JP4057109B2

JP4057109B2 - 製版装置

Info

Publication number: JP4057109B2
Application number: JP28402097A
Authority: JP
Inventors: 保光横山; 善幸宍戸; 康宣木戸浦; 肇加藤
Original assignee: Tohoku Ricoh Co Ltd
Current assignee: Tohoku Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-10-16
Filing date: 1997-10-16
Publication date: 2008-03-05
Anticipated expiration: 2017-10-16
Also published as: JPH11115145A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感熱孔版印刷装置等に用いられ、感熱性孔版マスタを用いて製版を行う製版装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
感熱性孔版マスタを用いた印刷方式として、従来より、デジタル式感熱孔版印刷が知られている。この印刷では感熱性孔版マスタと呼ばれるマスタが使用され、これは、厚みが１〜８μｍ程度の薄い熱可塑性樹脂フィルムに多孔質支持体としての和紙や合成繊維、あるいはこれらを混抄したものを貼り合わせたラミネート構造となっている。熱可塑性樹脂フィルムの表面には、サーマルヘッド表面への融着防止及び帯電防止のため、オーバーコート層が設けられている。このようなマスタの一例としては、特開平４−２６５７８３号公報に開示されたものがある。
このデジタル式感熱孔版印刷では、マスタのフィルム面をデジタル信号化された原稿画像の画像データに基づいてサーマルヘッド等の発熱部で加熱穿孔して製版した後、これを版胴に巻装して版胴内部よりインキを供給し、プレスローラ等の押圧部材で印刷用紙を版胴に押圧して、版胴開孔部を経てマスタ穿孔部より滲出したインキを印刷用紙に転移させることで印刷が行われている。
【０００３】
ところで、上述のような和紙等からなる多孔質支持体を有するマスタでは、不可避的な内部構造のバラツキから、穿孔部を繊維が横切っている場合があり、このような場合には繊維によってインキの通過が阻害され、画像のベタ部に繊維模様が現れる、いわゆる「繊維目」と呼ばれる不具合等が発生する。
また、製版直後の印刷においては、インキが和紙等を通過しなければならないために画像の立ち上がりが悪く、印刷物としての使用価値のない「損紙」の発生を避けられなかった。
【０００４】
このため、上記問題の発生原因である和紙等の多孔質支持体の厚みを薄くしたマスタや、多孔質支持体を有しない熱可塑性樹脂フィルムのみからなるマスタを用いて印刷を行う試みがなされている。
マスタを熱可塑性樹脂フィルムのみから構成した場合には上記多孔質支持体に起因する問題を一掃できるわけであるが、マスタの強度、いわゆる腰力は実質的に多孔質支持体が担っているため、熱可塑性樹脂フィルムのみで構成する場合、マスタの給・排版工程における搬送や版胴への巻装を従来と同様に行うためにはマスタの厚みを厚くする必要がある。
しかしながら、マスタを厚くした場合、穿孔時において穿孔エネルギーのバラツキや変動が生じると、開孔不良や穿孔径のバラツキ等のいわゆる穿孔ムラ現象が発生し易くなるという問題があった。
【０００５】
この、実質的に熱可塑性樹脂フィルムのみからなるマスタを使用した場合の問題に対処したものとして、例えば特開平８−９０７４６号公報に記載の感熱孔版印刷装置が知られている。
この感熱孔版印刷装置は、感熱性孔版マスタに対する穿孔画像の形成時に、サーマルヘッドの全発熱部（ブロック毎に印字の際には全発熱部／ブロック数）のうち実際に通電される発熱部の割合である「ベタ率」を検知するベタ率検知手段を有しており、ベタ率に対する多段階のしきい値を設け、しきい値に対応する穿孔エネルギーをサーマルヘッドに印加することを特徴としている。
具体的には、ベタ率が高いときは、穿孔不良等をなくすべく、サーマルヘッドに印加する穿孔エネルギーを標準より大きくする、というものである。
換言すれば、サーマルヘッドの各発熱部の共通電極部での電圧降下等の影響を少なくし、ベタ率（印字率）が高い時と低い時での穿孔状態を均一なものにするものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
感熱性孔版マスタの穿孔対象素材は上述のように熱可塑性樹脂であり、熱収縮特性の影響は避けられない。また、感熱性孔版マスタに具備されている熱可塑性樹脂フィルムの穿孔の際には画像信号に応じてサーマルヘッドの発熱部を発熱させ、そのジュール熱により熱可塑性樹脂フィルムを穿孔溶融した後、感熱性孔版マスタがプラテンローラとサーマルヘッドに挟まれた状態で搬送される訳であるが、その際に溶融した熱可塑性樹脂フィルムがサーマルヘッド表面に溶着してプラテンローラと感熱性孔版マスタの裏面との摩擦力が不足し、正常な意図した距離を搬送できなくなるスティッキングという問題が発生してしまう。その上述の熱可塑性樹脂フィルムの熱収縮特性及びスティッキングの結果として画像寸法再現性の劣悪化という問題が生じてしまう。
また、上述の熱可塑性樹脂フィルムの熱収縮特性及びスティッキングは、主走査方向での一度に穿孔させる数が多ければ多い程、すなわち１ラインでの印字率が高ければ高い程、搬送に対する負荷が増大してスティッキングも激しくなり、熱可塑性樹脂フィルムの熱収縮もその穿孔させる付近においては激しくなる。また、感熱性孔版マスタの搬送方向（副走査方向）に穿孔させる数が多ければ多い程、スティッキング及び熱可塑性樹脂フィルムの熱収縮も激しくなり、画像全体として画像寸法再現性の劣悪化が発生してしまう。
これが印字率が多角、隣接したドットが穿孔されるベタ画像部分においてはこの問題は顕著に出てしまい、上述のようなことが大きくなると、いわゆる「製版シワ」が発生し、印刷物としての品質が著しく低下してしまう。
【０００７】
かかる観点からすれば、上記特開平８−９０７４６号公報に記載の従来技術のように、ベタ率が大きい時に穿孔エネルギーを大きくするという手法では、ジュール熱の多さによってベタ画像部分における穿孔径が大きくなり、あるいは各穿孔間の境界が溶けて連結し、画像寸法再現性をより一層劣悪化させるとともにプラテンローラとマスタ間の摩擦力がより一層不足し、製版シワの発生を助長することになる。
なお、図１１に示すように、フィルム穿孔径（感熱性孔版マスタにおける熱可塑性樹脂フィルムの穿孔箇所の径）が大きくなる程、上述した熱収縮及びスティッキングが大きくなるということが知られている。
また、この種の印刷では、印刷用紙の裏面に前の印刷用紙表面のインキが転移して汚れを生じる、いわゆる「裏移り」という現象が問題になるが、穿孔径が大きくなり、あるいは各穿孔間の境界が溶けて連なると、印刷用紙へのインキの過剰転移が生じ、裏移りの原因となる。
【０００８】
そこで、本発明は、実質的に熱可塑性樹脂フィルムのみからなるマスタを使用する場合においても、画像のベタ率に関係なく画像寸法再現性が良好で、製版シワの発生を極力抑制できるとともに裏移りの問題も解消でき、印刷物の品質向上に寄与できる製版装置の提供を、その目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述のように、本発明は、マスタ収縮及びスティッキングの増加による製版シワの発生がもたらす印刷物の品質への影響の大きさを最重要視し、その解決を図ったものである。
具体的には、請求項１記載の発明では、主走査方向に配列された多数の発熱部を具備したサーマルヘッドに、少なくとも熱可塑性樹脂フィルムを有する感熱性孔版マスタを押圧して接触させるとともに、主走査方向と直交する副走査方向に相対的に移動させて上記発熱部の加熱により上記感熱性孔版マスタに原稿画像の画像データに応じたドット状の製版画像を形成する製版装置において、原稿画像のベタ状態を認識をする製版画像認識手段と、該製版画像認識手段で認識したベタ状態が多い場合に上記サーマルヘッドに具備されている発熱部に印加する穿孔エネルギーを少なく調整する製版画像状態別穿孔エネルギー調整手段を有し、上記製版画像認識手段によるベタ状態の認識が、上記画像データから把握される所定ドット数のマトリクス内の印字度合いに基づいてなされる、という構成を採っている。
請求項２記載の発明では、請求項１記載の構成において、上記製版画像状態別穿孔エネルギー調整手段が、上記穿孔エネルギーをその環境での標準穿孔エネルギーに対して少なく調整する、という構成を採っている。
請求項３記載の発明では、請求項１記載の構成において、上記製版画像状態別穿孔エネルギー調整手段が、上記穿孔エネルギーをその環境での熱履歴制御、コモンドロップ制御を含めた標準穿孔エネルギーに対して少なく調整する、という構成を採っている。
【００１０】
請求項４記載の発明では、請求項１乃至３のうちの何れかに記載の構成において、上記サーマルヘッドの温度を検出するサーマルヘッド温度検出手段と、該サーマルヘッド温度検出手段が検出したサーマルヘッド温度に応じて、上記サーマルヘッドへの穿孔エネルギーを所定のエネルギーに調整するサーマルヘッド温度別穿孔エネルギー調整手段を有している、という構成を採っている。
【００１１】
請求項５記載の発明では、請求項１乃至４のうちの何れかに記載の製版装置において、上記サーマルヘッドの発熱部の主走査方向の寸法が、主走査方向における発熱部ピッチの３０〜９５％の範囲にあり、且つ、上記発熱部の副走査方向の寸法が、上記感熱性孔版マスタの副走査方向送りピッチの３０〜９５％の範囲にある、という構成を採っている。
【００１２】
請求項６記載の発明では、請求項１乃至５のうちの何れかに記載の製版装置において、上記サーマルヘッドのグレーズ層の厚みが６０μｍ以下である、という構成を採っている。
【００１３】
請求項７記載の発明では、請求項１乃至６のうちの何れかに記載の製版装置において、上記感熱性孔版マスタが実質的に熱可塑性樹脂フィルムのみから成る、という構成を採っている。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。
まず、本発明に係る製版装置を適用した感熱孔版印刷装置の全体構成とその印刷プロセスを、図２に基づいて簡単に説明する。
【００１７】
符号５０は、装置本体キャビネットを示す。装置本体キャビネット５０の上部にある、符号８０で示す部分は原稿読取部を構成し、その下方の符号９０で示す部分は本発明に係る製版装置、その左側に符号１００で示す部分は多孔性の印刷ドラム１０１が配置された印刷ドラム部、その左の符号７０で示す部分は排版部、製版装置９０の下方の符号１１０で示す部分は給紙部、印刷ドラム１０１の下方の符号１２０で示す部分は印圧部、装置本体キャビネット５０の左下方の符号１３０で示す部分は排紙部を、それぞれ示している。
【００１８】
次に、この感熱孔版印刷装置の動作についてその細部構成を含めて以下に説明する。
【００１９】
先ず、原稿読取部８０の上部に配置された原稿載置台（図示せず）に、印刷すべき画像を持った原稿６０を載置し、図示しない製版スタートキーを押す。この製版スタートキーの押圧に伴い、先ず排版工程が実行される。すなわち、この状態においては、印刷ドラム部１００の印刷ドラム１０１の外周面に前回の印刷で使用された使用済感熱性孔版マスタ６１ｂが装着されたまま残っている。
【００２０】
先ず、印刷ドラム１０１が反時計回り方向に回転し、印刷ドラム１０１外周面の使用済感熱性孔版マスタ６１ｂの後端部が排版剥離ローラ対７１ａ，７１ｂに近づくと、同ローラ対７１ａ，７１ｂは回転しつつ一方の排版剥離ローラ７１ｂで使用済感熱性孔版マスタ６１ｂの後端部をすくい上げ、排版剥離ローラ対７１ａ，７１ｂの左方に配設された排版コロ対７３ａ，７３ｂと排版剥離ローラ対７１ａ，７１ｂとの間に掛け渡された排版搬送ベルト対７２ａ，７２ｂで矢印Ｙ１方向へ搬送されつつ排版ボックス７４内へ排出され、使用済感熱性孔版マスタ６１ｂが印刷ドラム１０１の外周面から引き剥がされ排版工程が終了する。このとき印刷ドラム１０１は反時計回り方向への回転を続けている。剥離排出された使用済感熱性孔版マスタ６１ｂは、その後、圧縮板７５により排版ボックス７４の内部で圧縮される。
【００２１】
排版工程と並行して、原稿読取部８０では原稿読取が行われる。すなわち、図示しない原稿載置台に載置された原稿６０は、分離ローラ８１、前原稿搬送ローラ対８２ａ，８２ｂ及び後原稿搬送ローラ対８３ａ，８３ｂのそれぞれの回転により矢印Ｙ２からＹ３方向に搬送されつつ露光読み取りに供される。このとき、原稿６０が多数枚あるときは、分離ブレード８４の作用でその最下部の原稿のみが搬送される。なお、後原稿搬送ローラ８３ａは原稿搬送ローラ用モータ８３Ａによって回転駆動されると共に、前原稿搬送ローラ８２ａは搬送ローラ８３ａと８２ａとの間に掛け渡されたタイミングベルト（図示せず）を介して回転駆動され、ローラ８２ｂ，８３ｂはそれぞれ従動回転する。原稿６０の画像読み取りは、コンタクトガラス８５上を搬送されつつ、蛍光灯８６により照明された原稿６０の表面からの反射光を、ミラー８７で反射させレンズ８８を通して、ＣＣＤ（光電変換素子）等から成る画像センサ８９に入射させることにより行われる。すなわち、原稿６０の読み取りは、公知の「縮小式の原稿読取方式」で行われ、その画像が読み取られた原稿６０は原稿トレイ８０Ａ上に排出される。画像センサ８９で光電変換された電気信号は、装置本体キャビネット５０内のアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換部２０（図１）に入力されデジタル画像信号に変換される。
【００２２】
一方、この画像読み取り動作と並行して、デジタル信号化された画像情報に基づき製版及び給版工程が行われる。すなわち、製版装置９０の所定部位にセットされた感熱性孔版マスタ６１は、ロール状に巻かれたロール状態から引き出され、サーマルヘッド３０に感熱性孔版マスタ６１を押圧しているプラテンローラ９２、及び送りローラ対９３ａ，９３ｂの回転により、間欠的に搬送路の下流側に搬送される。このように搬送される感熱性孔版マスタ６１に対して、サーマルヘッド３０の主走査方向に一列に配列された多数の微小な発熱部が、上記Ａ／Ｄ変換部２０から送られてくるデジタル画像信号に応じて各々選択的に発熱し、発熱した発熱部に接触している感熱性孔版マスタ６１の熱可塑性樹脂フィルムが溶融穿孔される。このように、画像情報に応じた感熱性孔版マスタ６１の位置選択的な溶融穿孔により、画像情報が穿孔パターンとして書き込まれる。
【００２３】
画像情報が書き込まれた製版済感熱性孔版マスタ６１ａの先端は、給版ローラ対９４ａ，９４ｂにより印刷ドラム１０１の外周部側へ向かって送り出され、図示しないガイド部材により進行方向を下方へ変えられ、図示する給版位置状態にある印刷ドラム１０１の拡開したマスタークランパ１０２（仮想線で示す）へ向かって垂れ下がる。このとき印刷ドラム１０１は、排版工程により使用済感熱性孔版マスタ６１ｂを既に除去されている。
【００２４】
そして、製版済感熱性孔版マスタ６１ａの先端が、一定のタイミングでマスタークランパ１０２によりクランプされると、印刷ドラム１０１は図中Ａ方向（時計回り方向）に回転しつつ外周面に製版済感熱性孔版マスタ６１ａを徐々に巻きつけていく。製版済感熱性孔版マスタ６１ａの後端部は、製版完了後にカッタ９５により一定の長さに切断される。
【００２５】
一版の製版済感熱性孔版マスタ６１ａが印刷ドラム１０１の外周面に巻装されると製版及び給版工程が終了し、印刷工程が開始される。先ず、給紙台５１上に積載された印刷用紙６２の内の最上位の１枚が、給紙コロ１１１及び分離コロ対１１２ａ，１１２ｂによりフィードローラ対１１３ａ，１１３ｂに向けて矢印Ｙ４方向に送り出され、さらにフィードローラ対１１３ａ，１１３ｂにより印刷ドラム１０１の回転と同期した所定のタイミングで印圧部１２０に送られる。送り出された印刷用紙６２が、印刷ドラム１０１とプレスローラ１０３との間にくると、印刷ドラム１０１の外周面下方に離間していたプレスローラ１０３が上方に移動されることにより、印刷ドラム１０１の外周面に巻装された製版済感熱性孔版マスタ６１ａに押圧される。こうして、印刷ドラム１０１の多孔部及び製版済感熱性孔版マスタ６１ａの穿孔パターン部（共に図示せず）からインキが滲み出し、この滲み出たインキが印刷用紙６２の表面に転移されて、印刷画像としてのインキ画像が形成される。
【００２６】
このとき、印刷ドラム１０１の内周側では、インキ供給管１０４からインキローラ１０５とドクターローラ１０６との間に形成されたインキ溜り１０７にインキが供給され、印刷ドラム１０１の回転方向と同一方向に、かつ、印刷ドラム１０１の回転速度と同期して回転しながら内周面に転接するインキローラ１０５により、インキが印刷ドラム１０１の内周側に供給される。なお、インキはＷ／Ｏ型のエマルジョンインキである。
【００２７】
印圧部１２０において印刷画像が形成された印刷用紙６２は、排紙剥離爪１１４により印刷ドラム１０１から剥がされ、吸着用ファン１１８に吸引されつつ、吸着排紙入口ローラ１１５及び吸着排紙出口ローラ１１６に掛け渡された搬送ベルト１１７の反時計回り方向の回転により、矢印Ｙ５のように排紙部１３０へ向かって搬送され、排紙台５２上に順次排出積載される。このようにしていわゆる試し刷りが終了する。
【００２８】
次に、図示しないテンキーで印刷枚数をセットし、図示しない印刷スタートキーを押下すると上記試し刷りと同様の工程で、給紙、印刷及び排紙の各工程がセットした印刷枚数分繰り返して行われ、孔版印刷の全工程が終了する。
【００２９】
次に、製版装置９０を制御ブロック図である図１に基づいて詳細に説明する。図１に示すように、給版機能を有する製版装置９０は、製版画像認識手段と製版画像状態別穿孔エネルギー調整手段を含む製版部２４を有している。Ａ／Ｄ変換部２０でデジタル信号化された画像信号は画像処理部２２に入力され、画像処理部２２で画像処理された画像信号は、製版部２４へと入力される。なお、製版部２４へ入力される画像信号はＣＣＤで読み取ったものでなく密着センサ等からのものでも構わない。
【００３０】
製版部２４へ入力された画像信号は、既に公知である熱履歴制御やコモンドロップ補正制御、及びサーマルヘッド３０への各種信号制御に使用される。
製版画像認識手段は、製版部２４へ入力された画像信号に基づいて、サーマルヘッド３０に具備されているライン上の発熱部への書き込み印字数（ドット数）をカウントする。その印字数カウントデータは、一度マイクロプロセッサ２６に入力される。ＲＯＭ２８には、予め実験等で求めた印字数と最適な発熱部への通電パルス幅との関係データ（表１）が記憶されており、マイクロプロセッサ２６は製版画像認識手段によって認識された印字数をＲＯＭ２８から抽出した上記データに適用してサーマルヘッド３０の発熱部への通電パルス幅を決定する。
製版画像状態別穿孔エネルギー調整手段は、決定された通電パルス幅に基づいてサーマルヘッド３０へ穿孔エネルギーを供給する。ここで、マイクロプロセッサ２６及びＲＯＭ２８は、製版画像状態別穿孔エネルギー調整手段の一部として機能するものである。
【００３１】
【表１】

【００３２】
本実施例においては、表１に示すように、印字数を１６段階のしきい値に分割し、通電パルス幅を可変するようになっている。本実施例で使用するサーマルヘッド３０の発熱部総数は４６０８で、これを二分割で駆動している。従って、これを１６段階のしきい値で処理しているので、１段階当たりのドット数は、２３０４ｄｏｔ／１６段階＝１４４である。
表１において、標準パルス幅というのは、その環境（サーマルヘッド３０の温度等）での標準パルス幅であり、Ｔｐ１等はその標準パルス幅からの減算値で、各々の値はＴｐ１＜Ｔｐ２＜・・・＜Ｔｐ１５＜Ｔｐ１６の関係となっている。
なお、この減算値は、Ｔｐ１＞Ｔｐ２・・・＞Ｔｐ１５＞Ｔｐ１６の関係になる場合もある。このように不等号の向きが異なるのは、サーマルヘッド３０の共通電極の抵抗値によるコモンドロップの影響度の差等によるものである。
すなわち、しきい値１６のときのようにベタ部が多い場合には、フィルムの穿孔を小さくする必要があり、また、しきい値１のときのようにベタ部が少ない場合にはフィルムの穿孔を大きくする必要がある。このため、上述したように、減算値Ｔｐに関する不等号の向きが異なるいずれの場合（共通電極部でのロス（電圧効果）の大小により決められる）においても、ベタ部が多い場合にはサーマルヘッドに具備されている発熱部自体への実印加エネルギー（実穿孔エネルギー）を小さくし、また、ベタ部が少ない場合には同発熱部自体への実印加エネルギー（実穿孔エネルギー）を大きくしている。
【００３３】
ベタ部が多くなるにつれマスタ収縮及びスティッキングが激しくなることから、べた部の多さに対応して通電パルス幅を調整し、すなわち発熱部へ供給する穿孔エネルギーを、その環境での標準パルス幅に基づく標準穿孔エネルギーに対して少なく調整している。具体的には、図３に示すように、通常の通電パルス幅１６Ａより短い通電パルス幅１６Ｂとしている。また、既に公知である熱履歴制御及びコモンドロップ補正制御として、第２通電パルス幅１７Ｂは第１通電パルス幅１６Ｂの４０〜９５％に設定している。図３中、符号１７Ａは、通常の通電パルス幅１６Ａに対する熱履歴制御及びコモンドロップ補正制御としての第２通電パルス幅を示す。
なお、当然ではあるが、各通電パルス幅は、感熱性孔版マスタ６１への穿孔状態が未穿孔にならなく、且つ印刷した際にベタ部が正確に埋まるレベル内に設定されている。
【００３４】
このように、ベタ画像の多さに対応して通電パルス幅を調整し、サーマルヘッド３０に具備されている発熱部への穿孔エネルギーの供給を少なくすることにより、図４（ａ）に示すように、ベタ部において各穿孔箇所ｈが独立した微細な穿孔状態を得ることができる。通常の通電パルス幅による穿孔状態は、図４（ｂ）に示すように、各穿孔箇所ｈが繋がった穿孔状態となる。
各穿孔箇所ｈが独立し尚かつ微細な穿孔状態が得られることによって、ベタ部での感熱性孔版マスタ６１とプラテンローラ９２との間の摩擦力の不足を抑制することができ、これによって製版シワを極力少なくすることができるとともに、画像寸法再現性を良好にすることができる。
また、穿孔箇所ｈの独立化、微細化によって、印刷用紙へのインキの転移量も抑制されるので、裏移りの問題も同時に解消される。
【００３５】
本実施例においては、サーマルヘッド３０は平面型のものを使用しており、発熱部は矩形型としている。サーマルヘッド３０としては他に、部分グレーズ型、端面型でも良く、また、発熱部としては熱集中型でもよい。
図５に示すように、発熱部３２の寸法としては、発熱部３２における主走査方向の寸法ｘを、主走査方向における発熱部３２のピッチｐ（本実施例では６３．５μｍ）以下とし、且つ、発熱部３２の副走査方向の寸法ｙを発熱部３２のピッチｐ以下とすれば、感熱性孔版マスタ６１の穿孔箇所の微細化及び独立化が可能である。
【００３６】
発熱部３２における主走査方向の寸法ｘを主走査方向における発熱部３２間のピッチｐの９５％以下とし、且つ、副走査方向の寸法ｙを感熱性孔版マスタ６１の副走査方向送りピッチの９５％以下とすれば、穿孔箇所の微細化及び独立化が一層良好となる。
さらに、発熱部３２における主走査方向の寸法ｘを主走査方向における発熱部３２のピッチｐの３０〜９５％の範囲とし、且つ、副走査方向の寸法ｙを感熱性孔版マスタ６１の副走査方向送りピッチの３０〜９５％の範囲とすれば、穿孔箇所の微細化及び独立化が一層良好となり、上述したマスタ収縮や裏移りの問題に対して特に効果的である。
【００３７】
発熱部３２における主走査方向の寸法ｘが主走査方向における発熱部３２のピッチｐの３０％未満であり、又は、発熱部３２における副走査方向の寸法ｙがマスタの副走査方向送りピッチの３０％未満であると、穿孔径が小さすぎたり、あるいは穿孔不良等が生じ、印刷画像におけるベタ埋まりの劣悪化を来す。
また、発熱部３２における主走査方向の寸法ｘが主走査方向における発熱部３２のピッチｐの９５％を越え、、又は、発熱部３２における副走査方向の寸法ｙがマスタの副走査方向送りピッチの９５％を越えると、穿孔径が大きすぎて穿孔箇所の独立が得られにくく、画像寸法再現性の劣悪化を来したり、印刷用紙へのインキの転移量増大で裏移り現象を招く。
かかる観点から、本実施例では発熱部３２の主走査方向の寸法ｘを２０μｍ（３１％）、副走査方向の寸法ｙを３０μｍ（４７％）としている。
【００３８】
図６は本実施例におけるサーマルヘッド３０の発熱部３２の周辺の断面図である。
図６において、符号３３は保護膜層、３４はアルミ電極、３５は発熱抵抗層、３６はグレーズ層、３７はセラミック基板、３８はアルミ放熱板をそれぞれ示している。
サーマルヘッドを使用した公知のファクシミリ等では、サーマルヘッドの発熱部で発生する熱が下に逃げないように、グレーズ層３６を断熱層として使用し、その厚さは６５μｍ程度もしくはそれ以上としている。
これに対し、本実施例においては、逆にグレーズ層３６での蓄熱作用を低減するために、６０μｍ以下、好ましくは２０〜６０μｍとの認識に立ち、グレーズ層３６の厚みを４０μｍに設定している。上述の微細で独立した穿孔状態を得るには、グレーズ層３６の薄層化が非常に有効であるからである。
【００３９】
上記実施例では製版画像認識手段で認識した印字数を１６段階のしきい値で処理しているが、必ずしも１６段階にしなくても構わない。また、サーマルヘッド３０を２分割に分割して駆動しているため、各分割ブロックごとに印字数をカウウントして認識し、穿孔エネルギーの調整をしているが、分割駆動をしている際にも、分割ブロックごとに認識しないでトータル的に主走査方向に並んでいる発熱部での印字数をカウントして認識しても構わない。
また、上記実施例では印字数のカウントで認識しているが、印字数及び前ライン以前の状態（例えば、ブロック分けする前の１００〜１ライン、２００〜１０１ライン等）を認識して各重み付けを行い処理してもよく、あるいは、印字数ではなく、製版させようとするラインにおいてどの位隣接した黒、すなわちドットがあるかを認識して処理してもよい。
また、発熱部の全数に対する実際に通電される発熱部数の割合、すなわち印字率に基づいて原稿画像のベタ状態を認識するようにしてもよい（参考例）。この場合、しきい値は印字率０〜１００パーセントを例えば１６段階とすることになる。
【００４０】
また、本実施例では、製版部２４に入力された画像信号（画像データ）において、例えば４８×４８ドットのマトリクスを組み、このマトリクス内で穿孔箇所が全部ある場合にはベタ状態として認識し、そのベタ状態が主走査方向及び副走査方向にどの程度存在するのか、またどの程度ベタ状態が隣接しているのかを把握してサーマルヘッド３０への穿孔エネルギーを調整するものである。
本実施例では上記実施例と同様に、マトリクス数に１６段階のしきい値を設け、通電パルス幅を可変している（表２）。
【００４１】
【表２】

【００４２】
本実施例で使用するサーマルヘッド３０の発熱部総数は４６０８で、これを二分割で駆動している。従って、これを１６段階のしきい値で処理しているので、１段階当たりのドット数は、２３０４ｄｏｔ／１６段階＝１４４である。マトリクスとしては４８ドットであるので、１４４／４８ドット＝３マトリクス、すなわち、４８×４８ドットのマトリクスが３つ隣接した場合が１段階の上限である。
表２において、標準パルス幅というのは、その環境（サーマルヘッド３０の温度等）での標準パルス幅であり、Ｔｐ１等はその標準パルス幅からの減算値で、各々の値はＴｐ１＜Ｔｐ２＜・・・＜Ｔｐ１５＜Ｔｐ１６の関係となっている。
なお、この減算値は、Ｔｐ１＞Ｔｐ２・・・＞Ｔｐ１５＞Ｔｐ１６の関係になる場合もある。このように不等号の向きが異なるのは、サーマルヘッド３０の共通電極の抵抗値によるコモンドロップの影響度の差等によるものである。
すなわち、しきい値１６のときのようにベタ部が多い場合には、フィルムの穿孔を小さくする必要があり、また、しきい値１のときのようにベタ部が少ない場合にはフィルムの穿孔を大きくする必要がある。このため、上述したように、減算値Ｔｐに関する不等号の向きが異なるいずれの場合（共通電極部でのロス（電圧効果）の大小により決められる）においても、ベタ部が多い場合にはサーマルヘッドに具備されている発熱部自体への実印加エネルギー（実穿孔エネルギー）を小さくし、また、ベタ部が少ない場合には同発熱部自体への実印加エネルギー（実穿孔エネルギー）を大きくしている。
【００４３】
ところで、最初の実施例のように、製版させようとするラインの印字数又は印字率のみで処理すると、例えば印字率５０％との認識で、図７（ａ）に示すベタ画像１０や、図８（ａ）に示すストライプ画像１２が共に存在し得る。ベタ画像１０の場合にはミクロ的に見ると、図７（ｂ）に示すように穿孔箇所ｈが隣接した穿孔状態となっており、ストライプ画像１２の場合にはミクロ的に見ると、図８（ｂ）に示すように穿孔箇所ｈが１ドット間隔に存在する穿孔状態となっている。判り易い例を挙げて説明すると、例えば１０ドット印字できるサーマルヘッドがあるとした場合に、連続して５ドット穿孔しているものと、１ドット間隔で５ドット穿孔しているものとの違いであり、共に５／１０ドットで５０％の印字率になるというものである。
マスタ収縮及びスティッキングというのは、ベタ画像１０のような隣接したドットで穿孔されているときに激しくなるものであり、このような場合には図９に示すように、製版シワ１０ａが生じる。
ストライプ画像１２のような穿孔状態では実際にはマスタ収縮及びスティッキングは発生せず、発生したとしても使用上問題にならないレベルである。このような穿孔状態においても印字率５０％の認識がされた以上、ベタ画像１０と同様の通電パルス幅を調整する制御が行われることになる。この場合、隣接ドットの影響が少なく、穿孔箇所の径が小さくなり過ぎ、最悪の場合には未穿孔状態となり、印刷物の品質が著しく低下することになる。
【００４４】
このように、印字数や印字率のみで処理すると上記懸念があるが、マトリクスを組んで処理する方式ではベタ画像の認識を正確に行うことができ、穿孔箇所の径を小さくし過ぎることなく、最適な印刷画像を得ることができる。
【００４５】
次に、他の実施例を説明する。
本実施例では、上記実施例の制御構成に加えてサーマルヘッド温度検出手段と、該サーマルヘッド温度検出手段が検出したサーマルヘッド温度に応じて、上記サーマルヘッドへの穿孔エネルギーを所定のエネルギーに調整するサーマルヘッド温度別穿孔エネルギー調整手段を有している。
本実施例におけるサーマルヘッド温度検出手段は、図１０に示すサーミスタ１５であり、サーマルヘッド温度別穿孔エネルギー調整手段は図１におけるマイクロプロセッサ２６である。図１０において、符号１６は導膜部すなわち発熱部収容部、１３はアルミ放熱支持板、１４はサーマルヘッド基板をそれぞれ示す。
【００４６】
サーマルヘッド３０の温度検出箇所は、発熱部の表面部分、例えば電極で囲まれた発熱部中央の表面部分に近い部位であることが望ましいが、現時点における技術ではその部分での検出は不可能に近いので、ここではサーマルヘッド基板１４上で温度検出を行うようにしている。なお、サーミスタ１５の配置箇所は、サーマルヘッド基板１４上に限らず、アルミ放熱支持板１３の内部に設けてもよい。
サーミスタ１５で検出された温度は、図１に示す製版部２４を介してサーマルヘッド温度別穿孔エネルギー調整手段としてのマイクロプロセッサ２６に取り込まれる。ＲＯＭ２８には予め実験等によって得られた温度と通電パルス幅との最適な関係データが記憶されており、マイクロプロセッサ２６はこのデータを抽出して取り込まれた温度を適用し、最適な通電パルス幅を決定する。そして、該通電パルス幅にてサーマルヘッド３０へ穿孔エネルギーを供給する。
既に公知である熱履歴制御及びコモンドロップ補正制御は上記実施例と同様に図３で示したように行われる。
【００４７】
本実施例における製版装置は、印字率やマトリクスで認識して穿孔エネルギーを調整する構成と、サーマルヘッド３０の温度に応じて穿孔エネルギーを調整する構成を同時に備えるものである。このように、サーマルヘッド３０の温度に応じて穿孔エネルギーを調整する構成を付加することにより、より実際の状況に応じた穿孔エネルギーの適正な調整をすることができる。
【００４８】
なお、上記各実施例では穿孔エネルギーの調整を通電パルス幅を変えることによって行ったが、サーマルヘッド３０の個々の発熱部に流す電流値もしくは発熱部に印加する電圧値の変化によって調整してもよい。
また、感熱性孔版マスタ６１としては、和紙等の多孔質支持体を可能な限り薄くしたものを含む、実質的に熱可塑性樹脂フィルムのみからなるものとしてもよい。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、原稿画像のベタ状態を認識し、ベタ画像が多い場合にはサーマルヘッドに具備されている発熱部に印加する穿孔エネルギーの供給量を少なく調整するようにしたので、ベタ画像部分の穿孔箇所を独立して且つ微細なものとすることができ、これによってマスタ収縮及びスティッキングの抑制、製版シワ発生の防止を図ることができるとともに良好な画像寸法の再現性を得ることができる。
また、同時に、穿孔箇所の小径化ができることにより、印刷用紙へのインキの過剰転移を抑制でき、裏移りを防止できる。
【００５０】
本発明によればベタ状態の認識を、画像信号に基づいたマトリクスで行うこととしたので、ベタ状態の認識精度を向上させることができる。
【００５１】
本発明によれば、原稿画像のベタ状態を認識してサーマルヘッドに具備された発熱部に印加する穿孔エネルギーの供給量を調整する制御と、サーマルヘッドの温度を検出してこれに応じて調整する制御とを併せ持つ構成としたので、実際の状況に応じた供給エネルギーの適正な調整をすることができる。
【００５２】
本発明によれば、サーマルヘッドの発熱部の寸法を実際的に有効な範囲に規定したので、穿孔箇所の独立化・微細化の精度を一層向上させることができる。
【００５３】
本発明によれば、サーマルヘッドのグレーズ層の厚みを薄めに限定したので、グレーズ層での蓄熱による穿孔状態への弊害を抑制できる。
【００５４】
本発明によれば、感熱性孔版マスタを実質的に熱可塑性樹脂フィルムのみから成る構成としたので、いわゆる繊維目現象を生じることなく上記基本的効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における製版装置の制御構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る製版装置を適用した感熱孔版印刷装置の全体概要図である。
【図３】通常の通電パルス幅と、製版画像状態別穿孔エネルギー調整手段によって調整された通電パルス幅との関係を示す図である。
【図４】ベタ部の穿孔状態を示す図で、（ａ）は製版画像状態別穿孔エネルギー調整手段によって調整された通電パルス幅によるもの、（ｂ）は通常の通電パルス幅によるものである。
【図５】サーマルヘッドの発熱部の平面図である。
【図６】サーマルヘッドの要部断面図である。
【図７】穿孔画像を示す図で、（ａ）はベタ部、（ｂ）はその穿孔箇所の顕微鏡レベルでの拡大図である。
【図８】穿孔画像を示す図で、（ａ）はストライプ画像、（ｂ）はその穿孔箇所の顕微鏡レベルでの拡大図である。
【図９】ベタ画像で製版シワが発生した状態を示す図である。
【図１０】サーマルヘッドの温度を検出するサーミスタの配置箇所を示す側面図である。
【図１１】フィルム穿孔径とマスタ収縮率との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１５温度検出手段としてのサーミスタ
２４製版画像認識手段及び製版画像状態別穿孔エネルギー調整手段を含む製版部
２６サーマルヘッド温度別穿孔エネルギー調整手段
３６グレーズ層
６１感熱性孔版マスタ

Claims

主走査方向に配列された多数の発熱部を具備したサーマルヘッドに、少なくとも熱可塑性樹脂フィルムを有する感熱性孔版マスタを押圧して接触させるとともに、主走査方向と直交する副走査方向に相対的に移動させて上記発熱部の加熱により上記感熱性孔版マスタに原稿画像の画像データに応じたドット状の製版画像を形成する製版装置において、
原稿画像のベタ状態を認識をする製版画像認識手段と、該製版画像認識手段で認識したベタ状態が多い場合に上記サーマルヘッドに具備されている発熱部に印加する穿孔エネルギーを少なく調整する製版画像状態別穿孔エネルギー調整手段を有し、上記製版画像認識手段によるベタ状態の認識が、上記画像データから把握される所定ドット数のマトリクス内の印字度合いに基づいてなされることを特徴とする製版装置。
請求項１記載の製版装置において、
上記製版画像状態別穿孔エネルギー調整手段が、上記穿孔エネルギーをその環境での標準穿孔エネルギーに対して少なく調整することを特徴とする製版装置。
請求項１記載の製版装置において、
上記製版画像状態別穿孔エネルギー調整手段が、上記穿孔エネルギーをその環境での熱履歴制御、コモンドロップ制御を含めた標準穿孔エネルギーに対して少なく調整することを特徴とする製版装置。
請求項１乃至３のうちの何れかに記載の製版装置において、
上記サーマルヘッドの温度を検出するサーマルヘッド温度検出手段と、該サーマルヘッド温度検出手段が検出したサーマルヘッド温度に応じて、上記サーマルヘッドへの穿孔エネルギーを所定のエネルギーに調整するサーマルヘッド温度別穿孔エネルギー調整手段を有していることを特徴とする製版装置。
請求項１乃至４のうちの何れかに記載の製版装置において、
上記サーマルヘッドの発熱部の主走査方向の寸法が、主走査方向における発熱部ピッチの３０〜９５％の範囲にあり、且つ、上記発熱部の副走査方向の寸法が、上記感熱性孔版マスタの副走査方向送りピッチの３０〜９５％の範囲にあることを特徴とする製版装置。
請求項１乃至５のうちの何れかに記載の製版装置において、
上記サーマルヘッドのグレーズ層の厚みが６０μｍ以下であることを特徴とする製版装置。
請求項１乃至６のうちの何れかに記載の製版装置において、
上記感熱性孔版マスタが実質的に熱可塑性樹脂フィルムのみから成ることを特徴とする製版装置。