(57)【要約】【課題】個別ビーム間の非線形間隔誤差が低減された、記録材料に画像を形成する方法を提供することである。【解決手段】記録材料に画像を形成する方法であって、記録材料の上に記録点を形成するために、ラインに沿って支持体材料の上に配置された個別ビーム源を使用し、個別ビーム源を画像どおりに制御し、個別ビームを記録材料の感光層の上に結像する方法において、記録材料（６）上の記録点の間隔を、支持体材料（２９，３０）において前記ラインの方向に熱的線膨張を形成することによって調整する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材料に画像を形成する方法であって、
記録材料の上に記録点を形成するために、ラインに沿って支持体材料の上に配置された個別ビーム源を使用し、
個別ビーム源を画像どおりに制御し、個別ビームを記録材料の感光層の上に結像する方法において、
記録材料（６）上の記録点の間隔を、支持体材料（２９，３０）において前記ラインの方向に熱的線膨張を形成することによって調整する、ことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、個別ビーム源（２０）の間隔とそれぞれの目標間隔との偏差を検出し、支持体材料（２９，３０）において前記偏差を保証する温度変化を形成する、ことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法において、長さ変化を、画像形成の際に使用される個別ビーム源（２０）のスイッチオン持続時間に依存して制御する、ことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１記載の方法において、
補助走査方向にライン状に配置され、個別に画像どおりに制御可能な複数の個別ビーム源（２０）を使用し、
記録材料（６）を補助走査方向に対して垂直に主走査方向に、個別ビーム源（２０）に対して相対的に位置決めし、
記録材料（６）を円形軌道で主走査方向の回転軸（１２）を中心に回転させ、個別ビーム源（２０）を回転軸（１２）に対して平行に補助走査方向でシフトさせ、
熱的線膨張を形成するために、支持体材料（２９，３０）と接続された少なくとも１つの加熱素子（３１，３４，３５，３９）を使用する、ことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項４記載の方法において、加熱素子（３１，３４，３５，３９）は電気的に制御される、ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念による、記録材料に画像を形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＥ１００３１９１５Ａ１から、印刷版の図版挿入方法が公知であり、この方法では個別に画像どおりに制御可能な多数のレーザ光源からなるアレイによって画素を印刷版にラスタで形成する。マイクロ光学系がビーム形成に使用される。マクロ光学系は個別ビームを３つの空間方向で、印刷版の感光層の所望位置へ結像する。レーザ光源と印刷版との相対運動によって印刷版表面全体が網羅される。レーザ光源は等間隔でラインに沿って配置されている。
【０００３】
ドラム軸に対して垂直方向でのビーム位置は、それぞれの目標位置から１μｍ以上偏差してはならない。この公差を越えると、隣接する図版トラック間に髪の毛形状の画像エラーおよび／またはモアレが発生する。
【０００４】
レーザダイオードアレイの作製時には、個々のレーザダイオードをリソグラフ方法によって高精度で相互に位置決めすることができる。典型的にはレーザダイオード間の間隔差は＜０．１μｍの領域である。レーザダイオードは駆動時に発熱するから、レーザダイオードは良熱伝導性の支持体材料に取り付けられる。取り付け後、レーザダイオードアレイには機械的張力が発生し、これはすべての空間方向での変形を引き起こす。レーザダイオードアレイの長手方向でこの変形は、隣接するレーザダイオードの間隔を拡大および縮小する。間隔誤差は、レーザダイオードアレイに後置されたマイクロ光学系によって拡大される。間隔誤差のさらなる拡大は、ＤＥ１０２３３４９１Ａ１に記載のようなマクロ光学系が個別ビームをテレセントリックに１：１で結像すると回避される。レーザダイオードアレイでの取り付けに起因するストレスを低減するために、ＵＳ５８４８０８２ではすでにレーザダイオードアレイの膨張係数と支持体材料の膨張係数とを相互に整合することが提案されている。これにより間隔誤差は基準温度に対してだけは低減される。温度の関係は使用される画素の数に大きく影響される。
【０００５】
上に述べたことは、ＤＥ９３０２４９４Ｕ１およびＤＥ１９８２７４２３Ａ１に記載のようにレーザダイオードを複数のラインに配置した場合にも当てはまる。
【０００６】
ＤＥ１９６１７５５２Ａ１には、レーザ光により動作する印刷版描画ユニットにおいて温度を制御する方法が記載されている。ここでは各レーザダイオードに加熱素子が接続されている。この加熱素子は制御回路の調整素子であり、レーザダイオードの温度を描画過程の間、実質的に一定に保持する。目的は、印刷版での品質劣化を引き起こす、ビーム出力の変動を回避することである。レーザダイオードの温度を一定に保つことによって、レ―ザダイオード間の間隔も一定に保持される。
【０００７】
レーザダイオードアレイを光学的に制御するために、ＵＳ５７３４６７２による解決手段では、レーザダイオードの他にメモリ素子とセンサが配置されている。メモリ素子にはレーザダイオードを制御するための動作データが記憶されている。外部計算機と関連して動作データを規則的に更新することができる。
【０００８】
ＵＳ４８８４２７９による解決手段では、環境温度が半導体レーザのビーム出力に及ぼす影響を温度制御回路と出力制御回路によって低減する。
【０００９】
ＵＳ４３９９５４１から、温度センサとペルティエ素子によって冷却される半導体レーザが公知である。
【００１０】
ＤＥ３３４２１１１Ａ１による半導体レーザ装置では、温度検出のためにｐｎ接合部が使用される。レーザダイオードとｐｎ接合部の通過電圧が温度に依存して変化することに基づき、レーザ装置を所定の温度に冷却する熱抵抗温度ポンプが制御される。これによりレーザ装置がいずれの時点でも所定の光学的出力をもたらすことが保証される。
【特許文献１】ＤＥ１００３１９１５Ａ１
【特許文献２】ＤＥ１０２３３４９１Ａ１
【特許文献３】ＵＳ５８４８０８２
【特許文献４】ＤＥ９３０２４９４Ｕ１
【特許文献５】ＤＥ１９８２７４２３Ａ１
【特許文献６】ＤＥ１９６１７５５２Ａ１
【特許文献７】ＵＳ５７３４６７２
【特許文献８】ＵＳ４８８４２７９
【特許文献９】ＤＥ３３４２１１１Ａ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の課題は、個別ビーム間の非線形間隔誤差が低減された、記録材料に画像を形成する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この課題は請求項１の特徴を有する方法によって解決される。有利な構成は従属請求項から明らかとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明によれば、個別ビーム源の間隔が、熱的線膨張によって間隔誤差が最小になるように調整される。個別ビーム源は本発明では、画像を印刷版または印刷材料に、被覆、塗布、特性変化または変形によって形成するための、レーザダイオードまたは発光ダイオードのような光源、または熱源、またはインクビーム圧力ヘッドである。個別ビーム源からなるアレイの全長を熱的に一定にすることは、少なくとも１つの加熱素子をアレイの周囲に配置し、実際の熱的出力がすべての個別ビーム源にわたって露光過程中に一定に留まるように前記加熱素子を制御することによって達成される。
【００１４】
レーザダイオードアレイを使用する場合には、レーザダイオード自体を加熱素子として使用することができる。このために使用されないレーザダイオードが通過電流により駆動される。この通過電流は、それぞれのレーザダイオードを加熱するが、しかし画像形成のための出力閾値には達しない。
【実施例】
【００１５】
本発明を以下、実施例に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
図１は、画像形成装置が組み込まれた印刷機の印刷機構を概略的に示す。側壁１，２間では印刷版ドラム３が回転可能に支承部４，５で保持されている。印刷版ドラム３の上には印刷版材料６が張架されている。印刷インクを受け取る画素を印刷版材料６の表面に形成するために、４つの画像形成ヘッド７〜１０が設けられている。画像形成ヘッド７〜１０は長手案内部１１に配置されている。長手案内部１１は印刷版ドラム３の回転軸１２に平行である。画像形成ヘッド７〜１０は共通に１つのスピンドル駆動部１３によって回転軸１２の方向に位置決め可能である。スピンドル駆動部１３は、側壁１，２で支承部１４，１５に回転可能に保持されている。
【００１７】
画像形成ヘッド７〜１０は、光学的結像素子を含むレーザダイオードアレイ１６〜１９を有する。レーザダイオードアレイ１６〜１９は個別に制御可能な６４のレーザダイオード２０を有し、これらのレーザダイオードはラインに沿って回転軸１２に平行に配向されている。レーザダイオード２０の回転軸１２方向の間隔は、形成すべき２つの画素間の最小間隔よりも大きい。レーザダイオード２０の制御の際には、回転軸１２に対して垂直にレーザビーム２１が発生する。
【００１８】
印刷版ドラム３とスピンドル駆動部１３はそれぞれモータ２２，２３および回転数発生器２４，２５と接続されている。画像形成ヘッド７〜１０、モータ２２，２３および回転数発生器２４，２５は制御装置２６と接続されている。制御装置２６は、印刷および画像形成の際に印刷機を制御するコンピュータ技術的手段を有している。キーボード２７により、操作者によるデータ入力が可能である。画面２８は制御情報の表示に用いる。
【００１９】
図２は、レーザダイオードアレイ１６〜１９の構造をレーザビーム２１とは反対の方向で示す図である。レーザバー支持体３０の下方には、２つの端子３２を備える加熱抵抗３１が配置されており、端子は制御装置２６と接続されている。加熱抵抗３１は冷却体３３に埋め込まれている。レーザバー２９，レーザバー支持体３０および加熱素子３１の間には良好な熱接触が存在する。
【００２０】
印刷画像を印刷版材料６に形成する際、すべてのレーザダイオードアレイ１６〜１９のレーザダイオード２０は画像どおりに制御され、印刷版ドラム３は回転され、画像形成ヘッド７〜１０はスピンドル駆動部１３により連続的に回転軸１２に対して平行に駆動される。フルトーン領域を除いて、印刷画像に対してすべてのレーザダイオード２０は制御されない。面掩蔽度の小さい印刷画像の場合、小数のレーザダイオード２０が制御されるだけであり、従ってレーザバー２９での熱損失は相応に小さい。レーザバー２０の実際の温度はセンサにより検出されるか、またはテーブルまたは特性曲線の形態の画像形成データから得られるか、または計算される。レーザバー２９に対しては目標温度が設定されている。目標温度である場合、レーザバー２９は、レーザダイオード２０のビーム出力の重心が所望の間隔である線膨張を有する。比較的少数のレーザダイオード２０だけが画像形成に使用される場合、付加的な熱供給を行わなければ重心間の間隔が縮小することとなる。加熱素子３１を制御装置３３により制御することによって、レーザバー２９には、このレーザバー２９で目標温度が調整される程度の熱が供給される。使用されるレーザダイオード２０の数が変化する場合、加熱素子３１の熱出力は、実際温度が目標温度に等しくなるよう制御される。
【００２１】
図３は、冷却体３３の上に、レーザバー２９に並んで長手方向に２つの加熱素子３４，３５を有する変形実施例の平面図である。レーザバー２９に並んでホトダイオードバー３６が配置されている。電流供給と信号処理のために冷却体３３にはさらに制御回路３７と、構成素子を備える導体路板３８が配置されている。加熱素子を３４，３５を側方に配置することにより、レーザバー２９は冷却体３３と非常に良好に熱接触する。加熱素子３４，３５の制御は図２で説明したように行われる。付加的な熱が加熱線路によってレーザバー２９の側方に供給される。加熱素子３４，３５からレーザバー２９への熱供給はやや遅延して行われる。
【００２２】
図４．１から４．３は、５つのレーザダイオード２０に基づき図３の構成の作用を示す。
【００２３】
レーザバー２９のすべてのレーザダイオード２０が持続的に制御される場合、実際間隔ａｉｓｔは目標間隔ａｓｏｌｌに相応する。このことは図４．１に詳細に示されている。この場合、付加的な熱負荷は必要ない。加熱素子３４、３５は制御されない。
【００２４】
印刷版材料６の上で比較的に小さな面掩蔽度で領域が露光される場合は、少数のレーザダイオード２０だけが制御され、加熱される。図４．１の全負荷の場合とは異なり、付加的な熱を加熱素子３４，３５によって供給しなければ実際間隔ａｉｓｔは目標間隔ａｓｏｌｌよりも減少することとなる。この場合が図４．２に示されている。
【００２５】
図４．３は、加熱素子３４，３５のスイッチオン後の状態を示す。図４．２で説明したように比較的少数のレーザダイオード２０しか制御されないにもかかわらず、加熱素子３４，３５から発する熱がレーザバー２９の膨張に作用し、その結果、レーザビーム２１のライン分布の重心の実際間隔ａｉｓｔは再び目標間隔ａｓｏｌｌに相応するようになる。画像形成に使用されるレーザダイオード２０の数が変化すると、加熱素子３４、３５の熱出力は相応に追従制御される。
【００２６】
図５には、加熱素子３９がレーザバー２９の下方中央に配置された変形実施例が示されている。レーザバー２９は６４のレーザダイオード２０を有している。線図は、それぞれ隣接するレーザダイオード２０の間隔ａｉｓｔの経過を示す。目標状態でレーザダイオード２０は目標間隔ａｓｏｌｌ＝２００μｍを有する。この経過から、レーザバー２９の縁部にあるレーザダイオード２０は、相互に離れすぎており、また中央４０付近にあるレーザダイオード２０は過度に密であることが分かる。中央の加熱素子３９によって熱を供給すると、中央４０付近にあるレーザダイオード２０の実際間隔ａｉｓｔが増大し、経過が線形化される。
【００２７】
複数の加熱素子３９を使用する場合には、加熱素子３９を任意の経過に相応して制御し、実際間隔ａｉｓｔの前記線形化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、画像形成装置が組み込まれた印刷機構の概略図である。
【図２】図２は、レーザバー支持体の下方に加熱素子を有する画像形成装置を示す図である。
【図３】図３は、レーザバーの側方に２つの加熱素子を有する画像形成装置を示す図である。
【図４】図４．１から４．３は、図３による構成での加熱素子の作用を示す図である。
【図５】図５は、レーザバーの中央にある加熱素子の作用を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１，２  側壁
３  印刷版ドラム
４，５  支承部
６  印刷版材料
７〜１０  画像形成ヘッド
１１  長手案内部
１２  回転軸
１３  スピンドル駆動部
１４，１５  支承部
１６〜１９  レーザダイオードアレイ
２０  レーザダイオード
２１  レーザビーム
２２，２３  モータ
２４，２５  回転数発生器
２６  制御装置
２７  キーボード
２８  画面
２９  レーザバー
３０  レーザバー支持体
３１  加熱抵抗
３２  端子
３３  冷却体
３４，３５  加熱素子
３６  フォトダイオードアレイ
３７  制御回路
３８  導体路板
３９  加熱素子
４０  中央
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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