JPH1158665A

JPH1158665A - レーザ製版装置

Info

Publication number: JPH1158665A
Application number: JP9231461A
Authority: JP
Inventors: Masaru Yanagida; 優柳田; Kazuhiro Mori; 千寛森
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1997-08-27
Filing date: 1997-08-27
Publication date: 1999-03-02

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の半導体レーザを用いたマルチチャンネル
方式のレーザ製版装置において、煩雑な調整作業を行わ
なくても、版材面に照射された複数のビームが均一にな
るようにする。【解決手段】外面シリンダ走査方式の製版装置であっ
て、レーザ変調装置５内に収納された各半導体レーザか
らのレーザ光を、光ファイバで独立に伝送してレーザ照
射ヘッド３に入射する。半導体レーザ側の光ファイバ６
と、レーザ照射ヘッド３側の光ファイバ７とをコネクタ
８で接続する。光ファイバ７のコア径は光ファイバ６の
コア径より大きく、光ファイバ７の開口数は光ファイバ
６の開口数より小さい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルデータか
ら直接的に平版を製造することのできるレーザ製版装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】画像形成信号に基づいて変調されたレー
ザビームを照射することにより、感材に対して描画を行
う方法および装置は周知の技術である。例えば、特開昭
６０−２０３０７１号公報には、複数の半導体レーザか
らのレーザ光をそれぞれ光ファイバで伝送し、記録媒体
に対して複数ビームによる描画を行うレーザ走査装置が
開示されている。

【０００３】一方、近年のコンピュータおよびネットワ
ーク技術の発展により、コンピュータ上のデジタルデー
タから直接、途中でネガフィルムを介することなく印刷
版を作製するＣＴＰ（Computer To Plate ）システムが
可能となり、現在のオフセット印刷版の主流であるＰＳ
（Presensitize）版システムに替わるものとして注目さ
れている。

【０００４】ＣＴＰシステム用のオフセット印刷版の製
版装置としては、版材として有機半導体、銀塩と感光性
樹脂、高感度感光性樹脂を用い、走査方式が内面走査方
式や平面走査方式であるものは既に実用化されている。
しかしながら、これらの製版装置は、従来のＰＳ版シス
テムと同様に、暗室で取り扱う必要があり、描画工程の
後に現像工程を行う必要があることから、作業性や廃液
処理などの面での問題がある。

【０００５】これに対して、感熱型の版材に対して描画
を行う製版装置は、明室での製版が可能であって、描画
工程で版材に大きなエネルギーを印加することが可能で
あって、現像処理を行う必要がないために、次世代のＣ
ＴＰシステム用製版装置として注目されている。

【０００６】このような感熱型版材用の製版装置では、
赤外線領域のレーザビームを描画光源として使用する。
赤外線領域のレーザ光を発振するレーザ発振装置として
は、１０６４ｎｍに発振波長域を持つＹＡＧレーザ、８
３０ｎｍ付近に中心波長域を持つ半導体レーザ等がある
が、装置コストを低く抑えるためには、ＹＡＧレーザに
比較して安価である半導体レーザを用いることが好まし
い。

【０００７】半導体レーザを用いた製版装置では、半導
体レーザの焦点距離が短いため、シリンダの外周面に版
材を巻き付けて、シリンダ外周面の近くに配置したレー
ザ照射ヘッドから、版材に対してレーザビームを照射す
る外面シリンダ走査方式を採用する。

【０００８】従来の外面シリンダ走査方式の製版装置に
おいては、製版速度を上げるため、複数の半導体レーザ
を使用してシリンダ１回転あたりの走査本数を増やす、
いわゆるマルチチャンネル方式による描画が行われてい
る。また、各半導体レーザは画像形成信号に基づいて独
立に変調され、各半導体レーザからのレーザ光は、それ
ぞれ独立に光ファイバで伝送されてレーザ照射ヘッドに
入射されるようになっている。

【０００９】ここで、半導体レーザはコリメート光源で
あり、一般に、中心角が１５度から３０度程度の扇形の
放射パターンを示し、その発光面に光ファイバを接続し
た状態でメーカーより供給される。そして、感熱型版材
用のレーザ製版装置に適した発振波長域の中心が８３０
ｎｍである半導体レーザには、例えば、コア径が５０μ
ｍ〜１００μｍであって、開口数（ＮＡ）が０．２〜
０．３程度の光ファイバが接続されている。半導体レー
ザの発光面は数μｍであり、発振波長に比べてコア径が
十分に大きいため、この半導体レーザから発振されたレ
ーザ光は、発光面に接続された光ファイバ内でガウシア
ン型の強度分布を示す。

【００１０】そして、従来のマルチチャンネル方式のレ
ーザ製版装置においては、この一端が半導体レーザに接
続されている光ファイバ（光ファイバＡ）とコア径が同
一であってＮＡも同一である光ファイバを用意して、そ
の一端をレーザ照射ヘッドの入射側に接続し、他端を光
ファイバＡの他端に連結している。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、コア径
もＮＡも同一である光ファイバ同士を連結した場合、連
結の際に僅かな芯ずれが生じると、また、芯ずれが生じ
ない場合でもコア径に±３μｍの公差があるため、レー
ザ照射ヘッド側の光ファイバ（光ファイバＢ）の入光面
が光ファイバＡの出光面より小さくなることがある。

【００１２】これにより、光ファイバＡで伝送されてき
たビーム端がカットされて、結合損失が発生する。さら
に、ビーム端がカットされると、光ファイバＢ内でのレ
ーザ光の強度分布が光ファイバＡ内と異なり、光ファイ
バＢからレーザ照射ヘッドへ導入されるレーザビームの
強度分布も光ファイバＢ間で異なるものとなる。そし
て、このような強度分布が一定でない複数のレーザビー
ムにより版材に描画されたドット径およびドット形状
は、各半導体レーザに対する印加エネルギーを同一にし
ても、ビーム毎に各々違ったものとなる。

【００１３】したがって、高品質の印刷版を得るために
は、版材上に形成されるドットの径および形状が全チャ
ンネルで一定になるように、各半導体レーザの発振強度
を微妙に調節したり、光ファイバＡと光ファイバＢの連
結を、レーザ照射ヘッドから出る各レーザビームの径お
よび形状を確認しながら行うというような、非常に労力
と時間を要する調整作業が不可欠となっている。

【００１４】本発明は、このような従来技術の問題点に
着目してなされたものであり、複数の半導体レーザを用
いたマルチチャンネル方式のレーザ製版装置において、
従来のような煩雑な調整作業を行わなくとも高品質の印
刷版を得ることのできる製版装置を提供することを課題
とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、外周面に板状の版材を巻き付けて固定で
きる構造となっているシリンダと、このシリンダを底面
円の中心を軸として回転させる回転機構と、赤外線領域
のレーザ光を発振する複数の半導体レーザと、画像形成
信号に基づいて各半導体レーザを独立に変調するレーザ
変調装置と、各半導体レーザからのレーザ光が独立に光
ファイバで伝送されて入射され、且つ入射された各レー
ザ光をシリンダ外周面の版材に集光させる光学系を備え
たレーザ照射ヘッドと、照射ヘッドをシリンダから所定
距離だけ離れた位置でシリンダの回転軸と平行に対向す
るラインに沿って移動させるヘッド移動機構とを備え、
半導体レーザの発光部に一端が接続された光ファイバの
他端とレーザ照射ヘッドの入射側に一端が接続された光
ファイバの他端とが連結されているレーザ製版装置にお
いて、半導体レーザ側の光ファイバ（光ファイバＡ）の
コア径よりレーザ照射ヘッド側の光ファイバ（光ファイ
バＢ）のコア径が大きいことを特徴とするレーザ製版装
置を提供する。

【００１６】なお、コア径の大小は、公差も含めた大き
さで判断する。本発明のレーザ製版装置は、さらに、半
導体レーザ側の光ファイバの開口数よりレーザ照射ヘッ
ド側の光ファイバの開口数を小さくすることが好まし
い。

【００１７】具体的には、半導体レーザ側の光ファイバ
を、コア径が４０μｍ以上５５μｍ以下の範囲にあっ
て、開口数が０．２以上０．３以下であるものとし、レ
ーザ照射ヘッド側の光ファイバを、コア径が６０μｍ以
上１５０μｍ以下の範囲にあって、開口数が０．２未満
であるものとすることが好ましい。

【００１８】光ファイバＡと同一ＮＡであって、公差も
含めたコア径が光ファイバＡより大きなものを光ファイ
バＢとして用いた場合、連結部において、光ファイバＡ
から放射されるレーザ光の全てが光ファイバＢへ取り込
まれることになる。これにより、結合損失は低減され
る。また、コア径が従来より大きくなることによってコ
ア径に対する公差の比が小さくなるため、光ファイバＢ
内でのレーザ光の強度分布はより真円に近づくことにな
る。さらに、レーザ光は、光ファイバＡ内での強度分布
が保持された状態で、光ファイバＢからレーザ照射ヘッ
ドに入射されるようになる。

【００１９】したがって、レーザ照射ヘッドから照射さ
れる複数のレーザビームは、光ファイバＡでの光強度分
布を保持したものとなるため、これらの複数ビームによ
り版面に描画されたドットの径および形状は、半導体レ
ーザ間での光強度分布のバラツキにも依存するが、光フ
ァイバＢのコア径を光ファイバＡと同一にした従来の場
合よりも均一になる。

【００２０】また、光ファイバＡよりもＮＡが小さく、
公差も含めたコア径が光ファイバＡより大きなものを光
ファイバＢとして用いた場合には、ＮＡの差により光フ
ァイバＢ内で放射モードが発生してパワーが減衰するこ
とになるが、光ファイバＢ内でレーザビームが整形され
る。そのため、光ファイバＢを透過したレーザ光は、光
ファイバＢの特性に応じた強度分布を示すことになる。
その結果、レーザ光は、半導体レーザ間での強度分布の
バラツキの影響が低減された状態で、光ファイバＢから
レーザ照射ヘッドに入射されるようになる。また、コア
径の関係で、前記と同様に、連結部において光ファイバ
Ａから放射されるレーザ光の全てが光ファイバＢへ取り
込まれる。

【００２１】したがって、レーザ照射ヘッドから照射さ
れる複数のレーザビームは、半導体レーザ間での強度分
布のバラツキの影響が低減されたものとなるため、これ
らの複数ビームにより版面に描画されたドットの径およ
び形状は、非常に均一なものとなる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図１は、本発明の一実施形態に相当するレー
ザ製版装置を示す概略構成図である。

【００２３】このレーザ製版装置は、版材を巻き付ける
シリンダ１と、シリンダ回転用のモータ（回転機構）２
と、レーザ照射ヘッド３と、レーザ照射ヘッド３を載置
するステージ４と、このステージ４を移動させる直線移
動機構（ヘッド移動機構）４１と、内部に複数の半導体
レーザが収納されているレーザ変調装置５と、各半導体
レーザの発光部から延びる光ファイバ６と、レーザ照射
ヘッド４側が鞘管７１内で一列に配置されて束ねてある
複数本の光ファイバ７と、光ファイバ６と光ファイバ７
を連結するコネクタ８とで構成されている。

【００２４】シリンダ１は、アルミニウム材で中空に製
作され、その外周面は、表面の凹凸が±５μｍの範囲と
なるように高精度に研磨されている。これは、レーザ照
射ヘッド４とシリンダ１の外周面との距離を常に一定保
持するためである。また、シリンダ１は、外周面に板状
の版材を巻き付けて固定できる構造になっている。

【００２５】モータ２は、シリンダ１を底面円の中心を
軸として回転させるものであり、平滑な回転を得るため
にサーボモータを使用し、カップリングを介してシリン
ダ１の回転軸の一端に直結されている。シリンダ１の回
転軸の他端には、シリンダ１の回転角度を検知して描画
のタイミングを計るためのロータリーエンコーダ２１が
取り付けられている。

【００２６】レーザ照射ヘッド３は、複数の光ファイバ
７から入射されたレーザ光をシリンダ１外周面に巻き付
けた版材に集光させる光学系を備えている。ここでは、
光ファイバ７から入射された光が複数個枚のレンズ群に
より整形された後に、シリンダ１側の端部に配置された
対物レンズにより光ファイバ７のコア径の１／５のビー
ム径で集光されるようになっている。

【００２７】ステージ４の直線移動機構４１は、ボール
ネジあるいはリニアモータで構成され、ステージ４とシ
リンダ１外周面との平行度が±５μｍの精度となるよう
調整して取り付けられる。この直線移動機構４１によ
り、レーザ照射ヘッド３は、シリンダ１から所定距離だ
け離れた位置でシリンダ１の回転軸と平行に対向するラ
インに沿って移動可能となっている。

【００２８】レーザ変調装置５は、中心波長８３０ｎｍ
のレーザ光を発振する複数の半導体レーザを内部に有
し、各半導体レーザを画像形成信号に基づいて独立に変
調するものである。各半導体レーザの発光部に、それぞ
れ光ファイバ６の一端が接続されている。

【００２９】光ファイバ６の他端は、レーザ照射ヘッド
３の入射側に一端が接続された光ファイバ７の他端とコ
ネクタ８により連結してある。この光ファイバ７は、光
ファイバ６よりコア径が大きくＮＡが小さいものであ
る。

【００３０】図２は、複数本の光ファイバ７が鞘管７１
で束ねられたファイバアレイを示す概略正面図であり、
図３は、図２を矢印Ｅ方向から見た図である。これらの
図に示すように、複数本の光ファイバ７は、先ず鞘管７
１に外挿される管材７２内で粗くまとめられ、鞘管７１
内でクラッド径に応じたピッチで一列に配列されてい
る。また、鞘管７１の先端には、レーザ照射ヘッド３へ
の取付部材７３が固定されている。

【００３１】なお、このファイバアレイを、ファイバア
レイのラインの中心を軸として回転可能に構成し、版材
面で隣接するドット間に隙間ができない範囲で、シリン
ダ１の回転軸方向（副走査方向）に対してファイバアレ
イのラインを傾けることによって、副走査方向の解像度
が変更可能となっていることが好ましい。

【００３２】このような構成のレーザ製版装置を用い
て、具体的に、光ファイバ６のＮＡを０．３、コア径を
５０μｍとし、光ファイバ７はＮＡおよびコア径を下記
の表１に示すように変えて、ファイバ数３２本で版材へ
の描画実験を行った。

【００３３】版材へのレーザ照射エネルギーは３５０ｍ
Ｊ／ｃｍ²とした。また、版材上でのビーム径を揃える
ための特別な調整は行わなかった。版材としては、特開
平７−１８５０号公報の実施例１に記載されている感熱
型平版材を用いた。この版材は、支持体の上に下記の組
成からなる感熱層が形成された板状の版材である。［感熱層の組成］親水性ポリマーＰ−１（１５％固形分）：１２．０部マクロカプセルＭ−１（２０％固形分）：６．０部ＡＩＢＮ：１．０部 2,2-ジメトキシ-2- フェニルアセトンフェノン：０．３部炭酸カルシウム：０．８部ステアリン酸亜鉛：０．５部水：１８．７部レーザ照射ヘッド３から照射された各レーザビームのビ
ーム径は、メレスグリオ社のビームプロファイラー測定
器１３ＳＰＣ００１を用いて測定し、ピーク強度（ｅ）
の（１／ｅ²）までの範囲をビーム径とした。また、版
材に形成されたドット径は、Ｎｉｋｏｎ社のメジャース
コープＭＭ−２２により測定した。

【００３４】これらの結果を下記の表１に併せて示す。

【００３５】

【表１】

【００３６】この表から分かるように、光ファイバ７が
光ファイバ６と同じＮＡおよびコア径であるNo.1と比較
して、光ファイバ７が光ファイバ６よりＮＡは小さくコ
ア径は大きいNo.2およびNo.3は、ビーム径およびドット
径のバラツキが小さい。特に、光ファイバ７のＮＡを
０．１４としコア径を６５μｍとしたNo.3は、ドット径
が非常に均一になり、この印刷版を用いて印刷された印
刷物は、特に高品質のものが得られた。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のレーザ製
版装置によれば、複数の半導体レーザを用いたマルチチ
ャンネル方式のレーザ製版装置において、煩雑な調整作
業を行わなくても、版材に形成される各ドットの径およ
び形状を均一にして、高品質の印刷版を得ることができ
る。

【００３８】請求項２の装置によれば前記効果が特に高
いものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に相当するレーザ製版装置
を示す概略構成図である。

【図２】図１の装置において、複数本の光ファイバが鞘
管で束ねられたファイバアレイを示す概略正面図であ
る。

【図３】図２を矢印Ｅ方向から見た図である。

【符号の説明】

１シリンダ２モータ（回転機構）２１ロータリーエンコーダ３レーザ照射ヘッド４ステージ４１直線移動機構（ヘッド移動機構）５レーザ変調装置６光ファイバ（半導体レーザ側の光ファイバ）７光ファイバ（レーザ照射ヘッド側の光ファイバ）７１鞘管７２管材７３取付部材８コネクタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外周面に板状の版材を巻き付けて固定で
きる構造となっているシリンダと、このシリンダを底面
円の中心を軸として回転させる回転機構と、赤外線領域
のレーザ光を発振する複数の半導体レーザと、画像形成
信号に基づいて各半導体レーザを独立に変調するレーザ
変調装置と、各半導体レーザからのレーザ光が独立に光
ファイバで伝送されて入射され、且つ入射された各レー
ザ光をシリンダ外周面の版材に集光させる光学系を備え
たレーザ照射ヘッドと、照射ヘッドをシリンダから所定
距離だけ離れた位置でシリンダの回転軸と平行に対向す
るラインに沿って移動させるヘッド移動機構とを備え、
半導体レーザの発光部に一端が接続された光ファイバの
他端とレーザ照射ヘッドの入射側に一端が接続された光
ファイバの他端とが連結されているレーザ製版装置にお
いて、半導体レーザ側の光ファイバのコア径よりレーザ照射ヘ
ッド側の光ファイバのコア径が大きいことを特徴とする
レーザ製版装置。
【請求項２】半導体レーザ側の光ファイバの開口数よ
りレーザ照射ヘッド側の光ファイバの開口数が小さいこ
とを特徴とする請求項１記載のレーザ製版装置。