(57)【要約】【課題】スピナープリズムの高速回転に起因する変形の大きな部分からの反射光を除去するようにして、上記変形の影響を軽減させたインナードラム露光系を提供すること。【解決手段】内面に記録材料を取り付けるドラムと、画像データに応じて変調された光ビームを、前記ドラムに取り付けられた前記記録材料面上に集光するための集光レンズと、この集光レンズから出射した光ビームを偏向走査させるための回転軸に対して所定角度傾斜した反射面を備えるモノゴンとを有するインナードラム露光系において、前記集光レンズから前記記録材料面までの光路中に、前記モノゴンの反射面に入射する光ビームの入射光量を、前記反射面の傾斜する面に沿う方向においてのみ、前記回転軸の中心から遠ざかる方向に向かって減ずるように構成したことを特徴とするインナードラム露光系。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面に記録材料を取り付けるドラムと、
画像データに応じて変調された光ビームを、前記ドラムに取り付けられた前記記録材料面上に集光するための集光レンズと、この集光レンズから出射した光ビームを偏向走査させるための回転軸に対して所定角度傾斜した反射面を備えるモノゴンと
を有するインナードラム露光系において、
前記集光レンズから前記記録材料面までの光路中に、
前記モノゴンの反射面に入射する光ビームの入射光量を、前記反射面の傾斜する面に沿う方向においてのみ、前記回転軸の中心から遠ざかる方向に向かって減ずる光ビーム強度分布制御手段を設けたことを特徴とするインナードラム露光系。
【請求項２】
前記光ビーム強度分布制御手段が、前記光ビームの透過率を減じるためのものであり、かつ、前記反射面と一体で回転するように構成されている
請求項１に記載のインナードラム露光系。
【請求項３】
前記光ビーム強度分布制御手段が、前記反射面の前記光ビーム入射側に配置されている請求項２に記載のインナードラム露光系。
【請求項４】
前記光ビーム強度分布制御手段が、前記反射面の前記光ビーム出射側に配置されている請求項２に記載のインナードラム露光系。
【請求項５】
前記光ビーム強度分布制御手段が、前記光ビームの反射率を減じるためのものであり、かつ、前記反射面と一体で回転するように構成されている
請求項１に記載のインナードラム露光系。
【請求項６】
前記光ビーム強度分布制御手段が、前記反射面の前記光ビーム入射側に配置されている請求項５に記載のインナードラム露光系。
【請求項７】
前記光ビーム強度分布制御手段が、前記反射面の前記光ビーム出射側に配置されている請求項５に記載のインナードラム露光系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザビームの走査光学系により円筒ドラム内面に配置した記録材料の感光面を走査露光するインナードラム露光装置（内面走査型光ビーム走査露光装置）等に用いて好適な、光ビームの強度分布制御機能を備えた光偏向スピナーを用いるインナードラム露光系に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、オフセット印刷（平版印刷）には感光性平版印刷版（いわゆるＰＳ版）が利用されている。この平版印刷の分野では、コンピュータ等のデジタルデータに基づいてレーザ露光処理を行い、自動現像機で感光性平版印刷版上に形成された潜像を顕像に変換する現像処理をして直接印刷版を製版するＣＴＰ（Computer to Plate）システムが実用化されている。
【０００３】
このようなＣＴＰシステムでは、円筒ドラムの内周面上に配置した記録媒体である感光性平版印刷版の感光面にレーザ等の光ビームを導いて走査露光処理を行う、いわゆるインナードラム露光装置（内面走査型光ビーム走査露光装置）が広く用いられている。
【０００４】
このインナードラム露光装置には、一般に、光ビーム偏向器（モノゴンスキャナー）としてのミラースピナーもしくはプリズムスピナーを備える。このうち、前者のミラースピナーは、高速で回転駆動されるスピナーミラーに、光源側の光学系から集光ビームを入射させ反射させて、記録媒体の感光面上に対して主走査方向に偏向走査を行うとともに、副走査移動手段によってスピナーミラーを、インナードラム支持体の円弧中心軸の軸線方向に等速度で移動して副走査することにより、記録媒体の感光面の全面に露光を行う。
【０００５】
また、後者のプリズムスピナーは、キュービックプリズムまたはこれからコーナー部分を除いた形状のボールプリズム（スピナープリズム）を用いて、その反射面において、上述のスピナーミラーの動作と全く同様の動作を行わせ、記録媒体の感光面の全面に露光を行う。
【０００６】
ここで問題となるのは、スピナーミラーもしくはスピナープリズムを高速回転させる際に生ずるスピナーミラーもしくはスピナープリズムの変形（反射面の変形）である。
すなわち、スピナーミラーもしくはスピナープリズムは、一般に１０，０００ｒｐｍ以上で高速回転させるので、これにより、スピナーミラーもしくはスピナープリズムの反射面が、所望の完全な平面から種々の形状に変形するものである。この変形は、一般には、回転軸から離れるに従って、変形量が大きくなる。
【０００７】
これに対しては、従来、例えば、スピナーミラーが高速で回転されるときの変形を補正するために、発生する変形を予測して、これを吸収するような逆方向の変形を予め与えておくという方法も、一部で採用されている。この方法は、スピナーミラーに対してはある程度有効であるが、スピナープリズムの変形に関しては、原理的には可能であるが実際上は加工精度上の問題があって、実際に適用するのは難しい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述の、スピナープリズムの高速回転に起因する変形（反射面の変形）は、通常、図１１に示すように、スピナープリズムの回転軸に対して略４５度傾斜して配置されているスピナープリズム１００の反射面において、略Ｓ字状のもの１０２（符号Ｓ参照）となる。そのため、中央部分には、比較的広い範囲で略平面と見做せる領域が存在し、その外側に入射光ビームの反射方向を大きく変更させる領域が存在するようになる。
【０００９】
これにより、スピナープリズムからの出射光として、図１１中に符号Ｐで示される本来の反射光だけでなく、上述の変形の大きな領域からの出射光である、図１１中に符号Ｑで示されるいわゆるサイドローブが出射される。
このサイドローブＱは、本来の反射光（出射光）Ｐの１０〜１５％に達する場合もあり、このような場合には、サイドローブＱが本来の反射光Ｐとは異なる位置に出射されることから、当然、画像の質を低下させる。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、従来は実用に耐える方法が存在しなかった、スピナープリズムの変形に対する有効な対応策を提供することにある。
より具体的には、本発明の目的は、スピナープリズムの高速回転に起因する変形の大きな部分からの反射光を除去するようにして、上述の変形の影響を軽減させたインナードラム露光系を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明に係るインナードラム露光系は、内面に記録材料を取り付けるドラムと、画像データに応じて変調された光ビームを、前記ドラムに取り付けられた前記記録材料面上に集光するための集光レンズと、この集光レンズから出射した光ビームを偏向走査させるための回転軸に対して所定角度傾斜した反射面を備えるモノゴンとを有するインナードラム露光系において、前記集光レンズから前記記録材料面までの光路中に、前記モノゴンの反射面に入射する光ビームの入射光量を、前記反射面の傾斜する面に沿う方向においてのみ、前記回転軸の中心から遠ざかる方向に向かって減ずるように構成したことを特徴とする。
【００１２】
より具体的には、本発明に係るインナードラム露光系は、内面に記録材料を取り付けるドラムと、画像データに応じて変調された光ビームを、前記ドラムに取り付けられた前記記録材料面上に集光するための集光レンズと、この集光レンズから出射した光ビームを偏向走査させるための回転軸に対して所定角度傾斜した反射面を備えるモノゴンとを有するインナードラム露光系において、前記集光レンズから前記記録材料面までの光路中に、前記モノゴンの反射面に入射する光ビームの入射光量を、前記反射面の傾斜する面に沿う方向においてのみ、前記回転軸の中心から遠ざかる方向に向かって減ずる光ビーム強度分布制御手段を設けたことを特徴とする。
【００１３】
ここで、本発明に係るインナードラム露光系においては、前記光ビーム強度分布制御手段が、前記光ビームの透過率を減じるためのものであり、かつ、前記反射面と一体で回転するように構成されていることが好ましい。
また、前記光ビーム強度分布制御手段が、前記反射面の前記光ビーム入射側に配置されていること、あるいは、前記反射面の前記光ビーム出射側に配置されていることが好ましい。
【００１４】
また、前記光ビーム強度分布制御手段が、前記光ビームの反射率を減じるためのものであり、かつ、前記反射面と一体で回転するように構成されていてもよく、この場合、前記光ビーム強度分布制御手段が、前記反射面の前記光ビーム入射側に配置されていること、あるいは、前記反射面の前記光ビーム出射側に配置されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、スピナープリズムの高速回転に起因する変形の大きな部分からの反射光を除去するようにして、上述の変形の影響を軽減させたインナードラム露光系を実現できるという顕著な効果を奏する。
これにより、インナードラム露光装置を用いて記録材料の感光面を走査露光する際における、スピナープリズムの変形に起因するサイドローブの発生を抑止し、記録される画像の質の低下を防止できるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明を詳細に説明する。
なお、以下の説明では、本発明の一実施形態に係るインナードラム露光系を、オフセット印刷用の感光性平版印刷版（いわゆるＰＳ版）を記録媒体とし、コンピュータ等のデジタルデータに基づいてレーザ露光を行い、自動現像機で感光性平版印刷版上に形成された潜像を顕像に変換する現像処理を行って直接印刷版を製版するＣＴＰ（Computer to Plate）システムに用いる場合を例に挙げる。
【００１７】
図１および図２には、一実施形態に係る光ビーム強度分布制御手段を設けたインナードラム露光系を備えたインナードラム露光装置を含むＣＴＰシステムの概略構成が示されている。
【００１８】
このＣＴＰシステムは、印刷版供給カセット２０の自動送給装置１０と、印刷版供給カセット内の感光性平版印刷版であるＰＳ版２２を１枚づつ分離して供給する枚葉供給装置１２と、インナードラム露光装置（モノゴンスキャナー）１４と、バッファ装置１６と、現像処理装置１８とを備える。
【００１９】
このＣＴＰシステムでは、露光の対象とする記録媒体として、例えば薄いアルミニウム板である支持体上に感光材料を含有する画像記録層を形成したＰＳ版もしくはフォトポリマー版または銀塩タイプの感光材料等を用いることができる。
【００２０】
このＣＴＰシステムにおける自動送給装置１０は、外部から作業員が搬入した複数の印刷版供給カセット２０をそれぞれ保管棚２４上に保管し、所要の印刷版供給カセット２０を枚葉供給装置１２へ供給する。
【００２１】
この枚葉供給装置１２は、供給された印刷版供給カセット２０の蓋を開放し、内部に収納されているＰＳ版２２の束を引き上げ機構２６で引き上げながら、分離ローラ２８で１枚づつ分離してインナードラム露光装置１４へ供給する。なお、この枚葉供給装置１２には、重ねられたＰＳ版２２の間に感光面保護のため挟み込まれた合紙３０を分離してストックする合紙除去部３２を備える。
【００２２】
このＣＴＰシステムにおけるインナードラム露光装置１４は、円弧内周面形状（円筒内周面の一部を構成する形状）の支持体３４を母体として構成されており、この支持体３４の内周面に沿ってＰＳ版２２を支持するようになっている。
【００２３】
このインナードラム露光装置１４では、図示しない真空吸着手段によって、未記録の記録媒体であるＰＳ版２２を支持体３４の内周面に確実に密着させて沿わせた状態に保持してから露光処理を行う。
【００２４】
このインナードラム露光装置１４では、図３に示すように構成されるインナードラム露光系を備えている。ここでは、インナードラム露光系は、光ビームの出射光源５０，ビームエキスパンダ５６，集光レンズ５８と（偏向ビームスプリッター５２，λ／４板５４については、後で説明する）、これに上記集光レンズから出射した光ビームを偏向走査させるための回転軸に対して所定角度傾斜した反射面を備えるモノゴン（スピナー）４２とから構成されている。
【００２５】
モノゴン（スピナー）４２は、インナードラム露光装置１４の支持体３４の円弧中心位置に配設されており、光ビーム偏向器としてのプリズムスピナー３６を有する。このプリズムスピナー３６は、図４に示すように反射鏡部材（スピナーミラー）を構成する、いわゆるキュービックプリズム３８（これには、ウェストウインド社製のボールプリズムを用いても良い）を頂面に配置した回転軸４０を、図示しない制御装置のスピナードライバによって回転制御がなされる駆動源としてのモータによって高速回転（例えば１０，０００ｒｐｍ以上）可能に構成する。このプリズムスピナー３６では、図２に示すように、回転軸４０の回転中心軸を支持体３４の円弧中心軸と一致するように構成する。
【００２６】
このプリズムスピナー３６では、光源側の光学系から投射された光ビームを、回転するキュービックプリズム３８の反射鏡面３９（図４参照）に反射させてＰＳ版２２の感光面に対して主走査方向への走査露光を行う。
また、このプリズムスピナー３６は、図示しない副走査移動手段によって、支持体３４の円弧中心軸の軸線方向（図２の表面から裏面に貫通する方向）に等速度で移動制御されることにより副走査する。
【００２７】
すなわち、プリズムスピナー３６は、制御装置のスピナードライバによって、そのモータの回転が制御されるとともに、図示しない副走査移動手段により副走査方向（図３中の矢印ａ方向）への移動が制御される。
【００２８】
このように構成されたプリズムスピナー３６は、光源側の光学系から投射され画像情報に応じて変調された光ビームを、回動するキュービックプリズム３８の反射面３９（図４参照）に反射させて主走査方向への走査露光を行いながら、プリズムスピナー３６を副走査方向へ移動することによって、ＰＳ版２２の記録面全面に対して２次元の画像を記録する処理を行う。
【００２９】
このＣＴＰシステムに設けるバッファ装置１６は、インナードラム露光装置１４で露光処理されたＰＳ版２２を、搬送速度を調整することによって所要のタイミングで現像処理装置１８へ搬入する機能を有する。
【００３０】
現像処理装置１８は、搬入されて来た露光済のＰＳ版２２に対する現像処理を行って潜像を顕像化して印刷版を製版する。
【００３１】
次に、キュービックプリズム３８の反射面３９に集光ビームを反射させて偏向走査を行うプリズムスピナー３６において、スピナープリズムの高速回転に起因する変形の大きな部分からの反射光を除去するようにして、上述の変形の影響を軽減させた補正手段について説明する。
【００３２】
この補正手段は、前記プリズムスピナー３６の光入射面に、図５に示すような入射光ビームの透過率を制御する強度分布制御機能フィルター（以下、単にフィルターという）４４を接着して実現されているものである。図５中、（ａ）はプリズムスピナー３６とこの光入射面に接着されたフィルター４４の上面図、並びに下記の方向別のフィルター４４の光透過率（透過光量比：以下に示すように、方向により異なる）を示すグラフ、（ｂ）は同側面図である。
【００３３】
上述のフィルター４４は、互いに直交する方向において異なる光透過率（透過光量比）を有するものである。より具体的には、図５中の左右方向（図５（ｂ）に示すように、キュービックプリズム３８の反射面３９の上下端を含む方向で、副走査方向に当たる方向）においては、構成図の上側のグラフ中の曲線Ａで示されるような、キュービックプリズム３８の中央部分における光透過率が高く、周辺部分（キュービックプリズム３８の反射面３９の上下端近傍部分）において光透過率が低下する光透過率（透過光量比）を有し、これと直交する方向（図５中の上下方向、主走査方向に当たる方向）においては、構成図の右側のグラフ中の曲線Ｂで示されるように、略一定の光透過率を有するものである。
【００３４】
すなわち、上述のフィルター４４は、入射する光ビーム中の中心付近の光に対しては殆んど作用しないが、周辺部分（特に、キュービックプリズム３８の反射面３９の上下端近傍部分）に入射する光ビームに対しては、周辺部に行くほど大きな光吸収作用を及ぼして、出射する光に対するその影響を減ずるものである。
【００３５】
図５（ａ）に示すグラフ中の曲線Ａのような、上記フィルター４４の有する光透過特性は、フィルター４４の中心線（例えば、図５（ａ）中の中心線ｍ）に平行に形成されている、明確なエッジを形成しないような複数の線状の光吸収型遮光被膜によって実現されている。ただし、これは一例であり、本発明は、これに限るものではない。例えば、線状の遮光被膜に代えて、大きさまたは密度を異ならせたドットの集合により形成した遮光被膜を用いることも不可能ではない。
【００３６】
フィルター４４の構成方法としては、この他にも、上述のような光透過特性に分布を持たせる際に、所定の透過率を有する材料（光吸収型遮光被膜材料）に厚みの差を持たせる方法、さらには、フィルター４４の表面に光反射特性に分布を持たせる方法（光反射型遮光被膜材料を用いる方法）等も採用することが可能である。
【００３７】
上述のような特性を有するフィルター４４を用いることにより、本実施形態に係るインナードラム露光系においては、キュービックプリズム３８の反射面３９の変形の大きな領域へ到達する光ビームの光量を減ずることができる。そして、これにより、先に図１１に示したような、この領域から反射される光ビームが原因で発生するサイドローブＱを、従来の１／１０程度に減ずることができる。
【００３８】
サイドローブをこのように従来の１／１０程度に減ずることができれば、画像の質への悪影響は殆んど無視することが可能になり、大幅な画質の向上が実現できるという大きな効果が得られる。
図６は、本実施形態に係るインナードラム露光系により、サイドローブが実質上なくなった状況を示す図である。
【００３９】
ところで、上述のフィルター４４の光透過特性を光反射型遮光被膜材料により実現した場合には、フィルター４４の上記光反射型遮光被膜から反射した光が直接光源に戻らないようにするために、偏向ビームスプリッター５２とλ／４板５４で構成されたアイソレーター６０を、光源５０と集光レンズ５８との間の光路に挿入することが好ましい。先に示した図３には、この状況を示してある。
【００４０】
また、上記実施形態においては、フィルター４４をキュービックプリズム３８に接着する方法を例に挙げたが、フィルター４４のような光透過率分布を有するコーティングを、直接キュービックプリズム３８の入射面あるいは出射面に形成するようにしてもよい。
【００４１】
次に、本発明の他の実施形態を説明する。
図７は、本発明の他の実施形態に係る金属ミラー６２を用いるスピナー６４を備えたインナードラム露光系の要部を示す側面図である。
ここで、金属ミラー６２は、一般に、ベリリウム等の特殊な金属で構成されているが、それでも、前述のガラス製キュービックプリズム３８等と同様に形状が変形する。
【００４２】
そこで、この場合にも、ガラス製キュービックプリズム３８の変形対策として用いた光透過率分布を有するフィルター４４を、金属ミラー６２に付加することが好ましい。
具体的には、図７に示すように、上記フィルター４４を、金属ミラー６２の光入射側にシュラウド（保持機構）６６を用いて固定し、フィルター４４を金属ミラー６２と一体的に回転させるように構成する。
【００４３】
あるいは、金属ミラー６２の反射面に、直接、上記フィルター４４の有する光透過率分布と同じ特性を有するコーティングを施してもよい（図８参照）。
いずれの方法によって構成した場合にも、前述のガラス製キュービックプリズムにフィルター４４を付加した場合と同様の、サイドローブの発生を防止する効果が得られ、記録画像の画質を損なうという問題を解消することができる。
【００４４】
なお、上記各実施形態は、いずれも本発明の一例を示したものであり、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更や改良を行ってもよいことはいうまでもない。
【００４５】
例えば、前述のガラス製キュービックプリズム３８もしくは金属ミラー６２の反射面を、図５中の左右方向、または図７中の紙面に垂直な方向（すなわち、キュービックプリズムもしくは金属ミラーの反射面に直交する方向）において端部に行くほど粗面化して、この反射面における反射率に分布を持たせる方法等、光学的手法以外の方法に基づく方法も利用することができる。
【００４６】
ところで、上述のようなフィルター４４、すなわち、強度分布制御機能フィルターを透過した後の光ビームの光量分布を見ると、図９に示すように変化している。
フィルター４４（強度分布制御機能フィルター）の光透過率分布が図９に符号Ｃで示すような分布であり、入射する光ビームの光量分布が符号Ｄで示すような分布である場合、フィルター４４を透過した後の光ビームの光量分布は、符号Ｅで示すようになる。
【００４７】
前述の通り、フィルター４４は一方向（図５（ａ）中で左右方向）にのみ上述の光透過率分布を有することから、この光ビームの光量分布の変化が発生するのは、本来は円形である符号Ｄで示す入射する光ビームの副走査方向に当たる方向のみであり、主走査方向に当たる方向に関しては全く変化はない。
これにより、入射する光ビームは、主走査方向には所定の径に集光されるが、副走査方向に関しては広がった形状に変形する。
【００４８】
この結果、図１０に示すように、本来は円形である入射光ビーム（図１０（ａ）参照）が、図１０（ｂ）に示すような副走査方向に広がった楕円形状になり、この光ビームを用いて走査した場合には、図１０（ｂ）に示すように、主走査方向だけが絞られた形状になるので、その分、より高画質な記録が可能になる効果がある。
なお、図１０中の光ビームの寸法は一例として示したものであり、本発明に何ら制約を与えるものではない。
【００４９】
本発明は上述のように優れた効果をもたらすものである。
また、前述の通り、上記各実施形態は、いずれも本発明の一例を示したものであり、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更や改良を行ってもよいことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施形態に係る光ビーム強度分布制御手段を設けたインナードラム露光系を備えたインナードラム露光装置を含むＣＴＰシステムの概略構成を示す斜視図である。
【図２】同、模式側面図である。
【図３】フィルターを光反射型遮光被膜材料により構成した場合に好適に用い得る光学系を備えたインナードラム露光系を示す斜視図である。
【図４】プリズムスピナーの構成を説明する斜視図である。
【図５】一実施形態に係るフィルターを接着したプリズムスピナーのキュービックプリズムの説明図であり、（ａ）はキュービックプリズムに接着されたフィルターの上面図、並びに方向別のフィルターの光透過率を示すグラフ、（ｂ）は同側面図である。
【図６】一実施形態に係るインナードラム露光系による効果を説明する図で、キュービックプリズムからの出射光の状況を説明する側面図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る金属ミラーを用いるスピナーを備えたインナードラム露光系の要部を示す側面図である。
【図８】図７に示した実施形態に係るスピナーの変形例を示す正面図である。
【図９】フィルターを透過する前後の光ビームの光量分布の変化状況を示すグラフである。
【図１０】フィルターを透過した光ビームによる描画状況を示す平面図である。
【図１１】従来技術におけるサイドローブの発生状況を説明する側面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０  カセット自動供給装置
１２  ＰＳ版枚葉供給装置
１４  インナードラム露光装置
１６  バッファ装置
１８  現像処理装置
２０  印刷版供給カセット
２２  ＰＳ版
３２  合紙除去部
３４  支持体
３６  プリズムスピナー
３８  キュービックプリズム
３９  反射面
４０  回転軸
４２  モノゴン（スピナー）
４４  （強度分布制御機能）フィルター
５０  光ビームの出射光源
５２  偏向ビームスプリッター
５４  λ／４板
５６  ビームエキスパンダ
５８  集光レンズ
６０  アイソレーター
６２  金属ミラー
６４  金属ミラーを用いるスピナー
６６  シュラウド（保持機構）
Ａ  フィルターの光透過率曲線（ミラー面に直交する方向）
Ｂ  フィルターの光透過率曲線（ミラー面に沿った方向）
Ｃ  フィルターの光透過率分布曲線
Ｄ  入射光ビーム（フィルターに入射する前）の光量分布曲線
Ｅ  フィルターを透過した後の光ビームの光量分布曲線
Ｐ  （本来の）反射光
Ｑ  サイドローブ
Ｓ  （反射面の）変形
【図１】
2007256735.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2007256735.tif 000012
【図１１】
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