画像記録装置
【課題】複数の露光ヘッドによって露光を行う場合に、一部の露光ヘッドの露光チャンネルが故障した場合でも、装置の大型化や装置コストの上昇を抑えつつ、効率的な露光を行い、高速で高精細な記録を行うことのできる画像記録装置を提供する。
【解決手段】光ビームＬを主走査方向Ｘに走査する回転ドラム駆動機構８と、露光光源１０とレンズ１４とリニアモータ２１とを備え複数の露光チャンネルを有する複数の露光ヘッド５と、露光ヘッド５の位置及び露光ヘッド５の副走査方向Ｙの移動速度を検出するリニアエンコーダ２７と、光ビームＬの光量を測定する光量測定機構３９と、露光チャンネルが使用可能か否かを判断し、露光ヘッド５ごとの露光チャンネルのうち連続する使用可能な前記露光チャンネルの数に応じて各露光ヘッド５間の間隔及び露光ヘッド５の副走査方向Ｙの移動速度を変更するようにリニアモータ２１を制御する制御部３５とを備える。
【解決手段】光ビームＬを主走査方向Ｘに走査する回転ドラム駆動機構８と、露光光源１０とレンズ１４とリニアモータ２１とを備え複数の露光チャンネルを有する複数の露光ヘッド５と、露光ヘッド５の位置及び露光ヘッド５の副走査方向Ｙの移動速度を検出するリニアエンコーダ２７と、光ビームＬの光量を測定する光量測定機構３９と、露光チャンネルが使用可能か否かを判断し、露光ヘッド５ごとの露光チャンネルのうち連続する使用可能な前記露光チャンネルの数に応じて各露光ヘッド５間の間隔及び露光ヘッド５の副走査方向Ｙの移動速度を変更するようにリニアモータ２１を制御する制御部３５とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像記録装置に係り、特に、露光光源から光ビームを記録材の露光面上に照射することにより画像を記録する画像記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、印刷装置等において、記録材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。このような画像記録装置は、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材の露光面に照射することにより記録材上に光ビームを結像させ、これにより記録材上に画像を記録するものである。
【０００３】
このような画像記録装置には、記録材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材を露光させる外面走査方式のものと、記録材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材を露光させる内面走査方式のものとがある。
【０００４】
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、記録材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材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）。
【０００５】
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、露光ヘッド上に多くの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、記録材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。
【０００６】
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。
【特許文献１】特開２０００−１４１７４９号公報
【特許文献２】特開平８−９０８３１号公報
【特許文献３】特開平５−５８４６号公報
【特許文献４】特開２００３−３３０２００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、例えば前記特許文献４に記載の画像記録装置等においては、各露光ヘッドは一定間隔で配置されており、各露光ヘッドは露光ヘッド間の間隔が固定されたままボールネジ機構によって副走査方向に移動するようになっている。そして、前記特許文献４には、複数ある露光ヘッドの一部の露光チャンネルに故障が生じ使用不能となった場合には、全ての露光ヘッドの露光に用いる露光チャンネル数を故障が生じた露光ヘッドの使用可能な露光チャンネル数に合わせることが開示されている。
【０００８】
しかしながら、このように全ての露光ヘッドの露光チャンネル数を故障している露光ヘッドの使用可能なチャンネル数に合わせると、故障を生じていない露光ヘッドを十分に活用することができず、効率的な露光を行うことができない。このため、画像記録に要する時間が必要以上に長くなるとの問題がある。
【０００９】
また、仮に露光ヘッドを移動させるためのボールネジ機構を各露光ヘッドに設けて各露光ヘッドをそれぞれ別個に移動可能とした場合には、装置全体が大型化し、装置コストも上昇するとの問題もある。
【００１０】
そこで、本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、複数の露光ヘッドによって露光を行う場合に、一部の露光ヘッドの露光チャンネルが故障した場合でも、装置の大型化や装置コストの上昇を抑えつつ、効率的な露光を行い、高速で高精細な記録を行うことのできる画像記録装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このような問題を解決するため、請求項１に記載されている発明は、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と、前記露光光源から照射される前記光ビームを記録材の露光面に結像させるための光学系と、前記主走査方向とほぼ直交する副走査方向に移動するためのヘッド移動機構とを備え、複数の露光チャンネルを有する複数の露光ヘッドと、
前記露光ヘッドの位置及び前記露光ヘッドの前記副走査方向の移動速度を検出するヘッド検出機構と、
前記露光ヘッドから照射される前記光ビームの光量を測定する光量測定機構と、
前記光量測定機構の測定結果に基づいて前記露光チャンネルが使用可能か否かを判断するとともに、前記露光ヘッドごとの前記露光チャンネルのうち連続する使用可能な前記露光チャンネルの数に応じて、前記各露光ヘッド間の間隔及び前記露光ヘッドの前記副走査方向の移動速度を変更するように前記ヘッド移動機構を制御する制御部とを備えることを特徴としている。
【００１２】
このような構成を有する請求項１に記載の発明は、露光光源と、レンズ等の光学系とを備える複数の露光ヘッドをヘッド移動機構によって副走査方向に移動するとともに、主走査手段により光ビームを主走査方向に走査して画像を記録する場合に、ヘッド検出機構によって露光ヘッドの位置及び露光ヘッドの副走査方向の移動速度を検出し、制御部がヘッド移動機構を制御して、露光ヘッドごとの露光チャンネルのうち連続する使用可能な露光チャンネルの数に応じて、各露光ヘッド間の間隔及び露光ヘッドの副走査方向の移動速度を変更するようになっている。
【００１３】
請求項２に記載されている発明は、請求項１に記載の画像記録装置において、前記制御部は、前記副走査方向における前記各露光ヘッドの記録幅の比及び前記各露光ヘッドの前記副走査方向の移動速度の比が前記各露光ヘッドの連続する使用可能な前記露光チャンネルの数の比とほぼ同一となるように前記各露光ヘッド間の間隔及び前記各露光ヘッドの前記副走査方向の移動速度を変更するように前記ヘッド移動機構を制御することを特徴としている。
【００１４】
このような構成を有する請求項２に記載の発明は、副走査方向における各露光ヘッドの記録幅の比及び各露光ヘッドの副走査方向の移動速度の比が各露光ヘッドの連続する使用可能な前記露光チャンネルの数の比とほぼ同一となるように各露光ヘッド間の間隔及び各露光ヘッドの副走査方向の移動速度を変更するように制御部がヘッド移動機構を制御して露光ヘッドを移動させるようになっている。
【００１５】
請求項３に記載されている発明は、請求項１又は請求項２に記載の画像記録装置において、前記制御部は、前記各露光ヘッド間の間隔が前記露光ヘッドにより記録される画素の画素ピッチと前記露光ヘッドのそれぞれ前記副走査方向の上流側に位置する前記露光ヘッドの連続する使用可能な前記露光チャンネル数との積の整数倍となるように前記ヘッド移動機構を制御することを特徴としている。
【００１６】
このような構成を有する請求項３に記載の発明は、各露光ヘッド間の間隔が露光ヘッドにより記録される画素の画素ピッチと露光ヘッドのそれぞれ副走査方向の上流側に位置する露光ヘッドの連続する使用可能な露光チャンネル数との積の整数倍となるように制御部がヘッド移動機構を制御して露光ヘッドを移動させるようになっている。
【００１７】
請求項４に記載されている発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像記録装置において、前記ヘッド移動機構は、固定子としての磁石と可動子としての電磁コイルとを備えるリニアモータであり、前記各露光ヘッドにはそれぞれ個別に前記電磁コイルが設置されることを特徴としている。
【００１８】
請求項４に記載されている発明は、ヘッド移動機構として固定子としての磁石と可動子としての電磁コイルとを備えるリニアモータを用い、各露光ヘッドにそれぞれ個別に電磁コイルを設けて各露光ヘッドが独立して移動可能となっている。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に記載された発明によれば、複数の露光ヘッドを用いて画像記録を行うので、１つの露光ヘッドが備える露光チャンネルが少なくてすみ、各露光チャンネルの照射位置を精度よく配列することができるとともに、記録材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生じる副走査方向に対する主走査線の傾斜の影響を少なくすることができる。また、露光ヘッド上に多くの光源が集中することもないので露光ヘッドの温度が必要以上に上昇することがない。また、１つの露光ヘッドが備える露光チャンネル数が比較的少ないので光の焦点を合わせるためのレンズ等を大型化する必要がなく装置コストを抑えることができる。
【００２０】
また、このように複数の露光ヘッドを用いて画像記録を行う場合に露光ヘッドごとの露光チャンネルのうち連続する使用可能な露光チャンネルの数に応じて露光ヘッド間の間隔及び露光ヘッドの副走査方向の移動速度を変更するので、一部の露光ヘッドの露光チャンネルが故障した場合でも全ての露光ヘッドを効率的に使って画像記録を行うことができ、短時間で高精細な画像記録を行うことが可能となるとの効果を奏する。
【００２１】
請求項２に記載された発明によれば、露光ヘッド間の間隔が副走査方向における各露光ヘッドの記録幅の比及び各露光ヘッドの副走査方向の移動速度の比が各露光ヘッドの連続する使用可能な露光チャンネルの数の比とほぼ同一となるように調整されるので、一部の露光ヘッドの露光チャンネルが故障した場合でも全ての露光ヘッドを効率的に使って画像記録を行うことができ、短時間で高精細な画像記録を行うことが可能となるとの効果を奏する。
【００２２】
請求項３に記載された発明によれば、露光ヘッド間の間隔が副走査方向における各露光ヘッドの記録幅と露光ヘッドのそれぞれ副走査方向の上流側に位置する露光ヘッドの連続する使用可能な前記露光チャンネル数との積の整数倍となるように調整を行うので、露光ヘッドごとの露光チャンネルのうち連続する使用可能な露光チャンネルの数に応じて露光ヘッド間の距離を調整したときに常に割り切れる長さで間隔を空けることができる。このため、各露光ヘッドを無駄なく効率的に使って画像記録を行うことができるので、短時間で高精細な画像記録を行うことが可能となるとの効果を奏する。
【００２３】
請求項４に記載された発明によれば、リニアモータを用いて露光ヘッドを移動するので、ボールネジ機構を用いた場合と比較して露光ヘッドを円滑に移動させることができ、移動の際の振動を抑えて高精細な画像記録を行うことが可能となる。
【００２４】
また、ボールネジ機構を用いて露光ヘッドを移動させる場合には露光ヘッドの移動距離及び移動速度をねじの回転数等から把握するのに対して、リニアモータの場合にはリニアエンコーダによって露光ヘッドの位置及び移動速度を正確に把握することができるので、より高精度の制御を行うことができる。
【００２５】
さらに、各露光ヘッドにはそれぞれ個別に電磁コイルを設置するので、各露光ヘッドを独立して移動させることができ、露光ヘッド間の距離及び露光ヘッドの副走査方向の移動速度をそれぞれ別個に調整することが可能である。また、ボールネジ機構を用いる場合に露光ヘッド間の距離及び露光ヘッドの副走査方向の移動速度をそれぞれ別個に調整しようとすると、各露光ヘッド毎にボールネジを設ける必要があり、装置の大型化、装置コストの上昇を招くこととなるが、リニアモータの場合には各露光ヘッドに電磁コイルを設けるという簡易かつ安価な手法によって露光ヘッド間の距離及び露光ヘッドの副走査方向の移動速度の調整を行うことができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に、本発明に係る画像記録装置の一実施形態について、図１から図６を参照しつつ説明する。
【００２７】
本実施形態において画像記録装置１は、例えば光によって露光する露光面を有する記録材４としての印刷版に直接画像記録を行うＣＴＰ(Computer to Plate)出力装置である。
【００２８】
図１及び図２に示すように、画像記録装置１の内部には、画像記録を行うための各部材を固定する装置架台２が設けられている。装置架台２には、外周面に記録材４を保持するほぼ円筒形状の回転ドラム３と、回転ドラム３上に支持された記録材４を露光させることにより記録材４に画像を記録する複数の露光ヘッド５とが配設されている。
【００２９】
回転ドラム３は、回転ドラム３の中心軸とほぼ同心となるように設けられた回転軸６を備えている。回転軸６は装置架台２に立設された支持部材７によって軸支されている。回転ドラム３は、主走査手段としての回転ドラム駆動機構８（図６参照）により回転軸６が回転することによって回転ドラム３の周方向である主走査方向Ｘに一定速度で回転可能となっている。
【００３０】
なお、回転ドラム３に保持される記録材４としては、例えば、銀塩感材、ヒートモード記録材等を用いることができるが、記録材４は、ここに例示したものに限定されない。
【００３１】
次に、露光ヘッド５は、露光ヘッド５を構成する各部を支持するヘッド支持台９を備えている。図１から図３に示すように、ヘッド支持台９の上には、例えば半導体レーザやＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光体で構成され光ビームＬを照射する露光光源１０が回転ドラム３と対向するように複数固定されている。
【００３２】
各露光光源１０には露光光源１０から照射された光ビームＬを伝送する光ファイバー１２が接続されており、これらの光ファイバー１２は一つに束ねられて光ファイバーアレイ１３を形成している。また、前記光ファイバーアレイ１３から照射される光ビームＬの光軸上には、光ビームＬを記録材４の露光面上に結像させるための光学系としてのレンズ１４が配置されている。このレンズ１４としては、単レンズ、または複数のレンズを組み合わせて構成されるレンズ群のいずれを用いてもよい。
【００３３】
各露光光源１０は、それぞれ前記光ファイバーアレイ１３を介して１つの露光チャンネルを構成しており、１つの露光チャンネルはそれぞれ画像記録における１画素の記録幅に対応している。各露光光源１０から照射された光ビームＬは、それぞれ１画素の幅の記録を行うようになっている。
【００３４】
また、図１及び図２に示すように、装置架台２の上には、ヘッド支持台９を移動させるヘッド移動機構としてのリニアモータ２１を構成する長尺なシャフト状の固定子１５が、回転ドラム３の回転軸６とはほぼ平行となるように回転ドラム３の幅方向に延在して設けられている。図４に示すように、固定子１５は、ほぼ断面円形状の磁石１７をＮ極同士あるいはＳ極同士が互いに対向するように複数連結したものを長尺なパイプ状部材１６の内部に収納したものである。固定子１５の両端は、装置架台２に固定された固定子支持部材１８によって支持されている。
【００３５】
固定子１５に用いられる磁石１７は磁束密度の大きい希土類磁石が好ましく、特に、希土類磁石としてネオジム系磁石、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る。このような希土類磁石をリニアモータ２１の固定子１５に用いる場合は、他の磁石を用いる場合と比べて高い推力を得ることができる。なお、磁石１７は、ここに例示したものに限定されず、他の磁石を用いることもできる。
【００３６】
また、パイプ状部材１６は、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によって形成される。パイプ状部材１６は、内部に収納される磁石１７から生じる磁界を減少させないようにできるだけ薄いことが好ましい。例えば、パイプ状部材１６は厚さ１ｍｍのステンレス鋼で形成したものが適用される。なお、パイプ状部材１６を形成する材料はここに例示したものに限定されない。
【００３７】
前記ヘッド支持台９の露光光源１０等が設けられている側とは反対の面であって前記固定子１５に対応する位置には、電磁コイル１９と電磁コイル１９を保持しヘッド支持台９に固定されるコイル保持部材２０とを備えリニアモータ２１を構成する可動子２２が設けられている。なお、コイル保持部材２０は、電磁コイル１９の全体を覆うものでなくてもよく、少なくとも電磁コイル１９の一部を保持して電磁コイル１９をヘッド支持台９に固定可能であればよい。
【００３８】
図４に示すように、電磁コイル１９はコイル２３を複数巻回した中空のコイル群であり、例えば３相等、複数の相からなるが、電磁コイル１９はこれに限定されない。電磁コイル１９の巻き数は、得たい推力以上の推力を得ることができるように、適当な巻き数、巻き線径を決めることが好ましい。なお、電磁コイル１９はここに例示した構成のものに限定されず、例えば、中空のボビンを備え、このボビンにコイル２３を巻回する構成としてもよい。
【００３９】
電磁コイル１９の中空部分には前記固定子１５が貫通するようになっており、この固定子１５と可動子２２とによってリニアモータ２１が構成される。
【００４０】
リニアモータ２１は、可動子２２の電磁コイル１９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１９に磁界（Ｎ極、Ｓ極）を発生させ、電磁コイル１９と固定１５のパイプ状部材１６内部に直線状に配置された磁石１７との間に吸引力及び反発力を生じさせることにより推力を得て、露光ヘッド５を固定子１５の長手方向（以下「副走査方向Ｙ」と称する。）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り推力の向きが変化するようになっており、電源から流される電流の向きを切り替えることにより露光ヘッド５の移動方向を切り替え可能となっている。さらに、リニアモータ２１は電源から流される電流の大きさにより推力の大きさを変化させることができ、電流の大きさを変えることにより露光ヘッド５の移動速度を変更可能となっている。
【００４１】
なお、固定子１５の外周面と電磁コイル１９の内周面との間には微小な間隙があり、電磁コイル１９は固定子１５の外周面を一部摺動してもよいし、摺動せずに間隙を保ったまま移動してもよい。
【００４２】
本実施形態に示すような円柱形状の磁石１７を用いることにより磁石１７の製造コストを抑えることができるとともに、円柱形状の磁石１７からなる固定子１５を電磁コイル１９に貫通させる構成とすることにより磁束の利用効率が良く、固定子１５の大きさを必要以上に大きくしなくても大きな推力を得ることができる。なお、露光ヘッド５を移動させるヘッド移動機構としてのリニアモータ２１の構成はここに例示したものに限定されず、他の形状の固定子及び電磁コイルを備えるリニアモータを用いてもよい。
【００４３】
また、装置架台２の上には、露光ヘッド５を案内するガイドレール２４が固定子１５とほぼ平行となるように設けられている。ガイドレール２４の両端は装置架台２に固定されたレール支持部材２５によって支持されている。前記ヘッド支持台９の可動子２２が設けられている面であってガイドレール２４に対応する位置には、ガイドレール２４を貫通させる中空部を備えるガイド部材２６が設けられている。ガイド部材２６はガイドレール２４に沿って摺動可能となっており、可動子２２が固定子１５に沿って移動する際、露光ヘッド５が副走査方向Ｙに沿って往復移動するようにガイド部材２６が露光ヘッド５を支持するようになっている。
【００４４】
さらに、装置架台２の上には、露光ヘッド５の位置及び副走査方向Ｙの移動速度等を検知するヘッド検出機構としてのリニアエンコーダ２７を構成するエンコーダスケール２８が固定子１５及びガイドレール２４と平行するように副走査方向Ｙに延在して設けられている。また、ヘッド支持台９の可動子２２が設けられている面であってエンコーダスケール２８に対向する位置には、エンコーダスケール情報を検出するための光センサ２９がエンコーダスケール２８に対向するように設けられている。
【００４５】
エンコーダスケール２８は、例えば光学式の反射式スケールであり、露光ヘッド５の移動方向である副走査方向Ｙに光高反射率面と光低反射率面とが交互に所定の間隔で並んでいる。
【００４６】
図５に示すように、光センサ２９は、ＬＥＤ等の発光素子によって構成され前記エンコーダスケール２８に対して光を照射する光源３１と、２つの位相格子を互い違いに嵌め込んでなる走査格子３２と、前記光源３１から照射されエンコーダスケール２８により反射した光を集光するコンデンサレンズ３３と、フォトダイオードやフォトトランジスタ等により構成されコンデンサレンズによって集光された反射光を受光する受光素子３４とを備えている。光センサ２９は、エンコーダスケール２８に臨みつつ、露光ヘッド５と共に移動可能となっている。
【００４７】
光源３１から照射された光はコンデンサレンズ３３を透過することにより平行光の束となり、走査格子３２を介してエンコーダスケール２８に照射される。光はエンコーダスケール２８によって反射し、その反射光は走査格子３２及びコンデンサレンズ３３を介して受光素子３４により受光される。コンデンサレンズ３３からの光が走査格子３２を透過することによりエンコーダスケール２８の表面には、例えばそれぞれ目盛間隔が１／４ずつずれた４つの格子像が形成され、その反射光が受光素子３４に入射してほぼ９０度の位相差を有する４相の正弦波信号が発生する。エンコーダスケール２８の上を光センサ２９が移動すると、受光素子３４は随時エンコーダスケール２８からの反射光を受光し、その反射光の強度（光度、光量等）を検出して受光した光に応じたエンコーダ信号を生成するようになっている。
【００４８】
なお、エンコーダスケール２８は、ここに例示したものに限定されず、例えば露光ヘッド５の移動方向である副走査方向Ｙに光透過率が高い部分と低い部分とが交互に所定の間隔で並ぶ透過式のスケールを適用することも可能である。このような透過式のエンコーダスケールを用いる場合には、光センサによってエンコーダスケールを透過する透過光の強度を検出する。
【００４９】
さらに、回転ドラム３の近傍であって露光ヘッド５から照射された光を受光可能な位置には、露光ヘッド５の露光光源１０から照射された光ビームＬの光量を測定する光量測定機構３９が設けられている。光量測定機構３９は、例えば、露光光源１０から照射された光ビームＬを受光するフォトセンサ（図示せず）、フォトセンサで検出した光ビームＬの光量に応じたアナログ信号のＡ／Ｄ変換を行うＡ／Ｄコンバータ（図示せず）等から構成される。なお、光量測定機構３９は露光ヘッド５から照射された光を受光して光量を測定可能なものであればよく、その構成はここに例示したものに限定されない。また、図１には光量測定機構３９を１つ設けた例を例示したが、光量測定機構３９の数はこれに限定されず、例えば回転ドラム３の両側にそれぞれ１つずつ配置してもよい。
【００５０】
また、図６に示すように、画像記録装置１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３６と、各種のプログラム等を格納する記憶手段としてのＲＯＭ（Read Only Memory）３７と、ＲＡＭ（Random Access Memory）３８とを有する制御部３５を備えている。制御部３５は、ＲＯＭ３７に格納される所定のプログラムを読み出してＲＡＭ３８の作業領域に展開し、当該プログラムに従ってＣＰＵ３６が各種処理を実行するようになっている。
【００５１】
ＲＡＭ３８は、ＣＰＵ３６によって指定された各種プログラムや各種データ、および処理結果等を格納するワークメモリエリア（図示せず）を有する。ＣＰＵ３６は、ＲＯＭ３７に記憶されているシステムプログラムや各種アプリケーションプログラムの中から、指定されたプログラムを読み出してＲＡＭ３８内のワークメモリエリアに格納し、このＲＡＭ３８内に格納されたプログラムに従って各種処理を実行するとともに、処理結果をＲＡＭ３８内のワークメモリエリアに格納するようになっている。
【００５２】
制御部３５には前記光量測定機構３９が受光した光ビームＬの光量が信号化されて送られるようになっており、制御部３５は光量測定機構３９から送られた露光時の光量データに基づいて、露光ヘッド５の露光チャンネルのうち点灯していないもの又は光量が少ないもの等、光露光に使用できない露光チャンネルがないかを判断する。
【００５３】
また、本実施形態において、ＲＯＭ３７には、例えば、露光ヘッド５ごとの露光チャンネルのうち連続する使用可能な露光チャンネルの数に基づいて各露光ヘッド５間の適正距離及び各露光ヘッド５の副走査方向Ｙの移動速度を算出するヘッド移動演算プログラムや露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネルの数と各露光ヘッド５間の距離及び移動速度データとの関係を関連付けたＬＵＴ（Look Up Table）等が格納されている。なお、ＬＵＴが格納されている場所はＲＯＭ３７に限定されない。
【００５４】
画像記録装置１には、外部機器から画像データが送信されるようになっており、送られた画像データは制御部３５のＲＡＭ３８に一時的に格納される。また、制御部３５には、各露光ヘッド５に設けられているリニアエンコーダ２７の光センサ２９からエンコーダ信号が送られるようになっており、制御部３５は送られたエンコーダ信号から各露光ヘッド５の位置及び副走査方向Ｙの移動速度を把握するようになっている。
【００５５】
制御部３５は、外部機器から画像データが送られると、送られた画像データから画像の記録幅を判断した上で、ＲＯＭ３７からヘッド移動演算プログラムを読み出し露光ヘッドごとの露光チャンネルのうち連続する使用可能な露光チャンネルの数に応じた各露光ヘッド５間の適正距離及び露光ヘッドの副走査方向Ｙの移動速度を算出するようになっている。
【００５６】
ここで、露光ヘッド５ごとの露光チャンネルのうち連続する使用可能な露光チャンネルの数に応じた各露光ヘッド５間の適正距離とは、副走査方向Ｙにおける各露光ヘッド５の記録幅の比が各露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネルの数の比とほぼ等しくなり、かつ、各露光ヘッド５間の間隔が露光ヘッド５により記録される画素の画素ピッチと露光ヘッド５のそれぞれ副走査方向Ｙの上流側に位置する露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネル数との積の整数倍となる距離である。露光ヘッド５により記録される画素の画素ピッチとは露光ヘッド５のある露光チャンネルによって記録される１画素の中心から隣接する露光チャンネルによって記録される１画素の中心までの幅をいう。なお、露光ヘッド５の１つの露光チャンネルによって記録される１画素の幅及び各露光ヘッド５の露光チャンネル数は、予めＲＯＭ３７等に記憶されていてもよいし、操作者が適宜設定してもよい。
【００５７】
また、露光ヘッド５の副走査方向Ｙの移動速度は、各露光ヘッド５の副走査方向Ｙの移動速度の比が各露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネルの数の比とほぼ等しくなるように決定される。
【００５８】
例えば、図７に示すように、２つの露光ヘッド５があり、各露光ヘッド５の露光チャンネルがそれぞれ３２チャンネルである場合に、そのうち１つの露光ヘッド５の１６番目の露光チャンネルが点灯せず使用できないと制御部３５により判断された場合について、各露光ヘッド５間の間隔及び露光ヘッド５の副走査方向Ｙの移動速度がどのように決定されるかについて以下に説明する。
【００５９】
この場合、故障のある露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネル数は１７番目から３２番目までの１６チャンネルとなる。よって、故障のない露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネルの数と故障のある露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネルの数との比は３２対１６、すなわち、２対１となる。したがって、副走査方向Ｙにおける各露光ヘッド５の記録幅の比は、故障のない露光ヘッドが２に対して故障のある露光ヘッドは１となり、かつ、各露光ヘッド５間の間隔が露光ヘッド５により記録される画素の画素ピッチと露光ヘッド５のそれぞれ副走査方向Ｙの上流側に位置する露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネル数との積の整数倍となる距離が露光ヘッド５ごとの露光チャンネルのうち連続する使用可能な露光チャンネルの数に応じた各露光ヘッド５間の適正距離となる。また、前記の例においては、故障のない露光ヘッド５は故障のある露光ヘッドの２倍の記録幅を記録することとなるので、故障のない露光ヘッド５は故障のある露光ヘッドの２倍の速度、すなわち、故障のない露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネルの数と故障のある露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネルの数との比である２対１に対応する速度で副走査方向Ｙに移動するように副走査方向Ｙの移動速度が決定される。
【００６０】
また、制御部３５は、リニアモータ２１の電磁コイル１９に電流を流してリニアモータ２１を駆動させ、露光ヘッド５を副走査方向Ｙに往復移動させるようになっている。
【００６１】
また、制御部３５は、回転ドラム駆動機構８を制御することによって記録材４を保持する回転ドラム３を主走査方向Ｘに一定速度で回転させるようになっている。
【００６２】
さらに、制御部３５は、画像情報に応じて露光制御回路１１に露光制御信号を出力し、これにより露光ヘッド５の露光光源１０を制御して、各露光ヘッド５から露光制御信号に応じた適宜光を照射させるようになっている。
【００６３】
次に、本実施形態に係る画像記録装置の作用について説明する。
【００６４】
外部機器から画像データが送られると、制御部３５が送られた画像データが一時的にＲＡＭ３８に格納される。
【００６５】
画像記録を開始する前には、光量測定機構３９により各露光ヘッドの露光時の光量が測定され、制御部３５は光量測定機構３９から送られた露光時の光量データに基づいて、露光ヘッドの露光チャンネルのうち使用できない露光チャンネルがないかを判断する。使用できない露光チャンネルがある場合には、制御部３５のＣＰＵ３６は故障のない露光ヘッド５と故障のある露光ヘッド５の使用可能な露光チャンネル数に基づいて、故障のない露光ヘッド５と故障のある露光ヘッド５の使用可能な露光チャンネル数との比を算出する。
【００６６】
そして、制御部３５のＣＰＵ３６は、ＲＯＭ３７からヘッド移動演算プログラムを読み出してＲＡＭ３８のワークメモリエリアに展開し、このヘッド移動演算プログラムに基づいて、副走査方向Ｙにおける各露光ヘッド５の記録幅の比が各露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネルの数の比とほぼ等しくなり、かつ、各露光ヘッド５間の間隔が露光ヘッド５により記録される画素の画素ピッチと露光ヘッド５のそれぞれ副走査方向Ｙの上流側に位置する露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネル数との積の整数倍となる距離を露光ヘッドごとの露光チャンネルのうち連続する使用可能な露光チャンネルの数に応じた各露光ヘッド５間の適正距離として算出し、さらに、各露光ヘッドの副走査方向Ｙの移動速度の比が各露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネルの数の比とほぼ等しくなる速度を露光ヘッドの副走査方向Ｙの移動速度として算出する。
【００６７】
次に、制御部３５はリニアモータ２１を動作させて、露光ヘッド５間の間隔が前記適正距離となる位置まで適宜各露光ヘッド５を移動させる。各露光ヘッド５の位置はリニアエンコーダ２７によって検出され、各露光ヘッド５の位置情報がリニアエンコーダ２７の光センサ２９からエンコーダ信号として随時制御部３５に送られる。
【００６８】
露光ヘッド５が所定の位置まで移動すると、画像記録装置１によって記録材４の露光面を光露光して画像を行う。画像記録を行う際には、回転ドラム３の外周面に記録材４を露光面が外側となるように保持させるとともに、制御部３５が回転ドラム駆動機構８を動作させることにより回転ドラム３を主走査方向Ｘに回転させる。
【００６９】
そして制御部３５の制御により、露光光源１０から光ビームＬを照射して、レンズ１４を介して当該光ビームＬを記録材４の表面である露光面上に結像させる。さらに、制御部３５は、回転ドラム３を主走査方向Ｘに回転させながら、リニアモータ２１を動作させて露光ヘッド５を副走査方向Ｙに往復移動させる。この際、露光ヘッド５の位置及び副走査方向Ｙの移動速度はリニアエンコーダ２７の光センサ２９によって検出され、各露光ヘッド５の位置情報及び副走査方向Ｙの移動速度情報が光センサ２９からエンコーダ信号として随時制御部３５に送られる。制御部３５は光センサ２９から送られるエンコーダ信号により各露光ヘッド５の位置及び副走査方向Ｙの移動速度を把握して、露光ヘッド５の位置及び副走査方向Ｙの移動速度に応じてリニアモータ２１の電磁コイル１９に流す電流の向き又は強度を切り替える。これにより、露光ヘッド５の移動方向や移動速度を適宜切り替えながら順次記録材４の露光面を光露光する副走査を行い記録材４の露光面上に所定の画像を記録する。
【００７０】
以上のように、本実施形態によれば、露光ヘッド５間の距離を副走査方向Ｙにおける各露光ヘッド５の記録幅の比が各露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネルの数の比とほぼ等しくなり、かつ、各露光ヘッド５間の間隔が露光ヘッド５により記録される画素の画素ピッチと露光ヘッド５のそれぞれ副走査方向Ｙの上流側に位置する露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネル数との積の整数倍となるように調整し、さらに、各露光ヘッドの副走査方向Ｙの移動速度の比が各露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネルの数の比とほぼ等しくなるように各露光ヘッドの副走査方向Ｙの移動速度を調整する。このため、複数の露光ヘッド５を用いて画像記録を行う場合に、露光ヘッドの一部の露光チャンネルに故障があり使用できない場合でも各露光ヘッド５を効率的に走査させることができ、画像記録の高速化を実現することができる。
【００７１】
また、露光ヘッド５を副走査方向Ｙに移動させる手段としてリニアモータ２１を用いているので、露光ヘッド５を複数設けた場合でも、副走査方向Ｙの移動手段としてボールネジ機構等を用いた場合と比較して、装置が大型化せず、装置コストを抑えることもできる。さらに、リニアモータ２１はボールネジ機構等と比較して移動の際の動きが滑らかであり、かつ、露光ヘッド５の位置をリニアエンコーダ２７により検出しながら移動方向や移動距離、移動速度等を制御するため、露光ヘッド５の位置や移動速度を正確に把握して副走査を行うことができ、高精細な画像記録を行うことができる。
【００７２】
なお、本実施形態においては、２つの露光ヘッド５を副走査方向Ｙに配置する場合を例として説明したが、露光ヘッド５の数はここに示したものに限定されず、さらに複数の露光ヘッド５を副走査方向Ｙに並べて配置してもよい。この場合、それぞれの露光ヘッド５に電磁コイル１９を備える可動子２２及びリニアエンコーダ２７を構成する光センサ２９を設けて、各露光ヘッド５がそれぞれ独立して移動可能とする。そして、この場合には、画像記録装置に配置される全ての露光ヘッド５について各露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネルの数の比が算出される。
【００７３】
また、本実施形態においては、露光ヘッド５間の距離を副走査方向Ｙにおける各露光ヘッド５の記録幅の比が各露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネルの数の比とほぼ等しくなり、かつ、各露光ヘッドの副走査方向Ｙの移動速度の比が各露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネルの数の比とほぼ等しくなること、及び、各露光ヘッド５間の間隔が露光ヘッド５により記録される画素の画素ピッチと露光ヘッド５のそれぞれ副走査方向Ｙの上流側に位置する露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネル数との積の整数倍となることという条件を全て満たすように露光ヘッド５を配置するようにしたが、単に露光ヘッド５間の距離を副走査方向Ｙにおける各露光ヘッド５の記録幅の比が各露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネルの数の比とほぼ等しくなり、かつ、各露光ヘッドの副走査方向Ｙの移動速度の比が各露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネルの数の比とほぼ等しくなるように露光ヘッド５を配置するようにしてもよい。
【００７４】
また、本実施形態では、回転ドラム３の外周面に記録材４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１について説明したが、本発明は他の方式の画像記録装置にも適用する事が可能である。例えば、図８に示すように、内周面に感光材料等の記録材４を装着可能な円筒状の固定ドラム４１を備え、固定ドラム４１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４２を備える内面走査方式の画像記録装置にも本発明を適用することができる。
【００７５】
すなわち、内面走査方式の画像記録装置は、例えば、図８に示すように、内周面に露光面を有する記録材４を装着可能な円筒状の固定ドラム４１と、固定ドラム４１の内部に配置される複数の露光ヘッド４２とを備えている。露光ヘッド４２は、例えば半導体レーザやＬＥＤ（発光ダイオード）等、光ビームＬを照射する複数の図示しない発光体で構成され複数の露光チャンネルを有する露光光源４３を備えている。露光ヘッド４２の上であって露光光源４３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４６により固定ドラム４１の中心軸を回転軸として回転する光反射素子４５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４２と光反射素子４５との間には光ビームＬを集束させ記録材４の露光面に結像させる光学系としてのレンズ４４が設けられている。さらに、固定ドラム４１の内部には、図示しない複数の磁石からなり露光ヘッド４２を固定ドラム４１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５１を構成するシャフト状の固定子４７が固定ドラム４１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４２の固定子４７に対応する位置にはリニアモータ５１を構成する可動子４８が設置されている。可動子４８は図示しない中空の電磁コイルを備えており、固定子４７は可動子４８の中空部を貫通するようになっている。なお、リニアモータ５１の構成は前記実施形態中に示したものと同様であるため省略する。また、固定ドラム４１の内部には、露光ヘッド４２の位置等を検出するヘッド検出機構としてのリニアエンコーダ５０のエンコーダスケール４９が固定子４７とほぼ平行して副走査方向に延在して設けられている。前記露光ヘッド４２の一端であってエンコーダスケール４９に対向する位置にはリニアエンコーダ５０を構成する光センサ（図示せず）が設けられている。さらに、固定ドラム４１の内側一端であって光ビームＬを受光可能な位置には、各露光チャンネルごとの光ビームＬの光量を測定する光量測定機構５２が設けられている。また、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。
【００７６】
このような内面走査方式の画像記録装置において、光量測定機構５２から情報が送られると、制御部はこれに基づいて各露光チャンネルが使用可能か否かを判断し、リニアモータ５１を動作させて、副走査方向における各露光ヘッド４２の記録幅の比が各露光ヘッド４２の連続する使用可能な露光チャンネルの数の比とほぼ等しくなり、かつ、各露光ヘッド４２間の間隔が露光ヘッド４２により記録される画素の画素ピッチと露光ヘッド４２のそれぞれ副走査方向Ｙの上流側に位置する露光ヘッド４２の連続する使用可能な露光チャンネル数との積の整数倍となる距離となるように露光ヘッド４２を適宜移動させる。このとき、リニアエンコーダ５０によって露光ヘッド４２の位置が検出され、制御部はリニアエンコーダ５０からの情報に基づいて露光ヘッド４２が適当な位置まで移動したか否かを判断する。
【００７７】
各露光ヘッド４２が適当な位置に移動すると、制御部は露光光源４３から光ビームＬを照射させて画像記録を開始させる。すなわち、露光光源４３から照射された光ビームＬは光反射素子４５によって反射すると共に、光路中のレンズ４４の集束作用によって集束され、固定ドラム４１の内周面に装着された記録材４の露光面上で結像する。光ビームＬはモータ４６により光反射素子４５が回転することによって主走査されると共に、ヘッド移動機構としてのリニアモータ５１が駆動することにより副走査が行われる。副走査を行う際、露光ヘッド４２の位置及び副走査方向の移動速度はリニアエンコーダ５０によって検出され、制御部は各露光ヘッド４２の位置情報及び副走査方向Ｙの移動速度情報に基づいてリニアモータ５１に流す電流の強度又は向きを切り替える。このとき、制御部は各露光ヘッド４２の副走査方向の移動速度の比が各露光ヘッド４２の連続する使用可能な露光チャンネルの数の比とほぼ等しくなるようにリニアエンコーダ５０を制御する。これにより、記録材４の露光面上に順次画像が記録される。
【００７８】
また、本実施形態ではＣＴＰ出力装置を例として説明したが、本発明は、光露光によって画像を記録する装置であれば他の装置にも適用することができる。例えば、印刷物を作成するに当たって、デジタル画像信号から印刷版を作成する前に、このデジタル画像信号から作成された印刷版で印刷されて得られる画像をシミュレーションするプルーフを作成し、デジタル画像信号が示す画像にレイアウト、色、文字等の誤りがあるか否かなどの誤りの有無を検査し、印刷物の仕上がりを事前に確認するために、プルーフを作成する装置や、医療用画像を撮影したフィルムを露光処理する露光装置等にも適用可能である。
【００７９】
その他、本発明が上記実施の形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明に係る画像記録装置の一実施形態の要部を模式的に示した上面図である。
【図２】図１に示す画像記録装置の要部の側面図である。
【図３】図１に示す画像記録装置の露光ヘッドの要部構成を示した斜視図である。
【図４】実施形態に示した画像記録装置に適用されるリニアモータの要部構成を示す斜視図である。
【図５】実施形態に示した画像記録装置に適用されるリニアエンコーダの要部構成を示す斜視図である。
【図６】本発明に係る画像記録装置の一実施形態の制御構成の概略を示した要部ブロック図である。
【図７】露光チャンネルと画像の記録幅との関係を模式的に示した図である。
【図８】実施形態に示した画像記録装置の変形例の要部を模式的に示した斜視図である。
【符号の説明】
【００８１】
３ 回転ドラム
４ 記録材
５ 露光ヘッド
９ ヘッド支持台
１０ 露光光源
１２ 光ファイバー
１３ 光ファイバーアレイ
１４ レンズ
１５ 固定子
１７ 磁石
１９ 電磁コイル
２１ リニアモータ
２２ 可動子
２４ ガイドレール
２６ ガイド部材
２７ リニアエンコーダ
２８ エンコーダスケール
２９ 光センサ
３５ 制御部
３６ ＣＰＵ
３７ ＲＯＭ
３８ ＲＡＭ
３９ 光量測定機構
Ｘ 主走査方向
Ｙ 副走査方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像記録装置に係り、特に、露光光源から光ビームを記録材の露光面上に照射することにより画像を記録する画像記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、印刷装置等において、記録材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。このような画像記録装置は、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材の露光面に照射することにより記録材上に光ビームを結像させ、これにより記録材上に画像を記録するものである。
【０００３】
このような画像記録装置には、記録材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材を露光させる外面走査方式のものと、記録材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材を露光させる内面走査方式のものとがある。
【０００４】
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、記録材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材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）。
【０００５】
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、露光ヘッド上に多くの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、記録材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。
【０００６】
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。
【特許文献１】特開２０００−１４１７４９号公報
【特許文献２】特開平８−９０８３１号公報
【特許文献３】特開平５−５８４６号公報
【特許文献４】特開２００３−３３０２００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、例えば前記特許文献４に記載の画像記録装置等においては、各露光ヘッドは一定間隔で配置されており、各露光ヘッドは露光ヘッド間の間隔が固定されたままボールネジ機構によって副走査方向に移動するようになっている。そして、前記特許文献４には、複数ある露光ヘッドの一部の露光チャンネルに故障が生じ使用不能となった場合には、全ての露光ヘッドの露光に用いる露光チャンネル数を故障が生じた露光ヘッドの使用可能な露光チャンネル数に合わせることが開示されている。
【０００８】
しかしながら、このように全ての露光ヘッドの露光チャンネル数を故障している露光ヘッドの使用可能なチャンネル数に合わせると、故障を生じていない露光ヘッドを十分に活用することができず、効率的な露光を行うことができない。このため、画像記録に要する時間が必要以上に長くなるとの問題がある。
【０００９】
また、仮に露光ヘッドを移動させるためのボールネジ機構を各露光ヘッドに設けて各露光ヘッドをそれぞれ別個に移動可能とした場合には、装置全体が大型化し、装置コストも上昇するとの問題もある。
【００１０】
そこで、本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、複数の露光ヘッドによって露光を行う場合に、一部の露光ヘッドの露光チャンネルが故障した場合でも、装置の大型化や装置コストの上昇を抑えつつ、効率的な露光を行い、高速で高精細な記録を行うことのできる画像記録装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このような問題を解決するため、請求項１に記載されている発明は、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と、前記露光光源から照射される前記光ビームを記録材の露光面に結像させるための光学系と、前記主走査方向とほぼ直交する副走査方向に移動するためのヘッド移動機構とを備え、複数の露光チャンネルを有する複数の露光ヘッドと、
前記露光ヘッドの位置及び前記露光ヘッドの前記副走査方向の移動速度を検出するヘッド検出機構と、
前記露光ヘッドから照射される前記光ビームの光量を測定する光量測定機構と、
前記光量測定機構の測定結果に基づいて前記露光チャンネルが使用可能か否かを判断するとともに、前記露光ヘッドごとの前記露光チャンネルのうち連続する使用可能な前記露光チャンネルの数に応じて、前記各露光ヘッド間の間隔及び前記露光ヘッドの前記副走査方向の移動速度を変更するように前記ヘッド移動機構を制御する制御部とを備えることを特徴としている。
【００１２】
このような構成を有する請求項１に記載の発明は、露光光源と、レンズ等の光学系とを備える複数の露光ヘッドをヘッド移動機構によって副走査方向に移動するとともに、主走査手段により光ビームを主走査方向に走査して画像を記録する場合に、ヘッド検出機構によって露光ヘッドの位置及び露光ヘッドの副走査方向の移動速度を検出し、制御部がヘッド移動機構を制御して、露光ヘッドごとの露光チャンネルのうち連続する使用可能な露光チャンネルの数に応じて、各露光ヘッド間の間隔及び露光ヘッドの副走査方向の移動速度を変更するようになっている。
【００１３】
請求項２に記載されている発明は、請求項１に記載の画像記録装置において、前記制御部は、前記副走査方向における前記各露光ヘッドの記録幅の比及び前記各露光ヘッドの前記副走査方向の移動速度の比が前記各露光ヘッドの連続する使用可能な前記露光チャンネルの数の比とほぼ同一となるように前記各露光ヘッド間の間隔及び前記各露光ヘッドの前記副走査方向の移動速度を変更するように前記ヘッド移動機構を制御することを特徴としている。
【００１４】
このような構成を有する請求項２に記載の発明は、副走査方向における各露光ヘッドの記録幅の比及び各露光ヘッドの副走査方向の移動速度の比が各露光ヘッドの連続する使用可能な前記露光チャンネルの数の比とほぼ同一となるように各露光ヘッド間の間隔及び各露光ヘッドの副走査方向の移動速度を変更するように制御部がヘッド移動機構を制御して露光ヘッドを移動させるようになっている。
【００１５】
請求項３に記載されている発明は、請求項１又は請求項２に記載の画像記録装置において、前記制御部は、前記各露光ヘッド間の間隔が前記露光ヘッドにより記録される画素の画素ピッチと前記露光ヘッドのそれぞれ前記副走査方向の上流側に位置する前記露光ヘッドの連続する使用可能な前記露光チャンネル数との積の整数倍となるように前記ヘッド移動機構を制御することを特徴としている。
【００１６】
このような構成を有する請求項３に記載の発明は、各露光ヘッド間の間隔が露光ヘッドにより記録される画素の画素ピッチと露光ヘッドのそれぞれ副走査方向の上流側に位置する露光ヘッドの連続する使用可能な露光チャンネル数との積の整数倍となるように制御部がヘッド移動機構を制御して露光ヘッドを移動させるようになっている。
【００１７】
請求項４に記載されている発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像記録装置において、前記ヘッド移動機構は、固定子としての磁石と可動子としての電磁コイルとを備えるリニアモータであり、前記各露光ヘッドにはそれぞれ個別に前記電磁コイルが設置されることを特徴としている。
【００１８】
請求項４に記載されている発明は、ヘッド移動機構として固定子としての磁石と可動子としての電磁コイルとを備えるリニアモータを用い、各露光ヘッドにそれぞれ個別に電磁コイルを設けて各露光ヘッドが独立して移動可能となっている。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に記載された発明によれば、複数の露光ヘッドを用いて画像記録を行うので、１つの露光ヘッドが備える露光チャンネルが少なくてすみ、各露光チャンネルの照射位置を精度よく配列することができるとともに、記録材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生じる副走査方向に対する主走査線の傾斜の影響を少なくすることができる。また、露光ヘッド上に多くの光源が集中することもないので露光ヘッドの温度が必要以上に上昇することがない。また、１つの露光ヘッドが備える露光チャンネル数が比較的少ないので光の焦点を合わせるためのレンズ等を大型化する必要がなく装置コストを抑えることができる。
【００２０】
また、このように複数の露光ヘッドを用いて画像記録を行う場合に露光ヘッドごとの露光チャンネルのうち連続する使用可能な露光チャンネルの数に応じて露光ヘッド間の間隔及び露光ヘッドの副走査方向の移動速度を変更するので、一部の露光ヘッドの露光チャンネルが故障した場合でも全ての露光ヘッドを効率的に使って画像記録を行うことができ、短時間で高精細な画像記録を行うことが可能となるとの効果を奏する。
【００２１】
請求項２に記載された発明によれば、露光ヘッド間の間隔が副走査方向における各露光ヘッドの記録幅の比及び各露光ヘッドの副走査方向の移動速度の比が各露光ヘッドの連続する使用可能な露光チャンネルの数の比とほぼ同一となるように調整されるので、一部の露光ヘッドの露光チャンネルが故障した場合でも全ての露光ヘッドを効率的に使って画像記録を行うことができ、短時間で高精細な画像記録を行うことが可能となるとの効果を奏する。
【００２２】
請求項３に記載された発明によれば、露光ヘッド間の間隔が副走査方向における各露光ヘッドの記録幅と露光ヘッドのそれぞれ副走査方向の上流側に位置する露光ヘッドの連続する使用可能な前記露光チャンネル数との積の整数倍となるように調整を行うので、露光ヘッドごとの露光チャンネルのうち連続する使用可能な露光チャンネルの数に応じて露光ヘッド間の距離を調整したときに常に割り切れる長さで間隔を空けることができる。このため、各露光ヘッドを無駄なく効率的に使って画像記録を行うことができるので、短時間で高精細な画像記録を行うことが可能となるとの効果を奏する。
【００２３】
請求項４に記載された発明によれば、リニアモータを用いて露光ヘッドを移動するので、ボールネジ機構を用いた場合と比較して露光ヘッドを円滑に移動させることができ、移動の際の振動を抑えて高精細な画像記録を行うことが可能となる。
【００２４】
また、ボールネジ機構を用いて露光ヘッドを移動させる場合には露光ヘッドの移動距離及び移動速度をねじの回転数等から把握するのに対して、リニアモータの場合にはリニアエンコーダによって露光ヘッドの位置及び移動速度を正確に把握することができるので、より高精度の制御を行うことができる。
【００２５】
さらに、各露光ヘッドにはそれぞれ個別に電磁コイルを設置するので、各露光ヘッドを独立して移動させることができ、露光ヘッド間の距離及び露光ヘッドの副走査方向の移動速度をそれぞれ別個に調整することが可能である。また、ボールネジ機構を用いる場合に露光ヘッド間の距離及び露光ヘッドの副走査方向の移動速度をそれぞれ別個に調整しようとすると、各露光ヘッド毎にボールネジを設ける必要があり、装置の大型化、装置コストの上昇を招くこととなるが、リニアモータの場合には各露光ヘッドに電磁コイルを設けるという簡易かつ安価な手法によって露光ヘッド間の距離及び露光ヘッドの副走査方向の移動速度の調整を行うことができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に、本発明に係る画像記録装置の一実施形態について、図１から図６を参照しつつ説明する。
【００２７】
本実施形態において画像記録装置１は、例えば光によって露光する露光面を有する記録材４としての印刷版に直接画像記録を行うＣＴＰ(Computer to Plate)出力装置である。
【００２８】
図１及び図２に示すように、画像記録装置１の内部には、画像記録を行うための各部材を固定する装置架台２が設けられている。装置架台２には、外周面に記録材４を保持するほぼ円筒形状の回転ドラム３と、回転ドラム３上に支持された記録材４を露光させることにより記録材４に画像を記録する複数の露光ヘッド５とが配設されている。
【００２９】
回転ドラム３は、回転ドラム３の中心軸とほぼ同心となるように設けられた回転軸６を備えている。回転軸６は装置架台２に立設された支持部材７によって軸支されている。回転ドラム３は、主走査手段としての回転ドラム駆動機構８（図６参照）により回転軸６が回転することによって回転ドラム３の周方向である主走査方向Ｘに一定速度で回転可能となっている。
【００３０】
なお、回転ドラム３に保持される記録材４としては、例えば、銀塩感材、ヒートモード記録材等を用いることができるが、記録材４は、ここに例示したものに限定されない。
【００３１】
次に、露光ヘッド５は、露光ヘッド５を構成する各部を支持するヘッド支持台９を備えている。図１から図３に示すように、ヘッド支持台９の上には、例えば半導体レーザやＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光体で構成され光ビームＬを照射する露光光源１０が回転ドラム３と対向するように複数固定されている。
【００３２】
各露光光源１０には露光光源１０から照射された光ビームＬを伝送する光ファイバー１２が接続されており、これらの光ファイバー１２は一つに束ねられて光ファイバーアレイ１３を形成している。また、前記光ファイバーアレイ１３から照射される光ビームＬの光軸上には、光ビームＬを記録材４の露光面上に結像させるための光学系としてのレンズ１４が配置されている。このレンズ１４としては、単レンズ、または複数のレンズを組み合わせて構成されるレンズ群のいずれを用いてもよい。
【００３３】
各露光光源１０は、それぞれ前記光ファイバーアレイ１３を介して１つの露光チャンネルを構成しており、１つの露光チャンネルはそれぞれ画像記録における１画素の記録幅に対応している。各露光光源１０から照射された光ビームＬは、それぞれ１画素の幅の記録を行うようになっている。
【００３４】
また、図１及び図２に示すように、装置架台２の上には、ヘッド支持台９を移動させるヘッド移動機構としてのリニアモータ２１を構成する長尺なシャフト状の固定子１５が、回転ドラム３の回転軸６とはほぼ平行となるように回転ドラム３の幅方向に延在して設けられている。図４に示すように、固定子１５は、ほぼ断面円形状の磁石１７をＮ極同士あるいはＳ極同士が互いに対向するように複数連結したものを長尺なパイプ状部材１６の内部に収納したものである。固定子１５の両端は、装置架台２に固定された固定子支持部材１８によって支持されている。
【００３５】
固定子１５に用いられる磁石１７は磁束密度の大きい希土類磁石が好ましく、特に、希土類磁石としてネオジム系磁石、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る。このような希土類磁石をリニアモータ２１の固定子１５に用いる場合は、他の磁石を用いる場合と比べて高い推力を得ることができる。なお、磁石１７は、ここに例示したものに限定されず、他の磁石を用いることもできる。
【００３６】
また、パイプ状部材１６は、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によって形成される。パイプ状部材１６は、内部に収納される磁石１７から生じる磁界を減少させないようにできるだけ薄いことが好ましい。例えば、パイプ状部材１６は厚さ１ｍｍのステンレス鋼で形成したものが適用される。なお、パイプ状部材１６を形成する材料はここに例示したものに限定されない。
【００３７】
前記ヘッド支持台９の露光光源１０等が設けられている側とは反対の面であって前記固定子１５に対応する位置には、電磁コイル１９と電磁コイル１９を保持しヘッド支持台９に固定されるコイル保持部材２０とを備えリニアモータ２１を構成する可動子２２が設けられている。なお、コイル保持部材２０は、電磁コイル１９の全体を覆うものでなくてもよく、少なくとも電磁コイル１９の一部を保持して電磁コイル１９をヘッド支持台９に固定可能であればよい。
【００３８】
図４に示すように、電磁コイル１９はコイル２３を複数巻回した中空のコイル群であり、例えば３相等、複数の相からなるが、電磁コイル１９はこれに限定されない。電磁コイル１９の巻き数は、得たい推力以上の推力を得ることができるように、適当な巻き数、巻き線径を決めることが好ましい。なお、電磁コイル１９はここに例示した構成のものに限定されず、例えば、中空のボビンを備え、このボビンにコイル２３を巻回する構成としてもよい。
【００３９】
電磁コイル１９の中空部分には前記固定子１５が貫通するようになっており、この固定子１５と可動子２２とによってリニアモータ２１が構成される。
【００４０】
リニアモータ２１は、可動子２２の電磁コイル１９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１９に磁界（Ｎ極、Ｓ極）を発生させ、電磁コイル１９と固定１５のパイプ状部材１６内部に直線状に配置された磁石１７との間に吸引力及び反発力を生じさせることにより推力を得て、露光ヘッド５を固定子１５の長手方向（以下「副走査方向Ｙ」と称する。）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り推力の向きが変化するようになっており、電源から流される電流の向きを切り替えることにより露光ヘッド５の移動方向を切り替え可能となっている。さらに、リニアモータ２１は電源から流される電流の大きさにより推力の大きさを変化させることができ、電流の大きさを変えることにより露光ヘッド５の移動速度を変更可能となっている。
【００４１】
なお、固定子１５の外周面と電磁コイル１９の内周面との間には微小な間隙があり、電磁コイル１９は固定子１５の外周面を一部摺動してもよいし、摺動せずに間隙を保ったまま移動してもよい。
【００４２】
本実施形態に示すような円柱形状の磁石１７を用いることにより磁石１７の製造コストを抑えることができるとともに、円柱形状の磁石１７からなる固定子１５を電磁コイル１９に貫通させる構成とすることにより磁束の利用効率が良く、固定子１５の大きさを必要以上に大きくしなくても大きな推力を得ることができる。なお、露光ヘッド５を移動させるヘッド移動機構としてのリニアモータ２１の構成はここに例示したものに限定されず、他の形状の固定子及び電磁コイルを備えるリニアモータを用いてもよい。
【００４３】
また、装置架台２の上には、露光ヘッド５を案内するガイドレール２４が固定子１５とほぼ平行となるように設けられている。ガイドレール２４の両端は装置架台２に固定されたレール支持部材２５によって支持されている。前記ヘッド支持台９の可動子２２が設けられている面であってガイドレール２４に対応する位置には、ガイドレール２４を貫通させる中空部を備えるガイド部材２６が設けられている。ガイド部材２６はガイドレール２４に沿って摺動可能となっており、可動子２２が固定子１５に沿って移動する際、露光ヘッド５が副走査方向Ｙに沿って往復移動するようにガイド部材２６が露光ヘッド５を支持するようになっている。
【００４４】
さらに、装置架台２の上には、露光ヘッド５の位置及び副走査方向Ｙの移動速度等を検知するヘッド検出機構としてのリニアエンコーダ２７を構成するエンコーダスケール２８が固定子１５及びガイドレール２４と平行するように副走査方向Ｙに延在して設けられている。また、ヘッド支持台９の可動子２２が設けられている面であってエンコーダスケール２８に対向する位置には、エンコーダスケール情報を検出するための光センサ２９がエンコーダスケール２８に対向するように設けられている。
【００４５】
エンコーダスケール２８は、例えば光学式の反射式スケールであり、露光ヘッド５の移動方向である副走査方向Ｙに光高反射率面と光低反射率面とが交互に所定の間隔で並んでいる。
【００４６】
図５に示すように、光センサ２９は、ＬＥＤ等の発光素子によって構成され前記エンコーダスケール２８に対して光を照射する光源３１と、２つの位相格子を互い違いに嵌め込んでなる走査格子３２と、前記光源３１から照射されエンコーダスケール２８により反射した光を集光するコンデンサレンズ３３と、フォトダイオードやフォトトランジスタ等により構成されコンデンサレンズによって集光された反射光を受光する受光素子３４とを備えている。光センサ２９は、エンコーダスケール２８に臨みつつ、露光ヘッド５と共に移動可能となっている。
【００４７】
光源３１から照射された光はコンデンサレンズ３３を透過することにより平行光の束となり、走査格子３２を介してエンコーダスケール２８に照射される。光はエンコーダスケール２８によって反射し、その反射光は走査格子３２及びコンデンサレンズ３３を介して受光素子３４により受光される。コンデンサレンズ３３からの光が走査格子３２を透過することによりエンコーダスケール２８の表面には、例えばそれぞれ目盛間隔が１／４ずつずれた４つの格子像が形成され、その反射光が受光素子３４に入射してほぼ９０度の位相差を有する４相の正弦波信号が発生する。エンコーダスケール２８の上を光センサ２９が移動すると、受光素子３４は随時エンコーダスケール２８からの反射光を受光し、その反射光の強度（光度、光量等）を検出して受光した光に応じたエンコーダ信号を生成するようになっている。
【００４８】
なお、エンコーダスケール２８は、ここに例示したものに限定されず、例えば露光ヘッド５の移動方向である副走査方向Ｙに光透過率が高い部分と低い部分とが交互に所定の間隔で並ぶ透過式のスケールを適用することも可能である。このような透過式のエンコーダスケールを用いる場合には、光センサによってエンコーダスケールを透過する透過光の強度を検出する。
【００４９】
さらに、回転ドラム３の近傍であって露光ヘッド５から照射された光を受光可能な位置には、露光ヘッド５の露光光源１０から照射された光ビームＬの光量を測定する光量測定機構３９が設けられている。光量測定機構３９は、例えば、露光光源１０から照射された光ビームＬを受光するフォトセンサ（図示せず）、フォトセンサで検出した光ビームＬの光量に応じたアナログ信号のＡ／Ｄ変換を行うＡ／Ｄコンバータ（図示せず）等から構成される。なお、光量測定機構３９は露光ヘッド５から照射された光を受光して光量を測定可能なものであればよく、その構成はここに例示したものに限定されない。また、図１には光量測定機構３９を１つ設けた例を例示したが、光量測定機構３９の数はこれに限定されず、例えば回転ドラム３の両側にそれぞれ１つずつ配置してもよい。
【００５０】
また、図６に示すように、画像記録装置１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３６と、各種のプログラム等を格納する記憶手段としてのＲＯＭ（Read Only Memory）３７と、ＲＡＭ（Random Access Memory）３８とを有する制御部３５を備えている。制御部３５は、ＲＯＭ３７に格納される所定のプログラムを読み出してＲＡＭ３８の作業領域に展開し、当該プログラムに従ってＣＰＵ３６が各種処理を実行するようになっている。
【００５１】
ＲＡＭ３８は、ＣＰＵ３６によって指定された各種プログラムや各種データ、および処理結果等を格納するワークメモリエリア（図示せず）を有する。ＣＰＵ３６は、ＲＯＭ３７に記憶されているシステムプログラムや各種アプリケーションプログラムの中から、指定されたプログラムを読み出してＲＡＭ３８内のワークメモリエリアに格納し、このＲＡＭ３８内に格納されたプログラムに従って各種処理を実行するとともに、処理結果をＲＡＭ３８内のワークメモリエリアに格納するようになっている。
【００５２】
制御部３５には前記光量測定機構３９が受光した光ビームＬの光量が信号化されて送られるようになっており、制御部３５は光量測定機構３９から送られた露光時の光量データに基づいて、露光ヘッド５の露光チャンネルのうち点灯していないもの又は光量が少ないもの等、光露光に使用できない露光チャンネルがないかを判断する。
【００５３】
また、本実施形態において、ＲＯＭ３７には、例えば、露光ヘッド５ごとの露光チャンネルのうち連続する使用可能な露光チャンネルの数に基づいて各露光ヘッド５間の適正距離及び各露光ヘッド５の副走査方向Ｙの移動速度を算出するヘッド移動演算プログラムや露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネルの数と各露光ヘッド５間の距離及び移動速度データとの関係を関連付けたＬＵＴ（Look Up Table）等が格納されている。なお、ＬＵＴが格納されている場所はＲＯＭ３７に限定されない。
【００５４】
画像記録装置１には、外部機器から画像データが送信されるようになっており、送られた画像データは制御部３５のＲＡＭ３８に一時的に格納される。また、制御部３５には、各露光ヘッド５に設けられているリニアエンコーダ２７の光センサ２９からエンコーダ信号が送られるようになっており、制御部３５は送られたエンコーダ信号から各露光ヘッド５の位置及び副走査方向Ｙの移動速度を把握するようになっている。
【００５５】
制御部３５は、外部機器から画像データが送られると、送られた画像データから画像の記録幅を判断した上で、ＲＯＭ３７からヘッド移動演算プログラムを読み出し露光ヘッドごとの露光チャンネルのうち連続する使用可能な露光チャンネルの数に応じた各露光ヘッド５間の適正距離及び露光ヘッドの副走査方向Ｙの移動速度を算出するようになっている。
【００５６】
ここで、露光ヘッド５ごとの露光チャンネルのうち連続する使用可能な露光チャンネルの数に応じた各露光ヘッド５間の適正距離とは、副走査方向Ｙにおける各露光ヘッド５の記録幅の比が各露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネルの数の比とほぼ等しくなり、かつ、各露光ヘッド５間の間隔が露光ヘッド５により記録される画素の画素ピッチと露光ヘッド５のそれぞれ副走査方向Ｙの上流側に位置する露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネル数との積の整数倍となる距離である。露光ヘッド５により記録される画素の画素ピッチとは露光ヘッド５のある露光チャンネルによって記録される１画素の中心から隣接する露光チャンネルによって記録される１画素の中心までの幅をいう。なお、露光ヘッド５の１つの露光チャンネルによって記録される１画素の幅及び各露光ヘッド５の露光チャンネル数は、予めＲＯＭ３７等に記憶されていてもよいし、操作者が適宜設定してもよい。
【００５７】
また、露光ヘッド５の副走査方向Ｙの移動速度は、各露光ヘッド５の副走査方向Ｙの移動速度の比が各露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネルの数の比とほぼ等しくなるように決定される。
【００５８】
例えば、図７に示すように、２つの露光ヘッド５があり、各露光ヘッド５の露光チャンネルがそれぞれ３２チャンネルである場合に、そのうち１つの露光ヘッド５の１６番目の露光チャンネルが点灯せず使用できないと制御部３５により判断された場合について、各露光ヘッド５間の間隔及び露光ヘッド５の副走査方向Ｙの移動速度がどのように決定されるかについて以下に説明する。
【００５９】
この場合、故障のある露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネル数は１７番目から３２番目までの１６チャンネルとなる。よって、故障のない露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネルの数と故障のある露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネルの数との比は３２対１６、すなわち、２対１となる。したがって、副走査方向Ｙにおける各露光ヘッド５の記録幅の比は、故障のない露光ヘッドが２に対して故障のある露光ヘッドは１となり、かつ、各露光ヘッド５間の間隔が露光ヘッド５により記録される画素の画素ピッチと露光ヘッド５のそれぞれ副走査方向Ｙの上流側に位置する露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネル数との積の整数倍となる距離が露光ヘッド５ごとの露光チャンネルのうち連続する使用可能な露光チャンネルの数に応じた各露光ヘッド５間の適正距離となる。また、前記の例においては、故障のない露光ヘッド５は故障のある露光ヘッドの２倍の記録幅を記録することとなるので、故障のない露光ヘッド５は故障のある露光ヘッドの２倍の速度、すなわち、故障のない露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネルの数と故障のある露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネルの数との比である２対１に対応する速度で副走査方向Ｙに移動するように副走査方向Ｙの移動速度が決定される。
【００６０】
また、制御部３５は、リニアモータ２１の電磁コイル１９に電流を流してリニアモータ２１を駆動させ、露光ヘッド５を副走査方向Ｙに往復移動させるようになっている。
【００６１】
また、制御部３５は、回転ドラム駆動機構８を制御することによって記録材４を保持する回転ドラム３を主走査方向Ｘに一定速度で回転させるようになっている。
【００６２】
さらに、制御部３５は、画像情報に応じて露光制御回路１１に露光制御信号を出力し、これにより露光ヘッド５の露光光源１０を制御して、各露光ヘッド５から露光制御信号に応じた適宜光を照射させるようになっている。
【００６３】
次に、本実施形態に係る画像記録装置の作用について説明する。
【００６４】
外部機器から画像データが送られると、制御部３５が送られた画像データが一時的にＲＡＭ３８に格納される。
【００６５】
画像記録を開始する前には、光量測定機構３９により各露光ヘッドの露光時の光量が測定され、制御部３５は光量測定機構３９から送られた露光時の光量データに基づいて、露光ヘッドの露光チャンネルのうち使用できない露光チャンネルがないかを判断する。使用できない露光チャンネルがある場合には、制御部３５のＣＰＵ３６は故障のない露光ヘッド５と故障のある露光ヘッド５の使用可能な露光チャンネル数に基づいて、故障のない露光ヘッド５と故障のある露光ヘッド５の使用可能な露光チャンネル数との比を算出する。
【００６６】
そして、制御部３５のＣＰＵ３６は、ＲＯＭ３７からヘッド移動演算プログラムを読み出してＲＡＭ３８のワークメモリエリアに展開し、このヘッド移動演算プログラムに基づいて、副走査方向Ｙにおける各露光ヘッド５の記録幅の比が各露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネルの数の比とほぼ等しくなり、かつ、各露光ヘッド５間の間隔が露光ヘッド５により記録される画素の画素ピッチと露光ヘッド５のそれぞれ副走査方向Ｙの上流側に位置する露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネル数との積の整数倍となる距離を露光ヘッドごとの露光チャンネルのうち連続する使用可能な露光チャンネルの数に応じた各露光ヘッド５間の適正距離として算出し、さらに、各露光ヘッドの副走査方向Ｙの移動速度の比が各露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネルの数の比とほぼ等しくなる速度を露光ヘッドの副走査方向Ｙの移動速度として算出する。
【００６７】
次に、制御部３５はリニアモータ２１を動作させて、露光ヘッド５間の間隔が前記適正距離となる位置まで適宜各露光ヘッド５を移動させる。各露光ヘッド５の位置はリニアエンコーダ２７によって検出され、各露光ヘッド５の位置情報がリニアエンコーダ２７の光センサ２９からエンコーダ信号として随時制御部３５に送られる。
【００６８】
露光ヘッド５が所定の位置まで移動すると、画像記録装置１によって記録材４の露光面を光露光して画像を行う。画像記録を行う際には、回転ドラム３の外周面に記録材４を露光面が外側となるように保持させるとともに、制御部３５が回転ドラム駆動機構８を動作させることにより回転ドラム３を主走査方向Ｘに回転させる。
【００６９】
そして制御部３５の制御により、露光光源１０から光ビームＬを照射して、レンズ１４を介して当該光ビームＬを記録材４の表面である露光面上に結像させる。さらに、制御部３５は、回転ドラム３を主走査方向Ｘに回転させながら、リニアモータ２１を動作させて露光ヘッド５を副走査方向Ｙに往復移動させる。この際、露光ヘッド５の位置及び副走査方向Ｙの移動速度はリニアエンコーダ２７の光センサ２９によって検出され、各露光ヘッド５の位置情報及び副走査方向Ｙの移動速度情報が光センサ２９からエンコーダ信号として随時制御部３５に送られる。制御部３５は光センサ２９から送られるエンコーダ信号により各露光ヘッド５の位置及び副走査方向Ｙの移動速度を把握して、露光ヘッド５の位置及び副走査方向Ｙの移動速度に応じてリニアモータ２１の電磁コイル１９に流す電流の向き又は強度を切り替える。これにより、露光ヘッド５の移動方向や移動速度を適宜切り替えながら順次記録材４の露光面を光露光する副走査を行い記録材４の露光面上に所定の画像を記録する。
【００７０】
以上のように、本実施形態によれば、露光ヘッド５間の距離を副走査方向Ｙにおける各露光ヘッド５の記録幅の比が各露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネルの数の比とほぼ等しくなり、かつ、各露光ヘッド５間の間隔が露光ヘッド５により記録される画素の画素ピッチと露光ヘッド５のそれぞれ副走査方向Ｙの上流側に位置する露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネル数との積の整数倍となるように調整し、さらに、各露光ヘッドの副走査方向Ｙの移動速度の比が各露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネルの数の比とほぼ等しくなるように各露光ヘッドの副走査方向Ｙの移動速度を調整する。このため、複数の露光ヘッド５を用いて画像記録を行う場合に、露光ヘッドの一部の露光チャンネルに故障があり使用できない場合でも各露光ヘッド５を効率的に走査させることができ、画像記録の高速化を実現することができる。
【００７１】
また、露光ヘッド５を副走査方向Ｙに移動させる手段としてリニアモータ２１を用いているので、露光ヘッド５を複数設けた場合でも、副走査方向Ｙの移動手段としてボールネジ機構等を用いた場合と比較して、装置が大型化せず、装置コストを抑えることもできる。さらに、リニアモータ２１はボールネジ機構等と比較して移動の際の動きが滑らかであり、かつ、露光ヘッド５の位置をリニアエンコーダ２７により検出しながら移動方向や移動距離、移動速度等を制御するため、露光ヘッド５の位置や移動速度を正確に把握して副走査を行うことができ、高精細な画像記録を行うことができる。
【００７２】
なお、本実施形態においては、２つの露光ヘッド５を副走査方向Ｙに配置する場合を例として説明したが、露光ヘッド５の数はここに示したものに限定されず、さらに複数の露光ヘッド５を副走査方向Ｙに並べて配置してもよい。この場合、それぞれの露光ヘッド５に電磁コイル１９を備える可動子２２及びリニアエンコーダ２７を構成する光センサ２９を設けて、各露光ヘッド５がそれぞれ独立して移動可能とする。そして、この場合には、画像記録装置に配置される全ての露光ヘッド５について各露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネルの数の比が算出される。
【００７３】
また、本実施形態においては、露光ヘッド５間の距離を副走査方向Ｙにおける各露光ヘッド５の記録幅の比が各露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネルの数の比とほぼ等しくなり、かつ、各露光ヘッドの副走査方向Ｙの移動速度の比が各露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネルの数の比とほぼ等しくなること、及び、各露光ヘッド５間の間隔が露光ヘッド５により記録される画素の画素ピッチと露光ヘッド５のそれぞれ副走査方向Ｙの上流側に位置する露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネル数との積の整数倍となることという条件を全て満たすように露光ヘッド５を配置するようにしたが、単に露光ヘッド５間の距離を副走査方向Ｙにおける各露光ヘッド５の記録幅の比が各露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネルの数の比とほぼ等しくなり、かつ、各露光ヘッドの副走査方向Ｙの移動速度の比が各露光ヘッド５の連続する使用可能な露光チャンネルの数の比とほぼ等しくなるように露光ヘッド５を配置するようにしてもよい。
【００７４】
また、本実施形態では、回転ドラム３の外周面に記録材４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１について説明したが、本発明は他の方式の画像記録装置にも適用する事が可能である。例えば、図８に示すように、内周面に感光材料等の記録材４を装着可能な円筒状の固定ドラム４１を備え、固定ドラム４１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４２を備える内面走査方式の画像記録装置にも本発明を適用することができる。
【００７５】
すなわち、内面走査方式の画像記録装置は、例えば、図８に示すように、内周面に露光面を有する記録材４を装着可能な円筒状の固定ドラム４１と、固定ドラム４１の内部に配置される複数の露光ヘッド４２とを備えている。露光ヘッド４２は、例えば半導体レーザやＬＥＤ（発光ダイオード）等、光ビームＬを照射する複数の図示しない発光体で構成され複数の露光チャンネルを有する露光光源４３を備えている。露光ヘッド４２の上であって露光光源４３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４６により固定ドラム４１の中心軸を回転軸として回転する光反射素子４５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４２と光反射素子４５との間には光ビームＬを集束させ記録材４の露光面に結像させる光学系としてのレンズ４４が設けられている。さらに、固定ドラム４１の内部には、図示しない複数の磁石からなり露光ヘッド４２を固定ドラム４１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５１を構成するシャフト状の固定子４７が固定ドラム４１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４２の固定子４７に対応する位置にはリニアモータ５１を構成する可動子４８が設置されている。可動子４８は図示しない中空の電磁コイルを備えており、固定子４７は可動子４８の中空部を貫通するようになっている。なお、リニアモータ５１の構成は前記実施形態中に示したものと同様であるため省略する。また、固定ドラム４１の内部には、露光ヘッド４２の位置等を検出するヘッド検出機構としてのリニアエンコーダ５０のエンコーダスケール４９が固定子４７とほぼ平行して副走査方向に延在して設けられている。前記露光ヘッド４２の一端であってエンコーダスケール４９に対向する位置にはリニアエンコーダ５０を構成する光センサ（図示せず）が設けられている。さらに、固定ドラム４１の内側一端であって光ビームＬを受光可能な位置には、各露光チャンネルごとの光ビームＬの光量を測定する光量測定機構５２が設けられている。また、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。
【００７６】
このような内面走査方式の画像記録装置において、光量測定機構５２から情報が送られると、制御部はこれに基づいて各露光チャンネルが使用可能か否かを判断し、リニアモータ５１を動作させて、副走査方向における各露光ヘッド４２の記録幅の比が各露光ヘッド４２の連続する使用可能な露光チャンネルの数の比とほぼ等しくなり、かつ、各露光ヘッド４２間の間隔が露光ヘッド４２により記録される画素の画素ピッチと露光ヘッド４２のそれぞれ副走査方向Ｙの上流側に位置する露光ヘッド４２の連続する使用可能な露光チャンネル数との積の整数倍となる距離となるように露光ヘッド４２を適宜移動させる。このとき、リニアエンコーダ５０によって露光ヘッド４２の位置が検出され、制御部はリニアエンコーダ５０からの情報に基づいて露光ヘッド４２が適当な位置まで移動したか否かを判断する。
【００７７】
各露光ヘッド４２が適当な位置に移動すると、制御部は露光光源４３から光ビームＬを照射させて画像記録を開始させる。すなわち、露光光源４３から照射された光ビームＬは光反射素子４５によって反射すると共に、光路中のレンズ４４の集束作用によって集束され、固定ドラム４１の内周面に装着された記録材４の露光面上で結像する。光ビームＬはモータ４６により光反射素子４５が回転することによって主走査されると共に、ヘッド移動機構としてのリニアモータ５１が駆動することにより副走査が行われる。副走査を行う際、露光ヘッド４２の位置及び副走査方向の移動速度はリニアエンコーダ５０によって検出され、制御部は各露光ヘッド４２の位置情報及び副走査方向Ｙの移動速度情報に基づいてリニアモータ５１に流す電流の強度又は向きを切り替える。このとき、制御部は各露光ヘッド４２の副走査方向の移動速度の比が各露光ヘッド４２の連続する使用可能な露光チャンネルの数の比とほぼ等しくなるようにリニアエンコーダ５０を制御する。これにより、記録材４の露光面上に順次画像が記録される。
【００７８】
また、本実施形態ではＣＴＰ出力装置を例として説明したが、本発明は、光露光によって画像を記録する装置であれば他の装置にも適用することができる。例えば、印刷物を作成するに当たって、デジタル画像信号から印刷版を作成する前に、このデジタル画像信号から作成された印刷版で印刷されて得られる画像をシミュレーションするプルーフを作成し、デジタル画像信号が示す画像にレイアウト、色、文字等の誤りがあるか否かなどの誤りの有無を検査し、印刷物の仕上がりを事前に確認するために、プルーフを作成する装置や、医療用画像を撮影したフィルムを露光処理する露光装置等にも適用可能である。
【００７９】
その他、本発明が上記実施の形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明に係る画像記録装置の一実施形態の要部を模式的に示した上面図である。
【図２】図１に示す画像記録装置の要部の側面図である。
【図３】図１に示す画像記録装置の露光ヘッドの要部構成を示した斜視図である。
【図４】実施形態に示した画像記録装置に適用されるリニアモータの要部構成を示す斜視図である。
【図５】実施形態に示した画像記録装置に適用されるリニアエンコーダの要部構成を示す斜視図である。
【図６】本発明に係る画像記録装置の一実施形態の制御構成の概略を示した要部ブロック図である。
【図７】露光チャンネルと画像の記録幅との関係を模式的に示した図である。
【図８】実施形態に示した画像記録装置の変形例の要部を模式的に示した斜視図である。
【符号の説明】
【００８１】
３ 回転ドラム
４ 記録材
５ 露光ヘッド
９ ヘッド支持台
１０ 露光光源
１２ 光ファイバー
１３ 光ファイバーアレイ
１４ レンズ
１５ 固定子
１７ 磁石
１９ 電磁コイル
２１ リニアモータ
２２ 可動子
２４ ガイドレール
２６ ガイド部材
２７ リニアエンコーダ
２８ エンコーダスケール
２９ 光センサ
３５ 制御部
３６ ＣＰＵ
３７ ＲＯＭ
３８ ＲＡＭ
３９ 光量測定機構
Ｘ 主走査方向
Ｙ 副走査方向
【特許請求の範囲】
【請求項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と、前記露光光源から照射される前記光ビームを記録材の露光面に結像させるための光学系と、前記主走査方向とほぼ直交する副走査方向に移動するためのヘッド移動機構とを備え、複数の露光チャンネルを有する複数の露光ヘッドと、
前記露光ヘッドの位置及び前記露光ヘッドの副走査方向の移動速度を検出するヘッド検出機構と、
前記露光ヘッドから照射される前記光ビームの光量を測定する光量測定機構と、
前記光量測定機構の測定結果に基づいて前記露光チャンネルが使用可能か否かを判断するとともに、前記露光ヘッドごとの前記露光チャンネルのうち連続する使用可能な前記露光チャンネルの数に応じて、前記各露光ヘッド間の間隔及び前記露光ヘッドの前記副走査方向の移動速度を変更するように前記ヘッド移動機構を制御する制御部とを備えることを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記副走査方向における前記各露光ヘッドの記録幅の比及び前記各露光ヘッドの前記副走査方向の移動速度の比が前記各露光ヘッドの連続する使用可能な前記露光チャンネルの数の比とほぼ同一となるように前記各露光ヘッド間の間隔及び前記各露光ヘッドの前記副走査方向の移動速度を変更するように前記ヘッド移動機構を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記各露光ヘッド間の間隔が前記露光ヘッドにより記録される画素の画素ピッチと前記露光ヘッドのそれぞれ前記副走査方向の上流側に位置する前記露光ヘッドの連続する使用可能な前記露光チャンネル数との積の整数倍となるように前記ヘッド移動機構を制御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。
【請求項４】
前記ヘッド移動機構は、固定子としての磁石と可動子としての電磁コイルとを備えるリニアモータであり、前記各露光ヘッドにはそれぞれ個別に前記電磁コイルが設置されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像記録装置。
【請求項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と、前記露光光源から照射される前記光ビームを記録材の露光面に結像させるための光学系と、前記主走査方向とほぼ直交する副走査方向に移動するためのヘッド移動機構とを備え、複数の露光チャンネルを有する複数の露光ヘッドと、
前記露光ヘッドの位置及び前記露光ヘッドの副走査方向の移動速度を検出するヘッド検出機構と、
前記露光ヘッドから照射される前記光ビームの光量を測定する光量測定機構と、
前記光量測定機構の測定結果に基づいて前記露光チャンネルが使用可能か否かを判断するとともに、前記露光ヘッドごとの前記露光チャンネルのうち連続する使用可能な前記露光チャンネルの数に応じて、前記各露光ヘッド間の間隔及び前記露光ヘッドの前記副走査方向の移動速度を変更するように前記ヘッド移動機構を制御する制御部とを備えることを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記副走査方向における前記各露光ヘッドの記録幅の比及び前記各露光ヘッドの前記副走査方向の移動速度の比が前記各露光ヘッドの連続する使用可能な前記露光チャンネルの数の比とほぼ同一となるように前記各露光ヘッド間の間隔及び前記各露光ヘッドの前記副走査方向の移動速度を変更するように前記ヘッド移動機構を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記各露光ヘッド間の間隔が前記露光ヘッドにより記録される画素の画素ピッチと前記露光ヘッドのそれぞれ前記副走査方向の上流側に位置する前記露光ヘッドの連続する使用可能な前記露光チャンネル数との積の整数倍となるように前記ヘッド移動機構を制御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。
【請求項４】
前記ヘッド移動機構は、固定子としての磁石と可動子としての電磁コイルとを備えるリニアモータであり、前記各露光ヘッドにはそれぞれ個別に前記電磁コイルが設置されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像記録装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−３３４８９３（Ｐ２００６−３３４８９３Ａ）
【公開日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１６１３９０（Ｐ２００５−１６１３９０）
【出願日】平成１７年６月１日（２００５．６．１）
【出願人】（３０３０００４２０）コニカミノルタエムジー株式会社 (2,950)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月１日（２００５．６．１）
【出願人】（３０３０００４２０）コニカミノルタエムジー株式会社 (2,950)
【Ｆターム（参考）】
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