[发明专利]产生不变尺寸图像点的二极管激励系统和方法

说明书

本发明涉及一种数字打印装置和方法，特别涉及一种使用数字控制激光输出的联机或脱机的平版印刷成像打印元件的系统。

在平版印刷中，打印元件上可打印的图像，为一个接受油墨(亲油的)和排斥油墨(憎油的)表面区域的图形。一旦作用到这些区域，油墨能够有效地以足够的逼真度以图形方式传输到记录介质。干式打印系统使用的打印元件，其排斥油墨部分对油墨是足够恐惧的就象允许其直接应用一样。同样应用到打印元件的油墨仅仅以图形方式传输到打印元件上。一般地，首先打印元件与一个叫胶印滚筒的合适中间表面相接触，该表面层依次将图像作用到纸或其他记录介质。在一般的进纸打印机系统中，记录介质固定在压印滚筒上，该滚筒使纸与胶印滚筒相接触。

在湿法平版印刷系统中，非图像区域是亲水的，并在喷墨之前，通过对平板一种湿润(或“喷水”)处理的初始处理，提供了必要的油墨排斥性。憎油喷水处理防止了油墨粘附到非图像区域，但是不影响图形区域的亲油特性。

如果打印机打印不止一种颜色，每种颜色就要求一个独立的打印元件。原始图像分解成一系列图形模式，或“分离”，每个均反映了相应的可打印颜色的作用。打印元件的位置是相同的，这样由不同元件打印的颜色成分将在打印拷贝上互相对准。每个打印元件通常安装(或结合)在一“平板”滚筒上，在印刷机上的与每种颜色相联系的一组滚筒一般称为一个打印位置。

为了克服笨重的照相显影技术及代表传统打印技术的平板安装和平板对齐操作，专业人员开发了电子选择以数字形式储存的图形图案，并将图案直接印刷到平板上。平板成像设备可以使用计算机控制，包括各种形式的激光。例如，美国专利文献No.5351617和No.5385092披露了消融记录系统，该系统使用低功率激光器以图形模式消除一层或多层平板印刷半成品，从而在不需要照相显影的情况下，制作了一个准备印刷油墨(ready-to-ink)的打印元件。依照那些系统，激光输出是从二极管导向到打印表面的并聚焦到该表面(或者，按要求，到易受激光消融的表层，一般在表面层的下面)。其他系统使用激光能量来引起从供给器到接受器的材料传输，到非消融的记录，或通过一光掩模或负片来完全曝光的逐点方式。

如在专利文献’617和’092中所述，激光输出能够远距离产生，并通过光纤机构和聚焦透镜装置带到记录介质上。重要的是，当将光束聚焦到记录介质上时，要保持满意的焦深(depth-of-focus)，也就是，在记录表面上准确聚焦所可容忍的偏差。适当的焦深对结构和成像装置的使用是重要的；工作焦深越小，精巧的机械调整和性能降级的弱点的需要就越大，性能降低是由于能伴随正常使用的调整移位而产生的。焦深通过保持输出光束的发散的最小化而达到最大的。

遗憾的是，从光学方面努力减少光束发散的同时，也减小了功率密度，因为透镜不能改变恰当的光束亮度；一个透镜只能改变光路。因此，光学修正在焦深和功率损耗之间存在着固有的弊病。1996年7月8日申请并授权的美国专利文献No.08/676470“二极管-激励激光系统和方法”，披露了一种方法，利用半导体或二极管激光器到光学激励激光晶体的发散输出，本身发射与功率密度相比光束发散度足够小的激光光束；激光晶体转换发散的进入光束为较高亮度的单模输出光束。

激光晶体的输出聚焦到记录介质的表面以完成成像功能。在消融类型的系统中，光束被聚焦到记录材料的“消融层”，该材料适于用激光光束挥发；此外，激光束的焦深也提供一个可容许的偏差程度。在传输类型的系统中，光束聚焦在传输层上。这里所用的词语“平板”或“元件”提到的任意类型的打印元件或表面，有记录图像的能力，图像是由对墨水和/或喷洒溶剂不同亲合力的区域所限定的；合适的配置包括传统的平的或弯曲的平面印刷板，该印刷板安装在打印机的平板滚筒上，但也可能包括无缝滚筒(如，平板滚筒的滚动表面)，一个环形带，或其他布置。

实际的成像设备要求的激光器，几乎立即对高频矩形波功率脉冲产生反应，这样，成像点，也就是由激光束在记录材料上产生的点，以清晰、不连续并且一般是恒定尺寸的圆形出现。点也应该是打印的，或记录间隔留空，以非常接近的间隔来达到典型的打印分辨率。虽然专利文献＇470披露了通过在一定程度上改变脉冲宽度来控制图像点尺寸的大小，但是，也发现点尺寸也可能随打印点时的密度而改变。词语“占空度”所提到的位于实际接受激光光束的图像区域的像素百分数(也就是，激光晶体活动的频率)。越大的占空度，相应的颜色也就更深，因为在数字打印系统中灰度密度或色调是通过改变像素密度来实现的。