JPH058366A - レーザ製版装置 - Google Patents

レーザ製版装置

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JPH058366A
JPH058366A JP19101391A JP19101391A JPH058366A JP H058366 A JPH058366 A JP H058366A JP 19101391 A JP19101391 A JP 19101391A JP 19101391 A JP19101391 A JP 19101391A JP H058366 A JPH058366 A JP H058366A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 レーザで版を製版する時の製版時間を極力短
縮させる。 【構成】 レーザ製版装置で版を形成する際に半導体レ
ーザ3からのレーザビームをX軸及びY軸方向にガルバ
ノミラ12,13で版胴1に巻回した版2上のブロック
分けしたブロック毎に高速微小偏向させて製版する様に
構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はレーザ源からのレーザビ
ームにより版胴の版を得る様にした製版装置に関する。
【0002】
【従来の技術】本出願人は先に特開平2−139238
号公報によって、レーザ源を用いて熱可塑性樹脂からな
る版にレーザビームを照射し、画像の濃淡に対応した凹
部を形成する様にした凹版の版胴を提案した。
【0003】上記公報に開示した構成の大要を図12を
用いて説明する。図12は版胴1に巻回した版2のパタ
ーン形成方法を示す光学系の概念図であり、版胴1は金
属性の円筒であり、この版胴1の外径に沿って合成樹脂
の版2を巻付けて、皿螺子等で版胴1に穿った母螺に固
定する。この固定方法は適宜方法のものを選択すること
が出来て、例えば版の裏面に接着剤層を形成し版胴1に
固定することも出来る。
【0004】版2の材料としては比較的融点の分布範囲
が狭く、硬化時に硬さがあり、融解時には樹脂が低温で
飛散又は昇華する熱可塑性樹脂がよく、例えば、ポリエ
チレン樹脂、アクリル樹脂、ポリプロピレン樹脂にカー
ボン20%程度を含有させたもの等を用いている。又、
版2の厚みは200ミクロン程度のものが選択される。
【0005】版胴1は後述する版胴回転モータに連結さ
れ、版胴1は矢印B方向に回転される。
【0006】図12は1W程度の半導体レーザ3を用い
て版2に窪み4を形成するための概念図を示すものであ
る。
【0007】イメージスキャナー等で取り込まれた映像
入力信号5は半導体レーザ3に供給され、駆動電流をP
CM化した映像入力信号5でオン、オフして直接変調す
る。このため半導体レーザ3から放出されるレーザビー
ムは映像入力信号16に同期して点滅する。半導体レー
ザ3を出たレーザビームはコリメートレンズ6で平行光
に成され、焦点レンズ7を介して版2の表面位置に焦点
を結ぶ様に照射される。
【0008】半導体レーザ3、コレメートレンズ6、焦
点レンズ7を含むレーザブロック8は始めは版胴1の最
左端側の所定位置に焦点が合せられている。版胴1は矢
印B方向に後述する版胴回転用モータで回転される様に
なされているので、版胴1を1回転させると円周に沿っ
た1トラック分の窪み4がレーザビームで飛散して所定
の1トラック分の窪み4を作る。次にレーザブロック8
を1画素分版胴1の軸方向に移動させて、合成樹脂を飛
散させて行くと2トラック分に所定の窪み4が形成され
る。この様な走査を順次版胴1の全面に亘って行えば合
成樹脂材は映像入力信号5の濃淡に対応した窪み4のパ
ターンを形成する。
【0009】即ち、版胴1にはレーザビームが焦点レン
ズ7を介して照射され、合成樹脂の版2の表面に焦点を
結び版面を融かして合成樹脂を飛散或は昇華させる。こ
の場合、レーザを変調するか、1つの窪み4に対するレ
ーザ照射時間を変えることで版面材の飛散或は昇華する
窪み量、大きさを調整し階調に対応した体積の窪み4と
する。即ち窪み4は図12に示す様にレーザビームで飛
散する版面材の量が映像入力信号の濃淡によって深さd
を変えるか、面積Sを変える様にしている。
【0010】図13A〜Dはレーザビームによってクラ
ビアの版2上に形成される窪み4の階調と信号の変化状
態を示すもので、図13A〜Dの9はドット面積率が1
〜3/4,3/4〜1/2,1/2〜1/4,1/4〜
0等の4段階の範囲に階調を区分した場合のレーザビー
ムによって製版された窪み4の面積Sを示し、10はオ
ン、オフ状態の波形の一例を示すものである。
【0011】この波形から解る様に、半導体レーザ3か
ら版2上にレーザビームが照射されている間だけ窪み4
が形成されるため、レーザビームのオン、オフ時間の比
を制御すれば面積Sの異なる窪み4を得ることが出来
て、面積階調を表現出来ることが解る。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】叙上の従来構成で、例
えば、図13Dのドット面積率が1/4〜0の範囲で考
えるとレーザビームのオン期間は図13Aのレーザビー
ムのオン期間の1/4〜0であるので、3/4〜1のオ
フ期間の波形で階調表現が成される。
【0013】この為に、レーザビームの波形10のオフ
時はパターンの窪み4を形成しておらず面積9は図13
Dの如く小さくなり、この間製版時間としてみたとき、
無駄時間が多くなることになる。
【0014】本発明は叙上の問題点を解決するために成
されたもので、その目的とするところは、製版時間を短
縮することの出来るレーザ製版装置を提供するにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明のレーザ製版装置
はその例が図1及び図2に示されている様に、レーザ源
3からのレーザビーム11を版2に照射し、版2上に所
定パターンのグラビア版を製版する製版装置に於いて、
版2が巻回される版胴1の径方向又は軸方向に、レーザ
ビーム11を高速微小走査する走査偏向手段12,13
と、パターンを所定の複数のブロックに区分すると共に
ブロック毎に所定の複数の面積階調のどの階調に対応す
るかを制御する制御手段14とを具備し、この制御手段
14に基づき走査偏向手段12,13をグラビア版の階
調に応じて走査制御して成るものである。
【0016】
【作用】本発明のレーザ製版装置によれば版上にレーザ
ビームを用いて所定パターンの窪みを作る際に、ブロッ
ク毎に複数に区分したブロック毎の階調に応じて、走査
方法を変更する様に制御したので、所定面積内のパター
ンを製版する場合の製版時間を短縮することの出来るも
のが得られる。
【0017】
【実施例】以下、本発明のレーザ製版装置を図1乃至図
11によって詳記する。
【0018】図1は本例のレーザ製版装置の略線的な構
成図を示すもので、1は版胴であり、この版胴1の外周
面には図12で説明したと同様の合成樹脂の版2が貼着
固定されている。15は版胴1の回転軸を示すもので、
版胴回転モータ16のモータ軸に後述するもプーリ等を
介して結合され、このモータ軸にはエンコーダ17が取
り付けられ、版胴1の回転速度等が検出されて、コンピ
ュータ等よりなるシステムコントローラ14にエンコー
ダ17からの出力が供給される。
【0019】ボールねじ18は版胴1の軸方向と平行に
配設され、このボールねじ18にはレーザブロック移動
用モータ19がカップリング等を介して結合されてい
る。ボールねじ18には移動子20が螺合され、移動子
20によってレーザブロック8がボールねじ18の軸方
向に移動し、版胴1の版2上にレーザビーム11によっ
て窪み4を形成する。
【0020】システムコントローラ14からは上述の版
胴回転モータ16及びレーザブロック移動用モータ19
を回転駆動させる制御駆動信号が供給されて、版胴1を
径方向に回転させると共にレーザブロック8を版胴1の
軸方向に移動させて、版2全面に所定の窪み4を形成
し、所定のパターンを形成させる。
【0021】レーザブロック8内には図2に示す様に半
導体レーザ3、コリメータレンズ61、ガルバノミラー
等の偏光素子12,13並びに焦点レンズ7が内蔵され
ている。
【0022】即ち、半導体レーザ3はシステムコントロ
ーラ14によって制御されるレーザドライバ23によっ
て、オン、オフ制御が成されると共に半導体レーザ3か
ら出射されたレーザビーム11はコリメートレンズ6で
並行光と成され、カルバルミラ12に照射される。第1
のガルバノミラ12はY軸駆動モータ25でY軸(版胴
1の円周方向)に振られ、更に第2のガルバノミラ13
に照射された反射光はX軸駆動モータ24でX軸(版胴
1の軸方向)に振られ、焦点レンズ7で版胴1に巻回し
た版の所定位置に焦点を結んで版2に窪み4を形成す
る。
【0023】この第1及び第2のガルバノミラ12,1
3を駆動する偏向駆動制御信号はシステムコントローラ
14から供給される。勿論、システムコントローラ14
への画像データは予めROM或はRAM等に格納された
版2を形成すべき画像データ源26から供給される。
又、上述の構成では偏光素子としてガルバノミラ12を
用いたが、これらの代りに音響光学偏光素子(AO
D)、電気光学偏光素子(EOD)等を用いてもよく、
高速にレーザビームを版胴1のX及びY軸方向に偏向さ
せることの出来る偏向手段であればよい。
【0024】図3は上述の概念図で説明したレーザ製版
装置の具体的構成例を示すものである。図3で30は製
版装置のベースで略長方形状の鋼板上に版胴回転部31
及びレーザブロック移動部32が設けられる。版胴回転
部31は略くの字状に形成した左右側壁33L,33R
間に略円筒状の版胴1を回転自在に枢着し、ベース30
上に配設した版胴回転モータ16によって、駆動される
様になされ、レーザブロック8内には半導体レーザ3を
含み、版胴1の軸方向に沿って配設した案内部34に沿
って移動する様になされている。
【0025】版胴1の円筒部の外周に沿って合成樹脂の
版2を巻付けて固定する。版胴1の左右には金属製のキ
ャップ35L,35Rが嵌着され、左右キャップ35
L,35Rに一体に形成した軸36L,36Rが左右側
壁33L,33Rに回動自在に枢着されている。軸36
Rは複数のプーリ37,37‥‥とベルト38,38‥
‥を介してベース30上に固定された版胴回転モータ1
6に連結されて、これらプーリ37及びベルト38を介
して版胴1に巻回した版2は矢印A或はB方向に回転す
る。
【0026】レーザブロック移動部32はベース30の
左右側壁33L,33R上に形成したく字状の段部に略
矩形状のサブベース39が載置され、このサブベース3
9上に案内部34が形成されている。更にサブベース3
9上には軸受部40L,40Rが植立され、これら軸受
部40L,40R間にレーザブロック移動部32のボー
ルねじ18が橋絡され、レーザブロック移動用モータ1
9でボールねじ18は回転駆動される。即ち、ボールね
じ18はレーザブロック移動用モータ19の軸とカップ
リング用の軸継ぎ手41で係合され、ボールねじ18を
駆動する。
【0027】ボールねじ18には移動子20が螺合さ
れ、この移動子20とレーザブロック取付台42がアー
ム43で固定され、レーザブロック取付台42上にはレ
ーザブロック8が載置され、このレーザブロック8が案
内部34に沿って版胴1の軸方向に移動することで、レ
ーザブロック8内の半導体レーザ3から照射されたレー
ザビーム11は版胴1に巻回した版2のX及びY軸の全
方向に対向して窪み4を形成することが出来る。
【0028】この様なレーザ製版装置を用いて、グラビ
アの版2を形成する形成方法を図4のパターン構成方法
を用いて説明する。
【0029】図4はシート状の版2上に形成される窪み
4のパターンを示すもので、版2上に形成されるパター
ンを所定の数の複数のブロック45a,45b,45
c,45d‥‥に区分する。この複数ブロックの内の1
ブロック45は、例えばX軸方向(版胴1の軸方向)及
びY軸方向(版胴1の径方向)のドット数を3×4画素
分(以下ドットと記す)を単位に構成している。この1
ドットの大きさは例えば、125μm×125μm程度
である。
【0030】そして、Y軸方向はドットの窪み4,4,
‥‥の並びを揃えて配列し、X軸方向はドットの窪み4
のY軸方向の長さL=125μmの1/4Lだけずらし
て、階段上に配列させてある。即ち、この様に3×4ド
ットの1ブロック45を単位としてX軸方向にブロック
45a,45c‥‥として並べ、Y軸方向にブロック4
5a,45b‥‥としてマトリックス状に並べて所定の
画像が形成される版2を製版する。
【0031】上述の例では3×4ドットを1ブロック4
5として説明したが、m,nを任意の自然数とすればm
×nドット(但し、(n=m+1)とし、nを階調数に
とりX軸方向に並べるを可とする。)を1ブロック45
とするパターンに構成し得ることは明らかである。
【0032】この様にブロック化したブロック内の走査
は高速微小走査光学系の偏光手段であるガルバンミラ1
2,13で行なわれる。又、ブロック45aからブロッ
ク45c方向(X軸方向)への移動はレーザブロック移
動用モータ19で行ないブロック45aからブロック4
5b方向(Y軸方向)への移動は版胴回転モータ16で
行なわれる。
【0033】図5乃至図8はブロック45内のカルバノ
ミラ12,13の走査をブロック内の階調に応じて変化
させる走査方法を模式的に示している。
【0034】図5は図12Aで示したドット面積率が1
乃至3/4までの階調に該当するものでガルバノミラ1
2及び13を用いて、Y軸及びX軸方向に4走査する。
即ち、実線で示す第1の走査でガルバノミラ12でY
軸方向にブロック内をレーザビーム11のオン期間連続
的に走査し、次に同様に破線で示す第2の走査を行う
ためにX軸用のガルバノミラ13を1ドット分振って、
Y軸方向の走査をガルバノミラー12で3ドット分行な
う。同様に第3及び第4の走査及びを一点及び二点
鎖線の様に行なう。この場合の時間短縮効率は従来と同
様で1となる。
【0035】次に図6に示す図12Bに対応するドット
面積率が3/4乃至1/2までの階調に該当するもので
はレーザビーム11をオンして、窪み46aをY軸方向
にガルバノミラ12を振って形成する。次にレーザビー
ム11のオフ期間の瞬間にガルバノミラ13をX軸方向
に3ドット分偏光させ、次の瞬間のレーザビーム11を
オンさせガルバノミラ12をY軸方向に偏光させて、窪
み46bを形成する。この様にすると、従来のレーザビ
ームオフ期間tを有効利用出来る。更にレーザビーム1
1のオフ期間の瞬間ガルバノミラ13をマイナスX軸方
向に1ドット分偏光させ、次の瞬間のレーザビーム11
をオンさせ、ガルバノミラ12をY軸方向に偏光させ窪
み46cを形成する。同様にレーザビーム11のオフ期
間の瞬間ガルバノミラ13をマイナスX軸方向に1ドッ
ト分偏光させ、次の瞬間レーザビーム11をオンさせガ
ルバノミラ12をY軸方向に振って窪み46dを形成す
る。かくすれば実線ので示す走査で窪み46a,46
b,46c,46dが形成される。
【0036】次は破線ので示す第2の走査を上述と同
様の原理に基づいて行なえば窪み46e,46f,46
g,46hが形成される。
【0037】更に一点鎖線で示す第3の走査を上述と
同様の原理に基づいて行なえば窪み46i,46j,4
6k,46Lが得られる。この場合の1ブロックの12
ドットすべての走査は3走査で済み、時間短縮の効率は
図5の場合に比べ3/4になる。
【0038】図7は図12cに対応するドット面積率が
1/2〜1/4までの階調に該当するものであり、図6
と同様の動作で窪み47a,47b,47c,47d,
47e,47fを実線ので示す様にガルバノミラ12
及び13で走査することで形成し、次に破線ので示す
様にガルバノミラで走査することで窪み47g,47
h,47i,47j,47k,47Lが形成される。こ
の場合は1ブロック45の走査は2走査で済み、図5の
場合に比べて時間短縮の効率は1/2となる。
【0039】図8は図12Dに対応するもので、ドット
面積率が1/4〜0までの階調に該当するものであり、
図7と同様の動作で窪み48a,48b,48c,48
d,48e,48f,48g,48h,48i,48
j,48k,48Lを実線ので示す様にガルバノミラ
12及び13を走査することで一気に1ブロックを1走
査でスキャンすることが可能となる。この為に時間短縮
の効率は図5に比べれば1/4となる。
【0040】上述で説明した方法のパターン構成方法に
よって、図9に示す様なグラビア版を製版する場合の動
作を図10のフローチャートと共に説明する。
【0041】図9は、例えばブロック50a乃至50i
の9個から成り立つ版で、各階調が図5に示す1ドット
面積率が1〜3/4までのブロック50aと、図6で示
すドット面積率が3/4〜1/2までの階調のブロック
50b,50d,50eと、図7で示すドット面積率が
1/2〜1/4までの階調のブロック50c,50f,
50g,50hと図8で示すドット面積率が1/4〜0
までの階調のブロック50iから成り立っているものと
する。
【0042】図10は図1で説明したシステムコントロ
ーラ14の偏向手段の高速微小偏向時のフローチャート
を示すもので、同図で画像データ源26のROM或はR
AM等の記憶手段から読み出されたシアンC、マゼンダ
M、イエロY、ブラックK等の製版画像データがシステ
ムコントローラ14に入力される(第1ステップS
1 )。
【0043】次にシステムコントローラ14内では、こ
れら製版画像データを基に図9に示す様なブロック別の
パターン50a〜50iに幾何変換画像処理が行なわれ
る(第2ステップST2 )。
【0044】次に第3ステップST3 ではシステムコン
トローラ14は、これら複数ブロック別の各ブロック5
0a〜50iのうちの1ブロックのデータを読み込み、
1ブロック内での最高階調のものを検出し、検出されな
い場合は元に戻されるか、最高階調が検出されれば第4
ステップST4 に進められる。
【0045】第4ステップST4 ではブロック50a〜
50i内の各段階に応じて、ブロック内のデータを並べ
変える。例えばブロック50aで示すものは図5に対応
し、Y軸方向に順次4走査する様になされるので、デー
タの並び換えは必要ないが、ブロック50bのものでは
図6に対応しているので窪み46aの製版の次は窪み4
6bを次は46c→46dとの走査に対応してデータ
を並べ換える必要がある。同様にの走査では46e〜
46hとデータを並べ、の走査では46i〜46Lと
データを並べ変えることになる。同様の並べ換えを各ブ
ロック50c〜50iについて行うことになる。
【0046】この様に並べ換えの行なわれた製版データ
に応じてX及びY軸ガルバノミラ12及び13を偏向さ
せるデータを発生し、レーザブロック8内のガルバノミ
ラ12,13を駆動するY軸駆動モータ25、X軸駆動
モータ24に供給する。
【0047】この様にして第5ステップST5 によりブ
ロック50a〜50i内の高速微小走査が行なわれる。
ブロック50aからブロック50b方向へのブロック間
移動は版胴回転モータ16をシステムコントローラ14
が制御することで行ない、ブロック50aからブロック
50d方向へのブロック間移動はレーザブロック移動用
モータ19をシステムコントローラ14が制御すること
で行なう様になされる。
【0048】第6ステップST6 では最終ブロック50
iであるか否かを判別し、最終ブロックでなければ上述
した様にモータ15又はモータ19の回転により第7ス
テップST7 に進んでブロック間移動を行い第3ステッ
プST3 の始に戻される。この場合版胴1のX軸方向或
はY軸方向のどちらの方向からブロック毎に製版して行
ってもよい。又、最終ブロック50iであれば終了のス
テップST8 に至り製版終了となる。
【0049】本例の製版装置は上述の様に構成させ、且
つ動作させたので、図8に示す様に画像データが低濃度
(低階調)のもの程、製版時間の短縮が効果的で、従来
の製版では4回走査(図5参照)必要であったものが1
回の走査で済むことになる。これは製版時間がレーザが
版材に与える総エネルギー量に比例している事を考える
と自然なことになる。又高濃度(高階調)のノイズの多
い画像データ等は平滑化を行うことによって効果的に製
版時間を短縮出来る。
【0050】上述の例ではm×n(m+1)のブロック
構成について説明したが、より単純にはレーザブロック
8の高速微小偏向手段のガルバノミラを版胴1の軸方向
のみとしm×(列データ数){但し、mはドット数に対
応し、任意の自然数である。}を1ブロックとすること
も出来る。
【0051】上述の例では各ブロック間で同一階調のド
ット(窪み)を形成するものを説明したが、ブロック内
で製版すべき階調が異なるものの走査方法を図11によ
って説明する。
【0052】図11に於いて、1ブロックは3×4画素
(ドット)51a〜51Lより構成され、各ドットの面
積率は3/4〜1/2までの階調で分布されているもの
とする。ここで1ドットの面積率が3/4の窪み51k
が最高階調(最大面積率ドット)である。
【0053】この場合のの走査は第1の窪み51aの
形成によって半導体レーザ3をオンして、オフされた後
も、Y軸用のガルバノミラ12を窪み51bの頭52が
来る位置まで版胴1のY軸方向に微小偏向させた後にX
軸用のガルバノミラ13を版胴1のX軸方向に振って偏
向させ、第2の窪み51bを製版するために、再びY軸
方向に半導体レーザ3をオンにして、所定の面積率のド
ットを作り、半導体レーザ3をオフにした状態でY軸方
向に走査し、第3の窪み51cの頭53位置に来たらマ
イナスのX軸方向にガルバノミラ13を偏向させる。以
後同様の走査で第3の窪み51cを製版した後に、第4
の窪み51dも同じ様に製版して行けばよい。
【0054】同様に破線で示すの走査並に一点鎖線で
示すの走査も図6と同様に行なえばよいことになる。
【0055】本発明によれば半導体レーザが版を作って
いないオフ時間を有効に利用して微小偏向を所定方向に
行なう様にしたので製版時間を短縮出来る製版装置が得
られる。
【0056】
【発明の効果】本発明のレーザ製版装置によれば製版す
る版の階調に対応して製版時間を短縮することの出来る
ものが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のレーザ製版装置の略線的構成図であ
る。
【図2】本発明のレーザ製版装置に用いるレーザブロッ
クの構成図である。
【図3】本発明のレーザ製版装置の具体的な構成を示す
斜視図である。
【図4】本発明のレーザ製版装置に用いるブロックのパ
ターン構成図である。
【図5】本発明のレーザ製版装置に用いるブロック内の
第1の走査説明図である。
【図6】本発明のレーザ製版装置に用いるブロック内の
第2の走査説明図である。
【図7】本発明のレーザ製版装置に用いるブロック内の
第3の走査説明図である。
【図8】本発明のレーザ製版装置に用いるブロック内の
第4の走査説明図である。
【図9】本発明のレーザ製版装置によるレーザ走査方法
の一例を示す版のパターンである。
【図10】本発明のレーザ製版装置の動作説明用フロー
チャートである。
【図11】本発明のレーザ製版装置のブロック内の走査
方法を示す他のパターンである。
【図12】従来のレーザ走査方法を示す光学系概念図で
ある。
【図13】製版時の階調による信号の変化と階調による
4段階の区分を示す説明図である。
【符号の説明】
1 版胴 2 版 3 半導体レーザ 8 レーザブロック 12,13 ガルバノミラ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 レーザ源からのレーザビームを版に照射
    し、該版上に所定パターンのグラビア版を製版するレー
    ザ製版装置に於いて、 上記版が巻回される版胴の径方向又は回転軸方向に上記
    レーザビームを高速微小走査する走査偏向手段と、 上記パターンを所定の複数ブロックに区分すると共に該
    ブロック毎に所定の複数の面積階調のどの階調に対応す
    るかを制御する制御手段とを具備し、 上記制御手段に基づき上記走査偏向手段を上記グラビア
    版の階調に応じて走査制御して成ることを特徴とするレ
    ーザ製版装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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