JP2004262603A - 駆動機構および駆動機構を用いた記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ドラムなどの回転体を高精度に駆動させる。
【解決手段】複数枚のギアを重ねて歯切り、または同じ型で成形されたギアは、偏芯や歯厚のばらつきの特性がほぼ同じである。これらのギアをＭ枚（５枚）用意し、ギアを順々に回転方向に（３６０／Ｍ）°、つまり７２°ずつずらして重ね合わせる。ギアの偏芯が全周にわたって均等に分散され、回転ムラが少なく、ギアの噛合いが滑らかになる。
【選択図】 図９

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドラム状の回転体を駆動源よりギアを介して駆動させる駆動機構および駆動機構を用いた記録装置に関し、プリント基板や印刷分野における版下用フィルム又はＣＴＰ等の刷版作成用イメージセッターに好適な技術である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、版下等への露光方法は、ガルバノミラーや回転ミラー、回転多面鏡等によって光を記録媒体上に走査することによって画像を記録する方法が一般的に採用されている。露光方法としては外面露光方式や内面露光方式が代表的である。
【０００３】
内面露光方式は、記録媒体フィルムを口の開いた中空ドラムの内側に貼付け、光源を一つとしてガルバノミラーや回転鏡で走査する方式が一般的である。この方式はドラムが回転しないので、書込み時のドラムの機械的振動や回転ムラの影響が少ない利点がある反面、光源が一つであるためミラーの回転数を数万回転としなければ、書込み時間が長くなる。また、数万回転と言う高速回転をスムーズにするために、通常高価な流体軸受けが使用される。またその回転制御精度は非常に高いものが要求され、装置コストも高くなる。
【０００４】
一方、外面露光方式は、ドラム外周面に記録媒体を貼付け、回転するドラムの外周にある複数の光源を、回転方向に対し直交する方向に走査して画像を書き込む（例えば、特許文献１、２を参照）。この方式はビーム走査をドラムの回転と、その直交方向への走査機構に依存しているので平面走査ができない。
【０００５】
このように、上記したいずれの記録方法も平面の記録媒体には記録できず、ドラムの直径により最大記録長が制限され、さらにフィルムをドラムに密着させ難く画質が劣化する。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭５５−５７９４９４号公報
【特許文献２】
特開平６−１８６７５０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
フルカラーの印刷を行うためには、ＹＭＣＫの４色の版が必要となる。したがって、４色分の画像の版下をそれぞれ別に作成しなければならない。単色の版下を作成するだけならば、隣接ドット間の位置精度が正確であれば問題はないが、それらを４枚重ねた場合、もし累積ドットピッチに差異が生じたならば、先端では４色の位置が合っていても、後端では色ずれが発生してしまう。
【０００８】
また、ドラムを駆動するためのギアなどは、それを製作する過程において少量ではあっても回転中心からの偏芯や歯厚のばらつきがある。このため、ギアの噛合い位置によってバックラッシ量が変動し、記録される画像ドットの位置がばらつき、画質が劣化する。
【０００９】
本発明は上記した問題点に鑑みてなされたもので、
本発明の目的は、ドラムなどの回転体を高精度に駆動させる駆動機構を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、高精度の駆動機構が必要なものとして、低コストで版下作成もしくは刷版作成を行うことが可能な外面ドラム方式の光学記録系を有した記録装置において、高精度の記録の実現と、フルカラー分の版下を作成したときの色ずれの防止を簡単な構成で実現した記録装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１では、ドラム状の回転体を駆動源よりギアを介して駆動する機構において、当該ギアは諸元の同じものが複数枚（Ｍ枚）重ねられており、該ギアはそれぞれの回転方向に３６０／Ｍ度ごとに略均等にずらして重ねられて構成されていることを特徴としている。これにより、回転ムラの少ないドラム駆動を実現し、且つギアの噛合いを滑らかにする駆動機構を提供している
請求項２では、請求項１において、該回転体側のギアと該駆動源側のギアは、Ｎ：１（Ｎは自然数）のギア比で噛み合っていることを特徴としている。これにより、安価な構成にてドラム回転位置精度の再現性を向上させることを可能にする。
【００１２】
請求項３では、請求項１、２において、該ギアは平歯ギア或いははすばギアであることを特徴としている。これにより、安価な構成にてドラム駆動時の騒音や振動を抑制することを可能にする。
【００１３】
請求項４では、請求項１〜３において、該複数枚重ねられたギアは互いに回動可能に設けられていることを特徴としている。これにより、ギアのバックラッシを除去して高精度のドラム駆動を実現することを可能にする。
【００１４】
請求項５では、請求項４において、該ギアには長穴及び固定ネジが設けられていることを特徴としている。これにより、安価な構成でギアのバックラッシを除去することを可能にする。
【００１５】
請求項６では、請求項４，５において、該ギアにはスプリングと微調整用ネジが設けられていることを特徴としている。これにより、簡単な操作でギアのバックラッシを除去することを可能にする。
【００１６】
請求項７では、請求項１において、該駆動源と該回転体の回転軸芯は、ひとつの基板に直接固定されていることを特徴としている。これにより、ドラム回転位置精度のばらつきを抑制することを可能にする。
【００１７】
請求項８では、請求項１〜７に記載の駆動機構を用いることを特徴としている。これにより、請求項１〜７の効果を併せ持った駆動機構を有することによって高精度の記録が可能な記録装置を提供している。
【００１８】
請求項９では、請求項８に記載の記録装置おいて、光源とレンズとを有した記録手段を備えていることを特徴としている。これにより、高精度の記録が可能な光学記録装置を提供している。
【００１９】
請求項１０では、請求項９において、該光源および該レンズを相対的に固定させていることを特徴としている。これにより、安価な構成で光利用効率が高い安定した光学系で高精度の記録を可能にする。
【００２０】
請求項１１では、請求項９において、該光源および該レンズを相対的に該回転体の軸方向に揺動させていることを特徴としている。これにより、ポリゴンミラーやｆθレンズ等を必要しない構成で光利用効率が高く、平面走査や長尺媒体への記録も可能な光学系記録系で高精度の記録を可能にする。
【００２１】
請求項１２では、請求項１１において、レンズのみを揺動させることを特徴としている。これにより、光源となる発光ダイオードやレーザーダイオードが金属のキャンに入れられている場合、光源を発光させるために接続されている配線の耐久性に影響を与えず、なおかつ揺動の高速応答を実現する。
【００２２】
請求項１３では、請求項１１において、光源のみを揺動させることを特徴としている。これにより、ダイオードチップを光源として使用する場合、揺動の高速応答を実現する。
【００２３】
請求項１４では、請求項１１〜１３において、該記録手段全体を該回転体の軸方向に直動に走査する走査手段を有することを特徴としている。これにより、ドラム軸方向のドットゆがみや濃度ムラのない記録領域を広げることを可能にする。
【００２４】
請求項１５では、請求項１４において、前記走査手段の走査域は、少なくとも該光源とそれに相対する該レンズを相対的に揺動させることによって走査できる領域よりも大きいことを特徴としている。これにより、ドラム軸方向のドットゆがみや濃度ムラのない記録領域の拡張を、時間的ロスの低減及び省エネルギーを実現して行うことを可能にする。
【００２５】
請求項１６では、請求項１４、１５において、該走査手段には自身の位置を検出する検出手段が備えられていることを特徴としている。これにより、常にドラムの軸方向の正しい位置に記録を行うことを可能にする。
【００２６】
請求項１７では、請求項９に記載の記録装置おいて、該記録手段を複数個備えていることを特徴としている。これにより、高画質を実現して且つ広幅な記録媒体においても記録速度の向上を実現する。
【００２７】
請求項１８では、請求項１７において、該光源および該レンズを相対的に固定させていることを特徴としている。これにより、安価な構成で光利用効率が高い安定した光学系で高精度の記録を可能にする。
【００２８】
請求項１９では、請求項１７において、該光源および該レンズを相対的に該回転体の軸方向に揺動させていることを特徴としている。これにより、ポリゴンミラーやｆθレンズ等を必要しない構成で光利用効率が高く、平面走査や長尺媒体への記録も可能な光学系記録系で高精度の記録を可能にする。
【００２９】
請求項２０では、請求項１９において、レンズのみを揺動させることを特徴としている。これにより、光源となる発光ダイオードやレーザーダイオードが金属のキャンに入れられている場合、光源を発光させるために接続されている配線の耐久性に影響を与えず、なおかつ揺動の高速応答を実現する。
【００３０】
請求項２１では、請求項１９において、光源のみを揺動させることを特徴としている。これにより、ダイオードチップを光源として使用する場合、揺動の高速応答を実現する。
【００３１】
請求項２２では、請求項１７〜２１において、該複数の記録手段は、該回転体の軸方向に一列に配置されていることを特徴としている。これにより、ドラム軸方向に広幅な記録媒体への高速で高画質な記録を簡単な構成で実現する。
【００３２】
請求項２３では、請求項１７〜２１において、該複数の記録手段は、該回転体の軸方向に二列以上にわたって千鳥配置されていることを特徴としている。これにより、ドラム軸方向に広幅な記録媒体へ、請求項２２の構成よりもさらに高速で高画質な記録を実現する。
【００３３】
請求項２４では、請求項２３において、二列以上に千鳥配列された複数の記録手段の該回転体上における記録位置は、該回転体の軸方向に一列に並んでいることを特徴としている。これにより、ドラム軸方向に広幅な記録媒体へ隣接ドットズレのない高精度の記録を実現することを可能にする。
【００３４】
請求項２５では、請求項８に記載の記録装置おいて、インクを吐出することによって記録を行う記録手段を備えていることを特徴としている。これにより、高精度の記録が可能なインクジェット方式記録装置を提供している。
【００３５】
請求項２６では、請求項８に記載の記録装置おいて、インクを吐出することによって記録を行う記録手段を備えていることを特徴としている。これにより、請求項１〜７の効果を併せ持った駆動機構を有することによって高精度の画像読み取りが可能な画像読み取り装置を提供している。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を用いて具体的に説明する。
【００３７】
図１、２は、本発明が適用される記録装置を示す。図１、２において、記録装置は記録媒体１を保持するためのドラム２と、前記ドラム２を駆動するための駆動源３と、前記ドラム２に保持されるべき記録媒体１を供給する記録媒体供給手段４と、前記記録媒体１に記録を行う手段として光源５−ａとレンズ５−ｂとを有した記録手段５を備えていて、前記光源５−ａおよびそれに相対する前記レンズ５−ｂを相対的に前記ドラム２の軸方向に揺動させて光ビームを走査することによって、前記ドラムに保持された前記記録媒体に画像または文字等を記録する。
【００３８】
記録媒体１は、感熱発色する記録層を持っており、レーザ光などによって記録され、光学的に読み取りが可能になる媒体である。記録媒体１としては、以下説明するリライタブルな記録媒体も適用可能である。
【００３９】
リライタブルな記録媒体１とは、加熱及び加熱後の冷却速度により相対的に発色した状態と消色した状態を形成し得るものである。この基本的な発色・消色現象を図３を用いて説明する。図３は、この組成物の発色濃度と温度との関係を示したものである。初め消色状態（Ａ）にある組成物を昇温していくと、溶融し始める温度Ｔ１で発色が起こり溶融発色状態（Ｂ）となる。溶融発色状態（Ｂ）から急冷すると発色状態のまま室温に下げることができ、固まった発色状態（Ｃ）となる。この発色状態が得られるかどうかは、溶融状態からの降温の速度に依存しており、徐冷では降温の過程で消色が起き、初めと同じ消色状態（Ａ）あるいは急冷発色状態（Ｃ）より相対的に濃度の低い状態が形成される。一方、急冷発色状態（Ｃ）を再び昇温していくと発色温度より低い温度Ｔ２で消色が起き（ＤからＥ）、ここから降温すると初めと同じ消色状態（Ａ）に戻る。実際の発色温度、消色温度は、用いる顕色剤と発色剤の組み合わせにより変化するので目的に合わせて選択できる。また、溶融発色状態の濃度と急冷したときの発色濃度は、必ずしも一致するものではなく、異なる場合もある。
【００４０】
従って、このリライタブルな記録媒体へ書き込む場合、発色記録はレーザ光源やサーマルヘッド等により溶融混合する温度に加熱し、急冷することでなされる。また、消色は加熱状態から徐冷する方法と、発色温度よりやや低い温度に加熱する方法の２つがある。しかしこの２つの方法は、顕色剤と発色剤とが相分離したり、顕色剤と発色剤の少なくとも片方が結晶化する温度に一時的に保持するという意味では同じことである。発色させる際に急冷する理由は、上記の相分離又は結晶化温度に保持しないようにするためである。ただし、ここにおける急冷と徐冷は１つの組成物に対して相対的なものであり、その境界は発色剤と顕色剤の組み合わせによって変化するため、使用する組成に応じた温度制御を行う必要がある。
【００４１】
上記した記録媒体１を保持するためのドラム２は、そのドラム径に関しては、記録装置の記録媒体サイズの仕様によって決まってくる。例えば、Ａ１サイズの記録媒体に対応させるならば、長辺が８４０ｍｍ、短辺が５９４ｍｍなので、ドラム径は最小でも５９４／π＝１８９．２ｍｍ必要となり、ドラム２の軸方向のサイズを小さくしたいならば長辺にあわせることになるので８４０／π＝２６７．５ｍｍ必要となる。また、ドラム２を駆動する際の回転ムラを防止するために、回転方向の重量バランスがとれていた方がよい。すなわち、完全な円筒形であるのが望ましいが、記録媒体１を保持するためのクランプ機構２−ａを備える必要があるため、重量バランスに偏りがでる。したがって、図４に示すようにカウンターウェイト２−ｃを取り付けるか又は前記クランプ機構２−ａを取り付けるための切り欠きによって逆に重量が軽くなる場合は相対する位置の肉厚を薄くしたりなどの対策を行っている。このドラム２は、ドラムシャフト２−ｂを中心に回転しており、ドラムシャフト２−ｂは装置の筐体によって支持されている。
【００４２】
記録媒体供給手段４は、記録媒体がロール状のものが多いことから図１、２のような構成を代表例にした。記録媒体供給手段４は、ドラム２にセットするために適切な長さに記録媒体１をロール状のものからカットするためのカッター４−ｂを有し、記録媒体１を搬送するために、搬送ローラ４−ｃを有している。搬送ローラ４−ｃの近傍には、記録媒体先端検知手段４−ｄを設け、これらを用いて、記録媒体１をドラム２のクランプ機構２−ａの正常な位置に導くようにしている。記録媒体先端検知手段４−ｄとしては、反射形や透過型のフォトインタラプタが一般的に用いられ、フィラー付きで検知する方法が多く用いられる。図５は、規定のサイズの記録媒体を供給する手段を示し、この例では、カッターの代わりに給紙機構（４−ｆ、４−ｅ）が設けられている。
【００４３】
前記ドラム２を駆動する駆動源３としては、モータ類が使用されるが、高精度に位置を制御する必要があり、モータの回転位置を制御しなければならない。
【００４４】
本記録装置は、主に印刷用の版や版下等の作成を行うため、高密度、高精度の記録が必要である。ドラム２の回転方向において精度を上げるには、ドラム２の駆動系の構成が重要な要素となる。構成を複雑にすれば、各部品間での誤差が累積して精度低下の要因になるため、駆動系はシンプルな構成が望ましい。また、駆動源自体の回転精度にも限界があり、駆動系においてモータの精度誤差を極力削減するような構成を取る必要がある。
【００４５】
そこで、本発明では、ドラムとモータのギア駆動を図６に示すような構成とする。ドラム２にはその回転中心と同軸にドラムギア７−ａが固定して取り付けられており、また駆動源３にもその回転中心と同軸にモータギア７−ｂが取り付けられており、それらが噛合うことによってドラム２が駆動されている。
【００４６】
ところで、それぞれのギアには、加工精度により、回転中心からの偏芯や歯厚のばらつきがある。これにより、ギアの噛合い位置によってはバックラッシが発生したり発生しなかったりして、より精密な駆動の妨げになる。本発明では、以下に説明する対策を行った。
【００４７】
ギア単独では、図７に示すように偏芯や歯厚のばらつきがある。これと諸元が同じギアを複数枚用意すれば、それぞれのギアについては、固有の偏芯や歯厚のばらつきがある。従って、それらを順次重ね合わせていくことにより、その偏芯は全体に渡って平均化される（図８）。これにより、重ね合わされたギア全体としてみた場合、偏芯や歯厚のばらつきが緩和され、局所的なバックラッシの変動を小さくできるので、安定したドラム駆動が可能になる。
【００４８】
図８を最も効率的に行う方法としては、同時に製作されたギアを複数枚用意することである。複数枚のギアを重ねて歯切り、または同じ型で成形されたギアは、偏芯や歯厚のばらつきの特性がほぼ同じものである。これらのギアをＭ枚（ここでは仮に５枚として説明する）用意する。そして、それらのギアを順々に回転方向に（３６０／Ｍ）°、すなわち７２°ずつずらして重ね合わせる（図９）。そうすると、ギアの偏芯が全周にわたって均等に分散され、枚数を増やせばほぼ真円に近づく。
【００４９】
また、ドラムギア７−ａとモータギア７−ｂのギア比はＮ：１（Ｎは自然数）、すなわちドラムギア７−ａの方が大きいギア径で整数倍のギア比となっている。これにより、モータ３の回転数が減速されてドラム２に伝わり、モータ３の回転精度誤差を減衰させてドラム２に伝えることになるので、ドラム２の回転ムラを小さくできる。さらに、ドラム２が１回転したときにドラムギア７−ａとモータギア７−ｂが常に同じ歯で噛合うことになる（図１０参照）。
【００５０】
また、ドラム２の駆動源３であるモータが、ステッピングモータあるいはサーボモータであるので、１回転したときの位置再現性が優れている。すなわち、何回転させても累積位置ズレは発生しない。さらに、ドラム２が１回転したときに、ドラムギア７−ａとモータギア７−ｂが常に同じ歯で噛み合っているので、オープンループ制御においても、モータステップ角の誤差や各ギアの精度誤差やドラムの偏芯や回転振れ等による位置ズレが発生しても、ドラム２が１回転したときには、そのズレ方が常に再現することになる。従って、記録媒体１がドラム２上にあるクランプ機構２−ａによって常にドラム２上の定められた位置にセットされるので、カラー印刷に必要な４色分の版下を作成したときにおいても、それら版間による位置ズレが発生しないので色ズレのないカラー画像を得ることができる（図１１を参照）。また、駆動制御系として、高価ではあるが、ロータリーエンコーダを用いたモータ制御系でもよい。
【００５１】
ところで、これらのギアの歯形は、低コストを実現するために平歯ギアもしくははすばギアを用いる。ただ、騒音や振動などから来るドラム回転の乱れを考慮したとき、はすばギアが望ましい。平歯車に対してはすばギアの方が、噛合い率が高くなり、したがって滑らかな駆動が実現できるので、ギア目などといった画像への影響を小さくできる。
【００５２】
多層に重ね合わされたギアは、互いに回動及び固定自在としている。ここでは簡単のため２枚の重ね合わされたギアの部分についての構成を図１２に示す。この場合、図１２に示すように、片側のギアに長穴７−ｃが設けられ、もう一方のギアにネジ穴７−ｄが設けられていて、そのネジ穴７−ｄに対応した固定ネジ７−ｅによって回動自在に設けられたギア同士を固定することができる。これにより、複数枚のギアの回転方向の相対位置を調整することができるので、ギアのバックラッシを調整することが可能になる。
【００５３】
バックラッシの調整方法の例としては、１枚目のギアで普通に噛合わせ、そのときに発生したバックラッシを埋めるように２枚目のギアがカウンター方向に噛合うように位置調整を行う。これにより、バックラッシレスなギアが実現できる（図１３）。また、調整しやすいように、図１２に示すように、これらのギアにはスプリング７−ｆと微調整ネジ７−ｇが設けられている。スプリング７−ｆによって、片側のギアが常に一方向に押し付けられるので、微調整ネジ７−ｇ１本のみの操作で微調整が可能である。
【００５４】
モータ３は、モータブラケットを介して該ドラムの回転軸芯と共にひとつの基板６に固定されている。モータ取り付け法としては、消音対策のためにグロメットや防振ゴムを介した防振取付けが多いが、これにより、モータ自身が基板から浮いた状態になり、ドラム回転の位置再現性がばらつく恐れがある。本記録装置においては、記録精度を最優先にするので、騒音を犠牲にしてモータを固定する方法を採る。
【００５５】
次に、光源５−ａとレンズ５−ｂとを有する記録手段５について、詳細に説明する。図１４は、記録手段の原理を説明する図である。光源のみ、またはレンズのみ、またはその両方を揺動させても、同じ効果が得られるので、ここではレンズのみを揺動させた場合を説明する。光源とレンズを同時に揺動させる場合には、揺動させる方向が互いに反対になるようにしなければならない。光源５−ａとレンズ５−ｂは光軸が調整され、記録位置にほぼ焦点を結んでいる。レンズ５−ｂには、往復動作が可能なアクチュエータが設けられ、レンズ５−ｂを動かすと記録面でのビーム位置もそれにつれて移動するが、その移動距離はレンズ５−ｂのそれに比べて何倍も移動する。記録面でのビーム振幅は光学系の設計にもよるが、レンズ５−ｂを揺動させる振幅の数倍から十数倍以上にもできる。原理的には、記録面でのビーム振幅の端部では、断面形状やスポット形状が変化し、記録特性が悪化することが予想されるので、高画質で記録する必要がある場合には非球面レンズを用いることが好ましいが、球面レンズでもよい。振幅の倍率を大きくし過ぎると、非球面レンズを使用していても記録面での歪が大きくなるので、高画質記録への応用では特に注意を要する。レンズを動かすためのアクチュエータは、ステッピングモータや超音波モータ、ボイスコイル型モータ、ムービングマグネット型等の直線駆動型モータの全てが使用可能である。どの方式を採用するかは記録速度や、耐久性、記録位置精度等を考慮して決めれば良い。
【００５６】
また、光源とレンズのどちらを揺動させるかは、その構成によって変わる。光源となる発光ダイオードやレーザーダイオードは通常、金属のキャンに入れられているが、この場合、光源の重量が重くなり、なおかつ光源を発光させるために接続されている配線の耐久性も考慮して、レンズを揺動させた方がよい。また、ダイオードチップを光源として使用する場合、レンズよりも光源の方が軽くなるので揺動の高速応答のために光源を揺動させた方がよい。
【００５７】
本記録装置では、ドラムの回転方向が副走査方向となり、主走査方向がドラムの軸方向、すなわち、記録手段の光源とそれに相対するレンズを相対的に揺動させてビームを走査する方向である。したがって、図１５に示すような記録手順となる。図１５に示すように、副走査方向についてはドラム１周分の長さまで走査できるが、主走査方向については揺動によるビームの走査幅分しか走査できない。しかも端の方に行くと、光学系的にビームスポットの形状が変化すること、光量のロスが大きくなる等の理由により、記録されたドットの歪みや記録濃度の低下などが問題となる（図１６）。したがって、揺動によるビーム走査域は画像に影響を及ぼさない範囲内で行われなければならない。その結果、主走査方向の画像域の幅が制限されてしまう。
【００５８】
そこで、この記録手段５の全体をドラム２の軸方向に直動に走査する走査手段８を設ける（図１７）。この走査手段８の走査速度は、揺動ほどの速度を必要としない。そして、記録手順を図１８に示すように行えば、主走査方向に濃度ムラのない記録領域を広げることが可能になる。また、走査手段８の走査域を少なくとも揺動によるビームの走査域よりも大きくすることによって、少なくとも２列目のデータの記録を行うときにおいても、揺動によるビームの走査域をフルに使えるので、記録効率がよくなり、記録時間の短縮すなわち省エネルギーが実現できる（図１９）。
【００５９】
また、この走査手段８には自身の位置を検知する検知手段が設けられている。具体的には、ホームポジション検出用フォトセンサ８−ａやリニア・エンコーダ８−ｂなどであり、これにより、常に、主走査方向の正しい位置より記録を開始することが可能になる。
【００６０】
図２０は、複数の記録手段を備えた記録装置を示す。これら複数の記録手段の取扱性をよくするために、図２１に示すように一つのアセンブリ形態にしている。図２１の例では、各ビームに対応するレンズに、それぞれ個別に揺動手段が設けられている。また、図２２に示すように、全てのレンズを一つのアセンブリとして一つの揺動手段で揺動させる構成でもよい。図２２の構成は、より簡単であり、揺動手段も１個で済むので安価な構成となる。ただし、レンズアセンブリを組む際に、あらかじめ超高精度に組まなければならない。また、レンズを固定して、光源を揺動させてもよい。この場合も、揺動によるビーム走査域が画像に影響を及ぼさない範囲内で行われなければならない。
【００６１】
本発明では、複数の記録手段をドラム軸方向に一列に並べているので、一つの記録手段が走査する幅はその記録手段自身の幅分だけで済み、記録条件のよいビームスポット形状で記録ができるようになり、さらに、広幅の記録媒体に対しても、記録手段の数を増やせば記録時間を増加させることなく記録を行うことが可能になる。このときの記録手順は、図２３に示すようになる。
【００６２】
さらに、記録時間を短縮するには、複数の記録手段５の間隔を狭めれば良いが、記録手段５自身に幅があるために限界がある。そこで、図２４に示すように、複数の記録手段５をドラム軸方向に二列に千鳥配列に並べる。これにより、一つの記録手段が走査する幅はその記録手段自身の幅の半分で済むため、広幅の記録媒体への更なる高速記録が可能になる。また、ビームスポット形状を更に好条件で使用できるため、より一層、高画質記録が可能になる。また、列の数を３列、４列に増やすことにより、更に高速記録、高画質記録が可能になる。
【００６３】
図２５に示すように、複数列に配置された記録手段のドラム上における記録位置は、ドラムの軸方向に一列になるようにしている。もし、一列でない場合、図２６に示すように、ドラムの偏芯や回転ムラの影響により、記録手段列間の記録位置の相対ズレが発生する。これが一列になっていれば、ドラムの偏芯や回転ムラの影響がすべての記録手段に対して同様に作用するために記録手段間による相対位置ズレの発生を防止することが可能になる。
【００６４】
上記した実施例の記録手段は、光源とレンズとを相対的に揺動させた例で説明したが、光源とレンズを固定するものでもよい。この場合、記録手段をドラム軸方向に走査可能な走査手段に搭載し、ドラムを回転させることによって主走査を行い、走査手段で副走査を行うという手法と、ポリゴンミラーなどの手段を用いてドラム軸方向を主走査とし、ドラム回転方向を副走査とするという手法がある。前者の記録手順を図２７に示し、後者の記録手順を図２８に示す。図２７の記録手順は、安価で非常に安定した光利用効率のよい光学系で記録を行うことが可能になり、図２８の記録手順は、揺動方式と同様に長尺な記録媒体にも対応でき、平面走査も可能となる。
【００６５】
上記した実施例は、記録手段が光学記録系の場合であるが、本発明の駆動機構は光学記録系に限定されず、インクを吐出して記録する記録方式へも適用可能である。本発明を適用することにより、ドラム駆動式インクジェット記録装置においては、高品質な画像の出力が可能となる。インクジェットのヘッドとしてはドラム軸方向に走査するものでもよいし、ラインヘッドとしてドラムの回転のみの走査でもよい。
【００６６】
本発明の駆動機構は記録装置だけではなく、画像読み取り装置にも適用できる。画像読み取り装置としては、ＣＣＤカメラを利用したデジタルスキャナなどが一般的であるが、アナログスキャナでもよい。本発明を適用することにより、高精度の画像読み取りが可能となり、例えば、高密度のコード情報を読み取る際にもエラーの少ない読み取りが可能となる。
【００６７】
【発明の効果】
以上、説明したように、請求項１記載の発明によれば、ドラム状の回転体を駆動源よりギアを介して駆動する機構において、当該ギアは諸元の同じものが複数枚（Ｍ枚）重ねられ、該ギアはそれぞれの回転方向に３６０／Ｍ度ごとに略均等にずらして重ねられて構成されているので、回転ムラの少ないドラム駆動が実現し、かつギアの噛合いを滑らかにする駆動機構が実現できる。
【００６８】
請求項２記載の発明によれば、回転体側のギアと駆動源側のギアは、Ｎ：１（Ｎは自然数）のギア比で噛み合っているので、安価な構成で、ドラム回転位置の精度の再現性が向上する。
【００６９】
請求項３記載の発明によれば、ギアは平歯ギアあるいは、はすばギアであるので、安価な構成でドラム駆動時の騒音や振動を抑制できる。
【００７０】
請求項４記載の発明によれば、複数枚重ねられたギアは互いに回動可能に設けられているので、ギアのバックラッシを除去して高精度のドラム駆動が実現できる。
【００７１】
請求項５記載の発明によれば、ギアには長穴および固定ネジが設けられているので、安価な構成でギアのバックラッシを除去することが可能になる。
【００７２】
請求項６記載の発明によれば、ギアにはスプリングと微調整用ネジが設けられているので、簡単な操作でギアのバックラッシを除去することが可能になる。
【００７３】
請求項７記載の発明によれば、駆動源と回転体の回転軸芯が一つの基板に直接固定されているので、ドラム回転位置精度のばらつきを抑制することが可能になる。
【００７４】
請求項８記載の発明によれば、請求項１〜７に記載の駆動機構を用いているので、高精度の記録が可能になる。
【００７５】
請求項９記載の発明によれば、光源とレンズとを有した記録手段を備えているので、高精度の記録が可能になる。
【００７６】
請求項１０記載の発明によれば、光源およびレンズを相対的に固定させているので、安価な構成で、光利用効率が高い安定した光学系で高精度の記録が可能になる。
【００７７】
請求項１１記載の発明によれば、光源およびレンズを相対的に回転体の軸方向に揺動させているので、ポリゴンミラーやｆθレンズ等を必要しない構成で、光利用効率が高く、平面走査や長尺媒体への記録も可能な光学系記録系で高精度の記録が可能になる。
【００７８】
請求項１２記載の発明によれば、レンズのみを揺動させているので、光源となる発光ダイオードやレーザーダイオードが金属のキャンに入れられている場合、光源を発光させるために接続されている配線の耐久性に影響を与えず、なおかつ揺動の高速応答を実現できる。
【００７９】
請求項１３記載の発明によれば、光源のみを揺動させているので、ダイオードチップを光源として使用する場合、揺動の高速応答を実現できる。
【００８０】
請求項１４記載の発明によれば、記録手段全体を回転体の軸方向に直動に走査する走査手段を有しているので、ドラム軸方向のドットゆがみや濃度ムラのない記録領域を広げることが可能になる。
【００８１】
請求項１５記載の発明によれば、走査手段の走査域は、少なくとも光源とそれに相対するレンズを相対的に揺動させることによって走査できる領域よりも大きいので、ドラム軸方向のドットゆがみや濃度ムラのない記録領域の拡張を、時間ロスを低減させて、また省エネルギーで実現できる。
【００８２】
請求項１６記載の発明によれば、走査手段には自身の位置を検出する検出手段が備えられているので、常にドラムの軸方向の正しい位置に記録できる。
【００８３】
請求項１７記載の発明によれば、記録手段を複数個備えているので、高画質を実現し、かつ広幅な記録媒体においても記録速度を上げることができる。
【００８４】
請求項１８記載の発明によれば、光源およびレンズを相対的に固定させているので、安価な構成で、光利用効率が高い安定した光学系で高精度の記録が可能になる。
【００８５】
請求項１９記載の発明によれば、光源およびレンズを相対的に回転体の軸方向に揺動させているので、ポリゴンミラーやｆθレンズ等を必要しない構成で光利用効率が高く、平面走査や長尺媒体への記録も可能な光学系記録系で高精度の記録が可能になる。
【００８６】
請求項２０記載の発明によれば、レンズのみを揺動させているので、光源となる発光ダイオードやレーザーダイオードが金属のキャンに入れられている場合、光源を発光させるために接続されている配線の耐久性に影響を与えず、なおかつ揺動の高速応答を実現できる。
【００８７】
請求項２１記載の発明によれば、光源のみを揺動させているので、ダイオードチップを光源として使用する場合、揺動の高速応答を実現できる。
【００８８】
請求項２２記載の発明によれば、複数の記録手段が回転体の軸方向に一列に配置されているので、ドラム軸方向に広幅な記録媒体への高速で高画質な記録を簡単な構成で実現できる。
【００８９】
請求項２３記載の発明によれば、複数の記録手段が回転体の軸方向に二列以上にわたって千鳥配置されているので、ドラム軸方向に広幅な記録媒体へ、請求項２２の構成よりもさらに高速で高画質な記録を実現できる。
【００９０】
請求項２４記載の発明によれば、二列以上に千鳥配列された複数の記録手段の回転体上における記録位置は、回転体の軸方向に一列に並んでいるので、ドラム軸方向に広幅な記録媒体へ隣接ドットズレのない高精度の記録を実現できる。
【００９１】
請求項２５記載の発明によれば、インクを吐出することによって記録を行う記録手段を備えているので、高精度の記録が可能なインクジェット方式記録装置を提供できる。
【００９２】
請求項２６記載の発明によれば、画像読み取り装置に、請求項１〜７に記載の駆動機構を用いているので、高精度の画像読み取りが可能な画像読み取り装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される記録装置を示す。
【図２】図１の側面図である。
【図３】リライタブルな記録媒体のシーケンスを示す。
【図４】ドラムのバランス対策を説明する図である。
【図５】規定サイズの記録媒体を供給する手段を示す。
【図６】ドラムとモータのギア駆動の構成を示す。
【図７】偏芯したギアの例を示す。
【図８】多層の重ね合わされたギアを示す。
【図９】本発明によって均等に多層重ねされたギアを示す。
【図１０】各ギアの噛合い位置関係を示す。
【図１１】カラー間での位置ズレが発生しないことを説明する図である。
【図１２】重ね合わされた２枚のギアの相対回動調整機構を示す。
【図１３】バックラッシの調整方法を示す。
【図１４】記録手段の原理を説明する図である。
【図１５】揺動走査方式を用いた記録手順を示す。
【図１６】揺動走査方式における画質の分布を示す。
【図１７】記録手段に設けられた走査手段を示す。
【図１８】走査手段を併用したときの記録手順を示す。
【図１９】走査手段の走査域と記録された画像の関係を示す。
【図２０】複数の記録手段を備えた記録装置を示す。
【図２１】各レンズに揺動手段が設けられている記録手段を示す。
【図２２】全レンズをアセンブリしたものを１つの揺動手段で揺動する記録手段を示す。
【図２３】揺動走査方式を用いた場合の記録手順を示す。
【図２４】二列千鳥配列の記録手段を示す。
【図２５】二列千鳥配列のときの記録位置を示す。
【図２６】記録位置が一列でないときの記録ズレの様子を示す。
【図２７】固定レンズ方式のときの走査手順を示す。
【図２８】ポリゴンミラーを用いたときの走査手順を示す。
【符号の説明】
１ 記録媒体
２ ドラム
３ 駆動源
４ 記録媒体供給手段
５ 記録手段
６ 基板
７ ギア
８ 走査手段

Claims (26)

1. ドラム状の回転体を駆動源よりギアを介して駆動する機構であって、前記ギアは、諸元が同じギアを複数枚（Ｍ枚）重ね、前記複数枚の各ギアを、回転方向に３６０／Ｍ度ごとに略均等にずらして重ねて構成することを特徴とする駆動機構。
2. 前記回転体側のギアと前記駆動源側のギアは、Ｎ：１（Ｎは自然数）のギア比で噛み合っていることを特徴とする請求項１記載の駆動機構。
3. 前記ギアは、平歯ギアまたは、はすばギアであることを特徴とする請求項１または２記載の駆動機構。
4. 前記複数枚重ねられたギアは互いに回動可能に設けられていることを特徴とする請求項１記載の駆動機構。
5. 前記ギアには、長穴および固定ネジが設けられていることを特徴とする請求項４記載の駆動機構。
6. 前記ギアには、スプリングと微調整用ネジが設けられていることを特徴とする請求項４記載の駆動機構。
7. 前記駆動源と前記回転体の回転軸芯は、一つの基板に直接固定されていることを特徴とする請求項１記載の駆動機構。
8. 請求項１〜７のいずれか一つに記載の駆動機構を用いることを特徴とする記録装置。
9. 光源とレンズを持つ記録手段を備えていることを特徴とする請求項８記載の記録装置。
10. 前記光源およびレンズを相対的に固定させていることを特徴とする請求項９記載の記録装置。
11. 前記光源およびレンズを相対的に回転体の軸方向に揺動させていることを特徴とする請求項９記載の記録装置。
12. 前記レンズのみを揺動させることを特徴とする請求項１１記載の記録装置。
13. 前記光源のみを揺動させることを特徴とする請求項１１記載の記録装置。
14. 前記記録手段全体を回転体の軸方向に直動に走査する走査手段を備えたことを特徴とする請求項９記載の記録装置。
15. 前記走査手段の走査域は、少なくとも前記光源とそれに相対するレンズを相対的に揺動させることによって走査できる領域よりも大きいことを特徴とする請求項１４記載の記録装置。
16. 前記走査手段には、自身の位置を検出する検出手段が備えられていることを特徴とする請求項１４または１５記載の記録装置。
17. 前記光源とレンズを持つ記録手段を複数個備えていることを特徴とする請求項９記載の記録装置。
18. 前記光源およびレンズを相対的に固定させていることを特徴とする請求項１７記載の記録装置。
19. 前記光源およびレンズを相対的に回転体の軸方向に揺動させていることを特徴とする請求項１７記載の記録装置。
20. 前記レンズのみを揺動させることを特徴とする請求項１９記載の記録装置。
21. 前記光源のみを揺動させることを特徴とする請求項１９記載の記録装置。
22. 前記複数の記録手段は、回転体の軸方向に一列に配置されていることを特徴とする請求項１７記載の記録装置。
23. 前記複数の記録手段は、回転体の軸方向に二列以上にわたって千鳥配置されていることを特徴とする請求項１７記載の記録装置。
24. 前記二列以上に千鳥配列された複数の記録手段の回転体上における記録位置は、回転体の軸方向に一列に並んでいることを特徴とする請求項２３記載の記録装置。
25. インクを吐出することによって記録を行う記録手段を備えていることを特徴とする請求項８記載の記録装置。
26. 請求項１〜７のいずれか一つに記載の駆動機構を用いることを特徴とする画像読み取り装置。

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