JPH1071690A - 特にオフセット印刷機の、レーザ光を用いて加工をする刷版書き込みユニット内の温度を調節する方法および装置 - Google Patents
特にオフセット印刷機の、レーザ光を用いて加工をする刷版書き込みユニット内の温度を調節する方法および装置Info
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Abstract
手段で高度に一定に保つことにより、レーザ光を用いて
書き込み加工をする刷版書き込みユニットの温度を調節
する方法および装置を提供する。 【解決手段】平らな、または版胴(2)上に張られた刷
版4に書き込むための、レーザ光で書き込む刷版書き込
み装置(1)は、1つまたは複数の刷版書き込みユニッ
ト(5)を有し、それらのユニットに設けられているレ
ーザダイオードユニット(10)は、レーザダイオード
ユニット(10)の近傍に配置された加熱素子(18)
と逆位相に駆動され、それによって書き込み作業中のレ
ーザダイオードユニット(10)の温度をほぼ一定に保
つことができる。
Description
の前提部に記載されている、特にオフセット印刷機の、
レーザ光を用いて書き込み加工をする刷版書き込みユニ
ットの温度を調節する方法および装置に関する。
に、フィルムを用いる従来の露光法と並んで、今日では
ディジタル方式で作動する書き込みユニットがますます
多く使用されている。このような書き込みユニットに
は、印刷前段階で作られたディジタルビットマップの形
で、画像情報が供給され、これらのビットマップが書き
込みユニットによって刷版に転写される。このために、
書き込みユニットは光源を備え、その光は光学的なレン
ズ系によって刷版のそれぞれの位置に集束され、刷版上
の対応する位置に像点が作られるべきか否かに応じて光
源が投入または遮断される。
覆が施されたオフセット印刷機の版胴に張られた刷版に
用いるための、レーザ光によって書き込み加工をする書
き込みユニットが知られている。この書き込みユニット
においては、レーザ光はレーザダイオードユニットによ
って作られ、次に光学的な光案内ケーブルを通って版胴
近傍に配置された光学的集束ユニットに送られる。光学
的集束ユニットは、版胴の縦軸に平行に版胴の表面上を
原動機によって駆動され、レーザ光を刷版の対応する位
置に集束させる。版胴を適宜に回すことによって、胴に
張られた刷版の全面に書き込みが行われる。
光学的な光案内ケーブルを通って対応するレーザ光源に
接続されている複数の光学的集束ユニットが平らな刷版
上を動かされ、このレーザ光源が対応する箇所を照射す
る装置が示されている。
文字書き込み、もしくは描画ユニットにおいては、レー
ザ光の強さがそれぞれのレーザ光源、この場合にはレー
ザダイオード、の温度によって著しく影響されるという
問題が現れる。レーザダイオードの場合、公知のように
発生するレーザ光の強さはほぼ指数関数的に温度に依存
するので、温度が0.5°Cないし2°Cの範囲で動揺
するだけでも、それによって完成した印刷画像に生じる
品質損失が人間の目で容易に知覚できるほどに書き込み
結果に不都合な影響を与えるのに充分である。
のレーザダイオードの温度が低すぎるか、高すぎること
に起因してレーザ光の光の強さが動揺すると、刷版上に
作られる像点が著しく変化し、その結果、この刷版によ
って作られる印刷画像は、上述の知覚可能な品質損失を
生ずるほどの欠陥をもつに到るからである。
度変動が生じるのは、特にレーザダイオードユニット
が、投入された状態では、これらのレーザダイオードに
供給される電気的エネルギーの大部分をジュール熱に変
換し、遮断された状態、すなわち書き込みが行われない
位置ではレーザダイオードから熱が発生しないというこ
とによる。実際には、このことによって、特に当該レー
ザダイオードユニットによってばらばらの像点しか書き
込まれない刷版の区域で大きな品質損失が発生する。そ
の理由は、比較的長時間遮断されたレーザダイオードユ
ニットがその間に冷却され、再び投入されるとき、レー
ザダイオードユニットの加熱に必要な時間に制約されて
光の強さが少なくなるからである。
ザ光を発生するレーザ光源、特にレーザダイオードの温
度を高度に、かつ、簡単な手段で一定に保つことができ
る、レーザ光を用いて加工する刷版書き込みユニットの
温度を調節する方法を提供することである。
ニットのレーザ光源、特にレーザダイオードの温度を、
簡単な手段で効率的かつ安価に一定に保つことができる
装置を提供することである。
課題は請求項1および8の特徴部に記載した特徴によっ
て解決される。
載されている。
較的多数の個別レーザダイオードユニットと付属の集束
光学系を備えた書き込みユニットにおいても、刷版に個
々の像点を作る際に高度の一定性とこれによって生ずる
高品質を全画像にわたって達成することができる点であ
る。
しても版胴に張った刷版に対しても、この装置を既存の
刷版書き込みユニットに簡単かつ安価に増備することが
できるというの長所をもつ。
面に基づいて詳細に説明する。
版4に書き込むための装置1は、1つ、またはそれ以
上、たとえば16個の刷版書き込みユニット5を備えて
いる。それらのうち、図1には図示技術上の理由で、全
部で2つのユニットのみ示されている。書き込みユニッ
ト5は、版胴2に張られた刷版4に書き込むためばかり
でなく、平らな刷版4に書き込むためにも使用すること
ができる。書き込みユニット5の各々は、刷版4の近傍
に配置された光学的集束装置6を含んでている。この光
学的集束装置6は、光学的光ガイド8を通してレーザダ
イオードユニット10に接続されている。光学的集束装
置6は、レーザダイオードユニット10によって生成さ
れたレーザ光を、刷版4上に作られるべき像点の位置に
集束させて、像点に対応する区域を刷版4の表面層から
除去する。その結果、その表面層の下にあるインキを受
け取る層が露出する。このような刷版の構造と組成は、
たとえばUS 5,351,617から知られており、
ここでは詳しく述べない。
印刷前段階で作られたビットマップに対応して、像点を
書き込むか書き込まないかに応じてレーザダイオードユ
ニット10を投入(発光状態)または遮断(消光状態)
する制御装置12によって行われる。
態において、レーザダイオードユニット10は、基体ま
たは支持体16に固定されたケーシング14に収容され
ている。レーザダイオードユニット10の近傍、好まし
くはケーシング14の内部には、制御装置12によって
操作される加熱素子18が配置されている。この場合、
加熱素子18の動作は、制御装置12によりレーザダイ
オードユニット10と交互に、または逆位相(im Gegent
akt)で行われ、レーザダイオードユニット10が遮断さ
れると加熱素子18が駆動され、遮断されたレーザダイ
オードユニット10を加熱するようになっている。レー
ザダイオードユニット10が投入されるとき、すなわ
ち、刷版4に像点を書き込むときには、加熱素子18は
切断されているので、レーザダイオードユニット10が
投入されている間には加熱素子18から熱エネルギーは
生じない。本発明の好適な実施形態では、加熱素子18
は、レーザダイオードユニット10と交互に、対応し
て、高い電圧または低い電圧に接続されるオーミック抵
抗体によって構成される。同様に、加熱素子18は、レ
ーザダイオードユニット10と逆位相に、対応して、電
流源および電圧源の一方または双方に接続されてジュー
ル熱を発生する、その他の任意の電子部品によって構成
することができる。このような部材は、たとえばトラン
ジスタ、ダイオードまたはいわゆるペルチエ素子などで
あってもよい。
レーザダイオードユニット10のケーシング14内に配
置するばかりでなく、加熱素子18をケーシング14の
外部、たとえばケーシング14の上または支持体16の
上に配置することもできる。さらに、本発明の別の実施
形態では、刷版書き込みユニット5を支持している刷版
書き込み装置1の支持体16を一定に冷却または加熱で
きるようになっている。このことは、たとえば支持体1
6の内部が中空に形成されていて、所望の温度の適当な
冷却媒体または加熱媒体が、矢印20、22で示されて
いるように内部を貫流することによって行われる。支持
体16中に冷却媒体または加熱媒体を貫流させる代わり
に、支持体16を同じように電気的に加熱することもで
きる。それによって、加熱素子18による温度調節に関
係なく、レーザダイオードユニット10および加熱素子
18の一方または双方に独立の初期温度が与えられるの
で、たとえば幾つかの、たとえば16個の刷版書き込み
ユニット5から成る刷版印刷装置1の動作点(Arbeitspu
nkt)は、たとえば刷版書き込み時毎の周囲温度に応じて
すべての書き込みユニット5に対して共通に変えること
ができる。
ット10の温度調節は、たとえば図2に示されている切
り替え装置30によって行うことができる。切り替え装
置30は電流源および電圧源の一方または双方(以下、
電流源または電圧源と記す)32を備え、第1の電極、
たとえばプラス極に制御装置12と加熱素子18、およ
びこれと並列にレーザダイオードユニット10が接続さ
れている。さらに、加熱素子18およびレーザダイオー
ドユニット10は、それぞれに割り当てられているパワ
ートランジスタ34および36を介して電流源または電
圧源32の第2の電極と接続されている。加熱素子18
のパワートランジスタ34のベースは、好ましくは固定
または調節可能な第1の抵抗器35を通って制御装置1
2と接続されている。レーザダイオードユニット10の
パワートランジスタ36のベースは、好ましくは、固定
または調節可能な第2の抵抗器37および反転シュミッ
トトリガ回路38を経て、制御装置12と接続されてい
る。制御装置12はパワートランジスタ34および36
のベースを逆位相駆動(im Gegentaktbetrieb)で制御す
るので、レーザダイオードユニット10が遮断されてい
るときには、加熱素子18を通って電流が流れる。この
電流の大きさは、刷版書き込みユニット5のそれぞれの
加熱素子18用の抵抗器35によって適宜に調節するこ
とができる。その際、反転シュミットトリガ回路38に
より、レーザダイオードユニット10のパワートランジ
スタ36のベースに加わる信号は反転されているので、
パワートランジスタ36は遮断され、レーザダイオード
ユニット10は遮断状態を維持する。レーザダイオード
ユニット10を投入するために、制御装置12は極性が
反転した信号を発生し、これに対応して加熱素子18の
パワートランジスタ34が遮断され、かつシュミットト
リガ回路38の反転作用によりパワートランジスタ36
が導通され、その結果、レーザダイオードユニット10
に電流が流れる。この電流の大きさは抵抗器37によっ
て調節することができる。この場合、制御装置12によ
る信号の発生は、刷版4に書き込まれるべき像点に応じ
て行われる。
時にレーザダイオードユニット10に印加される電圧U
LDの曲線が図3に理想化された形で示されている。図3
から分かるように、加熱素子18は予熱段階Vの間、電
圧源32、または類似の仕方で対応する電流源と接続さ
れて一定の熱量QRを放出する。その大きさは、この時
遮断されているレーザダイオードユニット10の温度が
所望の動作温度に調節されるように、調節可能な抵抗器
35によって調整されることが好都合である。本発明の
この実施形態において予熱段階Vでレーザダイオードユ
ニット10に印加される電圧ULDは0ボルトであり、し
たがって、レーザダイオードユニット10によって生成
される単位時間当たり熱量は、それに相当して0J(ジ
ュール)であることが好ましい。これに続く書き込み段
階Bでは、電圧ULDを印加することによってレーザダイ
オードユニット10が投入され、同時に、すなわちこれ
と交替に、もしくは逆位相で加熱素子18が遮断され
る。本発明のこの実施形態では、レーザダイオードユニ
ット10から単位時間当たり放出される熱量QLDと加熱
素子18から単位時間当たり放出される熱量QRがほぼ
等しいことが好都合である。その際、加熱素子18の配
置または支持体16の予熱または放出される合計の熱エ
ネルギーに応じて、加熱素子18から放出される熱量Q
Rはレーザダイオードユニット10から放出される熱量
QLDよりも小さいことも大きいこともあり得る。熱量の
調整は、たとえば図2に示されている切り替え装置の調
節可能な抵抗器35、37によって行うことができる。
その際、その調整は、レーザダイオードユニットが投入
されたときと遮断されたときとの温度の動揺ができるだ
け小さくなるように行われることが好ましい。
示されているように、加熱素子18は、レーザダイオー
ドユニット10が投入されているときにおいても、好ま
しくは調節可能な基本電圧UR1(第1の電圧)もしくは
これに対応する基本電流が供給され、そのとき、図4の
上方のグラフに点線で示されている第1の基本熱量Q R1
を放出する。レーザダイオードユニット10が遮断され
ているときは、加熱素子18は第2のより高い電圧UR2
に接続されており、それによって単位時間当たり熱量
(第2の熱量)QR2を発生する。本発明のこの実施形態
で加熱素子18から放出される熱量QR1とQR2との差
は、レーザダイオードユニット10が遮断された状態と
投入された状態間におけるレーザダイオード10の温度
動揺もしくは温度差が最小になるように選択されている
ことが好ましい。レーザダイオードユニット10が投入
されているときに加熱素子18によって生成される熱量
QR1は、レーザダイオードユニット10から放出される
熱量QLDと熱量QR2との差を熱量QR2から減じた値に等
しいことが好都合である。これを式で表すと、次のとお
りである。 QR1=QR2−(QLD−QR2) このとき、熱量QR2が熱量QLDより小さいことが好まし
い。
れらの対応する電圧UR1、UR2およびULD、特にQR2と
QR1との差は、他の値を取ることができる。この値は、
周囲に放出される単位時間当たり熱量、個々の構成要素
の熱伝導度、加熱素子18の配置および構成、支持体1
6またはケーシング14の予熱などに応じて、好ましく
は実験的に、調節可能な抵抗器35、37によって電圧
および電流の一方または双方を調節することによって、
レーザダイオードユニット10の温度差ができるだけ小
さくなるように定められる。
これに対応する加熱素子18の遮断が同時に行われるこ
とが好都合である。しかし、レーザダイオードユニット
10が投入されている時間と、加熱素子18が遮断され
ている時間とが重なり、たとえばレーザダイオードユニ
ット10が遮断される少し前に加熱素子18を投入する
ことができるようにすることも可能である。同様に、次
に、レーザダイオードユニット10が投入される時点を
僅かな時間だけ越えて、加熱素子18を引続き投入した
ままにしておくことができる。
態では、支持体16もしくはレーザダイオードユニット
10およびそのケーシング、または、支持体16もしく
はレーザダイオードユニット10またはそのケーシング
に、断熱材料の層を設け、周囲温度の動揺がレーザダイ
オードユニット10の温度に対して比較的僅かしか、ま
たはほとんど全く影響しないようにすることができる。
に配置された2つの刷版書き込みユニットの概念図であ
る。
回路図である。
れる電圧がゼロに下降する、本発明の第1の実施形態に
おいて、抵抗器もしくはレーザダイオードに印加してい
る電圧、または抵抗器もしくはダイオードから放出され
る熱量の曲線である。
素子に所定の熱量が発生し、該熱量はレーザダイオード
ユニットを投入した後には予め定められた値だけ減少す
る、本発明の別の実施形態を示す図である。
ジスタ 37 レーザダイオードユニットに対する調節可能な抵
抗器 38 反転シュミットトリガ回路 V 予熱段階 B 書き込み段階
Claims (13)
- 【請求項1】 刷版上に作られるべき画像図案に応じて
投入され、および遮断されるレーザダイオードユニット
によってレーザ光を発生する、印刷機、特にオフセット
印刷機の、レーザ光を用いて加工をする刷版書き込みユ
ニットにおける温度を調節する方法において、 レーザダイオードユニットの近傍に配置された熱源が、
レーザダイオードユニットの温度ができるだけ一定であ
るように、レーザダイオードユニットと交互に駆動され
ることを特徴とする、印刷機、特にオフセット印刷機
の、レーザ光を用いて加工をする刷版書き込みユニット
の温度を調節する方法。 - 【請求項2】 前記熱源から単位時間当たりに放出され
る熱量を、レーザダイオードユニットが遮断されるとき
には増加させ、レーザダイオードユニットが投入される
ときには減少させる、請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 前記熱源から単位時間当たりに放出され
る熱量は、基本的に、レーザダイオードユニットから単
位時間当たりに放出される熱量に相当する、請求項1ま
たは2に記載の方法。 - 【請求項4】 前記熱源は、レーザダイオードユニット
が投入されているときには、レーザダイオードユニット
から放出される単位時間当たりの熱量より小さい単位時
間当たりの所定の基本熱量を第1の熱量として放出し、 前記熱源は、レーザダイオードユニットが遮断されてい
るときには第1の熱量より大きい第2の熱量を放出し、 そして、レーザダイオードユニットが投入されている状
態と遮断されている状態との間のレーザダイオードユニ
ットの温度差が最小になるように、第1の熱量と第2の
熱量を選択する、請求項1または2に記載の方法。 - 【請求項5】 第2の熱量と第1の熱量との差は、基本
的に、投入されているレーザダイオードユニットから放
出される熱量と第2の熱量との差に相当する、請求項4
に記載の方法。 - 【請求項6】 レーザダイオードユニットおよび熱源の
一方または双方が所定の設定温度に加熱または冷却され
る、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項7】 レーザダイオードユニットおよび熱源の
一方または双方が周囲に対して熱的に絶縁されている、
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項8】 刷版上に作られるべき像点図案に応じて
投入され、および遮断される少なくとも1つのレーザダ
イオードユニットによってレーザ光を発生する、印刷
機、特にオフセット印刷機の、レーザ光を用いて加工す
る刷版書き込みユニットの温度を調節する装置におい
て、 レーザダイオードユニット(10)の周辺に電気的な加
熱素子(18)が配置され、この加熱素子(18)はレ
ーザダイオードユニット(10)と交互に、レーザダイ
オードユニット(10)が投入されているときには第1
の熱量(QR1)を発生し、レーザダイオードユニット
(10)が遮断されているときは第1の熱量より大きい
第2の熱量(QR2)を発生することを特徴とする、印刷
機、特にオフセット印刷機の、レーザ光を用いて加工す
る刷版書き込みユニットの温度を調節する装置。 - 【請求項9】 第2の熱量(QR2)が、基本的に、レー
ザダイオードユニット(10)によって生成される熱量
(QLD)に相当し、第2の熱量より小さい第1の熱量
(QR1)の値が0である、請求項8に記載の装置。 - 【請求項10】 レーザダイオードユニット(10)が
遮断されているときに加熱素子(18)によって生成さ
れる第2の熱量(QR2)は、レーザダイオードユニット
(10)の温度が所定の目標値に相当するような値をも
つ、請求項8記載の装置。 - 【請求項11】 レーザダイオードユニット(10)が
投入されているときに加熱素子(18)によって生成さ
れる第1の熱量(QR1)は、レーザダイオードユニット
(10)によって生成される熱量(QLD)と第2の熱量
(QR2)との差を第2の熱量(QR2)から減じた大きさ
に対応する値をもつ、請求項10記載の装置。 - 【請求項12】 加熱素子(18)はジュール熱を発生
する電気的な構成要素によって形成され、この電気的な
構成要素は発生すべき熱量に対応して電圧源および電流
源(32)の一方または双方に接続される、請求項8乃
至11のいずれか1項に記載の装置。 - 【請求項13】 制御装置(12)と、該制御装置(1
2)によって制御される、加熱素子(18)を通過する
電流を定める第1のパワートランジスタ(34)と、反
転シュミットトリガ回路(38)を介して制御装置(1
2)によって制御される、レーザダイオードユニット
(10)を通過する電流を定める第2のパワートランジ
スタ(36)とを有する電子的な逆位相切り替え装置
(30)が設けられている、請求項12に記載の装置。
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JPH1071690A true JPH1071690A (ja) | 1998-03-17 |
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EP (1) | EP0805021B1 (ja) |
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