JP2006334894A - 画像記録装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】各露光ヘッドにおける露光精度の向上を図るとともに、記録画像における印刷点のずれ、欠落及び重なり合いの発生を防止する。
【解決手段】レーザ照射位置Xb1,Xb2と、レーザ照射位置Xb1,Xb2の測定時における第1露光ヘッド13及び第2露光ヘッド14の副走査位置Xt1,Xt2と、に基づいて、補正後における第1露光ヘッド13の位置Xh1(t)と、補正後における第2露光ヘッド14の位置Xh2(t)とを算出し、第1露光ヘッド13と第2露光ヘッド14との間に所定の間隔が形成されるように、第1露光ヘッド13及び第2露光ヘッド14を、記録領域Rの内側を副走査方向Yに沿ってそれぞれ独立して移動させる。
【選択図】図1
【解決手段】レーザ照射位置Xb1,Xb2と、レーザ照射位置Xb1,Xb2の測定時における第1露光ヘッド13及び第2露光ヘッド14の副走査位置Xt1,Xt2と、に基づいて、補正後における第1露光ヘッド13の位置Xh1(t)と、補正後における第2露光ヘッド14の位置Xh2(t)とを算出し、第1露光ヘッド13と第2露光ヘッド14との間に所定の間隔が形成されるように、第1露光ヘッド13及び第2露光ヘッド14を、記録領域Rの内側を副走査方向Yに沿ってそれぞれ独立して移動させる。
【選択図】図1
Description
本発明は、画像記録装置に係り、特に、記録媒体に対して光ビームを出射する移動可能な複数の露光ヘッドが具備された画像記録装置に関する。
従来、印刷装置等において、記録媒体に光露光を施すことにより画像を記録する画像記録装置が用いられている。画像記録装置は、例えばLEDやレーザ等の発光体で構成される露光光源からの光ビームを、レンズ等からなる光学系を介して記録媒体の露光面に照射することにより、記録媒体上に光ビームを結像させて記録媒体上に画像を記録するものである。
このような画像記録装置には、記録媒体をドラムの外周面に巻回してドラムの外側から光を照射することにより記録媒体を露光させる外面走査方式のものと、記録媒体をドラムの内周面に装着するとともにドラムの内側に露光用の露光ヘッドを設けてドラムの内側から光を照射することにより記録媒体を露光させる内面走査方式のものとがある。
ところで、近年、画像記録装置の記録速度の高速化が望まれているところ、記録媒体に光露光を施すことにより画像を記録する画像記録装置の記録速度は、光を照射する露光ヘッドの露光チャンネル数に依存する。このため、記録速度を上げるために、露光チャンネル数を増やす手段がとられている。すなわち、前記外面走査方式の場合には、例えば、複数の光源から光ファイバーによって光ビームを導き光ファイバーを束ねてアレイ状に配列することにより露光チャンネル数を増やす方式のもの(例えば、特許文献1参照)や、光源から照射された光を複数の光ビームに分岐させこの複数の光ビームを空間変調素子によって個別に変調した上で記録媒体の表面に結像させることにより露光チャンネル数を増やす方式のもの(例えば、特許文献2参照)が提案されている。また、内面走査方式の場合には、例えば、いわゆる回転多面鏡等により光ビームを回転させて主走査を行う手段を備えることにより、ドラム内部の限られた空間の中でも多重ビーム走査を可能とする方式が提案されている(例えば、特許文献3参照)。
しかし、このように1つの露光ヘッド内の露光チャンネル数を増やした場合には、各露光チャンネルの光照射位置を精度よく配置して高精度の光露光を行うことが難しい。また、露光ヘッド上に光源が集中することとなるため露光ヘッドの温度上昇を招く。また、露光チャンネル数が増えると光の焦点を合わせるためのレンズ等の光学素子も大型化せざるを得ず、歪みが生じやすくなるとともに、このような大型のレンズ等を搭載することは装置コストを上昇させる。さらに、記録媒体を巻回したドラムを主走査方向に回転させながら副走査方向に露光ヘッドを走査することにより光を照射する画像記録装置においては、一般に副走査を一定の速度で行いながら画像を露光するために、副走査方向に対して主走査線が直角にならず、傾斜を持つこととなる。そして、この傾斜角度は露光チャンネル数が増えるほど大きくなる。そのため、記録される画像にずれを生じてしまう等の問題もある。
そこで、露光チャンネル数の比較的少ない露光ヘッドを副走査方向に複数配置した画像記録装置が提案されている(例えば、特許文献4参照)。このように、露光ヘッドを複数配置した場合にはレンズ等を大型化することなく記録速度の高速化を実現することができる。
一方、上述した副走査方向に複数の露光ヘッドが配置された画像記録装置は、記録媒体と各露光ヘッドとの距離の影響により、記録媒体の表面に書き込まれる印刷点に、ずれ、欠落及び重なり合いが発生するといった問題が生じている。
そこで、記録媒体の表面に書き込まれる印刷点のずれ、欠落及び重なり合いを防止することが可能な画像記録装置として、各露光ヘッドに設けられた測定装置から出射される光ビームの測定点と、各露光ヘッドから出射される光ビームの投影点との距離を算出し、この算出結果に基づいて、隣接する露光ヘッドの投影点間の距離を算出し、露光ヘッドの走査速度等を制御する版の表面上の投影点間の距離を求める方法が開発されている(例えば、特許文献5参照)。
しかしながら、上述した特許文献5に記載の距離算出方法の場合、隣接する一の露光ヘッドと他の露光ヘッドとの間の相対距離が不変である画像記録装置を対象としているため、隣接する露光ヘッド間の距離が可変である複数の露光ヘッドが具備された画像記録装置に適用しても、露光ヘッド間の距離を算出することは不可能である。
また、露光動作中に光ビームの照射位置を測定する関係上、照射位置の測定作業が非常に複雑となるため、露光精度が低下するといった問題が生じている。
また、露光動作中に光ビームの照射位置を測定する関係上、照射位置の測定作業が非常に複雑となるため、露光精度が低下するといった問題が生じている。
本発明は前記した点に鑑みてなされたものであり、各露光部における露光精度の向上を図るとともに、記録画像における印刷点のずれ、欠落及び重なり合いの発生を防止ことが可能な画像記録装置を提供することを目的とする。
以上の課題を解決するために、請求項1に記載の発明に係る画像記録装置は、
光ビームを主走査方向に走査するための主走査手段と、
前記光ビームを照射する露光光源、前記露光光源から照射される前記光ビームを記録媒体の露光面に結像させるための光学系及び前記主走査方向と略直交する副走査方向に移動するためのヘッド移動機構を備える複数の露光ヘッドと、
前記露光ヘッドの副走査方向における位置を検出する位置検出機構とを具備し、
前記露光ヘッドから出射される光ビームの照射位置と、当該照射位置を測定する際の当該露光ヘッドの前記副走査方向における位置とに基づいて、各露光ヘッドの配置位置を補正することを特徴とする。
光ビームを主走査方向に走査するための主走査手段と、
前記光ビームを照射する露光光源、前記露光光源から照射される前記光ビームを記録媒体の露光面に結像させるための光学系及び前記主走査方向と略直交する副走査方向に移動するためのヘッド移動機構を備える複数の露光ヘッドと、
前記露光ヘッドの副走査方向における位置を検出する位置検出機構とを具備し、
前記露光ヘッドから出射される光ビームの照射位置と、当該照射位置を測定する際の当該露光ヘッドの前記副走査方向における位置とに基づいて、各露光ヘッドの配置位置を補正することを特徴とする。
請求項1に記載の発明によれば、光ビームの照射位置及び当該照射位置を測定する際の露光ヘッドの副走査方向における位置に基づいて、各露光ヘッドの配置位置をそれぞれ独立して補正することで、隣接する一の露光ヘッドと他の露光ヘッドとの間の距離が可変である複数の露光ヘッドが具備された場合であっても、各露光ヘッドの露光精度の向上を図ることができる。
請求項2に記載の発明に係る画像記録装置は、前記光ビームの照射位置及び前記露光ヘッドの前記副走査方向における位置の少なくとも1つを記憶する記憶部を具備することを特徴とする。
請求項2に記載の発明によれば、画像記録動作を行う度に光ビームの照射位置及び当該照射位置を測定する際の露光ヘッドの副走査方向における位置を測定する必要がなくなるため、作業工数が減少することで、作業効率の向上を図ることができる。
請求項3に記載の発明に係る画像記録装置は、前記露光ヘッドの配置位置を当該露光ヘッドごとに独立して制御する制御部を具備することを特徴とする。
請求項3に記載の発明によれば、制御部により、照射光測定部によって補正された一の露光ヘッドの配置位置に応じて、他の露光ヘッドの配置位置が制御されることで、記録画像における印刷点のずれ、欠落及び重なり合いの発生を防止することができる。
請求項4に記載の発明に係る画像記録装置は、前記露光ヘッドにおける露光光源のうち、一の露光光源から出射された光ビームの照射位置を測定することを特徴とする。
請求項4に記載の発明によれば、一の露光光源から出射された光ビームの照射位置及び当該照射位置を測定する際の露光ヘッドの副走査方向における位置とに基づいて、各露光ヘッドの配置位置を補正するので、より詳細な補正が可能となり、更なる露光精度の向上を図ることができる。
本発明によれば、隣接する一の露光ヘッドと他の露光ヘッドとの間の距離が可変である複数の露光ヘッドを具備する場合であっても、各露光ヘッドにおける露光精度の向上を図るとともに、記録画像における印刷点のずれ、欠落及び重なり合いの発生を防止することが可能となり、これによって、印字及び印画品質の向上を図ることができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
図1に示すように、本実施形態における画像記録装置1には、図示しない筐体が具備されており、筐体の内部には、平板状の装置架台2が具備されている。この装置架台2の一面上には、略円柱形状の回転ドラム3が配設されている。この回転ドラム3には、図2に示すように、回転ドラム3の一端面から他端面に対して長尺な回転軸4が、回転ドラム3と略同心となるように軸通されている。また、回転軸4の両端側には、装置架台2の一面と直交する方向に向かって延在する2本の第1支持部材5が、互いの一面が対向するように離間して配設されており、この第1支持部材5によって、回転軸4が一定方向に回転自在となるように軸支されている。
ここで、回転ドラム3の回転方向を、主走査方向Xとする。
ここで、回転ドラム3の回転方向を、主走査方向Xとする。
また、回転ドラム3の外周面と近接した位置には、図1及び図2に示すように、長尺なシャフト状の固定子6が、回転軸4に対して略平行となるように配設されている。また、装置架台2の一面上であって、固定子6の両端側には、図1に示すように、略四角柱状に形成された2本の第2支持部材7が配設されており、これら第2支持部材7によって固定子6が支持されている。
ここで、回転軸4が延在する方向を、副走査方向Yとする。
ここで、回転軸4が延在する方向を、副走査方向Yとする。
上述した固定子6は、略円筒形状に形成されたパイプ状部材8からなり、このパイプ状部材8の内部には、図3に示すように、略円柱形状に成形された複数の磁石9が装填されている。これら磁石9は、隣接する磁石9の一端と極性が同一となるように、すなわち、N極−N極又はS極−S極となるように装填されている。
なお、パイプ状部材8は、特に限定されるものではないが、アルミニウム合金、銅合金、非磁性ステンレス鋼等の非磁性材料からなることが好ましい。
また、パイプ状部材8の肉厚は、内部に装填される磁石9から生ずる磁界を減少さなければ、特に限定されるものではないが、可能な限り薄いことが好ましく、例えば、肉厚が1mmのステンレス鋼で形成されたものが好適に用いられる。
また、パイプ状部材8の肉厚は、内部に装填される磁石9から生ずる磁界を減少さなければ、特に限定されるものではないが、可能な限り薄いことが好ましく、例えば、肉厚が1mmのステンレス鋼で形成されたものが好適に用いられる。
また、磁石9に使用される磁性材料としては、特に限定されるものではないが、磁束密度の大きい希土類磁石が好ましく、特に、ネオジム系磁石、例えば、ネオジム−鉄−ボロン磁石(Nd−Fe−B磁石)等が好適に用いられ、他の磁石と比較して高い推力を得ることができる。
図2に示すように、固定子6を挟んで回転ドラム3と離間した位置には、長尺なガイドレール10が固定子6に対して略平行となるように配設されている。さらに、装置架台2の一面上であって、ガイドレール10の両端側には、図1に示すように、略四角柱状に形成された2本の第3支持部材11が配設されており、これら第3支持部材11によってガイドレール10が支持されている。
さらに、装置架台2の一面上であって、固定子6と、ガイドレール10との間には、副走査方向Yに沿って延在する長尺なエンコーダスケール12が設けられている。このエンコーダスケール12は、光学式の反射式スケールであって、副走査方向Yに沿って光高反射率面と光低反射率面とが、所定の間隔を形成するように交互に配設されている。
なお、本実施形態におけるエンコーダスケール12には、反射式スケールが用いられているが、特に限定されるものではなく、例えば、副走査方向Yに沿って光透過率が高い部分と低い部分とが、所定の間隔を形成するように交互に配設された透過式スケールであってもよい。
上述した回転ドラム3と近接した位置であって、固定子6及びガイドレール10の上方には、図1及び図2に示すように、固定子6及びガイドレール10に沿って副走査方向Yに移動可能な第1露光ヘッド13及び第2露光ヘッド14が配設されている。
ここで、本実施形態における第1露光ヘッド13と、第2露光ヘッド14とは、同一の構造を有するため、以下においては、第1露光ヘッド13の詳細についてのみ説明する。
ここで、本実施形態における第1露光ヘッド13と、第2露光ヘッド14とは、同一の構造を有するため、以下においては、第1露光ヘッド13の詳細についてのみ説明する。
第1露光ヘッド13には、平板状のヘッド支持台15の基材が具備されており、このヘッド支持台15における装置架台2と対向する側の面上には、電磁コイル16とコイル保持部材17とからなる可動子18が設けられている。
このうち、電磁コイル16は、図3に示すように、コイル19を複数巻回した略円筒形状のコイル群であって、複数の相からなる。
このうち、電磁コイル16は、図3に示すように、コイル19を複数巻回した略円筒形状のコイル群であって、複数の相からなる。
なお、電磁コイル16の巻き数及び巻き線径は、所望の推力以上の推力を得ることが可能であれば、特に限定されるものではなく、必要とされる推力に応じて巻き数及び巻き線径を適宜選択することができる。
また、電磁コイル16の構成は、特に限定されるものではなく、例えば、略環状又は円筒形状のボビン(図示せず)が備えられ、このボビンにコイル19が巻回された構成であってもよい。
また、電磁コイル16の構成は、特に限定されるものではなく、例えば、略環状又は円筒形状のボビン(図示せず)が備えられ、このボビンにコイル19が巻回された構成であってもよい。
一方、コイル保持部材17には、略円形状の挿通孔20が穿設されている。また、コイル保持部材17の内部には、挿通孔20と略同心となるように、図3に示すような略円筒形状の電磁コイル16が設けられている。このような電磁コイル16の内部中空には、上述した固定子6が挿通されており、これら固定子6及び可動子18により、各露光ヘッド13,14を移動させるヘッド移動機構としてのリニアモータ21が構成されている。
上述した構成からなるリニアモータ21は、可動子18における電磁コイル16に図示しない電源から電流が流されることにより、電磁コイル16に磁界(N極、S極)を発生させ、電磁コイル16と、固定子6におけるパイプ状部材8の内部に装填された磁石9との間に吸引力及び反発力を生じさせることで推力を得て、各露光ヘッド13,14を副走査方向Yに移動させるようになっている。
また、リニアモータ21は、電源から流される電流の向きによって推力の向きが変化するようになっており、この電流の向きを切り替えることにより、第1露光ヘッド13及び第2露光ヘッド14の移動方向がそれぞれ切り替え可能となっている。
また、リニアモータ21は、電源から流される電流の向きによって推力の向きが変化するようになっており、この電流の向きを切り替えることにより、第1露光ヘッド13及び第2露光ヘッド14の移動方向がそれぞれ切り替え可能となっている。
なお、本実施形態におけるリニアモータ21は、固定子6の外周面と、電磁コイル16の内周面とが摺動せずに移動するようになっているが、特に限定されるものではなく、例えば、電磁コイル16の内周面と固定子6の外周面の一部とが摺動して移動するようになっていてもよい。
また、本実施形態におけるリニアモータ21は、略円柱状の固定子6と、略円筒形状の可動子18とからなるが、特に限定されるものではなく、他の形状に成形された固定子及び電磁コイルを具備するリニアモータであってもよい。
上述したヘッド支持台15におけるコイル保持部材17が配設された面と同一面上には、ガイド部材22が設けられている。ガイド部材22には、略円形状のガイド孔23が穿設されており、このガイド孔23の内部中空には、上述したガイドレール10が挿通されている。
さらに、ヘッド支持台15におけるコイル保持部材17及びガイド部材22の接合面上であって、装置架台2におけるエンコーダスケール12の上方には、光センサ24が設けられており、これらエンコーダスケール12及び光センサ24により、各露光ヘッド13,14の相対位置を検出する位置検出機構としてのリニアエンコーダ25が構成されている。
さらに、ヘッド支持台15におけるコイル保持部材17及びガイド部材22の接合面上であって、装置架台2におけるエンコーダスケール12の上方には、光センサ24が設けられており、これらエンコーダスケール12及び光センサ24により、各露光ヘッド13,14の相対位置を検出する位置検出機構としてのリニアエンコーダ25が構成されている。
光センサ24には、図4に示すように、LED(Light Emitting Diode)や、LD(Laser Diode)等からなる検出光源26が設けられている。また、検出光源26と近接した位置であって、検出光源26の一面と同一の水平面上には、複数の受光素子27が配設されている。これら検出光源26及び受光素子27の一面と対向する位置には、コンデンサレンズ28と、2つの位相格子を互い違いに嵌め込んだ構造を有する走査格子29とが順次配設されている。
このうち、コンデンサレンズ28は、検出光源26から出射されたレーザ光を集光するようになっている。また、走査格子29は、集光されたレーザ光を平行光束としてエンコーダスケール12に出射させるようになっている。
一方、受光素子27は、エンコーダスケール12からの反射光をコンデンサレンズ28及び走査格子29を介して受光するようになっている。
このうち、コンデンサレンズ28は、検出光源26から出射されたレーザ光を集光するようになっている。また、走査格子29は、集光されたレーザ光を平行光束としてエンコーダスケール12に出射させるようになっている。
一方、受光素子27は、エンコーダスケール12からの反射光をコンデンサレンズ28及び走査格子29を介して受光するようになっている。
このような構成からなる光センサ24は、検出光源26から出射されたレーザ光が走査格子29を透過し、平行光束としてエンコーダスケール12に入射されることによって、エンコーダスケール12の表面に目盛り間隔が1/4ずつずれた4つの格子像が形成され、これら格子像の反射光が各受光素子27に入射されることにより、90度の位相差を有する4つの正弦波信号が発生するようになっている。
そして、光センサ24の副走査方向Yへの移動距離に応じて発生した正弦波信号は、受光素子27によってエンコーダ信号に変換され、位置制御部(図示せず)により、位置信号が演算され、この位置信号に基づいて、第1露光ヘッド13及び第2露光ヘッド14の配置位置が制御されるようになっている。
そして、光センサ24の副走査方向Yへの移動距離に応じて発生した正弦波信号は、受光素子27によってエンコーダ信号に変換され、位置制御部(図示せず)により、位置信号が演算され、この位置信号に基づいて、第1露光ヘッド13及び第2露光ヘッド14の配置位置が制御されるようになっている。
また、上述した方法によって得られた位置信号から測定速度信号が演算され、この測定速度信号と、速度指令信号との差分に応じて差分信号が演算されるようになっている。
そして、得られた差分信号は、速度制御部(図示せず)によって比例積分微分(PID:Proportional Integral Derivative)制御演算されることにより、走査速度信号が演算され、この走査速度信号に基づいて、第1露光ヘッド13及び第2露光ヘッド14の走査速度が制御されるようになっている。
そして、得られた差分信号は、速度制御部(図示せず)によって比例積分微分(PID:Proportional Integral Derivative)制御演算されることにより、走査速度信号が演算され、この走査速度信号に基づいて、第1露光ヘッド13及び第2露光ヘッド14の走査速度が制御されるようになっている。
一方、図1に示すように、ヘッド支持台15における装置架台2と対向する面と反対側の面上には、複数の露光光源30、ファイバーアレイ31及び結像レンズ32が配設されている。
このうち、露光光源30は、LEDや、LD等からなり、ヘッド支持台15の長手方向と直交する方向、すなわち副走査方向Yに沿って一列に配列されており、図5に示すように、各露光光源30は、光ファイバー33を介してファイバーアレイ31と接続されている。
ファイバーアレイ31は、光ファイバー33を1つに束ねることによって形成されており、一の露光光源30から出射された光ビームLは、光ファイバー33及びファイバーアレイ31を介して、結像レンズ32の一面に出射されるようになっている。
結像レンズ32は、上述したファイバーアレイ31を介して出射された光ビームLの光軸上に設けられており、入射された光ビームLを集光して、回転ドラム3に保持された記録媒体Mに出射するようになっている。
このうち、露光光源30は、LEDや、LD等からなり、ヘッド支持台15の長手方向と直交する方向、すなわち副走査方向Yに沿って一列に配列されており、図5に示すように、各露光光源30は、光ファイバー33を介してファイバーアレイ31と接続されている。
ファイバーアレイ31は、光ファイバー33を1つに束ねることによって形成されており、一の露光光源30から出射された光ビームLは、光ファイバー33及びファイバーアレイ31を介して、結像レンズ32の一面に出射されるようになっている。
結像レンズ32は、上述したファイバーアレイ31を介して出射された光ビームLの光軸上に設けられており、入射された光ビームLを集光して、回転ドラム3に保持された記録媒体Mに出射するようになっている。
本実施形態における結像レンズ32は、単レンズからなるが、光ビームLを回転ドラム3に結像させることが可能な光学系のレンズであれば、特に限定されるものではなく、例えば、複数のレンズを組み合わせて構成されるレンズ群であってもよい。
なお、本実施形態における画像記録装置1には、第1露光ヘッド13及び第2露光ヘッド14の計2つの露光ヘッドが具備されているが、これら露光ヘッドの設置個数は、特に限定されるものではなく、画像記録装置の寸法等に応じて適宜変更することが可能である。
上述した回転ドラム3の長手方向の一端側には、ビーム測定装置34が配設されており、このビーム測定装置34には、図6に示すように、測定ヘッド35、測定値演算部36、記憶部37、補正演算部38及び制御処理部39が具備されている。
また、ビーム測定装置34は、制御部40を介して、上述した第1露光ヘッド13及び第2露光ヘッド14における露光光源30とそれぞれ接続されている。
また、ビーム測定装置34は、制御部40を介して、上述した第1露光ヘッド13及び第2露光ヘッド14における露光光源30とそれぞれ接続されている。
測定ヘッド35には、図示しないCCD(Charge Coupled Device)等が具備されており、図7に示すように、画像記録動作前において、ビーム測定装置34と対向する領域(以下、測定領域A)に移動された各露光ヘッド13,14における特定の露光光源から出射された光ビームLを測定し、測定結果を測定値演算部36に出力するようになっている。
このような測定ヘッド35に用いられるレーザ測定方式は、特に限定されるものではなく、例えば、スリットスキャン方式の測定ヘッドや、ナイフエッジ方式の測定ヘッド等が適用可能である。
このような測定ヘッド35に用いられるレーザ測定方式は、特に限定されるものではなく、例えば、スリットスキャン方式の測定ヘッドや、ナイフエッジ方式の測定ヘッド等が適用可能である。
測定値演算部36は、図8に示すように、測定ヘッド35から入力された測定結果に基づいて、レーザ照射位置Xb1,Xb2を算出し、制御処理部39を介して、補正演算部38に出力するようになっている。
記憶部37には、リニアエンコーダ25により、上述した露光ヘッドにおける特定の露光光源から出射された光ビームLを測定した際の各露光ヘッド13,14の副走査方向における位置、すなわち副走査位置Xt1,Xt2が記憶され、制御処理部39を介して、補正演算部38に出力するようになっている。
補正演算部38には、記憶部37に記憶された各露光ヘッド13,14の副走査位置Xt1,Xt2と、測定値演算部36によって演算されたレーザ照射位置Xb1,Xb2とに基づいて、下記一般式(1)により、第1露光ヘッド13における補正後のレーザ照射位置が算出され、制御処理部39に出力されるようになっている。
Xh1(t)=X1(t)+|Xt1−Xb1| ……(1)
ここで、Xh1(t)は補正後のレーザ照射位置を、X1(t)は画像記録時における副走査位置を、Xt1は予め測定された副走査位置を、Xb1は予め測定されたレーザ照射位置をそれぞれ示す。
Xh1(t)=X1(t)+|Xt1−Xb1| ……(1)
ここで、Xh1(t)は補正後のレーザ照射位置を、X1(t)は画像記録時における副走査位置を、Xt1は予め測定された副走査位置を、Xb1は予め測定されたレーザ照射位置をそれぞれ示す。
また、下記一般式(2)により、第2露光ヘッド14における補正後のレーザ照射位置が算出され、上述した第1露光ヘッド13と同様に、制御処理部39に出力されるようになっている。
Xh2(t)=X2(t)+|Xt2−Xb2| ……(2)
ここで、Xh2(t)は補正後のレーザ照射位置を、X2(t)は画像記録時における副走査位置を、Xt2は予め測定された副走査位置を、Xb2は予め測定されたレーザ照射位置をそれぞれ示す。
Xh2(t)=X2(t)+|Xt2−Xb2| ……(2)
ここで、Xh2(t)は補正後のレーザ照射位置を、X2(t)は画像記録時における副走査位置を、Xt2は予め測定された副走査位置を、Xb2は予め測定されたレーザ照射位置をそれぞれ示す。
制御処理部39は、補正演算部38から入力された第1露光ヘッド13及び第2露光ヘッド14における補正後のレーザ照射位置Xh1(t),Xh2(t)を、第1補正位置信号及び第2補正位置信号として制御部40に出力するようになっている。
制御部40は、制御処理部39から入力された第1補正位置信号及び第2補正位置信号に基づいて、第1露光ヘッド13と第2露光ヘッド14とが一定の間隔を形成するように、各露光ヘッド13,14の配置位置を独立して制御するようになっている。
なお、本実施形態におけるビーム測定装置34は、回転ドラム3の長手方向の一端側に設けられているが、このビーム測定装置34の設置個数は、特に限定されるものではなく、適宜変更することが可能であり、例えば、多数の露光ヘッドが具備されている場合には、回転ドラム3の長手方向の両端側に1つずつビーム測定装置が配設されていてもよい。
次に、本実施形態における画像記録装置1の作用について説明する。
使用者の操作により、記録媒体Mが装填された装填装置(図示せず)から回転ドラム3の外周面上へと記録媒体Mが搬送され、回転ドラム3の外周面上に保持された後、回転ドラム3が主走査方向Xに回転し始める。次に、入力された画像信号に基づいて、第1露光ヘッド13及び第2露光ヘッド14が、固定子6及びガイドレール10に沿って記録媒体Mと対向する領域(以下、記録領域R)の内側を副走査方向Yに移動される。そして、第1露光ヘッド13及び第2露光ヘッド14が記録領域Rにおける所定の位置に配置されると、第1露光ヘッド13及び第2露光ヘッド14における露光光源30から光ビームLが出射され、回転ドラム3の外周面上で保持された記録媒体Mに照射される。
以後、同様の動作が繰り返し行われ、記録媒体Mの一面上に所望の画像が形成されて、一連の画像記録動作が完了する。
使用者の操作により、記録媒体Mが装填された装填装置(図示せず)から回転ドラム3の外周面上へと記録媒体Mが搬送され、回転ドラム3の外周面上に保持された後、回転ドラム3が主走査方向Xに回転し始める。次に、入力された画像信号に基づいて、第1露光ヘッド13及び第2露光ヘッド14が、固定子6及びガイドレール10に沿って記録媒体Mと対向する領域(以下、記録領域R)の内側を副走査方向Yに移動される。そして、第1露光ヘッド13及び第2露光ヘッド14が記録領域Rにおける所定の位置に配置されると、第1露光ヘッド13及び第2露光ヘッド14における露光光源30から光ビームLが出射され、回転ドラム3の外周面上で保持された記録媒体Mに照射される。
以後、同様の動作が繰り返し行われ、記録媒体Mの一面上に所望の画像が形成されて、一連の画像記録動作が完了する。
このとき、ビーム測定装置34における補正演算部38が、画像記録動作前に測定された第1露光ヘッド13及び第2露光ヘッド14のレーザ照射位置Xb1,Xb2と、このレーザ照射位置Xb1,Xb2の測定時における第1露光ヘッド13及び第2露光ヘッド14の副走査位置Xt1,Xt2とに基づいて、上記一般式(1)及び(2)により、補正後における第1露光ヘッド13の位置Xh1(t)と、補正後における第2露光ヘッド14の位置Xh2(t)とが算出される。そして、第1露光ヘッド13と第2露光ヘッド14との間に所定の間隔が形成されるように、第1露光ヘッド13と、第2露光ヘッド14とを、記録領域Rの内側を副走査方向Yに沿ってそれぞれ独立して移動させる。
このように、第1露光ヘッド13及び第2露光ヘッド14は、補正後における第1露光ヘッド13の位置Xh1(t)と、補正後における第2露光ヘッド14の位置Xh2(t)とを、それぞれ独立して補正することで、第1露光ヘッド13と、第2露光ヘッド14との間の距離が可変であっても、各露光ヘッド13,14における露光精度の向上を図ることができる。
このように、第1露光ヘッド13及び第2露光ヘッド14は、補正後における第1露光ヘッド13の位置Xh1(t)と、補正後における第2露光ヘッド14の位置Xh2(t)とを、それぞれ独立して補正することで、第1露光ヘッド13と、第2露光ヘッド14との間の距離が可変であっても、各露光ヘッド13,14における露光精度の向上を図ることができる。
また、制御部40が、ビーム測定装置34によって補正された補正後における第1露光ヘッド13の位置Xh1(t)に応じて、第2露光ヘッド14の位置Xh2(t)を制御することで、記録画像における印刷点のずれ、欠落及び重なり合いの発生を防止することができる。
さらに、ビーム測定装置34が、露光ヘッド13,14における複数の露光光源30のうち、一の露光光源から出射された光ビームLの照射位置Xb1,Xb2及び当該レーザ照射位置Xb1,Xb2の測定時における第1露光ヘッド13及び第2露光ヘッド14の副走査位置Xt1,Xt2とに基づいて、各露光ヘッド13,14の配置位置を補正することで、より詳細な配置位置の補正が行われ、更なる露光精度の向上を図ることができる。
以上より、本実施形態における画像記録装置1によれば、第1露光ヘッド13及び第2露光ヘッド14の配置位置が、補正後における第1露光ヘッド13の位置Xh1(t)と、補正後における第2露光ヘッド14の位置Xh2(t)とに基づいて、それぞれ制御されるので、隣接する露光ヘッド間距離が可変である複数の露光ヘッドが具備された場合であっても、露光精度の向上を図るとともに、隣接する露光ヘッド間距離を容易に算出することが可能となる。
このため、記録画像における印刷点のずれ、欠落及び重なり合いの発生を防止し、印字及び印画品質の向上を図ることができる。
このため、記録画像における印刷点のずれ、欠落及び重なり合いの発生を防止し、印字及び印画品質の向上を図ることができる。
なお、本実施形態における画像処理装置1は、画像記録動作前にレーザ照射位置Xb1,Xb2及び当該レーザ照射位置Xb1,Xb2の測定時における第1露光ヘッド13及び第2露光ヘッド14の副走査位置Xt1,Xt2の測定を行い、記憶部37に記憶させ、これら記憶されたレーザ照射位置Xb1,Xb2及び当該レーザ照射位置Xb1,Xb2の測定時における第1露光ヘッド13及び第2露光ヘッド14の副走査位置Xt1,Xt2に基づいて補正後における各露光ヘッド13,14の位置をそれぞれ算出しているが、特に限定されるものではない。
例えば、画像記録装置1の生産段階において、回転ドラム3の長手方向の一端側にビーム測定装置34を配置し、このビーム測定装置34により、レーザ照射位置Xb1,Xb2及び当該レーザ照射位置Xb1,Xb2の測定時における第1露光ヘッド13及び第2露光ヘッド14の副走査位置Xt1,Xt2の測定を行い、記憶部37に記憶させた後、ビーム測定装置34が取り外されるようになっていてもよい。
例えば、画像記録装置1の生産段階において、回転ドラム3の長手方向の一端側にビーム測定装置34を配置し、このビーム測定装置34により、レーザ照射位置Xb1,Xb2及び当該レーザ照射位置Xb1,Xb2の測定時における第1露光ヘッド13及び第2露光ヘッド14の副走査位置Xt1,Xt2の測定を行い、記憶部37に記憶させた後、ビーム測定装置34が取り外されるようになっていてもよい。
上述した工程を経て完成した画像記録装置1は、生産段階において記憶部37に記憶されたレーザ照射位置Xb1,Xb2及び当該レーザ照射位置Xb1,Xb2の測定時における第1露光ヘッド13及び第2露光ヘッド14の副走査位置Xt1,Xt2に基づいて、補正後における各露光ヘッド13,14の配置位置が算出されるので、画像記録動作を行う度にレーザ照射位置Xb1,Xb2及び当該レーザ照射位置Xb1,Xb2の測定時における第1露光ヘッド13及び第2露光ヘッド14の副走査位置Xt1,Xt2の測定を行う必要がないため、作業工数が減少することで、作業効率の向上を図ることができる。
また、装置本体にビーム測定装置34を別途設ける必要がなくなり、画像記録装置1の小型化を図ることもできる。
また、装置本体にビーム測定装置34を別途設ける必要がなくなり、画像記録装置1の小型化を図ることもできる。
また、本実施形態における画像記録装置1は、回転ドラム3の外周面に記録媒体Mを保持して画像記録を行う外面走査方式の画像記録装置であるが、外面走査方式に限定されるものではなく、他の方式の画像記録装置にも適用することが可能である。例えば、内周面に感光材料等の記録媒体Mを装着可能な円筒状の固定ドラム51を備え、固定ドラム51の内部に光ビームLを走査し、画像記録を行う露光ヘッド52を備える内面走査方式の画像記録装置50にも適用することができる。
すなわち、内面走査方式の画像記録装置50には、例えば、図9に示すように、内周面に露光面を有する記録媒体Mを装着可能な円筒状の固定ドラム51と、固定ドラム51の内部に配置される複数の露光ヘッド52とを備えている。露光ヘッド52は、例えば半導体レーザや、LED等の発光体で構成され光ビームLを照射する露光光源53を備えている。露光ヘッド52の上であって露光光源53から照射される光ビームLの光路上には、主走査手段であるモータ54により固定ドラム51の中心軸を回転軸として回転する光反射素子55が設けられている。
また、光ビームLの光路上であって露光光源53と光反射素子55との間には、光ビームLを集束させ記録媒体Mの露光面に結像させる光学系としてのレンズ56が設けられている。さらに、固定ドラム51の内部には、図示しない複数の磁石からなり露光ヘッド52を固定ドラム51の長手方向(以下「副走査方向」と称する。)に移動させるヘッド移動機構としてのリニアモータ57を構成するシャフト状の固定子58が固定ドラム51の中心軸とほぼ平行するように副走査方向に延在して設けられている。各露光ヘッド52の固定子58に対応する位置には、リニアモータ57を構成する可動子59が設置されている。可動子59は、図示しない中空の電磁コイルを備えており、固定子58は可動子59の中空部を貫通するようになっている。ここで、リニアモータ57の構成は、実施形態におけるリニアモータ25と同様の構成であるため省略することとする。
さらに、固定ドラム51の内部には、露光ヘッド52の位置等を検出するヘッド位置検出機構としてのリニアエンコーダ60のエンコーダスケール61が、固定子58と略平行となるように、副走査方向に延在して設けられている。さらに、露光ヘッド52の一端であってエンコーダスケール61に対向する位置には、リニアエンコーダ60を構成する光センサ(図示せず)が設けられている。
また、上述した固定ドラム51の内周面上であって、長手方向の一端側には、ビーム測定装置62が配設されている。ビーム測定装置62は、上述した実施形態と同様の構成からなり、露光ヘッド52から出射された光ビームLの光量を測定するようになっている。
ここで、上述した装置各部は、図示しない制御部により統括制御されるようになっている。
また、上述した固定ドラム51の内周面上であって、長手方向の一端側には、ビーム測定装置62が配設されている。ビーム測定装置62は、上述した実施形態と同様の構成からなり、露光ヘッド52から出射された光ビームLの光量を測定するようになっている。
ここで、上述した装置各部は、図示しない制御部により統括制御されるようになっている。
上述した画像記録装置50においては、各露光ヘッド52は、使用者の操作に伴って、副走査方向に沿ってそれぞれ移動し、調整領域Aに配置される。
このとき、画像記録動作前に露光ヘッド52のレーザ照射位置Xb1,Xb2と、このレーザ照射位置Xb1,Xb2の測定時における露光ヘッド52の副走査位置Xt1,Xt2とに基づいて、上記一般式(1)及び(2)により、補正後における各露光ヘッド52の位置Xh1(t),Xh2(t)とが算出される。そして、各露光ヘッド52は、隣接する露光ヘッドと露光ヘッドとの間に所定の間隔が形成されるように、記録領域Rの内側を副走査方向Yに沿ってそれぞれ独立して移動するので、各露光ヘッド52は、補正後における各露光ヘッドの位置Xh1(t),Xh2(t)を、それぞれ独立して補正することができる。
このとき、画像記録動作前に露光ヘッド52のレーザ照射位置Xb1,Xb2と、このレーザ照射位置Xb1,Xb2の測定時における露光ヘッド52の副走査位置Xt1,Xt2とに基づいて、上記一般式(1)及び(2)により、補正後における各露光ヘッド52の位置Xh1(t),Xh2(t)とが算出される。そして、各露光ヘッド52は、隣接する露光ヘッドと露光ヘッドとの間に所定の間隔が形成されるように、記録領域Rの内側を副走査方向Yに沿ってそれぞれ独立して移動するので、各露光ヘッド52は、補正後における各露光ヘッドの位置Xh1(t),Xh2(t)を、それぞれ独立して補正することができる。
以上より、内面走査方式の画像記録装置50であっても、上述した実施形態における画像記録装置1と同様に、各露光ヘッド52における露光精度の向上を図るとともに、隣接する露光ヘッド間距離を容易に算出することが可能となり、これによって、記録画像における印刷点のずれ、欠落及び重なり合いの発生を防止し、印字及び印画品質の向上を図ることができる。
1,50 画像記録装置
3 回転ドラム
6,58 固定子
9 磁石
12,61 エンコーダスケール
13 第1露光ヘッド
14 第2露光ヘッド
16 電磁コイル
18 可動子
21,57 リニアモータ
24 光センサ
25,60 リニアエンコーダ
30,53 露光光源
34 ビーム測定装置
51 固定ドラム
52 露光ヘッド
62 ビーム測定装置
L 光ビーム
M 記録媒体
X 主走査方向
Y 副走査方向
3 回転ドラム
6,58 固定子
9 磁石
12,61 エンコーダスケール
13 第1露光ヘッド
14 第2露光ヘッド
16 電磁コイル
18 可動子
21,57 リニアモータ
24 光センサ
25,60 リニアエンコーダ
30,53 露光光源
34 ビーム測定装置
51 固定ドラム
52 露光ヘッド
62 ビーム測定装置
L 光ビーム
M 記録媒体
X 主走査方向
Y 副走査方向
Claims (4)
- 光ビームを主走査方向に走査するための主走査手段と、
前記光ビームを照射する露光光源、前記露光光源から照射される前記光ビームを記録媒体の露光面に結像させるための光学系及び前記主走査方向と略直交する副走査方向に移動するためのヘッド移動機構を備える複数の露光ヘッドと、
前記露光ヘッドの副走査方向における位置を検出する位置検出機構とを具備し、
前記露光ヘッドから出射される光ビームの照射位置と、当該照射位置を測定する際の当該露光ヘッドの前記副走査方向における位置とに基づいて、各露光ヘッドの配置位置を補正することを特徴とする画像記録装置。 - 前記光ビームの照射位置及び前記露光ヘッドの前記副走査方向における位置の少なくとも1つを記憶する記憶部を具備することを特徴とする請求項1に記載の画像記録装置。
- 前記露光ヘッドの配置位置を当該露光ヘッドごとに独立して制御する制御部を具備することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像記録装置。
- 前記露光ヘッドにおける露光光源のうち、一の露光光源から出射された光ビームの照射位置を測定することを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の画像記録装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005161398A JP2006334894A (ja) | 2005-06-01 | 2005-06-01 | 画像記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005161398A JP2006334894A (ja) | 2005-06-01 | 2005-06-01 | 画像記録装置 |
Publications (1)
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JP2006334894A true JP2006334894A (ja) | 2006-12-14 |
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ID=37555846
Family Applications (1)
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JP2005161398A Pending JP2006334894A (ja) | 2005-06-01 | 2005-06-01 | 画像記録装置 |
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JP (1) | JP2006334894A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009104110A (ja) * | 2007-10-22 | 2009-05-14 | Samsung Electronics Co Ltd | 露光装置及びその制御方法 |
-
2005
- 2005-06-01 JP JP2005161398A patent/JP2006334894A/ja active Pending
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