JP4308458B2

JP4308458B2 - 画像記録装置

Info

Publication number: JP4308458B2
Application number: JP2001292167A
Authority: JP
Inventors: 昌宏大場; 多可雄尾崎
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2001-09-25
Filing date: 2001-09-25
Publication date: 2009-08-05
Anticipated expiration: 2021-09-25
Also published as: JP2003098680A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印刷版を回転支持体の周面に巻き付けた状態で回転させながら、記録ヘッドを回転支持体の軸線方向に移動させて、画像を走査記録する画像記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
近年、シート状の記録材料、特に支持体上に感光層が設けられた印刷版を用い、この印刷版の感光層（乳剤面）に直接レーザビーム等で画像を記録する技術が開発されてきている（印刷版露光装置）。このような技術では、印刷版への迅速な画像記録が可能となっている。
【０００３】
印刷版への画像記録の技術を用いる印刷版自動露光装置では、印刷版を回転ドラムの周面に巻き付けた状態で、この回転ドラムを高速に回転しながら（主走査）、記録ヘッド（露光ヘッド）を回転ドラムの軸線方向に沿って移動することで（副走査）、印刷版上に画像を記録するようになっている。
【０００４】
ここで、一般的に記録ヘッドの移動には、ボールねじ機構部が用いられているが、このボールねじ機構部は、外周に雄ねじが形成されたシャフトと、このシャフトに螺合しかつ軸回転が阻止された移動ブロックとで構成されており、記録ヘッドは、この移動ブロックに固着されたステージに取付けられて移動する。
【０００５】
ところで、上記ボールねじ機構部のシャフト、回転ドラム、及び印刷版は装置内の温度変化により伸縮する。したがって、前記シャフトの熱膨張により駆動の際の記録ヘッドの送り速度が変化してしまうと共に、印刷版のサイズも熱膨張により変化してしまう。前記シャフトを構成する材料と、回転ドラムや印刷版の支持体を構成する材料とが異なる場合には、それぞれ異なる熱膨張係数を有しているため、画像記録時の倍率が変化してしまい適正な画像形成ができなくなる。
【０００６】
特に、印刷版への画像記録は、カラーの場合、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の４色の画像を別々の印刷版に記録し、その画像記録位置がずれないことが要求されるが、前記見当精度の劣化は画像のずれの大きな要因となって現れる。
【０００７】
また、装置は低温立ち上げ時には各部の温度差が特に大きくなる傾向にあり、ボールネジと印刷版との倍率変化の差が大きくなり、見当精度の劣化が大きくなるといった問題もある。
【０００８】
本発明は上記問題点を解消すべく成されたものであり、印刷版、回転支持体及び記録ヘッドを移動させる機構部等の伸縮量の差に起因して発生する画像形成倍率の変化を補正して、適正な画像形成を行なうことの可能な画像記録装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解消するために、本発明は、温度変化により伸縮する印刷版を回転支持体の周面に巻き付けた状態で回転させながら、記録ヘッドを軸線が前記回転支持体の軸線方向と平行となるように配置されたシャフトに沿って移動させ画像を走査記録する画像記録装置であって、印刷版近傍に配置された第１の温度センサと、前記シャフトを含んで構成される前記記録ヘッドの駆動手段の近傍に配置された第２の温度センサと、第１の温度センサの出力、第２の温度センサの出力、及び印刷版サイズに応じた画像書き出し位置の補正量を予め記憶した補正テーブルと、第１の温度センサの出力、第２の温度センサの出力、及び印刷版サイズに対応する補正量を前記補正テーブルから取得し、該補正量に基づいて画像書き出し位置を補正する補正手段と、を含んで構成されている。
【００１０】
画像記録装置は、駆動によって装置内の温度が上昇するが、この温度上昇によって印刷版、回転支持体、シャフトは熱膨張する。この熱膨張により印刷版のサイズが拡大され、シャフトも伸びるが、一般的に印刷版とシャフトとは異なる材質であるため熱膨張率が異なり、熱膨張前の速度で記録ヘッドを移動させて画像形成を行なうと、印刷版の拡大に対応した適正な画像を形成できない。また、装置の低温立ち上げ時には特に、装置内の各部の温度差が大きいため、印刷版とシャフトとの間にも温度差が生じている。そこで、本発明では、印刷版近傍に配置された第１の温度センサで印刷版近傍の温度を計測し、駆動手段近傍に配置された第２の温度センサで駆動手段近傍の温度を計測する。変化量テーブルには、温度変化に対応した前記印刷版の変化量及び前記シャフトの変化量を予め記憶し、調整手段で第１の温度センサの出力に対応する前記印刷版の変化量及び第２の温度センサの出力に対応する前記シャフトの変化量を前記変化量テーブルから取得し、該取得した変化量に基づいて前記印刷版の寸法及び前記シャフト長の変化による記録倍率のずれが補正されるように前記記録ヘッドの移動速度を調整する。
【００１１】
本発明によれば、印刷版近傍及び駆動手段近傍の２箇所で温度を検出すると共に、検出した印刷版近傍の温度に対応する印刷版の変化量と検出したシャフト近傍の温度に対応するシャフトの変化量とに基づいて記録ヘッドの移動速度を調整するので、印刷版とシャフトとの熱膨張率などのちがいによる画像倍率の変化に対応した、適正な画像形成ができるとともに、画像記録装置の各部の温度に差が生じている場合でも、各々の温度に対応した適正な調整を行なうことができる。
【００１２】
本発明は、請求項２に記載のように、前記調整手段は、前記印刷版の寸法の変化量及び前記シャフト長の変化量から印刷版及びシャフトの各々の変化率を求め、印刷版の変化率とシャフトの変化率との差分を移動速度に乗じて前記記録ヘッドの移動速度を調整することにより、印刷版およびシャフトの熱膨張による画像倍率の変化に対応した調整を行なうことができる。
【００１３】
また、本発明は請求項３に記載のように、前記シャフトは周面に雄ネジが形成され、前記駆動手段は、該雄ネジに螺合され軸回り回転が阻止された移動ブロックと、該移動ブロックに連結され前記記録ヘッドを支持する支持体とを更に含んで構成することもできる。
【００１４】
また、本発明は請求項４に記載のように、第２の温度センサを移動ブロック上に配置することにより、シャフトに影響を与える温度を計測することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係る画像記録装置の実施の形態について説明する。
【００１６】
図１には、本実施の形態の印刷版自動露光装置の露光部１０が示され、図２には、露光部１０に組み込まれたボールネジ機構部１４が示されている。
【００１７】
露光部１０は、印刷版１２を周面に巻付けて保持する回転ドラム１６、記録ヘッド１８、及びボールネジ機構部１４を主要部として構成されている。
【００１８】
図１に示すように、露光部１０には、全体を支持する支持台としてベース２０が設置され、ベース２０に対して互いに平行な一対の側板２６、２８が取付けられ、前記回転ドラム１６の回転軸が軸支されている。一方の側板２６から突出する回転軸３０には、プーリー３２が取付けられ、プーリー３２の外周にはベルト３４が巻き掛けられている。また、前記ベース２０の側板２６側には、駆動モータ２７が取付けられており、前記ベルト３４は、この駆動モータ２７の回転軸に取付けられたプーリー３６にも巻き掛けられている。これにより、駆動モータ２７の駆動力で回転ドラム１６が回転する。
【００１９】
ベース２０には、一方の側板２６から他方の側板２８にかけて互いに平行な一対のレール２２、２４が水平に敷設されている。レール２２、２４には副走査ステージ３８が載置されており、記録ヘッド１８は副走査ステージ３８上に配置され支持されている。副走査ステージ３８は、レール２２、２４に沿って、回転ドラム１６の軸線方向に移動可能となっており、この方向に移動して副走査を行ない画像を形成する。
【００２０】
側板２６の回転ドラム１６近傍には、温度センサ４０が取りつけられており、温度センサ４０から図示しない補正部にこの位置の温度が出力されている。
【００２１】
ベース２０の、レール２２、２４の間には、ベース２０の表裏面を貫通するスリット孔が設けられ、支持ベース３８は、ヘッド連結部材４４を介してベース２０の裏面側に取付けられたボールねじ機構部１４と連結されている。ヘッド連結部材４４には貫通孔４６が設けられ、ボールねじ機構部１４を構成するシャフト４８が回転ドラム１６の軸線方向に貫通している。シャフト４８の外周には雄ねじ５０が形成されており、その両端部は側板２６、２８と同等の位置に軸支されている。
【００２２】
シャフト４８の雄ねじ５０には、移動ブロック５２が螺合しており、移動ブロック５２は筒状の部材５４を介してヘッド連結部材４４に取付けられている。これにより、移動ブロック５２は、回転が阻止されると共に、移動ブロック５２自身の移動をヘッド連結部材４４を介して記録ヘッド１８に伝達することができるようになっている。移動ブロック５２には温度センサ４２が取りつけられており、この位置での温度を図示しない補正部に出力している。
【００２３】
シャフト４８の一端部は、モータ連結部５６を介して駆動モータ５８の回転軸６０と連結されており、駆動モータ５８の駆動力でシャフト４８を回転させることができるようになっている。このシャフト４８の回転により、移動ブロック５２はシャフト４８の軸線方向に移動し、これに伴って記録ヘッド１８を回転ドラム１６の軸線方向に移動させることができる。
【００２４】
本実施の形態では、シャフト４８の素材としては例えばスチール（鉄）を用いることができ、印刷版１２の素材としては例えばアルミニウムを用いることが出きる。スチールの熱膨張係数α１は、１．０×１０^-5であり、アルミニウムの熱膨張係数α２は、２．３×１０^-5である。
【００２５】
次に、本実施の形態の制御系の構成について説明する。
【００２６】
本実施の形態の制御系は、図３のブロック図に示すように、補正部６２、メモリ６４、駆動モータ５８、温度センサ４０、及び温度センサ４２を含んで構成されている。補正部６２はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含んだマイクロコンピュータで構成されており、メモリ６４、駆動モータ５８、温度センサ４０、及び温度センサ４２と各々接続されている。
【００２７】
メモリ６４には、印刷版１２の温度変化によるサイズ変化量（以下単に「サイズ変化量」という）を記憶したサイズ変化量テーブル６６、及びシャフト４８の温度変化によるピッチ距離変化量（以下単に「ピッチ変化量」という）を記憶したピッチ変化量テーブル６７が記憶されている。
【００２８】
サイズ変化量テーブル６６は、図４（Ａ）に示すように、温度α１、α２、…、αｎに対応したサイズ変化量Δα１、Δα２、…、Δαｎを記憶している。また、補正テーブル６７は、図４（Ｂ）に示すように、温度β１、β２、…、βｎに対応したピッチ変化量Δβ１、Δβ２、…、Δβｎを記憶している。
【００２９】
なお、ピッチ変化量テーブル６６に記憶されるサイズ変化量、及びピッチ変化量テーブル６７に記憶されるピッチ変化量は、装置ごとに温度変化による印刷版１２の変化量及びシャフト４８の変化量を予め検出して記憶しておく。
【００３０】
また、メモリ６４には、図５に示すように、サイズ変化量Δαとピッチ変化量との差分ΔＬ＝Δα−Δβと補正回転速度ωとの関係を示す補正回転速度グラフが記憶されている。補正回転速度ωは、サイズ変化量Δαとピッチ変化量との差分ΔＬに応じた倍率の画像が記録されるように駆動モータを調整する場合のモータ回転速度を示す。
【００３１】
次に、本実施の形態の作用について説明する。
【００３２】
印刷版のサイズが図示しない入力部から入力されて印刷版露光装置の露光処理が開始されると、補正部６２では、図６に示すフローチャートにしたがって、補正処理が開始される。
【００３３】
ステップＳ１０で温度センサ４０から出力された回転ドラム１６近傍の温度α、及び、温度センサ４２から出力されたシャフト４８近傍の温度βを取得する。印刷版自動露光装置内の各部の温度は、特に装置の低温立ち上げ時には、大きな差が生じる。そこで、印刷版１２に影響を与える温度を温度αとして温度センサ４０で計測し、シャフト４８に影響を与える温度を温度βとして温度センサ４２で計測するのである。
【００３４】
ステップＳ１２で温度αに対応するサイズ変化量Δαをサイズ変化量テーブル６６から取得し、温度βに対応するピッチ変化量Δβをピッチ変化量テーブル６７から取得する。ステップＳ１４で、サイズ変化量Δαとピッチ変化量Δβとの差分ΔＬを算出する。ステップＳ１６で、上記算出したΔＬに基づいて、モータ補正回転速度ωを求める。モータ補正回転速度ωは、図５に示す、ΔＬとωとの関係を示すグラフを参照して求める。ステップＳ１８で、求めたモータ補正回転速度ωを駆動モータ５８に出力して本処理を終了する。
【００３５】
駆動モータ５８では、駆動モータの回転が補正部６２から出力されたモータ補正回転速度ωになるように駆動パルス数を調整して駆動を行なう。
【００３６】
一方、印刷版１２は、図示しない搬送ガイドユニットに案内されて、回転ドラム１６の接線方向から送り込まれる。所定のタイミングで、回転ドラム１６は駆動モータ２７によって、印刷版１２の装着露光方向（図１の矢印Ａ方向）へ回転される。送り込まれた印刷版１２は、図示しない先端チャック及び後端チャックによって回転ドラム１６の周面に緊密に巻き付けられ、露光のための位置決めが完了する。印刷版１２の回転ドラム１６への装着が完了すると、画像データを読み込み、記録ヘッド部１８からの光ビームによって露光処理が開始される。このときの記録ヘッド１８の副走査方向の送り速度が、前述した補正処理により補正されて、印刷版およびシャフトの熱膨張に応じた適正な画像形成がなされる。
【００３７】
なお、露光処理は、回転ドラム１６を高速で回転させながら（主走査）、記録ヘッド部１８を回転ドラム１６の軸線方向へ移動する、所謂走査露光で行なわれる。
【００３８】
本実施の形態によれば、シャフト近傍の温度変化に対応するシャフトのピッチ変化量、及び、印刷版近傍の温度変化に対応する印刷版のサイズ変化量を予め補正テーブルに記憶すると共に、温度センサで印刷版近傍の温度とシャフト近傍の温度とを各々測定し、測定された温度に対応するピッチ変化量及びサイズ変化量を前記変化量テーブルから各々取得し、ピッチ変化量とサイズ変化量との差分を算出する。そして、算出された差分に対応した補正回転速度を補正回転速度グラフより求め、駆動モータの回転速度を補正するので、印刷版とシャフトとの熱膨張率のちがいによる画像倍率の変化に対応した適正な画像形成ができ、倍率精度、見当精度を上げることができる。
【００３９】
特に、装置の低温立ち上げ時には装置の機内温度が安定していないため、シャフトの温度と印刷版の温度とに温度差が生じて画像書き出し位置の相対的位置ずれが大きくなる傾向にあるが、シャフト近傍の温度と印刷版近傍の温度の各々を測定し、測定された温度に応じた補正を行なうので、低温立ち上げ時の熱膨張にも対応した適正な補正をすることができ、倍率精度、見当精度を上げることができる。
【００４０】
なお、本実施の形態では、ピッチ変化量とサイズ変化量の差分と補正回転速度の関係を示す補正回転速度グラフを予め記憶し、当該グラフを参照して補正回転速度を求めたが、図７に示すように、ピッチ変化量とサイズ変化量から各々の変化率を求め、求めた変化率の差分を調整量なしの場合の回転速度に乗じて適正倍率の画像を形成するための補正回転速度を算出し、算出された補正回転速度に基づいて駆動モータを駆動して調整することもできる。
【００４１】
また、本実施の形態では、回転支持体としてアウタドラム形の回転ドラム１６を適用したが、インナードラム形の回転支持体を適用しても同様の効果を得ることができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、印刷版近傍に配置された第１の温度センサで印刷版近傍の温度を計測し、駆動手段近傍に配置された第２の温度センサで駆動手段近傍の温度を計測する。変化量テーブルには、温度変化に対応した前記印刷版の変化量及び前記シャフトの変化量を予め記憶し、調整手段で第１の温度センサの出力に対応する前記印刷版の変化量及び第２の温度センサの出力に対応する前記シャフトの変化量を前記変化量テーブルから取得し、該変化量に基づいて前記記録ヘッドの移動速度を調整する。よって、印刷版とシャフトとの熱膨張率のちがいによる画像倍率の変化に対応した、適正な画像形成ができるとともに、画像記録装置の各部の温度に差が生じている場合でも、各々の温度に対応した適正な調整を行なうことができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】印刷版自動露光装置の露光部の斜視概略図である。
【図２】ボールねじ機構部の側面図である。
【図３】制御系のブロック図である。
【図４】（Ａ）はサイズ変化量についての補正テーブルの例であり、（Ｂ）はピッチ変化量についての補正テーブルの例でありる。
【図５】サイズ変化量とピッチ変化量との差分と、モータ補正回転速度との関係を示すグラフである。
【図６】補正処理のフローチャートである。
【図７】補正処理の他のフローチャートである。
【符号の説明】
１０露光部
１２印刷版
１４ボールねじ機構部
１６回転ドラム（回転支持体）
１８記録ヘッド
４０温度センサ（第１の温度センサ）
４２温度センサ（第１の温度センサ）
４８シャフト
５０雄ネジ
５２移動ブロック
５８駆動モータ
６２補正部
６４メモリ
６６、６７変化量テーブル

Claims

温度変化により伸縮する印刷版を回転支持体の周面に巻き付けた状態で回転させながら、記録ヘッドを回転支持体の軸線方向に配置されたシャフトに沿って移動させ画像を走査記録する画像記録装置であって、
印刷版近傍に配置された第１の温度センサと、
前記シャフトを含んで構成される前記記録ヘッドの駆動手段の近傍に配置された第２の温度センサと、
温度変化に対応した前記印刷版の寸法の変化量及び前記シャフト長の変化量を予め記憶した変化量テーブルと、
第１の温度センサの出力に対応する前記印刷版の寸法の変化量及び第２の温度センサの出力に対応する前記シャフト長の変化量を前記変化量テーブルから取得し、該取得した変化量に基づいて前記印刷版の寸法及び前記シャフト長の変化による記録倍率のずれが補正されるように前記記録ヘッドの移動速度を調整する調整手段と、
を備えた画像記録装置。
前記調整手段は、前記印刷版の寸法の変化量及び前記シャフト長の変化量から印刷版及びシャフトの各々の変化率を求め、印刷版の寸法の変化率とシャフト長の変化率との差分を移動速度に乗じて前記記録ヘッドの移動速度を調整することを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
前記シャフトは周面に雄ネジが形成され、
前記駆動手段は、該雄ネジに螺合され軸回り回転が阻止された移動ブロックと、該移動ブロックに連結され前記記録ヘッドを支持する支持体と、を更に備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像記録装置。
前記第２の温度センサは、前記移動ブロック上に配置されたことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の画像記録装置。