JP2005024831A

JP2005024831A - マルチビーム露光方法および装置

Info

Publication number: JP2005024831A
Application number: JP2003189539A
Authority: JP
Inventors: Tsuyoshi Fukuda; 剛志福田
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2003-07-01
Filing date: 2003-07-01
Publication date: 2005-01-27

Abstract

【課題】マルチビーム走査露光を行った際における１走査毎のつなぎ目の間隔を目立たなくすることを可能とした、マルチビーム露光方法および装置を提供すること。
【解決手段】記録媒体としてヒートモード感材を使用し、マルチビームで走査露光して画像記録を行うマルチビーム露光方法であって、前記マルチビームによる１走査毎のつなぎ目の間隔（スワス間隔とも呼ばれる）を、前記マルチビームによる１走査内の複数ラインの間隔より狭くすることを特徴とするマルチビーム露光方法、およびこれを具体化した装置。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はマルチビーム露光方法および装置に関し、より具体的には、マルチビーム走査露光を行った際における１走査毎のつなぎ目の間隔を目立たなくすることを可能としたマルチビーム露光方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
入力される画像情報に応じてマルチビーム・レーザ光を変調し熱記録タイプの感材に照射して、その熱エネルギーにより画像記録（いわゆる、ヒートモード記録）を行う、マルチビーム露光によるサーマルプリント装置が実用化されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この装置では、露光ヘッドを光ファイバーにより構成することにより、露光ヘッドを小型・軽量化するとともに、使用する結像レンズとして小径の比較的安価なものの使用を可能とすることで、装置全体を小型で経済的なものとすることが可能であるとしている。
【０００４】
ところで、このマルチビーム露光によるヒートモード記録においては、回転ドラムに固定された感材に対し、この回転ドラムの回転（主走査）、およびこれに直行する方向へのマルチビーム露光ヘッドの移動（副走査）により、感材表面を２次元的に走査露光するが、この際、マルチビームによる１走査毎のつなぎ目で濃度むらが発生するという問題があった。
【０００５】
図５は、この現象を説明する図であり、ここでは４個のビームからなる露光ヘッドが用いられており、図５（ａ）は、左側が先行する走査露光により形成される画像１（実線で示されている）を、右側はそれに続く走査露光により形成される画像２（破線で示されている）を、それぞれ示している。
【０００６】
画像１と画像２の間には形成に時間差があるため熱が発散してしまい、積分効果が得られず、エネルギーの谷間のような部分Ａが生じて、これが明瞭なむらの形で現われる。また、各走査の両側端部においては、わずかではあるが、濃度の低下（肩の崩れ）が発生している。この状況を、平面図に表わすと、図５（ｂ）のようになる。
【０００７】
周知のように、ヒートモード記録では、ある走査から次の走査までの間の時間が開いた場合には、露光エネルギーの積分効果が失われるため、１走査毎のつなぎ目では、１走査内のような積分効果が得られず、濃度むらが発生する。なお、この現象は、インタースワス欠陥とも呼ばれる。
【０００８】
上記特許文献に開示されている装置では、この問題を解消するために、マルチビーム露光ヘッドの両サイドに、通常の露光エネルギーの１／３程度の強度を有するダミーのビームを配して、プレヒートもしくはポストヒート的な使い方により、感材へのエネルギー補充を行うようにしている。
【０００９】
この対策は、上述のような濃度むらを解消するには有効ではあるが、装置の構成上はダミーのビームを配する必要があり、また、プレヒートもしくはポストヒートを行うために、従来より多くのエネルギーを必要とするという点では、必ずしも満足すべきものではなかった、
【００１０】
【特許文献１】
特許第２９３３７１５号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、従来の技術における上述のような問題を解消し、マルチビーム走査露光を行った際における１走査毎のつなぎ目の間隔を目立たなくすることを可能とした、マルチビーム露光方法および装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係るマルチビーム露光方法は、記録媒体としてヒートモード感材を使用し、マルチビームで走査露光して画像記録を行うマルチビーム露光方法であって、前記マルチビームによる１走査毎のつなぎ目の間隔（スワス間隔とも呼ばれる）を、前記マルチビームによる１走査内の複数ラインの間隔より狭くすることを特徴とする。
【００１３】
なお、本発明に係るマルチビーム露光方法は、前記画像記録が、２値の画像信号により面積変調を行うものである場合に特に有効である。
【００１４】
一方、本発明に係るマルチビーム露光装置は、マルチビームを出射する光源アレイにより、記録媒体としてのヒートモード感材を走査露光して画像記録を行うマルチビーム露光装置であって、前記光源アレイを回転させる回転手段を設けて、この回転手段により前記光源アレイを回転させることにより、前記マルチビームによる１走査毎のつなぎ目の間隔（前記スワス間隔）を調整することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る他のマルチビーム露光装置は、マルチビームを出射する光源アレイにより、記録媒体としてのヒートモード感材を走査露光して画像記録を行うマルチビーム露光装置であって、前記光源アレイから出射されるマルチビームの結像倍率の変更手段を設けて、この変更手段により、前記マルチビームによる１走査毎のつなぎ目の間隔（スワス間隔）を調整することを特徴とする。
【００１６】
なお、本発明に係るマルチビーム露光装置は、前記画像記録が、２値の画像信号により面積変調を行うものである場合に特に有効である。
また、前記光源アレイとして、光ファイバアレイを用いることが好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面に基づいて、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るマルチビーム露光方法を具体化したマルチビーム露光装置の概要を模式的に示すブロック図である。
【００１８】
本実施形態に係るマルチビーム露光装置（以下、単に露光装置という）１０は、画像信号に応じて変調されたマルチビームを出射し、光学系を用いて、ＰＳ版（プレセンシタイズドプレート：富士写真フイルム（株）商品名）等の記録材料Ｐ上に結像させて、画像を露光記録する装置であり、主に、マルチビーム露光ヘッド１２と、アウタードラム１４から構成される。
【００１９】
マルチビーム露光ヘッド１２は、基台１６と、この基台１６上に固定されたマルチビーム出射部１８と、コリメータレンズ２０と、結像レンズ２２と、露光ヘッド傾斜角度可変装置２４とを主にして構成される。
基台１６は、マルチビーム出射部１８を固定載置し、露光ヘッド傾斜角度可変装置２４上に固定されている。なお、マルチビーム出射部１８は、図１中のＲ方向に回動可能な構成となっている。
【００２０】
マルチビーム出射部１８は、一方の端面から入射されたマルチビームを、他方の端面が面一になった出射口から出射する３２本の光ファイバーから形成されるファイバーアレイ方式の光源である。マルチビームは、レーザダイオード等の図示されていない半導体レーザ素子から出力され、レーザビームのＯＮ／ＯＦＦが画像信号に応じて制御された複数のビームからなるレーザ光であり、半導体レーザ素子のレーザ光発光面が、半導体レーザ素子／ファイバー結合ユニット（図示されていない）によって結合された光ファイバーの端面から光ファイバーに入射される。
【００２１】
ここで、マルチビーム出射部１８の光ファイバーアレイ１８Ａ（以下、単に光ファイバーアレイ１８Ａという）は、図２に示すように、固定部材１８ａおよび１８ｂによって、所定の位置に固定されている。なお、本発明においては、光ファイバーによって形成される３２個の出射口３０ａ_１〜３０ａ_３２を形成するが、この数は特に限定されない。
【００２２】
上述の光ファイバーアレイ１８Ａは、ここでは３２本の光ファイバーによって形成されており、この３２本の光ファイバーのビーム出射口３０ａ_１〜３０ａ_３２は、一直線状に配列されている。また、光ファイバーアレイ１８Ａの３２個のビーム出射口３０ａ_１〜３０ａ_３２は、間隔（配列間隔）Ｄ_ｆ毎に設けられている。
【００２３】
コリメータレンズ２０と結像レンズ２２とは、光学系基台１７に固定され、光ファイバーアレイ１８Ａから出射されるマルチビームを最終的に縮小して結像する縮小光学系を形成している。なお、本実施形態では、コリメータレンズ２０と結像レンズ２２とを用いた光学系であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、光ファイバーアレイ１８Ａから出射されるマルチビームを最終的に縮小する縮小光学系であれば、構成は問わない。
【００２４】
アウタードラム１４は、外周面に前述のＰＳ版等の記録材料Ｐを装着して、主走査方向に回転するドラムであって、図示されていない駆動源に接続され、所定の回転速度で回転するように構成されている。
【００２５】
露光ヘッド傾斜角度可変装置２４は、マルチビーム出射部１８を固定載置した基台１６を矢印Ｒ方向に回動する機能を有するものであり、具体的には、光ファイバーアレイ１８Ａの中心位置を通り、ここから出射されるマルチビームの出射方向に平行な回転軸を中心として回動するように構成されている。
【００２６】
図３は、マルチビーム出射部１８の後方からアウタードラム１４の方向を見た場合の、上述の露光ヘッド傾斜角度可変装置２４の概略構成を示している。露光ヘッド傾斜角度可変装置２４は、回動部２４ａと基部２４ｂを主に構成されており、回動部２４ａは、基部２４ｂに対して前述のＲ方向に自在に回動し、回動部２４ａに固定された突出部材２４ｃと接続され、駆動部２４ｅによって制御される。
【００２７】
回動部２４ａの回動機構は、公知のギア機構等を用いて精度よく傾斜角度を設定できるように構成されている。回動部２４ａを回動させて、所定の所定の傾斜角度に設定することで、光ファイバーアレイ１８Ａの傾斜角度（これを、θとする）が変化する。
【００２８】
なお、部材２４ｆおよび２４ｇは、回動部２４ａに固定された突出部材２４ｃの移動を制限して、傾斜角度を所定範囲に規制するためのものであり、突出部材２４ｃが、部材２４ｆおよび２４ｇの間を移動できる範囲内で、光ファイバーアレイ１８Ａの傾斜角度θを自由に調整することが可能に構成されている。
【００２９】
図３では、傾斜角度が最も小さい傾斜角度θ_ｍｉｎとなっているじょうたいを示しており、部材２４ｆの配置位置からわかるように、最も小さい傾斜角度が、傾斜角度０（つまり、水平）ではない。
【００３０】
また、露光ヘッド傾斜角度可変装置２４および光学系基台１７は、移動台（ベース）３１に載置固定されており、この移動台３１には、図示されていない回転駆動源に接続された駆動ねじ３２と螺合する雌ねじを有し、基部２４ｂは、駆動ねじ３２の回転により、図１中の矢印ｙ方向（副走査方向）に移動可能に構成されている。
【００３１】
すなわち、上述の移動台３１の雌ねじと駆動ねじ３２は、露光ヘッド傾斜角度可変装置２４，この露光ヘッド傾斜角度可変装置２４上に載置されているマルチビーム出射部１８および光学系基台１７に固定されているコリメータレンズ２０と結像レンズ２２（つまりマルチビーム露光ヘッド１２）を、一体的に上記ｙ方向に移動する副走査機構を構成しているものである。
【００３２】
このような副走査機構は、光ファイバーアレイ１８Ａから出射されるマルチビームによってアウタードラム１４に装着された記録材料Ｐが一週分露光された後、光ファイバーアレイ１８Ａによって露光された副走査方向の幅分、マルチビーム露光ヘッド１２を上記ｙ方向に移動する。
【００３３】
このようにして、マルチビーム露光ヘッド１２は、アウタードラム１４に装着された記録材料Ｐ上を端から端まで、いわばスパイラル状に露光記録する。なお、副走査機構は、上記実施形態の駆動ねじ３２とこれに螺合する移動台３１の雌ねじとの組み合わせによるものに限定はされず、移動台３１（つまり、マルチビーム露光ヘッド１２）を上記ｙ方向に移動させるものであればどのようなものであってもよい。
【００３４】
上述のように構成される本実施形態に係る露光装置１０は、マルチビーム露光ヘッド１２を、Ｒ方向に所定の角度傾けて、光ファイバーアレイ１８Ａの傾斜角度を定め、記録材料Ｐ上に所望のビームピッチを形成するものであり、上記傾斜角度を変えることで、ビームピッチを調整可能なものである。
【００３５】
ところで、上述のように構成される本実施形態に係る露光装置１０を用いて、前述のようにスパイラル状に露光記録を行うが、この際、通常は、主走査と副走査の同期を取ることにより、マルチビームによる隣り合った走査毎のつなぎ目をぴったり、隙間なく接続するように制御される。
【００３６】
しかし、このような制御方法では、露光記録を行う際に、先に図５を用いて説明したような、画像１と画像２の間にエネルギーの谷間のような部分Ａが生じ、濃度むらが発生し、例えば特許文献１に開示されているような対応策を講じる必要が生じる場合があった。ただし、前述の通り、この特許文献１に開示されているような対応策にも問題が全くないわけではなく、使用エネルギー量が増加するという点で、必ずしも満足すべきものではなかったものである。
【００３７】
これに対して、本実施形態に係る露光装置１０においては、主走査速度に対して、副走査速度を標準状態の場合よりわずかに遅くして、マルチビームによる隣り合った走査毎のつなぎ目をわずかに重ね合わせるように、前述の露光ヘッド傾斜角度可変装置２４により光ファイバーアレイ１８Ａの傾斜角度を調整する（具体的には、傾斜角度をわずかに小さくする）。
【００３８】
これについて、図４を用いて詳細に説明する。図４は、先に示した図５に対応するものであり、図４（ａ）は連続する２つの走査露光により形成された２つの画像（図５（ａ）中の画像１と画像２に相当する）を示している。図４（ｂ）は図５（ｂ）に対応する平面図である。
【００３９】
本実施形態に係る露光装置１０においては、これらの２つの画像の間においては、図５（ａ）に示したようなエネルギーの不足する部分Ａが生じていないことが読み取れる。また、同様に、図５（ｂ）に示したような濃度むらも解消していることが読み取れる。
【００４０】
なお、図４に示した画像は、実際には副走査方向においてわずかに縮小されているものではあるが、例えば網点により諧調表現を行う場合などには、１０ライン程度の複数ラインで、網点を構成する１つのドットを形成するため、このようなわずかな縮小は、実質的には識別されない程度のものである。
【００４１】
従って、特に網点により諧調表現を行う場合などには、このような対応策が実用上、十分な効果を発揮する。
具体的には、例えば２４００ｄｐｉの場合の１ラインの記録幅は約１０．５μｍであるが、この場合における上述の２ラインのつなぎ目の重ね合わせ量は、約２μｍ程度でよい。
【００４２】
また、これより粗い１２００ｄｐｉの場合の上記重ね合わせ量も、約２μｍ程度である。これから考えられることは、２ラインのつなぎ目の重ね合わせ量は、記録密度にはあまり影響されることはなく、絶対値で所定量（例えば、１〜３μｍ程度）とすればよいということである。
【００４３】
なお、上記実施形態は本発明の一例を示したものであり、本発明はこれに限定されるべきものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜の変更または改良を行ってもよいことはいうまでもない。
【００４４】
上記実施形態においては、露光ヘッド傾斜角度可変装置２４により光ファイバーアレイ１８Ａの傾斜角度を調整することにより、前記スワス間隔の寸法を調整する例を説明したが、本発明は、これ以外にも、例えば、マルチビームの結像倍率を変更する手段を設けて、マルチビームの結像倍率を変更する方法、あるいはさらに、副走査の速度制御手段を設けて、副走査の速度を制御する方法などが利用可能である。
【００４５】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、マルチビーム走査露光を行った際における１走査毎のつなぎ目の間隔を目立たなくすることを可能とした、マルチビーム露光方法および装置が実現可能になるという顕著な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るマルチビーム露光方法を具体化したマルチビーム露光装置の概要を模式的に示すブロックを示す図である。
【図２】図１に示したマルチビーム露光ヘッドの主要部の概略を示す斜視図である。
【図３】図１に示したマルチビーム露光ヘッドに用いられる傾斜角度可変装置の概略を示す構成図である。
【図４】実施形態の作用の説明図である。
【図５】従来技術の問題点の説明図である。
【符号の説明】
１０マルチビーム露光装置（露光装置）
１２マルチビーム露光ヘッド
１４アウタードラム
１６基台
１８マルチビーム出射部
１８Ａ光ファイバーアレイ
２０コリメータレンズ
２２結像レンズ
２４露光ヘッド傾斜角度可変装置
３０ａ_１〜３０ａ_３２ビーム出射口
３１移動台
３２駆動ねじ
θ 光ファイバーアレイの傾斜角度
Ｐ感材

Claims

記録媒体としてヒートモード感材を使用し、マルチビームで走査露光して画像記録を行うマルチビーム露光方法であって、
前記マルチビームによる１走査毎のつなぎ目の間隔（スワス間隔）を、前記マルチビームによる１走査内の複数ラインの間隔より狭くすることを特徴とするマルチビーム露光方法。
前記画像記録が、２値の画像信号により面積変調を行うものであることを特徴とする請求項１に記載のマルチビーム露光方法。
マルチビームを出射する光源アレイにより、記録媒体としてのヒートモード感材を走査露光して画像記録を行うマルチビーム露光装置であって、
前記光源アレイを回転させる回転手段を設けて、この回転手段により前記光源アレイを回転させることにより、前記マルチビームによる１走査毎のつなぎ目の間隔（スワス間隔）を調整することを特徴とするマルチビーム露光装置。
マルチビームを出射する光源アレイにより、記録媒体としてのヒートモード感材を走査露光して画像記録を行うマルチビーム露光装置であって、
前記光源アレイから出射されるマルチビームの結像倍率の変更手段を設けて、この変更手段により、前記マルチビームによる１走査毎のつなぎ目の間隔を調整することを特徴とするマルチビーム露光装置。
前記画像記録が、２値の画像信号により面積変調を行うものであることを特徴とする請求項３または４に記載のマルチビーム露光装置。
前記光源アレイとして、光ファイバアレイを用いることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載のマルチビーム露光装置。