JPH09118002A - レーザ製版装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザ製版装置においてレーザブロックの寸
法及び重量を軽減することを目的とする。 【解決手段】 レーザ製版装置が、固定された半導体レ
ーザ部分３１と、レーザビーム照射箇所に対応して移動
する結像光学系部分３０と、上記半導体レーザ部分と上
記結像光学系部分とを結合する光ファイバ７２とを備え
ている。この場合、上記半導体レーザに対して半導体レ
ーザ冷却装置７０が付設することもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、グラビア印刷時に
使用される刷版を作成するレーザ製版装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

〔レーザ製版装置〕最初に、本発明が関係するレーザ製
版装置について一般的な事項について説明する。レーザ
製版装置は、電子グラビアシステム製版装置とも呼ば
れ、グラビア印刷時に使用される刷版（凹版）を作成す
る装置である。

【０００３】従来、グラビア印刷は、印刷に使用される
刷版（凹版）に金属製版シートを用い、この金属製版シ
ートに画像の濃淡を写真製版しエッチング技術を用いて
微小な凹部の集合からなる２次元の網点画像版を形成し
ていた。次の印刷段階では、この刷版をインキ溜に浸し
た後、余分なインキを掻き落とし、紙面に圧着して印刷
が出来上がる。グラビア印刷は、数百枚〜数千枚の印刷
が容易に出来るので多用されている。

【０００４】近年、刷版として樹脂製のシート使用する
電子グラビアの技術が実用化されている。このレーザ製
版装置は、図４に示すような装置であり、レーザビーム
を使用し、刷版の樹脂製シートに画像の濃淡に対応した
凹部を形成している。刷版の樹脂製シートは、例えば表
面層に変性ポリエステル等の熱可塑性樹脂をコーティン
グしたものである。

【０００５】図４に示すようにレーザ製版装置は、概し
て、主走査部として軸４の周りに（Ａ方向又はＢ方向
に）回転駆動される版胴部１と、半導体レーザ及び光学
系からなるレーザブロック部１０，２１と、このレーザ
ブロック部１０，２１を版胴１の軸方向に（Ｃ方向又は
Ｄ方向に）直線駆動する副走査部とを備えている。版胴
部１には、被加工物である樹脂製シート２が巻き付けら
れている。

【０００６】主走査部は、版胴部１，版胴回転駆動用モ
ータ７等よりなる。版胴部１は、複数本のタイミングベ
ルト５及び複数個のプーリ６を介して版胴回転駆動用モ
ータ７に駆動連結されており、Ａ方向又はＢ方向に回転
駆動される。

【０００７】レーザブロック部は、レーザビームを放射
する半導体レーザ１０とこのレーザビームを樹脂製シー
ト（被加工物）２に結像するレーザ光学系２１とを有す
る。

【０００８】副走査部は、レーザブロック移動用モータ
２４，このモータ２４の回転子（図示せず。）に連結さ
れ軸受部２３Ｒ，２３Ｌの間に版胴部１の軸方向に橋絡
されたボールネジ２６，このボールネジ２６に螺合され
た移動子２７等よりなり、レーザブロック移動用モータ
２４がボールネジ２６を回転駆動し、ボールネジ２６の
回転運動が移動子２７の直線運動に変換される。この直
線運動する移動子２７にアーム２９を介して連結された
（移動ステージ２８上の）レーザブロック１０，２１
は、２本のレール２２によって極めて精確に定められた
軌道を軸方向に平行に（Ｃ方向又はＤ方向に）移動す
る。

【０００９】図５は、図４のレーザ製版装置の主要な機
能のブロック図であり、これを用いてレーザ製版装置の
動作について説明する。

【００１０】マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）３２は、
レーザ製版装置全体を動作を制御する。ＣＰＵ３２に接
続されたデータＲＡＭ３８には、印刷する画像の画像デ
ータが蓄積されている。例えば、カラー印刷の場合は、
Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー），ＢＫ
（ブラック）別のディジタル画像データ等である。

【００１１】ＣＰＵ３２に接続されたガンマテーブル４
２は、例えばＲＯＭ等に蓄積された非線形の変換テーブ
ルである。ＣＰＵ３２は、データＲＡＭ３８に蓄積され
た画像データ４０をガンマテーブル４２と比較し、画像
データ４０に対応した形状をもつ凹部を樹脂製シート２
上に形成するに必要なレーザ強度及び発光時間の出力関
係の値を決定する。カラー印刷の場合、Ｃ（シアン），
Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）の各刷版の各画素のレ
ーザ強度及び発光時間の出力関係の値を決定する。必要
に応じて、Ｂ（ブラック）の刷版データをも含める。

【００１２】マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）３２によ
り、版胴回転用ドライバ（版胴回転用駆動装置）３５に
回転制御信号が送られ、この回転制御信号より版胴回転
用ドライバ３５は版胴回転用モータ７に駆動パルス信号
を送り、版胴１はこの駆動パルスに同期して歩進的に回
転する。一方、ＣＰＵ３２は、データＲＡＭ３８に蓄積
された画像データからガンマテーブル４２に従ってレー
ザ強度及び発光時間を決定し、このデータをレーザドラ
イバ（レーザ駆動装置）４３に送る。

【００１３】レーザドライバ４３は、版胴回転用モータ
７の駆動パルスに同期して、このデータに対応したパル
ス信号を半導体レーザ１０に送って半導体レーザ１０を
発光させ、樹脂製シート２の照射スポット箇所の樹脂を
溶融飛散及び昇華させて所定の凹部を樹脂製シート２上
に形成する。半導体レーザ１０は版胴１に巻き付けられ
た樹脂製シート２の円周に沿って画像データに対応した
凹部を次々と形成する。レーザのスポット形状は、典型
的には５０〔ミクロン〕程度の角形で、画像の階調に合
わせて照射され、樹脂製シートに形成される凹部の深さ
は５〜６〔ミクロン〕程度である。

【００１４】版胴１が１回転するまで画像に対応した凹
部を形成し、１回転の終了に同期してレーザブロック１
０，２１が１画素分だけ版胴１の軸方向に移動させる移
動制御信号をレーザブロック移動用モータドライバ３３
に送り、レーザブロック移動用モータ２４を回転駆動し
て、レーザブロック２１を移動させる。

【００１５】このように版胴１を回転しながら１周分の
凹部を形成し、その後レーザブロック１０，２１を１画
素分だけ移動する動作を繰り返して、所定の面積の樹脂
製シート２に画像に対応した凹部を形成する。

【００１６】レーザ製版装置は、上述のように、版胴回
転用モータ３５による版胴１の回転及びレーザブロック
移動用モータ２４によるレーザブロック２１の直線移動
を同期させながら、半導体レーザ１０を放射し樹脂製シ
ート２上に画像データ３８に対応した凹部の集合を形成
する装置である。

【００１７】図６は、更に高出力の２Ｗの半導体レーザ
を使用しているレーザ製版装置の要部を示す図である。
図４に示す出力１Ｗの半導体レーザを使用しているレー
ザ製版装置では、半導体レーザの冷却は自然空冷で足り
ていた。しかし、図６に示すように、更に高出力の出力
２〔Ｗ〕の半導体レーザを使用した場合、これを強制冷
却するため半導体レーザに対し半導体冷却装置（ヒート
シンク）７０を付設することが必要になる。

【００１８】実際、例えば本出願人であるソニー株式会
社製の近赤外レーザダイオード型番ＳＬＤ３２４光出力
２０００ｍＷを使用した場合には、これに付設してヒー
トシンクとして大栄精機株式会社製型番ＡＰＦ６０２０
を使用している。このヒートシンクは、外形形状□６０
ｍｍ×Ｈ２０ｍｍであり、矩形の放熱盤にピンが１，７
４０本植え込まれ、ピンの先にファンモータが設置され
てピンに送風する構造になっている。

【００１９】図７は、このようなレーザブロックの実際
の構成を示す図である。レーザブロック部は、半導体レ
ーザ１０及び光学系２１からなる。光学系２１は、半導
体レーザ１０に隣接して配置されたコリメータレンズ５
０，アナモルフィックプリズム５１，対物レンズ５２及
びカバーガラス（ＣＧ）５３が光軸に沿って順次配置さ
れている。

【００２０】半導体レーザ１０からレーザビームが放射
される。半導体レーザ１０の裏面側には、これを冷却す
るための半導体レーザ冷却装置（ヒートシンク）７０が
付設され、動作時には半導体レーザ１０を冷却してい
る。

【００２１】半導体レーザ１０からのレーザビームはコ
リメータレンズ５０により光軸と平行光にコリメートさ
れる。この平行光にされたレーザビームは、アナモルフ
ィックプリズム５１で、ビーム整形される。このため、
アナモルフィックプリズム５は、光軸に水平方向及び垂
直方向に独立に像倍率を変えるために、２本の３角柱プ
リズムを有している。

【００２２】アナモルフィックプリズムから出射したレ
ーザビームは、対物レンズ５２により集束され、カバー
レンズ５３を通過して、版胴部１に巻き付けられた樹脂
製シート（図示せず。）に所望の像を結ぶようにされ
る。

【００２３】このような光学系で、半導体レーザ１０は
ＬＤ（laser diode ）ホルダ６１に保持され、コリメー
タレンズ５０はコリメータレンズホルダ６２に保持さ
れ、アナ モルフィックプリズム５１はアナモルフィッ
クプリズムホルダ６３に保持され、 対物レンズ５２は
対物レンズホルダ６４に保持されている。

【００２４】〔マルチビーム方式レーザ製版装置〕現
在、レーザ製版装置で使用されているレーザビームは、
単一のレーザビーム源（シングルビーム）であり、例え
ばＡ３サイズの刷版に凹部を形成するのに平均４０分の
作業時間を必要としている。そのため製版時間の短縮化
の１つとして、既に本願出願人は複数個のレーザ源を版
胴の周囲に円周方向又は回転軸方向に配設したマルチビ
ーム方式レーザ製版装置を提案した。

【００２５】図８は、本願出願人により既に提案された
マルチビーム方式レーザ製版装置の全体構成を示す図で
ある。図８に示すマルチビーム方式は、４個のレーザブ
ロック１０Ａ及び２１Ａ，１０Ｂ及び２１Ｂ，１０Ｃ及
び２１Ｃ，１０Ｄ及び２１Ｄを同一のレーザブロック取
付台２８上に固定して、レール２２に沿って一体に移動
している。ここで、レーザブロック１０Ａ及び２１Ａは
樹脂製シート２の製版エリアの一部の領域Ａを、レーザ
ブロック１０Ｂ及び２１Ｂは領域Ｂを、レーザブロック
１０Ｃ及び２１Ｃは領域Ｃを、レーザブロック１０Ｄ及
び２１Ｄは領域Ｄを、夫々受け持って凹部を形成するよ
うに構成されている。このマルチビーム方式は、１個当
たりのレーザビーム源の製版面積が減少し製版時間の短
縮化には有効である。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】図６を用いて説明した
ように、レーザブロック部には、半導体レーザ冷却装置
７０，半導体レーザ１０及びレーザ光学系２１が一体化
され移動ステージ２８に取り付けられている。

【００２７】そのため、レーザブロック移動用モータ７
に連結したボールネジ２６によって直線移動させられる
レーザブロック部の寸法が大きく且つ重量が重くなるた
め移動時の運動慣性が大きく精確な位置決めが困難にな
る等の問題が生じている。また、レーザブロックの寸法
が大きくなり大きなスペースを占めるため、設計時に版
胴周囲の自由度が少ない等の問題が生じている。

【００２８】更に、図８に示すような半導体レーザの個
数を増やしてマルチビーム化する際にも、レーザブロッ
ク部の寸法がかなり大きいことより、一定の制限が生じ
る。例えば、典型的な例では製版の副走査方向（幅方
向）寸法約３１８ｍｍの場合、レーザブロックの幅寸法
が約５０ｍｍあるので、マルチビーム化はスペースの関
係で６ビームが限度となってしまう（３１８ｍｍ／５０
ｍｍ＝６）。

【００２９】今後、製版時間の短縮等のため更に高出力
の半導体レーザの使用が計画されているが、半導体レー
ザ１０の出力の増大に対応して更に重量及び寸法の大き
な半導体レーザ冷却装置７０が必要となり、レーザブロ
ック７０，１０，２１の寸法及び重量が一層増加するこ
とになる。

【００３０】次に、従来の半導体レーザ製版装置は、半
導体レーザのストライプを直接的に刷版上の樹脂製シー
トに結像し、発光ストライプに対応したストライプ状の
スポット形状になっている。半導体レーザでは、一般に
出力に対応して発光ストライプ幅が大きくなる。例えば
ソニー株式会社製の近赤外レーザダイオードで線幅はい
ずれも１μｍ程度であり、出力１〔Ｗ〕の型番ＳＩＬＤ
３２３の発光ストライプ幅（ストライプの長さに相当す
るが、一般に「ストライプ幅」と称される。）は１００
〔μｍ〕，出力２〔Ｗ〕の型番ＳＩＬＤ３２４は２００
〔μｍ〕，出力３〔Ｗ〕の型番ＳＩＬＤ３２５は５００
〔μｍ〕のように、出力が高いもの程発光ストライプ幅
が大きい性質がある。

【００３１】一方、樹脂製シートに従来と同じ精度の凹
部を形成するには、樹脂製シート上で従来と同じ焦点ス
トライプ幅を実現しなければならない。従って、発光ス
トライプ幅の大きいレーザビームをその後段の光学系に
より補正しなければならず、必然的に光学系の変更を伴
うことになる。

【００３２】半導体レーザから放射されるレーザビーム
のストライプ幅が大きくなればなるほど、無効ビームが
増加して焦点ストライプ幅を小さく絞るのが難しくな
り、このため所定のカップリング効率を得るには、その
分だけＮＡの値が大きいレンズ（即ち、明るいレンズ）
を用いた光学系が必要になる。

【００３３】ここで、カップリング効率とは有効レーザ
ビームの割合をいい、実際にはコンピュータシミュレー
ションにより、半導体レーザの放射から樹脂製シートに
結像するまでのレーザビームの流れをコンピュータで作
画し、発光レーザビーム光量に対する結像レーザビーム
光量の割合を百分率で求めている。

【００３４】また、ＮＡ（numerical aperture）とは開
口数ともいい、レンズなどを含む光学系の明るさと解像
力に関する光学性能を表す量の１つであり、光学系や光
学素子に入射，出射する光線束の最大錐角の半角の正弦
で表される。 ＮＡ＝ｎ・ｓｉｎα ここで、ｎ：物体空間の媒質の屈折率（通常、空気で
１） α：物体空間の媒質での最大錐角の半角

【００３５】例えば、図７に示す従来の光学系では半導
体レーザ１０として出力２〔Ｗ〕（型番ＳＬＤ３２４）
を使用すると、発光ストライプ幅は２００μｍである。
これを従来と同じ焦点ストライプ幅６６．７μｍにする
ため、光学系の各校学素子は次の仕様のものを使用して
いる。

【００３６】 光学素子 特性値 コリメータレンズ５０ 焦点距離ｆ1 ＝４．５ｍｍ，ＮＡ０．５３ アナモルフィックプリズム５１ 倍率ｍ＝６倍 対物レンズ５２ 焦点距離ｆ2 ＝９．０ｍｍ，ＮＡ０．５０

【００３７】図７の光学系では、半導体レーザ１０の発
光ストライプ幅と焦点ストライプ幅の関係として、次式
が成立する。 （焦点ストライプ幅）／（発光ストライプ幅）＝（ｆ2 ／ｆ1 ）×（１／ｍ ）‥‥（１）

【００３８】またこの光学系（出力２〔Ｗ〕の半導体レ
ーザ型番ＳＬＤ３２４を使用。）のカップリング効率
を、シミュレーションにより求めると、９５．２％とな
る。

【００３９】ここで、出力２〔Ｗ〕の半導体レーザを出
力３〔Ｗ〕の半導体レーザ（型番ＳＬＤ３２５）に変更
すると、発光スペクトル幅は２００μｍから５００μｍ
に拡大し、従来と同じ焦点ストライプ幅６６．７μｍを
実現するには光学系を変更する必要がある。

【００４０】ここで、光学系を変更する際にその変更が
最小で済むように、コリメータレンズ５０及びアナモル
フィックプリズム５１は従来と同じものを使用し、対物
レンズのみ変更することにより対処することとする。従
来と同じ焦点ストライプ幅６６．７μｍを実現するに
は、式（１）より対物レンズの焦点距離ｆ2 の要求仕様
は次のようになる。 焦点距離ｆ2 ＝（焦点ストライプ幅×ｆ1 ×アナモルフィックプリズムの倍率） ÷（発光ストライプ幅） ＝（６６．７μｍ×４．５×６）／５００μｍ ＝３．６ｍｍ

【００４１】この焦点距離ｆ2 ＝３．６ｍｍの対物レン
ズを組み込んだ光学系に関して、種々のＮＡの対物レン
ズに対応してカップリング効率をシミュレーションして
求めてみると、次のような結果が得られる。

【００４２】 半導体 対物レンズ 対物レンズのレーザ 焦点距離 ＮＡ（開口数） カップリング効率 パワー増加率 ３Ｗ ３．６ｍｍ ０．５ ４６．９％ ０．７６^*1 ３Ｗ ３．６ｍｍ ０．７ ７２．５％ １．１４^*2 ３Ｗ ３．６ｍｍ ０．９ ８７．５％ １．３８^*3

【００４３】 注）パワー増加率の算出 ＊１…０．７６＝（３Ｗ×４６．９％）／（２Ｗ×９５．２％） ＊２…１．１４＝（３Ｗ×７２．５％）／（２Ｗ×９５．２％） ＊３…１．３８＝（３Ｗ×８７．５％）／（２Ｗ×９５．２％）

【００４４】上の表に付いて説明を加える。現在、光デ
ィスク駆動装置等で使用されている対物レンズは最大で
ＮＡ ０．５程度である。１枚のレンズを使用した場合
は、ＮＡ ０．５程度が一番明るいレンズである。更に
ＮＡが大きい０．７のレンズは従来顕微鏡等で使用され
ているが、１枚のレンズで構成することは難しく複数枚
の組み合わせレンズになる。更にＮＡ ０．９のレンズ
となると、更に数多くの組み合わせレンズとなり、レン
ズの総厚も増し、その分重量が増加する。重量が重くな
ると、レーザ製版装置のレーザブロックとして、実際に
は使用できないものとなる。

【００４５】また、ＮＡ ０．５程度の対物レンズで
は、パワー増加率は０．７４倍と実際には減少してお
り、レーザ出力の増加になっていない。しかし、ＮＡが
大きくなるにつれ、レンズ自体の製造が難しくなり、製
造コストも高くなる。ＮＡの大きいレンズは複数枚のレ
ンズの組み合わせとなり、寸法及びサイズが大きくなっ
て、レーザ製版装置のレーザブロックとして適さなくな
る。

【００４６】更に、半導体レーザの発光ストライプのプ
ロファイルを変え、アレイ状に並べて高出力化した半導
体レーザ等も検討したが、原理的に使用出来なかった。

【００４７】上述の問題点に鑑みて、本発明は、レーザ
製版装置においてレーザブロックの寸法及び重量を軽減
することを目的とする。

【００４８】更に本発明は、半導体レーザの高出力化に
伴い、容易に冷却能力の高い半導体レーザ冷却装置が取
付可能なレーザ製版装置を提供することを目的とする。

【００４９】更に本発明は、マルチビーム方式を採用す
るに際し、容易にビーム本数を増加することが出来るレ
ーザ製版装置を提供することを目的とする。

【００５０】

【課題を解決するための手段】本発明にかかるレーザ製
版装置は、少なくとも半導体レーザを有する、固定され
た半導体レーザ部分と、レーザビーム照射箇所に対応し
て移動する結像光学系部分と、上記半導体レーザ部分と
上記結像光学系部分とを結合する光ファイバとを備えて
いる。この場合、上記半導体レーザに対して半導体レー
ザ冷却装置が付設することもできる。

【００５１】更に本発明にかかるレーザ製版装置は、マ
ルチビーム方式を採用し、各々が少なくとも半導体レー
ザを有する、固定された複数個の半導体レーザ部分と、
上記複数個の半導体レーザ部分の各々に対応して設けら
れ、レーザビーム照射箇所に対応して移動する複数個の
結像光学系部分と、上記半導体レーザ部分の各々とこれ
に対応する上記結像光学系部分とを夫々結合する複数本
の光ファイバとを備えている。この場合、上記半導体レ
ーザの各々に対して半導体レーザ冷却装置が夫々付設す
ることもできる。

【００５２】本発明のレーザ製版装置は、移動部分とし
てレーザビームの結像光学系部分のみとして、半導体レ
ーザ部分は別個に配置していることより、移動部分の小
型化及び軽量化が図れる。半導体レーザ部分は移動部分
に存在しないことより、寸法及び重量の制限を受けず、
所望により、半導体レーザに対し一層高性能な半導体レ
ーザ冷却装置を付設することが可能となる。

【００５３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用するに最適な
レーザ製版装置及び製版方法の実施の態様について、添
付の図面を参照しながら説明する。なお、同一の要素に
対しては同じ参照符号を付して、重複した説明を省略す
る。

【００５４】〔レーザ製版装置の一実施例〕図１は、本
実施例にかかるレーザ製版装置の要部を示す図である。
本実施例は、従来のレーザ製版装置のレーザブロック
を、半導体レーザ部分３１とレーザビームを結像する光
学系部分３０とに分離し、両部分を光ファイバ７２によ
り結合させたことを特徴としている。

【００５５】図に示すように、レーザブロック移動用モ
ータ２４にボールネジ２６が駆動連結されている。ボー
ルネジ２６には移動子２７が螺着され、ボールネジ２６
の回転運動によりＣ方向又はＤ方向に向かって直線的に
移動する。移動子２８には、移動ステージ２８が接続さ
れている。移動ステージ２８には、従来のレーザブロッ
クの内、結像光学系部分３０のみが固定されている。こ
の結像光学系部分３０は、コリメータレンズ，対物レン
ズ及び対物レンズ等が含まれている。

【００５６】一方、残りの半導体レーザ部分３１は、移
動ステージ２８上には存在しなく、例えばレール２２の
端部に配置されている。半導体レーザ部分３１には、半
導体レーザ１０，半導体レーザ冷却装置７０等が含まれ
ているが、半導体レーザ１０は半導体レーザ冷却装置７
０の向こう側に隠れて図には現れていない。

【００５７】この半導体レーザ部分３１は光ファイバコ
ネクタ７０-1を介して光ファイバ７２の一端に接続され
ている。光ファイバ７２の他端は、光ファイバコネクタ
７１-2を介して結像光学系部分３０に接続されている。
光ファイバ７２の長さは、版胴軸方向の製版幅より長く
してある。

【００５８】図２（１）は、半導体レーザ部分３１及び
結像光学系部分３０の詳細を示す図であり、図２（２）
は結像光学系部分３０の詳細を示す図である。図２
（１）に示すように、半導体レーザ部分３１は、半導体
レーザ１０と、半導体レーザ冷却装置（ヒートシンク）
７０とを有する。

【００５９】結像光学系部分３０は、コリメータレンズ
５０と、対物レンズ５２と、カバーガラス５３とを有す
る。

【００６０】半導体レーザ１０に対して、光ファイバコ
ネクタ７１-1を介して光ファイバ７２の一端が接続され
ている。光ファイバ７２の他端は光ファイバコネクタ７
１-2を介して結像光学系部分３０に、光ファイバ７２の
端部がコリメータレンズ５０に対し光学的に整合するよ
うに、接続されている。

【００６１】半導体レーザから発光されたレーザビーム
は、光ファイバコネクタ７１-1から光ファイバ７２に入
射し、光ファイバ７２によって導かれて光ファイバコネ
クタ７１-2から出射し、結像光学部に入射する。この
時、図１のレーザ製版装置の移動ステージ２８に取り付
けられているのは、図２（１）に示す結像光学系部分３
０のみであり、従来の製版装置（図６）に比較して小型
化され又軽量化されている。

【００６２】また、レーザビームのビームプロファイル
に関しては、光ファイバ７２から出射したレーザビーム
のパターン（例えば、２Ｗの型番ＳＬＤ３２４では２０
０μｍ×１μｍのＰ偏光のストライプ）は、光ファイバ
７２で導かれる途中でモード変換される。即ち、レーザ
ビームのパターンが、半導体レーザの放射レーザビーム
の特性に依存せず、光ファイバ７２のコア径とＮＡによ
って決まるため、このレーザ製版装置に使用する半導体
レーザの選択の幅が広くなり、レーザ製版装置として性
能向上の可能性が高くなるという利点がある。

【００６３】図２（２）に、光ファイバ７２以降の光学
系の詳細を示す。光ファイバ７２から出射したレーザビ
ームはコリメータレンズ５０により平行光にコリメート
され、対物レンズ５２で集束され、カバーガラス５３を
通して樹脂製シート２に結像する。今回の試作では、各
光学素子は次の使用のものを使用した。

【００６４】 光ファイバ７２…ソニー株式会社製型番ＳＬＵ３０４ＸＲ， ＧＩ（great index ）形ファイバ，コア径 ４００μｍ， ＮＡ＝０．２，Ｌ（長さ）＝２ｍ コリメータレンズ５０…ＥＦＬ（有効焦点距離effective focal length） ＝２４ｍｍ，ＮＡ＝０．２ 対物レンズ５２…ＥＦＬ＝２４ｍｍ，ＮＡ＝０．２

【００６５】この時の、スポット径ｄは光ファイバ７２
のコア径に依存する。 スポット径ｄ＝ファイバコア径×（対物レンズＥＦＬ／コリメータＥＦＬ） ＝４００μｍ×（３ｍｍ／２４ｍｍ） ＝５０μｍ

【００６６】スポット径ｄは５０μｍとなり、従来のレ
ーザ製版装置における焦点ストライプ幅６６．７μｍに
略等しくなる。

【００６７】このように半導体レーザの放射ビームの特
性に依存しないので、、例えば、半導体レーザとして、
ソニー株式会社製近赤外レーザダイオード型番ＳＬＤ４
０２の出力１５〔Ｗ〕のレーザダイオード、米国カリフ
ォルニア州所在のＳＤＬ，Ｉｎｃ．製型番ＤＬ３４５０
ーＳの出力１５〔Ｗ〕のリニアアレー・レーザダイオー
ド、同社製型番ＤＬ３４６０ーＳの出力２０〔Ｗ〕のリ
ニアアレー・レーザダイオード、或いは分岐ファイバで
複数個のレーザダイオードを結合したタイプの半導体レ
ーザ等を採用することが可能になる。いずれの半導体レ
ーザも、同じ光ファイバ７２を使用し、結像光学系部分
３０の変更を伴わずに、採用することが出来る。

【００６８】〔マルチビーム方式レーザ製版装置〕図３
は、本発明をマルチビーム方式レーザ製版装置に適用し
た実施例である。ボールネジ２６に対して移動子２７が
螺着され、ボールネジ２６の回転により移動子２６は直
線的に移動する。移動子２６に対し、１０個の移動ステ
ージ２８-1〜２８-10 が一体となって接続している。移
動ステージ２８-1〜２８-10 に対して、結像光学系部分
３０-1〜３０-10 が夫々搭載されている。結像光学系部
分３０-1〜３０-10 から光ファイバコネクタを介して光
ファイバ７２-1〜７２-10 の一端が夫々接続されてい
る。光ファイバ７２-1〜７２-10 の他端は、光ファイバ
コネクタを介して半導体レーザに夫々接続されている。
半導体レーザには、これを冷却する半導体レーザ冷却装
置７０-1〜７０-10 が夫々付設されている。半導体レー
ザ冷却装置７０-1〜７０-10 は、レーザ製版装置の任意
の箇所に固定してよい。図３のマルチビーム方式の実施
例は、図１のシングルビーム方式のレーザ製版装置に関
連して説明した効果を全て有し、これに加えて製版時間
が短縮されるという効果を有する。

【００６９】〔実施例の効果〕本実施例にかかるレーザ
製版装置によれば、半導体レーザ及び光学系の内、レー
ザ移動ステージ２８には結像光学系を有するレーザブロ
ック２１のみを搭載すればよいので、移動部分の寸法及
び重量を減少することが出来る。移動部分の重量の減少
により、移動時の慣性の問題が実質的になくなる。

【００７０】半導体レーザを、移動部分とは別の箇所に
配置することが出来、このため半導体レーザ冷却装置の
寸法に制約が無くなり、冷却能力の大きいものを使用で
きる。冷却能力が大きくなれば、その反射的効果として
一層高出力の半導体レーザを使用することが出来ること
になり、製版速度の更に高速化を達成できる。

【００７１】半導体レーザと結像光学系の間を光ファイ
バで接続しているので、焦点スポット径が半導体レーザ
の特性に依存せず、光ファイバのコア径及び結像光学系
により決まるため、種々の半導体レーザが使用できる。

【００７２】また、移動部分のサイズの減少により版胴
周囲の設計の自由度が増し、マルチビーム方式において
も従来より一層ビーム数の多いマルチビーム方式を採用
することが出来る。

【００７３】半導体レーザ１０と結像光学系との間に光
ファイバ２８を介在させることにより、半導体レーザ１
０の発光パターンに無関係となり、現在市販されている
種々の高出力半導体レーザの採用が出来る利益がある。

【００７４】又、所望により、半導体レーザ１０と結像
光学系とを結ぶ光ファイバ２８を分岐させることによ
り、分岐された光ファイバの先端にに例えばモニタ等を
接続することにより、製版時の樹脂製シートの凹部を確
認しながら製版工程を進めることが出来る。

【００７５】

【発明の効果】本発明によれば、レーザ製版装置におい
てレーザブロックの小型化及び軽量化が出来る利益があ
る。

【００７６】更に本発明によれば、半導体レーザの高出
力化に伴い、容易に冷却能力の高い半導体レーザ冷却装
置が取付可能なレーザ製版装置を提供できる。

【００７７】更に本発明によれば、マルチビーム方式を
採用するに際し、ビーム本数を増加したレーザ製版装置
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるレーザ製版装置の一実施例の要
部を示す図である。

【図２】図２（１）は、図１のレーザ製版装置のレーザ
ブロックの一例を示す図である。図２（２）は、図
（１）の結像光学系部分の詳細を示す図である。

【図３】本発明にかかるマルチビーム方式レーザ製版装
置の実施例の要部を示す図である。

【図４】レーザ製版装置の全体の構成を示す図である。

【図５】図４のレーザ製版装置の主要ブロックを示す図
である。

【図６】シングルビーム方式で２ワット光出力の半導体
レーザを使用した従来のレーザ製版装置の要部を示す図
である。

【図７】図６のレーザブロックの断面構造を示す図であ
る。

【図８】従来のマルチビーム方式のレーザ製版装置を示
す図である。

【符号の説明】

１ 版胴部 ２ 樹脂製シート ４ 軸 ７ 版胴回転駆動用モータ １０ 半導体レーザ ２１ レーザ光学系 ２２ レール ２３Ｒ，２３Ｌ 軸受部 ２４ レーザブロック移動用モータ ２６ ボールネジ ２７ 移動子 ２８ 移動ステージ ３０ 結像光学系部分 ３１ 半導体レーザ部分 ３２ マイクロコンピュータ（ＣＰＵ） ３５ 版胴回転用ドライバ（版胴回転用駆動装置） ３８ ＲＡＭ ４２ ガンマテーブル ５０ コリメータレンズ ５１ アナモルフィックプリズム ５２ 対物レンズ ５３ カバーガラス（ＣＧ） ７０ 半導体レーザ冷却装置（ヒートシンク） ７１，７１-1，７１-2 光ファイバコネクタ ７２ 光ファイバ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ製版装置において、 少なくとも半導体レーザを有する固定された半導体レー
   ザ部分と、 レーザビーム照射箇所に対応して移動する結像光学系部
   分と、 上記半導体レーザ部分と上記結像光学系部分とを結合す
   る光ファイバとを備えたことを特徴とするレーザ製版装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のレーザ製版装置におい
   て、 上記結像光学系部分は、少なくともコリメータレンズ及
   び対物レンズを有するレーザ製版装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のレーザ製版装置におい
   て、 上記半導体レーザに対して半導体レーザ冷却装置が付設
   されているレーザ製版装置。
4. 【請求項４】 レーザ製版装置において、 各々が少なくとも半導体レーザを有する、固定された複
   数個の半導体レーザ部分と、 上記複数個の半導体レーザ部分の各々に対応して設けら
   れ、レーザビーム照射箇所に対応して移動する複数個の
   結像光学系部分と、 上記半導体レーザ部分の各々とこれに対応する上記結像
   光学系部分とを夫々結合する複数本の光ファイバとを備
   えたことを特徴とするレーザ製版装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載のレーザ製版装置におい
   て、 上記半導体レーザの各々に対して半導体レーザ冷却装置
   が夫々付設されているレーザ製版装置。