光走査装置

【課題】焦点距離補正光学系を使用せずに記録精度の高いレーザ光走査を行う。
【解決手段】レーザ光を出射する複数のレーザ光源装置１１〜１５と、感熱記録媒体１６の搬送路上方に配置され、各レーザ光源装置のレーザ光源からのレーザ光を反射部材１７で反射しつつその反射部材１７を、各レーザ光の感熱記録媒体１６までの光路長を一定に保持して感熱記録媒体の搬送方向Ａとは直交する方向に移動させ、各レーザ光を感熱記録媒体に対して搬送方向と直交する方向に同時に走査させる走査手段を備え、例えば、レーザ光源からのレーザ光を反射部材１７に対して、感熱記録媒体の搬送方向Ａとは直交する方向で、かつ、入射角度が仰角４５°となる上方から入射させ、反射部材をレーザ光の入射角度４５°の延長方向に沿って上下斜めに移動させることで光路長を一定に保持する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体に情報を記録するためにレーザ光を走査する光走査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、可逆性感熱記録媒体などの記録媒体にレーザ光を照射することで情報を非接触で記録する光走査装置として、レーザ光源からのレーザ光を、光ファイバ、レンズヘッドを介してスキャニングミラーに導き、このスキャニングミラーの回転によってレーザ光を、平面上を搬送する記録媒体に対して走査するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【特許文献１】特開２００２−１１３８８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、このように平面上を搬送する記録媒体に対してスキャニングミラーの回転によってレーザ光を走査するものでは、レーザ光が記録媒体を走査するときの光路長が中央と側部では異なるため、記録精度を高めようとするとｆθレンズ等を使用した高価な焦点距離補正光学系を使用しなければならないという問題があった。
そこで、本発明は、焦点距離補正光学系を使用せずに記録精度の高いレーザ光走査ができる光走査装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、レーザ光を出射するレーザ光源と、記録媒体の搬送路上方に配置され、レーザ光源からのレーザ光を反射部材で反射しつつその反射部材を、レーザ光の記録媒体までの光路長を一定に保持して記録媒体の搬送方向とは直交する方向に移動させ、レーザ光を記録媒体に対して搬送方向と直交する方向に走査させる走査手段を備えたものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、焦点距離補正光学系を使用せずに記録精度の高いレーザ光走査ができる光走査装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の一実施の形態を、図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１に示すように、５台のレーザ光源装置１１，１２，１３，１４，１５を、記録媒体である可逆性感熱記録媒体１６の搬送路の上方に、その感熱記録媒体１６の搬送方向Ａに沿って互いに所定の間隔を隔てて配置している。
【０００７】
前記各レーザ光源装置１１〜１５の配置に沿って長尺な反射部材１７を、前記感熱記録媒体１６の搬送方向Ａに平行に、かつ、その反射面が前記感熱記録媒体１６の記録面に対して垂直になるようにして配置している。
【０００８】
前記レーザ光源装置１１は、図２に示すように、レーザ光源１１ａと、このレーザ光源１１ａからのレーザ光を平行光に変換するコリメータレンズ１１ｂと、このコリメータレンズ１１ｂからのレーザ光を前記反射部材１７の反射面に集光させる集光レンズ１１ｃによって構成されている。なお、図２ではレーザ光源装置１１のみについて述べたが、他のレーザ光源装置１２〜１５についても構成は同じである。
【０００９】
前記各レーザ光源装置１１〜１５は、レーザ光を前記反射部材１７の反射面に対して、前記感熱記録媒体１６の搬送方向Ａとは直交する方向で、かつ、入射角度が仰角４５°となる上方から入射するように配置されている。
【００１０】
前記反射部材１７は、後述する駆動装置により、その反射面を搬送面に対して垂直を維持した状態で、各レーザ光源装置１１〜１５からのレーザ光の入射角度４５°の延長方向に沿って図中矢印Ｂに示すように上下に移動制御される構成になっている。
【００１１】
すなわち、図２に示すように、前記反射部材１７が最も高い位置（図中実線の位置）にあるときその反射面で反射したレーザ光が前記感熱記録媒体１６の搬送方向Ａとは直交する方向である主走査方向の印字範囲の一端Ｐ1に位置する。また、前記反射部材１７が最も低い位置（図中点線の位置）にあるときその反射面で反射したレーザ光が前記感熱記録媒体１６における主走査方向の印字範囲の他端Ｐ2に位置する。そして、前記反射部材１７が最も高い位置と最も低い位置との間で図中矢印Ｂに示すように斜め上下方向に移動することでレーザ光を印字範囲で走査して１走査ラインの印字を行うようになっている。
【００１２】
前記可逆性感熱記録媒体１６としては、図３に示すように、ＰＥＴ（ポリテレフタル酸エチレン）層１６１の上にリライト層１６２を形成し、その上に保護層１６３を形成したサーモリライトＴＲＦ３３ＴＡ（三菱製紙（株）社製）をベースにし、このベースの上に光熱変換層１６４を形成したものを使用している。
【００１３】
前記光熱変換層１６４は、近赤外線吸収色素（SDA5688: H.W.SANDS社製、λmax=842nm）：０．２重量部、ポリエステル樹脂：１０重量部、イソシアネート：０．１重量部を混合した材料を、前記ベースの上にワイヤーバーで塗布し、乾燥膜厚で２μｍにして形成している。なお、前記感熱記録媒体１６の主走査方向の幅は１１０mmになっている。
前記各レーザ光源装置１１〜１５のレーザ光源としては、近赤外線吸収色素の吸収波長に合わせて波長が８３０nmで出力が１Ｗのレーザ光を出射するものを使用している。そして、レーザ光の照射によって感熱記録媒体１６はその光熱変換層１６４に照射された光が熱に変換され、保護層１６３を介してその下のリライト層１６２に熱を伝達することで発色させる。この発色によって感熱記録媒体１６に対する１ドットずつの記録が行われる。また、リライト層１６２に与える熱を変化させることで消色させることができる。すなわち、前記可逆性感熱記録媒体１６はリライト層１６２に与える熱の状態によって発色、消色の両方ができ、情報の記録及び消去が繰り返しできるようになっている。
【００１４】
図４は制御部の構成を示すブロック図で、搬送ベルトなどからなる搬送路１８を搬送装置１９によって駆動し、搬送路１８の上に載置されている前記感熱記録媒体１６を搬送する。前記レーザ光源装置１１のレーザ光源１１ａはレーザドライバ２０によって駆動され記録情報を載せたレーザ光を出射する。なお、他のレーザ光源装置１２〜１５のレーザ光源についても同様にそれぞれレーザドライバによって駆動され記録情報を載せたレーザ光を出射する構成になっている。
【００１５】
前記反射部材１７は駆動装置２１により駆動されて図２に矢印Ｂで示すように斜め上下方向に往復移動されるようになっている。すなわち、前記駆動装置２１は、図５に示すように、ＡＣサーボモータ２２を内蔵した単軸ロボット２３からなり、この単軸ロボット２３を前記各レーザ光源装置１１〜１５からのレーザ光の入射角度４５°と同じ角度で設置されている。そして、前記単軸ロボット２１ｂは、ＡＣサーボモータ２２でスライダ２４を図中矢印で示すように軸に沿って往復移動させることで、そのスライダ２４に取付けた前記反射部材１７をその反射面を前記記録媒体１６に対して垂直状態を維持したまま入射角度４５°と同じ角度で斜め上下方向に往復移動させるようになっている。前記反射部材１７と駆動装置２１は走査手段を構成している。
【００１６】
また、マイクロプロセッサ等を備えた制御装置２５を設け、この制御装置２５によって前記搬送装置１９、各レーザドライバ２０，…及び駆動装置２１をそれぞれ制御するようになっている。
【００１７】
このような構成においては、搬送装置１９は搬送路１８を駆動して感熱記録媒体１６を搬送し印字開始位置で停止させる。この状態で各レーザドライバ２０，…は各レーザ光源装置１１〜１５のレーザ光源１１ａ，…を駆動するとともに駆動装置２１は単軸ロボット２３のスライダ２４を動作して反射部材１７を最も高い位置から最も低い位置に向かって移動開始させる。
【００１８】
各レーザ光源装置１１〜１５のレーザ光源からのレーザ光は反射部材１７に対して感熱記録媒体１６の搬送方向Ａとは直交する方向から入射角度４５°で入射し、その反射面で反射されて感熱記録媒体１６上に照射される。
【００１９】
反射部材１７が移動すると、レーザ光は感熱記録媒体１６における主走査方向の印字範囲の一端から他端へ向かって走査される。こうして感熱記録媒体１６に対して各レーザ光源装置１１〜１５によってそれぞれ１走査ラインの印字が行われる。
【００２０】
そして、１走査ラインの印字が終了すると、搬走路１８が搬送装置１９によって駆動され感熱記録媒体１６が１走査ライン分だけ搬送される。すなわち、感熱記録媒体１６は１走査ライン分だけ副走査方向に搬送される。搬送が終了すると、レーザドライバ２０，…は各レーザ光源装置１１〜１５のレーザ光源を再度駆動するとともに駆動装置２１は単軸ロボット２３のスライダ２４を動作して反射部材１７を今度は逆に最も低い位置から最も高い位置に向かって移動開始させる。
【００２１】
反射部材１７が移動すると、レーザ光は感熱記録媒体１６における主走査方向の印字範囲の他端から一端へ向かって走査される。こうして感熱記録媒体１６に対して各レーザ光源装置１１〜１５によってそれぞれ次の１走査ラインの印字が行われ、レーザ光の１往復走査による印字が終了する。
【００２２】
従って、各レーザ光源装置１１〜１５のレーザ光による走査ラインの副走査方向の間隔が、例えば６ラインであれば、反射部材１７の３往復移動によるレーザ光の３往復走査が終了すると、各レーザ光源装置１１〜１５からのレーザ光による副走査方向の走査ライン間は埋まることになる。
【００２３】
そして、レーザ光の３往復走査が終了すると、搬送路１８は搬送装置１９に駆動されて感熱記録媒体１６を（５×６＋１）走査ライン分、すなわち、３１走査ライン分の距離だけ搬送される。こうして、レーザ光源装置１５からのレーザ光によって最後に走査された走査ラインの次のライン位置にレーザ光源装置１１による最初の走査ラインが位置するようになる。そして、各レーザ光源装置１１〜１５による次の３０走査ラインの往復走査が開始される。
【００２４】
このように、５台のレーザ光源装置１１〜１５を使用して同時に５走査ラインずつレーザ光を走査して印字を行うので、感熱記録媒体１６に対する印字を高速で行うことができる。
【００２５】
また、各レーザ光源装置１１〜１５からのレーザ光を、感熱記録媒体１６の搬送方向と直交する方向から反射部材１７に対して入射角度４５°で入射させ、かつ、その反射部材１７を、その反射面を搬送面に対して垂直を維持した状態で入射角に沿って矢印Ｂ方向に往復移動させることによって感熱記録媒体１６に対するレーザ光の走査を行っている。これにより、感熱記録媒体１６の主走査方向における印字範囲の一端から他端までのどの位置においても各レーザ光源装置１１〜１５からのレーザ光の光路長は一定になる。従って、焦点距離補正光学系を使用せずにレーザ光を印字範囲内においてどの位置でも焦点を合わせることができ、レーザ光による記録精度を高めることができる。しかも、高価で複雑な構成の焦点距離補正光学系を使用しないので、構成の簡単化、経済性の向上を図ることができる。
【００２６】
（第２の実施の形態）
この実施の形態は、図６に示すように、反射部材１７の角度を変更する角度変更装置２６を設け、この角度変更装置２６を制御装置２２で制御するようにしている。前記角度変更装置２６は、前記反射部材１７と同様、前記単軸ロボット２３のスライダ２４に取付けられている。
【００２７】
また、搬送装置１９は各レーザ光源装置１１〜１５からレーザ光が出射され、反射部材１７が移動動作されている間も搬送路１８を駆動し可逆性感熱記録媒体１６を所定の速度で搬送し続けるようになっている。その他の構成については前述した第１の実施の形態と同様である。
前記角度変更装置２６は、図７の(a)に側面図、(b)に平面図を示すように、１対のギア３１，３２間にベルト３３を架け渡し、一方のギア３１をステッピングモータ３４で回転駆動することで前記ベルト３３を介して他方のギア３２に回転を伝達する構成になっている。そして、他方のギア３２に前記反射部材１７の反射面とは反対側の背面側を、固定部材３５を使用して固定している。
【００２８】
前記角度変更装置２６は、ステッピングモータ３４でギア３１を回転し、この回転をベルト３３により他方のギア３２に伝達する。そして、このギア３２の回転する角度に応じて前記反射部材１７は反射面を前記感熱記録媒体１６の搬送方向と平行な状態から傾かせる。なお、前記ギア３２は接続軸３６によって回転自在に支持されている。
【００２９】
すなわち、前記角度変更装置２６は、図８に示すように、前記反射部材１７を図中矢印Ｂ1で示すように最も高い位置から最も低い位置へ移動してレーザ光を走査するときには、感熱記録媒体１６の搬送速度に応じて搬送方向（矢印Ａ方向）の下流側である反射部材１７の手前側端が徐々に開くようにその反射部材１７の角度を変更する。
【００３０】
また、前記角度変更装置２６は、図９に示すように、前記反射部材１７を図中矢印Ｂ2で示すように最も低い位置から最も高い位置へ移動してレーザ光を走査するときには、感熱記録媒体１６の搬送速度に応じて搬送方向（矢印Ａ方向）の上流側である反射部材１７の後方側端が徐々に開くようにその反射部材１７の角度を変更する。
【００３１】
このような構成においては、感熱記録媒体１６を所定の速度で搬送させつつレーザ光を走査して印字ができる。すなわち、反射部材１７の角度を変更せずに、図１０に示すように、感熱記録媒体１６を矢印Ａ方向に搬送させてレーザ光を走査すると、図中点線の矢印で示すように主走査方向に対して斜めにレーザ光を走査することになり、印字を行うことはできない。
【００３２】
これに対し、反射部材１７の角度を、角度変更装置２６を使用して感熱記録媒体１６の搬送速度に応じて図８及び図９に示すように変更すると、図中実線の矢印で示すように搬双方向Ａに対して直交する方向、すなわち、主走査方向に対して平行にレーザ光を走査することができ印字ができる。
【００３３】
このようにすれば、感熱記録媒体１６を所定の速度で搬送させつつレーザ光を走査して印字ができるので、さらに高速印字が実現できる。その他については前述した実施の形態と同様の作用効果が得られるものである。
【００３４】
例えば、感熱記録媒体１６を０．３２mm／secの搬送速度で搬送させつつ反射部材１７を３２０mm／secの速度で往復移動させ、搬送速度に同期させて反射部材１７の角度を可変させることで感熱記録媒体１６に対して主走査方向への適切なレーザ光走査が実現できた。
【００３５】
なお、前述した各実施の形態では５台のレーザ光源装置を使用して同時に５本のレーザ光を走査するものについて述べたが必ずしもこれに限定するものではなく、１台のレーザ光源装置を使用したものであっても、また、５台以外の複数台のレーザ光源装置を使用したものであってもよい。
【００３６】
また、この実施の形態では記録媒体として書き込み及び消去ができる可逆性感熱記録媒体を使用したものに適用したものについて述べたがこれに限定されるものではなく、１回の書込みしかできない感熱記録媒体を使用したものにも、また、感光体ドラムの感光面を記録媒体として使用したものにも適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光走査装置の概略構成を示す斜視図。
【図２】同実施の形態に係る光走査装置によるレーザ光走査を説明するための図。
【図３】同実施の形態で使用する可逆性感熱記録媒体の構成を示す断面図。
【図４】同実施の形態に係る光走査装置の制御構成を示すブロック図。
【図５】同実施の形態に係る駆動装置の構成を示す図。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る光走査装置の制御構成を示すブロック図。
【図７】同実施の形態の角度変更装置の構成を示す図で、(a)は側面図、(b)は平面図。
【図８】同実施の形態において反射部材が高い位置から低い位置へ移動するときの反射部材の角度変更状態を示す平面図。
【図９】同実施の形態において反射部材が低い位置から高い位置へ移動するときの反射部材の角度変更状態を示す平面図。
【図１０】同実施の形態における反射部材と角度を変更しない反射部材を使用して感熱記録媒体を搬送しつつレーザ光を走査したときの感熱記録媒体上の走査ラインを比較して示す斜視図。
【符号の説明】
【００３８】
１１〜１５…レーザ光源装置、１１ａ…レーザ光源、１６…可逆性感熱記録媒体、１７…反射部材、１９…搬送装置、２０…レーザドライバ、２１駆動装置。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射するレーザ光源と、
記録媒体の搬送路上方に配置され、前記レーザ光源からのレーザ光を反射部材で反射しつつその反射部材を、前記レーザ光の前記記録媒体までの光路長を一定に保持して前記記録媒体の搬送方向とは直交する方向に移動させ、前記レーザ光を前記記録媒体に対して搬送方向と直交する方向に走査させる走査手段を備えたことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
レーザ光を出射する複数のレーザ光源と、
記録媒体の搬送路上方に配置され、前記各レーザ光源からのレーザ光を反射部材で反射しつつその反射部材を、前記各レーザ光の前記記録媒体までの光路長を一定に保持して前記記録媒体の搬送方向とは直交する方向に移動させ、前記各レーザ光を前記記録媒体に対して搬送方向と直交する方向に同時に走査させる走査手段を備えたことを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
レーザ光源は、レーザ光を反射部材の反射面に対して、記録媒体の搬送方向とは直交する方向から入射角度４５°で入射させ、
走査手段は、反射部材をその反射面が記録媒体の記録面に対して垂直になるように配置するとともにレーザ光の入射角方向に沿って斜めに移動させることを特徴とする請求項１又は２記載の光走査装置。
【請求項４】
走査手段は、記録媒体の搬送速度に同期して反射部材の反射面の、前記記録媒体の搬送方向に対する角度を可変する角度変更装置を備え、前記記録媒体の搬送を停止させずにレーザ光を走査することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１記載の光走査装置。

【図１】