JP4948203B2 - 画像記録装置 - Google Patents

Description

この発明は、記録画像の解像度等に対応したドットクロックを基準として作成される画像信号に基づいて、レーザー光源から出射されたレーザービームを記録材料に照射する画像記録装置に関する。

このような画像記録装置は、例えば、その外周部に記録材料を装着した記録ドラムと、この記録ドラムをその軸芯を中心として回転する回転機構と、レーザー光源を備え前記記録ドラムの軸芯方向に沿って移動可能な記録ヘッドとを備える。そして、レーザー光源より記録材料にレーザービームを照射するとともに、その照射点を記録ドラムの回転により主走査方向に移動させるとともに、記録ヘッドの移動により副走査方向に移動させる構成となっている（特許文献１参照）。
特許第３５４４５９３号

このような画像記録装置を利用して、各種の記録材料に画像の記録を行う場合においては、各記録材料の感度の差により、適切な画像の記録を行い得ない場合が生ずる。

例えば、フレキソ印刷用の印刷版を作成するためのＣＴＰ（コンピュータ・ツー・プレート）装置において、感度の低いフレキソ印刷版と感度の高いオフセット印刷版との両方に画像の記録を行う場合においては、感度の低いフレキソ印刷版に画像を記録し得る構成を採用してオフセット印刷版に画像の記録を行った場合には、レーザービームの強度が刷版の感度に対して強すぎることから、必要な面積よりも広範囲にレーザービームを照射したり、印刷版の表面を損傷させてしまい、適正な画像の記録を実行し得ない。

このため、レーザー光源に印加する電流を小さいものとすることにより、レーザー光源から出力されるレーザービームの強度を低下させることも考えられる。しかしながら、この手法により低下できるレーザービームの強度には限界があり、また、レーザービームに印加する電流をある程度以上小さくすると、レーザー光源から出射されるレーザービームのビームプロファイルが変化してしまうという問題も生ずる。

また、特許文献１に記載されたように、各画像を構成するドットを記録するときのパルス幅を小さくすることにより、結果的にレーザービームの強度を小さくすることも考えられるが、このような構成を採用した場合には、各画像を構成するドットの面積が小さくなってしまい、適切な画像の形成が困難になるという問題を生ずる。

この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、感度の低い記録材料に対しても画像を適切に記録できるようにすることにより、感度の低い記録材料と感度の高い記録材料の両方に対して、画像の記録を適切に実行する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。

請求項１に記載の発明は、レーザービームを出射するレーザー光源を備え、前記レーザービームが所定の走査速度で記録材料を走査することによって当該記録材料に対して複数ドットからなる記録画像を記録する画像記録装置において、少なくとも前記レーザービームの走査速度と前記ドットの走査方向サイズとに基づいて決定された第１の周波数のドットクロックを生成する手段と、前記ドットクロックを基準として画像信号を作成する手段と、前記第１の周波数より高い第２の周波数の基準信号を発生する基準信号発生手段と、前記画像信号と前記基準信号との論理積をとることにより前記レーザー光源を駆動するレーザー駆動信号を生成する露光制御手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、レーザービームを出射するレーザー光源を備え、前記レーザービームが所定の走査速度で記録材料を走査することによって当該記録材料に対して複数ドットからなる記録画像を記録する画像記録装置において、少なくとも前記レーザービームの走査速度と前記ドットの走査方向サイズとに基づいて決定された第１の周波数のドットクロックを生成する手段と、前記ドットクロックを基準として画像信号を作成する手段と、前記第１の周波数より高い第２の周波数の基準信号を発生する基準信号発生手段と、前記レーザー光源を駆動するレーザー駆動信号を生成する露光制御手段とを備え、当該露光制御手段は、前記画像信号を前記レーザー駆動信号として使用する第１記録モードと、前記画像信号と前記基準信号との論理積をとることにより前記レーザー駆動信号を生成する第２記録モードとが切り替え可能とされていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記記録材料は、その軸芯を中心として回転する記録ドラムの外周部に装着されており、前記ドットクロックと前記基準信号とは、前記記録ドラムに接続されたロータリエンコーダの信号を基準に作成される。

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記第１記録モードにおいては、前記記録ドラムを第１の回転速度で回転させ、前記第２記録モードにおいては、前記記録ドラムを前記第１の回転速度より速い第２の回転速度で回転させる。

請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記第１記録モードにおいては、前記レーザー光源を定格出力と略同一の出力で点灯させ、前記第２記録モードにおいては、前記レーザー光源を前記定格出力より小さな出力で点灯される。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の発明において、前記基準信号発生手段は、ｎを２以上の整数としたときに、ドットクロックのｎ倍の周波数の基準信号を発生する。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記基準信号発生手段は、前記ｎとして複数の値を設定可能である。

請求項１に記載の発明によれば、感度の低い記録材料に対しても露光エネルギー（積算光量）を制御して画像を適切に記録することが可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、感度の低い記録材料に対しても画像を適切に記録できるようにすることにより、感度の低い記録材料と感度の高い記録材料の両方に対して、画像の記録を適切に実行することが可能となる。

請求項３乃至請求項５に記載の発明によれば、感度の低い記録材料と感度の高い記録材料の両方に対して、感度差がより大きくなった場合でも画像の記録をさらに適切に実行することが可能となる。

請求項６に記載の発明によれば、基準信号をより簡易に作成することが可能となる。

請求項７に記載の発明によれば、記録材料に応じて適切な基準信号を得ることが可能となる。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明に係る画像記録装置の概要図である。

この画像記録装置は、その外周部に記録材料１０を装着した記録ドラム１１と、この記録ドラム１１と軸１２を介して連結され、記録ドラム１１をその軸芯を中心として回転させるドラム駆動モータ１３と、記録ドラム１１の回転状態を検出するためのロータリエンコーダ１４と、その内部に後述するレーザーダイオード２７を備え、ボールねじ１６と螺号した状態で記録ドラム１１の軸芯方向に沿って往復移動する記録ヘッド１５と、ボールねじ１６を回転駆動することにより記録ヘッド１５を往復移動させる記録ヘッド駆動モータ１７と、ボールねじ１６の回転状態を検出するためのロータリエンコーダ１８と、記録ドラム１１の側方に配設されたキャリブレーションセンサ１９とを備える。

図２は、この発明に係る画像記録装置の主要な電気的構成を示すブロック図である。

この画像記録装置は、論理演算を実行するＣＰＵ等を主たる構成とする制御部１００を備える。この制御部１００は、後述する各種の動作を実行する。

この画像記録装置は、感度が低い記録材料１０に画像を記録するときに使用する第１記録モードと、感度が高い記録材料１０に画像を記録するときに使用する第２記録モードとを切り換えるための、切り換え手段２５を備える。この切り換え手段２５は、制御部１００の指令を受けて第１記録モードと第２記録モードとを切り換える。なお、第１記録モードは、画像信号がオンとなったときにレーザーダイオード２７から出射されたレーザービームを記録材料１０に照射するモードであり、第２記録モードは、画像信号と基準信号の両方がオンとなったときにレーザーダイオード２７から出射されたレーザービームを記録材料１０に照射するモードである。

記録ドラム１１の回転状態を検出するためのロータリエンコーダ１４の信号はＰＬＬ回路２１により逓倍されて、ＰＬＬクロック信号が生成される。このＰＬＬクロック信号は分周回路２２で分周されてドットクロックが生成される。記録材料１０に対して記録を行うべき画像のデータ（画像データ）は画像メモリ２３に記録されており、画像信号発生回路においては、分周回路２２で生成されたドットクロックを基準とし、これに合わせたタイミングで画像信号を生成する。

なお、レーザーダイオード２７は記録材料に形成される画像の最小単位である１ドットの大きさに応じた周期で点滅駆動される必要がある。

たとえば、２４００ｄｐｉ（ｄｏｔ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）の記録解像度が指定された場合には、主走査方向サイズ１０．５８μｍのドットがレーザー駆動を行う上での最小単位となる。この場合、レーザービームは記録材料上を概略１０．５８μｍだけ走査するのに要する時間間隔に相当する周期で点滅される必要がある。このため、分周回路２２では、レーザービームの主走査速度と１ドットの主走査方向サイズとに基づいて決定された周波数のドットクロックを生成する。

切り換え手段２５が第１記録モードを実行する側に切り換えられている場合には、この画像信号はレーザードライバー回路２６に入力され、画像信号に合わせてレーザーダイオード２７が点灯し、記録材料１０に画像を記録する。すなわち、この第１記録モードにおいては、画像信号がオンとなったときに、レーザーダイオード２７から出射されたレーザービームが記録材料１０に照射される。

一方、切り換え手段２５が第２記録モードを実行する側に切り換えられている場合には、画像信号はパルス露光制御回路３１に入力される。また、パルス選択回路３２は、ＰＬＬ回路２１からのＰＬＬクロック信号を分周することにより、ドットクロック信号の２倍、４倍、８倍、１６倍の周波数を有する基準信号を選択的に発生させる。基準信号の選択は制御部１００からの指令により実行される。

なお、パルス選択回路３２および分周回路２２それぞれにおける分周比は、基準信号がドットクロックよりも常に高い周波数を有するように設定されている。

パルス選択回路３２で生成された基準信号はパルス露光制御回路３１に送られる。パルス露光制御回路３１は、画像信号と基準信号の論理積をとるデジタル論理演算を行ってレーザーダイオードの駆動信号を生成しこれをレーザードライバー回路２６に出力する。レーザードライバー回路２６はレーザーダイオードの駆動信号に合わせてレーザーダイオード２７を点灯させ、記録材料１０に画像を記録する。すなわち、この第２記録モードにおいては、画像信号と基準信号の両方がオンとなったときに、レーザーダイオード２７から出射されたレーザービームが記録材料１０に照射される。

図３乃至図６は、上述した基準信号、ドットクロック、画像信号および第２記録モードにおけるレーザーダイオード２７の駆動信号を示すタイミングチャートである。これらの図において、（ａ）は基準信号を、（ｂ）はドットクロックを、（ｃ）は画像信号を、（ｄ）は第２記録モードにおけるレーザーダイオード２７の駆動信号を、各々、示している。また、図３はドットクロックの１６倍の周波数を有する基準信号を発生させた場合を、図４はドットクロックの８倍の周波数を有する基準信号を発生させた場合を、図５はドットクロックの４倍の周波数を有する基準信号を発生させた場合を、図６はドットクロックの２倍の周波数を有する基準信号を発生させた場合を、各々、示している。

第１記録モードにおいては、ドットクロックに同期して立ち上がる画像信号がオンとなったときに、レーザーダイオード２７から出射されたレーザービームが記録材料１０に照射される。すなわち、第１記録モードにおいては、各図において（ｃ）で示す画像信号が、そのまま、レーザーダイオード２７の駆動信号として使用される。

これに対し、第２記録モードにおいては、各図において（ｄ）で示す、画像信号と基準信号の論理積をとった信号が、レーザーダイオード２７の駆動信号となる。従って、第２記録モードにおける記録材料１０への積算露光量は、第１記録モードの二分の一となる。このため、感度の高い記録材料１０に対しても、適切に画像の記録を行うことが可能となる。

なお、図６に示すようにドットクロックの２倍程度の周波数を有する基準信号を利用した場合においては、（ｄ）に示す第２記録モードにおけるレーザーダイオード２７の駆動信号と、画像信号（第１記録モードにおけるレーザーダイオード２７の駆動信号）とを比較した場合、オンとなるタイミングは一致しているが、オフとなるタイミングにはずれがある。しかしながら、レーザーダイオード２７から出射されるレーザービームは、立ち上がり時とオフとなった後には、一定の時間的な遅延が生ずることから、画像の記録精度に実質的な影響が生ずることはない。

再度図２を参照して、レーザーダイオード２７から出射されたレーザービームは、必要に応じ、キャリブレーションセンサ１９に入力される。キャリブレーションセンサ１９による測定値は、ＡＤ変換器２９を介してパワー設定回路２８に入力され、レーザードライバー回路２６を介してレーザーダイオード２７から出射されるレーザービームの出力が所定値に調整される。

なお、この画像記録装置においては、上述した第１記録モードにおいては、レーザーダイオード２７を定格出力と略同一の出力で点灯させ、第２記録モードにおいては、レーザーダイオード２７をこの定格出力より小さな出力で点灯される。すなわち、第２記録モードにおいては、制御部１００の指令によりパワー設定回路２８を介してレーザードライバー回路２６を制御することにより、レーザーダイオード２７をその定格出力の６０乃至８０％、好ましくは、７０％程度の出力で点灯させる。なお、この出力を５０％以下とした場合には、レーザーダイオード２７から出射されるレーザービームのビームプロファイルが変化してしまうため、好ましくない。

また、この画像記録装置においては、上述した第１記録モードにおいては、記録ドラム１１を比較的遅い第１の回転速度で回転させ、第２記録モードにおいては、記録ドラム１１を第１の回転速度より速い第２の回転速度で回転させる。すなわち、第１記録モードにおいては、記録ドラム１１の回転数を１００ｒｐｍ〜３００ｒｐｍ程度とする。これに対して、第２記録モードにおいては、記録ドラム１１の回転数を７００ｒｐｍ程度に設定することにより、記録材料１０への実質的な積算光量を小さくする。この速度の調整は、制御部１００によりドラム駆動モータ１３および記録ヘッド駆動モータ１７を制御することで実行される。

以上のような構成を有する画像記録装置において、感度が低い記録材料１０に画像の記録を行うときには、制御部１００の指令により、切り換え手段２５が第１記録モードを実行する側に切り換えられる。また、制御部１００がパワー設定回路２８に指令を出し、レーザーダイオード２７が定格出力と略同一の出力で点灯するような制御が行われる。さらに、制御部１００の指令により、ドラム駆動モータ１３および記録ヘッド駆動モータ１７が制御され、記録ドラム１１の回転数が１００ｒｐｍ〜３００ｒｐｍ程度に設定される。これにより、記録材料１０に付与されるレーザービームのエネルギーは大きいものとなり、感度が低い記録材料１０に対し、適切に画像の記録が実行される。

これに対して、感度が高い記録材料１０に画像の記録を行うときには、制御部１００の指令により、切り換え手段２５が第２記録モードを実行する側に切り換えられる。また、制御部１００がパワー設定回路２８に指令を出し、レーザーダイオード２７がその定格出力の６０乃至８０％、好ましくは、７０％程度の出力で点灯するような制御が行われる。さらに、制御部１００の指令により、ドラム駆動モータ１３および記録ヘッド駆動モータ１７が制御され、記録ドラム１１の回転数が７００ｒｐｍ程度に設定される。これにより、記録材料１０に付与されるレーザービームのエネルギーは小さいものとなり、感度が高い記録材料１０に対し、適切に画像の記録が実行される。

なお、第２記録モードにおいては、ドットクロックの２倍、４倍、８倍、１６倍の周波数を有する基準信号のうち、記録材料１０の感度や特性に対応した基準信号を選択して使用すればよい。

上述した実施形態においては、ドットクロックの２倍、４倍、８倍、１６倍の周波数を有する基準信号を発生させている。この基準信号を過度に早いものとすると、レーザーダイオード２７のオンオフの応答速度に対応しないという問題が発生する。なお、この実施形態においては、基準信号の周波数をドットクロック周波数の整数倍としているが、必ずしも整数倍である必要はない。但し、整数倍とした方が、基準信号の作成が容易となる。

また、上述した実施形態においては、ドットクロックの整数倍の周波数を有する基準信号として、オンとオフとを交互に繰り返すものを使用しているが、オン、オフ、オフを繰り返すことにより、実質的な積算光量を三分の一とすることも可能である。

さらに、上述した実施形態においては、レーザーダイオード２７の点灯を直接制御することで、レーザービームの照射を制御しているが、例えば、レーザー光源を常時点灯させ、このレーザー光源からのレーザービームをＡＯＭ（音響光学変調器）を利用してオンオフ制御するようにしてもよい。

この発明に係る画像記録装置の概要図である。 この発明に係る画像記録装置の主要な電気的構成を示すブロック図である。 基準信号、ドットクロック、画像信号および第２記録モードにおけるレーザーダイオード２７の駆動信号を示すタイミングチャートである。 基準信号、ドットクロック、画像信号および第２記録モードにおけるレーザーダイオード２７の駆動信号を示すタイミングチャートである。 基準信号、ドットクロック、画像信号および第２記録モードにおけるレーザーダイオード２７の駆動信号を示すタイミングチャートである。 基準信号、ドットクロック、画像信号および第２記録モードにおけるレーザーダイオード２７の駆動信号を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１０ 記録材料
１１ 記録ドラム
１２ 軸
１３ ドラム駆動モータ
１４ ロータリエンコーダ
１５ 記録ヘッド
１６ ボールねじ
１７ 記録ヘッド駆動モータ
１８ ロータリエンコーダ
１９ キャリブレーションセンサ
２１ ＰＬＬ回路
２２ 分周回路
２３ 画像メモリ
２４ 画像信号発生回路
２５ 切り換え手段
２６ レーザードライバー回路
２７ レーザーダイオード
２８ パワー設定回路
２９ ＡＤ変換器
３１ パルス露光制御回路
３２ パルス選択回路
１００ 制御部

Claims (7)

1. レーザービームを出射するレーザー光源を備え、前記レーザービームが所定の走査速度で記録材料を走査することによって当該記録材料に対して複数ドットからなる記録画像を記録する画像記録装置において、
   少なくとも前記レーザービームの走査速度と前記ドットの走査方向サイズとに基づいて決定された第１の周波数のドットクロックを生成する手段と、
   前記ドットクロックを基準として画像信号を作成する手段と、
   前記第１の周波数より高い第２の周波数の基準信号を発生する基準信号発生手段と、
   前記画像信号と前記基準信号との論理積をとることにより前記レーザー光源を駆動するレーザー駆動信号を生成する露光制御手段と、
   を備えたことを特徴とする画像記録装置。
2. レーザービームを出射するレーザー光源を備え、前記レーザービームが所定の走査速度で記録材料を走査することによって当該記録材料に対して複数ドットからなる記録画像を記録する画像記録装置において、
   少なくとも前記レーザービームの走査速度と前記ドットの走査方向サイズとに基づいて決定された第１の周波数のドットクロックを生成する手段と、
   前記ドットクロックを基準として画像信号を作成する手段と、
   前記第１の周波数より高い第２の周波数の基準信号を発生する基準信号発生手段と、
   前記レーザー光源を駆動するレーザー駆動信号を生成する露光制御手段とを備え、
   当該露光制御手段は、前記画像信号を前記レーザー駆動信号として使用する第１記録モードと、前記画像信号と前記基準信号との論理積をとることにより前記レーザー駆動信号を生成する第２記録モードとが切り替え可能とされていることを特徴とする画像記録装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の画像記録装置において、
   前記記録材料は、その軸芯を中心として回転する記録ドラムの外周部に装着されており、
   前記ドットクロックと前記基準信号とは、前記記録ドラムに接続されたロータリエンコーダの信号を基準に作成される画像記録装置。
4. 請求項２に記載の画像記録装置において、
   前記第１記録モードにおいては、前記記録ドラムを第１の回転速度で回転させ、
   前記第２記録モードにおいては、前記記録ドラムを前記第１の回転速度より速い第２の回転速度で回転させる画像記録装置。
5. 請求項２に記載の画像記録装置において、
   前記第１記録モードにおいては、前記レーザー光源を定格出力と略同一の出力で点灯させ、
   前記第２記録モードにおいては、前記レーザー光源を前記定格出力より小さな出力で点灯される画像記録装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の画像記録装置において、
   前記基準信号発生手段は、ｎを２以上の整数としたときに、ドットクロックのｎ倍の周波数の基準信号を発生する画像記録装置。
7. 請求項６に記載の画像記録装置において、
   前記基準信号発生手段は、前記ｎとして複数の値を設定可能である画像記録装置。