JPWO2008032440A1 - 画像記録装置 - Google Patents

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Abstract

光ビームの照射によりガス等が発生する画像記録材料を用いた画像記録装置において、画像記録材料とドラムとの間にガス等が回り込んで画像記録材料の裏面を汚染することを防止する。ドラム表面31に形成される吸引溝LのプレートPにより塞がれない非閉止領域が、ガス移動方向について下流側に発生しないように、各吸引溝Lの延伸方向とプレートPの装着位置と空気吹付方向の相対的位置関係を設定し、プレートP裏面へのガスの回り込みを有効に防止する。

Description

この発明は、ドラムに装着された画像記録材料に画像記録を行う画像記録装置に関する。
画像記録材料にレーザー光を照射し、画像記録材料の表面から材料の成分をガスとして生じさせることにより画像記録を行う画像記録装置においては、当該ガスが記録ヘッドの対物レンズ等に付着して対物レンズの表面が曇り、画像記録材料に形成される画像の質が劣化する恐れがある。このため、特許文献1に記載されたような、記録ヘッドから出射されるレーザ光と交差する方向に空気流をつくりだすことによりガスを拡散させて、記録ヘッドの対物レンズにガスが付着することを防止する画像記録装置が提案されている。
ところで、画像記録材料を装着する記録ドラムには、例えば特許文献2に記載されているように、画像記録材料を密着させるために、吸引機構が設けられている。すなわち、その表面に吸引溝や吸引孔等が形成された中空の記録ドラムに真空ポンプを連結することにより、記録ドラム表面に負圧を発生させることにより記録ドラム表面に印刷版やフイルム等の画像記録材料を固定している。そして、このような記録ドラムを備える画像記録装置では、画像記録材料をドラム表面に固定した状態で記録ドラムを回転させながら、記録ヘッドを副走査方向に移動させることにより、画像記録材料の表面に二次元画像を形成している。
また、このような装置では記録ドラム表面に、その円周方向および軸方向に長尺な溝を形成し、各溝の所定箇所に記録ドラムの内部室に連通する吸引孔を形成させていた。そして、サイズの異なる画像記録材料を装着可能にするため、各溝はその延伸方向について十分な長さを備えるようになっている。
特開2000−056400号公報 特開2005−335400号公報
従来の装置では、画像記録によって発生するガスや粉塵等が記録ドラム表面と画像記録材料との間に巻き込まれることによる画像記録材料の汚れが問題となっていた。しかし、従来の装置で使用されている画像記録材料では画像記録材料の表面、すなわち、記録ヘッドと対向する側の面の汚れのみを解決すればよく、画像記録材料の裏面の汚れに関しては関心が払われていなかった。
ところが、近年、CTP(コンピュータ・トゥー・プレート)製版を行う刷版露光装置を用いて、フレキソ・デジタル・プレートと称呼される、画像記録材料に直接に凸版画像を形成する技術が実用化された。そして、フレキソ・デジタル・プレートのような画像記録材料では、プレート裏面の汚れが画像記録の精度に悪影響を与えることが分かってきた。したがって、本発明は、画像記録によって生じるガスが画像記録材料の裏面に回り込んでこの面を汚染する事態を防止することを目的とする。
請求項1に記載の画像記録装置は、その表面に画像記録材料が装着されるドラムと、前記ドラムを回転させる回転手段と、前期ドラムの表面に形成された溝と、前記溝に連通し空気を吸引することにより、前記溝に負圧を発生させる負圧発生手段と、画像信号により変調された光ビームを照射する画像記録手段と、前記光ビームの照射により生じるガスを所定方向に吹き飛ばす気流を噴出する気体噴きつけ手段とを備えた画像記録装置であって、前記溝上には、前記画像記録材料の装着により該画像記録材料に覆われる閉止領域と、該画像記録材料により覆われない非閉止領域とが形成され、前記非閉止領域が前記光ビーム照射位置よりも常に前記気体吹付手段からの気流の上流側にのみ存在するように、前記気体吹付手段の気体吹付方向と前記溝の延伸方向と前記画像記録材料の装着位置との相対的な位置関係が決定されていることを特徴とする。
請求項2に記載の画像記録装置は、請求項1に記載の発明において、前記ドラムの表面には、少なくとも2種類の異なるサイズの画像記録材料を装着することが可能であり、前記ドラムの表面には、これら少なくとも2種類の異なるサイズの画像記録材料を装着する際の基準となる装着基準位置が定義されており、前記非閉止領域が前記光ビーム照射位置よりも常に前記気体吹付手段からの気流の上流側にのみ存在するように、前記気体吹付手段の気体吹付方向と前記溝の延伸方向と前記装着基準位置との相対的な位置関係が決定されている。
請求項3に記載の画像記録装置は、請求項1に記載の発明において、前記溝と前記負圧発生手段とは該溝の内面に形成された吸引孔を介して連通されており、該吸引孔の各々は各溝の前記閉止領域に形成される。
請求項4に記載の画像記録装置は、請求項3に記載の発明において、前記吸引孔は、前記溝の各々の最も気体吹付方向下流側であって、前記画像記録手段による画像記録領域の外側の領域に形成される。
請求項5に記載の画像記録装置は、請求項4に記載の発明において、前記画像記録手段は、前記ドラムの回転に同期してドラム回転軸方向に移動させる副走査手段をさらに備え、前記気体吹付手段は、前記ドラム回転方向の上流側に向けて前記ガスを吹き飛ばす手段である。
請求項6に記載の画像記録装置は、請求項4に記載の発明において、前記画像記録手段は、前記ドラムの回転に同期してドラム回転軸方向に移動させる副走査手段をさらに備え、前記気体吹付手段は、前記副走査手段による前記画像記録手段の移動方向の下流側に向けて前記ガスを吹き飛ばす手段である。
請求項7に記載の画像記録装置は、請求項3に記載の発明において、前記ドラムに装着された画像記録材料の描画可能領域は、前記吸引孔の形成位置よりも主走査方向の前記溝の延伸方向にずれた位置に設定される。
本発明の画像記録装置によれば、画像記録材料から発生するガスが画像記録材料の裏面に回り込んで記録画像の品質を劣化させることがない。
画像記録装置1の透視側面図である。 記録ヘッド4の概略を示す側面図である。 記録ヘッド4とドラム3の上面図である。 ドラム3側から見た記録ヘッド4の正面図である。 ドラム表面31の展開図である。 レーザがプレートPの先端近傍に照射されているときのガスGの移動状態を示す説明図である。 レーザがプレートPの先端近傍に照射されているときのガスGの移動状態を示す説明図である。 レーザがプレートPの先端近傍に照射されているときのガスGの移動状態を示す説明図である。 レーザがプレートPの後端近傍に照射されているときのガスGの移動状態を示す説明図である。 レーザがプレートPの後端近傍に照射され終わったときのガスGの移動状態を示す説明図である。 レーザがプレートPの後端近傍に照射され終わったときのガスGの移動状態を示す説明図である。 フレキソ・デジタル・プレートの説明図である。 フレキソ・デジタル・プレートの製版工程の説明図である。 フレキソ・デジタル・プレートの製版工程の説明図である。 フレキソ・デジタル・プレートの製版工程の説明図である。 フレキソ・デジタル・プレートの製版工程の説明図である。 フレキソ・デジタル・プレートの製版工程の説明図である。 フレキソ・デジタル・プレートの製版工程の説明図である。
符号の説明
1 画像記録装置
2 開口
3 ドラム
4 記録ヘッド
31 ドラム表面
32 後端テープ
41 筐体
42 レーザ光源
43 レンズ
44 空気吹付管
45 ケース
46 ガス吸引管
100 ブラシ
H 吸引孔
L 吸引溝
P フレキソ・デジタル・プレート
G ガス
EP レーザ照射点
図1は、フレキソ・デジタル・プレートPに対して画像記録を行う画像記録装置1の透視側面図である。
この画像記録装置1は、図1に示すようにフレキソ・デジタル・プレートP(以下では省略してプレートPという)を装着するドラム3と、プレートPに画像を記録するための記録ヘッド4を備える。ドラム3は内部室を備えた中空の円筒状の部材である。該内部室はドラム3の外部に配設された図示しない真空ポンプに配管で連結されている。
未露光のプレートPは、画像記録装置1の外部から開口2を通過して画像記録装置1の内部に導入され、ドラム3に巻き付けられる。ドラム3は図示を省略した回転機構により矢印r方向に回転する。記録ヘッド4は、ドラム3に対向して配置され、ドラム3の回転軸方向に移動する。このため、記録ヘッド4から画像信号によって変調されるレーザ光をドラム3に向けて照射しているときに、ドラム3を回転させるとプレートPの表面が主走査される。また、ドラム3の回転に同期して記録ヘッド4をドラム3の回転軸方向に移動させるとプレートPの表面Pが副走査される。なお、以下の説明では副走査方向X、主走査方向Yという。
図2乃至図4を参照して記録ヘッド4の構造を説明する。なお、図2は記録ヘッド4の概略を示す側面図である。図3は記録ヘッド4とドラム3の上面図である。図4はドラム3側から見た記録ヘッド4の正面図である。
図2に示すように、記録ヘッド4の筐体41の内部にはレーザ光を照射するレーザ光源42が配置されている。レーザ光源42から出射されたレーザ光はレンズ43によってドラム3の表面(実際にはドラム3に巻装されたプレートP)の点EPに結像する。プレートPがレーザ光で照射されるとガスおよび粉塵が発生する。このガス等を処理するために筐体41の前面には空気吹付管44とケース45、ガス吸引管46が配設される。
空気吹付管44は、図2に示すように、レーザ光源42の上方側、すなわち、主走査方向Yについてレーザ光源42よりも下流側であって、図4に示すように副走査方向Xの上流側に配置され、フィルタにより浄化された高速の空気をレーザ照射点EPに向けて吹き付ける。これにより図4における主走査方向Yから約45度時計方向に回転させた方向に空気流が発生し、プレートPから発生したガス等が吹き飛ばされる。
ケース45は拡散したガスの膨散を防止する箱状部材であり、ドラム3に対向する面の一部が開口している。すなわち、ケース45は、図4においてハッチングを付した部分45aが開口している。
ガス吸引管46はケース45の副走査方向Xの下流側の位置においてケース45に連結している。
図5を参照してドラム3の表面31に形成された吸引溝の方向および位置について説明する。図5はドラム3の表面31の展開図である。図5には副走査方向XのX座標軸と主走査方向YのY座標軸とを参考のために併記している。なお、図5においては、X座標軸の矢印の方向を副走査方向Xの下流、Y座標軸の矢印の方向を主走査方向Yの下流とする。
ドラム3の表面31には複数サイズのプレートPを装着することができる。図5には小サイズのプレートP1と大サイズのプレートP2の2つを例示している。小サイズのプレートP1は、点(x2、y1)、点(x2、y5)、点(x6、y5)、点(x6、y1)を頂点とする矩形である。一方、大サイズのプレートP2は、点(x1、y1)、点(x1、y6)、点(x6、y6)、点(x6、y1)を頂点とする矩形である。
このような複数サイズのプレートPを装着するためにドラム表面31には、副走査方向Xに対する傾斜角度がそれぞれ異なる15本の吸引溝L1乃至L15が形成される。これらの各吸引溝L1乃至L15は、副走査方向Xにおいては互いに異なるが主走査方向Yにおいて同一である位置(X座標:x4以上x5以下、Y座標:y2)から延伸して形成されている。また、各吸引溝L1乃至L15のそれぞれの底面の所定位置にはドラム3の内部空間と連通する吸引孔H1乃至H15が形成されている。なお、図面が繁雑にならないように図5においては吸引溝L2乃至L5、L7乃至L10、L12乃至L14の符号と、吸引孔H2乃至H5、H7乃至H14の符号を省略している。
吸引溝L1は副走査方向Xと平行に延伸する吸引溝であり、吸引孔H1は吸引溝L1における最も副走査方向Xの下流側に形成されている。
吸引溝L6は副走査方向Xに対して反時計方向に約45度傾斜して延伸する吸引溝である。吸引孔H6は吸引溝L6における最も副走査方向Xの下流側に形成されている。
吸引溝L15は主走査方向Yと平行に延伸する吸引溝である。
吸引溝L1と吸引溝L15以外の吸引溝L2乃至L13はそれぞれ副走査方向Xに対して異なる角度で傾斜するように形成されているが、各吸引孔H2乃至H13は各吸引溝L2乃至L13の主走査方向Yについて最も上流側、すなわち、主走査方向Yの原点位置y0に最も近い位置に形成されている。
次に、プレートPのドラム表面31への装着について説明する。いずれのサイズのプレートPも座標(x6、y1)を基準にドラム表面31に装着される。したがって、プレートPの左下点はすべてのプレートサイズで共通であり、プレートサイズが大型になるにつれて副走査方向Xの逆方向−Xあるいは主走査方向Y方向に拡大していく。座標(x6、y1)をプレートPの装着基準位置という。
プレートPをドラム表面31に装着することによって各吸引溝L1乃至L15の一部分がプレートPにより塞がれるが、プレートPにより塞がれない部分が残る。吸引溝L1乃至L15のプレートPにより塞がれない部分(以下、吸引溝の非閉止領域という)からガス等がプレートPの裏面に回り込み、この裏面を汚すことがある。ある種の画像記録材料、たとえば本実施形態で説明しているフレキソ・デジタル・プレートではこのような裏面の汚れが記録画像の品質を劣化させることがある。すなわち、フレキソ・デジタル・プレートの製版ではフレキソ・デジタル・プレートの表面に多数のレリーフが形成されるが、プレートの裏面が汚れていると、このレリーフの形状が不正確になることがある。この現象を、凸版の一種である、図12に示すフレキソ・デジタル・プレートの製版工程の説明図である図13乃至図18を参照して説明する。
図12に示すようにフレキソ・デジタル・プレートは、感光性樹脂層bの裏面をベースフィルムaで、表面をブラックマスク層cでコーティングした断面構造を有している。このようなプレートPの表面に対して、図13に示すように、画像信号によって変調されたレーザ光を照射することにより、ブラックマスク層cが選択的に融除される(画像記録工程)。このとき、ガスおよび粉塵が発生する。ブラックマスク層cの融除された箇所を符号c1で、融除されなかった箇所を符号c2で示す。
次に、図14に示すように、プレートPの裏面側にUV光を一律に照射する(バック露光工程)。これにより、感光性樹脂層bが所定深さまで硬化する。硬化した部分に符号b2を、硬化していない部分に符号b1を付した。
次に、図15に示すように、プレートPの表面に一律にUV光を照射する(メイン露光工程)。これにより、画像記録工程で融除された融除箇所c1の下に位置する感光性樹脂層bの部分b11はUV光により硬化する。一方、非融除箇所c2の下に位置する感光性樹脂層bの部分b12はブラックマスク層cの遮光作用によりUV光が到達しないので硬化しない。
次に、図16に示すように、プレートPの表面を洗浄液とブラシ100で洗浄する(洗い出し工程)。バック露光工程(図14参照)で硬化した感光性樹脂層b2と、メイン露光工程(図15参照)で硬化した感光性樹脂層b11以外の非硬化部分b12が除去される。これによりプレートPの表面に複数のレリーフb11が出現する。
しかる後に、乾燥工程(図17)と、表面から再度UV光を照射する後露光工程(図18)を実行することによりプレートPの製版が完了する。
ここで、画像記録工程においてプレートPの裏面がガスによって汚染されたと仮定する。そうすると、画像記録工程の次に行われるバック露光工程において感光性樹脂層bの一部b2が硬化するが、該汚染箇所の対向位置の感光性樹脂層b2にはUV光が十分に到達しない。このため、該汚染箇所の対向位置の感光性樹脂層b2は十分に硬化しない。このような未硬化部分は、本来有するべき硬度を有していないため、ブラシ100等を使用した、その後の洗い出し工程における洗い出しに十分に耐えることができない。したがって、洗い出し工程の後、プレートPの表面側に出現するレリーフ構造は正確な形状を有さない。すなわち、記録画像が劣化する。
画像記録工程(図12)においてレーザ照射により生じたガスの大半は、前述のケース45により捕捉されガス吸引管46により吸引されるが、一部はケース45により捕捉されないことがある。このようなガスは、空気吹付管44からの吹付空気により主走査方向上流側で、かつ副走査方向下流側に流される。すなわち、図5に模式的に示すように、レーザ照射点EPから生じたガスGは、ドラム表面31に沿って、主走査方向上流側で、かつ副走査方向下流側に向けて流される。なお、レーザ照射点EPはプレートPの描画可能領域の任意の点である。
プレートP裏面へのガスGの回り込みは、各吸引溝Lの非閉止領域からガスが進入することにより生じる。図5から明らかなようにレーザ照射点EP近傍の溝L11乃至L15のプレートP1によって覆われていない部分には、ガスが流れていない。このためガスGのプレート裏面への回り込みが防止できる。
図6乃至図8は、画像記録開始時のガスGの移動の状態を示す説明図である。図6はプレートPの先端に対してレーザ露光が開始された直後の状態を示している。図7はドラム3の回転とともに画像記録が進行しガスGの発生量が増えつつある状態を示している。図8は画像記録が進行し、一定量のガスGが定常的に発生している状態を示している。
図6に示すように、画像記録はドラム3に巻き回されたプレートPの先端部、すなわちドラム表面31における各吸引溝L1乃至L15の非閉止領域との境界に近い位置から開始される。レーザ露光の開始直後は、ガスGの発生量が少ないため、非閉止領域にまでガスGが広がることはない。
図7に示すように、画像記録の進行とともにガスGの発生量も増加してくる。しかし、プレートPの先端はドラム3のr方向への回転に伴ってガスGの移動よりも先にケース45の前方を通過している。このため、発生したガスGは、図8に示すように、ドラム表面31の非閉止領域に到達する前にケース45に補足される。したがって、ガスGが非閉止領域の各溝からプレートPの裏面に入り込むことはない。
図9乃至図11は、画像記録終了時のガスGの移動の状態を示す説明図である。図9はプレートPの後端においてレーザ露光が終了する直前の状態を示している。図10はプレートPへの露光が終了した直後の状態、図11はレーザ露光終了後さらにドラム3が回転した状態を示している。
図9に示すように、プレートPの後端はガスGの流れる方向に対して上流にある。なお、プレートPの後端は固定テープ32等で固定している。図10および図11に示すように、レーザ露光が終了すると、新たなガスGの発生も停止する。そして、ドラム3のr方向への回転に伴って、プレートPの後端がレーザ照射点を通過するころには、ドラム3とレーザ光源42との間に存在していたガスGは、ケース45に補足されガス吸引管46により吸引されている。
このとき、ガスGの移動距離がドラム3の回転速度よりも遅いと、プレートPの後端側の非閉止領域の各吸引溝がプレートPの後端近傍で発生したガスGの中を通過し、ガスGが吸引溝に吸い込まれることになる。
シュミレーションによれば、ガスの移動速度は約10m/sであるため、この実施形態では、ドラム3の回転移動速度を約2.2m/sとしている。このように、ガスの移動速度がドラムの移動速度より大きい場合には、プレートPの後端側の非閉止領域となる各吸引溝が、プレートPの後端近傍で生じたガスGの中を通過するまでにガス吸引管46から吸い込まれることになる。したがって、プレートPの裏面にガスGが回り込むことがない。
この実施形態では、すべての吸引溝L1乃至L15の非閉止領域が、レーザ照射点EPよりもガス移動方向上流側にのみ存在するように、空気吹付管44からの気流吹付方向と、各溝L1乃至L15の延伸方向と、プレートPの装着原点との相対的な位置関係を決定している。
また、描画可能領域は各プレートサイズ毎に異なる。小サイズのプレートP1の描画可能領域P10は、大サイズのプレートP2のそれ(不図示)とは異なり後者の方が大である。しかし、各プレートサイズの描画可能領域は各吸引孔H1乃至H15から主走査方向Yにずれた位置に設定されている。たとえば、小サイズのプレートP1の描画可能領域は符号P10を付した領域である。
吸引溝Lを流れる空気流の速度は吸引孔H付近で最大になる。このため、プレートPの裏面部分は吸引孔Hに対向する部分で最もガスにより汚染されると考えられる。本実施形態で述べたように各プレートサイズの描画可能領域を各吸引孔H1乃至H15からずれた位置に設定することによって吸引孔Hへのガスの吹き込みに起因するプレートP裏面の汚染が防止できる。
その表面に光照射し、光硬化作用によりレリーフを形成させる画像記録材料のみならず、その表面と裏面の両面に光照射してレリーフを形成させる画像記録材料の製版に使用できる。

Claims (7)

  1. その表面に画像記録材料が装着されるドラムと、
    前記ドラムを回転させる回転手段と、
    前記ドラムの表面に形成された溝と、
    前記溝に連通し空気を吸引することにより、前記溝に負圧を発生させる負圧発生手段と、
    画像信号により変調された光ビームを照射する画像記録手段と、
    前記光ビームの照射により生じるガスを所定方向に吹き飛ばす気流を噴出する気体吹付手段と、を備えた画像記録装置であって、
    前記溝上には、前記画像記録材料の装着により該画像記録材料に覆われる閉止領域と、該画像記録材料により覆われない非閉止領域とが形成され、
    前記非閉止領域が前記光ビーム照射位置よりも常に前記気体吹付手段からの気流の上流側にのみ存在するように、前記気体吹付手段の気体吹付方向と前記溝の延伸方向と前記画像記録材料の装着位置との相対的な位置関係が決定されていることを特徴とする画像記録装置。
  2. 請求項1に記載の画像記録装置において、
    前記ドラムの表面には、少なくとも2種類の異なるサイズの画像記録材料を装着することが可能であり、前記ドラムの表面には、これら少なくとも2種類の異なるサイズの画像記録材料を装着する際の基準となる装着基準位置が定義されており、
    前記非閉止領域が前記光ビーム照射位置よりも常に前記気体吹付手段からの気流の上流側にのみ存在するように、前記気体吹付手段の気体吹付方向と前記溝の延伸方向と前記装着基準位置との相対的な位置関係が決定されている画像記録装置。
  3. 請求項1に記載の画像記録装置において、
    前記溝と前記負圧発生手段とは該溝の内面に形成された吸引孔を介して連通されており、該吸引孔の各々は各溝の前記閉止領域に形成される画像記録装置。
  4. 請求項3に記載の画像記録装置において、
    前記吸引孔は、前記溝の各々の最も気体吹付方向下流側であって、前記画像記録手段による画像記録領域の外側の領域に形成される画像記録装置。
  5. 請求項4に記載の画像記録装置において、
    前記画像記録手段は、前記ドラムの回転に同期してドラム回転軸方向に移動させる副走査手段をさらに備え、
    前記気体吹付手段は、前記ドラム回転方向の上流側に向けて前記ガスを吹き飛ばす手段である画像記録装置。
  6. 請求項4に記載の画像記録装置において、
    前記画像記録手段は、前記ドラムの回転に同期してドラム回転軸方向に移動させる副走査手段をさらに備え、
    前記気体吹付手段は、前記副走査手段による前記画像記録手段の移動方向の下流側に向けて前記ガスを吹き飛ばす手段である画像記録装置。
  7. 請求項3に記載の画像記録装置において、
    前記ドラムに装着された画像記録材料の描画可能領域は、前記吸引孔の形成位置よりも主走査方向の前記溝の延伸方向にずれた位置に設定される画像記録装置。

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