(57)【要約】【課題】高解像度で高品位の画像記録を安価に実現することのできる記録方法及び記録装置を得る。【解決手段】記録媒体５に描画用レーザ光を照射する記録ヘッド２９と記録媒体１０５とが移動用ガイド機構１１を介して記録媒体５の表面に沿う主走査方向及び副走査方向に相対移動可能に支持される記録装置１において、記録ヘッド２９に記録媒体１０５の露光位置までの距離を非接触で検出するレーザ変位センサ２を装備すると共に、装置上に、レーザ変位センサ２の検出値に基づいて、記録ヘッドから出射される描画用レーザ光の焦点位置と記録媒体５との間の位置ずれを基準値に修正するオートフォーカス機構を組み込んで、移動用ガイド機構１１のガイドレールの変形等に拘わらず、記録ヘッドと記録媒体５との間の位置精度を良好に保つ。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面状に支持された記録媒体とこの記録媒体の表面に向けて描画用レーザ光を出射する記録ヘッドとを、移動用ガイド機構を介して前記記録媒体の表面に沿う主走査方向及び副走査方向に相対移動させながら、前記描画用レーザ光による露光で前記記録媒体に画像を記録する記録方法であって、
前記記録ヘッドに装備した変位センサが、前記記録媒体の露光位置までの距離を非接触で検出すると共に、
この変位センサの出力を監視する制御部を備えたオートフォーカス機構が、前記記録ヘッドから記録媒体への描画用レーザ光の照射条件が基準値に維持されるように、前記変位センサの検出値に基づいて前記記録ヘッドから出射される前記描画用レーザ光の焦点位置と前記記録媒体との間の位置ずれを修正することを特徴とする記録方法。
【請求項２】
前記変位センサを、前記記録媒体にフォーカス用レーザ光を照射するレーザ変位センサとし、且つ、前記フォーカス用レーザ光を前記描画用レーザ光による描画に影響を与える痕跡を前記記録媒体上に残さない仕様に設定したことを特徴とする請求項１に記載の記録方法。
【請求項３】
前記フォーカス用レーザ光の照射による前記記録媒体の感度が、前記描画用レーザ光の照射による前記記録媒体の感度の５０％以下になるように、前記描画用レーザ光及びフォーカス用レーザ光の各波長と、前記記録媒体の波長感度特性とを設定したことを特徴とする請求項２に記載の記録方法。
【請求項４】
前記描画用レーザ光の波長に対して、１００ｎｍ以上の差を有する波長に、前記フォーカス用レーザ光の波長を設定したことを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の記録方法。
【請求項５】
前記フォーカス用レーザ光のパワーを、前記描画用レーザ光のパワーの５０％以下に設定したことを特徴とする請求項２乃至請求項４の何れかに記載の記録方法。
【請求項６】
前記フォーカス用レーザ光のパワー密度を、前記描画用レーザ光のパワー密度の５０％以下に設定したことを特徴とする請求項２乃至請求項５の何れかに記載の記録方法。
【請求項７】
前記記録媒体が、入力エネルギに対し閾値を境に最大濃度と最小濃度とが選択的に得られる濃度階調特性を有した２値感材であることを特徴とする請求項２乃至請求項６の何れかに記載の記録方法。
【請求項８】
前記フォーカス用レーザ光の照射位置を、前記描画用レーザ光の照射位置に対して、前記主走査方向の下流側で、且つ、前記副走査方向の下流側となる位置に設定したことを特徴とする請求項２乃至請求項７の何れかに記載の記録方法。
【請求項９】
前記フォーカス用レーザ光の照射による前記記録媒体上のスポットの中心位置を、前記描画用レーザ光による画像記録済み領域の境界から未記録領域側に、０．５〜２０ｍｍ離れた位置に設定したことを特徴とする請求項８に記載の記録方法。
【請求項１０】
平面状に支持された記録媒体とこの記録媒体の表面に向けて描画用レーザ光を出射する記録ヘッドとを、移動用ガイド機構を介して前記記録媒体の表面に沿う主走査方向及び副走査方向に相対移動させながら、前記描画用レーザ光による露光で前記記録媒体に画像を記録する記録装置において、
前記記録ヘッドに装備されて、前記記録媒体にフォーカス用レーザ光を照射し、前記記録媒体の露光位置までの距離を非接触で検出するレーザ変位センサと、このレーザ変位センサの出力を監視する制御部（コントローラ）を備え、前記記録ヘッドから記録媒体への描画用レーザ光の照射条件が基準値に維持されるように、前記レーザ変位センサの検出値に基づいて前記記録ヘッドから出射される前記描画用レーザ光の焦点位置と前記記録媒体との間の位置ずれを修正するオートフォーカス機構とを備えたことを特徴とする記録装置。
【請求項１１】
前記記録媒体として、入力エネルギに対し閾値を境に最大濃度と最小濃度とが選択的に得られる濃度階調特性を有した２値感材を用いることを特徴とする請求項１０に記載の記録装置。
【請求項１２】
前記フォーカス用レーザ光の照射位置が、前記描画用レーザ光の照射位置に対して、前記主走査方向の下流側で、且つ、前記副走査方向の下流側となるように、前記レーザ変位センサを前記記録ヘッドに装備したことを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の記録装置。
【請求項１３】
前記フォーカス用レーザ光の照射による前記記録媒体上のスポットの中心位置が、前記描画用レーザ光による画像記録済み領域の境界から未記録領域側に、０．５〜２０ｍｍ離れた位置となるように、前記レーザ変位センサを前記記録ヘッドに装備したことを特徴とする請求項１２に記載の記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、平面状に支持された記録媒体の表面に対して、描画用レーザ光の照射による露光を、主走査方向及び副走査方向に実施して、記録媒体に画像を記録する記録方法及び記録装置に関するもので、詳しくは、高解像度で高品位の画像記録を安価に実現するための改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
文字や画像等のデータを記録する記録装置として、図１０に示す構成のものが開発されている。
ここに示した記録装置２１は、光熱変換層と画像形成層とを有する転写シート等の記録媒体を介して、ガラス基板、石板、金属板、セラミック板等の平板状の被記録部材の表面に画像、文字、パターン等の情報を記録するものである。
【０００３】
この記録装置２１は、基本構成として、平板状の被記録部材２３を吸着保持し、且つ、被記録部材２３の記録面２５と平行な面に沿って移動自在なステージ２７と描画用レーザ光を出射する記録ヘッド２９とを備えた記録部３９と、記録ヘッド２９の出射する描画用レーザ光のスポット照射によって露光されることで画像等を記録するシート状の記録媒体（受像シート又は転写シート）と、この記録媒体をステージ２７に保持された被記録部材２３の記録面２５に積層した状態に供給する記録媒体供給部３１と、記録媒体の記録画像を被記録部材２３に転写するために被記録部材２３の記録面２５に積層された記録媒体を被記録部材２３の記録面２５に押圧して密着させる加圧ローラと、記録画像の転写を済ませた記録媒体を被記録部材２３から剥離する剥離手段（剥離ローラ、剥離溝、剥離爪）とを有している。
【０００４】
ステージ２７は、図１１に示す移動用ガイド機構１１によって、被記録部材２３上の記録媒体の表面（平面）に沿うＸ方向及びＹ方向の直交する２方向に移動自在に支持されている。
移動用ガイド機構１１は、具体的には、図１１に示すように、上面１２ａにステージ２７が設置される第１のスライド基台１２と、この第１のスライド基台１２をその上面１２ａに沿って直線的に移動自在に支持する第１ガイドレール１３と、この第１ガイドレール１３が上面に固定された第２のスライド基台１４と、この第２のスライド基台１４を第１のスライド基台１２の移動方向と直交する方向に直線的に移動自在に支持する第２ガイドレール１５とを備えた構成で、これらのガイドレール１３，１５の案内方向が、図１０に示したステージ２７の移動方向（即ち、Ｘ方向及びＹ方向）となる。
【０００５】
ステージ２７の移動範囲は、移動用ガイド機構１１によって、記録原点位置６９を中心として、各面積がステージ２７と同面積の第一象限Ｓ１、第二象限Ｓ２、第三象限Ｓ３、第四象限Ｓ４の範囲となる。つまり、ステージ２７は、Ｘ方向及びＹ方向に、縦横サイズの二倍の距離を移動可能となっている。Ｘ方向及びＹ方向が描画用レーザ光による主走査方向及び副走査方向となり、これにより、記録原点位置６９に位置した記録ヘッド２９は、ステージ２７上の全ての位置に相対的に走査可能となっている。
【０００６】
記録ヘッド２９は、スタンバイ位置６５又は記録原点位置６９のいずれかの位置に移動可能に構成されていて、ステージ２７上への被記録部材２３や記録媒体の搬出入時にはスタンバイ位置６５に退避し、被記録部材２３上の記録媒体に描画用レーザ光を照射して画像記録を行う時には記録原点位置６９に復帰する。
【０００７】
さらに、記録装置２１は、以上の基本構成に加えて、被記録部材２３を積層した状態で載置・保管する被記録部材供給部３３と、被記録部材供給部３３から被記録部材２３をステージ２７へ搬送する搬入機構４９と、画像が転写された被記録部材２３をステージ２７から排出する排出機構５１と、排出機構５１によって排出した被記録部材２３を積層状態に載置・保管する被記録部材受部３５とを付設している。また、図１０の符号３７は、使用済みの記録媒体を廃棄する廃棄箱を示す。
【０００８】
また、記録装置２１は、レーザ漏出防止等の安全上の観点から、記録部３９と記録媒体供給部３１との外周を、遮蔽フレーム４１により覆っている。この遮蔽フレーム４１には、被記録部材２３を搬入・排出するための開閉可能な通過開口部や、使用済み記録媒体を排出する通過開口部を設けている。
【０００９】
以上の記録装置２１は、次の手順で、被記録部材２３の記録面２５に、画像、文字、パターン等の情報を記録する。
予め記録ヘッド２９をスタンバイ位置６５に退避させておいて、まず、ステージ２７の上面に、記録面２５を上にした被記録部材２３を吸着保持させる。そして、ステージ２７に保持された被記録部材２３の記録面２５に、記録媒体供給部３１から供給される記録媒体である受像シートを密着・積層させ、受像シートの受像層を記録面２５に転写したら、受像シートの不要部分（支持層）は、剥離して廃棄する。次いで、記録面２５上の受像層の上に、更に記録媒体供給部３１から供給される記録媒体である転写シートを密着・積層させる。その後、記録ヘッド２９を記録原点位置６９に復帰させる。
【００１０】
次いで、記録ヘッド２９の描画用レーザ光の出射とステージ２７のＸ方向及びＹ方向への移動とを制御することで、記録部材（転写シート）の表面に対して描画用レーザ光による露光を実施して、転写シートに画像、文字、パターン等の情報を記録する。
転写シートに記録された画像、文字、パターン等の情報は、被記録部材２３の記録面２５上の受像層との密着で、記録面２５側に転写される。転写を済ませた転写シートを被記録部材２３から剥がせば、記録面２５に画像、文字、パターン等の情報を記録した被記録部材２３が得られる。
記録を済ませた被記録部材２３は、排出機構５１を介して、被記録部材受部３５に搬出される。
【００１１】
以上の記録装置２１は、移動用ガイド機構１１によるステージ２７の移動動作の高精度化によって、超微細な画像等の記録が可能であり、例えば、表示装置のブラックストライプ・フィルタの形成や、プリント回路基板等における回路パターンの形成等、微細加工が必要とされる広範囲な技術分野で有用である。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、移動用ガイド機構１１の移動動作の高精度化は、記録ヘッド２９の出射する描画用レーザ光の光軸方向の位置精度が、焦点深度以内になるように、使用部品の寸法精度や取り付け精度を向上させる。
しかし、移動用ガイド機構１１の第２ガイドレール１５等は、細長いため、定盤等に固定する際のねじ締めや、周囲環境温度の変化による熱膨張や熱収縮で、変形し易い。
【００１３】
変形の程度は、第２ガイドレール１５等への使用材料の剛性に比例する。
例えば、第２ガイドレール１５等を、加工性の良いアルミ合金等で形成すると、図１２の（ｂ）〜（ｄ）に示すように、取り付け時のねじ締めや熱膨張又は熱収縮等で、第２ガイドレール１５等に大きな変形が生じてしまい、部品の加工精度を高めても、描画用レーザ光の光軸方向の位置精度を、焦点深度以内に維持することが困難になってしまう。
そして、記録動作時に、第２ガイドレール１５等の変形に応じて焦点深度が変動することで、記録画像の解像度の低下や、画像のムラの発生といった不都合が発生する。
【００１４】
このような変形は、使用材料をアルミ合金等より剛性の高いステンレス鋼や、更に剛性が高い大理石等の石材に変更することで低減することができ、大理石等の石材を使用すれば、描画用レーザ光の光軸方向の位置精度を、焦点深度以内に維持することも比較的容易になる。
しかし、使用材料に剛性の高いものを選択すると、剛性が高い分、加工性が低下して、製造コストの増大を招く。
例えば、ガイドレールをアルミ合金で形成した場合に、スライド機構の１軸当たりの製造コストが約１００万円程度とすると、ステンレス鋼で形成した場合には１軸当たりの製造コストが約３００万円程度、大理石等の石材で形成した場合には１軸当たりの製造コストが約１０００万円程度となり、石材を使用して移動用ガイド機構１１の移動動作の高精度化を図ると、非常に高価になってしまうという問題があった。
【００１５】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、移動用ガイド機構のガイドレールを高価な材料で形成しなくても、描画用レーザ光の光軸方向の位置精度を向上させることができ、高解像度で高品位の画像記録を安価に実現することのできる記録方法及び記録装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る請求項１記載の記録方法は、平面状に支持された記録媒体とこの記録媒体の表面に向けて描画用レーザ光を出射する記録ヘッドとを、移動用ガイド機構を介して前記記録媒体の表面に沿う主走査方向及び副走査方向に相対移動させながら、前記描画用レーザ光による露光で前記記録媒体に画像を記録する記録方法であって、
前記記録ヘッドに装備した変位センサが、前記記録媒体の露光位置までの距離を非接触で検出すると共に、
この変位センサの出力を監視する制御部を備えたオートフォーカス機構が、前記記録ヘッドから記録媒体への描画用レーザ光の照射条件が基準値に維持されるように、前記変位センサの検出値に基づいて前記記録ヘッドから出射される前記描画用レーザ光の焦点位置と前記記録媒体との間の位置ずれを修正することを特徴とする。
【００１７】
この記録方法では、移動用ガイド機構に使用したガイドレールの変形等で、描画用レーザ光の光軸方向の位置精度に影響を与える記録ヘッドと記録媒体との間の相対位置関係が基準値からずれると、その位置ずれの量が変位センサによって検出され、この変位センサの出力を監視する制御部を有したオートフォーカス機構が、記録ヘッドから出射される描画用レーザ光の焦点位置と記録媒体との間の位置ずれを基準値に修正する。
従って、移動用ガイド機構に使用したガイドレールの変形等に拘わらず、描画用レーザ光の光軸方向の位置精度を、常に、予め設定した焦点深度以内に安定して維持することできる。
【００１８】
請求項２記載の記録方法は、前記変位センサを、前記記録媒体にフォーカス用レーザ光を照射するレーザ変位センサとし、且つ、前記フォーカス用レーザ光を前記描画用レーザ光による描画に影響を与える痕跡を前記記録媒体上に残さない仕様に設定したことを特徴とする。
【００１９】
描画用レーザ光による描画に影響を与える痕跡とは、記録媒体の機能層や表面層に、描画用レーザ光の規定の記録条件（パワー，記録速度，記録密度）による露光に対して適正な反応を示さなくなるような変質や変形を生じることを意味している。
この記録方法の記載のように、レーザ変位センサが出力するフォーカス用レーザ光が描画用レーザ光による描画に影響を与える痕跡を残さない仕様に設定しておくことで、描画用レーザ光による高精度な描画性能を十二分に発揮させて、高解像度で高品位の画像記録を実現することができる。
【００２０】
請求項３記載の記録方法は、前記フォーカス用レーザ光の照射による前記記録媒体の感度が、前記描画用レーザ光の照射による前記記録媒体の感度の５０％以下になるように、前記描画用レーザ光及びフォーカス用レーザ光の各波長と、前記記録媒体の波長感度特性とを設定したことを特徴とする。
【００２１】
記録媒体を構成する光熱変換層と画像形成層は、通常、特定の波長のレーザ光に対しては高い感度を示し、その他の波長のレーザ光に対しては感度が低くなる波長依存性を持つ。
そこで、上記の記録方法のように、記録媒体の波長感度特性に対して、フォーカス用レーザ光が描画用レーザ光の１／２の感度を示すように、各レーザ光の波長を設定することで、容易に、フォーカス用レーザ光の照射が描画用レーザ光による描画に影響を与えない環境を確保することができる。
【００２２】
請求項４記載の記録方法は、前記描画用レーザ光の波長に対して、１００ｎｍ以上の差を有する波長に、前記フォーカス用レーザ光の波長を設定したことを特徴とする。
【００２３】
通常、記録媒体の波長感度特性において、感度のピーク値をとる波長から１００ｎｍ以上の差を有する波長域では、感度が５０％以下に低下する。
従って、描画用レーザ光は波長を記録媒体の感度のピーク値付近に設定すると仮定して、上記の記録方法のように、描画用レーザ光の波長に対して、１００ｎｍ以上の差を有する波長に、フォーカス用レーザ光の波長を設定することで、実質的には、フォーカス用レーザ光による感度を描画用レーザ光の感度の５０％以下に抑えることが可能になり、フォーカス用レーザ光の照射が描画用レーザ光による描画に影響を与えない環境を確保することができる。
【００２４】
請求項５記載の記録方法は、前記フォーカス用レーザ光のパワーを、前記描画用レーザ光のパワーの５０％以下に設定したことを特徴とする。
【００２５】
この記録方法のように、フォーカス用レーザ光のパワーを規制することでも、フォーカス用レーザ光の照射が描画用レーザ光による描画に影響を与えない環境を確保することができる。
【００２６】
請求項６記載の記録方法は、前記フォーカス用レーザ光のパワー密度を、前記描画用レーザ光のパワー密度の５０％以下に設定したことを特徴とする。
【００２７】
この記録方法のように、フォーカス用レーザ光のパワー密度を規制することでも、フォーカス用レーザ光の照射が描画用レーザ光による描画に影響を与えない環境を確保することができる。
パワー密度は、照射時のスポット面積に反比例するため、同一のパワーのレーザ光でも、スポット面積を変えることでパワー密度を任意に設定することができ、パワー密度によるフォーカス用レーザ光の規制方法を導入することで、レーザ変位センサの選択自由度を拡大することができる。
【００２８】
請求項７記載の記録方法は、前記記録媒体が、入力エネルギに対し閾値を境に最大濃度と最小濃度とが選択的に得られる濃度階調特性を有した２値感材であることを特徴とする。
この記録方法では、記録媒体が入力エネルギの閾値に対してガンマが急峻する濃度階調特性を有した２値感材であるので、閾値より大きい入力エネルギに設定された描画用レーザ光の照射では画像記録を行うことができる一方、閾値より小さい入力エネルギに設定されたフォーカス用レーザ光の照射では画像記録を行うことができない。
【００２９】
請求項８記載の記録方法は、前記フォーカス用レーザ光の照射位置を、前記描画用レーザ光の照射位置に対して、前記主走査方向の下流側で、且つ、前記副走査方向の下流側となる位置に設定したことを特徴とする。
【００３０】
この記録方法では、フォーカス用レーザ光の照射位置は、描画用レーザ光による描画が済んでいない未記録領域となる。
描画用レーザ光による描画が終了した画像記録済み領域では、記録媒体の支持体がレーザ光による露光時の発熱で変形したり、あるいは光熱変換層の物質が熱で分解する等の変質が起こっている。もしも、描画用レーザ光による露光で記録媒体に変形が生じた部位にフォーカス用レーザ光が照射された場合には、記録媒体からの反射角が通常時と変わり、記録媒体までの距離を正確に算出することができない。また、描画用レーザ光による露光で記録媒体の物質が分解した部位にフォーカス用レーザ光が照射された場合には、記録媒体からの反射率が通常時と変わり、やはり、記録媒体までの距離を正確に算出することができない。
しかし、この記録方法のように、描画用レーザ光による描画が済んでいない未記録領域にフォーカス用レーザ光の照射位置を設定していれば、記録媒体の変形や形成物質の分解等に起因した外乱がなく、レーザ変位センサが記録媒体までの距離を正確に算出可能になる。
【００３１】
請求項９記載の記録方法は、前記フォーカス用レーザ光の照射による前記記録媒体上のスポットの中心位置を、前記描画用レーザ光による画像記録済み領域の境界から未記録領域側に、０．５〜２０ｍｍ離れた位置に設定したことを特徴とする。
【００３２】
フォーカス用レーザ光のスポット中心が、記録媒体の画像記録済み領域に近過ぎると、前述した画像記録時の記録媒体の変質等が、フォーカス用レーザ光の反射に影響を及ぼす虞があり、また、描画用レーザ光の照射位置から遠過ぎると、描画用レーザ光の光軸方向の位置情報とフォーカス用レーザ光の光軸方向の位置情報との誤差が大きくなって、レーザ変位センサにおける検出精度の信頼性低下を招く虞がある。
しかし、この記録方法のように、画像記録済み領域からの離間位置を具体的に設定しておくことで、フォーカス用レーザ光の照射位置が画像記録済み領域に近すぎたり遠すぎたりすることに起因するレーザ変位センサの信頼性の低下を防止することができる。
【００３３】
請求項１０に記載の記録装置は、平面状に支持された記録媒体とこの記録媒体の表面に向けて描画用レーザ光を出射する記録ヘッドとを、移動用ガイド機構を介して前記記録媒体の表面に沿う主走査方向及び副走査方向に相対移動させながら、前記描画用レーザ光による露光で前記記録媒体に画像を記録する記録装置において、
前記記録ヘッドに装備されて、前記記録媒体にフォーカス用レーザ光を照射し、前記記録媒体の露光位置までの距離を非接触で検出するレーザ変位センサと、このレーザ変位センサの出力を監視する制御部（コントローラ）を備え、前記記録ヘッドから記録媒体への描画用レーザ光の照射条件が基準値に維持されるように、前記レーザ変位センサの検出値に基づいて前記記録ヘッドから出射される前記描画用レーザ光の焦点位置と前記記録媒体との間の位置ずれを修正するオートフォーカス機構とを備えたことを特徴とする。
この記録装置によって、請求項１に記載の記録方法を実現することができる。
【００３４】
請求項１１記載の記録装置は、前記記録媒体として、入力エネルギに対し閾値を境に最大濃度と最小濃度とが選択的に得られる濃度階調特性を有した２値感材が用いることを特徴とする。
この記録装置によって、請求項７に記載の記録方法を実現することができる。
【００３５】
請求項１２記載の記録装置は、前記フォーカス用レーザ光の照射位置が、前記描画用レーザ光の照射位置に対して、前記主走査方向の下流側で、且つ、前記副走査方向の下流側となるように、前記レーザ変位センサを前記記録ヘッドに装備したことを特徴とする。
この記録装置によって、請求項８に記載の記録方法を実現することができる。
【００３６】
請求項１３記載の記録装置は、前記フォーカス用レーザ光の照射による前記記録媒体上のスポットの中心位置が、前記描画用レーザ光による画像記録済み領域の境界から未記録領域側に、０．５〜２０ｍｍ離れた位置となるように、前記レーザ変位センサを前記記録ヘッドに装備したことを特徴とする。
この記録装置によって、請求項９に記載の記録方法を実現することができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る記録方法及び記録装置の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係る記録装置の概略構成を示すブロック図、図２は図１の記録ヘッドと移動用ガイド機構との関係を概略的に示した拡大図である。
【００３８】
本実施の形態による記録装置１は、図１０に示した記録装置２１を改善したもので、具体的には、記録ヘッド２９に変位センサとしてレーザ変位センサ２を追加装備すると共に、記録ヘッド２９が出射する描画用レーザ光の光軸方向に沿う記録ヘッド２９とステージ２７との位置関係をレーザ変位センサ２の出力に基づいて基準値に修正するオートフォーカス機構を追加したもので、それ以外の構成は、先の図１０の記録装置２１と同様である。従って、同一の箇所及び部位には同一部号を付した。
【００３９】
即ち、記録装置１は、基本構成として、平板状の被記録部材２３を吸着保持し、且つ、被記録部材２３の記録面２５と平行な面に沿って移動自在なステージ２７と描画用レーザ光を出射する記録ヘッド２９とを備えた記録部３９と、記録ヘッド２９の出射する描画用レーザ光のスポット照射によって露光されることで画像等を記録するシート状の記録媒体５（図３参照）と、この記録媒体５をステージ２７に保持された被記録部材２３の記録面２５に供給する記録媒体供給部３１と、記録媒体５の記録画像を被記録部材２３に転写するために被記録部材２３の記録面２５に積層された記録媒体５を被記録部材２３の記録面２５に押圧して密着させる加圧ローラと、記録画像の転写を済ませた記録媒体５を被記録部材２３から剥離する剥離手段（剥離ローラ、剥離溝、剥離爪）とを有している。
【００４０】
ステージ２７は、図１１に示す移動用ガイド機構１１によって、被記録部材２３上の記録媒体の表面（平面）に沿うＸ方向及びＹ方向の直交する２方向に移動自在に支持されている。
ステージ２７の移動範囲は、移動用ガイド機構１１によって、図１０に示した記録原点位置６９を中心として、各面積がステージ２７と同面積の第一象限Ｓ１、第二象限Ｓ２、第三象限Ｓ３、第四象限Ｓ４の範囲となる。つまり、ステージ２７は、Ｘ方向及びＹ方向に、縦横サイズの二倍の距離を移動可能となっている。Ｘ方向及びＹ方向が描画用レーザ光による主走査方向及び副走査方向となり、これにより、記録原点位置６９に位置した記録ヘッド２９は、ステージ２７上の全ての位置に相対的に走査可能となっている。
【００４１】
記録ヘッド２９は、図１０に示したスタンバイ位置６５又は記録原点位置６９のいずれかの位置に移動可能に構成されていて、ステージ２７上への被記録部材２３や記録媒体の搬出入時にはスタンバイ位置６５に退避し、被記録部材２３上の記録媒体に描画用レーザ光を照射して画像記録を行う時には記録原点位置６９に復帰する。
【００４２】
さらに、記録装置１は、以上の基本構成に加えて、被記録部材２３を積層した状態で載置・保管する被記録部材供給部３３と、被記録部材供給部３３から被記録部材２３をステージ２７へ搬送する搬入機構４９と、画像が転写された被記録部材２３をステージ２７から排出する排出機構５１と、排出機構５１によって排出した被記録部材２３を積層状態に載置・保管する被記録部材受部３５とを付設している。
【００４３】
被記録部材供給部３３及び被記録部材受部３５は、被記録部材２３を多段状に載置可能な台座４７を有している。この台座４７は、最上層の被記録部材２３が所望の高さとなるように、昇降機構４７ａを有する。昇降機構４７ａの高さ制御方法としては、被記録部材２３の重量を検出して、被記録部材２３の減少数に応じて高さを一定に管理する方法や、最上層の被記録部材２３の位置を検出して高さを一定に管理する方法、或いは被記録部材２３の厚さを記憶しておき、使用枚数を減算しながら高さを管理する方法等を採用することができる。
【００４４】
搬入機構４９及び排出機構５１は、吸盤５３を基台５７に取り付けている。基台５７は、図示しないスライドレール又はガイド溝によって、ステージ２７と、搬入機構４９又は排出機構５１との間を往復できるようになっている。この基台５７は、電動モータ、エアシリンダ、油圧シリンダ等のいずれかの駆動源を用いて駆動させる。また、搬入機構４９、排出機構５１は、上記した構成を一体化したリニアモータや、ロボットアームを用いるものであってもよい。
基台５７に装備された吸盤５３は、被記録部材２３の搬出入時に、真空吸引方式で被記録部材２３を吸着保持する。
【００４５】
また、記録装置１は、レーザ漏出防止等の安全上の観点から、記録部３９と記録媒体供給部３１との外周を、遮蔽フレーム４１により覆っている。この遮蔽フレーム４１には、被記録部材２３を搬入・排出するための開閉可能な通過開口部や、使用済み記録媒体を排出する通過開口部を設けている。
また、記録装置２１の遮蔽フレーム４１内には、コントローラ５９と、吸引源５５と、電源６１などが装備されている。
【００４６】
コントローラ５９は、記録ヘッド２９の画像形成回路、図１０に示したスタンバイ位置６５と記録原点位置６９との間の記録ヘッド２９の移動を実現する駆動モータ、移動用ガイド機構１１によってステージ２７を縦横に移動させる駆動モータ、搬入機構４９、排出機構５１、吸引源５５、レーザ変位センサ２、記録ヘッド２９が出射する描画用レーザ光の光軸方向に沿う記録ヘッド２９とステージ２７との位置関係をレーザ変位センサ２の出力に基づいて基準値に修正するオートフォーカス機構などの各部の動作を制御する制御部である。
この、コントローラ５９は、装置外部のホストコンピュータ６３とを通信線で接続されており、画像形成制御、被記録部材２３の供給及び排出等の制御が制御信号の送受信によってホストコンピュータ６３から行えるようになっている。
【００４７】
吸引源５５は、ステージ２７や搬出入機構４９，５１の吸盤５３など、被記録部材２３の吸着に必要な箇所に負圧吸引力を供給する。
電源６１は、コントローラ５９、吸引源５５、各駆動モータ等への給電を行う。
【００４８】
本実施の形態において、記録ヘッド２９に装備されたレーザ変位センサ２は、ステージ２７上の記録媒体５にフォーカス用レーザ光Ｆｂを照射して、記録媒体５の露光位置までの距離を非接触で検出し、検出値に応じた出力をコントローラ５９に送る。
【００４９】
記録ヘッド２９から出射される描画用レーザ光の焦点位置と記録媒体５との間の位置ずれを修正するオートフォーカス機構は、図示はしていないが、描画用レーザ光の光軸方向の記録ヘッド２９とステージ２７との離間距離を調整可能な駆動機構と、この駆動機構の動作を制御する制御部とで構成されている。
また、オートフォーカス機構の制御部は、コントローラ５９が兼用していて、レーザ変位センサ２の出力を監視し、記録ヘッド２９から記録媒体５への描画用レーザ光の照射条件（離間距離等）が基準値に維持されるように、描画用レーザ光による走査時に、レーザ変位センサの検出値に基づいて駆動機構の動作を制御して、記録ヘッド２９から出射される描画用レーザ光の焦点位置と記録媒体５との間の位置ずれを、予め設定しておいた基準値に修正する。
【００５０】
レーザ変位センサ２が出射するフォーカス用レーザ光は、描画用レーザ光の規定の記録条件（パワー，記録速度，記録密度など）による描画に影響を与える痕跡を記録媒体上に残さない仕様に設定される。
具体的には、本実施の形態では、フォーカス用レーザ光の照射による記録媒体５の感度が、描画用レーザ光の照射による記録媒体５の感度の５０％以下になるように、描画用レーザ光及びフォーカス用レーザ光の各波長と、記録媒体の波長感度特性とを設定している。
【００５１】
次に、被記録部材２３の記録面２５への画像転写に使用される記録媒体５と、この記録媒体５における画像の記録工程について、説明しておく。
記録媒体５は、図３に示すように、受像シート８７と、この受像シート８７の上に積層される転写シート１０５とで構成される。
受像シート８７は、通常、図３に示すように、支持層８７ａ、及び受像層８７ｃがこの順序で積層されている。支持層８７ａとしては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）ベース、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）ベース、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）ベース等を用いることができる。受像層８７ｃは、転写されるトナーを受け止める働きを有する。
【００５２】
転写シート１０５は、図３に示すように、支持層１０５ａ、光熱変換層１０５ｂ、及び画像形成層（トナー層）１０５ｃがこの順序で積層されている。支持層１０５ａは、レーザ光が透過する物であれば一般的な支持体材料（例えば上記した受像シート８７の支持層８７ａと同じ支持体材料）から任意なものを選択できる。光熱変換層１０５ｂは、レーザエネルギを熱に変換する働きを有する。この光熱変換層１０５ｂは、カーボン、黒色物質、赤外吸収色素、特定波長吸収物質等光エネルギを熱エネルギに変換する物質であれば一般的な光熱変換材料から任意なものを選択できる。トナー層１０５ｃとしては、例えば、ブラック（Ｋ）、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の４色の他、印刷用のシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）や、特色と呼ばれる金、銀、オレンジ、グレー、ピンク等がある。
【００５３】
以上の記録装置１は、図４に示す手順で、被記録部材２３の記録面２５に、画像、文字、パターン等の情報を記録する。
まず、記録ヘッド２９をスタンバイ位置６５に退避させておいて、ステップ１が実行される。
ステップ１では、被記録部材供給部３３から被記録部材２３を搬入機構４９によって記録部３９に供給し、ステージ２７の凹部７１に吸着固定する。
次いで、ステップ２にて、記録媒体供給部３１からステージ２７上の被記録部材２３の上に受像シート８７を供給し、受像シート８７を積層状態にする。
受像シート８７は、スクイーズローラ１２９によって被記録部材２３に密着させる。
この後、受像シート８７は、ステップ３において、ヒートローラを用いてさらに加熱圧着（即ち、ラミネート）してもよい。
【００５４】
次いで、ステップ４にて受像シート８７を被記録部材２３から剥離することにより、受像シート８７の受像層８７ｃを被記録部材２３に転写する。受像層８７ｃが転写された支持層８７ａは、吸盤列によって記録部３９から搬出し、図１０に示した廃棄箱３７に廃棄する。
次いで、ステップ５にて、記録媒体供給部３１の転写シート供給部８３から転写シート１０５をステージ２７上に供給する。転写シート１０５は、所定長に切断されたものが、スクイーズローラ１２９によって被記録部材２３上に密接される。この後、転写シート１０５は、受像シート８７の場合と同様に、ステップ６にてヒートローラを用いてさらに加熱圧着（即ち、ラミネート）してもよい。
【００５５】
次いで、記録ヘッド２９を記録原点位置６９に復帰させて、ステップ７にて、予め与えられた画像データに基づいて、転写シート１０５上に記録ヘッド２９から描画用レーザ光Ｌｂが出射され、描画用レーザ光Ｌｂによる複数個のスポットの所定のものがオンオフ制御されると共に、これに同期してステージ２７が移動される。
つまり、所定のスポットが転写シート１０５の背面を画像様に走査する。
ここで、与えられた画像データは、各色ごとの画像にさらに色分解されており、レーザ露光は、色分解された各色ごとの画像データに基づいて行われる。これにより、被記録部材２３の受像層８７ｃに転写シート１０５のトナー層１０５ｃが転写され、被記録部材２３上にブラック（Ｋ）での画像が形成される。
【００５６】
同様にして、ステップ９乃至ステップ２０に示すように、各色の転写シート１０５について、画像形成を実施することによって、フルカラー画像の形成が完了する。
【００５７】
以上に説明した記録装置１では、記録ヘッド２９からの描画用レーザ光の照射による画像の記録動作時に、移動用ガイド機構１１に使用したガイドレールの変形等で、描画用レーザ光の光軸方向の位置精度に影響を与える記録ヘッド２９と転写シート１０５との間の相対位置関係が基準値からずれると、その位置ずれの量がレーザ変位センサ２によって検出され、このレーザ変位センサ２の出力を監視する制御部を有したオートフォーカス機構が、記録ヘッド２９から出射される描画用レーザ光の焦点位置と記録媒体としての転写シート１０５との間の位置ずれを基準値に修正する。
従って、移動用ガイド機構１１に使用したガイドレールの変形等に拘わらず、描画用レーザ光の光軸方向の位置精度を、常に、予め設定した焦点深度以内に安定して維持することできる。
従って、移動用ガイド機構１１のガイドレールは、変形等の発生が極めて小さい高価な石材等で形成せず、変形は多少発生し易いが加工性がよく安価なアルミ合金等の材料で形成しても、描画用レーザ光の光軸方向の位置精度を向上させることができ、高解像度で高品位の画像記録を安価に実現することができる。
【００５８】
また、記録媒体を構成する光熱変換層と画像形成層は、通常、図５に示すように、特定の波長のレーザ光に対しては高い感度を示し、その他の波長のレーザ光に対しては感度が低くなる波長依存性を持つ。
そこで、本実施の形態のように、記録媒体の波長感度特性に対して、フォーカス用レーザ光が描画用レーザ光の１／２の感度を示すように、各レーザ光の波長を設定することで、容易に、フォーカス用レーザ光の照射が描画用レーザ光による描画に影響を与えない環境を確保することができる。
従って、フォーカス用レーザ光が、描画用レーザ光による描画に影響を与える痕跡を記録媒体上に残すことがなく、描画用レーザ光による高精度な描画性能を十二分に発揮させて、高解像度で高品位の画像記録を実現することができる。
【００５９】
なお、図５からも明らかなように、通常、記録媒体の波長感度特性において、感度のピーク値をとる波長から１００ｎｍ以上の差を有する波長域では、感度が５０％以下に低下する。
従って、描画用レーザ光は波長を記録媒体の感度のピーク値付近に設定すると仮定して、上記の記録方法のように、描画用レーザ光の波長に対して、１００ｎｍ以上の差を有する波長に、フォーカス用レーザ光の波長を設定することで、実質的には、フォーカス用レーザ光による感度を描画用レーザ光の感度の５０％以下に抑えることが可能になり、フォーカス用レーザ光の照射が描画用レーザ光による描画に影響を与えない環境を確保することができる。
【００６０】
また、フォーカス用レーザ光の照射が描画用レーザ光による描画に影響を与えない環境を確保する対策としては、上記の他に、フォーカス用レーザ光のパワーを、描画用レーザ光のパワーの５０％以下に設定しても良い。
また、フォーカス用レーザ光のパワー密度を、描画用レーザ光のパワー密度の５０％以下に設定するようにしても良い。
パワー密度は、図６に示すように、照射時のスポット面積に反比例するため、描画用レーザ光とフォーカス用レーザ光とが同一のパワーのレーザ光でも、描画用レーザ光のスポット面積は小径のＳＡ、フォーカス用レーザ光のスポット面積は大径のＳＢというように、スポット面積を変えることでパワー密度を任意に設定することができ、パワー密度によるフォーカス用レーザ光の規制方法を導入することで、レーザ変位センサの選択自由度を拡大することができる。
【００６１】
また、記録媒体は、図７に示すような濃度階調特性を有しており、レーザ光を照射して所定の入力カネルギを与えることにより、所望の濃度が得られる。（ａ）に示す記録媒体は、入力エネルギに対し閾値を境に最大濃度と最小濃度とが選択的に得られる濃度階調特性の２値感材と呼ばれるもので、上記した各実施の形態において好適なものである。また、（ｂ）に示す記録媒体は、通常の濃度階調特性を有する濃度階調感材と呼ばれるものである。
【００６２】
２値感材では、通常、最適な入力エネルギとして、最大濃度が十分に得られる値よりも若干大きめの入力エネルギが設定される。これによって、入力エネルギの変動や、環境変化による記録媒体の感度変化（閾値の変化）があっても、一定の濃度が得られる特徴がある。反面、閾値をわずかに下回る入力エネルギを記録媒体に与えても、濃度が出ない特徴がある。
したがって、描画用レーザ光及びフォーカス用レーザ光からの入力エネルギで記録媒体を照射する際、閾値を境としたわずかな記録条件（パワー，パワー密度など）の違いで最大濃度と最小濃度との濃度差を生じさせることができるので、各入力エネルギの設定値の自由度が拡大できて、例えば、フォーカス用レーザ光が描画に影響を与える痕跡を記録媒体上に残さないように容易に設定できる。
【００６３】
一方、濃度階調感材では、入力エネルギに対し、濃度が徐々に変化する特性を有し、通常、最適な入力エネルギとして、所定濃度が得られる入力エネルギが設定される。これによって、入力エネルギの変動や、環境変化による記録媒体の感度変化（閾値の変化）があった場合に、濃度が変化しやすい特徴がある。
したがって、このような濃度階調材料を記録媒体として使用する場合、例えば、フォーカス用レーザ光からの入力エネルギは、最適エネルギの１／１０以下に設定する必要があり、上記した２値感材と比べて、適用できるレーザの選択範囲が狭められる。
【００６４】
また、図８、図９に示すように、フォーカス用レーザ光の照射位置（スポット位置）Ｆｓは、描画用レーザ光の照射位置（スポット配列位置）Ｌｓに対して、主走査方向の下流側で、且つ、副走査方向の下流側となる位置に設定することが好ましい。
このように設定すると、フォーカス用レーザ光の照射位置Ｆｓは、描画用レーザ光による描画が済んでいない未記録領域Ａ１となる。
描画用レーザ光による描画が終了した画像記録済み領域Ａ２では、記録媒体の支持層がレーザ光による露光時の発熱で変形したり、あるいは光熱変換層の物質が熱で分解する等の変質が起こっている。もしも、描画用レーザ光による露光で記録媒体に変形が生じた部位にフォーカス用レーザ光が照射された場合には、記録媒体からの反射角が通常時と変わり、記録媒体までの距離を正確に算出することができない。
【００６５】
また、描画用レーザ光による露光で記録媒体の物質が分解した部位にフォーカス用レーザ光が照射された場合には、記録媒体からの反射率が通常時と変わり、やはり、記録媒体までの距離を正確に算出することができない。
しかし、この記録方法のように、描画用レーザ光による描画が済んでいない未記録領域にフォーカス用レーザ光の照射位置を設定していれば、記録媒体の変形や形成物質の分解等に起因した外乱がなく、レーザ変位センサが記録媒体までの距離を正確に算出可能になる。
【００６６】
更に好ましくは、図９に示すように、フォーカス用レーザ光の照射による記録媒体上のスポットＦｓの中心位置を、描画用レーザ光による画像記録済み領域Ａ２の境界から未記録領域側に、０．５〜２０ｍｍ離れた位置に設定すると良い。
【００６７】
フォーカス用レーザ光のスポット中心が、記録媒体の画像記録済み領域に近過ぎると、前述した画像記録時の記録媒体の変質等が、フォーカス用レーザ光の反射に影響を及ぼす虞があり、また、描画用レーザ光の照射位置から遠過ぎると、描画用レーザ光の光軸方向の位置情報とフォーカス用レーザ光の光軸方向の位置情報との誤差が大きくなって、レーザ変位センサにおける検出精度の信頼性低下を招く虞がある。
しかし、画像記録済み領域からの離間位置を上記のように具体的に設定しておくことで、フォーカス用レーザ光の照射位置が画像記録済み領域に近すぎたり遠すぎたりすることに起因するレーザ変位センサの信頼性の低下を防止することができる。
【００６８】
なお、上記した実施の形態では、記録ヘッドを記録原点位置に固定し、ステージを主走査方向及び副走査方向に移動する場合を例に説明したが、本発明に係る記録方法及び記録装置は、ステージを固定とし、記録ヘッドを主走査方向及び副走査方向に移動する構成としても上記と同様の作用・効果を奏するものである。また、スポット配列は一次元に限らずに、いかなる配列であってもよい。
また、上記したて実施の形態では、変位センサとしてレーザ変位センサを用いたが、他に、赤外線センサ、超音波式変位センサ等を使用することもできる。
【００６９】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係る記録方法及び記録装置では、記録ヘッドからの描画用レーザ光の照射による画像の記録動作時に、移動用ガイド機構に使用したガイドレールの変形等で、描画用レーザ光の光軸方向の位置精度に影響を与える記録ヘッドと記録媒体との間の相対位置関係が基準値からずれると、その位置ずれの量がレーザ変位センサによって検出され、このレーザ変位センサの出力を監視する制御部を有したオートフォーカス機構が、記録ヘッドから出射される描画用レーザ光の焦点位置と記録媒体との間の位置ずれを基準値に修正する。
従って、移動用ガイド機構に使用したガイドレールの変形等に拘わらず、描画用レーザ光の光軸方向の位置精度を、常に、予め設定した焦点深度以内に安定して維持することできる。
また、移動用ガイド機構のガイドレールは、変形等の発生が極めて小さい高価な材料で形成せず、変形は多少発生し易いが加工性がよく安価なアルミ合金等の材料で形成しても、描画用レーザ光の光軸方向の位置精度を向上させることができ、高解像度で高品位の画像記録を安価に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る記録装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１の記録ヘッドと移動用ガイド機構との関係を概略的に示した拡大図である。
【図３】図１の記録装置に使用する受像シート及び転写シートからなる記録媒体５の断面図である。
【図４】図３に示した記録媒体５への記録工程を概念的に表した説明図である。
【図５】本発明の記録方法及び記録装置で使用する描画用レーザ光とフォーカス用レーザ光との波長のずれを示すグラフである。
【図６】本発明の記録方法及び記録装置で使用する描画用レーザ光とフォーカス用レーザ光とのパワー密度の違い示す説明図である。
【図７】本発明の記録方法及び記録装置で使用する記録媒体で、（ａ）は２値感材の濃度階調曲線を示し、（ｂ）は濃度階調感材の濃度階調曲線を示す。
【図８】本発明に係る記録方法及び記録装置における記録ヘッドの描画用レーザ光による描画状態を示す斜視図である。
【図９】本発明に係る記録方法及び記録装置におけるレーザ変位センサの装備位置を示す説明図である。
【図１０】従来の記録装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１１】従来の記録装置において記録ヘッドと記録媒体５との間の相対変位を作る移動用ガイド機構の拡大斜視図である。
【図１２】図１１に示した移動用ガイド機構において、ガイドレールを安価な材料で形成した場合に発生する不都合の説明図である。
【符号の説明】
１　記録装置
２　レーザ変位センサ
５　記録媒体
２３　被記録部材
２５　記録面
２７　ステージ
２９　記録ヘッド
３１　記録媒体供給部
３３　被記録部材供給部
３５　被記録部材受部
３９　記録部
４９　搬入機構
５１　排出機構
５３　吸盤
５７　基台
５９　コントローラ（制御部）
７１　凹部
８７　受像シート（記録媒体）
８７ｃ　受像層
１０５　転写シート（記録媒体）
１０５ｂ　光熱変換層
１０５ｃ　トナー層（画像形成層）
１２９　スクイーズローラ（加圧ローラ）
Ｌｂ　レーザービーム
Ｓｐ　スポット
Ｘ　主走査方向
Ｙ　副走査方向
【図１】
2004009425.tif 000003
【図２】
2004009425.tif 000004
【図３】
2004009425.tif 000005
【図４】
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【図５】
2004009425.tif 000007
【図６】
2004009425.tif 000008
【図７】
2004009425.tif 000009
【図８】
2004009425.tif 000010
【図９】
2004009425.tif 000011
【図１０】
2004009425.tif 000012
【図１１】
2004009425.tif 000013
【図１２】
2004009425.tif 000014