JP2001056568A - レーザ露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 感光材料をレーザ光によってアブレーション
させることで露光するレーザ露光装置において、アブレ
ーションにより発生するガス状粒子によって集光レンズ
が汚染されることがないレーザ露光装置を提供するこ
と。 【解決手段】 レーザ光Ｌを射出するレーザ光源２と集
光レンズ３とを備えてなり、レーザ光源２から射出され
たレーザ光Ｌを集光レンズ２によって集光させて感光材
料上の目標点Ｐを露光するレーザ露光装置１である。こ
のレーザ露光装置１は、レーザ光Ｌが目標点Ｐに対して
斜めに入射することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の属する技術分野】

【０００１】本発明は、感光材料を露光するためのレー
ザ露光装置に関し、好ましくは平版印刷版用の原板を露
光するためのレーザ露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】平版印刷版用の原板としては、従来か
ら、親水性支持体上に親油性の感光材料を設けたＰＳ版
が広く用いられている。その製版方法として、リスフイ
ルムなどの画像を通して露光を行った後に非画像部を現
像液によって溶解除去する方法があり、この方法により
所望の印刷版を得ている。

【０００３】この分野のもう１つの動向として、画像情
報をコンピュータを用いて電子的に処理、蓄積、出力す
る、ディジタル化技術が広く普及してきており、このよ
うな、ディジタル化技術に対応した、新しい画像出力方
式が種々実用化されるようになってきている。これに伴
い、レーザ光のような高収斂性の輻射線にディジタル化
された画像情報を担持して、このレーザ光によって原板
を走査露光し、リスフィルムを介することなく、直接印
刷版を製造するコンピュータ・トゥ・プレート（以下、
ＣＴＰと記載する）技術が注目されている。

【０００４】デジタル化技術に組み込みやすい走査露光
による印刷版の製造方法として、最近、半導体レーザ、
ＹＡＧレーザ等の固体レーザで高出力のものが安価に入
手できるようになってきたことから、特に、これらのレ
ーザ光を画像記録手段として用いる製版方法が有望視さ
れるようになっている。高出力レーザ光を用いた高パワ
ー密度の露光を用いる方法では、露光領域に対して、瞬
間的に大量の光エネルギーが集中照射して、光エネルギ
ーを効率的に熱エネルギーに変換し、その熱により化学
変化、相変化、形態や構造の変化などの熱変化を起こさ
せ、その変化を画像記録に利用する。つまり、画像情報
はレーザ光などの光エネルギーによって入力されるが、
画像記録は熱エネルギーによる反応によって記録され
る。通常、このような高パワー密度露光による発熱を利
用した記録方式はヒートモード記録と呼び、光エネルギ
ーを熱エネルギーに変えることを光熱変換と呼んでい
る。

【０００５】ヒートモード記録手段を用いる製版方法の
大きな長所は、室内照明のような通常の照度レベルの光
では感光材料が感光せず、また高照度露光によって記録
された画像は定着が必須ではないことにある。つまり、
画像記録にヒートモード感光材料を利用すると、露光前
には、室内光に対して安全であり、露光後にも画像の定
着は必須ではない。したがって、例えば、ヒートモード
露光により不溶化若しくは可溶化する画像記録層を用
い、露光した画像記録層を像様に除去して印刷版とする
製版工程を印刷機上現像方式で行えば、現像（非画像部
の除去）は、画像露光後ある時間、たとえ室内の環境光
に暴露されても、画像が影響を受けないような印刷シス
テムが可能となる。したがってヒートモード記録を利用
すれば、印刷機上現像方式に望ましい平版印刷版用の原
板を得ることも可能となると期待されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ヒートモー
ド記録を行なう場合においては、レーザ光を集光させる
ための集光レンズに比較的短焦点のものを使用すること
が多い。これは露光手段としてインコヒーレントなレー
ザ光を用いても、短焦点レンズを使用すれば当該レーザ
光を細く絞ることができるので、露光の解像度を高くす
ることができるからである。

【０００７】その一方で、ヒートモード記録において
は、露光されている感光材料がアブレーションを起こす
ことによって画像形成を行なう場合もある。また、この
アブレーションを故意に引き起こさせる場合もある。こ
のとき、前記集光レンズが短焦点であるということは、
集光レンズとアブレーション発生点との距離が短いとい
うことに等しい。アブレーションとは、レーザ光を目標
点に集光する事によって、この目標点の感光材料を急激
に高温にし、よって、その表面から爆発的にガス状粒子
が放出される現象である。したがって、アブレーション
による露光に焦点距離の短い集光レンズを用いた場合、
この集光レンズは前記アブレーション発生点付近に配置
されるので、当然のごとく前記ガス状粒子（以下、アブ
レーションカスと記載）に曝されることになる。

【０００８】この状態でアブレーションを続行すると、
前記アブレーションカスが前記集光レンズに次々と付着
することとなり、前記集光レンズの表面は次第に汚染さ
れる。そして、大きく汚染されたレンズはその集光性お
よび透過率が劣化してしまうので、良好な露光を行なえ
なくなる。更に、前記集光レンズに対してレーザ光が与
える負荷が増大してしまうので、前記集光レンズの寿命
も劣化することとなる。その結果、不測の事態が生じる
可能性も高くなる。

【０００９】本発明の目的は、上述の問題点を解消した
感光材料露光用レーザ露光装置を提供することであり、
アブレーションカスによって集光レンズが汚染されるこ
とがないレーザ露光装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、レ
ーザ光を射出するレーザ光源と集光レンズとを備えてな
り、前記レーザ光源から射出された前記レーザ光を前記
集光レンズによって集光させて感光材料上の目標点を露
光するレーザ露光装置において、前記レーザ光が前記目
標点に対して斜めに入射することを特徴とするレーザ露
光装置によって達成される。

【００１１】本発明のレーザ露光装置は、感光材料上の
露光部分に対して、斜めに入射することで、アブレーシ
ョンによって発生するガス状粒子（アブレーションカ
ス）を集光レンズに直接放射させない構成となってい
る。本発明において、レーザ光が斜めに入射するという
ことは、当該レーザ光の光軸が、露光部分の法線を通る
ことなく入射するということである。更に、前記レーザ
光の入射角度は、露光エネルギを大幅に低下させない範
囲で設定され、露光部分の法線から好ましくは４５度以
下であり、特に好ましくは２０度〜４５度である。

【００１２】本発明によるレーザ露光装置によれば、感
光材料がアブレーションすることによって発生するガス
状粒子は、集光レンズのある向きとは逆側に放射される
ので、当該集光レンズに付着することがほとんどない。
その結果、前記ガス状粒子による集光レンズの汚染が防
止される。したがって、この汚染によって発生する露光
不良、前記集光レンズの寿命低下を防ぎ、安定な露光状
態を保つことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明の実施形態を説明する。

【００１４】図１に示されるのは、本発明のレーザ露光
装置の一実施形態である。ただし、図示されるのは装置
のモデルであり、本発明にかかる部分の機構のみが示さ
れる。このレーザ露光装置１は、基板に感光材料を塗布
した平版印刷版用の原板を露光するための装置である。
レーザ発振器２によって発振されたレーザ光Ｌはコリメ
ータレンズ８によって整形されて集光レンズ３に入る機
構となっている。また、この実施形態において、レーザ
発振器２は半導体レーザ発振器であり、かつこのレーザ
発振器２によって発振されるレーザ光Ｌは高パワーを有
する。

【００１５】集光レンズ３に入ったレーザ光Ｌは、この
集光レンズ３の焦点Ｐにおいて集束する。露光の解像度
を高くするために、その焦点距離は短距離である。一
方、ドラム４上には基板に感光材料を塗布した原板６が
装着されており、そして、レーザ光Ｌの焦点Ｐ（集光レ
ンズ３の集束点）が常に原板６の表面にくるように、レ
ーザ発振器２、集光レンズ３およびコリメータレンズ８
は配置されている。すなわち、原板６の露光は、集光レ
ンズ３の焦点Ｐにおいて行われる。また、原板６に塗布
されているのはヒートモード記録用の感光層であり、か
つレーザ光によりアブレーションするタイプである。加
えて、ドラム４は回転可能であり矢印Ｒの方向に回転す
る、この回転は制御装置５によって制御されている。こ
の制御装置５はまた、レーザ発振器２の発振のＯＮ／Ｏ
ＦＦをも制御している。更に、これらの光学系はドラム
４の回転軸に沿って平行移動することができ、その移動
も制御装置５によって制御される。すなわち、レーザ露
光装置１はＣＴＰ方式の露光装置として設計されてい
る。

【００１６】この実施形態において、レーザ光Ｌは、集
光レンズ３の焦点Ｐ（すなわち露光部分）を通るドラム
４の法線を含む平面Ｓ１に対してドラム４の回転方向Ｒ
と逆側に傾け、入射角度Ａ１をもって入射する。この角
度Ａ１の値は露光エネルギを大幅に低下させない範囲で
設定され、角度Ａ１は４５°以下であることが好まし
く、更に、角度Ａ１は２０°〜４５°であることが特に
好ましい。

【００１７】図２を参照しながら、露光について説明す
る。レーザ露光装置１を用いて露光を実行すると、原板
６上の感光材料がアブレーションし、露光面からガス状
粒子が放射されるが、ドラム４が矢印Ｒ方向に回転して
いるため、その放射方向はドラム４の法線方向ではなく
矢印Ｄの向きである。このため、レーザ光Ｌの入射角は
ドラムの回転方向と逆に傾けることが好ましい。すなわ
ち、前記ガス状粒子が集光レンズ３に直接向うことはな
く、よって前記ガス状粒子によって集光レンズ３が汚染
されることは抑止される。したがって、この汚染によっ
て発生する露光不良、集光レンズ３の寿命低下を防ぎ、
安定な露光状態を保つことができる。

【００１８】図３に示されるのは、本発明の第２実施形
態である。この実施形態においては、レーザ光Ｌが、集
光レンズ３の焦点Ｐ（すなわち露光部分）を通りドラム
４の側面に平行な平面Ｓ２に対して、角度Ａ２をもって
入射する。この角度Ａ２の値は露光エネルギを大幅に低
下させない範囲で取り決められ、角度Ａ２は４５°以下
であることが好ましく、更に、角度Ａ２は２０°〜４５
°であることが特に好ましい。この実施形態においても
第１実施形態と同様の効果が得られる。

【００１９】図４および図５に示されるのは本発明の第
３実施形態である。図５はレーザ露光装置１を図４にお
ける矢印Ｗの向きから観察した図である。この実施形態
は第１実施形態と第２実施形態との組み合わせであり、
レーザ光Ｌが、集光レンズ３の焦点Ｐ（すなわち露光部
分）を通るドラム４の法線を含む平面Ｓ１に対して角度
Ａ３、かつ集光レンズ３の焦点Ｐ（すなわち露光部分）
を通りドラム４の側面に平行な平面Ｓ２とに対して角度
Ａ４をもって入射する。この角度Ａ３および角度Ａ４の
値は露光エネルギを大幅に低下させない範囲で設定さ
れ、角度Ａ３および角度Ａ４は４５°以下であることが
好ましく、更に、角度Ａ３および角度Ａ４は２０°〜４
５°であることが特に好ましい。この実施形態において
も第１実施形態および第２実施形態と同様の効果が得ら
れる。

【００２０】ここで、本発明が有効な原板について説明
する。原板６は、基板の上に感光材料が塗布されること
によって成る。

【００２１】＜１＞ 基板の作製 基板は以下の（１）〜（６）の工程によって作製され
る。本実施形態においては、基板はアルミニウム支持体
として提供される。 （１） ９９．５重量％アルミニウムに、銅を０．０１
重量％、チタンを０．０３重量％、鉄を０．３重量％、
ケイ素を０．１重量％含有するＪＩＳＡ１０５０アルミ
ニウム材の厚み０．２４ｍｍ圧延板を、４００メッシュ
のパミストン（共立窯業製）の２０重量％水性懸濁液
と、回転ナイロンブラシ（６，１０−ナイロン）とを用
いてその表面を砂目立てした後、よく水で洗浄する。 （２） これを１５重量％水酸化ナトリウム水溶液（ア
ルミニウム４．５重量％含有）に浸漬してアルミニウム
の溶解量が５ｇ／ｍ2になるようにエッチングした後、
流水で水洗する。 （３） 更に、１重量％硝酸で中和し、次に０．７重量
％硝酸水溶液（アルミニウム０．５重量％含有）中で、
陽極時電圧１０．５ボルト、陰極時電圧９．３ボルトの
矩形波交番波形電圧（電流比ｒ＝０．９０、特公昭５８
−５７９６号公報実施例に記載されている電流波形）を
用いて１６０クーロン／ｄｍ2の陽極時電気量で電解粗
面化処理を行う。 （４） 水洗後、３５℃の１０重量％水酸化ナトリウム
水溶液中に浸漬して、アルミニウム溶解量が１ｇ／ｍ2
になるようにエッチングした後、水洗した。次に、５０
℃、３０重量％の硫酸水溶液中に浸漬し、デスマットし
た後、水洗する。 （５） 更に、３５℃の硫酸２０重量％水溶液（アルミ
ニウム０．８重量％含有）中で直流電流を用いて、多孔
性陽極酸化皮膜形成処理を行う。すなわち、電流密度１
３Ａ／ｄｍ2で電解を行い、電解時間の調節により陽極
酸化皮膜重量２．７ｇ／ｍ2とする。 （６） この支持体を水洗後、７０℃のケイ酸ナトリウ
ムの３重量％水溶液に３０秒間浸漬処理し、水洗乾燥す
る。 以上のようにして得られたアルミニウム支持体は、マク
ベスＲＤ９２０反射濃度計で測定した反射濃度は０．３
０で、中心線平均粗さは０．５８μｍであった。

【００２２】次に、前述の基板に感光材料を塗布する工
程を述べる。 ＜２＞ 感光材料の塗布 ＜テトラメトキシシラン分散液の調製＞ゾルゲル変換性
の成分としてテトラメトキシシランを含んだ下記の処方
（Ａ）の分散液（ゾルゲル液（Ａ）と呼ぶ）を調製す
る。調製方法としては、シリコンテトラエトキシド、エ
タノール、純水、硝酸の順に混合してゆき、室温で１時
間攪拌してゾルゲル液（Ａ）を作成する。 ゾルゲル液（Ａ）処方 シリコンテトラエトキシド １８．３７ｇ エタノール（９５％） ３２．５６ｇ 純水 ３２．５６ｇ 硝酸 ０．０２ｇ 感光材料として上記のゾルゲル液（Ａ）と表１に記載の
試料１〜８の光熱変換性の微粒子を含んだ合計８種類の
分散液を調製する。調製は、各成分を下記処方のように
含んだ混合物にガラスビーズ１０ｇを添加してペイント
シェーカーで１０分間攪拌して分散液とする。

【００２３】

【表１】

【００２４】画像記録層用塗布液処方 光熱変換性微粒子（表１） ２．１７ｇ ゾルゲル液（Ａ） ３．３４ｇ ポリビニルアルコール〔ＰＶＡ１１７、クラレ（株）
製〕（１０％水溶液） ３．５０ｇ コロイダルシリカ〔スノーテックスＣ、日産化学（株）
製〕（２０％水溶液） ６．０ｇ 純水 ７．４９ｇ 表１の試料２、４および７の各光熱変換性微粒子のシリ
ケート処理は、７０℃のけい酸ナトリウム（３０％）水
溶液に３０秒浸漬して行う。試料５のカーボンブラック
は、カーボンブラック粒子（１０ｇ）を０．０１Ｔｏｒ
ｒの減圧下で脱気したのち、出力２０Ｗのプラズマ照射
のもとで水蒸気を流して粒子表面に水酸基を導入し、こ
れを水に分散させ、その中にテトラエトキシシラン２０
ｍＬを滴下して２時間攪拌して得る。また、試料８のカ
ーボンブラック分散物は、表面処理を施してないもので
ある。

【００２５】画像記録層用塗布液をバー＃１４用いてバ
ーコートによって前記したアルミニウム基板上に乾燥厚
み２．０μｍになるように塗布したのち、空気オーブン
に入れて１００°Ｃで１０分間乾燥して画像記録層を形
成させる。このようにして、原板が作製される。

【００２６】本発明の第１〜第３実施形態を用い、角度
Ａ１＝角度Ａ２＝角度Ａ３＝角度Ａ４＝２０°という条
件で上述の原板の露光を行なったところ、どの試料につ
いても原板上に塗布された感光材料がアブレーションを
起こしたとき、集光レンズ３にガス状粒子が付着するこ
とが著しく減少した。

【００２７】以上、本発明の実施形態を説明したが、本
発明はこの実施形態に限定されることなく実施される。
また、本発明に有効な感光材料は必ずしもアブレーショ
ンするタイプである必要はなく、本発明はアブレーショ
ンしない感光材料の露光装置としても使用されてもよ
い。アブレーションしないタイプの感光材料を露光する
場合においても本発明の要旨が変化することはなく、不
測のアブレーションが起こったときに、集光レンズ３へ
のガス状粒子の付着が防止される。また、入射するレー
ザ光は、必ずしも１本である必要はなく、複数本でもよ
い。

【００２８】

【発明の効果】上述のように本発明は、前記レーザ光が
露光部分に対して、斜めに入射することを特徴とするレ
ーザ露光装置であり、感光材料上の露光部分に対して、
斜めに入射することで、アブレーションによって発生す
るガス状粒子（アブレーションカス）を集光レンズに直
接放射させない構成となっている。本発明によれば、ア
ブレーションによって発生するガス状粒子によって集光
レンズが汚染されることを著しく減少させることができ
る。したがって、当該汚染によって生じる露光不良、前
記集光レンズの寿命低下等が防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態のレーザ露光装置の構成
図である。

【図２】露光の際のアブレーションの様子を示した概念
図である。

【図３】本発明の第２実施形態のレーザ露光装置の構成
図である。

【図４】本発明の第３実施形態のレーザ露光装置の構成
図である。

【図５】本発明の第３実施形態のレーザ露光装置の構成
図である。

【符号の説明】

１ レーザ露光装置 ２ レーザ発振器 ３ 集光レンズ ４ ドラム ５ 制御装置 ６ 原板 ８ コリメータレンズ Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４ レーザ光の入射角度 Ｄ ガス状粒子の放出方向 Ｌ レーザ光 Ｐ 集光レンズの焦点（露光部分） Ｒ ドラムの回転方向 Ｓ１ 焦点におけるドラムの法線を含む平面 Ｓ２ ドラム側面に対する平行面のうち焦点を通る平面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ光を射出するレーザ光源と集光レ
   ンズとを備えてなり、前記レーザ光源から射出された前
   記レーザ光を前記集光レンズによって集光させて感光材
   料上の目標点を露光するレーザ露光装置において、前記
   レーザ光が前記目標点に対して斜めに入射することを特
   徴とするレーザ露光装置。