JP4859681B2 - 画像記録装置 - Google Patents

Description

この発明は、熱反応によりガスおよび粉塵等が発生する画像記録材料に対して画像記録を行う画像記録装置に関する。

熱反応によりガス等が発生する画像記録材料を用いた画像記録装置においては、このガス等が記録ヘッドの対物レンズ等に付着して対物レンズの表面を曇らせ、記録画像の質を劣化させる恐れがある。そのため、従来から、記録ヘッドから出射されるレーザ光と交差するような空気流を発生させて前記ガス等を拡散させて、記録ヘッドの対物レンズにガス等が付着することを防止していた（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−０５６４００号公報

近年、ＣＴＰ（コンピュータ・トゥー・プレート）を用いて、フレキソ・デジタル・プレートと呼ばれる画像記録材料に直接に、凸版画像を形成する技術が実用化され始めている。このような凸版材料に対してレーザ照射を行うと、従来の画像記録材料よりも大量のガスおよび粉塵（以下、本明細書ではこれらを一括してガスということがある）が生じる。このため、ガス吸引機構により回収しきれなかったガスが画像記録材料の表面に再付着してこれを汚染するという問題が生じている。

したがって、本発明は、レーザ照射により生じたガス等が画像記録材料の表面に再付着したとしても、画像品質が大きく劣化することのない画像記録装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、その表面に画像記録材料が装着される装着部材と、画像信号により変調された光ビームを、前記画像記録材料に向けて照射する画像記録手段と、前記光ビームを前記装着部材に対して相対的に移動させることにより、前記画像記録材料を主走査方向に走査させる主走査手段と、前記画像記録手段を、前記主走査方向に直交する方向に相対移動させる副走査手段と、前記光ビームの照射により前記画像記録材料から発生するガスを、所定方向の気体吹付により吹き飛ばす気体吹付手段と、を備えた画像記録装置であって、前記画像記録手段は、前記主走査方向に交差する方向に配列された複数の発光源を有し、前記複数の光源のそれぞれは、前記気体吹付方向の下流側において隣接する別の光源よりも、前記主走査方向について上流側になるような位置関係で配列されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記装着部材は、前記画像記録材料が巻装される円筒状部材であり、前記主走査手段は前記円筒状部材を回転させるモータである。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記画像記録材料は凸版材料である。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記複数の光源は、二次元配列されている。

本発明の画像記録装置によれば、ある光源が光ビームを照射することにより発生したガス等は、気体吹付により、前記光源に隣接する別の光源による露光済み領域の上に移動させられる。露光済み領域の上に移動させられたガス等のほとんどはこの領域に付着し、この領域よりも気体吹付方向の下流側の領域には流れていかない。このため、画像記録材料表面においてガス等が局部的に付着する領域が生じないのでガス等の付着状況のばらつきが生じにくい。

図１は、フレキソ・デジタル・プレートＰに対して画像記録を行う画像記録装置１の透視側面図である。

未露光のフレキソ・デジタル・プレートＰ（以下では省略してプレートＰという）は、画像記録装置１の外部から開口２を通過して画像記録装置１の内部に導入され、ドラム３に巻き付けられる。ドラム３は図示を省略した回転機構により矢印ｒ方向に回転する。ドラム３に対向して記録ヘッド４が配置されている。該記録ヘッド４はドラム３の回転軸方向（図１における紙面に垂直な方向）に移動する。画像信号によって変調されるレーザ光を記録ヘッド４からドラム３に向けて照射しつつ、ドラム３を回転させることで、プレートＰの表面が変調されたレーザ光により主走査される。また、ドラム３の回転に同期して記録ヘッド４をドラム３の回転軸方向に移動させることで、プレートＰの表面Ｐが変調されたレーザ光により副走査される。なお、以下の説明では副走査方向Ｘ、主走査方向Ｙという。

ドラム３は内部室を備えた中空の円筒状の部材である。該内部室はドラム３の外部に配設された図示しない真空ポンプに配管で連結されている。

図２乃至図４を参照して記録ヘッド４の構造を説明する。なお、図２は、記録ヘッド４の概略を示す側面図である。図３は、記録ヘッド４とドラム３の上面図である。また、図４は、ドラム３側から見た記録ヘッド４の正面図である。

図２に示すように、記録ヘッド４の筐体４１の内部にはレーザ光を照射するレーザ光源４２が配置されている。レーザ光源４２から出射されたレーザ光は、レンズ４３の作用によってドラム３の表面（実際にはドラム３に巻装されたプレートＰ）の点ＥＰにて結像する。このとき、プレートＰがレーザ光で照射されると、ガスおよび粉塵が発生する。このガス等を処理するために、筐体４１の前面には空気吹付管４４とケース４５とガス吸引管４６とが配設される。

空気吹付管４４はレーザ光源４２の上方側（すなわち、主走査方向Ｙについてレーザ光源４２よりも下流側）であって副走査方向Ｘの上流側から、フィルタにより浄化された高速の空気をレーザ照射点ＥＰに向けて吹き付ける。これにより、図４における主走査方向Ｙを約４５度時計方向に回転させた方向を向く空気流が発生し、プレートＰから発生したガス等が吹き飛ばされる。

ケース４５は拡散したガスの拡散を防止する箱状部材であり、ドラム３に対向する面の一部が開口している。すなわち、ケース４５は、図４においてハッチングを付した部分４５ａが開口している。ガス吸引管４６はケース４５の副走査方向Ｘの下流側位置においてケース４５に連結している。

図５を参照してドラム３の表面３１に形成された吸引溝の方向および位置について説明する。図５は、ドラム３の表面３１の展開図である。図５においては、副走査方向ＸのＸ座標軸と、主走査方向ＹのＹ座標軸とを、参考のために併記している。

ドラム３の表面３１には複数サイズのプレートＰを装着することができる。但し、図５には、小サイズのプレートＰ１と、大サイズのプレートＰ２の２つを例示している。すなわち、小サイズのプレートＰ１は、点（ｘ２、ｙ１）、点（ｘ２、ｙ５）、点（ｘ６、ｙ５）、点（ｘ６、ｙ１）を頂点とする矩形である。一方、大サイズのプレートＰ２は、点（ｘ１、ｙ１）、点（ｘ１、ｙ６）、点（ｘ６、ｙ６）、点（ｘ６、ｙ１）を頂点とする矩形である。

このような複数サイズのプレートＰを装着するために、ドラム表面３１には、副走査方向Ｘに対する傾斜角度がそれぞれ異なる１５本の吸引溝Ｌ１乃至Ｌ１５が、主走査方向Ｙについては同一（Ｙ座標ｙ２位置）であって、副走査方向Ｘには互いに異なる位置（Ｘ座標ｘ４以上とｘ５以下の位置）から延伸して形成されている。また各吸引溝Ｌ１乃至Ｌ１５のそれぞれの底面の所定位置には、ドラム３の内部空間と連通する吸引孔Ｈ１乃至Ｈ１５が形成されている。なお、図面が繁雑にならないように、図５においては、吸引溝Ｌ２乃至Ｌ５、Ｌ７乃至Ｌ１４と吸引孔Ｈ２乃至Ｈ５、Ｈ７乃至Ｈ１４には符号を付していない。

吸引溝Ｌ１は副走査方向Ｘと平行に延伸する吸引溝であり、吸引孔Ｈ１は吸引溝Ｌ１の最も副走査方向Ｘの下流側位置に形成されている。

吸引溝Ｌ６は、副走査方向Ｘに対して反時計方向に約４５度傾斜して延伸する吸引溝である。吸引孔Ｈ６は、吸引溝Ｌ６の副走査方向Ｘの最も下流側に形成されている。また、吸引溝Ｌ１５は主走査方向Ｙと平行に延伸する吸引溝である。

吸引溝Ｌ１以外の吸引溝Ｌ２乃至Ｌ１５は、それぞれ副走査方向Ｘに対して異なる角度で交差するように形成されているが、各吸引孔Ｈ２乃至Ｈ１５は、各吸引溝Ｌ２乃至Ｌ１５の主走査方向Ｙについて最も上流側、すなわち、主走査方向原点位置ｙ０に最も近い位置に形成されている。

いずれのサイズのプレートＰも、座標（ｘ６、ｙ１）を基準にドラム表面３１に装着される。したがって、プレートＰの左下点はすべてのプレートサイズで共通であり、プレートサイズが大型になるにつれて、副走査方向Ｘの逆方向−Ｘあるいは主走査方向Ｙ方向に拡大していく。座標（ｘ６、ｙ１）で特定される位置をプレートＰの装着基準位置という。

なお、図５には、レーザ照射点ＥＰから発生したガスＧが、空気吹付管４４からの空気吹付によって、点ＥＰよりも主走査方向Ｙの上流側であって副走査方向Ｘの下流側に流されていく様子も模式的に示されている。

この画像記録装置１のレーザ光源４２は、複数の半導体レーザを二次元に（たとえば、主走査方向に３列、副走査方向に２列、計６個の半導体レーザを格子状に）配置したマルチチャンネル型の光源である。

図６は、このようなレーザ光源４２における複数の半導体レーザｃｈの配置の一例を示す図である。副走査方向Ｘについて上流側に位置する複数の半導体レーザｃｈ１１、１２、１３は、主走査方向Ｙに対して傾斜した第１の光源列を形成し、副走査方向Ｘについて下流側に位置する複数の半導体レーザｃｈ２１、２２、２３は、主走査方向Ｙに対して傾斜した第２の光源列を形成する。

画像記録が開始されると、各光源列の中で主走査方向Ｙについて最も下流側に位置する半導体レーザｃｈ１３、２３が最初に発光し、残りの半導体レーザｃｈ１１、１２、２１、２２はこれらｃｈ１３、ｃｈ２３に対する主走査方向距離に対応する時間だけ遅延して順次発光するようにタイミング制御されている。

図７（ａ）は、複数の半導体レーザｃｈから照射されるレーザ光がプレートＰ上に形成する各半導体レーザ光源像（ｉ１１、ｉ１２、ｉ１３、ｉ２１、ｉ２２、ｉ２３）の像の配列を示している。

副走査方向Ｘの上流側の光源像ｉ１１、ｉ１２、ｉ１３は、半導体レーザ光源ｃｈ１１、１２、１３から出射される光ビームによってプレートＰ表面に形成される像である。これらの光源像ｉ１１、ｉ１２、ｉ１３は主走査方向Ｙに対して傾斜した第１の光源像列を形成している。

副走査方向Ｘの下流側の光源像ｉ２１、ｉ２２、ｉ２３は、半導体レーザ光源ｃｈ２１、２２、２３から出射される光ビームによってプレートＰ表面に形成される像である。これらの光源像ｉ２１、ｉ２２、ｉ２３は主走査方向Ｙに対して傾斜した第２の光源像列を形成している。

図７ｂは、各半導体レーザｃｈが走査する走査領域（ａ１１、ａ１２、ａ１３、ａ２１、ａ２２、ａ２３）と、各光源像（ｉ１１、ｉ１２、ｉ１３、ｉ２１、ｉ２２、ｉ２３）との位置関係を説明する模式図である。また、各走査領域（ａ１１、ａ１２、ａ１３、ａ２１、ａ２２、ａ２３）中の、図示の時点で既にレーザ照射が実施された部分にはハッチングを付している。

半導体レーザｃｈ１１の光源像ｉ１１からはガス・粉塵（ガスＧ１１）が発生する。このガスＧ１１は、先述の空気吹付管４４によって、空気吹付方向ｄの下流側に位置するｃｈ１２によるレーザ光照射済み領域ａ１２の上に流される。

このプレートＰはレーザ照射が行われるとガス等の吸着性が変化するという性質を有している。即ち、このプレートＰのレーザが照射された領域は粘着性が増加する。したがって、レーザ照射が行われた領域は未露光領域よりも、その上を流れるガスを吸着しやすくなる。

ガスＧ１１は領域ａ１２中のレーザ照射完了部分の上に流れるので、当該ガスＧ１１の一部がこの部分に吸着され、残りのガスＧ１１は開口４５ａからケース４５に回収される。

光源像ｉ１２から発生するガスＧ１２は、レーザ光照射済みの走査領域ａ１３の上に流される。ガスＧ１２は走査領域ａ１３の中のレーザ照射完了部分の上に流れるので、当該ガスＧ１２の一部がこの部分に吸着され、残りのガスＧ１２のみは開口４５ａからケース４５に回収される。

光源像ｉ１３から発生するガスＧ１３は、領域ａ２１、ａ２２の中のレーザ照射未了部分の上に流される。しかし、この部分のガス吸着性は画像記録前とほぼ同じで低いため、ガスＧ１３はプレートＰの表面に再付着することなく、そのほとんどが開口４５ａからケースに回収される。

第２の光源列からのレーザ光照射によってプレートＰから発生するガス等の再付着に関しては上記と同様となるので説明を省略する。

図７（ｃ）はプレートＰへのガス等の再付着の状態を示す図である。気体吹付方向ｄについて最も上流側の走査領域ａ１１には他の光源によるレーザ照射によるガスが付着していない。また、気体吹付方向ｄについて二番目に上流側の走査領域ａ１２には気体吹付方向ｄの上流側で隣接する半導体レーザｃｈ１１によるレーザ照射で発生したガスＧ１１のみが付着している。さらに、走査領域ａ１３には気体吹付方向ｄの上流側で隣接する半導体レーザｃｈ１２によるレーザ照射で発生したガスＧ１２のみが付着している。

２番目の半導体レーザ素子列で、気体吹付方向ｄについて最も上流側に位置する半導体レーザｃｈ２１によって形成される走査領域ａ２１には、半導体レーザｃｈ２１による描画前に他の半導体レーザの走査領域からのガスが付着する。しかし、この付着成分は半導体レーザｃｈ２１によるレーザ照射により除去されるのでさほどの影響はない。走査領域ａ２２、ａ２３ついては走査領域ａ１２、ａ１３と同様に、他の半導体レーザの走査領域からのガスが１度だけ付着する。

以上のように複数の走査領域（ａ１１、ａ１２、ａ１３、ａ２１、ａ２２、ａ２３）のうちほとんどの走査領域には他の半導体レーザ素子からのガスが１度しか付着せず、また、他の半導体レーザからのガスが複数回付着する走査領域は存在しない。したがって、この例ではガスがプレートＰ表面に均一に分散して付着し、特定の領域にのみガスが集中して付着することがない。このため、再付着するガスがプレートＰに形成される記録画像の品質を劣化させる程度が小さい。

図８および図９は、ドラム３を図６および図７の場合とは反対の−ｒ方向に回転させた場合におけるガス等の再付着の状態を説明するための比較図である。

ドラム３が逆方向に回転するので主走査方向も図６および図７とは逆方向になる（これらを区別するために主走査方向−Ｙと標記する）。なお、副走査方向Ｘおよび空気吹付方向ｄは図６および図７と同様である。

副走査方向Ｘについて上流側に位置する複数の半導体レーザｃｈ１１、１２、１３は、主走査方向−Ｙに対して傾斜した第１の光源列を形成する。副走査方向Ｘについて下流側に位置する複数の半導体レーザｃｈ２１、２２、２３は、主走査方向−Ｙに対して傾斜した第２の光源列を形成する。ただし、図６および図７の例とは異なり、各列に属する複数の半導体レーザｃｈのなかで空気吹付方向ｄについて最も上流側に位置する半導体レーザｃｈ１１（ｃｈ２１）が、主走査方向−Ｙについては最も下流側に位置するように配列されている。

図９（ａ）は、複数の半導体レーザｃｈ１１、ｃｈ１２、ｃｈ１３、ｃｈ２１、ｃｈ２２、ｃｈ２３の像ｉ１１、ｉ１２、ｉ１３、ｉ２１、ｉ２２、ｉ２３と、各光源像から発生するガス・粉塵等（Ｇ１１、Ｇ１２、Ｇ１３、Ｇ２１、Ｇ２２、Ｇ２３）との位置関係を示す模式図である。

光源像ｉ１１から発生するガスＧ１１は、先述の空気吹付管４４によって、空気吹付方向ｄの下流側に位置する走査領域ａ１２のレーザ照射未了部分の上に流される。このため、当該ガスＧ１１は走査領域ａ１２に吸着せずにさらに空気吹付方向ｄの下流側に流される。

光源像ｉ１２から発生するガスＧ１２は、走査領域ａ１３とａ２１の上に流される。前者がレーザ照射未了部分であるのに対し、後者は半導体レーザｃｈ２１によるレーザ照射が行われた部分であるのでガス等を吸着しやすい状態になっている。このためガスＧ１２は、その一部が走査領域ａ２１のレーザ照射完了部分に吸着され、残りは開口４５ａからケース４５に回収される。

また、光源像ｉ１３から発生するガスＧ１３は、走査領域ａ２１のレーザ照射完了部分の上に流されてその一部がこの部分に吸着され、残りは開口４５ａからケース４５に回収される。

このように、第１の光源像列に属する複数の光源像ｉ１１、ｉ１２、ｉ１３から発生したガス等は、第２の光源列の中で空気吹付方向ｄについて最も上流側に位置する光源ｃｈ２１による走査領域ａ２１のレーザ照射完了部分に最も多く吸着され、他の部分にはあまり吸着されない。換言すれば、走査領域ａ１１、１２、１３、２１、２２、２３の中で、走査領域ａ２１に傑出して多くのガス等が再付着する。

図９（ｂ）は比較例におけるプレートＰへのガス等の再付着の状態を示す図である。走査領域ａ２１に多くのガスが付着した結果、この領域が他の領域よりも濃くなり、プレートＰ上に形成される記録画像の品質が大きく劣化している。

画像記録装置１の透視側面図である。 記録ヘッド４の概略を示す側面図である。 記録ヘッド４とドラム３の上面図である。 図４はドラム３側から見た記録ヘッド４の正面図である。 ドラム表面３１の展開図である。 複数の半導体レーザｃｈの配置の一例を示す図である。 フレキソ・デジタル・プレートの製版工程の説明図である。 比較例における複数の半導体レーザｃｈの配置の一例を示す図である。 比較例におけるフレキソ・デジタル・プレートの製版工程の説明図である。

符号の説明

１ 画像記録装置
２ 開口
３ ドラム
４ 記録ヘッド
３１ ドラム表面
４１ 筐体
４２ レーザ光源
４３ レンズ
４４ 空気吹付管
４５ ケース
４６ ガス吸引管
Ｈ 吸引孔
Ｌ 吸引溝
Ｐ フレキソ・デジタル・プレート
ｃｈ 半導体レーザ
ＥＰ レーザ照射点

Claims (4)

1. その表面に画像記録材料が装着される装着部材と、
   画像信号により変調された光ビームを、前記画像記録材料に向けて照射する画像記録手段と、
   前記光ビームを前記装着部材に対して相対的に移動させることにより、前記画像記録材料を主走査方向に走査させる主走査手段と、
   前記画像記録手段を、前記主走査方向に直交する方向に相対移動させる副走査手段と、
   前記光ビームの照射により前記画像記録材料から発生するガスを、所定方向の気体吹付により吹き飛ばす気体吹付手段と、を備えた画像記録装置であって、
   前記画像記録手段は、前記主走査方向に交差する方向に配列された複数の発光源を有し、
   前記複数の光源のそれぞれは、前記気体吹付方向の下流側において隣接する別の光源よりも、前記主走査方向について上流側になるような位置関係で配列されていることを特徴とする画像記録装置。
2. 請求項１に記載の画像記録装置において、
   前記装着部材は、前記画像記録材料が巻装される円筒状部材であり、
   前記主走査手段は前記円筒状部材を回転させるモータである画像記録装置。
3. 請求項２に記載の画像記録装置において、
   前記画像記録材料は凸版材料である画像記録装置。
4. 請求項３に記載の画像記録装置において、
   前記複数の光源は、二次元配列されている画像記録装置。
   

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