JPH05504519A - プラズマジェット画像形成装置及び方法 - Google Patents

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】 プラズマジェット画像形成装置及び方法本発明は、オフセットリソグラフィ及び 一般的に印刷に関する。

本発明はさらに詳細には、リングラフプレート及び他の平版プレートに画像形成 を行うための方法及び装置に関するものである。

関連技術の説明 白黒やカラーのハードコピーを印刷するための各種の公知の方法がある。従来の 技術としては、凸版印刷、輪転グラビア印刷、オフセット印刷などがある。これ らの従来の印刷処理は高品質の印刷物を生成する。しかしながら、限られた枚数 の印刷物のみが必要な場合には、それらによる印刷物は比較的窩くっく。凸版印 刷やグラビア印刷の場合には、コストの大部分は、費用のかかる写真マスキング 及び化学エツチング技術を用いて画像をプレートに切り出し又はエツチングせね ばならないという事実から生ずる。

プレートはオフセットリングラフィの場合にも必要とされる。しかしこの場合の プレートは、マットやフィルムの形式をとり、これらは作成にそれほど費用がか からない。画像はプレート又はマット上に、親水性及び疎水性（及び親油性又は インク受容性）の表面領域に提示される。湿式リソグラフィでは、水、次いでイ ンクがプレートの表面に適用される。水はプレートの親水性即ち水受容性領域に 付着する傾同をもち、そこにインクを受け付けない水の薄膜を形成する。インク はプレートの疎水性領域に付着し、通常は原本の印刷領域に対応するこれらのイ ンクが付着した領域は、比較的柔らかなプランケットシリンダに転写され、さら にそこから、圧シリンダによりプランケットシリンダの表面と接触するようにな る紙その他の記録媒体に転写される。

乾式リングラフィでは、インキングに先だってインク壺溶液又は湿し溶液をプレ ートに塗布することが必要である。その代わりに、乾式プレートの非画像材料は それ自身十分に、インクがこのような材料に単に付着しないインク忌避材である 。

従来の多くのオフセットプレートは写真技術的に製造される。典型的なネガティ ブ・ワーキング減色法においては、原本は写真に撮られて写真陰画が作成される 。この陰画すなわち「マスク」は、フォトポリマーでコートされた水受容性の酸 化表面を有するアルミニウムプレート上に置かれる。陰画を介して感光されると 、光を受容したコーティング領域（原本の暗い領域、すなわち印刷領域に対応す る）は硬化して、耐久性のある親油性の、すなわちインク受容性の状暢になる。

プレートは次いで現像処理を施され、光を受容しなかったコーティングの非硬化 領域（原本の明るい領域、すなわち背景領域に対応する）が除去される。結果的 に得られたプレートは原本の陽画、すなわち直接的な画像を担持することになる 。

印刷機が１色より多い色で印刷するためのものである場合には、各色に対応する 別々の印刷プレートが必要となり、各プレートは通常は前述のように写真技術的 に作成される。異なるカラー用に適当なプレートを作成することに加えて、異な るシリンダにより印刷される色の要素が印刷物上で整合するように、プレートを 印刷機の印刷シリンダ上で適切な位置に取り付け、またシリンダの角度位置を調 整せねばならない。

レーザーの発展により、リングラフプレートの製造は幾分か単純化された。上述 のようにフォトレジストコート印刷プレートに原画像を写真的に適用する代わり に、各色毎に１つ宛の、画像信号列を発生する光学スキャナにより、原本の文書 や画像はライン毎に走査される。これらの信号は次いでレーザープロッタを制御 するために用イラレ、レーザープロッタは書き込みによりリングラフプレート上 のフォトレジストコーティングを露光して、光を受容した領域のコーティングを 硬化する。このプレートは次いでコーティングの未露光領域を除去することによ り通常の方法で現像され、その色についてプレート上に直接の画像が作成される 。従って、プレート上に画像を作成するためには、各プレートを化学的にエツチ ングする必要がなお存在する。

多数の設計者が、デジタル信号で蓄えられた画像データをまだ書き込まれていな いリングラフプレート上にエツチングすることによりプレート作製過程を自動化 しようと試みた。このことをなす一つのよく知られた方法は、電子侵食として知 られている。この方法での画像形成に適したプレートの型は、導電性グラファイ トの上部コーティングを備えたアルミニュウム金属の薄いコーティングを宵する 親油性のプラスチック基体、例えばマイラー（ポリエチレンテレフタレートフィ ルムの商品名）プラスチックフィルムを有する。ここで導電性グラファイトは、 アルミニュウムコーティングのかき傷を最小にする潤滑剤として作用する。グラ ファイト表面コーティングと接触する針電極はプレートの表面を横切って移動す るようにされ、入力される画像信号に従ってパルスが発生される。その結果とし て電極と薄い金属コーティングの間に流れる電流は、薄い金属コーティングとそ の上にある導電性グラファイト表面コーティングを侵食して除去するだけ十分に 大きく設計されており、それにより、原本の印刷部分に対応して、下側にあるプ レートの領域のインク受容性のプラスチック基体が露出される。

リソグラフプレートを製造するこの方法は、上述の電子侵食過程が導電性表面コ ーティングが非常に薄いプレートについてのみ作用するという欠点を有している 。またプレートの表面に接触する針電極は、プレートに引っかき傷をつける場合 がある。このことはプレート上に書き込まれた画像を劣化させる。なぜなら引っ かき傷は、印刷物上に好ましくない痕跡を印刷してしまうという意図しない、す なわち望ましくない画像領域をプレート上に生じるからである。

電子侵食過程に代わるものが米国特許４，７１８，３４０号に記載されている。

この参照文献は、プレートと接触しないスパーク放電装置を用い、これにより上 述の表面引っかき傷の問題を回避することを述べている。この文献に開示された 装置は、比較的低い電力レベルで動作するため、この参照文献で議論されるプレ ートはすべて、画像処理過程で除去される親油性表面層をコートされた親水性金 属基体を有している。このことは、耐性を持ちかつ効果的に機能するようにプレ ートを設計する能力に重要な制限をもたらす。例えば、この開示された装置に適 合させるために親油性表面層は、比較的低エネルギーのスパークの曝露で分解す るように十分に弱（なければならないが、この特性は、また、印刷上の耐性に制 限をもたらす。更に、この特許で説明された解決方法は、典型的な乾式プレート の生産には適していない。乾式プレートは、通常親水性基体と共には用いること ができない親水性シリコーン表面コーティングを特色としているからであり、加 えて低電力レベルで除去するには弾性がありすぎるからである。

非接触によるプレート作成のもう一つの例は、公開されたヨーロッパ特許出願Ｅ Ｐ　０１６７３５２であり、この特許出願は、低電流電気放電を用いて空のプレ ート上に潜在的な画像を生成する方法を含んでいる。これらの放電は、基体の物 理特性を除去又はさもなくば変更しない。むしろこの装置は、上述のごとく、化 学作用のある光線に露光する事により従来の方法で生成できるプレート表面物質 の化学変化と同一の化学変化を生み出すように見える。前述のごとく、低電力放 電に化学的に応答する必要性が、このタイプの装置を用いて画像化することので きるプレート構成上重要な制限を課す。

他の設計者たちは、空のプレートに画像を書き込むのにより強力なレーザを用い ることを試みている。しかし、この目的でのこのようなレーザの使用は完全に満 足できるものではなかった。というのは、プレート上への７オトレジストのコー ティングは、特殊なレーザ、すなわちコーテイング物質の選択を制限する要求と 互換性がなければならないからである。また、この目的に用いられるある種のレ ーザのパルス化された周波数は極めて低く、そのためプレート上にハーフトーン 画像を形成するのに必要とされる時間を受け入れ難く長時間としてしまう。

また、走査電子線装置を用いて、印刷に用いるプレートの表面コーティングをエ ツチングして除去する試みもなされている。しかし、これらの機械は非常に高価 である。付は加えて、これらの装置は、被加工物、すなわちプレートが完全な真 空中に維持されることを要求し、このことはこれらの装置を印刷工場での日常的 な使用に非実用的なものとしている。

プレートが印刷機の印刷シリンダ上に実際に取り付けられている状態でリングラ フプレートに画像を形成する印刷システムがあることを本発明者らはまた知って いる。親油性又は親水性とするように処理が施されたプレートの円筒状表面には 、プレートの表面全体を走査するように調節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、プレート表面上に、印刷物を印刷するために 用いられる印刷用インクに対して所望の親和性を有する熱可塑性の像形成用樹脂 などの材料を付着させるように制御される。例えばこの像形成用材料は、印刷用 インクに対する誘引性を有していて、インクは、像形成用材料が存在するが、プ レート上の画像の背景領域にインクが広がるのを防止するように印刷機で用いら れる「洗浄」により取り除かれるプレートの領域に付着する。

この従来のシステムは、ある用途には満足できるものかもしれないが、吹き付け に好適で且つリングラフ印刷物を作成するために一般に用いられている全てのイ ンクに対して所望の親和性（親又は疎）をも有している熱可塑性の像形成用材料 を常に適用することができるとは限らない。またインクジェット式プリンタは通 常、印刷物に円滑な連続階調を形成するだけの十分小さなインク小滴を形成する ことができない。換言すれば、解像度は十分に高くない。

従って、リングラフプレートの製造及びオフセット印刷の種々の側面を改良する ための上述のすべての努力にも関わらず、重要な実行上及び操作上の制限が残っ ている。

従って、本発明は、リングラフィ印刷プレートに画像を形成するための改良され た方法を提供することを目的とする。

本発明のもう一つの目的は、プレートを印刷機に取り付けた状態で実行できるリ ングラフプレートへの画像形成方法を提供することである。

更に本発明のもう一つの目的は、リングラフプレート上に陽画及び陰画すなわち 背景の両者を書き込む方法を提供することである。

更に本発明のもう一つの目的は、変化に富んだ種々の種類のリングラフプレート にたいする画像形成に適用して用いることのできる方法を提供することである。

本発明の更なる目的は、リングラフプレート上に種々のドソトサイズを用いたハ ーフトーン画像を形成する方法を提供することである。

本発明の更なる目的は、プラズマ放電を用いてリソグラフプレートに画像を形成 するための改良された装置を提供することである。

本発明のもう一つの目的は、プレートに画像を効率的に適用し、かつ最小の消費 電力で画像を適用するタイプの装置を提供することである。

本発明のもう一つの目的は、マスター上に画像を化学的に現像する必要のない写 真マスターを生成できる画像形成装置を提供することである。

本発明の更なる目的は、ある種のポリマーをコートしたプレートに間接的に書き 込め、かつシリコーンベースのプレートに直接に書き込めるタイプの装置を提供 することである。

更に本発明のもう一つの目的は、原本の文書又は画像を表すデジタルデータを入 力により制御するのに適した装置を提供することである。

他の目的は、一部は自明であり、一部は以下に明らかになる。したがって、本発 明は、本明細書に記載の構成において例証されている特徴及び特性を有する製造 条件、幾つかのステップ及び他のステップに関するかかる１又はそれ以上のステ ップの関係、並びにかかるステップを実行するよう適合される構成の特徴、要素 の組み合わせ及び部材の配列を具体化した装置からなる。これらは全て以下の詳 細な説明中に例証されており、本発明の範囲は特許請求の範囲の記載に示される 。

本発明の簡単な　約 本発明によれば、プレートの表面上で走査を行うと共に、印刷される原本の文書 又は画像に対応する入力画像信号により制御される非接触型書き込みヘッドを用 いて、プレートの選択点又は領域においてプレートの物理的表面構造を変更又は 除去することにより、画像がリングラフ印刷プレートに適用される。書き込みへ ノドは、それぞれがアークを用いて加工ガスをプラズマ状にイオン化する、１個 かそれ以上の正確に位置決めされ収束されたプラズマジェット源を備えている。

ここで用いられる時、「プラズマ」の用語は、粒子運動が主に２［力に支配され 、イオン化の程度が５％を超えるイオン、電子、中性原子及び分子の集合を指す 。

短い持続時間の高電圧パルスがアークを生成するのに用いられ、その結果、プラ ズマジェットの放電もまた短い持続時間となり、放ｉｉ源から正反対のプレート 上の点にほぼ直線状の経路を通って達する。このようなプラズマジェットの放電 は、プレートの表面上の接触点で正確に制御され位置づけられた強度の加熱領域 を創生ずる。

入力される画像信号と、操作者によりキー人力され画像信号と合わされる、ドツ ト寸法、スクリーン角度、スクリーンメツシュその他のような補助データに応答 して、正確に制御された電圧及び電流プロフィールを有する高電圧パルスがプラ ズマジェット源電極又は多数のこのような電極に供給され、正確に位置決めされ 限定されたプラズマジェット又はプラズマアーク放電をプレート上に加え、プレ ート表面上の選択された点又は領域を物理的に変形させ、それらを印刷物作成の ためにプレートに適用される印刷用インクに対して受容性又は非受容性のものと する。我々は、「変形」の語により表面層の除去又は物質の損失を伴う物理的構 造の崩壊の何れかを指す。

このような崩壊は結晶化度をひずませ、我々は信じるのだが、結果として、充填 すべき間隙に該表面の親水性の変更をもたらす。

好ましくは、各プラズマジェット源は、アークとプラズマジェットがプラズマジ ェット源のノズルから加熱される加工片、この場合はリングラフプレート、へ伸 びるいわゆるジエ’７ト変換モードで動作する。プラズマアーク放電は、導電性 アークに適した加工ガス雰囲気中で同様に動作する。

リングラフプレートは、オイル及びゴムベースのインクが容易に付着する酸化さ れていない金属又はプラスチック材料から成る表面領域をプレート上に設けるこ とにより、元来インク受容性即ち親油性のものとされる。これに反し、プレート は、インクの付着できない低表面エネルギーコーティングをプレート上に設ける ことにより、最初にインク忌避すなわち親水性とされる。後に見るように、これ らのプレートの実施例のある橿のものは、湿式印刷に適し、他のものは乾式印刷 により適している。

本発明の装置は、表面がインク受容性又は水受容性のいずれであるかにかかわら ず、これら種々のリングラフプレートの全てに画像を書き込むことが可能である 。換言すれば、プレート表面が元来親水性のものである場合には、本装置は、原 本の印刷部分に対応するプレート表面の点又は領域をインク受容性すなわち親油 性にすることによりプレート上に陽画を書き込む。他方、プレート表面が元来イ ンク受容性すなわち親油性である場合には、本装置は、原本の背景すなわち非印 刷部分に対応する表面の点又は領域を親水性にすることにより、プレート表面に 背景すなわち陰画像を適用する。大部分の文書においては非印刷部分より印刷部 分の方が小さいので、変換されるべきプレートの表面積の量が小さいため、通常 は直接すなわち陽画書き込みの方が好ましい。

本発明を組み込んだプレート画像形成装置は、リングラフプレートの加工表面上 に位置し、該プレート表面を−まとめに走査できるように該プレートに対して移 動する、１又はそれ以上のプラズマジェット源を備えている書き込みヘッドを有 するスキャナ又はブロックとして実施されるのが好ましい。各プラズマジェット 源すなわち電極は、原本の文書又は画像を電子的に表示する、入力画像信号の流 れによりエネルギーを付与される。この信号は、光学スキャナ、ディスク又はテ ープリーグ、コンピュータ、電気通信装置、電気的事前印刷システムなどのよう な適当なソースからも発生するものであることができる。これらの信号は、装置 の１個又は複数のプラズマジェット源が原本の文書に対応してリソグラフプレー トの表面に陽画像又は陰画像を書き込むことができるようにフォーマットされて いる。

本装置により画像を形成されるリングラフプレートが平坦である場合には、１個 又は複数のプラズマジェット源はフラットベッドスキャナ又はブロックに実装す ることが可能である。しかしながら通常は、かかるプレート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、大部分の用途では、１個又は複数 のプラズマジェット源は、書き込みヘッドとして、いわゆるドラム型スキャナ又 はプロッタに実装され、リングラフプレートはドラムの円筒状表面に取り付けら れる。後述するように、実際に本発明を印刷機に予め取り付けられたリングラフ プレートに用いて、そのプレートに画像を現場で形成することも可能である。そ の場合にこの用途では、印刷シリンダそれ自体がスキャナ又はプロッタのドラム 要素を構成することになる。

書き込みへノドと円筒状プレートの間で必要とされる相対運動を生じさせるため に、プレートはその軸の周りで回転させられ、ヘッドはこの回転軸に平行に動か されて、プレートが周方間に走査されるとプレート上の画像が軸方同に「成長」 するようになる。或いはまた、書き込みへノドをドラムの軸に平行に移動させる こともでき、ヘッドの通過毎にドラムを角度的に増加させることにより、プレー ト上の画像を円周方向に成長させることも可能である。いずれの場合であっても 、へ、ドにより完全な走査が行われた後には、原本の文書又は画像に対応する画 像が印刷プレートの表面に適用されていることになる。

書き込みへノドがプレートを横切るに際して、書き込みヘッドはプレート表面上 に非常に僅かな間隔で維持されている。書き込みへノドに導入される加工ガスに 加えて、エツチング過程の酸素又は他の試薬を提供し、エツチング領域から残留 物を駆逐するために、加圧下の空気又は他の混合ガスを、また、書き込み装置と プレートとの間に供給することができる。このガス流は、また、書き込みヘッド に対するり、ジョンを提供し、該ヘッドがプレート表面に接触し、その表面を引 っ掻く可能性を阻止する。通常は中間調の又はスクリーンされた画像を示す入力 画像信号に応答して、各プラズマジェット源が、入力データに従い該プラズマジ ェット源がその位置に書き込みを行うか否かに応じ、走査中に選択された点でパ ルスを発生し又は発生しないようにされる。

プラズマジェット源がパルスを発生する毎に、プラズマジェット源と該プラズマ ジェット源に向かい合うプレート上の特定ポイントとの間にプラズマ放電が発生 する。この放電がプラズマジェット源からプレート表面までほぼ直線の経路をた どることを数個の特徴が保証する。これらの特徴は、受は入れ得るリングラフプ レートを生産するためには高度の正確さが要求されるので、臨界的実行基準とな る。第一に、我々は従来技術に結合したのより十分に大きい放電電力を利用し、 これにより直線状軌道を促進する高い電界の傾斜を生み出す。このことは以下の 如く説明できる。放電が最も強く引きつけられるプレート上の電界の最も強い部 分が放電源の正確に反対側の点で起きる。しかし、放電の本質的にランダムな特 性を克服するために、この点での電界の強さは他のすべての点におけるよりも十 分に大きくなければならない。プラズマジェット源からプレートへの経路が基準 からはずれるとき、前記傾きが強ければ強いほど、電界の強さが速く減少する。

したがって、高教ＴＸ電力は強い傾きを発生し、この強い傾きは、今度は、基準 から離れたすべての方向へのプレート電界強度の後退を強調することにより直線 状放電軌跡に有利に作用する。

第二にプラズマジェット源は高度に収束した発射が提供できるように正確に形成 されている。電極は、射出ノズルの後ろに位置し、これによりプラズマ流と電極 とが干渉するのを排除し、また好ましくは、電荷が蓄積するにつれて電荷の集束 を高めるために、先端を鋭くして終わらせる。ノズルは正確な直径と長さを有し 、加工ガスｂ量供給される。この加工ガスには、アルゴン、ネオン、キセノン、 クリプトン又はヘリウム（ラドンは使用可能ではあるが、その毒性のため実用的 ではない）又は窒素のような電気陰性度のあまり強くないすべてのガスを用い得 る。加工ガスは、また、添加物として−又はそれ以上の電気陰性ガス（酸素のよ うな）を含み得る。しかし、十分に小さい降伏時間を保つために、これらは加工 ガスの主要な成分を構成してはならない。したがって、空気（好ましくは湿気を 帯びた）がまた加工ガスとして用い得る。加工ガスは正確に制御された圧力で供 給され、ノズルを介してプレート上に円筒形の断面の層流（乱流でない）放電を 生成する。スパーク、プラズマ及び随伴する熱がプレートの表面を制御できる方 法で変形させ、プレート表面上に画像形成スポット又はドツトを形成する。この 画像形成スポット又はドツトはプレートに浸透する形状及び深さに関して正確に 規定されたものである。

各プラズマジェット源でプラズマジェットを制御するパルス持続時間、電流又は 電圧がプレート上のドツトの変化を生成するよう変化できる。また、プラズマジ ェオドアセンブリに印加する電圧の極性は、書き込みにより影響されるプレート 表面の性質に応じて、即ち、その点での表面の変形を容易にするために、画像の 各点においてプレートの表面からイオンを引っ張るのか又はその表面にイオンを 反発させる必要があるのかに応じて、プラス又はマイナスにすることができる。

このようにして、０．００５インチ（０，１ミリメートル）からずっと下がって ０．０００１インチ（０，００３ミリメートル）程度までの直径を有する画像の スポットをプレート表面上に書き込むことができる。

次いでプレートの走査が完了した後、本装置には、走査電極からのプラズマ放電 に曝されなかったプレート表面の部分とはインクに対する親和性が異なる複数の 表面スポット又はドツトの形で、プレートに完全にスクリーンされた画像が適用 されていることになる。

、　こうして本発明の方法及び装置を用いて、乾式又は湿式のオフセｙト印刷に 適した各種の異なるプレート表面を有するリングラフプレートに、高品質の画像 を適用することが可能である。特に、本発明においては、高電力放電を用いるこ とにより、耐火材で構成したプレートへの画像形成を許容する。強い表面層と基 体層とを用いることにより、本発明では、従来技術のスパーク放電システムに関 係して提案されているリングラフプレートよりも長期の性能を維持できる期間を 提供するリングラフプレートを生産できる。

本発明を用いて、画像は比較的迅速かつ効率的に、しかも正確に制御された仕方 でプレートに適用されるので、プレート上の画像は原本上の印刷を正確に表現す ることになる。リングラフプレートは印刷機に取り付けたままで画像を形成する ことが可能であり、これによりセットアツプ時間を相当短縮することが可能であ る。本発明をカラー印刷機に取り付けたプレートに関して実行した場合には、さ らにセットアツプ時間を大きく短縮することが可能である。なぜなら各種印刷シ リンダ上のプレート相互間の色の正確な整列を、プレート上へ画像を書き込むプ ラズマジェット又は電極源に印加される入力データのタイミングを制御すること により、手作業ではなしに電子的に行うことが可能だからである。

図面の簡単な説明 本発明の特徴及び課題のより十分な理解のためには、添付図面に関連して以下の 詳細な説明が参照されるべきである。

図１は、本発明に従って作成されたリングラフ印刷プレートを実装したオフセッ ト印刷機の概略図である。

図２は、図１の印刷機の印刷シリンダ部分をより詳細に示す拡大スケールの等副 因である。

図３は、図２の印刷シリンダの表面に画像を適用する書き込みへノドを拡大スケ ールで、プロ、り図で表した関連する電気的部材と共に示した図２の３−３線に 沿う断面図である。

図４Ａ及び４Ｂは、本発明に従って画像が形成されたりソゲラフプレートを示す 拡大断面図である。

好ましい実施例の詳細な説明 最初に添付図面中の図１をツバすると、そこには多少従来技術を含んだオフセッ ト印刷機が全体的にｌＯで示されている。これは本発明により作成されるリング ラフプレートを用いて印刷物を印刷可能なものである。

印刷機１０は印刷シリンダ又はドラム１２を含んでおり、その周りにリングラフ プレート１３が巻かれている。プレートの両端縁部はシリンダ１２に組み込まれ た在来のクランプ機構１２ａによりプレートに固定されている。シリンダ１２、 より正確にはその上のプレート１３はブランケットシリンダ１４の表面と接触し 、ブランケットシリンダ１４は次いでより大きな径の圧シリンダ１６と接触回転 している。印刷される紙シートＰはシリンダ１６の表面に取り付けられて、印刷 機ｌＯの出口瑞から排出される前にシリンダ１４と１６の間の間隙を通過するよ うにされている。プレート１３にインク付けをするためのインクはインクトレイ ン２２により送られる。

インクトレインの一番下のローラ２２ａは、印刷機１０が印刷する際にプレート １３と回転係合する。この種の印刷機において普通に行われているように、これ らの種々のシリンダは全て歯車で組み合わされており、単一の駆動モータにより 調和的に駆動されるようになっている。このインクトレインは単一色の印刷にも 用いられ、同様に多色印刷にも用いられる。

図示の印刷機１０は、湿式印刷も乾式印刷も行うことができる。

従ってこの印刷機は在来の湿しアセンブリすなわちインク壺アセンブリ２４を備 えている。これは作動位置と非作動位置の間で、図１の矢印Ａにより示される方 向にドラム１２に接近し又は遠ざかるように移動可能である。アセンブリ２４は ２６で示した在来の水トレインを含んでいる。これはトレー２６ａからローラ２ ６ｂに水を送り、このローラは湿しアセンブリが作動状態にある場合に、図１に 示すようにインクトレイン２２の中間ローラ２２ｂとプレート１３に回転係合す る。

印刷機１０が乾式印刷モードで動作する場合には、湿しアセンブリ２４は非作動 になり、ローラ２６ｂはローラ２２ｂ及びプレートから図１の細線で示すように して後退され、水はプレートに供給されない。シリンダ１２上のりソゲラフプレ ート１３は、図４Ａと関連してより詳細に説明するが、かかる乾式印刷用に設計 される。そのプレートは、書き込み即ち画像の形成が行われて親油性すなわちイ ンク受容性とされた領域を除いて、疎油性すなわちインク非受容表面を有してい る。シリンダ１２が回転すると、このプレートはインクトレイン２２中のインク でコーティングされたローラ２２ａにより接触される。書き込みが行われること により親油性にされたプレート表面の領域は、ローラ２２ａからインクを拾う。

プレート表面の書き込みが行われていない領域はインクを受け取らない。こうし てシリンダ１２の一回転の後に、プレート上に書き込まれた画像はインク付け、 即ち発現されていることになる。この画像は次いでブランチ１トンリンダ１４に 転写され、最終的にはブランケットシリンダに加圧接触する紙シートＰに転写さ れる。

印刷Ｒ１０が湿式印刷モードで動作する場合には、湿しアセンブリ２４は作動法 帖となり、図１に示すように水ローラ２６ｔ）はインクローラ２２ｂ及びプレー ト１３の表面に接触する。この場合リソグラフプレートは湿式印刷用に設計され ている。例えば、図４Ｂのプレート１５２を見よ。このプレートは、書き込みが 行われて親水性にされる領域を除き、インク受容性すなわち親油性の表面を有し ている。原本の印刷されない領域に対応するこれらの領域は水を受容する。この 動作モードでは、シリンダ１２が回転する毎に（図１では時計回り）、水とイン クはそれぞれローラ２６ｂ及び２２ａによりプレート１３の表面に提供される。

水は表面のうち原本の背景に対応する親水性領域に付着し、水でコーティングさ れたそれらの領域はローラ２２ａからインクを拾うことはない。他方、ローラ２ ６により湿潤されなかったプレート表面の親油性領域はローラ２２ａからインク を拾い、この場合にもプレートの表面にインク付けされた画像を形成する。前述 したように、この画像はブランケットローラ１４を介してシリンダ１６上の紙シ ートＰに転写される。

リソグラフプレート１３に適用される画像は、プレートが「印刷機から外されて 」いる間にプレートに書き込まれることができるが、本発明はプレートが印刷シ リンダ１２に取り付けられる状態でプレートに画像を形成するのに向いている。

これを達成するための装置について説明する。図２に示されているように、印刷 シリンダ１２は印刷機フレーム１０ａにより回転可能に支持されており、標準的 な電気モータ３４その他の在来手段により回転される。シリンダｌ２の角度位置 は、モータアーマチュアとともに回転する軸エンコーダ３６及び結合した検出器 ３６ａのような在来手段によりモニターされる。より高度な解像度が必要な場合 は、大きな直径の圧シリンダ１６の角度位置を適切な磁気検出器でモニターする ことができる。

この磁気検出器は、該シリンダを回転させる印刷シリンダ上の同様な歯車と噛み 合う該シリンダの円周上の駆動歯車の歯を検出する。

シリンダ１２に隣接してフレーム１０ａ上に支持されているものは、全体的に４ ２で示された書き込みへノドアセンブリである。このアセンブリはリードネジ４ ２ａを備え、このネジの両端は印刷機フレーム１０ａに回転自在に支持されてお り、このフレームはまたリードネジ４２ａに平行して隔置された案内棒４２ｂの 両端をも支持している。リードネジ及び案内棒に沿って移動するように取り付け られているものはキャリッジ４４である。リードネジがステップモータ４６によ り回転されると、キャリッジ４４は印刷シリンダ１２に関して軸方向に移動され る。

シリンダ駆動モータ３４とステップモータ４６は制御器５ｏにより同期して動作 される（図３）。制御器５０はまた検出器３６ａから信号を受信しており、従っ てドラムが回転するに際してキャリッジ４４がドラムに沿って軸方向に移動する と、その場合に制御器が任意の時点でキャリッジとシリンダの瞬間相対位置を「 知っている」ようになる。これを達成するのに必要とされる制御回路はすでにス キャナ及びプロッタの技術において周知である。

この一般的構成の多数の変形が可能である。例えば、多色印刷では順次に配列さ れた多数の印刷ステーションを含むことができ、各ステーションはプレートシリ ンダとブランケットシリンダとを含み、その結果紙シートは直線搬送機構により 各ブランケットシリンダを過ぎて導かれる。また、１個以上のプレートシリンダ が１個のブランケットシリンダを「分有」できる。これに代えて、米国特許第４ ゜９３６．２１１号に記載しであるように、印刷ステーションは１個の圧シリン ダを取り巻くことができる。再び、１個以上のプレートシリンダが１個のブラン ケットシリンダと関係づけられる。

さて次に、キャリッジ４４の例示的実施例を示している図３を参照する。キャリ ッジ４４はブロック５２を含み、ブロック５２はリードネジ４２ａを螺入可能な ネジ開口５２ａと、これと平行で案内棒４２ｂを摺動受容可能な第２の開口５２ ｂを有している。ボア即ち凹部５４がブロック５２の下側から伸びており、プラ ズマジェット源を支持する適当な剛性の電気的絶縁材料製の書き込みヘッド５６ を摺動自在に受容する。図示したヘッドは、１個のみのプラズマジェｙ）源５８ を有しており、これ故一時にプレート１３上の一点のみに画像を形成できる。し かし、プレート上の対応する複数の点に同時に画像を形成できる複数のプラズマ ジェット源をヘッドに搭載できると理解すべきである。

プラズマジェット源５８は、ヘッド５６を通って下へ伸びる垂直通路６０を含む 。通路６０の下側の端は、セラミック、ゴム又はサファイアのような耐火材でで きたノズル６２により部分的に閉じられている。通路６０の軸の中心に電極６４ があり、この電極６４の上方の端６４ａは導電性ソケ、トロ６で支持され、該導 電性ソケット６６は通路６０の上端に差し込まれている。電極６４は、該電極か らのスパーク放電による侵食に耐え得るタングステン、ニクロム又はその類似の 物のような耐火材でできている。電極の下側の端すなわち先端６４ｂは、好まし くは鋭く尖り、ノズル穴６２ａの方に軽く伸びて示されている。このことは、環 状の電極を用いる従来技術〉ステムの幾つかと対、照的である。しかし、ある場 合には、電極はより短（でき、その先端６４ｂは／グル６２の上方に位置するこ ととなる。挿入された導体６８はブロック５２の頂部でソケット６６を端子６８ ａに接続する。

細いガス通路７０がヘッド５６の頂部からソケット６６の下の点で通路６０に伸 びている。通路７０の上端はフレキシブルチューブ７２によりブロック５２の同 一直線上にある通路７４に接続されている。通路７４は該ブロックの頂部に通じ ている。通路７４の上端は、次にバイブすなわち供給チューブ７６によりアルゴ ン又は他の不活性ガスの一つのような加工ガスのガス源に接続されている。ある 場合には、加工ガスは例えば酸素のような酸化ガスをも含むことができる。本発 明者は、空気を、特に湿潤な場所で、加工ガスとして用いて良好な結果を得てい る。アルゴンを用いた場合に比べて空気を用いた場合の降伏電圧は高いが、それ により発生したイオン化した種の安定性が大きいことからも、空気はより信頼性 のある結果を生成する傾同にある。

通路６０ヘガスが供給する圧力は、露出した電極に沿い、ノズル穴６２ａを通る 放電のために通路６０に供給するガスが乱流を起こさないように、供給チューブ ７６中の圧力レギュレータ７８により制御される。

図３に示すように、キャリッジ４４がプレート１３に対向して位置したとき、ヘ ッド５６は該プレートの表面上で一定の距離に距離を空けられる。このことは数 種の方法のすべてで達成され得る。一つの代替案が継続中の米国出願０７１５５ ３，８１７号に開示されており、この案はここに参照することにより本明細書に 含まれる。

この継続中の出願は、空気式検知装置を開示し、一定の空間を維持するためのト ラッキングハードウェアに関している。これに代わって、ヘッド５６には依存ス カートすなわちバッフル５６ａが設けられ、このスカートには、ヘッド５６の頂 部からスカートの内部を下方に伸び、該スカートの内部の領域で開口する通路８ ０が設けられている。本実施例において、通路８０の上端は、フレキシブルチュ ーブ８２によりブａ　ツク５２中の垂直ガス通路８４に接続されている。次に、 該ガス通路８４の上端は加圧空気源に通じているパイプすなわちチューブ８６に 接続されている。好ましくは、チューブ８６は、流れ制限器８８及び圧力レギュ レータ９０を含み、その結果、スカート５６ａの底辺により囲まれた領域に作用 する、スカート５６及びプレート間の間隙を通す空気流により生じる逆圧がヘッ ド５６をプレート１３の表面から一定の距離で支えるのに十分な大きさとなる。

典型的には、ヘッド５６は、該ヘッドの下面のノズル６２とプレー）１３の表面 間で０．００１インチ（０，０３ミリメートル）から０．０１５インチ（０，３ ８ミリメートル）の範囲で一定の間隙となるように保たれる。通路８０からの空 気の放出も池の機能をなし、これについては後述する。

ヘッド−表面間距離を一定に保つ他の可能な手段は、電気容量、光学、うず電流 又は磁気による近接モニタリング装置の使用を含む。

更に図３を参照すると、書き込みヘッド５６及び特に電極６４のパルス駆動は、 パルス回路９６により制御する。一つの好適な回路は、二次巻線９８ａの一端が 、上述の如く、電極６４に電気的に接続されたブロック５２の端子６８ａに、固 定又は可変抵抗器１０２を介して接続されている変圧器９８を含む。巻線９８ａ の他端は電気的に接地されている。変圧器の一次巻線９８ｂは、１０００ボルト のオーダーの電圧を供給するＤＣ＠圧源１０４に接続されている。

この変圧器の一次側回路は、コンデンサ１０６及び抵抗器１０７を直列に含んで いる。このコンデンサは抵抗器１０７により全電圧に保持される。電子スイッチ １０８が、巻線９８ｂ及びコンデンサを短絡させるように接続されている。この スイッチは制御器５ｏから入力されるスイッチング信号により制御される。

特に図示した回路９６は、電極６４に短い持続時間の可変高電圧パルスを供給す るために用いことのできる多くの周知の回路の一つに過ぎないことを理解すべき である。例えば、高電圧スイッチ及びコンデンサ再生抵抗器がトランス９８の使 用を避けるために用い得る。また、高電圧定格のスイッチをＺ、要としないで電 極へ高電圧の出力パルスを供給するために、電極６４にバイアス電圧を印加する こともできる。

画像がプレート１３上に書き込まれている場合には、印刷＃１１０は、インク及 び水ローラ２２ａ及び２６ｂ（図１を見よ）の両方がシリンダ１２と脱係合され ている非印刷すなわち画像形成モードで動作される。印刷機１０内のプレート１ ３の画像形成は制御器５゜により制御されるが、この制御器５０は、前述の通り 、キャリッジアセンブリ４２によるプレートの走査とシリンダ１２の回転をも制 御している。プレート１３に画像を形成するための信号は、ディスクリーダ１１ ４のような在来の画像信号源により制御器５０に加えられる。制御器５０は、デ ィスクリーダ１１４からの画像データをシリンダ１２の回転とキャリッジ４４の 運動を制御する制御信号と同期させており、プラズマジェット［５８がプレート １３上で均一な間隔を置いて画像形成点の上方に配置された場合に、スイッチ１ ０８はその特定点に書き込みを行うか否かに応じて開閉される。

その点が書き込みを行われないものである場合、（すなわち、直接書き込みの場 合には、それが原本の背景中のある位置に対応し、又は間接書き込みの場合には 、それが原本の画像領域にある点に対応している）４極６４はパルスを発生せず 、次の画像形成点へと進められる。他方、プレート上のその点が書き込みが行わ れるプレート上のある位置（すなわち、直接書き込みの場合の画像形成領域又は 間接書き込みの場合の背景領域）に対応している場合には、スイッチ１０８は閉 じられる。このスイッチの閉止によりコンデンサ１０６は放電され、僅か約１マ イクロ秒の長さの高電圧パルス、即ち１０００ボルトが変圧器９８に加えられる 。この変圧器は、昇圧したパルスを電極６４に印加し、プラズマジェット源の先 端６４ｂとプレート１３との間にプラズマジェット放電Ｊを引き起こす。すなわ ち、このような各パルスが電極の先端６４ｔ）とプレート１３との間にスパーク を打ち出し、通路６０にある加工ガス分子のイオン化と解離とを引き起こし、そ れによりノズル穴６２ａを通ってプレート表面に小さい直径のプラズマジェット 放電を発生させる。

プラズマジェット源のノズル６２は、制御した圧力、すなわちｌから４ｐｓｉ、 で加工ガスの十分な流量を発生させる直径である０゜００２インチ（０，０５ミ リメートル）ないし０．０１０インチ（０，３ミリメートル）のオーダーの穴６ ２ａを備え、プレート１３に乱流でないプラズマガスジェット放電を供給する。

このプラズマ放電は、電極６４とプレート１３の間が本質的にコンブライアント コンダクティブ経路として機能するのに十分な運動量を有し、直線状の軌跡を十 分に確保できる十分に強い電界の傾斜を伴っている。

この放電は、ノズル穴６２ａのちょうど反対側のプレート表面上の画像形成点■ に所望サイズの小さな点を変形させる。この変形は、プレート表面のタイプに応 じて、そのポイントをインク受容性又は非受容性にする。

実際にプレートに到達するアークの電力（すなわち、その電圧／電流プロフィー ル）は、加工ガスに関係した固有の降伏電圧、電極に印加されるパルスの電圧（ 正又は負）及びこのパルスの立ち上がり時間に依存する。降伏とアークの発生と は瞬間的な過程ではないという事実からこれらの変数の相互作用が引き出される 。降伏に伴う抵抗の降下が通常は電圧が降伏のしきい値以上に保たれるのを防止 するが、非常に速い立ち上がりが、降伏が起こるのに必要とされる有限の時間の 間このしきい値を超える空隙間の電圧レベルを瞬間的に印加することを可能とす る。

一方、電流範囲は、この有効なアーク電圧と電流制限抵抗１０２の値の両者に依 存する。さらに、プレート上又はプレート内の導電材料層の電気的特性が、有用 な電流の最大値を制限できる。というのは、不十分な導電性（すなわち、与えら れた電流レベルに対して薄すぎる材料層を用いることに起因して）が、アークの 強さを弱め、又はアークの発生を全体的に阻止することのできる電荷の堆積を生 じる。本発明の好ましい印加電圧レベルーーすなわち、電極６４に実際に印加さ れる電圧レベルであって、有効なアーク電圧ではない電圧レベルーーは、１，０ ００から５，０００ボルトの範囲であって、２，０００ボルトの電位レベルが特 に好ましい。前述したように、与えられた印加電圧に対する有効なアーク電圧は 、電圧パルスの立ち上がり時間と加工ガスの降伏電圧とに依存する。本発明の好 ましい加工電流範囲は０．　１から１アンペアである。より低い電流レベルは、 容易にイオン化できるアルゴンのようなガスに結びつき易く、より高い電圧レベ ルは高い降伏電圧を有する空気のようなガスに結びつき易い。

ヘッド５６がプレート１３の表面に沿って動くときに該ヘッドにクツシコンとな る空気を供給することに加えて、ヘッドとプレートとの間の空隙に通路８０に空 気を放出して、エツチング又は変形過程により生み出された屑の空間を一掃する 。また、該７気は、ある柵のプレートの場合にプラズマジェット源５８による画 像形成すなわち書き込みを誘発ないし増大させる酸素源でもある。

本発明の種々のりソゲラフプレートの構成において生じる変化については後にさ らに詳述する。現時点では、プラズマジェットの強度がプレートの種々の実施例 に関して調節されて、プレート表面上に０．０００１からｏ、ｏｏｓインチ（０ ，００３から０．１ミリメートル）程度の直径を有する明確に規定された画像形 成スポットを書き込むことを言えば十分である。このことは、例えば抵抗器１０ ２を手動により、又は制御器５ｏを介して自助的に変化させることにより達成で きる。ドツト寸法は、プラズマジェット放電を生じるパルスの電圧及び／又は電 流及び／又は持続時間を変化させることにより変化できる。これを行うための手 段は当業者に十分に周知である。同様に、各画像形成点においてプラズマジェッ ト源を繰り返してパルス付勢することによってドツト寸法を単一のプレート内で 変えることができ、その場合大きくすることが望ましいが、パルスノ数カドノド 寸法を決定することになる（パルスカウント変調）。

電極６４に印加される電圧の極性は正でも負でも可能である。しがし、好ましく は、この極性は、以下に述べる種々のプレート上に所望の表面変形を生じさせる のに有効なように、プレート表面からイオンを誘引する必要があるか又は反発さ せるのかに応じて選択される。

プラズマジェット源５８がプレート表面を横断して走査する際、最大で約１００ ，０００パルス／秒を超える割合でパルス駆動されることができる。しかしなが ら、現在好ましい割合は２５，０００から５０，０００パルス／秒である。こう して、広い範囲のドツト密度、例えば２，０００ドツト／インチから５０ドツト ／インチ（７８ドツト／ミリメートルから２ドツト／ミリメートル）を達成可能 である。ドツトは横並びに印刷することも可能であるし、又は重なるようにして プレートの実質的に１００％の表面領域に画像を形成するようにもできる。この ようにして、入力データに応答して、原本に対応する画像が、プラズマジェット 放電による影響を受けなかったプレート表面の領域に対比して、プラズマジェッ ト放電Ｊにより変形されたプレート表面上の点又はスポットにより構成され、プ レート表面上に構築される。

そして軸方同走査の場合には、印刷シリンダ１２の一回転の後に、完全な画像が プレート１３に適用されている。そのとき印刷機１゜は、図１に示したインク付 は位置にインクローラ２２ａを動かすことにより印刷モードで動作可能であり、 また図４Ｂのプレー１−１５２のような湿式印刷の場合には、水音ローラ２６ｂ を図１の位置及び図２の実線で示した位置ヘシフトさせることによりゃはり動作 可能である。プレートの回転につれて、インクは、原本の印刷部分（直接書き込 みの場合）又は背景部分（間接書き込みの場合）に対応するプレート上に書き込 まれた画像形成点にのみ付着する。このインクの画像は通常の方法で、ブランケ ットシリンダ１４を介してシリンダ１６に装着された紙シートＰに転写される。

プレートがシリンダ１２上にある状態でプレート１３に画像を形成することには 多くの利点があるが、そのうち最も大きなものは、特に本発明が多色印刷機に組 み込まれる場合に準備と段取り時間が大きく短縮されることである。かかる印刷 機は印刷される各色毎に、本明細書に記載の印刷機１０に類似した複数のセクシ ョンを含んでいる。通常は、最初の印刷セフ／コンの後にある種々の印刷セクシ ョンの印刷シリンダが軸方句及び回転位相で調節されて、種々の印刷セフ／コン のリングラフプレートにより印刷される各種の色の画像が印刷物上で整合して表 れるようにされるのであるが、上記したところから明らかなように、画像はプレ ート１３が印刷セクションに設けられている状態で適用されるのであるから、上 記のような印刷の整合は本発明の場合には電子的に達成可能である。

より詳しく言うと、印刷機１０と同様の複数の印刷セクションを組み込んでいる 多色印刷機では、制御器５０が２番目及びさらに後続の印刷セクションにおける 画像の書き込みを制御している画像信号のタイミングを調節しており、印刷機の 第１のプレート１３上の画像に対するすべての整合のズレを保障する軸及び／又 は角度のオフセットを加えながら各ステーションでリングラフプレート１３上に 画像を書き込んでいる。換言すれば、印刷シリンダ又はプレートを再配置するこ とによってこのような整合を達成する代わりに、誤整合はプレート上に画像を書 き込む時に処理されるのである。従って一旦画像が形成されると、プレートは自 動的に紙シートＰ上に完全な整合性をもって印刷を行う。

図４Ａ及び４Ｂを参照して、図１から３に示した装置により画像形成を行うこと のできる２個のりソゲラフプレートの実施例を示す。

図４Ａのプレートの実施例１３は、加湿しない印刷機による直接画像形成に適し ている。プレート１３は、アルミニュウムや鉄のような導電性金属からなる基体 １３２を含む。該基体は、低表面エネルギーであるという特徴を有するフッ素ポ リマー又はシリコーンのような高度に疎油性を有する薄いコーティング１３４を 担持している。

一つの適したコーティング材料は、ダウコーニング（Ｄｏｗ　Ｃ。

ｒｎｉｎｇ）社により５ＹＬ−ＯＦＦ　７０４４の名称で市販されている付加架 橋したシリコーン解放コーティングである。プレート１３０には、プラズマジェ ット源５８からのプラズマジェット放電Ｊを用いてコーティング１３４の表面を 分解することにより書き込みすなわち画像形成がなされる。随伴するアークから の熱により、基体１３２の少なくともいくらかの金属及びシリコーンコーティン グが取り除かれ、インク受容性の高まった変化した表面構成が生成される。放電 は各画像形成点でシリコーンコーティングを二酸化シリコン、酸化炭素、及び水 に分解する。トレース量における炭化水素の破片もまた用いるシリコーンポリマ ーの化学に依存することが可能である。他の基体材料に対しては、画像形成点Ｉ 上の空間での酸化物の存在が分解過程を促進及び誘発する。

プラズマジェットＪによるこのような分解と表面の変更は、ノズル穴６２ａのち ょうど反対側の画像形成点の表面を親油性とする。

好ましくは、このコーティング１３４は極めて薄く、例えば０．０００３インチ （ｏ、ｏｏｓミリメートル）、して、該プレートをインク受容性とするための降 伏とコーテイング物質の除去に要求される電圧を最小とする。その結果として、 プレート１３が印刷機１０のローラ２２ａによりインクが供給されたとき、プレ ート表面のこれらの変形した画像形成点Ｉのみにインクが付着する。印刷原本の 背景領域に対応する画像かされなかった領域は、ローラ２２ａからインクを拾わ ない。インクが供給されたプレート上の画像は、次に、すべての従来のオフセ・ ７ト印刷機におけると同様に、ブランケットシリンダ１４により紙製のシートＰ に転写される。

図４Ｂは、湿式又は乾式印刷用に設計できるリングラフプレート１５２を示す。

このプレート１５２は、疎油性で、機械的に丈夫で、拡大（伸張）及び熱に耐性 を有する基体１５４を備えている。ポリエステルフィルムは、これらのすべての 要求に適合し、かつ容易に利用可能である。デュポン（Ｄｕｐｏｎ）社製のマイ ラー（Ｍｙｌａｒ）及びＩＣＩ社製のメリネノクス（Ｍｅｌｉｎｅｘ）は、基体 １７４として利用するのに適した二つの商業上利用できるフィルムである。利用 できる他のフィルムは、ポリイミドに基づいた物（デュポン社のカプトン（Ｋａ ｐｔｏｎ））及びポリボネートに基づいた物（ＧＥ社のレキサン（”Ｌｅｘａｎ ））である。好ましい厚さは０．００５インチ（０，１ミリメートル）であるが 、これより薄い又は厚い物も有効に用いることができる。

光学的に澄んだフィルムである必要はないし、またフィルム表面が完全に滑らか である必要もない。不透明な点迄着色された着色フィルムを含め、着色フィルム が、もし機械的な種々の特性を失っていないならば、基体として利用できる。本 出願人の米国に継続中の出願第０７７４１０，２９５号に記載したように（この 継続中の出願に開示されたことは、ここで参照する事により本明細書中に組み込 まれる）、燃え過ぎを制御するために、基体１５４の下に抵抗性のある層を形成 することも可能である。

基体１５４の表面に金属層１５６が形成されている。この層は画像を形成するの に重要で、プレートに均一な画像形成がなされる場合には、均一に存在しなけれ ばならない。プレートの画像を担持する（すなわち、インクを受容する）領域が 、プラズマジェット放電Ｊが薄い金属層１５６を蒸発させた時に、創られる。所 定のエネルギーのプラズマジェット護岸５８ｂから放電されるプラズマジェット 放電により形成された形状の大きさは、蒸発する金属】の関数である。このこと は、したがって、存在する金属量及び該金属の蒸発に要求されるエネルギーの関 数である。さらに、この層の厚さは、プラズマ放電のプレート表面への必要な侵 食の深さを決定する。

層１５６のための金属は、（最も一般的に用いられる）真空金属化の過程又は４ ００　＋／−１００オングストロームの厚さの均一な層を形成するスパッタリン グ法により形成できるアルミニュウムが望ましい。なぜなら、この層は極めて微 細であり、我々は、典型的には、この厚さを導電性測定（すなわち、ミネソタ州 をボール公園のデルコムインスッルメント社（Ｄｅｌｃｏｍ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅ ｎｔｓ、Ｉｎｃ、、Ｓｔ、Ｐａｕｌ　Ｐａｒｋ、ＭＮ）から供給されているＩｉ ｌ導電性モニタを用いた測定）を用いて計測し、導電性測定により特定される好 ましい厚さの範囲は、０，４ないし２モーであり、特に望ましくは、１．０から １．５モーである。他の適した金属は、チタン、銅及び亜鉛を含む。スパッタリ ング過程は混合物、合金、耐火物等を堆積できるので、概して、基体１５４の上 に堆積させることのできるすべての金属又は金属の混合物は、合金を含め、考慮 を働かせることができる。また、堆積の厚さは、支持刺された範囲の外側に拡張 する変更が可能である。すなわち、金属の１０００オングストローム層を通して 、プレートに画像を形成し、１００オングストロームより薄い層に画像を形成す ることが可能である。より薄い層を用いると、形成する画像の大きさを減少でき 、このことは、解像度が、より小さな画像、点又はドツトを用いることにより改 善されたときに望ましいことである。

追加的に、対照物の範囲を拡張するために疎油性表面コーティングを用いて金属 層１５６をコートする事が可能である。このようなコーティングの機能の一つは 、乾式印刷を容易にすることができるということであり、当該技術分野で周知の 多様なシリコーン製剤が、インクの供給に先だつ加湿の要求を不要にするほど十 分に疎油性である。加えて、表面コーティング１５８は、継続中の米国出願第０ ７／４４２，３１７号（本継続中の出願に開示されたことは、ここで参照する事 により本明細書中に組み込まれる）に開示したような、画像形成過程を助ける導 電性又は半導電性の顔料を支える展色剤として機能できる。

もし、シリコーンの表面コーティングが付は加えられた場合は、追加的な下塗り 層を用いてこの表面コーティングを金属層１５６に固定させることが必要である かもしれないことも判明している。有効な下塗り物質は次のごとくである。

ａ）シラン（量体及び重合体の形） 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・イミドシランとチタン酸塩は、典型的には１か ら３％の希釈溶液から堆積するが、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリア ミド・イミドは、典型的には１ミクロンより薄い、薄いフィルムとして堆積する 。これらの物質を用いる技術は当該技術分野で周知である。

上述のプレート設計の適宜な変形は、その開示内容がここで参照する事により本 明細書中に組み込まれる米国特許第４，９１１，０７５号に見い出すことができ る。特に、その図４Ｆ及び該図を支持する議論を見よ。

金属層１５６（及び、追加的に、その上面のコーティング１５８）がノズル６２ からのプラズマジェット放１ｉ１Ｊに曝されたときに、層１５６の表面上の該ノ ズル６２ａのちょうど反対側の画像形成点■で金属が除去される。したがって、 プレート１５２が印刷機１０のローラ２６ｔ）及び２２ａによりそれぞれ水及び インクをコートされたとき、プラズマジェット源５８からの放’＠Ｊによりプレ ート１５２上の画像形成点■に水が付着する。他方、これらの水のコートされた 原文書の背景領域又は非印刷領域に対応するプレート上の表面をインクは回避し 、インクはプレート１５２の画像の形成されない領域のみに付着する。

金属層１５６を導電性プラスチックフィルムで置き換えることが可能である。層 １５６に適した導電性物質は、体積抵抗率が１００オーム・センナメートルに等 しいか又はそれよりも小さいことが必要であり、デュポン（Ｄｕｐｏｎ）社のカ プトン（Ｋａｐｔｏｎ）フィルムがその一例である。これは実験段階のフィルム で、導電性フィルムを形成するために、通常の導電性材料が導電性顔料で充填上 述したすべてのりソゲラフプレートが印刷機１０上で画像形成することができ、 又は上述したプラズマジェット装置により印刷機から取り外して画像形成ができ る。上述のプレート構成は全体として直接書き込み及び間接書き込みの両方の能 力を備え、従来の種々のインクを用いて湿式オフセット印刷及び乾式オフセット 印刷の両方でコピーを作りたいと望む印刷者の要望に適合することができる。

すべての場合に、画像をプレート上に現像又は固定するためのどのような付加的 化学処理も要求されない。かくして、上述したプレートと画像形成装置との共同 動作及び共同操作が、最小の時間量でかつ最小の努力１で長期又は短期で臼黒又 はカラーのコピーを印刷できる完全自動印刷装置を可能とする能力を提供する。

さらに、上述の画像形成システムは、その場所での工、チングのために特別に形 作られた印刷機のみならず、例えばライン印刷機やウェブ印刷機のような従来の 印刷機とも共に用いることができる。

したがって、これまで述べたことから明らかなように、上述した目的は有効に達 成できることが分かる。また、本発明の技術的範囲から外れることなく、上述の 過程の実行において、また上述の生産品において、また上述の構成において、あ る種の変更をなすことができる。例えば、ある種のプレートの場合は、プラズマ ジェット源を、電極（すなわち導電性である）として機能するノズル６２の壁に アークが衝突する非遷移モードで動作させることが可能であるかもしれない。こ の場合に、アークでない、プラズマは、リングラフプレートの表面にノズルを越 えてジェットとして射出される。それ故、上述の記載に含まれ又は添付の図面に 示されるすべての事柄は、例示的であって、限定的な意味に解釈してはならない 。

また、以下の請求の範囲も、ここに記載した本発明の一般的及び特殊の特徴をす べて含める目的で理解されるべきである。

ＦＩＧ、３ 手続補正書（自発） 平成４年８月７日

Claims (68)

【特許請求の範囲】
1. １．インク及び水からなる群から選択した印刷液に対する親和性をプレートに与 える構造の印刷表面を有するリングラフプレートに画像を形成するするための方 法であって、該方法が、ａ．ノズルと該ノズルの背後に設置した電極とを備えた 書き込みヘッドを各プラズマジェット放電源が備え、該書き込みヘッドは前記印 刷表面の反対側に向いているプラズマジェット放電源を少なくとも１個該印刷表 面から離れて設置するステップと、 ｂ．各ノズルを介して加圧下で前記印刷表面に加工ガスを流すステップと、 ｃ．前記ノズルが前記印刷表面に接触することなく該印刷表面にほぼ垂直のイオ ン化したプラズマジェット放電を生成し、該プラズマジェット放電が、該放電に 曝される前記印刷表面の点の物理的構造を破壊し、かつ該点の物質を除去し、そ れにより該点で前記液に対する該印刷表面の親和性を変えるのに十分な強さを有 するように、各電極に２０００ボルトを超える高電圧パルスを供給するステップ と、を備えたことを特徴とする方法。
2. ２．イオン化した放電は、少なくとも０．１アンペアの電流を搬送する請求項１ 記載の方法。
3. ３．前記加工ガスが、アルゴン、ネオン、キセノン、クリプトン、ヘリウム、空 気、湿潤な空気及びこれらの混合物から成る群から選択される請求項１記載の方 法。
4. ４．前記プレートに対して前記電極に正の電圧を印加することにより電位差を形 成する請求項１記載の方法。
5. ５．前記プレートに対して前記電極に負の電圧を印加することにより電位差を形 成する請求項１記載の方法。
6. ６．電位差が、前記書き込みヘッドから前記印刷表面迄前記放電がほぼ直線状の 軌跡をなすのに十分な大きさである請求項１記載の方法。
7. ７．前記ノズルが小さな穴を介して前記放電を収束させる請求項６記載の方法。
8. ８．前記放電により生成されるスポットの大きさを変化させるために、前記プラ ズマジェット放電の電圧、電流及び持続時間から成る群から選択した特性を変化 させる追加的ステップを含む請求項１記載の方法。
9. ９． ａ．前記印刷表面の走査を有効にするように前記プラズマジェット源と前記プレ ートを互いに相対的に移動するステップと、ｂ．原本を表す画像信号に従って前 記プレートに対するプラズマジェット放電を制御し、それにより、前記印刷表面 上に該原本の画像を形成するために、該プラズマジェット放電が前記走査の選択 した点で発生するステップとを追加的に含む請求項１記載の方法。
10. １０． ａ．前記プレートの表面を曝露するのに先立って、少なくとも１個のプレートシ リンダと少なくとも１個のプランケットシリンダとを有するリングラフ印刷機の プレートシリンダに該プレートを装着するステップと、 ｂ．該プレートが該プレートシリンダ上にある間に前記画像信号を生成し、それ により該プレートの表面に該画像が印刷に供されるステップと を追加的に含む請求項９記載の方法。
11. １１． ａ．前記印刷プレートの表面に第１のインクを供給し、該表面の前記曝露をなし 、それにより該プレート表面上に該インクで画像を形成するステップと、 ｂ．記録媒体に前記プランケットシリンダを介して形成する画像を転写するステ ップと を追加的に備えた請求項８記載の方法。
12. １２． ａ．印刷機のプレートシリンダに装着された第２の同様なプレートを、原本の第 ２の局面を表す画像信号に対応して第１に述べたプレートと同様な方法で曝露し 、それにより第２の画像を該第２のプレートの印刷表面に対する印刷に適用する ステップと、 ｂ．前記第２のプレートの印刷表面に第２のインクを供給し、その後その表面を 曝露し、該第２のプレートの印刷表面にインクで画像を形成するステップと、 ｃ．該第２のプレートの印刷表面に形成された画像をプランケットシリンダを介 して記録媒体に転写し、それにより第１に述べたプレートからその媒体に転写さ れた画像を記録するステップと を追加的に備えた請求項１１記載の方法。
13. １３．印刷機の第１に述べたプレート及び第２のプレートを順次装着するために 該印刷機の同一のプレートシリンダを選択するステップを追加的に含む請求項１ ２記載の方法。
14. １４．印刷機の第１に述べたプレート及び第２のプレートを装着するために該印 刷機の異なるプレートシリンダを選択するステップを追加的に含む請求項１２記 載の方法。
15. １５．異なる色彩を有する前記第１及び第２のインクを選択する追加的ステップ を含む請求項１２記載の方法。
16. １６．印刷表面を有し、金属層及び該金属層の下側に存在する第２の層を含み、 該金属層及び第２の層が、水及びインクからなる群から選択した印刷液に対して 異なる親和性を有する印刷プレートに画像を形成する方法であって、 ａ．ノズルと該ノズルの背後に設置した電極とを備えた書き込みヘッドを各プラ ズマジェット放電源が備え、該書き込みヘッドは前記印刷表面の反対側に向いて いるプラズマジェット放電源を少なくとも１個該印刷表面から離れて設置するス テップと、 ｂ．各ノズルを介して加圧下で前記印刷表面に加工ガスを流すステップと、 ｃ．前記ノズルが前記印刷表面に接触することなく該印刷表面にほぼ垂直のイオ ン化したプラズマジェット放電を生成し、該プラズマジェット放電が、選択した 点の前記金属層を除去し、前記第２の層を曝露させ、それにより該点で前記液に 対する前記印刷表面の親和性を変えるのに十分な強さを有するように、各電極に ２０００ボルトを超える高電圧パルスを供給するステップと、 を備えたことを特徴とする方法。
17. １７．イオン化した放電は、少なくとも０．１アンペアの電流を搬送する請求項 １６記載の方法。
18. １８．前記プレートに対して前記電極に正の電圧を印加することにより電位差を 形成する請求項１６記載の方法。
19. １９．前記プレートに対して前記電極に負の電圧を印加することにより電位差を 形成する請求項１７記載の方法。
20. ２０．電位差が、前記書き込みヘッドから前記印刷表面迄前記放電がほぼ直線状 の軌跡をなすのに十分な大きさである請求項１６記載の方法。
21. ２１．前記ノズルが小さな穴を介して前記放電を収束させる請求項２０記載の方 法。
22. ２２．前記放電により生成されるスポットの大きさを変化させるために、前記プ ラズマジェット放電の電圧、電流及び持続時間から成る群から選択した特性を変 化させる追加的ステップを含む請求項１６記載の方法。
23. ２３． ａ．前記印刷表面の走査を有効にするように前記プラズマジェット源と前記プレ ートを互いに相対的に移動するステップと、ｂ．原本を表す画像信号に従って前 記プレートに対するプラズマジェット放電を制御し、それにより、前記印刷表面 上に該原本の画像を形成するために、該プラズマジェット放電が前記走査の選択 した点で発生するステップとを追加的に含む請求項１６記載の方法。
24. ２４． ａ．前記プレートの表面を曝露するのに先立って、少なくとも１個のプレートシ リンダと少なくとも１個のプランケットシリンダとを有するりソグラフ印刷機の プレートシリンダに該プレートを装着するステップと、 ｂ．該プレートが該プレートシリンダ上にある間に前記画像信号を生成し、それ により該プレートの表面に該画像が印刷に供されるステップと を追加的に含む請求項１６記載の方法。
25. ２５．印刷表面を有し、疎油性の第１の層、該第１の層の下側に存在する金属の 第２の層及び該第２の層の下側に存在する親油性の第３の層を含む印刷プレート に画像を形成する方法であって、ａ．ノズルと該ノズルの背後に設置した電極と を備えた書き込みヘッドを各プラズマジェット放電源が備え、該書き込みヘッド は前記印刷表面の反対側に向いているプラズマジェット放電源を少なくとも１個 該印刷表面から離れて設置するステップと、 ｂ．各ノズルを介して加圧下で前記印刷表面に加工ガスを流すステップと、 ｃ．前記ノズルが前記印刷表面に接触することなく該印刷表面にほぼ垂直のイオ ン化したプラズマジェット放電を生成し、該プラズマジェット放電が、選択した 点の前記第１及び第２の層を除去し、それにより前記第３の層を曝露するのに十 分な強さを有するように、各電極に２０００ボルトを超える高電圧パルスを供給 するステップと、 を備えたことを特徴とする方法。
26. ２６．イオン化した放電は、少なくとも０．１アンペアの電流を搬送する請求項 ２５記載の方法。
27. ２７．前記プレートに対して前記電極に正の電圧を印加することにより電位差を 形成する請求項２５記載の方法。
28. ２８．前記プレートに対して前記電極に負の電圧を印加することにより電位差を 形成する請求項１記載の方法。
29. ２９．電位差が、前記書き込みヘッドから前記印刷表面迄前記放電がほぼ直線状 の軌跡をなすのに十分な大きさである請求項２５記載の方法。
30. ３０．前記放電により生成されるスポットの大きさを変化させるために、前記プ ラズマジェット放電の電圧、電流及び持続時間から成る群から選択した特性を変 化させる追加的ステップを含む請求項２５記載の方法。
31. ３１． ａ．前記印刷表面の走査を有効にするように前記プラズマジェット源と前記プレ ートを互いに相対的に移動するステップと、ｂ．原本を表す画像信号に従って前 記プレートに対するプラズマジェット放電を制御し、それにより、前記印刷表面 上に該原本の画像を形成するために、該プラズマジェット放電が前記走査の選択 した点で発生するステップとを追加的に含む請求項２５記載の方法。
32. ３２． ａ．前記プレートの表面を曝露するのに先立って、少なくとも１個のプレートシ リンダと少なくとも１個のプランケットシリンダとを有するリングラフ印刷機の プレートシリンダに該プレートを装着するステップと、 ｂ．該プレートが該プレートシリンダ上にある間に前記画像信号を生成し、それ により該プレートの表面に該画像が印刷に供されるステップと を追加的に含む請求項３１記載の方法。
33. ３３． ａ．インクと水とから成る群から選択した印刷液に対する親和性を表面に与える 構造の印刷表面を有するリングラフプレートの支持手段と、 ｂ．各プラズマジェット放電源が、ノズル及び該ノズルの背面に位置した電極と を備えた書き込みヘッドを含む少なくとも１個のプラズマジェット放電源と、 ｃ．前記プラズマジェット放電源を前記印刷表面の近くに位置させる手段と、 ｄ．各ノズルを介して印刷表面に対して加圧下で加工ガスを流す手段と、 ｅ．前記ノズルが前記印刷表面に接触することなく該印刷表面にほぼ垂直のイオ ン化したプラズマジェット放電を生成し、該プラズマジェット放電が、該放電に 曝される前記印刷表面の点の物理的構造を破壊し、かつ該点の物質を除去し、そ れにより該点で前記液に対する該印刷表面の親和性を変えるのに十分な強さを有 するように、各電極に２０００ボルトを超える高電圧パルスを供給する手段と を備えたことを特徴とするリングラフ印刷機に画像形成する装置。
34. ３４．前記電極が耐火金属で製作され、尖った先端で成端された請求項３３記載 の装置。
35. ３５．前記加工ガスが、強い電気的な負極性を有しないガスを含む請求項３３記 載の装置。
36. ３６．前記ガスが、アルゴン、ネオン、キセノン、クリプトン及びヘリウムから 成る群から選択された請求項３５記載の装置。
37. ３７．前記加工ガスが、さらに、比較的小さな割合の酸化ガスを含む請求項３５ 記載の装置。
38. ３８．前記加工ガスが、空気及び湿潤空気から成る群から選択された請求項３７ 記載の装置。
39. ３９．イオン化した放電は、少なくとも０．１アンペアの電流を搬送する請求項 ３３記載の装置。
40. ４０．前記ノズルが小さい穴を介して前記放電を収束させる請求項３３記載の装 置。
41. ４１．前記放電により生成されるスポットの大きさを変化させるために、前記プ ラズマジェット放電の電圧、電流及び持続時間から成る群から選択した特性を変 化させる手段を更に備えた請求項３３記載の装置。
42. ４２．前記支持手段が、リソグラフ印刷機のプレートシリンダを備え、さらに画 像を表わす画像信号に応答して前記プラズマジェット放電源を制御する制御手段 を含み、それにより画像を表すスポットが前記印刷表面に付与される請求項３３ 記載の装置。
43. ４３． ａ．前記プレートの前記印刷表面にインクを供給し、その上にインクで画像を現 出する手段と、 ｂ．該現出した画像を記録媒体に転写する手段とをさらに含む請求項４２記載の 装置。
44. ４４．少なくとも第２の追加プレートと、プレートシリンダと、記録媒体に既に 供給されたインクを用いて記録するとき異なった色の追加インクを転写する供給 手段とを更に備えた請求項４３記載の装置。
45. ４５． ａ．印刷表面を有し、金属層及び該金属層の下側に存在する第２の層を含み、該 金属層及び第２の層が、水及びインクからなる群から選択した印刷液に対して異 なる親和性を有するリングラフプレートを支持する手段と、 ｂ．ノズルと該ノズルの背後に設置した電極とを備えた書き込みヘッドをそれぞ れ備えた少なくとも１個のプラズマジェット放電源と、 ｃ．該プラズマジェット放電源を前記印刷表面の近くに設置する手段と、 ｄ．各ノズルを介して前記印刷表面に加圧下で加工ガスを流す手段と、 ｅ．前記ノズルが前記印刷表面に接触することなく該印刷表面にほぼ垂直のイオ ン化したプラズマジェット放電を生成し、該プラズマジェット放電が、選択した 点の前記金属層を除去し、前記第２の層を曝露させ、それにより該点で前記液に 対する前記印刷表面の親和性を変えるのに十分な強さを有するように、各電極に ２０００ボルトを超える高電圧パルスを供給する手段と、 を備えたことを特徴とするリングラフプレートに画像を形成する装置。
46. ４６．前記電極が耐火金属で製作され、尖った先端で成端された請求項４５記載 の装置。
47. ４７．前記加工ガスが、強い電気的な負極性を有しないガスを含む請求項４５記 載の装置。
48. ４８．前記ガスが、アルゴン、ネオン、キセノン、クリプトン及びヘリウムから 成る群から選択された請求項４７記載の装置。
49. ４９．前記加工ガスが、さらに、比較的小さな割合の酸化ガスを含む請求項４７ 記載の装置。
50. ５０．前記加工ガスが、空気及び湿潤空気から成る群から選択された請求項４９ 記載の装置。
51. ５１．イオン化した放電は、少なくとも０．１アンペアの電流を搬送する請求項 ３５記載の装置。
52. ５２．前記ノズルが小さい穴を介して前記放電を収束させる請求項４５記載の装 置。
53. ５３．前記放電により生成されるスポットの大きさを変化させるために、前記プ ラズマジェット放電の電圧、電流及び持続時間から成る群から選択した特性を変 化させる手段を更に備えた請求項４５記載の装置。
54. ５４．前記支持手段が、リソグラフ印刷機のプレートシリンダを備え、さらに画 像を表わす画像信号に応答して前記プラズマジェット放電源を制御する制御手段 を含み、それにより画像を表すスポットが前記印刷表面に付与される請求項４５ 記載の装置。
55. ５５． ａ．前記プレートの前記印刷表面にインクを供給し、その上にインクで画像を現 出する手段と、 ｂ．該現出した画像を記録媒体に転写する手段とをさらに含む請求項５４記載の 装置。
56. ５６．少なくとも第２の追加プレートと、プレートシリンダと、記録媒体に既に 供給されたインクを用いて記録するとき異なった色の追加インクを転写する供給 手段とを更に備えた請求項５５記載の装置。
57. ５７． ａ．印刷表面を有し、疎油性の第１の層と、該第１の層の下側に存在する金属の 第２の層と、該第２の層の下側に存在する親油性の第３の層とを含むリングラフ プレートを支持する手段と、 ｂ．ノズルと該ノズルの背後に設置した電極とを備えた書き込みヘッドをそれぞ れ備えた少なくとも１個のプラズマジェット放電源と、 ｃ．該プラズマジェット放電源を前記印刷表面の近くに設置する手段と、 ｄ．各ノズルを介して前記印刷表面に加圧下で加工ガスを流す手段と、 ｅ．前記ノズルが前記印刷表面に接触することなく該印刷表面にほぼ垂直のイオ ン化したプラズマジェット放電を生成し、該プラズマジェット放電が、選択した 点の前記第１及び第２の層を除去し、それにより前記第３の層を曝露させるのに 十分な強さを有するように、各電極に２０００ボルトを超える高電圧パルスを供 給する手段と、 を備えたことを特徴とするリングラフプレートに画像を形成する装置。
58. ５８．前記電極が耐火金属で製作され、尖った先端で成端された請求項５７記載 の装置。
59. ５９．前記加工ガスが、強い電気的な負極性を有しないガスを含む請求項５７記 載の装置。
60. ６０．前記ガスが、アルゴン、ネオン、キセノン、クリプトン及びヘリウムから 成る群から選択された請求項５９記載の装置。
61. ６１．前記加工ガスが、さらに、比較的小さな割合の酸化ガスを含む請求項５９ 記載の装置。
62. ６２．前記加工ガスが、空気及び湿潤空気から成る群から選択された請求項６１ 記載の装置。
63. ６３．イオン化した放電は、少なくとも０．１アンペアの電流を搬送する請求項 ５７記載の装置。
64. ６４．前記ノズルが小さい穴を介して前記放電を収束させる請求項５７記載の装 置。
65. ６５．前記放電により生成されるスポットの大きさを変化させるために、前記プ ラズマジェット放電の電圧、電流及び持続時間から成る群から選択した特性を変 化させる手段を更に備えた請求項５７記載の装置。
66. ６６．前記支持手段が、リングラフ印刷機のプレートシリンダを備え、さらに画 像を表わす画像信号に応答して前記プラズマジェット放電源を制御する制御手段 を含み、それにより画像を表すスポットが前記印刷表面に付与される請求項５７ 記載の装置。
67. ６７． ａ．前記プレートの前記印刷表面にインクを供給し、その上にインクで画像を現 出する手段と、 ｂ．該現出した画像を記録媒体に転写する手段とをさらに含む請求項６６記載の 装置。
68. ６８．少なくとも第２の追加プレートと、プレートシリンダと、記録媒体に既に 供給されたインクを用いて記録するとき異なった色の追加インクを転写する供給 手段とを更に備えた請求項５７記載の装置。