JP2013503767A

JP2013503767A - ３ｄ成像用成像ヘッド

Info

Publication number: JP2013503767A
Application number: JP2012528827A
Authority: JP
Inventors: デービッドアヴィエル; オフィールエヤル
Original assignee: イーストマンコダックカンパニー
Priority date: 2009-09-08
Filing date: 2010-09-01
Publication date: 2013-02-04
Also published as: EP2475523B1; EP2475523A1; US8284229B2; WO2011031593A1; CN102481775A; US20110058010A1

Abstract

基板に像を書き込むため、複数個の輻射器群を有する輻射器アレイと、各輻射器群からの光を基板側に合焦させる成像レンズと、を備え、基板表面に対する光合焦位置の深さがその輻射元の輻射器群毎に異なる成像ヘッドを使用する。それら複数個の輻射器間で、フレキソ印刷版の同一領域に関する彫版期が互いに異なるので、この成像ヘッドでフレキソ印刷版に３Ｄ成像を施すことが可能である。

Description

本発明は、複数個の輻射器を用いたフレキソ印刷版の３Ｄ（三次元）成像に関する。特に、互いに異なる時期にフレキソ印刷版の同一領域を彫版するようそれら輻射器を構成したものに関する。

本発明の背景について詳細に説明する前に、以下の説明で使用する用語のうち幾つかを定義するのが有益であろう。まず、本願中の「ＣＴＰ」（コンピュータ製版）は、近代的印刷プロセスで使用される成像技術に関連する語である。この種の技術では、デスクトップ出版向けに作成した画像が印刷版上に直接出力される。本願では、印刷版に対するコンピュータ内画像の出力処理を担う成像装置を「ＣＴＰ用成像装置」と呼ぶことにする。

そうしたＣＴＰ用成像装置で使用可能な印刷版は多々ある。それらの大半では、二次元的又は三次元的構造を作成するのに幾通りかの後処理工程が必要となる。本発明は、それらのうち「フレキソ印刷版」として知られる種類の版に関する。より詳細には、複数個の輻射器からなる光源を用いたフレキソ印刷版の直接彫版に使用されるＣＴＰ用成像装置に関する。

フレキソ印刷版の「直接彫版」とは、光源から発せられるレーザ光等の光エネルギを利用し版素材上に３Ｄ彫版を施すことである。直接彫版の概念は、フレキソ印刷市場向けの印刷版を得るに当たり三次元的構造作成用の後処理工程を実行する必要がある二次元成像技術とは、大きく異なるものである。

図１に、フレキソ印刷版の直接彫版が可能な従来型ＣＴＰマシン、特に輻射器アレイ１０４がフレキソ印刷版の表面（版面）１０８に対し平行なマシンを示す。フレキソ印刷版は回転ドラムに取り付けられている。説明の簡略化のため、輻射器アレイ１０４としては輻射器が９個のものを想定する。即ち、３個ずつ輻射器を有する３個の輻射器群１１２、１１６及び１２０を備えるアレイ１０４を想定する。

第１輻射器群１１２はドラム第１回転期１２４に光１３６を版面１０８へと輻射し、第２輻射器群１１６はドラム第２回転期１２８に光１４０、第３輻射器群１２０はドラム第３回転期１３２に光１４４を輻射する。この従来技術では、それら３個の輻射器群１１２、１１６及び１２０から輻射された光がいずれも版面１０８上の同一領域に送られ、画素アレイ１６０をなす画素のうちｐ１〜ｐ３を協働で発生させる。

更に、ドラム第２回転期１２８には第１輻射器群１１２からの輻射光１４８で画素ｐ４〜ｐ６を発生させる。ドラム第３回転期１３２には、第２輻射器群１１６からの輻射光１５２を画素ｐ４〜ｐ６に作用させる一方、第１輻射器群１１２からの輻射光１５６で画素ｐ７〜ｐ９を発生させる。このように、従来のマシンで成像先となりうるのはフレキソ印刷版の表面だけである。

米国特許出願公開第２００８／０１５３０３８号明細書米国特許出願公開第２００８／００１８９４３号明細書

本発明はＣＴＰマシンについての新概念、特に複数個の輻射器を有する光源を調節してフレキソ印刷版の表面に対し傾斜した又は階段状の構成にする、という概念を示すことを目的とする。傾斜型乃至階段状の構成であれば、複数個の輻射器で印刷版の表面や印刷版内の様々な深さに同時に成像できる。ひいては、それら複数個の輻射器を適宜作動させることで、直接彫版及び切除の効果が高まる。

簡潔に述べると、本発明は、基板に像を書き込むための成像ヘッドなる形態で実施することができる。本ヘッドは、複数個の輻射器群を有する輻射器アレイと、各輻射器群からの光を基板側に合焦させる成像レンズと、を備え、基板表面に対する光合焦位置の深さがその輻射元の輻射器群毎に異なるものである。

版成像システムに対し平行な従来型輻射器アレイの模式図である。複数個の輻射器群を有し且つその輻射器群間に段差がある階段状輻射器アレイの模式図である。版成像システムに対し傾斜を有する輻射器アレイの模式図である。回転ドラム上の印刷版に対する成像用の成像ヘッドを構成する輻射器アレイの模式図である。ファイバ結合ダイオードを備える傾斜型光ヘッドの概念に基づく好適な実施形態を示す模式図である。

以下、本発明の目的、構成及び効果をより明らかにすべく本発明の好適な実施形態に関し詳細に説明する。本発明の構成要素をより明瞭にご理解頂くため別紙図面を参照しつつその実施形態についてこれから説明するが、これはあくまで本発明の例示説明である。説明中で色々と細部に立ち入るのは本発明についてより一貫したご理解を頂くためである。本件技術分野で習熟を積まれた方々（いわゆる当業者）であれば、そうした細部にこだわらずに本発明を実施に移すことができよう。更に、周知の手法、処理、構成要素及び回路については、本願による教示内容が曖昧にならないよう詳示を控えることにする。

図４に、複数個の輻射器からなるアレイを備えたＣＴＰ印刷マシンの概要を示す。

輻射器アレイ１０４は図示の通り成像ヘッド４０４の一画をなしており、そのヘッド４０４はアレイ１０４のほかに成像レンズ４０８、例えばテレセントリックレンズを備えている。アレイ１０４は光を輻射し、レンズ４０８はその光を合焦させることで印刷版４１６上に画素１６０を発生させる。版４１６は、成像ドラム４１２に巻かれそのドラム４１２と共に回動している状態にて、ヘッド４０４による成像を受ける。

図１に示した構成では、輻射器アレイ１０４が版面１０８に対し略平行に配置されているため、輻射光１３６等で形成される光軸が版面１０８に対し略直交することとなる。アレイ１０４としてはファイバ結合型輻射器乃至ファイバレーザからなるものが使用されている。こうした幾何学的構成の許では、輻射光例えば１３６、１４０及び１４４による画素ｐ１〜ｐ３の形成が、互いに別のドラム回転期にではあるがいずれも同一の面を合焦先として行われることとなる。これは、版面１０８に対する彫版上の無駄が相次ぐドラム回転期を通じ積み重なる原因となっている。

版面１０８をより効率的に彫版できるようにするためには、同一領域に送られる輻射光の合焦面を、相次ぐドラム回転期毎にはっきりと変えていく必要がある。図２に、相互間段差が増していくよう個々の輻射器群１１２、１１６及び１２０が配置された輻射器アレイ２０４を示す。このアレイ２０４は、図１に示した輻射器アレイ１０４と同じく、版面１０８に対し平行になるよう配置されている。ここで示す構成のアレイ２０４であれば、成像中の相次ぐドラム回転期を通じより深くまで彫版することができる。例えば、ドラム第１回転期１２４には第１輻射器群１１２からの輻射光２３６で画素ｐ１〜ｐ３を発生させる。続いて、ドラム第２回転期１２８には第２輻射器群１１６が光２４０、ドラム第３回転期１３２には第３輻射器群１２０が光２４４を同じ画素ｐ１〜ｐ３に向け輻射する。ドラム回転期を追う毎に、成像レンズ４０８による各輻射光２３６、２４０及び２４４の合焦面が深まるり版面１０８への彫版深さが増していく。

同様に、図２に示す構成では、ドラム第２回転期に第１輻射器群１１２からの輻射光２４８で画素ｐ４〜ｐ６を発生させる。ドラム第３回転期には、第２輻射器群１１６が光２５２を画素ｐ４〜ｐ６に向け輻射し、第１輻射器群１１２からの輻射光２５６で画素ｐ７〜ｐ９を発生させる。

この輻射器アレイ２０４は、輻射器群間に段差があるので製造するのが難しい。図３に、その光軸に対し斜めに傾斜している輻射器アレイ１０４を示す。こうした構成であれば、相次ぐドラム回転期を通じ彫版深さを増大させることができる。例えば、輻射器群１１２、１１６及び１２０が、相次ぐドラム回転期中に光３３６、３４０及び３４４を輻射し画素ｐ１〜ｐ３を発生させる。アレイ１０４が版面１０８に対し傾斜した構成であるため、ドラム回転期を追う毎に、成像レンズ４０８による各輻射光３３６、３４０及び３４４の合焦面が深まり、成像の途上で画素ｐ１〜ｐ３に対する彫版深さが増していく。

同様に、図３に示す構成では、ドラム第２回転期に第１輻射器群１１２からの輻射光３４８で画素ｐ４〜ｐ６を発生させる。ドラム第３回転期には、第２輻射器群１１６が光３５２を画素ｐ４〜ｐ６側に向け輻射し、第１輻射器群１１２からの輻射光３５６で画素ｐ７〜ｐ９を発生させる。次に、図２及び図３に示した本発明の概念を踏まえ且つ図５を参照しつつ、図３に示した概念に基づくＣＴＰマシンの一例構成について説明する。

図５に、ファイバ結合ダイオードからなる輻射器アレイ１０４を備え、印刷版４１６に対するファイバ結合ダイオードの移動方向Ｙが版４１６に対し平行な光ヘッドを示す。配置に当たりその傾斜角５０４及びピッチ５０８が然るべく定められているので、ファイバの先端から発せられるレーザ光を印刷版４１６の上面より下方に、即ち先行するレーザ光源のうち１個又は複数個で既に輻射、切除を受けているスポット上に合焦させることができる。ＣＴＰマシン内でこの光ヘッドがとる傾斜角や印刷版４１６に対する光ヘッドの距離は、相応の機械アセンブリを使用し望ましい値に調節することができる。この構成によれば、様々な種類のフレキソ印刷版に係る彫版をより好適に行うことができる。

１０４輻射器アレイ、１０８版面（基板）、１１２第１輻射器群、１１６第２輻射器群、１２０第３輻射器群、１２４ドラム第１回転期、１２８ドラム第２回転期、１３２ドラム第３回転期、１３６，２３６，３３６ドラム第１回転期における第１輻射器群の輻射光、１４０，２４０，３４０ドラム第２回転期における第２輻射器群の輻射光、１４４，２４４，３４４ドラム第３回転期における第３輻射器群の輻射光、１４８，２４８，３４８ドラム第２回転期における第１輻射器群の輻射光、１５２，２５２，３５２ドラム第３回転期における第２輻射器群の輻射光、１５６，２５６，３５６ドラム第３回転期における第１輻射器群の輻射光、１６０複数回成像で版上に形成された画素アレイ、２０４階段状配置を採る輻射器アレイ、４０４成像ヘッド、４０８成像レンズ、４１２成像ドラム、４１６印刷版、５０４傾斜角、５０８ピッチ。

Claims

彫版による成像を基板に施すための成像ヘッドであって、
複数個の輻射器群を有する輻射器アレイと、
各輻射器群からの光を基板側に合焦させる成像レンズと、
を備え、基板表面に対する光合焦位置の深さがその輻射元の輻射器群毎に異なる成像ヘッド。
請求項１記載の成像ヘッドであって、その輻射器群が１個又は複数個の輻射器を有する成像ヘッド。
請求項１記載の成像ヘッドであって、その成像レンズが１個又は複数個の成像レンズ素子を有する成像ヘッド。
請求項１記載の成像ヘッドであって、基板上の同一領域に対する成像期が輻射器群のうち少なくとも２個の間で異なる成像ヘッド。
請求項１記載の成像ヘッドであって、その成像レンズがテレセントリックレンズである成像ヘッド。
請求項１記載の成像ヘッドであって、その輻射器群がファイバ結合型である成像ヘッド。
請求項１記載の成像ヘッドであって、その輻射器群がファイバレーザである成像ヘッド。
請求項１記載の成像ヘッドであって、基板に対しある角度で傾斜している成像ヘッド。
請求項１記載の成像ヘッドであって、その輻射器アレイが基板に対しある角度で傾斜している成像ヘッド。
請求項４記載の成像ヘッドであって、その成像期が個別のドラム回転期である成像ヘッド。
請求項１記載の成像ヘッドであって、隣り合う輻射器群間に段差がある成像ヘッド。