JPH0673951B2

JPH0673951B2 - プラズマジェット画像形成装置及び方法

Info

Publication number: JPH0673951B2
Application number: JP2514970A
Authority: JP
Inventors: ルイス，トマス，イー; ウィリアムズ，リチャード，エィ; ガーディナー，ジョン，ピー; クライン，ジョン，エフ
Original assignee: プレステク，インコーポレイテッド
Priority date: 1990-09-28
Filing date: 1990-09-28
Publication date: 1994-09-21
Anticipated expiration: 2009-09-21
Also published as: CA2068716A1; JPH05504519A; EP0502855A1

Description

【発明の詳細な説明】発明の背景発明の分野本発明は、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、リソグラフプレート
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高くつく。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ッチング技術を用いて画像をプレ
ートに切り出し又はエッ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ソ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を、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向をもち、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、比較的柔らかなブランケッ
トシリンダに転写され、さらにそこから、圧シリンダに
よりブ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壷
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態になる。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用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、リソ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
いられ、レーザープロッタは書き込みによりリソグラフ
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ッチン
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ソグラフプレート上にエッ
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
グを有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、この参照文献で論議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くなければなら
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
性シリコーン方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EP 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適
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、プレート上へのフォ
トレジストのコーティングは、特殊なレーザ、すなわち
コーティ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ッ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。付け加えて、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
れている状態でリソ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ソグラフ印刷物
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、リソ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。

発明の説明発明の目的従って、本発明は、リソ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ソグラフプレートの画像形成方
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、リソグラフプレート上
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
類のリソ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、リソグラフプレート上に種々の
ドッ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。

本発明の簡単な要約本発明によれば、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、画像がリソ
グラフ印刷プレートに適用される。書き込みヘッドは、
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、粒子運動が主に電磁力に
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、放電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する。

入力される画像信号と、操作者によりキー入力され画像
信号と合わされる、ドット寸法、スクリーン角度、スク
リーンメッ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、この場合はリソグロフプレート、へ伸びるい
わゆるジェッ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。

リソグラフプレートは、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種のものは、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、これら種々のリソグラフプ
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、リソグラ
フプレートの加工表面上に位置し、該プレート表面を一
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プロッタとして実
施されるのが好ましい。各プラズマジェット源すなわち
電源は、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ダ、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ソ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プロッタに実装すること
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、リソグラフプレート
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ソグ
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。

書き込みヘッ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、プレートが周方向に走査されるとプレート上の画像
が軸方向に「成長」するようになる。或いはまた、書き
込みヘッ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、ヘッドにより
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。

書き込みヘッ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。書き込みヘッドに導入される加工ガスに加え
て、エッチング過程の酸素又は他の試薬を提供し、エッ
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クッションを提供し、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、受け入れ得るリソ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、高放電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、加工ガスが
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、添加物として一又はそれ以上
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ットを形成す
る。この画像形成スポット又はドッ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ットの変
化を生成するよう変化できる。また、プラズマジェット
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、0.00
5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成した後、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
ポット又はドットの形で、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
のオフセット印刷に適した各種の異なるプレート表面を
有するリソグラフプレートに、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
ムに関係して提案しているリソ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ソグラフプレー
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。リソ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
アッ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、さらにセットアッ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ソグラフ印刷プレ
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測図である。

図３は、図２の印刷シリンダの表面に画像を適用する書
き込みヘッドを拡大スケールで、ブロック図で表した関
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リソグ
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を参照すると、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10で示され
ている。これは本発明により作成されるリソグラフプレ
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
の周りにリソグラフプレート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1
2、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10の出口端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
ちインク壷アセンブリ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26b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上のリソグラフ
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ケットシリンダ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。

印刷機10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は作動状態となり、図１に示すように水ロー
ラ26b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26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12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42で示された書き込みヘッドアセンブ
リである。このアセンブリはリードネジ42a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50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号に記載してあるように、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52b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ット
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は導電性ソケット6
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システムの幾つかと対照的である。
しかし、ある場合には、電極はより短くでき、その先端
64bはノズル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68a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、次にパイプ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向
にある。

通路60へ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
07/553,817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56
a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80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
ロック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
ト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（0.38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他の
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9
8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電圧源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50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
格のスイッチを必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
機10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13
の画像形成は制御器50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
114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、プラズマジェット源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108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）電極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64b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
イズ穴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イズ62は、制御した圧力、すな
わち１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0.0
10インチ（0.3ミリメートル）のオーダーの穴62aを備
え、プレート13に乱流でき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プ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Ｉ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され
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、この有用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−−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−−は、1,00
0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
ドにクッショ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、エッ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、該空気は、ある種のプレートの場
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。

本発明の種々のリソグ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0.005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102を手動に
より、又は制御器50を介して自動的に変化させることに
より構成できる。ドット寸法は、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ッ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、パルスの数がドット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。しかし、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、広い範囲のドット密度、例えば2,000ドット／イン
チから50ドット／インチ（78ドット／ミリメートルから
２ドット／ミリメートル）を達成可能である。ドットは
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。

そして軸方向走査の場合には、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10は、図１に示したインク付け位置にイン
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のプレート152のような湿式印刷の場
合には、水壷ローラ26bを図１の位置及び図２の実線で
示した位置へシフトさせることによりやはり動作可能で
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、最初の印刷セクショ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向及び回転位相で調
節され、種々の印刷セクションのリソグラフプレートに
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
の整合のズレを保証する軸及び／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ソグラフプレート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個のリソグラフプレート
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 Corning）社によりSYL−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（0.008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
伏とコーティ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
ッ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ソグラフプ
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15
4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
メリネックス（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（Kapton））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07/41
0,295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
ズマジェット源片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、蒸発する金属量
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400＋／−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、ミネソタ州聖ポール公園のデルコム
インスツルメント社（Delcom Instruments,Inc.,St.Pa
ul Park,MN）から供給されている標準導電性モニタを
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、点又はドッ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、対象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07/442,317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け加えられた
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（単体及び重合体の形）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1
58）がノズル62からのプラズマジェット放電Ｊ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Ｉ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26b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からの放電Ｊによりプレート152上の画像形成点Ｉ
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・センチ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されてい
る。

上述したすべてのリソグ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
量で長期又は短期で白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、その場所でのエッチン
グのために特別に形作られた印刷機のみならず、例えば
ライン印刷機やウエ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、リソ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。

フロントページの続き (72)発明者ガーディナー，ジョン，ピーアメリカ合衆国ニューハンプシャー州 03053ロンドンデリー，ロス・ドライヴ・ 19 (72)発明者クライン，ジョン，エフアメリカ合衆国ニューハンプシャー州 03053ロンドンデリー，モールトン・ドライヴ・６ (56)参考文献特開昭61−89044（ＪＰ，Ａ) 特公昭62−3416（ＪＰ，Ｂ２) 国際公開902044（ＷＯ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項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
有するリソ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。
【請求項２】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提供するステップと、を備えたことを特徴とする方法。
【請求項３】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。
【請求項４】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、２又は３記載の方法。
【請求項５】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、２又
は３記載の方法。
【請求項６】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、２又
は３記載の方法。
【請求項７】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、２又
は３記載の方法。
【請求項８】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、２又は３記載の方法。
【請求項９】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８記載の方法。
【請求項１０】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、２又は３記
載の方法。
【請求項１１】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、２又は３記載の方法。
【請求項１２】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個のブランケットシリンダとを有するリソグラフ印
刷機のプレートシリンダに該プレートが装着するステッ
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11記載の方法。
【請求項１３】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み、 a.前記印刷プレートの表面の第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.記録媒体に前記ブ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１記載の方法。
【請求項１４】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ブラ
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13記載の方法。
【請求項１５】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
14記載の方法。
【請求項１６】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14記
載の方法。
【請求項１７】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14記載の
方法。
【請求項１８】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製造の印刷表面を
有するリソ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ボルトを超えて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ソグラフ印刷機に画像形成
する装置。
【請求項１９】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ソ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ソグラフプレートに画像を
形成する装置。
【請求項２０】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
ソ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20
00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ソグラフプレートに画像を
形成する装置。
【請求項２１】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18、19又は20記載の装置。
【請求項２２】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18、19又は20記載の装置。
【請求項２３】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22記載の装置。
【請求項２４】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22記載の装置。
【請求項２５】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24記載の装置。
【請求項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18、19又は20記載の装
置。
【請求項２７】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18、19又は20記載の装置。
【請求項２８】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18、19又は20記載の
装置。
【請求項２９】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18、19又は20記載の装置。
【請求項３０】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29記載の装置。
【請求項３１】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30記載の装置。