(57)【要約】【課題】  極めて低コストでビーム径の変更を行うことが可能な印刷版の製版装置を提供することを目的とする。【解決手段】  移動ミラー８１を偏向位置に配置した場合には、レーザ光源１４から対物レンズ４６方向に向けて出射され、ＡＯＭ４１で変調されたレーザビームは、移動ミラー８１の反射面８１ａで反射されて偏向する。そして、このレーザビームは、固定ミラー８２の反射面８２ａおよび８２ｂで反射された後、移動ミラー８１の反射面８１ｂで反射され、再度、レーザ光源１４から対物レンズ４６方向に至る光路中に復帰する。一方、移動ミラーを退避位置に配置した場合には、レーザ光源１４から対物レンズ４６方向に向けて出射され、ＡＯＭ４１で変調されたレーザビームは、そのまま対物レンズ４６に入射する。【選択図】        図８
2006227261.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のビーム径を有するレーザビームを使用し第１の画素ピッチで記録材料を照射して彫刻を行った後、前記第１のビーム径とは異なる第２のビーム径を有するレーザビームを使用し前記第１の画素ピッチとは異なる第２の画素ピッチで記録材料を照射して彫刻を行う印刷版の製版装置であって、
レーザ光源と、
前記レーザ光源から照射されたレーザビームのビーム径を変更するビーム径変更機構とを備え、
前記ビーム径変更機構は、前記レーザ光源から前記記録材料までの光路長を変更することによりレーザビームのビーム径を変更することを特徴とする印刷版の製版装置。
【請求項２】
請求項１に記載の印刷版の製版装置において、
前記ビーム径変更機構は、固定ミラーと、前記レーザ光源から前記記録材料に至る光路中の偏向位置と当該光路から離隔した退避位置との間を移動可能な移動ミラーとを備え、前記移動ミラーを偏向位置に配置することにより、前記レーザ光源から前記記録材料に向けて出射されたレーザビームを前記固定ミラーに向けて偏向させた後、当該固定ミラーにより前記移動ミラーからのレーザビームを再度、前記レーザ光源から前記記録材料に至る光路中に復帰させる印刷版の製版装置。
【請求項３】
第１のビーム径を有するレーザビームを使用し第１の画素ピッチで記録材料を照射して彫刻を行った後、前記第１のビーム径とは異なる第２のビーム径を有するレーザビームを使用し前記第１の画素ピッチとは異なる第２の画素ピッチで記録材料を照射して彫刻を行う印刷版の製版装置であって、
レーザ光源と、
前記レーザ光源から照射されたレーザビームのビーム径を変更するビーム径変更機構と、
前記ビーム径変更機構によりビーム径が変更されたレーザビームを前記記録材料上に集光する正のパワーを有する対物レンズとを備え、
前記ビーム径変更機構は、前記レーザ光源から前記対物レンズまでの光路長を変更することによりレーザビームのビーム径を変更することを特徴とする印刷版の製版装置。
【請求項４】
請求項３に記載の印刷版の製版装置において、
前記ビーム径変更機構は、固定ミラーと、前記レーザ光源から前記対物レンズに至る光路中の偏向位置と当該光路から離隔した退避位置との間を移動可能な移動ミラーとを備え、前記移動ミラーを偏向位置に配置することにより、前記レーザ光源から前記対物レンズに向けて出射されたレーザビームを前記固定ミラーに向けて偏向させた後、当該固定ミラーにより前記移動ミラーからのレーザビームを再度、前記レーザ光源から前記対物レンズに至る光路中に復帰させる印刷版の製版装置。
【請求項５】
請求項４に記載の印刷版の製版装置において、
前記移動ミラーを前記偏向位置に配置したときに記録材料に照射されるレーザビームのビーム径が、前記移動ミラーを前記退避位置に配置したときに記録材料に照射されるレーザビームのビーム径より小さい印刷版の製版装置。
【請求項６】
請求項５に記載の印刷版の製版装置において、
前記レーザ光源から出射されたレーザビームを変調する変調器を前記移動ミラーと同期して移動可能に配設し、前記移動ミラーが前記偏向位置に配置されたときには前記レーザ光源から出射されたレーザビームを前記変調器を介して前記移動ミラーに入射させ、前記移動ミラーが前記退避位置に配置されたときには前記レーザ光源から出射されたレーザビームを前記変調器を介さずに前記対物レンズに入射させるとともに、
前記移動ミラーが前記偏向位置に配置されたときには前記変調器によりレーザビームを変調し、前記移動ミラーが前記退避位置に配置されたときには前記レーザ光源自体によりレーザビームを変調する印刷版の製版装置。
【請求項７】
請求項５に記載の印刷版の製版装置において、
前記移動ミラーが前記偏向位置に配置されたときに、前記レーザ光源から前記対物レンズに向けて出射されたレーザビームが偏向された後、再度、前記レーザ光源から前記対物レンズに至る光路中に復帰するまでの光路中に、前記レーザ光源から出射されたレーザビームを変調する変調器を配設するとともに、
前記移動ミラーが前記偏向位置に配置されたときには前記変調器によりレーザビームを変調し、前記移動ミラーが前記退避位置に配置されたときには前記レーザ光源自体によりレーザビームを変調する印刷版の製版装置。
【請求項８】
請求項４に記載の印刷版の製版装置において、
前記移動ミラーを前記偏向位置に配置したときに記録材料に照射されるレーザビームのビーム径が、前記移動ミラーを前記退避位置に配置したときに記録材料に照射されるレーザビームのビーム径より大きい印刷版の製版装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、フレキソ印刷版等の凸版印刷版や、グラビア版等の凹版印刷版などの印刷版に製版を行う印刷版の製版装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような印刷版の製版装置としては、例えば、特許文献１に記載されたレーザ彫刻機が知られている。このレーザ彫刻機は、レーザ光源から出射されたレーザビームで記録材料を走査することにより、記録材料の表面を彫刻して凸版印刷版を製版するものであり、レーザ光源と、このレーザ光源から出射されたレーザビームを変調するための変調器と、その外周部に記録材料を装着して回転する記録ドラムと、この記録ドラムの軸芯と平行な方向に移動可能に構成され、記録ドラムの外周部に装着された記録材料にレーザ光源から出射されたレーザビームを照射する記録ヘッドとを備える。
【特許文献１】米国特許第５３２７１６７号明細書  このような印刷版の製版装置においては、レーザ光源のパワーと記録材料の感度に基づいて、レーザビームの主走査速度、すなわち、記録ドラムの回転速度が、必要な最大彫刻深さが得られる値に設定される。そして、最大彫刻深さより浅い彫刻領域は、記録材料に照射されるレーザビームのパワーを低下させた状態で彫刻が実行される。
【０００３】
このとき、レーザビームによる記録材料の彫刻には、比較的大きなエネルギーが必要であることから、印刷版の製版に比較的長い時間を要するという問題がある。
【０００４】
このため、本出願人は、第１のビーム径を有するレーザビームを使用し第１の画素ピッチで記録材料を照射して彫刻を行った後、前記第１のビーム径とは異なる第２のビーム径を有するレーザビームを使用し前記第１の画素ピッチとは異なる第２の画素ピッチで記録材料を照射して彫刻を行う印刷版の製版装置を提案している（特願２００４−２８６１７５、特願２００４−３５７５８６）。このような製版装置によれば、レーザビームを効率的に使用することにより製版時間を短縮することが可能となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した印刷版の製版装置においては、レーザ光源から照射されたレーザビームのビーム径を変更するビーム径変更機構を備える必要がある。このようなビーム径変更機構としては、一対のレンズからなるビームエキスパンダを複数個使用し、このビームエキスパンダを選択的に使用することによりレーザビームのビーム径を変更するビーム径変更機構を採用することができる。しかしながら、一対のレンズからなるビームエキスパンダは高価であり、そのビームエキスパンダを複数個使用したビーム径変更機構は、さらに高価なものとなる。
【０００６】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、第１のビーム径を有するレーザビームを使用し第１の画素ピッチで記録材料を照射して彫刻を行った後、前記第１のビーム径とは異なる第２のビーム径を有するレーザビームを使用し前記第１の画素ピッチとは異なる第２の画素ピッチで記録材料を照射して彫刻を行う場合に、極めて低コストでビーム径の変更を行うことが可能な印刷版の製版装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、第１のビーム径を有するレーザビームを使用し第１の画素ピッチで記録材料を照射して彫刻を行った後、前記第１のビーム径とは異なる第２のビーム径を有するレーザビームを使用し前記第１の画素ピッチとは異なる第２の画素ピッチで記録材料を照射して彫刻を行う印刷版の製版装置であって、レーザ光源と、前記レーザ光源から照射されたレーザビームのビーム径を変更するビーム径変更機構とを備え、前記ビーム径変更機構は、前記レーザ光源から前記記録材料までの光路長を変更することによりレーザビームのビーム径を変更することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ビーム径変更機構は、固定ミラーと、前記レーザ光源から前記記録材料に至る光路中の偏向位置と当該光路から離隔した退避位置との間を移動可能な移動ミラーとを備え、前記移動ミラーを偏向位置に配置することにより、前記レーザ光源から前記記録材料に向けて出射されたレーザビームを前記固定ミラーに向けて偏向させた後、当該固定ミラーにより前記移動ミラーからのレーザビームを再度、前記レーザ光源から前記記録材料に至る光路中に復帰させる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、第１のビーム径を有するレーザビームを使用し第１の画素ピッチで記録材料を照射して彫刻を行った後、前記第１のビーム径とは異なる第２のビーム径を有するレーザビームを使用し前記第１の画素ピッチとは異なる第２の画素ピッチで記録材料を照射して彫刻を行う印刷版の製版装置であって、レーザ光源と、前記レーザ光源から照射されたレーザビームのビーム径を変更するビーム径変更機構と、前記ビーム径変更機構によりビーム径が変更されたレーザビームを前記記録材料上に集光する正のパワーを有する対物レンズとを備え、前記ビーム径変更機構は、前記レーザ光源から前記対物レンズまでの光路長を変更することによりレーザビームのビーム径を変更することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記ビーム径変更機構は、固定ミラーと、前記レーザ光源から前記対物レンズに至る光路中の偏向位置と当該光路から離隔した退避位置との間を移動可能な移動ミラーとを備え、前記移動ミラーを偏向位置に配置することにより、前記レーザ光源から前記対物レンズに向けて出射されたレーザビームを前記固定ミラーに向けて偏向させた後、当該固定ミラーにより前記移動ミラーからのレーザビームを再度、前記レーザ光源から前記対物レンズに至る光路中に復帰させる。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記移動ミラーを前記偏向位置に配置したときに記録材料に照射されるレーザビームのビーム径が、前記移動ミラーを前記退避位置に配置したときに記録材料に照射されるレーザビームのビーム径より小さい。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記レーザ光源から出射されたレーザビームを変調する変調器を前記移動ミラーと同期して移動可能に配設し、前記移動ミラーが前記偏向位置に配置されたときには前記レーザ光源から出射されたレーザビームを前記変調器を介して前記移動ミラーに入射させ、前記移動ミラーが前記退避位置に配置されたときには前記レーザ光源から出射されたレーザビームを前記変調器を介さずに前記対物レンズに入射させるとともに、前記移動ミラーが前記偏向位置に配置されたときには前記変調器によりレーザビームを変調し、前記移動ミラーが前記退避位置に配置されたときには前記レーザ光源自体によりレーザビームを変調する。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記移動ミラーが前記偏向位置に配置されたときに、前記レーザ光源から前記対物レンズに向けて出射されたレーザビームが偏向された後、再度、前記レーザ光源から前記対物レンズに至る光路中に復帰するまでの光路中に、前記レーザ光源から出射されたレーザビームを変調する変調器を配設するとともに、前記移動ミラーが前記偏向位置に配置されたときには前記変調器によりレーザビームを変調し、前記移動ミラーが前記退避位置に配置されたときには前記レーザ光源自体によりレーザビームを変調する。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記移動ミラーを前記偏向位置に配置したときに記録材料に照射されるレーザビームのビーム径が、前記移動ミラーを前記退避位置に配置したときに記録材料に照射されるレーザビームのビーム径より大きい。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１乃至請求項５および請求項８に記載の発明によれば、極めて低コストでビーム径の変更を行うことが可能となる。
【００１６】
請求項６および請求項７に記載の発明によれば、移動ミラーを偏向位置に配置したときに変調器により高速変調しながら小さいビーム径を有するレーザビームで精密な彫刻を行うとともに、移動ミラーが前記退避位置に配置されたときには変調器を使用することなくレーザ光源自体により大きいビーム径を有するレーザビームを変調して効率的に彫刻を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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はこの発明に係る印刷版の製版装置であるレーザ彫刻機の概要を示すブロック図である。
【００１８】
このレーザ彫刻機は、その外周部に凸版印刷版用の記録材料としてのフレキソダイレクト感光材料（以下「フレキソ感材」と呼称する）１０を装着する記録ドラム１１と、この記録ドラム１１の軸芯と平行な方向に移動可能に構成された記録ヘッド１２と、入出力部および表示部としてのパーソナルコンピュータ１３と、ガスレーザよりなるレーザ光源１４と、装置全体を制御する制御部１５とを備える。
【００１９】
記録ドラム１１は、回転モータ２１と接続されており、軸２２を中心に回転する。この回転モータ２１は、モータドライバ２３と接続されている。このモータドライバ２３は、制御部１５から回転速度指令を受け、回転モータ２１の回転を制御する。回転モータ２１の回転速度および回転モータ２１により回転する記録ドラム１１の回転角度位置は、エンコーダ２４により測定され、その情報が制御部１５に送信される。
【００２０】
記録ヘッド１２は、図示しない案内手段に案内されることにより、記録ドラム１１の軸芯と平行な方向に移動可能となっている。そして、この記録ヘッド１２は、記録ドラム１１の軸芯と平行に設置され、移動モータ３１により回転するボールねじ３２の駆動を受け、記録ドラム１１の軸芯と平行な方向に往復移動する。この移動モータ３１は、モータドライバ３３と接続されている。このモータドライバ３３は、制御部１５から回転速度指令を受け、移動モータ３１の回転を制御する。移動モータ３１の回転速度および移動モータ３１により移動する記録ヘッド１２の位置は、エンコーダ３４により測定され、その情報が制御部１５に送信される。
【００２１】
レーザ光源１４の後段には、変調器としてのＡＯＭ（音響光学変調器）４１が配設されている。このＡＯＭ４１は、ＡＯＭドライバ４２を介して制御部１５からの制御信号を受ける。レーザ光源１４から出射されたレーザビームは、ＡＯＭ４１で変調された後、ビーム径変更機構５１、装置に固定された一対の折り返しミラー４３、４４、記録ヘッド１２に固定された折り返しミラー４５および対物レンズ４６を介して、記録ヘッド１２の外周部に装着されたフレキソ感材１０に照射される。
【００２２】
ビーム径変更機構５１は、レーザ光源１４から出射されたレーザビームのビーム径を変更することにより、フレキソ感材１０に照射されるレーザビームのビーム径を変更するためのものである。このビーム径変更機構５１については、後程詳細に説明する。
【００２３】
このレーザ彫刻機においては、レーザ光源１４から出射されたレーザビームは、ＡＯＭ４１で変調され、ビーム径変更機構５１によりビーム径を変更された後、折り返しミラー４３、４４、４５および対物レンズ４６を介して記録ヘッド１２から出射される。そして、その外周部にフレキソ感材１０を装着した記録ドラム１１が回転した状態で、記録ヘッド１２を記録ドラム１１の軸芯と平行な方向に移動させることにより、レーザビームがフレキソ感材１０上を走査し、彫刻が実行されてフレキソ感材１０上にレリーフが形成される。
【００２４】
このとき、このレーザ彫刻機においては、小さなビーム径を有する精密彫刻ビームＬ１を使用し、精密彫刻画素ピッチｐｐでフレキソ感材１０を照射して、精密彫刻ビームＬ１での最大深度ｄｐまで彫刻を行う精密彫刻工程と、大きなビーム径を有する粗ビームＬ２を使用し、精密彫刻画素ピッチｐｐより大きい粗彫刻画素ピッチｐｃ（網点ピッチに等しい）でフレキソ感材１０を照射して、レリーフ深度ｄまで彫刻を行う粗彫刻工程との二工程により彫刻を実行することで、製版時間を短縮するようにしている。
【００２５】
図２は、このレーザ彫刻機を使用して彫刻を実行した後のフレキソ感材１０表面の形状を模式的に示す説明図である。なお、図２（ａ）はフレキソ感材１０上において主走査方向に形成された７個のレリーフの平面図であり、図２（ｂ）はその断面図である。なお、この図においては、説明の便宜上、この図の左側より網点面積率が０％、１％、１％、２％、２％、０％、０％の７個のレリーフが形成されている場合を示している。
【００２６】
この図に示すように、精密彫刻工程においては、小さなビーム径を有する精密彫刻ビームＬ１を使用する。そして、この精密彫刻ビームＬ１を精密彫刻画素ピッチｐｐでフレキソ感材１０上に照射し、フレキソ感材１０をその表面から最大深度ｄｐまで彫刻する。
【００２７】
この最大深度ｄｐは、非常に小さい網点面積率のレリーフ同士が隣接したときに、これらのレリーフの境界部分の彫刻深さに一致する。この最大深度ｄｐがこれより小さい場合には、微小な網点を良好に表現することが不可能となる。この最大深度ｄｐをこれより大きくすることは可能ではあるが、この場合には、彫刻効率が悪化する。この実施形態においては、網点面積率１％のレリーフ同士が隣接したときの、これらのレリーフの境界部分の彫刻深さを最大深度ｄｐに設定している。
【００２８】
この精密彫刻工程においては、フレキソ感材１０の表面から、最大深度ｄｐまでの、網点の形状に直接影響を与える部分の彫刻が実行される。このため、このときの彫刻画素ピッチとしては、比較的小さな精密彫刻画素ピッチｐｐが採用され、図２（ｃ）で模式的に示すように、微小な単位での彫刻が実行される。このときの精密彫刻ビームＬ１のビーム径は、精密彫刻画素ピッチｐｐでの彫刻が可能な小さなビーム径が採用される。
【００２９】
精密彫刻工程の後には、粗彫刻工程が実行される。この粗彫刻工程においては、大きなビーム径を有する粗彫刻ビームＬ２を使用する。そして、この粗彫刻ビームＬ２を粗彫刻画素ピッチｐｃでフレキソ感材１０上に照射し、フレキソ感材１０を上記最大深度ｄｐからレリーフ深度ｄまで彫刻する。このように、精密彫刻工程で彫刻された領域が粗彫刻工程によって再度彫刻されているので、粗彫刻工程実行後のフレキソ感材１０表面からのレリーフ深度ｄは、精密彫刻による最大深度ｄｐよりも大きい。この粗彫刻工程においては、網点の形状に直接影響を与えない部分の彫刻が実行されることから、粗彫刻画素ピッチｐｃを大きなものとすることが可能となる。
【００３０】
このときの粗彫刻画素ピッチｐｃとしては、網点ピッチｗを採用することができる。この粗彫刻画素ピッチｐｃは、上述した精密彫刻画素ピッチｐｐ以上、網点ピッチｗ以下の範囲で任意に設定することが可能である。但し、これを網点ピッチｗに近づけるほど、彫刻効率が向上する。
【００３１】
図３は、フレキソ感材１０に形成されたレリーフ形状をより正確に示す説明図である。
【００３２】
レリーフ形状を表すパラメータとしては、レリーフ角θと、レリーフ深度ｄと、トップハット部Ｔを構成するためのステップｄｔおよびプラトーｗｔとがある。レリーフ角θは、全てのレリーフにおいて共通の値となる。レリーフ深度ｄは、網点パーセントがゼロの領域における彫刻深さである。なお、ステップｄｔはドットゲインを改良するために設けられ、プラトーｗｔはレリーフの機械的強度を増加させるために設けられるものであるが、トップハット部Ｔ自体を形成しない場合には、ステップｄｔおよびプラトーｗｔの値はゼロとなる。上述した説明においては、ステップｄｔおよびプラトーｗｔを省略した場合について説明している。
【００３３】
なお、図３に示すレリーフ形状を採用した場合には、上述した最大深度ｄｐは、下記の式（１）で計算することが可能となる。
【００３４】
ｄｐ＝（２1/2 ・ｐｃ／２−ｗｔ）ｔａｎ（θπ／１８０）＋ｄｔ  ・・・  （１）
なお、トップハット部Ｔ自体を形成しない場合には、ステップｄｔおよびプラトーｗｔにゼロを代入すればよい。
【００３５】
次に、このレーザ彫刻機を用いてフレキソ感材１０を彫刻するフレキソ印刷版の製版工程について説明する。図４および図５は、製版工程を示すフローチャートである。
【００３６】
フレキソ印刷版の製版を行う場合には、最初に、オペレータがレリーフ形状とスクリーン線数を指定する（ステップＳ１）。このレリーフ形状とスクリーン線数は、パーソナルコンピュータ１３から入力され、制御部１５に送信される。
【００３７】
次に、あらかじめ指定されたスクリーン線数から、網点ピッチｗが決定される（ステップＳ２）。この網点ピッチｗは、スクリーン線数の逆数となる。
【００３８】
次に、精密彫刻工程における最大深度ｄｐを演算する（ステップＳ３）。この演算は、上述した式（１）を使用して実行される。
【００３９】
次に、オペレータが解像度を指定する（ステップＳ４）。この解像度は、例えば、１２００ｄｐｉ、２４００ｄｐｉ、４０００ｄｐｉのうちから選択される。
【００４０】
次に、指定された解像度から、精密彫刻画素ピッチｐｐが決定される（ステップＳ５）。なお、精密彫刻画素ピッチｐｐと、精密彫刻ビームＬ１の副走査方向の幅とがほぼ一致するように、精密彫刻ビームＬ１のビームスポットサイズが調整されている。
【００４１】
次に、精密彫刻時の主走査速度ｖ１を決定する（ステップＳ６）。この主走査速度ｖ１は、精密彫刻画素ピッチｐｐと、最大深度ｄｐと、フレキソ感材１０の彫刻感度Ｙと、レーザ光源１４のパワーＰとに基づいて、下記の式（２）により決定される。
【００４２】
ｐｐ・ｄｐ・ｖ１・Ｙ＝Ｐ  ・・・  （２）
ここで、彫刻感度は、レーザビームのエネルギーＥをレーザビームにより彫刻される体積Ｖで除算した値である。また、レーザビームのエネルギーＥは、レーザ光源１４のパワーと照射時間を乗算した値である。
【００４３】
図６は、上記彫刻感度Ｙと、レーザビームにより彫刻された凹部の表面積を体積で除算したＳ／Ｖ比との関係を示すグラフである。
【００４４】
このグラフにおいては、横軸はレーザビームにより彫刻された凹部の表面積を体積で除算したＳ／Ｖ比を、また、縦軸は実験的に求めた彫刻感度を、各々示している。このグラフからも明らかなように、Ｓ／Ｖにほぼ比例して彫刻感度の値が大きく（すなわち、感度が悪く）なっている。これは、Ｓ／Ｖ比が大きいほど、体積に対する放熱量の割合が大きくなり、付与されたエネルギーが有効に彫刻に使用されないためと考えられる。このため、効率的に彫刻を実行するためには、Ｓ／Ｖ比の小さな領域を使用することが有効である。
【００４５】
なお、図６に示すグラフにおいては、彫刻感度をＹとし、Ｓ／Ｖ比をＸとした場合、下記の近似式（３）が成立する。
【００４６】
Ｙ＝３．２１７４８＋０．０５７７７５９Ｘ  ・・・  （３）
次に精密彫刻画素ピッチｐｐに応じた精密彫刻時副走査速度ｓ１を決定する（ステップＳ７）。精密彫刻時副走査速度ｓ１は、記録ドラム１１が１回転する間に記録ヘッド１２が精密彫刻画素ピッチｐｐだけ副走査方向に移動可能な速度に設定される。
【００４７】
なお、記録ヘッド１２の副走査送りは記録ドラム１１の回転に同期して記録ヘッド１２を連続的に送る連続送りでも、記録ドラム１１が１回転する度に所定量ずつ副走査方向に移動させるステップ送りでもいずれでもよい。
【００４８】
再度図４および図５を参照して、次に、粗彫刻工程における彫刻深度ｄｃを計算する（ステップＳ８）。この彫刻深度ｄｃは、レリーフ深度ｄから精密彫刻時における最大深度ｄｐを減算した値となる。
【００４９】
次に、粗彫刻を実行するときの粗彫刻画素ピッチｐｃを決定する（ステップＳ９）。この粗彫刻画素ピッチｐｃは、上述したように、網点ピッチｗと一致している。
【００５０】
次に、粗彫刻時の主走査速度ｖ２を決定する（ステップＳ１０）。この主走査速度ｖ２は、主走査速度ｖ１の場合と同様に、粗彫刻画素ピッチｐｃと、彫刻深度ｄｃと、フレキソ感材１０の彫刻感度Ｙと、レーザ光源１４のパワーＰとに基づいて、下記の式（４）により決定される。
【００５１】
ｐｃ・ｄｃ・ｖ２・Ｙ＝Ｐ  ・・・  （４）
次に、粗彫刻画素ピッチｐｃに応じた粗彫刻時副走査速度ｓ２を決定する（ステップＳ１１）。粗彫刻時副走査速度ｓ２は記録ドラム１１が１回転する間に記録ヘッド１２が粗彫刻画素ピッチｐｃだけ副走査方向に移動可能な速度に設定される。なお、記録ヘッド１２の副走査送りは記録ヘッド１２を記録ドラム１１の回転に同期して連続的に送る連続送りでも、記録ドラム１１が１回転する度に所定量ずつ副走査方向に移動させるステップ送りでもいずれでもよい。ただし、粗彫刻工程で記録ヘッド１２を連続送りによって副走査送りした場合、走査ラインの記録ドラム１１の軸芯に対する傾斜角が大きくなり記録画像に影響を及ぼすことも考えられる。このため粗彫刻工程では記録ヘッド１２をステップ送りによって副走査送りする方が望ましい。
【００５２】
この実施の形態では精密彫刻工程と粗彫刻工程とが個別に実行される。このため、それぞれの彫刻工程の特性に応じた最適な副走査送り方式を選択的に実行することができる。
【００５３】
さらに、精密彫刻工程と粗彫刻工程とを個別に実行しており、また各彫刻工程における副走査送り速度を任意の値に設定することが可能であるので各彫刻工程における彫刻走査を同一の走査ラインに沿って行う必要がない。このため、各彫刻工程において必要とされる記録解像度に忠実に適合した走査ラインに沿った彫刻走査を実行することができる。
【００５４】
次に、フレキソ感材１０上に形成すべき画像データから、彫刻すべきレリーフ形状を示すレリーフデータを作成する（ステップＳ１２）。基礎となる画像データは、オンラインで、またはオフラインによりパーソナルコンピュータ１３を介して制御部１５に転送される。この画像データに基づいて、レリーフデータが作成される。このレリーフデータは、各レリーフのデータを重畳させたデータであり、互いに重複する領域においては、より深度の浅いデータを優先させたものとなる。
【００５５】
図７は、レリーフデータの作成方法を模式的に示す説明図である。
【００５６】
この図は、レリーフ１とレリーフ２とが形成された状態を示している。レリーフ１とレリーフ２との傾斜部が当接する地点よりレリーフ１側の領域はレリーフ１のレリーフデータが使用され、レリーフ１とレリーフ２との傾斜部が当接する地点よりレリーフ２側の領域はレリーフ２のレリーフデータが使用される。
【００５７】
次に、レリーフデータから精密彫刻用のレーザ光源１４の出力を制御する多値データを作成する（ステップＳ１３）。この多値データは、網点面積率が０％の領域に対して最大深度ｄｐまでの彫刻がレーザ光源１４から出射したレーザビームによって実行されるような多値データである。この多値データは、網点面積率が０％〜１００％の領域において、図２（ｃ）に示すような階段状にレリーフの傾斜部が形成可能なデータとして作成される。
【００５８】
次に、レリーフデータから粗彫刻用のレーザ光源１４の出力を制御する多値データを作成する（ステップＳ１４）。この多値データは、網点面積率が０％の領域に対して、レリーフ角度θを考慮した上で、レーザ光源１４から出射したレーザビームによって彫刻深度ｄｃで彫刻を行うことにより、最終的にレリーフ深度ｄの彫刻が実行されるような多値データである。
【００５９】
次に、制御部１５の制御により、ビーム径変更機構５１を通過したレーザビームが精密彫刻ビームＬ１として必要なビーム径となるようにする。（ステップＳ１５）。これにより、精密彫刻画素ピッチｐｐと精密彫刻ビームＬ１の副走査方向の幅とがほぼ一致するように、精密彫刻ビームＬ１のビームスポット径が調整される。
【００６０】
そして、精密彫刻を実行する（ステップＳ１６）。このときには、制御部１５がモータドライバ２３、３３を制御することにより、上述した主走査速度ｖ１および副走査速度Ｓ１でフレキソ感材１０上を精密彫刻ビームＬ１が走査するように、記録ドラム１１の回転速度と記録ヘッド１２の移動速度を制御する。また、制御部１５がＡＯＭドライバ４２を制御することにより、最大深度ｄｐまでの傾斜面等の彫刻が実行される。
【００６１】
次に、制御部１５の制御により、ビーム径変更機構５１を通過したレーザビームが粗彫刻ビームＬ２として必要なビーム径となるようにする（ステップＳ１７）。これにより、粗彫刻画素ピッチｐｃと粗彫刻ビームＬ２の副走査方向の幅とがほぼ一致するように、粗彫刻ビームＬ２のビームスポット径が調整される。
【００６２】
そして、粗密彫刻を実行する（ステップＳ１８）。このときには、制御部１５がモータドライバ２３、３３を制御することにより、上述した主走査速度ｖ２および副走査速度Ｓ２でフレキソ感材１０上を粗彫刻ビームＬ２が走査するように、記録ドラム１１の回転速度と記録ヘッド１２の移動速度を制御する。また、制御部１５がＡＯＭドライバ４２を制御することにより、最大深度ｄｐからレリーフ深度ｄまでの傾斜面等の彫刻が実行される。以上の工程により、図２に示すようなレリーフの彫刻が完了する。
【００６３】
なお、上記では精密彫刻工程の後に粗彫刻工程を実行したが、粗彫刻工程の後に精密彫刻工程を実行してもよい。
【００６４】
次に、上述したビーム径変更機構５１の構成について説明する。図８および図９は、この発明の第１実施形態に係るビーム径変更機構５１の概要図である。
【００６５】
このビーム径変換機構５１は、移動部材８０に固定された移動ミラー８１と、装置本体に固定された固定ミラー８２とを備える。移動部材８０は、図１に示す移動モータ５６の駆動により、図８に示す偏向位置と図９に示す退避位置との間を往復移動する。なお、この移動モータ５６は、図１に示すモータドライバ５７を介して制御部１５と連結されており、制御部１５の制御により回転する。
【００６６】
図８に示すように、移動ミラー８１を偏向位置に配置した場合には、レーザ光源１４から対物レンズ４６方向に向けて出射され、ＡＯＭ４１で変調されたレーザビームは、移動ミラー８１の反射面８１ａで反射されて偏向する。そして、このレーザビームは、固定ミラー８２の反射面８２ａおよび８２ｂで反射された後、移動ミラー８１の反射面８１ｂで反射され、再度、レーザ光源１４から対物レンズ４６方向に至る光路中に復帰する。
【００６７】
一方、図９に示すように、移動ミラー８１を退避位置に配置した場合には、レーザ光源１４から対物レンズ４６方向に向けて出射され、ＡＯＭ４１で変調されたレーザビームは、そのまま対物レンズ４６に入射する。
【００６８】
図８および図９においては、説明の便宜上移動ミラー８１と固定ミラー８２とを近接して図示しているが、実際には、移動ミラー８１と固定ミラー８２とは離隔した位置に配置されている。このため、移動ミラー８１を偏向位置に配置した場合のレーザ光源１４から対物レンズ４６までのレーザビームの光路長は、移動ミラー８１を偏向位置に配置した場合のレーザ光源１４から対物レンズ４６までのレーザビームの光路長の４倍程度となっている。
【００６９】
一方、レーザ光源１４から出射されるレーザビームの広がり角は、例えば、ガスレーザの場合、４ミリラジアン程度である。このため、移動ミラー８１を偏向位置に配置した場合に対物レンズ４６に入射されるレーザビームのビーム径は、移動ミラー８１を退避位置に配置した場合に対物レンズ４６に入射されるレーザビームのビーム径よりも大きくなる。
【００７０】
上述した対物レンズ４６は、正のパワーを有する凸レンズから構成される。この場合には、ＮＡ（開口数）が大きい方が、レーザビームのビーム径がより小さくなるようにレーザビームを絞ることが可能となる。言い換えれば、対物レンズ４６に入射されるレーザビームのビーム径が大きいほど、記録ドラム１１の外周部に装着されたフレキソ感材１０に照射されるレーザビームのビーム径は小さくなる。
【００７１】
例えば、レーザ光源１４から出射されるレーザビームのビーム径を４ｍｍ、移動ミラー８１を偏向位置に配置した場合のレーザ光源１４から対物レンズ４６までの光路長を６．５ｍ、移動ミラー８１を退避位置に配置した場合のレーザ光源１４から対物レンズ４６までの光路長を１．５ｍとした場合、移動ミラー８１を偏向位置に配置した場合に対物レンズ４６に入射されるレーザビームのビーム径は３０ｍｍ、移動ミラーを退避位置に配置した場合に対物レンズ４６に入射されるレーザビームのビーム径は１０ｍｍとなり、対物レンズ４６の倍率を適当に設定することにより、移動ミラー８１を偏向位置に配置した場合にフレキソ感材１０に照射されるレーザビームのビーム径は２５μｍ、移動ミラー８１を退避位置に配置した場合にフレキソ感材１０に照射されるレーザビームのビーム径は１００μｍとなる。
【００７２】
以上のように、この実施形態においては、移動ミラー８１を偏向位置と退避位置の間で移動させることにより、対物レンズ４６に入射するレーザビームのビーム径を変更することができ、これにより、フレキソ感材１０に照射されるレーザビームのビーム径を変更することが可能となる。
【００７３】
次に、上述したビーム径変更機構５１の他の実施形態について説明する。図１０および図１１は、この発明の第２実施形態に係るビーム径変更機構５１の概要図である。
【００７４】
この第２実施形態に係るビーム径変換機構５１においては、移動ミラー８１は移動部材８８に固定されている。そして、ＡＯＭ４１もこの固定部材に固定されており、ＡＯＭ４１と移動ミラー８１とは同期して移動可能に構成されている。移動部材８８は、図１に示す移動モータ５６の駆動により、図１０に示す偏向位置と図１１に示す退避位置との間を往復移動する。また、図１に示す制御部１５からＡＯＭドライバ４２に送られる制御信号は、レーザ光源１４にも送られる構成となっており、レーザ光源１４自体でレーザビームを変調することが可能となっている。その他の構成は、上述した第１実施形態と同様である。
【００７５】
この第２実施形態に係るビーム径変換機構５１においては、移動ミラー８１が図１０に示す偏向位置に配置されたときには、レーザ光源１４から出射されたレーザビームは、ＡＯＭ４１を介して移動ミラー８１の反射面８１ａに入射する。一方、移動ミラー８１が図１１に示す退避位置に配置されたときには、レーザ光源１４から出射されたレーザビームは、ＡＯＭ４１を通過することなく対物レンズ４６に直接入射する。
【００７６】
例えば、ＡＯＭ４１は１ＭＨｚ程度の高速変調が可能であるが、ＡＯＭ４１に使用されるゲルマニュウムは、レーザビームの透過率が悪く、レーザビームはＡＯＭ４１中で数％程度のロスを生ずる。このため、粗彫刻工程においてはレーザ光源１４自体でレーザビームを変調して彫刻を行い、精密彫刻工程においてはＡＯＭ４１により変調して彫刻を行うと、レーザビームを効率的に使用することができる。このため、この第２実施形態に係る構成を採用した場合においては、高い製版精度を維持したままで、製版時間を短縮することが可能となる。
【００７７】
次に、上述したビーム径変更機構５１のさらに他の実施形態について説明する。図１２および図１３は、この発明の第３実施形態に係るビーム径変更機構５１の概要図である。
【００７８】
この第３実施形態に係るビーム径変換機構５１は、移動部材８３に固定された一対の移動ミラー８４、８７と、装置本体に固定された一対の固定ミラー８５、８６とを備える。移動部材８３は、図１に示す移動モータ５６の駆動により、図１２に示す偏向位置と図１３に示す退避位置との間を往復移動する。
【００７９】
図１２に示すように、一対の移動ミラー８４、８７を偏向位置に配置した場合には、レーザ光源１４から対物レンズ４６方向に向けて出射されたレーザビームは、移動ミラー８４、固定ミラー８５、固定ミラー８６および移動ミラー８７により偏向され、再度、レーザ光源１４から対物レンズ４６方向に至る光路中に復帰する。そして、レーザ光源１４から対物レンズ４６に向けて出射されたレーザビームが偏向された後、再度、レーザ光源１４から対物レンズ４６に至る光路中に復帰するまでの光路中（この実施形態においては、固定ミラー８５と固定ミラー８６との間の位置）に、レーザ光源１４から出射されたレーザビームを変調するＡＯＭ４１が配設されている。
【００８０】
一方、図１３に示すように、一対の移動ミラー８４、８７を退避位置に配置した場合には、レーザ光源１４から対物レンズ４６方向に向けて出射されたレーザビームは、ＡＯＭ４１を通過することなく、そのまま対物レンズ４６に入射する。
【００８１】
この実施形態においても、上述した第１、第２実施形態の場合と同様、一対の移動ミラー８４、８７を偏向位置と退避位置の間で移動させることにより、対物レンズ４６に入射するレーザビームのビーム径を変更することができ、これにより、フレキソ感材１０に照射されるレーザビームのビーム径を変更することが可能となる。
【００８２】
また、この実施形態においても、上述した第２実施形態の場合と同様、粗彫刻工程においてはレーザ光源１４自体でレーザビームを変調して彫刻を行い、精密彫刻工程においてはＡＯＭ４１により変調して彫刻を行うことにより、レーザビームを効率的に使用することができ、高い製版精度を維持したままで、製版時間を短縮することが可能となる。
【００８３】
なお、この実施形態では、ビーム径を変更するための光路長変更手段が、レーザビーム源１４から出射したレーザビームの光路をＡＯＭ４１を通る光路とこれを通らない光路のいずれかに変更する光路変更手段と兼用されているので、装置構成を簡易にすることができる。
【００８４】
なお、上述した実施形態においては、いずれも、凸版印刷版の１つであるフレキソ感材を記録材料として使用している。しかしながら、グラビア版などの凹版印刷版を記録材料に対してレーザ彫刻により凹部を形成する場合においても本発明は適用可能である。
【００８５】
なお、レーザ光源４１から対物レンズ４６に至る光路長を変更する手段は前記した各実施形態のものに限定されないが、特に第１の実施形態に係るビーム径変更機構５１を用いた場合には、少ない可動部品によって光路長を変更することができるので光軸調整が容易であるという効果がある。
【００８６】
さらに、上述した各実施形態では粗彫刻を実行する際の光路長が精密彫刻を実行する際の光路長よりも短く設定されていたが、粗彫刻を実行する際の光路長が精密彫刻を実行する際の光路長よりも長く設定されていてもよい。この場合には移動ミラー８１等をレーザ光源１４から対物ミラー４６に至る光路中に配置したときに対物ミラー４６から出射しフレキソ感材１０上に結像するビームスポット径が比較的大きくなる。一方、移動ミラー８１等を前記光路から離隔する位置に配置した場合に対物ミラー４６から出射しフレキソ感材１０上に結像するビームスポット径が比較的小さくなる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】レーザ彫刻機の概要を示すブロック図である。
【図２】フレキソ感材１０表面の形状を模式的に示す説明図である。
【図３】レリーフ形状を示す説明図である。
【図４】製版工程を示すフローチャートである。
【図５】製版工程を示すフローチャートである。
【図６】彫刻感度Ｙと、レーザビームにより加工された凹部のＳ／Ｖ比との関係を示すグラフである。
【図７】レリーフデータの作成方法を模式的に示す説明図である。
【図８】この発明の第１実施形態に係るビーム径変更機構５１の概要図である。
【図９】この発明の第１実施形態に係るビーム径変更機構５１の概要図である。
【図１０】この発明の第２実施形態に係るビーム径変更機構５１の概要図である。
【図１１】この発明の第２実施形態に係るビーム径変更機構５１の概要図である。
【図１２】この発明の第３実施形態に係るビーム径変更機構５１の概要図である。
【図１３】この発明の第３実施形態に係るビーム径変更機構５１の概要図である。
【符号の説明】
【００８８】
１０    フレキソ感材
１１    記録ドラム
１２    記録ヘッド
１３    パーソナルコンピュータ
１４    レーザ光源
１５    制御部
２１    回転モータ
２３    モータドライバ
２４    エンコーダ
３１    移動モータ
３２    ボールねじ
３３    モータドライバ
３４    エンコーダ
４１    ＡＯＭ
４２    ＡＯＭドライバ
４６    対物レンズ
５１    ビーム径変更機構
５６    移動機構
５７    モータドライバ
８０    移動部材
８１    移動ミラー
８２    固定ミラー
８３    移動部材
８４    移動ミラー
８５    固定ミラー
８６    移動ミラー
８７    固定ミラー
８８    移動部材
Ｌ１    精密彫刻ビーム
Ｌ２    粗彫刻ビーム
ｄ      レリーフ深度
ｄｐ    最大深度
ｄｃ    彫刻深度
ｐｐ    精密彫刻画素ピッチ
ｐｃ    粗彫刻画素ピッチ
【図１】
2006227261.tif 000003
【図２】
2006227261.tif 000004
【図３】
2006227261.tif 000005
【図４】
2006227261.tif 000006
【図５】
2006227261.tif 000007
【図６】
2006227261.tif 000008
【図７】
2006227261.tif 000009
【図８】
2006227261.tif 000010
【図９】
2006227261.tif 000011
【図１０】
2006227261.tif 000012
【図１１】
2006227261.tif 000013
【図１２】
2006227261.tif 000014
【図１３】
2006227261.tif 000015