に追加のレリーフ画像を形成するために再使用することができる。画像形成されたフィルムを第2の画像形成性物品に移し、第2の画像形成性物品を、画像形成されたフィルムを通して硬化用輻射線に当て、第2の画像形成性物品から画像形成されたフィルムを除去し、そして第2の画像形成性物品を現像する工程を、同じ画像形成されたフィルムを使用して実施することができる。これらの工程は次いで、更なる画像形成性物品で繰り返すことができる。画像形成されたフィルムを再使用することができる回数は、フィルムのタイプ、及び画像形成性物品から画像形成されたフィルムを除去する際に用いられる技術に依存する。たいていの場合、画像形成されたフィルムは、10回未満、より具体的には約5回の回数でレリーフ画像を形成するために使用することができる。
EPOLIGHT 1178-Epolin, Inc.(ニュージャージー州Newark)から入手可能な、1073 nmで吸光する赤外色素。
PC 364-下記構造を有する赤外色素:
スーダンブラック-Lightning Powder Company, Inc.(オレゴン州Salem)から入手可能なブルーブラック色素溶液。
TRUMP色素-下記構造を有する、830 nmで吸収極大値を有する赤外線吸収色素:
Courtaulds Performance Films(ヴァージニア州Martinsville)から入手可能な耐引掻き性硬質塗膜を塗布された7ミル厚ポリエステル感光性基体に、アセトンとシクロヘキサノンとの4.5:1溶剤混合物中の5 %総固形分溶液として表1に挙げた成分を含有するアブレート可能な層の溶液を、#7塗布ロッドを使用して塗布した。硬質塗膜上に50 mg/ft2の塗膜重量を有するアブレート可能な層を形成するために、アブレート可能な層の溶液を190°Fで5分間にわたって乾燥させた。
画像形成されたフィルムを形成するために、エネルギー・レベル0.5 J/cm2のアブレーション・モードで830 nm輻射線を発する、ECRM(マサチューセッツ州Tewksbury)から入手可能なDESERTCAT DC88レーザー熱画像形成装置を使用して、2400 dpi[上記フィルムは2540 dpiで行われた]の丸いドットを使用して150ラインスクリーンのハーフトーン・テスト・パターンで、Eastman Kodak (ニューヨーク州Rochester)から入手可能なKodak Direct Image Thermal Recording Film 1401のシートに画像形成を施した。
例2において使用された画像形成されたフィルムを第3のFLEXCEL-SRHフレキソグラフィ前駆体上に置くが、しかしこれにラミネートはしなかった。画像形成されたフィルムと第3の前駆体との集成体に露光を施す工程を真空ドローダウン圧力下で実施することを除けば、例2におけるのと同様に画像形成されたフィルム及び第3の前駆体を露光した。最後に、画像形成されたフィルムを第3の前駆体から除去し、そして仕上げ済印刷版を形成するために、例2におけるのと同様に第3の前駆体を処理した。第3の仕上げ済印刷版のハーフトーン・ドット領域は、斑点、及び陰影詳細の損失を示し、このことは本発明が、露光中に真空ドローダウン圧を採用する方法よりも解像度が高い画像をもたらし得ることを示す。
Eastman Kodak Co.(ニューヨーク州Rochester)から入手可能な画像形成されたKodak Premier PRD7フィルムの試料を、第5のFLEXCEL-SRHフレキソグラフィ前駆体にラミネートし、そして画像形成されたフィルムと第5の前駆体との集成体に露光を施す工程を真空ドローダウン圧力下で実施することを除けば、例2におけるのと同様に露光した。画像形成されたKodak Premier PRD7フィルムは、画像形成されたフィルムを再使用できるようには第5のフレキソグラフィ前駆体から剥離しなかった。
Claims (12)
- レリーフ画像の形成方法であって、該方法は:
(a) マスク基体上にマスク画像を含む画像形成されたフィルムを形成するために、該マスク基体と画像形成性材料とを含む画像形成性フィルムを、画像形成用輻射線に像様露光させること;
(b) 該画像形成されたフィルムを、画像形成性物品に、圧力、熱、または圧力と熱の両方を加えることによってラミネートすること、該画像形成性物品は、感光性材料上に配置されたリリース層を含み、該リリース層は、以下の硬化工程の間に、該画像形成されたフィルムと該画像形成性物品との間に付着力を与える;
(c) 該画像形成性物品を真空ドローダウンなしに、該画像形成されたフィルムを通して硬化用輻射線に当てること;
(d) 該画像形成されたフィルムが再使用可能となるように、該リリース層を該画像形成性層上に残しながら、該画像形成性物品から該画像形成されたフィルムを除去すること;そして
(e) レリーフ画像を形成するために該画像形成性物品を現像することおよび該リリース層を該画像形成性物品から除去すること、
の各工程を含んで成る。 - 該画像形成性材料が赤外線吸収剤を含む請求項1に記載の方法。
- 該画像形成性材料が紫外線吸収剤を含む請求項1に記載の方法。
- 該画像形成性材料が、該硬化用輻射線を吸収する着色剤を含む請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- 該画像形成性フィルムが、アブレート可能な層を含む請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 該アブレート可能な層が、該マスク基体と該画像形成性材料との間に配置されている請求項5に記載の方法。
- 該画像形成されたフィルムを画像形成性物品にラミネートする該工程が、
(i) 該画像形成性物品を加熱すること;そして
(ii) 該画像形成されたフィルムを該画像形成性物品のリリース層と接触させること
を含む請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。 - 該画像形成性物品がフレキソグラフィ印刷版前駆体である請求項1〜7のいずれか一項記載の方法。
- 該レリーフ画像の深さが150 〜 750 μmである請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
- (f) 該画像形成されたフィルムを、第2の画像形成性物品にラミネートすること;
(g) 該第2の画像形成性物品を真空ドローダウンなしに、該画像形成されたフィルムを通して硬化用輻射線に当てること;
(h) 該第2の画像形成性物品から該画像形成されたフィルムを除去すること;そして
(i) 第2のレリーフ画像を形成するために該第2の画像形成性物品を現像すること
の各工程をさらに含む請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。 - 該アブレート可能な層が、該画像形成性材料の露光される面上に配置されている請求項5に記載の方法。
- 該リリース層がポリビニルアルコール、メチルセルロース、もしくは加水分解されたスチレン無水マレイン酸コポリマー、又はこれらの誘導体もしくは組み合わせを含む請求項1に記載の方法。
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