JP2006334894A - 画像記録装置 - Google Patents

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Ｘｂ_１，Ｘｂ_２と、レーザ照射位置Ｘｂ_１，Ｘｂ_２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Ｘｔ_１，Ｘｔ_２と、に基づいて、補正後における第１露光ヘッド１３の位置Ｘｈ_１（ｔ）と、補正後における第２露光ヘッド１４の位置Ｘｈ_２（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）。

特開２０００−１４１７４９号公報 特開平８−９０８３１号公報 特開平５−５８４６号公報 特開２００３−３３０２００号公報 特開２００４−１２２７８５号公報

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。

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。

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。

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。

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、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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Ｘｂ_１，Ｘｂ_２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Ｘｔ_１，Ｘｔ_２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Ｘｔ_１，Ｘｔ_２と、測定値演算部３６によって演算されたレーザ照射位置Ｘｂ_１，Ｘｂ_２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。
Ｘｈ_１（ｔ）＝Ｘ_１（ｔ）＋｜Ｘｔ_１−Ｘｂ_１｜ ……（１）
ここで、Ｘｈ_１（ｔ）は補正後のレーザ照射位置を、Ｘ_１（ｔ）は画像記録時における副走査位置を、Ｘｔ_１は予め測定された副走査位置を、Ｘｂ_１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。
Ｘｈ_２（ｔ）＝Ｘ_２（ｔ）＋｜Ｘｔ_２−Ｘｂ_２｜ ……（２）
ここで、Ｘｈ_２（ｔ）は補正後のレーザ照射位置を、Ｘ_２（ｔ）は画像記録時における副走査位置を、Ｘｔ_２は予め測定された副走査位置を、Ｘｂ_２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Ｘｈ_１（ｔ），Ｘｈ_２（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。

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Ｘｂ_１，Ｘｂ_２と、このレーザ照射位置Ｘｂ_１，Ｘｂ_２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Ｘｔ_１，Ｘｔ_２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Ｘｈ_１（ｔ）と、補正後における第２露光ヘッド１４の位置Ｘｈ_２（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Ｘｈ_１（ｔ）と、補正後における第２露光ヘッド１４の位置Ｘｈ_２（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Ｘｈ_１（ｔ）に応じて、第２露光ヘッド１４の位置Ｘｈ_２（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Ｘｂ_１，Ｘｂ_２及び当該レーザ照射位置Ｘｂ_１，Ｘｂ_２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Ｘｔ_１，Ｘｔ_２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Ｘｈ_１（ｔ）と、補正後における第２露光ヘッド１４の位置Ｘｈ_２（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。

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Ｘｂ_１，Ｘｂ_２及び当該レーザ照射位置Ｘｂ_１，Ｘｂ_２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Ｘｔ_１，Ｘｔ_２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Ｘｂ_１，Ｘｂ_２及び当該レーザ照射位置Ｘｂ_１，Ｘｂ_２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Ｘｔ_１，Ｘｔ_２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Ｘｂ_１，Ｘｂ_２及び当該レーザ照射位置Ｘｂ_１，Ｘｂ_２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Ｘｔ_１，Ｘｔ_２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Ｘｂ_１，Ｘｂ_２及び当該レーザ照射位置Ｘｂ_１，Ｘｂ_２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Ｘｔ_１，Ｘｔ_２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Ｘｂ_１，Ｘｂ_２及び当該レーザ照射位置Ｘｂ_１，Ｘｂ_２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Ｘｔ_１，Ｘｔ_２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、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。

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Ｘｂ_１，Ｘｂ_２と、このレーザ照射位置Ｘｂ_１，Ｘｂ_２の測定時における露光ヘッド５２の副走査位置Ｘｔ_１，Ｘｔ_２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Ｘｈ_１（ｔ），Ｘｈ_２（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Ｘｈ_１（ｔ），Ｘｈ_２（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。

本実施形態における画像記録装置の内部構成を示す側面図である。 本実施形態における画像記録装置の内部構成を示す平面図である。 リニアモータの概略構成を示す斜視図である。 リニアエンコーダの概略構成を示す斜視図である。 露光ヘッドの概略構成を示す斜視図である。 ビーム測定装置の概略構成を示すブロック図である。 照射光測定時における各露光ヘッドの動作態様を示す平面図である。 照射光測定時における第１露光ヘッドの態様を拡大して示す平面図である。 変形例における画像記録装置の内部構成を示す斜視図である。

符号の説明

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

Claims (4)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。

Images