JPH06199064A - レーザ放電イメージング装置について用いるためのリソグラフ印刷プレート - Google Patents
レーザ放電イメージング装置について用いるためのリソグラフ印刷プレートInfo
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Abstract
イスによりイメージングを行うのに適した、リソグラフ
印刷プレートである。プレートは例えば、基体(400)
と、赤外放射線を吸収可能な層(404)と、表面層(408)と
を含む。レーザ出力は、一つ又はより多くのプレート層
を融除し、或いは表面層を物理的に変形する。何れの場
合にもプレート上には、イメージに関するパターン造作
が結果的に得られる。イメージ造作は、インク又はイン
ク付着防止液体に対して、未露光領域とは異なる親和性
を示す。 【効果】 赤外領域付近において効率的な吸収を行う材
料を用いてリソグラフ印刷プレートを作成することによ
り、低〜中位の電力レベルで動作するレーザ設備を用い
て、リソグラフ印刷プレートを迅速且つ効率的にイメー
ジングすることを可能にする。
Description
法に関し、より詳しくはデジタル的に制御されたレーザ
出力を用いて、リソグラフ(平版)印刷プレートを印刷
機上又は印刷機外でイメージングするためのシステムに
関するものである。なお本願に対応する米国特許出願
は、1992年7月20日に出願された米国特許出願第
07/917481号の一部継続出願である。
入する伝統的な技術には、活版印刷、グラビア印刷、及
びオフセット平版印刷(リソグラフィ)などが含まれ
る。これらの印刷方法はすべて、イメージのパターンに
なっているインクを転写するために、通常は効率化のた
め輪転機のプレートシリンダ上に装填されているプレー
トを必要とする。活版印刷においては、イメージパター
ンはプレート上における隆起領域の形で表され、この領
域がインクを受容し、それを押印によって記録媒体上へ
と転写する。グラビア印刷プレートではこれとは対照的
に、一連のウェル即ち凹部が含まれ、これがインクを受
容して記録媒体上へと付着させる。過剰のインクは、シ
リンダと記録媒体との接触に先立ち、ドクターブレード
又は類似の器具によってシリンダから除去されねばなら
ない。
はプレート又はマット上において、インク受容性(親油
性)及びインク忌避性(疎油性)の表面領域からなるパ
ターンとして存在している。乾式印刷システムにおいて
は、プレートは単にインク付けされ、イメージが記録媒
体上へと転写される。プレートは最初に、ブランケット
シリンダと呼ばれる順応性のある中間表面と接触を行
い、このシリンダは次いで、イメージを紙その他の記録
媒体へと適用する。典型的な給紙印刷機システムにおい
ては、記録媒体は印像シリンダに固定され、印像シリン
ダはそれをブランケットシリンダと接触させる。
ージ領域は親水性であり、所要のインク忌避性は、イン
ク付けに先立ってプレートに対して加湿(又は「噴
出」)溶液を最初に適用することによって提供される。
インク忌避性の噴出溶液はインクが非イメージ領域に付
着することを防ぐが、イメージ領域の親油性には影響し
ない。
合には、各々の色に対応する個別の印刷プレートが必要
であり、そのようなプレートの各々は通常、以下に説明
するようにして写真的に作成される。異なる色について
適切なプレートを調製することに加えて、オペレータは
プレートを印刷機のプレートシリンダ上に適切に装着し
なければならず、またシリンダ相互の位置を調整して、
異なるシリンダにより印刷される色成分が印刷物におい
て整合するようにしなければならない。印刷機上で特定
の色と関連しているシリンダの各々の組は通常、印刷ス
テーションと呼ばれる。
ーションは直線的に、即ち「インライン」構成に配列さ
れる。そのようなステーションの各々は典型的には、印
像(インプレッション)シリンダと、ブランケットシリ
ンダと、プレートシリンダと、所要のインク(湿式シス
テムではさらに水)アセンブリとを含むものである。記
録媒体は印刷ステーションの間を整合状態で順次転送さ
れ、各々のステーションは媒体に対して異なる色のイン
クを適用して、複合多色イメージが生成される。米国特
許第4936211号(本発明と同じ出願人により所有
されており、その内容はここで参照することにより本明
細書中に取り込むものとする)に記載されている別の構
成は、各々の印刷ステーションを通過してシート状の記
録媒体を運ぶ中央印像シリンダに依拠しており、媒体を
各々の印刷ステーションへと機械的に転送する必要性を
排除している。
は印刷ステーションへとカットシート、又は材料の連続
的な「ウェブ」の形で供給することができる。印刷機上
にある印刷ステーションの数は、印刷するドキュメント
の型式に依存している。文書又は簡単なモノクロのライ
ンアートを大量に刷る場合には、単一の印刷ステーショ
ンで恐らく十分である。より複雑なモノクロのイメージ
の全階調表現を達成するためには、「二重階調」手法を
用いるのが一般であり、その場合には二つのステーショ
ンが同じ色又は陰影を異なる密度で適用する。フルカラ
ー印刷機は選択された色モデルに従ってインクを適用す
るが、最も一般的なものはシアン、マゼンタ、黄、及び
黒色(「CMYK」モデル)に基づくものである。従っ
てCMYKモデルは最小限で4つの印刷ステーションを
必要とし、特定の色を強調しようとする場合にはより多
くが必要とされる。印刷機は印刷ドキュメントの種々の
個所にスポットラッカーを適用するための別のステーシ
ョンを含むこともあり、また記録媒体を反転させて両面
印刷を得るための一つ又はより多くの「裏刷り」アセン
ブリを特徴とすることもある。
真的に生成される。典型的なネガティブワーキングサブ
トラクティブ法を用いて湿式プレートを作成するために
は、原本は写真に撮られて写真陰画が生成される。この
陰画は、ホトポリマーでコーティングされた水分受容性
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。陰画を介して光線その他の放射線に露光すると、放
射線を受け取ったコーティングの領域(原本の暗い部分
又は印刷領域に対応)は硬化して、耐久性のある親油性
状態となる。このプレートは次いで現像処理を受け、コ
ーティングの未硬化領域(即ち放射線を受け取っていな
い、原本の非イメージ又は背景領域に対応)が除去さ
れ、アルミニウムプレートの親水性表面が露出される。
真的プロセスが用いられるが、このプレートは典型的に
は、感光性層上にコーティングされたインク忌避性(例
えばシリコーン)の表面層を含み、感光性層それ自体は
適当な安定性のある基体(例えばアルミニウムシート)
上にコーティングされている。化学線放射に露出される
と、感光性層は硬化して、表面層に対するその結合が破
壊された状態となる。露光の後、未露光領域における感
光性層の光応答を不活性化すると共に、これらの領域に
対する表面層の係合をさらに増大させるための処理が行
われる。露光されたプレートを現像液に浸漬すると、放
射線を受け取ったプレート表面の個所において表面層が
溶解除去される結果となり、それによりインク受容性
の、硬化した感光性層が露出される。
かかると共に、必要な化学工程を実行するための適当な
設備及び装置を必要とする。このような欠点を回避する
ために、当業者たちはプレートイメージングのための多
数の電子的代替手法を開発してきており、それらの幾つ
かのものは機上で用いることができる。これらのシステ
ムにおいては、デジタル的に制御されたデバイスが、印
刷すべきイメージを表すパターンでもって、ブランクプ
レートのインク受容性を変化させる。そのようなイメー
ジングデバイスには、一つ又はより多くのレーザ又は非
レーザ源により生成される電磁放射パルス源が含まれ、
これはプレートブランクに化学的変化を生じさせる(そ
れにより写真陰画の必要性を排除する)。またプレート
ブランク上にインク忌避性又はインク受容性のスポット
を直接に付着させるインクジェット装置、及び火花放電
装置なども含まれ、火花放電装置においては、プレート
ブランクと接触状態にあるか又は密接近傍にある電極が
電気火花を生成して、プレートブランクのトポロジーを
物理的に変化させ、それにより「ドット」を生ずる。ド
ットは集合的に、所望のイメージを形成する(例えば、
本発明と同じ出願人により所有されており、その内容を
ここで参照することにより本明細書中に取り込むものと
する米国特許第4911075号参照)。
性、及びそれらのデジタル制御に対する馴染み易さの故
に、レーザベースのイメージングシステムの開発に向け
て多大の努力が支払われてきた。初期の試みでは、プレ
ートブランクから材料をエッチングにより除去して凹彫
又は活版印刷パターンを形成するために、レーザが用い
られていた。例えば米国特許第3506779号及び第
4347785号を参照のこと。この手法は後に拡張さ
れて、例えば親水性表面を除去して親油性の下側層を露
出させることにより、リソグラフプレートを作成するよ
うに用いられた。例えば米国特許第4054094号を
参照のこと。これらのシステムでは一般に高出力レーザ
が必要とされたが、それは高価であり且つ遅いものであ
った。
熱転写材料の使用を包含するものであった。例えば米国
特許第3945318号、第3962513号、第39
65389号、及び第4395946号を参照のこと。
これらのシステムでは、レーザにより放出される放射線
に対して透過性のポリマーシートが、転写性材料でコー
ティングされる。操作に際しては、この構造体の転写側
が受容シートと接触状態にされ、転写材料は透過性層を
介して選択的に照射される。照射により、転写材料は受
容シートに対して優先的に接着することになる。転写材
料及び受容材料は、噴出溶液及び/又はインクに対して
異なる親和性を示し、従って透過性層を未照射の転写材
料と一緒に除去すると、適切にイメージングされた仕上
げプレートが残される。典型的には、転写材料は親油性
であり、受容材料は親水性である。転写型式のシステム
で作成されたプレートは使用寿命が短いが、これは有効
に転写可能な材料の量が限定されていることによるもの
である。加えて、転写プロセスは材料の溶融及び再固化
を含むものであるから、イメージの品質は他の方法で得
られるものよりも視覚的に劣る傾向がある。
めの感光性ブランクを露光するために用いることもでき
る。例えば米国特許第3506779号及び第4020
762号を参照のこと。この手法の代替として、レーザ
は、感光性プレートブランク上に横たわっている不透明
コーティングを、イメージに関するパターンでもって選
択的に除去するために用いられてきている。このプレー
トは次いで放射線源に暴露され、その場合に除去されて
いない材料の部分は、放射線がプレートの下側にある部
分に到達するのを妨げるマスクとして作用する。例えば
米国特許第4132168号を参照のこと。これらのイ
メージング技術の何れのものも、伝統的な、非デジタル
的プレート作成に伴う厄介な化学的処理を必要とする。
ルから中位の電力レベルで動作する、比較的安価なレー
ザ設備を用いて、リソグラフ印刷プレートの迅速で効率
的な製造を可能にするものである。本明細書に記載する
イメージング技術は、各種のプレートブランク構造につ
いて用いることができ、印刷に際して噴出溶液を用いる
「湿式」プレート、又はインクが直接に適用される「乾
式」プレートの製造を可能ならしめる。
融除効率を増大する材料を使用する点にある。迅速に加
熱されなかったり、又は放射線を大量に吸収する物質
は、比較的長い時間間隔にわたり照射されたり及び/又
は高電力パルスを受け取ったりしない限り、融除される
ことはない。このような物理的な限界は、リソグラフプ
レート材料に一般的に付随しており、従来技術で高電力
レーザが流布する原因となっている。
構造は、第一の層と、第一の層の下側の基体とを含み、
この基体は赤外(「IR」)放射線の効率的な吸収を特
徴とし、第一の層と基体はインク(乾式プレート構造に
おいて)又はインク付着防止液体(湿式プレート構造に
おいて)に対して異なる親和性を有する。レーザ放射線
は基体により吸収され、第一の層と接触している基体表
面を融除する。この作用は上側に横たわっている第一の
層に対する基体の係合を破壊し、第一の層はその後露光
個所において容易に除去される。除去の結果得られるイ
メージスポットの、インク又はインク付着防止液体に対
する親和性は、未露光の第一の層のそれとは異なる。
なしに第一の層がIR放射線を吸収する。この場合に
は、基体は支持機能を営み、対照的な親和特性をもたら
す。
も、単一の層が二つの別々の機能を営む。即ちIR放射
線の吸収と、インク又はインク付着防止液体との相互作
用である。別の実施例において、これらの機能は二つの
別個の層によって営まれる。第一の、一番上にある層
は、インク又はインク付着防止液体に対する親和性(又
は忌避性)に関して選ばれる。第一の層の下側にあるの
は第二の層であり、これはIR放射線を吸収する。第二
の層の下側には、強い安定な基体があり、第一の層のそ
れとは逆の、インク又はインク付着防止液体に対する親
和性(又は忌避性)を特徴としている。プレートをレー
ザパルスに暴露すると、吸収性の第二の層が融除され、
また一番上の層も弱化される。第二の層の融除の結果と
して、弱化された表面層はもはや下側層には係留されて
おらず、従って簡単に除去される。分離された一番上の
層(及び吸収性の第二の層の破壊から生ずる何らかの漂
着物)は、イメージング後の洗浄工程において除去され
る。この場合においても、インク又はインク付着防止液
体に対して、未露光の第一の層とは異なる親和性を有す
るイメージスポットが生成される。
は本出願人により所有されここで参照することによりそ
の内容を本明細書に取り入れる米国特許出願第07/7
43877号に記載の如きその他の適当な手段)などの
接触洗浄器具を用いて達成することができる。イメージ
ング後の洗浄は、付加的な製造段階を意味するが、イメ
ージングの間において一番上の層が存続することは、実
際上有利であることが証明されうる。吸収層の融除は、
レーザビームの伝達に干渉しうる(例えば集束レンズ上
に堆積することにより、或いは伝達を部分的に阻止する
微粒子のエーロゾル(又はミスト)として)漂着物を生
成する。分離されてはいるが除去されてはいない一番上
の層は、この漂着物の逃避を防止する。
側にIR放射線を反射する付加的な層を追加することに
よって、より効率的な動作を行うように修正することが
できる。この付加的な層は、吸収層を貫通するすべての
放射線をその層へと反射して戻し、かくして吸収層を通
る有効光束はかなり増大される。有効光束の増大は、イ
メージング動作を改善し、吸収層を融除するのに必要な
電力(即ちレーザビームのエネルギーに露光時間を乗じ
たもの)を減少させる。もちろん、反射層はレーザパル
スの作用により吸収層と共に除去されるか、或いはこれ
に代えて、基体の代わりに印刷表面として役立つもので
なければならない。
好ましくはIR付近の領域において放出を行う少なくと
も一つのレーザデバイスを含む。本明細書で用いるとこ
ろでは、「IR付近」とは、λmaxが700から150
0nmの間にあるイメージング放射線を意味している。
本発明の重要な特徴は、光源として固体レーザ(一般に
は半導体レーザと呼ばれ、典型的にはガリウムアルミニ
ウム砒素化合物をベースとする)を用いることにある。
これらは明らかに経済的で便利であり、また各種のイメ
ージングデバイスと関連して使用することができる。I
R付近の放射線を用いることは、広い範囲の有機及び無
機吸収化合物、特に半導体及び導体型式の化合物を用い
ることを容易なものとする。
部品を介してプレート表面へと直接に提供され、或いは
遠隔に位置するレーザから光学繊維ケーブルを用いてブ
ランク印刷プレートの表面へと伝達され得る。コントロ
ーラ及び関連する位置決めハードウェアがビーム出力
を、プレート表面に関して正確な配向に維持し、ビーム
出力でもって表面全体を走査し、プレートの選択個所又
は領域に隣接した位置においてレーザを付勢する。コン
トローラは、プレート上に複製される原本ドキュメント
又はピクチャーに対応する入力イメージ信号に応答し
て、当該原本の正確な陰画又は陽画イメージを生成す
る。イメージ信号は、コンピュータにビットマップファ
イルデータとして格納される。このようなファイルは、
ラスタイメージプロセッサ(RIP)又はその他の適当
な手段によって生成される。例えば、RIPは入力デー
タを、印刷プレート上へと転写されるのに必要な全ての
特徴を画定しているページ記述言語でもって、或いはペ
ージ記述言語と一つ又はより多くのイメージデータファ
イルとの組み合わせとして受け取ることができる。ビッ
トマップは色相、並びにスクリーン周波数及び角度を画
定するように構成される。
とができ、プレート作成装置として単独で機能し、或い
はリソグラフ印刷機に直接に組み込まれうる。後者の場
合には、印刷はイメージをブランクプレートに適用した
直後に開始でき、かくして印刷機のセットアップ時間を
かなり短縮することができる。イメージング装置は平床
レコーダとして又はドラムレコーダとして構成可能であ
り、リソグラフ印刷プレートブランクは、ドラムの円筒
表面の内側又は外側に設けられる。明らかに、リソグラ
フ印刷機上において現場で用いるにはドラムの外側に設
ける構成がより適切であり、その場合に印刷シリンダそ
れ自体は、レコーダ又はプロッタのドラム構成部品を構
成する。
レートとの間における所要の相対運動は、ドラム(及び
その上に設けられたプレート)をその軸の周囲で回転さ
せ、ビームを回転軸と平行に移動させることにより達成
でき、これによりプレートは周方向に走査されてイメー
ジは軸方向に「生長」する。或いはまた、ビームはドラ
ム回転軸と平行に移動させ、プレートを横断するパスの
各々の後に、角度的にインクリメントすることができ
る。これによりプレート上のイメージは、周方向に「生
長」する。何れの場合にも、ビームによる走査が完了し
た後に、原本ドキュメント又はピクチャーに対応する
(陽画的又は陰画的に)イメージが、プレート表面に適
用されていることとなる。
何れか一方の軸を横切って掃引され、各々のパスの後に
他方の軸に沿って位置合わせされる。もちろん、ビーム
とプレートとの間の所要の相対運動は、ビームの移動で
はなしに(或いはそれに加えて)プレートの移動により
生成させることもできる。
数のレーザを用い、それらの出力を単一の書き込みアレ
イへと案内することが一般に好ましい(速度上の理由か
ら)。書き込みアレイは次いで、プレートを横断する又
はプレートに沿った各々のパスの完了の後に順次位置合
わせされ、その距離はアレイから放射されるビームの
数、並びに所望の解像度(即ち単位長さ当たりのイメー
ジポイントの数)によって決定される。
を添付図面に関連して参照した場合に、より容易に理解
されよう。
グシステムのドラム外面実施例が示されている。このア
センブリはシリンダ50を含み、その周囲にはリソグラ
フプレートブランク55が巻き付けられている。シリン
ダ50は空所セグメント60を含み、その内部において
プレート55の外側マージンが在来のクランプ手段(図
示せず)により固定されている。本発明者らの知見によ
れば、シリンダ50が用いられる環境に応じて、空所セ
グメントの大きさはかなり変化させることができる。
来のリソグラフ印刷機の設計中に組み込まれ、印刷機の
プレートシリンダとして機能する。典型的な印刷機構成
においては、プレート55はインクトレインからインク
を受け取り、インクトレインの末端シリンダはシリンダ
50と回転係合している。後者のシリンダはまたブラン
ケットシリンダと接触状態で回転しており、ブランケッ
トシリンダはインクを記録媒体に対して転写する。印刷
機は、線形アレイに配置されたそのような印刷アセンブ
リを一つより多く有することができる。或いはまた、ブ
ランケットシリンダの全てと回転係合状態にある大きな
中央印像シリンダの周囲に、複数のアセンブリを配置す
ることができる。
れ、このシリンダとブランケットシリンダの各々との間
のロール間隙を介して通される。適当な中央印像及びイ
ンライン印刷機構成は、許可された米国特許出願第07
/639254号(本出願人により所有されており、そ
の内容はここで参照することにより本明細書に取り入れ
るものとする)及び米国特許第4911075号に記載
されている。
準的な電気モータ、又は他の在来手段(図2に概略的に
示されている)により回転されている。シリンダ50の
角度位置は、シャフトエンコーダ(図4)によりモニタ
ーされている。リードスクリュー67及び案内バー69
上で移動するよう設けられた書き込みアレイ65は、プ
レート55の回転につれて該プレートを横切る。ステッ
ピングモータ72の回転によりリードスクリュー67が
回転され、それにより書き込みアレイ55の軸方向位置
はシフトされて、書き込みアレイ65の軸方向の運動が
生ずる結果となる。ステッピングモータ72は、書き込
みアレイ65がプレート55の全表面にわたって通過し
た後、書き込みアレイ65が空所60上に位置している
時間の間に付勢される。ステッピングモータ72の回転
は、次のイメージングパスを開始するのに適当な軸方向
位置へと書き込みアレイ65をシフトさせる。
位置合わせ距離は、書き込みアレイ65にあるイメージ
ングエレメントの数と、アレイ内におけるそれらの配
置、並びに所望の解像度によって決定される。図2に示
されているように、参照番号75で集合的に示されてい
る(そして詳細が後述される)適当なレーザドライバに
より駆動される一連のレーザ源L1,L2,L3...
Lnの各々は、光学繊維ケーブルへと出力を供給する。
レーザは好ましくはガリウム砒素モデルであるが、赤外
領域の付近で放射を行うどのような高速レーザも好まし
く用いることができる。
は領域)の大きさ及びイメージ解像度は、多数の仕方で
変化させることができる。レーザパルスは、イメージン
グのために有用な融除を生ずるのに十分な出力と持続時
間を有するものでなければならない。しかしながら、出
力レベル及び暴露時間には上限があり、それ以上ではさ
らに有用な、融除の増大は達成されない。下限しきい値
とは異なり、この上限は、イメージングすべきプレート
の型式に強く依存している。
れる範囲内での変更は、イメージ造作の大きさを制御し
選択するために用いることができる。加えて、出力レベ
ル及び暴露時間が下限を越える限りにおいて、焦点調整
装置(後述)を変化させることにより、造作の大きさは
簡単に変化させることができる。所与の大きさの造作に
関して得ることのできる最終的な解像度又は印刷密度
は、イメージ造作をオーバーラップさせること(例えば
書き込みアレイをイメージ造作の直径よりも短い距離だ
け軸方向に前進させることにより)によって増強させる
ことができる。イメージ造作のオーバーラップは、特定
の造作について達成可能なグレースケールの数を拡張さ
せる。
の、そして好ましくは少なくとも5000の印刷版を産
生することのできるものでなければならない。このこと
は耐久性材料から製造することを必要とし、レーザ源に
対してある種の最低限出力条件を課する。後述するプレ
ートをレーザがイメージングすることができるようにす
るためには、その電力出力は少なくとも0.2メガワッ
ト/in2(0.03メガワット/cm2)であり、好ま
しくは少なくとも0.6メガワット/in2(0.09
メガワット/cm2)でなければならない。レーザビー
ムを長時間印加した場合であっても、これらの電力レベ
ル未満では著しい融除は通常は生じない。
5から2.0ミル(0.01から0.05ミリ)程度−
であるから、中程度の出力レベル(約1ワット程度)を
有するレーザでさえも、所要の電力強度は容易に達成さ
れる。後述する焦点合わせ装置は全レーザ出力をこの小
さな造作に集束させ、その結果高い有効エネルギー密度
が得られる。
められ、書き込みアレイ65内へと別個に現れる。電力
を節約するためには、この束を繊維の屈折臨界角度を越
えて屈曲することを必要としない配置に維持する(それ
により全内反射を維持する)ことが望ましいことが判明
している。しかしながら、これが良好な挙動のために必
要であるということは見い出されていない。
ローラ80は、関連するレーザがプレート55に対面す
る適当な位置に到達した場合にレーザドライバ75を付
勢し、またこれに加えて、ステッピングモータ72及び
シリンダ駆動モータ82を作動させる。商業的に実用的
な速度でのイメージングを容易にするために、レーザド
ライバ75は高速で作動することのできるものでなけれ
ばならない。ドライバは好ましくは、少なくとも400
00レーザ駆動パルス/秒を生成することのできるパル
ス回路を含むことが好ましく、各々のパルスは比較的短
い。即ち10−15μ秒の程度である(しかしより短
い、及びより長い時間のパルスも成功裡に使用され
た)。好適な構成については後述する。
スから受け取る。書き込みアレイ65に対してのシリン
ダ50の角度位置は、検出器85(詳細は後述)により
常時モニターされ、この検出器はその位置を示す信号を
コントローラ80へと供給する。加えて、イメージデー
タソース(例えばコンピュータ)がまた、データ信号を
コントローラ80へと供給する。イメージデータはプレ
ート55上に、イメージスポットが書き込まれるべき個
所を画定する。従ってコントローラ80は、書き込みア
レイ65とプレート55との相対瞬時位置(検出器85
により報告された)をイメージデータと相関させ、プレ
ート55の走査の間の適切な時点において、適当なレー
ザドライバを付勢する。この方式を実行するために必要
な制御回路は、スキャナ及びプロッタの技術分野におい
て周知である。好適な構成は、本出願人により所有され
ており、ここで参照することによりその内容を本明細書
に取り入れる許可された米国特許出願第07/6391
99号に記載されている。
終端しており、このアセンブリは書き込みアレイ65内
に設けられて、ビームをプレート55の表面上へと正確
に集束させる。好適なレンズアセンブリ構成は後述す
る。本明細書における記述上の目的で、これらのアセン
ブリは全体を参照番号96で示す。レンズアセンブリが
書き込みアレイ65内で分布されている仕方、並びに書
き込みアレイの構成は、慎重な設計的考慮を必要とす
る。一つの好適な構成が、図3に示されている。この構
成において、レンズアセンブリ96はアレイ65の本体
表面全体にわたり、ずらして配置されている。この構成
は好ましくは空気マニホルド130を含み、これは圧縮
空気源に接続され、レンズアセンブリ96と整列された
一連の出力ポートを含んでいる。マニホルドに空気を導
入し、出力ポートを介して空気を放出すると、動作中に
レンズから漂着物を取り除くことができ、またレンズア
センブリ96とプレート表面55との間の領域から微粒
子エーロゾル及びミストを追い出すことができる。
列で可能なものよりも、より多くの数のレンズアセンブ
リを単一のヘッドで用いることを容易にする。そしてま
たイメージング時間はレンズエレメントの数に直接に依
存しているから、ずらして配置された構成は、全体とし
てより速いイメージングの可能性をもたらす。この構成
の別の利点は、各々のレンズアセンブリから放出される
ビームの直径が通常、集束レンズそれ自体よりもずっと
小さいという事実から生ずるものである。従って、線形
アレイはビーム間に比較的大きな最小距離を必要とし、
この距離は所望とする印刷密度をかなり超越する。その
結果、微細なステッピングピッチが必要とされる。レン
ズアセンブリをずらして配置することにより、本発明者
らはレーザビーム間により狭い間隔を得、そしてこの各
課区が所望の印刷密度に等しいと仮定すれば、アレイの
全軸方向幅を横切って位置合わせすることができる。コ
ントローラ80は、異なるレンズアセンブリに各々が対
応している垂直カラム内へと既に配列されているイメー
ジデータを受け取るか、或いは転写すべきイメージを表
す完全なビットマップを含むメモリバッファの内容を、
カラム的な様式でもって漸次サンプリングすることがで
きる。何れの場合でも、コントローラ80はプレート5
5に関するレンズアセンブリの異なる相対位置を認識
し、関連するレンズアセンブリがイメージングすべき個
所上に配置された場合にのみ、適切なレーザを付勢す
る。
り、そこではシリンダ50に設けられた検出器85もま
た示されている。好ましい検出器の構成は、米国特許出
願第07/639199号に記載されている。この場合
には、参照番号150で示された書き込みアレイは、束
77から引き出された光学繊維ケーブルにより供給され
る長い線形本体からなっている。書き込みアレイ150
の内部、或いはそのある部分は、リードスクリュー67
と係合するネジを含み、リードスクリューの回転は書き
込みアレイ150を前述のようにプレート55に沿って
前進させる。個々のレンズアセンブリ96は、相互に距
離Bだけ等間隔を置いている。距離Bはプレート55の
軸方向長さと、最初と最後のレンズアセンブリの間の距
離との間の差に対応している。最初と最後のレンズアセ
ンブリの間の距離は、一回の完全な走査の過程で書き込
みアレイ150により横断される軸方向距離の合計を表
している。書き込みアレイ150が空所60に遭遇する
度毎に、ステッピングモータ72は回転し、イメージン
グパス相互間の所望の距離に等しい軸方向距離(即ち印
刷密度)だけ書き込みアレイ150を前進させる。この
距離は、前述した実施例(書き込みアレイ65)により
位置合わせされる距離よりもn分の1だけ小さく、ここ
でnは書き込みアレイ65に含まれるレンズアセンブリ
の数である。
ルド155と、レンズアセンブリ96と整列した一連の
吐出ポート160とを含む。この場合にも、これらはレ
ンズアセンブリ及びイメージング領域から作動中に漂着
物を除去するように機能する。
ーダの形を取ることができる。図示の実施例において、
平床装置は固定の支持体175を含み、これに対してプ
レート55の外側マージンが、在来のクランプその他に
よって設けられている。書き込みアレイ180は束77
から光学繊維ケーブルを受け取り、前述のように一連の
レンズアセンブリを含んでいる。これらはプレート55
の方を向いている。
ドスクリュー184により書き込みアレイ180をプレ
ート55を横切って前進させるが、ここでは書き込みア
レイ180は案内バーに代えてブラケット186により
安定化されている。ブラケット186は支持体175の
両側にある軸に沿って、書き込みアレイ180によるプ
レート55の横断(リードスクリュー184に沿った)
の各々の後に、第二のステッピングモータ188により
位置合わせされる。位置合わせ距離は、プレート55を
横切る書き込みアレイ180のパスに際して、イメージ
に関するレーザの付勢により生成される、イメージ幅帯
の幅に等しい。ブラケット186が位置合わせされた
後、ステッピングモータ182は方向を逆転され、イメ
ージングはプレート55を横切って戻るよう進行し、直
前の幅帯のすぐ先に、新しいイメージ幅帯を生成させ
る。
の相対的な運動は、書き込みアレイ180を二方向に移
動させることを必要としないことに注意すべきである。
所望ならばこれに代えて、支持体175を何れか一方の
又は両方の方向に沿って移動させることができる。また
支持体175及び書き込みアレイ180を同時に一方又
は双方の方向に動かすことも可能である。さらにまた、
図示の書き込みアレイ180は線形配置のレンズアセン
ブリを含むが、ずらした設計もまた可能である。
状表面上に支持させることができる。この構成は、書き
込みアレイ及び/又はプレートの、線形移動ではなく回
転的な移動を可能にする。
ート支持体200を含み、これに対してブランクプレー
ト55がクランプその他により設けられる。L字形の書
き込みアレイ205は、支持バー207を受容する底部
を含み、またレンズアセンブリを受け入れるチャネルを
含む前部を含んでいる。好ましい実施例においては、書
き込みアレイ205と支持バー207は相互に固定され
たままであり、書き込みアレイ205は支持バー207
の端部に設けられたラック210の線形運動によって、
プレート55を横断して軸方向に前進される。ラック2
10はステッピングモータ212の回転により動かさ
れ、このモータはラック210の歯に係合するギア21
4へと連結されている。軸方向の横断の各々の後に、書
き込みアレイ205はギア220の回転により周方向に
位置合わせされるが、このギアには支持バー207が通
過されると共に固定的に係合されている。回転はステッ
ピングモータ222により与えられ、このモータはギア
220の歯に対し、別のギア224を介して係合してい
る。ステッピングモータ222は、ラック210と固定
的な整列状態に留まる。
せされた後に、ステッピングモータ212は方向を逆転
させ、イメージングはプレート55を横切って戻るよう
に進行し、直前の幅帯のすぐ先に、新しいイメージ幅帯
を生成させる。
適当な手段は、図9−11に示されている。最初に図9
を参照すると、レーザパルスをプレートへと伝達するた
めに光学繊維ケーブルを用いた、遠隔レーザアセンブリ
が示されている。この構成においては、レーザ源250
は導線252を介して電力を受け取る。レーザ250
は、ハウジング255の後部セグメント内に着座してい
る。ハウジングの前部内に設けられているものは、二つ
又はより多くの集束レンズ260a,260bであり、
これらはレーザ250から放出される放射線を光学繊維
ケーブル265の端面上へと集束させ、このケーブルは
好ましくは(必須ではないが)着脱可能な保持キャップ
267によって、ハウジング255内に固定されてい
る。ケーブル265はレーザ250の出力を出力アセン
ブリ270へと導くが、これは図10においてより詳細
に示されている。
65は、保持キャップ274(好ましくは着脱可能)を
介してアセンブリ270内に入っている。保持キャップ
274はほぼ円筒形の本体276上に嵌合し、この本体
は一連の螺条278を含んでいる。本体276の前部内
には、二つ又はより多くの集束レンズ280a,280
bが設けられている。ケーブル265は部分的に、スリ
ーブ280によって本体276を通して担持されてい
る。本体276は内側のレンズ280bとスリーブ28
0の末端との間に中空のチャネルを画定しており、ケー
ブル265の端面は内側のレンズ280bからある選択
距離Aだけ離れて位置するようになっている。距離A及
びレンズ280a,280bの焦点距離は、プレート5
5からの通常の作動距離において、ケーブル265から
放出されるビームが、プレート表面上に正確に集束され
るように選ばれる。この距離は、イメージ造作の大きさ
を変更するために変化させることができる。
って書き込みアレイ65に固定してもよい。図示の実施
例においては、ナット282が螺条278に係合し、本
体276の外側フランジ284を書き込みアレイ65の
外側表面に対して固定させている。このフランジは任意
に、潜在的な損傷からレンズを保護するために、透明な
ウィンドウ290を含むことができる。
(即ち図10を参照すれば、紙の平面を通る方向)にお
ける回動を許容するピボット上において書き込みアレイ
内に設けることができ、かくして軸方向における位置の
微調整を容易にできる。本発明者らは、回動角度が4°
又はそれ以下に保たれるならば、回動により生ずる周方
向の誤差は、コントローラ80へと転送される前にイメ
ージデータをシフトさせることにより、電子的に修正可
能であることを見い出した。
ーブルを介して伝達を行うことなしに、プレート表面を
直接にレーザ源が照射する、代替的な構成が示されてい
る。この図に示されているように、レーザ源250は、
開放ハウジング300の後部セグメント内に着座してい
る。ハウジング300の前部内に設けられているもの
は、二つ又はより多くの集束レンズ302a,302b
であり、これらはレーザ250から発せられる放射線を
プレート55の表面上に集束させる。ハウジングは任意
に、開放端部と同一平面に設けられた透明なウィンドウ
と、ヒートシンク307とを含むことができる。
に添付図面においては、光学繊維を使用することを仮定
したが、各々の場合について図11に示した実施例を用
いることにより、光学繊維を排除可能であることが理解
されねばならない。
するのに適当な回路は、図12において概略的に示され
ている。この回路の動作はコントローラ80により統制
され、コントローラは固定パルス幅の信号(好ましくは
5から20μ秒の長さ)を、高速高電流MOSFETド
ライバ325へと発生する。ドライバ325の出力端子
は、MOSFET327のゲートに接続されている。ド
ライバ325は高出力電流を供給してMOSFETのゲ
ート静電容量を迅速に充電することが可能であるから、
容量性負荷にも拘わらず、MOSFET327のターン
オン及びターンオフ時間は非常に短い(好ましくは0.
5μ秒以内)。MOSFET327のソース端子は、接
地電位に接続されている。
場合、電流はこれを通って流れ、それによりレーザダイ
オード330を付勢する。電流制限用の可変抵抗332
がMOSFET327とレーザダイオード330の間に
介在されていて、ダイオード出力の調節を可能にしてい
る。そのような調節は例えば、ダイオード効率の異なり
を補正すると共にシステム中の全てのレーザで同一の出
力を生成するために、或いはイメージの大きさを制御す
る手段としてレーザ出力を変化させるために有用なもの
である。
ンサ334が接続されており、例えば導線のインダクタ
ンスがレーザダイオードの低い電極間静電容量と組み合
わさることによる、損傷を生ずる電流オーバシュートを
防止する。
述した装置を用いてイメージングすることの可能な、種
々のリソグラフプレートの実施例が示されている。図1
3(A)に示されたプレートは、基体400と、赤外放
射線を吸収可能な層404と、表面コーティング層40
8とを含む。
撓性のある、恐らくはポリマーフィルム、或いは紙又は
金属シートである。ポリエステルフィルム(好ましい実
施例では米国デラウェア州ウィルミントンのイー・アイ
・デュポン・デ・ネモース社により販売されているMy
lar製品(商品名)、或いは代替的には、米国デラウ
ェア州ウィルミントンのアイシーアイ・フィルムズ社に
より販売されているMelinex製品(商品名))
は、有用な実施例を提供する。ポリエステルフィルムの
好ましい厚みは0.007インチ(0.18ミリ)であ
るが、より薄い、及びより厚いものも効果的に用いるこ
とができる。好ましい金属基体はアルミニウムである。
紙製基体は典型的にはポリマー材料で「飽和」されて、
耐水性、寸法安定性及び強度が付与される。
5188032号(その全開示事項は、ここで参照する
ことによって本明細書中に取り入れるものとする)に記
載の手法を用いることが可能である。この特許に記述さ
れているように、金属製のシートを上述した基体の何れ
かに対して積層することができ、或いはそれに代えて基
体として直接に用い、吸収層404に対して積層するこ
とができる。好適な金属、積層方法、及び好ましい寸法
並びに作動条件は、全て上記米国特許第5188032
号に記載されており、過度の実験を行うことなしに、本
発明に対して容易に適用することができる。
を行うポリマー系、或いはIR付近で吸収を行う成分が
分散又は溶解されているポリマーコーティングからなる
ことができる。
忌避液体に対して異なった親和性を示す。このプレート
の一つの形態においては、表面層408はインクを反撥
するシリコーンポリマーであり、一方で基体400は親
油性ポリエステル又はアルミニウム材料である。その結
果、乾式プレートとなる。別の、湿式プレート形態にお
いては、表面層408はポリビニルアルコール(例えば
米国ペンシルバニア州アレンタウンのエア・プロダクツ
社により市販されているAirvol 125)のような親水性材
料であり、一方で基体400は親油性且つ疎水性であ
る。
出力に対して表面層408において暴露すると、当該層
は弱化され、暴露領域において吸収層404は融除され
る。前述したように、弱化された表面コーティング(及
び吸収性の第二の層の破壊により残存する漂着物)は、
イメージング後の洗浄工程において除去される。
即ち基体400を通してイメージングされることもでき
る。この層がレーザ放射線に対して透過性である限り、
ビームは吸収層404を融除し、表面層408を弱化す
るという機能を継続して営む。この「逆側イメージン
グ」手法はかなりの付加的なレーザ出力を必要とするも
のではないが(実質的に透過性の基体400を介しての
エネルギー損失は最小限である)、イメージングのため
にレーザビームが集束される手法には影響がある。通
常、表面層408がレーザ出力に隣接されている場合
は、そのビームは表面層408の平面上に対して集束さ
れる。逆側イメージングの場合においてはこれと対照的
に、ビームは吸収層404に遭遇する前に、基体400
の媒体を介して投射されねばならない。従って、ビーム
は構造体の外側表面ではなく、内側層(即ち吸収層40
4)の表面上へと集束されねばならないだけではなく、
その集束はまた、基体400を介しての透過により生ず
るビームの反射にも対処しなければならない。
側イメージングに際しては無傷のままであるから、この
手法は、融除により生成された漂着物が、プレートとレ
ーザ出力との間の領域に蓄積されることを防止する。逆
側イメージングの別の利点は、表面層408がレーザ放
射線を効率的に透過しなければならないという必要性を
排除することである。実際、表面層408は、劣化及び
その後の除去を受けやすいものである限りは、かかる放
射線に対して完全に不透明なものであることができる。
エステル基体を含み、吸収層を形成するようニトロセル
ロース材料でコーティングされたポジティブワーキング
乾式プレートの調製を記述する。ニトロセルロースのコ
ーティング層は、熱硬化架橋性能を含み、以下のように
して調製される。
ウェア州ウィルミントンのアクアロン社により市販され
ている、30%イソプロパノール湿潤5-6 Sec RSニトロ
セルロースであった。Cymel 303は、アメリカン・シア
ナミド社により市販されているヘキサメトキシメチルメ
ラミンである。
物を添加し、分散させた。以下の7つの化合物を下記の
比率を用いたところ、有用な吸収層が結果的に生成され
た。
ークのキング・インダストリー社により市販されてお
り、イソプロパノール/メタノール混合物中における、
アミンブロックp−トルエンスルホン酸溶液である。Vu
lcan XC-72は、米国マサチューセッツ州ウォルサムのキ
ャボット社のスペシャル・ブラックス部門により市販さ
れている、導電性カーボンブラック顔料である。実施例
2で用いられている炭化チタンは、米国ノースカロライ
ナ州シャーロットのバイコウスキー・インターナショナ
ル社により市販されているCerexサブミクロンTiCパ
ウダーである。Heliogen Green L 8730は、米国ミシガ
ン州ホランドのBASF社の化学部門により市販されて
いる緑色顔料である。Nigrosine Base NG-1は、米国ペ
ンシルバニア州ハリスブルグのNHラボラトリー社によ
り、パウダーとして市販されている。上記で用いている
酸化タングステン(WO2.9)及び酸化バナジウム(V6
O13)は、米国ウィスコンシン州ミルウォーキーのセラ
ック社により、パウダーとして市販されている。
中への分散に続いて、ブロック化PTSA触媒が添加さ
れ、得られた混合物は巻線ロッドを用いてポリエステル
基体へと塗布された。乾燥して揮発性溶媒を除去し硬化
した(両方の機能を営む実験室の対流式乾燥器中で30
0°F(150℃)において1分間)後、コーティング
は1g/m2で堆積された。
機能を営む。即ちポリエステル基体に対するコーティン
グの固定と、耐溶媒性の増大(印刷室環境においては特
に関心事である)である。
定IR吸収層の各々に対して、以下のシリコーンコーテ
ィングを塗布した。
32号、並びに本出願人により所有されておりここで参
照することによりそれらの開示内容を本明細書に取り入
れる米国特許出願第07/616377号及び第08/
022528号により詳細に記述されており、出所も明
示されている。これらの米国特許は、疎油性層408の
材料として有用な他の多くのシリコーン配合物を記載し
ている。)本発明者らは、この混合物を巻線ロッドを用
いて塗布し、乾燥し硬化して、2g/m2で堆積された
一様なコーティングを得た。プレートはかくして、イメ
ージングのための準備が整った。
調製を記述する。
ダンバリーのユニオン・カーバイド・ケミカルズ・アン
ド・プラスチックス社により市販されている、カルボキ
シ官能性ビニルターポリマーである。
ル(0.13ミリ)のアルミニウムシート(洗浄し、脱
脂されている)を、上記のコーティング混合物の一方で
もって巻線ロッドを用いてコーティングし、シートを実
験室の対流式乾燥器中で300°F(150℃)におい
て1分間乾燥して、実施例8については1.0g/
m2、実施例9については0.5g/m2の塗布重量を得
た。
ートを前述の実施例において記載したシリコーンコーテ
ィングでオーバーコートし、乾式プレートを得た。
はプライマー(図13(B)において層410として示
す)として用いられた。このコーティングの上に、本発
明者らは実施例1に記載の吸収層を適用し、次いでこの
吸収層を前述の実施例に記載のシリコーンコーティング
でコーティングした。結果はこの場合にも、図13
(B)に示された構造を有する有用な乾式プレートであ
った。
マー分散物をベースとする)により、7ミル(0.18
ミリ)のアルミニウム「フルハード」3003合金(米
国オハイオ州ブルックリン・ハイツのオール・フォイル
ス社により市販されている)をコーティングすることに
より、別のアルミニウムプレートを調製した。
ウィルミントンのアイシーアイ・レジンズ・US社によ
り市販されており、水性ウレタンポリマー分散物であ
る。Cymel 385は、アメリカン・シアナミド社により市
販されている、高メチロール含量のヘキサメトキシメチ
ルメラミンである。
50℃)において1分間乾燥して、1.0g/m2の塗
布重量を得た。プライマーとして用いられるこのコーテ
ィングの上に、本発明者らは実施例1で記載した吸収層
を塗布し、乾燥して1.0g/m2の塗布重量を得た。
本発明者らは次いでこの吸収層を前述の実施例に記載の
シリコーンコーティングでコーティングし、有用な乾式
プレートを得た。
ることを回避することも可能であるが、プライマーを用
いることにより商業的に幅広く受け入れられるようにな
る。感光性乾式プレートは通常、アルミニウム層をプラ
イミングし、次いでこの下塗り層を感光性層、次いでシ
リコーン層でコーティングすることにより調製される。
本発明者らは、在来のリソグラフプレートにおいて用い
られているプライミング手法もまた、本発明において役
立つであろうと予想している。
近の領域で吸収を行うことが知られている導電性ポリマ
ー分散物から調製した。この場合にも、これらの層はポ
リエステルフィルム基体に付着するように配合され、ま
たシリコーンコーティングでオーバーコートされて、ポ
ジティブワーキングの乾式印刷プレートが生成された。
ネットのポラロイド・コマーシャル・ケミカル社により
市販されている、専売的なポリピロールベースの導電性
ポリマーである。Americhem Green #34384-C3は、米国
オハイオ州クヤホーガ・フォールスのアメリケム社によ
り市販されている、専売的なポリアニリンベースの導電
性コーティングである。
てポリエステルフィルムに塗布し、乾燥して、2g/m
2で堆積された一様なコーティングを得た。
有する吸収層の使用を例示する。従って、実施例5では
固体として存在していたニグロシン化合物は、ここでは
溶解形態で用いられる。
アイシーアイ・カラーズ・アンド・ファイン・ケミカル
ズ社により市販されている、専売的なIR吸収剤であ
る。ニグロシンオレイン酸塩は、米国ペンシルバニア州
ハリスブルグのNHラボラトリーズ社により市販されて
いる、オレイン酸中33%のニグロシン溶液である。
てポリエステルフィルムに塗布し、乾燥して、1g/m
2で堆積された一様なコーティングを得た。これに対し
てシリコーン層が塗布されて、ワーキングプレートが生
成された。
換を行うことができる。例えばメラミン−ホルムアルデ
ヒド架橋剤(Cymel 303)は、匹敵する溶媒抵抗及び付
着特性を付与する、ブロック化された又はその他の各種
のイソシアネート官能性化合物の何れかで置き換えるこ
とができる。有用な置換化合物には、米国ペンシルバニ
ア州ピッツバーグのモーベイ・ケミカル社により市販さ
れている、Desmodurブロック化ポリイソシアネート化合
物が含まれる。上述の実施例において用いたのとは異な
る種々の等級のニトロセルロースもまた好適に用いるこ
とができるが、受け入れ可能な等級の範囲は、基本的に
はコーティング方法に依存している。
ベースとする、しかしポリエステルフイルムに付着する
と共にシリコーンでオーバーコートして乾式プレートを
生成することのできるコーティングを提供する。
ダンバリーのユニオン・カーバイド・ケミカルズ・アン
ド・プラスチックス社により市販されている、ヒドロキ
シ官能性ビニルターポリマーである。Saran F-310は、
米国ミシガン州ミッドランドのダウ・ケミカル社により
市販されているビニリデンジクロリド−アクリロニトリ
ルコポリマーである。
てポリエステルフィルムに塗布し、乾燥して、1g/m
2で堆積された一様なコーティングを得た。これに対し
てシリコーン層が塗布されて、乾式ワーキングプレート
が生成された。
6のポリビニリデンジクロリドベースのポリマーをプラ
イマーとして用い、次のようにして実施例1のコーティ
ング上にコーティングした。
せ、巻線ロッドを用いて実施例1のコーティングに塗布
することによって調製された。この下塗りコーティング
は実験室の対流式乾燥器中で300°F(150℃)に
おいて1分間乾燥して、0.1g/m2の塗布重量を得
た。
が、以下のポリビニルアルコール溶液を用いて調製され
た。
ンタウンのエア・プロダクツ社により市販されている、
高度に水解されたポリビニルアルコールである。
ティングされた基体へと、巻線ロッドでもって塗布さ
れ、実験室の対流式乾燥器中で300°F(150℃)
において1分間乾燥された。1g/m2の塗布重量によ
り、約10000刷が可能な湿式印刷プレートが得られ
た。
酢酸ビニルポリマーの加水分解により生成されるもので
あることに注意すべきである。加水分解の程度は、耐水
性及び耐久性などの、多数の物性に影響する。従って、
適切なプレート耐久性を確保するためには、本発明にお
いて用いられるポリビニルアルコールは高度の加水分解
及び高分子量を反映するものである。有効な親水性コー
ティングは十分に架橋していて、噴出溶液に対する露出
の結果としての再溶解が防止されるが、また湿潤を促進
する表面組織を生成するための充填剤をも含有する。特
定の用途に最適な特性の組み合わせは、十分に本技術分
野の当業者の技術範囲内に入っている。
ング混合物を、巻線ロッドを用いて、実施例16に記載
した固定コーティングに対して直接に塗布し、次いで実
験室の対流式乾燥器中で300°F(150℃)におい
て1分間乾燥した。1g/m2の塗布重量により、約1
0000刷が可能な湿式印刷プレートが得られた。
ボンブラック(Vulcan XC-72)又はHeliogen Green L 8
730で置き換えることにより、他の種々のプレートを製
造することができる。
と600Åの厚みでスパッタリングし、シリコーンでコ
ーティングした。結果として、ほぼ透明な、イメージン
グ可能な乾式プレートが得られた。
0と表面層416とを含む二層プレートの実施例が示さ
れている。この場合、表面層416が赤外放射線を吸収
する。本発明による、この実施例の好ましい乾式プレー
ト修正例は、IR吸収性顔料又は染料の分散物を含むシ
リコーン表面層416を含む。本発明者らは、米国特許
第5109771号及び第5165345号、並びに係
属中の米国特許出願第07/894027号(これらは
全て本出願人が所有しており、それらの内容はここで参
照することにより本明細書中に取り入れるものとする)
に記載された、火花イメージングプロセスを助ける充填
剤粒子を含む表面層の多くがまた、IR吸収性表面層と
して役立つことを見い出した。事実、IR吸収剤として
全く不適切な唯一の充填剤粒子は、表面形態に由来して
非常に反射性の表面が生じてしまうものだけである。従
って、TiO2及びZnOのような白色粒子、及びSn
O2のようなオフホワイトの化合物は、入射光の効率的
な反射の故にそのような光の明暗を示すものであるか
ら、使用には適していないことが判明している。
在の環境における挙動と、火花放電プレートの充填剤と
しての有用性の程度との間に、直接的な相関は存在しな
い。事実、火花放電イメージングに対しては限られた利
点しか持たない数多くの化合物が、IR放射線を非常に
良好に吸収する。半導体化合物は、全体として、本発明
にとって最適な動作特性を示すことが判明している。い
かなる特定の理論又は機構にも束縛されるものではない
が、本発明者らは、エネルギー的に伝導バンド中に、又
はそれに隣接して位置する電子は、IR放射線を吸収す
ることによってバンド中へ及びバンド内へと容易に励起
されるものと信ずる。この機構は、加熱を受けた場合に
電子が伝導バンド中へと熱的に励起されることに基づ
き、導電性の増大を示すという半導体の既知の傾向と合
致する。
化物、炭窒化物、ブロンズ構造の酸化物、及びブロンズ
系に構造的に関連しているがA成分が欠けている酸化物
(例えばWO2.9)が最適な挙動を行うことが判明して
いる。
416)の下側に、IR反射性表面を付加することによ
ってさらに改善可能である。この手法は、吸収層が部分
的に透過性であり、従って入射エネルギーを十分な割合
で吸収することができない実施例の場合について、最大
の改良をもたらす。図13(D)は、層416と420
の間に反射性層418を導入することを示す。この層を
有する乾式プレートを製造するには、反射性金属の薄い
層、好ましくは200から700Å又はそれ以上の範囲
の厚みを有するアルミニウムを、基体420上へと真空
蒸着又はスパッタリングにより直接に堆積させる。堆積
のための好適な手段、並びに代替的な材料については、
前述した米国特許第4911075号の図4Fの層17
8に関して記載されている。次いでシリコーンコーティ
ングが、前述したのと同様の仕方により、層418へと
適用される。レーザビームに暴露すると、層418が融
除される結果となる。同様の仕方でもって、薄い金属層
を図13(A)に示したプレートの層404と400の
間に介在させることができる。
みは基本的には、透過特性及び印刷表面として機能する
必要性によって決定される。層418は、その上に入射
される殆ど全ての放射線を反射しなければならない。乾
式印刷をサポートするためには、金属層(上に横たわる
IR吸収性層が除去されるイメージング個所において暴
露される)がインクを受容する。湿式印刷をサポートす
るためには、金属層は噴出溶液に対して十分に低い親和
性を示し、インクが適用された場合にそれを置換する。
本発明者らが見い出したところでは、アルミニウムはこ
れらの両方の特性をもたらし、従って湿式プレート及び
乾式プレート構造において用いることができる。本技術
分野における当業者は、広範な種々の金属及び合金がア
ルミニウムに対する代替とし有用であることを理解する
であろう。そのような代替には、ニッケル及び銅が含ま
れる。
常に有利な修正例では、金属層はその上にIR吸収性の
金属酸化物の薄い層を付加することにより、融除層へと
変換される。この型式の好ましい構造は、基体400
(例えば7ミル(0.18ミリ)のMylar Dフィルム又
は金属シート)と、その上に堆積された金属の層418
と、金属層418上に堆積された金属酸化物層425
と、噴出溶液に対して受容性(例えばポリビニルアルコ
ール)の、又はインク忌避性(例えばシリコーン)の表
面層408を含む。金属層418は好ましくは厚さ70
0Åのアルミニウムであり、1.5−1.7オームの範
囲内で導電性を示す。金属酸化物層425は好ましくは
酸化チタン(TiO)であるが、他のIR吸収性材料
(例えばバナジウム、マンガン、鉄、又はコバルトの酸
化物)も代替的に用いることが可能である。層425は
100−600Åの厚みで堆積され(例えばスパッタリ
ングで)、好ましい厚みは200−400Åである。
放射線に対する暴露に際して十分に熱くなって金属層4
18を焼き、この層は層425と共に融除される。本発
明者らは、結果的に得られる熱の放出は、上に横たわる
ひょうめんそう408を弱化させるのに十分なくらいに
強く、それによりイメージング後の当該層の除去が容易
にされることを見い出した。
においては、反射層それ自体が基体であり、結果的にこ
の場合にも、図13(C)に示した構造が得られる。こ
の種の好ましい構造には、0.004から0.02イン
チ(0.1から0.5ミリ)の厚みを有する研磨された
アルミニウム基体上へと直接にコーティングされた、I
R吸収性層416が含まれる。この場合にも、印刷表面
としての頑丈さ、反射性及び適切さの規準が維持される
限り、純粋なアルミニウムをアルミニウム合金、或いは
異なる金属(又は合金)によって完全に置き換えること
ができる。さらにまた、コーティング層416を基体4
00上に直接にコーティングする代わりに、これら二つ
の層を米国特許第5188032号に記載されているよ
うに一緒に積層することができる(積層用接着剤をレー
ザ融除により除去することが可能である限り)。
射線を反射する顔料を含む層を用いることも可能であ
る。この場合にも、かかる層は層408又は416の下
側に位置することができ、或いはまた基体400として
役立つことができる。IR反射性基体として用いるのに
適した物質は、米国デラウェア州ウィルミントンのアイ
シーアイ・フィルムズ社により市販されているWhite 32
9フィルムであり、これは白色顔料としてIR反射性の
硫酸バリウムを用いている。
ているシリコーンコーティングの配合は、米国特許第5
188032号及び米国特許出願第07/616377
号に記載されている。特に、市販の調製済みの顔料/ゴ
ム分散物を、別の低分子量第二成分に関して好適に用い
ることができる。
ンブラック顔料をベースとしたものである顔料/ゴム混
合物を、米国ミシガン州エイドリアンのワッカー・シリ
コーンズ社から入手した。別々の工程において、米国特
許第5188032号及び米国特許出願第07/616
377号に記載されている手順に従って、PS-445、並び
にC-968, C-1022及びC-1190という名称の下に市販され
ている分散物を用いて、コーティングを調製した。貯蔵
コーティングを調製するために、以下の配合を用いた。
率を用いて、米国特許第5188032号及び米国特許
出願第07/616377号に記載のようにして調製し
た。
対して直接に適用され、有用なIR吸収性材料を含んで
いた。
ているように設けられた金属層は、十分に薄く作成され
たならば、IR放射線を反射するのではなく吸収するこ
とによってイメージングをサポートすることができるこ
とを見い出した。この手法は、層416がIR放射線を
吸収する場合(図13(D)において考慮されているよ
うに)、又はかかる放射線に対して透過性である場合の
両方について価値のあるものである。前者の場合には、
非常に薄い金属層が付加的な吸収性能をもたらす(放射
線を層416へと反射して戻す代わりに)。後者の場合
には、この層は図13(A)において層404が機能す
るようにして機能する。
入射するIR放射線の70%ほど(そして少なくとも5
%)を透過しなければならない。透過が不十分である
と、層は放射線を吸収ではなく反射し、一方で過剰の透
過レベルは不十分な吸収に関連するようである。適切な
アルミニウム層は、完全に反射性の層において有用な2
00−700Åの厚みよりも著しく薄い。代替的な金属
には、チタン、ニッケル、鉄、及びクロムが含まれる。
から、表面層を他の(非金属)プレート層に対して良好
に固定するためには、接着促進層を付加することが有用
であり得る。そのような層を含むことは、図13(E)
に示されている。この構造は、基体400と、その上の
接着促進層420と、薄い金属層418と、表面層40
8とを含んでいる。接着促進層は、印刷性又はコーティ
ング性処理と呼ばれることもあるが、好適なものは、基
体として使用されうる各種のポリエステルフィルムと共
に供給される。例えば米国デラウェア州ウィルミントン
のイー・アイ・デュポン・デ・ネモース社により販売さ
れているJフィルム、及び米国デラウェア州ウィルミン
トンのアイシーアイ・フィルムズ社により販売されてい
るMelinex 453は、層400及び420として適切に役
立つ。一般に、層420は非常に薄く(厚みで1μメー
トル又はそれ以下の程度)、従ってポリエステル基体に
関連しては、アクリル又はポリ塩化ビニリデン系をベー
スとするものである。
616377号に記載されている手順に従って、以下の
配合によりPS-445、及びC-1190分散物を用いて、貯蔵コ
ーティングを調製した。
率を用いて、米国特許第5188032号及び米国特許
出願第07/616377号に記載のようにして調製し
た。
(0.18ミリ)の印刷処理したポリエステル基体上へ
とアルミニウム層を、入射する可視放射線の60%を透
過する厚みで真空蒸着することにより調製された。次い
で、上記に調製方法を記述したシリコーンコーティング
を、このアルミニウム化基体に適用して、有用な乾式プ
レートを得た。
なIR付近での吸収剤としてWO2.9を用いてコーティ
ングを調製した。
ンドのダウ・コーニング社により市販されている。
構造を用いた乾式プレートを、巻線ロッドを用いてこの
混合物を適用し、次いで乾燥硬化して、2g/m2で堆
積された一様なコーティングを得ることによって調製し
た。
構造に付加して、非常に薄い金属層のみでは吸収能力が
不十分となる個所において、表面層408におけるIR
吸収能力に対する必要性を排除することもまた可能であ
る。次いで図13(F)を参照すると、そのような構造
が示されている。前述した如きIR吸収層404が、表
面層408の下側で且つ非常に薄い金属層418の上側
に設けられている。層404及び418は、両方ともイ
メージングに際してレーザ放射線により融除されるが、
共同してその放射線を吸収し集中させて、それによりそ
れら自体の効率的な融除を確実なものとする。プレート
を前述したように逆側方向においてイメージングするた
めには、層418と404の相対的な位置は逆転させる
ことができ、また層400は、透過性となるように選ば
れる。そのような代替例は、図13(G)に示されてい
る。
調製するためには、種々ある製造シーケンスの何れのも
のも好適に用いることが可能である。一つの代表的なシ
ーケンスにおいては、基体400(例えばポリエステ
ル、ポリイミド又は導電性ポリカーボネートでありう
る)が金属化されて反射層418が形成され、次いでシ
リコーン又はフルオロポリマー(これらの何れもIR吸
収性顔料の分散物を含むことができる)でコーティング
されて、表面層408が形成される。これらの工程は、
米国特許第5165345号において図4F及び図4G
に関連して記載された如くにして実行される。
シートを付加して、プレートの残りの層をこのシートか
ら作り上げることができる。バリアシートは、本発明に
関連して数多くの有用な機能を営むことができる。第一
に、前述したように、レーザ放射線に対して暴露される
ことにより弱化された表面層408の部分は、イメージ
プレートを印刷に用いる前に除去されねばならない。逆
側イメージング配置を用いると、放射線に対する表面層
408の暴露は、その溶融堆積物、即ち崩壊物が、バリ
アシートの内側表面上に蓄積する結果となる。その場
合、続いてバリアシートをはぎ取ると、表面層408の
不要部分の除去が行われる。バリアシートはまた、プレ
ートが金属基体を含み(米国特許第5188032号に
記載のように)、従って金属コイル上に直接に大量に生
成され、ロール形状で貯蔵される場合にも有用である。
この場合、表面層408は金属コイルとの接触によって
損傷する可能性がある。
層を含む代表的な構造を図13(H)に示す。しかしな
がら、バリアシート425は本明細書で記述したプレー
ト実施例の何れに関しても用いることができることを理
解しなければならない。バリア層425は好ましくは、
平滑であり、表面層408に対して弱くしか接着性では
なく、好ましい厚みでもって手ではぎ取るのに適するよ
う十分に強く、また十分に耐熱性であって表面層408
を適用するのに伴う熱工程を許容するものである。本質
的に経済的な理由から、好ましい厚みの範囲は0.00
025から0.002インチ(0.006から0.05
ミリ)である。本発明による好ましい材料はポリエステ
ルである。しかしながら、ポリオレフィン(ポリエチレ
ン又はポリプロピレンのような)もまた用いることがで
きるが、そのような材料の耐熱性及び強度が典型的には
低いことから、より厚みのあるシートを使用することが
必要となる。
化された後(その場合には熱に対する許容性は重要では
ない)、或いは硬化の前に適用することができる。例え
ば、バリアシート425は未だ硬化されていない層40
8の上に配置して、それを通過する化学放射線が硬化を
行うようにすることができる。
アシート425をシリコーン材料(前述のようにIR吸
収性顔料を含むことができる)でコーティングして、層
408を生成することである。この層は次いで金属化さ
れ、得られる金属層はコーティングその他によって、基
体400へと付着される。この手法は特に、通常は望ま
しくない組織構造を与えることになる高濃度の分散物を
含む場合に、表面層の平滑性を達成するについて有用で
ある。
あるイメージングシステム、及びそれについて用いるた
めの種々のプレートを開発したことが看取されよう。本
明細書で用いられた用語及び表現は、説明のための用語
として用いられたものであって限定ではなく、それらの
用語及び表現を用いるについては、図示し記述してきた
特徴又はその一部に対する何らかの均等物を排除する意
図はなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内に
おいて、種々の設計変更を行うことが可能であることが
理解されよう。
いて効率的な吸収を行う材料を用いてリソグラフ印刷プ
レートを作成することにより、低い電力レベルから中位
の電力レベルで動作する、比較的安価なレーザ設備を用
いて、リソグラフ印刷プレートの迅速で効率的なイメー
ジングを可能にする。これにより、従来のレーザ放電イ
メージングに付随する種々の不具合の解消が図られる。
る、本発明によるイメージング装置の円筒形状の実施例
の斜視図である。
概略表示である。
れた、本発明によるイメージング用書き込みアレイの前
部端面図である。
る、本発明によるイメージング装置の円筒形状の実施例
の斜視図である。
れた、本発明によるイメージング用書き込みアレイの前
部の斜視図である。
平床実施例の斜視図である。
ドラム内部の実施例の斜視図である。
図である。
ザビームを集束させるためのレンズエレメントの拡大部
分断面図である。
大断面図である。
概略回路図である。
可能なリソグラフプレートを示す拡大断面図である。
Claims (47)
- 【請求項1】 レーザ放電により直接にイメージ形成可
能なリソグラフ印刷プレートであって、 a.一番上の第一の層と、及び b.第一の層の下側にある第二の層とからなり、 c.第一の層が赤外放射線の効率的な吸収を特徴とし、
及び d.第一及び第二の層が、インク及びインク付着防止液
体からなる群より選ばれる少なくとも一つの印刷液体に
対して異なる親和性を示すことからなるプレート。 - 【請求項2】 第二の層の下側にある強く安定な基体を
さらに含む、請求項1のプレート。 - 【請求項3】 第一及び第二の層の間に配設された赤外
線反射層をさらに含む、請求項1のプレート。 - 【請求項4】 第一の層がシリコーンコーティングであ
る、請求項1のプレート。 - 【請求項5】 シリコーン層が赤外放射線を吸収する粒
子の分散を含む、請求項4のプレート。 - 【請求項6】 粒子が、ホウ化物、炭化物、窒化物、炭
窒化物、ブロンズ構造酸化物、及び構造的にブロンズ族
に関連しているがA成分を欠いている酸化物からなる群
より選択される、請求項5のプレート。 - 【請求項7】 シリコーン層が赤外放射線を吸収する染
料を含む、請求項4のプレート。 - 【請求項8】 反射層が金属である、請求項3のプレー
ト。 - 【請求項9】 金属が、入射するIR放射線の少なくと
も99%を反射するアルミニウムである、請求項8のプ
レート。 - 【請求項10】 反射層の上側に配設されたIR吸収性
の金属酸化物の層をさらに含む、請求項8のプレート。 - 【請求項11】 金属酸化物層の材料が、酸化チタン、
酸化バナジウム、酸化マンガン、酸化鉄、及び酸化コバ
ルトからなる群より選ばれる、請求項10のプレート。 - 【請求項12】 反射層がIR放射線を反射する顔料を
含む、請求項3のプレート。 - 【請求項13】 第一及び第二の層の間に配設された、
薄い金属製のIR吸収層をさらに含む、請求項1のプレ
ート。 - 【請求項14】 吸収層がその上に入射するIR放射線
を少なくとも5%、しかし70%より多くなく透過す
る、請求項13のプレート。 - 【請求項15】 薄い金属製の層と第二の層との間に配
設された接着促進層をさらに含む、請求項14のプレー
ト。 - 【請求項16】 第二の層及び接着促進層が共同して、
印刷処理又はコーティング性処理されたポリエステルを
現す、請求項15のプレート。 - 【請求項17】 基体がIR放射線を反射する、請求項
1のプレート。 - 【請求項18】 基体が0.004から0.02インチ
(0.1から0.5ミリ)の厚みを有する研磨されたア
ルミニウムである、請求項1のプレート。 - 【請求項19】 レーザ放電により直接にイメージ形成
可能なリソグラフ印刷プレートであって、 a.一番上の第一の層と、 b.第一の層の下側にある第二の層と、及び c.第二の層の下側にある基体とからなり、 d.第二の層が赤外放射線の効率的な吸収を特徴とし、
及び e.第一の層及び基体が、インク及びインク付着防止液
体からなる群より選ばれる少なくとも一つの印刷液体に
対して異なる親和性を示すことからなるプレート。 - 【請求項20】 第二の層が導電性ポリマーである、請
求項19のプレート。 - 【請求項21】 第二の層が固体粒子ニグロシンの分散
を含む、請求項19のプレート。 - 【請求項22】 第二の層が溶解されたニグロシンを含
む、請求項19のプレート。 - 【請求項23】 第二の層がカーボンブラック粒子の分
散を含むニトロセルロースフィルムである、請求項19
のプレート。 - 【請求項24】 第二の層がカーボンブラック粒子の分
散を含むポリエステルフィルムである、請求項19のプ
レート。 - 【請求項25】 第二の層がカーボンブラック粒子の分
散を含むポリイミドフィルムである、請求項19のプレ
ート。 - 【請求項26】 第二の層がカーボンブラック粒子の分
散を含むポリカーボネートフィルムである、請求項19
のプレート。 - 【請求項27】 第二の層がカーボンブラック粒子の分
散を含むビニルフィルムである、請求項19のプレー
ト。 - 【請求項28】 第二の層が少なくとも5ミル(0.1
3ミリ)の厚みである、請求項19のプレート。 - 【請求項29】 第二の層が金属層上に積層されてい
る、請求項19のプレート。 - 【請求項30】 第二の層が金属層上に積層されてい
る、請求項19のプレート。 - 【請求項31】 第二の層が架橋されている、請求項1
9のプレート。 - 【請求項32】 第二の層が酸化チタンである、請求項
19のプレート。 - 【請求項33】 基体と第二の層との間に配設されたプ
ライマー層をさらに含む、請求項19のプレート。 - 【請求項34】 基体と第二の層との間に配設された赤
外線反射層をさらに含む、請求項19のプレート。 - 【請求項35】 第一及び第二の層の間に配設された赤
外線反射層をさらに含む、請求項19のプレート。 - 【請求項36】 反射層が金属である、請求項34のプ
レート。 - 【請求項37】 金属が、入射するIR放射線の少なく
とも99%を反射するアルミニウムである、請求項34
のプレート。 - 【請求項38】 反射層がIR放射線を反射する顔料を
含む、請求項34のプレート。 - 【請求項39】 反射層が金属である、請求項35のプ
レート。 - 【請求項40】 金属が、入射するIR放射線の少なく
とも99%を反射するアルミニウムである、請求項35
のプレート。 - 【請求項41】 反射層がIR放射線を反射する顔料を
含む、請求項35のプレート。 - 【請求項42】 基体と第二の層との間に配設された、
薄い金属製のIR吸収層をさらに含む、請求項19のプ
レート。 - 【請求項43】 第一及び第二の層の間に配設された、
薄い金属製のIR吸収層をさらに含む、請求項19のプ
レート。 - 【請求項44】 吸収層がその上に入射するIR放射線
を少なくとも5%、しかし70%より多くなく透過す
る、請求項42のプレート。 - 【請求項45】 吸収層がその上に入射するIR放射線
を少なくとも5%、しかし70%より多くなく透過す
る、請求項43のプレート。 - 【請求項46】 基体と薄い金属製層との間に配設され
た接着促進層をさらに含む、請求項42のプレート。 - 【請求項47】 基体及び接着促進層が共同して、印刷
処理又はコーティング性処理されたポリエステルを現
す、請求項46のプレート。
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