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課題

対象物線の投影線上に配置される複数の画点を、少なくとも2つの光源が対象物線に対し異なる距離を有する複数の光源によって生成する版用画像形成装置を提供する

解決手段

画像形成装置は投影線16によって定まる方向に垂直に、かつ版表面に対して接線方向に速度成分vで動く版28上の、対象物線14の投影線16内に、対象物線14に対してそれぞれ距離si(i=1...n)を有するn個の個々の制御可能な光源12によって画点210を生成する。この画像形成装置は、制御装置216に、各光源12の制御装置の作動開始時点をそれぞれの距離siにしたがってずらす時間遅延装置222が付属している。

概要

背景

印刷機の版照射装置であれダイレクトイメージング印刷装置であれ、平坦面または曲面を形成する版に画像形成を行うために、複数の光源、通常はレーザ、特にダイオードレーザアレイがしばしば使用される。各光源または各照射源は、画像形成される画像情報に応じて、オンするか、または、おかれるべき各印刷点に関し光度に影響を与える量が、各照射源が所定の光度の画点を生成するように調節されるか、または設定される。しばしば光の拡がり方向を変えることによって、または光線を形成することによって、光源から照射された光を版上に投影する投射用光学系も備えている場合もしばしばありうる。公知の複数の画像形成方法を用いて版の正確かつ簡単な画像形成を行うためには、通常、版がいわゆる版胴上に収容されている場合、版上の光源の画点が胴軸に平行に、投影線内にあるのが望ましい。画点が投影線上にない場合、または特に胴軸に平行にない場合、版上で画像誤差を生じることがある。

光源の画点が版上の投影線上に置かれない本質的な原因は、光源が十分な精度で対象物面上にあるものの、この対象物面内では対象物線上にないことである。この対象物線は対象物面内にある。この対象物線は、湾曲部分と直線部分を有する、対象物面内の曲線であってよく、以下においては一般性を制限することなく真っ直ぐな対象物線とみなす。すなわち、個々の光源、すなわち照射源は対象物線に対してそれぞれ距離si(iは個々の照射源の番号を示す)を有しており、少なくとも2つの光源が対象物に対し異なる距離を有している。この距離は、通常、所望のまたは必要な精度の範囲内ではゼロでなく、すなわち無視することはできない。

これは、光源としてのレーザ、特に、支持部材上に1つまたは複数の半導体構成部品を含むダイオードレーザアレイの場合に生じることが多い。照射源を含む半導体構成部品をハンダ付け工程によって平坦な支持部材、例えば銅製冷却体上に取り付けるとき、半導体構成部品がS字状またはU字状に曲がることが多い。製造に基づくこの不具合レーザダイオードバースマイル(smile)効果とも呼ばれる。

レーザダイオードバーの場合に生じるスマイル効果を減らすかまたは補償できる装置が文献から知られている。例えば米国特許第5,900,981号明細書には、空間光変調器を照射する光学装置が開示されている。レーザダイオードバーは、いわゆる遅い軸といわゆる速い軸の2つの互いに直交する軸の異なるダイバージェンスを有する光を照射して微細レンズの装置を照射する複数の光源を備えている。微細レンズのこの装置は光を遅い軸の方向に平行にする。これらの微細レンズに隣接する光学部材が、光を速い軸の方向に分割する。光学部材が、この照射された光を、スポット状の各光源の光が空間光変調器の全てのアクティブな表面を照射するように、遅い軸の方向に空間光変調器上で焦点合わせを行う。さらに、所望のスポット大きさが速い軸の方向に生じるように光を速い軸の方向に焦点合わせする他の光学部材が備えられている。米国特許第5,900,981号明細書に開示された光学装置は、大部分のレーザダイオードバーの場合に生じるスマイル効果を減らすために、自然におよび/または人工的に導入された光学収差を利用する。この公報に開示されたこの光学装置は、微細レンズの装置の調整のためにコストが高くなることが欠点である。

米国特許第6,044,096号明細書には、非対称を減らしたコンパクトレーザダイオードアレイが開示されている。多数の熱的負荷部材を多数の個々のダイオード光源付属させることによって、レーザダイオードバーのスマイル効果を減らすことが意図されている。これらの熱的負荷部材は、出力が遮断される点を除いて個々のレーザダイオード光源に似ている。熱的負荷部材はそれぞれ熱伝導が効率的に行えるように、付属する個々のレーザダイオードに直接接触している。変化する電流をこの負荷部材に通すことによって、個々のレーザ光源動作温度を変え、または調節できる。したがって、2つのレーザ光源の互いの位置を、それぞれ付属する、熱的負荷部材を通る異なる電流によって得ることができる。スマイル効果が温度に影響をあたえることによる欠点は、例えば、レーザ光源から照射された光線の波長が変ることである。さらに、温度調節が変動することによって、レーザダイオードの位置がアレイ軸からずれる。

光源は画点を生成するためにオンされ、所定時間経過後に再びオフされる。通常、照射源はトリガ信号、すなわち作動開始信号によって所定の作動開始時点に制御される。版が、光源から照射された光によって定まる方向の主要な拡がり方向に直角に速度成分vで動くので、1つの光源の画点は作動開始時点に応じ版上の、作動開始時点の関数である座標を有する位置にあることがすでに知られている。このことは、例えば米国特許第5,174,205号明細書に記載されている、画像形成工程の間に画像形成装置に対して相対的に動く、版用の画像形成装置を制御する装置に利用される。この画像情報は第1の記憶装置内に格納され、光源を制御するための訂正データは第2の記憶装置内にある。これらの訂正データは、版の測定された、画像形成ヘッドからの位置と実際の位置との間のずれを補償するために、光源が画像形成のために照射する時間間隔を変えるのに利用される。さらに、米国特許第5,163,368号明細書には、各画点の修正を、版上の、この各画点の座標を用いて行うことができることが開示されている。この座標値はテーブルに格納できる。これらの文献に記載された修正装置によって、特に、版の大きさの、その座標方向の変化を考慮し補償できる。

これに関連して、ドイツ特許第2653539号明細書も画点を版に斜めに当てる、したがって版の配置に関する座標系座標軸に非平行な複数の光源を有する画像形成装置を時間的に遅延させて制御することに言及している。全ての光源が同時にオンする場合に画像形成装置の斜め位置によって生ずる、座標軸からのずれは、記録データの然るべき変更によって補償される。しかし、ずれを補償する付属のラスタ計数器は、当初の記録データを保持することによって、複数の異なる遅延したクロックパルス、すなわちトリガ信号または制御信号を作用させてもよい。

作動を遅延させる従来技術の文献では、版上の投影線内に十分な正確さですでにある画点を版上に生成できる複数の光源を有する画像形成装置を利用することを前提としている。したがって、個々の光源を制御する他の例は、必要によって、光源から出射される光の主要な拡がり方向を定める方向に直角に少なくとも速度成分vで動く版上の画点の位置を変えるか、またはこれに作用する機能を有している。

概要

対象物線の投影線上に配置される複数の画点を、少なくとも2つの光源が対象物線に対し異なる距離を有する複数の光源によって生成する版用画像形成装置を提供する

画像形成装置は投影線16によって定まる方向に垂直に、かつ版表面に対して接線方向に速度成分vで動く版28上の、対象物線14の投影線16内に、対象物線14に対してそれぞれ距離si(i=1...n)を有するn個の個々の制御可能な光源12によって画点210を生成する。この画像形成装置は、制御装置216に、各光源12の制御装置の作動開始時点をそれぞれの距離siにしたがってずらす時間遅延装置222が付属している。

目的

本発明の目的は、対象物線の投影線上に配置された複数の画点を、少なくとも2つの光源が対象物線に対し異なる距離を有する複数の光源によって生成する版用画像形成装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
1件

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請求項1

複数の光源(12)と、前記各光源(12)をオンオフする制御装置(216)とを有し、前記複数の光源(12)は、投影線(16)によって定まる方向に直角に、かつ版(28)の表面に対して接線方向に少なくとも速度成分vで動く版(28)上の、対象物線 (14)の投影線(16)内に前記複数の光源(12)の画点(210)を生成するために、前記対象物線(14)に対しそれぞれ距離si(添字iは光源(12)の番号を示す)を有している画像形成装置において、各前記光源(12)に対する前記制御装置 (216)の作動開始時点をそれぞれの距離siにしたがってずらず時間遅延装置(222)が前記制御装置 (216)に付属していることを特徴とする画像形成装置。

請求項2

前記時間遅延装置(222)は、他の光源に属する投影点が前記対象物線(14)の前記投影線(16)上にあるとき属する画点(210)も生成されるように、他の各光源を、画点 (210)が作動開始によって生成されるように投影点が対象物線の投影線上に位置することになる第1の光源(12)の作動時点に対し相対的に、前記第1の光源(12)の前記作動開始時点から時間的にずれてオンする、請求項1に記載の画像形成装置。

請求項3

前記光源(12)はレーザを含む、請求項1または2に記載の画像形成装置。

請求項4

前記光源(12)はダイオードレーザから構成されるアレイである、請求項1から3のいずれか1項に記載の画像形成装置。

請求項5

投射用光学系(26)をさらに有する、請求項1から4のいずれか1項に記載の画像形成装置。

請求項6

前記版(28 )は胴(36)上に収容され、前記投影線は前記胴(36)の対称軸(35)に実質的に平行に延びる、請求項1から5のいずれか1項に記載の画像形成装置。

請求項7

前記版(28,38)の前記速度成分vは実質的に一定であり、前記他の光源(12)の遅延された作動開始は、ti=k・si/vである時間ti(kは前記対象物線(14)と前記投影線(16)との間の投影比を示す)の後に行われる、請求項1から6のいずれか1項に記載の画像形成装置。

請求項8

画点(210)の列によって印刷点のフィールドを生成するために使用され、隣接する生成すべき印刷点が距離hを有している請求項1から7のいずれか1項に記載の画像形成装置において、前記対象物線(14)の前記投影線(16)からの前記光源(12)の前記投影点の前記距離が、隣接する印刷点のn倍の距離h(nは自然数)よりも大きい場合、前記光源(12)によって生成されるべき、前記投影線(16)に対して最も近い距離を有する印刷点の画像情報を用いて当該光源(12)の制御が行われ、前記制御装置は、前記版上の点が遅延時間間隔内で実質的に距離(ksi-nh)(kは対象物線(14)と投影線( 16)との間の投影比を示す)だけ進むように前記光源(12)をオンすることを特徴とする画像形成装置。

請求項9

複数の光源(12)が、対象物線(14)によって定まる方向に直角に、かつ版表面に対して接線方向に少なくとも速度成分vで動く版(28)上の、前記対象物線(14)の投影線(16)内に、前記光源(12)によって定まる平面内に前記対象物線(14)に対してそれぞれ距離si(添字iは光源(12)の番号を示す)を有する、複数の光源(12)の画点(210)を生成する方法において、画点を生成するために、投影点が前記対象物線(14)の前記投影線(16)上に位置すると、第1の光源(12)を作動させるステップと、画点の生成のために相当する前記投影点も前記対物線の前記投影線上に位置するように、第2の光源(12)を、前記第1の光源(12)の作動に時間的に遅れて作動させるステップと、前記複数の光源(12)の他の各光源について同様のステップを行うステップを有する、複数の光源の画点を生成する方法。

請求項10

照射装置において、請求項1から8のいずれか1項に記載の画像形成装置を少なくとも1つ有することを特徴とする版照射装置。

請求項11

印刷装置において、請求項1から8のいずれか1項に記載の画像形成装置を少なくとも1つ有することを特徴とする印刷装置。

請求項12

給紙装置と、少なくとも1つの印刷装置と、排紙装置を有する印刷機において、請求項1〜11のいずれか1項に記載の印刷装置を少なくとも1つ有することを特徴とする印刷機。

技術分野

0001

本発明は、投影線によって定まる方向に直角に、かつ版の表面に対して接線方向に少なくとも速度成分vで動く版上の対象物線の投影線内に光源画点を生成するために、対象物線に対して距離si(iは光源の番号を示す)を有する複数の光源と、各光源をオンオフする制御装置とを有する画像形成装置に関する。

背景技術

0002

印刷機の版照射装置であれダイレクトイメージング印刷装置であれ、平坦面または曲面を形成する版に画像形成を行うために、複数の光源、通常はレーザ、特にダイオードレーザアレイがしばしば使用される。各光源または各照射源は、画像形成される画像情報に応じて、オンするか、または、おかれるべき各印刷点に関し光度に影響を与える量が、各照射源が所定の光度の画点を生成するように調節されるか、または設定される。しばしば光の拡がり方向を変えることによって、または光線を形成することによって、光源から照射された光を版上に投影する投射用光学系も備えている場合もしばしばありうる。公知の複数の画像形成方法を用いて版の正確かつ簡単な画像形成を行うためには、通常、版がいわゆる版胴上に収容されている場合、版上の光源の画点が胴軸に平行に、投影線内にあるのが望ましい。画点が投影線上にない場合、または特に胴軸に平行にない場合、版上で画像誤差を生じることがある。

0003

光源の画点が版上の投影線上に置かれない本質的な原因は、光源が十分な精度で対象物面上にあるものの、この対象物面内では対象物線上にないことである。この対象物線は対象物面内にある。この対象物線は、湾曲部分と直線部分を有する、対象物面内の曲線であってよく、以下においては一般性を制限することなく真っ直ぐな対象物線とみなす。すなわち、個々の光源、すなわち照射源は対象物線に対してそれぞれ距離si(iは個々の照射源の番号を示す)を有しており、少なくとも2つの光源が対象物に対し異なる距離を有している。この距離は、通常、所望のまたは必要な精度の範囲内ではゼロでなく、すなわち無視することはできない。

0004

これは、光源としてのレーザ、特に、支持部材上に1つまたは複数の半導体構成部品を含むダイオードレーザアレイの場合に生じることが多い。照射源を含む半導体構成部品をハンダ付け工程によって平坦な支持部材、例えば銅製冷却体上に取り付けるとき、半導体構成部品がS字状またはU字状に曲がることが多い。製造に基づくこの不具合レーザダイオードバースマイル(smile)効果とも呼ばれる。

0005

レーザダイオードバーの場合に生じるスマイル効果を減らすかまたは補償できる装置が文献から知られている。例えば米国特許第5,900,981号明細書には、空間光変調器を照射する光学装置が開示されている。レーザダイオードバーは、いわゆる遅い軸といわゆる速い軸の2つの互いに直交する軸の異なるダイバージェンスを有する光を照射して微細レンズの装置を照射する複数の光源を備えている。微細レンズのこの装置は光を遅い軸の方向に平行にする。これらの微細レンズに隣接する光学部材が、光を速い軸の方向に分割する。光学部材が、この照射された光を、スポット状の各光源の光が空間光変調器の全てのアクティブな表面を照射するように、遅い軸の方向に空間光変調器上で焦点合わせを行う。さらに、所望のスポット大きさが速い軸の方向に生じるように光を速い軸の方向に焦点合わせする他の光学部材が備えられている。米国特許第5,900,981号明細書に開示された光学装置は、大部分のレーザダイオードバーの場合に生じるスマイル効果を減らすために、自然におよび/または人工的に導入された光学収差を利用する。この公報に開示されたこの光学装置は、微細レンズの装置の調整のためにコストが高くなることが欠点である。

0006

米国特許第6,044,096号明細書には、非対称を減らしたコンパクトレーザダイオードアレイが開示されている。多数の熱的負荷部材を多数の個々のダイオード光源付属させることによって、レーザダイオードバーのスマイル効果を減らすことが意図されている。これらの熱的負荷部材は、出力が遮断される点を除いて個々のレーザダイオード光源に似ている。熱的負荷部材はそれぞれ熱伝導が効率的に行えるように、付属する個々のレーザダイオードに直接接触している。変化する電流をこの負荷部材に通すことによって、個々のレーザ光源動作温度を変え、または調節できる。したがって、2つのレーザ光源の互いの位置を、それぞれ付属する、熱的負荷部材を通る異なる電流によって得ることができる。スマイル効果が温度に影響をあたえることによる欠点は、例えば、レーザ光源から照射された光線の波長が変ることである。さらに、温度調節が変動することによって、レーザダイオードの位置がアレイ軸からずれる。

0007

光源は画点を生成するためにオンされ、所定時間経過後に再びオフされる。通常、照射源はトリガ信号、すなわち作動開始信号によって所定の作動開始時点に制御される。版が、光源から照射された光によって定まる方向の主要な拡がり方向に直角に速度成分vで動くので、1つの光源の画点は作動開始時点に応じ版上の、作動開始時点の関数である座標を有する位置にあることがすでに知られている。このことは、例えば米国特許第5,174,205号明細書に記載されている、画像形成工程の間に画像形成装置に対して相対的に動く、版用の画像形成装置を制御する装置に利用される。この画像情報は第1の記憶装置内に格納され、光源を制御するための訂正データは第2の記憶装置内にある。これらの訂正データは、版の測定された、画像形成ヘッドからの位置と実際の位置との間のずれを補償するために、光源が画像形成のために照射する時間間隔を変えるのに利用される。さらに、米国特許第5,163,368号明細書には、各画点の修正を、版上の、この各画点の座標を用いて行うことができることが開示されている。この座標値はテーブルに格納できる。これらの文献に記載された修正装置によって、特に、版の大きさの、その座標方向の変化を考慮し補償できる。

0008

これに関連して、ドイツ特許第2653539号明細書も画点を版に斜めに当てる、したがって版の配置に関する座標系座標軸に非平行な複数の光源を有する画像形成装置を時間的に遅延させて制御することに言及している。全ての光源が同時にオンする場合に画像形成装置の斜め位置によって生ずる、座標軸からのずれは、記録データの然るべき変更によって補償される。しかし、ずれを補償する付属のラスタ計数器は、当初の記録データを保持することによって、複数の異なる遅延したクロックパルス、すなわちトリガ信号または制御信号を作用させてもよい。

0009

作動を遅延させる従来技術の文献では、版上の投影線内に十分な正確さですでにある画点を版上に生成できる複数の光源を有する画像形成装置を利用することを前提としている。したがって、個々の光源を制御する他の例は、必要によって、光源から出射される光の主要な拡がり方向を定める方向に直角に少なくとも速度成分vで動く版上の画点の位置を変えるか、またはこれに作用する機能を有している。

発明が解決しようとする課題

0010

本発明の目的は、対象物線の投影線上に配置された複数の画点を、少なくとも2つの光源が対象物線に対し異なる距離を有する複数の光源によって生成する版用画像形成装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0011

この目的は、請求項1に記載の特徴を有する画像形成装置によって、また、請求項9に記載の特徴を有する、画点を生成する方法によって達成される。本発明による画像形成装置と本発明による方法の好適な実施態様と発展態様従属項に特徴を示している。

0012

本発明による画像形成装置は、版上の投影線内に光源の画点を生成する複数の光源を含んでいる。これらの光源は、こららの光源によって定まる対象物面内の対象物線に対しそれぞれ距離si(添字iは光源の番号を示す)を有する。例えば、レーザ光源が基板上にある場合、レーザ共振器エンドミラーが実質的に平面に置かれ、これによって対象物面を定めることができる。あるいは、この代りに、対象物面は光源の背後に配置された投射用光学系の空間的な後方にある平面であってよい。投影線は、最初の時点で版上に対象物線の画像が位置することになる、版の点を含んでいる。投影線と対象物線は投影比kを有する。光源の投影点は、光源が所定の時点にオンされたとき、光源から照射された光がこの所定の時点で当たる版上の点であると解釈できる。光源の画点は、光源が実際にオンされている間、光源から照射された光が所定の時点で当たる版上の点であると解釈される。

0013

版は、光源の投影点の少なくとも近傍では、対象物線によって定まる方向に直角に、かつ版の表面に対して接線方向に少なくとも少なくとも速度成分vで動く。したがって、上述のように定められた投影線は版と一緒に動く。

0014

画像形成装置には、各光源をオン/オフする制御装置が付属している。この場合、オン/オフは、所定の時間間隔で所定の光度で光を照射する各光源をオンすることと、これらの光源をオフすることとを含んでいる。これに関連して、作動開始は、少なくともオンが行われることと解釈される。画点の光度と照射時間は、画像形成を行うデータの関数である。版上を案内される画点によって印刷点が生成される。

0015

本発明による装置は、各光源の制御装置の作動開始時点を対象物線に対する光源のそれぞれの距離siにしたがってずらす時間遅延装置が、光源の制御装置に付属していることを特徴とする。

0016

一般性を損なうことなく、有利な対象物線は対象物面内の直線であり、特に、光源が、対象物線を通って延びる直線によって定められる、対象物線の半平面内にある場合に有利である。

0017

言いかえると、本発明による画像形成装置は、他の光源の関連するまたは属する投影点が投影線上にあるとき、これらの各光源に対応するまたは属する画点も対象物線の投影線上に生成されるように第1の光源を作動開始させることによって画点が投影線上に生成されるように投影点が対象物線の投影線上にある第1の光源の作動開始時点、したがってオン時間に対して、時間的にずらしてこれら複数の光源のうち他の各光源をオンまたはトリガーする時間遅延装置が付属していることを特徴としている。通常、第1の光源の作動開始時点は、版上での投影線の位置を定める第1の時点、またはこの後にある。

0018

言いかえると、複数の光源を有する、本発明による画像形成装置内の第1の光源は、投影点が対象線物線の投影線上に位置することになるとき、作動を開始し、その結果対応するまたは属する画点が投影線上に位置する。一般に、投影点は第1の光源の作動開始時点に対象物線の投影線上にはないので、画像形成装置内の他の各光源を同時に作動開始させることは一般に、他の各光源の画点が投影線上にないことになる。しかし、版は投影線によって定まる方向に直角に、かつ版の表面に対して接線方向に相対的に速度成分vで動くので、他の各光源の各投影点は版上のその位置を変え、すなわち第1の光源の画点によって版上に置かれた印刷点、または第1の時点で定められた、版上の対象物線の投影線に対するその位置を変える。他の各光源の各投影点は、一定時間後、これらの光源の作動開始によって対象物線の投影線上に画点による画像形成が行われるように投影線を通過する。

0019

本発明による画像形成装置内の個々の光源を時間的にずらして作動開始させることは、一般性を損なわないで、第1の光源の作動開始時点に対して遅れて作動開始させるものと説明できる。この説明は、投影点が画像形成装置と版との間の相対運動のために最初に対象物線の投影線に到達するような第1の光源としてこの第1の光源を制御する、という考えに基づいている。この場合、対象物線を通って延びる直線によって区切られた対象物面の半平面内に全ての光源があるような対象物線を選択するのが好ましい。画像形成装置の他の複数の光源の画点の後に画点が対象物線の投影線上に位置することになるような光源を第1の光源と呼ぶと、これら他の複数の光源については先行して作動を開始させることが必要なことは当業者にとって自明である。本発明による画像形成装置では、各照射源について画像形成を開始させる各トリガ信号または制御信号は、個々の光源によって定まる平面内での対象物線に対する個々の光源の位置のずれが補償されるように、遅延装置または遅延回路によって時間的にずらされる。

0020

本発明による画像形成装置の光源は、例えばレーザ、通常ダイオードレーザアレイ、特に例えばダイオードレーザバー上に配置されたダイオードレーザで構成される1次元のアレイであるのが好ましい。ダイオードレーザバーの場合、照射源が対象物線に対し不揃いの位置となることの本質的な原因は、詳細に上述したように、いわゆるスマイル効果によるものである。本発明による画像形成装置を用いると、スマイル効果を簡単に補償できる。

0021

さらに、本発明による画像形成装置は投射用光学系を含んでいる。この投射用光学系は、対象物を投影比kで投射するのが好ましい。同様に、光線を形成する部材、鏡のような、光の方向を変える部材、または導光部材光導波器などを備えてよく、または、光の偏光方向を変える部材を備えてよい。この投射用光学系は、通常、光源のダイバージェンスまたは非点収差を修正する部材、および/または、光学収差を修正する部材を含んでいる。

0022

好適な実施態様では、版を胴上に張るか、または収容することができる。この場合、対象物線の投影線は、版がまわりを回転できる胴軸に実質的に平行に延びることが好ましい。さらに、画像形成装置は胴軸に実質的に平行に動くことができるようにしてもよい。画像形成のための全ての関連する画点は、胴軸のまわりの回転運動と胴軸に沿う並進運動によって版上に得られる。

0023

好適な実施態様では、版は、対象物線によって定められた方向に直角に、かつ版の表面に対して接線方向に速度成分vで一定に動く。すなわち速度成分vは実質的に一定である。これは、投影比がkである場合、本発明による画像形成装置の第1の光源の作動開始時点の後、複数の光源の各光源が時間ti=k・si/v(添字iは光源の番号を示す)の後に作動開始することを意味する。この相対運動のためには、運動法則または速度プロファイル、すなわち速度と時間の間の関連を知るだけで十分であることは当業者にとって自明である。したがって、動きが一様でなくても、i番目の光源に必要な遅延時間tiを定めることができる。

0024

本発明による画像形成装置は、画点の列によって印刷点のフィールド、特に、隣接する生成されるべき画点が距離hを有しているフィールドを生成するために用いることができる。光源の距離siが、隣接する印刷点の、n倍の距離h/kよりも大きい場合(nは自然数を、kは投影比を示す)、対象線の投影線に対し距離が最も短い生成された印刷点の画像情報で当該光源を制御してもよい。この後、制御装置は、遅延時間間隔内で、点が版上を実質的に距離(ksi-nh)(kは対象物線と投影線との間の投影比であり、nはInt(sik/h)、すなわちnhがsikよりも小さいhの最大の自然数倍数である)だけ進むように、前述の光源をオンする。

0025

対象物線によって定まる方向に直角に、かつ版の表面に対して接線方向に少なくとも速度成分vで動かされる版上の対象物線の投影線内に、光源によって定まる平面内の対象物線に対して各距離si(添字iは光源の番号を示す)を有する、複数の光源の画点を生成する、本発明による方法は、この場合、次のステップを有する。第1の光源の投影点が対象物線の投影線上に位置することとなるとき、この第1の光源による照射が開始される。したがって、第2の光源は、この第2の光源の対応する投影点が投影線を通過するとき、第2の光源の対応する画点も対象物線の投影線上にあるように第1の光源の作動開始に対して時間的に遅れて作動が開始される。複数の光源を有する画像形成装置内の他の各光源についても同様の処理が行われる。

0026

複数の光源の画点を生成する、本発明による画像形成装置または本発明による方法によって、光線品質を低下させることなくダイオードレーザアレイのスマイル効果を簡単に補償できる。プログラマブルロジック回路の形態の遅延装置を実現することによって、例えば20個の個々の光源よりも非常に多い照射源について非常にコンパクトな形状の構造とすることもできる。照射源または光源の数は素数または素数の累乗であり、照射源の投影点の距離は、hの倍数であるのが有利である(この倍数は前述の素数または素数の累乗に対する非約数である)。

0027

本発明による画像形成装置を、版に直接に画像形成を行える版照射装置または印刷ユニットに配置するのが特に有利である。本発明による、給紙装置と少なくとも1つの印刷ユニットと排紙装置とを有する印刷機は、本発明による画像形成装置を備える少なくとも1つの印刷ユニットを含む。

発明を実施するための最良の形態

0028

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

0029

図1に示された例示的な図は、複数の光源の対象物線に対する位置を示している。図1は、例示的に、かつ一般性を損なうことなく、7つの光源12と対象物線14を示している。各光源12について、距離sは光源12の中心18から対象物線14に向かう垂線である。対象物線14は、光源12の放射面の境界線と実質的に平行に延びていることが多いが、図1では同じく個々の光源12が異なる距離sを有している一般的な場合が示されている。

0030

図2は、個々の光源12をずらしてオン/オフする時間遅延装置を有する、本発明による画像形成装置の好適な実施形態を模式的に示している。画像形成モジュール10は、通常はレーザ光源である複数の光源12の個々に制御可能なアレイ、特にダイオードレーザアレイから構成されている。一般に、光源12は、対象物線14の上にあるのではなく、この対象物線14に対してそれぞれ別個の距離を有している。図2には、全ての光源12が、対象物線14を通って延びる直線によって区切られた、対象物線14の半平面内に置かれているわけではない一般的な場合が例示的に示されている。光源12から照射された光線24は投射用光学系26によって版28上の画点210上に投射される。一般に、投射用光学系26による対象物線14の投射に最初の時点で対応する画点210は、投影線16に対し個別の距離を有している。所定の画点210の、投影線16に対する距離は、投射用光学系26の投射誤差を考慮しない場合、画点210を生成する光源12の、対象物線14に対する距離に、投射用光学系26の投影比kの比例係数で比例する。

0031

画像形成モジュール10の光源12は連続的なレーザ操作に用いてもよい。個々の光パケットを生成するために、レーザ照射は特定の時間間隔に応じて出力を抑えられるか、または中断される。版28は画像形成装置に対し相対的に版28の表面に対して少なくとも接線方向に速度成分vで動くので、光源12の画点210は、光源12全てが同時に作動開始される場合、異なる作動開始時点では版28の表面上の異なる座標位置にある。対象物線14の投影線16は、版28と一緒に動く。

0032

投射用光学系26は、反射、透過、屈折などを行う光学的な構成部品を備えてもよい。この場合、構成部品は微細光学的な構成部品、つまり、個々の光源12から照射される光に影響を与え、他方では他の光源12の光にはこの構成部品による影響を与えないでおく構成部品であるのが好ましい。投射用光学系26は 光源12がレーザ、特にダイオードレーザである場合には、特にダイバージェンスおよび/または光学収差訂正に有利な、拡大・縮小される、また、レーザのアクティブ領域に対してこの両方向に平行かつ直角に異なる投射基準線を有してもよい。版28の表面は、所定の光度と所定の時間間隔で露光することによって印刷点用の画像情報を書き込めるように、その物理的および/または化学的な特性がレーザ光線によって変化させられる。

0033

好適な実施形態では、画像形成モジュール10は、冷却部材212、冷却水が流れる、例えば、銅製冷却体上に配置されている。画像形成モジュール10は、電流供給用および制御用信号線214によって制御装置216に接続されている。制御装置216は、アレイの個々の光源12を互いに別々に制御または調整することを可能にする個々の構成部品を備えている。冷却部材212は、冷却部材212を制御する信号線218によって温度調節装置220に接続されている。

0034

図2に示された、本発明による画像形成装置の実施形態は、画像形成モジュール10にコンパクトな構造で組み込まれた遅延装置222を含んでいる。遅延装置222は信号線224を介して制御装置216に接続されており、したがって制御装置216に付属している。この場合、遅延装置222は、特にプログラマブルなロジック回路またはASIC、用途に特化された集積回路を含んでいる。第1の光源12をトリガー、すなわちオンすることによって計数器が、画像形成モジュール10の他の各光源12のための計数開始値によって計数を開始する。遅延装置222内では、個々の光源12用の画像形成データを記憶装置内に格納することができる。計数器は、各光源12のために開始値からゼロへ戻るように計数する。値がゼロに達することによって、相当する光源12はオンされ、然るべきデータをこの光源12に渡すことが開始される。

0035

図3は、回転可能な胴上に収容された版に画像形成を行う、時間遅延装置を有する、本発明の画像形成装置の実施形態を示している。画像形成モジュール30は、投射用光学系34によって版38上の3つの画点310上に投射される3つの光線32が生成されるように例えば3つの光源を備えている。3つの画点310は、投影線16に対し個別の距離を有している。投影線16を通って延びる直線によって区分される、投影面の半平面内に3つの画点310が存在するような投影線16が、一般性を損なうことなく示されている。版38は、対称軸35のまわりを回転可能な胴36上に配置されている。この回転は、矢印Rによって示されている。画像形成モジュール30が胴36上の対称軸35に実質的に平行に双方向矢印で示す実質的に直線の経路を動けるように、ここでは図示しない手段が備えられている。胴36は、画像を連続的に形成するために、この胴36上に収容された版38と一緒に矢印Rの方向に回転し、画像形成モジュール30は胴36に沿って矢印Tの方向に並進する。胴36の対称軸35のまわりのねじ状の経路を回転する画像形成が行われる。投影点、すなわち画点310の経路はライン312によって模式的に示されている。すなわち、ここでは例示的に示す3つの点の画像形成が行われた後、版38と画点310との相対的な移動が投影線16によって定まる方向に直角に1つのベクトル成分で所定量だけ生じ、この結果、ここでは例示的に示す3つの点が版38の他の位置に新たに書き込まれる。これによって、画点のいわゆるラスタ走査線が生じる。画像形成モジュール30は、接続線314によって制御ユニット316に接続されている。この実施形態では、制御ユニット316は遅延装置318と制御装置320とを含んでいる。

0036

図4、5、6、7は、光源によって定まる平面内の対象物線に対しそれぞれ距離si(添字iは光源の番号を示す)を有する複数の光源を備えた本発明の画像形成装置によって、対象物線に垂直に、かつ版の表面に対して接線方向に少なくとも速度成分vで動く版上の、対象物線の投影線内に光源の画点を生成するために、印刷点が投影線上の画点によって、または印刷点のフィールドが列によって生成されることを、一般性を損なうことなく一例に基づいて示している。

0037

図4は、版28上に画像が形成される印刷点の位置に関して用いられる符号を説明する例示的な図である。図4の例では、一般性を損なうことなく、ここでは一例として4×4の印刷点のフィールドを光源の画点によって版上に生成する4つの照射源すなわち光源を基にしている。ここでは一例として、規定通りの、直交座標系のフィールドに基づいている。しかし、画像形成される印刷点について他のパターンも考えられる。印刷点の広がり、すなわち、印刷点の中心から次の印刷点の中心まで測定した隣接する印刷点間の距離がhで示されている。これらの印刷点は簡略化して正方形として示されているが、実際の形状は、光度、露光時間、版と画像形成用光線との間の相対速度などのようなプロセスパラメータを有する画像形成用光線の形状によって定まる。フィールド内のこれらの印刷点は、数と文字の組み合わせが付されている。数は各光源、特にレーザの番号を示す添字に相当し、文字は時間的に連続する画像形成ステップ順番アルファベット順に示している。図4は、版が、光源12を含む画像形成モジュール10、30に相対的に速度成分vで矢印方向に動くとき、ここでは図示しない4つの照射源、すなわち光源12の投影点を時間的に次々に通過する、第1の投影線A、第2の投影線B、第3の投影線C、および、第4の投影線Dを示している。第1の光源、すなわち第1の照射源の投影点が第1の投影線A上に位置すると、画点による画像形成を開始させるトリガ信号または制御信号が発せられ、印刷点が置かれる。

0038

図5には、本発明による画像形成装置の時間遅延装置による、版28上での補償が行われていない、画点の例示的な位置が模式的に示されている。ここでは例示的に一般性を損なうことなく、第2の光源の投影点は時間的に最初に第1の投影線Aを通過する。全ての光源が同じ時間に制御される場合、他の光源の画点は、光源によって定まる平面内での対象物線に対する各光源の個々の距離に基づき、画点2Aの開始縁からずらされ、すなわち、位置を変えられる。例えば、第1の光源によって生成される画点は第1のずれL1を、第3の光源によって生成される画点は第3のずれL3を、第4の光源によって生成される画点は第4のずれL4を有している。例えば、図5には、第4の光源の画点が、対応する投影線から印刷点長さhよりも遠く離れていることが示されている。

0039

図6は、投影点または画点を有する、距離が印刷点距離よりも大きい光源の制御を変えることによる、版28上での補償が行われていない、画点の例示的な位置を模式的に示している。画点長さhよりも大きい位置ずれを少なくするために、対応する光源の制御は、n個(nは、最小で(L4-nh)、しかし実際にはn=Int(L4/h)となる自然数)の画像形成ステップだけ前にずらすことができる。図6に示した例では、これは、第1の投影線Aの通過に対応する制御信号によって、第4の光源によって印刷点4Aが置かれ、また、印刷点4Bは図5の印刷点4Aに相当することを示している。同じように、データを2つの画像形成ステップに合わせて時間的にずらすことによって、2つの画点長さhよりも大きい位置ずれが補償される。データをずらすこの措置によって、全ての位置ずれを画点長さhよりも小さくすることができる。例えば図6では、第4の画点の距離が第4のずれL4'まで小さくされ、すなわちこの場合ではL4'は余り(L4 mod h)に相当する。

0040

図7は、時間的にみて最初の光源の、すなわちここでは例えば第2の光源の作動開始時点の後に、光源を遅延させて制御することによって補償された、画点の位置の模式的な図である。画点長さhよりも小さい位置決めずれを減らすために、データ渡しと光源の作動開始とを第1の光源の作動開始時点の後に遅らせてもよい。遅延された作動開始時点は、第2の光源の投影点を通る第1の投影線Aの通過に相応したトリガ信号によって、印刷点を生成する光源の画点が第1の投影線A上に位置するように、各光源について個々に異なって定められる。したがって、例えば第1の光源は第2の光源の作動開始後に時点t1=L1/γに作動開始される。同じように、他の光源について、遅延された作動開始信号が生成され、つまり第3の光源につては、第2の光源の作動開始時点後のt3=L3/γに、第4の光源についてはt4=L4'/γに作動開始信号が生成される。その結果、他の各投影線について繰り返すことによって、対応する図4に示すような、印刷点の所望のフィールドが形成される。

0041

さらに言及すれば、遅延装置は、遅延された作動開始信号を生成するために、周波数が本来の制御信号の数倍である信号周波数で作動させられるべきである。遅延された制御によるこのずれは、例えばプログラマブルなロジック回路、ASIC、ディスクトリート電子回路などを有する遅延装置によって実現される。この電子的な遅延装置は、距離si(添字i は光源の番号を示す)と、対象物線と投影線との間の投影比kとを、適切な形態で、例えば記憶装置内に格納することによって意のままに用いることができる。この遅延装置は、これらのデータから、また、版の速度プロファイルが知られている場合、例えば同じ運動である場合、版と画像形成装置との間の相対運動の速度成分v、さらにまた、それぞれ光源に付属する計数器のための開始値を定めることができる。遅延装置のクロック周波数が一定の場合、所定の時間的間隔は、相応する光源の制御の遅延された開始を計数器がゼロ値に達した際に行なうことができるようにゼロカウントダウンされるまで計数開始値に応じて終了する。

0042

対象物面にある複数の光源を有する画像形成装置については、対象物面内の対象物線に対する距離si(添字iは光源の番号を示す)を、校正または測定の枠内で定めることができる。これに関連し、第1の対象物線に対する光源の距離siは、簡単な数学を用いて第2の対象物線に対する距離に換算できることは明らかである。

図面の簡単な説明

0043

図1対象物線に対する複数の光源の位置を示す例示的な図である。
図2本発明による、複数の光源をずらしてオンする時間遅延装置を有する画像形成装置の好適な実施形態を示す図である。
図3回転可能な胴上に収容された版に画像形成を行う時間遅延装置を有する、本発明による画像形成装置の実施形態を示す図である。
図4版上で画像形成される印刷点の位置に関し用いる符号を説明する例示的な図である。
図5本発明による画像形成装置の時間遅延装置による補正を行っていない、版上の画点の例示的な位置を示す模式図である。
図6印刷点の距離よりも長い距離を有する画点の制御を変えることによる補正を行っていない、画点の例示的な位置を示す模式図である。
図7光源の制御を遅延させる補償を行った、画点の位置を示す模式図である。

--

0044

10,30画像形成モジュール
12光源
14対象物線
16投影線
18 中心(光源12の)
24光線
26投射用光学系
28 版
32 光線
35対称軸
36 胴
38 版
210画点
212冷却部材
214導線
216制御装置
220温度調節装置
222遅延装置
310 画点
314接続線
316制御ユニット
318 遅延装置
320 制御装置
A 第1の投影線
B 第2の投影線
C 第3の投影線
D 第4の投影線
4A印刷点
4B 印刷点
L1 第1のずれ
L3 第3のずれ
L4,L4' 第4のずれ
R,T 矢印
s,si,h 距離
v 速度成分
k投影比

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