JPH03504109A - 特にセリグラフ印刷フレーム上の感光乳剤を紫外線露光するための、加工面を連続照射する走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 特にセリグラフ印刷フレーム上の感光乳剤を紫外線露光するための、加工面を連 続照射する走査装置本発明は、ひな形模様、即ちモデルパターン、の通りに染料 に対して浸透性の面積部分と非浸透性の面積部分とが形成されたプリント面を作 るために、セリグラフ印刷フレーム方式のグラフィック印刷部材を準備する方法 に関する。

この分野に於いては、セリグラフ印刷フレームに於ける浸透性の布地層の上に写 真乳剤をレイアウトし、そして所望される印刷画像を表す全体寸法（フルサイズ ）の写真フィルムでこの乳剤をカバーし、次に、この組立体を強力な紫外線光で 照射することによりフィルム画像との接触印刷を介して布地層上の乳剤を露光し て、これによりしかる後、所望パターン通りに乳剤が染料に対して浸透性となる ように乳剤を処理することができるようにする、ことは一般的に行われている。

しかしながら、これは面倒で且つ高価につく工程である。何故ならば、必要とさ れる比較的非常に大きな寸法のフィルムを製造するのが高価となるからであり、 このようなフィルムは例えばエツジ寸法で縦横共に基本的に１メートルを超える 長さとなる。

本発明は一層直接的な方法で、即ち集中光ビームを照射することによって、写真 乳剤に影響を与えることができるという知識を基にしており、この集中光ビーム は所望の印刷画像を印刷面に描くように制御される。典型的にはレーザービーム が応用できる。伝送ヘッドから発せられたレーザービームは走査工程によって乳 剤表面を掃引するようになされるのであり、この走査工程ではコンピューター制 御を組み込むことによってまさに所望されたパターンが作成される。このパター ンはフルサイズの寸法に存在されねばならないわけではない。

しかしながらこのような走査は、５０〜６０センチ以上の幅のレーン面積部分を カバーするのは容易でないことが見出された。走査は印刷に係わる多くの関連作 業の遂行（性能）に於いてあまりにも狭すぎる。このような理由で、より広い輻 の被写体の場合には上述した接触印刷によって作業せざるを得なかったのである 。この問題とする幅の限界は変調された走査の成る基本的な限界によるものであ り、本発明に関連してこの限界を変更することが可能であるとは見出されていな い。

このような背景に於いて、本発明は、幅の限られた平行な隣接するレーンにてビ ームヘッドから印刷面を連続照射することによって、広い乳剤被覆印刷面を準備 することを提案する。これに於いては個々のレーン面積部分がモチーフに関して コヒーレントとなるような方法で作動制御が行われるようになされる。

かなり良好な結果を得るためには、即ち、多数の走査レーンの間の境界線の面積 部分に於ける印刷パターンに視認可能で本質的な歪みのない状態を得るためには 、印刷部材に対して走査ヘッドを正確に機械的にガイドすることでは不十分であ り、隣接する■つ又は複数のレーンと正確に合わさることの要求条件を満足させ ることができる走査レーンのこのような正確な側方境界を作り出すには、走査工 程に係わる一層多くの問題が発生するのである。単一レーンの場合では１ミリメ ートル程度の側縁変位は通常は重大でない。これに対して例えば印刷パターン面 の内側の垂直方向の境界線の場合では、前述した程度の変位は完全に許容するこ とができないのである。

この場合には、ｏ、１ミリメートル以下で発生し得る変位を収めることが目標と されねばならない。別の方法としては、垂直方向の重要な境界線は粗印刷パター ンに於いてさえも形成され得るのであり、これは例えそのような境界線の存在を 具体的に示すことが困難だとしても然りである。

それ故に、本発明はまた走査装置自体をも扱うのである。その改良された形態は 殆ど本発明を広く応用できるようになすことであり、これは勿論目的とした結果 である。それ故に本発明の重要な概念か以下に詳細に説明される。

本発明は添付図面を参照して以下に更に詳しく説明される。添付図面に於いて、 第１図は、重要な本発明を図解する概略斜視図、第２図は、本発明による走査を 実施する装置の斜視図、第３図は、前記装置に使用されている走査ユニットの詳 細斜視図、 第４図は、加工面と反対側の走査装置の出力端部の詳細図、 第５図は、第４図を更に説明する詳細図。

第６図は、この装置に使用された振動鏡の動きを図解するグラフィック曲線、そ して 第７図は、加工面上の光スポットの径路のグラフィック図面。

第１図はレーザー走査装置２の下側に配置されたセリグラフフレームｌを概略的 に示している。レーザー装置２は横線３に沿ってこのフレームの印刷面を横切っ て掃引する。この横線は印刷面の幅よりもかなり短い。この印刷面は写真乳剤に よって被覆されており、この写真乳剤は輪郭で示されている印刷パターンを作る ために照射されるように意図される。勿論このパターンはあらゆるその他の形状 とすることができる。

走査装置２は、フレームの印刷面を横断して縦横両方向に移動できるような関係 を存してフレームに取付けられているが、印刷面と非常に正確に平行して移動す るように制御されており、これにより走査線３の長さは走査装置からのレーザー ビームが角振動を行う全ての位置にて同じ長さとなるようにされている。

理想的な構成は、走査装置かフレームの中央部を横断してただ１回だけ移動され 、その途中に於いて印刷面の全幅をカバーするに十分な長さの走査線３を形成し 、これにより、所望される印刷パターンが光ビームの適当なコンピューター制御 による変調によって形成できるようになされる、ような構成である。実際にはこ の達成できる走査線の長さは制限されているので、かなり大きな印刷面に関して だけはその全幅にわたって延ばされることはできないように見られる。

この観点から、本発明は走査装置が次のように移動するように制御する。即ち、 走査装置は点線ａで分けて示された平行部分即ちレーンのそれぞれに沿って印刷 面に作用することができるようにして、走査装置を移動制御するのである。この 制御コンピューターの適当なプログラムにより、走査装置はそれぞれの領域に沿 って連続して移動されて照射を行い、それらの領域に関係する印刷モチーフの部 分的な画像を形成するようになすことが達成されるのである。これによれば、走 査線３の絶対長が各領域の幅よりも多少長いというだけでは不十分である。

成る作動サイクルに於いて照射されるべきでない隣接の領域へ向かって照射して しまうような範囲でレーザービームを消滅させることの保証されることが重要で ある。

第２図を参照すれば、この方法を実施する装置の構造が示されている。この装置 は壁取付はフレーム４を含む。

この壁取付はフレーム４は垂直ガイド部材５を備えており、それらのガイド部材 ５の面に垂直方向に移動可能な横レール６が取付けられている。このレール６は スライドスリーブ８を備えており、これらのスライドスリーブ８がガイド部材５ に嵌装されている。図示されていない手段が横部材６およびスライドスリーブ８ をガイド部材５に沿って下方へ滑らかに且つ比較的遅い速度で移動させ、又、上 方へ向けてかなり速い速度で移動させるために備えられている。

走査装置１２のための水平方向に移動可能なキャリヤ１０が横レール６に嵌装さ れている。このキャリヤ１０は図示されていないモータ一部分を備えてその移動 を制御されるようになされており、これにより横レール６に沿う走査装置１２の 移動も制御される。被加工体１４は走査装置１２からの照射によって処理される べき感光乳剤を被覆されたセリグラフフレームとされており、この被加工体１４ はフレーム４内の壁面上に置かれることができる。走査装置１２はこの表面を水 平線１６として垂直レーン領域１８に沿って下方向へ移動しつつ照射することで 作用するのであり、往復振動する光ビーム２０は、横レール６上の走査装置１２ が下方へ向けて移動する間、走査装置１２から供給される。この降下速度は、ビ ーム２０の振動周波数に関係して水平照射線１６が端から端へ伸長されるように 、調節される。

フレーム４に於ける下方の固定支持部２２の上には、紫外線レーザー２４が取付 けられている。この紫外線レーザー２４は電力供給ライン２６を備え、又、ライ ン２８を介して制御ユニット３０に接続された変調器２５を有している。この制 御ユニット３０は符号３２で示されたレーザービームをオンオフ切り換えするた めのものである。この制御ユニットはコンピューター３４に接続されており、こ のコンピューターにて所望のパターンが復元されることができる。更にまた図示 していない方法で、コンピューター３４又は制御ユニットは走査装置のキャリヤ １０を移動させ、又、横レール６を垂直方向に移動させるための手段に接続され ている。

レーザービーム３２は固定の偏向ミラー３６に当り、このミラーはそのビームを フレーム４の右側に沿って垂直上方へ方向法めする。このビームは右側のスライ ドスリーブ８に配置された第２のミラー３８に当たる。この第２のミラーから、 ビームは走査装置１２の側壁に形成されている開口４０を通して走査装置１２へ 伝達される。

走査装置の内部に於いてこのビームは以下に説明するように各種のレンズおよび ミラー装置を通過して、最終的には被写体１４に向かう振動ビームとして現れる 。この機械装置が非常に正確な構造であることにより、常にレーザービームが同 じ位置且つ同じ配向で走査装置内に導かれ、走査装置が垂直方向および水平方向 に移動されることに問題か生じないということが理解されよう。

上述したような装置に於いて、既に知られている構造の走査装置１２を使用する ことが基本的には可能となるのであるが、はぼ全ての場合に於いて２つの理由に よつて殆ど使用することができない。即ちその理由は、一部で従来技術の走査装 置の作動か本願で実際に使用されるにはあまりにも遅すぎるか、或いは、明確に 視認できる遷移部分を生じないで隣接する領域に接合されることができるような 明瞭に直線的に制限された作動領域を形成するにはあまりにも不正確すぎるとい うことである。

それ故に、本発明によれば更に一層開発された走査装置を使用することか必要で あると考えられてきたのである。走査装置に関連して存在する問題は以下の説明 で更に詳しく説明される。即ち、 走査工程に於いては、紫外線レーザービームが使用される場合および高品質の印 刷パターン、即ち高解像度のパターン、が望まれる場合は、幾つかの基本的な問 題が発生する。紫外線光を発生させるのは高価につく。それ故に、少なくとも可 能な限り損失を低減することが目標とされねばならない。又、高解像度を得ると いう要求は、印刷部材の上でレーザービームの正確な焦点合わせを行って作業し なければならないという必然性を伴う。この要求は、望まれる極限状態で達成す るのは困難である。

正確な焦点合わせに関する成る基本的な問題は、ｌ）レーザービームが偏向点と 受光面のビームで掃引される直線部分との間の距離の変化の影響を受け、これに よりビームの長さ、従って焦点、が平面的な受光面から見て常に変化されてしま うこと、２）走査装置から非常に正確な距離に位置決めされていなければ、ビー ムの焦点か受光面の大きな部分もしくは小さな部分から外れてしまうこと、３） 前方および後方に向かう走行中に、走査線が逆転する面積部分にて互いに重なっ てしまい、その面積部分にて鮮明な印刷パターンを形成するのか困難になってし まうこと、４）その重なり合いによってその面積部分で２倍の出力が散逸される ので顕著な出力上の問題を生じてしまうこと、そして、５）従来技術の走査装置 は作動が幾分遅いこと、の結果として生じるのである。

本発明の関連する更に他の目的は、これらの不利な条件を広く矯正するための手 段を提供する、即ち、高速作動が可能で、はぼ最大限の極端に良好に制限された 加工幅を維持できる一方、正確な焦点合わせが可能な走査装置を提供することで ある。一般に様々な理由によって、育効作動幅が４０Ｃｍを超えた場合には正確 な走査でもって作動することは困難となる。これは例え本発明がこの条件の改善 にも貢献するとしても困難であり、更に説明することはしない。

光走査は光又はレーザービームが当たる回転多角形のミラーを使用して最もしば しば行われる。このレーザービームは予め収束レンズを通過されており、又、回 転ミラーファセットを連続的に通過させることによって処理されるべき表面を横 断する掃引が行われる。表面は走査線に対して横方向に向けて走査装置と相対的 に移動される。この走査装置はこれにより表面上に走査線を［引くＪａこのよう にして大きな面積部分が連続して処理できることになる。光スポットか個々の走 査線に沿って走行される間にビームが変調されると、即ち、ビームが組み合わさ れている制御ユニットによってオンオフ切り換えされるか強度を制御されると、 走査装置の品質によって多少ながら決まる精度にて所望の処理パターンが形成さ れる。

収束レンズと加工面との間のビーム長はミラーファセットの中心位置にて表面に 直角に当たるビームに関して最短となる。従って、その長さは両側の端部へ向か うに連れて長くなる。中心面積部分での焦点合わせが鮮明であれば、相当広い加 工幅の場合には、その加工面が収束レンズを通る軸線を存する円筒面に沿って湾 曲されていなければ、外側の面積部分にて鮮明な焦点合わせを得ることは困難も しくは不可能となる。しかしながらこの問題はまた、前述の１）で説明したが基 本的には既に解決されている。即ち、補正光学装置を付与することによって解決 されるのである。この補正光学装置に振動ビームが通されてその焦点距離を変化 させる。即ち、揺動角に応じて焦点比の距離が変化され、焦点位置か走査線の全 長にわたってかなり一定して平面上に保持されるようになされる。

戻り行程に於いて加工面は、レンズから或いはそれなりの装置からの当該距離の 位置に位置決めされねばならない。この距離の成る僅かな変化は許容することが できる。この変化はまた実際上は不可避である。しかしこれか直ちに別の問題を 必然的に派生させるのである。即ち、この距離の僅かな増加は、当該角度位置に 於ける最外位置に揺動したビームの長さの増大が中央ビームの長さの増大よりも 大きくなることを意味する。このことは２つの不利な影響を及ぼすのである。即 ち、一部では加工面の位置の可能とされる変動範囲が外側ビームの深度制限の範 囲内に位置しなければならないという事実によって制約されてしまうこと、一部 では加工面の位置の変化が比較的大きな外側ビームの長さ変化を意味するだけで はなく、表面上の加工線の存効長さが相応に変化することをも意味するのである 。この距離が増大すると、外側ビームは表面上で更に外れた位置に到達する。又 、この表面に対して走査装置が移動中ならば当該距離変動が生じる。この結果、 加工幅が変化して、長手方向に延在する加工レーンの外側の面積部分に於ける直 線が相応に変形されて波形状となってしまうことになる。

このことはそれ自体が問題となる。しかし特に加工レーンの全てが本発明の最初 の概念である技術の場合と同様に互いに対して非常に正確に接合されねばならな いときに問題となる。真に正確な印刷は、走査装置並びに適用された移動手段に 対して加工面が実際に非現実的な精度で構成されることを要求する。

本発明によればビームは加工面より僅かな距離だけ外側で光学装置を通過する。

レンズバーを通過するのが好ましい。このレンズバーは、あらゆる位置にてビー ムを偏向させて加工線の全長にわたってビームが加工面上に直角に当たるように する。従ってこのレンズは凸レンズとされ、その焦点はビームを撮動させる前述 した多角形ミラーの場合と同様な面積部分に配置される。

従って、このレンズは加工線の全長に沿って延在していなければならない。即ち 、このレンズはかなり大きな光学部材とされる。しかし、長さ寸法以外ではこの 部材はむしろ普通の大きさであり、もっばら走査装置に対して固定された平面内 で振動するビームに作用するようになされる。すなわち、このレンズバーは例え ばたった数ミリメートルの厚さを有するのである。

ビームが常に加工面に対して直角に導かれるならば、前述の加工レーンに沿って 見た走査装置から加工面迄の距離に於いて発生し得る僅かな偏倚が印刷パターン に如何なる変形をも生じることはない。このような偏倚か生じた場合でも、外側 のビームは加工面に対して更に外側か内側に相応して当たることはない。そして 加工線の長さは一定に維持される。更に、その他の問題に関する改善が達成され る。これに於いては、外側のビームの長さは短縮されない。それらのビームはレ ンズから直接に送られ、表面に対して傾斜することはない。この短縮の程度は非 常に大きいものではないので、外側ビームの傾斜によって制限されない場合には 深さ制限の範囲が一層良好に使用できることを意味している。

従ってこの結果、今後作業を極端に正確に、例えば］／１０ｍｍ以下の程度の解 像度で、この作業を遂行することが可能となる。これに於いて、加工面の位置決 めに関して多大な精度を必要とすることはない。走査装置からのその表面迄の距 離は数ミリメートル又は数センチメートルも変化させることができる。

高解像度に関する要求は他の概念を伴う。即ち、非常に薄い、例えば２０ミクロ ンの厚さ、の収束ビームが使用されねばならず、又、加工線は印刷の完全な連続 性を保証するために接近して接合されねばならないので、加工レーンに沿う移動 速度として理解される作動速度は、加工線が移動に対してそれぞれの例えば２５ ミクロンの影響を与えるように連続して終端することができるような速度によっ て決定されるという概念、を伴うのである。

かなり現実的な速度で作動できるようにするには、加工線が極めて高い周波数に て作られねばならないということは言うまでもない。明らかに非常に高い線周波 数は回転する多角形ミラーを応用することで達成できる。これに於いては回転速 度は遠心力によって成る程度制限されることになる。しかし、回転する多角形ミ ラーファセットの使用に於いてはかなりの損失が発生し、これは本発明に於ける ように発生させるのが高価である紫外線光が主として与えられる場合には許容す ることができない。

これらの損失の説明は、例えば２５ミクロンと説明した厚さをかなり超える成る 厚さを有する入射ビームを２つのミラーファセットの間の角隅部が通過する毎に 、このビームを２つのファセットの間で分けることが行われ、これが行われる間 はビーム部分は有効作動に利用することがてきないのである。即ち、ビームは遷 移相でオフに切り換えられねばならないのである。これは状況に応じて作動時間 のかなりの比率を占める。これにより、オフに切り換えることは本質的な節約を もたらすものではない。レーザー装置はそれ自体がその間フルパワーで作動され ねばならないのである。

回転する多角形ミラーの代わりとして振動ゴニオメータ−ミラーを使用すること が知られている。このミラーは入射ビームと永続的に接触され、制御の下に振動 されて光ビームの前後揺動を発生させる。これに於いては前述した効率の悪い作 動相を生じることはない。

成る制限内でこれらのシングルミラーは制置されて一定した角速度で前後回転を 生じ、これによりこの回転と加工線に沿う光スポットの移動との間に線形関係状 態が形成される。これにより、印刷パターンのプログラム作成に関しては非線形 関係は存在しないのである。しかしなから、このようなミラーの作動速度にとっ て、ミラーが極限位置−・回転した後反転される度毎に短時間の無効期間が不可 避的に発生せざるを得ないということが重大である。このような状態が作動速度 に顕著な制限を与えても、このようにして得られる線周波数は現実的に許容可能 な速度で作動するのを許容するには遅すぎる。

ゴニオメータ−ミラーの振動周波数は共振装置を応用することによって全く本質 的に高めることができることが知られている。これにより、このミラーはシヌソ イダル特性を有して振動する。このような高い周波数のミラーの振動は本発明に 関しては望まれるのである。しかし、これにより問題が派生する。これはサイン 関数の非接触角速度によって、加工面に沿う光スポットの非線形の移動速度が生 じ、この非線形関係を考慮してコンピューターのプログラムを作成することが困 難となるように見られることである。しかしこれは本発明によれば可能となる。

本発明は全く別の可能性を提供する。即ち、光学的修正の応用を提供するのであ る。振動ミラーからの揺動ビームは少なくとも１つの固定ミラーを通され、この ミラーのミラー面は、入射ビームがサイン曲線に従う角速度で振動するときに反 射されるビームは一定の角速度で揺動する、ように形成され、これにより所望さ れる移動特性の変更が得られるのである。

非線形の角速度で振動するビームの応用に於ける他の一層基本的な問題は、光ス ポットが加工線に沿って不均一な速度で移動し、この速度はシヌソイダル振動に 関連して加工線の中央で最大となり、最外端即ち回転向箇所にて非常に遅くなる という事実である。走査装置と加工面との間の相対的な動きが均一速度で行われ て、連続する加工線がかなり広い中央面積部分にて互いに縁と縁とを接するよう になされるならば、外側部分に於ける光スポットの遅い移動速度はそれらの面積 部分にて過度の露光を生じることになってしまう。このことは矯正することがで きる。これに於いて、外側部分はビームのオフとする切り換えによって無効化さ れるのであるか、レーザー装置が連続して作動されている際にかなりの時間にわ たって行われるならば上述したようにこのオフとする切り換えは効率の明らかな 損失を生じるのである。従って一定した移動速度および僅かな横方向の過大移動 だけがこのような損失を回避するための主たる状態とされるのである。

しかしながら、何等かの方法で加工線に沿って一定速度で移動する光スポットの 動きを発生させる振動ミラーを使用することにより、一層大きな問題が派生する 。即ち、光スポットの移動に於ける転向の度毎にその転向の前後の成る距離に関 して光スポットの移動径路か重なり合う可能性のあるという問題である。成る幅 を有するこれらの径路は転向位置にて完全に一致する。これらの径路即ち加工線 がその面積部分の中央で互いに縁と縁とを接するならば、或いは接する場合は、 即ち、ビームの半分の振動につき１つの加工線の幅を移動する速度で走査装置が 加工面に対して移動されることにより、これらの重なり合う面積部分は加工線の 長さのほぼ全長にわたって広がり、端部に於ける完全な重なり合う部分と、面積 範囲の正確に中央に於ける重なり合わない部分との間を変化することになる。こ のことは殆ど制御不可能な状態を与、える。それ故に回転する多角形のミラーを 応用することによって加工線を互いに完全に平行にすることのできる解決方法の 提供されることか一層適当とされることになる。

この問題を解決するために、回転ミラーを外側位置の各々に於いて非常に短時間 にわたって保持する準備を行い、又、この短時間を利用して走査装置／加工面を 加工の場合に理論的に可能とされる。一方、この移動は光スポットが各加工線を 通過する際には停止される。しかしながら、幾つかの理由によって、これは全体 的に非現実的であると思われる。それ故にこの解決方法はこれ以上説明しない。

しかしながら、本発明は当該問題の極めて簡単な解決方法を的する。即ち、光ビ ームの振動面に対して直角な平面内での光ビームを制御する準備が提供されるの である。各々の揺動の終端部にて光ビームは加工線を横切って１つの線幅だけ移 動される。一方、引き続く加工線のトレースを行う間、ビームそして光スポット は既に形成した加工線に対して縁と縁とを接する位置となるように横方向に修正 される。最も簡単な制御により、この光ビームは加工線に反射され、これは走査 装置と加工面との間の移動方向に直角である。これは、この移動が全工程を通じ て一定の速度に維持されたか否かに無関係である。

過大露光は転向箇所に於いてのみ発生する。この箇所では、光スポットは加工線 の１方向の端部から横方向に僅かに移動して次の加工線の始点へ至る遷移状態に 留まる。

完全な作動を得るには、ビームはこの遷移面積部分にてオフに切り換えられるへ きである。しかし、その長さが加工線の全長の実質的な部分に較べようもない２ ０〜３０ミクロンであることから、この必然的なオフの切り換えかかなりのエネ ルギー損失を生じることを意味しない。

或いは、有効加工幅の大きな狭小化を発生させることを意味しない。

ビームもしくは光スポットの当該の横方向移動はこのように小さな寸法であるの で、ビーム径路内に位置するミラーの殆ど極小の移動によって与えられることか できる。好ましい実施例では、ゴニオメータ−の前部、即ち加工面からかなり長 い距離を隔てた位置、に取付けられた圧電結晶の上に備えたミラーがこの偏向の ために使用されている。ビームスポットがほぼ半メートルの距離から２０〜３０ ミクロンはど揺動される場合には、極小移動で十分とされる。この横方向移動の ミラーは上述した結晶を適当に制御することでこのようなビームの方向修正を行 うようになす。このビームの方向は、はぼ絶対的に直線方向に沿う加工線の方向 を変える観点から光学装置の残りの部分に於いて不規則性を修正されるのが望ま れる。

振動するビームの横方向の制御を要約すれば、損失を無視できるような偏向ミラ ーの前後の振動を利用することが実際的に可能となる。又、シヌソイダル的に振 動する光もしくはレーザービームを加工ビームに光学的に変換することによって 、これらのビームは加工線の全てに沿って一定した速度で平行して移動されるの であるが、幾つかの利点を得ることかできる。即ち、一つは共振偏向ミラーを適 用することによって装置の非常に高い加工能力を得ることができ、一部で、ビー ムの作動をオフ切り換えが非常に短い時間間隔に制限できるために装置の非常に 高い効率を得ることができ、一部で加工線の全長にわたって正確な焦点合わせが 達成でき、一部で広い加工面を形成するように加工レーンが縁と縁とを接して設 定されたときに、個々の加工レーンの側縁を良好に定めるとともに正確に直線的 な接合を達成できるという利点を得られるのである。

走査装置の内部では第３図に示すようにレーザービーム３２は最初に収束レンズ ４２を通過し、次にミラー４４に当たる。このミラー４４はハウジング４６内の 圧電結晶の上にしっかりと取付けられている。このミラー４４からビームは振動 ミラー４８へ向けて方向法めされる。

振動ミラー４８はゴニオメータ−に連結されている。この振動ミラー４８は、ゴ ニオメータ−ミラーを共振させることで横方向に振動し、符号２０で示された振 動ビームを伝達する。このビームは第１ミラー５２へ指向され、該ミラーからビ ームは第２ミラー５４へ向けて反射される。そして第２ミラーで反射されてバー レンズ５６を通して前方へ指向され、印刷フレーム１４上に入射する。

収束レンズ４２の焦点距離は、ビーム２ｏが印刷フレーム１４の入射位置にて最 大限に収束される、即ち２５ミクロンの輻に集中される、ようになされる。

このようにして、走査装置１２が垂直方向に移動する間、印刷フレーム上のレー ン領域Ｉ８は前後に振動するビーム２０によって露光される。このビームは制御 ユニット３０によってオンオフ制御されて所望の分別された詳細パターンを形成 する。レーン領域１８の露光が終了した後、走査装置１２は横レール６上の隣の 位置へ移動して、先に露光したレーン領域の隣の別のレーン領域１８を露光する 。このようにして印刷フレームの全体が走査装置１１２を水平方向に必要回数だ け移動させることで露光されるのである。ここで、レーン領域のそれぞれの側縁 面積部分が正確に一致されることだけが非常に重要なのである。

先に説明したようにこれによる第１の問題は、加工面即ち印刷フレーム１４が全 体的に正確に配置され、且つ、走査装置から一定した距離に配置されることはま ずできず、従って加工線１６の長さが変化することに関する問題が生じるという ことである。この問題はバーレンズ５６を適用したことで解決される。第４図に 示すようにこのレンズは、何れの場所に於いても振動ビームを加工面に対して直 角に偏向するように構成されている。これにより、加工線の長さは加工面が走査 装置から多少隔てられていようか否かに関係なく独立した値となる。

第５図は、ビーム２ｏが符号２０’で示す外側端部に於いても同様に加工面に対 して直角に通過することを示している。加工面が走査装置から多少隔てられてい ようか否かに関係なく加工面１４上のビーム２０’が更に示されている。外側の 傾斜したビーム２ｏは、バーレンズ５６が存在しない場合には、加工面１４上の 入射位置Ａを有して符号２０“で示すように連続する。もしも破線で示す位置に 迄加工面か後退されたなら、この入射位置は位置Ｂへと明らかに移動し、これに より先に説明した欠点が引き起こされるのである。更に、ビーム２ｏ“はビーム ２０’よりも僅かに長く、それ故にレンズ５６を使用することによって加工線の 全てに沿って加工面上に一層均一に焦点の合わされることが達成されることが見 られるであろう。

ゴニオメータ−ミラー４８は急激な共振を行う。即ち、第６図の最上位置に示す ようなサイン曲線に従って変化する角速度で振動する。この振動周波数は非常に 高い。

例えば２〜３　ｋＨｚである。この周波数は全体装置の使用可能な能力の条件、 例えば１ｍ”の表面積に対して約５分の処理時間を有する能力の条件である。シ ヌソイダル振動は加工線に沿う光スポットの不均一な移動速度に於いてのみ反射 される。しかしながら、第２ミラー５４はこの不均一性に関して純粋に光学的に 修正を加えるような形状を有して作られている。それ故に振動ビームは一定した 角速度の下にこの第２ミラーを離れるのである。

同じ修正は第１ミラーで行うことができる。しかし、速度幅が狭いか故にこのミ ラーは所要の正確な形状を存するように形成することはより一層困難である。勿 論、これもゴニオメータ−ミラーに関するものと強調することかできる。この修 正形状はこれ以上図示されていないが、確定条件によって定めることができるで あろう。

第６図の中央位置の曲線は加工線に沿う画像点の均−且つ又直線的な移動を表し ている。即ち、光学的修正の行われた後のサイン曲線を示している。この曲線の 極大位置および極小位置は加工線の反対両端を示している。

これらの位置に於いてこの曲線は局部的に丸い形状を有している。ビームの他動 方向の転向は絶対的瞬間的に遂行されることはできない。従って、印刷の歪みが 非常に狭い当該転向面積部分に生じ得る。しかし、好ましい実施例ではこれらの 面積部分は制御ユニット２４により当該面積部分て光ビームをオフに切り換える ので加工領域から排除することができるのである。このような光ビームの切り換 えは無視できる損失を生じるだけである。

上述したように、多大の損失を生じたり、共振ミラー４８の使用が完全に不可能 とされるようなその他の状況がある。即ち、各々のビーム転向か新しい加工線を 形成し、この加工線が先に加工した加工線と大幅に重なり合うという事実がある 。本発明はこれを矯正することを提供するのであり、この矯正は、ハウジング４ ６内の圧電結晶を制御して、各々の加工線全体を形成する間にビーム２０をその 揺動面と直角な方向、即ちゴニオメータ−ミラー４８の時軸線の方向、へ向けて 僅かに前進的に偏向させ、ビームの各々の転向位置にて始点位置に急激に復帰さ せることによって、行うのである。ミラー４４の関連する枢動運動は第６図の最 下位置に示されている。

走査装置が下方へ移動し作動されるとき、加工線１６の各々は始点位置から僅か に下方向へ傾斜されるが、ビームを上方向へ僅かに偏向させるための前記圧電結 晶の制御によって、加工線１６は正確に水平方向に引がれることになり、垂直上 方向への全体としての移動は加工線の幅寸法となる。即ち、収束された紫外線ビ ームの直径となる。始点位置へ向かうミラーの全く突然の復帰はほぼ全体的に垂 直方向に行われ、又、ビームを殆ど瞬間的に下方へ揺動させるのである。それ故 にこのビームは加工線の幅だけ下方に移動され、その直後に続くビームの戻り揺 動の間に、光スポットは新しい水平方向の加工線を引くことになる。この加工線 は理想的には先の加工線の全長にわたって縁と縁とを接して位置決めし、加工線 が重なりあったり間隔を隔てたりすることは生じないのである。即ち、回転する 多角形ミラーの使用に於ける理想的な状態と同じように加工線が引かれるのであ る。

ここに説明した加工線の図面は第７図に示されている。

これに於いては、加工線１６の垂直および戻りの移動は符号１７で示されている 。ビーム２０の揺動には非常に小さな不規則性の生じ得ることか示されているが 、特に共振ミラーを使用することによってこの不規則性を実際的に重大とならな い程度に小さく維持することが可能となる。これは、例え加工領域１８の縁の制 限に高度の精度が要求され、これらのレーンが一体部の一部として、又、同じ印 刷面の一部として接合されるべきものであったとしても、然りである。更に又、 これらのレーンの間の線はかなり広い幅の照射面の境界を定め、その上に平行な 縁と縁との接合Ｍ１６の完全に規則的なパターンが形成されることが、破線ａで 示されている。それ故に、この線ａの外側の非常に狭い面積部分にてビームをオ フに切り換えて維持することで十分とされる。これは、勿論ながら加工線の端部 位置の僅かな不規則性に応じることになる。このような非常に小さい永続的にオ フに切り換えられる面積部分が損失の非常に少ない加工条件となる。これは多角 形ミラーの使用に較べた場合の本発明の非常に重要な利点である。

ミラーゴニオメータ−の製造を阻害するものは殆どない。このミラーは一面およ び他面の両方に於いて揺動することができ、これによりミラー４８および４４の 機能を一体化することができる。これはビームの垂直方向の偏向か装置の他の部 分の回りにて行なえるのと同じである。しかし、結晶制御ミラーを適用すること は所要の結果を得るための最も簡単な構造であると推測される。ところで、写真 部材の極端に正確な製作即ち微細加工が加工線１６の正確な直線的な径路を得る ために必要であることが注目されるべきである。結晶制御ミラー４４の使用は、 線に対して反対方向の膨らみの修正を電気的に行なうことを可能にする。これは 光学装置に於いて当該誤差を修正することに比較して余程簡単である。

完全な結果を得るために、レーザービームに沿って走査ユニットをガイドするこ とが望まれることは留意されるべきである。

国際調査報告

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．印刷面を形成するためにセリグラフフレーム形式のグラフィック印刷部材を 準備する方法であり、印刷面はモデルパターンに基づいてそれぞれ染料に対して 浸透性および非浸透性の面積部分により形成され、この形成は、制御ユニットに よって変調され且つ印刷面の上に塗布された写真乳剤へ向けて指向される光ビー ム、好ましくは紫外線レーザー光の走査によって行われ、しかる後に印刷面が印 刷パターンの現像および固定のために処理されるようになされる前記方法であっ て、２０センチメートルを超える幅と任意の長さを有する印刷面が側縁の制限位 置をそれぞれ正確に一致させた平行なレーンに沿って走査することによって連続 した印刷パターンを形成するために準備され、印刷パターンが前記制限位置を横 断してコヒーレント状態で複製されるように作動制御の用意がなされることを特 徴とするグラフィック印刷部材を準備する方法。
2. ２．請求項１に記載された方法であって、個々のレーンに沿う前記走査が１つの 同じ走査装置によって連続して行われ、この走査装置は印刷部材に対して長手方 向および横方向に移動されるようになされることを特徴とするグラフィック印刷 部材を準備する方法。
3. ３．請求項１又は請求項２に記載された方法を遂行するための走査装置であって 、該装置の１つの走査ユニット又は複数のそのような装置が平行なレーンに沿っ て移動可能とされ、レーンの側縁を制限する線が正確に一致されており、又、組 み合わされた制御装置は所望の印刷パターンが前記側線制限線を正確に横断して 複製されることを特徴とする走査装置。
4. ４．請求項３に記載された走査装置であって、加工面から僅かな距離の位置に走 査ユニットが備えられており、この装置はレンズバーを備えており、該レンズバ ーは振動する光もしくはレーザービームが移動する平面内に配置され、又、凸レ ンズの形状とされていて、焦点が回転するもしくは揺動するミラー内に位置され 、加工線の全長に沿ってビームを加工面へ向け且つ加工面に直角に指向するよう になされている、ことを特徴とする走査装置。
5. ５．請求項４に記載された走査装置であって、レンズバーの幅が加工線の幅の少 なくとも２倍とされ、又、走査ユニットが前後に揺動する形式の偏向ミラーおよ び制御された光学装置、好ましくはミラー部材、を含み、振動に於ける各半分の 期間についてはビームを加工線の幅だけ振動面の横方向へ移動させるようになっ ていて、又、連続した加工線の各端部に於いてはビームを相応であるが突然に且 つ反対のサインを有して移動させるようになっている、ことを特徴とする走査装 置。
6. ６．請求項４に記載された走査装置であって、振動ミラーがゴニオメーター制御 の共振形式のものであり、又、光学装置がサイン関数によるビームの偏向から一 定の速度で加工線の各々に沿う最終的なビームの移動を生みだす手段を含んでい る、ことを特徴とする走査装置。
7. ７．請求項５に記載された走査装置であって、制御された光学部材が圧電結晶の 上に取付けられたミラーであることを特徴とする走査装置。
8. ８．請求項７に記載された走査装置であって、結晶と組み合わされた制御ユニッ トが光学差に於ける直角方向の偏向を修正するようにプログラムされるようにな されていることを特徴とする走査装置。