JPH0777792B2 - プリントヘッド及びプレートクリーニングアセンブリ - Google Patents
プリントヘッド及びプレートクリーニングアセンブリInfo
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Description
関する。本発明はさらに詳細には火花放電記憶装置を用
いたリソグラフプレートを結像するための装置に関す
る。
ーを印刷するための各種方法が知られている。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によれば高品
質の複写を得ることが可能である。しかしながら、限定
的な部数の複写のみが必要な場合には、複写は比較的高
価なものとなる。凸版印刷やグラビア印刷の場合には、
大部分の費用は、高価な写真マスキング及び化学的エッ
チング技術を用いてプレート上に像を切り出し又は焼き
付けるという事実から派生している。プレートはオフセ
ットリソグラフの場合にも必要とされる。しかし、プレ
ートは、製造費用が比較的にかからないマットやフィル
ムの形式をとる。像は親水性(水受容性)及び疎水性
(撥水性)表面としてプレート又はマット上に現れる。
疎水性領域は一般的に親油性又はインク受容性をも有し
ている。湿式リソグラフでは、水が次いでインクがプレ
ートの表面に適応される。水はプレートの親水性又は水
受容性領域に付着する傾向をもち、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、原本の印刷領域に通常は対応するこれらのイ
ンクが付着した領域は比較的ソフトなブランケットシリ
ンダに転写され、さらにそこから、加圧シリンダにより
ブランケットシリンダの表面と接触される紙などの記録
媒体に転写される。
技術的にも製造される。典型的なネガティブ・ワーキン
グ・サブトラクティブ法においては、原本が写真のネガ
をとるために写真にとられる。ネガがフォトポリマー材
料で被覆された親水性酸化面を備えたアルミニウムプレ
ート上に配置される。ネガを介して感光され、(原本の
暗い領域、すなわち印刷領域に対応する)光を受容する
被覆領域が硬化して耐久性を有する親水性状態になる。
それから、プレートは、(原本の明るい領域、すなわち
背景領域に対応する)光を受容しなかった被覆の非硬化
領域を除去する現像処理を施される。結果として得られ
たプレートには原本のポジ、すなわち直接画像が写され
る。
ものである場合には、各カラーに対応する別の印刷プレ
ートが必要となり、各プレートは通常は前述のように写
真技術により作成される。異なるカラー用の適当なプレ
ートを作成するに加えて、異なるシリンダにより印刷さ
れる色素が印刷物上に整然と配置されるように、プレー
トが印刷中にプレートシリンダ上の好適な位置に取り付
けられ、シリンダの角度位置が調整される。
ートの製造が若干単純化された。上述のようにフォトレ
ジスト被覆印刷プレートに現像を写真的に配置する代わ
りに、オリジナルの文書や画像は、各カラー毎に1つの
画像信号列を発生する光学スキャナによりライン毎に走
査される。次いで、これらの信号が用いられて、書き込
みを行うレーザープリンタが制御されて、リソグラフプ
レート上のフォトレジスト被覆が光に曝されて、光を受
容する領域の被覆が硬化される。次いで、このプレート
が、被覆の光に曝されていない部分を除去する通常の方
法で現像されて、そのカラーについてプレート上に直接
像が作成される。このように、プレート上に像を作成す
るためには、各プレートを化学的にエッチングする必要
がまだ存在する。
フプレート上に像を書き込むためにより強力なレーザー
を用いて、後続の現像処理を省略するいくつかの試みが
行われている。しかしながら、この目的のためにかかる
レーザーを用いることは、プレート上の被覆が特定のレ
ーザーと互換性を有している必要があり、被覆材料の選
択が制限されるために、完全に満足の行くものではな
い。また、この目的のために用いられるあるレーザーの
パルス周波数は非常に低く、プレート上に網版画像を生
じるために必要な時間が許容し難いほど長くかかる。
被覆をエッチングするために走査式電子ビーム装置を用
いる試みもいくつか行われている。しかし、かかる装置
は非常に高価なものである。さらに、かかる装置は、工
作物、すなわちプレートを完全真空状態に保つことを必
要としており、かかる装置を印刷工場で毎日使用するこ
とを非現実的なものとしている。
作ることも可能である。このような方法で像を得るため
に好適なプレートが米国特許第4,596,733号に
開示されており、かかるプレートは「Mylar」プラスチ
ックフィルムのような親油性プラスチック基体を有し、
この基体は導通性グラファイトを含む上部被覆を備えた
アルミニウム金属の薄い被覆を有している。グラファイ
ト含有表面被覆と接触する針電極がプレートの表面全体
を移動し、入力された画像信号に従ってパルスが発生さ
れる。電極と薄い金属被覆の間に結果として流れる電流
は十分に大きく設計されて、薄い金属被覆と表面被覆を
含む導通性グラファイトを侵食し、それにより、下にあ
る原本の印刷部分に対応するプレートの領域のインク受
容プラスチック基体があらわになる。リソグラフプレー
トを製造するこの方法は、上述の電子侵食が導通性表面
被覆が非常に薄いプレート上でのみ作動するという欠点
を有しており、さらに、プレートの表面に接触する針電
極がしばしばプレートに傷をつける事態が生じる。傷に
より、複写上に好ましくない跡を印刷する欠点となる、
すなわち好ましくない像をプレート上に生じることにな
る。
ンダ上に実際に取り付けると共にリソグラフプレートに
像が形成される印刷システムがある。親油性又は親水性
の処理が施されたプレートの円筒状表面には、プレート
の表面にわたって走査を行うように配置されたインクジ
ェッタにより書き込みが行われる。インクジェッタが制
御されて、プレート表面上に、複写を印刷するために用
いられる印刷用インクと所定の親和性を有する熱可塑性
像形成樹脂などの材料を塗布する。例えば、像形成材料
が印刷用インクを誘引し、像形成材料が存在するプレー
トの領域にインクを付着させ、印刷中に用いられる「洗
い」工程により、プレート上の像の背景領域にインクが
広がることが防止される。
満足が行くものかもしれないが、吹き付けに好適な熱可
塑性像形成材料を常に適用することが可能であるとは限
らないし、また、リソグラフ複写を行うために通常用い
られる全てのインクが所望の親和性を有しているとも限
らない。さらに、インクジェット式プリンタは、通常
は、印刷物に円滑な連続階調を形成するために十分なほ
ど微小な小滴を形成することはできない。言い換えれ
ば、インクジェット式プリンタでは、十分に高い解像度
を得ることはできない。
のアプローチは、プレートの表面特性を、プレートの表
面にわたって走査を行い、複写されるオリジナルの文書
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
面において変更することにより、リソグラフプレートに
像を形成することを含むものである。書き込みヘッドは
正確に配置された高電圧火花放電電極を用いてプレート
表面上に集中加熱火花領域を形成すると共に、火花領域
の周りの環状領域にコロナ領域を作成する。入力された
画像信号とオペレータによりキー入力され画像信号と合
わされた補助データ(例えば、ドット寸法、スクリーン
角度、スクリーンメッシュなど)に応答して、正確に制
御された電圧と電流を有する高電圧パルスが電極に供給
されて、正確に配置され制限された火花/コロナ又はプ
ラズマ放電をプレート上に加え、プレート表面上の選択
された点又は面にエッチングを施し、侵食し、あるいは
変形し、それらを、印刷物を作るためにプレートに加え
られる印刷用インクに対する受容性又は非受容性を付与
する。
インクが予め付着された非酸化金属又はプラスチック材
料から成る表面をプレート上に形成することにより、最
初にインク受容性、すなわち親油性にされる。他方、プ
レートは3つの方法のいずれかにより最初に水受容性又
は親和性にされる。第1のプレートの実施例は、例えば
クロムのプレート状金属面を備えており、その形状すな
わち特性は、表面張力により湿潤するようになってい
る。第2のプレートは酸化アルミニウムのような酸化金
属からなり、水で水和する。第3のプレート構成はあら
く親和性にされた極プラスチック面である。
のであるか水受容性のものであるかにかかわらず、全て
の異なるリソグラフプレートに像を書き込むことが可能
である。還元すれば、プレート表面が最初に親水性であ
る場合には、本装置は、原本の印刷部分に対応するプレ
ートの点又は面を親油性にすることによりプレート上に
ポジにすなわち直接像を書き込む。他方、プレート表面
が最初に親油性である場合には、本装置は、原本の背景
すなわち印刷されていない部分に対応する点又は面を親
水性すなわち疎油性にすることによりプレート表面に背
景すなわちネガの像を表す。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、直接又はポジ
の書き込みの方が、通常は、書き込まれるすなわち変換
されるべきプレートの表面積を最小にするためには、好
ましい。
れぞれが電極を含む(又は電極のみから構成される)2
以上の火花又はプラズマ放電源から成る書き込みヘッド
を含むスキャナ又はプロッタとして具体化される。この
放電源はリソグラフプレートの作業面にわたって配置さ
れて、プレート表面を集中的に走査するためにプレート
に相対して移動される。各放電源は、電子的に元の文書
又は画像を表した画像信号の入力ストリームにより制御
される。信号は光学式スキャナ、ディスク又はテープリ
ーダ、コンピュータなどの好適なソースから発生され
る。これらの信号は、装置の放電源が元の文書に対応す
るリソグラフプレートの表面にポジの又はネガの像を書
き込むことができるようにフォーマットされている。
トがフラット面である場合には、放電源はフラットベッ
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、通常は、かかるプレートはプレートシリンダに
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、火花又はプラズマ放電書き込みヘッドはい
わゆるドラム型スキャナ又はプロッタに実装されて、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。本印刷装置は、プレス装置に予め取り付けられたリ
ソグラフ装置プレートと共に用いて、像をプレートの本
来の位置に形成することも可能である。この用途では、
プレートシリンダ自体がスキャナ又はプロッタのドラム
要素から構成される。
必要な相対運動を生じさせるために、プレートはその軸
周りに回転され、ヘッドが回転軸に平行に移動されて、
プレートが円周上に走査されて、プレート上の像が軸方
向に「成長」される。代わりに、書き込みヘッドをドラ
ムの軸に平行に移動させて、ヘッドの通過毎にドラムを
一定角度づつ進めることにより、プレート上の像を円周
上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、元の
文書又は画像に対応する像が印刷プレートの表面に加え
られる。
源はプレート表面上で僅かな固定距離をおくように維持
されて、表面に傷をつけることはない。通常はハーフト
ーン又はスクリーンされた像を表す入力画像信号に応答
して、各放電源は、入力データに従って放電源がその位
置に書き込みを行うか行わないかに応じて走査中に選択
された点でパルスを発生するか又はパルスを発生しな
い。放電源がパルスを発生する毎に、放電源と関連する
電極片と電極片に対応するプレート上の特定点との間に
高電圧火花又はプラズマ放電が発生する。放電とそれに
伴い火花の周りに生じるコロナ界から生じた熱が、制御
されて、プレートの表面にエッチングすなわち変形を施
し、プレート表面上の像形成スポット又はドットを形成
する。このドットは正確に形状とプレートに浸透する深
さが規定されたものである。
り、放電源からの放電による影響を受けるプレート上の
スポットを厳密に制御する。実際には、放電を制御する
パルスの継続時間、電流又は電圧制御が変化すれば、プ
レート上に異なるドットが生じることになる。また、電
極に加えられる電圧の極性により、書き込みによる影響
を受けるプレート表面の性質に応じて、すなわち、各画
像点における表面をプレートの他の部分から画像的に区
別するべく変形するために(すなわち、プレート上に直
接書き込みを行う場合において、その表面が親水性であ
る場合に、その部分を親油性にする)、その各画像点に
おけるプレートの表面にイオンが誘引されるかその表面
からイオンが反発を受けるかに応じて、ポジ又はネガの
像が形成される。このようにして、0.0001インチ
〜0.005インチのオーダーの直径を有する画像スポ
ットがプレート表面上に書き込まれる。
は、そのインクに対する親和性が走査電極からの放電に
曝されなかったプレート表面の部分と異なる複数の表面
スポット又はドットの形式で、プレートに完全にスクリ
ーンされた像を形成する。
中のプレートブランクの表面に小さな空間が必要である
が、これが技術的設計に多くの困難をもたらす。ヘッド
を案内するトラッキングシステムは、パルス電極の書き
込み速度を減じないように、プレート表面の特性の変化
に迅速に応答する必要がある。さらに、放電源とプレー
トの間の距離が大きすぎると像の質の劣化をもたらし、
放電源とプレートが接触すると電極とプレートの双方に
損傷を与えるために、制度に関して妥協することはでき
ない。さらに、放電源に近い領域は、電気的騒音を受け
易く、像の形成中に空気中の粒子が広がり易い環境にあ
る。その構成によっては、プレート自体が各種の磁気特
性に曝されて電気的測定が緩衝されるおそれがある。
ングするための装置の他にも、いくつかのプレート材料
ではその後にかすを除去するための装置が必要であるこ
とが判明している。柔らかい布で像が形成されたプレー
トを拭き取ることによりこのかすを手で除去することも
可能であるが、このような作業は不便であり、プレス型
像形成システムの効率的な作業の妨げになるおそれがあ
る。
されるトラッキングシステムを開発してきた。簡単に言
えば、本システムは、空気圧距離センサと電子機械式位
置決め機構と適当な制御回路を用いて、書き込みヘッド
の位置を微妙に調整された一定の位置にし、それにより
エッチングギャップを一定に保つことが可能である。本
発明の好適な実施例においては、空気圧センサヘッドが
加圧空気を近接プレート面に放出し、その面から反射し
た空気をセンサポートを介して圧力トランスジューサに
より感知し、それを電圧信号に変換する。反射圧力信号
の大きさは、圧力源の距離に反比例して(好ましくは、
線形に)変化するので、物理的接触を行わずに、放電源
とプレートの間の距離を予め計算することが可能であ
る。
センサに関する私たちの基準を充足させることを理解す
べきである。以下に説明するように、空気は反射応答を
得るためにプレート面に吹き付けることも可能であり、
また、周囲の大気からセンサに直接引き込むことも可能
である。さらに、測定されるパラメータを圧力(この場
合には一定流量のガス供給が用いられる)にすることも
可能であり、流量(この場合には一定圧のガス供給が用
いられる)にすることも可能である。いずれの場合であ
っても、制限されたガス供給が使用される。
を生じるようなプレートから像を形成する間に形成され
たかすを除去する新規なクリーニング装置に好適なもの
である。装置は書き込みヘッドがプレートの表面を走査
する間に、プレートの直前に像が形成された部分に接触
するように配置された回転ブラシから構成される。さら
に、クリーニング装置はクリーニング液源と共に、ブラ
シにより除去されずにのけられたかすを取り除く狭溝真
空又は「ワイパ」を含んでいる。
フセット印刷装置を示しており、本発明に基づくリソグ
ラフプレートを用いて複写を印刷可能なものである。
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、プレートの両側の周囲はシリンダ12に
実装された従来の取り付け機構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が、ブランケットシリンダ14の表面に接
触し、ブランケットシリンダ14は回転してより大径の
加圧シリンダ16に接触する。印刷される紙シートPが
シリンダ16の表面に取り付けられて、印刷装置10の
出口端から排紙される前にシリンダ14と16の間のニ
ップを通過するように、シリンダ16の表面に取り付け
られている。プレート13にインク付けをするためのイ
ンクがインクトレイン22により送られて、その下方の
ロール22aが印刷装置10が印刷する間にプレート1
3と回転係合する。このタイプの印刷において通常行わ
れるように、各種シリンダが単一の駆動モータにより一
体的に駆動されるように各種シリンダが全て歯合されて
いる。
印刷にも使用することが可能である。従って、本装置は
湿しすなわち水ダメアセンブリ24を備えており、この
アセンブリ24は、活動位置及び非活動位置の間で、図
1の矢印Aにより湿される方向にドラム12から離れた
り接近したりするように移動する。アセンブリ24は2
6で湿した従来の水トレイン26を含んでおり、トレイ
ン26はトレー26aからローラ26bに水を送り、湿
しアセンブリが活動状態にある場合に、図1の点線で示
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。
場合には、湿しアセンブリ24は非活動状態になり、ロ
ーラ26bはローラ22bから、従ってプレート13か
ら、図1の実線で示すように、引き込まれ、水がプレー
トに供給されないようにされる。この場合に、シリンダ
12上のリソグラフプレートは乾式印刷用に設計され
る。この装置は、親油性にして書き込みすなわち像の形
成を行う領域を除いて、疎油性すなわちインクを受容し
ない表面を有している。書き込みが行われる、従って親
油性にされるプレート表面の領域がローラ22aからイ
ンクを拾う。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像にインク付けが行われ、現
像される。この像が、次いで、ブランケットシリンダ1
4に転写されて、最終的に、ブランケットシリンダに加
圧されて接触する紙シートPに転写される。
場合には、湿しアセンブリ24が活動状態にされて、図
1の点線で示すように、インクローラ22b及びプレー
ト13の表面に接触する。この場合には、プレート13
は、書き込みが行われる、すなわち親油性にされた領域
を除いては、親水性である表面を有している。これらの
領域は原本の印刷領域に対応するので水を避ける。この
動作モードでは、シリンダ12が回転する毎に(図1で
は時計方向)、水とインクが、それぞれ、ローラ26b
及び22aによりプレート13の表面に表れる。水は
(原本の背景、すなわち像のない領域に対応する)面の
親水性領域に付着し、水に覆われたこれらの領域がロー
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、再び、プレートの表面に
インク付けされた像を形成する。前述したように、この
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。
プレート上に書き込まれる間に、プレートは「オフプレ
ス」される場合には、本発明によれば、プレートがプレ
ートシリンダ12に取り付けられる時にプレートに像を
形成する。これを達成するための装置が図2に示されて
いる。ここに示されているように、プレートシリンダ1
2はプレスフレーム10aにより回転可能に支持され
て、標準的な電気モータ34などの従来の装置により回
転される。シリンダ12の角度位置が軸エンコーダ36
や検出器36aのような従来の装置により感知される。
エンコーダ36はモータのアーマチュアと共に回転す
る。
がプレートシリンダ12に隣接した位置でフレーム10
a上に支持されている。このアセンブリは、リードネジ
42aを備え、このネジの両端がプレスフレーム10a
に回転自在に支持されており、フレームはさらにリード
ネジ42aに平行して隔置された案内棒42bの両端も
支持している。キャリッジ44が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。リードネ
ジがステップモータ46により回転すると、キャリッジ
44がプレートシリンダ12に対して軸方向に移動す
る。
46は制御器50と同期して動作し(図3)、制御器5
0は検出器36aから信号を受信して、ドラムが回転す
ると、キャリッジ44をドラムに沿って軸方向に移動さ
せ、その場合に、制御器は任意の瞬間にキャリッジとシ
リンダの瞬間相対位置を知ることになる。これに伴い必
要とされる制御回路はすでにスキャナ及びプロッタ技術
により周知のものである。
れている。キャリッジ44はブロック52から成り、ブ
ロック52はリードネジ42aを螺合可能なネジ開口5
2aと案内棒42bを摺動受容可能な第2の平行開口5
2bを有している。盲穴又はリセス54がブロック52
の下方から伸びて、適当な剛性の電気的絶縁材料製の書
き込みヘッド56を摺動自在に受容可能である。軸方向
通路57がヘッド56を貫通して伸びて、ワイヤ電極5
8をぴったりと受容可能である。図においては、明示の
ために、その直径が誇張されて示されている。ワイヤ電
極の上端58aはヘッド56の頂部に取り付けられたソ
ケット62に受容されて吊るされており、ワイヤ電極の
下端58bは図3に示すように点であることが好まし
い。電極58は導通性金属から製造される。好ましくは
タングステン合金などの耐熱性の強い金属あるいは化合
物から構成される。絶縁されたコンダクタ64がブロッ
ク52の頂部でソケット62と端子64aとを接続す
る。キャリッジ44が複数の電極58を有しているとき
には、同様の接続がこれらの電極毎に行われて、プレー
ト13上の複数のポイントでアセンブリ42により同様
に像の形成を行うことが可能である。
ート13の表面上に非常に小さな間隔(例えば、0.0
01ないし0.005インチ)の微小空隙に正確に制御
されて保持され、キャリッジ44がプレートの表面に沿
って走査をする場合にも、0.0004インチの範囲で
保持される。本発明の環境において正確に間隙を維持す
るための好適なトラッキングシステムの設計は多くの技
術的問題点を提示する。このシステムは、パルス発生電
極の書き込み速度を減じないために、プレート面の特性
の変化に迅速に応答する必要がある。さらに、チップ5
8bとプレート表面13との間の距離(以下、この距離
を「エッチングギャップ」と称する。)が大きすぎる場
合には、像の質が劣化し、それらが実際に接触する場合
にはチップ58bとプレート表面13の双方に物理的損
傷をもたらす。
的ノイズを受け易く、像を形成する間に大気中の粒子が
広がり易い環境におかれるために、トラッキングシステ
ムを、動作中の「クリーン」な電子信号や埃のない大気
に依存しないようにする必要がある。さらに、大気中の
粒子は光学装置に基づくトラッキングシステムの使用を
妨げる。最後に、このシステムは、各種プレート材料に
対してはば広く適用可能であるべきであり、ある種のプ
レート材料は電気的測定値に影響を与える特殊磁性特性
を示す場合もある。以下では、これらの基準を満足させ
るトラッキングシステムについて説明する。
適な実施例の概略図である。空気圧感知装置が、キャリ
ッジ44(図3)に固定されたスライド200に取り付
けられている。書き込みヘッド56(図7)がセンサヘ
ッド204の上方、あるいは下方、あるいはその両方に
配置されている。スライド200は、その上に取り付け
られた装置と共に、基部支持部材210に固定されてい
る。
測定値信号を発生する制限された空気流を送り込むと共
に、反射した圧力又は空気流信号を感知するために設け
られている。測定値圧力信号は、制限空気供給源206
に接続された可撓性管路208により空気が供給される
センサヘッド204により発生される。結果として得ら
れる反射圧力信号は管路209を介して送られ、圧力ト
ランスジューサ214により測定される。圧力トランス
ジューサ214の出力はA/D変換器216によりディ
ジタル化され、制御器ユニット212に送られる。
で1.0〜2.5psigの供給圧力を用いて良好な結
果を得た。しかしながら、有利な結果を空気よりガスを
用いることにより、また異なる圧力/流量の組合わせを
用いることにより得られることは、当業者であれば了解
されよう。
出する必要なく、その代わりに、ポート230を介して
引き出すことが可能であり、それから圧力トランスジュ
ーサ214が結果として得られる真空の大きさを測定す
る。
する要素とステップが、上述の好適な構成を用いるとい
う仮定において説明されるが、全ての動作可能な構成を
代わりに用いることが可能であることが了解されるべき
であり、かかる変更は距離感知アセンブリの設計変更に
応じて行われる。特に、説明を簡単にするために、私た
ちは、相関的特徴と一定圧力システムの特性を含ませる
意図をもって、空気供給源206に関して一定流量の構
成で説明を行う。このように、距離の指示装置として圧
力を測定する代わりに、本発明は、一定圧力保持するに
必要な空気流から距離を引き出す。
及び側面図を概略的に示した図5及び図6においては拡
大して示されている。管路208を介して空気供給源2
06により供給された測定圧力信号は環状ポート230
を介してセンサヘッド204から発生される。ポート2
30の中央に位置するポート232において結果として
生じる圧力は、可撓性管路209の内部に沿って圧力ト
ランスジューサ214に伝播する。圧力トランスジュー
サ214は感知された圧力を、トランスジューサ214
における圧力の大きさに直接関連する電気信号に変更す
るが、この圧力はポート230における圧力の関数とな
っている。このように、トランスジューサ214は、オ
リフィスにおける圧力に対応する電気信号を発生する。
/D変換器はディジタル化された電気信号を、以下に説
明する制御器ユニット212に加える。制御器ユニット
212はエッチングギャップに対する調整が必要である
かどうかを決定するための処理及び評価タスクを実行す
る。調整が必要であれば、制御器ユニットは適当な信号
をアクチュエータアセンブリに送り、アクチュエータア
センブリが必要な距離調整を行う。
ギュレーションにより指示される。センサはプレート表
面13から少なくとも0.007インチの正確な読みを
示す。応答は一価関数として、好ましくは(必ずしも必
要ではないが)線形関数として距離に関連し計算の便宜
が図られる。さらに、距離の関数である応答の傾きは十
分な作業範囲を保障するべくゆるやかなものとされる。
センサヘッドを書き込みヘッド56に近接して配置する
ように、寸法は小さいことが好ましく、これにより距離
測定の精度が向上する。
するために好適なものである。環状ポート230が対称
的な空気のスリーブを生じさせるので、空気の放出によ
るポート232における圧力降下は、他の設計を用いた
場合よりも大きな距離の範囲にわたってプレート表面1
3に対する距離に応じて直接変化する。環状設計は小さ
な寸法に製造し易く、これによりセンサは距離の関数と
してゆるやかな応答を送り、不規則な表面特性による測
定の不正確さを減じることが可能である。例えば、ニュ
ーヨーク州ハウパウジ所在のフェスト(Festo)社製の
センサを用いて、0.2インチ横渡りのセンサ要素にお
いて約0.01インチの環状オリフィスを提供すること
が可能である。
ータアセンブリはトラックサーボカム217を備えたス
テップモータ215から成る。カムフォロワ218が、
プレートシリンダ16の方向に往復動するスライド20
0上に取り付けられている。スライドは静止基部指示部
材210上におかれる。(これらの部材は図4において
は省略されている。)制御ユニット212からの信号に
応答して、ステップモータ215は十分な角度距離をお
いてカム217を回転させて、カムフォロワ218、さ
らにスライド200を制限された線形距離だけ変位させ
る。スライドには書き込みヘッド56とセンサヘッド2
04が固定されている。スライド200は通常はバネ2
20によりプレートシリンダ16方向に付勢され、バネ
の反対方向は静止基部指示部材210に取り付けられて
いる。
旋部材とドエル部材とから成り、カムフォロワ218は
好ましくはボール軸受型フォロワである。図7に示した
実施例においては、ドエル部材はカムの最高位置を示し
ており、ドエル部材方向へのカムの回転によりプレート
シリンダ16からスライド200を引き込む。機械的ス
トップをドエル位置に設けることが好ましく、それによ
りモータ217がこの基準位置に機械的に停止すること
になり、軸位置センサとモータを関連づける必要がなく
なる。図12に示すような特に好適な実施例では、第1
の螺旋部材がカム周囲の90度の位置に配置され、この
部材を用いて、トラッキングシステムが非活動状態にあ
る場合に、加圧シリンダ16から書き込みヘッド56を
引き込む(すなわちドエル位置に)ができる。この実施
例では、カム周囲の約200度の位置に配置された第2
の螺旋表面がカムが0.9度回転するごとに0.000
1インチ半径方向増加する。ステップモータ215とし
ては、カムが0.9度回転する毎に、従来の1.8度ス
テップモータに対応して、2分1ステップ進むようなも
のが選択される。
を備えた一定ピッチのネジとナットを用いることも可能
である。この実施例を図8に示す。図8では説明を容易
にするために周囲の特徴を省略している。この構成で
は、ステップモータ215は再位置決めされて一定ピッ
チネジ280を回転させる。回転制限機構を含むネジ2
80は、以下に説明するように、基部支持部材210に
取り付けられたヨーク284により保持されたナット2
82内に伸びている。これにより機械的に行程が制限さ
れ、スライド200をホーム位置に配置し、それにより
後続のトラッキング動作用の基準位置が確立される。ス
テップモータ215は、機械的停止動作がモータ駆動を
停止するまで、ストップ方向にネジ280を回転する。
回転制限機構の多重回転特性により、十分に微小なピッ
チのネジ及びナットのしようが可能になり、上述のカム
機構に対応する(すなわち、約0.0001インチ/2
分の1ステップ)位置決めの解決が得られる。この方法
により好適な行程が得られ、書き込みヘッドをプレート
表面から好適な距離(すなわち、少なくとも0.08イ
ンチ)におくことが可能になる。
持されて、ジンバルによりナット282の水平方向及び
垂直方向変位及び角度変位が可能になる。これにより、
ネジ280とナット282の間の配列を分離させずに調
整することが可能になり、精度の高い構成部材を用いず
にスライド機構を自由に動かすことが可能になる。ヨー
ク284が基部プレート210に取り付けられ、ヨーク
284はスライド200の自由な動きを確保するスロッ
トを備えている。バネ286がスライドをシリンダ16
に取り付けられた印刷プレートの表面方向に付勢する。
ステップモータ215によるネジ280の回転により、
スライド200がシリンダ16から引っ込められる。
実施例であるが、他のアクチュエータ装置も同様に用い
ることができる。かかる装置としては、例えば、直流サ
ーボモータ、空気圧アクチュエータ、油圧アクチュエー
タ、ボイスコイルアクチュエータその他の線形又は回転
動作を行うためのシステムがある。
/D変換器と標準的なマイクロプロセッサベースのサー
ボ制御回路から成る。制御器ユニット212の動作を指
示するコンピュータプログラムがROMその他の好適な
永久記憶装置に格納される。適当な量のRAMを設けて
プログラムの実行が促進される。制御器ユニット212
は、パーク、校正及びトラックの3つの動作モードで動
作するようにプログラムされる。
トに像が形成された後に初期化されるパークモードにお
いては、カム217はドエル位置に回転される。ドエル
部材の頂部が到達すると、1ビットの状態フラグ(「パ
ークフラグ」)がオン状態に設定される。パークモード
は主システム制御器50(図3)からの信号によりトリ
ガされる。
して行われる前に、校正動作が実行されて、トラッキン
グシステムが方向付けられる。校正は、主制御器50に
より提供される校正信号に応答して初期設定される。こ
の信号は、装置のスイッチが最初にオンにされたとき
に、スタートアップシーケンスの一部として宣言され
る。校正は、パークフラグが設定されるまで開始されず
(こうして、書き込みヘッド56がプレート表面13か
ら引き込まれることが保障される)、パーク信号が宣言
されなくなると(スタートアップシーケンスが実行され
たことが確認されると)、プレートシリンダ16が、プ
レート把持領域、すなわち「間隙(void)」(参照番号
12aで示されている)がセンサヘッド204の下にな
いように配置される。
チップ58bとプレート面13の間に接触が生じるまで
第2の螺旋表面に沿ってカム217を動かし、あるい
は、同様にな時280をナット282に進めることであ
る。接触を確保するに必要なカム217の回転量は製造
時に決定され、その価は永久に制御器ユニット212内
に記憶される。上述の校正条件に応答して、制御器ユニ
ット212はステップモータ215に接触位置を確保す
るに必要な信号を送る。
面13から若干引き込まれて、最も近接した許容距離を
示す基線が設定される。これは、電極チップ58bがす
でにプレート表面13と接触していないことを示す、圧
力変化がセンサヘッド204により検出されるまで一回
に一ステップづつステップモータ212を回転すること
により達成される。機械的変動及びプレート表面の特性
に対応するために、ステップモータ212はさらに一定
数のステップだけ回転されて、電極チップ58bはさら
にプレート表面13から引き込まれるが、火花放電記録
の有効動作範囲内にとどめおかれる。
りステップモータ215が2分の1ステップ増加で回転
される。各2分の1ステップ回転毎に、圧力トランスジ
ューサ214により発生される反射圧力信号がA/D変
換器に送られてディジタル化される。システムの精度を
高めるために、多くの圧力読み出しが行われ、平均化さ
れる。平均ディジタル値が相関テーブルに格納される。
相関テーブルには各連続ディジタル値に対する放電源対
プレートの距離が記録される。この値は、ステップモー
タ215の寸法、ステップモータにより回転されるステ
ップ数、ネジ及びナットのピッチ又はカム217の第2
の螺旋表面の極率から計算されて、永久的にROM内に
格納される。ステップモータが進められて、全有効エッ
チングギャップ値の範囲にわたり、相関テーブルに別の
値が入力される。
したときに、制御器ユニット212はトラックシーケン
スを開始する。トラッキングを校正位置で開始する必要
はない。トラッキングシーケンスは、使用時の特定のプ
レートに関する好適なエッチングギャップを反映する所
定のエッチングギャップ指示値を修正して開始される。
オペレータ又は制御器50は、印刷機又はプレート製造
装置の自動化の程度に応じてこの値を供給可能である。
制御器ユニット212はエッチングギャップに最も近い
相関テーブルにエントリを配置して、ステップモータ2
15をこのエッチングギャップ距離に最も近い距離に対
応する圧力読み出し値に到達するまで、ステップモータ
215を起動する。代わりに、制御器ユニット212
を、現在のエッチングギャップ距離(センサ204によ
り決定されたもの)とエッチングギャップ指示値とを比
較して、指示値に到達するに必要なステップモータ21
5のステップ数を計算し、かかるステッピングを実行さ
せるように構成することも可能である。
定期的に獲得され平均化され(好適な実施例では毎ミリ
秒に8回である)、平均値が校正中に作成された相関テ
ーブルのエントリと比較されて、エッチングギャップを
指示値に維持するように変化される。そこからの偏向の
程度により、観測された圧力値とエッチングギャップ指
示値に対応する値との比較が行われ、こうして、2つの
値を分離する相関テーブル内のエントリ数が不一致を矯
正するために必要なステップ数を示すようになる。代わ
りに、観測された圧力を直接関連する距離値に変換し
て、この距離を指示値と比較することも可能である。こ
の差分が対応する圧力の差分に変換されて、センサ20
4がこの圧力差に達するまで動かされる。
ダ50の瞬間角度位置に対する「注意」をし続ける。間
隙12aが電極58の反対側に到達すると、主制御器5
0がトリガ信号を制御器ユニット212に送り、書き込
みヘッド56を、間隙部材が通過できるまで、引き込ま
せる。主制御器50は、同様に間隙12aの終端に信号
を発し、像を形成可能なプレート表面の再現を生じさせ
る。
にその電極58のパルシングはパルス回路96により制
御されている。好適な回路はトランス98を含み、その
二次巻線98aの一方端は可変抵抗102を介して端子
64aに接続され、その端子64aは、すでに説明した
ように、電気的に電極58に接続されている。巻線98
aの他方端は電気的に接地される。トランスの一次巻線
98bは1000V単位の電圧を供給する直流電源10
4に接続されている。トランスの一次側回路には大きな
コンデンサ106と抵抗107が直列に接続される。コ
ンデンサは抵抗107によりフル電圧を維持される。電
気スイッチ108は巻線98bと容量に分路接続され
る。このスイッチは制御器50から受信されるスイッチ
ング信号により制御される。
時間の可変高電圧パルスを送るために用いることが可能
な多くの公知の回路のうちの1つに過ぎないことを了解
すべきである。例えば、高電圧スイッチと容量再生抵抗
を用いてトランス98を省略することも可能である。ま
た、バイアス電圧を電極58に加えて、スイッチ上の高
電圧定格を必要とせずに、電極に高電圧出力パルスを送
ることも可能である。像がプレート13上に書き込まれ
ると、印刷機10は、インク及び水の両方のローラ22
a及び26bがシリンダから離れた非印刷又は像形成モ
ードで動作する。印刷機10内のプレート13の像形成
は、前述の通り、キャリッジアセンブリ42によりプレ
ートの走査及びシリンダ12の回転を制御する制御器5
0により制御される。プレート13に像を形成するため
の信号は、ディスクリーダ114のような従来の画像信
号源により制御器50に加えられる。制御器50は、プ
レートシリンダ12の回転とキャリッジ44の運動を制
御する制御信号とディスクリーダ114からの像データ
を同期化し、それにより、電極58がプレート13上に
均一に隔置された像ポイントにわたって配置された場合
に、スイッチ108が特定ポイントに書き込みが行われ
るかどうかに応じて開くか閉じるかする。このポイント
が書き込みでない場合には、それは原本の背景位置に対
応し、電極はパルスを発生せずに、次の像ポイントに進
む。他方、プレート上のそのポイントが原本の印刷領域
の位置に対応する場合には、スイッチ108が閉じられ
る。スイッチの閉止により、コンデンサ106が放電
し、約1マイクロ秒以下の間正確な形状、例えば方形波
の高電圧パルス、例えば1000Vがトランス98に加
えられる。トランス約3000V(又はそれ以上)のス
テップ状パルスを電極58に加えて、電極チップ58b
とプレート13との間に火花放電Sを引き起こす。この
火花とそれに伴い火花領域の周囲に形成されるコロナ界
S’が電極チップ58bのちょうど反対の位置にあるプ
レートの表面にエッチングを施し、あるいは変形させ、
そのポイントを、プレートの表面のタイプに応じて、イ
ンクを受容するか受容しないかのいずれかの性質にす
る。
に際して調整されて、0.0001〜0.005インチ
の直径を有するプレート表面上に明確に規定された像ス
ポットを書き込む火花放電を生じる。この抵抗102は
手動により、又は制御器50を介して自動的に変化し、
可変寸法のドットを生成することが可能である。ドット
寸法は、火花放電を生じる電圧及び/又はパルスの持続
時間を変化させることにより変えることが可能である。
これを行うための手段はこの技術分野では公知のもので
ある。同様に、ドット寸法は、各像ポイントで電極のパ
ルス発生を反復させることにより変化させることが可能
であり、パルスの数がドットの寸法を決定する(パルス
カウント変調)。電極が図示のようにポイント端58b
を有しており、チップ58bとプレートの間の間隔が、
例えば、0.001インチ程度の非常に小さなものであ
る場合には、火花放電は集中されて、0.001インチ
内外の直径の像スポットが、最小の電圧要求を保持しな
がら、形成される。電極に加えられる電圧の極性は、正
負どちらでも構わないが、好ましくは、記述される各種
プレート上に所望の表面変形を生じさせるべく、プレー
ト表面にイオンを誘引するか反発させるかに応じて選択
される。
る場合に、最大で約500000パルス/秒の割合でパ
ルスを発生させることができる。こうして、広い範囲の
ドット密度、例えば2000ドット/インチ〜50ドッ
ト/インチを達成可能である。このドットは横並びに印
刷することも可能であるし、又は重ねることも可能であ
り、こうして、プレートのほぼ100%の表面に像を形
成することができる。こうして、入力データに応答し
て、原本に対応する像が、火花放電による影響を受けな
かったプレート表面の領域と比較して、火花放電Sによ
りエッチング又は変形されたプレート表面上のポイント
又はスポットにより構成されるプレート表面上に構築さ
れる。
12の一回転の後に、完全な像がプレート13に提供さ
れる。印刷機10は、その印刷モードでは、図1の実線
に示すインク付け位置にインクローラ22aを動かすこ
とにより動作可能であり、湿式印刷モードでは、図1の
点線で示す位置から水ダメローラ26bを引き上げるこ
とにより動作可能である。プレートの回転につれて、イ
ンクが、原本の印刷された部分に対応するプレート上に
のみ書き込まれる像ポイントを付着させる。このインク
の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に取り付けられる紙シートPに転写され
る。
ート13に像を形成するためには、準備とセットアップ
時間を短縮することが、特に本発明を多色印刷機に組み
込む場合には、非常に重要である。かかる印刷機は、印
刷される各色毎に、上述の印刷機10に類似する複数の
部分から構成される。通常通り、第1の印刷セクション
の後に異なる印刷セクション内のプレートシリンダが軸
方向に及び一致するように調整されて、各種印刷セクシ
ョン内でリソグラフプレートにより印刷される異なる像
が印刷された複写上に整合して表れる一方、以上の説明
から明らかなように、プレートが印刷セクションに取り
付けられている間にプレート13に像が加えられるの
で、かかる印刷の構成は本件の場合には電子的に達成可
能である。さらに詳細には、多色印刷では、印刷機10
と同様の複数の印刷セクションを組み込むので、制御器
50は、第2及び後続の印刷セクションにおける像の書
き込みを制御する画像信号のタイミングを調整して、印
刷機の第1のプレート13上の像に対する配置ミスを保
障するための軸方向及び/又は角度方向のオフセットを
加えながら各ステーションでリソグラフプレート13上
に像を書き込む。還元すれば、プレートシリンダ又はプ
レートを再配置することによりこのような整合を得る代
わりに、整合誤りが、プレート上に像を書き込み時に、
考慮されるのである。こうして、一旦像が形成される
と、プレートは自動的に紙シートP上の完全に整合がと
れた像を印刷する。
の電極58から構成されるように描かれているが、この
ような単純な構成はプレートに像を形成する速度に重大
な制限を加える。本発明の性能を拡張する一つの手段は
複数の像形成針を含む書き込みヘッドを使用することで
ある。周囲走査の場合には垂直ポイントの平行列に、軸
方向走査の場合には水平ポイントに、像データを分割す
る必要がある。複数の列からのデータは同時に、各針が
像ドットの単一列を生成する全ての針に供給される。複
数の針ヘッドが加圧シリンダの周り(又は軸方向に)完
全に回転され、シリンダの周りに像の「区画」すなわち
ストリップが形成された後に、ヘッドは、すでに像が形
成された複数の列分だけ元の開始ポイントから変位され
る。
像形成電極の単一の水平又は垂直行を含んでいることで
ある。しかしながら、各電極の隣接する電極の近接度は
同時発生の火花放電の効果により制限される。電極が近
接し過ぎると、同時発生のアーキングが好ましくない相
互作用を生じ、その結果として像の質の劣化が生じる。
しかしながら、針電極の間の有効距離は、針電極を像形
成の方向に相互に位置をずらすことにより最小化するこ
とが可能であり、その結果として対角線状の針の列が形
成される。以下の説明では、像を垂直方向に形成する複
数の針の列について記述を行うが、好適な実施例におい
ては、これはプレートシリンダ12の回転方向に対応す
る。この構成により最も簡便で高速の像形成装置が提供
されるが、加圧シリンダは連続的に回転され、垂直列の
各組が走査された後に書き込みヘッドが単にシフトされ
軸方向に移動されるので、軸方向への像形成に関しても
同様の配置を採用することができる。
書き込みヘッドを全体として示している。各電極からの
リード線(参照番頭250として総括的に示されてい
る。)はアレイ252に沿った接点に向けられている。
各接点は最終的には主制御器50に接続され、予め垂直
行に配列された像データを受け取るか、又は像の完全な
ビットマップ表現を含むメモリバッファの内容をサンプ
リングし、ビットマップポイントに応じて加圧シリンダ
に沿って電極が移動するにつれて各電極に好適な信号を
送るように構成されている。
されている。電極は各電極間のアーキングを防止するに
十分な距離を相互に開ける必要がある。電極を相互に約
0.05インチ隔置した場合に良好な結果が得られた
が、電極間の距離の範囲は上述の基準を満足させればよ
い。こうして、電極を相互に0.001インチ水平方向
に距離おくように保持するための、垂直方向のピッチ
は、好適な実施例においては、0.05インチである。
はシリンダ軸に沿って、アレイ状のワイヤの数とワイヤ
間の軸方向ピッチが生み出す距離と等しい距離だけ進め
られる。
は、複数の多重針電極書き込みヘッドを用いることによ
りさらに補強可能である。しかしながら、かかる構成は
単一成分像に関して通常用いることはできないものであ
る。隣接するヘッドの間のギャップから生じる像が形成
されない帯状部分は走査しにくいばかりでなく、これら
の帯状部分はプレートの残りの部分から電気的に絶縁さ
れる可能性がある。電気的絶縁は像形成に必要な領域の
保守を妨げる。こうして、1以上の多重針電極ヘッドを
用いて、隣接する像形成領域が重なり合わない帯状に印
刷することも可能であり(かかる構成はラベルやチケッ
トの印刷に有効である)、像が形成されない空間が隣接
する像形成領域の間に残ることになる。
びプレートシリンダ16の曲率により決定される。アレ
イ252はプレート表面と整合のとれた弓状に形成され
る。各電極の線形寸法は、上に強調したように電極チッ
プとプレート表面の間のギャップは厳密に規定される必
要があるので、組立時に正確に制御される必要がある。
トシリンダ16とアレイ252との必要な整合を与える
ことはない。完全な書き込みヘッド56は、一定のエッ
チングギャップを保持するためにプレートシリンダ16
の曲律の周囲において整合がとれてなければならない。
さらに、アレイ252の平面は、プレートシリンダ12
の軸に対して「正しい」角度位置を保持する必要があ
り、それにより、プレート表面にわたる隣接する通過域
が重なったり、それらの間にかなりギャップが残ること
が防止され、さらに電極の間に所望の水平方向ピッチが
保持される。この分脈で、「正しい」角度とは、図11
にθで示したように、プレートシリンダ16の軸に垂直
な平面からの電極のアレイの平面の偏差を意味し、それ
により書き込みヘッド56の本体が概ね前記軸に対して
垂直になる。
共に用いるべく、カム位置決め機構との関連でピッチ及
びロール調整アセンブリを開発し、2つの軸に沿った書
き込みヘッド56の位置の微調整を容易にしている。こ
のアセンブリは有利に構成された弾性プレートと関連す
る取り付け構成部品から成る。
はネジ268及び274により基部支持部材210に固
定される。弾性プレート260は、書き込みヘッド56
用の基部として機能する、書き込みヘッド支持部材27
0に取り付けられる。弾性プレート260は単一の金属
プレートから構成されて、その厚みの約半分以上にまで
伸びる溝が彫られる。これらの溝は平行に走り、加圧シ
リンダ16に平行に配置されて、プレートを変形させず
にロール及びピッチ軸の周りを制限された弧を介して予
測可能なように曲げる。ジャックネジ262及び264
を用いて所定のロール及びピッチがそれぞれ設定され
て、保持される。
0ないの少なくとも1つの溝により促されるピッチ軸に
沿った曲げが、書き込みヘッド56のピッチ角度を制御
して、それをプレートシリンダ16の表面と整合をとら
せる。高い剛性が全ての他の方向に沿って保持される。
ピッチ軸回りの弾性プレートの位置決めはピッチ調整ネ
ジ264により達成され、ピッチ調整ネジは、ネジ26
4と274の取付により取り付けられるトラッキングス
ライド200及び弾性プレート260を介して螺合され
る。
264にその全長に沿って2つの異なる径の2つの螺合
部分を設けることも可能である。小径部分のネジ部分の
ネジピッチは大径部分より微小なものとされる。一方の
部分がトラッキングスライド200に螺合され、他方の
部分が弾性プレート260に螺合される。調整ネジ26
4を弾性プレート260にねじ込むと、粗いピッチより
も小さな微笑ピッチが進み、弾性プレート260がトラ
ッキングスライド200から展開するが、その量はいず
れかのネジ部分のピッチ進みより小さいものである。
より弾性プレート260に取り付けられた像形成ヘッド
支持部材270に固定される。ロール運動は、ロール軸
に沿って伸びる弾性プレート内の少なくとも1つの溝を
横切る曲げにより容易になる。ロール運動の程度はロー
ル調整ネジ262により制御され、この調整ネジは像形
成ヘッド支持部材270及び弾性プレート260を介し
て螺合される。調整ネジ262が回転されると、像形成
ヘッド支持部材270のプレートシリンダ軸に対する角
度が変わり、それにより書き込みヘッド56がロール軸
に沿って回転する。さらに、ロール運動の微長を、ピッ
チ調整ネジ264との関連で上述したように、ロール調
整ネジ262に沿ったピッチの異なる2つの螺合部分を
用いて補強することも可能である。多重針電極構成にお
いては、ロール運動がプレートシリンダ16に対するア
レイの角度を変えて、それによりプレートシリンダ16
に対して示される電極の間の有効距離が変化する。
構成では、好適な動作性能を達成するために、火花像形
成の後にクリーニングが必要である。この現象は特に米
国特許出願第442,317号の図4F及び4Gに示さ
れたように、シリコンの上層を用いた構成の場合に特に
当てはまり、かかるプレートでは火花、又はプラズマ放
電像形成パルスに応答して、上記問題が生じる。典型的
なシリコン被覆プレートの断面が上記出願の図13とし
て示されているが、該プレートはシリコン上層302
(像支援染料を含み得る)、薄い金属層(例えば、アル
ミニウム)、基部又は基板306からなり、これらの層
に関する好適な材料及び寸法については上述の米国特許
出願第442,317号に記載されている。
8bにより引き起こされる効果が示されており、ここで
はシリコン層302が燃やされ、アルミ層304の蒸発
が開始している。図15は、パルスが終了した後のプレ
ートの様子が示されている。アルミニウム層304は基
部306から除去されて、直径Iの像スポット308が
表れている。しかし、シリコン層302の弾性により、
放電はアルミニウム層304に比較してシリコン層は小
さな体積を除去したに過ぎない。けれども、放電によ
り、像スポット308の上のシリコン層302は弱くな
り(アルミ層304の残りの部分も同様)、これらの材
料は除去し易くなっている。放電によりアルミニウムの
いくらかは酸化されて、多くの酸化アルミニウム粒子3
10が堆積している。クリーニングの後に、像スポット
308は図16に示すようになり、全ての境界が比較的
規則的となり、かすが除去されている。
リーニングするために必要な私たちのアプローチを図1
7〜図24に示す。私たちのプレート像形成システムと
互換性を有するが、これらの設計は、像形成リソグラフ
プレート(例えば、レーザー駆動その他の除去システ
ム)に関する装置に関連して発生したかすを除去するた
めにも有効である。図17に示す好適な実施例は、書き
込みヘッド56上に取り付けられたブラシアセンブリ3
25を有している。走査中に上方へ移動するプレートシ
リンダ16と共に、回転ブラシヘッド327は、書き込
みヘッド56により像が形成された直後にプレートシリ
ンダ16上に取り付けられたプレートの表面に接触す
る。ブラシ325の動作は制御器329により制御され
て、この制御器が駆動モータ331を起動して、必要に
応じてブラシヘッド327を出したり引っ込めたりする
ことが可能である。制御器329はまたクリーニング液
335の供給源を制御して、かす除去動作を補助するた
めに、(例えばキャピラリ332を介して)ブラシヘッ
ド327の毛先に液を供給する。
す。書き込みヘッド56に相対してシリンダ16の軸に
沿って配置されるこのブラシヘッドの寸法及び形状は、
ブラシヘッド327が1回以上の通過の間に(好ましく
は3回の通過の間に)プレート表面上の像形成領域を通
過するように選択される。ブラシの当たる角度は各通過
毎に異なるので、ブラシヘッド327の外周部分緒異な
る部分が同じ像形成領域に直面し接触する。ブラシヘッ
ド327はベベル状であり、接触面がシリンダ16に対
して接線方向にあるようにされる。これらの特徴が組み
合わされて、この像形成システムに関連するゴム状体積
物などに好適なクリーニング動作が得られる。
て(例えば、像形成周期の終わりにブラシの係合を外
し、構成が完了した後にブラシを延ばすとか)、ブラシ
ヘッド327を引っ込めたり延ばしたりする性能を有し
ている。それに加えて、又はそれに代わり、ブラシヘッ
ド327をプレートの特性に適合するように選択された
バネ強さを有するスプリング負荷シャフトによりモータ
331に接続することも可能である(例えば、プレート
表面の繊細さとクリーニング強さとのバランスをと
る)。
合手段により軸支持ブラシヘッド327に接続すること
も可能である。この場合には、軸の回転によりブラシヘ
ッド327の軸変位が生じプレートの接触が形成され
る。ブラシヘッド327のプレートに対する接触強さは
ネジユニオンのトルクにより決定される。
に示す。この場合には、ブラシヘッド340は図17と
の関連で上述したようにシリンダ16上に取り付けられ
たプレートと接線接触するようにされる。ブラシヘッド
340は、インテグラルインペラ342を備えた軸によ
りモータ331に接続されている。軸及び関連する要素
はハウジング345内に収納されて、その内部はベンチ
ュリ347に対して狭くなっており、またベンチュリの
後方で出口ポート350に開口している。軸の高速回転
(例えば、約20,000RPM)により(ベンチュリ
347により補助された)インペラ342は空気及びブ
ラシ340の周囲からのかすを吐出、かすを出口ポート
350から吐き出す(出口ポートは、所望に応じて、か
すを蓄積するべく真空バッグに接続可能である)。軸は
ハブ348によりベンチュリ347内に懸垂され、ハブ
は一組のリブ、スポークなどによりベンチュリ347の
側部に吊設される。
16の表面に対してブラシヘッド340を付勢すること
によりブラシを起動する傾向がある。またモータ331
の回転を逆転することによりブラシを引っ込めることも
可能である。モータの速度、像が形成されるプレートの
強さ及びクリーニング動作の必要の程度に応じて、通常
のモータ回転により生じる正のスラストを増大させるか
減少させるかする。いずれの目的にとっても、軸は伸張
自在であり、バネ352により運動が制御される。図示
の通り、バネ352は、軸の平坦な端部を受容してそれ
を往復動させるカラー354と、カラーと及び後部ハブ
348に進みにより軸に沿って取り付けられた第1のリ
テーナ356の間に係合する。支持バネ352に加え
て、リテーナ356は軸の前方運動を制限する。ハブ3
48の前進方向に配置された第2のリテーナ358は軸
の引き込み動作の制限をする。バネ352はシリンダ1
6の方向に対する軸の運動を付勢又は抑える。運動を抑
える場合には、バネ352は、それが非活動状態にある
場合にブラシヘッド340を引っ込めるように動作す
る。
例を示しており、それぞれ固有の特徴を有している。図
20に示されて、参照番号360で示されている回転ホ
イールは、シリンダ16に固定されたプレートの表面と
接触しながら、回転又は振動する毛先をもったまたは織
布のパッドから成る。回転ホイール360はブラケット
により支持されて、ベルト又はギヤ列によりブラシに接
続されたモータにより回転される。ブラシの回転軸は動
作性能を最大にするべくシリンダ16の軸に対して可変
である。この設計で採用される振動動作はある種のかす
を除去するために非常に効果的である。
ールブラシ370を示しており、ホイールブラシ370
はブラケットにより支持されて、モータにより回転され
る。モータの軸は、直接にか、またはベルトやギヤ列を
介して、中央ブラシ370に接続されている。セグメン
ト又はスポークそれ自体は好ましくは中空のラテックス
チューブである。代わりに、各ブラシのセグメント又は
スポークの端部に毛先を設け、その場合には、毛先がダ
ストトレイの端部に接触するように動作する間にクリー
ニングを行う。いずれの場合にも、ブラシヘッドの回転
軸はシリンダ16の軸に対して可変であり、ブラシアセ
ンブリは複数のブラシヘッド370を含むことが可能で
ある。
ガブラシ構成により単純化することも可能である。この
実施例は、毛先382をもった非回転中空チューブ38
0を備えている。チューブ380は、矢印で示すよう
な、真空管路として用いることも可能である。この設計
はかすを除去するためにブラシと真空手段とを用いる
が、回転運動がなく、当たる角度が不変なので、ある種
の適応例に効果が限定される。
するための研磨処理を行い得る粗いパッドブラシを用い
た例を示している。ただし、プレートはかかる処理に耐
え得るように丈夫なものである必要がある。ブラシヘッ
ド390は、所望の程度の研磨を行うべく選択されたメ
ッシュ材料のパッド又は複数の毛先を含んでおり、好ま
しくは振動装置392に接続される。完成品の位置は制
御器329(図17)により設定されて、制御器が好適
な位置にこのアセンブリを延ばしたり引っ込めたりす
る。
22に示したフィンガブラシと同様に、好ましくは真空
源に接続された、中空弾性フィンガ400を備えてい
る。この実施例では、フィンガ400の端部がシリンダ
16の曲率にほぼ合致するように整合され、像形成処理
の間にシリンダを実際に磨く。この磨き動作によりかす
が除去され、真空により吸い込まれる。フィンガ400
は好ましくはラテックス、塩化ビニルなどの弾性材料か
ら製造することが好ましい。
ることにより前述のブラシの各実施例の動作性能を最適
化するように設計することが可能である。シリンダ16
に沿ったブラシヘッドの周囲位置またはシリンダ上に取
り付けられたプレートの表面からの変位の位置を位置合
わせ、すなわち変えることにより、クリーニングの有効
性及びプレートの表面にブラシを配置する強さの量の双
方を変えることが可能である。
果を生じさせる。ブラシ駆動モータの速度を制御器32
9を介して変えることにより、一度以上クリーニングパ
スを行うヘッドを含むブラシ設計は各パス毎に異なるヘ
ッド速度とすることが可能である。処理しにくいかす
は、しばしば、ブラシのあたる角度やヘッド速度に特異
に対応するするので、同じクリーニングパスにおいてこ
れらのパラメータを変えることでより効果的にクリーニ
ング処理を行うことが可能である。ブラシが当たる角度
の種類は、上述のように直接制御器329により生じさ
せることも可能であり、ブラシの形状を変えることによ
り行うことも可能である。ヘッド速度は制御器329に
より変えることも可能であり、また、例えば、正弦波可
変直流電源を備えたブラシモータを駆動することにより
変えることも可能である(これは、シリンダ16の回転
の位相を外すのに好適である)。
気圧距離センサと電子機械式位置決め機構と適当な制御
回路を用いて、書き込みヘッドの位置を微妙に調整され
た一定の位置にし、それによりエッチングギャップを一
定に保つことが可能である。本発明の好適な実施例にお
いては、空気圧センサヘッドが加圧空気を近接プレート
面に放出し、その面から反射した空気をセンサポートを
介して圧力トランスジューサにより感知し、それを電圧
信号に変換する。反射圧力信号の大きさは、圧力源の距
離に反比例して(好ましくは、線形に)変化するので、
物理的接触を行わずに、放電源とプレートの間の距離を
予め計算することが可能である。
を生じるようなプレートから像を形成する間に形成され
たかすを除去する新規なクリーニング装置に好適なもの
である。装置は書き込みヘッドがプレートの表面を走査
する間に、プレートの直前に像が形成された部分に接触
するように配置された回転ブラシから構成される。さら
に、クリーニング装置はクリーニング液源と共に、ブラ
シにより除去されずにのけられたかすを取り除く狭溝真
空又は「ワイパ」を含んでいる。
めに用いられたのであって、制限的に用いたのではな
い。また、かかる用語及び表現を用いたことで、説明さ
れ図示された特徴の等価物を除外しようとしたものでは
なく、各種変更例が特許請求された本発明の範囲内で可
能であることが了解される。
レートを実装したオフセット印刷機の部分概略図であ
る。
示す拡大見取図である。
書き込みヘッドを拡大して示すべく、図2の線3−3に
おいて切断した断面図であり、関連する電子回路のブロ
ック図と共に示している。
の距離を監視するために用いられるセンサ機構の側面図
である。
ヘッド及びセンサアセンブリの平面図である。
構成を示す書き込みヘッド及びセンサアセンブリの側面
図である。
る。
る。
センサヘッドの位置を変更するために用いられる、好適
なカムの形状を示している。
状態を示している。
を実施した状態を示している。
様子を示している。
グした状態を示している。
面図である。
を示している。
図である。
の概略図である。
略図である。
である。
図である。
Claims (23)
- 【請求項1】リソグラフ印刷プレートに像を形成するた
めの装置であって: a. 高分子表面を有するリソグラフ印刷プレートを支持
するための手段と; b.プレートに像を形成するための書き込みヘッドと; c.プレート支持手段により支持されたリソグラフ印刷
プレートの表面に対して所定の方向に書き込みヘッドを
位置決めするための手段と; d.前記位置決め手段とプレートとを相対運動させて、
書き込みヘッドにプレート表面を走査させるための手段
と; e.書き込みヘッドの走査中にプレートから選択的に材
料を融除することによってプレートに像を形成させ、そ
れによって各々が複数の像スポットを含む一連の結像帯
を形成するための手段と; f.プレート表面から像スポット上に横たわる何らかの
高分子材料を除去するための手段であって; 1)走査中、所定回数以下の回数で各帯に接触する接触
部分を有する回転ブラシと; 2)横たわる高分子材料を除去するのに相応の力でブラ
シをプレート表面に対して付勢するための手段と; 3)書き込みヘッドがプレートに像形成していない時
に、プレートからブラシを引っ込めるための手段とから
なる手段; から成ることを特徴とする装置。 - 【請求項2】a.前記書き込みヘッドが電気式放電源を
含み; b.前記放電源が、プレート上に像のスポットを形成す
るべく、プレート表面の選択されたポイントの水及び/
又はインクに対する親和性を変化させることによりプレ
ート表面のこれらのポイントを変成させるために、走査
中に上記選択されたポイントに火花放電を加えることに
より前記プレートに像を形成すること; を特徴とする、請求項1に記載の装置。 - 【請求項3】a.前記プレートがインク及び/又は水に
対して異なる親和性を有する複数の印刷層を含み; b.前記放電源が、第1の層を除去して、第1の層とは
異なるインク及び/又は水に対する親和性を有する第2
の層を表出させるための手段を含むこと; を特徴とする、請求項2に記載の装置。 - 【請求項4】前記書き込みヘッド配置手段が; a.放電源が取り付けられ、プレートに対する放電源の
往復動を容易にするためのスライドと; b.前記スライドに接続されたカムフォロワと; c.前記カムフォロワに接触し、プレート支持手段に対
する固定位置を保持する基部プレートに係合するモータ
に取り付けられたカムと; からなり、 モータによるカムの回転によりプレート支持手段に対す
る放電源の変位を生じさせることを特徴とする、請求項
2に記載の装置。 - 【請求項5】前記書き込みヘッド配置手段が: a.放電源が取り付けられ、プレートに対する放電源の
往復動を容易にするためのスライドと; b.プレート支持手段に対する固定位置を保持する基部
プレートに対して水平に配置された回転制限ナットと; c.ナットに螺合され、スライドに係合されたモータに
接続された一定ピッチのネジとからなり、 モータによるネジの回転によりプレート支持手段に対す
る放電源の変位を生じさせることを特徴とする、請求項
2に記載の装置。 - 【請求項6】前記回転ブラシにクリーニング液を輸送す
る手段をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載
の装置。 - 【請求項7】a.前記プレート支持手段が曲線状であ
り; b.前記回転ブラシがプレートに対して接線をなす接触
面を形成するべく傾斜された毛先を含むこと; を特徴とする、請求項1に記載の装置。 - 【請求項8】前記ブラシが、 a.プレートに像が形成された後にプレートの表面に接
触するように放電源に関連して配置され; b.像が形成されたプレート領域にわたり3回以下のパ
スを行うに十分な大きさを有していること; を特徴とする、請求項1に記載の装置。 - 【請求項9】ブラシによりプレートから除去されたかす
を引き込むための真空手段をさらに含むことを特徴とす
る、請求項8に記載の装置。 - 【請求項10】a.前記ブラシがモータにより回転さ
れ; b.真空手段がモータにより回転されるインペラであ
り、モータ及びブラシの間に配置されたことを特徴とす
る、請求項9に記載の装置。 - 【請求項11】横たわる高分子材料を除去するのに必要
とされる力を著しく超過することのない所定の力でブラ
シをプレートに対して付勢するための手段をさらに含む
ことを特徴とする、請求項1に記載の装置。 - 【請求項12】ブラシが粗いパッドであることを特徴と
する、請求項11に記載の装置。 - 【請求項13】前記パッドを振動させるための手段をさ
らに含むことを特徴とする、請求項12に記載の装置。 - 【請求項14】前記ブラシが回転ホイールブラシである
ことを特徴とする、請求項1に記載の装置。 - 【請求項15】前記ブラシが少なくとも1つのセグメン
トに区分けされたホイールからなることを特徴とする、
請求項1に記載の装置。 - 【請求項16】各ホイールが複数のスポークからなり、
各スポークがその端部に毛先を有していることを特徴と
する、請求項15に記載の装置。 - 【請求項17】ホイールセグメントを介してかすを吸い
込む真空手段をさらに含むことを特徴とする、請求項1
5に記載の装置。 - 【請求項18】プレートに対するブラシの位置を変更す
るための手段をさらに含むことを特徴とする、請求項1
に記載の装置。 - 【請求項19】回転ブラシの回転速度を変更するための
手段をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の
装置。 - 【請求項20】リソグラフ印刷プレートに像を形成する
ための装置であって: a.リソグラフ印刷プレートを支持するための手段と; b.電気式放電源と; c.プレート支持手段により支持されたリソグラフ印刷
プレートの表面に対して所定の方向で接近するように放
電源を配置するための手段であって: i.放電源に整列固定されている空気圧位置センサであ
って; a)調節された空気流をプレートに向けて吐出する空気
放出手段と; b)空気放出手段に隣接して、プレート表面から反射さ
れた圧力に応答するセンサ手段と; c)反射された圧力を示す信号を発生させ、その信号の
大きさにより放電源とプレート表面との間の距離を示す
信号発生手段とからなるセンサと;及び、 ii.放電源と位置センサに整列固定されたフィードバ
ック制御手段であって; a)放電源に取り付けられて、プレートに対する放電源
の往復動を容易にするためのスライドと; b)プレート支持手段に対する固定位置を保持する基部
プレートに対して水平に配置された回転制限ナットと; c)ナットに螺合され、スライドに係合されたモータに
接続された一定ピッチのネジとからなり; d)それにより、モータによるネジの回転によりプレー
ト支持手段に対する放電源の変位を生じさせるための手
段とからなるフィードバック制御手段と;d.前記配置
手段とプレートを相対的に運動させ、放電源にプレート
の表面を走査させるための手段と; e.前記放電源に、プレート上に像のスポットを形成す
るべく、プレート表面の選択されたポイントの水及び/
又はインクに対する親和性を変化させることによりプレ
ート表面のこれらのポイントを変成させるために、走査
中に上記選択されたポイントに火花放電を加えることに
より前記プレートに像を形成させるための手段と; からなることを特徴とする装置。 - 【請求項21】リソグラフ印刷プレートに像形成するた
めの装置であって: a.リソグラフ印刷プレートを支持するための手段と; b.電極を含む放電源と; c.プレート表面に近接して放電源を配置するための手
段であって; i.放電源に整列固定された位置センサであって、プレ
ート表面に関して所定領域内で反応して、放電源とプレ
ート表面間の距離を示す信号を発生させる位置センサ
と;及び、 ii.プレート表面に接触することなしに、前期表面に
関する位置センサと書き込みヘッドの位置を前期信号に
反応して変更するよう適合された制御手段とからなる手
段と; d.放電源がプレートの表面全体を走査するように、放
電源とプレートとを相対移動させるための手段と; e.走査中に選択されたポイントにおいて、プレート表
面の前期ポイントにおける水及び/又はインクに関する
親和性を変化させる空間的放電を放電源により放電源と
プレートとの間に生じさせ、プレート上に像スポットを
生成するための手段と; f.プレートに接触して、像を形成する間に生じるかす
をそこから除去するための手段と; g.放電源がプレートに像形成しない時に、かすを除去
する手段をプレートから引っ込めるための手段と; からなることを特徴とする装置。 - 【請求項22】a.プレート支持手段が曲線状であり; b.かすを除去する手段が、前記プレート支持手段の曲
線に実質的に整合する曲線状の端部を有する輪郭形状の
弾性フィンガであること; を特徴とする、請求項21に記載の装置。 - 【請求項23】前記フィンガが中空であり、さらに該フ
ィンガを介して除去されたかすを吸い込むための真空手
段をさらに含むことを特徴とする、請求項22に記載の
装置。
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