JP2005238632A

JP2005238632A - 露光装置

Info

Publication number: JP2005238632A
Application number: JP2004051507A
Authority: JP
Inventors: Mitsuharu Kitamura; 光晴北村
Original assignee: Konica Minolta Medical and Graphic Inc
Current assignee: Konica Minolta Medical and Graphic Inc
Priority date: 2004-02-26
Filing date: 2004-02-26
Publication date: 2005-09-08

Abstract

【課題】複数の光源からの光を走査して記録媒体に露光を行う露光装置において発光異常が発生した場合、正常な光源を組み合わせて使用することにより装置が停止することを回避する露光装置を提供すること。
【解決手段】複数の光源からの光を照射する露光ヘッドを走査することにより記録媒体に露光を行う露光装置において、露光ヘッドの光ビームの各出射部を走査方向に所定の間隔を有するように配列し、光源に発光異常があった場合、複数の光源を、発光異常光源を含む第１グループと、正常な光源を含む第２グループとに分け、第１グループの正常な光源と、第２グループの光源のうち発光異常光源を補完可能な光源のみを駆動し、露光を行うように構成したことを特徴とする露光装置。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数の光源からの光を照射する露光ヘッドを走査することにより、記録媒体に露光を行う露光装置に関する。

ＰＳ版等の印刷版材料、或いは、電子写真方式の画像形成装置に使用される感光体等の記録媒体への露光を行う場合、解像力や生産性の向上のため、レーザダイオード、ＬＥＤ等からなる複数の光源、例えば、１６、３２、或いは、６４個の光源からの光を照射する露光ヘッドを走査し、上記記録媒体に露光を行う露光装置が知られている。
この様に複数の光源を使用した場合、どれか１つの光源の光量が低下して、装置が使用不能になった時には、サービスマン等により修理が完了するまでのダウンタイムが発生してしまい問題となっていた。

この問題を解決する方法として、複数の光源をあらかじめ複数のブロックに分け、どれか１つの光源が故障した場合、故障した光源が含まれるブロックの使用を停止し、正常な光源のみで構成されるブロックを用いて露光を行うことにより、装置の停止を回避する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−３２４０２１号公報

しかしながら、特許文献１に記載された方法では、正常な光源のみを含むブロックを使用することになるので、故障した光源のグループの正常な光源が無駄になってしまうだけでなく、正常な光源のみで構成されるブロックで、新たな故障が発生した場合、装置が停止してしまう。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、残された正常な光源を有効に組み合わせて使用することにより、装置が完全に停止してしまことを回避することが可能な露光装置を提供することにある。

本発明者は、複数の光源をあらかじめ２つのグループに分け、光源が故障した場合、その光源が含まれるグループの正常な光源を使用し、かつ、故障した光源は他のグループの光源の中で補完可能な光源を使用するように構成することにより、残された全ての正常な光源を有効に使用し、装置の停止が回避できると考え本発明に至った。

即ち、本発明の目的は、以下の構成により達成できる。

（１）それぞれ別個に駆動される複数の光源からの光を照射する露光ヘッドを走査することにより記録媒体に露光を行うとともに、前記複数の光源の発光状態を検出する異常検出手段を有する露光装置において、
前記露光ヘッドの光ビームの各出射部を走査方向に所定の間隔を有するように配列し、前記異常検出手段が前記複数の光源のうち何れかに発光異常を検出した場合、前記複数の光源を、前記発光異常光源を含む第１グループと、正常な光源を含む第２グループとに分け、前記第１グループの正常な光源と、第２グループの光源のうち前記発光異常光源を補完可能な光源のみを駆動し、露光を行うように構成したことを特徴とする露光装置。

（２）前記複数の光源の総数が偶数の場合は、前記第１グループ及び前記第２グループの光源の数を同数とし、前記複数の光源の総数が奇数の場合は、どちらかのグループの光源の数を１つ少ない数とし、かつ、上記グループの間で補完可能な光源の対応付けを行い、前記第１グループの正常な光源と、前記発光異常光源を補完可能な第２グループの光源のみを駆動し、露光するように構成したことを特徴とする前記（１）に記載の露光装置。

（３）記録媒体は、前記露光ヘッドが走査する方向に直交する方向に回転する回転ドラムに保持されていることを特徴とする前記（１）又は前記（２）に記載の露光装置。

（４）複数の光源からの光を所定位置に導光するための光ファイバを有することを特徴とする前記（１）から前記（３）のいずれか１項に記載の露光装置。

請求項１及び請求項２の発明によれば、異常検出手段が複数の光源のうち何れかに発光異常を検出した場合、前記複数の光源を、発光異常光源を含む第１グループと、正常な光源を含む第２グループとに分け、第１グループの正常な光源と、第２グループの光源のうち発光異常光源を補完可能な光源のみを駆動し、露光を行うことにより、例えば、新たに第１グループの正常な光源が故障しても、第２グループの正常な光源で補完が出来るため、装置が完全に停止してしまうことを回避できる。

また、新たに補完する正常な光源は、上述のようにグループ分けした以降は、使用していなかったため、寿命を長く保てるという利点を有する。

請求項３の発明によれば、記録媒体を露光ヘッドが走査する方向に直交する方向に回転する回転ドラムに保持することにより、記録媒体を高速で回転することができ、走査速度が向上し、解像力や生産性を向上することができる。

請求項４の発明によれば、複数の光源からの光を所定位置に導光するための光ファイバを有することにより、複数の光源間の距離を大きくすることが出来、大容量の光源を使用しても、冷却手段等のスペースを十分に取ることが可能であり、また、光ファイバの出射端面から出た光を記録媒体上に集光させるための光学系の小型化を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態の一例を、印刷業界で用いられる露光装置を用いて説明する。

なお、以下の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。

先ず、露光装置１の概略説明を図１を用いて行う。図１は露光装置を模式的に示す概略斜視図である。

１００ａ、１００ｂ、．．．、１００ｉは、例えば、レーザダイオードからなる複数の光源（例えば、３２個）を示しており、光ファイバ１１０ａ、１１０ｂ、．．．、１１０ｉにファイバ結合ユニット１２０ａ、１２０ｂ、．．．、１２０ｉを介して結合されている。

なお、以下の説明において、複数の同一部材、例えば、複数の光源を示す場合、１００ａ、１００ｂ、．．．、１００ｉに代えて、単に、１００ということもある。

１３０は露光ヘッドであり、ファイバ支持板１３１、結像光学系１３２等で構成されている。

光源１００からの光は光ファイバ１１０により導光され、光ファイバ１１０の各出射端面は、露光ヘッド１３０の走査方向に所定の間隔を有するファイバアレイ１３３を形成するようにファイバ支持板１３１に支持されている。

結像光学系１３２は、図示しないコリメータレンズ、結像レンズ等から構成され、光源１００からの光を受け、回転ドラム１５０に巻き付けられた記録媒体Ｐの表面に所定の間隔（例えば、１０μｍ）で、かつ、所定のスポットサイズで結像するように光ビームを出射する。

なお、露光ヘッド１３０、即ち、結像光学系１３２から出射される光ビームの出射位置を出射部という。

記録媒体Ｐは、サーマルプレート、ＰＳ版等の印刷製版材料であるが、これに拘ることなく、例えば、印画紙等の画像記録用の感光性材料等とすることも可能である。

露光ヘッド１３０は、スライド軸１３４にスライド可能に支持され、副走査モータ１３５に結合されたボールねじ１３６の回転により、矢印Ｓで示す副走査方向、即ち、回転ドラム１５０の回転軸に対して平行に往復移動（走査）するように構成されている。

回転ドラム１５０は、記録媒体Ｐをその表面に図示しない保持手段により保持し、主走査モータ１５１により、矢印Ｒの方向に回転するように構成されている。

１６０は異常検出手段であり、結像光学系１３２の結像位置で、かつ、副走査方向Ｓにみて回転ドラム１５０の延長上に設けられており、記録媒体Ｐへの露光前に、光源１００の発光状態（本実施の形態では、発光量）を検出する機能を有する。

次に、図２の制御ブロック図を用いて、制御構成について説明する。

２００は、露光装置１の全体の制御を行う制御手段であり、記録手段２１０に保存されている露光データを参照して、露光データに対応した信号を光源駆動手段２２０に送り、この信号を受け、光源駆動手段２００は光源１００をそれぞれ別個に駆動する。

更に、制御手段１００は、記録手段２１０に保存された各モータの回転数等の制御プログラムに従って、主走査モータ駆動手段２３０、副走査モータ駆動手段２４０へ信号を送り、この信号を受け、主走査モータ駆動手段２３０、副走査モータ駆動手段２４０により主走査モータ１５１、副走査モータ１３５が駆動される。

また、記録手段２１０には、本発明の特徴である、光源に発光異常が発生したときに、発光異常光源を補完することができる光源の対応付けを行った補完テーブル、及び、発光異常が発生したときの制御プログラムが保存されている。

図１及び図２を参照しながら、露光装置１の動作を説明する。

操作部２５０からの指示により、制御手段２００の制御プログラムに従い、露光ヘッド１３０は異常検出手段１６０の位置に移動し、異常検出手段１６０により光源１００の発光量が検出され、発光量が所定の値以上であるかどう判定される。

全ての光源が正常であれば、記録手段２１０に保存された全ての光源を使用する制御プログラムに従って、主走査モータ１５１、副走査モータ１３５が回転を開始すると同時に、この回転と同期して、記録手段２１０に保存された露光データに従って、光源１００が駆動され、記録媒体Ｐ全域に露光が行われる。

次に、光源１００に発光異常が発生した場合の、露光装置１の動作について説明する。

先ず、本発明の特徴である、複数の光源のグループ分けについて図３を用いて説明する。

なお、図３では、説明の都合上光源の総数を８個としているが、特にこの数に限定されるものではない。

図３は、露光ヘッド１３０の８個の出射部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈが副走査方向に、一列に所定の間隔（本実施の形態では、等間隔）に配列された状態を示す模式図である。８個の出射部にはそれぞれ別個に駆動される８個の光源が対応している。対応する８個の光源も説明上、出射部と同じ参照符号、即ち、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈを用いるものとする。

光源の総数は８個（偶数）であるので、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄからなる第１グループＧ１とＥ、Ｆ、Ｇ、Ｈからなる第２グループＧ２に２分割され、かつ、２つのグループ間で光源ＡとＥ、ＢとＦ、ＣとＧ、ＤとＨが、互いに補完可能であると対応付けられ、記憶手段２１０の補完テーブルに記憶されている。

次に、このようにグループ分けされた光源のうち、光源Ｂが発光異常で故障した場合の露光装置１の動作について説明する。

異常検知手段１６０からの検出信号により、制御手段２００は光源Ｂが発光異常と判断し、記録手段２１０に記憶された前記補完テーブルを参照し、発光異常光源Ｂを含む第１グループＧ１の正常な光源Ａ、Ｃ、Ｄと第２グループＧ２のなかで光源Ｂを補完可能な光源、即ち、光源Ｆを駆動させ、かつ、露光ヘッド１３０の副走査速度を全ての光源が正常な場合の１／２に落として露光動作を行う。この結果、記録媒体Ｐの全域にわたり、露光抜けがないように露光を行うことが出来る。

この様な状態で使用中に、光源Ａ、Ｃ、Ｄのいずれか、例えば、Ａが故障した場合には、第２グループＧ２の補完可能な光源Ｅを駆動するように制御される。この結果、第１グループＧ１の正常な光源が故障しても、第２グループＧ２の補完可能な光源を次々に使用することにより装置の停止を回避出来る。

図４（ａ）に示すように、光源１００の総数が奇数、例えば、９個の場合、第１グループＧ１に４個（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）、第２グループＧ２に５個（Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｊ）となるように分け、グループ間で補完可能な光源の対応付けを行い、上述した偶数の場合と同様に露光動作を行うことが可能である。

光源１００が奇数の場合、第１グループＧ１よりも第２グループＧ２の方が１つ少ないように分けることも可能であるが、第１グループＧ１のＥ（図４（ａ））が発光異常であった場合、補完可能な光源がないため、露光不能になるので、第１グループＧ１よりも第２グループＧ２の光源の数を１つ多くすることが好ましい。

なお、上記説明では、出射部は副走査方向に１列に並んでいるが、勿論、例えば、図５に示すように、副走査方向に２列以上配列しても良く、また、光源の総数も上記説明の数に拘ることはない。

以上説明したように、発光異常光源が発生した場合、発光異常光源を含む第１グループと、正常な光源を含む第２グループとに分け、第１グループの正常な光源と、第２グループの光源のうち発光異常光源を補完可能な光源のみを駆動し、露光を行うことにより、第２グループの正常な光源を使用しない状態にしておくことが出来、仮に、第１グループで新たな発光異常が発生しても補完可能であるため、装置が完全に停止してしまうまでの期間を長くすることが出来る。

加えて、第２グループの使用していない光源は駆動していないため、光源の寿命を延ばすことにもなる。

また、記録媒体を露光ヘッドが走査する方向に直交する方向に回転する回転ドラムに保持することにより、記録媒体を高速で回転することができ、解像力や生産性を向上することができる。

更に、複数の光源からの光を所定位置に導光するための光ファイバを有することにより、光源部配列に規制されることなく、自由な配列が可能になる。

例えば、大容量の光源を使用しても、大きな冷却装置を設けることが可能になったり、光ファイバの出射端面から出た光を記録媒体上に集光させるための光学系の小型化を図ることができたり、或いは、光源の交換等のメンテ性なども有利になる
。

なお、光ファイバを用いずに、レーザダイオード、ＬＥＤ等からの光を結像手段により、記録媒体上に結像させる構成でも良い。

露光装置を模式的に示す概略斜視図。制御ブロック図。８個（偶数）の出射部が副走査方向に所定の間隔で配列された状態を示す模式図。９個（奇数）の出射部が副走査方向に所定の間隔で配列された状態を示す模式図。出射部が副走査方向に所定の間隔で２列配列された状態を示す模式図。

符号の説明

１露光装置
１００光源
１１０光ファイバ
１２０ファイバ結合ユニット
１３０露光ヘッド
１３１ファイバ支持板
１３２結像光学手段
１３５副走査モータ
１５０回転ドラム
１５１主走査モータ
１６０異常検出手段
２００制御手段
２１０記憶手段
２２０光源駆動手段
２３０主走査モータ駆動手段
２４０副走査モータ駆動手段
Ｐ記録媒体

Claims

それぞれ別個に駆動される複数の光源からの光を照射する露光ヘッドを走査することにより記録媒体に露光を行うとともに、前記複数の光源の発光状態を検出する異常検出手段を有する露光装置において、
前記露光ヘッドの光ビームの各出射部を走査方向に所定の間隔を有するように配列し、
前記異常検出手段が前記複数の光源のうち何れかに発光異常を検出した場合、
前記複数の光源を、前記発光異常光源を含む第１グループと、正常な光源を含む第２グループとに分け、
前記第１グループの正常な光源と、第２グループの光源のうち前記発光異常光源を補完可能な光源のみを駆動し、露光を行うように構成したことを特徴とする露光装置。
前記複数の光源の総数が偶数の場合は、前記第１グループ及び前記第２グループの光源の数を同数とし、
前記複数の光源の総数が奇数の場合は、どちらかのグループの光源の数を１つ少ない数とし、かつ、上記グループの間で補完可能な光源の対応付けを行い、前記第１グループの正常な光源と、前記発光異常光源を補完可能な第２グループの光源のみを駆動し、露光するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
前記記録媒体は、前記露光ヘッドが走査する方向に直交する方向に回転する回転ドラムに保持されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の露光装置。
前記複数の光源からの光を所定位置に導光するための光ファイバを有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の露光装置。