JP2006053416A - 画像露光装置および画像露光方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光重合により画像部が形成される印刷版原版を、印刷版原版にアブレーションを生じさせないように多重露光を行い、所定の画像を露光できるとともに、耐刷性が優れた印刷版を得られる画像露光装置および画像露光方法を提供する。
【解決手段】画像露光装置は、光照射することで硬化し画像部を形成する画像記録層を有する印刷原版を、予め測定されたアブレーションする露光エネルギ以下、かつ耐刷性を得る露光エネルギ以上の総露光エネルギで多重露光するものであり、印刷版原版に照射される光を画像信号に基づいて変調する２次元空間変調素子および２次元空間変調素子を照明する照明手段を備える露光手段と、露光手段と印刷版原版とを２次元的に相対的に移動させる移動手段とを有し、２次元光空間手段の１つの画素配列方向に、移動手段により露光手段と印刷版原版とを相対的に移動させて走査するとともに、この走査に同期して２次元変調手段による画像も画素配列方向に走査する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光重合により画像部または非画像部が形成される印刷版原版について、画像信号に基づいて照明手段からの照明光を変調する２次元空間変調素子を用いて多重露光する画像露光装置および画像露光方法に関し、特に、印刷版原版にアブレーションを生じさせないように、多重露光を行って、所定の画像を露光する画像露光装置および画像露光方法に関する。

従来、１次元空間変調素子を、１つの基体に、複数の出射窓が直線状に形成されている半導体レーザアレイで照明し、１次元変調素子による形成された像を感光材料の表面に、結像させて、画像を露光する画像露光装置およびその方法が提案されている（特許文献１参照）。
この特許文献１に開示された従来の１次元空間変調素子を用いた画像露光装置によれば、レーザパワーの利用度を高めることができ、画像露光の際には、短い露光時間で、かつ高照度で画像露光するものである。

米国特許第５，５１７，３５９号明細書

しかしながら、従来の１次元空間変調素子を用いた画像露光装置においては、１画素の露光時間が、０．５〜５マイクロ秒（以下、μｓという）と短く、かつ高照度（高い露光エネルギ密度）で露光する。このため、印刷版原版の画像記録層（感光層）がアブレーションする虞があり、露光量を増やすことができない。
なお、光源の光量を上げる等により露光エネルギ（露光量）を上げることができるものの、画像記録層がアブレーションして変質してしまい、耐刷性能を向上させることができないという問題点がある。
このように、従来の１次元空間変調素子を用いた画像露光装置においては、耐刷性が高い印刷版を得ることができないという問題点がある。

また、露光時にアブレーションが生じると、再度空気中で再結合して固体の粉となり、露光環境を悪化させてしまうため、吸引が必要になる。これにより、吸引装置が必要になり、装置構成が複雑になるとともに、コストが嵩むという問題点がある。

本発明の目的は、前記従来技術に基づく問題点を解消し、光重合により画像部が形成される印刷版原版を、画像信号に基づいて照明手段からの照明光を変調する２次元空間変調素子を用いて、印刷版原版にアブレーションを生じさせないように、多重露光を行い、所定の画像を露光できるとともに、耐刷性が優れた印刷版を得ることができる画像露光装置および画像露光方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の第１の態様は、光照射することで硬化し画像部を形成する画像記録層を有する印刷原版に画像露光を行う画像露光装置であって、前記印刷版原版に照射される光を画像信号に基づいて変調する２次元空間変調素子、および前記２次元空間変調素子を照明する照明手段を備える露光手段と、前記露光手段と前記印刷版原版とを２次元的に相対的に移動させる移動手段とを有し、前記２次元光空間手段の１つの画素配列方向に、前記移動手段により、前記露光手段と前記印刷版原版とを相対的に移動させて走査するとともに、この走査に同期して、前記２次元変調手段による画像も前記画素配列方向に走査することにより、前記印刷版原版を、前記印刷版原版について予め測定されたアブレーションする露光エネルギ以下、かつ耐刷性を得る露光エネルギ以上の総露光エネルギで多重露光することを特徴とする画像露光装置を提供するものである。

また、本発明においては、前記照明手段は、半導体レーザアレイを有することが好ましい。

さらに、本発明においては、前記印刷版原版は、波長が８００ｎｍ〜１２００ｎｍに分光感度を有することが好ましい。
また、本発明においては、前記多重露光による１画素当りの総露光時間は、１０マイクロ秒以上であることが好ましい。
さらに、本発明においては、前記多重露光による露光エネルギは、１回の露光エネルギが２００ｍＪ／ｃｍ^２以下であることが好ましい。

また、本発明の第２の態様は、光照射することで硬化し画像部を形成する画像記録層を有する印刷原版に、２次元空間変調素子により変調された光によって画像露光を行う画像露光方法であって、前記印刷版原版は、予めアブレーションする露光エネルギ以下、かつ耐刷性を得る露光エネルギ以上の総露光エネルギが測定されており、前記２次元光空間手段の１つの画素配列方向に、前記２次元光空間変調素子と前記印刷版原版とを相対的に移動させて走査するとともに、この走査に同期して、前記２次元変調手段による画像も前記画素配列方向に走査することにより、前記総露光エネルギで前記印刷版原版を多重露光することを特徴とする画像露光方法を提供するものである。

本発明の画像露光装置によれば、予め測定されたアブレーションする露光エネルギ以下、かつ耐刷性を得る露光エネルギ以上の総露光エネルギで、印刷版原版を主走査方向に多重露光することにより、低い露光エネルギ（照度）で画像露光できるとともに、露光エネルギ量を増やしても、アブレーションすることなく画像露光できる。これにより、耐刷性が優れた印刷版を得ることができる。
また、本発明においては、画像露光に際して、アブレーションすることがないため、吸引装置が不要であり、装置構成を簡素にでき、かつコストを抑えることもできる。

また、本発明の画像露光方法によっても、予め測定されたアブレーションする露光エネルギ以下、かつ耐刷性を得る露光エネルギ以上の総露光エネルギで、印刷版原版を主走査方向に多重露光することにより、低い照度で画像露光できるとともに、露光エネルギ量を増やしても、アブレーションすることなく画像露光できる。これにより、耐刷性が優れた印刷版を得ることができる。
また、本発明においては、走査速度が速い場合であっても、多重露光することにより、１画素の総露光時間を長くすることができる。この場合においても、アブレーションすることがない。
さらに、本発明においては、画像露光に際して、アブレーションすることがないため、吸引装置が不要であり、装置構成を簡素にでき、かつコストを抑えることもできる。

以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の画像露光装置および画像露光方法を詳細に説明する。

図１は、縦軸に相対感度をとり、横軸にスポット通過時間をとって、光重合により画像部または非画像部が形成される印刷版原版における画像形成に必要な最低露光エネルギとアブレーションが生じる最低露光エネルギとの関係を示すグラフである。なお、図１において、縦軸および横軸ともに、対数目盛である。図１に示す折れ線Ａは、アブレーションが生じる最低露光エネルギ（以下、アブレーション開始露光エネルギという）を示す折れ線である。また、折れ線Ｅは、画像形成に必要な最低露光エネルギ（以下、単に最低露光エネルギという）を示す折れ線である。また、直線Ｐ_１は、１万枚の耐刷枚数が得られる露光エネルギを示す直線であり、直線Ｐ_２０は、２０万枚の耐刷枚数が得られる露光エネルギを示す直線である。
また、横軸のスポット通過時間は、露光ビームの半値幅のスポット径をｗとし、主走査速度をｖとするとき、ｗ／ｖで規定されるものである。

図１に示すように、例えば、露光時間が１０^−６秒である場合、最低露光エネルギとアブレーション開始露光エネルギとの差である露光マージンＭ_１が小さい。しかしながら、露光時間が１０^−５秒、露光時間が５×１０^−５秒と長くなるにつれて、露光マージンＭ_２、Ｍ_３が大きくなる。

従来の画像露光装置は、１画素の露光時間が０．５〜５μｓである。この場合、図１に示すように、画像形成の最低露光エネルギとアブレーション開始露光エネルギとの差は２〜３倍程度である。
一方、例えば、１万枚の耐刷性を得るためには、最低露光エネルギの約３倍の露光エネルギが必要になる。また、２０万枚の耐刷性を得るためには、最低露光エネルギの約１０倍の露光エネルギが必要になる。さらに、従来の画像露光装置は高照度で露光するため、最低露光エネルギの５〜１０倍の露光エネルギを与えると、印刷版原版Ｐにアブレーションが生じてしまう。このため、１万枚以上の十分な耐刷性を得ることができない。

しかしながら、印刷版原版は、折れ線Ａで示されるアブレーション開始露光エネルギが、露光時間とともに増加している。印刷版原版Ｐのアブレーションは、レーザ露光エネルギによる温度上昇で引き起こされる。印刷版原版Ｐの温度上昇は、短時間露光では少ないエネルギで起こり、長時間露光では大きなエネルギが必要になると考えられ、低照度不軌特性を示す。例えば、露光時間を５×１０^−４秒で画像露光する場合、露光マージンＭ_３が大きく、露光エネルギを大きくしても、アブレーションが生じることがなく、１万枚または２０万枚の耐刷性能を得ることができる。
このように、本発明者は、最低露光エネルギ、アブレーション開始露光エネルギ、および所定の耐刷枚数が得られる露光エネルギを予め測定しておくことにより、画像が形成でき、かつアブレーション開始露光エネルギ未満となる総エネルギ量で、長時間露光することにより、十分な耐刷性を有する印刷版が得られることを見出した。
また、単純に１次元空間変調素子を用いて露光時間を長くすることにより長時間露光を実現すると、印刷版露光時間が極めて長くなってしまい、生産性が著しく低下する。そこで、本発明では、二次元空間変調素子で多重露光を行うことにより、印刷版露光時間を長くすることなく、印刷版上の画素露光時間を十分長くすることができる。
本発明は、以上の知見に基づいてなされたものである。本発明においては、印刷版原版は、予めアブレーションする露光エネルギおよび画像を形成するための最低露光エネルギの範囲が測定されており、本発明の画像露光装置は、この印刷版原版を画像露光するものである。

すなわち、図１に示すように、１０〜数１００マイクロ秒で露光することにより、画像形成開始露光エネルギの５〜１０倍の露光エネルギで露光しても、アブレーションすることなく、画像露光できるとともに、得られる印刷版は、耐刷性が優れたものとなる。
以下、本発明の実施例について説明する。

図２は、本発明の第１の実施例に係る画像露光装置を示す模式的平面図であり、図３は、本発明の第１の実施例に係る画像露光装置の要部を示す模式的側面図である。
図２に示す本実施例の画像露光装置１０は、アウタードラム型（円筒外面走査型）刷版露光装置であって、一定速度で回転する円筒形状のドラム２０の外面に巻き回されて固定された印刷版原版Ｐの表面に、露光ヘッド３０から画像信号に基づいて変調された光ビームｂを出射させ、ドラム２０の回転によって、その回転方向ｒと同方向の記録方向、すなわち、主走査方向Ｒに走査しつつ、露光ヘッド３０をドラム２０の軸線方向に略平行な副走査方向Ｍに走査し、光ビームｂで印刷版原版Ｐの表面を２次元的に露光（画像記録、厳密には潜像形成）するものである。
図２に示すように、画像露光装置１０は、基本的に、基台１２と、ガイドレール１４と、ドラム２０と、主走査モータ（移動手段）２２と、副走査モータ（移動手段）２４と、露光ヘッド３０（露光手段）と、制御部４０とを有する。

基台１２は、ガイドレール１４が設けられ、主走査モータ２２、副走査モータ２４、およびドラム２０が載置されるものである。

ガイドレール１４は、露光ヘッド３０が載置され、露光ヘッド３０をドラム２０の軸線方向（副走査方向Ｍ）に案内するものである。ガイドレール１４は、基台１２の縁部に設けられた１対のレールであって、ドラム２０の軸線方向に沿って延びている。ガイドレール１４の間には、ドラム２０の軸線方向に沿って延びるボールねじ１８が設けられている。

ドラム２０は、ＰＳ版（Presensitized Plate）などの印刷版原版Ｐが巻き付けられる外周面を有する円筒状のものであって、ドラム２０には、印刷版原版Ｐを固定保持する固定保持手段（図示せず）が設けられている。なお、印刷版原版Ｐは、例えば、現像機による現像処理を施す必要がなく、機上現像ができるものである。
この固定保持手段は、ドラム２０の表面に設けられた多数の吸引孔と、ドラム２０の内部を減圧する減圧手段とを有する。減圧手段によりドラム２０内部を減圧することにより、印刷版原版Ｐがドラム２０の表面に固定保持される。なお、固定保持手段は、減圧方式のもの限定されるものではなく、静電吸着方式のものであってもよい。

また、ドラム２０は、その回転軸２０ａの両側で、基台１２に設けられた１対の支持部材１６に軸受（図示せず）を介して回転可能に支持されている。ドラム２０の一方の回転軸２０ａの端部には、ロータリーエンコーダ２６が設けられている。ロータリーエンコーダ２６は、ドラム２０の回転角を検出するものであり、これにより印刷版原版Ｐの位置が特定される。

図２に示すように、主走査モータ２２は、ドラム２０を回転させる回転駆動手段であり、ドラム２０の回転軸２０ａと直結されている。また、この主走査モータ２２は、光ビームｂの主走査手段を構成するものである。
なお、主走査モータ２２と、ドラム２０の回転軸２０ａとは、プーリおよびベルトなどの巻掛伝動手段を介して接続してもよい。
なお、巻掛伝動手段は、特に上述のものに限定されるものではなく、チェーンなどの巻掛伝動手段を利用できる。また、主走査モータ２２とドラム２０とは巻掛伝動手段により動力が伝達されるものに限定されるものではなく、例えば、ギアなどの伝達手段でもよい。

本実施例においては、主走査モータ２２はドラム２０に直結されているため、主走査モータ２２の回転は、直接ドラム２０の回転軸を介してドラム２０に伝達されて、ドラム２０が回転方向ｒに回転される。

副走査モータ２４は、露光ヘッド３０を副走査方向Ｍに移動させるための駆動手段であり、ボールねじ１８の一端に連結されている。また、この副走査モータ２４は、光ビームｂの副走査手段を構成するものである。

また、副走査モータ２４は、副走査方向Ｍの露光ヘッド３０の移動量を制御する必要があるので、パルスモータであることが好ましい。なお、副走査モータ２４は、例えば、上述の伝達手段を介してボールねじ１８に連結されていてもよい。
このように、露光ヘッド３０は、副走査モータ２４により、ガイドレール１４に沿って副走査方向Ｍに移動される。

露光ヘッド３０は、照明光学ユニット３２と、露光ユニット３４とを有するものである。照明光学ユニット３２は、露光ユニット３４に、画像露光に必要な光量（照度）の光を供給するものである。
露光ユニット３４は、照明光学ユニット３２から出射された光を、画像信号に基づいて変調し、変調された光ビームｂを印刷版原版Ｐに照射するものである。
露光ヘッド３０は、制御部４０に接続されている。この制御部４０は、照明光学ユニット３２を制御する照明制御部４２と、露光ユニット３４を制御する露光制御部４４とを有する。この露光制御部４４に、画像データ供給部４６が接続されている。

露光制御部４４は、画像データ供給部４６から供給された画像データに基づいて、露光ユニット３４の後に詳細に説明するＭＭＡ５０のマイクロミラーの傾きを調整して、画像データに応じて、光ビームを変調するための変調信号を生成するとともに、露光ヘッド３０に位置に応じて露光開始のタイミングを調整するものである。
また、露光制御部４４は、多重露光に際して、ドラム２０の回転（主走査）に同期して、ＭＭＡ５０が形成する画像（ＭＭＡ５０における変調）も主走査方向Ｒに走査（移動）させるように、変調信号を形成する。すなわち、ドラム２０が１画素（２４００ｄｐｉでは、１０．５８μｍ分）回転したら、ＭＭＡ５０による形成画像も、１画素、主走査方向Ｒに移動させる。

さらに、本実施例においては、例えば、印刷版を作製する場合、画像データはＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロ）、Ｋ（黒）の各色ごとの網点情報を有するものである。露光制御部４４は、各色毎の網点画像を形成するための変調信号を作成する。変調方式としては、例えば、パルス数変調、およびパルス幅変調が挙げられる。

露光ユニット３４、および照明光学ユニット３２について、図３ならびに図４（ａ）および（ｂ）に基づいて説明する。
図４（ａ）および（ｂ）に示すように、照明光学ユニット３２は、照明光源である半導体レーザバー（半導体レーザアレイ）６０と、速軸コリメート（以下、Fast axisコリメートという）用シリンドリカルレンズ６２と、遅軸コリメート（以下、Slow axisコリメートという）用シリンドリカルレンズ６４とを有するものである。
本実施例の照明光学ユニット３２は、半導体レーザバー６０を２段に重ねて配置したものである。この半導体レーザバー６０は、１つ印刷版原版Ｐの画像記録層（感光層）が感光性を有する波長のレーザ光を出射するものであり、１つの基体に、複数の出射窓が直線状に形成されているものである。
本実施例の半導体レーザバー６０は、各出射窓から、例えば、波長が８００ｎｍ〜１２００ｎｍのレーザ光を出射させるものである。

また、半導体レーザバー６０の出射面側に、Fast axisコリメート用シリンドリカルレンズ６２がレンズ面を向けて配置されている。このFast axisコリメート用シリンドリカルレンズ６２は、半導体レーザバー６０の全ての出射面にわたる長さを有するものである。このFast axisコリメート用シリンドリカルレンズ６２の出射面側に、離間してSlow axisコリメート用シリンドリカルレンズ６４が設けられている。

半導体レーザバー６０から射出されたレーザ光は、図４（ａ）に示すように、Fast axisコリメート用シリンドリカルレンズ６２の非レンズ面を通過するため、レーザ光が持つ広がり角で広がる。この広がったレーザ光は、Slow axisコリメート用シリンドリカルレンズ６４により平行光とされる。
また、半導体レーザバー６０から射出されたレーザ光は、図４（ｂ）に示すように、Fast axisコリメート用シリンドリカルレンズ６２のレンズ面の作用により、平行光とされ、この平行光の状態で、Slow axisコリメート用シリンドリカルレンズ６４に入射される。この場合において、Slow axisコリメート用シリンドリカルレンズ６４から出射される光は、平行光である。
図４（ａ）および（ｂ）に示すように、照明光学ユニット３２は、所定の光量を有する平行光を、後述する露光ユニット３４の２次元空間変調素子（ＭＭＡ５０（図３参照））の全面に入射させる。
半導体レーザバー６０は、出力としては、例えば、１つの半導体レーザバーで４０Ｗ、２つで合計８０Ｗである。なお、本発明においては、照明光源としては、半導体レーザバーに限定されるものではなく、半導体レーザが１次元に配列されたものであってもよい。

図２に示すように、露光ユニット３４は、２次元空間変調素子であるＭＭＡ（Micro Mirror Array）５０と、コリメートレンズ５２と、ミラー５４と、結像レンズ５６とを有するものである。
ＭＭＡ５０の垂直方向における下方にミラー５４が設けられている。このＭＭＡ５０とミラー５４との間にコリメートレンズ５２が設けられている。また、ミラー５４は、反射方向がドラム２０の中心となるように配置されている。このミラー５４の反射光をドラム２０の表面に設けられた印刷版原版Ｐの表面に焦点を結ぶ位置に結像レンズ５６が設けられている。
このように、照明光学ユニット３２から平行光がＭＭＡ５０に入射されて、コリメートレンズ５２、ミラー５４および結像レンズ５６を経て、印刷版原版Ｐの表面に焦点を結び、画像露光される。このとき、ＭＭＡ５０には、露光制御部４４により、変調信号が入力され、この変調信号により平行光が変調されて光ビームｂとなる。

ＭＭＡ５０は、周知のように、一般的に、ＤＭＤ（登録商標）と呼ばれているものであり、ミラーデバイスである。このＭＭＡ５０は、ＳＲＡＭセル（メモリセル）上に、多数のマイクロミラー（図示せず）が支柱（図示せず）により支持されて配置されたものである。ＭＭＡ５０においては、マイクロミラーが、例えば、アレイ状に１０２４（行）×７６８（列）で配置されている。各マイクロミラーにより、画像露光に用いられる光ビームを形成する。本実施例のＭＭＡ５０により、露光領域Ｄの解像度をＸＧＡ（１０２４画素×７６８画素）で露光することができる。

また、本実施例の露光領域Ｄにおいては、ドラム２０の回転方向ｒとＭＭＡ５０の７６８画素の画素列方向とが光学的に一致し、かつ、ドラム２０の軸線方向と１０２４画素の画素列方向とが光学的に一致するように、ＭＭＡ５０などの各部材が配置されている。

また、ＭＭＡ５０においては、表層部に支柱に支えられたマイクロミラーが設けられており、マイクロミラーの表面にはアルミニウムが蒸着されて反射面を形成している。また、マイクロミラーの直下には、ヒンジ及びヨークを含む支柱を介して通常の半導体メモリの製造ラインで製造されるシリコンゲートのＣＭＯＳのＳＲＡＭセルが配置されており、全体はモノリシック（一体型）に構成されている。

ＭＭＡ５０のＳＲＡＭセルにデジタルの変調信号が書き込まれると、支柱に支えられたマイクロミラーが、対角線を中心としてＤＭＤが配置された基板側に対して±α度（例えば±１０度）の範囲で傾斜する。

例えば、マイクロミラーが露光オンの状態である場合、マイクロミラーは＋α度に傾いた状態（図示せず）となり、マイクロミラーの反射光がコリメータレンズ５２を通過する。一方、マイクロミラーが露光オフの状態である場合、マイクロミラーが−α度に傾いた状態（図示せず）となり、マイクロミラーの反射光がコリメータレンズ５２を通過しない。従って、画像データに応じて、ＭＭＡ５０の各ピクセルにおけるマイクロミラーの傾きを制御することによって、ＭＭＡ５０に入射されたマルチビームはそれぞれのマイクロミラーの傾き方向へ反射される。そして、露光オンの状態にあるマイクロミラーでは、マイクロミラーにより、図３に示すように、コリメータレンズ５２、ミラー５４および結像レンズ５６を経て光ビームｂとして、露光ヘッド３０から射出される。

一方、露光オフの状態にあるマイクロミラーでは、他の方向に反射され、露光ビームとして用いられない。露光オフの状態のマイクロミラーで他の方向に反射した平行光（入射光）は、他の方向に配置された光吸収体（図示せず）によって吸収される。

ＭＭＡ５０によって法線方向に反射された、画像を担持する光（すなわち、ＭＭＡ５０が形成する画像）は、結像レンズ５６によって、ドラム２０の表面の印刷版原版の表面に結像される。ＭＭＡ５０の中心画素は結像レンズ５６の光軸に一致しており、また、この光軸は、ドラム２０の接線に直交するように、各部位が配置される。
また、ＭＭＡ５０は、副走査方向Ｍに１０２４画素を有するため、露光装置１０においては、１０２４画素のマルチ露光が可能である。

このようにして露光ヘッド２０から射出した露光ビームを用いて印刷版原版Ｐを画像露光する。

また、ＭＭＡ５０において、マイクロミラーは、長方形状に配列されている。この配列状態を崩すことなく、主走査方向Ｒに角度θ傾けて配置することが好ましい。この角度θは、例えば、主走査方向Ｒの画素数がｍであるとき、１／ｍ傾けた場合の角度である。このように、角度θ傾けることにより、副走査方向Ｍにおける各光ビームによる露光スポットの間隔を小さくすることができる。すなわち、分解能を高くすることができる。
なお、本発明においては、２次元空間素子はＭＭＡ５０には限定されず、強誘電性液晶による空間変調素子等、公知の各種の２次元空間変調素子が各種利用可能である。中でも、変調速度または光に利用効率等の点で、ＭＭＡが最も好ましい。

また、制御部４０は、図２に示すように、主走査モータ２２、副走査モータ２４およびロータリーエンコーダ２６に接続されている。
この制御部４０は、主走査モータ２２を所定の回転数で回転させるものであり、これにより、ドラム２０が所定の回転数で回転される。

また、制御部４０は、副走査モータ２４を所定の回転数で回転させるものであり、副走査モータ２４の回転運動がボールねじ１８で直線運動に変換されて露光ヘッド３０が副走査方向Ｍに移動する。副走査モータ２４がステッピングモータである場合、回転数および回転量を制御することにより、露光ヘッド３０の副走査方向Ｍにおける位置および副走査方向Ｍにおける露光ヘッド３０の走査速度も調整できる。さらに、制御部４０は、主走査モータ２２と副走査モータ２４との動作を同期させる。

また、画像露光装置１０には、搬送ユニット（図示せず）が設けられている。この搬送ユニットは、印刷版原版Ｐの給排版機構であり、画像露光に際し、印刷版原版Ｐをドラム２０に供給するとともに、画像露光終了後に印刷版原版Ｐをドラム２０から排出するものである。印刷版原版Ｐのドラム２０への供給および排出は制御部４０により制御される。

また、制御部４０は、ロータリーエンコーダ２６の出力信号に基づいて、ドラム２０における印刷版原版Ｐの位置を測定するものである。

本実施例の画像露光装置１０においては、印刷版原版Ｐについて、最低露光エネルギとアブレーション開始露光エネルギとの範囲が予め測定されているため、アブレーションさせることなく、多重露光することができる。これにより、印刷版原版Ｐについて、低い露光エネルギ（照度）で画像露光できるとともに、露光エネルギ量を増やしても、アブレーションすることなく画像露光できる。これにより、耐刷性が優れた印刷版原版を得ることができる。

また、本実施例の画像露光装置においては、このような多重露光を行うことにより、図１に示すようなスポット通過時間が長い領域、すなわち、解像度が２４００ｄｐｉであれば、ドラム２０の回転速度が遅い状態で、画像露光できる。このため、２次元空間変調素子が変調速度が遅いものであってもよい。
また、多重露光を行うため、１度に露光される露光エネルギを小さくすることができる。これにより、照明光学ユニット３２の照明光源の出力を低くすることができる。このため、照明光学ユニット３４の装置コストを下げることができるとともに、照明光源（半導体レーザバー６０）の寿命を長くすることができる。また、照明光源の出力を低くすることができるため、半導体レーザバー６０に用いられるヒートシンクなどの構成も簡素にでき、コストを下げることができる。

また、本実施例の画像露光装置においては、アブレーションすることがない。これに対して、露光時にアブレーションが生じると、再度空気中で再結合して固体の粉となり、露光環境を悪化させてしまうため、吸引が必要になる。これにより、吸引装置が必要になり、装置構成が複雑になるとともに、コストも嵩む。
本発明の画像露光装置においては、アブレーションすることがないため、吸引装置が不要であり、装置構成が複雑になることがなく簡素で、かつコストも抑えるこができ、コストも嵩むことがない。

次に、本実施例の画像露光方法について説明する。
本実施例の画像露光方法においては、先ず、搬送ユニット（図示せず）により印刷版原版Ｐをドラム２０に供給する。次に、固定保持手段によりドラム２０内部を減圧して、ドラム２０の外周面に印刷版原版Ｐを固定保持する。
次に、露光ヘッド３０を露光準備位置に移動させる。次に、主走査モータ２２を駆動して、ドラム２０を所定の回転数で回転させる。

次に、ドラム２０が所定の回転数に達し安定した後、照明制御部４２により、照明光学ユニット３２から平行光がＭＭＡ５０に出射される。このとき、ＭＭＡ５０は、露光オフ状態であり、ＭＭＡ５０の各マイクロミラーは、コリメートレンズ５２に平行光を反射させない方向に傾いた状態にある。

次に、画像データ供給部４６から供給された画像データから露光制御部４４により、画像信号に基づく変調信号が露光ユニット３４（ＭＭＡ５０）に出力される。これにより、ＭＭＡ５０の各マイクロミラーの傾き方向が変調信号に応じて変わり、露光領域Ｄ内で画像露光される。
このとき、本実施例の露光装置１０においては、ドラム２０の回転（主走査）に同期して、ＭＭＡ５０が形成する画像（ＭＭＡ５０における変調）も主走査方向Ｒに走査（移動）することにより、多重露光を行う。すなわち、ドラム２０が１画素（２４００ｄｐｉでは、１０．５８μｍ分）回転したら、ＭＭＡ５０による形成画像も、１画素、主走査方向Ｒに移動する。従って、本実施例においては、最大７６８回の多重露光が行われる。
本実施例においては、図１に示すように、アブレーション開始露光エネルギと画像形成の最低露光エネルギと範囲内で、かつ、印刷版の耐刷枚数に応じた露光エネルギで多重露光による画像露光が行われる。
本実施例において、１画素の露光時間は、例えば、２０μｓである。主走査方向Ｒで１０画素について、合計２００μｓの多重露光を行う。

主走査回転させながら、露光ヘッド３０を副走査方向Ｍに連続移動させる。具体的には、主走査１回転後、副走査方向Ｍに露光領域Ｄ分だけ移動するように、副走査速度を調整し、隙間のない画像露光を実現する。

このとき、印刷版原版Ｐの画像記録層に光ビームｂが照射されると、ラジカルが発生する。次に、このラジカルにより連鎖的に重合反応が生じ、光ビームｂが照射された領域が親インク性（疎水性）または疎インク性（親水性）ポリマー領域となる。

次に、明室内において取り扱い可能な状態になった印刷版原版Ｐを機上現像するために、所定の印刷機にセットする。

本実施例の機上現像においては、従来から行われているような、印刷機にセットされた印刷版原版Ｐに、例えば、インキと湿し水とを同時に供給して印刷機を動作させて通常の印刷動作と同じ動作を行わせる。これにより、いわゆる機上現像が行われ、この時点で印刷版の作製が終了する。

画像様に露光した印刷版原版の画像記録層は、例えば、露光部は重合硬化により不溶性となる。この露光済み印刷版原版に、湿式現像処理工程等の現像処理を施すことなく、油性インキと水性成分とを供給して印刷すると、未露光部においては、油性インキおよび／または水性成分によって、未硬化の画像記録層が溶解または分散して除去され、その部分に親水性の支持体表面が露出する。一方、露光部においては、重合硬化した画像記録層が残存して、親油性表面を有する油性インキ受容部（画像部）を形成する。画像記録層が残存していない領域は、親水性を有する非画像部になる。

その結果、水性成分は露出した親水性の表面に付着し、油性インキは露光領域の画像記録層に着肉し、印刷が開始される。ここで、最初に版面に供給されるのは、水性成分でもよく、油性インキでもよいが、水性成分が未露光部の画像記録層により汚染されることを防止する点で、最初に油性インキを供給するのが好ましい。水性成分および油性インキとしては、通常の平版印刷用の湿し水と印刷インキが用いられる。
このようにして、印刷版原版はオフセット印刷機上で機上現像され、そのまま多数枚の印刷に用いられる。なお、露光部が非画像部を形成するようにしてもよい。
このように、所定の画像が形成された印刷版が形成される。

本実施例においては、印刷版原版について最低露光エネルギとアブレーション開始露光エネルギとの間の範囲が予め測定されているため、印刷版原版をアブレーションさせることなく、所定の耐刷性が得られる露光エネルギで、印刷版原版を画像露光できる。このため、得られる印刷版は、所定の耐刷性を有するものとなる。

また、本実施例の画像露光方法においては、図１に示すようなスポット通過時間が長い領域、すなわち、解像度が２４００ｄｐｉであれば、ドラム２０の回転速度が遅い状態で、画像露光できる。また、多重露光を行うため、１度に露光される露光エネルギを小さくすることができる。これにより、照明光学ユニット３２の照明光源の出力を低くすることができる。このため、照明光学ユニット３４の装置コストを下げることができるとともに、照明光源（半導体レーザバー６０）の寿命を長くすることができる。また、照明光源の出力を低くすることができるため、半導体レーザバー６０に用いられるヒートシンクも簡素なものにでき、コストを下げることができる。

なお、本発明は、第１の実施例に示すように、アウタードラム型の画像露光装置に限定されるものではない。本発明においては、露光ヘッドと印刷版原版とが２次元的に、相対的に移動して画像露光を行うものであればよく、例えば、以下に示すフラットベッド型のものであってもよい。

次に、本発明の第２の実施例について、図５および図６に基づいて説明する。
なお、本実施例においては、図２〜図４に示す第１の実施例と同様の構成物には、同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
図５は、本発明の第２の実施例に係る画像露光装置を示す模式図である。
図５に示すように、本実施例における画像露光装置１０ａは、印刷版原版Ｐが載置されるフラットベッド９０を用いるフラットベッド型のものであり、露光ヘッド３０ａが、主走査方向Ｈおよび副走査方向Ｍに移動されて、２次元的に走査露光されるものである。

本実施例の画像露光装置１０ａは、基本的に、画像等の記録される印刷版原版Ｐを載置するフラットベッド９０と、露光領域Ｄ内を画像露光する露光ヘッド３０ａと、露光ヘッド３０ａを主走査方向Ｈに移動させる主走査移動手段（図示せず）と、露光ヘッド３０ａを副走査方向Ｍに移動させる副走査移動手段（図示せず）と、これらの機器を制御する制御部（図示せず）とを有する。また、画像露光装置１０ａは、これら以外にも、一般的に画像露光装置が備えている各機器を有する。
次に、本実施例の画像露光装置１０ａの露光ヘッド３０ａについて説明する。
図６は、本発明の第２の実施例の画像露光装置の露光ヘッドの構成を示す模式的側断面図である。本実施例の露光ヘッド３０ａは、第１の実施例と同様に、所定の露光領域Ｄ（図５参照）を有するものである。

本実施例の露光ヘッド３０ａにおいては、筐体７０内に、変調したマルチビームを生成するＭＭＡ５０と、変調されたマルチビームを集束させるレンズ系７４、７６と、レンズ系７４、７６の集束位置に配置した、マルチビームのそれぞれに対応したマイクロレンズアレイ７８と、マイクロレンズアレイ７８を通過したマルチビームを絞るアパーチャアレイ８０と、このアパーチャアレイ８０を印刷版原版Ｐ上で集束させる光学系８２、８４とを有する。また、筐体７０内に、照明光学ユニット３２が設けられている。この照明光学ユニット３２は、第１の実施例と同様の構成である。
露光ヘッド３０ａの射出口７０ａから射出したレーザ光は露光ビームとして射出口７０ａ直下に位置する印刷版原版Ｐを露光し、潜像を形成する。すなわち、画像記録を行う。

また、本実施例の画像露光装置１０ａによる画像露光方法においても、露光制御部４４で再現すべき画像の画像信号に基づいて生成された変調信号を露光ヘッド３０ａに供給する。
次に、露光ヘッド３０ａから変調された露光ビームを出射させ、露光ヘッド３０ａを主走査方向Ｈに所定の速度で搬送し、主走査方向Ｈにおける画像露光（１ライン）が終了した後、順次副走査方向Ｍに搬送する。これにより、露光領域Ｄ毎に連続して２次元的に走査露光され、画像記録が行われ、印刷版原版Ｐに潜像が形成される。

また、本実施例においては、画像露光により記録すべき画像の潜像を得るために、上述の如く露光制御部４４により照明光学ユニット３２からの平行光を、ＭＭＡ５０により他の方向に反射させるか否かの変調を行い、露光ビーム（光ビーム）を出射させている。

なお、本実施例の画像露光装置１０ａにおいても、第１の実施例と同様に画像露光することができる。このため、本実施例においても、第１の実施例と同様の効果を得ることができる。

上述のいずれの実施例においても、１画素当りの多重露光による総露光時間は１０μｓ以上であることが好ましい。１画素当りの総露光時間が１０μｓ以上では、露光マージンが大きく、アブレーションすることなく大きな露光エネルギを与えることができるため、耐刷性が大幅に改善できる。

また、多重露光時の１回の露光エネルギが２００ｍＪ／ｃｍ^２以下であることが好ましい。これは、１画素の露光時間が０．５〜５μ秒の場合、一般的な印刷版がアブレーションが生じ始めるエネルギが２００ｍＪ／ｃｍ^２であることによるものである。

以下、本発明の画像露光装置に用いる印刷版原版について詳細に説明する。なお、本発明に用いられる印刷版原版は、上述の如く、機上現像処理されるものである。
また、本発明で用いる印刷版原版は、光照射することで硬化し画像部を形成する画像記録層を有するものである。この画像記録層は、波長が８００ｎｍ〜１２００ｎｍの範囲内に感光性を有するものである。
下記実施例１の印刷版原版は、封孔処理基板にマイクロカプセル含有画像記録層が形成されたものである。この実施例１の印刷版原版は、焼き出し剤が含有されておらず、さらにはオーバーコート層が設けられていないものである。

（実施例１）
（１）基板の作成
厚み０．３ｍｍのアルミニウム板（材質 ＪＩＳ １０５０）の表面の圧延油を除去するため、１０質量％アルミン酸ソーダ水溶液を用いて５０℃で３０秒間、脱脂処理を施した後、毛径０．３ｍｍの束植ナイロンブラシ３本とメジアン径２５μｍのパミス−水懸濁液（比重１．１ｇ／ｃｍ^３）を用いアルミニウム表面を砂目立てして、水でよく洗浄した。このアルミニウム板を４５℃の２５％水酸化ナトリウム水溶液に９秒間浸漬してエッチングを行い、水洗後、さらに６０℃で２０％硝酸に２０秒間浸漬し、水洗した。この時の砂目立て表面のエッチング量は約３ｇ／ｍ^２であった。

次に、６０Ｈｚの交流電圧を用いて連続的に電気化学的な粗面化処理を行った。このときの電解液は、硝酸１質量％水溶液（アルミニウムイオンを０．５質量％含む）、液温５０℃であった。交流電源波形は、電流値がゼロからピークに達するまでの時間ＴＰが０．８ミリ秒、デューティ（ｄｕｔｙ）比１：１、台形の矩形波交流を用いて、カーボン電極を対極として電気化学的な粗面化処理を行った。補助アノードにはフェライトを用いた。電流密度は電流のピーク値で３０Ａ／ｄｍ^２、補助陽極には電源から流れる電流の５％を分流させた。硝酸電解における電気量はアルミニウム板が陽極時の電気量１７５Ｃ／ｄｍ^２であった。その後、スプレーによる水洗を行った。

次に、塩酸０．５質量％水溶液（アルミニウムイオンを０．５質量％含む）、液温５０℃の電解液にて、アルミニウム板が陽極時の電気量５０Ｃ／ｄｍ^２の条件で、硝酸電解と同様の方法で、電気化学的な粗面化処理を行い、その後、スプレーによる水洗を行った。このアルミニウム板を１５％硫酸（アルミニウムイオンを０．５質量％含む）を電解液として電流密度１５Ａ／ｄｍ^２で２．５ｇ／ｍ^２の直流陽極酸化被膜を設けた後、水洗、乾燥した。
次に、フッ化ジルコン酸ナトリウム０．１％、リン酸２水素ナトリウム１％を含むｐＨ３．７の７５℃に加熱した溶液に１０秒間浸漬し、封孔処理を行った。
次に、珪酸ナトリウム２．５質量％水溶液にて３０℃で１０秒処理した。
この基板の中心線平均粗さ（Ｒａ）を直径２μｍの針を用いて測定したところ、０．５１μｍであった。

（２）下塗り層の形成
上記基板上に、下記組成の下塗り塗布液（１）をバー塗布した後、８０℃、２０秒でオーブン乾燥し、乾燥塗布量０．００５ｇ／ｃｍ^２の下塗り層を形成した。

下塗り層塗布液（１）
・水 １０ｇ
・メタノール ９０ｇ
・下記化学式１の下塗り化合物（１） ０．０９ｇ

（３）上記下塗り層上に、下記組成の画像記録層塗布液（１）をバー塗布した後、７０℃、６０秒でオーブン乾燥し、乾燥塗布量１．０ｇ／ｍ^２の感光−感熱層を形成して平版印刷版用原版を得た。

画像記録層塗布液（１）
・下記化学式２の赤外線吸収剤（１） ０．３ｇ
・下記化学式３の重合開始剤（１） ０．９ｇ
・下記化学式４のバインダーポリマ（１） １．８ｇ
・重合性化合物 ２．０ｇ
イソシアヌール酸ＥＯ変性トリアクリレート
（東亞合成（株）製、アロニックスＭ−３１５）
・下記のマイクロカプセル（１）（固形分換算で） ５．０ｇ
・下記化学式５のフッ素系界面活性剤（１） ０．１ｇ
・メチルエチルケトン ５ｇ
・メタノール ５ｇ
・水 ３５ｇ
・プロピレングリコールモノメチルエーテル ５０ｇ

（マイクロカプセル（１）の合成）
油相成分として、トリメチロールプロパンとキシレンジイソシアナート付加体（三井武田ケミカル（株）製、タケネートＤ−１１０Ｎ）８．７ｇ、２−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート（昭和電工（株）製、カレンズＭＯＩ）１ｇ、ペンタエリスリトールトリアクリレート（日本化薬（株）製、ＳＲ４４４）３ｇ、およびドデシルベンゼンスルホン酸Ｎａ塩（竹本油脂（株）製、パイオニンＡ−４１Ｃ）０．１ｇを、酢酸エチル１７ｇに溶解した。
水相成分としてＰＶＡ−２０５の４質量％水溶液４０ｇを調製した。油相成分および水相成分を混合し、ホモジナイザーを用いて１２０００ｒｐｍで１０分間乳化した。得られた乳化物に、蒸留水２５ｇを添加し、室温で３０分攪拌後、４０℃で３時間攪拌した。このようにして得られたマイクロカプセル液の固形分濃度を、２０質量％になるように蒸留水を用いて希釈した。平均粒径は０．３μｍであった。

下記実施例２の印刷版原版は、封孔処理基板に均一膜画像形成層が形成されたものである。この実施例２の印刷版原版は、焼き出し剤が含有されておらず、さらにはオーバーコート層が設けられていないものである。

（実施例２）
実施例１の画像記録層塗布液（１）を下記組成の画像記録層塗布液（２）に変え、下塗り層上に、画像記録層塗布液（２）をバー塗布した後、１００℃、６０秒でオーブン乾燥し、乾燥塗布量１．０ｇ／ｍ^２の画像記録層を形成する以外は、実施例１と同様にして得られるものである。

画像記録層塗布液（２）
・上記化学式２に示す赤外線吸収剤（１） ０．０５ｇ
・上記化学式３に示す重合開始剤（１） ０．２ｇ
・下記化学式６に示すバインダーポリマ（２）（平均分子量８万） ０．５ｇ
・重合性化合物
イソシアヌール酸ＥＯ変性トリアクリレート １．０ｇ
（東亜合成（株）製、アロニックスＭ−３１５）
エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート ０．２ｇ
（日本化薬（株）製、ＳＲ９０３５、エチレンオキサイド付加モル数１５）
・ロイコクリスタルバイオレット（東京化成工業（株）製） ０．０２ｇ
・上記化学式５に示すフッ素系界面活性剤（１） ０．０５ｇ
・メチルエチルケトン １８．０ｇ

なお、実施例１および実施例２の印刷版原版は、いずれも、画像記録済み原版を現像処理することなく、ハイデルベルグ社製印刷機ＳＯＲ−Ｍのシリンダーに取り付けた。湿し水（ＥＵ−３（富士写真フイルム（株）製エッチ液）／水／イソプロピルアルコール＝１／８９／１０（容量比））とＴＲＡＮＳ−Ｇ（Ｎ）墨インキ（大日本インキ化学工業社製）とを用い、湿し水とインクを供給した後、毎時６０００枚の印刷速度で印刷を１００枚行った。
画像記録層の未露光部の印刷機上での除去が完了し、印刷用紙にインキが転写しない状態になるまでに要した印刷用紙の枚数を機上現像性として計測したところ、いずれの印刷版原版を用いた場合も、１００枚以内で非画像部の汚れがない印刷物が得られた。
また、耐刷性の評価をする場合、画像部が磨耗し、インキ受容性が低下する印刷枚数（インキ濃度（反射濃度）が印刷開始時よりも０．１低下したときの印刷枚数）により耐刷性を評価することができる。

以上のように、本実施例においては、印刷版原版Ｐとして、機上現像できる印刷版を例に説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明の画像露光装置は、印刷版として、アルカリ現像、ケミカルフリー現像、またはガム液現などの各種の現像を行うＣＴＰ版について画像露光することができる。

本発明は、基本的に以上のようなものである。以上、本発明の画像露光装置および画像露光方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良または変更をしてもよいのはもちろんである。

縦軸に相対感度をとり、横軸にスポット通過時間をとって、光重合により画像部または非画像部が形成される印刷版原版における画像形成に必要な最低露光エネルギとアブレーションが生じる最低露光エネルギとの関係を示すグラフである。 本発明の第１の実施例に係る画像露光装置を示す模式的平面図である。 本発明の第１の実施例に係る画像露光装置の要部を示す模式的側面図である。 （ａ）は、本実施例の画像露光装置の照明光学ユニットの構成を示す模式的平面図であり、（ｂ）は、本実施例の画像露光装置の照明光学ユニットの構成を示す模式的側面図である。 本発明の第２の実施例に係る画像露光装置を示す模式図である。 本発明の第２の実施例の画像露光装置の露光ヘッドの構成を示す模式的側断面図である。

符号の説明

１０、１０ａ 画像露光装置
１２ 基体
１４ ガイドレール
１６ 支持部材
１８ ボールねじ
２０ 露光ヘッド
２０ａ 回転軸
２２ 副走査モータ
２４ 主走査モータ
２６ ロータリーエンコーダ
３０ 露光ヘッド
３２ 照明光学ユニット
３４ 露光ユニット
４０ 制御部
４２ 照明制御部
４４ 露光制御部
４６ 画像データ供給部
５０ ＭＭＡ
５２ コリメートレンズ
５４ ミラー
５６ 結像レンズ
６０ 半導体レーザバー
６２ Fast axis（速軸）コリメート用シリンドリカルレンズ
６４ Slow axis（遅軸）コリメート用シリンドリカルレンズ
Ｄ 露光領域
Ｐ 印刷版原版

Claims (6)

1. 光照射することで硬化し画像部を形成する画像記録層を有する印刷原版に画像露光を行う画像露光装置であって、
   前記印刷版原版に照射される光を画像信号に基づいて変調する２次元空間変調素子、および前記２次元空間変調素子を照明する照明手段を備える露光手段と、
   前記露光手段と前記印刷版原版とを２次元的に相対的に移動させる移動手段とを有し、
   前記２次元光空間手段の１つの画素配列方向に、前記移動手段により、前記露光手段と前記印刷版原版とを相対的に移動させて走査するとともに、この走査に同期して、前記２次元変調手段による画像も前記画素配列方向に走査することにより、前記印刷版原版を、前記印刷版原版について予め測定されたアブレーションする露光エネルギ以下、かつ耐刷性を得る露光エネルギ以上の総露光エネルギで多重露光することを特徴とする画像露光装置。
2. 前記照明手段は、半導体レーザアレイを有する請求項１に記載の画像露光装置。
3. 前記印刷版原版は、波長が８００ｎｍ〜１２００ｎｍに分光感度を有する請求項１または２に記載の画像露光装置。
4. 前記多重露光による１画素当りの総露光時間は、１０マイクロ秒以上である請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像露光装置。
5. 前記多重露光による露光エネルギは、１回の露光エネルギが２００ｍＪ／ｃｍ^２以下である請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像露光装置。
6. 光照射することで硬化し画像部を形成する画像記録層を有する印刷原版に、２次元空間変調素子により変調された光によって画像露光を行う画像露光方法であって、
   前記印刷版原版は、予めアブレーションする露光エネルギ以下、かつ耐刷性を得る露光エネルギ以上の総露光エネルギが測定されており、
   前記２次元光空間手段の１つの画素配列方向に、前記２次元光空間変調素子と前記印刷版原版とを相対的に移動させて走査するとともに、この走査に同期して、前記２次元変調手段による画像も前記画素配列方向に走査することにより、前記総露光エネルギで前記印刷版原版を多重露光することを特徴とする画像露光方法。

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