JP3226552B2 - オフセット印刷版の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、感熱型オフセット印刷版の製造方法に関す
るものである。

背景技術 画像記録信号に基づいて、感材へレーザビームを選択
的に照射して描画を行う装置は、従来より、フィルムプ
ロッターあるいはイメージセッターとして知られてい
る。例えば、特開昭60−203071号公報には、複数のレー
ザビームにより描画を行うレーザ製版装置が示されてい
る。

一方、近年のコンピュータの普及、あるいはインター
ネットに代表されるネットワーク技術の発展により、コ
ンピュータ上で編集されたデジタル画像データから、途
中でネガフィルムあるいはポジフィルムを介することな
く、直接オフセット印刷用の版を製作するCTP（Compute
r To Plate）システムが可能となっている。そして、こ
のCTPシステムは、現在のオフセット印刷の主流である
フィルムを用いたPS（Pre Sensitized）版システムに替
わるものとして注目を浴びている。

CTPシステム用のオフセット印刷版の製版システムと
して既に実用化されているシステムは、版材として、OP
C（有機光半導体）、銀塩、銀塩とフォトポリマーとの
ハイブリッド材料、高感度フォトポリマー等の感光材料
を用いた製版システムである。しかし、これらの製版シ
ステムでは、従来のPS版システムと同様に、版材を暗室
で取り扱う必要がある。また、これらの製版システムで
は、従来のPS版システムと同様に、版材への描画工程の
後に現像工程が必要であり、現像液の廃棄処理等で問題
を有している。

これに対して、赤外光領域に感応領域を有する感熱型
の版材を用いたCTP製版システムでは、版材を明室で取
り扱うことができる。また、このシステムでは、レーザ
ビームによる描画工程で大量の熱エネルギーを投入し
て、感熱層の画像形成部分を熱により親水性から親油性
に変化させることで画像を形成するため、現像工程は不
要となる。したがって、このような感熱型CTPシステム
は、次世代のCTPシステムとして注目されている。

一般にCTPシステムに用いられる製版装置としては、
走査方式の違いから、外面シリンダ走査方式、内面シリ
ンダ走査方式、平面走査方式の３種類に大きく分類され
る。なお、外面シリンダ走査方式のレーザ製版装置は例
えば特開昭51−46138号公報に記載されている。

感光型の版材に用いられる製版装置としては、高速走
査が可能であり、異なるサイズの版材にも簡単に対応で
きることから、内面シリンダ走査方式の製版装置、すな
わちシリンダ内面へ版材を固定し、回転端面鏡によりレ
ーザビームを走査する方式の製版装置が広く利用されて
いる。しかしながら、内面シリンダ走査方式の製版装置
は、以下の理由から、感熱型の版材の製版装置としては
適切なものではない。

すなわち、感熱型の版材は感光型の版材に比べて一般
的に感度が３桁程度低いため、内面シリンダ走査方式を
採用する場合には、非常に大きな出力エネルギーが得ら
れるレーザであって長い焦点距離がとれる、例えばNd−
YAGレーザのような、ビーム特性に優れた高価な固体レ
ーザが必要となる。しかしながら、描画用レーザーとし
てNd−YAGレーザを用いた内面シリンダ走査方式の製版
装置は、使用できる版材の感応波長域がNd−YAGレーザ
の発光波長である1064ナノメータに限定されるため、版
材設計の自由度が低くなる。

これに対して、750〜880ナノメータ付近に中心発光波
長域を有する半導体レーザは、Nd−YAGレーザと比較し
て安価である。したがって、感熱型CTPシステムの装置
コストを低く抑えるためには、描画用のレーザとして半
導体レーザを用いることが好ましい。しかしながら、半
導体レーザはそのビーム特性から焦点距離を長くとるこ
とができないため、半導体レーザを用いた製版装置で
は、内面シリンダ走査方式を採用することが困難であ
る。

したがって、半導体レーザを用いた製版装置では外面
シリンダ走査方式、すなわち、シリンダ外面に版材を巻
き付け、この版材に対してシリンダ外面の近くに設置さ
れた光ヘッドからレーザビームを照射する方式を採用す
る。この方式の製版装置は、例えば、半導体レーザから
照射されるレーザビームを光ファイバで伝送して、シリ
ンダ外面の近くに設置された光ヘッドの光学系へ導き、
この光学系の先端にある対物レンズで集光されたレーザ
ビームをシリンダ外面の版材に照射する構成となってい
る。

このような外面シリンダ走査方式の製版装置において
は、製版速度を速くする目的で、複数の半導体レーザを
用いてシリンダ１回転あたりの走査本数を増やす、所謂
マルチチャンネル方式で描画が行われている。そして、
一般的なマルチチャンネル方式の製版装置は、複数のレ
ーザビームをライン状に等間隔で配置して、各ビームを
互いに平行なビーム群とし、このビーム群を１組の光学
系へ導くように構成されている。

しかしながら、ライン状に配置された複数の赤外線レ
ーザビームにより描画を行う際には、赤外線による熱が
感熱層で吸収されるとともに、感熱層の化学反応等によ
っても多量の熱が発生する。そして、この熱は版材を昇
温させると同時に、熱伝導により周辺に拡散する。その
ため、ライン状に配置さた赤外線レーザビームの本数が
多くなるに従って、ラインの中心に位置するビームにて
描画される版材の画像領域は、ラインの端に位置するビ
ームにて描画される版材の画像領域と比べて高温とな
る。

このように、熱反応にて画像が形成される感熱型の版
材に、ライン状に配置された複数の赤外線レーザビーム
により描画を行う場合には、描画時の版材に温度分布が
生じるため、描画全域に渡って均一な画像を形成させる
ことが困難であった。すなわち、この方法で得られる印
刷版の画像品質には改善の余地がある。

一方、プロセスカラー印刷では、カラー画像をＹ（イ
エロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラッ
ク）の４色に分けて各色用の版を製版し、この４つの版
を用い、対応する色のインクで各画像を印刷する。そし
て、４つの版によりそれぞれ異なる色のインクで印刷さ
れた画像が、用紙上の正確な位置で重なり合うことによ
って、品質の良いカラー印刷物が得られる。ここで、印
刷機での各版の位置合わせは、各版に基準となる一辺を
設け、この一辺を合わせることによって行っている。そ
のため、製版の際にも、この一辺を基準とした正確な位
置に描画を行う必要がある。

しかしながら、従来の外面シリンダ走査方式の製版装
置には、シリンダに版材を装着する際の位置決めを簡便
で正確に行うという点で改善の余地がある。

さらに、特開平７−1849号公報には、感熱型の版材を
なす感熱層の形成材料として、内部に親油性成分を含有
し且つ熱により破壊されるマイクロカプセルと、三次元
架橋し得る官能基および前記親油性成分と反応し得る官
能基を有する親水性バインダーポリマーと、親水性バイ
ンダーポリマーの三次元架橋反応を開始する光反応開始
剤とを含有する材料が開示されている。しかしながら、
この材料を感熱層として有する感熱型の版材を用い、従
来の方法で製版された印刷版は、画像部の耐刷性が不十
分であり、得られる印刷版の印刷品質に改善の余地があ
る。

本発明は、このような従来技術の問題点に着目してな
されたものであり、外面シリンダ走査方式の製版装置で
感熱型の版材を製版する際に、形成される画像品質およ
び画像部の印刷品質を格段に改善すること、さらには、
プロセスカラー印刷の際に、４色の画像の位置合わせを
簡便な方法により短時間で正確に行うことができるよう
にすることを課題とする。

発明の開示 上記課題を解決するために、本発明は、熱により画像
が形成される感熱層を支持体上に有する板状の版材を、
シリンダの外周面に感熱層を外側に向けて巻き付けてシ
リンダと一体に回転可能とする版材装着工程と、このシ
リンダを回転させながら、画像形成信号に基づいて、複
数の赤外線レーザビームがライン状に配置されているビ
ーム群をシリンダ外周面の版材に照射することにより、
画像形成信号に応じた画像を版材の感熱層に形成する画
像形成工程とを含むオフセット印刷版の製造方法におい
て、前記画像形成工程では、版材の温度が、ライン状の
ビーム群により一度に描画される領域内で均一になるよ
うに、このビーム群をなす複数の赤外線レーザビームの
照射条件を個別に設定することを特徴とするオフセット
印刷版の製造方法を提供する。

この方法によれば、画像形成工程において、版材の温
度が、ライン状のビーム群により一度に描画される領域
内で均一になるため、版材の温度はシリンダ１回転によ
り描画される領域全体で均一となる。したがって、例え
ば、シリンダが１回転する毎にライン状のビーム群をシ
リンダの回転軸方向に移動させることを繰り返すことに
より、版材の感熱層全面に対して均一な感熱反応による
画像形成が行われる。これにより、得られる印刷版の画
像品質は格段に改善される。

本発明の方法における版材装着工程は、版材の先端を
シリンダの周面にクランプ機構により固定する工程を有
し、このクランプ機構による固定の際に、版材の先端の
一辺を利用した位置決めを行い、この位置決め状態を保
持しながら版材を装着することが好ましい。

この方法によれば、画像形成工程の前に、版材の先端
の一辺を利用して版材の位置決めが行われているため、
画像形成工程では、版材の基準となる一辺に対して正確
な位置に画像が描画される。これにより、プロセスカラ
ー印刷における位置合わせも簡便な作業で正確に行われ
る。

本発明の方法における前記画像形成工程の後に、版材
の感熱層に波長200〜400nmの紫外線を照射する後処理工
程を行うことが好ましい。この方法によれば、紫外線照
射の後処理工程を行うことにより、画像部の耐刷性等の
印刷品質が格段に改善される。

前記感熱層が、特開平７−1849号公報に記載されてい
るような、内部に親油性成分を含有し且つ熱により破壊
されるマイクロカプセルと、三次元架橋し得る官能基お
よび前記親油性成分と反応し得る官能基を有する親水性
バインダーポリマーと、親水性バインダーポリマーの三
次元架橋反応を開始する光反応開始剤とを含有するもの
である場合には、前記後処理工程により親水性バインダ
ーポリマーを三次元架橋させることができる。これによ
り、画像形成工程直後の版材の表面が改質されて、イン
クの受理転移性、細線や網点の再現性、あるいは耐刷性
などの印刷品質が格段に改善される。

本発明の方法を実施可能な装置としては、回転機構を
備えたシリンダと、このシリンダの外周面に板状の感熱
型の（支持体上に感熱層を有する）版材を巻き付けて固
定する版材装着機構と、前記版材を複数枚収納するカセ
ットと、このカセットから版材を取り出してシリンダに
向かわせる版材供給機構と、複数の赤外線レーザビーム
をライン状に発生させるレーザ発生装置と、画像形成信
号および前記ライン内での位置に基づいて各赤外線レー
ザビーム毎に照射条件（強度あるいは照射時間）を設定
する照射条件設定装置と、レーザ発生装置から照射され
る複数のレーザビームをシリンダ外周面に巻き付けてあ
る版材に集光させる光学系を備えたレーザ照射ヘッド
（以下、「光ヘッド」とも称する。）と、このレーザ照
射ヘッドをシリンダから所定距離だけ離れた位置でシリ
ンダの回転軸と平行に対向するラインに沿って線形移動
させるヘッド移動機構とを備えたことを特徴とするオフ
セット印刷版の製造装置が挙げられる。

前記レーザ発生装置により発生させるライン状のレー
ザビーム群は、当該ラインの幅方向にレーザビームが一
個だけ配置されたものであってもよいし、複数個配置さ
れたものであってもよい。そのため、前記レーザ発生装
置は、例えば半導体レーザに光ファイバをカップリング
したものを多数用意し、各光ファイバを一方向に等間隔
で配置するか、前記ラインの長さ方向と幅方向にそれぞ
れ所定数だけ等間隔で配置することによって得られる。

この製版装置によれば、板状の感熱型の版材を、シリ
ンダの外周面に感熱層を外側に向けて巻き付けて固定
し、その状態でシリンダを回転させるとともに、レーザ
発生装置を作動させて、例えばシリンダが一回転する毎
にヘッド移動機構により照射ヘッドを所定量だけ移動さ
せることを繰り返すことによって、レーザビームがシリ
ンダ外周面の版材全面に照射される。また、照射条件設
定装置の設定により、画像形成信号に応じた画像が版材
の感熱層に形成される。

特に、照射条件設定装置により、各赤外線レーザビー
ムの照射条件を前記ライン内での位置に基づいて、例え
ばラインの中心のレーザビームは照射エネルギーが小さ
く、且つラインの端のレーザビームは照射エネルギーが
大きくなるように設定することにより、版材の温度を、
ライン状のレーザビーム群により一度に描画される領域
内で均一することができる。

この製版装置において、版材供給機構は、シリンダに
向かって横方向から版材を搬送する搬送装置を有し、版
材装置機構は、この搬送装置により搬送された版材の先
端をシリンダの周面に固定するクランプ機構を有し、こ
のクランプ機構は、版材の先端面を当接させる位置決め
面を有することが好ましい。このようにすれば、版材の
先端をクランプ機構により固定する際に、版材の先端の
一辺を利用した位置決めを容易に行うことができる。

この製版装置は、波長200〜400nmの紫外線を版材の感
熱層に照射する紫外線照射装置と、シリンダから版材を
外して紫外線照射装置に向かわせる版材移動機構とを備
えていることが好ましい。

前記製版装置のうち、紫外線照射装置と版材移動機構
とを備えている装置は、前記感熱層が、内部に親油性成
分を含有し且つ熱により破壊されるマイクロカプセル
と、三次元架橋し得る官能基および前記親油性成分と反
応し得る官能基を有する親水性バインダーポリマーと、
親水性バインダーポリマーの三次元架橋反応を開始する
光反応開始剤とを含有するものである場合に好適であ
る。また、この製版装置は、シリンダの外周面に板状の
版材を巻き付けて一体に回転可能とする版材装着機構を
有することが好ましい。

前記後処理工程で使用する後処理装置の光源として
は、発光波長域300〜400nm、360〜370nmにピーク波長を
有する蛍光灯（ケミカルランプ）、または発光波長域20
0〜300nm、250〜255nmにピーク波長を有する蛍光灯（殺
菌線ランプ）を使用することができる。また、前記ケミ
カルランプと前記殺菌線ランプとを併用することもでき
る。

前記後処理装置の光源としては、発光波長域200〜500
nmの高圧水銀灯、超高圧水銀灯、或いはメタルハライド
ランプを使用することができる。

前記後処理装置の光源として、高圧水銀灯、超高圧水
銀灯、或いはメタルハライドランプを使用する場合に
は、そのハウジングにコールドミラーや熱線吸収ガラス
を単独であるいは併用して設置することが好ましい。ま
た、版材が特定波長域の紫外線で劣化する場合には、そ
のような波長域の紫外線をカットするフィルタを設ける
ことが好ましい。

前記後処理装置の光源として、高圧水銀灯、超高圧水
銀灯、或いはメタルハライドランプを使用する場合に
は、これらの光源を、450nm以上の波長をカットする水
冷ブルーフィルタージャケット管に内挿することが好ま
しい。

前記後処理装置の光源としては、さらに、紫外域に発
振波長を有するHe−Cd等の紫外線レーザを使用すること
ができる。

また、前記後処理装置は、版材をシリンダから取り外
すことなく、シリンダに巻き付けられている状態の版材
に対して紫外線が照射可能に構成されていることが好ま
しい。そのための構成としては、これらの光源をシリン
ダの周囲に配置する構成、または紫外線発生装置からシ
リンダ外面まで、光ファイバにより紫外線を伝送するよ
うにした構成等が挙げられる。

紫外線照射用に光ファイバを使用する場合には、紫外
線照射用の光ファイバの先端を、画像形成用の赤外ビー
ムを照射する光ヘッドを取り付ける移動ステージの上に
併設し、この紫外線照射用の光ファイバの先端を、ステ
ージの画像形成時の移動方向に沿って光ヘッドの後方と
なる位置に配置し、赤外ビームによる画像形成と並行し
て版材表面への紫外線照射ができるように構成すること
が好ましい。

前記の製版装置において、光ヘッドによるレーザビー
ムの描画幅は、このレーザビームの本数と版材に形成さ
れる画像の解像度に応じて決定され、光ヘッドの移動量
はこの描画幅に応じて設定される。

また、版材のシリンダ円周方向の寸法をシリンダ円周
より小さくして（シリンダ円周の70〜80％程度が上
限）、シリンダ外周面に版材が装着されていない余白部
分を設け、この余白部分に光ヘッドが対向している間に
光ヘッドの移動を行うように構成されていることが好ま
しい。

CTPシステム用の画像形成信号としては、例えば、コ
ンピュータのDTP（Desk Top Publishing）あるいは電子
組版機によって編集された画像データに、RIP（Raster
Image Processor）処理を行うことによって生成され
た、ディジタル画像記録信号（ビットマップデータ）を
利用する。

このビットマップデータは、例えば、RIP部にて必要
に応じて圧縮処理し、これを制御コンピュータで受信し
て主メモリに記憶しておき、必要に応じて、この圧縮さ
れたビットマップデータをオリジナルデータへ復元し
て、電子制御装置のラインメモリへ送るようにする。ま
た、シリンダ軸芯上にロータリエンコーダを設置し、こ
のロータリエンコーダにて計測された回転角度データを
逐次電子制御装置に取り込むようにしておく。

そして、電子制御装置により、シリンダに巻き付けら
れた版材のレーザ照射開始位置座標をリアルタイムに算
出すると同時に、所望の解像度に応じて決まる画素（ピ
クセル）間ピッチとシリンダ回転周速度とから導き出さ
れる最大レーザ照射時間の範囲内で、各レーザ毎の最適
な照射時間からレーザ照射完了位置座標を算出する。次
に、このレーザ照射開始位置座標と照射完了位置座標
を、ラインメモリの画像信号と重ね合わせて制御信号を
作成し、この制御信号により、前記レーザ発生装置が制
御されるようにする。

また、半導体レーザビームの光路上に赤外線強度測定
センサを設置し、製版装置立ち上げ時あるいは適当な時
にレーザ強度をサンプリングし、このレーザ強度データ
を制御コンピュータに取り込む。また、このデータと予
め登録してある各レーザ毎の設定値との比較演算を行
い、半導体レーザの入力電流と出力強度特性に従って、
半導体レーザの駆動用入力電流を制御し、版材に照射さ
れる各々のレーザビーム強度を常時設定値に維持するよ
うにする。

あるいは、前記半導体レーザ発振器のエミッタ側（レ
ーザビーム射出口）の対面側近傍にフォトセンサーを設
置し、半導体レーザ発振時にリアルタイムにレーザ強度
をサンプリングする。そして、この強度データを制御コ
ンピュータに取り込んで、自動計算機能にて前記と同様
の演算を行うことによって、半導体レーザの駆動用入力
電流を制御し、版材に照射される各々のレーザビームの
強度を常時設定値に維持するような構成になっていても
よい。

前記光学系は、版材の厚さの違い、シリンダ外面の真
円度、シリンダ回転時の振れ、および製版装置内部の雰
囲気温度変化により生じるシリンダなどの熱膨張または
熱収縮によって、レーザビームの焦点位置がシリンダ外
周面の版材表面から微妙にズレるため、版材に向かって
鉛直方向に対物レンズを移動させ、レーザビームが常に
版材表面で合焦するように構成された自動焦点補正機構
を備えていることが好ましい。

前記レーザ発生装置を構成する赤外線レーザとして
は、発光波長750〜880ナノメータ、最大出力100ミリワ
ット〜20ワットの赤外線を発光する半導体レーザが好ま
しく、この半導体レーザを0.1〜10メガビット／秒の範
囲の変調速度で、入力電流を直接制御してPWM（Pulse W
idth Modulation）で使用することが好ましい。

前記レーザ発生装置からのレーザビームは、光ヘッド
に光ファイバで伝送される構成であることが好ましい。

前記光学系は、所望の解像度に従い、自動的に光学倍
率が変更できるズーム機構が組み込まれていることが好
ましい。また、前記光学系は、シリンダ外周面の版材に
合焦されるビームスポット径が５〜50マイクロメートル
となるように構成されていることが好ましい。

シリンダに巻き付けられた版材にレーザビームを照射
して画像形成を行っている最中に、版材の表面から熱反
応により蒸発、飛散してくるミストを除去する目的で、
前記光ヘッドの先端近傍にエアーブローと真空吸引機構
を設置することが好ましい。

この製造装置は、エアーブロワーとエアーフィルター
の設置により、清浄空気を製版装置に吹き込んで、装置
内を加圧状態に保持するように構成されていることが好
ましい。

さらに、シリンダの回転速度は毎分50〜3000回転であ
ることが好ましい。

図面の簡単な説明 図１は本発明の第１実施形態に相当する方法が実施可
能な製版装置を示す概略側面図である。図２は図１の製
版装置の概略平面図である。図３は図１の製版装置を構
成するレーザ発生装置を示す概略斜視図である。図４は
図１の製版装置を構成する光ヘッドを示す概略断面図で
ある。図５は、図１の製版装置を構成する版材供給機構
および版装着機構を示す概略側面図である。図６は、図
１の製版装置を構成する版装着機構を示す概略斜視図で
ある。図７は本発明の第２実施形態に相当する方法が実
施可能な製版装置を示す概略側面図である。図８は図７
の製版装置の概略平面図である。図９は、図７の製版装
置における、紫外線照射による後処理工程を行う装置構
成を示す概略側面図である。

発明を実施するための最良の形態 ［第１実施形態］ 本発明の第１実施形態に相当する方法が実施可能な製
版装置を図１〜６に基づいて説明する。

この製版装置100は、図１および図２に示すように、
回転機構を備えた中空シリンダ131と、版材400を複数枚
収納するカセット121と、版材供給機構120と、レーザ発
生装置140と、光ヘッド（レーザ照射ヘッド）150と、リ
ニアステージ（ヘッド移動機構）160と、版排出機構170
と、版排出コンベヤ180と、版受けトレイ19と、制御コ
ンピュータ200と、電子制御装置（照射条件設定装置）2
10と、RIPサーバ（RIP処理を専門に行うネットワークに
接続されたコンピュータ）220を備えている。さらに、
この製版装置100は、図５および図６に示す版材装着機
構130を備えている。なお、図１の符号900は防震ゴムで
ある。

版材400は感熱型オフセット版材であり、ここでは、
アルミ薄板の支持体の上に、感熱層として、内部に親油
性成分を含有し且つ熱により破壊されるマイクロカプセ
ルと、三次元架橋し得る官能基および前記親油性成分と
反応し得る官能基を有する親水性バインダーポリマー
と、親水性バインダーポリマーの三次元架橋反応を開始
する光反応開始剤とを含有する材料からなる親水層が形
成された版材を使用する。このような版材は、例えば特
開平７−1849号公報に記載の方法により形成される。

カセット121は、版材400を感熱層側を上側にして100
枚程度積み重ねて収容できる構造となっており、版材40
0の有無を検知するフォトセンサにて版材の補給を知ら
せるようになっている。

版材供給機構120は、図５に示すように、版材400の上
面を真空吸引してカセット121から版材400を取り出す真
空吸着パッド122と、版材400の下面を受けて版材400の
後端側の垂れを防止しながら、中空シリンダ131に向か
って版材400を搬送させるロール群123とを有する。これ
により、版材400は、中空シリンダ131に向かって横方向
から搬送されるようになっている。

版材装着機構130は、図５および６に示すように、先
端クランプ機構300と、後端クランプ機構301と、スクイ
ーズロール325と、真空吸引機構320とを備えている。

先端クランプ機構300は、版材400の先端部を挟持する
ために中空シリンダ131の所定位置に取り付けてあり、
中空シリンダ131の周面に対向する挟持面と、中空シリ
ンダ131に向かって搬送されている版材400の先端面に対
向する位置決め面300Aとを有する。後端クランプ機構30
1は、版材400の後端部を挟持するために中空シリンダ13
1の所定位置に取り付けてあり、その構造は先端クラン
プ機構300と同じになっている。

したがって、版材供給機構120により中空シリンダ131
に向かって横方向から搬送されている版材400の先端
は、先端クランプ機構300とシリンダ面との隙間（数ミ
リメータ）に挿入されて、位置決め面300Aに弱い力で当
接される。これにより、版材400の先端の一辺を利用し
た位置決めが行われるため、後のプロセスカラー印刷工
程での４つの版による画像位置合わせが容易に行われ
る。

なお、版材供給機構120には、版材400の先端面と先端
クランプ機構300の位置決め面300Aとの当接が、版材400
の先端部に捻じれ等を生じさせずに、面全体で均一に行
われるように、版材400の搬送速度をきめ細かく補正す
る機構が備わっている。

この位置決めの後、先端クランプ機構300のシリンダ
周面との対向面が中空シリンダ131の周面側に移動し
て、前記位置決め状態を保持しながら、版材400の先端
部を先端クランプ機構300と中空シリンダ131の周面との
間に挟持する。この状態で中空シリンダ131を回転さ
せ、これと同時にスクイーズロール325を版材400に押し
当てる。これにより、版材400は中空シリンダ131に巻き
付けられ、その後端部が後端クランプ機構301にて挟持
される。このようにして、版材供給機構120から搬送さ
れた版材400は、位置決め状態が保持されながら中空シ
リンダ131の周面に巻き付けられる。

真空吸引機構320は、中空シリンダ131の周面に巻き付
けられた版材400を、強力に中空シリンダ131に保持し、
中空シリンダ131が高速回転をしても取り付け位置が変
化しないようにするためのものである。

この真空吸引機構320は、図６に示すように、中空シ
リンダー131の外周面に設けた真空吸引孔（直径１〜３
ミリメータ程度の微細な貫通孔）321と、中空シリンダ1
31内の空洞部から空気を排出するための真空排気・空気
供給源323と、中空シリンダ131内と真空排気・空気供給
源323とを連結する配管322とを備えている。配管322は
シャフト133の内部に貫通状態で配置され、その中空シ
リンダ131側の端部は中空シリンダ131内の空洞部に至配
置されている。また、シャフト133と配管322は回転可能
なロータリジョイント324により接続されている。

したがって、前述のようにして、版材400を中空シリ
ンダ131に巻き付けた後に、真空排気・空気供給源323に
より中空シリンダ131内の空気を排出させることによ
り、中空シリンダ131と版材400の間隙にある空気は真空
吸引孔321から強制的に排気される。その結果、版材400
は中空シリンダ131に真空吸引力によって強力に固定さ
れる。

中空シリンダ131は、架台定盤110の上に水平な状態で
取り付けられている。この中空シリンダ131の回転機構
は、両端から突き出されたシャフト132、133と、これら
のシャフト132,133を回転自在に支持する軸受134と、シ
ャフト132の端部にカップリング135によって連結された
回転用モータ136と、シャフト133端部に設置され、中空
シリンダ131の回転角度を計測するロータリエンコーダ1
37とにより構成されている。

回転用モータ136は、毎分50〜3000回転の回転速度で
中空シリンダ131を回転させる能力を有するものを使用
する。ここで、版材の寸法が大きい場合には、中空シリ
ンダ131の外径は例えば250〜500ミリメータとなる。こ
のように大きな中空シリンダ131を用いて、1000dpi（ド
ット／インチ）を越える高精細な画像データを描画する
場合には、一般的な光学的ロータリエンコーダ計測シス
テム性能上の制約から、中空シリンダ131の回転速度を
毎分約1000回転以下にすることが実用上好ましい。分解
能が高い高性能な光学式ロータリエンコーダは、「HEID
ENHAIN」社や「キャノン」社から容易に入手可能であ
る。

レーザ発生装置140は、版材400に照射する赤外線領域
のレーザビーム800を発生させるためのものであり、図
３に示すように、複数の半導体レーザ141と、冷却用ベ
ルチェ素子を搭載したヒートシンク台142と、レーザ駆
動装置143と、ファイババンドル144とを備えている。複
数の半導体レーザ141はファイバカップリングされ、ヒ
ートシンク台142に設置されている。

半導体レーザ141としては、発振波長750〜880ナノメ
ータの赤外線レーザを発生するものが使用されるが、版
材400の感熱層に添加されてる赤外線吸収剤の吸収スペ
クトルに応じて、最適な発振波長を有するものを選択す
ることが好ましい。また、サイズ、価格、および寿命な
どの装置としての総合性能の観点からは、810〜850ナノ
メータに発振波長を有する半導体レーザを用いることが
最も好ましい。

また、半導体レーザ141にカップリングされる光ファ
イバのコア径は、解像度が1000dpiを越える高精細な画
像を描画する場合には、100マイクロメータ以下が好ま
しく、開口数（NA）は一般的に0.12〜0.15とする。この
ようなファイバカップリングされた半導体レーザは、
「SDL」社や「OPTOPOWER」社から容易に入手可能であ
る。

ファイババンドル144としては、ファイバカップリン
グされた半導体レーザ141に使用されている光ファイバ
と同等の形状と性能を有する光ファイバが束ねられたも
のを用いる。このファイババンドル144の各光ファイバ
は、コネクターあるいは融着方式（Fusion Splicing）
にて半導体レーザ141と結合されている。

ファイババンドル144の先端の鞘部では、各光ファイ
バが数100マイクロメータのピッチで等間隔に横方向に
配置され、各光ファイバからのレーザビームが互いに平
行となるようにアライメントされて固定されている。こ
れにより、ファイババンドル144の先端の鞘部から、ラ
イン状のレーザビーム群が発生する。

また、ファイババンドル144の長さが数メータと長く
なる場合には、ファイババンドル144をプラスチックあ
るいは金属からなる可撓性のある管に内挿して保護する
ことが好ましい。

半導体レーザ141が１ワット程度の出力エネルギーを
発生させるレーザであれば、レーザ駆動装置143によ
り、直流電源として電圧約２〜３ボルトを半導体レーザ
141に印加する。また、画像描画時には最大約500〜2000
ミリアンペアの電流を半導体レーザ141へ供給し、描画
を行わない時には半導体レーザ141が瞬時に最大出力強
度に到達するように、版材400の表面に熱影響を与えな
い程度の電流である20〜100ミリアンペアのバイアス電
流を供給しておくことが好ましい。

ファイババンドル144の先端鞘部は、図４に示すよう
に、光ヘッド150のファイババンドル固定部151に保持さ
れている。

光ヘッド150は、レンズ筒体152と、集光レンズ群153
と、プリズム154と、ズームレンズ群155と、ズーム機構
156と、ズームモータ157と、対物レンズ群158と、対物
レンズ・アクチュエータ159と、非点収差センシング機
構500から構成されている。

半導体レーザ141から照射された赤外線レーザビーム
は、光ファイバで伝送され、最終的にファイババンドル
144の鞘部の終端からライン状のレーザビーム群として
外部に出射される。集光レンズ群153は、このレーザビ
ームを集めて平行光にするものであり、平行光にされた
赤外線レーザビームは、プリズム154、ズームレンズ群1
55、対物レンズ群158を通って、中空シリンダ131に巻き
付けてある版材400の表面上で、数〜数十マイクロメー
タのビームスポット径に合焦される。

版材400の表面上で合焦されるビームスポット径は、
ズームレンズ群155、対物レンズ群158の光学縮小倍率を
変えることにより任意に設定可能である。実用的には、
光ヘッド150の先端から版材400の表面迄の距離（ワーキ
ングディスタンス）を数ミリメータ以上確保したいこ
と、およびレンズやレンズ筒体152などの光学系のサイ
ズを余り大きくしないでレーザビームの強度損失を最小
限に抑えたいこと等の理由から、最大縮小倍率が５程度
であるレンズ類を選定している。

そのため、ファイババンドル144に使用しているファ
イバコア径が50マイクロメータであれば、版材400の表
面上では最小10マイクロメータ前後のビームスポット径
が得られる。勿論、ファイババンドル144のファイバコ
ア径をもう少し小さくすれば、更に小さいビームスポッ
ト径が得られる。また、更に最大縮小倍率を上げたレン
ズを選定すれば同様に小さいビームスポット径を得るこ
とも可能であるが、レーザビームの強度損失は大きくな
る。

また、ズームレンズ群155は、ズーム機構156の移動に
合わせて相対位置が変化するようになっている。ズーム
機構156と歯車で連結されたズームモータ157の回転によ
り、ズーム機構156が前進あるいは後退し、一緒にズー
ムレンズ群155の相対位置も変わるため、それに合わせ
て光学縮小倍率が変化する構造となっている。そして、
ズーム倍率を１〜５倍の範囲で変更できるズームレンズ
を選択すれば、版材400の表面上で合焦されるビームス
ポット径は10〜50マイクロメータの範囲で任意に変更で
きるようになる。

非点収差センシング機構500は、波長域が600〜700ナ
ノメータで、最大出力エネルギーが数10ミリワット程度
である可視光半導体レーザ501、ビーム整形機構502、プ
リズム群503、自動パワー制御機構504、および４分割フ
ォトディテクター505などから構成されている。可視光
半導体レーザ501から照射された可視光レーザビーム
は、ビーム整形機構502で整形されて平行光化され、プ
リズム503で一部が分離される。この分離されたビーム
が自動パワー制御機構504のフォトダイオードで検知さ
れる。このフォトダイオードの出力信号から、可視光半
導体レーザ501に供給される電流が制御されて、レーザ
の出力強度が一定に維持されるようになっている。

また、プリズム503を透過した残りの可視光レーザビ
ームは、プリズム154の対角面で反射され、描画用赤外
線レーザビーム800と重ね合わされ、版材400に入射され
る。ここで、可視光レーザビームの方は版材400の表面
で殆ど反射されて、再びプリズム154,503に入って反射
する。反射した光は、光路上にある円筒レンズで非点収
差が与えられて、最終的に４分割フォトディテクター50
5に帰還してくる。

４分割フォトディテクター505の出力信号を対角同士
で加え、更に対角同士でその差を取り、これらの値をフ
ォーカスエラー信号としてフォーカス・サーボ制御回路
に入力し、フォーカス・サーボ制御回路の出力信号にて
対物レンズ・アクチュエータ159を作動させる機構とな
っている。この機構により、対物レンズ・アクチュエー
タ159から板バネで吊られている対物レンズ群158が前後
に移動する。これにより、可視光レーザビームと一緒
に、描画用赤外線レーザビーム800が版材表面上で合焦
させられる。

一方、この光ヘッド150は、可動支持手段であるリニ
アステージ160上に載置してあり、このリニアステージ1
60によって、中空シリンダ131の軸芯長手方向に線形移
動できるようになっている。リニアステージ160は、中
空シリンダ131と平行な状態で設置されたリニアモータ
ガイド161と、リニアモータ162と、リニアスケール163
と、リニアモータ162に連結した光ヘッド用の支持テー
ブル164とで構成されている。

この光ヘッド150を載せたリニアステージ160の移動
と、中空シリンダ131の回転とによって、光ヘッド150に
よる描画（レーザビームの照射）が版材400の全面に対
して行われる。すなわち、中空シリンダ131が一回転す
る間に、光ヘッド150から版材400に対する描画がシリン
ダ軸方向の所定幅で行われ、中空シリンダ131が一回転
する毎に光ヘッド150がシリンダ軸方向へ所定量だけ移
動する。このプロセスがシリンダ軸方向全体に渡って繰
り返されるようになっている。

ここで、版材400の中空シリンダ131の円周方向の寸法
を中空シリンダ131の円周よりも小さく（円周の約70〜8
0％程度が上限）して、中空シリンダ131の外周面に版材
が装着されていない余白部分を設ける。そして、光ヘッ
ド150が中空シリンダ131の版材装着面と対向している間
は、光ヘッド150を移動せず、光ヘッド150が中空シリン
ダ131の余白部分と対向している間に、光ヘッド150を中
空シリンダ131の回転軸方向に所定量だけ移動するよう
に、リニアステージ160の動作を制御する。

これにより、版材400の全面に対する描画を行う際
に、中空シリンダ131の回転を停止したり、中空シリン
ダ131が２回転する間に１回の割合で描画を行う（最初
の回転で描画、次回転でリニアステージの移動を行う）
ようにする必要がなくなるため、版材400の全面に対す
る描画が無駄な回転を追加することなく効率的に行われ
る。

なお、光ヘッド150の移動量は、描画する画像データ
の解像度に対応させたビームピッチに、レーザビームの
ビーム本数を乗じた距離とする。

RIPサーバ220は、ネットワーク線（Ethernetなど）を
介し、TCP/IPやAppleTalkなどの通信プロトコールによ
り、DTPや電子組版機で作成された画像データを受信
し、受信した画像データにRIP処理を行ってビットマッ
プデータを生成する。その後で、このビットマップデー
タにランレングス法などのアルゴリズムにて圧縮を行
い、ビットマップデータの容量を小さくしておく。

制御コンピュータ200は、インターフェース線（SCSI
など）を介して、RIPサーバ220から圧縮されたビットマ
ップデータを受信して、制御コンピュータ200内の主メ
モリ（RAM）に記憶しておく。制御コンピュータ200は、
主メモリに記憶してある圧縮されたビットマップデータ
を適宜解凍し、オリジナルのビットマップデータに復元
した後、復元されたビットマップデータを、制御バス
（CompactPCIあるいはVMEバスなど）を介して、電子制
御装置210のラインメモリに転送する。

電子制御装置210は、Ａバンク/Bバンクと呼ぶ二組の
ラインメモリ機能を有し、片方のラインメモリ（Ａバン
ク）に収納してあるビットマップデータにて画像描画し
ている間に、空いている別のラインメモリ（Ｂバンク）
に次ライン用のビットマップデータを転送する。この描
画と転送を交互に切り替えることで、中空シリンダ131
の一回転の期間内で画像描画しながら、並行してビット
マップデータの転送が完了する仕組みになっている。

また、電子制御装置210は、ロータリエンコーダ137か
ら送られてくる回転角度データの受信用カウンタを有
し、版材400の外径、ロータリエンコーダ137からの１パ
ルス当たりの分解角度、画像の設定解像度を元に、画素
間の基本パルス数を算出する。また、中空シリンダ131
の回転に従い、リアルタイムに生成される中空シリンダ
131の回転位置情報から、版材400への描画開始位置を算
出し、中空シリンダ131の回転周速度と、予め各レーザ
毎に個別に設定してあるレーザ照射時間とから各レーザ
毎の描画完了位置を決定する。

次に、電子制御装置210は、この決定された各レーザ
毎の描画完了位置と、前記ビットマップデータの論理信
号とを重ね合わせ、この重ね合わせた制御信号をレーザ
発生装置140のレーザ駆動装置143に出力する。これによ
り、レーザ駆動装置143は画像描画時間を各レーザ毎に
独立して制御する。

ここで、各レーザの照射時間の設定値は、使用する版
材400の感熱層の材料や厚さと、最終的にライン上のレ
ーザビーム群として出射される際のビーム位置により、
予め算出しておく。前記ビーム位置に関しては、ライン
の中心では照射時間が短く、ラインの端になるにつれて
照射時間が長くなるように設定する。これにより、版材
400の温度を、ライン状のレーザビーム群により一度に
描画される領域内で均一することができる。

したがって、この製版装置によれば、画像形成の際
に、版材400の温度は中空シリンダ131の１回転により描
画される領域全体で均一となり、中空シリンダ131が１
回転する毎にライン状のビーム群800が回転軸方向に繰
り返し移動されるため、版材400の感熱層全面に対して
均一な感熱反応による画像形成が行われる。これによ
り、得られる印刷版の画像品質は格段に改善される。

更に、この製版装置100は、中空シリンダ131の傍ら
で、描画用赤外線レーザビーム800の合焦位置に受光面
がくる赤外線強度センサ801を備え、製版装置立ち上げ
時あるいは適当な時期に、リニアステージ160を、描画
用赤外線レーザビーム800が赤外線強度センサ801で検知
される位置まで移動させるように構成されている。

この構成では、レーザ駆動装置143により１個のレー
ザを数秒間点灯させ、測定された強度データを制御コン
ピュータ200に取り込み、レーザ発生装置140のレーザ駆
動電流を制御し、予め設定されたレーザ強度でレーザビ
ームが版材400に照射されるようにする。そして、この
プロセスをレーザビームの本数分、順次繰り返すことに
より、各レーザ毎に独立してレーザ強度が設定されるこ
とになる。

また、半導体レーザ141の発振器エミッタ窓の対面窓
をハーフミラー構造とし、発振器内で発生したレーザビ
ームを一部取り出し、フォトダイオードで検知させ、前
記手段のようにレーザ強度を制御する構成としてもよ
い。

また、この製版装置100の中空シリンダ131の上方に
は、版排出機構170が設置してある。この版排出機構170
には真空吸着パッドが設けてあり、この真空吸着パッド
により、描画が完了した版材400を真空吸引して中空シ
リンダ131から取り外し、版排出コンベア180へ移送す
る。版排出コンベア180に移送された版材400は、版受け
トレイ19で受け取られる。

［第２実施形態］ 本発明の第１実施形態に相当する方法が実施可能な製
版装置を図７〜９に基づいて説明する。

この製版装置100は、図１と図７との比較および図２
と図８との比較から分かるように、版排出コンベヤー18
0に移送された版材に紫外線を照射する紫外線照射装置1
90が設置されてる点で第１実施形態と異なり、これ以外
の点は第１実施形態と同じである。

図９に示すように、この版排出コンベヤー180上の版
材410は、版排出コンベヤー180の移動に伴い、紫外線照
射装置190から紫外線が照射されて後処理がなされる。
この後処理により、得られる版の画像部の耐刷性や印刷
品質が格段に改善される。

紫外線照射装置190のランプ192としては、メタルハラ
イドランプを使用しており、このメタルハライドランプ
の制御電源にはインバータ電源を使用し、ランプ強度は
25〜100％の範囲で任意に変更可能となっている。ま
た、空冷用排気ブロアー195と排気ダクト194によりラン
プの空冷を行っている。また、ランプ192は、180度回転
可能なハウジング191に取り付けられており、ハウジン
グ191のランプ192裏面となる位置にアルミ反射板193が
設けてある。

ここで、長尺なメタルハライドランプは瞬時点灯がで
きないため、版材410への照射を行わない時は、25％程
度の弱いランプ強度で待機点灯させるとともに、ハウジ
ング191を180度回転させることで、ランプ192と版排出
コンベヤー180との間をハウジング191で遮り、版排出コ
ンベヤー180の上に紫外線が漏れないようにする。

そして、版材400が版取り出しパッド170により中空シ
リンダ131から外されて、版排出コンベヤー180に移送さ
れると同時に、版排出コンベヤー180が駆動し、ハウジ
ング191が180度回転してランプ192上側の位置に復帰
し、メタルハライドランプ192の出力が100％のランプ強
度に上がるようになっている。

また、版材410が紫外線照射装置190の下側を通過する
と、ハウジング191は180度回転して待機位置に戻り、同
様にメタルハライドランプ192の出力も弱いランプ強度
に落ちるようになっている。

紫外線照射エネルギー量は、版材に必要とされる紫外
線照射エネルギー量に応じて増減させる必要があるが、
インバータ電源により、メタルハライドランプ192のラ
ンプ強度を増減させることで増減できる。また、これ以
外にも、版排出コンベヤー180に速度可変機構が付いて
いるため、版排出コンベヤー180の速度を変更すること
により、容易に紫外線照射エネルギー量を増減させるこ
とができる。

この実施形態では、紫外線照射装置190のランプ192と
して空冷式のメタルハライドランプを使用しているが、
発光波長が200〜400nmの紫外域にあれば高圧水銀灯、超
高圧水銀灯、或いはケミカルランプや殺菌ランプでも同
様な効果が期待できる。したがって、使用するランプ
は、版材が必要とする照射エネルギーから適宜に選択す
ることができる。

また、版材が昇温を嫌うものであれば、反射板を、ア
ルミ反射板に代えて、熱線のみを選択的に透過するコー
ルドミラーにしたり、ランプ直下に熱線吸収ガラスを増
設することが好ましい。熱線をより一層遮断するために
は、450nm以上の可視光や熱線を100％近くカットする水
冷ブルーフィルタージャケット管にランプを内挿する、
水冷式のメタルハライドランプを採用することが好まし
い。

なお、この製版装置は、図４に示すように、光学レン
ズヘッド150と中空シリンダ131との間に真空吸引機構60
0を設けて、版材400に画像の描画が行われている最中に
版材の表面から熱反応により蒸発、飛散してくるミスト
が対物レンズ群158のレンズ表面に付着するのを防止す
ることが好ましい。この真空吸引機構600は、集塵フー
ド601と、真空ポンプ603と、フィルターと、排気ダクト
602とで構成されている。

この場合には、真空吸引機構600の集塵フード601を支
持テーブル164上に設置して、例えば、制御コンピュー
タ200により、真空吸引機構600がリニアステージ160と
ともに移動するように制御する。

また、この製版装置を、更に、装置フレームにカバー
を取り付けた密閉な構造とし、エアーブロワーとエアー
フィルターで構成される清浄空気供給機構700（図１お
よび７参照）から発生される清浄な空気を装置内に送り
込み、加圧状態に保持することにより装置内部が清浄に
保たれる構造とすれば、室内雰囲気中のゴミや埃の影響
を排除できるため、より優れた印刷品質のオフセット印
刷版を製造できる。

産業上の利用可能性 以上説明したように、本発明の方法は、外面シリンダ
走査方式の製版装置により、感熱型の版材に画像描画を
行う製版方法である。

そして、本発明の方法によれば、マルチチャンネル方
式による画像形成工程において、版材の感熱層全面に対
して均一な感熱反応による画像形成が行われるため、得
られる印刷版の画像品質が格段に改善される。また、版
材の先端の一辺を利用した位置決めを行うことにより、
得られた印刷版を用いたプロセスカラー印刷の際に、簡
便に短時間で４色の版による位置合わせが正確に行われ
る。また、後処理工程を行うことにより、得られる印刷
版の印刷品質が格段に改善される。

これらのことから、本発明の方法によれば、商業レベ
ルで実用的な感熱型のオフセット印刷版を得ることがで
きる。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−186750（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−1849（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−75534（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−58868（ＪＰ，Ａ) 「高分子大辞典」、丸善株式会社、平 成６年９月20日、ｐ．833 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41C 1/00 - 1/18 B41J 3/20 109

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱により画像が形成される感熱層を支持体
   上に有する板状の版材を、シリンダの外周面に感熱層を
   外側に向けて巻き付けてシリンダと一体に回転可能とす
   る版材装着工程と、このシリンダを回転させながら、画
   像形成信号に基づいて、複数の赤外線レーザビームがラ
   イン状に配置されているビーム群をシリンダ外周面の版
   材に照射することにより、画像形成信号に応じた画像を
   版材の感熱層に形成する画像形成工程とを含むオフセッ
   ト印刷版の製造方法において、 前記画像形成工程では、版材の温度が、ライン状のビー
   ム群により一度に描画される領域内で均一になるよう
   に、このビーム群をなす複数の赤外線レーザビームの照
   射条件を個別に設定することを特徴とするオフセット印
   刷版の製造方法。
2. 【請求項２】前記版材装着工程は、版材の先端をシリン
   ダの周面にクランプ機構により固定する工程を有し、こ
   のクランプ機構による固定の際に、版材の先端の一辺を
   利用した位置決めを行い、この位置決め状態を保持しな
   がら版材を装着することを特徴とする請求の範囲第１項
   記載のオフセット印刷版の製造方法。
3. 【請求項３】前記画像形成工程の後に、版材の感熱層に
   波長200〜400nmの紫外線を照射する後処理工程を行うこ
   とを特徴とする請求の範囲第１項または第２項記載のオ
   フセット印刷版の製造方法。