JPH04501833A - スパークイメージ形刷版の焼け過ぎを制御する方法及び装置 - Google Patents

スパークイメージ形刷版の焼け過ぎを制御する方法及び装置

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JPH04501833A JP51380590A JP51380590A JPH04501833A JP H04501833 A JPH04501833 A JP H04501833A JP 51380590 A JP51380590 A JP 51380590A JP 51380590 A JP51380590 A JP 51380590A JP H04501833 A JPH04501833 A JP H04501833A
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    • B41C1/00Forme preparation
    • B41C1/10Forme preparation for lithographic printing; Master sheets for transferring a lithographic image to the forme
    • B41C1/1008Forme preparation for lithographic printing; Master sheets for transferring a lithographic image to the forme by removal or destruction of lithographic material on the lithographic support, e.g. by laser or spark ablation; by the use of materials rendered soluble or insoluble by heat exposure, e.g. by heat produced from a light to heat transforming system; by on-the-press exposure or on-the-press development, e.g. by the fountain of photolithographic materials
    • B41C1/1033Forme preparation for lithographic printing; Master sheets for transferring a lithographic image to the forme by removal or destruction of lithographic material on the lithographic support, e.g. by laser or spark ablation; by the use of materials rendered soluble or insoluble by heat exposure, e.g. by heat produced from a light to heat transforming system; by on-the-press exposure or on-the-press development, e.g. by the fountain of photolithographic materials by laser or spark ablation

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 スパークイメージ形刷版の焼は過ぎを制御する方法及び装置本発明は、米国特許 出願第07/234.475号の一部継続出願である。
本発明は、オフセット印刷(offset lithography)に関し、 より詳しくは、改善された刷版(lithography plates)及び これらの刷版にイメージング(結像)する方法に関する。
発明の背景 ハードコピーにモノクロ(白黒)及びカラーで印刷する種々の方法が知られてお り、伝統的な技術として、凸版印刷、グラビア印刷及びオフセット印刷(off set printing)がある。従来のこれらの印刷方法によれば高品位の 複写物(コピー)を得ることができるが、限られた部数の複写物のみを必要とす る場合には、複写が比較的高価になる。凸版印刷及びグラビア印刷の場合には、 高価な写真マスキング技術及び化学エツチング技術を用いてイメージ(画像)を 刷版(plate)にカッティング又はエツチングしなければならないという事 実が責用を増大させる原因になっている。
刷版はオフセット印刷にも必要である。しかしながら、オフセット印刷における 刷版は比較的安価に製造できるマット又はフィルムの形態をなしており、イメー ジは、親水性及び疎水性(かつインク受容性)の表面領域として刷版すなわちマ ット上に形成される。ウェット平版印刷(wet lithography)の 場合には、次に、水及びインクが刷版の表面に付与される。水は刷版の親水性領 域すなわち水受容領域に付着し、該領域に、インクを受け入れない水の薄いフィ ルムを形成する。インクは刷版の疎水性領域に付着し、インクが付着したごれら の領域(通常、原稿の印刷領域に一致する)は比較的柔らかいゴム胴(blan ket cylinder)に転写され、更に該ゴム胴から、圧胴によりゴム胴 の表面に接触されている紙その他の記録媒体に転写される。
最も普通の平版(offset plates)も写真的手法により作製される ・一般的なネガ形減法(negative−working+ 5ubtrac tive pro−cess)においては、原稿を写真撮影して写真陰画を形成 する。この写真陰画は、感光性樹脂がコーティングされた水受容性酸化表面を備 えたアルミニウム板上に載置される。陰画を通る光に露出されると、光を受けた コーティング領域(該領域は、原稿の暗い領域すなわち印刷される領域に一致す る)が硬化して、恒久性のある親油性状態(すなわちインク受容性状態)になる 0次にアルミニウム板を現像処理すると、光を受けていないコーティングの非硬 化領域(該領域は、原稿の明るい領域すなわちすなわち背景領域に一致する)こ の結果得られるアルミニウム板は、陽画すなわち原稿の直接イメージが形成され たものとなる。
印刷機で一色以上の印刷をしたい場合には、各色に対応する別の版面が必要であ り、通常、各版面は上記のように写真的手法により作製される0種々の色につい ての適正な版面を用意することに加え、これらの版面を、印刷機の印刷シリンダ に適正に取り付けなくてはならず、かつこれらの印刷シリンダの角度位置を調節 して、別々の印刷シリンダにより印刷される各色要素が印刷複写物上で整合する ようにしなければならない。
レーザを用いた現像処理により、刷版の作製が成る程度簡単化されている。レー ザによる現像処理では、上記のように、原稿のイメージをフォトレジストコーテ ィングされた版面に写真技術的に形成する代わりに、原稿又は原画を光学スキャ ナ(該スキャナは、ピクチャ信号の線を各色について1つ発生する)によりライ ンバイライン走査する。次に、これらの信号はレーザプロッタの制御に使用され 、該レーザプロッタは、刷版上のフォトレジストコーティングに書込み(従って 露出)を行い、レーザ光を受けたこれらの領域のフォトレジストコーティングを 硬化させる0次に、フォトレジストコーティングの非露出領域を除去することに より、刷版を通常の方法で現像し、その色についての直接イメージを刷版上に形 成する。従って、刷版上にイメージを形成するには、この方法でも依然として各 刷版を化学的にエツチングことが必要である。
表面コーティングを揮発させることにより刷版上にイメージを書き込み、後で現 像処理する必要性をなくすため、より強力なレーザを使用する幾つかの試みがな されている。しかしながら、この目的のためにそのようなレーザを使用しても完 全に満足のいくものにはなっていない、なぜならば、刷版上のコーティングを特 定のレーザと調和するものにする必要があり、このためコーティング材料の選択 が制限されるからである。また、この目的に使用される幾つかのレーザのパルス 周波数が非常に低いため、刷版上にハーフトーンのイメージを形成するのに要す る時間が許容できない程長いという問題がある。
また、印刷に使用される刷版上の表面コーティングをエツチング除去するのに、 スキャニングEビーム装置を使用する幾つかの試みがなされている。しかしなが ら、そのような装置は非常に高価である。その上、そのような装置では、ワーク ピース(すなわち刷版)を完全真空中に維持する必要があり、印刷工場で日常使 用するには実用的でない。
電気腐食によっても、刷版上にイメージを形成することができる。この方法によ るイメージングに適した形式の刷版が米国特許第4.596.733号に開示さ れている。該刷版は、親油性のプラスチック基板(例えば、商標rMylar  Jで市販されているプラスチックフィルム)を備えており、該基板は、導電性グ ラファイト(該グラファイトは、潤滑剤として作用しかつアルミニウムコーティ ングを引っ掻き傷から保護する機能を有している)を含有する上塗す(オーバー コーテイング)が施されたアルミニウム金属の薄いコーティングを備えている。
グラフディトを含有する表面コーティングと接触しているスタイラス電極が、刷 版の表面を横切って移動されかつ人力されるピクチャ信号に従ってパルス化され る。
この結果として電極と薄い金属コーティングとの間に流れる電流は、薄い金属コ ーティング及びこの上の導電性グラファイト含有表面コーティングを腐食させて 、この下にあるインク受容性プラスチック基板を、原稿の印刷部分に一致する刷 版の領域上に露出できるように充分大電流に設計される。刷版を作製するこの方 法は、上記電気腐食方法が非常に薄い導電性表面コーティングを備えた刷版に対 してのみ有効であること、及び刷版の表面と接触するスタイラス電極が刷版に引 っ掻き傷を与えることがあること等の欠点を有している。この引っ掻き傷が、刷 版上に書き込まれるイメージの品位を低下させ、刷版上に好ましからざるイメー ジ領域を形成し、これが複写物に好ましからざる傷となって印刷されてしまう。
最後に、本発明者は、刷版を実際に印刷機の印刷シリンダに取り付けたまま刷版 にイメージングする印刷装置で、最近開発されたものを知っている。刷版の円筒 状表面(親油性又は親水性のいずれかに処理されている)には、刷版の表面上を 走査するように配置されたインクジェッタにより書き込みが行われる。インクジ ェッタは、熱可塑性のイメージ形成樹脂又は複写物の印刷に使用される印刷イン クとして所望の親和性を有している0例えば、イメージ形成材料を印刷インクに 対する吸着性のあるもので形成し、インクがイメージ形成材料の存在する領域に おいて刷版に付着するが、印刷機に使用される「洗浄剤」に対しては疎性を有し 、刷版上のイメージの背景領域へのインクの付着を防止するように構成すること ができる。
従来の装置は成る適用例には満足できるものであるが、必ずしもシェフティング に適した熱可塑性のイメージ形成材料を構成するものではなく、また、平版複写 物の作製に一般的に使用されるあらゆるインクに対して好ましい親和性(視性又 は疎性)を有している。また、−iにインクジェットプリンタは充分に小さなイ ンクドツトを作ることが不可能であり、従って、印刷複写物に滑らかな連続トー ンを作ることはできない(すなわち、解像度が充分に高いものではない)。
従って、刷版の作製及びオフセット印刷の種々の特徴を改善するため、前述のあ らゆる努力がなされているけれども、これらの努力は未だ完全な成果を上げてい ない、その主な理由は、利用できる種々の刷版構造の数が限定されていること、 及びこれらの既知の刷版に実際にかつ経済的にイメージソゲする種々の技術の数 が限定されていることによる。従って、入力デジタルデータに応答して、陽画又 は陰画のイメージを直接刷版に形成でき、このイメージの現像又は定着を行うの に刷版の後処理の必要性をなくすことができる書込み装置によりイメージングで きる新しい種々の刷版を利用できるようになることが強く望まれている。
又里生!豹 従って本発明の目的は、イメージングすなわち書込みを行うことにより陽画又は 陰画のイメージを形成できる種々の刷版構造を提供することにある。
本発明の他の目的は、種々の印刷インクを備えたウェット(湿式)印刷機又はド ライ(乾式)印刷機に使用できる刷版を提供することにある。
本発明の他の目的は、電気的にイメージングできる低コストの刷版を提供するこ とにある。
本発明の他の目的は、平版印刷の刷版にイメージングする改善された方法を提供 することにある。
本発明の他の目的は、刷版を印刷機に取り付けたまま実施できる、刷版にイメー ジソゲする方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、刷版に陽画及び陰画のイメージ又は背景イメージの両方を 書き込む方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、種々の刷版にイメージを形成するのに使用できる方法を提 供することにある。
本発明の他の目的は、刷版に可変ドツトサイズでハーフトーンのイメージを形成 する方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、刷版にイメージソゲする改善された装置を提供することに ある。
本発明の他の目的は、効率良くかつ最少の動力消費量で刷版にイメージを形成で きるこの形式の装置を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、原稿又はビクチ中(原画)を表す入力デジタルデータ により制御される装置を提供することにある。
他の目的の一部は明白であろうし、他の一部は以下に明らかになるであろう、従 って、本発明は、本願明細書において説明する構成に例示した特徴及び特性を製 造加工する物品、幾つかの工程及び他の工程に対する1つ以上のこれらの工程の 関係、及びこれらの工程の実施に用いられるエレメント及び部品の構造及び組合 せの特徴を具現する装置に関するものである。以下の詳細な説明においてこれら の全てを例示するが、本発明の範囲は請求の範囲により明らかにされる。
本発明によれば、刷版の表面上を走査(スキャニング)しかつ複製される原稿又 は原画に一致する入カビクチャ信号により制御される非接触形書込みヘッドを用 いて、刷版の選択された点すなわち領域における刷版の表面特性を変えることに より、イメージが平版印刷の刷版に形成される。書込みヘッドは、正確に配置さ れた高電圧スパーク放電電極を用いて、刷版表面上に、強い熱スパーク領域並び に該スパーク領域を囲む円形領域内のコロナ放電領域を形成する。入力されるピ クチャ信号と、ドツトサイズ、スクリーン角度、スクリーンメツシュ等の作業者 によりキーで打ち込まれる補助データとに応答して、電極には、正確に制御され た電圧及び電流波形をもつ電圧パルスが印加され、刷版に対し正確に位置決めさ れたスパーク/コロナ放電が形成される。このスパーク/コロナ放電により、刷 版表面の選択された点すなわち領域がエツチング、腐食又は他の作用により変形 され、これらの領域を、印刷複製物を作製すべく刷版に付着される印刷インクに 対し、受容性又は非受容性のいずれかの性質を帯びるようにする。
平版印刷の刷版は、油及びゴムをベースとするインクが容易に付着する非酸化金 属又はプラスチック材料からなる表面領域を刷版に設けることにより、最初、イ ンク受容性(すなわち親油性)になっている、一方、刷版は、3つの方法のうち の1つの方法により、初めに水受容性(すなわち親水性)にされる、刷版の1つ の実施例では、例えばクロムのような金属メッキ表面が設けられていて、刷版の 図形又は文字が表面張力により濡れるようになっている。第2刷版は、例えばア ルミニウム酸化物のような、水で水和物になる金属酸化物からなる表面を有して いる。第3刷版構造には極性プラスチックが設けられていて、該極性プラスチッ クも粗面化されて親水性にされる。後で明らかになるように、これらの刷版の実 施例のうち、ある刷版はウェット印刷に適し、他の刷版はドライ印刷に適したも のとなる。また、これらの構造の別のものは直接書込みに適しており、他のもの は間接書込み(すなわち背景の書込み)に適している。
本発明の装置は、インク受容性表面又は水受容性表面のいずれかを備えているこ れらの種々の刷版の全てにイメージの書込みを行うことができる。換言すれば、 刷版表面が最初に親水性を有している場合には、本発明の装置は、原稿の印刷部 分に一致する刷版表面の点すなわち領域を親油性にして、刷版上に陽画イメージ すなわち直接イメージを書き込む、一方、刷版表面が最初に親油性を有している 場合には、本発明の装置は、原稿の背景部分(すなわち非印刷部分)に一致する 刷版表面の点すなわち領域を親水性(すなわち疎油性)にして、刷版表面に前景 イメージすなわち陰画イメージを書き込む、殆どの原稿は印刷頭載の方が非印刷 領域よりも小さく、従って、書込み(すなわち変換)すべき刷版の表面領域の面 積の方が小さいため、普通は、直接書込み(すなわち陽画書込み)の方が好まし い。
本発明を導入した刷版イメージング装置は、1つ以上のスパーク放電電極をもつ 書込みヘッドを備えたスキャナ又はプロフタとして実施される。電極(1つ又は 複数)は刷版の作業表面の上方に配置され、刷版表面を集合的に走査するように して刷版に対し移動される。各電極は、一連の入カビクチャ信号(該ピクチャ信 号は、原稿又は原画を電子的に表したものである)により制御される。これらの ピクチャ信号は、光学スキャナ、ディスク又はテ−ブ読取り器、コンピュータ等 の任意の適当な源から発生される。
これらの信号は、装置のスパーク放電電極(1つ又は複数)が、原稿に一致する 陽画イメージ又は陰画イメージを刷版表面に書き込むようにフォーマット化され る。
本発明の装置によりイメージソゲされる刷版が平らな場合には、スパーク放電電 極(1つ又は複数)は平らなベッドスキャナ又はブロックに組み込むことができ る。しかしながら、通常、刷版は印刷シリンダに取り付けられるように設計され ている。従って、殆どの場合には、刷版が刷版がドラムの円筒状表面に取り付け られていて、スパーク放電書込みヘッドをいわゆるドラムスキャナ又はプロッタ に組み込むように構成される0本発明は、実際には、印刷機に既に取り付けられ ている刷版上で実施し、現場で刷版にイメージを形成するものと考えられる。こ の場合には、印刷シリンダ自体が、スキャナ又はブロックのドラム部品を構成す ることになる。
スパーク放電書込みヘッドと円筒状の刷版との間に必須の相対運動を与えるため 、刷版がその軸線の回りで回転されかつヘッドが刷版の回転軸線に対して平行に 移動される。これにより刷版が周方向に走査されて、刷版上のイメージが軸線方 向に「成長」していく、別の方法として、ドラムの軸線に対して平行に書込みヘ ッドを移動し、ヘッドが通過する度毎にドラムを少し回転させることにより刷版 上のイメージを周方向に成長させることもできる。
両場合において、ヘッドによる走査が完了すると、刷版表面には原稿又は原画に 一致するイメージが形成される。
各電極が刷版を横切って移動するとき、電極はエアクッション上に支持され、こ のため、電極が刷版表面の上方に非常に僅かな距離を隔てて維持され、刷版表面 を引っ掻くことがないようになている。入力されるピクチャ信号(該ピクチャ信 号は、通常、ハーフトーンすなわち遮蔽イメージ(screened imag e)を表す)に応答し、各電極は、選択された点において電極が書込みをすべき か否かを入力データに従って判断し、走査時にパルスを印加したりしなかったり する。電極にパルスが印加される度毎に、電極の先端部と、該先端部に対面する 刷版上の特定の点との間に高電圧のスパーク放電が生じる。スパーク放電及び該 スパーク放電を囲むコロナ放電の場からの熱により、刷版表面が制御可能な方法 でエツチングすなわち変形され、刷版表面上にはイメージ形成スポットすなわち ドツトが形成される(これらのドツトは、その形状及び刷版内への侵入深さに関 して正確に形成される)。
各電極の先端部は尖らせておき、電極からのスパーク放電による影響を受ける刷 版上へのスポットの形成について厳格な制御が行えるようにするのが好ましい、 実際には、パルスの持続時間及び放電を制御する電流又は電圧を変えて、刷版上 に変化するドツトを形成することができる。また、電極に印加される電圧の極性 は、書込みが行われる刷版表面の性質に基づいて(すなわち、各イメージ点にお いて刷版表面からイオンを引き出す必要があるか或いは追い出す必要があるかに 基づいて)、正極又は負極に定められる。これにより、イメージ点における刷版 表面は、該刷版表面の残部からイメージの方向に区別できるように変形され、例 えば親水性をもつ刷版表面に直接書込みを行う場合にはイメージ点を親油性にす る。このようにして、0.005 Sン(約0.13−一)〜0.0001!ン (0,0025mm)のオーダの直径をもつイメージ点を刷版表面に書き込むこ とができる。
刷版の走査が完了したならば、装置により、刷版には、多数の表面スポットすな わちドツトの形態をなす全遮蔽イメージが形成されたことになる。この遮蔽イメ ージは、走査電極からのスパーク放電に曝されていない刷版表面の部分とは、イ ンクに対する親和性が異な、ている。
従って、本発明の方法及び装置を使用することにより、ドライ又はウェットオフ セット印刷に適した種々の刷版表面を備えた特殊な刷版に高品位のイメージを形 成できる。あらゆる場合において、比較的迅速で効率良くかつ正確に制御される 方法で、刷版にイメージを形成でき、このため、刷版上のイメージは、原稿の印 刷を正確に再現したものとなる。実際に本発明を用いると、刷版を印刷機に取り 付けたままイメージングを行うことができ、従って、段取り時間をかなり短縮す ることができる0本発明を多色印刷機に取り付けられた刷版に実施するならば、 段取り時間を大幅に短縮することができる。なぜならば、対応する刷版へのイメ ージの書込みを制御する電極に供給される入力データのタイミングを制御するこ とにより、多数の印刷シリンダに取り付けられた刷版同士の間の正しい色整合を 、手作業ではなく電子工学的手法で達成できるからである。上記特徴を組み合わ せることにより、刷版にイメージを形成する本発明の方法及び装置、及び刷版自 体は、印刷業界に広く受け入れられるであろう。
置皿■皿華l説里 本発明の特徴及び目的をより良く理解できるようにするため、添付図面に関連し て本発明を以下に詳細に説明する。
第1図は、本発明に従って作られた平版印刷用刷版を組み込んだオフセット印刷 機を示す概略図である。
第2図は、第1図のオフセント印刷機の印刷シリンダ部分を詳細に示す拡大斜視 図である。
第3図は、第2図の3−3線に沿う断面図で、第2図の印刷シリンダの表面にイ メージを与える書込みヘッドを拡大して示すものであり、関連する電気部品はブ ロック図で示しである。
第4A図〜第4F図は、本発明を導入したイメージ形刷版を示す拡大断面図であ る。
第5A図は、オーバーラツプしないイメージ点の間に露出領域が残される傾向を 示す図面である。
第5B図は、隙間のある表面領域を曝す、オーバーラツプするイメージ点の効果 を示す図面である。
第5C図は、オーバーラツプするイメージピントが不利なイメージ効果を作る方 法を示す図面である。
−しい の− 第1図には、本発明に従って作られた刷版(Iithographtc pl− ates)を用いて複写物を印刷できる従来のオフセット印刷機の全体を番号1 0で示しである。
このオフセント印刷機10は印刷シリンダすなわちドラム12を有しており、該 印刷シリンダ12の周囲には刷版13が巻かれている。刷版13の対向縁部は、 印刷シリンダ12に組み込まれた普通のクランプ機11112aにより刷版に固 定されている。印刷シリンダ12(より正確には該印刷シリンダ12上の刷版1 3)は、ゴム胴140表面と接触しており、該ゴム胴14は、より大きな直径を もつ圧胴16と接触した状態で回転する。圧胴160表面には印刷すべき祇シー )Pが取り付けられ、該紙シートPは、ゴム胴14と圧胴16との間のニップを 通った後に印刷機10の出口端に排出されるようになっている。刷版13にイン キング(インク付け)するためのインクはインクトレーン22により供給され、 該インクトレーン22の最下方のロール22aは、印刷機10により印刷を行う ときに刷版13と転がり係合する。この形式の印刷機では普通のことであるが、 種々の胴(シリンダ)はギアにより相互連結されていて、単一の駆動モータによ り同時に駆動されるようになっている。
図示の印刷機lOは、ウェット印刷及びドライ印刷の両方を行うことができる。
従って、印刷機1oは普通の加湿装置すなわち水溜め装置t24を有しており、 該加湿装置24は、作動位置と非作動位置との間で、第1図に矢印Aで示すよう に、印刷シリンダ12に近づく方向及び遠ざかる方向に移動する。加湿装置24 は全体を番号26で示す普通の水トレーンを備えており、該水トレーン26は、 皿26aからローラ26bに水を運ぶ、ローラ26bは、第1図に破線で示すよ うに、加湿装置の作動時に刷版13及びインクトレーン22の中間ローラ22b と転がり係合する。
印刷機10がそのドライ印刷モードで作動するとき、加湿装置24は作動してい ない状態にある。このため、ローラ26bは、第1図に実線で示すように、ロー ラ22b及び刷版13から引っ込められて作動しない状態にあり、刷版13には 水が供給されない。この場合、印刷シリンダ12上の刷版13は、このようなド ライ印刷用に設計されたものである0例えば、第4D図の刷版138を参照され たい、刷版13は、書込みすなわちイメージングがなされた領域であってインク に対する親油性(すなわちインク受容性)をもつようにされた領域を除き、イン クに対する疎油性(すなわちインク非受容性)をもつ表面を有している。印刷シ リンダ12が回転するとき、すなわち13はインクトレーン22のインク付着さ れたローラ22aと接触した状態にある。書込みがなされていて親油性をもつよ うにされた、刷版13の表面領域は、ローラ22aからインクをピンクアップす る。刷版13の書込みがなされていない領域は、インクを受け入れない。従って 、印刷シリンダ12が1回転すると、刷版13に書き込まれたイメージは、イン クが付着された状態すなわち現像された状態になっている0次に、このイメージ はゴム胴14に転写され、最後に、該ゴム胴14と接触するように押し付けられ ている祇シートPに転写される。
印刷8110がそのウェット印刷モードで作動するとき、加湿装置24は作動状 態にある。このため、水ローラ26bは、第1図に破線で示すように、インクロ ーラ22b及び刷版13の表面と接触した状態にある。刷版13(該刷版13に ついては、第4A図に関連してより詳細に説明する)は、ウェット印刷用に設計 されたものである。刷版13は、書込みがなされた領域であって親油性をもつよ うにされた領域を除き、親水性の表面を有している。
原稿の印刷領域に一致する領域は、水が付着していない、この作動モードにおい て、印刷シリンダ12が回転(第1図で見て時計回り方向に)すると、刷版13 の表面には、ローラ26b、22bによりそれぞれ水及びインクが付着される。
水は、原稿の背景に一致する刷版13の表面の親水性領域に付着する。これらの 領域は水で被覆されていて、ローラ22aからインクをピックアンプすることは ない、これに対し、ローラ26bにより濡らされていない刷版13の表面の親油 性領域は、ローラ22aからインクをピックアップして、刷版13の表面上にイ ンクが付着されたイメージを再び形成する。このイメージは、前述のように、ゴ ム胴14を介して圧胴16上の紙シートPに転写される。
刷版13に形成すべきイメージは、刷版13が「印刷機に取り付けられていない 状態」にある間に該刷版13に書き込むことができるけれども、本発明によれば 、刷版13が印刷シリンダ12に取り付けられているときに刷版13にイメージ ングすることができ、これを行う装置について第2図に関連して説明する。第2 図に示すように、印刷シリンダ12は、印刷機のフレーム10aにより回転自在 に支持されておりかつ標準形の電気モータ34又は他の慣用的手段により回転さ れる。印刷シリンダ12の回転位1は、モータ34の電機子と一緒に回転するシ ャフトエンコーダ36及び該エンコーダ36に接続された検出器36aによりモ ニタリングされる。高解像度を要する場合には、圧胴16に設けられた駆動ギア (該駆動ギアは、印刷シリンダ12を回転させるべく、印刷シリンダ12に設け られたギアと噛み合っている)の歯を検出する適当な磁気検出器により、大きな 直径の圧胴16の角度位置をモニタリングすることができる。
印刷シリンダ12に隣接した箇所において、フレーム10aには更に、全体を番 号42で示す書込みヘッド組立体が支持されている。この書込みヘッド組立体4 2は親ねじ42aを有しており、該親ね(、;42aの両端部は印刷機のフレー ム10aに回転自在に支持されている。また、フレーム10aには、親ねじ42 aに対して平行に間隔を隔てたガイドバー42bの両端部が支持されている。更 に、キャリジ44が、親ねじ42a及びガイドバー42bに沿って移動できるよ うに取り付けられている。ステップモータ46により親ねじ42aが回転される と、キャリジ44が印刷シリンダ12に対して軸線方向に移動される。
印刷シリンダ12の駆動モータ34及びステップモータ46は、制御装置50  (第3図)により同期して作動される。制御装置50は検出器36aからも信号 を受け、これにより、ドラム(印刷シリンダ>12が回転するときに、制御装W 50が、任意の所与の瞬間におけるキャリジ44及び印刷シリンダ12の瞬間相 対位置を「知覚」して、キャリジ44がドラム12に沿って軸線方向に移動する ようになっている。このことを行うための制御回路は、スキャナ及びプロフタの 技術分野において既に非常に良く知られている。
第3図には、キャリジ44の実施例が示されている。キャリジ44はブロック5 2を有している。このブロック52は、親ねじ42aと螺合するねじ孔52aと 、ガイドロッド(ガイドバー)42bを摺動自在に受け入れる第2の平行孔52 bとを備えている。ブロック52の下面にはボアすなわち凹部54が設けられて おり、該凹部54は、剛性のある適当な電気絶縁材料で作られた円盤状の書込み ヘッド56を摺動自在に受け入れている。書込みヘッド56には軸線方向通路5 7が貫通して形成されており、該通路57にはワイヤ電極58(明瞭化のため、 その直径を誇張して示しである)がぴったりと受け入れられている。ワイヤ電極 58の上端部58aは、書込みヘッド56の頂部に取り付けられたソケット62 内に受け入れられて係止されており、電極58の下端部58bは、第3図に示す ように尖らせておくのが好ましい。
電極58は、非常な高温に耐えることができるトリウムタングステンのような導 電性金属で作られている。ソケット62は、絶縁された導線64を介して、ブロ ック52の頂部に設けられたターミナル64aに接続されている。キャリジ44 に1つ以上の電極58を設けてこれらの電極58に同様な接続をすれば、書込み ヘッド組立体42により、刷版13上の複数の点に同時にイメージングすること ができる。
また、書込みヘッド56には複数の小さなエア通路66も形成されている。これ らのエア通路66は電極58の周囲に分散配置されており、エア通路66の上端 部は、可撓性チューブすなわちホース68を介して対応する複数の垂直通路72 に連結されている、これらの垂直通路72は、ブロック52のボア54の内壁か らブロック52の内部のエアマニホルド74まで延びている。また、ブロック5 2には、その頂部まで延びている入口通路76が設けられている。入口通路76 は、パイプ78を介して圧縮空気源に連結されている。圧縮空気源からのライン には、調節弁82及び流量制限装置84が設けられている。また、流量制限装置 84の下流側において、パイプ78からの分岐ライン78aが圧力センサ90に 導かれている。この圧力センサ90は、調節弁82のセツティングを制御する出 力を発生する。
キャリジ44が、第3図に示すように刷版13に対向して配置されると、マニホ ルド74に空気が供給される。空気は、刷版13の表面より上方に書込みヘッド 56を支持するのに充分な力で、エア通路66の下端部から流出する。エア通路 66及びマニホルド74内の背圧は、刷版13の表面からのヘッド56の間隔に 従って直接変化し、この背圧は圧力センサ90によって検出される。圧力センサ 90は調節弁82を制御して、キャリジ44が刷版13の表面に沿って走査する とき、ニードル電極(ワイヤ電極) 58の先端部58bが、刷版13の表面の 上方から、正確に制御された非常に小さな間隔(例えば、0.0001!ン(約 0.0025mm))に維持されるように、書込みへ7ド56への空気流量を調 節する。
第3図について更に説明すると、書込みヘッド56 (より詳しくは、書込みヘ ッド56の電極58のパルシングすなわち振動)が、パルス回路96によって制 御される。1つの適当なパルス回路96は変成器98を有しており、該変成器9 8の二次捲線98aの一端は、可変抵抗器102を介して、ターミナル64aに 接続されている(前述のように、ターミナル64aは電極58に電気的に接続さ れている)、二次捲線98aの反対側の端部は、電気的に接地されている。変成 器98の一次捲線98bは、1,000 Vのオーダの電圧を供給するDC電圧 源104に接続されている。
また、変成器98の一次側回路には、直列に接続された大容量のコンデンサ10 6及び抵抗器107が設けられている。コンデンサ106は、抵抗器107によ り全電圧に維持されている。−次捲線98b及びコンデンサ106から分路して 、電気スイッチ108が接続されている。この電気スイッチ108は、制御装置 50から受ける切替え信号により制御される。
特別に図示したこのパルス回路96は、電極58に短時間の可変高電圧パルスを 印加するのに使用できる多数の既知の回路のうちの1つに過ぎないことを理解す べきである0例えば、変成器98を用いる代わりに、高電圧スイッチ及びコンデ ンサ再生抵抗器(capasitor−regenerating resis tor)を使用してもよい・また−電圧58にバイアス電圧を付与することによ り、高電圧規格のスイッチを要することなく、電極58に高電圧出力パルスを付 与することもできる。
刷版13に画像を書き込むとき、印刷機10は非印刷モード(すなわちイメージ ングモード)で作動し、インクローラ22a及び水ローラ26bの両方共印刷シ リンダ12とは係合していない状態にある。印刷機10の刷版13のイメージン グは制御装置50により制御される(前述のように、制御装置50は、印刷シリ ンダ12の回転及びキャリジ組立体(書込みヘッド組立体)42による刷版13 の走査をも制御する)、刷版13をイメージングする信号は、ディスクリーダ1 14のような普通のピクチャ信号により制御装置50に入力される。制御装置5 0は、ディスクリーダ114からのイメージデータと、印刷シリンダ12の回転 及びキャリジ44の運動を制御する制御信号とを同期化して、電極58が刷版1 3上の均一な間隔を隔てたイメージ点に位置するときに、その特定のイメージ点 が書込みを行うべき点であるか否かに基づいて、スイッチ108を閉じるか、或 いは閉じないでおく。
そのイメージ点が書込みを行なわない点である場合(すなわち、そのイメージ点 が、原稿の背景の位置と一致する場合)には、電極58にパルスが印加されるこ とはなく、電極は次のイメージ点に進む、一方、刷版13のイメージ点が原稿の 印刷された領域内の位置に一致する場合には、スイッチ108が閉じられる。ス イッチ108を閉じることによりコンデンサ106が放電され、これにより、正 確な波形(すなわち方形波)の高電圧パルス(すなわち1.000 V)が、約 1マイクロ秒だけ変成器98に印加される。
変成器98は、約3,000 Vの昇圧パルスを電極58に付与し、これにより 、電極の先端部58bと刷版13との間にスパーク放電Sが発生される。これら のスパーク放電及び該スパーク領域を囲むコロナ放電S′により、電極の先端部 58bに直接対向する刷版13上の点の表面がエツチング(すなわち変形)され る、これにより、この点は、刷版13の表面の種類に基づいて、インク受容性又 はインク非受容性をもつようになる。
本発明による種々の刷版に生じる変形については、より詳細に後述する。この時 点では、種々の刷版13の実施例に対して可変抵抗器102を調節することによ り、直径o、oos〜0.0001!’ (約0、13〜0.0025m請)の オーダの明確に画定されたイメージスポットを刷版13の表面上に書き込むこと ができるスパーク放電を発生させることができるということのみを述べておく、 可変抵抗器102は、手動により又は制御装置50を介して自動的に変化させ、 可変サイズのドツトを生じさせることができる。また、ドツトサイズは、電圧及 び/又はスパーク放電により生じるパルスの持続時間を変えることにより変化さ せることができる。このための手段は、当該技術分野において非常に良く知られ ている。同様に、ドツトサイズは各イメージ点における電極の反復パルスによっ ても変えることができ、パルス数はドツトサイズを決定する(パルスカウントモ ジニレ−ジョン)、電極58が図示のような尖った端部58bを備えておりかつ 該先端部58bと刷版13との間のギャップが非常に小さい(すなわち0.00 1 !ン(約0.025−一))場合には、電圧条件を最小に維持しながら0. 00011ン(約0.0025mm)又はこれ以下のイメージスポットを形成で きるように、スパーク放電の焦点が合わされる。電極に印加される電圧の極性は 正極又は負極のいずれでも良いが、好ましくは、極性は、書き込むべき種々の刷 版上に所望の表面変形を生じさせるのに刷版表面から引き出す(すなわち追い出 す)べきイオンに従って選択される。
刷版13の表面を横切って電極58を走査させるとき、電極58に約soo、o ooパルス/秒の最高速度でパルスを与えることができるが、一般的な速度は2 5,000パルス/秒である。従って、例えば2.000〜50ド+7 ) /  @>の広範囲のドツト密度を達成することができる。ドツトは並んだ状態に印 刷することもできるし、或いは、刷版13の表面領域の実質的に100%がイメ ージングされるようにドツトをオーバーラツプさせることもできる。従って、ス パーク放電により変形されていない刷版表面の領域とは対照的に、スパーク放電 Sによりエツチングすなわち変形された刷版表面上の点(すなわちスポット)に より構成された刷版表面上には、入力データに応答して、原稿に一致するイメー ジが形成される。
軸線方向の走査を行なう場合、その後、印刷シリンダ12を1回転すれば、刷版 13には完全なイメージが形成されるであろう。
次に、インクローラ22aを第1図に実線で示すインキング位置(インク付着位 置)に移動させることにより(ウェット印刷の場合には、更に、水ローラ26b を第1図に破線で示す位置に変位させることにより)、印刷機10を作動するこ とができる。刷版13が回転すると、該刷版13に書き込まれたイメージ点(こ れらの点は、原稿の印刷部分に一致する)にのみインクが付着するであろう0次 に、インクイメージは、通常の方法で、ゴム胴14を介して、圧胴16に取り付 けられた祇シートPに転写されるであろう。
刷版13を印刷シリンダ12に取り付けたまま刷版13にイメージを形成するこ とによって多くの利点が得られる。最も重要な利点は、準備/段取り時間を大幅 に短縮できることであり、特に本発明を多色印刷機に適用した場合にはこの効果 が顕著である。
このような印刷機は、印刷すべき各色について、上記印刷機」0と同様な複数の セクションを有している1通常は、多数の印刷機セクションの印刷シリンダの軸 線方向位置及び位相を調節して、種々の印刷機セクションにおける刷版により印 刷される種々のカラーイメージが、印刷された複写物上で整合するように調整す るけれども、本発明を適用した場合には、刷版13が印刷機セクションに取り付 けられたままイメージが刷版13に形成されるため、そのような印刷上の整合を 電子制御的手法により達成できることが理解されよう。
より詳しく説明するならば、印刷機10と同様の複数の印刷セクションを組み込 んだ多色印刷機においては、制御装置5oが、第2番目及びその次の印刷セクシ ョンでのイメージの書込みを制御するピクチャ信号のタイミングを調節し、印刷 機の最初の刷版13上のイメージに対するあらゆる不整合を補償する軸線方向及 び/又は角度的なオフセットを行って、各印刷ステーションにおける刷版13上 にイメージを書き込むように構成されている。換言すれば、印刷シリンダすなわ ち刷版の再位置決めによりそのような整合を達成するのではなく、刷版にイメー ジを書き込むときに整合誤差をなくしてしまうのである。従って、ひとたびイメ ージングを行ったならば、刷版13は、完全に整合した印刷を、祇シートP上に 自動的に行うであろう。
次に第4A図〜第4F図を参照すれば、ここには、第1図〜第3図に示した装置 によりイメージングすることができる刷版の種々の実施例が示されている。第4 A図の実施例では、印刷シリンダ12に取り付けられた刷版13が鋼製ベースす なわち基板層13aを有している。該基板層13aは、銅からなるフラッシュコ ーティング13bを備えており、該ワラフシエコーティング13b上には更にク ロムからなる薄い層13cがメンキされている。米国特許第4.596.760 号に詳細に開示されているように、このメッキ処理により、親水性の表面肌目( surface topography)すなわち組織(texture)が得 られる。従って、この刷版13は、湿式オフセント印刷機に使用するのに適した ものである。
刷版13に前述のようにして書込みを行うとき、電極58の先端部58bと刷版 13の表面層13cとの間にスパーク放tsを発生させるべく、電極58に電圧 パルスを印加する。スパーク放i!(スパーク放電領域の周囲にはコロナ放電の 場S′が形成される)の度毎に、電極58の先端部58bに直接対向する表面上 のイメージ点■において、クロムからなる薄い層(表面層)13cの表面が溶融 する。この溶融により、表面のこの点における表面組織すなわち肌目が変質され 、もはや水がこの表面領域には付着しなくなる。従って、この方法で刷版13が イメージングされると、このようなスパーク放電処理をしない場合には親水性を 有する刷版13の表面に、水を受容しない多数のスポットすなわちドツト1が形 成される。これらのスポットすなわちドツトIは、複写すべき原稿の印刷部分を 表すものである。
印刷機10をそのウェット印刷モード(すなわち、加湿装置24が第1図に破線 で示す位置にした印刷モード)で作動する場合には、水ローラ26bからの水は 、イメージング作業時に電極58からのスパーク放電を受けていない刷版130 表面領域のみに付着する。これに対し、インクローラ22aからのインクは、刷 版13の書込みが行われている表面領域に付着するが、水又は洗浄液が存在する 表面領域には付着しない、印刷時において、刷版13に付着しているインク(該 インクは、原稿の直接イメージを形成している)が、ゴム胴14を介して、圧胴 16上の祇シートPに転写される。上記イメージング工程時に電極58に印加す る電圧の極性は正極又は負極のいずれでも良いが、本発明者は、第4A図に示し たようなりロムの裸麦面を備えた刷版13にイメージングする場合には正極の方 が好ましいことを見出している。
なぜならば、正極の方が、刷版13の表面上へのスポットすなわちドツトの形成 をより良く制御できるからである。
第4B図には、直接書込みを行う刷版であって、湿式印刷機に使用される刷版の 別の実施例が示されている。この刷版(第4B図において、その全体を番号12 2で示しである)は、構造化された酸化表面層126を備えたアルミニウムのよ うな金属で作られた基板124を有している0表面層126は、既知の多くの化 学的処理のうちの任意の処理により形成することができ、場合によっては、微細 な研磨材を用いて刷版122の表面を粗面化する。
刷版表面を適度に酸化することは、一般に陽極酸化処理と呼ばれており、一方、 刷版のこの表面構造はグレイン(grain)又はグレーニングと呼ばれている 。化学的処理とは別に、シリケートやホスフェートのような改質剤を用いて、刷 版表面の親水特性の安定化及び刷版をコーティングしている感光層(単層又は複 層)の付着及び安定性の促進を図ることができる。
刷版表面上のアルミニウム酸化物は、コランダム又はレーザルビーの結晶構造( コランダムやレーザルビーはアルミニウム酸化物の結晶である)ではないが、水 とのかなりの相互作用性を有しており、AlzOJzOの形態の水和物を形成し ている。シリケート、ホスフェート等の改質剤との相互作用が、刷版表面に親水 性をもたせる源である。また、水和物の形成は、チェックしないで処理工程を続 けるときに問題になる。最終的には、固体水和物のマスが有効にプラグを形成し かつ刷版表面の構造を除去する。このため、非イメージ領域を形成するのに必要 な水の薄膜(フィルム)を有効に保持する能力が失われ、刷版は無用なものとな る。殆どの刷版には、刷版が露出及び現像されるときまで刷版表面を保護する感 光層が所定位置に設けられている。この時点で、刷版は直ちに使用されるか、或 いは後で用いるために保管される。刷版を保管する場合には、刷版を水溶性ポリ マでコーティングし、親水性表面を保護する。これは、業界で一般にガミングと 呼ばれている処理である。感光層なくして供給される刷版は、通常、同様な方法 で処理される。
保管中又は刷版が使用されるときの長い中断時間のために親水性が喪失すること を、業界では一般に酸化と呼んでいる。使用される構造改質剤及び化学的改質剤 の量により、過剰水和に対する刷版感度にかなりのばらつきが生じる。
刷版122が電8i58からのスパーク放電を受けると、スバ−りS及びこのス パーク領域の周囲のコロナS′からの熱によって、電極の先端部58bに対向す る、正確に形成されたイメージ点■が親油性すなわちインク受容性をもつように なる。
イメージソゲされたアルミニウム刷版の挙動は、イメージ点Iが、組合せ部分工 程の結果生じるものであることを示唆している。
脱水、溶融アルミニウム酸化物の幾分かの形成、アルミニウム金属表面の溶融及 び移動が生じるものと考えられる。本発明者は、3つの工程の組合せ効果により 、イメージ点における刷版表面の親水性が低下するものと考えている。アルミニ ウムは化学的に反応性を有しており、この結果、アルミニウムには、これにどれ 程の滑らかさ又は輝きがあるか否かに係わらず、薄い酸化皮膜(コーティング) が常に形成される。この酸化皮膜は親水性を呈するものではない、このことは、 アルミニウムをベースにするイメージングされた刷版は、イメージのロスがなく 24時間以上空気中に保管できるという本発明者の考察と一致するものである。
水中では、アルミニウムは、幾つかの電気化学的反応を含む塩基性及び酸性の両 条件下で迅速に反応することができる。この処理工程に使用する弱酸性水溶液は 、イメージング作業時に露出されるアルミニウムの薄膜にこの効果をもたらし、 その結果薄膜が除去されるものと考えられる。
刷版のイメージングされた表面領域が水と反応する上記能力のため、イメージン グされたばかりの刷版122を保護するには、刷版表面を水又は水をベースとす る材料と接触しないように遮蔽することが必要である。このことは、水又は水溶 液の溜まりを用いることなく (すなわち第1図の水ローラ26bが係合しない ようにして)、刷版にインクを付着することにより行われる。この結果、刷版の 全表面がインクの層でコーティングされる0次に、刷版に加湿水が付着される( すなわち、水ローラ26bが係合される)、イメージングされていない刷版の領 域には水のRWI(フィルム)が形成される。この薄膜によってインクの付着が はじかれ、刷版からインクを排除することが可能になる。イメージングされた刷 版の領域には水の薄膜が形成されないため、インクは所定位置に残留する。
クロムの刷版上に形成されたイメージも、インク接触の前の水接触に対して同様 な感度を呈する。しかしながら、インク付着工程の後は、クロム刷版上のイメー ジはより安定性があり、刷版は、イメージを保護するための付加的な工程を要せ ずして使用することができる。
イメージ点■上に残留しているインクは非常に弱いものであり、従って、インク をより耐久性のあるものにするには、インクを放置して乾燥すなわち硬化させな ければならない。別の方法として、刷版122には、紫外線又は熱に惑して硬化 する標準インクを使用することもできる。この場合には、第1図及び第2図に示 すように、印刷シリンダ12に隣接して標準形の紫外線ランプ126を取り付け 、特定のインクを硬化させることができる。このランプ126は、印刷シリンダ 12の全長にわたって配置し、該印刷シリンダ12 (より詳しくは、該印刷シ リンダ12に取り付けられた刷版13)の表面に近接させて、フレーム部材10 aにより支持させることができる。
イメージングを行う電極58に負の電圧を印加する場合には、アルミニウムをベ ースとする刷版122のような刷版が最適であることが判明している。これは、 各イメージ点で発生する正のアルミニウムイオンが、スパーク放電の強い電流中 で、負の電極に向かって良く移動するからである。
第4C図には、加湿を行わない印刷機で直接イメージングを行うのに適した刷版 130の実施例が示しである。刷版130は、アルミニウム又は鋼のような導電 性金属で作られた基板132を有している。この基板132は、フルオロポリマ 又はシリコーンのような強い疎油性材料からなる薄膜(コーティング)134を 支持している。適当な1つのコーティング材料として、Dow Cor−nin g社から5YL−OFF 7044の型番で市販されている付加硬化形剥離コー ティング(addition−cured release coating) がある、刷版130には、電極58からのスパーク放電を用いてコーティング1 34の表面を分解することにより、書込みすなわちイメージングが行われる。ス パーク放電及びこれに関連するコロナ放電からの熱により、シリコーンコーティ ングは、二酸化珪素、二酸化炭素及び水に分解される。使用されるシリコーンポ リマ化学的性質に基づいて、極く微量の炭化水素フラグメント(hydroca rbon f−ragment)を添加してもよい、シリコーン樹脂は、それら の主鎖中に炭素がなく、このことは、C−OHのような種々の極構造が形成され ないことを意味している。5i−OHのようなシラノール構造も可能性ある構造 であるが、これらは反応性があり、他の安定した構造体を形成することを意味し ている。
スパーク放電によるコーティング134の線面化に伴うこのような分解により、 電極58の先端部に直接対面する各イメージ点■において表面が親油性になる。
このコーティング134を、例えば0.0003S’ (約0.008mm)の ように非常に薄くし、インク受容性をもたせるべくコーティング材料を破壊する のに要する電圧を最小にするのが好ましい、この結果得られた刷版130に、印 刷機10のローラ22aによりインクが付着されると、インクは、刷版表面の変 形されたイメージ点■にのみ付着する。そのようなイメージングがなされていな い刷版130の領域(この領域は、印刷すべき原稿の背景領域に一致する)は、 ローラ22aからインクをピックアップすることはない0次に、刷版130上の インクが付着されたイメージが、普通のオフセット印刷機の場合と同様に、ゴム 胴14を介して祇シートPに転写される。
第4D図には、直接イメージングを行う刷版であって、ウェット印刷に適した刷 版152が示されている。この刷版152は、アルミニウム又は銅のような適当 な導電性金属からなる基板154を有している。基板154の表面には、フェノ ール樹脂、パリレン、ジアゾ樹脂又はこれらと同等の他の材料からなる層156 が付着されており、該・層156には、油及びゴムをベースとするインクが容易 に付着する。この形式の適当なポジ形基板は、A■erican Hoechs t Co、社のEnco DjvfsionからP−800の型番で市販されて いる。
刷版172は、ベースすなわち基板174と、ピグメントすなわち粒子177を 含んでいるベースコートすなわち層176と、薄い導電性の金属層178と、イ ンクをはじくシリコーントップすなわち表面層184とを有しており、必要に応 じて、層178と層184との間に下塗り層186を設ける。
1、基板上1土 基板174の材料は、機械的強度に優れており、伸び(ストレッチ)が少なく、 かつ耐熱性にすぐれているものでなくてはならない、ポリエステルフィルム、こ れらの全ての条件を良く満たしかつ容易に入手できるものである。市販されてい る2つのフィルムとして、Dupont社のMylar及びrcI社のMeli nexがある。基板174として使用できる他のフィルムとして、ポリイミドを ベースとするもの(Dupont社のKapton)及びポリカーボネートをべ −スとするもの(61!社のLexan)がある、好ましい厚さは0.0051 ン(約0.13m−)であるが、これより薄い又は厚い仕様のものも有効に使用 することができる。
光学的に透明であるか、滑らかなフィルム表面であるかについての条件はない( 常識の範囲内のものである)、不透明になるまで着色されたフィルムを含むピグ メントフィルムも基板174として使用でき、付与される機械的特性も失われな い。
2、ベースコー この層の重要な特徴は、この層が強い織地構造(textured)になってい ることである。ここで、「織地構造」とは、表面形態が多数の山部及び谷部を有 していることを意味している。この表面を薄い金属層178でコーティングすれ ば、突出する山部は、イメージング電極58からのスパークが飛ぶことができる 多数の小さな電極先端部(尖点電極)として説明可能な表面を形成する。
この織地構造は、普通、ベースコート176中に包含される充填粒子177によ り形成される。この点については、後の「充填粒子177」の項で詳述する。ベ ースコート176の他の条件は、a)基板174に接着できること、 b)蒸着又はスパッタリング等の一般的な方法を用いて金属化し、この表面に金 属を強力に付着できること、C)オフセット印刷用インク及び該インクに使用す る洗浄剤の成分に対する抵抗性があること、 d)耐熱性があること、 e)基Fi174の可撓性に相当する可撓性を有すること、である。
使用できるベースコートの化学的物質(chemistry)は広範囲である。
溶剤又は水からも通用することができる。或いは、普通のUV及びEB硬化性コ ーティングのような100%ソリッドコーティングを使用することもできる。こ のコーティングに要求される性能特性を得るのに、多くの硬化方法(コーティン グ成分の架橋を形成する化学反応)を使用することができる。硬化方法の幾つか について説明する。
a>m 一般的な熱硬化反応として、アミノブラスト樹脂と下地樹脂のヒドロキ シル部位との反応がある。これらの反応は、酸環境の形成及び熱の使用により大 幅に加速される。
b)イ゛シ − ベース 一般的な1つの試みとして、イソシアネート成分が、 しばしば「ポリオール」成分と呼ばれている1つ以上の「主鎖」樹脂のヒドロキ シル部位と反応するように構成した2液形ウレタン(塗料)がある、一般的なポ リオールとして、ポリエーテル、ポリエステル、及び2つ以上のヒドロキシル官 能部位をもつアクリル系誘導体がある0重要な改質樹脂として、ヒドロキシル官 能ビニル樹脂及びセルロースエステル樹脂がある。
イソシアネート成分は、2つ以上のイソシアネート基を有しており、モノマー( 単量体)又はオリゴマー(低重合体)である0反応は大気温度で行われるが、熱 を用いるか、錫化合物及び第3アミンを含有する選択された触媒を用いて加速す ることができる。
通常の技術は、使用の直前に、イソシアネート官能成分(単−又は複数)とポリ オール成分(単−又は複数)とを混合することである0反応は開始するが、大気 温度においては充分ゆっくりと反応し、コーティングを形成する「ポットライフ (可使時間)Jを得ることができる。他の試みでは、イソシアネートを「ブロッ クされた」形態で使用し、イソシアネート成分をフェノール又はケトキシムのよ うな他の成分と反応させて、不活性で準安定の化合物を生成した。この化合物は 、高温で分解して活性イソシアネート成分が、次にコーティングを硬化するよう に設計されている。
この反応は、コーティング配合物中に適当な触媒を添加することにより加速され る。
C)ヱ乏ユ乏之 このアジリジンの一般的な使用方法は、カルボキシル官jaP J脂をベースとする、水によって運ばれたコーティング(waterborne  coatings)を架橋することである。カルボキシル基は、カルボキシル 官能樹脂に導入され、水溶性アミンとの塩を形成する部位を作る。この反応は、 水中での樹脂の可溶化及び分散化と一体的に行われる。また、この反・応は、コ ーティングの形成時に水及び可溶化アミン(単−又は複数)を蒸発させた後に、 大気温度で行われる。アジリジンは、使用時にコーティングに添加され、副産物 を形成する水中でのアジリジンの加水分解速度により制御されるポットライフを 有している。
d) :L 、l−1−2」口b 3フッ化ホウ素錯体の触媒添加樹脂(bor ontrifluoride cos+plex catalyzed res ins)の高温硬化は・特に・脂環式エポキシ化合物官能基(cycloali phatic epoxy function−al groups)をベース とする樹脂に対して特に使用される。他の反応は、UV照射により生じた陽イオ ン触媒に基づく反応である。
市販されている仕様として、Union Carbide社のCyracure 装置がある。
e)放■線l止 通常、放射線硬化は、アクリレート及びメタクリレートの七ツ マ−とオリゴマーとの混合物の遊離基重合(ラジカル重合)である0反応を開始 させる遊離基は、コーティングを電子ビームに曝すことにより、又はUV照射に より硬化すべきコーティングに加えられた光開始システム(photoinit iation sys−tem)により作られる。使用すべき化学的物質は、要 求される性能特性による制限というよりも、むしろ、用いられるコーティング条 件の種類及び環境的条件に基づいて選択される。架橋反応が絶対的な条件ではな い9例えば、使用できる一般的なオフセット印刷用インク及びそれらの洗浄液を 含んでいない一定範囲の溶剤に溶けることができる樹脂がある。
3、充110−LL?− 重要な表面構造を作るのに使用される充填粒子177は、次の考察に基づいて選 択される。
a)ベースコート176の表面構造に貢献できる所与のサイズの粒子177の能 力。これは、堆積させるべきコーティングの厚さに基づ(ものである9例えば、 5ミクロン(0,0O02iン)の厚さのベースコート176に対し充填された 球状の粒子177は、ベースコート176の堆積時及び硬化時を通じて首尾よく 分散された状態に留められる。5ミクロン以下の直径の粒子177では、この表 面構造への大きな貢献が期待されない、なぜならば、そのような粒子177は、 コーティングの厚さの中に入り込んでしまうからである。これより大きな直径( 例えば10ミクロンの直径)の粒子は大きな貢献をする。なぜならば、これらの 粒子は、ベースコート176の表面上に5ミクロン突出し、ベースコート176 の平均厚さの2倍の高点を創出するからである。
b)粒子177の幾何学的形状は重要である。上記の及び第4F図に示した球状 粒子のような同寸法の粒子は、ベースコート176内での粒子の方向の如何に係 わらず同じ度合いで貢献するため、好ましいものである。一方向の寸法が他方向 の寸法よりも大きい粒子(−例として、針状の粒子)は、通常は好ましくない、 これらの粒子は、それらの長い方の寸法がコーティングの表面に対して平行にな り易く、従って所望の尖った山部というよりも低くて丸い隆起部を形成してしま う、小さな板状の粒子も好ましくないものである、これらの粒子は、それらの幅 広の面がコーティング表面に対して平行に配向され易く、従って、所望の尖った 山部というよりも低くて幅広の丸い隆起部になってしまう。
C)コーティング中の全粒子含有量すなわち密度は、実行すべきイメージ密度の 関数である0例えば、刷版に1cm当たり400ドツトすなわちlc++”当た り160,000 ドツトのイメージを形成する場合には、少なくとも、ドツト を形成する可能性のある各位置に山部(粒子)が位置する程多くの山部を設ける ことが必要である。
個々の粒子177により形成される山部を備えた5ミクロンの厚さのコーティン グの場合には、これは、3.2 XIO”個/cl13(乾燥しかつ硬化したベ ースコート176の場合)の密度に相当する。
粒子のサイズ(粒度)、幾何学的形状及び密度は、充填粒子としての最適候補に ついての容易に得られるデータであるが、2つの重要で複雑な問題がある。粒子 のサイズは、供給される所与のパウダすなわちピグメントの特性であるサイズの 分布を示す平均値である。このことは、平均値より大きいサイズと小さいサイズ の両方が存在すること、及びこれらの大小のサイズは粒子サイズの考察にとって の大きな貢献因子であることを意味する。また、粒子が流体媒体中に分散すると きには、常に成る程度の粒子凝集が存在し、この粒子凝集は、通常、コーティン グの塗布時及び硬化時に増大する。この結果、山部は個々の粒子によってのみな らず、粒子の群によっても形成される。
好ましい充填粒子177として、次のものがある。
a)アモルファス(非晶質)シリカ(種々の商業的工程を経たもの) b)微結晶シリカ C)合成金属酸化物(単−及び多成分の混合物)d)金属パウダ(単一金属、混 合物及び合金)e)グラファイト(合成物及び天然物)f)カーボンブランク( 種々の商業的工程を経たもの)使用する充填粒子にとっての好ましい粒子サイズ は、堆積すべき層(ベースコート)176の厚さに基づくところが大きい、5ミ クロンの厚さの層176に対する好ましいサイズは、次の2つの範囲のうちの一 方に含まれる。
a)表面構造を創出するのに主として個々に作用する粒子177については10 ±5ミクロン、又は、 b)表面構造を創出するのに群として(凝集して)作用する粒子177について は4上2ミクロン。
雨粒子サイズ範囲について、サイズの分布範囲の一部として、上記より大きいサ イズ及び小さいサイズも存在することは理解されよう。すなわち、上記の値は平 均粒子サイズである。
粒子177が分散されたベース層(ベースコート)176を基1i174上にコ ーティングする方法として、現在利用できる商業的なコーティング方法のうちの 任意の方法を用いることができる。
ベースコート176は、厚さ5上2ミクロンの層として適用するのが好ましい、 実際には、ベースコート176は、2ミクロン程度の薄いものから、10ミクロ ン程度の厚いものまで使用することができる。10ミクロンより厚い層176も 作ることもでき、これは耐久性にすぐれた刷版になるであろうが、充填ピグメン トを用いてこのような厚いコーティングを織地構造にすることはかなり困難であ ろう。
また、基板174が適正で、ベースコートと均等な特性を有している場合には、 ベースコート176は不要である。より詳しくは、エンボスロールのような機械 的手段により又は充填ピグメントを用いて創出された表面構造(織地構造)を備 えたフィルムからなる基板174であって、フィルムが、次の2つの条件を満た している場合には、これらの基板174は成る適用例において重要な利点をもた らすことができる。
a)充分な接着力をもつ層178を形成するメッキ金属でフィルムが金属化され ていること、及び、 b)フィルム表面の織地構造によって、上記のようなベースコートの重要な特徴 が得られること。
4.3上」B111ユ」− この薄い金属層178は、イメージを形成する上で重要なものであり、刷版17 2に均一なイメージングを形成するには金属層178を均一にしなければならな い、刷版172のイメージ支持領域(すなわち、インク受容領域)は、この薄い 金属層178かの一部がスパーク放電により揮発されるときに形成される。所与 のエネルギの電極先端部58bからのスパーク放電により形成される形状(fe ature)のサイズは、揮発される金属の量の間数である。すなわち、このこ とは、存在する金属の量及び使用される金属を揮発させるのに要するエネルギの 関数であるといえる。重要な改質剤は、揮発した金属の酸化から得られるエネル ギであり(すなわち、このエネルギは揮発工程に貢献できるものである)、殆ど の金属がルーチンすなわち大気圧中に蒸発されるときに重要な部分工程が存在す る。
金属層178として好ましい金属はアルミニウムであり、アルミニウムには、真 空蒸着(最も一般的に使用される)又はスパッタリングの工程により、厚さ30 0±100オングストロームの均一な層を形成することができる。他の適当な金 属として、クロム、銅及び亜鉛がある。一般に、ベースコート176上に堆積( メッキ)される金属任意の金属又は金属混合物(合金を含む)については注意を 払う必要がある。なぜならば、スパッタリング工程により混合物、合金破片等が 堆積することがあるからである。
また、メッキの厚さは変えることができ、表示した範囲外に拡げることもできる 。すなわち、1 、000オングストロームの厚さの金属層を介して刷版にイメ ージングすることもできるし、100オングストローム以下の厚さの層にイメー ジングすることもできる。
厚い層を使用すれば、形成されるイメージのサイズを小さくでき、これは、小さ なサイズのイメージ、点又はドツトを用いて解像度を向上させる場合に好ましい 。
5、 瞭 86 八 (じ外器 下塗り層186は、インクをはじくシリコーンコーティング(表面層)184を 薄い金属層178に固定(アンカーリング)しておくものである、有効な下塗り 層186として次のようなものがある。
a)シラン(モノマー又はポリマーの形態のもの)b)チタン酸塩 C)ポリビニルアルコール d)ポリイミド及びポリアミド・イミドシラン及びチタン酸塩は、一般に1〜3 %の固形物を含有する希釈溶液から付着され、一方、ポリビニルアルコール、ポ リイミド及びポリイミド・アミドは、−Sに3上1ミクロンの薄いフィルムとし て付着される。これらの材料を用いる技術は当業界において良く知られている。
6、イン 番 ゛シミコーン 本願明細書の「発明の背景」の項で指摘したように、このようなコーティングを 用いることは、オフセント印刷用の刷版において新しい概念ではない、しかしな がら、従来提案されている種々のコーティングは感光機構を有するものである。
シリコーンコーティングの配合に光応答剤(フォトレスポンス)を添加すること 、又は感光層上にシリコーンをコーティングすることの2つの一般的な試みがな されている。この場合には、露光により、シリコーンコーティングが感光層に強 固に固定され、この結果、シリコーンコーティングは、現像工程により非露出シ リコーンコーティングを除去し、イメージ領域(ポジ形減法刷版(positi ve @orking。
5ubtractiνe plate))を創出した後も残ってしまうか、露光 によりシリコーンコーティングの感光層への固定が破壊されて、非露(ネガ形減 法刷版(negative working、 5ubtractive pl ate))の形成を行う「現像」によりシリコーンコーティングが除去されてし まう、シリコーンコーティングを用いる他の試みは、シリコーンコーティング上 にイメージ支持材料を移植した後に硬化させて粒子の耐久性のある付着を確立す る、ゼログラフ法(xerograph−3c 1processes)・の・ 改、良技術として説明できるものである。
上、記米国特許第4...596 、7.33号に開示された刷版は、保護表面 層としてシ”リコーンコーティングを使用している。このコーティングは、イン クを除去する配合がされているの−ではなく、コーティングを除去して、刷版に 加湿水を付着できるように構成したものである。
本発明におけるシリコーンコーティングは、2種類以上の成分の混合物として構 成するのが好ましい、これらの成分の1つは、通常、線状シリコーン重合体(ポ リマー)であって、その両端部に(化学的に活性な)官能基を備えたものである 。或いは、線状2官能価シリコーンの代わりに、重合体鎖に官能価を付した共重 合体、又は官能基で終端している分枝構造体を用いることができる。また、線状 2官能価重合体と、共重合体及び/又は分枝重合体とを結合させることもできる 。第2の成分は、第1成分と反応性を有する多官能価単量体(七ツマ−)成分又 は多官能価重合体成分にすることができる。他の成分及び存在する官能基の種類 については、コーティングの化学的性質と共に以下に説明する。
a)JiiA 化コーティング 通常、縮合硬化コーティングは、ポリジメチル シロキサン(最も一般的には線状である)が終端しているシラノン(−St−O H)をベースにしている。シラノール基は、多数の多官能価シランと縮合する。
幾つかの反応としては次のものがある。
アシルオキシ 一5i−OH+RCO−5i−−3i−0−5i−+ HOCR アルコキシ 一5i−OR+ RO−3i−−5i−0−3i−+ HORオキ シム −5i−OR+R11hC=NO−Si−−5i−0−5i−+ HON =CRtR1この反応は、錫塩又はチタネート(チタン酸塩)を用いて加速する ことができる。R1及びR2に、CH2−及びCH3Cl1.−のような低分子 量の基を用いれば、コーティングから容易に除去される揮発性副産物を形成する 反応速度を助けることができる。シランは2官能価であるが、3官能価及び4官 能価のものが好ましい。
縮合硬化コーティングは、湿分硬化したものをベースにしてもよい、上記及び他 の種類の官能基は、加水分解されてシラノール官能基シランを遊離し、該シラン は、次に、ベース重合体のシラノール基と縮合する。特に好ましい試みは、アセ トキシ官能基シランを用いることである。なぜならば、その副産物である酢酸が 、縮合反応に好ましい酸性の環境を作るからである。シランの加水分解により中 性の副産物が生成されるときには、触媒を添加して縮合を促進することもできる 。
また、シラノール基は、ジブチル錫ジアセテートのような多数の金属塩触媒と触 媒(反応)するときに、ポリメチルヒドロシロキサン及びポリメチルヒドロシロ キサンの重合体とも反応する。
その一般的な反応は次の通りである。
−5j−OB + H−5l−触媒 5i−0−5i−十Hz触媒の条件から、 この反応は好ましいものである。ポリジメチルシロキサンの重合体は、ポリジメ チルシロキサンの第2成分とブレンド(配合)されて、貯蔵できかつ使用の直前 に触媒されるコーティングを作る。触媒すると、このコーティングは、大気温度 で数時間のポットライフを有しているが、300°F(約149℃)の高温で迅 速に硬化する。コーティングの接着性を高めるには、適当な第2官能基(例えば 、カルボキシホスホネート及びグリシドキシ)と−緒にシラン(好ましくはアシ ルオキシ基シラン)を添加することができる。作用例を次に述べる。
b)添 ヒコーーイング(addition cure coat4n ) 添 加硬化コーティングは、プラチナ基の金属錯体により触媒された二重結合に5i −Hを添加するというヒドロシレージョン反応をベースにするものである。この 一般的な反応は次の通りである。
−5r−H+ CHt−CH−5i−触媒 −5i−CHlCHz−Si−通常 、コーティングは2部システム(two part system)からなり、 該2部システムは、クロロプランティニック酸の錯体のような触媒が1つ又は複 数の反応改質剤(一般的な改質剤は環状ビニル・メチルシロキサンである)と共 に適宜添加されているビニル官能基ベース重合体(又は重合体ブレンド)と、通 常はポリメチルヒドロシロキサンの重合体又は共重合体である第2部分とからな る。これらの2つの部分は、使用の直前に結合されて、大気温度で数時間のポッ トライフを存しかつ例えば300°F(約149℃)のような高温では迅速に硬 化するコーティングを作る。一般的なベース重合体は、線状ビニルジメチルが終 端しているポリジメチルシロキサン及びジメチルシロキサン・ビニルメチルシロ キサンの共重合体である。この作用例は次の通りである。
C) コー−ン゛ 放射線硬化コーティングは2つの試みに区分することができ る。UV硬化コーティングの場合には陽イオン機構が好ましい。なぜならば、硬 化が、酸素により妨げられることはなくかつU■露出後の熱の付与により加速さ れるからである。この試みでは、シリコーン重合体が、脂環式エポキシ化合物官 能基を用いている。電子ビーム硬化性コーティングの場合には、遊離基硬化機構 が使用されるが、充分な硬化を達成するには、高レベルの不活性化が必要である 。この試みのためのシリコーン重合体は、アクリレート官能基を使用しており、 多官能価のアクリレートモノマーにより有効に架橋される。
ここに論じている表面コーティング184の好ましいベース重合体は、使用すべ き上記コーティングの試みをベースとしている。
溶液形コーティングを配合するとき、好ましい重合体は、中間分子量に2官能価 ポリジメチルシロキサン、又は全重合体の80%以上を構成するジメチルシロキ サンを備えた2官能価ポリジメチル・シロキサンの共重合体である。また、好ま しい分子量範囲は70.000〜150.000である。100%固体(sol id)のコーティングを形成したい場合いは、10,000〜30.000の範 囲内の低分子量が好ましい、コーティング特性を改善するのに高分子量重合体を 添加することができ、その添加量は全コーティングの20%以下である。添加硬 化コーティング又は縮合硬化コーティングを配合するとき、シラノール又はビニ ル官能基と反応する好ましい第2成分は、ポリメチルヒドロシロキサン又はジメ チルシロキサンとポリメチルヒドロシロキサンとの共重合体である。
第4F図に示すように、表面層184には、選択された充填ピグメント188を 混入し、イメージング工程をサポートするのが好ましい、有効なピグメント材料 としては、次のように種々のものがある。
a)アルミニウムの粉末(パウダ) b)二硫化モリブデンの粉末 C)合成金属酸化物 d)炭化ケイ素の粉末 e)カーボンブランク これらの材料の好ましい粒子サイズは小さくて、適用されるコーティングの厚さ く乾燥及び硬化時の厚さ)よりかなり小さな平均粒子サイズを有している0例え ば、8ミクロンの厚さのコーティング184を形成する場合には、5ミクロン以 下(より好ましくは3ミクロン以下)の粒子サイズが好ましい、コーティング1 84が薄い程、粒子サイズは小さくするのが好ましい0粒子(充填ピグメント) 188の幾何学的形状は特に重要ではない。
好ましいことは、存在する全ての粒子をコーティング184で包囲することであ る。なぜならば、コーティング表面184から突出する粒子表面は、コーティン グ184のインク除去特性を本質的に低下させるからである。全ピグメント含有 量は、乾燥しかつ硬化したコーティング184の20%以下、好ましくは10% 以下にすべきである。3ミクロンサイズの粒子としてCon5olidated Astronautics社から供給されているアルミニウム粉末が満足できる ものであることが判明している。イメージング工程に貢献するのは、電極58か らのスパーク(アーク)が存在する短時間の間にスパークを支持する導電性イオ ンであると考えられる。また、強い発熱酸化からかなりのエネルギが放出される ことも考えられ、この遊離エネルギが、刷版上のイメージ形成領域における材料 の分解及び揮発に貢献する。
インクをはじくシリコーン表面コーティング184は、利用可能な任意のコーテ ィング方法により形成することができる。コーティング方法にとって一般的では ない1つの考察は、高度の均一性をもつ滑らかなレベルコーティングを作ること である。これが達成されれば、ベースコートの構造の一部である山部が、シリコ ーン層の中に良く突出するであろう、これらの山部の先端部はシリコーン層中で 細い点となり、このことは、これらの点でシリコーンの絶縁効果が最低になり、 これらの点にスパークが飛ぶことに貢献することを意味している0粒子177に よるベースコート176のこれらの突出部は、第4F図においてPで示しである 。
イン 番 ゛シリコーンコーー ングの1 、 Doe+ Corning社に より供給されている商業的な縮合硬化コーティング 戒豆 I且 皿 5yl−Off 294 ベースコーティング 40VM & P ナフサ 溶 剤 110 メチルエチルケトン 溶剤 50 アルミニウム粉末 充填ピグメント 1プレン′ ゛に1. 5yl−Off 297 アセトキシ官能価シラン 1.60レン′ ゛に゛ χv−176触媒 ジプチル錫ジアセテート ルン′ ゛に #10のワイヤ巻付はロッドに適用 300’F(約149℃)で1分間硬化2 、 Dow Cornrng社によ り供給される商業的な添加硬化コーティング 底! 1皿 皿 5yl−Off 7600 ベースコーティング 100100V ナフサ 溶 剤 80 メチルエチルケトン 溶剤 40 アルミニウム粉末 充填ピグメント 7.5゛レン゛ ノ ゛ こ′ 5yl−Off 7601 架橋剤 4.8゛レン゛に #4のワイヤ巻付はロッドに適用 300°F(約149℃)で1分間硬化このコーティングもまた、オフセントグ ラビア印刷により、100%固体コーティング(溶剤を除き、同じ配合)として 適用され、同じ条件を用いて硬化される。
3、縮合硬化コーティング及び添加硬化コーティングを示す実験的なコーティン グ配合(Lab coating fortmulatrons)が、下記の表 1に示しである0表示した成分のアイデンティティが下記の表2に示しである。
すべての実験は、ワイヤ巻付はロッドにコーティングすることにより行われ、1 分間の滞留時間を用い、対流オーフン内で300’F(約149℃)で硬化した 。コーティング4は、100%固体コーティングとして形成され、同じ条件下で 硬化された。
表土 表1 (続き) 紅 m錆αLL 刷版172に前述のような書込み作業を行うとき、電極58には、刷版172の 表面上の各イメージ点■においてパルス電圧(好ましくは、負電圧)が印加され る。各パルスにより、電極の先端部58bと刷版172との間(より詳しくは、 電極の先端部58bと、ベースコート176中の粒子177の位置における金属 下塗り層178との間)の小さなギャップdにはスパーク放電が発生する0粒子 177が存在する箇所では、インクをはじく外側コートが最も薄くなっている。
このようにスパーク放電を局部化することにより、各ドツトの形状及びドツト位 置を厳格に制御でき、イメージ精度を最高にすることができる。スパーク放電に より、電極の先端部58bに直接対面する点■におけるインクをはじく外側層1 84(下塗り層186を設けた場合には該下塗り層186も含む)がエツチング (すなわち腐食)される、これにより、イメージ点■においてウェル(窪み)  I′が形成され、下に存在するベースコートすなわちベース層176の親油性表 面が露出する。電極58に印加するパルスは非常に短くして(例えば0.5マイ クロ秒)、薄い金属層178に沿ってアークが「フィンガ」状に飛ぶこと、従っ てイメージ点■の周囲で層178が溶融することを回避する0層178.186 .184の全厚さくすなわち、ウェルI′の深さ)は、イメージ点■の幅に対し てそれ程大きくなく、従って、ウェルI′が普通のオフセットインクを受け入れ ることがなく、かつ印刷時にそれらのオフセットインクをゴム胴14にオフセッ トできるようにする。
刷版172は、ドライ印刷モードで運転される印刷機10に使用される。インク ローラ22aからのインクはイメージ点Iのみに付着し、従って、刷版172上 のインクが付着したイメージは、ゴム胴14を介して、圧胴16に支持された紙 シートPに転写される。
第4F図に示すように刷版172に金属下塗り層178を別個に設ける代わりに 、導電層としての導電性プラスチックフィルムを使用することもできる0表面層 184に適した導電性材料は、100オームセンチメートル(Ω−cm)以下の 体積抵抗率をもつべきであり、−例としてllupont社の200 XC60 0Kapton (商標)フィルムがある。このフィルムは、通常は非導電性の 材料に導電性のピグメントを充填して導電性フィルムにした実験的フィルムであ る。
刷版172へのスパーク放電を容易化するため、ベースコート176に、上記の 好ましいベースコートピグメントの1つのような導電性ピグメントを設けること により導電性を付与することもできる。
また、ベースコート176中に粒子177を入れて山部Pを形成する代わりに、 基板174を、これらの山部Pを形成する織地表面を備えたフィ′ルムで構成す ることもできる。そのような表面を備えたポリカーボネートフィルムが、Gen eral Electric社から市販されている。別の可能性ある方法は、織 地状表面を備えた金属又は導電性プラスチック基板上に直接疎油性表面層をコー ティングして、基板が導電性の山部を形成するようにすることである。
例えば本発明に従って、シリコーンコーティングした織地状のクロム刷版に首尾 よくイメージソゲすることができる。また、表面層に織地状表面を設けることに より、この織地状表面により形成される山部にスパーク放電が局部化されるよう にしてもよい。
上記全ての刷版は、上記スパーク放電イメージング装置を用いて、印刷Ia10 に取り付けたまま(オンプレス)、又は印刷機10から取り外して(オフプレス )、イメージング作業を行うことができる。上記全ての刷版構造は、直接書込み 能力及び間接書込み能力の両方を有しており、従来の種々のインクを用いて、ウ ェットオフセット印刷機及びドライオフセット印刷機の両方で複写物を作りたい という印刷業者の要望を満たすことができる。あらゆる場合において、刷版上に イメージを現像しかつ固定するのに、後続の化学的処理は全く不要である。従っ て、上記刷版とイメージング装置との協働により、先ず、全自動化された印刷工 場を作ることが可能になり、この工場で、最短時間及び最小の労力により、白黒 又はカラーの複写物を長期又は短期で印刷することができる。
−iに、アークイメージングの1つの制限は、オーバーランプしていないイメー ジ点が、目立つ円形領域として現れ、これらの円形領域の間に未露出の小さな表 面部分を残す傾向があることである。第5A図には、包含される幾何学的形状に 固有な結果をもたらすこの効果が示されている0点201において表面と接触す るスパークは、半径方向に所与の距離だけ拡がる表面効果を有し、このため、円 形のイメージ領域200が形成される。これらの円形イメージ領域200が互い にかろうじて接触するようになると、領域202が露出されないまま残る(この 領域202がイメージ領域内にある場合でも残ってしまう)。
この問題は、より強力なパルスを用い、従って、より大きなイメージ領域を作る ことにより、或いは、電極が刷版表面に沿って移動するときの単位置線距離当た りのパルス数を増加させることにより解決することができる。上記いずれかの技 術により、円形イメージ領域200が第5B図に示すようにオーバーラツプされ る。
領域202を埋めるのに要するイメージ領域200の直径の増分は容易に計算す ることができる。イメージ領域200が丁度接触している場合の点201同士の 距離をDとすると、最小増大直径はD 2になる。
イメージ点の数を増加させれば、必然的にイメージング時間が増大するけれども 、オーバーラツプの度合いも、露出されない表面を無くすのに丁度必要な度合い まで同様に最小にすることができる。
刷版表面がスパーク放電により単に修正されるに過ぎない場合には、上記いずれ の技術をも容易に通用できるが、スパークが1つ以上の刷版層を実際に焼き尽く すのに使用される場合にオーバーランプの量を制御するのは困難なことが判明し ている。これらの効果の顕微鏡的原因が第5C図に示しである。参照番号200 aはスパークにより形成された第1円形イメージ領域を示し、該領域200aは 通常燃焼される。しかしながら、第2円形イメージ領域200bfJ<m焼され ると、スパークがts 611域200bの中心に向けられていても、円形領域 200bは別の領域206上に拡がっていることが分かる。
この好ましくない挙動(「焼は過ぎ(オーバーバーン)」と呼ばれている)は、 量子効果(quantum effect)によるものと類推できる。すなわち 、放電されたスパーク中に放出されたエネルギから分離したエネルギ量により、 特定量の材料が除去される。刷版の基板が耐熱性及び非導電性を有している場合 には、スパークの全てのエネルギが刷版表面で消散され、その結果、意図したも のより大きな燃焼領域になるであろう。この効果は、刷版表面の1つが金属であ って、これに関連する酸化反応が発熱反応である場合に最も顕著である。この場 合、(スパークにより引き起こされる>fljl化反応自体により放出されるエ ネルギが最終燃焼領域の形成に貢献するため、比較的小さなスパークエネルギを 用いて所与のサイズのイメージ点が形成される。従って、スパークのエネルギが より効率良く拡散し、空のオーバーランプ領域のような形状的不連続性により金 属の分解が遅延されることは殆どない。
本発明者は、燃え尽くされる刷版層(1つ又は複数)の下に導電性フィルムを配 置することにより焼は過ぎを防止できることを見出している。前のスパーク放電 により露出された導電性フィルムのオーバーラツプ部分は、次のスパークから過 剰のエネルギを吸収する。従って、再び第5C図を参照すると、オーバーランプ 領域204から離れる方向に偏向される代わりに(従って、別の領域206にお いて燃焼を引き起こす代わりに)、過剰のスパークエネルギは、オーバーラツプ 領域204において露出した導電性材料により吸収される。
導電性材料の体積抵抗率は入念に選択すべきである。抵抗が大き過ぎると吸収さ れるエネルギ量が不充分になり、焼は過ぎの問題を存続させることになる。しか しながら、抵抗が小さすぎると、導電性の層が、スパークエネルギを受ける刷版 表面に匹敵するものとなり、スパークを意図した直線状経路から偏向させてしま う。
従って、導電性の層の最適抵抗率は、刷版表面(1つ又は複数)の関数の一部に なる。
オーバーランプのサイズ、及び刷版が発熱酸化特性をもつ金属層を備えているか 否か等の他のファクタも最適抵抗率に影響を与える。
体積抵抗率の有効作動範囲は、0.5〜1000 Ω−C−であることが判明し ている。この範囲は、アルミニウム及び銅の刷版表面の成るイメージ点範囲につ いて有効であることが判明している。
以上の説明から、本発明の前述の目的が有効に達成できること、及び、本発明の 範囲を逸脱することなくして、上記工程、上記方法及び構造についての成る変更 を行うことができるので、上記説明又は添付図面に示された全ての事柄は、単な る例示であって本発明を制限するものではないことが理解されよう。
また、次の請求の範囲は、本発明の一般的かつ特別な全ての特徴をカバーするも のであると理解すべきである。
FIG 4D FIG、4E FIG、4F

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.イメージングすべき表面の下に導電性シートを固着することを特徴とする刷 版表面上の焼け過ぎの制御方法。
  2. 2.前記導電性シートの抵抗率が、所望の直径の、オーバーラップするイメージ 点の形成に要する過剰のスパークエネルギを吸収するのに必要とする抵抗率以下 であることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の方法。
  3. 3.前記導電性シートの体積抵抗率が少なくとも0.5Ω−cmであることを特 徴とする請求の範囲第2項に記載の方法。
  4. 4.前記導電性シートの体積抵抗率が1000Ω−cm以下であることを特徴と する請求の範囲第3項に記載の方法。
  5. 5.前記イメージングすべき表面が、アルミニウム及び銅からなる群から選択さ れることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の方法。
  6. 6.前記導電性シートの体積抵抗率が1000Ω−cm以下であることを特徴と する請求の範囲第5項に記載の方法。
  7. 7.スパーク放電により変形可能な表面を備えており、水及び/又はインクに対 する前記表面の親和性を変化できる刷版において、薄い金属層と、該金属層の下 に配置された導電性シートとを有していることを特徴とする刷版。
  8. 8.前記導電性シートの抵抗率が、所望の直径をもつイメージ点の形成に要する 過剰のスパークエネルギを吸収するのに必要とする抵抗率以下であることを特徴 とする請求の範囲第7項に記載の刷版。
  9. 9.前記導電性シートの体積抵抗率が少なくとも0.5Ω−cmであることを特 徴とする請求の範囲第8項に記載の刷版。
  10. 10.前記導電性シートの体積抵抗率が1000Ω−cm以下であることを特徴 とする請求の範囲第9項に記載の刷版。
  11. 11.前記金属層が、アルミニウム及び銅からなる群から選択されることを特徴 とする請求の範囲第7項に記載の刷版。
  12. 12.前記導電性シートの体積抵抗率が1000Ω−cm以下であることを特徴 とする請求の範囲第11項に記載の刷版。
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