JP2001056569A - 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３によって集光させて感光材
料を露光するレーザ露光装置１である。レーザ露光装置
１は、レーザ光Ｌの光路に影響を与えることなく露光面
に対して集光レンズ３を覆うことが可能な遮蔽部材７
が、集光レンズ３と前記感光材料との間に設置されるこ
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がある。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。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を露光するレー
ザ露光装置において、前記レーザ光の光路に影響を与え
ることなく露光面に対して前記集光レンズを覆うことが
可能な遮蔽部材が、前記集光レンズと前記感光材料との
間に設置され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（アブレーションカス）のほとんどは、集光レン
ズにたどり着く前に遮蔽部材に付着する。その結果、前
記アブレーションカスによって集光レンズが汚染される
ことは防止される。したがって、この汚染によって発生
する露光不良および前記集光レンズの寿命劣化を防ぎ、
安定な露光状態を保つことができる。

【００１２】

【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。

【００１３】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。

【００１４】集光レンズ３に入ったレーザ光Ｌは、この
集光レンズ３の焦点において集束する。露光の解像度を
高くするために、こ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（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、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／ＯＦＦ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。

【００１５】図２を参照しながら、本実施形態の特徴部
分であるカバー７について説明する。このカバー７は中
空円錐型形状であり、その先端付近にレーザ光通過用の
孔９を有している。カバー７はレーザ光Ｌがこの孔９を
通過するように配置されており、かつ、カバー７は集光
レンズ３と、この集光レンズ３の焦点との間において、
少なくともその最大径の部分で集光レンズ３のレンズ面
全体を覆うことが可能なように配置されている。また、
集光レンズ３とカバー７との間にはある程度の隙間が存
在していてもよい。

【００１６】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、ガス状粒
子が放出される。レーザ露光装置１においては、カバー
７が集光レンズ３と、この集光レンズ３の焦点との間に
配置されているため、前記ガス粒子はカバー７に付着
し、その結果、前記ガス状粒子が集光レンズ３に付着す
ることが妨げられる。よって、集光レンズ３の汚染が妨
げられ、その結果、良好な露光を保つことができ、かつ
集光レンズ３の寿命の低下を防止することができる。

【００１７】また、カバー７を集光レンズ３に密着させ
カバー７の内側を加圧し、その外側よりも高圧な状態に
保つことができる手段を設けることで、図２の矢印に示
されるような流れが空気に生じ、よって孔９から空気の
噴射が生じる。その結果、前記ガス状粒子が孔９から侵
入することを妨げ、集光レンズ３への付着が更に妨げら
れる。この手段としては、例えば、カバー７内に圧縮ガ
スを供給するためのコンプレッサ（図示せず）を設ける
ことが考えられる。この実施形態においては前記コンプ
レッサが吸入口１０に接続される。

【００１８】図３に示されるのは、第１実施形態のカバ
ー７とは異なる構成のカバー１７である。カバー１７は
中空円錐型形状の内側部材１７ａと、同じく中空円錐型
形状の外側部材１７ｂとからなる。内側部材１７ａおよ
び外側部材１７ｂは、その先端にそれぞれ孔１９ａおよ
び孔１９ｂを有する。内側部材１７ａは外側部材１７ｂ
の内部に配置され、これら部材間には隙間Ｇが存在す
る。

【００１９】カバー１７を用いる場合において、露光ド
ラム周囲の雰囲気の気圧をＰ１、隙間Ｇ内の気圧をＰ
２、内側部材１７ａ内の気圧をＰ３としたとき、Ｐ１＞
Ｐ２かつＰ３＞Ｐ２という状態に保つ手段を設ける。こ
の手段を設けることによって、図３の矢印で示されるよ
うな空気の流れが生じ、その結果、ガス状粒子が孔１９
ａから進入することを妨げ、かつ隙間Ｇを通って露光面
近傍から排除され、よって集光レンズ３への付着が更に
妨げられる。この手段としては、例えば、内側部材１７
ａの内部に圧縮ガスを供給するためのコンプレッサ（図
示せず）を設けると共に、隙間Ｇ内のガスを吸引する吸
引器（図示せず）を設けることが考えられる。この実施
形態においては、内側部材１７ａに連通する吸入口１０
ａがコンプレッサに接続され、外側部材１７ｂに連通す
る排出口１０ｂが吸引器に接続される。

【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。

【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】本発明の一実施形態である、図２に示すカ
バー７を備えたレーザ露光装置１によって上述の原板の
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にアブレーションカスが付着することはなか
った。

【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、集光レンズへの
ガス状粒子の付着が防止される。また、カバー７、１７
は必ずしも円錐型である必要はなく、例えば、四角錐
型、三角錐型、底面楕円の円錐型、直方体型、または単
なる平板型でもよい。

【００２８】

【発明の効果】上述のように、本発明によれば、レーザ
光の光路に影響を与えることなく露光面に対して集光レ
ンズを覆うことが可能な遮蔽部材が、前記集光レンズと
感光材料との間に設置されることにより、当該遮蔽部材
がアブレーションによって発生するガス状粒子を前記集
光レンズに到達させないので、当該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。したがって、当該
汚染によって生じる露光、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】本発明の一実施形態のレーザ露光装置の構成図
である。

【図２】本発明の一実施形態の集光レンズとカバー（遮
蔽部材）の傾斜図である。

【図３】本発明の一実施形態の集光レンズとカバー（遮
蔽部材）の傾斜図である。

【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 ７ カバー ８ コリメータレンズ ９，１９ａ，１９ｂ 孔 １０，１０ａ 吸入口 １０ｂ 排出口 Ｌ レーザ光

Claims (2)

【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
   料を露光するレーザ露光装置において、前記レーザ光の
   光路に影響を与えることなく露光面に対して前記集光レ
   ンズを覆うことが可能な遮蔽部材が、前記集光レンズと
   前記感光材料との間に設置されることを特徴とするレー
   ザ露光装置。
2. 【請求項２】 前記遮蔽部材が前記集光レンズを通過し
   た前記レーザ光の光路を囲繞して略閉空間を形成し、更
   に、当該光路を含む前記遮蔽部材の内部が加圧されるこ
   とを特徴とする、請求項１に記載のレーザ露光装置。