(57)【要約】      （修正有）【課題】露光レーザ及び直接照射光を用いて不透明な記録板の端部を検出するが、これらの検出器は使い過ぎると劣化し始める。【解決手段】  画像形成装置は、使用中に記録媒体（６）が載置される記録媒体支持体（５）を備える。放射線ビーム発生器（１）は、画像形成データで変調されると共に支持体に向けて導かれる放射線ビームを発生する。ビームと支持体との間における相対的な走査運動を行うシステムが設けられる。検出システム（１０）は、放射線ビーム発生器（１）からの入射放射線に応じて支持体（５）又は記録媒体（６）から放出され、且つ入射放射線とは波長が異なる放射線を検出することによって、この検出された放射線の、記録媒体の端部が通過したことを示す強度変化を観測する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用中に記録媒体が載置される記録媒体支持体と、画像形成データで変調されると共に前記支持体に向けて導かれる放射線ビームを発生する放射線ビーム発生器と、前記ビームと前記支持体との間における相対的な走査運動を行うシステムと、前記放射線ビーム発生器からの入射放射線に応じて前記支持体又は前記記録媒体から放出され、且つ前記入射放射線とは波長が異なる放射線を検出することによって、この検出された放射線の、前記記録媒体の端部が通過したことを示す強度変化を観測する検出システムと、を備える画像形成装置。
【請求項２】
前記放射線ビーム発生器が、端部検出モード及び画像形成モードで作動可能であり、該端部検出モードにおける放射線ビームの強度の方が、該画像形成モードにおける放射線ビームの強度よりも低い、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記放射線ビーム発生器が、前記検出システムによって検出された放出放射線の強度における変化の検出に応じて、前記端部検出モードと前記画像形成モードとの間で切り替わる、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記放出放射線が、蛍光放射線、ラマン放射線、及び反ラマン放射線のうちの１つである、請求項１〜３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
画像形成放射線を前記支持体に導くと共に、放出放射線を前記検出システムに導くように構成された、光学システムをさらに備える、請求項１〜４のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
前記光学システムが、前記放出放射線を前記検出システムに向けて方向転換する波長スプリッタを含む、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
フラットベッド・スキャナ、内部ドラム・スキャナ、及び外部ドラム・スキャナのうちの１つを備える、請求項１〜６のいずれかに記載の装置。
【請求項８】
前記支持体が蛍光性である、請求項１〜７のいずれかに記載の装置。
【請求項９】
前記支持体が蛍光性でない、請求項１〜７のいずれかに記載の装置。
【請求項１０】
前記支持体上に記録媒体をさらに備える、請求項１〜９のいずれかに記載の装置。
【請求項１１】
前記記録媒体が、前記放射線ビーム発生器からの放射線に晒されると、前記支持体よりも強度の高い蛍光性を示す、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
支持体上の記録媒体の端部の位置を検出する方法であって、前記支持体を横断して放射線ビームを走査することと、前記支持体及び前記記録媒体から放出され且つ前記放射線ビームとは波長が異なる放射線を観測することと、放出放射線の強度における変化が検出されたとき、前記記録媒体の端部の位置を決定することと、を含む前記方法。
【請求項１３】
前記記録媒体を横断して走査するときに、前記放射線ビームを画像形成データで変調することをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記放出放射線が、蛍光放射線、ラマン放射線、及び反ラマン放射線のうちの１つである、請求項１２又は１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記支持体が、フラットベッド、内部ドラム、及び外部ドラムのうちの１つから成る、請求項１２〜１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
前記支持体が蛍光性でない、請求項１２〜１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
前記支持体の蛍光性が、前記記録媒体の蛍光性よりも低い、請求項１２〜１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
前記支持体の蛍光性が、前記記録媒体の蛍光性よりも高い、請求項１２〜１５のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置及び支持体上の記録媒体の端部の位置を検出する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置は、一般的には、使用中に記録媒体が載置される記録媒体支持体と、画像形成データで変調されると共に支持体に向けて導かれる放射線ビームを発生する放射線ビーム発生器と、ビームと支持体との間における相対的な走査運動を行うシステムとを備える。このシステムの例としては、内部ドラム・スキャナ、外部ドラム・スキャナ、及びフラットベッド・スキャナが挙げられる。このタイプのいくつかの装置は、放射線感光板が支持体上に載置されてレーザ・ビームに晒されるＣＴＰ(computer-to-plate)エンジンとして知られている。
【０００３】
ＣＴＰエンジンにおいて露光を開始するには、記録板が支持体の背景と区別されなくてはならない。この背景は、通常、黒色の金属又はポリマー表面である。記録板は、フラットベッド、内部ドラム、又は外部ドラムであり得る支持体上に載置される。この位置は、位置合わせピンによって予め決められるか、或いは、記録媒体が支持体上を一定の距離範囲にわたって移動することができるように制限されない。移動を制限しない場合の利益は大きく、具体的には、記録板端部が損傷せず、位置合わせ機構がより安価且つ高速となる。
【０００４】
記録板の露光は、その端部において正確に開始しなくてはならない。支持体上における記録板の位置が変動する場合には、端部検出器が端部を検出してから露光を開始させる必要がある。
【０００５】
一般的な解決法では、非露光波長のレーザを用いる。このレーザ・ビームは、記録板によって反射、散乱、又は吸収され、検出器は、強度の変化を検出して一定の閾値強度と比較する。また、このレーザは、ドラム表面の方へ向かい、記録板がビームの中に入ってくると、どんな強度変化も検出することができる。別の解決法では、欧州特許出願公開第０８８２５８１号に記載されているように、露光レーザ及び直接照射光を用いて、不透明な記録板の端部を検出する。この検出を大きく減衰された露光レーザ・ビームを用いて行うことによって、記録板の不要な露光を防止することができる。
【０００６】
米国特許第４５３２４２９号は、媒体シートの表面から反射されると共に背景に対してコントラストをもたらす走査レーザ・ビームを用いることによって、先端部を検出することについて記載している。別の例では、端部を検出するのに、標準的なレーザ三角測量センサが用いられる。この方法では、媒体と背景との高さの差を用いて、端部位置が検出される。この検出は、その２つの表面間における強度の差を検出することが多く、記録板端部においてあいまいな信号を示すこともある。
【特許文献１】欧州特許出願公開第０８８２５８１号明細書
【特許文献２】米国特許第４５３２４２９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
これらの検出機構特有の課題としては、以下のものが挙げられる。
１．記録板表面若しくは構造の光学的変化に対する感度
２．機械加工、摩耗、又は記録板材料残留物の付着によるドラム表面若しくは構造の光学的変化に対する感度
３．記録板とドラム表面との低いコントラスト
４．変化する閾値レベル
５．第２のレーザ及び検出器に対する追加コスト
６．端部検出器の露光ビーム位置に対するずれ
７．検出器と露光ビームとのずれを測定する較正問題
８．側部見当合わせ点の固定された位置
【０００８】
上記のように、大部分の検出機構は、迷光検出又は記録板表面からの正反射を用い、この信号をドラム即ち支持体表面からの信号と比較する。検出機構は後方散乱検出器を用いるが、これらの検出器は使い過ぎると劣化し始める。記録板裏面からのアルミニウムは、ドラム表面に擦り込まれ、光沢のある明るい反射面をもたらす。迷光検出器は、暗色のドラムと記録板平面との強度の差を検出する。このため、ドラムを定期的に清浄しなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様によれば、画像形成装置は、使用中に記録媒体が載置される記録媒体支持体と、画像形成データで変調されると共に前記支持体に向けて導かれる放射線ビームを発生する放射線ビーム発生器と、前記ビームと前記支持体との間における相対的な走査運動を行うシステムと、前記放射線ビーム発生器からの入射放射線に応じて前記支持体又は前記記録媒体から放出され、且つ前記入射放射線とは波長が異なる放射線を検出することによって、この検出された放射線の、前記記録媒体の端部が通過したことを示す強度変化を観測する検出システムとを備える。
【００１０】
本発明の第２の態様によれば、支持体上の記録媒体の端部の位置を検出する方法は、前記支持体を横断して放射線ビームを走査することと、前記支持体及び前記記録媒体から放出され且つ前記放射線ビームとは波長が異なる放射線を観測することと、放出放射線の強度における変化が検出されたとき、前記記録媒体の端部の位置を検出することとを含む。
【００１１】
一般的な支持体及び記録媒体は、通常の露光放射線ビームの波長とは異なる波長を発する異なる特性を呈し、このような特性の差は、検出することができ、記録媒体の端部を示す、ということがわかった。
【００１２】
典型例としては、蛍光の差を検出するが、このような波長変化を示す他のタイプの放射線としては、熱画像形成の場合、ラマン放射線又は反ラマン放射線が挙げられる。
【００１３】
一般的には、記録媒体は板(plate)であるが、実際には、どのような画像ボード媒体(image board medium)であってもよい。一般的には、レーザ画像ボード媒体が適当である。
【００１４】
一般的には、記録媒体の方が支持体よりも強度の高い蛍光性を示すが、これは必須事項ではなく、これらの特性は逆であってもよい。
【００１５】
蛍光を用いる主な利点は、背景表面と記録板表面とのコントラストが高い点である。１：１０００というコントラスト比が一般的である。ほとんどの場合、背景は発光せず実質的に黒色である。この背景を黒色の陽極酸化アルミニウムや黒色のポリマー花崗岩(polymer granite)のような黒色材料から構成することによって、露光ビームの迷光が捕らえられ、記録板のカブリが防止される。この材料は、通常、蛍光性でない。記録板材料は、蛍光性であり、背景材料よりも数桁明るい。
【００１６】
この検出機構が、その他の記録板端部検出機構に対して生じる問題にほとんど関係しない理由は、以下のとおりである。
１．蛍光検出器が記録板のポリマー表面ではなくその下のポリマー層のみを検出するため、機械的な表面損傷又は表面粗さの変化に対する感度がかなり下げられる。
２．支持面が実質的に黒色である（蛍光性記録板である場合）ため、引掻き傷、アルミニウム付着物、又は表面摩耗のような支持面の変化に対する感度がない。
３．記録板と支持体とのコントラストが高い。
４．信号：ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）が高く蛍光性記録板及び支持面の強度レベルが一定であるため、閾値レベルが変化しない。
５．露光レーザと蛍光検出器とで光路を共有する場合、第２のレーザ及び検出器を用いる端部検出器と比べて、コストが同程度か或いは安い。
６．露光ビームと端部検出器ビームとが物理的に一致しているため、これらの間に機械的なずれがない。
７．端部検出器の位置が変更可能である。端部検出器は、記録板の左右端部及びこの端部に沿ったあらゆる位置（頂部から底部まで）において使用することができる。放射線ビームは、記録板端部のあらゆる位置を走査することができる。
【００１７】
記録板と支持体とのコントラストが高いのは、記録板と支持面の化学組成が異なるからである。
【００１８】
記録媒体の不要な露光を回避するには、放射線ビーム発生器が端部検出モード及び画像形成モードで作動可能であるのが好ましく、端部検出モードにおける放射線の強度の方が、画像形成モードにおける放射線の強度よりも低い。この場合、放射線ビーム発生器は、検出する放射線の強度変化を検出したら画像形成モードに切り替わるように作動可能であるのが好ましい。
【００１９】
一般的には、この画像形成放射線を支持体に導くために、光学システムが設けられる。
【００２０】
検出システムは、この光学システムと分離されていても結合されていてもよい。
【００２１】
分離型の検出光学素子は、できるだけ多くの光を捕らえるように、記録媒体上における画像形成放射線の焦点付近（例えば、迷光隔壁上）に位置するのがよい。この検出器は、レーザ放射線を排除するように正面にロング・パス・フィルタを備えたダイオード、アバランシェ・ダイオード、又はフォトマルチプライヤである。このフィルタは、露光レーザ放射線を透過させず、蛍光放射線を透過させる。
【００２２】
結合型の装置は、光学システムの大部分を露光放射線ビームと共用する。いくらかの迷光と放出放射線とが、記録媒体上の焦点から放射される。この放射線のごく一部は、光学システムの下流レンズに入射し、放射線発生器に向かって戻るように伝搬する。光路のどこかで、画像形成放射線と放出放射線とが分離される。この分離を行うために、ダイクロイック要素（例えば、ダイクロイック・ビーム・スプリッタ板やダイクロイック・ミラー）を光路に挿入してもよい。ミラーを用いる場合、画像形成放射線は反射され、波長の長い放出放射線は透過される。この分離された放出放射線は、さらにフィルタリングされるか、或いは、フォトマルチプライヤ又はアバランシェ・フォトダイオードであり得る高感度光検出器へ直接進む。
【００２３】
記録媒体と支持面とを適格に区別するのに、検出器の強度レベルは重要性が低い。記録媒体と支持体との強度コントラストの方が、重要性が高い。検出強度が低いという課題を解決するために、フォトマルチプライヤやアバランシェ・フォトダイオードのような、より感度の高い光検出器を用いてもよい。これらの光検出器の内部増幅係数は、１０3〜１０6である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
次に、本発明による画像形成装置の一例を、添付の図面を参照しながら説明する。
【００２５】
図１に示されている装置は、ＣＴＰエンジンとして用いられる従来の内部ドラム式画像スキャナの主要構成要素を備える。この装置は、ビーム１２を発生するレーザ１を備え、このビーム１２は、レンズ２によって平行化され最終露光レンズ３に送られる。回転ミラー４が、この放射線ビーム１２を受けて、ドラム５の内側表面上へ高速走査方向に反射する。
【００２６】
これらの構成要素１〜４は、支持体（図示せず）上に取り付けられており、この支持体は、例えば親ねじ（図示せず）を回すことによって、矢印１３で示されている低速走査方向に比較的ゆっくりと移動する。ミラー４は、支持体５上に集束されるビームが高速で周方向に走査するように、高速で回転する。
【００２７】
記録板６が、ドラム５の内側表面上に載置される。図１に見られるように、低速走査移動及び高速走査移動によって、ビーム１２（画像データで変調される）は、一連の平行な走査線で記録板６を横断するように走査する。
【００２８】
記録板６の端部を検出するために、レーザ１は光源として用いられる。その強度は、端部検出モードにおいて、記録板の露光閾値よりもかなり低いレベルまで下げられる。端部が検出されると、レーザは、制御コンピュータ１４によって最大露光強度（画像形成モード）に戻される。ビーム１２が支持面５を走査している場合には、蛍光は発生されない。蛍光板表面６がビームの中に入ってくると、蛍光が発生される。レーザ光は、このＣＴＰ板６上のポリマー層に侵入し、染料分子によって吸収される。増感染料が、各ポリマー層の一部を構成しており、レーザ光子をラジカルや酸のような反応種に変換する。また、この染料は、結合を破壊する（ジアゾ染料の場合）か又は単に分子運動（＝熱）を生じさせる可能性もある。大部分のラジカル生成染料は、蛍光染料である。この染料は、レーザ光によって励起され、そのエネルギーをラジカル分離種に付与する。次に、この光の一部は、吸収されて、より低いエネルギー準位に変換され、蛍光として再放射される。この蛍光染料は、２π角(2π angle)全体にわたって発光する弱ランバーティアン・エミッタ(weak lambertian emitter)としての機能を果たす。
【００２９】
画像形成システムの焦点７において、レーザ・ビームが記録板表面に当たる。この焦点が、レーザ出力密度の最も高い点である。そのエネルギーは記録板表面に侵入し、このレーザ・エネルギーの大部分は記録板のポリマー材料に吸収される。その他の部分は、後方反射され、後方散乱され、より長い波長に変換される。この波長変換は、ポリマー層における増感染料の蛍光によって行われる。入射レーザ・ビームは方向付けされ偏光されるが、蛍光放射線は偏光されずビーム方向が好適でない。蛍光エミッタの放射パターンは均等拡散(lambertian)であるため、放射線は全方向に放射される。選択的蛍光検出器は、放射線がこの検出器に到達できると共に、優れた信号をノイズ比に与えるのに十分な立体角(solid angle)が備えられている限り、蛍光を「検出する」ことができる。
【００３０】
蛍光放射線を検出する最も簡単な方法は、励起レーザ・ビームの光学を用いる方法である。蛍光のごく一部は、回転ミラー４上に反射されて最終レンズ３に入射し、露光路に沿って戻り、例えばダイクロイック・ミラー１１のような波長選択要素によってレーザ光から分離される。この透過蛍光は、フォトマルチプライヤ或いはアバランシェ・フォトダイオードであり得る高感度光検出器１０によって検出される。
【００３１】
検出器１０の正面にあるフィルタ９が露光レーザ波長における光を全て遮断することによって、検出器は、蛍光染料が無い場合には、黒い表面を検出することとなる。蛍光染料を含む記録板６が光路に入ってくるとすぐに、検出器は強い信号を検出する。ポリマー板は、染料濃度が高く、光の大部分を吸収するので、蛍光性が強い。
【００３２】
吸収光、反射光、及び散乱光と比べると、蛍光はほんの一部にすぎない。しかしながら、波長が異なることによって、この蛍光を適切に分離することができ、その他の光学的端部検出方法と比べて優れた信号をノイズ比に与える。
【００３３】
コントローラ１４は、検出器１０によって検出された強度を観測する。コントローラ１４は、受信した強度を、記録板端部の到達を示す所定の閾値と比較することによって、強度の変化を検出すると、レーザ１がより高い画像形成強度における放射線を放射するようにする。
【００３４】
好適な実施形態では、記録板材料６が蛍光性であり、ドラム５は蛍光性でない。露光レーザ１は、二重周波数(frequency doubled)ＹＡＧレーザ（５３２ｎｍ）又はＧａＮダイオードレーザ（４０５±１０ｎｍ）であるとよい。記録板材料は、富士フイルム(Fujifilm)ＬＰ−ＮＶのような紫色感光板か、或いは富士フイルムＬＰ−Ｎ３又はアグフア(Agfa)Ｎ９１のような緑色感光板であり得る、ポリマー板である。
【００３５】
ネガティブ・コントラスト又は二重レベル(bi-level)端部検出方法を用いるには、ドラム材料５が蛍光性であり、記録板材料６は蛍光性でない。この場合、ドラム５は、陽極酸化アルミニウムから構成することができ、蛍光染料で染色される。好適な方法は、大まかに陽極酸化処理した後に、染料溶液に浸漬する方法である。この染料は、酸化アルミニウムの超顕微鏡的な孔に浸透して閉じ込められる。最終ステップで、この酸化物は熱湯中において封孔され、染料が固着される。ザナイト(Zanite)又はポリマー・コンクリート・ドラムが用いられる場合には、染料は、このポリマー・コンクリートの外側ポリマー層に添加することができる。この場合、記録板は、蛍光性でないリソスター(Lithostar)ＬＡＰ−Ｖであり得る。
【００３６】
非蛍光板と蛍光板との両方に対する端部検出方法を用いるには、ドラム５が中間蛍光レベルであるとよい。蛍光ポリマー板６が用いられる場合には、板の蛍光の方がドラムの蛍光よりもはるかに明るい。ドラムと記録板との間の閾値レベルを用いることができる。非蛍光板の場合には、ドラムの方がより高い強度レベルを示し、記録板とドラムとの間の閾値を用いなくてはならない。従って、わずかに蛍光性のドラムと選択可能な閾値強度（二重レベル閾値）により、この端部検出機構において蛍光板と非蛍光板との両方を容易に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の装置の略ブロック図である。
【図１】
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【外国語明細書】
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