JP2006334892A - Image recorder - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to an image recording apparatus, and more particularly to an image recording apparatus that records an image by irradiating an exposure surface of a recording material with a light beam from an exposure light source.
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。 Conventionally, in a printing apparatus or the like, an image recording apparatus that records an image by subjecting a recording material to light exposure is used. Such an image recording apparatus, for example, irradiates an exposure surface of a recording material with a light beam from an exposure light source composed of a light emitter such as an LED or a laser through an optical system including a lens or the like. A light beam is imaged to thereby record an image on a recording material.
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。 Such an image recording apparatus includes an outer surface scanning type in which a recording material is wound around the outer peripheral surface of the drum and light is irradiated from the outside of the drum, and an inner peripheral surface of the drum. And an inner surface scanning type in which an exposure head for exposure is provided inside the drum and the recording material is exposed by irradiating light from the inside of the drum.
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)。 By the way, in recent years, it has been desired to increase the recording speed of an image recording apparatus, and the recording speed of an image recording apparatus that records an image by subjecting a recording material to light exposure is the exposure channel of an exposure head that irradiates light. Depends on the number. For this reason, means for increasing the number of exposure channels is taken in order to increase the recording speed. That is, in the case of the outer surface scanning method, for example, a method of increasing the number of exposure channels by guiding light beams from a plurality of light sources by optical fibers and bundling the optical fibers and arranging them in an array (see, for example, Patent Document 1). Or a method of increasing the number of exposure channels by branching the light emitted from the light source into a plurality of light beams and modulating the plurality of light beams individually by a spatial modulation element and forming an image on the surface of the recording material (See, for example, Patent Document 2). Further, in the case of the inner surface scanning method, for example, by providing means for performing main scanning by rotating a light beam with a so-called rotating polygon mirror or the like, multiple beam scanning can be performed even in a limited space inside the drum. A method has been proposed (see, for example, Patent Document 3).
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。 However, when the number of exposure channels in one exposure head is increased as described above, it is difficult to accurately perform light exposure by accurately arranging the light irradiation positions of the exposure channels. In addition, since many light sources are concentrated on the exposure head, the temperature of the exposure head is increased. In addition, as the number of exposure channels increases, the optical elements such as lenses for focusing the light have to be increased in size, and distortion tends to occur. To raise. Furthermore, in an image recording apparatus that irradiates light by scanning an exposure head in the sub-scanning direction while rotating a drum around which a recording material is wound in the main scanning direction, an image is generally obtained while performing sub-scanning at a constant speed. In order to perform exposure, the main scanning line is not perpendicular to the sub-scanning direction but has an inclination. The inclination angle increases as the number of exposure channels increases. For this reason, there is a problem that a recorded image is shifted.
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。
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。しかしながら、画像記録装置は、様々な記録幅の画像に対応できることが好ましいところ、このように露光ヘッド間の間隔が固定されていると、記録される画像の記録幅によっては、ある露光ヘッドにおいて露光動作が終了しているのにある露光ヘッドにおいては露光動作を行っているというように各露光ヘッドが記録を行う記録幅にばらつきが生じる場合があり、効率的な露光を行うことができないとの問題がある。
By the way, in the image recording apparatus described in
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。 Further, if each exposure head is provided with a ball screw mechanism for moving the exposure head so that each exposure head can be moved separately, there is a problem that the entire apparatus becomes large and the apparatus cost increases.
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、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。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems. When exposure is performed by a plurality of exposure heads, efficient exposure is performed while suppressing an increase in the size of the apparatus and an increase in apparatus cost. An object of the present invention is to provide an image recording apparatus capable of performing high-speed and high-definition recording.
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る複数の露光ヘッドと、
前記露光ヘッドの位置を検出するヘッド位置検出機構と、
画像の記録幅に応じて、前記各露光ヘッド間の間隔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。
In order to solve such a problem, the invention described in claim 1 includes main scanning means for scanning the light beam in the main scanning direction,
An exposure light source for irradiating the light beam, an optical system for forming an image of the light beam emitted from the exposure light source on an exposure surface of a recording material, and a sub-scanning direction that is substantially perpendicular to the main scanning direction A plurality of exposure heads comprising a head moving mechanism for
A head position detection mechanism for detecting the position of the exposure head;
And a control unit that controls the head moving mechanism so as to change the interval between the exposure heads according to the recording width of the image.
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、ヘッド位置検出機構によって露光ヘッドの位置を検出し、制御部がヘッド移動機構を制御して画像の記録幅に応じて露光ヘッド間の間隔を変更するようになっている。 The invention according to claim 1 having such a configuration moves a plurality of exposure heads including an exposure light source and an optical system such as a lens in a sub-scanning direction by a head moving mechanism, and a light beam by a main scanning unit. When the image is recorded by scanning in the main scanning direction, the position of the exposure head is detected by the head position detection mechanism, and the control unit controls the head movement mechanism to control the interval between the exposure heads according to the image recording width. Is supposed to change.
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がほぼ同一となるように前記各露光ヘッド間の間隔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。 According to a second aspect of the present invention, in the image recording apparatus according to the first aspect, the control unit is configured so that the recording width of the exposure heads in the sub-scanning direction is substantially the same. The head moving mechanism is controlled so as to change the interval between them.
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露光ヘッドの記録幅がほぼ同一となるように露光ヘッド間の間隔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。
In the invention according to
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。 According to a third aspect of the present invention, in the image recording apparatus according to the first or second aspect, the controller is configured such that the interval between the exposure heads is a pixel pitch of pixels recorded by the exposure head. And the number of exposure channels of the exposure head, the head moving mechanism is controlled to be an integral multiple of the product.
このような構成を有する請求項3に記載の発明は、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。 According to the third aspect of the present invention having such a configuration, the control unit is configured so that the interval between the exposure heads is an integral multiple of the product of the pixel pitch of the pixels recorded by the exposure head and the number of exposure channels of the exposure head. However, the exposure head is moved by controlling the head moving mechanism.
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。 According to a fourth aspect of the present invention, in the image recording apparatus according to any one of the first to third aspects, the head moving mechanism includes a magnet as a stator and an electromagnetic coil as a mover. The electromagnetic coil is individually installed in each of the exposure heads.
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。 According to a fourth aspect of the present invention, a linear motor having a magnet as a stator and an electromagnetic coil as a mover is used as a head moving mechanism, and each exposure head is provided with an electromagnetic coil individually. Can be moved independently.
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。 According to the first aspect of the invention, since image recording is performed using a plurality of exposure heads, the number of exposure channels provided in one exposure head can be reduced, and the irradiation positions of the exposure channels can be arranged with high accuracy. In addition, the influence of the inclination of the main scanning line with respect to the sub scanning direction caused by scanning the exposure head in the sub scanning direction while rotating the drum around which the recording material is wound in the main scanning direction can be reduced. In addition, since many light sources are not concentrated on the exposure head, the temperature of the exposure head does not rise more than necessary. Further, since the number of exposure channels provided in one exposure head is relatively small, it is not necessary to increase the size of a lens or the like for focusing light, and the apparatus cost can be suppressed.
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画像の記録幅に応じて露光ヘッド間の間隔を変更するので、どのような大きさの画像を記録する場合にも全ての露光ヘッドを偏りなく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。 In addition, when performing image recording using a plurality of exposure heads as described above, the interval between the exposure heads is changed according to the recording width of the image, so that any size image can be recorded. Image recording can be performed efficiently using the exposure head without bias, and it is possible to perform high-definition image recording in a short time.
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がほぼ同一となるように調整されるので、画像の記録幅に応じて露光ヘッド間の距離を調整したときに全ての露光ヘッドを偏り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。 According to the second aspect of the invention, since the interval between the exposure heads is adjusted so that the recording widths of the exposure heads in the sub-scanning direction are substantially the same, the distance between the exposure heads depends on the recording width of the image. Since the image recording can be performed efficiently using all the exposure heads without deviation when the distance is adjusted, it is possible to perform the high-definition image recording in a short time.
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、画像の記録幅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。
According to the invention described in
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。 According to the fourth aspect of the present invention, since the exposure head is moved using the linear motor, the exposure head can be smoothly moved as compared with the case where the ball screw mechanism is used, and vibration during movement is achieved. This makes it possible to perform high-definition image recording.
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。 When the exposure head is moved using a ball screw mechanism, the movement distance of the exposure head is grasped from the number of rotations of the screw, while in the case of a linear motor, the position of the exposure head is accurately determined by a linear encoder. Since it can be grasped, more accurate control can be performed.
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の調整を行うことができるという効果を奏する。 Further, since each exposure head is provided with an electromagnetic coil individually, each exposure head can be moved independently, and the distance between the exposure heads can be individually adjusted. Further, when the distance between the exposure heads is adjusted separately when using the ball screw mechanism, it is necessary to provide a ball screw for each exposure head, which leads to an increase in the size of the apparatus and an increase in apparatus cost. In the case of a linear motor, there is an effect that the distance between the exposure heads can be adjusted by a simple and inexpensive method of providing an electromagnetic coil in each exposure head.
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。 Hereinafter, an embodiment of an image recording apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.
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。
In this embodiment, the image recording apparatus 1 is a CTP (Computer to Plate) output apparatus that directly records an image on a printing plate as a
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。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, an
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。
The
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。
As the
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。
Next, the
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。
Each exposure
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。
Each exposure
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。
As shown in FIGS. 1 and 2, a long shaft-
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。
The
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。
The pipe-shaped
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。
An
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。
As shown in FIG. 4, the
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。
The
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。
The
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。
Note that there is a minute gap between the outer peripheral surface of the
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。
By using the
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。
A
さらに、装置架台2の上には、露光ヘッド5の位置等を検知するヘッド位置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。
Further, an
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。
The
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。
As shown in FIG. 5, the
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。
The light emitted from the
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。
The
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。
As shown in FIG. 6, the image recording apparatus 1 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) 36, a ROM (Read Only Memory) 37 as storage means for storing various programs, and a RAM (Random Access). Memory) 38 is provided. The
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。
The
特に、本実施形態においては、ROM37には、例えば、画像の記録幅に基づいて各露光ヘッド5間の適正距離を算出するヘッド間距離演算プログラムや画像の記録幅と各露光ヘッド5間の距離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。
In particular, in the present embodiment, the
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の位置を把握するようになっている。
Image data is transmitted to the image recording apparatus 1 from an external device, and the transmitted image data is temporarily stored in the
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からヘッド間距離演算プログラムを読み出し、画像の記録幅に応じた各露光ヘッド5間の適正距離を算出するようになっている。ここで、画像の記録幅に応じた各露光ヘッド5間の適正距離とは、各露光ヘッド5によって記録される副走査方向Yにおける記録幅がほぼ等しくなり、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。
When the image data is sent from the external device, the
すなわち、例えば、2つの露光ヘッド5を用いて画像記録が行う場合には、2つの露光ヘッド5がそれぞれ画像記録幅のほぼ2分の1ずつを記録可能であるとともに、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の露光チャンネル数との積の整数倍となる距離が各露光ヘッド5間の適正距離として算出される。この結果、例えば、図1に示すように画像の記録幅が広く、大判の記録材4に画像記録を行う場合には、各露光ヘッド5は比較的間隔を離して配置される。これに対して、例えば、図7に示すように、画像の記録幅が狭い場合には、各露光ヘッド5がそれぞれ画像の記録幅のほぼ2分の1ずつを記録するように、2つの露光ヘッド5は比較的間隔を詰めて配置される。
That is, for example, when image recording is performed using two exposure heads 5, each of the two exposure heads 5 can record approximately half of the image recording width, and between each
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。
Further, the
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。
The
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。
Further, the
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。 Next, the operation of the image recording apparatus according to this embodiment will be described.
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から画像の記録幅を判断する。その上で、制御部35のCPU36はROM37からヘッド間距離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、このヘッド間距離演算プログラムに基づいて各露光ヘッド5によって記録される副走査方向Yにおける記録幅がほぼ等しくなり、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の露光チャンネル数との積の整数倍となる距離を画像の記録幅に応じた各露光ヘッド5間の適正距離として算出する。
When the image data is sent from the external device, the
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。
Next, the
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。
When the
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の位置を把握して、露光ヘッド5の位置に応じてリニアモータ21の電磁コイル19に流す電流の向きを切り替える。これにより、露光ヘッド5の移動方向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。
Then, under the control of the
以上のように、本実施形態によれば、露光ヘッド5間の距離が各露光ヘッド5によって記録される副走査方向Yにおける記録幅がほぼ等しくなり、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の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、画像の記録幅に応じて各露光ヘッド5を効率的に走査させることができる。これにより、画像記録の高速化を実現することができるとともに、露光ヘッド5毎の使用頻度の差異を減少させて一部の露光ヘッド5のみが消耗することを防止する。
As described above, according to the present embodiment, the distance between the exposure heads 5 is substantially equal to the recording width in the sub-scanning direction Y recorded by each
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を制御するため、露光ヘッド5の位置を正確に把握して副走査を行うことができるので、高精細な画像記録を行うことができる。
Further, since the
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。
In the present embodiment, the case where the two exposure heads 5 are arranged in the sub-scanning direction Y has been described as an example. However, the number of exposure heads 5 is not limited to the one shown here, and a plurality of exposure heads are also provided. 5 may be arranged side by side in the sub-scanning direction Y. In this case, each
また、本実施形態においては、各露光ヘッド5によって記録される副走査方向Yにおける記録幅がほぼ等しくなること、及び、各露光ヘッド5間の距離が露光ヘッド5により記録される画素の画素ピッチと露光ヘッド5の露光チャンネル数との積の整数倍となる距離となることという両方の条件を満たすように露光ヘッド5を配置するようにしたが、単に各露光ヘッド5によって記録される副走査方向Yにおける記録幅が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。
In the present embodiment, the recording width in the sub-scanning direction Y recorded by each
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。
In the present embodiment, the outer surface scanning type image recording apparatus 1 that performs image recording while holding the
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)等の発光体で構成され光ビームLを照射する露光光源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位置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。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。
That is, the inner surface scanning type image recording apparatus is disposed inside the fixed
このような内面走査方式の画像記録装置において、外部機器から画像情報が送られると、制御部はこれに基づいて画像の記録幅を判断し、リニアモータ51を動作させて、各露光ヘッド42間の距離が各露光ヘッド42によって記録される副走査方向における記録幅がほぼ等しくなり、かつ、各露光ヘッド42間の距離が露光ヘッド42の画素ピッチと露光ヘッド42の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。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、順次画像が記録される。
In such an inner surface scanning type image recording apparatus, when image information is sent from an external device, the control unit determines the image recording width based on the image information, operates the
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。 In the present embodiment, the CTP output device has been described as an example. However, the present invention can be applied to other devices as long as the device records an image by light exposure. For example, before creating a printing plate from a digital image signal, a proof that simulates an image obtained by printing on the printing plate created from the digital image signal is created and the digital image signal indicates In order to inspect the image for errors such as layout, color, characters, etc., and to check the printed matter in advance, use a device that creates a proof and a film that has taken a medical image. The present invention is also applicable to an exposure apparatus that performs exposure processing.
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。 In addition, it is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiment and can be modified as appropriate.
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
X 主走査方向
Y 副走査方向
DESCRIPTION OF
37 ROM
38 RAM
X Main scanning direction Y Sub scanning direction
Claims (4)
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る複数の露光ヘッドと、
前記露光ヘッドの位置を検出するヘッド位置検出機構と、
画像の記録幅に応じて、前記各露光ヘッド間の間隔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。 Main scanning means for scanning the light beam in the main scanning direction;
An exposure light source for irradiating the light beam, an optical system for forming an image of the light beam emitted from the exposure light source on an exposure surface of a recording material, and a sub-scanning direction that is substantially perpendicular to the main scanning direction A plurality of exposure heads comprising a head moving mechanism for
A head position detection mechanism for detecting the position of the exposure head;
An image recording apparatus comprising: a control unit that controls the head moving mechanism so as to change an interval between the exposure heads according to an image recording width.
Priority Applications (1)
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JP2005161381A JP2006334892A (en) | 2005-06-01 | 2005-06-01 | Image recorder |
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JP2005161381A Pending JP2006334892A (en) | 2005-06-01 | 2005-06-01 | Image recorder |
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2005
- 2005-06-01 JP JP2005161381A patent/JP2006334892A/en active Pending
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