JP4308460B2

JP4308460B2 - 画像記録装置

Info

Publication number: JP4308460B2
Application number: JP2001297505A
Authority: JP
Inventors: 昌宏大場
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2001-09-27
Filing date: 2001-09-27
Publication date: 2009-08-05
Anticipated expiration: 2021-09-27
Also published as: JP2003107725A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印刷版を回転支持体の周面に巻き付けた状態で回転させながら、記録ヘッドを回転支持体の軸線方向に移動させて、画像を走査記録する画像記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
近年、シート状の記録材料、特に支持体上に感光層が設けられた印刷版を用い、この印刷版の感光層（乳剤面）に直接レーザビーム等で画像を記録する技術が開発されてきている（印刷版露光装置）。このような技術では、印刷版への迅速な画像記録が可能となっている。
【０００３】
印刷版への画像記録の技術を用いる印刷版自動露光装置では、印刷版を回転ドラムの周面に巻き付けた状態で、この回転ドラムを高速に回転しながら（主走査）、記録ヘッド（露光ヘッド）を回転ドラムの軸線方向に沿って移動することで（副走査）、印刷版上に画像を記録するようになっている。
【０００４】
ここで、一般的に記録ヘッドの移動には、ボールねじ機構部が用いられているが、このボールねじ機構部は、外周に雄ねじが形成されたシャフトと、このシャフトに螺合しかつ軸回転が阻止された移動ブロックとで構成されており、記録ヘッドは、この移動ブロックに固着されたステージに取付けられて移動する。
【０００５】
ところで、上記ボールねじ機構部、回転ドラム、及び印刷板は装置内の温度変化により伸縮する。したがって、ボールねじ機構部の構成部品の材質と、回転ドラムや印刷版の支持体に適用されている材質とが異なる場合には、それぞれ異なる熱膨張係数を有しているため、温度変化による伸縮量が異なる。そのため、ボールネジと印刷版との間で相対位置関係がずれてしまい、副走査方向の画像書き出し位置がずれて適正な画像が形成できなくなるという問題がある。
【０００６】
特に、印刷版への画像記録は、カラーの場合、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の４色の画像を別々の印刷版に記録し、その画像記録位置がずれないことが要求されるが、前記見当精度の劣化は画像のずれの大きな要因となって現れる。
【０００７】
また、装置は低温立ち上げ時には各部の温度差が大きくなる傾向にあり、低温立ち上げ時には特にボールネジと印刷版との間の相対位置関係のずれ量が大きくなり、見当精度の劣化が大きくなるといった問題もある。
【０００８】
本発明は上記問題点を解消すべく成されたものであり、印刷版、回転支持体及び記録ヘッドを移動させる機構部等の伸縮量の差に起因して発生する画像書き出し位置のずれを補正して、適正な位置に画像書き出しを行なうことの可能な画像記録装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解消するために、本発明は、温度変化により伸縮する印刷版を回転支持体の周面に巻き付けた状態で回転させながら、記録ヘッドを軸線が前記回転支持体の軸線方向と平行となるように配置されたシャフトに沿って移動させ画像を走査記録する画像記録装置であって、印刷版近傍に配置された第１の温度センサと、前記シャフトを含んで構成される前記記録ヘッドの駆動手段の近傍に配置された第２の温度センサと、第１の温度センサの出力、第２の温度センサの出力、及び印刷版サイズに応じた画像書き出し位置の補正量を予め記憶した補正テーブルと、第１の温度センサの出力、第２の温度センサの出力、及び印刷版サイズに対応する補正量を前記補正テーブルから取得し、該補正量に基づいて画像書き出し位置を補正する補正手段と、を含んで構成されている。
【００１０】
画像記録装置は、駆動によって装置内の温度が上昇するが、この温度上昇によって印刷版、回転支持体、シャフトは熱膨張する。この熱膨張により印刷版への画像書き出し位置にずれが生じてしまう。そこで、本発明では、印刷版近傍に配置された第１の温度センサは印刷版近傍の温度を計測し、駆動手段近傍に配置された第２の温度センサは駆動手段近傍の温度を計測する。補正テーブルには、第１の温度センサからの出力、第２の温度センサからの出力、及び印刷版サイズに応じた画像書き出し位置補正量が予め記憶されており、補正手段は、第１の温度センサ及び第２の温度センサからの出力と印刷版サイズとに対応する補正量を前記補正テーブルから取得し、該補正量に基づいて画像書き出し位置を補正する。
【００１１】
本発明によれば、印刷版近傍及び駆動手段近傍の２箇所で温度を検出するので、画像記録装置の各部の温度に差が生じている場合でも、各々の温度に対応した熱膨張による画像書き出し位置のずれ量を考慮して補正することができる。また、印刷版のサイズごとに対応した補正量を記憶して補正するので、より適正に画像書き出し位置を補正することができる。
【００１２】
また、本発明は請求項２に記載のように、前記シャフトは周面に雄ネジが形成され、前記駆動手段は、該雄ネジに螺合され軸回り回転が阻止された移動ブロックと、該移動ブロックに連結され前記記録ヘッドを支持する支持体とを更に含んで構成することもできる。
【００１３】
また、本発明は請求項３に記載のように、第２の温度センサを移動ブロック上に配置することにより、シャフトに影響を与える温度を計測することができる。
【００１４】
また、本発明は請求項４に記載のように、前記補正量を、温度変化による前記シャフト及び前記印刷版の前記軸線方向の所定の書き出し位置からのずれ量に基づいて決定することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係る画像記録装置の実施の形態について説明する。
【００１６】
図１には、本実施の形態の印刷版自動露光装置の露光部１０が示され、図２には、露光部１０に組み込まれたボールネジ機構部１４が示されている。
【００１７】
露光部１０は、印刷版１２を周面に巻付けて保持する回転ドラム１６、記録ヘッド１８、及びボールネジ機構部１４を主要部として構成されている。
【００１８】
図１に示すように、露光部１０には、全体を支持する支持台としてベース２０が設置され、ベース２０に対して互いに平行な一対の側板２６、２８が取付けられ、前記回転ドラム１６の回転軸が軸支されている。一方の側板２６から突出する回転軸３０には、プーリー３２が取付けられ、プーリー３２の外周にはベルト３４が巻き掛けられている。また、前記ベース２０の側板２６側には、駆動モータ２７が取付けられており、前記ベルト３４は、この駆動モータ２７の回転軸に取付けられたプーリー３６にも巻き掛けられている。これにより、駆動モータ２７の駆動力で回転ドラム１６が回転する。
【００１９】
ベース２０には、一方の側板２６から他方の側板２８にかけて互いに平行な一対のレール２２、２４が水平に敷設されている。レール２２、２４には副走査ステージ３８が載置されており、記録ヘッド１８は副走査ステージ３８上に配置され支持されている。副走査ステージ３８は、レール２２、２４に沿って、回転ドラム１６の軸線方向に移動可能となっており、この方向に移動して副走査を行ない画像を形成する。
【００２０】
側板２６の回転ドラム１６近傍には、温度センサ４０が取りつけられており、温度センサ４０から図示しない補正部にこの位置の温度が出力されている。
【００２１】
ベース２０の、レール２２、２４の間には、ベース２０の表裏面を貫通するスリット孔が設けられ、支持ベース３８は、ヘッド連結部材４４を介してベース２０の裏面側に取付けられたボールねじ機構部１４と連結されている。ヘッド連結部材４４には貫通孔４６が設けられ、ボールねじ機構部１４を構成するシャフト４８が回転ドラム１６の軸線方向に貫通している。シャフト４８の外周には雄ねじ５０が形成されており、その両端部は側板２６、２８と同等の位置に軸支されている。
【００２２】
シャフト４８の雄ねじ５０には、移動ブロック５２が螺合しており、移動ブロック５２は筒状の部材５４を介してヘッド連結部材４４に取付けられている。これにより、移動ブロック５２は、回転が阻止されると共に、移動ブロック５２自身の移動をヘッド連結部材４４を介して記録ヘッド１８に伝達することができるようになっている。移動ブロック５２には温度センサ４２が取りつけられており、この位置での温度を図示しない補正部に出力している。
【００２３】
シャフト４８の一端部は、モータ連結部５６を介して駆動モータ５８の回転軸６０と連結されており、駆動モータ５８の駆動力でシャフト４８を回転させることができるようになっている。このシャフト４８の回転により、移動ブロック５２はシャフト４８の軸線方向に移動し、これに伴って記録ヘッド１８を回転ドラム１６の軸線方向に移動させることができる。
【００２４】
本実施の形態では、シャフト４８の素材としては例えばスチール（鉄）を用いることができ、印刷版１２の素材としては例えばアルミニウムを用いることが出きる。スチールの熱膨張係数α１は、１．０×１０^-5であり、アルミニウムの熱膨張係数α２は、２．３×１０^-5である。
【００２５】
次に、本実施の形態の制御系の構成について説明する。
【００２６】
本実施の形態の制御系は、図３のブロック図に示すように、補正部６２、メモリ６４、駆動モータ５８、温度センサ４０、及び温度センサ４２を含んで構成されている。補正部６２はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含んだマイクロコンピュータで構成されており、メモリ６４、駆動モータ５８、温度センサ４０、及び温度センサ４２と各々接続されている。
【００２７】
メモリ６４には、印刷版１２、回転ドラム１６、及びシャフト４８の各々の温度変化に対応した補正量を記憶した補正テーブル６６が記憶されている。補正テーブル６６は、温度と補正量との関係を示すテーブルであり、図４に示すように、回転ドラム１６近傍の温度１を検出する温度センサ４０からの出力αｎ、及びシャフト４８近傍の温度２を検出する温度センサ４２からの出力βｎに応じて駆動モータ５８で駆動パルスの何パルス分補正するかの補正量がマップ状に記憶されている。図４に示された例では、温度センサ４０の出力がα１、温度センサ４２の出力がβ１のときに補正量０、すなわち補正なしで画像書き出し位置Ｐ（図１、図２参照）からの書き出しができるように設定されている。温度センサ４０からの出力がα２、α３…、温度センサ４２からの出力がβ２、β３…、と変化すると、α・βの値に対応する補正量画像書き出し位置がＰからずれるため補正を行なう。
【００２８】
前述した補正量としては、温度変化によるシャフト４８の副走査方向のずれ量及び印刷版１２の副走査方向のずれ量を予め検出しておき、シャフト４８と印刷版１２との相対的位置ずれ量に基づいて、書き出し位置がＰになるような駆動パルス数が決定されて記憶される。すなわち、ある温度でのシャフト４８の副走査方向のずれ量をΔＳ、印刷版１２の副走査方向のずれ量をΔＩとすると、シャフト４８と印刷版１２との相対的位置ずれ量は、ΔＳ−ΔＩで求めることができる。
【００２９】
また、印刷版１２の熱膨張によるずれ量は印刷版１２のサイズによって異なるので、補正量としては印刷版のサイズ毎に異なる補正量を補正テーブル６６に記憶しておく。
【００３０】
次に、本実施の形態の作用について説明する。
【００３１】
印刷版のサイズが図示しない入力部から入力されて印刷版露光装置の露光処理が開始されると、図５に示すフローチャートにしたがって、補正量検出処理が開始される。
【００３２】
ステップＳ１０で温度センサ４０から出力された回転ドラム１６近傍の温度１を取得し、ステップＳ１２で温度センサ４２から出力されたシャフト４８近傍の温度２を取得する。印刷版自動露光装置内の各部の温度は、特に装置の低温立ち上げ時には、大きな差が生じる。そこで、印刷版１２に影響を与える温度を温度１として温度センサ４０で計測し、シャフト４８に影響を与える温度を温度２として温度センサ４２で計測するのである。
【００３３】
ステップＳ１４で入力された印刷版サイズを取得する。ステップＳ１６で、上記取得した温度１、温度２及び印刷版サイズに基づいて画像書き出し位置をＰに補正するための補正量を補正テーブル６６より取得する。ステップＳ１８で、取得した補正量、すなわち補正駆動パルス数を駆動モータ５８に出力して本処理を終了する。
【００３４】
駆動モータ５８では、補正部６２から出力された補正駆動パルス数分だけ書き出しのタイミングを調整し、これにより画像の書き出し位置が補正される。
【００３５】
一方、印刷版１２は、図示しない搬送ガイドユニットに案内されて、回転ドラム１６の接線方向から送り込まれる。所定のタイミングで、回転ドラム１６は駆動モータ２７によって、印刷版１２の装着露光方向（図１の矢印Ａ方向）へ回転される。送り込まれた印刷版１２は、図示しない先端チャック及び後端チャックによって回転ドラム１６の周面に緊密に巻き付けられ、露光のための位置決めが完了する。印刷版１２の回転ドラム１６への装着が完了すると、画像データを読み込み、記録ヘッド部１８からの光ビームによって露光処理が開始される。このときの画像の書き出しのタイミングが、補正部６２から出力された補正駆動パルス数分だけ調整されて、画像の書き出し位置がＰになるように補正される。
【００３６】
なお、露光処理は、回転ドラム１６を高速で回転させながら（主走査）、記録ヘッド部１８を回転ドラム１６の軸線方向へ移動する、所謂走査露光で行なわれる。
【００３７】
本実施の形態によれば、シャフト近傍の温度、回転ドラム近傍の温度、及び印刷版サイズの組み合わせに応じた画像書き出し位置補正量を補正テーブルに予め記憶すると共に、温度センサで回転ドラム近傍の温度とシャフト近傍の温度とを各々測定し、測定された温度、および入力された版サイズから補正テーブルを参照して画像書き出し位置補正量を決定し、画像書き出し位置を補正するので、熱膨張率の異なるシャフトと印刷版間の画像書き出し位置の相対的位置ずれを適切に補正することができる。
【００３８】
特に、装置の低温立ち上げ時には装置の機内温度が安定していないため、シャフトの温度と印刷版の温度とに温度差が生じて画像書き出し位置の相対的位置ずれが大きくなる傾向にあるが、シャフト近傍の温度と印刷版近傍の温度の各々を測定し、測定された温度に応じた補正を行なうので、低温立ち上げ時の画像書き出し位置の相対的位置ずれも適切に補正することができ、見当精度を上げることができる。
【００３９】
また、印刷版のサイズ毎に補正量を記憶して、印刷版のサイズに応じた補正量で補正するので、より正確に画像書き出し位置を補正することができる。
【００４０】
なお、本実施の形態では、回転支持体としてアウタドラム形の回転ドラム１６を適用したが、インナードラム形の回転支持体を適用しても同様の効果を得ることができる。
【００４１】
また、本実施の形態のでは、温度センサ４０、４２からの出力に対応する補正テーブルを用意して、これを参照することにより画像書き出し位置を補正したが、以下のようにして演算により記録ヘッドの画像書き出し位置を、求めることもできる。
【００４２】
図６に示すように、熱膨張前の印刷版１２の画像書き出し位置をＰ、記録ヘッド１８のホームポジションをＨ／Ｐ、ボールネジの１回転により記録ヘッド１８が移動する距離（ボールネジリード）をｌ、熱膨張後の印刷版１２の画像書き出し位置をＰ’、記録ヘッド１８のホームポジションをＨ／Ｐ’、ボールネジの１回転により記録ヘッド１８が移動する距離（ボールネジリード）をｌ’とし、印刷版１２の中心を基準として考えると、ＰからＰ’までの距離Ｐ〜Ｐ’と、Ｈ／ＰからＨ／Ｐ’までの距離Ｈ／Ｐ〜Ｈ／Ｐ’は、
【００４３】
【数１】

【００４４】
により求めることができる。ただし、Ｔαは温度センサ４０により計測された温度、Ｔβは温度センサ４２により計測された温度を示し、補正係数１、補正係数２は、印刷版１２に関する固有の係数を示す。
【００４５】
したがって、Ｈ／Ｐ’〜Ｐの移動量Ｘ’と、ボールネジリードｌ’は、Ｈ／Ｐ〜Ｐの移動量をＸとすると、
【００４６】
【数２】

【００４７】
により求めることができる。ただし、補正係数３は、ボールネジ４８に関する固有の係数を示す。
【００４８】
熱膨張後に、記録ヘッド１８は、Ｈ／Ｐ’からＰ’までの距離Ｘ’移動して画像を書き出す。このときの駆動モータ５８のパルス数をＸ’Ｐｕとすると、Ｘ’Ｐｕは、
【００４９】
【数３】

【００５０】
により求めることができる。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、シャフト近傍の温度、回転ドラム近傍の温度、及び印刷版サイズに対応させた補正量を予め補正テーブルに記憶すると共に、温度センサで回転ドラム近傍の温度とシャフト近傍の温度とを各々測定し、測定された温度、および入力された版サイズから補正テーブルを参照して画像書き出し位置を補正するので、シャフトと印刷版間の各々の温度差による相対的位置ずれをも考慮して適切に画像書き出し位置を補正することができるという優れた効果を有する。
【００５２】
また、印刷版のサイズごとに対応した補正量を記憶して補正するので、より適正に画像書き出し位置を補正することができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】印刷版自動露光装置の露光部の斜視概略図である。
【図２】ボールねじ機構部の側面図である。
【図３】制御系のブロック図である。
【図４】補正テーブルの例である。
【図５】補正量検出処理のフローチャートである。
【図６】熱膨張の前後の画像書き出し位置を説明する図である。
【符号の説明】
１０露光部
１２印刷版
１４ボールねじ機構部
１６回転ドラム（回転支持体）
１８記録ヘッド
４０温度センサ（第１の温度センサ）
４２温度センサ（第２の温度センサ）
４８シャフト
５０雄ネジ
５２移動ブロック
５８駆動モータ
６２補正部
６４メモリ
６６補正テーブル

Claims

温度変化により伸縮する印刷版を回転支持体の周面に巻き付けた状態で回転させながら、記録ヘッドを軸線が前記回転支持体の軸線方向と平行になるように配置されたシャフトに沿って移動させ画像を走査記録する画像記録装置であって、
印刷版近傍に配置された第１の温度センサと、
前記シャフトを含んで構成される前記記録ヘッドの駆動手段の近傍に配置された第２の温度センサと、
第１の温度センサの出力、第２の温度センサの出力、及び印刷版サイズに応じた画像書き出し位置の補正量を予め記憶した補正テーブルと、
第１の温度センサの出力、第２の温度センサの出力、及び印刷版サイズに対応する補正量を前記補正テーブルから取得し、該補正量に基づいて画像書き出し位置を補正する補正手段と、
を備えた画像記録装置。
前記シャフトは周面に雄ネジが形成され、
前記駆動手段は、該雄ネジに螺合され軸回り回転が阻止された移動ブロックと、該移動ブロックに連結され前記記録ヘッドを支持する支持体と、を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
前記第２の温度センサは、前記移動ブロック上に配置されたことを特徴とする請求項２に記載の画像記録装置。
前記補正量は、温度変化による前記シャフト及び前記印刷版の前記軸線方向の所定の書き出し位置からのずれ量に基づいて決定されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の画像記録装置。