JP2002296534A

JP2002296534A - 画像記録装置

Info

Publication number: JP2002296534A
Application number: JP2001097599A
Authority: JP
Inventors: Hisamitsu Hori; 久満堀
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2001-03-29
Filing date: 2001-03-29
Publication date: 2002-10-09

Abstract

(57)【要約】【課題】画質が良好な画像を往復走査で描くことがで
きる画像記録装置を提供することを課題とする。【解決手段】画像記録装置１０は、偏向ミラー２２を
２軸回りに回動させることにより反射光を２次元で往復
走査する偏向器１２を有する装置である。偏向器１２
は、互いに直交する２軸の回りに回動可能な偏向ミラー
２２を有するマイクロスキャナ２０を有しており、マイ
クロスキャナ２０で、梁２４Ｙの回りに偏向ミラー２２
を振動させることにより記録材料１６の上で主走査方向
Ｕに反射光を往復走査しつつ、梁２４Ｘの回りに偏向ミ
ラー２２を回動させることにより、副走査方向Ｖへの送
りに応じて、反射光の位置を記録材料１６の送り方向へ
移動させる位置補正を行う。これにより、反射光の副走
査方向位置が調整されるので、隣り合う主走査ラインの
間隔を一定にすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、往復走査で画像を
記録する画像記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】走査光を用いて、画像の記録やディスプ
レイへの表示を行うことが従来から行われている。例え
ば画像記録装置の場合、ポリゴンミラーを用いてレーザ
光を一方向のみに走査し、面倒れ補正等を行った上で、
主走査ラインを描きながら記録材料を副走査方向に移動
させることが多い。

【０００３】ところで、ガルバノスキャナ等の往復動作
型の偏向器を用いて往復で光走査する場合は、記録材料
を副走査方向に一定速度で移動させた場合、走査する方
向によって主走査ラインの傾く方向が異なるため、主走
査ラインが互いに平行であるように描かせることは困難
である。

【０００４】具体的に説明すると、図８に示すように、
記録幅Ｂの範囲で画像が記録されるように、振幅Ｗでレ
ーザ光を主走査方向Ｕに往復走査すると、記録材料が副
走査方向Ｖに一定の速度で移動されるため、図８で右方
向に走査して得られる主走査ラインＲと、左方向に走査
して得られる主走査ラインＬとが、角度θをなして非平
行になってしまい、良好な画像が得られない。

【０００５】主走査ラインの間隔が４００ｄｐｉより低
くなると、上記の問題が顕著になり、４００ｄｐｉより
高くても、記録材料として感光材料を用いた場合、感光
材料特性やスポット光のサイズによっては濃度ムラが顕
著になりやすい。

【０００６】このため、ガルバノスキャナ等の往復走査
可能な光学系を有する画像記録装置であっても、高画質
な記録を実現するためには、片方向走査で主走査ライン
Ｒ又は主走査ラインＬを描いているのが現状である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事実を
考慮して、画質が良好な画像を往復走査で描くことがで
きる画像記録装置を提供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明で
は、ミラー面を２軸回りに回動させることにより反射光
を２次元で往復走査する偏向器を有する画像記録装置で
あって、前記偏向器が、互いに直交する２軸の回りに回
動可能な偏向ミラーを有するマイクロスキャナと、前記
マイクロスキャナで、一方の軸の回りに前記偏向ミラー
を振動させることにより記録材料の上で主走査方向に前
記反射光を往復走査しつつ、前記記録材料の副走査方向
への送りに応じて、他方の軸の回りに前記偏向ミラーを
回動させることにより、前記反射光の副走査方向位置を
前記記録材料の送り方向へ移動させる位置補正手段と、
を有することを特徴とする。

【０００９】近年、互いに直交する２軸の回りに偏向ミ
ラーを回動可能に保持しているマイクロスキャナが実用
化されている。請求項１に記載の発明では、このマイク
ロスキャナと上記の位置補正手段とを用いており、これ
により、位置補正手段によって反射光の副走査方向位置
が調整される。

【００１０】位置補正手段を構成する制御部は、マイク
ロスキャナに設けられていてもよいし、マイクロスキャ
ナの外部に設けられていてもよい。また、マイクロスキ
ャナは回動中の面倒れが小さいため、面倒れ補正のため
の光学系を組込まなくてもよい。

【００１１】請求項２に記載の発明では、前記偏向ミラ
ーを前記他方の軸の回りに回動させる際、前記記録材料
上での主走査ラインがほぼ等間隔になるように補正を行
うことを特徴とする。

【００１２】これにより、隣り合う主走査ラインの間隔
を一定にすることができる。なお、画像記録装置は、例
えばラスタ走査する装置である。

【００１３】請求項３に記載の発明では、前記偏向ミラ
ーを前記他方の軸回りに回動させる際、前記記録材料上
での主走査ラインの湾曲の補正を行うことを特徴とす
る。

【００１４】上記の位置補正手段によって反射光の副走
査方向位置が調整されるので、この調整を行う際、記録
材料上での主走査ラインの湾曲（以下、ボーという）の
補正も行う。ボーの補正を行うには、例えば、主走査ラ
インを描くときの走査光の軌跡を、弓なりに曲げた軌跡
にする。なお、ボーは反射走査光学系を用いると発生し
易いので、特に有効な手段となる。

【００１５】請求項３に記載の発明により、ボーの補正
を行う手段を別に設けなくても済み、装置の小型化、簡
素化が図られる。

【００１６】請求項４に記載の発明では、前記記録材料
の上で、前記反射光によるスポット光の一部の領域が、
隣り合う主走査ラインを描いたときのスポット光の一部
の領域と副走査方向に重なりあっていることを特徴とす
る。

【００１７】反射光が照射されない領域が記録材料上に
生じると、その領域を含む部分では所望の濃度を得るこ
とができなかったり、また、スポット位置の誤差による
濃度ムラも顕著となったりする。

【００１８】請求項４に記載の発明により、反射光が照
射されない領域が記録材料上に生じることが防止され、
スポット位置に誤差が生じても、良好な画質を容易に得
ることができる。

【００１９】請求項５に記載の発明では、前記記録材料
の副走査方向への送りに応じて、前記記録材料上に記録
するため前記スポット光の強度又は発光時間を調整する
ことを特徴とする。

【００２０】主走査ラインの右端部にスポット光が照射
されてから次の主走査ラインの右端部にスポット光が照
射されるまでの時間と、主走査ラインの左端部にスポッ
ト光が照射されてから次の主走査ラインの左端部にスポ
ット光が照射されるまでの時間とは、片方向走査では同
じだが、往復走査では、異なってくる。また、主走査ラ
インの中央部での上記の時間間隔は、右端部と左端部と
の中間程度の値になる。

【００２１】この時間間隔が異なると、記録材料の特性
により濃度ムラが発生することがあり、特にカラー画像
の場合は、濃度ムラが顕著に生じる。

【００２２】そこで、往復走査することにより主走査ラ
インの右端部と左端部とでこの時間間隔が異なっても、
スポット光の強度や発光時間を各照射位置で調整するこ
とにより、得られる画像に濃度ムラが生じることを防止
できる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、実施形態を挙げ、本発明の
実施の形態について説明する。

【００２４】［第１形態］図１に示すように、第１形態
に係る画像記録装置１０は、レーザ光を２次元方向に走
査可能な偏向器１２と、Ｒ、Ｇ、Ｂの三原色に対応する
レーザ光をそれぞれ発するレーザ装置１４Ｒ、１４Ｇ、
１４Ｂと、を備えている。レーザ光は、可視光のほか、
紫外光や赤外光でもよい。

【００２５】レーザ装置１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂから発
せられたレーザ光が偏向器１２で２次元方向に走査され
ることにより、記録材料１６の上に画像が記録される。

【００２６】［偏向器］偏向器１２は、レーザ光を２次
元的に走査するマイクロスキャナ２０を有する（図２も
参照）。このマイクロスキャナ２０は、近年実用化され
たスキャナである。

【００２７】マイクロスキャナ２０は、走査光を反射す
る偏向ミラー２２と、偏向ミラー２２をＸ軸回りに回動
可能に保持する梁２４Ｘと、梁２４Ｘが固定された枠部
材２８と、を備えている。

【００２８】偏向ミラー２２は、平坦なミラー面を有す
るシリコンウエハから構成される。フレアを防ぐため
に、偏向ミラー２２の周縁部２２Ｅや梁２４Ｘは黒色に
塗られて反射防止措置が施されている。

【００２９】また、マイクロスキャナ２０は、枠部材２
８をＹ軸回りに回動可能に保持する梁２４Ｙと、梁２４
Ｙが固定された基体３０と、を備えている。基体３０
は、偏向器１２を構成する載置台３６によって支えられ
ている。

【００３０】基体３０及び載置台３６及び固定材料（ビ
スなど）は何れも非磁性材料で形成されており、マグネ
ット部材（図示せず）が磁力で吸い寄せられてマイクロ
スキャナ２０に当接してマイクロスキャナ２０が破損す
ることを、防止している。

【００３１】マイクロスキャナ２０に電力を供給する電
気配線は、基体３０を貫通して載置台３６の中に配設さ
れている。梁２４Ｘを介して偏向ミラー２２の周縁部
に、梁２４Ｙを介して枠部材２８に、それぞれ電流が流
れるようになっており、この電流により発生する磁場
と、マイクロスキャナ２０の周囲に設けられた永久磁石
４０による磁場との相互作用によりローレンツ力が発生
し、偏向ミラー２２Ｘは梁２４Ｘを軸としてＸ軸回り
に、枠部材２８は梁２４Ｙを軸としてＹ軸回りに、それ
ぞれ回動可能である。

【００３２】偏向ミラー２２をＹ軸回りに回動させる場
合、偏向ミラー２２及び枠部材２８を合わせたものの共
振周波数に対応させて、電流のパルス間隔を決定する。
なお、共振周波数を一定に維持するために、調整前にエ
ージング（ならし運転）したり、偏向器１２の温度を温
度調整により一定温度に保持したりしてもよい。

【００３３】枠部材２８をＸ軸回りに回動させる場合、
記録材料１６の副走査方向への送りに応じて（同期し
て）ＤＣ駆動すなわち直流電流を流して回動させる。

【００３４】Ｙ軸回りの回動により、記録材料１６の上
でレーザ光のスポット光が主走査方向Ｕに走査され、Ｘ
軸回りの回動により、記録材料１６の上でレーザ光が副
走査方向Ｖに移動される。

【００３５】また、偏向器１２には、基体３０の上端部
にヒンジ接合され、偏向ミラー２２を覆う開閉自在なカ
バー４４が設けられている。

【００３６】偏向ミラー２２は薄いシリコンウエハで構
成されるので破損し易い。カバー４４を設けたことによ
り、作業者の不注意により偏向ミラー２２が破損するこ
とが防止される。また、画像記録装置１０のメンテナン
ス等を行う場合でも、レーザ光が遮断され、作業が安全
に行われる。

【００３７】なお、マイクロスキャナは、駆動源として
圧電素子を用いてもよい。

【００３８】［アークサインレンズ］画像記録装置１０
には、偏向ミラー２２で反射された反射光を通過させる
アークサインレンズ４８が設けられている。

【００３９】偏向ミラー２２をＹ軸回りに回動させる場
合、ＳＩＮ波状に振動するので、反射されたレーザ光を
一般的な球状レンズを用いて記録材料１６に主走査ライ
ンを描いたのでは、レーザ光の線速、すなわち記録材料
１６の上でのスポット光の移動速度は、走査範囲の端部
領域では中央領域に比べて遅くなる（図３の移動速度線
１７を参照）。

【００４０】アークサインレンズ４８を用いることによ
り、記録材料１６の上でおおよそ等速に近い速度（図３
の移動速度線１８を参照）で主走査方向Ｕに走査する。

【００４１】なお、アークサインレンズ４８を含めた走
査光学系と偏向ミラー２２との位相が合わないと、線速
のずれが生じるので（図３の移動速度線１９を参照）、
主走査ライン上の少なくとも任意の２点での走査速度の
差が最小になるように、基台３０を回動し、偏向ミラー
２２を枠部材２８ごと回動調整する。

【００４２】［反射光の副走査方向への位置補正］画像
記録装置１０は、主走査ラインを描きながら、偏向ミラ
ー２２をＸ軸回りに回転させてスポット光の位置を副走
査方向Ｖに移動させている。その際、図４に示すよう
に、主走査ラインを描くスポット光５０の一部の領域
と、隣り合う主走査ラインを描くスポット光５２の一部
の領域とが副走査方向Ｖに重なりあうようにスポット光
のサイズを設定している。これにより、レーザ光が照射
されない領域が記録材料上に生じて所望の濃度が得られ
なかったり、スポット位置の誤差による濃度ムラが生じ
ることは、防止される。

【００４３】また、画像記録装置１０は、主走査ライン
を描く際、画像記録装置上でのスポット光の位置を副走
査方向Ｖに調整しており、ボーを補正している。

【００４４】以上に説明したこれらの補正を行った場
合、記録材料上を走査するレーザ光によって描かれる主
走査ラインは、行きと帰りで互いに平行になる。例え
ば、図４に示すように、行きの走査で描かれる主走査ラ
イン５１と、帰りの走査で描かれる主走査ライン５３と
は、互いに平行になる。

【００４５】これらの補正を行わない場合、記録材料上
を走査するレーザ光によって描かれる主走査ラインは、
行きと帰りで互いに平行にならない。例えば、行きの走
査で描かれる主走査ラインＲと、帰りの走査で描かれる
主走査ラインＬとは、互いに平行にならない（図４、図
５参照）。

【００４６】なお、主走査ラインが互いに平行であれば
良好な画質の画像が得られるので、記録幅Ｂや振幅Ｗに
対して、図５に示すように、記録幅Ｂと平行でない主走
査ライン５５を描いても良い。

【００４７】［その他の補正］主走査ラインの右端部に
スポット光が照射されてから次の主走査ラインの右端部
にスポット光が照射されるまでの時間と、主走査ライン
の左端部にスポット光が照射されてから次の主走査ライ
ンの左端部にスポット光が照射されるまでの時間とは、
片方向走査では同じだが、往復走査では、異なってく
る。また、主走査ラインの中央部での上記の時間間隔
は、右端部と左端部との中間程度の値になる。

【００４８】この時間間隔が異なると、記録材料の特性
により濃度ムラが発生することがあり、特にカラー画像
の場合は、濃度ムラが顕著に生じる。

【００４９】そこで、往復走査することにより主走査ラ
インの右端部と左端部とでこの時間間隔が異なっても、
記録材料の副走査方向への送りに応じて又は送りに同期
して、記録材料上に記録するためのデータやシェーディ
ング補正用のルックアップテーブルを補正することによ
りスポット光の強度又は発光時間を調整し、得られる画
像に濃度ムラが生じることを防止することができる。

【００５０】具体的に説明すると、図４に示すように、
主走査ライン５１を描く際に走査光がＵ１方向に移動
し、次の主走査ライン５３を描く際に走査光がＵ２方向
に移動する場合、主走査ライン５１の右端部を照射して
から主走査ライン５３の右端部を照射するまでの時間
は、主走査ライン５１の左端部を照射してから次の主走
査ライン５３の左端部を照射するまでの時間に比べて短
い。また、主走査ライン５１の中央部を照射してから主
走査ライン５３の中央部を照射するまでの時間間隔は、
上述した右端部での時間間隔と左端部での時間間隔との
ほぼ中間の値となる。

【００５１】このように、ある位置を照射してからその
位置と隣り合う位置を照射するまでの時間間隔が異なる
と、記録材料の特性により、濃度ムラが発生することが
ある。感光材料にカラー画像を記録する場合、この濃度
ムラが特に顕著に顕れる。

【００５２】そこで、画像を記録するための記録データ
やルックアップテーブルを補正してスポット光の強度又
は発光時間を照射位置に応じて調整することにより、得
られる画像に濃度ムラが生じることを防止している。

【００５３】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、画質が良好な画像を往復走査で描くことができる画
像記録装置が実現される。そして、往復走査で画像が描
かれるので、露光デューティを上げ、記録材料を副走査
方向に高速で送ることができ、プリント時間を短縮する
ことができる。

【００５４】［第２形態］次に、第２形態について説明
する。第２形態では、第１形態と同じ構成要素には同じ
符号を付してその説明を省略する。

【００５５】図６に示すように、第２形態に係る画像記
録装置５８は、第１形態に比べ、１軸回りに振動可能な
マイクロスキャナ６０を有する偏向器６２と、載置台３
６を支える回動可能な支持軸６６とを備えており、マイ
クロスキャナ６０は、梁７４ＹでＹ軸回りに回動可能に
保持された偏向ミラー７２を有する。梁７４Ｙは、偏向
器６２を構成する基体８０によって保持されている。

【００５６】従って、枠部材２８（図１参照）を設けな
くてもよい構造なので、偏向器６２の寸法を第１形態で
の偏向器１２（図１参照）に比べて小さくできる。な
お、第１形態と同様、偏向ミラー７２の反射面側の周縁
部７２Ｅ及び梁７４Ｙは、黒色に塗られて反射防止措置
が施されている。

【００５７】偏向ミラー７２の振動により副走査方向Ｖ
に反射光を移動し、支持軸６６の回動により、主走査方
向Ｕに反射光を走査する。

【００５８】図７に示すように、偏向ミラー７２で反射
された反射光に、いわゆる蹴られが生じることを防止す
るために、基体８０の反射側（レーザ光を反射する側）
の周縁部８０Ｅには面取りが行われている。

【００５９】第２形態により、第１形態よりも簡易な構
成で小型の偏向器を有する画像形成装置であっても、レ
ーザ光を２次元で往復走査して、良好な画質の画像を形
成することができる。

【００６０】

【発明の効果】本発明は上記構成としたので、以下の効
果を奏することができる。

【００６１】請求項１に記載の発明によれば、主走査中
の副走査方向位置を自在に調整することができる。

【００６２】請求項２に記載の発明によれば、隣り合う
主走査ラインの間隔を一定にすることができる。

【００６３】請求項３に記載の発明によれば、ボーの補
正を行う手段を別に設けなくても済み、装置の小型化、
簡素化が図られる。

【００６４】請求項４に記載の発明によれば、反射光が
照射されない領域が記録材料上に生じないため、濃度再
現域が広く、スポット位置の誤差による濃度ムラも防止
される。

【００６５】請求項５に記載の発明によれば、得られる
画像の主走査方向に濃度ムラが生じることを防止でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１形態に係る画像記録装置で、レーザ光を２
次元方向で走査することを示す斜視図である。

【図２】第１形態で、マイクロスキャナを構成する偏向
ミラー、枠部材及び梁を示す正面図である。

【図３】第１形態で、反射光をアークサインレンズで光
学的に補正することを示す概念図である。グラフでは、
記録材料上に照射されるスポット光の移動速度（ｖ）を
横軸に、記録材料上で、アークサインレンズの中心を通
過したレーザ光からの主走査方向距離（ｈ）を縦軸にそ
れぞれ示す。

【図４】第１形態に係る画像記録装置で描かれる主走査
ラインを示す模式図である。

【図５】第１形態に係る画像記録装置で描かれる主走査
ラインを示す模式図である。

【図６】第２形態に係る画像記録装置で、レーザ光を２
次元方向で走査することを示す斜視図である。

【図７】第２形態に係る画像記録装置でレーザ光を２次
元方向で走査することを示す部分側面断面であり、図６
の矢視７−７に対応する図である。

【図８】往復走査型の従来の画像記録装置で描かれる主
走査ラインを示す模式図である。

【符号の説明】

１０画像記録装置１２偏向器２０マイクロスキャナ２２偏向ミラー５８画像記録装置６０マイクロスキャナ６２偏向器７２偏向ミラー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 1/113 Ｈ０４Ｎ 1/04 １０４ＺＦターム(参考） 2C362 AA54 AA63 BA17 BA42 BB14 BB16 BB44 BB47 2H041 AA12 AB14 AC04 AC08 AZ01 AZ08 2H043 BB05 BC01 2H045 AB13 AB62 AB81 BA13 BA24 CA32 CA62 CB32 5C072 AA03 BA15 DA04 DA23 HA02 HA14 HB02 HB08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ミラー面を２軸回りに回動させることに
より反射光を２次元で往復走査する偏向器を有する画像
記録装置であって、前記偏向器が、互いに直交する２軸の回りに回動可能な
偏向ミラーを有するマイクロスキャナと、前記マイクロスキャナで、一方の軸の回りに前記偏向ミ
ラーを振動させることにより記録材料の上で主走査方向
に前記反射光を往復走査しつつ、前記記録材料の副走査
方向への送りに応じて、他方の軸の回りに前記偏向ミラ
ーを回動させることにより、前記反射光の副走査方向位
置を前記記録材料の送り方向へ移動させる位置補正手段
と、を有することを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】前記偏向ミラーを前記他方の軸の回りに
回動させる際、前記記録材料上での主走査ラインがほぼ
等間隔になるように補正を行う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】前記偏向ミラーを前記他方の軸回りに回
動させる際、前記記録材料上での主走査ラインの湾曲の
補正を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の画
像記録装置。
【請求項４】前記記録材料の上で、前記反射光による
スポット光の一部の領域が、隣り合う主走査ラインを描
いたときのスポット光の一部の領域と副走査方向に重な
りあっていることを特徴とする請求項１〜請求項３のう
ち何れか１項に記載の画像記録装置。
【請求項５】前記記録材料の副走査方向への送りに応
じて、前記記録材料上に記録するため前記スポット光の
強度又は発光時間を調整することを特徴とする請求項１
〜請求項４のうち何れか１項に記載の画像記録装置。