JP3880728B2 - 描画装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドラムの外周面に装着された感光材料に描画を行う描画装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
種々の感光材料に光を照射して描画を行うために描画装置が用いられている。ドラム型の描画装置では、主走査方向に回転可能な記録ドラム上に感光材料が装着され、レーザダイオードを備えた露光ヘッドが記録ドラムの回転軸と平行な副走査方向に移動しつつ露光ヘッドから感光材料にレーザ光を照射することにより描画を行う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の描画装置では、レーザ光により露光された感光材料の表面から感光材料の成分がガスとして蒸発する。感光材料から発生したガスは露光ヘッド内に侵入して露光ヘッドの内部が汚染される。また、感光材料から発生したガスが露光ヘッドのレーザ光の出射口の対物レンズに付着すると、対物レンズの表面がガスで曇り、感光材料に形成される画像の質が劣化する。
【０００４】
本発明の目的は、感光材料の露光時に発生するガスに起因する露光光学系の汚染が防止された描画装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
（１）第１の発明
第１の発明に係る描画装置は、感光材料に描画を行う描画装置であって、回転軸を有し、外周面上に感光材料が装着される円筒状のドラムと、ドラムを回転軸の周りで回転させる回転駆動手段と、ドラムの回転に同期して回転軸と平行な方向に移動しつつドラムの外周面に装着された感光材料に描画を行う描画手段とを備え、描画手段は、ドラム上の感光材料に照射する光を発生する光発生手段と、感光材料への光の照射により発生したガスを拡散させるために所定の気体を吹き出すとともに所定の気体により拡散されたガスを吸引するガス拡散吸引ユニットとを備え、ガス拡散吸引ユニットは、光発生手段により発生された光をドラム上の感光材料に照射する対物レンズと、ドラムの回転方向において対物レンズよりも上流側に設けられ、所定の気体を吹き出す第１の吹き出し口と、ドラムの回転方向において対物レンズよりも下流側に設けられ、所定の気体により拡散されたガスを吸引する吸引口と、ドラムの回転方向において対物レンズよりも下流側に設けられた第２の吹き出し口とを有するものである。
【０００６】
本発明に係る描画装置においては、外周面上に感光材料が装着されたドラムが回転駆動手段により回転軸の周りで回転駆動される。ドラムの回転に同期して描画手段が回転軸と平行な方向に移動しつつ、回転するドラム上の感光材料に描画手段の光照射手段により光がガス拡散吸引ユニットの対物レンズを通して照射されることにより、感光材料に描画が行われる。
【０００７】
このとき、描画手段のガス拡散吸引ユニットにより所定の気体が吹き出され、光の照射により感光材料から発生したガスがその気体により拡散される。拡散されたガスは、ガス拡散吸引ユニットにより吸引される。
【０００８】
この場合、ドラムの回転方向において対物レンズよりも上流側に配置された第１の吹き出し口から所定の気体が吹き出され、対物レンズによる光の照射により発生したガスが所定の気体により下流側に拡散される。拡散されたガスはドラムの回転方向において対物レンズよりも下流側に配置された吸引口から吸引される。それにより、対物レンズによる光 の照射により発生したガスが十分に吸引される。
【０００９】
また、ドラムの回転方向において対物レンズよりも下流側に配置された第２の吹き出し口から所定の気体が吹き出される。それにより、第１の吹き出し口から吹き出された所定の気体により拡散されたガスが吸引口よりも下流側に吹き飛ばされることが防止される。したがって、所定の気体により拡散されたガスを吸引口から確実に吸引することができる。
【００１０】
その結果、感光材料の露光時に発生するガスに起因する露光光学系の汚染が防止され、露光光学系の汚染による画質の劣化が十分に防止される。
【００１１】
（２）第２の発明
第２の発明に係る描画装置は、第１の発明に係る描画装置の構成において、第１の吹き出し口は、対物レンズによるドラム上の感光材料への光のほぼ照射位置に向かって所定の気体を吹き出すように設けられたものである。
【００１２】
この場合、対物レンズによるドラム上の感光材料への光の照射位置で発生したガスを十分に拡散させることができる。
【００１３】
（３）第３の発明
第３の発明に係る描画装置は、第１または第２の発明に係る描画装置の構成において、感光材料は刷版であり、刷版は、先端クランプおよび後端クランプによりドラムの外周面に装着されたものである。
【００１４】
（４）第４の発明
第４の発明に係る描画装置は、第１〜第３のいずれかの発明に係る描画装置の構成において、第１の吹き出し口からの吹き出し量を制御する吹き出し量制御手段をさらに備えたものである。
【００１５】
この場合、ドラムの回転数や感光材料の種類に応じて第１の吹き出し口の吹き出し量を最適な流量に調整することができる。それにより、光の照射により発生したガスを十分に拡散させることができる。
【００１６】
（５）第５の発明
第５の発明に係る描画装置は、第１〜第４のいずれかの発明に係る描画装置の構成において、吸引口による吸引量を制御する吸引量制御手段をさらに備えたものである。
【００１７】
この場合、ドラムの回転数や感光材料の種類に応じて吸引口による吸引量を最適な流量に調整することができる。それにより、拡散されたガスを十分に吸引することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施例における描画装置の概略側面図であり、図２は図１の描画装置の概略正面図である。
【００１９】
図１および図２において、描画装置は、円筒状の記録ドラム１を備える。記録ドラム１は、回転駆動装置４により回転軸１ａの周りで矢印Ａの方向（主走査方向）に回転駆動される。記録ドラム１の外周面には、感光材料としてアルミニウム製の刷版１００が装着される。刷版１００の一端は複数の先端クランプ２により記録ドラム１の外周面に固定され、刷版１００の他端は複数の後端クランプ３により記録ドラム１の外周面に固定されている。
【００２０】
記録ドラム１の前方側には、複数のレーザダイオードを備えた露光ヘッド８が配設されている。露光ヘッド８は、ガイド８２に移動可能に取り付けられ、記録ドラム１の回転に同期して矢印Ｂの方向（副走査方向）へ移動する。
【００２１】
露光ヘッド８の複数のレーザダイオードは、レーザダイオード駆動回路部１１０により駆動される。
【００２２】
画像信号発生回路１３０は画像信号を発生し、その画像信号をレーザダイオード駆動回路部１１０に与える。レーザダイオード駆動回路部１１０は、画像信号に応答して露光ヘッド８の複数のレーザダイオードを駆動する。それにより、露光ヘッド８によりレーザ光が刷版１００に照射される。
【００２３】
図１に示すように、記録ドラム１の後方側には、クランプ駆動装置５が設けられている。クランプ駆動装置５は、記録ドラム１上への後端クランプ３の取り付け、記録ドラム１からの後端クランプ３の取り外し、および記録ドラム１上の先端クランプ２の解除を行うために用いられる。
【００２４】
クランプ駆動装置５は、矢印Ｃの方向に揺動可能な一対のクランプアーム６を備える。一対のクランプアーム６間には、駆動バー６０が取り付けられ、駆動バー６０に複数の第１駆動装置７が取り付けられている。図１に示すように、第１駆動装置７には、後端クランプ３の固定および解放を行うための駆動ピン７５、後端クランプ３を保持する２つの保持ピン７６、および刷版１００の取り付け時に先端クランプ２を解除する解除ピン７８が設けられている。また、クランプ駆動装置５は、刷版１００の取り外し時に先端クランプ２を解除する第２駆動装置（図示せず）を備える。
【００２５】
また、図１に示すように、記録ドラム１の上方には、搬送ユニット９が矢印Ｒの方向に揺動可能に配設されている。搬送ユニット９は、刷版搬入用の第１の搬送路９１および刷版搬出用の第２の搬送路９２を有する。刷版１００の搬入時には、搬送ユニット９の第１の搬送路９１を通して刷版１００を記録ドラム１上に供給する。また、刷版１００の搬出時には、記録ドラム１から取り外された刷版１００を搬送ユニット９の第２の搬送路９２を通して外部に搬出する。
【００２６】
搬送ユニット９の先端側には、刷版１００に位置決め孔を開けるためのパンチ装置１０が配設されている。刷版１００は、記録ドラム１上への供給前に、搬送ユニット９の第１の搬送路９１を通してパンチ装置１０に供給され、刷版１００の周縁部に位置決め孔が形成される。刷版１００の位置決め孔は、記録ドラム１の外周面に設けられた位置決めピン（図示せず）に係合する。
【００２７】
図１の制御部６００は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、入出力インタフェース等からなり、描画装置の各部を制御する。この制御部６００には、作業者が各種情報および各種指令を入力するための操作パネル７００が接続されている。
【００２８】
図３は描画ヘッド８の斜視図であり、図４は図３の描画ヘッド８のズームレンズ系の詳細な斜視図である。
【００２９】
ここでは、水平面内の互いの直交する２つの方向をそれぞれＸ方向およびＺ方向とし、鉛直方向をＹ方向とする。
【００３０】
図３において、主ベース８０１上に、レーザダイオードアレイ８０２、複数のシリンドリカルレンズ８０３、スリット板８０４、放射面鏡８０５、立体射影レンズ８０６、レンズ８０７、折り返しミラー８０８、ズームレンズ系８１０およびガス拡散吸引ユニット８０が配置されている。
【００３１】
主ベース８０１の側部には、レーザダイオードドライバ等が搭載された基板を収納する収納ケース８３０が取り付けられている。
【００３２】
レーザダイオードアレイ８０２は複数のレーザダイオードを有し、各レーザダイオードの先端にはコリメートレンズが装着されている。コリメートレンズは、レーザダイオードから出射されたレーザ光をＹ方向に関して平行にそろえる。
【００３３】
複数のシリンドリカルレンズ８０３はＹ方向に延び、Ｘ方向に並列に配列されている。これらのシリンドリカルレンズ８０３は、レーザダイオードアレイ８０２から出射されるレーザ光をＸ方向に関して平行にそろえる。
【００３４】
スリット板８０４は、シリンドリカルレンズ８０３を通過したレーザ光のビーム整形を行う。スリット板８０４を通過したレーザ光は放射面鏡８０５により反射され、立体射影レンズ８０６に入射する。放射面鏡８０５および立体射影レンズ８０６が第１段目の縮小光学系を構成する。
【００３５】
立体射影レンズ８０６を透過したレーザ光は、さらにレンズ８０７を透過して折り返しミラー８０８により反射され、ズームレンズ系８１０に入射する。ズームレンズ系８１０は焦点合わせ用のモータおよびズーム用のモータを備える。レンズ８０７、折り返しミラー８０８およびズームレンズ系８１０が第２段目の縮小光学系を構成する。
【００３６】
ズームレンズ系８１０は、ガス拡散吸引ユニット８０に設けられた対物レンズを通してレーザ光を記録ドラム１上の刷版１００に集光させる。
【００３７】
図４において、図３の主ベース８０１上には大ベース８１１が固定されている。また、小ベース８１８は、主ベース８０１上でＸ方向に移動可能に設けられている。
【００３８】
大ベース８１１には、フォーカスモータ８１２が設けられている。フォーカスモータ８１２の回転軸にはカップリング８１３を介してねじ軸（図示せず）が接続され、ねじ軸にはナット８１４が螺合している。ねじ軸は、軸受け８１５により保持される。フォーカスモータ８１２が回転すると、ナット８１４はＸ方向に移動する。
【００３９】
ナット８１４は小ベース８１８に連結されている。小ベース８１８は、焦点合わせ時にフォーカスモータ８１２によりＸ方向に移動可能に設けられている。
【００４０】
また、フォーカスモータ８１２の回転軸には、センサ羽根８１６が取り付けられている。大ベース８１１には、センサ羽根８１６の位置を検出することにより小ベース８１８の原点位置および終端位置を検出する固定センサ８１７が取り付けられている。この固定センサ８１７は、パルス制御により小ベース８１１の位置管理を行うために用いられる。
【００４１】
小ベース８１８上には、第１支持枠８２１および第２支持枠８２２によりズームレンズ８２０が支持されている。また、小ベース８１８上には、ズームモータ（図示せず）が設けられている。
【００４２】
ズームレンズ８２０には、センサ羽根８２３が取り付けられている。第２支持枠８２２には、連結部８２５を介して固定センサ８２４が固定されている。固定センサ８２４は、センサ羽根８２３の位置を検出することによりズームレンズ８２０の原点位置および終点位置を検出する。固定センサ８２４は、パルス制御によりズーム位置管理を行うために用いられる。
【００４３】
図５は露光ヘッド８のガス拡散吸引ユニット８０の参考例を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は縦断面図である。
【００４４】
図５において、ガス拡散吸引ユニット８０は、上部ブロック８０ａおよび下部ブロック８０ｂにより構成される。上部ブロック８０ａと下部ブロック８０ｂとの連結部に円形のレンズ孔８０ｃが設けられている。このレンズ孔８０ｃに対物レンズ８６が装着される。
【００４５】
上部ブロック８０ａと下部ブロック８０ｂとは容易に分離可能である。そのため、対物レンズ８６は簡易に調整・清掃・交換が行える。
【００４６】
下部ブロック８０ｂの前面には、複数のエア吹き出し口８２が設けられている。エア吹き出し口８２は、下部ブロック８０ｂの側面に設けられたエア供給口８４に連通している。これらのエア吹き出し口８２は、記録ドラム１の回転方向（矢印Ａの方向）の上流側に配置され、対物レンズ８６による記録ドラム１上のレーザ光のほぼ照射位置を向いている。これにより、レーザ光の照射により発生したガスがエア（空気）により拡散される。
【００４７】
上部ブロック８０ａの前面には、ガス吸引口８３が設けられている。このガス吸引口８３は、記録ドラム１の回転方向（矢印Ａの方向）の下流側に配置され、対物レンズ８６による記録ドラム１上のレーザ光のほぼ照射位置を向いている。ガス吸引口８３は、上部ブロック８０ａの上面に設けられたガス排出口８５に連通している。これにより、レーザ光の照射により発生したガスがエアとともに吸引される。
【００４８】
図６はガス拡散吸引ユニット８０の給気系および排気系を示すブロック図である。
【００４９】
図６において、ガス拡散吸引ユニット８０のエア供給口８４は、フィルタ８５１を介して圧縮機（コンプレッサ）８５０に接続されている。圧縮機８５０の下流側には減圧弁８５２が接続されている。
【００５０】
ガス拡散吸引ユニット８０のガス排出口８５は、フィルタ８５３を介して送風機（ブロア）８５４に接続されている。送風機８５４の上流側には減圧弁８５５が接続されている。
【００５１】
圧縮機８５０からフィルタ８５１を介してガス拡散吸引ユニット８０のエア供給口８４に清浄なエアが供給される。それにより、ガス拡散吸引ユニット８０のエア吹き出し口８２から記録ドラム１の外周面上にエアが吹き付けられる。露光時に発生したガスは、エアとともにガス拡散吸引ユニット８０のガス吸引口８３から吸引され、ガス排出口８５からフィルタ８５３を通して送風機８５４に送られる。
【００５２】
減圧弁８５２，８５５は、制御部６００により制御される。減圧弁８５２を制御することによりガス拡散吸引ユニット８０のエア吹き出し口８２から吹き出されるエアの流量を調整することができる。また、減圧弁８５５を制御することによりガス拡散吸引ユニット８０のガス吸引口８３から吸引されるガスおよびエアの流量を調整することができる。
【００５３】
これにより、記録ドラム１の回転数や刷版１００の種類に応じてガス拡散吸引ユニット８０のエア吹き出し口８２からのエアの吹き出し量およびガス吸引口８３からのガスおよびエアの吸引量をそれぞれ最適な流量に調整することができる。
【００５４】
具体的には、記録ドラム１の回転速度に比例させてエアの吹き出し量およびガス／エアの吸引量を増減させる。
【００５５】
あるいは、描画効率を向上させるためにレーザダイオードアレイ８０２に塔載された複数のレーザダイオードの個々の光量を増減したり、稼動させるレーザダイオードの数を調整することがある。このような場合にも、刷版１００からのガス発生量が変化するので、それに応じてエアの吹き出し量およびガス／エアの吸引量を調整してもよい。
【００５６】
あるいは、刷版１００に描画される画像に応じて、エアの吹き出し量およびガス／エアの吸引量を調整してもよい。すなわち、刷版１００に形成される画像の種類（レーザダイオードからの単位時間あたりの照射光量が多く必要な画像か、そうではない画像か）に応じてガス発生量が変化すると考えられるからである。
【００５７】
図７は露光時の記録ドラム１および露光ヘッド８の側面図である。
図７において、記録ドラム１の外周面に刷版１００が装着され、刷版１００の先端が先端クランプ２により固定され、刷版１００の後端が後端クランプ３により固定されている。この状態で、記録ドラム１が矢印Ａの方向に回転する。
【００５８】
露光ヘッド８は、対物レンズ８６を通してレーザ光を回転する記録ドラム１上の刷版１００に照射する。刷版１００の露光により刷版１００からガスが発生する。このとき、ガス拡散吸引ユニット８０のエア吹き出し口８２から吹き出すエアが、記録ドラム１の回転方向の上流側からレーザ光の照射位置の近くに吹き付けられる。レーザ光の照射により刷版１００から発生したガスは、エアにより拡散され、主として記録ドラム１の回転方向の下流側に吹き飛ばされる。エアにより拡散されたガスは、ガス拡散吸引ユニット８０のガス吸引口８３からエアとともに吸引される。
【００５９】
このように、本実施例の描画装置においては、刷版１００の露光時に発生したガスがガス拡散吸引ユニット８０のエア吹き出し口８２から吹き出すエアにより拡散され、拡散されたエアがガス拡散吸引ユニット８０のガス吸引口８３から吸引されるので、ガスが露光ヘッド８内に侵入して露光ヘッド８の内部を汚染することや、ガスが対物レンズ８６に付着して対物レンズ８６を曇らせることが防止される。したがって、ガスによる露光光学系の汚染に起因する画質の劣化が防止される。
【００６０】
また、ガス拡散吸引ユニット８０のエア吹き出し口８２から吹き出されるエアによりガスが拡散され、拡散されたガスがガス吸引口８３から吸引されるので、対物レンズ８６と記録ドラム１上の刷版１００との距離Ｗが大きい場合でも、ガスによる露光光学系の汚染が防止される。
【００６１】
図８はガス拡散吸引ユニット８０の一例を示す断面図である。
図８のガス拡散吸引ユニット８０では、記録ドラム１の回転方向においてガス吸引口８３のさらに下流側にエア吹き出し口８７が設けられている。このエア吹き出し口８７は、対物レンズ８６による記録ドラム１上のレーザ光の照射位置よりやや下流側を向いている。本例では、エア吹き出し口８７が第２の吹き出し口に相当する。図８のガス拡散吸引ユニット８０の他の部分の構成は、図５のガス拡散吸引ユニット８０の構成と同様である。
【００６２】
図８のガス拡散吸引ユニット８０によれば、エア吹き出し口８２から記録ドラム１に吹き付けられるエアにより拡散されたガスがガス吸引口８３よりも下流側に吹き飛ばされることが防止される。それにより、エアにより拡散されたガスがガス吸引口８３から確実に吸引される。
【００６３】
図９はガス拡散吸引ユニットの他の参考例を示す断面図である。
図９のガス拡散吸引ユニット８０では、下部ブロック８０ｂに設けられたエア吹き出し口８２ａが対物レンズ８６の表面とほぼ平行な方向を向いている。本例では、エア吹き出し口８２，８２ａが第１の吹き出し口に相当する。図９のガス拡散吸引ユニット８０の他の部分の構成は、図５のガス拡散吸引ユニット８０の構成と同様である。
【００６４】
図９のガス拡散吸引ユニット８０によれば、エア吹き出し口８２ａから吹き出されるエアが対物レンズ８６の表面に沿って流れ、ガス吸引口８３から吸引される。それにより、対物レンズ８６の表面にエアカーテンが形成される。その結果、レーザ光の照射により発生したガスがエアカーテンで遮られ、対物レンズ８６に付着することが確実に防止される。
【００６５】
図１０はガス拡散吸引ユニット８０のさらに他の参考例を示す斜視図である。
図１０のガス拡散吸引ユニット８０では、レンズ孔８０ｃの周囲に複数のエア吹き出し口８８が設けられている。複数のエア吹き出し口８８は、対物レンズ８６による記録ドラム１上のレーザ光のほぼ照射位置を向いている。本例では、エア吹き出し口８８が複数の吹き出し口に相当する。図１０のガス拡散吸引ユニット８０の他の部分の構成は、図５のガス拡散吸引ユニット８０の構成と同様である。
【００６６】
図１０のガス拡散吸引ユニット８０によれば、複数のエア吹き出し口８８から記録ドラム１上のレーザ光の照射位置の近くにエアが吹きつけられる。それにより、対物レンズ８６の周囲がエアの流れで取り囲まれる。その結果、レーザ光の照射により発生したガスが対物レンズ８６に付着することが確実に防止される。
【００６７】
なお、ガス拡散吸引ユニット８０に設けるエア吹き出し口およびガス吸引口の数および位置は上記実施例に限定されず、露光時に発生するガスによる露光ヘッド８および対物レンズ８６の汚染を十分に防止することができるようにエア吹き出し口およびエア吸引口の数および位置を適切に選択する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例における描画装置の概略側面図である。
【図２】 図１の描画装置の概略正面図である。
【図３】 図１の描画装置における露光ヘッドの斜視図である。
【図４】 図３の露光ヘッドのズームレンズ系の詳細な斜視図である。
【図５】 図３の露光ヘッドにおけるガス拡散吸引ユニットの参考例を示す斜視図、正面図および縦断面図である。
【図６】 図５のガス拡散吸引ユニットの給気系および排気系を示すブロック図である。
【図７】 露光時の記録ドラムおよび露光ヘッドの側面図である。
【図８】 ガス拡散吸引ユニットの一例を示す断面図である。
【図９】 ガス拡散吸引ユニットの他の参考例を示す断面図である。
【図１０】 ガス拡散吸引ユニットのさらに他の参考例を示す斜視図である。

Claims (5)

1. 感光材料に描画を行う描画装置であって、
   回転軸を有し、外周面上に感光材料が装着される円筒状のドラムと、
   前記ドラムを前記回転軸の周りで回転させる回転駆動手段と、
   前記ドラムの回転に同期して前記回転軸と平行な方向に移動しつつ前記ドラムの外周面に装着された感光材料に描画を行う描画手段とを備え、
   前記描画手段は、
   前記ドラム上の感光材料に照射する光を発生する光発生手段と、
   前記感光材料への光の照射により発生したガスを拡散させるために所定の気体を吹き出すとともに前記所定の気体により拡散されたガスを吸引するガス拡散吸引ユニットとを備え、
   前記ガス拡散吸引ユニットは、
   前記光発生手段により発生された光を前記ドラム上の感光材料に照射する対物レンズと、
   前記ドラムの回転方向において前記対物レンズよりも上流側に設けられ、前記所定の気体を吹き出す第１の吹き出し口と、
   前記ドラムの回転方向において前記対物レンズよりも下流側に設けられ、前記所定の気体により拡散されたガスを吸引する吸引口と、
   前記ドラムの回転方向において前記対物レンズよりも下流側に設けられた第２の吹き出し口とを有することを特徴とする描画装置。
2. 前記第１の吹き出し口は、前記対物レンズによる前記ドラム上の感光材料への光のほぼ照射位置に向かって前記所定の気体を吹き出すように設けられたことを特徴とする請求項１記載の描画装置。
3. 前記感光材料は刷版であり、
   前記刷版は、先端クランプおよび後端クランプにより前記ドラムの外周面に装着されたことを特徴とする請求項１または２記載の描画装置。
4. 前記第１の吹き出し口からの吹き出し量を制御する吹き出し量制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の描画装置。
5. 前記吸引口による吸引量を制御する吸引量制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の描画装置。

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