JPH10315425A - レーザ製版装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ビーム品質がよく、かつハイパワーであると
いう両条件を満たした高級なレーザ源を用いなくても高
精度で速い製版速度を達成できるレーザ製版装置を提供
する。 【解決手段】 レーザ製版装置は、ある程度のパワーが
あるがビーム品質やスポット径の微細さは問わない第１
のレーザ光Ｌ１（アシストレーザ）を照射する第１レー
ザ照射手段１と、パワーは問わないが高品質なビーム品
質を有し、微細なスポット径まで絞った第２レーザ光Ｌ
２（メインレーザ）を照射する第２レーザ照射手段２と
を有し、前記アシストレーザとメインレーザとを実質的
に重畳するように構成する。前記アシストレーザは単独
では製版ができない照射強度に設定されており、画像デ
ータに基づいて変調された所定照射強度以上のメインレ
ーザを重畳することで製版が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、レーザ光により
印刷版に画像を記録して製版するレーザ製版装置に関
し、特にグラビアシリンダーなどのグラビア印刷版に対
しレーザ光でセル（微細な凹部）を加工するグラビア用
レーザ製版装置に最適なものである。

【０００２】

【従来の技術】グラビア印刷では、インキを充填するた
めの多数のセルが表面に形成されたグラビアシリンダー
などのグラビア印刷版が用いられる。このグラビア印刷
版の製版は、従来はエッチング加工や機械的彫刻により
行われていたが、近年ではハイパワーなレーザ光を利用
してセル加工を行うレーザ製版装置により行われる場合
がある。この種のレーザ製版装置としては、例えば、
「ＭＤＣ Ｍａｘ Ｄａｔｗｙｌｅｒ ＡＧ」社のレー
ザグラビアシステムがある。

【０００３】図８は従来のレーザ製版装置の概要図であ
る。図において、レーザ製版装置は、図示しない手段に
よりグラビアシリンダーＳを回転可能に保持した上で、
非常に短いパルス幅でピークパワーの大きいパルスビー
ムが得られるＱスイッチ発振のＹＡＧレーザ１００にて
発生したレーザ光を変調器１０１により変調し、かつ所
定の光学系１０２で変調されたレーザ光を絞ってグラビ
アシリンダーＳの表面に照射するように構成されてい
る。このレーザ照射により、前記シリンダーＳの表面
に、スポット径約１００μｍ、深さ約３０μｍ程度の多
数のセルが加工される。なお、この従来装置では、製版
速度を向上させるため、前記ＹＡＧレーザ１００や変調
器１０１等を各々複数組設けて並列処理することが考え
られている。

【０００４】ここでグラビアシリンダーＳの加工につい
て図９及び図１０を用いて説明する。図９は、グラビア
シリンダー等の加工物に対するレーザの照射強度と加工
物の上昇温度との関係、図１０はレーザの照射強度とセ
ル寸法との関係を示すグラフである。図のように、融点
Ｔ１、沸点Ｔ２を有する加工物にレーザ光を照射する
と、沸点Ｔ２に達する照射強度Ｊ０以上のレーザ光を照
射することにより加工物が加工される。すなわち加工物
がグラビアシリンダーであればセルが加工される。この
セル寸法はレーザ光の照射強度により決定される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図８に示す従来のレー
ザ製版装置においては、レーザによる加工が容易となる
ように、亜鉛を多く含む合金のように融点Ｔ１及び沸点
Ｔ２の低い材質でシリンダーを形成している。このため
シリンダー表面の硬度が低く、セル形成後にクロムメッ
キを施す工程が必要である。

【０００６】このように従来のレーザ製版装置では、上
記のように融点Ｔ１及び沸点Ｔ２の低い材質でシリンダ
ーを形成しているものの、それでもまだ高速な製版作業
を行うとなるとレーザパワーが不足している。従って走
査速度を低速にせざるを得ない。この走査速度の低下に
伴う処理速度の低下を補うために、複数のハイパワーな
レーザ源を副走査方向に並べて配置し、シリンダーを軸
方向の複数の領域に分けて同時に処理するようにして製
版速度を向上させることも考えられている。

【０００７】しかし、ハイパワーなＹＡＧレーザは、レ
ーザビームの品質が悪く、スポット径１００μｍ程度の
微少幅のビームに絞りにくい。前述のように、レーザ製
版を行う場合は、レーザ源にハイパワーと高精細の両立
が求められるが、このようなレーザ源は極めて高価であ
り、またメンテナンス等も困難である。さらにレーザ源
のパワーが上がれば上がるほど、その光学系や変調器に
ついても耐久性の良い高価なものが必要になるという問
題もある。

【０００８】本発明の課題は、高価なレーザ照射装置を
用いることなく製版速度の低下しないかつ高精度の製版
が行えるレーザ製版装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、印刷版に対し画像データに基づいてレーザ光を照射
して製版を行うレーザ製版装置であって、第１及び第２
レーザ照射手段と、走査手段とを有している。第１レー
ザ照射手段は単独では製版を行えない程度の照射強度を
有する第１のレーザ光を印刷版の所定の範囲に照射す
る。第２レーザ照射手段は、第１のレーザ光の照射範囲
以下の照射範囲を有するとともに、第１のレーザ光の照
射範囲内に実質的に重畳して照射することで製版を行な
うことが可能な程度の照射強度を有し、画像データに基
づいて変調制御された第２のレーザ光を第１のレーザ光
の照射範囲内に照射する。走査手段は、印刷版と第１及
び第２レーザ照射手段からの各レーザ光とを相対的に移
動させて、第１及び第２のレーザ光を印刷版に対して走
査させる。

【００１０】この発明では、まず印刷版の所定の範囲に
第１のレーザ光が照射される。この第１のレーザ光の照
射強度は低く、単独では製版が行えない程度の強度であ
るため、印刷版に対する実質的な加工は行われない。次
に、第１のレーザ光によって照射された範囲以下の照射
範囲に対して、画像データに基づいて変調制御された第
２のレーザ光が重畳して照射される。第２のレーザ光の
強度は、重畳して照射された部分が製版され得る程度の
強度を有しているので、両レーザ光が重畳して照射され
た部分は製版が行われる。

【００１１】そして、走査手段により印刷版と両レーザ
光とを相対的に移動させ、印刷版に対してレーザ光を走
査することにより、必要な領域に画像データに基づいた
製版が行われる。ここでは、第１レーザ照射手段は高い
照射強度は不要であり、しかも第１のレーザ光を高精度
に絞る必要もないので、高価なレーザ照射装置を用いる
必要がない。また、第２レーザ照射手段においても、高
精度さは要求されるが、照射強度を高くする必要がな
い。このため、この第２レーザ照射手段も高価なレーザ
装置を用いる必要がない。

【００１２】そして、これらの２つのレーザ照射手段を
使用して、結果的にハイパワーでビーム品質の良好な装
置が得られる。請求項２に記載の発明では、請求項１の
発明において、第１のレーザ光は、印刷版の照射範囲が
印刷版の融点よりも低い温度に加熱される程度の照射強
度を有している。また、第２のレーザ光は、印刷版にお
いて両レーザ光が重畳して照射された範囲が印刷版の沸
点を越える温度に加熱され得る程度の照射強度を有して
いる。

【００１３】ここでは、重畳して照射された部分が印刷
版の沸点を超える程度に加熱され、製版処理が行われ
る。請求項３に記載の発明では、請求項１又は２の発明
において、第１レーザ照射手段及び第２レーザ照射手段
は、印刷版に対して同時刻に第１のレーザ光の照射範囲
内に第２のレーザ光の照射範囲が重畳するように両レー
ザ光を照射する。

【００１４】ここでは、両レーザ光が同時に重なるよう
に照射されるので、各レーザ光を別々に重畳する場合に
比較して温度の低下が抑えられ、両レーザ光の強度をよ
り低く設定できる。請求項４に記載の発明は、請求項１
又は２の発明において、第１レーザ照射手段及び第２レ
ーザ照射手段は、印刷版に対して時間的にずれて第１の
レーザ光の照射範囲内に第２のレーザ光の照射範囲が重
畳するように両レーザ光を照射する。

【００１５】ここでは、一方のレーザ光が印刷版に対し
て照射された後に、印刷版と両レーザ光とを相対移動さ
せ、前記照射範囲に重畳して他方のレーザ光が照射され
る。この場合は、両レーザ光を同時に印刷版の所定の範
囲に照射させることが構造的に困難な場合に有効であ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１はこの発明に係るレーザ製
版装置の概要図である。図において、レーザ製版装置
は、図示しない手段により回転可能に保持されたグラビ
アシリンダーＳに対し、第１のレーザ光を照射する第１
レーザ照射手段１と、第２のレーザ光を照射する第２レ
ーザ照射手段２とを有する。

【００１７】第１レーザ照射手段１は、ある程度はハイ
パワーであるがビーム品質が高くない安価なアシストレ
ーザ源１０と、それに対応して高精度の絞り込みができ
ない安価な光学系１１とからなる。アシストレーザ源１
０には、例えば連続発振する炭酸ガスレーザやＹＡＧレ
ーザ等を用いる。この第１レーザ照射手段１による第１
のレーザ光Ｌ１（以下アシストレーザＬ１という）は、
後述するように比較的大径なスポット径Ｍ１、照射強度
Ｊ１のレーザ光であり、連続的に照射されるものであ
る。

【００１８】第２レーザ照射手段２は、高いビーム品質
を有するメインレーザ源２０と、このメインレーザ源２
０からのレーザ光の照射強度を変調する変調器２１と、
高精度の絞り込みが可能な光学系２２とからなる。また
変調器２１には画像データに応じて変調制御を行う制御
手段３０が接続されている。メインレーザ源２０には、
例えばＱスイッチ発振するＹＡＧレーザを用いる。この
第２レーザ照射手段２による第２のレーザ光Ｌ２（以下
メインレーザＬ２という）は、セルを加工するように微
細に絞り込まれたスポット径Ｍ２、照射強度Ｊ２のレー
ザ光であり、画像データに基づいて変調して照射される
ものである。

【００１９】前記アシストレーザＬ１とメインレーザＬ
２とは、一部重畳されるようにグラビアシリンダーＳ上
に照射される。図２は両レーザＬ１、Ｌ２のスポットの
重畳状態の一例を示す図、図３は時間軸を横軸に取っ
て、アシストレーザＬ１とメインレーザＬ２の照射タイ
ミングの一例を示した図である。この実施の形態では、
グラビアシリンダーＳ上では、その回転方向に沿って考
えると、まずアシストレーザＬ１が比較的広範囲（スポ
ット径Ｍ１）に連続照射されており、次いで微細なスポ
ット径Ｍ２（Ｍ２＜＝Ｍ１）のメインレーザＬ２が照射
されることになる。すなわち、メインレーザＬ２が照射
されるタイミングでは、アシストレーザＬ１とメインレ
ーザＬ２とが重畳される範囲に両レーザが同時に照射さ
れることになる。これにより、メインレーザＬ２による
セルの加工に際し、アシストレーザＬ１はグラビアシリ
ンダーＳを予備加熱するように作用する。なおメインレ
ーザＬ２は、メインレーザ源２０のＱスイッチ発振によ
りセル配置のピッチＰに相当する間隔でパルス照射され
るとともに、照射強度が前記変調器２１により画像デー
タに応じて変調される。

【００２０】次に、アシストレーザＬ１とメインレーザ
Ｌ２の作用を説明する。図４は、本実施形態におけるグ
ラビアシリンダー等の加工物に対するレーザの照射強度
と加工物の上昇温度との関係、図５はレーザの照射強度
とセル寸法との関係を示すグラフである。図において、
本実施形態では、アシストレーザＬ１によりグラビアシ
リンダー等の加工物は融点Ｔ１よりも低い温度Ｔ３まで
加熱された状態になり、この状態で画像データに基づき
照射強度Ｊ２を越える強度のメインレーザＬ２が与えら
れると、セルが加工される。すなわちアシストレーザＬ
１の照射強度Ｊ１とメインレーザＬ２の照射強度Ｊ２と
が加算されて、グラビアシリンダーＳ等の加工物を沸点
Ｔ２を越える温度に上昇させる照射強度Ｊ０相当になる
（Ｊ１＋Ｊ２＞＝Ｊ０）。なお各レーザの照射強度は、
使用するグラビアシリンダーの材質及び走査速度（グラ
ビアシリンダーの回転速度等）に応じて前記条件を満た
せば良い。

【００２１】本実施形態では、メインレーザＬ２が照射
されたところだけにセルが形成されるので、セルの形状
や精度はメインレーザＬ２に依存する。そして、アシス
トレーザＬ１が併用されるので、メインレーザＬ２はビ
ーム品質に優れたレーザ源からのレーザ光であれば、パ
ワーが低いものであってもセル形成に使用することがで
きる。これにより、第２レーザ照射手段２に使用する変
調器２１や光学系２２も高耐久性が特に要求されず、比
較的安価なものを使用することができる。

【００２２】一方、第１レーザ照射手段１は、ある程度
の照射強度が得られれば、高ビーム品質や高精細なスポ
ット径を要求されない。また光学系１１もそれほど精度
が要らず、安価なものですむ。さらに第１レーザ照射手
段１に用いるレーザ源として、高速な変調が困難である
炭酸ガスレーザを使用することもできる。この実施の形
態では、２つのレーザ照射装置によりハイパワーと高精
度を両立することができるので、例えばグラビアシリン
ダーに、亜鉛合金の含有率が低く硬度の高い材料や、表
面を研磨加工したセラミック、表面を焼き入れ硬化させ
たステンレス等を用いることが可能となる。この場合、
後工程のメッキを行わなくても従来より高い耐刷力が得
られる。

【００２３】［その他の実施の形態］ （１）上記実施の形態では、アシストレーザＬ１とメイ
ンレーザＬ２とを直接重畳して照射するように配置して
いる。すなわち、重畳範囲については両レーザを時間的
に同時刻に照射するようにしている。しかし、アシスト
レーザＬ１とメインレーザＬ２とを直接重畳せず、アシ
ストレーザＬ１を照射した直後にメインレーザＬ２が照
射されるように配置し、時間的にずれて両者が結果的に
重畳されるようになる構成も、本発明でいうところの重
畳に含まれるものとする。

【００２４】図６は、この実施の形態に基づく、アシス
トレーザＬ１とメインレーザＬ２のスポットの重畳状態
を示す図である。図において、アシストレーザＬ１とメ
インレーザＬ２のビームスポットは直接重畳していない
が、シリンダーＳに対して、まずアシストレーザＬ１が
照射され、その後、シリンダーＳが回転することによ
り、前記の照射範囲の一部にメインレーザＬ２が照射さ
れる。このように、シリンダーＳの回転により実質的に
重畳したものとして作用させることができる。

【００２５】なお、図２に示す例では、アシストレーザ
Ｌ１の照射範囲における周辺部にメインレーザＬ２を重
畳させているが、メインレーザＬ２の照射タイミングを
制御して、アシストレーザＬ１の中央位置等の他の場所
に重畳するように配置しても良い。またアシストレーザ
Ｌ１のスポット径は、重畳したメインレーザＬ２がはみ
出さないのであれば、メインレーザＬ２のスポット径と
ほぼ同じ大きさであってもよい。 （２）上記実施の形態では、アシストレーザＬ１は連続
発振としているが、ノーマルパルス発振やＱスイッチ発
振でも良い。図７はアシストレーザＬ１をパルス発振し
た場合の一例を、時間軸を横軸にして照射タイミングで
示した図である。 （３）上記の実施の形態では、円筒状のグラビアシリン
ダーへセル加工を行う場合だけを記載したが、プレート
上の材料に製版を行う場合にも本発明を適用できる。さ
らには、例えばオフセット印刷版に対しレーザで露光し
て製版を行う装置にも応用できる。すなわち、オフセッ
ト印刷版に対しては、レーザ光の露光量が所定の臨界露
光量を越えるかどうかにより露光が決まる。従って、前
記第１レーザ照射手段による照射強度をオフセット印刷
版で網点を形成するに足る臨界露光量以下にしておき、
第１及び第２レーザ照射手段を合わせた露光量により露
光が行えるようにすればよい。なお、この場合、第２レ
ーザ照射手段のメインレーザＬ２は、照射強度を変調せ
ずに、レーザビームそのものをｏｎ／ｏｆｆ変調するよ
うに制御すればよい。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、高ビーム
品質でハイパワーであるという２つの条件を満たす高価
なレーザ源を用いなくても、いずれかの条件を満たす比
較的安価な２つのレーザ源を用いることにより、速い処
理速度で高精度な製版ができる。また各レーザ源は従来
よりも低パワーであるため、それに付随する光学系や変
調器も低耐久性で安価なものが使用できる

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るレーザ製版装置の概要図であ
る。

【図２】第１のレーザ（アシストレーザ）と第２のレー
ザ（メインレーザ）との重畳を説明するための図であ
る。

【図３】レーザの照射タイミングを説明するための図で
ある。

【図４】レーザの照射強度に対するグラビアシリンダー
等の加工物の上昇温度を示すグラフである。

【図５】レーザの照射強度に対するセル寸法を示すグラ
フである。

【図６】第１のレーザ（アシストレーザ）と第２のレー
ザ（メインレーザ）との別の重畳を説明するための図で
ある。

【図７】レーザの別の照射タイミングを説明するための
図である。

【図８】従来のレーザ製版装置の概要図である。

【図９】従来のレーザ製版装置において、レーザの照射
強度に対するグラビアシリンダー等の加工物の上昇温度
を示すグラフである。

【図１０】従来のレーザ製版装置において、レーザの照
射強度に対するセル寸法を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 第１レーザ照射手段 ２ 第２レーザ照射手段 １０ アシストレーザ源 ２０ メインレーザ源 ２１ 変調器 Ｓ グラビアシリンダー（印刷版） Ｌ１ 第１のレーザ光（アシストレーザ） Ｌ２ 第２のレーザ光（メインレーザ） Ｊ１ 照射強度（第１のレーザ光による照射強度） Ｊ２ 照射強度（第２のレーザ光による照射強度） Ｔ１ グラビアシリンダーを形成する材料の融点 Ｔ２ グラビアシリンダーを形成する材料の沸点

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】印刷版に対し画像データに基づいてレーザ
   光を照射して製版を行うレーザ製版装置であって、 単独では製版を行えない程度の照射強度を有する第１の
   レーザ光を前記印刷版の所定の範囲に照射する第１レー
   ザ照射手段と、 前記第１のレーザ光の照射範囲以下の照射範囲を有する
   とともに、前記第１のレーザ光の照射範囲内に実質的に
   重畳して照射することで製版を行なうことが可能な程度
   の照射強度を有し、前記画像データに基づいて変調制御
   された第２のレーザ光を前記第１のレーザ光の照射範囲
   内に照射する第２レーザ照射手段と、 前記印刷版と前記第１及び第２レーザ照射手段からの各
   レーザ光とを相対的に移動させて、前記第１及び第２の
   レーザ光を印刷版に対して走査させる走査手段と、を有
   するレーザ製版装置。
2. 【請求項２】前記第１のレーザ光は、前記印刷版の照射
   範囲が前記印刷版の融点よりも低い温度に加熱される程
   度の照射強度を有しており、 前記第２のレーザ光は、前記印刷版において両レーザ光
   が重畳して照射された範囲が前記印刷版の沸点を越える
   温度に加熱され得る程度の照射強度を有している、請求
   項１に記載のレーザ製版装置。
3. 【請求項３】前記第１レーザ照射手段及び第２レーザ照
   射手段は、前記印刷版に対して同時刻に前記第１のレー
   ザ光の照射範囲内に第２のレーザ光の照射範囲が重畳す
   るように前記両レーザ光を照射する、請求項１又は２に
   記載のレーザ製版装置。
4. 【請求項４】前記第１レーザ照射手段及び第２レーザ照
   射手段は、前記印刷版に対して時間的にずれて前記第１
   のレーザ光の照射範囲内に第２のレーザ光の照射範囲が
   重畳するように前記両レーザ光を照射する、請求項１又
   は２に記載のレーザ製版装置。