JP2883415B2

JP2883415B2 - レーザー書き込み構造を備えた印刷機

Info

Publication number: JP2883415B2
Application number: JP16544990A
Authority: JP
Inventors: 智博及川; 教夫道家
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1990-06-22
Filing date: 1990-06-22
Publication date: 1999-04-19
Anticipated expiration: 2014-04-19
Also published as: JPH0462067A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、レーザー書き込み構造を備えた印刷機に関
し、さらに詳しくは、製版部を備えた印刷機の製版構造
に関する。

（従来の技術）周知のように、原稿像に応じた画像を記録用紙に印刷
するためのマスターの製造構造として、例えば、CCDを
用いて原稿像を読み取り、この読み取り信号を入力され
るサーマルヘッドによりマスターの表面に坦持されてい
る熱可塑性層を加熱することで、熱可塑性層の画像該当
部を溶解あるいは凹状変形させる構造がある。

また、上述したサーマルヘッドを用いて記録用紙への
画像転写を行う構造には、マスター上の熱可塑性層の熱
的変化を利用する構造の他に、熱転写フィルム上でのイ
ンクの溶解、非溶解制御によって記録用紙への画像の印
刷が行なう構造があるが、このようなサーマルヘッドを
用いた記録構造にあっては、書き込まれる画像の階調性
が出しにくいことや、サーマルヘッドでの画素密度の変
換等において画像処理が容易に行ないにくいという問題
があり、また、これとは別に、サーマルヘッドがマスタ
ーの表面に接触していることから、摺擦による画像品質
の劣化が生じやすくなる。

そこで、書き込み部材の接触を回避して記録用紙への
画像印刷を行なう方法として、例えば、熱転写フィルム
をレーザー光の照射によって、画像該当部のインクを溶
解させて記録用紙へ転移させる方法がある。

第４図は、上述した方法を実行する場合の構造を示し
ており、第４図において、記録用紙Ａには表面にインク
層を坦持した熱転写フィルムＢが当接しており、この熱
転写フィルムＢには、レーザー光Ｃが照射されるように
なっている。

そして、記録用紙Ａを挾んで熱転写フィルムＢと対向
する位置、つまり、記録用紙Ａの裏側には、第５図示の
ように、ヒータｈを内蔵した予備加熱用ブロックＤが当
接させてあり、このブロックＤから記録用紙Ａに対する
予備作用により、レーザー光の照射時の温度の立上りを
改善するようになっている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上述したような非接触型の書き込み構
造においては、予備加熱用ブロックを配備した場合にあ
っても、レーザーの光源として、出力が数10〜100mWの
半導体レーザーを用いた際には、書き込み速度、つまり
記録速度に限界があり、具体的には、原稿１枚分を記録
する場合には１分から数分の所要時間となることが実験
により明らかにされている。

従って、このような構造を印刷用のマスターの製造に
用いようとしても、製造時間がかかりすぎて実用的でな
くなる虞れがある。

また、このような事態を回避するために、光源出力を
上げることも考えられ、具体的には、マスターを室温か
ら記録が可能な溶解あるいは塑性変形温度に達するため
には、1W以上の出力が必要となることが判明している。

しかし、このような出力を持つ光源部材を得ようとす
ると、複数の半導体レーザーを組み合わせることが必要
となり、光源としての価格の上昇やこの光源からの出射
光の結像光学系の構造が複雑になってしまうという新た
な問題が生じる。

従って、上述した予備加熱を併用することで低出力の
レーザー照射を行なった場合には、マスターの表面にお
いて、充分な高温が得にくくなることから、記録特性が
悪という結果が得られてしまう。

そこで、本発明の目的は、上述したような、製版のた
めにレーザー書き込み構造を備えた場合に生じる問題に
鑑み、レーザー光源としての出力を上げなくても、良好
な画像再現性が得られ、かつ、構造の複雑化を抑えるこ
とのできる書き込み構造を備えた印刷機を得ることにあ
る。

（課題を解決するための手段）この目的を達成するため、本発明は、半導体レーザー
を光源としたレーザー書き込み構造を備えた印刷機にお
いて、上記レーザー光の照射による溶解あるいは塑性変
形を行なう可塑性層で構成された記録層を表面に坦持し
ている記録媒体であるマスターをはさんで、上記記録層
側には、レーザー光の入射部と予備加熱手段を構成する
ハロゲンランプを配置し、上記ハロゲンランプと対向す
る記録媒体の裏側には、上記ハロゲンランプに一部が露
呈する大熱容量を持つ温度保持部材を配置したことを特
徴としている。

また、本発明は、記録媒体であるマスターは、レーザ
ー照射側表面に半導体レーザーの波長に対する光吸収係
数が10⁵（m^-1）以上に設定されている光吸収層を設けた
ことを特徴としている。

（作用）本発明によれば、記録媒体であるマスターは、レーザ
ー照射面側からハロゲンランプによる加熱を受け、また
裏面側からハロゲンランプからの光照射による蓄熱する
大熱容量をもつ温度保持部材により加熱されることで記
録温度を一定にされてレーザー光の照射による記録温度
への立上りを短時間で行われる。

また、本発明によれば、記録媒体であるマスターのレ
ーザー照射面は、レーザー光の吸収性を改善されること
で、低出力のレーザー光によっても記録が行なわれる。

（実施例）以下、第１図乃至第３図において、本発明実施例の詳
細を説明する。

第１図は本発明実施例による印刷機の概略を説明する
ための模型図である。

本実施例の特徴は、レーザー光による書き込み構造を
備えた製版部とこの版を用いた印刷部とを一体に組み込
んだ点にある。

すなわち、印刷機１は、その内部に記憶媒体をなすマ
スター２に対してレーザー光を用いて書き込みを行なう
レーザー走査光学系３と、このマスター２を用いて記録
用紙に印刷を行なう印刷部４とを備えている。

上述したレーザー走査光学系３は、周知構造で、出力
が例えば、数10〜数100mWとされた半導体レーザー3Aお
よびこの半導体レーザー3Aから後述するマスターへの結
像光学系3B並びにレーザー光の偏向装置である回転多面
鏡3Cを備えて構成されている。

そして、レーザー走査光学系３の近傍には、回転多面
鏡3Cと仕切られた空間が設けてあり、この空間内には、
後述するマスター２に対する予備加熱部５が設けてあ
り、この予備加熱部５は、ハロゲンランプ5Aと、このハ
ロゲンランプ5Aからの照射光をマスター２に向け集光さ
せる反射笠5Bとで構成してある。このため、上述した空
間におけるマスター２と対向する面は開口されている。

一方、レーザー走査光学系３における回転多面鏡3Cか
らのレーザー光の出射部および予備加熱部５内のハロゲ
ンランプに対向する位置には、マスター２の搬送面を成
すとともにマスター２の温度低下を抑える温度保持部材
６が設けてある。

すなわち、温度保持部材６は、例えば、アルミニュー
ム若しくはフッ素樹脂の熱容量の大きな材料によって構
成された板部材であり、図示しない搬送機構によって得
られるマスター２の搬送方向（図示矢印方向）における
一方は機外に延長され、その端部には表面積を大きくし
た形状とされた放熱部（ヒートシンク）6Bが設けてあ
る。この温度保持部材６は、その一部を予備加熱部５に
おける光照射部に露呈させており、具体的には、搬送方
向における長さをマスター２の長さより長くして、マス
ター２を載置していない面の一部を予備加熱部５に露呈
させている。従って、温度保持部材６は、マスター２が
載置されていない部分を予備加熱部５からの光の照射に
よる輻射熱を受けることができる。

この温度保持部材６の一部には、温度検知部材７が内
蔵してあり、この温度検知部材７は、例えば、ハロゲン
ランプ5Aの点灯駆動部に接続されて温度保持部材６の温
度の制御を行うようになっている。従って、温度保持部
材６における蓄熱制御を行うことで、マスター２の温度
を容易に記録温度まで上昇させることができる。

また、印刷部４は、温度保持部材６におけるマスター
２の搬送面末端部に位置するマスターシリンダ4Aを備え
ており、このマスターシリンダ4Aの周辺には、周知構造
から成るインキング機構、給紙機構および排紙機構が配
置してある。なお、図において、上記機構のうち、給紙
機構4Bのみが図示されており、排紙機構に関しては排紙
方向のみをしめし、そしてインキング機構は省略してあ
る。

一方、本実施例による印刷機１に用いられるマスター
２は、第２図に示すように、黒色の和紙で構成された支
持層2A上に、例えば、ポリエステルフィルムからなる記
録層2Bを形成されたものである。このマスター２は、記
録層2Bにおける画像該当部がレーザー光の照射により溶
解して印字穿孔2Cを形成されると、印刷用インクがこの
印字穿孔2Cを介して記録用紙に転移することで印刷でき
るようになっている。

本実施例は以上のような構造であるから、マスター２
が温度保持部材６上において搬送を開始されるとき、あ
るいは搬送開始以前において、ハロゲンランプ5Aの点灯
が行われることで、温度保持部材６の温度が上昇し、こ
の状態でマスター２が温度保持部材６上を搬送されてレ
ーザー走査光学３の半導体レーザー3Aからのレーザー光
の照射が行われる。従って、マスター２は、ハロゲンラ
ンプ5Aからの輻射熱および温度保持部材６からの伝導熱
により温度を一定とされた状態で、レーザー光による書
き込みが行われ、印字穿孔を形成される。このとき、マ
スター２にあっては、レーザー光の照射により温度の上
昇を来すが、予め、ハロゲンランプ5Aと温度保持部材６
からの熱の授与により記録温度、つまり、熱可塑性層の
溶解に必要な熱量に近い熱量を与えられているので、レ
ーザー光の熱量が与えられることで直ちに記録温度に達
する。

本実施例によれば、予備加熱部材５の構造として、マ
スターの記録面との非接触関係を維持する構造としたの
で、マスターへの摺擦による弊害をなくすことができ
る。また、マスターは、予備加熱部材５とこの部材によ
り与えられた熱量によりえられる温度を保持する温度す
る温度保持部材とにより、記録温度に近い状態を維持さ
れるので、レーザー光の照射による記録温度までの立上
りを改善することができ、出力の小さい半導体レーザー
を用いても短時間で記録が行える。

一方、本発明にあっては、上述した記録温度に達する
までの時間を短縮する目的で、上記実施例のように、マ
スターに対する予備加熱構造を設ける他に、マスター自
身でレーザー光の照射を有効に作用させて記録温度への
立上りを良好にする構造が採用されている。

すなわち、第３図は上述した構造を示す第２図相当の
断面図であり、第３図においてマスター２は、基部層2A
の上面に積層してある記録層2Bの上面に光吸収係数が10
⁵（m^-1）以上に設定された光吸収層2Dを設けてある。

上述した光吸収層2Dとしては、例えば、黒色の粉末を
充填した層、あるいは黒色塗装を施された層により構成
してあり、光の吸収率が90％以上に設定されるように、
充填率や塗装厚さを決めてある。

そして、上述した光吸収係数である10⁵（m^-1）は、ヒ
ートモードレーザー書き込み記録により求めた数値であ
り、次の関係をもっている。

Ｉ＝I₀・exp（−α・ｘ）ただし、I:通過光量、I₀:入射光強度、x:厚さ、α：
吸収係数とする。

上述した光吸収層2Cを記録面の上面に位置させる理由
は次の通りである。

すなわち、マスター自身の光吸収効率を良くする方法
としては、基部層2Aを黒色化することと、記録層2B表面
に光吸収層を設けることとが考えられるが、基部増2Aを
光吸収効率が良い構成とした場合には、光吸収効率の良
い部分の熱容量が高くなり、本来、加熱すべき記録層の
みの温度を上げようとするといには、却って、記録層の
温度情報を阻害されてしまい好ましくない結果が得られ
る。

また、基部層2Aと記録層2Bとの間に光吸収層を設ける
ことも考えられるが、この場合にあっては、光吸収層で
吸収した熱が記録層だけでなく基部層にも伝達されやす
くなり、結果として、上述した場合と同様となる。

そこで、記録層表面に光吸収層を設けることは、記録
層自体の加熱特性を改善することになり、熱的な損失が
ない点で上述した場合に比べて有利になる。従って、記
録層自体若しくは記録層に近い部分が直接熱を吸収する
ことで記録層の温度を良好に上げることができるので、
出力の小さいレーザー光を用いた場合においても、記録
温度への立上りを改善できることになる。

本実施例は以上のような構造であるから、レーザー光
が照射された場合には、記録層自体が直接熱を吸収する
ことで温度の上昇をきたし、記録温度への立上りが早め
られて記録までの時間が短縮されることになる。

（発明の効果）以上、本発明によれば、記録媒体であるマスターへの
予備加熱およびこの予備加熱による熱を有効にマスター
に伝える構造としたので、マスターに対する書き込みを
出力の小さいレーザー光を用いた場合にあっても、良好
な画像再現性が得られ、かつ、記録が行われるまでの時
間を長大化しないで済む。また、出力の小さいレーザー
光を用いることが可能になるので、レーザー光の結像光
学系の構造も従来のものと比較して差ほど偏向すること
がないので、構造が簡単で済む。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例による印刷機の要部構成を説明す
るための模型図、第２図は第１図に示した印刷機に用い
られるマスターの断面図、第３図は第１図に用いられる
マスターの変形例を示す第２図相当の断面図、第４図は
画像記録構造の一例を示す斜視図、第５図は第４図に示
した構造の要部を説明するための平面図である。１……印刷機、２……記録媒体であるマスター、2A……
基部層、2B……記録層、2D……光吸収層、３……レーザ
ー走査光学系、４……印刷部、５……予備加熱部材、5A
……ハロゲンランプ、5B……反射笠、６……温度保持部
材。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体レーザーを光源としたレーザー書き
込み構造を備えた印刷機において、上記レーザー光の照射による溶解あるいは塑性変形を行
なう可塑性層で構成された記録層を表面に坦持している
記録媒体であるマスターをはさんで、上記記録層側に
は、レーザー光の入射部と予備加熱手段を構成するハロ
ゲンランプを配置し、上記ハロゲンランプと対向する記
録媒体の裏側には、上記ハロゲンランプに対して一部が
露呈する大熱容量を持つ温度保持部材を配置したことを
特徴とするレーザー書き込み構造を備えた印刷機。
【請求項２】請求項１記載の印刷機において、記録媒体
であるマスターは、レーザー照射側表面に半導体レーザ
ーの波長に対する光吸収係数が10⁵（m^-1）以上に設定さ
れている光吸収層を設けたことを特徴とするレーザー書
き込み構造を備えた印刷機。