JP2005262588A - 製版装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 高画質印刷を可能にし、かつ装置を小さく更に安価に構成した製版装置を提供すること。
【解決手段】 本発明は、親水性の多孔質層を有する印刷原版と、印刷原版を一枚ずつ搬送する搬送手段と、印刷原版に所望の画像パターンに従って常温で所定の粘度を有する親油性の作像用樹脂を付着させるインクジェット記録ヘッドと、キャリッジに搭載された紫外線ランプを印刷原版を横切って往復して移動させることにより、装置を小さく更に安価に構成することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、所望の画像パターンに従って作像用樹脂を表面に付着させて印刷版を製版する製版装置に関するものである。

従来より、所望の画像パターンに従って作像用樹脂を表面に付着させて印刷版を製版する製版装置がある（例えば、特許文献１参照）。

次に、従来の製版装置の構成について、図８を用いて説明する。図８は、従来の製版装置の概略構成を示す。この製版装置は、積載台１８と、積載台１８に積載される多孔質層を設けたアルミニウムをベースとした印刷原版１９と、積載台１８に積載された印刷原版１９を一枚ずつ取り出し、所定位置に持ち上げる複数の吸引パッドを備えた枚葉装置２０と、枚葉装置２０により所定位置に持ち上げられた印刷原版１９を送り出す移動ローラー２１と、印刷原版１９の記録には使用されない領域を用いて印刷原版１９を搬送する挿入ローラ２２、送りローラ２３からなる搬送装置と、キャリッジ２４に搭載されて搬送装置により移動する印刷原版１９を横切り、紫外線硬化樹脂を主体とする作像用樹脂を吐出する複数のノズルを備えたインクジェット記録ヘッド２５と、キャリッジ２４に搭載されて印刷原版に吐出された液体樹脂を硬化させる紫外線ランプ２６から構成される。また図９にはキャリッジ２４に搭載したインクジェット記録ヘッド２５、紫外線ランプ２６及び挿入ローラ２２、送りローラ２３からなる搬送装置の詳細な図を示す。

図９に示すようにインクジェット記録ヘッド２５はパイプ３３を通じて作像用樹脂がここには図示しないタンクから供給されており、インクジェット記録ヘッド２５が動作すると連続して印刷原版１９に作像用樹脂を吐出できる。キャリッジ２４はスライダー２７、ステータ２８に設けられた複数の永久磁石２９、スライダー２７を支持案内するリニアガイド３０、リニアスケール３１、スライダー２７に取り付けたリニアセンサー３２で構成され、リニアセンサー３２はリニアスケール３１を検出し、検出された信号はケーブル３４を通じて、ここには図示していない制御系に送られる。

制御系ではスライダー２７の速度及び位置とスライダー２７に設けたインクジェット記録ヘッド２５からの液体樹脂の吐出を制御する信号の同期が取られる。同時に制御系ではスライダー２７およびインクジェット記録ヘッド２５の動作に合わせて移動ローラ、搬送ローラの制御も行われ帯状に記録される作像用樹脂による画像の繋ぎ合わせ、が正確に行われる。尚画像につなぎ合わせをより正確なものとするため、インクジェット記録方式を用いたプリンタで行われている各種の制御が必要に応じて行われる。特にリニアモータ２４は往復時の位置精度及び繰返し精度が要求されリニアエンコーダを用いた高価な制御系が用いられる。キャリッジ２４はここに示した永久磁石を用いた構成に限定されることなく各種の方式のものが使うことができるが往復時の位置精度及び繰返し精度が良いものが要求される。

紫外線ランプ２６は紫外線ランプ本体と反射カバーで構成される。反射カバーは放射される紫外線を印刷原版向かって効率よく照射できるようにするためと、不要な紫外線がインクジェット記録ヘッド２５に到達しインクジェット記録ヘッドのノズル部で液体樹脂に当たり、液体樹脂が硬化して吐出が行えなくなるのを防ぐために設けられる。この紫外線ランプ２６もリニアモータ、インクジェット記録ヘッド２５、挿入ローラ２２、搬送ローラ２３同様ここには図示していない制御系で印刷原版の移動に従って制御される。

尚本製版装置ではリニアモータのスライダー２７にはインクジェット記録ヘッド２５と紫外線ランプ２６を搭載し、印刷原版の作像用樹脂の吐出が完了した部分をスライダーの移動時に硬化させる構成である。

以上のように構成された製版装置の詳細な動作を説明する。まず製版の準備作業として印刷原版１９が、積載台１８に描画面を上にして積載される。製版が開始されると、積載台１８に積まれた印刷原版１９に向かって枚葉装置２０が図示しない昇降装置により下降し、枚葉装置２０に設けられた複数の吸引パッドが印刷原版１９に接触し、吸引パッドに接続されている図示されていない排気装置が動作し吸引パッドが印刷原版１９を吸着する。吸引パッドにより印刷原版１９が吸着されると枚葉装置２０は図示しない昇降装置が作動して枚葉装置２０が上昇し所定の位置で停止する。印刷原版１９が所定の位置に来ると、両サイドより移動ローラ２１の下部にセットされ、吸引パッドに接続されている排気装置が停止し印刷原版１９を開放する。次に移動ローラ２１が作動すると印刷原版１９は搬送装置の挿入ローラ２２に送られる。挿入ローラ２２は印刷原版１９の作像用樹脂が吐出される面にダメージを加えないように両端の記録には使用しない領域を使って、印刷原版１９を送りだす。印刷原版１９の先端が挿入ローラ２２を通過し、インクジェット記録ヘッド２５に達すると搬送装置は停止しリニアモータが動作する。複数ライン単位で形成される作像用樹脂による画像が乱れないように、リニアモータのスライダー２７の移動とインクジェット記録ヘッド２５の吐出が同期するように制御される。更に複数ライン単位で形成される画像の繋ぎ合わせ、画像の不連続をなくすように各種の制御方法がとられる。

こうしてスライダー２７に搭載したインクジェット記録ヘッド２５から印刷すべきライン単位でラスター化された描画信号により作像用樹脂が吐出され、印刷原版１９の画線部に相当する部分に作像用樹脂を付着させる。印刷原版１９に付着した作像用樹脂は印刷原版１９のアルミニウムをアルマイト処理して得られる多孔質層に形成された毛細管部に吸収されると同時に吸収されなかった余剰の作像用樹脂は表面に盛り上がった状態になる。

画像形成が終了した領域は、直後にインクジェット記録ヘッド２５に近接してスライダー２７に搭載した紫外線ランプ２６から放出される紫外光に曝露され、印刷原版１９上の液体樹脂は硬化し、印刷インキの着肉層を形成する。印刷原版１９にインクジェット記録ヘッド２５による作像用樹脂による。

リニアモータのスライダー２７の移動に伴ってインクジェット記録ヘッド２５が印刷原版１９の一端から他端まで移動して作像用樹脂の付着及び紫外線ランプ２６による硬化が終了すると、リニアモータは逆転してステータ２８に沿ってスライダー２７に搭載したインクジェット記録ヘッド２５が元の位置に戻る。インクジェット記録ヘッド２５が元の位置に戻る動作中はインクジェット記録ヘッド２５による作像用樹脂の吐出及び紫外線ランプ２６による硬化は行わずに、搬送装置のみが動作する。挿入ローラ２２、送りローラ２３により印刷原版１９の新しい部分がインクジェット記録ヘッド２５の下にセットされた後、再度挿入ローラ２２及び搬送ローラ２３は停止する。そして再びリニアモータのステータ２８に沿ってスライダー２７に搭載したインクジェット記録ヘッド２５が印刷原版１９の一端から他端まで移動して作像用樹脂の付着及び紫外線ランプ２６による硬化が行われる。このように搬送装置により印刷原版１９を間欠送りしながらインクジェット記録ヘッド２５で繰り返し作像用樹脂の付着及び紫外線ランプ２６による硬化が行われる。

印刷原版１９の全面に渡って作像用樹脂の付着及び硬化が終了すると印刷原版１９の製作が完了し、その後印刷原版１９は通常の輪転機にセットされ、必要部数の印刷が行われる。
特開２００１−２６０３０８号公報

しかしながら上述のインクジェット方式を用いた製版装置ではインクジェット記録ヘッドをキャリッジに搭載し、印刷原版を間歇的に搬送しながら作像を行うためインクジェット記録ヘッドの幅毎のつなぎ目が筋状の画像となって現れる。更にこのつなぎ目を目立たなくするために印刷原版の搬送装置を精度の良い物にするとか、往復の作像を奇数ドットと偶数ドットに分け更にインクジェット記録ヘッドの半ザイス分ずらせて作像するという複雑な制御を行っているが完全につなぎ目を無くすことはできていない。

これを解決するためにインクジェット記録ヘッドを印刷原版のサイズよりも広くしインクジェット記録ヘッドを固定したまま、更に印刷原版を連続して一定速度で移動しながら作像する装置が容易に考えられる。

しかしこの場合においても作像後の紫外線硬化樹脂を硬化させるための硬化手段（紫外線ランプ）は照度の高い光源が必要であり高価なため印刷原版のサイズよりも広くすることが困難である。

本発明は、かかる点に鑑みてなされてものであり、高画質印刷を可能にし、かつ装置を小さく更に安価に構成した製版装置を提供することを目的とする。

このような目的を果たすために、本発明における製版装置では、請求項１に示すとおり、印刷原版と、印刷原版を搬送する搬送手段と、印刷原版の幅と略同等の幅にわたり並べられた複数のノズルからなり紫外線硬化樹脂を主体とする液状の作像用樹脂を付着させる液滴吐出手段と、印刷原版の移動方向に垂直な方向に往復移動するキャリッジ手段と、キャリッジ手段に搭載され液滴吐出手段によって印刷原版に付着した作像用樹脂に紫外線を照射して親油性物質に硬化させる硬化手段を少なくとも備え、印刷原版を同一速度で連続的に搬送しながら液滴吐出手段により所望の画像パターンを形成すると同時に、単位時間内に液滴吐出手段により印刷原版に作像する画像面積の２倍以上の面積に単位時間内に紫外線を照射するように構成とした。

これにより一定速度で印刷原版を搬送しながら作像ができ更に全面にわたって作像用樹脂の硬化を行うことができつなぎ目の無い均一な作像が可能となる。

上記製版装置において請求項２に示すとおり、液滴吐出手段により作像が終了した印刷原版の同一領域を硬化手段により複数回照射できるように印刷原版の移動速度、硬化手段の幅及び移動速度を設定する構成とした。

これにより、累積照射時間を長くして硬化に必要な照度を低くすることができ、よりコストとの低い装置が可能になる。

上記製版装置において請求項３に示すとおり、液滴吐出手段により作像が終了した印刷原版の領域を硬化手段記により照射する際に硬化手段の両端部が照射する領域は他の領域よりも多い回数照射する構成とした。

これにより照度が低下するランプ両端の累積照射時間を増やすことにより紫外線ランプの有効照射幅をより広く使え、ランプのサイズを小さくすることができ、よりコストとの低い装置が可能になる。

上記製版装置において請求項４に示すとおり、液滴吐出手段により作像が終了した印刷原版を硬化手段により照射する際に相対移動速度が所定値以下になった場合に硬化手段の動作を停止する構成とした。これにより、印刷原版の同一箇所が連続して長時間紫外線ランプに照射され、紫外線ランプの輻射熱による印刷原版の変形、破損を防止できる。

上記製版装置において請求項５に示すとおり、印刷原版の板厚に関係なく硬化手段と印刷原版の距離を一定にする手段を設けた構成とした。

これにより、印刷原版の板厚に関係なく一定した作像用樹脂の硬化が可能となる。

本発明によれば、高画質印刷を可能にすると共に、装置を小さく更に安価に構成することができる。

以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、製版装置の概略構成を示す図である。この製版装置は、積載台１と、積載台１に積載されるアルミニウムのベースからなる印刷原版２と、積載台１に積載された印刷原版２を一枚ずつ取り出し所定位置に持ち上げる複数の吸引パッドを備えた枚葉装置３と、所定位置に持ち上げられた印刷原版２を送り出す移動ローラー４と、印刷原版２を搬送する挿入ローラ５、排出ローラ６からなる搬送装置と、搬送装置により移動させられる印刷原版２に紫外線硬化樹脂を主体とする作像用樹脂を吐出するインクジェット記録ヘッド７と、印刷原版２を横切り移動するキャリッジ８と、キャリッジ８に取り付けられ印刷原版に吐出された作像用樹脂を硬化させる紫外線ランプ９から構成される。

以上のように構成された製版装置において、製版の準備として印刷原版２が、積載台１に描画面を上にして積載される。製版が開始されると、積載台１に積まれた印刷原版２に向かって枚葉装置３が図示しない昇降装置により下降し、枚葉装置３に設けられた複数の吸引パッドが印刷原版２に接触し、図示されていない排気装置が動作し吸引パッドが印刷原版２を吸着する。吸引パッドにより印刷原版２が吸着されると枚葉装置３は図示しない昇降装置により上昇し所定の位置で停止する。印刷原版２が所定の位置に来ると、両サイドより移動ローラ４が印刷原版２の下部にセットされ、移動ローラ４が作動すると印刷原版２は搬送装置の挿入ローラ５に送られる。

図２には搬送装置、インクジェット記録ヘッド７及びキャリッジ８のより詳細な図を示す。印刷原版２の先端が挿入ローラ５を通過し、インクジェット記録ヘッド７に達する。インクジェット記録ヘッド７にはパイプ１０を通じて作像用樹脂がここには図示しないタンクから供給されており、インクジェット記録ヘッド７が動作を開始すると印刷原版２に作像用樹脂を吐出する。インクジェット記録ヘッド７の吐出動作と挿入ローラ５及び排出ローラ６の動作は同期するように制御され、印刷原版２を一定速度で搬送しながら、順次インクジェット記録ヘッド７から印刷すべきページ単位でラスター化された描画信号に従い作像用樹脂が吐出され、印刷工程において印刷用油性インキを付着させる画線部に作像用樹脂を付着させる。印刷原版２に付着した作像用樹脂は付着後にインクジェット記録ヘッド７と平行して移動するように設けたキャリッジ８に搭載された紫外線ランプ９からの紫外光に曝露され硬化する。ベルト１４に固定されスライドシャフト１１に搭載されたキャリッジ８は装置の両端に設けられたプーリ１２，及び１３の一方をここには図示しない駆動源により回転させて印刷原版２の一端から他端まで移動して作像用樹脂の硬化を行うと、キャリッジ８は逆転して元の位置に戻る。キャリッジ８が元の位置に戻る動作中にも紫外線ランプ９は印刷原版２照射する。

このように挿入ローラ５及び排出ローラ６からなる搬送装置により印刷原版２を一定速度で搬送しながらインクジェット記録ヘッド７で作像用樹脂の付着を行い、更にキャリッジ８に搭載された紫外線ランプ９で作像用樹脂の硬化が行われる。また図３にはキャリッジ８と、キャリッジ８に取り付けた紫外線ランプ９を示す。

紫外線ランプ９は管の長手方向がキャリッジ８の移動方向と略垂直を成すように取り付けられる。

更に紫外線ランプ９は図４に示すように照射幅Ｌ１に対し管の両端の照度が低下している特性をもつ。一方作像用樹脂を形成する紫外線硬化樹脂の硬化は積算光量よりも照度により大きく依存しているため、効果的に硬化できる有効照射幅Ｌ３が設定される。更に紫外線ランプ９の照度は図５に示すように管から放出される紫外光を一点に集めるようにリフレクタ１５が楕円状に設けられており一定の照度と有効照射幅を確保するには管から印刷原版２の表面までの距離を一定に保つ必要がある。そのため搬送装置の挿入ローラ５及び排出ローラ６はそれぞれ上方ローラの垂直位置を固定するように設けられ、それぞれの下方ローラが押圧により印刷原版２を上方のローラーに押し付けて搬送するように構成されている。このように構成することにより印刷原版２の厚みが変化しても印刷原版２の表面位置は挿入ローラ５及び排出ローラ６のそれぞれ上方のローラに規制され常に一定の位置にセットされインクジェット記録ヘッド７から印刷原版２の表面までの距離は一定となる。尚インクジェット記録ヘッド７から印刷原版２の表面までの距離を一定に保つ方法はこれに限らず、例えば印刷原版２の厚みによりインクジェット記録ヘッド７自体の高さを調節するようにしても良い。

このように構成された紫外線ランプ９で作像用樹脂を吐出し終えた印刷原版２を照射する場合、印刷原版２の移動速度とキャリッジ８の移動速度、紫外線ランプ９の照射幅により、印刷原版２の照射できる範囲に大きな違いができる。図６には印刷原版２の移動速度を一定とした場合のキャリッジ８の移動速度の違いによる紫外線ランプ９の有効照射幅Ｌ３の軌跡１７と印刷原版２の関係を示す。図６（Ａ）にはキャリッジ８の移動速度が遅い場合を示す。その場合キャリッジ８が印刷原版２の一方の端から他の橋まで移動する間に印刷原版２の移動距離はＬ４になる。従って続いてキャリッジ８が元の場所に戻る場合に図６（Ａ）に１７で示す印刷原版２の部分が紫外光が未照射になる。一方図６（Ｂ）にはキャリッジ８の移動速度が早い場合を示す。この場合にはキャリッジ８が印刷原版２の一方の端から他の橋まで移動する間に印刷原版２の移動距離はＬ５になり、キャリッジ８が元の場所に戻る場合にも印刷原版２に紫外光が未照射になる部分は現れない。

キャリッジ８の移動速度をＶ１、紫外線ランプ９の照射幅をＬ１、インクジェット記録ヘッド７の印刷原版２の幅方向の吐出幅をＬ２、印刷原版２の移動速度をＶ２としたとき、キャリッジ８が印刷原版２の端から端まで移動する時間Ｔは下記（１）式である。

Ｔ＝Ｌ２／Ｖ１ （１）
この時間Ｔの間に印刷原版２が移動する距離は（２）式で表される。

Ｖ２×Ｔ＝Ｖ２×（Ｌ２／Ｖ１） （２）
一方紫外線ランプ９の照射幅Ｌ１の軌跡が隈なく印刷原版２を照射するためにはキャリッジ８が一往復するときに印刷原版２がＬ１だけ移動すればよい。つまりキャリッジ８が印刷原版２の端から端まで移動する時間Ｔの間に印刷原版２が移動する距離がＬ１／２に等しいかそれより小さければよいことになる。従って図６（Ｂ）の状態を実現するには下記（３）式を満たせばよい。

Ｖ２×Ｔ＝Ｖ２×（Ｌ２／Ｖ１）≦Ｌ１／２ （３）
つまり（３）式を整理して下記（４）式が得られる。

Ｌ２／Ｖ１≦（Ｌ１／Ｖ２）／２ （４）
（４）式が意味するところは、キャリッジ８が印刷原版２の幅だけ移動するのに必要な時間が、印刷原版２が紫外線ランプ９の照射幅Ｌ１の半分以下の距離を移動する時間に等しいかあるいはそれよりも小さければよいと言うことである。

以上のように条件を設定すれば印刷原版２のあらゆる場所に紫外線ランプ９を照射できると共に、少なくとも２回以上紫外線ランプに晒されることになり、一度の照射で硬化させるよりも低い照度の紫外線ランプで作像用樹脂の硬化が確実に行うことができる。そのため本来一回の照射で硬化させる場合に利用できなかった両端の照度が低い領域を使っても硬化させることが可能となる。

一方用いられる紫外線ランプ９は高エネルギーであるため照射される印刷原版２の表面温度は印刷原版２の移動速度との関数として図７に示す関係になる。従って紫外線ランプ９の相対速度が０になった状態が長く続くと照射表面温度が上昇し、印刷原版２が変質する可能性がある。印刷原版２と紫外線ランプ９の相対速度が２ｍ／分になると印刷原版の表面温度は１５０℃にも達するためこの状態が長く継続すると印刷原版２が変質する可能性がある。従って印刷原版２の交換時、或いは画像信号の遅延による印刷原版２の停止時或いはトラブル等により搬送装置、キャリッジ８が停止した場合には、印刷原版２と紫外線ランプ９の相対速度が２ｍ／分以下になる状態が２秒以上続いた場合には紫外線ランプ９の動作を停止する。

以上のようにして印刷原版２の全面に渡る作像及び作像用樹脂の硬化が完了すると、その後印刷原版は通常の輪転機にセットされ、印刷が行われる。

以上の説明から明らかなように、本発明は、親水性の多孔質層を有する印刷原版と、印刷原版を一枚ずつ搬送する搬送手段と、印刷原版に所望の画像パターンに従って常温で所定の粘度を有する親油性の作像用樹脂を付着させるインクジェット記録ヘッドと、キャリッジに搭載された紫外線ランプを印刷原版を横切って往復して移動させることにより、装置を小さく更に安価に構成することができる。

更に、インクジェット記録ヘッドと紫外線ランプを分離し、キャリッジには紫外線ランプのみを搭載する構成とすることにより、キャリッジの往復時の位置精度及び繰返し精度大幅に緩和され安価な構成とすることができると共に複雑な制御も必要としない。

また印刷原版の移動速度、紫外線ランプの幅及びキャリッジの移動速度を印刷原版の同一領域を複数回紫外線ランプを照射して硬化させるように制御を行うため、照度の低い紫外線ランプを使用でき安価な装置を構成できる。

更に紫外線ランプと印刷原版の表面間の距離を一定に保つ構成とすることにより印刷原版の厚みによらず常に一定した作像用樹脂の硬化を行うことができる。また一定時間印刷原版と紫外線ランプ間の相対速度が０になると紫外線ランプの照射を停止するように制御することにより印刷原版の変質、破壊等を未然に防止できる。

本発明の実施例による製版装置の概略構成を示すブロック図 本発明の実施例による製版装置の搬送装置及びキャリッジの詳細構成を示す図 本発明の実施例におけるキャリッジの概略構成を示す図 本発明の実施例における紫外線ランプの特性を示す図 本発明の実施例における紫外線ランプの照射状態を示す図 本発明の実施例における印刷原版上の紫外線ランプの照射軌跡を示す図 本発明の実施例における紫外線ランプの照射による印刷原版表面温度を示す図 従来の製版装置の概略構成を示すブロック図 従来の製版装置の搬送装置及びキャリッジの詳細構成を示す図

Claims (5)

1. 印刷原版と、該印刷原版を搬送する搬送手段と、前記印刷原版の幅と略同等の幅にわたり並べられた複数のノズルからなり紫外線硬化樹脂を主体とする液状の作像用樹脂を付着させる液滴吐出手段と、前記印刷原版の移動方向に垂直な方向に往復移動するキャリッジ手段と、該キャリッジ手段に搭載され前記液滴吐出手段によって前記印刷原版に付着した前記作像用樹脂に紫外線を照射して親油性物質に硬化させる硬化手段を少なくとも備え、前記印刷原版を同一速度で連続的に搬送しながら前記液滴吐出手段により所望の画像パターンを形成すると同時に、単位時間内に前記液滴吐出手段により前記印刷原版に作像する画像面積の２倍以上の面積に単位時間内に紫外線を照射するように構成したことを特徴とする製版装置。
2. 前記液滴吐出手段により作像が終了した前記印刷原版の同一領域を前記硬化手段により複数回照射できるように前記印刷原版の移動速度、前記硬化手段の幅及び移動速度を設定したことを特徴とする請求項１に記載の製版装置。
3. 前記液滴吐出手段により作像が終了した前記印刷原版の領域を前記硬化手段により照射する際に前記硬化手段の両端部が照射する領域は他の領域よりも多い回数照射することを特徴とする請求項１に記載の製版装置。
4. 前記液滴吐出手段により作像が終了した前記印刷原版を前記硬化手段により照射する際に相対移動速度が所定値以下になった場合に前記硬化手段の動作を停止することを特徴とする請求項１に記載の製版装置。
5. 前記印刷原版の板厚に関係なく前記硬化手段と前記印刷原版の距離を一定にする手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の製版装置。

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