JP5009275B2 - マルチビーム露光走査方法及び装置並びに印刷版の製造方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施形態に係るマルチビーム露光走査装置を適用した製版装置の構成図である。図示の製版装置11は、円筒形を有するドラム50の外周面にシート状の版材(「記録媒体」に相当)を固定し、該ドラム50を図1中の矢印R方向(主走査方向)に回転させると共に、版材Fに向けてレーザ記録装置10の露光ヘッド30から、該版材Fに彫刻(記録)すべき画像の画像データに応じた複数のレーザビームを射出し、露光ヘッド30を主走査方向と直交する副走査方向(図1矢印S方向)に所定ピッチで走査させることで、版材Fの表面に2次元画像を高速で彫刻(記録)するものである。ここでは、フレキソ印刷用のゴム版又は樹脂版を彫刻する場合を例に説明する。
図7は、製版装置11の制御系の構成を示すブロック図である。図7に示すように、製版装置11は、彫刻すべき2次元の画像データに応じて各半導体レーザ21A、21Bを駆動するLDドライバー回路26と、ドラム50を回転させる主走査モータ51と、主走査モータ51を駆動する主走査モータ駆動回路81と、副走査モータ43を駆動する副走査モータ駆動回路82と、制御回路80と、を備えている。制御回路80は、LDドライバー回路26、及び各モータ駆動回路(81、82)を制御する。
第1の方法は、同一走査線を複数回走査露光するマルチビーム露光系において、記録媒体の露光表面に残すべき平面形状およびその傾斜部の大枠を第1ビーム群で形成し(粗彫刻工程)、この粗彫刻工程で上昇した版材Fの温度が所定温度まで下がった後に、第2ビーム群で同一走査線上を露光走査し、最終形状(目的とする表面形状および傾斜部)を精密に微細彫刻する(微細彫刻工程)。ここで、最終形状近傍では第2ビーム群から記録媒体へ照射されるエネルギーは第1ビーム群から記録媒体へ照射されるエネルギーよりも低い方が好ましい。そのために、第2ビーム群の出力パワーは第1ビーム群よりも低くなるように制御する。このように、同一走査線を複数回走査露光する際の各々のビーム群に彫刻の役割(粗彫刻、微細彫刻)を分担させた複数回露光走査方式を採用する。
第2の方法は、同一走査線を複数回走査露光するマルチビーム露光系において、記録媒体の露光表面に残すべき最終形状のエッジ部のうち、主走査方向あるいは副走査方向に沿う方向のどちらか一方のエッジ部を第1ビーム群で形成し(第1方向エッジ形成工程)、この第1方向エッジ形成工程で上昇した温度が所定温度まで下がった後に、第2ビーム群でこれと直交する方向のエッジ部を形成し(第2方向エッジ形成工程)、所望の最終形状(表面形状および傾斜部)を得る。このように、複数回の走査露光における各々のビーム群に彫刻の役割(第1方向に沿ったエッジ部の形成、第2方向に沿ったエッジ部の形成)を分担させた複数回露光走査方式を採用する。
第3の方法は、同一走査線を複数回走査露光するマルチビーム露光系において、記録媒体の露光表面に残すべき最終形状のエッジ部のみが形成されるように低パワーの第1ビーム群で細線を露光して最終表面形状を形成し(輪郭線彫刻工程)、この輪郭線彫刻工程で上昇した温度が所定温度まで下がった後に、第2ビーム群で細線(輪郭線)の外側を露光走査して傾斜部を形成する(傾斜部彫刻工程)。
本発明の実施に際しては、図1〜図8で説明した副走査方向の間欠送りによる走査露光方式に限らず、ドラム回転中に副走査方向に一定速度で露光ヘッド30を移動させて版材Fの表面をスパイラル(らせん)状に走査するスパイラル露光方式を採用してもよい。
図15は、第5実施例に係る複数回走査露光方式の概要を示す模式図である。図15(a)の符号510で示した矩形領域が最終的に版材Fの表面に残したい領域であるとする。この領域510を含む周囲近傍の領域(符号512)は、走査線を間引くインターレース走査露光によって彫刻を行う領域(以下「インターレース領域」という。)である。このインターレース領域512の更に外側の領域(符号514)は、非インターレース走査露光(走査線を間引かない通常の走査露光)によって彫刻を行う領域(以下「ノンインターレース領域」という。)である。
図15〜図19では、奇数チャンネルと偶数チャンネルに分けて2回の走査でインターレース領域を露光する例を説明したが、2回走査に限らず、使用するチャンネル数を1/3に間引いて3回の走査を行う態様も可能である。
上述の第5及び第6実施例では、光ファイバーアレイ光源によってノンインターレースのビーム配置を構成し、記録媒体(版材F)におけるノンインターレース領域514(「第2領域」に相当)をノンインターレース露光し、インターレース領域512(「第1領域」に相当)を間引きビーム群による擬似インターレース露光としたが、ビーム配置自体をインターレース配置(例えば1走査線置き)にして、このインターレース配置で更にビーム間隔を空けた擬似インターレースで第1領域(インターレース領域512)を露光する実施形態も可能である。
上述した第1〜第7実施例の方法は、適宜組み合わせることができる。
例えば、第1実施例における微細彫刻の工程について、第2実施例のように副走査方向のエッジ部の形成工程と、主走査方向のエッジ部の形成工程とに分けて実施する態様がある。
第1実施例における粗彫刻工程の後に、第3実施例による輪郭線彫刻工程と傾斜部形成工程を実施する態様がある。或いは、第3実施例による輪郭線彫刻工程の後に、第1実施例による粗彫刻工程と、微細彫刻工程を実施する態様がある。
第1実施例における微細彫刻の工程を第5乃至第7実施例で説明したインターレース露光とする態様が可能である。
第2実施例における副走査方向及び主走査方向の各方向エッジ部を形成する工程について、第5乃至第7実施例で説明したインターレース露光とする態様が可能である。
第3実施例における輪郭線彫刻工程と傾斜部形成工程のうち少なくとも一方の工程について、第5乃至第7実施例で説明したインターレース露光とする態様が可能である。
図25に製版工程の概要を示す。レーザ彫刻による製版に用いる生版700は、基板702の上に彫刻層704(ゴム層又は樹脂層)を有し、該彫刻層704の上に保護用のカバーフィルム706が貼着されている。製版加工時には、図25(a)に示すように、カバーフィルム706を剥離して彫刻層704を露出させ、該彫刻層704にレーザ光を照射することにより、彫刻層704の一部を除去して所望の3次元形状を形成する(図24(b)参照)。具体的なレーザ彫刻の方法については、図1〜図24で説明したとおりである。なお、レーザ彫刻中に発生するダストは、不図示の吸引装置によって吸引して回収する。
フレキソ版の製造に限らず、他の凸印刷版、或いは、凹印刷版の製造についても本発明を適用することができる。また、印刷版の製造に限らず、他の様々な用途の描画記録装置、彫刻装置について本発明を適用することができる。
上記に詳述した実施形態についての記載から把握されるとおり、本明細書では以下に示す発明を含む多様な技術思想の開示を含んでいる。
Claims (21)
- 複数の光ビームを同時に照射し、同一走査線を複数回露光走査することにより記録媒体の表面を彫刻するマルチビーム露光走査方法であって、
前記記録媒体の露光表面に残すべき目的の平面形状とその周囲の傾斜部との概略形状をなす第1形状を第1ビーム群で形成する第1露光走査工程と、
前記第1露光走査工程と同一の走査線上を第2ビーム群によって露光走査し、前記目的の平面形状とその周囲の傾斜部の最終形状をなす第2形状を形成する第2露光走査工程と、
を含むことを特徴とするマルチビーム露光走査方法。 - 複数の光ビームを同時に照射し、同一走査線を複数回露光走査することにより記録媒体の表面を彫刻するマルチビーム露光走査方法であって、
前記記録媒体の露光表面に残すべき目的の平面形状のエッジ部のうち、第1方向又はこれと異なる第2方向のどちらか一方の方向に沿う第1エッジ部を第1ビーム群で形成する第1露光走査工程と、
前記第1露光走査工程の後に、前記第1方向及び前記第2方向のうち前記一方と異なる他方の方向に沿う第2エッジ部を第2ビーム群で形成する第2露光走査工程と、
を含むことを特徴とするマルチビーム露光走査方法。 - 複数の光ビームを同時に照射しながら同一走査線を複数回露光走査することにより記録媒体の表面を彫刻するマルチビーム露光走査方法であって、
前記記録媒体の露光表面に残すべき目的の平面形状のエッジ部のみが形成されるように第1ビーム群によって前記エッジ部の線画を描画彫刻する第1露光走査工程と、
前記第1露光走査工程の後に、第2ビーム群によって前記線画の外側領域を露光走査して前記目的の平面形状の周囲の傾斜部を形成する第2露光走査工程と、
を含むことを特徴とするマルチビーム露光走査方法。 - 複数の光ビームを同時に照射し、同一走査線を複数回露光走査することにより記録媒体の表面を彫刻するマルチビーム露光走査方法であって、
前記記録媒体の露光表面に残すべき目的の平面形状の領域及びその周囲領域を第1領域とし、前記第1領域の外側を第2領域とし、
前記第1領域は、隣接ビームの間隔を走査線間隔のN倍(Nは2以上の整数)とするビーム群を用い、複数回の走査により、露光する走査線を異ならせて露光済み走査線の間の未露光走査線を順次露光することで前記目的の平面形状とその周囲の傾斜部の形状を彫刻するインターレース露光を行い、
前記第2領域は、隣接ビームの間隔が走査線間隔と等しいビーム群を用いて彫刻するノンインターレース露光を行うことを特徴とするマルチビーム露光走査方法。 - 請求項1に記載のマルチビーム露光走査方法において、
前記記録媒体の露光表面に残すべき目的の平面形状のエッジ部のうち、第1方向又はこれと異なる第2方向のどちらか一方の方向に沿う第1エッジ部を第3ビーム群で形成する第3露光走査工程と、
前記第3露光走査工程の後に、前記第1方向及び前記第2方向のうち前記一方と異なる他方の方向に沿う第2エッジ部を第4ビーム群で形成する第4露光走査工程と、
を含むことを特徴とするマルチビーム露光走査方法。 - 請求項1、2又は5に記載のマルチビーム露光走査方法において、
前記記録媒体の露光表面に残すべき目的の平面形状のエッジ部のみが形成されるように第5ビーム群によって前記エッジ部の線画を描画彫刻する第5露光走査工程と、
前記第5露光走査工程の後に、第6ビーム群によって前記線画の外側領域を露光走査して前記目的の平面形状の周囲の傾斜部を形成する第6露光走査工程と、
を含むことを特徴とするマルチビーム露光走査方法。 - 請求項1乃至3、5、6のいずれか1項に記載のマルチビーム露光走査方法において、
前記記録媒体の露光表面に残すべき目的の平面形状の領域及びその周囲領域を第1領域とし、前記第1領域の外側を第2領域とし、
前記第1領域は、隣接ビームの間隔を走査線間隔のN倍(Nは2以上の整数)とするビーム群を用い、複数回の走査により、露光する走査線を異ならせて露光済み走査線の間の未露光走査線を順次露光することで前記目的の平面形状とその周囲の傾斜部の形状を彫刻するインターレース露光を行い、
前記第2領域は、隣接ビームの間隔が走査線間隔と等しいビーム群を用いて彫刻するノンインターレース露光を行うことを特徴とするマルチビーム露光走査方法。 - 請求項1乃至7のいずれか1項に記載のマルチビーム露光走査方法において、
前記記録媒体をドラムの外周面に保持し、
前記ドラムと共に回転する前記記録媒体の表面に前記複数の光ビームを照射する露光ヘッドを、前記ドラムの軸線方向に沿って移動自在な構成とし、前記ドラムの軸線方向と平行な副走査送りを間欠送りにして露光走査を行うことを特徴とするマルチビーム露光走査方法。 - 請求項1乃至7のいずれか1項に記載のマルチビーム露光走査方法において、
前記記録媒体をドラムの外周面に保持し、
前記ドラムと共に回転する前記記録媒体の表面に前記複数の光ビームを照射する露光ヘッドを、前記ドラムの軸線方向に沿って移動自在な構成とし、
前記ドラムの軸線方向と平行な副走査送りを連続送りとするスパイラル露光走査を行うことを特徴とするマルチビーム露光走査方法。 - 請求項9に記載のマルチビーム露光走査方法において、
同一走査線の複数回露光の際に先行する第1ビーム群と、後続の第2ビーム群との間に少なくとも1画素を含む間隔を空けるようにビーム群の配列を設定した露光ヘッドを用いることを特徴とするマルチビーム露光走査方法。 - 記録媒体に向けて複数の光ビームを同時に照射し、前記記録媒体の表面を彫刻する露光ヘッドと、
前記記録媒体と露光ヘッドとを相対移動させて同一走査線を複数回露光走査させる走査手段と、
前記記録媒体の露光表面に残すべき目的の平面形状とその周囲の傾斜部との概略形状をなす第1形状を第1ビーム群で形成する第1露光走査を行わせる第1露光走査制御手段と、
前記第1露光走査と同一の走査線上を第2ビーム群によって露光走査し、前記目的の平面形状とその周囲の傾斜部の最終形状をなす第2形状を形成する第2露光走査を行わせる第2露光走査制御手段と、
を備えたことを特徴とするマルチビーム露光走査装置。 - 記録媒体に向けて複数の光ビームを同時に照射し、前記記録媒体の表面を彫刻する露光ヘッドと、
前記記録媒体と露光ヘッドとを相対移動させて同一走査線を複数回露光走査させる走査手段と、
前記記録媒体の露光表面に残すべき目的の平面形状のエッジ部のうち、第1方向又はこれと異なる第2方向のどちらか一方の方向に沿う第1エッジ部を第1ビーム群で形成する第1露光走査を行わせる第1露光走査制御手段と、
前記第1露光走査の後に、前記第1方向及び前記第2方向のうち前記一方と異なる他方の方向に沿う第2エッジ部を第2ビーム群で形成する第2露光走査を行わせる第2露光走査制御手段と、
を備えたことを特徴とするマルチビーム露光走査装置。 - 記録媒体に向けて複数の光ビームを同時に照射し、前記記録媒体の表面を彫刻する露光ヘッドと、
前記記録媒体と露光ヘッドとを相対移動させて同一走査線を複数回露光走査させる走査手段と、
前記記録媒体の露光表面に残すべき目的の平面形状のエッジ部のみが形成されるように第1ビーム群によって前記エッジ部の線画を描画彫刻する第1露光走査を行わせる第1露光走査制御手段と、
前記第1露光走査の後に、第2ビーム群によって前記線画の外側領域を露光走査して前記目的の平面形状の周囲の傾斜部を形成する第2露光走査を行わせる第2露光走査制御手段と、
を備えたことを特徴とするマルチビーム露光走査装置。 - 記録媒体に向けて複数の光ビームを同時に照射し、前記記録媒体の表面を彫刻する露光ヘッドと、
前記記録媒体と露光ヘッドとを相対移動させて同一走査線を複数回露光走査させる走査手段と、
前記記録媒体の露光表面に残すべき目的の平面形状の領域及びその周囲領域を第1領域とし、前記第1領域の外側を第2領域として、前記第1領域については、隣接ビームの間隔を走査線間隔のN倍(Nは2以上の整数)とするビーム群を用い、複数回の走査により、露光する走査線を異ならせて露光済み走査線の間の未露光走査線を順次露光することで前記目的の平面形状とその周囲の傾斜部の形状を彫刻するインターレース露光を行う一方、前記第2領域については、隣接ビームの間隔が走査線間隔と等しいビーム群を用いて彫刻するノンインターレース露光を行うように前記露光ヘッド及び前記走査手段を制御する露光走査制御手段と、
を備えたことを特徴とするマルチビーム露光走査装置。 - 請求項11に記載のマルチビーム露光走査装置において、
前記記録媒体の露光表面に残すべき目的の平面形状のエッジ部のうち、第1方向又はこれと異なる第2方向のどちらか一方の方向に沿う第1エッジ部を第3ビーム群で形成する第3露光走査を行わせる第3露光走査制御手段と、
前記第3露光走査の後に、前記第1方向及び前記第2方向のうち前記一方と異なる他方の方向に沿う第2エッジ部を第4ビーム群で形成する第4露光走査を行わせる第4露光走査制御手段と、
を備えたことを特徴とするマルチビーム露光走査装置。 - 請求項11、12又は15に記載のマルチビーム露光走査装置において、
前記記録媒体の露光表面に残すべき目的の平面形状のエッジ部のみが形成されるように第5ビーム群によって前記エッジ部の線画を描画彫刻する第5露光走査を行わせる第5露光走査制御手段と、
前記第5露光走査の後に、第6ビーム群によって前記線画の外側領域を露光走査して前記目的の平面形状の周囲の傾斜部を形成する第6露光走査を行わせる第6露光走査制御手段と、
を備えたことを特徴とするマルチビーム露光走査装置。 - 請求項11乃至13、15、16のいずれか1項に記載のマルチビーム露光走査装置において、
前記記録媒体の露光表面に残すべき目的の平面形状の領域及びその周囲領域を第1領域とし、前記第1領域の外側を第2領域として、前記第1領域については、隣接ビームの間隔を走査線間隔のN倍(Nは2以上の整数)とするビーム群を用い、複数回の走査により、露光する走査線を異ならせて露光済み走査線の間の未露光走査線を順次露光することで前記目的の平面形状とその周囲の傾斜部の形状を彫刻するインターレース露光を行う一方、前記第2領域については、隣接ビームの間隔が走査線間隔と等しいビーム群を用いて彫刻するノンインターレース露光を行うように前記露光ヘッド及び前記走査手段を制御する露光走査制御手段を備えたことを特徴とするマルチビーム露光走査装置。 - 請求項11乃至17のいずれか1項に記載のマルチビーム露光走査装置において、
前記走査手段は、前記記録媒体を外周面に保持して回転するドラムと、前記ドラムの軸線方向に沿って前記露光ヘッドを移動させるヘッド移動手段と、を含んで構成され、
前記ヘッド移動手段により前記ドラムの軸線方向と平行な副走査送りを間欠送りにして露光走査を行うことを特徴とするマルチビーム露光走査装置。 - 請求項11乃至17のいずれか1項に記載のマルチビーム露光走査装置において、
前記走査手段は、前記記録媒体を外周面に保持して回転するドラムと、前記ドラムの軸線方向に沿って前記露光ヘッドを移動させるヘッド移動手段と、を含んで構成され、
前記ドラムの軸線方向と平行な副走査送りを連続送りとするスパイラル露光走査を行うことを特徴とするマルチビーム露光走査装置。 - 請求項19に記載のマルチビーム露光走査装置において、
前記露光ヘッドは、同一走査線の複数回露光の際に先行する第1ビーム群と、後続の第2ビーム群との間に少なくとも1画素を含む間隔を空けるようにビーム群の配列が設定されていることを特徴とするマルチビーム露光走査装置。 - 請求項1乃至10のいずれか1項に記載のマルチビーム露光走査方法によって、前記記録媒体に相当する版材の表面を彫刻することによって印刷版を得ることを特徴とする印刷版の製造方法。
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