JP2006350151A - 露光方法及び露光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光量レベルの設定が１つの場合でも、小点や細線の再現性を向上させるとともに、光ビームの照射エネルギ分布を均一化でき画質を向上できる露光方法及び露光装置を提供する。
【解決手段】 この露光方法は、画像データに基づいて光ビームをＯＮ・ＯＦＦすることで画像形成材料を露光し画像を形成するものであって、画像データにおけるＯＮ時間またはＯＦＦ時間に対し単位画素に対応した時間ｔよりも短い時間Δｔでゲートをかける。
【選択図】 図２

Description

本発明は、露光方法及び露光装置に関する。

製版フィルムを使用せずにデジタルデータから直接刷版を作成するＣＴＰ（コンピュータツウプレート）等の印刷画像形成のための露光装置では、例えば、図５のように、画像形成の際に画素データに応じて光源をＯＮ（オン）、ＯＦＦ（オフ）させている。

また、下記特許文献１は、上述のような露光装置において露光時の光量に第１の光量レベルと第２の光量レベル（第１光量レベルよりも大）を設定し、小点や細線画素を露光するときには第２の光量レベルで露光することを開示する。このように第１の光量レベルと第２の光量レベルで露光する際に、それぞれの光量レベルで光量ＯＮ時の露光時間を設定することが知られている。

しかし、図５のように、画素データに応じて光源をＯＮ、ＯＦＦさせる場合、小点部分と連続して光源ＯＮが続く部分とでは照射エネルギ分布が異なってしまい、小点部分では照射エネルギが小さくなるのに比べて、連続して光源ＯＮが続く部分では照射エネルギが大きくなってしまう。このように、画素データに応じて光源をＯＮ、ＯＦＦさせると、照射エネルギーにばらつきが生じてしまい、画質が低下してしまい、特に、小点や細線の再現性が低下してしまう。

また、特許文献１のように、小点部分と光源ＯＮが連続する部分において、照射エネルギの均一化が期待できるものの、どのチャンネルでも小点や細線を露光する可能性があるので、全てのチャンネルで大きな第２の光量レベルで露光するための光量のマージンを持たせる必要があり、光源コストがかかり、装置コスト高につながってしまう。
特開２００４−３５４９８６号公報

本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、光量レベルの設定が１つの場合でも、小点や細線の再現性を向上させるとともに、光ビームの照射エネルギ分布を均一化でき画質を向上できる露光方法及び露光装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明による露光方法は、画像データに基づいて光ビームをＯＮ・ＯＦＦすることで画像形成材料を露光し画像を形成する露光方法であって、前記画像データにおけるＯＮ時間またはＯＦＦ時間に対し単位画素に対応した時間よりも短い時間でゲートをかけることを特徴とする。

この露光方法によれば、画素単位で光ビームの露光時間を長くまたは短く制御できるので、小点や細線の再現性を向上できるとともに、光ビームの照射エネルギ分布を均一化でき画質を向上できる。また、光量レベルの設定が１つでよいので、光量のマージンが必要なく、光源コストが嵩まない。

上記露光方法において前記光ビームの露光時間は、単位画素に対応し、前記画像データに基づいて制御されることが好ましい。具体的には、上記画像データにおける画素信号がＯＮからＯＦＦになるとき、前記露光時間を長くすることで、画素信号が単位画素のみからなる場合、照射エネルギを大きくすることができ、小点や細線の再現性を向上させることができる。

また、前記画像データにおける画素信号がＯＮからＯＮになるとき、前記露光時間を短くすることで、連続した画素に対する露光の場合に照射エネルギを全体として小さく抑えることができ、照射エネルギ分布を均一化できる。

また、前記画像データにおける画素信号がＯＮからＯＮになるとき、いずれの前記露光時間をも短くすることで、連続した画素に対する露光の場合に照射エネルギを全体として更に小さく抑えることができ、照射エネルギ分布を更に均一化できる。

本発明による露光装置は、画像データに基づいて光ビームをＯＮ・ＯＦＦすることで画像形成材料を露光し画像を形成する露光装置であって、前記画像データに基づいて前記光ビームを出射する光源を駆動するための露光データを生成する手段と、前記画像データにおける画素信号のＯＮ・ＯＦＦを検知する手段と、を備え、前記露光データを生成するとき前記検知結果に基づいて前記光ビームの露光時間を制御することを特徴とする。

この露光装置によれば、光ビームの露光時間を、画像データにおける画素信号のＯＮ・ＯＦＦに基づいて、長くまたは短く制御できるので、小点や細線の再現性を向上できるとともに、光ビームの照射エネルギ分布を均一化でき画質を向上できる。また、光量レベルの設定が１つでよいので、光量のマージンが必要なく、光源コストが嵩まない。

上記露光装置において前記露光時間は、単位画素に対応し、前記検知結果に基づいて前記露光データとして生成されることで、画素単位で光ビームの露光時間を制御できる。具体的には、前記画像データにおける画素信号がＯＮからＯＦＦになるとき、前記露光時間を長くすることで、画素信号が単位画素のみからなる場合、照射エネルギを大きくすることができ、小点や細線の再現性を向上させることができる。

また、前記画像データにおける画素信号がＯＮからＯＮになるとき、前記露光時間を短くすることで、連続した画素に対する露光の場合、照射エネルギを全体として小さく抑えることができ、照射エネルギ分布を均一化できる。

また、前記画像データにおける画素信号がＯＮからＯＮになるとき、いずれの前記露光時間をも短くすることで、連続した画素に対する露光の場合、照射エネルギを全体として更に小さく抑えることができ、照射エネルギ分布を更に均一化できる。

また、上述の露光方法及び露光装置において、前記画像形成材料が感熱材料からなることが好ましい。なお、上記単位画素とは、基本的には一画素であるが、二個〜数個の画素の集合であってもよい。

本発明の露光方法及び露光装置によれば、光量レベルの設定が１つの場合でも、小点や細線の再現性を向上させるとともに、光ビームの照射エネルギ分布を均一化でき画質を向上できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。図１は本実施の形態による露光装置を説明するための制御ブロック図である。

図１に示すように、本実施の形態による露光装置１０は、回転可能な円筒ドラム１１の外面に記録媒体Ｓ（一点鎖線で示す）を巻き付けるようにして装着し保持し、円筒ドラム１１の外面上の記録媒体Ｓに対し光源１２のレーザダイオード１２ａから結像光学系１２ｂを介してデジタル画像信号に基づいて変調された光ビームＬを露光する。光源１２は図１の副走査方向Ｈに移動可能に構成されている。

露光装置１０は、光源１２からの光ビームＬで円筒ドラム１１を主走査方向（円周方向）Ｒに回転させて主走査するとともに円筒ドラム１１の回転に同期して光源１２を副走査方向Ｈに移動させて副走査することで、円筒ドラム１１の外面に装着された記録媒体Ｓにデジタル画像信号に基づいて光ビームＬのＯＮ・ＯＦＦにより露光し画像形成を行う。

光源１２は、例えば、３２チャンネルのマルチチャンネルタイプに構成され、レーザダイオード１２ａと結像光学系１２ｂとを組み合わせたものを１チャンネルとして構成できる。光源１２は円筒ドラム１１の外面に対しピント調整（合焦）可能になっている。

図１の露光装置１０は、光源１２の制御系として、デジタル画像信号に基づいて光源１２の駆動信号を発生させる駆動信号発生部１４と、この駆動信号により光源１２を発光させる光源駆動部１３と、光源１２の副走査方向Ｈにおける副走査位置を検出する副走査位置検出部１５と、円筒ドラム１１の外面上における光ビームＬの主走査位置を検出する主走査位置検出部１６と、入力したデジタル画像データに基づいて画素信号のＯＮ・ＯＦＦの変化を検出し、ＯＮからＯＦＦになる画像信号、ＯＦＦからＯＮになる画像信号及びＯＮからＯＮになる画像信号を検出する信号変化検出部１７と、信号変化検出部１７の検出結果に基づいて露光データの露光時間を設定する露光時間設定部１８と、露光時間設定部１８で生成した駆動信号による露光データを一時的に保存するメモリ１９と、を備える。

画像データは、単位画素に対応したＯＮ・ＯＦＦの画像信号の集合からなり（図２（ａ）参照）、一画素を単位画素とし、１つの画像信号は一画素に対応し、露光時間（光量ＯＮ時間）は一画素に対応する。図１の露光装置１０では、一画素が単位時間に対応し、画像データの各画像信号のＯＮ・ＯＦＦの状態に基づいて各画像信号に対し単位時間よりも短い時間でゲートをかけることで、露光時間を上述のように単位時間に対し長めまたは短めに調整する。

即ち、露光時間設定部１８は、信号変化検出部１７でＯＮからＯＦＦになる画像信号を検出したときは、そのＯＮの画像信号に対応する露光時間（光量ＯＮ時間）を単位時間よりも長く設定し、ＯＦＦまたはＯＮからＯＮになる画像信号を検出したときは、そのＯＮの画像信号に対応する露光時間を単位時間よりも短く設定する。

また、単位画素（一画素）からなる画像信号は、小点や細線の画像を形成するものであり、ＯＮからＯＦＦで、かつ、ＯＦＦからＯＮであるが、前者を優先させ、露光時間を単位時間よりも長く設定する。

次に、上述の露光時間の設定の具体例について図２を参照して説明する。図２は、露光装置１０に入力した画像データ（ａ）と、画像データに基づいて制御された露光データ（ｂ）と、露光データに基づいて照射された照射エネルギ分布（ｃ）と、をそれぞれ対応させて模式的に示す図である。

図２（ａ）のように、露光装置１０に入力した画像データが、一画素（単位画素）に対応した画像信号ｐ１と、それぞれ一画素に対応して三画素が連続した画素信号ｐ２，ｐ３，ｐ４と、を含むとき、画像信号ｐ１が信号変化検出部１７でＯＮからＯＦＦになる画像信号として検出されると、露光時間設定部１８において、図２（ｂ）のように、一画素に対応する単位時間ｔに単位時間ｔよりも短い調整時間Δｔが加えられた長めの露光時間が設定され、駆動信号発生部１４で露光時間が（ｔ＋Δｔ）である駆動信号ｒ１が露光データとして生成される。

また、三画素に対応し連続した画素信号ｐ２，ｐ３，ｐ４については、信号変化検出部１７において、画素信号ｐ２はＯＦＦからＯＮになる画像信号として検出され、画素信号ｐ３はＯＮからＯＮになる画像信号として検出され、画素信号ｐ４はＯＮからＯＦＦになる画像信号として検出される。

従って、露光時間設定部１８において、画素信号ｐ２とｐ３は、図２（ｂ）のように、単位時間ｔから調整時間Δｔが減ぜられた短めの露光時間がそれぞれ設定され、駆動信号発生部１４で露光時間が（ｔ−Δｔ）である駆動信号ｒ２，ｒ３が露光データとして生成されるとともに、画像信号ｐ４は、単位時間ｔに調整時間Δｔが加えられた長めの露光時間が設定され、露光時間が（ｔ＋Δｔ）である駆動信号ｒ４が露光データとして生成される。なお、上記調整時間Δｔは、単位時間ｔ以下の適当な時間に設定可能である。

上述のようにして生成された駆動信号ｒ１〜ｒ４により図１の光源駆動部１３が光源１２を駆動して光ビームが照射されて記録媒体Ｓが露光されると、その照射エネルギ分布は図２（ｃ）のようになり、小点や細線を形成する一画素の画像信号ｐ１に対応する駆動信号ｒ１は、露光時間が調整時間Δｔだけ長いので、従来の図５と比べて照射エネルギが大きく、小点や細線の再現性を向上できる。

また、三画素が連続した画素信号ｐ２〜ｐ４に対応する駆動信号ｒ２〜ｒ４は、ｒ２，ｒ３で露光時間が調整時間Δｔだけ短いので、従来の図５と比べて照射エネルギが小さくなる。このように、小点や細線の部分と、連続してＯＮが続く部分とにおいて、照射エネルギ分布を均一化でき、画質を向上できる。

また、図１，図２の露光装置１０では、光量レベルの設定が１つでよいので、光量のマージンが必要なく、光源１２についてのコストが嵩まない。このため、露光装置１０のコストを抑えることができる。

次に、図１，図２の露光装置１０における動作について図３のフローチャートを参照して説明する。

まず、図１の露光装置１０にデジタル画像データが入力すると（Ｓ０１）、信号変化検出部１７で画素信号がＯＮからＯＦＦに変化したことを検出したとき（Ｓ０２）、図２（ｂ）の駆動信号ｒ１，ｒ４のように、そのＯＮの画素信号に対応する露光時間を単位時間ｔ＋調整時間Δｔ（ｔ＋Δｔ）とする（Ｓ０３）。

次に、画素信号が、ＯＮからＯＦＦ以外の、ＯＦＦからＯＮ、または、ＯＮからＯＮの変化のときは、図２（ｂ）の駆動信号ｒ２，ｒ３のように、そのＯＮの画素信号に対応する露光時間を単位時間ｔ−調整時間Δｔ（ｔ−Δｔ）とする（Ｓ０４）。

上述のようにして生成した駆動信号による露光データをメモリ１９に一時的に保存する（Ｓ０５）。そして、画像データの全ての画素信号を検出すると（Ｓ０６）、メモリ１９に保存した露光データに基づいて光ビームのＯＮ・ＯＦＦによる露光が行われる（Ｓ０７）。なお、全ての画素信号を検出していないときは（Ｓ０６）、ステップＳ０２に戻り、同様の画素信号の検出を行う。

上述の図１，図２の露光装置１０は、ＣＴＰ等の印刷画像形成露光装置に適用して好ましい。ＣＴＰ（コンピュータツウプレート／Computer To Plate）とは、印刷用の原版である刷版をフィルムの介在なしで直接作成するための装置である。この場合、光源１２からの各光ビームの波長は好ましくは７５０乃至１４００ｎｍの範囲内である。

次に、上記ＣＴＰに用いて好ましい印刷版について図４を参照して説明する。図４は図１の記録媒体Ｓとしての印刷版の層構成を模式的に示す断面図である。

図４のように、シート状の印刷版５は、プラスチック支持体７０上に少なくとも親水性層７１及び感熱性画像形成層７２を有する。印刷版５のプラスチック支持体７０として、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリイミド、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、セルロースエステル類を挙げることができる。特に、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルフィルムが好ましい。

印刷版５の親水性層７１とは、印刷時に印刷インキを着肉しない機能を有する層であり、この親水性層７１を形成する素材としては、有機親水性ポリマーを架橋あるいは疑似架橋することにより得られる有機親水性マトリクス構造体や、ポリアルコキシシラン、チタネート、ジルコネート又はアルミネートの加水分解、縮合反応からなるゾル−ゲル変換により得られる無機親水性マトリクス構造体、金属酸化物等が好ましく用いられる。親水性層７１は、特に金属酸化物微粒子を含むことが好ましく、例えば、コロイダルシリカ、アルミナソル、チタニアゾル、その他の金属酸化物のゾルが挙げられる。

また、印刷版５の感熱性画像形成層７２は、加熱により画像を形成しうる層であり、熱溶融性微粒子及び／又は熱融着性微粒子を含有する。熱溶融性微粒子としては、熱可塑性素材の中でも特に溶融した際の粘度が低く、一般的にワックスとして分類される素材で形成された微粒子である。また、熱融着性微粒子としては、熱可塑性疎水性高分子重合体微粒子が挙げられ、該熱可塑性疎水性高分子重合体粒子の軟化温度に特定の上限はないが、温度は高分子重合体微粒子の分解温度より低いことが好ましい。

図４の印刷版５を図１の露光装置１０の円筒ドラム１１の外面に装着して印刷版５に光源１２から光ビームＬで露光することで、印刷版５に画像を形成できるが、この画像形成のとき、入力した画像データに基づいて光源１２を駆動する露光データを生成するに際し、図２のように制御することで、小点や細線の部分と連続してＯＮが続く部分とにおいて照射エネルギ分布を均一化でき、画質を向上できる。また、単位画素からなる小点や細線の部分の照射エネルギを大きくできるので、小点や細線の再現性が向上する。

なお、本明細書において、光ビームのＯＦＦ状態とは、光源に対する印加電流・電圧や光量が零（０）であることに限定されず、例えば、光源が微弱光を発していたとしても、その微弱光によって画像形成材料（記録媒体Ｓ）が露光状態とならなければ、光ビームはＯＦＦ状態である。

以上のように本発明を実施するための最良の形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。例えば、光源１２は、３２チャンネル以外であってもよく、例えば、６４，１２８，・・・のマルチチャンネルであってもよい。

また、露光時間の設定は、図２（ａ）〜（ｃ）に限定されずに、他の方法であってもよく、例えば、図６（ａ）〜（ｃ）のように、三画素に対応し連続した画素信号ｐ２，ｐ３，ｐ４の内のｐ４に対応する駆動信号ｒ４を、他の駆動信号ｒ２，ｒ３と同様に単位時間ｔから調整時間Δｔが減ぜられた短めの露光時間（ｔ−Δｔ）に設定するようにしてもよい。このため、図６（ａ）の画素信号ｐ２〜ｐ４のように、画素信号がＯＦＦまたはＯＮからＯＮになるとき、露光時間設定部１８で図６（ｂ）のように各駆動信号ｒ２〜ｒ４の露光時間を短く（ｔ−Δｔ）設定する。

図６（ｂ）のように生成された駆動信号ｒ１〜ｒ４により図１の光源駆動部１３が光源１２を駆動して光ビームが照射されて記録媒体Ｓが露光されると、その照射エネルギ分布は図６（ｃ）のようになり、三画素が連続した画素信号ｐ２〜ｐ４に対応する駆動信号ｒ２〜ｒ４は、いずれも露光時間が調整時間Δｔだけ短いので、図２（ｃ）よりも画素信号ｐ４に対応する部分で照射エネルギが小さくなる。このように、図６（ａ）〜（ｃ）の例によれば、照射エネルギ分布を更に均一化できる。

本実施の形態による露光装置を説明するための制御ブロック図である。 図１の露光装置１０に入力する画像データ（ａ）と、画像データに基づいて制御された露光データ（ｂ）と、露光データに基づいて照射された照射エネルギ分布（ｃ）と、をそれぞれ対応させて模式的に示す図である。 図１，図２の露光装置１０における動作を説明するためのフローチャートである。 図１の記録媒体Ｓとしての印刷版の層構成を模式的に示す断面図である。 従来の露光装置における画像データと、露光データと、照射エネルギ分布と、を対応させて模式的に示す図である。 本実施の形態の変形例を説明するための図であって、図１の露光装置１０に入力した画像データ（ａ）と、画像データに基づいて制御された図２（ｂ）と異なる露光データ（ｂ）と、露光データに基づいて照射された照射エネルギ分布（ｃ）と、をそれぞれ対応させて模式的に示す図である。

符号の説明

１０ 露光装置
１１ 円筒ドラム
１２ 光源
１３ 光源駆動部
１４ 駆動信号発生部
１７ 信号変化検出部
１８ 露光時間設定部
ｔ 単位時間
Δｔ 調整時間
Ｌ 光ビーム
ｐ１ 画像信号
ｐ２，ｐ３，ｐ４ 画素信号
ｒ１ 駆動信号
ｒ２，ｒ３，ｒ４ 駆動信号
Ｓ 記録媒体（画像形成材料）

Claims (12)

1. 画像データに基づいて光ビームをＯＮ・ＯＦＦすることで画像形成材料を露光し画像を形成する露光方法であって、
   前記画像データにおけるＯＮ時間またはＯＦＦ時間に対し単位画素に対応した時間よりも短い時間でゲートをかけることを特徴とする露光方法。
2. 前記光ビームの露光時間は、単位画素に対応し、前記画像データに基づいて制御される請求項１に記載の露光方法。
3. 前記画像データにおける画素信号がＯＮからＯＦＦになるとき、、前記露光時間を長くする請求項２に記載の露光方法。
4. 前記画像データにおける画素信号がＯＮからＯＮになるとき、前記露光時間を短くする請求項２または３に記載の露光方法。
5. 前記画像データにおける画素信号がＯＮからＯＮになるとき、いずれの前記露光時間をも短くする請求項２または３に記載の露光方法。
6. 前記画像形成材料が感熱材料からなる請求項１乃至５のいずれか１項に記載の露光方法。
7. 画像データに基づいて光ビームをＯＮ・ＯＦＦすることで画像形成材料を露光し画像を形成する露光装置であって、
   前記画像データに基づいて前記光ビームを出射する光源を駆動するための露光データを生成する手段と、
   前記画像データにおける画素信号のＯＮ・ＯＦＦを検知する手段と、を備え、
   前記露光データを生成するとき前記検知結果に基づいて前記光ビームの露光時間を制御することを特徴とする露光装置。
8. 前記露光時間は、単位画素に対応し、前記検知結果に基づいて前記露光データとして生成される請求項７に記載の露光装置。
9. 前記画像データにおける画素信号がＯＮからＯＦＦになるとき、前記露光時間を長くする請求項７または８に記載の露光装置。
10. 前記画像データにおける画素信号がＯＮからＯＮになるとき、前記露光時間を短くする請求項７，８または９に記載の露光装置。
11. 前記画像データにおける画素信号がＯＮからＯＮになるとき、いずれの前記露光時間をも短くする請求項７，８または９に記載の露光装置。
12. 前記画像形成材料が感熱材料からなる請求項７乃至１１のいずれか１項に記載の露光装置。
    
    

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