JP4632757B2 - 製版装置及び印刷装置 - Google Patents

Description

本発明は、プラテンローラの回転速度を調整可能な製版装置及びそれを備えた印刷装置に関する。

簡便な印刷方法として、デジタル式感熱孔版印刷が知られている。この印刷は、駆動源によって回転駆動されるプラテンローラと、微細な発熱素子が一列に配置されたサーマルヘッドとを備えた製版装置を用いて、熱可塑性フィルム等からなる感熱材としての感熱孔版原紙(以下「マスタ」という)をプラテンローラでサーマルヘッドに接触させ、サーマルヘッドの発熱素子にパルス的に通電しながらプラテンローラを回転させることでマスタを搬送しつつ、画像情報に応じてマスタを溶融穿孔して印刷に用いる版となる製版済マスタを形成している。そして、このマスタを印刷ドラムの外周面に巻着した後、ドラム内部からインキを透過させて用紙に転移させることで印刷を行っている。
このようなデジタル式の製版を行う製版装置においては、画像面積の比較的多い原稿やデータから製版を、あるいは複数の画像を連続して製版する場合、マスタを溶融穿孔させるために発熱したサーマルヘッドの熱によりプラテンローラが加熱される。プラテンローラは、弾性体であるシリコンゴム等から構成されることが多く、ゴム部分がサーマルヘッドからの熱で僅かに熱膨張して体積が増えることでその直径が変位する。この状態で次の製版を行うと、製版される画像信号、すなわち、サーマルヘッドに対するパルスの送り時間は一定であるため、熱膨張によるプラテンローラの直径が増えた分、マスタの搬送量が増加してしまい、製版画像があたかも拡大したようになってしまうという問題があった。
そこで、特許文献１では、プラテンローラ自体の温度を温度検出手段で検出し、検出した温度に応じてプラテンローラの回転連度を設定することが記載されている。

特開平１１−２０９８３号公報

特許文献１では、変位対象となるプラテンローラ自体の温度を測定しているが、温度検知手段となる温度センサが高価なだけでなく、温度センサ及びそのハーネスなどの設置スペースが必要となり、構成が複雑になるという課題がある。また、温度検知方式としては接触式と非接触式とがあるが、接触式の場合、プラテンローラの表面に温度センサを接触させて温度検知するので、ローラ表面を傷つける場合があり、この傷の部分が画像抜け等の画像不具合を引き起こし易く、プラテンローラの温度検知に適しているとは言い難い。非接触式の場合は、温度センサ周辺の温度外乱の影響を受け易く、誤差を生じるという課題もある。
本発明は、低コストで簡素な構成でありながら画像不具合を低減可能な製版装置及び印刷装置を提案することを、その目的とする。

請求項１の発明は、駆動源によって回転駆動されるプラテンローラと、このプラテンローラと接触可能なサーマルヘッドとで感熱材を加熱製版する製版装置において、前回の製版における最後端の画像データからの経過時間を計測する計測手段と、計測手段で計測された前回の製版における最後端の画像データからの経過時間と、サーマルヘッドで製版した前回の製版時に検出した画像領域部分の画素数である画像データをパラメータとしてプラテンローラの外径変位量を推定する変位量推定手段と、変位量推定手段によって推定された変位量に基づき駆動源の駆動を制御してプラテンローラの回転速度を調整する制御手段とを具備することを特徴としている。

請求項２の発明は、駆動源によって回転駆動されるプラテンローラ及びこのプラテンローラと接触可能なサーマルヘッドとで感熱材を加熱製版する製版装置と、製版装置で製版された感熱材を外周面に巻着する印刷ドラムとを有する印刷装置において、製版装置として、請求項１記載の製版装置を有することを特徴としている。

本発明によれば、サーマルヘッドで製版する画像データをパラメータの１つとしてプラテンローラの外径変位量を推定する変位量推定手段と、変位量推定手段によって推定された変位量に基づき駆動源の駆動を制御してプラテンローラの回転速度を調整する制御手段とを備えることで、製版による熱でプラテンローラの外径が変化した場合でも、推定した変位量に対応させてプラテンローラの回転速度が制御手段によって制御されるため、画像データに忠実な製版が実行可能となり、低コストで簡素な構成でありながら画像不具合を低減することができる。

本発明によれば、画像データに関する時間を計測する計測手段を有し、変位量推定手段が、画像データと計測手段で計測された画像データ時間とをパラメータとしてプラテンローラの外径の変位量を推定するので、推定される外径変位量の精度が高まり、より画像データに忠実な製版が実行可能となって低コストで簡素な構成でありながら画像不具合を低減することができる。

本発明によれば、計測手段で計測する計測時間が、直前の製版からの経過時間であるので、プラテンローラが冷却される時間を正確に推定することが可能となり、推定される外径変位量の精度がより高まり、画像データに忠実な製版が実行可能となって低コストで簡素な構成でありながら画像不具合を低減することができる。

本発明によれば、計測手段で計測する計測時間を、直前の製版における最後端の画像データからの経過時間とするので、製版領域の大きさに対応したプラテンローラの冷却される時間を正確に推定でき、推定される外径変位量の精度がより高まり、画像データに忠実な製版が実行可能となって低コストで簡素な構成でありながら画像不具合を低減することができる。

本発明によれば、画像データを画素数としているので、推定される外径変位量の精度がより高まり、制御手段にてよりきめ細かくプラテンローラの回転速度を調整でき、より画像データに忠実な製版が実行可能となって低コストで簡素な構成でありながら画像不具合を低減することができる。

本発明によれば、製版装置本体の周辺温度を検知する温度検知手段を有し、変位量推定手段が、温度情報と対応させて予め設定されたローラ基準径情報の中から、温度検知手段で検知された温度に対応するローラ基準径情報を選択し、この選択したローラ基準径情報に基づきプラテンローラの外径変位量を推定するので、温度に応じたローラ基準径情報からのローラの外径変位量を推定することができるので、推定される外径変位量の精度がより高まり、画像データに忠実な製版が実行可能となって低コストで簡素な構成でありながら画像不具合を低減することができる。

図１において、符号１は、本発明を適用した印刷装置としての感熱デジタル製版を行う製版一体型の印刷装置としての孔版印刷装置を示す。孔版印刷装置１は、印刷部２、製版装置３、原稿読取部としての原稿読取装置３２、給紙部としての給紙装置４、排版部としての排版装置５、排紙部６と、図２に示す操作部となる操作パネル６９及び制御手段２４等を備えている。印刷部２は、印刷ドラムとしての版胴７、インキ供給手段８、印圧部材としてのプレスローラ９を有している。印圧部材としてはプレスローラではなく、周知の圧胴であっても良い。

版胴７は、多数孔が穿設された金属薄板により円筒状に形成されているとともに、その表面に図示しないメッシュスクリーンが巻装されている。版胴７は、その両端を図示しないフランジにより固定されており、フランジの中心に位置するインキ供給パイプ１３を中心に回転自在となっている。版胴７の外周面上には、感熱材としてのマスタ３４の先端を挟持するクランパ１１が配設されている。版胴７は、駆動源となるメインモータ１１９によって回転駆動される。メインモータ１１９は、制御手段２４によって制御される図３に示す印刷部駆動回路１０１と接続されていて、この駆動回路１０１からの駆動信号によってその動作が制御される。

インキ供給手段８は、インキ供給パイプ１３、版胴７内部に配置されたインキローラ１４、ドクターローラ１５、図示しないインキ供給駆動手段を有している。インキ供給パイプ１３には無数の孔が形成されていて、図示しないインキ供給部から供給されるインキを、インキローラ１４とドクターローラ１５とによって形成される楔状のインキ溜まり１６に供給するようになっている。インキ溜まり１６へと供給されたインキは、インキローラ１４とドクターローラ１５との間隙を通過することにより均一な層状とされ、インキローラ１４の外周面に供給される。

プレスローラ９は、版胴７の下方に配置されていて、図示しない揺動手段によって版胴外周面に接離自在とされていて、その接触位置を占めたときに給紙装置４より給送される印刷用紙Ｐを版胴７に押圧するように構成されている。

製版装置３は、印刷部２の右上方に配設されている。製版装置３は、マスタ貯容手段２８、製版手段２９、切断手段３０、マスタ搬送手段としての搬送手段３１を有している。

マスタ貯容手段２８は、製版装置３の図示しない筐体の側板に固着された図示しないマスタ貯容部材を有している。マスタ貯容部材は、図示しないＵ字状の溝を有しており、この溝でマスタ３４をロール状に巻成したマスタロール３５の芯部３５ａを回転自在に支持している。

製版手段２９は、図１においてマスタ貯容手段２８の左方に配設されている。製版手段２９は、図４に示すように、プラテンローラ３６、サーマルヘッド３７、駆動源としてのステッピングモータ１０２を備えている。

プラテンローラ３６は、その表面が弾性体であるシリコンゴムで構成されていて、製版装置３の図示しない筐体の側板に回転自在に支持されている。プラテンローラ３６は、プーリ１０２Ａ，１０２Ｂ、これらプーリ１０２Ａ，１０２Ｂに巻きかけられたベルト１０２Ｃによって構成された駆動力伝達機構を介してステッピングモータ１０２と連結されていて、ステッピングモータ１０３が駆動することで回転する。この回転により、プラテンローラ３６は、マスタ３４をマスタロール３５から引き出しながらサーマルヘッド３７に押圧して下流側へと搬送する。ステッピングモータ１０２は、制御手段２４によって制御される、図３に示す製版部駆動回路１０３によって駆動される。

サーマルヘッド３７は、孔版印刷装置１の図示しない筐体の側板に取り付けられており、図示しない付勢手段によってプラテンローラ３６に圧接されている。サーマルヘッド３７は、多数の発熱素子３７０を有し、画像データに対応するパルス信号が発熱素子３７０に送信される。これにより、画像データに対応する部分の各発熱素子３７０が発熱され、プラテンローラ３６によってマスタロール３５から引き出されたマスタ３４に対して溶融穿孔を行い、マスタ３４を加熱製版して製版済みのものとする。サーマルヘッド３７の発熱は、制御手段２４によって制御される製版部駆動回路１０３によって駆動される。

切断手段３０は、製版手段２９のマスタ搬送方向下流側に配設されている。切断手段３０は、筐体に取り付けられた固定刃３０ａと、この固定刃３０ａに対して回転移動する可動刃３０ｂとを有している。可動刃３０ｂの回転は、制御手段２４によって制御される、図３に示すカッタ駆動回路１０４によって駆動される。

搬送手段３１は、切断手段３０のマスタ搬送方向下流側に配設されている。搬送手段３１は、図示しないステッピングモータによって回転駆動される搬送駆動ローラとしての駆動ローラ３１ａ，送り出し駆動ローラとしての駆動ローラ３１ｃとをそれぞれ有する搬送ローラ対３１Ａ、３１Ｂを備えている。搬送手段３１は、搬送ローラ対３１Ａと搬送ローラの間に配設され、マスタ３４の搬送を補助するガイド板３９Ａと、搬送ローラ対３１Ｂと版胴７の間に配置され、マスタ３４をクランパ１１に向けて案内するガイド板３９Ｂとを有している。マスタロール３５とサーマルヘッド３７の間にはマスタロール３５から送り出されたマスタ３４をサーマルヘッド３７とプラテンローラ３６とが接触する製版ニップ部に案内するガイド板３８が配設されている。駆動ローラ３１ａ，３１ｃを駆動する図示しないステッピングモータは、制御手段２４によって制御される、図３に示すマスタ搬送部駆動回路１０５によって駆動される。

原稿読取装置３２は、印刷部２の左上方に配設されている。原稿読取装置３２は、孔版印刷装置１の上部に配設され原稿をセットする原稿セット部４０、原稿セット部４０にセットされた原稿を送り出す原稿搬送ローラ対４１、原稿搬送ローラ対４１によって送られてきた原稿の先端を検知する原稿先端検知センサ４２、原稿に密着して原稿画像を読み取るイメージセンサとしてのＣＩＳ４３、原稿をＣＩＳ４３に密着させる圧版としての白基準版４４、ＣＩＳ４３によって読み取った原稿を孔版印刷装置１本体外部に排出する原稿搬送コロ対４５、孔版印刷装置１本体外部に配設され原稿搬送コロ対４５によって搬送されてきた読み取り済みの原稿を積載する原稿排紙台３３、原稿搬送ローラ対４１と原稿搬送コロ対４５を駆動する図示しない駆動手段としてのステッピングモータを有している。イメージセンサとしては所謂ＣＣＤを用いても良い。原稿セット部４０は、図示しないサイドフェンスを有している。原稿先端検知センサ４２は、原稿の先端を検知したとき、この旨の信号を制御手段２４に送る。ステッピングモータによる原稿搬送ローラ対４１と原稿搬送コロ対４５との駆動、及びＣＩＳ４３による原稿の読み取りは、制御手段２４によって制御される、図３に示す読取り部駆動回路１０６によって制御される。

給紙装置４は、製版装置３の下方に配設されている。給紙装置４は、給紙トレイ４６、給紙ローラ４７、分離手段としての分離ローラ４８、レジストローラ対４９、ガイド板５０、給紙トレイ４６、給紙ローラ４７と分離ローラ４８とレジストローラ対４９とのそれぞれを駆動する図示しない駆動手段とを有している。

給紙トレイ４６は、その上面に印刷用紙Ｐを積載されるものである。給紙トレイ４６は、積載された印刷用紙Ｐの増減と連動して図示しない駆動手段により上下動される。そのため給紙トレイ４６は、孔版印刷装置１の筐体に上下動自在に支持されている。給紙ローラ４７と分離ローラ４８とは、給紙トレイ４６の上方に配設されている。給紙トレイ４６は、給紙ローラ４７と分離ローラ４８とが、給紙トレイ４６上の最上位の印刷用紙Ｐと当接するように上下動される。給紙ローラ４７は、給紙トレイ４６上の最上位の印刷用紙Ｐを送り出す。分離ローラ４８は、給紙ローラ４７によって複数枚の印刷用紙Ｐが給紙トレイ４６上から引き出され送り出された場合、その最上位の１枚のみを分離し、さらに搬送するように構成されている。

レジストローラ対４９は、印刷用紙Ｐの搬送方向における分離ローラ４８の下流側に配設されている。レジストローラ対４９は、分離ローラ４８によって給送された印刷用紙Ｐを咥え込み、版胴７の回転及びプレスローラ９の揺動動作と同期して、版胴７の外周面とプレスローラ９との間のニップ部Ｎに印刷用紙Ｐを給送する。

ガイド板５０は、印刷用紙Ｐの搬送方向におけるレジストローラ対４９の両側に、印刷用紙Ｐの搬送方向に沿って延在しており、印刷装置１の図示しない筐体の側板に固着されている。ガイド板５０は、分離ローラ４８によって給送されてきた印刷用紙Ｐをレジストローラ対４９に向けて案内するとともに、レジストローラ対４９から送り出された印刷用紙Ｐをニップ部Ｎに向けて案内するものである。給紙トレイ４６と給紙ローラ４７と分離ローラ４８とレジストローラ対４９とのそれぞれを駆動する駆動手段の駆動は、制御手段２４によって制御される、図３に示す給紙部駆動回路１０７によって制御される。

排紙部６は、版胴７の左下方に配設されている。排紙部６は、インキを転移された印刷用紙Ｐを版胴７の外周面から剥離する剥離爪６３、用紙搬送装置２６、印刷画像を形成された印刷用紙Ｐを積載する排紙トレイ６８を有している。用紙搬送装置２６は、従動ローラ６４と駆動ローラ６５とに巻きかけられた多孔性の搬送ベルト６６、ファンとしての吸引ファン６７、図示しない駆動手段とを有していて、印刷画像を形成された用紙Ｐを吸引ファン６７の作用により搬送ベルト６６に吸着させて排紙トレイ６８へと搬送する。駆動手段及び吸引ファン６７の駆動は、制御手段２４によって制御される、図３に示す排紙部駆動回路１１２によって制御される。

排版装置５は、印刷部２の左方に配設されている。排版装置５は、マスタ剥がし機構２１と、排版収納部２２とを有し、版胴７の外周面に巻き付けられているマスタ３４をマスタ剥がし機構２１で剥がすとともに、剥がしたマスタ３４を排版収納部２２内に収納する周知のものである。排版装置５の図示しない駆動手段は、制御手段２４によって制御される、図３に示す排版駆動回路１１４によって制御される。

図２に示す操作パネル６９は、孔版印刷装置１の上部前面に配設されている。操作パネル６９は、製版を開始させるための製版スタートキー７０、印刷を開始させるための印刷スタートキー７１、画像位置の確認等の仕上がり具合を確認する試しプリントキーとしての試し刷りキー７２、種々の入力状態をクリアしたり印刷を中止させたりするためのクリア／ストップキー７３、印刷枚数等を入力するためのテンキー群としてのテンキー７４、種々の入力状態等を確定等するためのエンターキー７５、各モードをクリア等するためのモードクリアキーとしてのクリアキー７６、表示装置８２による表示状態を移動させる等するためのカーソルキー群としてのカーソルキー７７、各種状態を設定する等するためのファンクションキー群としてのファンクションキー７８、液晶パネルによって構成され各種情報等の表示を行う表示手段としての表示部であるとともに、タッチパネルとなっており種々の入力を行うことが可能な入力手段としての機能を有する表示装置８２を有している。操作パネル６９からの動作指令等に関する種々の信号は制御手段２４に向けて出力される。

図３に制御手段２４を中心として電気回路構成を示す。制御手段２４は、演算を行うＣＰＵ８５と、各種制御プログラムが記憶されているＲＯＭ８７と、各種データを記憶するＲＡＭ８６及び図示しないタイマー９０と入出力ポートを備えた周知のコンピュータで構成されていて、製版装置３のケーシングに装着されている。制御装置２４は、製版装置３のプラテンローラ３６の回転を制御する機能と、孔版印刷装置１に備えられている各種センサ、操作パネル６９等からの信号を受け、これに応じて操作パネル６９への表示等の各動作を行わせるなど、孔版印刷装置１の動作全般を制御する機能も備えている。プラテンローラ３６の回転制御とそれに関連する内容は後述説明する。なお、すなわち、制御手段２４は、製版装置３が備えた形態であっても良いし、画像形成装置１が備えた形態であっても良い。

制御手段２４には、図示しない検知センサ類と操作パネル６９がそれぞれ接続され、各種検知情報や装置パネル６９からの情報が入力される。制御手段２４の出力側には、印刷部駆動回路１０１、ステッピングモータ１０２を駆動する製版部駆動回路１０３、カッタ駆動回路１０４、マスタ搬送部駆動回路１０５、読取り部駆動回路１０６、給紙部駆動回路１０７、排紙部駆動回路１１２、排版駆動回路１１４がそれぞれ接続されていて、各駆動回路に駆動信号を出力している。制御手段２４には、サーマルヘッド３７で製版する画像データをパラメータの１つとしてプラテンローラ３６の外径変位量を推定する変位量推定手段８８が接続されている。本形態では、制御手段２４と変位量推定手段８８とを個別な構成としているが、制御手段２４に変位量推定手段８８の機能を持たせて一体として構成であっても良い。

このような構成の孔版印刷装置の製版から印刷までの動作を説明し、その後に、本発明の特徴的な構成とその制御について説明する。

原稿を製版・印刷する際において、装置使用者は、図示しない原稿を原稿セット部４０に載せ、図示しないサイドフェンスで位置を合わせながら、原稿先端を原稿搬送ローラ対４１のニップに突き当てて原稿セットが終了する。

次に操作パネル６９上の製版スタートキー７０を押すと、原稿読取装置３２の図示しないステッピングモータが駆動して原稿搬送ローラ対４１を回転させて原稿搬送を開始する。原稿先端が搬送され、原稿先端検知センサ４２に到達して同センサがオンされると、制御手段２４のＲＯＭ８７に予め記憶されているプログラムにより所定量搬送を行う。そして、原稿先端を所定の位置まで搬送して原稿搬送を停止する。原稿搬送を停止した後は、排版駆動回路１１４により排製版装置５を駆動して、前回の印刷刷で使用した使用済みマスタ３４を版胴７の外周面から廃棄し、製版装置３にて製版動作を開始する。

製版動作では製版部駆動回路１０３によってステッピングモータ１０２が駆動してプラテンローラ３６を回転し、製版位置までマスタ３４を搬送する。製版位置までマスタ３４を搬送完了したと同時に、原稿読取装置３２の図示しないステッピングモータを駆動し、少なくとも原稿搬送ローラ対４１を回転駆動させ、原稿の搬送を再開し、ＣＩＳ４３にて原稿画像を読み取って画像データとする。そして、サーマルヘッド３７の発熱素子３７０に画像データに対応するパルス信号を送信して画像データに対応する部分の各発熱素子３７０を発熱させ、マスタフィルム面を溶融穿孔して画像データを書き込む。こうして画像データが書き込まれた製版済マスタは、マスタ搬送部駆動回路１０５で駆動される図示しないステッピングモータにより搬送ローラ対３１Ａ、３１Ｂで搬送され、製版済みのマスタ３４の先端が版胴外周面上のクランパ１１ヘと搬送される。製版済みのマスタ３４がクランパ１１で係止されると、印刷部駆動回路１０１によってメインモータ１１９が駆動されて版胴７が回転を始める。プラテンローラ３６で所定量マスタが搬送されるカッタ駆動回路１０４が駆動して可動刃３０ｂを回転して製版済みのマスタ３４が一版分のマスタ長に切断される。この時、版胴７は所定のタイミングで回転しているので、切断された製版済みのマスタ３４は版胴外周面に巻着される。

製版済みのマスタ３４が版胴外周面上に巻着されると、印刷用紙Ｐが給紙部駆動回路１０７で駆動される給紙部４から印刷部２へ１枚給紙され、所定のタイミングで接離動作するプレスローラ９により版胴外周面のマスタ３４に押圧されて版付けが行われる。この版付けが行われた印刷用紙Ｐは、排紙部駆動回路１１２で駆動される排紙部６によって吸着搬送され、排紙トレイ６８上に積載される。

版付け終了後、テンキー７４で印刷枚数が入力され、印刷スタートキー７１が操作されると、印刷用紙Ｐが給紙部４から印刷部２へと順次給紙され、所定のタイミングで接離動作するプレスローラ９により版胴外周面のマスタ３４に押圧されて印刷が行われる。印刷された印刷用紙Ｐは、排紙部６によって吸着搬送されて排紙トレイ６８上に積載され、図示しない計測手段となるカウンターで印刷枚数がカウントされると装置動作を停止する。

次に、本発明の特徴となる製版時のプラテンローラ３６の回転制御について説明する。原稿読取装置３２のＣｌＳ４３で読み取られた画像データは、図示しない画像処理回路にて画像処理されると同時に、サーマルヘッド３７ヘと送られる。原稿における画像領域部分は、画像データに対応してサーマルヘッド３７ヘパルス的に通電されることで図示しない発熱素子３７０が発熱し、マスタ３４のフィルムを溶融穿孔する。しかし発熱素子３７０での発熱は、マスタ３４のフィルムを溶融穿孔するだけでなく、プラテンローラ３６も同時に加熱されてしまう。このようにプラテンローラ３６が加熱されると、シリコンゴムで構成された表面部分が熱膨張してローラ外径が変化してしまう。この状態で次の製版を行うと、ステッピングモータ１０２の回転速度が同一の場合、プラテンローラ３６の外径変位分だけマスタ３４の送り量が変化してしまい、原稿に忠実な製版が得られないことがある。
（第１の形態）
そこで、本発明は、プラテンローラ３６の温度や外径を直接測定するようなことをしないで、画像データや製版後の時間を元に、計算や実験を通して得られたプラテンローラの外径によるマスタ送り量を変位量推定手段８８で予め推定し、プラテンローラ３６を駆動するステッピングモータ１０２の回転速度を制御手段２４で制御してプラテンローラ３６の回転速度を変更するようにして、常により原稿に忠実な製版を得ることができるようにするためのものである。変位量推定手段８８は、演算部、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びタイマーを備えた周知のコンピュータで構成されている。

詳細に説明をすると、変位量推定手段８８は、原稿読取装置３２で得られた画像データを元にサーマルヘッド３７で加熱製版された画像領域部分の画像データの総数Ｎを積算する。また、サーマルヘッド３７の１つの発熱素子３７０当りに付与される１ドット当りの溶融穿孔に必要なエネルギー量をｅとすると、このエネルギー量ｅはサーマルヘッド３７の発熱素子３７０の抵抗値、付加される電気エネルギーより予め計算して求めることができるので、１回の製版にてサーマルヘッド３７が発熱した熱エネルギー総量をＥｚとすると、この熱エネルギー総量Ｅｚは式１で求めることができる。

Ｅｚ=ｅ×Ｎ （式１）
但し、この熱エネルギー総量Ｅｚは、溶融穿孔に用いる分と大気中への放出分があるので、残りの熱エネルギーがプラテンローラ３６を暖め、熱膨張させるエネルギーＥｐとなる。これを式で表すと式２となる。

Ｅｐ＝α×Ｅｚ （式２）
式２において、α＝損失係数であり、ここで得られた熱エネルギーによりシリコンゴムの温度が何度上昇するかは、式３で表される。

Δｔ＝Ｅｐ／(ｍ×ｃ) （式３）
ｍ:質量、Ｃ=比熱
プラテンローラ３６のゴム層を構成しているシリコンゴムの熱膨張率は、それぞれその種類毎に決まっており、一般的に式４で表される。

Ｖ＝Ｖｏ(１+β×ｔ) （式４）
Ｖ:ｔ℃の時の体積、Ｖｏ１:０℃の時の体積、β:熱膨張率
よって、エネルギーＥｐにより熱膨張後のプラテンローラ３６の体積を計算にて求めることができる。求められた体積より熱膨張したプラテンローラ３６の外径Ｒ'が求められる。これら式１から式４は変位量推定手段８８のＲＯＭに予め記憶されていて、製版に用いた画像データが入力されることで、式１から式４までの計算が実行されてプラテンローラ３６の外径Ｒ'を推定して導出するように構成されている。

ところで、プラテンローラ３６が外径Ｒ'時のマスタ３４の搬送量変位は、計算や実験などにより予め推定して導出すことができる。例えば、図５は、ある雰囲気温度における、プラテンローラ３６の基準外径Ｒから外径が変化した場合の、プラテンローラ１回転当りのマスタ送り量の変化率の関係を示す。図５に示すように、プラテンローラ３６の外径が大きくなると、プラテンローラ１回転当りのマスタ搬送量が大きくなっている。この変化率をプラテンローラ３６の駆動源となるステッピングモータ１０２の補正係数とし、制御手段２４であるＲＯＭ８７あるいは変位量推定手段８８のＲＯＭに予め記憶しておく。

このような構成のプラテンローラ３６の回転制御と製版動作について、図６に示すフローチャートに沿って説明する。同図のステップＡ１において、製版スタートキー７０が押下されると、ステップＡ２において原稿読取装置３２による原稿読み取りが開始されるとともに製版が開始される。ステップＡ３では読み取った画像データを取得して、ステップＡ４でこの画像データを用いて製版を実行して製版終了する。原稿読み取りから製版終了までは、孔版印刷装置１の全体動作の処で説明したので、ここでは省略する。ステップＡ５では、最初の画像データの取得を終了して変位量推定手段８８のＲＡＭに記憶する。

そして、ステップＡ６において次の製版をすべく製版スタートキー７０が操作されてオンすると、ステップＡ７において、ステップＡ５で変位量推定手段８８のＲＡＭに記憶した画像データを読み出し上記の計算式にパラメータとして用いてプラテンローラ３６の外径変位量を推定して、その推定値からプラテンローラ３６の回転速度を決定し、ステップＡ８において、原稿読取装置３２による原稿読み取りを開始するとともに決定した速度でプラテンローラ３６を回転すべくステッピングモータ１０２を駆動する。

このように、最初の製版時の熱でプラテンローラ３６の外径が変化した場合でも、次回製版時には、前回製版時に検出した画像領域部分の画素データをパラメータの１つとして推定した外径変位量に対応させてプラテンローラ３６の回転速度が制御手段２４によって決定、すなわち、初期の速度に対して補正されるので、画像データに忠実な製版が実行可能となり、低コストで簡素な構成でありながら画像不具合を低減することができる。

Ｅｐ１=γＴ１ （式５）
但し、Ｅｐ１は減った熱量であるため、マイナス（−）の値となる。
これを式３、式４により時間Ｔ１後のプラテンローラ外径Ｒ１'を求めることができる。時間による補正を行う場合には、タイマー９０のカウントを開始するタイミングを製版画像の後端部として前回製版からの時間をＴ１とすることで、更に精度を上げることも可能となる。

このときの制御フローを図７に示す。図７において、ステップＢ１からＢ４は図６のフローチャートのステップＡ１からＡ４と同一であるので、ここではその説明を省略する。図７においては、ステップＢ４の最初の製版終了後にステップＢ５で画像データの取得を終了するとともにタイマーカウントを開始し、ステップＢ６で次回の製版スタートキー７０が操作されてオンするとステップＢ７でタイマーカウントを終了する。そして、ステップＢ８において、ステップＢ５で変位量推定手段８８のＲＡＭに記憶した画像データを読み出すとともに、タイマー９０でカウントした計測時間を上記の計算式にパラメータとして用いてプラテンローラ３６の外径変位量を推定して、その推定値からプラテンローラ３６の回転速度を決定し、ステップＢ９において、原稿読取装置３２による原稿読み取りを開始するとともに決定した速度でプラテンローラ３６を回転すべくステッピングモータ１０２を駆動する。

このように画像データの量とともに、前回の製版終了から次回の製版開始までの時間をパラメータに加えることで、推定される外径変位量の精度が高まり、より画像データに忠実な製版が実行可能となって低コストで簡素な構成でありながら画像不具合を低減することができる。

より精度を上げるために、画像データを次の方法で検出しても良い。通常サーマルヘッド３７における溶融穿孔では、発熱素子３７０で見ていくと、画像データが連続する場合には、溶融穿孔による発熱がある程度蓄積するので、発熱素子３７０のピーク時の温度を一定にするために、発熱素子３７０に与えられるパルスの時間を徐々に減らすことが知られている。

例えば図８にその一例のモデルを示す。図８は、発熱素子３７０の例を示す画像例と発熱素子３７０の番号及び各発熱素子３７０及び画像例に対するパルス時間の関係を示す三次元マップである。この例において、発熱素子３７０は用紙幅方向にナンバー１からナンバー１０までの１０個を１例に配設して、これを用紙搬送方向に１０例並べられていて、このような発熱素子３７０を有するサーマルヘッド３７でベタ画像を加熱製版した場合の状態を示す。例えば１〜３列目までの画像は、初期設定されたパルス時間(例えば基準として１Ｔ'とする)通電しているが、サーマルヘッド自体の温度上昇により、４列目以降の画像は例えば初期設定の９０％〜７０％のパルス時間(例えば０．９Ｔ'〜０．７Ｔ')へと徐々に下げている。よって、制御手段２４のタイマー９０により発熱時のパルスの時間を積算検出することで、より精度の高い制御を行うことができる。

すなわち、画像データを画素数と各々画素に対応するサーマルヘッド３７のパルス時間とすることで、連続画像時などに行われているサーマルヘッド３７のエネルギー補正等の制御に沿った熱エネルギーを画像データとすることができ、推定される外径変位量の精度が高まり、制御手段２４にてよりきめ細かくプラテンローラ３６の回転速度を調整でき、より画像データに忠実な製版が実行可能となって低コストで簡素な構成でありながら画像不具合を低減することができる。
（第３の形態）
孔版印刷装置１で使用するマスタ３４には、溶融穿孔されるフィルムの厚さや材質が異なる複数種類のマスタがあるので、マスタ３４の種類毎に溶融穿孔条件が変わってしまう。例えば耐久性に優れた比較的厚いＰＥＴフィルムのマスタを使用する場合には、当然穿孔させるエネルギーは多く必要となるため、サーマルヘッドから発生する熱量が多くなり、プラテンローラの外径の変化も大きくなる。

そこで本形態では、図９に示すように、サーマルヘッド３７の熱エネルギーに関連する情報を入力する入力手段としてマスタ種類選択手段となるマスタ選択キー８９を設けられている。マスタ選択キー８９は、製版装置３が孔版印刷装置１と別体の装置として存在している場合には製版装置３に設け、本形態のように孔版印刷装置１と言一体化されている場合には、操作パネル６９に配設すればよい。また、変位量推定手段８８のＲＯＭには、マスタ選択キー８９からマスタ選択の入力されるべき情報となるマスタ種類に対応させて熱エネルギーに関連する情報として、式２の損失係数αの数値を変更してパラメータとして記憶されている。そして、この設定された設定情報となる損失係数αの中から、マスタ選択キー８９出入力されたマスタ種類に対応する損失係数αをパラメータとして選択してプラテンローラ３６の外径変位量を推定するようにした。

このようにマスタ選択キー８９でマスタ種類が選択されると、式２の損失係数αの数値が変更されるので、推定される外径変位量がマスタ３４の種類（熱溶融特性）に応じて任意に変更されるので、画像データに忠実な製版が実行可能となり、低コストで簡素な構成でありながら画像不具合を低減することができる。
（第４の形態）
サーマルヘッド３７の熱エネルギーに関連する情報となるマスタ３４の種類は、第３の形態のように装置操作者が手動で入れることもできるが、マスタ３４の種類は機械的にも検出することができる。すなわち、図１０に示すように、マスタ３４にその種類等の条件を示すＩＣタグやバーコードのような識別部３４０を設ける。本形態では、この識別部３４０の情報を検知する検知手段３５０を備えている。

検知手段３５０は、変位量推定手段８８と接続されている。変位量推定手段８８は、検知手段３５０で情報が検知された時に、検知されるべき情報となるマスタ種類に対応させて、第３の形態同様、損失係数αがそれぞれ記憶されていて、この記憶設定されている設定情報の中から、検知情報に対応する設定情報をパラメータとして選択してプラテンローラ３６の外径変位量を推定するように構成されている。

本形態によれば、手動操作することなく熱エネルギーに関連する情報となるマスタ種類に応じて推定される外径変位量が任意に変更されるので、画像データに忠実な製版が実行可能となり、低コストで簡素な構成でありながら画像不具合を低減することができる。
（第５の形態）
本形態は、図１１に示すように、製版装置本体の周辺温度を検知する温度検知手段３６０を有し、変位量推定手段８８が、温度情報と対応させてＲＯＭに予め設定されたローラ基準径情報の中から、温度検知手段３６０で検知された温度に対応するローラ基準径情報を選択し、この選択したローラ基準径情報に基づきプラテンローラ３６の外径変位量を推定するものである。

すなわち、本形態では、ある温度雰囲気の時に、ローラ基準径の情報を実験的に求めて変位量推定手段８８のＲＯＭに記憶しておき、あるいは、図５に示すマップを温度毎に変位量推定手段８８のＲＯＭに記憶しておき、温度検知手段３６０で検知された温度に対応させてローラ基準径またはマップを切替選択する。

このような構成によると、温度によって異なる初期状態のプラテンローラ３６の外径を変更してローラ変形量を推定するので、温度に応じたローラ基準径情報からのローラの外径変位量を推定することができるので、推定される外径変位量の精度がより高まり、画像データに忠実な製版が実行可能となって低コストで簡素な構成でありながら画像不具合を低減することができる。

本発明の一実施の形態を示す製版装置を備えた印刷装置の概略構成図である。 印刷装置に設けた操作パネルの一形態を示す拡大平面図である。 制御手段及び変位量推定手段と、これらに接続する機器の駆動部の関係を示すブロック図である。 製版手段近傍の構成を示す拡大図である。 プラテンローラの外径変位とマスタ送り量の関係を示す特性図である。 プラテンローラの回転速度制御の一形態を示すフローチャートである。 プラテンローラの回転速度制御の別な形態を示すフローチャートである。 サーマルヘッドの発熱素子の配列と発熱素子に対する通電時間の関係を示す三次元マップである。 サーマルヘッドの熱エネルギーに関連する情報を入力する入力手段を有する形態の制御系のブロック図である。 サーマルヘッドの熱エネルギーに関連する情報を検知する検知手段を有する形態の制御系のブロック図である。 温度検知手段を有する形態の制御系のブロック図である。

符号の説明

１ 印刷装置
３ 製版装置
７ 印刷ドラム
２４ 制御手段
３４ 感熱材（マスタ）
３６ プラテンローラ
３７ サーマルヘッド
８８ 変位量推定手段
８９ 入力手段
９０ 計測手段
１０２ 駆動源
３５０ 検知手段
３６０ 温度検知手段

Claims (2)

1. 駆動源によって回転駆動されるプラテンローラと、このプラテンローラと接触可能なサーマルヘッドとで感熱材を加熱製版する製版装置において、
   前回の製版における最後端の画像データからの経過時間を計測する計測手段と、
   前記計測手段で計測された前回の製版における最後端の画像データからの経過時間と前記サーマルヘッドで製版した前回の製版時に検出した画像領域部分の画素数である画像データをパラメータとして前記プラテンローラの外径変位量を推定する変位量推定手段と、
   前記変位量推定手段によって推定された変位量に基づき前記駆動源の駆動を制御して前記プラテンローラの回転速度を調整する制御手段とを具備することを特徴とする製版装置。
2. 駆動源によって回転駆動されるプラテンローラ及びこのプラテンローラと接触可能なサーマルヘッドとで感熱材を加熱製版する製版装置と、前記製版装置で製版された感熱材を外周面に巻着する印刷ドラムとを有する印刷装置において、
   前記製版装置として請求項１記載の製版装置を有することを特徴とする印刷装置。

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