JP2005028604A - Platemaking device and platemaking printing device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーマルヘッドを用いて熱可塑性樹脂フィルムを有する感熱性孔版マスタ(以下、「マスタ」という)に製版を行う製版装置およびこの製版装置を有する製版印刷装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
簡便な印刷方式としてデジタル感熱式の製版装置を搭載した製版印刷装置が知られている。その製版装置では、主走査方向に配列された複数の発熱体およびこれらの発熱体に近接して配設された蓄熱層としてのグレーズ層を有するサーマルヘッドとプラテンローラとで、感熱孔版原紙とも呼ばれるマスタを押圧するニップ部を形成し、主走査方向と直交する副走査方向(以下、「マスタ搬送方向」というときがある)にプラテンローラの回転を介してマスタを相対的に移動させつつ、サーマルヘッドの個々の発熱体を発熱させてマスタの熱可塑性樹脂フィルム(以下、単に「フィルム」というときがある)を位置選択的に溶融穿孔して画像信号に応じてドット状の製版画像(穿孔パターン)をマスタに形成するものである。
【0003】
そして、上記製版装置で得られた製版されたマスタ(以下、「製版済みのマスタ」というときがある)を自動的に搬送して印刷ドラムとも呼ばれている版胴の外周面に自動的に巻装し、版胴の内周側からインキを供給しながらプレスローラや圧胴等の押圧手段で印刷用紙を連続的に押し付けてそのドット状の製版画像からインキを通過させ印刷用紙に転移させることで画像信号に応じた印刷画像を印刷用紙上に形成して所望の印刷物を得る孔版印刷装置等を含む製版印刷装置も既に公知である(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特許第3188599号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
特許第3188599号公報(特許文献1)記載の技術では、互いに独立した穿孔を得るためにグレーズ層のさらなる薄膜化(グレーズ層の厚みが60μm以下)にチャレンジし、製版速度の高速化(印字周期が2.5ms/line以下)を図ろうとしたが、これらの条件下でマスタの穿孔状態として独立穿孔かつ比較的小径のもの、例えば解像度が400dpi(ドット/インチ)のサーマルヘッドを使用し、送りピッチとしても400dpiの場合、主走査方向ピッチ×副走査方向ピッチに対して35%以下のフィルム貫通孔で独立穿孔かつ比較的小径のものを得る場合、穿孔確率(画像信号に応じてのマスタの熱可塑性樹脂フィルムが穿孔している確率である)が劣悪化してしまうという問題点があった。
【0006】
そこで、本発明者らは、上記問題点に鑑みてその原因を特定するための解析を実施したところ、サーマルヘッドの主走査方向に沿う発熱体表面付近の平坦性としてその凹凸の程度が激しいもの、これを厳密に表現すると、サーマルヘッドの主走査方向に沿った発熱体に対向した熱可塑性樹脂フィルムとの接触側のサーマルヘッドの表面粗さ(保護膜表面の表面粗さ)が、使用されているマスタの熱可塑性樹脂フィルムの厚みを優に超える程粗いものであったという事実を突き止めた。
セラミック基板上の主走査方向に沿った発熱体に対向した熱可塑性樹脂フィルムとの接触側のサーマルヘッドの表面粗さ(保護膜の表面)が上記した程度に粗いサーマルヘッドを用いてマスタに製版を実施すると、上述したようにマスタの穿孔状態として独立穿孔かつ比較的小径のものを得る場合、フィルムの厚み程度にミクロ的に観察すると、サーマルヘッドの表面粗さが上記した程度に粗いために、マスタのフィルム部分がその保護膜表面に十分に追従しきれなくなって発熱体からの伝熱が不十分となってしまうことにより、その追従しきれなかったマスタのフィルム部分に対する穿孔確率が劣悪化してしまい、結果として印刷画像品質(以下、「画質」という)の劣悪化を招いてしまっていた。
【0007】
したがって、本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、請求項1または8記載の発明の目的は、主走査方向に沿った発熱体に対向した熱可塑性樹脂フィルムとの接触側のサーマルヘッドの表面粗さを、JIS B 0601の最大高さ(Rmax)相当で熱可塑性樹脂フィルムの厚み以下にすることにより、穿孔状態として比較的小径の場合においても、熱可塑性樹脂フィルムの穿孔確率が低下することなく最適な製版画像が得られる製版装置または最適な印刷画像が得られる製版印刷装置を提供することにある。
【0008】
請求項2または8記載の発明の目的は、請求項1記載の発明の目的に加えて、より現状に合ったサーマルヘッドの表面粗さの測定・評価が可能となる製版装置または最適な印刷画像が得られる製版印刷装置を提供することにある。
【0009】
請求項3または8記載の発明の目的は、グレーズ層の厚みを60μm以下にすることにより、請求項1または2記載の発明の目的に加えて、製版速度を速くした場合においても、熱可塑性樹脂フィルムの穿孔確率が低下することなく最適な製版画像が得られる製版装置または最適な印刷画像が得られる製版印刷装置を提供することにある。
【0010】
請求項4または8記載の発明の目的は、グレーズ層が副走査方向において部分的に形成された部分グレーズ型サーマルヘッドで構成することにより、請求項1、2または3記載の発明の目的に加えて、熱可塑性樹脂フィルムの穿孔確率がより低下することなく最適な製版画像が得られる製版装置または最適な印刷画像が得られる製版印刷装置を提供することにある。
【0011】
請求項5または8記載の発明の目的は、サーマルヘッド温度別穿孔エネルギー調整手段によって、サーマルヘッドの個々の発熱体に供給する穿孔用エネルギーを、サーマルヘッド温度検出手段で検出されたサーマルヘッド温度に応じて所定のエネルギーに調整することにより、請求項1ないし4の何れか一つに記載の発明の目的に加えて、如何なるサーマルヘッドの温度においても最適な穿孔状態が得られる製版装置または最適な印刷画像が得られる製版印刷装置を提供することにある。
【0012】
請求項6または8記載の発明の目的は、通電率別穿孔エネルギー調整手段によって、サーマルヘッドの個々の発熱体に供給する穿孔用エネルギーを、通電数計数手段で計数された通電数に応じて所定のエネルギーに調整することにより、請求項1ないし5の何れか一つに記載の発明の目的に加えて、如何なる画像データの印字率においても最適な穿孔状態が得られる製版装置または最適な印刷画像が得られる製版印刷装置を提供することにある。
【0013】
請求項7または8記載の発明の目的は、製版速度が2ms/line以下である高速製版においても、請求項1ないし6の何れか一つに記載の発明の目的に加えて、熱可塑性樹脂フィルムの穿孔確率が低下することなく最適な製版画像が得られる製版装置または最適な印刷画像が得られる製版印刷装置を提供することにある。
【0014】
請求項9記載の発明の目的は、インキ温度別穿孔エネルギー調整手段によって、サーマルヘッドの個々の発熱体に供給する穿孔用エネルギーを、インキ温度検出手段で検出されたインキの温度に応じて所定のエネルギーに調整することにより、請求項8記載の発明の目的に加えて、如何なるインキの温度においても、最適な印刷画像が得られると共に、製版印刷装置特有の裏移りを抑制できる製版印刷装置を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した課題を解決して上記目的を達成するために、請求項ごとの発明においては以下の手段・発明特定事項
(構成)を採用していることを特徴とするものである。
請求項1記載の発明は、主走査方向に配列された複数の発熱体を有するサーマルヘッドとプラテンローラとで、熱可塑性樹脂フィルムを有するマスタを押圧し、上記主走査方向と直交する副走査方向に上記マスタを相対的に移動させつつ画像信号に応じたドット状の製版画像を上記マスタに形成する製版装置において、上記主走査方向に沿った上記発熱体に対向した上記熱可塑性樹脂フィルムとの接触側の上記サーマルヘッドの表面粗さを、JIS B 0601の最大高さ(Rmax)相当で上記熱可塑性樹脂フィルムの厚み以下にしたことを特徴とする。
【0016】
ここで、「サーマルヘッドの表面粗さ」とは、一般的な通常のサーマルヘッドの熱可塑性樹脂フィルムとの接触側の表面には、保護膜が形成されており、その保護膜表面の表面粗さを意味しており、換言すれば「上記主走査方向に沿った上記発熱体に対向した保護膜の表面粗さ」と同義である。
「JIS B 0601の最大高さ(Rmax)相当」とは、同JISに規定されている最大高さ(Rmax)を含むほか、例えば後述する発明の実施の形態(以下、「実施形態」という)で使用されているように、同JISに規定されている最大高さ(Rmax)を求める際に用いられる基準長さ:Lに代えて、有効長(mm)を用いこの有効長における凹凸の最大振幅で表した場合、同JISに規定されている中心線平均粗さ(Ra)を用いた場合やこれに準じた中心線平均粗さを用いた場合、あるいは同JISに規定されている十点平均粗さ(Rz)を用いた場合やこれに準じた十点平均粗さを用いた場合等も含まれる。つまり、サーマルヘッドの表面粗さの規定の仕方やその測定方法は、後述する効果を奏する程に平坦に形成されていることを規定し、その平坦の程度を測定できればよい。
【0017】
また、請求項1記載の発明においては、サーマルヘッドとプラテンローラとで、熱可塑性樹脂フィルムを有するマスタを押圧する際に、プラテンローラ側の表面粗さも通常のマスタが具備している多孔性支持体を介してある程度関係してくることから、従来技術を表す「…製版装置おいて、」におけるプラテンローラの表面粗さが、JIS B 0601の最大高さ(Rmax)相当で熱可塑性樹脂フィルムの厚み以下にしたものも含まれることを意味する(例えば特開平9−216328号公報等参照)。
【0018】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の製版装置において、上記プラテンローラに対する上記サーマルヘッドの上記主走査方向に沿った接触表面が、上記サーマルヘッドの上記主走査方向の両側端を基準として上記プラテンローラ側に凸状に湾曲して形成されており、上記サーマルヘッドの上記主走査方向に沿った接触表面の湾曲形状を近似して表す近似曲線を上記JISの平均線に相当する基準線として、上記サーマルヘッドの表面粗さを測定することを特徴とする。
【0019】
一般的に、孔版印刷装置の分野で使用される通常のサーマルヘッドの主走査方向に沿った接触表面は、プラテンローラとの接触・押圧時に互いの当たり、すなわち互いの接触面積をできるだけ増加させる目的で、サーマルヘッドの主走査方向の両側端を基準としてプラテンローラ側に凸状に湾曲して形成されている。そのため、上記JISの平均線に相当する基準線として直線を用いた場合と、サーマルヘッドの接触表面の湾曲形状を近似して表す近似曲線(例えば2次曲線)を基準線として場合とで、上記JISの最大高さ(Rmax)相当で測定した結果に違いが生じる。
このようにプラテンローラ側に凸状に湾曲して形成されたサーマルヘッドの場合では、サーマルヘッドの接触表面の湾曲形状を近似した近似曲線を基準線として用いたときは、直線を用いたときと比べて上記JISの最大高さ(Rmax)を含めこれに相当する測定結果(例えば後述する実施形態のように有効長(mm)における凹凸の最大振幅)が小さい値となることにより、請求項1におけるサーマルヘッドの表面粗さの測定結果としてより厳しいものとなるため、逆に言えば使用できるマスタの熱可塑性樹脂フィルムの厚みがより薄く追従性の良い範囲のものに限定されることとなる。請求項2では、現状のサーマルヘッドの接触表面が上述した傾向にあることを考慮して、より現状に見合ったサーマルヘッドの表面粗さをより厳しく測定して評価しようとするものである。
【0020】
請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の製版装置において、上記サーマルヘッドの上記発熱体の下部には、蓄熱性を有するグレーズ層が配置されており、上記グレーズ層の厚みが、60μm以下であることを特徴とする。
グレーズ層は、通常、基板としてのセラミックでできたセラミック基板の上部に形成されている。サーマルヘッドの表面粗さは、上述したように主としてセラミック基板の表面の表面粗さ(凹凸・平坦性)に起因しているため、そのセラミック基板表面の表面粗さが緻密で平坦である程好ましい。サーマルヘッドの表面粗さをマスタの熱可塑性樹脂フィルムの厚み以下に形成するには、後述する実施形態や実施例で説明するように、セラミック基板の表面を研磨して平坦にすることが含まれるほか、このほかの方法、例えばグレーズ層の積層の仕方の工夫や蒸着の仕方を工夫したりすることで平坦性を確保してもよいことはいうまでもない。上記「研磨」には、機械的な研磨等が含まれる。
【0021】
請求項4記載の発明は、請求項1、2または3記載の製版装置において、上記サーマルヘッドは、上記グレーズ層が上記副走査方向において部分的に形成された部分グレーズ型サーマルヘッドであることを特徴とする。
【0022】
請求項5記載の発明は、請求項1ないし4の何れか一つに記載の製版装置において、上記サーマルヘッドの温度を検出するサーマルヘッド温度検出手段と、上記サーマルヘッドの個々の発熱体に供給する穿孔用エネルギーを、上記サーマルヘッド温度検出手段で検出されたサーマルヘッド温度に応じて所定のエネルギーに調整するサーマルヘッド温度別穿孔エネルギー調整手段とを有することを特徴とする。
【0023】
請求項6記載の発明は、請求項1ないし5の何れか一つに記載の製版装置において、上記発熱体に通電させる通電数を計数する通電数計数手段と、上記サーマルヘッドの個々の発熱体に供給する穿孔用エネルギーを、上記通電数計数手段で計数された通電数に応じて所定のエネルギーに調整する通電率別穿孔エネルギー調整手段とを有することを特徴とする。
【0024】
請求項7記載の発明は、請求項1ないし6の何れか一つに記載の製版装置において、製版速度が、2ms/line以下であることを特徴とする。
【0025】
請求項8記載の発明は、製版されたマスタを巻装する版胴と、この版胴上のマスタにインキを供給するインキ供給手段とを具備し、版胴上の上記マスタに印刷用紙を押し付けて該印刷用紙に印刷を行う製版印刷装置において、請求項1ないし7の何れか一つに記載の製版装置を有することを特徴とする。
【0026】
請求項9記載の発明は、請求項8記載の製版印刷装置において、インキの温度を検出するインキ温度検出手段と、上記サーマルヘッドの個々の発熱体に供給する穿孔用エネルギーを、上記インキ温度検出手段で検出されたインキの温度に応じて所定のエネルギーに調整するインキ温度別穿孔エネルギー調整手段とを有することを特徴とする。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して実施例を含む本発明の実施の形態(以下、「実施形態」という)を説明する。各実施形態等に亘り、同一の機能および形状等を有する部材や構成部品等の構成要素については、同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。図および説明の簡明化を図るため、図に表されるべき構成要素であっても、その図において特別に説明する必要がないものは適宜断わりなく省略することがある。公開特許公報等を引用して構成や動作例等を説明する場合には、引用した構成要素等の符号に括弧を付して区別することとする。
【0028】
まず、図1を参照して、本発明を適用した製版装置およびこの製版装置を有するデジタル感熱式の製版印刷装置の全体構成とその動作について説明する。製版印刷装置は、孔版印刷装置とも呼ばれる。
図1において、符号50は、装置本体フレームを示す。装置本体フレーム50の上部にある、符号80で示す部分は原稿読取装置を構成し、その下方の符号1で示す部分は本発明を具体的に適用した製版装置、その左側に符号100で示す部分は多孔性の版胴とも呼ばれる印刷ドラム101が配置された印刷ドラム装置、その左の符号70で示す部分は排版装置、製版装置1の下方の符号110で示す部分は給紙装置、印刷ドラム101の下方の符号120で示す部分は印圧装置、装置本体フレーム50の左下方の符号130で示す部分は排紙装置をそれぞれ示している。この製版印刷装置には、デジタル感熱製版式の製版装置1が装置本体フレーム50に装備されている。
【0029】
この製版印刷装置の動作について以下に説明する。
先ず、原稿読取装置80の上部に配置された原稿載置台(図示せず)に、印刷すべき画像をもった原稿60を載置し、図示しない製版スタートキーを押す。この製版スタートキーの押下に伴い、先ず排版工程が実行される。すなわち、この状態においては、印刷ドラム装置100の印刷ドラム101の外周面に前回の印刷で使用された使用済みのマスタ12が装着されたまま残っている。
【0030】
印刷ドラム101が反時計回り方向に回転し、印刷ドラム101外周面の使用済みのマスタ12の後端部が排版装置70における排版剥離ローラ対71a,71bに近づくと、同ローラ対71a,71bは回転しつつ一方の排版剥離ローラ71bで使用済みのマスタ12の後端部をすくい上げ、排版剥離ローラ対71a,71bの左方に配設された排版コロ対73a,73bと排版剥離ローラ対71a,71bとの間に掛け渡された排版搬送ベルト対72a,72bで矢印Y1方向へ搬送されつつ排版ボックス74内へ排出され、使用済みのマスタ12が印刷ドラム101の外周面から引き剥がされ排版工程が終了する。このとき印刷ドラム101は反時計回り方向への回転を続けている。剥離排出された使用済みのマスタ12は、その後、圧縮板75により排版ボックス74の内部で圧縮される。
【0031】
排版工程と並行して、原稿読取装置80では原稿読み取りが行われる。すなわち、図示しない原稿載置台に載置された原稿60は、分離ローラ81、前原稿搬送ローラ対82a,82bおよび後原稿搬送ローラ対83a,83bのそれぞれの回転により矢印Y2からY3方向に搬送されつつ露光読み取りに供される。このとき、原稿60が多数枚あるときは、分離ブレード84の作用でその最下部の原稿のみが搬送される。原稿60の画像読み取りは、コンタクトガラス85上を搬送されつつ、蛍光灯86により照明された原稿60の表面からの反射光を、ミラー87で反射させレンズ88を通して、CCD(電荷結合素子等の光電変換素子)からなる画像センサ5に入射させることにより行われる。その画像が読み取られた原稿60は原稿トレイ80A上に排出される。
【0032】
原稿60の光学情報は画像センサ5で光電変換され、そのアナログの電気信号はアナログ/デジタル(A/D)変換部6に入力されデジタルの画像信号に変換される。このデジタルの画像信号は画像処理部7で画像処理を施され、こうして画像処理を施された画像信号は、製版制御部8に入力される。製版制御部8に入力された画像信号は、既に公知であり後で補足説明する制御処理を適宜施された上で図示しないサーマルヘッド駆動回路を介してサーマルヘッド10に送信される。
なお、画像処理部7を介して製版制御部8に入力される画像信号は、CCDからなる画像センサ5で読み取ったものに限らず、例えば密着センサ等の画像センサで読み取ったものや、パーソナル・コンピュータ等から送信される画像信号(ラスタイメージデータ等)であっても構わない。
【0033】
一方、この画像読み取り動作と並行して、デジタル信号化された画像情報(画像データ信号)に基づき製版および給版工程が行われる。すなわち、マスタ12は、製版装置1の所定部位にマスタ12を繰り出し可能にセットされ、芯管12aの周りにロール状に巻かれて形成されたマスタロール12Aから引き出され、サーマルヘッド10にマスタ12を介して押圧しているプラテンローラ14、および一対のテンションローラ15a,15bの回転により副走査方向Y(マスタ搬送方向でもある)の下流側に搬送される。このように搬送されるマスタ12に対して、サーマルヘッド10における副走査方向Yと直交する主走査方向にライン状に並んだ複数個の微小な発熱体35が、製版制御部8から送られてくるデータ信号に応じて各々選択的に発熱し、発熱した発熱体35に保護膜層(図1には図示せず)を介して接触しているマスタ12の熱可塑性樹脂フィルム部分が加熱溶融穿孔される。このように、画像情報に応じたマスタ12の位置選択的な溶融穿孔により、画像情報が穿孔パターンとしてマスタ12に書き込まれる。
【0034】
プラテンローラ14は、タイミングベルトおよびギヤ等の回転伝達部材(図示せず)を介してプラテン駆動モータ11に連結されていて、プラテン駆動モータ11により回転される。プラテン駆動モータ11は、例えばステッピングモータからなる。プラテン駆動モータ11の回転駆動力は、ギヤ等の回転伝達部材(図示せず)を介して、テンションローラ対15a,15bおよび電磁クラッチ(図示せず)を介して上下一対の反転ローラ17a,17bに伝達されるようになっている。
【0035】
画像情報が書き込まれた製版済みのマスタ12の先端は、ガイド板16上を案内されつつ反転ローラ対17a,17bにより印刷ドラム101の外周部側へ向かって送り出され、給版ガイド板18により進行方向を下方へ変えられ、図示する給版位置状態にある印刷ドラム101の拡開したマスタクランパ102(二点鎖線で示す)へ向かって垂れ下がる。このとき印刷ドラム101は、排版工程により使用済みのマスタ12を既に除去されている。
【0036】
そして、製版済みのマスタ12の先端が、一定のタイミングでマスタクランパ102によりクランプされると、印刷ドラム101は図中A方向(時計回り方向)に回転しつつ外周面に製版済みのマスタ12を徐々に巻き付けていく。製版済みのマスタ12の後端部はカッタ13により一定の長さに切断される。
【0037】
一版の製版済みのマスタ12が印刷ドラム101の外周面に巻装されると製版および給版工程が終了し、印刷工程が開始される。先ず、給紙台51上に積載された印刷用紙62の内の最上位の1枚が、給紙コロ111および分離コロ対112a,112bによりレジストローラ対113a,113bに向けて矢印Y4方向に送り出され、さらにレジストローラ対113a,113bにより印刷ドラム101の回転と同期した所定のタイミングで印圧装置120に送られる。送り出された印刷用紙62が、印刷ドラム101とプレスローラ103との間にくると、印刷ドラム101の外周面下方に離間していたプレスローラ103が上方に移動されることにより、印刷ドラム101の外周面に巻装された製版済みのマスタ12に押圧される。こうして、印刷ドラム101の多孔部および製版済みのマスタ12の穿孔パターン部(共に図示せず)からインキが滲み出し、この滲み出たインキが印刷用紙62の表面に転移されて、印刷画像が形成される。
【0038】
このとき、印刷ドラム101の内周側では、インキ供給管104からインキローラ105とドクターローラ106との間に形成されたインキ溜まり107にインキが供給され、印刷ドラム101の回転方向と同一方向に、かつ、印刷ドラム101の回転速度と同期して回転しながら内周面に転接するインキローラ105により、インキが印刷ドラム101の内周側に供給される。インキ供給管104、インキローラ105およびドクターローラ106は、印刷ドラム101上の製版済みのマスタ12にインキを供給するインキ供給手段を構成する。
【0039】
印圧装置120において印刷画像が形成された印刷用紙62は、排紙装置130における排紙剥離爪114により印刷ドラム101から剥がされ、吸着用ファン118により吸引されつつ、吸着排紙入口ローラ115および吸着排紙出口ローラ116に掛け渡された搬送ベルト117の反時計回り方向の回転により、矢印Y5のように排紙台52へ向かって搬送され、排紙台52上に順次排出積載される。このようにしていわゆる版付け印刷が終了する。
次に、図示しないテンキーで印刷枚数をセットし、図示しない印刷スタートキーを押すと上記版付け印刷と同様の工程で、給紙、印刷および排紙の各工程がセットした印刷枚数分繰り返して行われ、孔版印刷の全工程が終了する。
【0040】
以下、マスタ12および製版装置1周りの構成等について補足説明をする。
図1等の製版印刷装置で現在使用されているマスタ12としては、例えば図4にやや簡略的に示す断面構成のマスタ12がある。図4において、符号25は、熱可塑性樹脂フィルムを示しており、サーマルヘッド10の発熱体35で熱溶融穿孔される箇所である。符号26は、多孔性支持体を示しており、太い実線で示す和紙等の天然繊維26aから主にできている。多孔性支持体を構成する材料としては、多孔性支持体26の天然繊維26aに限らず、多種の合成繊維や麻等も含有されているもの、あるいは和紙等の天然繊維26aと合成繊維とが混抄されているものでもよい。つまり、多孔性支持体は、インキ通過性であって適度のインキ保持性を有する多孔性であればよく、製版印刷装置の印刷プロセスに見合った多孔性支持体であればよい。また、多孔性支持体は、一般的には適度の機械的強度(いわゆる腰の強さ)を確保する機能も有する。マスタ12には、図示してはいないが、熱可塑性樹脂フィルム25の表面上にオーバーコート剤が一般的には塗布されている。オーバーコート剤とは、帯電防止剤やスティック防止剤等を含有させているものである。
また、マスタ12には、図示してはいないが、接着層があるのが一般的である。これは、熱可塑性樹脂フィルム25と多孔性支持体26との間にあり、目的としては熱可塑性樹脂フィルム25と多孔性支持体26とを接着してラミネート構造とするためである。その製作方法としては、多孔性支持体の繊維側に接着剤を塗布してラミネートする方法と、熱可塑性樹脂フィルム面の接着側に接着剤を塗布してラミネートする方法がある。一般的に、製版印刷装置で使用されるマスタ12の厚みとしては、20〜60μmの範囲のものであり、そのうちの熱可塑性樹脂フィルム25の厚みとしては、1.0〜2.5μmの範囲のものである。
【0041】
次に、図2を参照して、主としてサーマルヘッド10の制御構成について、補足説明する。
製版制御部8は、既に公知である熱履歴制御を行う図示しない熱履歴制御手段、コモンドロップ補正制御を行う図示しない印字率補正制御手段としての構成・機能を有すると共に、これらからのサーマルヘッド10を駆動する際の各種信号の生成を行う他に、後述するサーマルヘッド温度別穿孔エネルギー調整手段20、通電率別穿孔エネルギー調整手段21、インキ温度別穿孔エネルギー調整手段22からのサーマルヘッド10を駆動する際の各種信号の生成を行うための構成・機能を有する。図2では、サーマルヘッド温度別穿孔エネルギー調整手段20、通電率別穿孔エネルギー調整手段21およびインキ温度別穿孔エネルギー調整手段22としての構成・機能を製版制御部8に持たせているように示されているが、実質的にはマイクロプロセッサ3がそれらの構成・機能を有している。なお、それらを製版制御部8に持たせても構わない。
【0042】
上記熱履歴制御手段は、サーマルヘッド10の個々の発熱体35を熱履歴制御するためのものであり、例えば特許第3188599号公報の段落「0014」に記載されていると同様の、特開昭57−80078号公報等に記載の記録パルス制御方式を利用した構成を有するもの、あるいは例えば特開平8−132584号公報の図8等に開示されているものが用いられる。
【0043】
製版制御部8とマイクロプロセッサ3とは相互に信号を送受信する関係にあり、またマイクロプロセッサ3とROM(読み出し専用記憶装置)4とでも相互に信号を送受信する関係にある。ROM4には、サーマルヘッド10を後述するように駆動制御するための各種のデータ、すなわち後述するサーマルヘッド温度別穿孔エネルギー調整、通電率別穿孔エネルギー調整、インキ温度別穿孔エネルギー調整等を行うことによって、マスタ12の穿孔・製版時において最適な穿孔の大きさを得るための穿孔用エネルギー(通電パルス幅等)に係る関係データおよびプログラム等が予め記憶されている。
なお、ROM4に予め記憶されている関係データやプログラム等の変更は、ROM4チップの変更やプログラム可能なPROMとすることにより行うことができる。
【0044】
サーマルヘッド温度別穿孔エネルギー調整手段20は、サーマルヘッド10の個々の発熱体35に供給する穿孔用エネルギーを、サーマルヘッド10の温度を検出するサーマルヘッド温度検出手段が検出したサーマルヘッドの温度に応じて、所定のエネルギーに調整する機能を有する。
上記サーマルヘッド温度検出手段としては、例えば図2および図3に示すようにサーミスタ37が用いられる。サーマルヘッド10の温度の検出箇所は、発熱体35の表面部分、例えば電極に囲まれた発熱体35中央の表面部分に近い部位であることが望ましいが、現時点における技術では、その部分での検出は不可に近いので、ここではサーマルヘッド10に搭載されている回路基板上であるサーマルヘッド基板27上でサーマルヘッド10本体の温度検出を行う。なお、サーミスタ37の配置箇所はサーマルヘッド基板27上に限らず、アルミ放熱板とも呼ばれるアルミ放熱支持体36の内部に設けてもよい。図3において、符号28は、サーマルヘッド10の発熱体収容部である。
【0045】
通電率別穿孔エネルギー調整手段21は、サーマルヘッド10の個々の発熱体35に供給する穿孔用エネルギーを、各発熱体35に通電させる通電数を計数する通電数計数手段が計数した通電数に応じて、所定のエネルギーに調整する機能を有する。
通電率別穿孔エネルギー調整手段21の機能を概略的に説明すると、次のようになる。すなわち、穿孔・製版させる印字数が多いほど、サーマルヘッド10までのハーネス低抗分やサーマルヘッド10内のコモン電極での抵抗分のロスが大きくなり、低印字率で最適な穿孔用エネルギーを印加させて穿孔させた場合、最適な穿孔状態が得られず、最悪の場合は穿孔用エネルギーの不足による穿孔不良(未穿孔)が生じてしまう。このような現象を発生させないために穿孔・製版させようとする各発熱体35に対する印字数をカウントし、そのロス分を補うために通電パルス幅を長くし、最適な穿孔用エネルギー条件に設定する手段である。
【0046】
インキ温度別穿孔エネルギー調整手段22は、サーマルヘッド10の個々の発熱体35に供給する穿孔用エネルギーを、インキの温度を検出するインキ温度検出手段が検出したインキの温度に応じて、所定のエネルギーに調整する機能を有する。
本実施形態では、印刷ドラム101から印刷用紙62に転移されるインキの温度を直接的に検知しているのではなく、これに近い印刷ドラム101内部のインキ溜まり107の温度を、インキ温度検出手段としてのサーミスタ108を用いて検出している。
【0047】
インキ温度別穿孔エネルギー調整手段22は、サーミスタ108からのインキの温度に係る信号に基づいて、そのインキ温度に見合った最適な穿孔状態を得るために穿孔用エネルギーを調整するものである。一般的に、インキは温度が高くなると柔らかくなり、逆に温度が低くなると硬くなる。この事実は、インキ温度が高いほどインキの吐出量すなわちインキ転移量が多くなり、逆にインキ温度が低いほどインキの吐出量すなわちインキ転移量が少なくなる。従ってインキ温度別穿孔エネルギー調整手段22では、上記特性を補うために穿孔用エネルギーを調整するものである。
【0048】
サーマルヘッド温度別穿孔エネルギー調整手段20、通電率別穿孔エネルギー調整手段21やインキ温度別穿孔エネルギー調整手段22としては、本実施形態の製版印刷装置ではマイクロプロセッサ3が用いられるが、マイクロコンピュータ等を用いてもよい。所定のエネルギーに調整された穿孔用エネルギーの供給は、画像信号に応じて、サーマルヘッド10の多数(複数)の発熱体35への通電パルス幅の変化により行ってもよいし、あるいは画像信号に応じて多数の発熱体35に流す電流値もしくは多数の発熱体35に印加する電圧値の変化により行うようにしてもよい。
【0049】
本実施形態の製版印刷装置では、製版制御部8に入力された画像信号は、上記熱履歴制御、上記コモンドロップ補正制御およびサーマルヘッド10を駆動する際の各種信号制御等に用いられる他に、通電率別穿孔エネルギー調整手段21で実際に各発熱体35に通電させて穿孔・製版させるための印字数をカウントし、そのカウントした印字率データ等を一度マイクロプロセッサ3へ入力し、ここでROM4に予め記憶されていた関係データ、すなわち予め実験等で求めておいた製版状態と通電パルス幅との関係データから最適な通電パルス幅を呼び出して設定するにも用いられる。製版制御部8は、ステッピングモータからなるプラテンローラ駆動モータ11を駆動することによりマスタ12を繰り出し搬送させながら、上述したように設定された最適な通電パルス幅に基づいてマスタ12の熱可塑性樹脂フィルム25部分を加熱溶融穿孔させる。上述した通電パルス幅に係るデータはサーマルヘッド10の温度やインキの温度によって異なる。
これに加えて、インキ温度別穿孔エネルギー調整手段22としてのマイクロプロセッサ3が、サーミスタ108が検出したインキの温度に応じて、インキ温度によってインキの粘性が異なりマスタ12の穿孔部分からのインキの吐出量が異なってしまうということを、マスタ12の熱可塑性樹脂フィルム25部分に形成される穿孔状態(穿孔径)をコントロールし補正するという制御も同時に実施するようになっている。
【0050】
図1では、A/D変換部6、画像処理部7、製版制御部8およびマイクロプロセッサ3をそれぞれ模式的に表して製版装置1内にそれぞれ配置しているが、この理由は本発明が製版装置に係るものを含むため便宜的に製版装置1内としたものである。本発明は、勿論、製版装置を搭載した製版印刷装置にも適用できるものであるから、この場合には、A/D変換部6、画像処理部7、製版制御部8およびマイクロプロセッサ3を製版装置1内にそれぞれ配置する必要はなく、製版装置1外であって、装置本体フレーム50内の適宜の部位にそれぞれ配置しても構わない。
【0051】
図5を参照して、一般的な薄膜型のサーマルヘッドのうちで平面型サーマルヘッドおよび部分グレーズ型サーマルヘッドの断面構造について説明する。
図5(a)において、括弧を付して示す符号10’は、従来の製版装置や製版印刷装置で使用していた従来技術における平面型サーマルヘッドを、符号10は、上述してきた本発明における平面型サーマルヘッドをそれぞれ示す。
図5(b)において、括弧を付して示す符号10A’は、従来の製版装置や製版印刷装置で使用していた従来技術における部分グレーズ型サーマルヘッドを、符号10Aは、本発明における部分グレーズ型型サーマルヘッドをそれぞれ示している。
【0052】
以下、説明の便宜上から、平面型サーマルヘッド10、10’と部分グレーズ型サーマルヘッド10A、10A’とを明確に区別して説明しなければならない場合においてのみ各符号10、10’、10A、10A’を変えて表現することとする。また、単にサーマルヘッド10と記載した場合には、本発明における平面型サーマルヘッド10および部分グレーズ型サーマルヘッド10Aの両方が含まれることとする(図1のサーマルヘッド10A参照)。
【0053】
図5(a)は、平面型サーマルヘッド10、10’の副走査方向Yの断面を、図5(b)は、部分グレーズ型サーマルヘッド10A、10Aの副走査方向Yの断面をそれぞれ示している。周知のように、サーマルヘッドとしては蓄熱性を有するグレーズ層の構造上から大きく分けて2種類のものがあり、基板もしくは基材としてのセラミック基板34の上面に全面的にグレーズ層33が形成されている全面グレーズ型の平面型サーマルヘッド10、10’であり、もう一つはセラミック基板34の上面で発熱体35の下部に部分的にグレーズ層33が形成されている部分グレーズ型サーマルヘッド10A、10A’である。
図5(a)、(b)において、両者共に、グレーズ層33の上部に抵抗体層32、電極としてのアルミ電極31、耐酸化層および耐磨耗層を備えた保護膜層30がこの順に積層形成されている。以下、保護膜層30を、単に保護膜30というときがある。セラミック基板34の下部には、図示していない放熱部材としてのアルミ放熱支持体(図3に示したアルミ放熱支持体36)が存在する。なお、両図においては、各層の厚みはスケールアウトされていて誇張・拡大されている。
【0054】
図5(a)、(b)において、左右のアルミ電極31の間に挟まれた部分の抵抗体層32が、発熱体35を形成している。サーマルヘッド10には、上述した微小かつ多数の発熱体35が主走査方向(図5(a)、(b)の紙面の手前側から奥側に往復する向き)へ一定のピッチで互いに近接して配列されており、図5(a)、(b)では示されていないマスタ12の熱可塑性樹脂フィルム25部分が副走査方向Yへ搬送されつつ保護膜30を介して発熱体35に直接的に接触する。この状態で、左右のアルミ電極31の間に電圧が印加されると、アルミ電極31の間の抵抗体層32、すなわち発熱体35に電流が流れ、ジュール熱により発熱体35が発熱し、保護膜30を介して発熱体35に直接的に接触している熱可塑性樹脂フィルム25部分が加熱溶融穿孔され、画像情報に応じた穿孔パターンがマスタ12に形成されることとなる。
【0055】
本発明においては、サーマルヘッド10、10’、10A、10A’の最終製品形態での、主走査方向(図5(a)、(b)の紙面の手前側から奥側に往復する向き)に沿った発熱体35に対向した保護膜30表面の表面粗さであるサーマルヘッドの表面粗さ(以下、「サーマルヘッドの平坦性」または単に「平坦性」というときがある)を、JIS B 0601の最大高さ(Rmax)相当で表している。換言すれば、サーマルヘッド10、10’、10A、10A’の表面粗さとして、主走査方向に沿った発熱体35に対向した保護膜30表面の凹凸の基準からの最大振幅を規定しているが、この保護膜30上の凹凸の主な要因としては、サーマルヘッド10、10’、10A、10A’の製造過程におけるセラミック基板34の凹凸が挙げられる。
【0056】
すなわち、本発明者らは、従来技術におけるサーマルヘッド10’、10A’の製造過程に着目し、従来技術におけるサーマルヘッド10’、10A’を製作する際には、セラミック基板34をベースとして、グレーズ層33、抵抗体層32、保護膜層30を蒸着等で積層しながら作っていくが、ベースとしてのセラミック基板34上に特に顕著な凹凸(その表面粗さが粗い)があるために、これにならう態様で最終的な保護膜30表面に凹凸が生じてしまっていることを突き止め・見出した。
【0057】
この保護膜30表面の凹凸の程度、すなわち従来技術におけるサーマルヘッド10’、10A’の表面粗さ(平坦性)の粗密の程度(平坦性、凹凸の程度ないしは平坦度)は、セラミック基板34上に形成されているグレーズ層33の厚みが薄い程その影響が大きくなるため、本発明ではそのグレーズ層33の厚みの規定として、60μm以下としている。
【0058】
次に、図6を参照して、従来技術における平面型サーマルヘッド10’と本発明における平面型サーマルヘッド10とを比較しながらその平坦性について説明する。図6(a)は従来技術におけるサーマルヘッド10’の、図6(b)は本発明におけるサーマルヘッド10の、それぞれの平坦性を示す。測定条件、測定方法、測定箇所は同一にしてそれぞれの平坦性を測定した。
【0059】
測定条件:株式会社日本デジテック製の非接触式表面粗さ測定機を使用し、測定時のスポット径としては約10μmのものを用いて測定した。
上記非接触式表面粗さ測定機に限らず、勿論、接触式の表面粗さ測定機で測定しても構わない。また、測定時のスポット径としては、極力小さい方が望ましいが、上記したように約10μmのものでの測定結果においても十分な精度の測定結果が得られている。
【0060】
各サーマルヘッド10、10’の平坦性(表面粗さ)の測定としては、JISB 0601の最大高さ(Rmax)に相当するものとして、同JISに規定されている最大高さ(Rmax)に準拠した測定方法で行った。すなわち、図6(a)、(b)に示すように、横軸には、上記JISに規定されている基準長さLに相当するものとして、本実施形態では各サーマルヘッド10、10’の主走査方向の両側端間における全発熱体35上の保護膜30表面の実距離293 mmに亘る「有効長(mm)」を、縦軸には、上記JISに規定されている縦倍率の方向、平均線および最大高さ(Rmax)に相当するものとして、本実施形態では「0(基準線:ゼロ)を基準として上のプラスの数値が凸を、下のマイナスの数値が凹を表すものとし、最大高さ(Rmax)に相当するものとして上記凹凸の最大振幅」を、それぞれ取って各サーマルヘッド10、10’の平坦性が示されている。なお、1.0×10−3mmは、1.0μmである。
【0061】
図6(a)に示すように、従来技術におけるサーマルヘッド10’の平坦性の測定結果としては、サーマルヘッド10’の主走査方向の両側端の平坦性を0(基準線:ゼロ)とした場合、凹の最小値は約1.5μm、凸の最大値は約1.3μmであり、最大高さ(Rmax)に相当する凹凸の最大振幅としては約2.8μmであった。
一方、図6(b)に示す本発明におけるサーマルヘッド10の平坦性の測定結果としては、サーマルヘッド10の主走査方向の両側端の平坦性を0(基準線)とした場合、凹の最小値は約0.5μm、凸の最大値は約0.5μmであり、最大高さ(Rmax)に相当する凹凸の最大振幅としては約1.0μmであった。本発明におけるサーマルヘッド10の平坦性(表面粗さ)の確保は、セラミック基板34自身のグレーズ層33との接触側表面部を研磨することによりその凹凸を低減させて、最終的な保護膜30表面の凹凸の低減化を図ったものである。
【0062】
図6(a)に示した従来技術における平面型サーマルヘッド10’および図6(b)に示した本発明における平面型サーマルヘッド10を使用して、実際に穿孔・製版を実施し各々の穿孔性を確認した試験結果が図7にまとめられて示されている。
【0063】
上記試験の製版条件としては、以下の同一条件で実施した。
環境…温度:24℃、相対湿度:30%(Rh)
使用したマスタ12…株式会社リコー製:JP−50
フィルム:特殊ポリエステルフィルム、厚みが1.5μm
オーバーコート層:有り、帯電防止剤の塗布も有り
多孔性支持体:有り、麻とポリエステル系繊維とからなる
マスタ12のトータルの厚み:約50μm
製版速度…1.5ms/line
通電パルス幅…0.45ms
穿孔パターン…200mm全ベタ・パターン(192×192黒ドットの
パターンを主走査方向に12個並べたもの)
製版装置…株式会社リコー製:JP5800プロッタユニット
プラテンローラ14のサーマルヘッド10、10’ に対する押圧力:
2.87N/cm
使用したサーマルヘッドの仕様…
フィルムの穿孔確率を求めるためのマスタ12におけるフィルム25の穿孔状態の確認方法としては、穿孔・製版されたマスタ12のフィルム25部分を光学顕微鏡で観察し、「未穿孔部と不完全穿孔部と」を穿孔していない箇所としてカウントして、黒ドット・データ数に対する完全穿孔部の数を比率として求め、これをフィルムの穿孔確率とした。不完全穿孔部には、インキを通過させることが可能と思われるものも存在するが、印刷ドラム101に上記穿孔・製版されたマスタ12を巻装して印刷した場合にその印刷画像に影響をきたす可能性が高いため、今回の試験では未穿孔部として扱っている。また、フィルム25部分を光学顕微鏡で観察したのは、例えば印刷ドラム101に上記穿孔・製版されたマスタ12を巻装して印刷することにより、「実際にマスタ12のフィルム25の穿孔部分にインキを通過させて、通過しない箇所をカウントする」等の方策も考えられるが、インキの微妙な滲み等の要因でばらつきが大きくなってしまうことと、その個数をカウントするのが難しいからである。
【0064】
図7は、フィルムの穿孔面積(μm2)を横軸に、フィルムの穿孔確率を縦軸に取ってプロットしたものである。図7のグラフを見て分かるように、明らかに、フィルム25に開けられた穿孔が小径の領域になるにつれて、サーマルヘッド10、10’の平坦性がマスタのフィルム穿孔性(穿孔確率)に大きく影響していることが伺える。これは、従来技術におけるサーマルヘッド10’表面の凹凸箇所においてマスタ12のフィルム25面をうまく接触できていないことを示している。
上記製版条件のとおり、通電パルス幅は一定で、投入電力(投入パワー)を変えることにより穿孔の大きさ、すなわちフィルムの穿孔面積を図7に示すように変化させて上記試験を行った。
【0065】
一般的には、図4を参照して説明したように、製版装置1やこれを搭載した製版印刷装置に使用するマスタ12においても、そのフィルム25の表面に微小な凹凸(平坦性ないしは平滑性の荒れ・悪化)がある。そのマスタ12のフィルム25表面の平滑性の荒れによる穿孔性を補うためには、本発明におけるサーマルヘッド10を使用することによって、ミクロ的に見ればマスタ12のフィルム25表面部分が保護膜30表面に十分に追従することで、つまりマスタ12のフィルム25表面との密着性が良好となることで発熱体35からの伝熱が十分となって、マスタ12のフィルム25の穿孔性として満足するもの、すなわち穿孔が小径の領域においても互いに独立で完全穿孔なものが得られることが判明した。
横軸に取ったフィルムの穿孔面積(μm2)が右側に行く程大きくなるのは、サーマルヘッド10、10’への印加エネルギーが大きいからである。フィルムの穿孔確率の判定基準としては、その印刷画像の画質と対比した結果から98%以上を合格レベルとしている。これにより、本発明におけるサーマルヘッド10では比較的小径の穿孔(穿孔面積780μm2)の場合を含め全てのフィルムの穿孔面積において合格レベルであった。(但し、フィルムの穿孔確率、フィルムの穿孔面積との関係はサーマルヘッドの解像度によって異なる。)
一般的に、従来技術におけるサーマルヘッド10’、10A’の表面の平坦性(凹凸の程度)としては、図6(a)に示した傾向にあり、全面的に表面の凹凸として荒れている。従って、例えばサーマルヘッド10、10A上の主走査方向に配列している発熱体35の両側端を0(ゼロ)とした場合凹の最小値と凸の最大値の差(上記JISの最大高さ(Rmax)相当)を、マスタ12に具備されている熱可塑性樹脂フィルム25の厚み以下にすることによって、なお一層マスタ12の穿孔性としては良好になる。
そこで、図7のようなグラフの図示は省略しているが、フィルム25の厚みのみをパラメータとして、その厚みを2.5μm、1.0μmに変えて、他は上記製版・試験条件と同一にしてそれぞれの穿孔性を確認した結果、フィルム25の厚みが2.5μmの場合では両者のサーマルヘッド10、10’共に、図7に示したものよりもそれぞれの穿孔性が悪化したが、サーマルヘッド10では合格レベルであった。また、フィルム25の厚みが1.0μmの場合では両者のサーマルヘッド10、10’共に、図7に示したものよりもそれぞれの穿孔性が若干良化した結果、本発明におけるサーマルヘッド10では余裕をもって合格レベルであったが、従来技術におけるサーマルヘッド10’では比較的小径の穿孔(穿孔面積1300μm2)以下の場合では未だ不合格レベルであった。
【0066】
また、図7のようなグラフの図示は省略しているが、本発明におけるサーマルヘッド10の平坦性のみをパラメータとして、最大高さ(Rmax)に相当する凹凸の最大振幅として約2.4μm、約0.9μmに変えて、他は上記製版・試験条件と同一にしてそれぞれの穿孔性を確認した結果、凹凸の最大振幅が約2.4μmの場合では図7に示したものよりも穿孔性が悪化したものの合格レベル内であった。また、凹凸の最大振幅が約0.9μmの場合では、図7に示したものよりも穿孔性がさらに良化した結果、余裕をもって合格レベルであった。
【0067】
しかしながら、図8に示すように、実際のサーマルヘッドのほとんどは、すなわち本発明におけるサーマルヘッド10、10Aを含め従来技術におけるサーマルヘッド10’、10A’のほとんどは、プラテンローラ14側に向かって凸になるように反っていて、上記したセラミック基板34表面の荒れ等の影響により、2次曲線的なうねりが生じている。
換言すれば、プラテンローラ14に対するサーマルヘッド10、10A、10’、10A’の主走査方向に沿った発熱体35に対向した接触表面(保護膜30表面)が、プラテンローラ14との接触・押圧時に互いの接触面積をできるだけ増加させる目的で、サーマルヘッド10、10A、10’、10A’の主走査方向の両側端を基準としてプラテンローラ14側に凸状に湾曲して形成されている。このため、サーマルヘッド10、10A、10’、10A’における接触表面の湾曲形状を近似して近似曲線で表すことができる。
【0068】
このようなサーマルヘッド10、10A、10’、10A’の大きなうねりに対しては、プラテンローラ14とサーマルヘッド10、10A、10’、10A’でのマスタ12を押し付ける押圧力を大きくすることによって穿孔性は救われるので、実際には例えば図8に示す従来技術におけるサーマルヘッド10’の平坦性の測定結果のように、図6(a)に示した従来技術におけるサーマルヘッド10’の平坦性の全測定ポイントの2次曲線等の近似曲線を基準線として、判断しても構わない。
【0069】
つまり、上記JISの平均線に相当する基準線として直線を用いた場合と、サーマルヘッド10、10A、10’、10A’の接触表面の湾曲形状を近似して表す近似曲線(例えば2次曲線)を基準線として場合とで最大高さ(Rmax)の測定・評価に違いが生じる。すなわち、サーマルヘッド10、10A、10’、10A’の接触表面の湾曲形状を近似した近似曲線を基準線として用いたときは、例えば図6(a)に破線で示したように直線を用いたときと比べて本実施形態のように有効長(mm)における凹凸の最大振幅)が小さい値となるため、より厳しい測定結果となる。従って、本実施形態の測定方法によれば、現状のサーマルヘッド10、10A、10’、10A’の接触表面が上述した傾向にあることを考慮して、より現状に見合ったサーマルヘッド10、10A、10’、10A’の表面粗さをより厳しく測定・検出して評価できるものである。
【0070】
次に、上述してきたサーマルヘッドの内容で、従来技術における平面型サーマルヘッド10’、本発明における部分グレーズ型サーマルヘッド10Aを使用した際の製版印刷装置特有の問題点であるスティッキングに係る画像寸法再現性の利点・効果について、両者を比較しながら説明する。スティッキングとは、穿孔・製版結果として、基準間における製版画像寸法が原画像寸法に対して縮んでしまう不具合現象を意味し、製版長さが短くなってしまうことからマスタ搬送性が悪化し、最終的な画質としても悪化する。
【0071】
スティッキングに係る画像寸法再現性の確認方法としては、本来ならば印刷物での寸法を測定し確認するのが一般的であるが、今回はその利点・効果を明確にするために図7を参照して説明した製版条件と同一のマスタ12を用いて、図10に示す測定方法により行った。すなわち、図10に示すように、マスタ12における副走査方向Yでの製版画像データとして約200mmの無製版画像(副走査方向Yの下流および上流の2つの基準線40のみ製版)と同寸法のハッチを施して示すベタ画像42との両方を製版し、(ベタ画像寸法43−無製版画像寸法41)/無製版画像寸法41×100%=スティッキングレベル(%)を求めてその効果を確認した。
【0072】
この際の試験条件は、図7を参照して説明した製版条件と比較して、本発明における部分グレーズ型サーマルヘッド10Aのグレーズ層33の厚みを35μm狙いとしたのに対して、従来技術における平面型サーマルヘッド10’のそれをより薄い30μm狙いとしたことおよび穿孔パターンの一部を変更したことのみ相違し、その他の製版条件は図7を参照して説明した製版条件と同一である。
【0073】
ちなみに、本発明における部分グレーズ型サーマルヘッド10A、従来技術における平面型サーマルヘッド10’の仕様を下記する。
穿孔パターン:約200mm基準線および約200ベタ画像(副走査方向)、
但し、主走査方向の印字率は100%とした。また、投入電力
としては、穿孔開始先頭付近のフィルムの穿孔面積(1100
μm2)が同一になるように調整し実施した。
【0074】
上記各サーマルヘッド10A、10’の仕様において、従来技術における平面型サーマルヘッド10’そのもの(以下、「従来品」というときがある)であると、実際のグレーズ層の厚みが約40μmであるが、本発明における部分グレーズ型サーマルヘッド10Aのグレーズ層33の厚み35μmよりも厚いものになってしまい、これらの比較ではその蓄熱作用の影響からスティッキングレベルが良好になると解釈される虞があり、これを避ける上から従来品としては本発明のものよりもグレーズ層33の厚みが薄いものを試作したものを従来品とし、本発明の部分グレーズ型サーマルヘッド10Aを使用した場合と比較した。
【0075】
図9に、上述した試験条件でのスティッキングレベルの試験結果を示す。同図において、マイナス(−)%は、製版画像寸法として縮む側を百分率で表している。
従来技術でのスティッキングレベルが約−0.58%であったのに対し、本発明でのそれが約−0.26%であり、スティッキングレベルとして約50%低減できることが確認された。従って、本発明においては、従来技術と比較して製版印刷装置特有のスティッキングに関して効果があり、かつ、上述してきたマスタ12における穿孔性に関しても確認した結果十分な効果が確認されたといえる。
【0076】
上述したように、この保護膜30表面の凹凸の程度、すなわちサーマルヘッド10、10Aの表面粗さは、セラミック基板34上に形成されているグレーズ層33の厚みが薄い程その影響が大きくなるため、本発明ではそのグレーズ層33の厚みの規定として、60μm以下としているが、上述した各試験結果および次の理由からグレーズ層33の厚みの範囲を規定することが好ましい。
すなわち、特許第3188599号公報の段落「0065」に記載されている内容と同様に、グレーズ層33の厚みが5〜50μmの範囲であるものが特に好ましい。
【0077】
上述内容から、本発明の一実施形態を示す図1に示した製版装置1およびこれを搭載した製版印刷装置によれば、後述する発明の効果を全て奏するものであるが、特に穿孔状態として比較的小径の場合においても、熱可塑性樹脂フィルムの穿孔確率が低下することなく最適な製版画像、ひいては最適な印刷画像が得られるため、例えば本願出願人が提案した特開2000−238230号公報に記載されているような微細化発熱体(20)を複数配設された微細化発熱体群(25)が主走査方向に多数(複数)配列されたサーマルヘッド(1)に適用した場合には、一層顕著な上記効果を奏することが予想される。
【0078】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、前述した従来の諸問題点を解決して新規な製版装置および製版印刷装置を提供することができる。請求項ごとの効果を挙げれば以下のとおりである。
請求項1記載の発明によれば、主走査方向に沿った発熱体に対向した熱可塑性樹脂フィルムとの接触側のサーマルヘッドの表面粗さを、JIS B 0601の最大高さ(Rmax)相当で熱可塑性樹脂フィルムの厚み以下にしたことにより、マスタにおける熱可塑性樹脂フィルムのサーマルヘッドの表面との密着性が向上して発熱体からの伝熱が十分となるので、穿孔状態として比較的小径の場合においても、熱可塑性樹脂フィルムの穿孔確率が低下することなく最適な製版画像が得られる。また、請求項1を引用した請求項7記載の発明によれば、上記最適な製版画像が得られるので、より最適な印刷画像が得られる。
【0079】
請求項2記載の発明によれば、プラテンローラに対するサーマルヘッドの主走査方向に沿った接触表面が、サーマルヘッドの主走査方向の両側端を基準としてプラテンローラ側に凸状に湾曲して形成されており、サーマルヘッドの主走査方向に沿った接触表面の湾曲形状を近似して表す近似曲線を上記JISの平均線に相当する基準線として、サーマルヘッドの表面粗さを測定することにより、請求項1記載の発明の効果に加えて、より現状に見合ったサーマルヘッドの表面粗さをより厳しく測定して評価することができる。
【0080】
請求項3記載の発明によれば、グレーズ層の厚みが60μm以下であることにより、請求項1または2記載の発明の効果のみならず、製版速度を速くした場合においても、熱可塑性樹脂フィルムの穿孔確率が低下することがなくなるので、最適な製版画像が得られる。また、請求項3を引用した請求項8記載の発明によれば、請求項1または2記載の発明の効果のみならず、上記最適な製版画像が得られるので、請求項1または2を引用した請求項8記載の発明の効果のみならず、より最適な印刷画像が得られる。
【0081】
請求項4記載の発明によれば、グレーズ層が副走査方向において部分的に形成された部分グレーズ型サーマルヘッドで構成することにより、請求項1、2または3記載の発明の効果のみならず、熱可塑性樹脂フィルムの穿孔確率がより一層低下することなく最適な製版画像が得られる。また、請求項4を引用した請求項8記載の発明によれば、請求項1、2または3記載の発明の効果のみならず、熱可塑性樹脂フィルムの穿孔確率がより一層低下することなく最適な製版画像が得られるので、請求項1、2または3を引用した請求項8記載の発明の効果のみならず、より最適な印刷画像が得られる。
【0082】
請求項5記載の発明によれば、サーマルヘッド温度別穿孔エネルギー調整手段によって、サーマルヘッドの個々の発熱体に供給する穿孔用エネルギーがサーマルヘッド温度検出手段で検出されたサーマルヘッド温度に応じて所定のエネルギーに調整されることにより、請求項1ないし4の何れか一つに記載の発明の効果のみならず、如何なるサーマルヘッドの温度においても最適な穿孔状態が得られる。また、請求項5を引用した請求項8記載の発明によれば、請求項1ないし4の何れか一つに記載の発明の効果のみならず、如何なるサーマルヘッドの温度においても最適な穿孔状態が得られるので、請求項1ないし4の何れか一つを引用した請求項8記載の発明の効果のみならず、より最適な印刷画像が得られる。
【0083】
請求項6記載の発明によれば、通電率別穿孔エネルギー調整手段によって、サーマルヘッドの個々の発熱体に供給する穿孔用エネルギーが通電数計数手段で計数された通電数に応じて所定のエネルギーに調整されることにより、請求項1ないし5の何れか一つに記載の発明の効果のみならず、如何なる画像データの印字率においても最適な穿孔状態が得られる。また、請求項6を引用した請求項8記載の発明によれば、請求項1ないし5の何れか一つに記載の発明の効果のみならず、如何なる画像データの印字率においても最適な穿孔状態が得られるので、請求項1ないし5の何れか一つに記載の発明の効果のみならず、より最適な印刷画像が得られる。
【0084】
請求項7記載の発明によれば、製版速度が2ms/line以下である高速製版においても、請求項1ないし6の何れか一つに記載の発明の効果のみならず、穿孔状態として比較的小径の場合においても熱可塑性樹脂フィルムの穿孔確率が低下することなく最適な製版画像が得られる。また、請求項7を引用した請求項8記載の発明によれば、請求項1ないし6の何れか一つに記載の発明の効果のみならず、穿孔状態として比較的小径の場合においても熱可塑性樹脂フィルムの穿孔確率が低下することなく最適な製版画像が得られるので、請求項1ないし6の何れか一つに記載の発明の効果のみならず、より最適な印刷画像が得られる。
【0085】
請求項9記載の発明によれば、インキ温度別穿孔エネルギー調整手段によって、サーマルヘッドの個々の発熱体に供給する穿孔用エネルギーがインキ温度検出手段で検出されたインキの温度に応じて所定のエネルギーに調整されることにより、請求項8記載の発明の効果に加えて、如何なるインキの温度においても、より一層最適な印刷画像が得られると共に、製版印刷装置特有の裏移りを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す製版印刷装置の概略的な正面図である。
【図2】図1に示した製版印刷装置の制御構成を表すブロック図である。
【図3】サーマルヘッドの温度を検出するサーミスタの配置箇所を示す側面図である。
【図4】図1に示した製版印刷装置および従来の製版印刷装置で使用するマスタの断面を拡大・誇張して示す断面図である。
【図5】サーマルヘッドのグレーズ層周辺の断面構造を拡大・誇張して示すものであって、(a)は全面グレーズ型の平面型サーマルヘッドの、(b)は部分グレーズ型サーマルヘッドの断面図である。
【図6】平面型サーマルヘッドの平坦性(表面粗さ)を表すグラフであって、(a)は従来技術における平面型サーマルヘッドの、(b)は本発明における平面型サーマルヘッドの平坦性を表すグラフである。
【図7】図6に示した各サーマルヘッドを使用して穿孔・製版の試験を行い、そのフィルムの穿孔面積とフィルムの穿孔確率とについて両者を比較評価するためにまとめたグラフである。
【図8】図6(a)に示した従来技術における平面型サーマルヘッドの平坦性(表面粗さ)を、別の観点からみるために2次曲線基準線を追加して示す同サーマルヘッドの平坦性を表すグラフである。
【図9】本発明における部分グレーズ型サーマルヘッドと従来技術における平面型サーマルヘッドとのスティッキングレベルを、比較評価するためにまとめたグラフである。
【図10】図9におけるスティッキングに係る画像寸法再現性の確認方法を説明する平面図である。
【符号の説明】
1 製版装置
3 サーマルヘッド温度別穿孔エネルギー調整手段、通電率別穿孔エネルギー調整手段、インキ温度別穿孔エネルギー調整手段としてのマイクロプロセッサ
5 画像センサ
8 製版制御部
10 本発明における平面型サーマルヘッド
10A 本発明における部分グレーズ型サーマルヘッド
12 マスタ
14 プラテンローラ
25 フィルム(熱可塑性樹脂フィルム)
33 グレーズ層
35 発熱体
37 サーマルヘッド温度検出手段としてのサーミスタ
62 印刷用紙
101 版胴としての印刷ドラム
108 インキ温度検出手段としてのサーミスタ
Y 副走査方向[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a plate making apparatus for performing plate making on a thermosensitive stencil master (hereinafter referred to as “master”) having a thermoplastic resin film using a thermal head, and a plate making printing apparatus having the plate making apparatus.
[0002]
[Prior art]
As a simple printing method, a plate making printing apparatus equipped with a digital thermal plate making apparatus is known. In the plate making apparatus, a thermal head having a plurality of heating elements arranged in the main scanning direction and a glaze layer as a heat storage layer disposed in the vicinity of these heating elements and a platen roller are also called heat-sensitive stencil sheets. A nip portion that presses the master is formed, and the master is moved relatively in the sub-scanning direction (hereinafter sometimes referred to as “master transport direction”) perpendicular to the main scanning direction through the rotation of the platen roller. Each of the heating elements of the head is heated to melt and perforate a master thermoplastic resin film (hereinafter sometimes simply referred to as “film”) to form a dot-like plate-making image (perforation pattern) according to the image signal. ) In the master.
[0003]
Then, the master made by the plate making apparatus (hereinafter sometimes referred to as “the master made by plate making”) is automatically conveyed to the outer peripheral surface of the plate cylinder, which is also called a printing drum. The printing paper is continuously pressed by pressing means such as a press roller and impression cylinder while ink is supplied from the inner periphery of the plate cylinder, and the ink passes from the dot-shaped plate-making image and is transferred to the printing paper. Thus, a plate-making printing apparatus including a stencil printing apparatus that forms a print image corresponding to an image signal on a printing sheet to obtain a desired printed matter has been already known (for example, see Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3188599
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the technique described in Japanese Patent No. 3188599 (Patent Document 1), in order to obtain the perforations independent of each other, a further thinning of the glaze layer (the thickness of the glaze layer is 60 μm or less) is challenged, and the plate making speed is increased (printing cycle). However, under these conditions, the master drilling state is an independent drilling and a relatively small diameter, for example, a thermal head having a resolution of 400 dpi (dots / inch) and feeding. When the pitch is 400 dpi, when a film through-hole of 35% or less with respect to the main scanning direction pitch × sub-scanning direction pitch and an independent perforation having a relatively small diameter is obtained, the perforation probability (the master perforation according to the image signal) This is a problem that the thermoplastic resin film is perforated).
[0006]
Therefore, the present inventors conducted an analysis to identify the cause in view of the above problems, and as a result, the unevenness is severe as the flatness near the surface of the heating element along the main scanning direction of the thermal head. To express this strictly, the surface roughness of the thermal head on the contact side with the thermoplastic resin film facing the heating element along the main scanning direction of the thermal head (surface roughness of the surface of the protective film) is used. The fact that the thickness of the master thermoplastic resin film was so rough that it was sufficiently rough was found.
Using the thermal head, the surface roughness of the thermal head on the contact side with the thermoplastic resin film facing the heating element along the main scanning direction on the ceramic substrate (the surface of the protective film) is made to the master using a thermal head that is rough as described above. As described above, when obtaining a perforated master with a relatively small diameter as the perforated state of the master, the surface roughness of the thermal head is as rough as described above when observed microscopically to the thickness of the film. Because the master film part cannot sufficiently follow the surface of the protective film and the heat transfer from the heating element becomes insufficient, the probability of perforating the master film part that could not be followed is deteriorated. As a result, the print image quality (hereinafter referred to as “image quality”) is deteriorated.
[0007]
Therefore, the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the invention according to
[0008]
The object of the invention described in
[0009]
The object of the invention described in
[0010]
The object of the invention described in
[0011]
The object of the invention described in
[0012]
The object of the invention described in
[0013]
The object of the invention according to
[0014]
According to the ninth aspect of the present invention, the perforation energy supplied to the individual heating elements of the thermal head by the perforation energy adjusting means for each ink temperature is determined according to the ink temperature detected by the ink temperature detection means. In addition to the object of the invention described in
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems and achieve the above-mentioned object, the present invention provides the following means and invention-specific matters in the invention of each claim.
(Structure) is adopted.
According to the first aspect of the present invention, a master having a thermoplastic resin film is pressed by a thermal head having a plurality of heating elements arranged in the main scanning direction and a platen roller, and a sub scanning direction orthogonal to the main scanning direction. In the plate making apparatus for forming on the master a dot-shaped plate-making image corresponding to an image signal while relatively moving the master, the thermoplastic resin film facing the heating element along the main scanning direction. The surface roughness of the thermal head on the contact side is equivalent to the maximum height (Rmax) of JIS B 0601 and is equal to or less than the thickness of the thermoplastic resin film.
[0016]
Here, “the surface roughness of the thermal head” means that a protective film is formed on the surface of the general normal thermal head that is in contact with the thermoplastic resin film. In other words, it is synonymous with “surface roughness of the protective film facing the heating element along the main scanning direction”.
“Equivalent to the maximum height (Rmax) of JIS B 0601” includes the maximum height (Rmax) defined in the JIS, as well as, for example, an embodiment of the invention to be described later (hereinafter referred to as “embodiment”). As used in the above, the maximum length (Rmax) defined in the JIS is used to obtain the maximum height (Rmax). When expressed in terms of amplitude, when using the centerline average roughness (Ra) specified in the same JIS, using the centerline average roughness according to this, or ten points specified in the same JIS The case where the average roughness (Rz) is used or the case where the ten-point average roughness according to this is used is also included. In other words, the method for defining the surface roughness of the thermal head and the method for measuring the thermal head need only specify that the surface is formed so as to have the effects described later, and measure the degree of flatness.
[0017]
In the invention described in claim 1, when the master having the thermoplastic resin film is pressed by the thermal head and the platen roller, the surface support on the platen roller side has a porous support that the normal master has. Since the surface roughness of the platen roller in “... In the plate making apparatus” representing the prior art is equivalent to the maximum height (Rmax) of JIS B 0601, the thermoplastic resin film is related to a certain degree through the body. It means that the thickness is also included (for example, see JP-A-9-216328).
[0018]
According to a second aspect of the present invention, in the plate making apparatus according to the first aspect, the contact surface along the main scanning direction of the thermal head with respect to the platen roller is based on both side ends of the thermal head in the main scanning direction. A reference line corresponding to the above-mentioned JIS average line is an approximate curve which is formed to be convexly curved on the platen roller side and approximates the curved shape of the contact surface along the main scanning direction of the thermal head. As described above, the surface roughness of the thermal head is measured.
[0019]
In general, the contact surface along the main scanning direction of a normal thermal head used in the field of stencil printing machines is intended to increase the contact area with each other as much as possible when contacting or pressing the platen roller. Thus, the thermal head is formed to be convexly curved toward the platen roller with reference to both side ends in the main scanning direction. Therefore, when a straight line is used as a reference line corresponding to the JIS average line, and when an approximate curve (for example, a quadratic curve) that approximates the curved shape of the contact surface of the thermal head is used as the reference line, A difference occurs in the measurement result corresponding to the maximum height (Rmax) of JIS.
In the case of a thermal head that is curved convexly on the platen roller in this way, when an approximate curve that approximates the curved shape of the contact surface of the thermal head is used as a reference line, a straight line is used. In comparison, the measurement result corresponding to this including the maximum height (Rmax) of the JIS (for example, the maximum amplitude of unevenness in the effective length (mm) as in an embodiment described later) becomes a small value. In other words, the measurement result of the surface roughness of the thermal head is more severe, and conversely, the thickness of the master thermoplastic resin film that can be used is limited to a range where the thickness is thin and the followability is good. According to the second aspect, in consideration of the above-mentioned tendency of the contact surface of the thermal head, the surface roughness of the thermal head more suitable for the current situation is more strictly measured and evaluated.
[0020]
Invention of
The glaze layer is usually formed on a ceramic substrate made of ceramic as a substrate. Since the surface roughness of the thermal head is mainly caused by the surface roughness (unevenness / flatness) of the surface of the ceramic substrate as described above, the surface roughness of the surface of the ceramic substrate is preferably as dense and flat. . Forming the surface roughness of the thermal head below the thickness of the master thermoplastic resin film includes polishing and flattening the surface of the ceramic substrate, as will be described in the embodiments and examples described later. In addition, it goes without saying that the flatness may be ensured by other methods, for example, by devising the method of laminating the glaze layer or the method of vapor deposition. The “polishing” includes mechanical polishing and the like.
[0021]
According to a fourth aspect of the present invention, in the plate making apparatus according to the first, second, or third aspect, the thermal head is a partial glaze type thermal head in which the glaze layer is partially formed in the sub-scanning direction. Features.
[0022]
According to a fifth aspect of the present invention, in the plate making apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the thermal head temperature detecting means for detecting the temperature of the thermal head and the individual heating elements of the thermal head are supplied. And a thermal head temperature perforating energy adjusting means for adjusting the perforating energy to a predetermined energy according to the thermal head temperature detected by the thermal head temperature detecting means.
[0023]
According to a sixth aspect of the present invention, in the plate making apparatus according to any one of the first to fifth aspects, an energization number counting means for energizing the heating element and an individual heating element of the thermal head. And a perforation energy adjusting means for each energization rate for adjusting the perforating energy to be supplied to a predetermined energy according to the energization number counted by the energization number counting means.
[0024]
A seventh aspect of the present invention is the plate making apparatus according to any one of the first to sixth aspects, wherein the plate making speed is 2 ms / line or less.
[0025]
The invention according to
[0026]
According to a ninth aspect of the present invention, in the prepress printing apparatus according to the eighth aspect, the ink temperature detecting means for detecting the temperature of the ink and the perforating energy supplied to the individual heating elements of the thermal head are used as the ink temperature detecting means. The ink temperature perforating energy adjusting means adjusts to a predetermined energy according to the temperature of the ink detected by the means.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention including examples will be described with reference to the drawings. In each of the embodiments and the like, components such as members and components having the same functions and shapes are described with the same reference numerals, and the description thereof is omitted. In order to simplify the drawings and the description, even components that are to be represented in the drawings may be omitted as appropriate without being specifically described in the drawings. When a configuration, an operation example, or the like is described with reference to a published patent gazette or the like, the reference numerals of the cited components and the like are appended with parentheses for distinction.
[0028]
First, the overall configuration and operation of a plate making apparatus to which the present invention is applied and a digital thermal type plate making printing apparatus having the plate making apparatus will be described with reference to FIG. The plate-making printing apparatus is also called a stencil printing apparatus.
In FIG. 1, reference numeral 50 denotes an apparatus main body frame. A portion indicated by
[0029]
The operation of this plate making printing apparatus will be described below.
First, a
[0030]
When the
[0031]
In parallel with the plate removal process, the
[0032]
Optical information of the
The image signal input to the plate making
[0033]
On the other hand, in parallel with this image reading operation, plate making and plate feeding processes are performed based on image information (image data signal) converted into digital signals. That is, the
[0034]
The
[0035]
The leading end of the
[0036]
When the front end of the
[0037]
When the preprinted
[0038]
At this time, on the inner peripheral side of the
[0039]
The
Next, set the number of copies with a numeric keypad (not shown) and press a print start key (not shown) to repeat the steps for paper feeding, printing, and paper ejection for the set number of prints in the same process as the plate printing. This completes the whole process of stencil printing.
[0040]
Hereinafter, a supplementary description will be given of the configuration around the
As the
Further, although not shown, the
[0041]
Next, with reference to FIG. 2, a supplementary description will be given mainly of the control configuration of the
The plate making
[0042]
The thermal history control means is for controlling the thermal history of the
[0043]
The plate making
The relation data and programs stored in the ROM 4 in advance can be changed by changing the ROM 4 chip or using a programmable PROM.
[0044]
The perforation energy adjusting means 20 according to the thermal head temperature corresponds to the temperature of the thermal head detected by the thermal head temperature detecting means for detecting the temperature of the
As the thermal head temperature detection means, for example, a
[0045]
The perforation energy adjusting means 21 for each energization rate corresponds to the energization number counted by the energization number counting means for counting the energization number for energizing each
The function of the perforation energy adjusting means 21 by energization rate will be schematically described as follows. That is, as the number of prints to be punched and plate-making increases, the harness resistance to the
[0046]
The perforation energy adjusting means 22 for each ink temperature has a predetermined energy corresponding to the temperature of the ink detected by the ink temperature detecting means for detecting the temperature of the ink for the perforation energy supplied to the
In this embodiment, the temperature of ink transferred from the
[0047]
The perforation energy adjusting means 22 for each ink temperature adjusts perforation energy in order to obtain an optimal perforation state corresponding to the ink temperature based on a signal relating to the ink temperature from the
[0048]
As the thermal head temperature-specific perforation energy adjusting means 20, the energization rate-specific perforation energy adjusting means 21, and the ink temperature-specific perforation energy adjusting means 22, the
[0049]
In the plate-making printing apparatus of the present embodiment, the image signal input to the plate-making
In addition to this, the
[0050]
In FIG. 1, the A /
[0051]
With reference to FIG. 5, a cross-sectional structure of a planar thermal head and a partial glaze thermal head among general thin film thermal heads will be described.
In FIG. 5 (a), reference numeral 10 'shown in parentheses is a conventional thermal head used in a conventional plate-making apparatus or plate-making printing apparatus, and
In FIG. 5B, reference numeral 10A ′ shown in parentheses denotes a partial glaze type thermal head in the prior art used in a conventional plate making apparatus or plate making printing apparatus, and reference numeral 10A denotes a partial glaze in the present invention. Each type thermal head is shown.
[0052]
Hereinafter, for convenience of explanation, the
[0053]
5A shows a cross section in the sub-scanning direction Y of the planar
5 (a) and 5 (b), the
[0054]
5A and 5B, the portion of the
[0055]
In the present invention, in the final product form of the
[0056]
That is, the present inventors pay attention to the manufacturing process of the
[0057]
The degree of unevenness on the surface of the
[0058]
Next, the flatness of the planar
[0059]
Measurement conditions: A non-contact type surface roughness measuring machine manufactured by Nippon Digitech Co., Ltd. was used, and the spot diameter at the time of measurement was about 10 μm.
The measurement is not limited to the non-contact type surface roughness measuring machine, and of course, the contact type surface roughness measuring machine may be used. The spot diameter at the time of measurement is preferably as small as possible. However, as described above, a measurement result with sufficient accuracy is obtained even in the measurement result of about 10 μm.
[0060]
In measuring the flatness (surface roughness) of each
[0061]
As shown in FIG. 6 (a), as a result of measuring the flatness of the
On the other hand, as a result of measuring the flatness of the
[0062]
Using the planar
[0063]
The plate making conditions for the above test were carried out under the following same conditions.
Environment: Temperature: 24 ° C, relative humidity: 30% (Rh)
Film: Special polyester film, thickness is 1.5μm
Overcoat layer: Yes, with antistatic agent applied
Porous support: yes, made of hemp and polyester fiber
Total thickness of master 12: about 50 μm
Plate making speed ... 1.5ms / line
Energizing pulse width: 0.45 ms
Perforation pattern: 200mm solid pattern (192 x 192 black dots
(12 patterns arranged in the main scanning direction)
Plate making equipment ... Ricoh Co., Ltd .: JP5800 plotter unit
The pressing force of the
2.87 N / cm
Specifications of the thermal head used ...
As a method for confirming the perforation state of the
[0064]
FIG. 7 shows the film perforation area (μm 2 ) On the horizontal axis and the perforation probability of the film on the vertical axis. As can be seen from the graph of FIG. 7, the flatness of the
The energization pulse width was constant as in the plate making conditions described above, and the above test was performed by changing the input power (input power) to change the size of the perforations, that is, the perforated area of the film as shown in FIG.
[0065]
In general, as described with reference to FIG. 4, even in the
Perforated area of the film taken on the horizontal axis (μm 2 ) Increases toward the right side because the energy applied to the
In general, the surface flatness (degree of unevenness) of the
7 is omitted, but only the thickness of the
[0066]
Although the graph as shown in FIG. 7 is omitted, the maximum amplitude of the unevenness corresponding to the maximum height (Rmax) is about 2.4 μm using only the flatness of the
[0067]
However, as shown in FIG. 8, most of the actual thermal heads, that is, most of the
In other words, the contact surface (the surface of the protective film 30) facing the
[0068]
For such large undulations of the
[0069]
That is, an approximate curve (for example, a quadratic curve) representing a case where a straight line is used as a reference line corresponding to the JIS average line and a curved shape of the contact surface of the
[0070]
Next, in the contents of the thermal head described above, the image size related to sticking, which is a problem specific to the plate-making printing apparatus when the planar
[0071]
As a method for confirming the image dimension reproducibility related to sticking, it is common to measure and confirm the dimensions of the printed material, but this time, in order to clarify the advantages and effects, refer to FIG. Using the
[0072]
The test conditions in this case were compared with the plate-making conditions described with reference to FIG. 7, whereas the thickness of the
[0073]
Incidentally, the specifications of the partial glaze type
Drilling pattern: about 200 mm reference line and about 200 solid image (sub-scanning direction),
However, the printing rate in the main scanning direction was 100%. Also, input power
The perforation area of the film near the beginning of perforation (1100
μm 2 ) Were adjusted to be the same.
[0074]
In the specification of each of the
[0075]
FIG. 9 shows the test result of the sticking level under the test conditions described above. In the figure, minus (-)% represents the side which shrinks as the platemaking image size in percentage.
The sticking level in the prior art was about −0.58%, whereas that in the present invention was about −0.26%, and it was confirmed that the sticking level can be reduced by about 50%. Therefore, it can be said that the present invention has an effect regarding sticking unique to the plate-making printing apparatus as compared with the prior art, and has confirmed a sufficient effect as a result of confirming the punchability in the
[0076]
As described above, the degree of unevenness on the surface of the
That is, like the content described in paragraph “0065” of Japanese Patent No. 3188599, it is particularly preferable that the thickness of the
[0077]
From the above description, according to the plate making apparatus 1 shown in FIG. 1 showing one embodiment of the present invention and the plate making printing apparatus equipped with the plate making apparatus, all the effects of the invention to be described later are exhibited. Even in the case of a small diameter, an optimal plate-making image, and thus an optimal print image can be obtained without decreasing the perforation probability of the thermoplastic resin film. For example, it is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-238230 proposed by the applicant of the present application. When the thermal head (1) in which a plurality of miniaturized heating elements (25) in which a plurality of miniaturized heating elements (20) are arranged is arranged in a large number (plurality) in the main scanning direction, It is expected that the above-described effect will be more remarkable.
[0078]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the conventional problems described above can be solved and a new plate making apparatus and plate making printing apparatus can be provided. The effects for each claim are as follows.
According to the first aspect of the present invention, the surface roughness of the thermal head on the contact side with the thermoplastic resin film facing the heating element along the main scanning direction is equivalent to the maximum height (Rmax) of JIS B 0601. By making the thickness of the thermoplastic resin film or less, the adhesion of the thermoplastic resin film to the surface of the thermal head in the master is improved and heat transfer from the heating element is sufficient, so that the perforated state has a relatively small diameter. Even in this case, an optimal plate-making image can be obtained without decreasing the perforation probability of the thermoplastic resin film. Further, according to the invention described in
[0079]
According to the second aspect of the present invention, the contact surface along the main scanning direction of the thermal head with respect to the platen roller is formed to be convexly curved toward the platen roller with reference to both side ends of the thermal head in the main scanning direction. And by measuring the surface roughness of the thermal head using an approximate curve representing the curved shape of the contact surface along the main scanning direction of the thermal head as a reference line corresponding to the average line of JIS. In addition to the effect of the invention described in Item 1, the surface roughness of the thermal head more appropriately met can be measured and evaluated more strictly.
[0080]
According to the invention described in
[0081]
According to the invention described in claim 4, by configuring the glaze layer with a partial glaze type thermal head partially formed in the sub-scanning direction, not only the effect of the invention described in
[0082]
According to the fifth aspect of the present invention, the perforation energy supplied to the individual heating elements of the thermal head is predetermined by the thermal head temperature perforation energy adjusting means according to the thermal head temperature detected by the thermal head temperature detection means. By adjusting to this energy, not only the effect of the invention according to any one of claims 1 to 4 but also an optimum perforation state can be obtained at any temperature of the thermal head. Further, according to the invention described in
[0083]
According to the sixth aspect of the invention, the perforation energy supplied to the individual heating elements of the thermal head by the perforation energy adjusting means for each energization rate is set to a predetermined energy according to the energization number counted by the energization number counting means. By adjusting, not only the effect of the invention according to any one of claims 1 to 5, but also an optimum punching state can be obtained at any image data printing rate. In addition, according to the invention described in
[0084]
According to the invention described in
[0085]
According to the ninth aspect of the present invention, the perforation energy supplied to the individual heating elements of the thermal head by the perforation energy adjusting means for each ink temperature has a predetermined energy corresponding to the temperature of the ink detected by the ink temperature detection means. In addition to the effect of the invention according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic front view of a plate-making printing apparatus showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a control configuration of the plate-making printing apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is a side view showing the location of the thermistor that detects the temperature of the thermal head.
4 is an enlarged and exaggerated cross-sectional view of a master used in the plate making and printing apparatus shown in FIG. 1 and the conventional plate making and printing apparatus.
FIGS. 5A and 5B show an enlarged and exaggerated cross-sectional structure around the glaze layer of the thermal head, where FIG. 5A is a cross-sectional view of a full-glaze type planar thermal head and FIG. FIG.
6A and 6B are graphs showing flatness (surface roughness) of a planar thermal head, where FIG. 6A is a planar thermal head according to the prior art, and FIG. 6B is a planar thermal head according to the present invention. It is a graph showing.
FIG. 7 is a graph compiled for comparative evaluation of the perforation area of the film and the perforation probability of the film by performing a perforation / plate making test using each thermal head shown in FIG. 6;
8 shows the flatness (surface roughness) of the planar thermal head in the prior art shown in FIG. 6A by adding a quadratic curve reference line in order to see from another viewpoint. It is a graph showing flatness.
FIG. 9 is a graph compiled for comparative evaluation of sticking levels between a partially glazed thermal head according to the present invention and a planar thermal head according to the prior art.
10 is a plan view for explaining a method for confirming image size reproducibility according to sticking in FIG. 9; FIG.
[Explanation of symbols]
1 Plate making equipment
3. Microprocessor as punching energy adjusting means by thermal head temperature, punching energy adjusting means by energization rate, punching energy adjusting means by ink temperature
5 Image sensor
8 Plate making control unit
10 Planar thermal head in the present invention
10A Partial glaze type thermal head in the present invention
12 Master
14 Platen roller
25 Film (thermoplastic resin film)
33 Glaze layer
35 Heating element
37 Thermistor as thermal head temperature detection means
62 Printing paper
101 Printing drum as plate cylinder
108 Thermistor as means for detecting ink temperature
Y Sub-scanning direction
Claims (9)
上記主走査方向に沿った上記発熱体に対向した上記熱可塑性樹脂フィルムとの接触側の上記サーマルヘッドの表面粗さを、JIS B 0601の最大高さ(Rmax)相当で上記熱可塑性樹脂フィルムの厚み以下にしたことを特徴とする製版装置。A master having a thermoplastic resin film is pressed by a thermal head having a plurality of heating elements arranged in the main scanning direction and a platen roller, and the master is relatively moved in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction. In a plate making apparatus for forming a dot-shaped plate making image according to an image signal on the master while
The surface roughness of the thermal head on the contact side with the thermoplastic resin film facing the heating element along the main scanning direction is equivalent to the maximum height (Rmax) of JIS B 0601. A plate making apparatus having a thickness equal to or less than the thickness.
上記プラテンローラに対する上記サーマルヘッドの上記主走査方向に沿った接触表面が、上記サーマルヘッドの上記主走査方向の両側端を基準として上記プラテンローラ側に凸状に湾曲して形成されており、
上記接触表面の湾曲形状を近似して表す近似曲線を上記JISの平均線に相当する基準線として、上記表面粗さを測定することを特徴とする製版装置。The plate making apparatus according to claim 1,
The contact surface along the main scanning direction of the thermal head with respect to the platen roller is formed to be curved convexly toward the platen roller with reference to both side ends of the thermal head in the main scanning direction,
A plate making apparatus for measuring the surface roughness using an approximate curve representing the curved shape of the contact surface as a reference line corresponding to the average line of JIS.
上記サーマルヘッドの上記発熱体の下部には、蓄熱性を有するグレーズ層が配置されており、
上記グレーズ層の厚みが、60μm以下であることを特徴とする製版装置。In the plate making apparatus according to claim 1 or 2,
A glaze layer having heat storage properties is disposed under the heating element of the thermal head,
The plate making apparatus, wherein the glaze layer has a thickness of 60 μm or less.
上記サーマルヘッドは、上記グレーズ層が上記副走査方向において部分的に形成された部分グレーズ型サーマルヘッドであることを特徴とする製版装置。In the plate making apparatus according to claim 1, 2, or 3,
The plate making apparatus, wherein the thermal head is a partial glaze type thermal head in which the glaze layer is partially formed in the sub-scanning direction.
上記サーマルヘッドの温度を検出するサーマルヘッド温度検出手段と、
上記サーマルヘッドの個々の発熱体に供給する穿孔用エネルギーを、上記サーマルヘッド温度検出手段で検出されたサーマルヘッド温度に応じて所定のエネルギーに調整するサーマルヘッド温度別穿孔エネルギー調整手段と、
を有することを特徴とする製版装置。In the plate making apparatus as described in any one of Claims 1 thru | or 4,
Thermal head temperature detecting means for detecting the temperature of the thermal head;
Drilling energy adjusting means for each thermal head temperature for adjusting the drilling energy supplied to each heating element of the thermal head to a predetermined energy according to the thermal head temperature detected by the thermal head temperature detecting means;
A plate making apparatus characterized by comprising:
上記発熱体に通電させる通電数を計数する通電数計数手段と、
上記サーマルヘッドの個々の発熱体に供給する穿孔用エネルギーを、上記通電数計数手段で計数された通電数に応じて所定のエネルギーに調整する通電率別穿孔エネルギー調整手段と、
を有することを特徴とする製版装置。In the plate making apparatus according to any one of claims 1 to 5,
Energization number counting means for counting the energization number for energizing the heating element;
Drilling energy adjusting means for each energization rate for adjusting the drilling energy supplied to each heating element of the thermal head to a predetermined energy according to the energization number counted by the energization number counting means;
A plate making apparatus characterized by comprising:
製版速度が、2ms/line以下であることを特徴とする製版装置。In the plate making apparatus according to any one of claims 1 to 6,
A plate making apparatus having a plate making speed of 2 ms / line or less.
請求項1ないし7の何れか一つに記載の製版装置を有することを特徴とする製版印刷装置。A plate cylinder on which the master made by the plate making is wound, and an ink supply means for supplying ink to the master on the plate cylinder, press the printing paper against the master on the plate cylinder to perform printing on the printing paper. In the plate-making printer,
A plate-making printing apparatus comprising the plate-making apparatus according to claim 1.
インキの温度を検出するインキ温度検出手段と、
上記サーマルヘッドの個々の発熱体に供給する穿孔用エネルギーを、上記インキ温度検出手段で検出されたインキの温度に応じて所定のエネルギーに調整するインキ温度別穿孔エネルギー調整手段と、
を有することを特徴とする製版印刷装置。The plate-making printing apparatus according to claim 8,
An ink temperature detecting means for detecting the temperature of the ink;
Perforating energy adjusting means for each ink temperature that adjusts the perforating energy supplied to each heating element of the thermal head to a predetermined energy according to the temperature of the ink detected by the ink temperature detecting means;
A plate-making printing apparatus comprising:
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