JP4553295B2 - 画像記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、感光材料に複数の光ビームを照射して画像を記録する画像記録装置に関する。

近年、感光材料上に光ビームを照射して画像を記録する画像記録装置において画像を高速に記録するために、複数の光ビームを照射するマルチビーム化が図られるとともに、感光材料が巻き付けられた保持ドラムの回転軸に平行な副走査方向に光出射部を連続的に移動しつつ複数の光ビームを照射するスパイラル露光も利用されている。

なお、特許文献１では、感光材料上において直線状に一定のピッチにて配列された複数の光照射領域へとそれぞれ光ビームを照射する複数の光源を光軸を中心に回動することにより、光照射領域の副走査方向の中心間距離を変更する技術が開示されている。また、特許文献２では、感光材料を保持しつつ回転する保持ドラムに、複数の光出射口が２列に配列された光出射部を対向して設け、複数の光出射口にそれぞれ対応する感光材料上の複数の光照射領域の配列を、保持ドラムの回転軸に沿う副走査方向に対して傾斜させることにより、主走査および間欠的な副走査を繰り返す画像記録装置において高精度な画像を記録する手法が開示されている。
特開昭５６−４２２４８号公報 特開２００３−３４１１３９号公報

ところで、多数の光源を２次元に配列し、光照射領域群の各列を主走査方向に対して傾斜させることにより光照射領域を副走査方向に関して等ピッチに配置した場合、光照射領域群の主走査方向の長さが短い場合はそのままスパイラル露光を行っても適正に描画を行うことができるが、光照射領域群の主走査方向の長さが長い場合は光照射領域群が副走査方向に連続的に移動するため、光照射領域群の各列により描画される帯状の領域同士が僅かに重なったり離れたりしてしまう。

光照射領域群の配列、保持ドラムの周長、並びに、主走査および副走査の条件を適切に合わせることにより、上記問題を解消することは可能であるが、光出射部の１つの光源が故障した場合等に副走査の速度を変更して正常な光源のみを用いて画像を記録したり、解像度（すなわち、単位長さ当たりのドット数）を変更して画像を記録することができない。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、高速な画像記録が可能な画像記録装置において選択された光照射領域列のみを用いて感光材料上に画像を精度よく記録することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、感光材料に複数の光ビームを照射して画像を記録する画像記録装置であって、所定の回転軸を中心とする円筒状の外側面に感光材料を保持する保持ドラムと、前記感光材料上において２次元配列された光照射領域群のそれぞれに向けて変調された光ビームを出射する光出射部と、前記保持ドラムを前記回転軸を中心に一定速度にて回転することにより、前記感光材料上の前記光照射領域群を主走査方向に走査するドラム回転機構と、前記回転軸に平行な副走査方向へと前記保持ドラムに対して前記光出射部を連続的に移動して、前記光照射領域群を前記副走査方向に走査する移動機構と、２次元配列された前記光照射領域群において、それぞれが前記主走査方向におよそ沿って並ぶ光照射領域であって前記副走査方向に一定間隔にて配列された複数の光照射領域列のそれぞれを前記感光材料に対して同じ角度だけ回動する回動機構と、前記複数の光照射領域列のうち前記副走査方向に連続して存在する一部の光照射領域列を選択し、前記保持ドラムが１回転する間に、選択された光照射領域列の前記副走査方向の幅だけ前記光照射領域群を前記副走査方向に連続的に走査して行う画像記録の際に、前記光照射領域群の前記感光材料に対する相対的な移動方向と前記主走査方向とのなす角をスパイラル角として、前記選択された光照射領域列の各光照射領域へと照射される光ビームにより描画される前記感光材料上の領域が前記副走査方向に関して連続するように、前記スパイラル角に基づく角度だけ前記回動機構により前記複数の光照射領域列のそれぞれを回動し、実際に前記画像記録を行う際に、前記選択された光照射領域列の各光照射領域への光ビームの照射制御および前記選択された光照射領域列に合わせた前記移動機構の制御を行う制御部とを備える。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像記録装置であって、前記光出射部と前記保持ドラムとの間の光路上に配置され、前記光照射領域群を変倍するズームレンズをさらに備え、前記画像記録を行う際に、所定の解像度に応じて前記ズームレンズによる変倍が行われる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像記録装置であって、前記制御部が、前記ズームレンズによる倍率に基づいて複数の光ビームによる描画タイミングを補正する。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の画像記録装置であって、前記回動機構が、前記光出射部の複数の光源全体を光軸に平行な軸を中心に一体的に回動する。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の画像記録装置であって、前記制御部が、前記主走査方向に対する描画タイミングを前記回動機構による回動角に合わせて光照射領域毎に個別に補正する。

請求項６に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の画像記録装置であって、前記回動機構が、前記光出射部において各光照射領域列に対応する光源の列を、各列に対応付けられるとともに光軸に平行な軸を中心に個別に回動する。

請求項１ないし６の発明では、選択された光照射領域列のみを用いて感光材料上に画像を精度よく記録することができる。

請求項２および３の発明では、所定の解像度にて感光材料上に画像を精度よく記録することができる。

また、請求項４の発明では、複数の光照射領域列のそれぞれを容易に回動することができ、請求項５の発明では、画像をより精度よく記録することができる。

また、請求項６の発明では、高精度な画像を容易に記録することができる。

図１は本発明の一の実施の形態に係る画像記録装置１の構成を示す図である。画像記録装置１は、所定の回転軸Ｊ１を中心とする円筒状の外側面に感光材料９を保持する保持ドラム２１、モータおよび減速機を有するドラム回転機構２２、感光材料９に向けてそれぞれが変調された複数の光ビームを出射するヘッド部３、および、ヘッド部３を回転軸Ｊ１に平行な図１中のＸ方向へと移動するヘッド移動機構４を備える。

図１の画像記録装置１では、ドラム回転機構２２が回転軸Ｊ１を中心に保持ドラム２１を一定の速度にて回転することにより、ヘッド部３からの複数の光ビームがそれぞれ照射される感光材料９上の光照射領域群が感光材料９に対して主走査方向に走査する。ヘッド移動機構４はボールねじ機構４１およびモータ４２を有し、モータ４２が回転してヘッド部３が保持ドラム２１に対してＸ方向へと移動することにより、光照射領域群が感光材料９上を回転軸Ｊ１に平行な副走査方向へと走査する。すなわち、光照射領域群はヘッド部３に対して相対的に固定され、保持ドラム２１の回転およびヘッド部３の移動により光照射領域群が感光材料９に対して相対的に移動する。

画像記録装置１は、さらに、ドラム回転機構２２、ドラム回転機構２２の回転位置を検出するエンコーダ２３、ヘッド部３、および、ヘッド移動機構４に接続された制御部５を備え、制御部５が各構成を制御することにより画像記録装置１が感光材料９に複数の光ビームを照射して感光材料９上に画像が記録される。

図２はヘッド部３を示す平面図である。図２に示すヘッド部３は、それぞれが変調された光ビームを出射する複数の光源が配列された光出射部３１、および、内部に縮小レンズ３２１およびズームレンズ３２２が光軸Ｊ２に沿って設けられた鏡筒３２を有する。光出射部３１からの複数の光ビームは、光出射部３１と保持ドラム２１との間の光路上に配置される縮小レンズ３２１およびズームレンズ３２２を介して感光材料９上へと導かれる（図１参照）。また、感光材料９上の光照射領域群は、必要に応じてズームレンズ３２２により変倍される。なお、光出射部３１は鏡筒３２の（−Ｚ）側の開口部に固定される。

図３は光出射部３１を簡略化して示す図である。図３に示すように光出射部３１は、光源支持板３１０に、半導体レーザとセルフォックレンズとを組み合わせた複数の光源３１１が２次元に配列されて取り付けられる。図３中のＹ方向におよそ沿って一定間隔にて並ぶＮ個の光源３１１が１つの列（以下、「光源列」という。）３１２とされ、Ｍ個の光源列３１２がＹ方向に関して同じ高さにてＸ方向に一定間隔にて配列される。

図４は感光材料９上の光照射領域群６を示す図である。図４に示すように、光照射領域群６は光出射部３１の複数の光源３１１にそれぞれ対応する複数の光照射領域６１が２次元配列されたものであり、図３中のＹ方向に対応する主走査方向（図４中においてもＹ方向として示す。）におよそ沿って一定間隔にて並ぶＮ個の光照射領域６１が１つの光照射領域列６２とされる。各光照射領域列６２は主走査方向に対して角度γ１だけ僅かに傾斜している。光照射領域群６では、Ｍ個の光照射領域列６２が副走査方向（図４中のＸ方向）に一定間隔にて配列される。

このとき、光照射領域群６の主走査による進行方向（図４では（＋Ｙ）方向）に対して一の光照射領域列６２ａの最後尾の光照射領域（以下、「最後尾領域」という。）６１ａと、光照射領域群６の副走査による進行方向（図４では（＋Ｘ）方向）に関してこの光照射領域列６２ａに隣接する光照射領域列６２ｂにおける主走査による進行方向の先頭の光照射領域（以下、「先頭領域」という。）６１ｂとの副走査方向の中心間距離が、ズームレンズ３２２による所定の基準倍率においてＤ１とされる。

図２の鏡筒３２の（＋Ｚ）側の部位（すなわち、一定の外径となっている部位）は、円筒状の鏡筒支持枠３３に挿入されて支持され、鏡筒支持枠３３はボールねじ機構４１（図１参照）のナット側に接続されたヘッド部支持台３４により支持される。鏡筒３２には、鏡筒支持枠３３に設けられた開口を介して連結棒３５１の一端が接続され、連結棒３５１の他端側にはモータを有する昇降機構３６が接続される。昇降機構３６は鏡筒支持枠３３に取り付けられて固定される。

図５は、図２中の矢印Ａ−Ａの位置におけるヘッド部３の縦断面図である。図５に示すように、鏡筒３２は複数のローラ３３１を介して鏡筒支持枠３３により回転可能に支持されており、鏡筒３２の外周面には既述の連結棒３５１が固定される。連結棒３５１の鏡筒３２とは反対側にはローラ３５２が取り付けられ、ローラ３５２は昇降機構３６に接続されたローラガイド部３５３の溝に嵌め込まれる。ヘッド部３では、昇降機構３６がローラガイド部３５３をＹ方向に移動することにより、ローラ３５２がローラガイド部３５３内を転がりつつ鏡筒３２が鏡筒支持枠３３に対して滑らかに微小回動し、鏡筒３２に固定された図３の光出射部３１の複数の光源３１１全体が光軸Ｊ２を中心に一体的に回動する。これにより、図４に示す複数の光照射領域列６２のそれぞれを感光材料９に対して同じ角度だけ高精度かつ容易に回動することができる。なお、ヘッド部３には鏡筒３２の回転原点を検出するスイッチが必要に応じて設けられる。また、複数の光源３１１の回転軸は必ずしも光軸Ｊ２である必要はなく、光軸Ｊ２に平行な他の軸であってもよい。

図６は、制御部５の構成を示すブロック図である。制御部５は逓倍回路であるＰＬＬ回路５１、ＰＬＬ回路５１からの信号を分周する１／ｎ分周回路５２、１／ｎ分周回路５２に分周比を設定する微小変倍回路５３、および、描画データを記憶する描画メモリ５５を有する。制御部５は、さらに、光出射部３１の複数の光源３１１にそれぞれ対応する複数のディレイ回路５４を有し、各ディレイ回路５４は、ドットシフト回路５４１、セレクタ回路５４２，５４５、ドットディレイ設定回路５４３、１／ｎドットシフト回路５４４および１／ｎドットディレイ設定回路５４６を有する。なお、制御部５の各構成の詳細については後述する。

ここで、図１の画像記録装置１における通常の画像記録の概略について説明する。図７は画像記録装置１が感光材料９上に画像を記録する様子を説明するための図である。図７では保持ドラム２１の外側面に巻き付けられて保持された感光材料９を展開して示しており、実際には、感光材料９の上端と下端とは近接するようにして保持ドラム２１に保持される。以下、上端と下端とは連続しているものとして説明を行う。また、図７では、副走査方向および主走査方向（すなわち、図７中のＸ方向およびＹ方向）のそれぞれに対する縮尺を変更して図示している。

画像記録装置１において通常の画像記録を行う際には、保持ドラム２１が一定速度で回転しつつヘッド部３が回転軸Ｊ１に平行な方向へと連続的に移動することにより、感光材料９上の光照射領域群６（図７において破線の矩形にて図示している。）が、図７中の二点鎖線にて示すように主走査方向および副走査方向へと感光材料９上を走査する。光照射領域群６の感光材料９に対する相対的な移動方向と主走査方向とのなす角（以下、「スパイラル角」という。）はθ１とされ、副走査方向の幅がＷ１である光照射領域群６は、図７の感光材料９の下端から上端へと至る間に（すなわち、保持ドラム２１が１回転する間に）、Ｗ１だけ副走査方向に走査する。したがって、スパイラル角θ１にて連続的に走査する光照射領域群６のそれぞれへの光ビームの照射制御を行うことにより、感光材料９全体への描画が行われる（スパイラル露光）。

このとき、図４の各光照射領域列６２の主走査方向に対する傾斜角γ１はスパイラル角θ１に応じて設定されており、スパイラル角θ１にて走査する各光照射領域列６２において一の光照射領域６１が通過する感光材料９上の領域に対して副走査方向に隣接する（一定の間隔を空けて隣接していてもよい。）領域を、この光照射領域６１に（およそ主走査方向に）隣接する光照射領域６１が通過する。また、最後尾領域６１ａと先頭領域６１ｂとの間の副走査方向の距離Ｄ１もスパイラル角θ１に応じたものとされ、先頭領域６１ｂが通過した感光材料９上の領域に対して（−Ｘ）側に連続する領域を最後尾領域６１ａが遅れて通過する。これにより、感光材料９全体において、各光照射領域６１へと照射される光ビームにより描画される感光材料９上の領域が主走査方向および副走査方向に連続して、所定の解像度（すなわち、単位長さ当たりのドット数）にて高速に画像が記録される。

次に、画像記録装置１において図３の複数の光源列３１２のうちの一部の光源列３１２のみを用いて感光材料９上に画像を記録する場合について説明する。このような動作は、例えば、光出射部３１においてある光源３１１が故障した際に、故障した光源３１１が修理されるまでの間に、正常な光源列３１２を用いて一時的に行われる。

図８は、一部の光源列３１２のみを用いて感光材料９上に画像を記録する動作の流れを示す図である。画像記録装置１では、例えば、図３に示す光出射部３１において平行斜線を付す１つの光源３１１が故障した場合には、図３中において破線にて囲むようにＸ方向に連続して存在する一部の光源列３１２が、使用可能な光源列３１２として制御部５により選択される（ステップＳ１１）。すなわち、感光材料９上における複数の光照射領域列６２のうち副走査方向に連続して存在する一部の光照射領域列６２が選択される。

制御部５では、選択された光照射領域列６２の個数、通常の画像記録における解像度、および、保持ドラム２１の外径に基づいて、ズームレンズ３２２による倍率、光源列３１２の回動角、および、光照射領域群６の走査のスパイラル角（以下、「描画パラメータ群」とも総称する。）が演算により、または、予め準備されたテーブルを参照することにより求められる（ステップＳ１２）。

続いて、描画パラメータ群に基づいてズームレンズ３２２により感光材料９上の光照射領域群６が僅かに変倍され（ステップＳ１３）、図５の昇降機構３６が鏡筒３２を回動することにより複数の光源列３１２が光軸Ｊ２を中心に回動して、感光材料９上の各光照射領域列６２が求められた回動角だけ感光材料９に対して回動する（ステップＳ１４）。

図９は変倍および回動後の感光材料９上の光照射領域群６を示す図であり、図９では回動前の光照射領域群６を二点鎖線にて示している。なお、描画パラメータ群が示す倍率と既述の基準倍率（通常の画像記録時のズームレンズ３２２による倍率）との差は微小である。図９に示すように、各光照射領域列６２の主走査方向（Ｙ方向）に対する傾斜角γ２は回動前の傾斜角γ１よりも大きくされ、これにより、最後尾領域６１ａと先頭領域６１ｂとの間の副走査方向（Ｘ方向）の距離Ｄ２が回動前の距離Ｄ１よりも小さくなる。

光照射領域群６が変倍および回動されると、ドラム回転機構２２による保持ドラム２１の一定速度での回転が開始される（ステップＳ１５）。そして、選択された光照射領域６１に合わせたヘッド移動機構４の制御が行われることにより（ステップＳ１６）、光出射部３１が副走査方向へと連続的に移動して光照射領域群６が感光材料９上を主走査方向および副走査方向に走査する。

ここで、画像記録装置１では選択された光照射領域列６２（図７に示す光照射領域群６のうち平行斜線を付す領域）のみが描画に利用される。したがって、光照射領域群６のスパイラル角は、主に光照射領域列６２の個数および保持ドラム２１の外径により決定され、図７に示すように、選択された光照射領域列６２のみによる画像記録時のスパイラル角θ２は通常の画像記録時のスパイラル角θ１より小さくなる。

また、図９に示す各光照射領域列６２の傾斜角γ２は、主にスパイラル角θ２に基づいた角度とされる。すなわち、スパイラル角θ２にて走査する光照射領域群６の選択された各光照射領域列６２において一の光照射領域６１２が通過する感光材料９上の領域に対して副走査方向に所定のピッチで隣接する領域を、光照射領域６１２に対しておよそ主走査方向に隣接する光照射領域６１１，６１３が通過するとともに、光照射領域列６２ａ，６２ｂ間においては先頭領域６１ｂが通過した感光材料９上の領域に対して副走査方向（（−Ｘ）側）に同じピッチで隣接する領域を最後尾領域６１ａが通過するように、制御部５にて回動角（γ２−γ１）が決定される。したがって、選択された光照射領域列６２に含まれる光照射領域６１が感光材料９上を通過する軌跡が副走査方向に一定ピッチにて並ぶ。

このとき、回動後の光照射領域群６では、複数の光照射領域列６２において回動前に主走査方向に関して同じ位置に並んでいた互いに隣接する光照射領域間（例えば、図９において符号６１１，６１ｂを付す領域間）の副走査方向の中心間距離（以下、単に「副走査方向の領域間距離」という。）が回動前から変化し、各光照射領域列６２において主走査の進行方向（（＋Ｙ）方向）に対して先頭の光照射領域と最後尾の光照射領域との間（例えば、図９において符号６１１，６１ａを付す領域間）の主走査方向の中心間距離（以下、単に「主走査方向の列の長さ」という。）も回動前から変化する。具体的には、回動後の光照射領域列６２の副走査方向の領域間距離は回動前より短くなり、主走査方向の列の長さも短くなる。また、各列の主走査方向の位置も回動により変化する。したがって、ステップＳ１３では、回動後の副走査方向の領域間距離が回動前とおよそ一致するように、光照射領域群６が微小に変倍される。なお、厳密には、光照射領域群６を微小変倍することによりスパイラル角もさらに変化するが、ステップＳ１２では、制御部５の演算により（または、準備されたテーブルを参照することにより）、適切な描画パラメータ群の組合せが求められる。

保持ドラム２１の回転およびヘッド移動機構４の制御の開始後は、制御部５により選択された光照射領域列６２の各光照射領域６１への光ビームの照射制御が行われる（ステップＳ１７）。光ビームの照射制御において、図６の制御部５では、変倍および回動後の光照射領域列６２の主走査方向の長さに応じて（すなわち、ズームレンズ３２２の倍率および光照射領域列６２の回動角に応じて）複数の光ビームによる描画タイミングが補正される。

具体的には、図６の制御部５においてＰＬＬ回路５１は、保持ドラム２１に取り付けられたエンコーダ２３からの信号を逓倍し、１／ｎ分周回路５２は逓倍された信号を分周する。これにより、主走査方向への各画素の描画に利用されるパルスである描画クロックが生成される。このとき、微小変倍回路５３からの信号を受けて１／ｎ分周回路５２の分周比が（１／ｎ）から、例えば（１／（ｎ＋１））や（１／（ｎ−１））に適時変更される。これにより、描画クロックの周期が変更されて描画タイミングが補正され、描画されるドットの主走査方向の長さが変更される。すなわち、光照射領域群６が主走査方向に関して実質的に変倍され、通常の画像記録と同じ一定の解像度にて感光材料９上に画像を記録することが実現される。なお、通常の分周比は、例えば（１／８）や（１／１６）とされる。

また、制御部５では各光源３１１に対して独立したディレイ時間が設けられて描画タイミングが個別にさらに補正される。すなわち、１／ｎ分周回路５２からの描画クロックは描画データを記憶する描画メモリ５５および各ディレイ回路５４のドットシフト回路５４１へと入力され、描画クロックに同期して描画メモリ５５から各光源３１１への描画データである描画信号が対応するディレイ回路５４に出力される。ドットシフト回路５４１は複数のシフトレジスタを有し、入力される描画信号を描画クロックの整数倍だけ複数通りに遅延した信号を生成してセレクタ回路５４２に出力する。セレクタ回路５４２では、ドットディレイ設定回路５４３により設定される遅延量だけ遅延された描画信号を選択して、１／ｎドットシフト回路５４４へと出力する。

１／ｎドットシフト回路５４４には、ＰＬＬ回路５１から逓倍された信号（すなわち、描画クロックのｎ倍の周波数であり、以下「ｎ倍描画クロック」という。）が入力される。１／ｎドットシフト回路５４４も複数のシフトレジスタを有し、入力される描画信号をｎ倍描画クロックの整数倍だけ複数通りに遅延した信号を生成してセレクタ回路５４５に出力する。そして、１／ｎドットディレイ設定回路５４６により設定される遅延量に対応する描画信号がセレクタ回路５４５により選択されて各光源３１１に出力される。これにより、各ディレイ回路５４のドットディレイ設定回路５４３および１／ｎドットディレイ設定回路５４６による遅延量を各光源３１１毎に個別に設定することにより、描画クロックの周期の（１／ｎ）単位にて補正された描画タイミングにて各光源３１１から対応する光照射領域６１へ向けて光ビームが出射される。

図１０は、制御部５により主走査方向の描画タイミングが補正される様子を説明するための図である。各光源３１１から傾きを変更する前と同じ描画タイミングで光ビームが出射された場合には、図９中の光照射領域６１１，６１２，６１３へと照射される光ビームにより感光材料９上にそれぞれ描画されるドット９１１，９１２，９１３が、図１０の下段において二点鎖線にて示すように主走査方向（Ｙ方向）にずれるとともに、図９の光照射領域列６２ａ，６２ｂ間においても互いに対応する光照射領域６１１，６１ｂへと照射される光ビームによりそれぞれ描画される感光材料９上のドット９１１，９１ｂが主走査方向にずれる。しかしながら、画像記録装置１では制御部５のディレイ回路５４により、主走査方向に対する描画タイミングが昇降機構３６による光照射領域列６２の回動角に合わせて光照射領域６１毎に個別に補正されるため、図１０の上段に示すように各光照射領域６１へと照射される光ビームにより感光材料９上に描画されるドット９２の主走査方向の位置が揃えられる。

光照射領域群６の走査制御および光ビームの照射制御が行われて感光材料９上に描画データに基づく画像の全体が記録されると、保持ドラム２１の回転が停止され、一部の光源列３１２のみを用いた画像記録が終了する（ステップＳ１８）。

以上のように、図１の画像記録装置１では、２次元配列された複数の光源３１１からそれぞれ光ビームが照射される感光材料９上の光照射領域群６において、複数の光照射領域列６２のうち副走査方向に連続して存在する一部の光照射領域列６２が選択され、スパイラル露光の際に選択された光照射領域列６２の各光照射領域６１へと照射される光ビームにより描画される感光材料９上の領域が副走査方向に関して連続するように各光源列３１２が回動される。そして、選択された光照射領域列６２の各光照射領域６１への光ビームの照射制御および選択された光照射領域６１に合わせたヘッド移動機構４の制御を行うことにより、画像記録装置１において選択された光照射領域列６２のみを用いて感光材料９上に画像を精度よく記録することが実現される。また、制御部５のディレイ回路５４により、光源列３１２の回動角に合わせて各光源３１１からの光ビームの主走査方向に対する出射タイミングが個別に補正されるため、感光材料９上に画像をより精度よく記録することができる。

図１の画像記録装置１では、ズームレンズ３２２および制御部５の微小変倍回路５３により光照射領域群６が主走査方向および副走査方向に実質的に変倍されることにより、一定の解像度にて画像を記録することが実現されるが、光照射領域列６２の配列や解像度等の条件によっては、スパイラル露光の際にヘッド部３を副走査方向に連続的に移動させるクロック信号である移動クロックの周期が変更されることにより、光照射領域群６が副走査方向に実質的に（近似的に）変倍されてもよい。この場合、制御部５にはもう１つの１／ｎ分周回路および微小変倍回路が設けられる。

また、副走査方向に関して間欠的にヘッド部３を移動することにより通常の画像記録を行う画像記録装置（いわゆる、ステップ露光用の画像記録装置）によりスパイラル露光を実現することもできる。ステップ露光用の画像記録装置では、図１１に示すように、互いに隣接する２つの光照射領域列６２ａ，６２ｂにおいて最後尾領域６１ａと先頭領域６１ｂとの副走査方向（Ｘ方向）に関する中心間距離Ｄ３が、各光照射領域列６２において互いに隣接する２つの光照射領域６１の副走査方向の中心間距離Ｄ４と等しくなるように光出射部の複数の光源が配列されている。

ここで、図１１に示す光照射領域群６の配列にて単純に（各光照射領域列６２を回動することなく）スパイラル露光を行うと、図１２に示すように、最後尾領域６１ａに照射される光ビームにより感光材料９上に描画されるドット９３ａと、先頭領域６１ｂに照射される光ビームにより描画されるドット９３ｂとが重なってしまい、画像を精度よく記録することができない。しかしながら、光出射部の各光源列を回動することにより各光照射領域列６２を回動して最後尾領域６１ａと先頭領域６１ｂとの副走査方向の中心間距離を長くすることにより、ドット９３ａ，９３ｂ同士が重なることなくスパイラル露光を適切に実現することができる。

このようなステップ露光用の光出射部を有する画像記録装置では、上記実施の形態に係る画像記録装置１と同様に、複数の光照射領域列６２のうち副走査方向に連続して存在する一部の光照射領域列６２を選択し、選択された光照射領域列６２をさらに回動して最後尾領域６１ａと先頭領域６１ｂとの副走査方向の中心間距離が調整されることにより、選択された光照射領域列のみを用いて感光材料９上に画像を精度よく記録することができる。

図１３は他の例に係る光出射部３１ａを示す図である。図１３の光出射部３１ａでは、複数の光源３１１が２次元配列され、各光源列３１２は独立した棒状の光源支持板３１０ａに形成される。光源支持板３１０ａの両端はそれぞれ上側支持部３１９ａおよび下側支持部３１９ｂに回転可能に取り付けられる。

光出射部３１ａが設けられるヘッド部３では昇降機構３６に代えて、図１３に示すようにモータ３７１を有する回動機構３７が光出射部３１ａに隣接して設けられる。また、鏡筒３２はヘッド部支持台３４に対して固定され（図２参照）、下側支持部３１９ｂは鏡筒３２に対して固定される。モータ３７１のシャフトには偏心カム３７２が取り付けられ偏心カム３７２がシャフトを中心として回動することにより、各光源支持板３１０ａが下側支持部３１９ｂとの連結点Ｐ１を通るＺ方向に平行な軸を中心に回動する。これにより、感光材料９上の各光照射領域列に対応する光源列３１２が、各光源列３１２に同様に対応付けられる（すなわち、各光源列３１２に対して相対的に同じ位置とされる）とともに光軸Ｊ２に平行な軸を中心に個別に同じ角度だけ回動する。

このとき、複数の光源列３１２においてＹ方向に関して互いに同じ位置に並ぶ光源３１１は、回動後においてもＹ方向に互いに同じ位置に並ぶ。したがって、回動後の感光材料９上の複数の光照射領域列では、互いに対応する光照射領域が副走査方向に並び、同じ描画タイミングで光ビームが照射されることにより、感光材料９上において主走査方向の同じ位置にドットが形成される。その結果、光出射部３１ａを有する画像記録装置では、描画クロックを変更するのみで高精度な画像を容易に記録することができ、図１の画像記録装置１から制御部５のディレイ回路５４を省略することができる。なお、光出射部３１ａでは各光源支持板３１０ａに対して個別に設けられた回動機構により光源列が回動されてもよい。

次に本発明の関連技術に係る画像記録装置の動作例について説明する。本動作例では、図１の画像記録装置１と同様のものが用いられ、画像記録装置１における通常の画像記録に対して解像度が変更される。以下、図８の動作の流れに準じて関連技術に係る動作例について説明する。なお、図８のステップＳ１１は省略される。

画像記録装置１では、通常の画像記録における解像度とは異なる解像度が予め設定されており、制御部５では、光源列３１２の個数、設定された解像度、および、保持ドラム２１の外径に基づいて、描画パラメータ群が演算により求められる（ステップＳ１２）。続いて、描画パラメータ群に基づいてズームレンズ３２２により光照射領域群が変倍され（ステップＳ１３）、光出射部３１の複数の光源３１１全体が光軸Ｊ２を中心に一体的に回動される（ステップＳ１４）。そして、保持ドラム２１の回転が開始され（ステップＳ１５）、ヘッド移動機構４の制御が行われる（ステップＳ１６）。

図１４は画像記録装置１が感光材料９上に画像を記録する様子を説明するための図である。本動作例では、図１４中に破線にて示す通常の画像記録時の光照射領域群６が、設定された解像度に応じたズームレンズ３２２による変倍により平行斜線を付す領域の大きさとされ、光照射領域群６のスパイラル角θ３が通常の画像記録時のスパイラル角θ１より小さくなる。各光照射領域列はスパイラル角θ３に応じて回動されており、光照射領域列間の最後尾領域と先頭領域との副走査方向（Ｘ方向）の中心間距離が変倍後から変更される（図９参照）。これにより、複数の光照射領域列のそれぞれに含まれる光照射領域が感光材料９上を通過する領域が副走査方向に関して連続する。また、回動後の光照射領域群において副走査方向の領域間距離が設定された解像度に合うように、ステップＳ１３では光照射領域群６が変倍されている。

ヘッド移動機構４の制御が開始されると、続いて、光ビームの照射制御が行われる（ステップＳ１７）。光ビームの照射制御では、制御部５によりズームレンズ３２２による倍率、および、回動後の光照射領域群における主走査方向の列の長さに基づいて複数の光ビームによる描画タイミングが補正される。また、複数の光源３１１にそれぞれ対応する複数のディレイ回路５４により主走査方向に対する描画タイミングが、光源列３１２の回動角に合わせて主走査方向の位置がずれる光照射領域毎に個別にさらに補正される。これにより、設定された解像度にて感光材料９上に画像を適切に記録することが実現される。そして、描画データに基づく画像の全体が感光材料９上に記録されると、保持ドラム２１の回転が停止され、画像記録が終了する（ステップＳ１８）。

以上のように、関連技術に係る動作では、予め設定された解像度に応じてズームレンズ３２２による光照射領域群６の変倍が行われ、変倍後の各光照射領域へと照射される光ビームにより描画される感光材料９上の領域が副走査方向に関して連続するように昇降機構３６により各光源列３１２が回動され、各光照射領域への光ビームの照射制御およびズームレンズ３２２による変倍に合わせたヘッド移動機構４の制御が行われる。これにより、画像記録装置１において設定された解像度にて感光材料９上に画像を精度よく記録することができる。

なお、上述したステップ露光用の画像記録装置や図１３の光出射部３１ａを有する画像記録装置により、関連技術に係る動作が実現されてもよい。

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

光出射部は、必ずしも半導体レーザが２次元配列された、いわゆる、マルチアレイＬＤユニットである必要はなく、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）が２次元配列されたものであってもよい。

また、通常の画像記録時において複数の光源列の主走査方向の位置は必ずしも揃えられている必要はなく、それぞれが主走査方向におよそ沿う複数の光照射領域列が副走査方向に一定間隔にて配列されるのであれば、感光材料上の光照射領域群の配列はいかなるものであってもよい。

また、光出射部の光源列を回動する機構は、図５の昇降機構３６や図１３の回動機構３７以外に、例えば、モータおよびギアを組み合わせたものが利用されてもよい。描画タイミングを補正する回路も、上記実施の形態におけるもの以外の回路が採用されてもよい。

画像記録装置の構成を示す図である。 ヘッド部を示す平面図である。 光出射部を示す図である。 感光材料上の光照射領域群を示す図である。 ヘッド部の縦断面図である。 制御部の構成を示すブロック図である。 画像記録装置が画像を記録する様子を説明するための図である。 一部の光源列のみを用いて画像を記録する動作の流れを示す図である。 変倍および回動後の光照射領域群を示す図である。 描画タイミングが補正される様子を説明するための図である。 感光材料上の光照射領域群を示す図である。 感光材料上に描画されるドットを示す図である。 光出射部の他の例を示す図である。 画像記録装置が画像を記録する様子を説明するための図である。

符号の説明

１ 画像記録装置
４ ヘッド移動機構
５ 制御部
６ 光照射領域群
９ 感光材料
２１ 保持ドラム
２２ ドラム回転機構
３１，３１ａ 光出射部
３６ 昇降機構
３７ 回動機構
６１，６１ａ，６１ｂ，６１１〜６１３ 光照射領域
６２，６２ａ，６２ｂ 光照射領域列
９２ ドット
３１１ 光源
３１２ 光源列
３２２ ズームレンズ
Ｊ１ 回転軸
Ｊ２ 光軸

Claims (6)

1. 感光材料に複数の光ビームを照射して画像を記録する画像記録装置であって、
   所定の回転軸を中心とする円筒状の外側面に感光材料を保持する保持ドラムと、
   前記感光材料上において２次元配列された光照射領域群のそれぞれに向けて変調された光ビームを出射する光出射部と、
   前記保持ドラムを前記回転軸を中心に一定速度にて回転することにより、前記感光材料上の前記光照射領域群を主走査方向に走査するドラム回転機構と、
   前記回転軸に平行な副走査方向へと前記保持ドラムに対して前記光出射部を連続的に移動して、前記光照射領域群を前記副走査方向に走査する移動機構と、
   ２次元配列された前記光照射領域群において、それぞれが前記主走査方向におよそ沿って並ぶ光照射領域であって前記副走査方向に一定間隔にて配列された複数の光照射領域列のそれぞれを前記感光材料に対して同じ角度だけ回動する回動機構と、
   前記複数の光照射領域列のうち前記副走査方向に連続して存在する一部の光照射領域列を選択し、前記保持ドラムが１回転する間に、選択された光照射領域列の前記副走査方向の幅だけ前記光照射領域群を前記副走査方向に連続的に走査して行う画像記録の際に、前記光照射領域群の前記感光材料に対する相対的な移動方向と前記主走査方向とのなす角をスパイラル角として、前記選択された光照射領域列の各光照射領域へと照射される光ビームにより描画される前記感光材料上の領域が前記副走査方向に関して連続するように、前記スパイラル角に基づく角度だけ前記回動機構により前記複数の光照射領域列のそれぞれを回動し、実際に前記画像記録を行う際に、前記選択された光照射領域列の各光照射領域への光ビームの照射制御および前記選択された光照射領域列に合わせた前記移動機構の制御を行う制御部と、
   を備えることを特徴とする画像記録装置。
2. 請求項１に記載の画像記録装置であって、
   前記光出射部と前記保持ドラムとの間の光路上に配置され、前記光照射領域群を変倍するズームレンズをさらに備え、
   前記画像記録を行う際に、所定の解像度に応じて前記ズームレンズによる変倍が行われることを特徴とする画像記録装置。
3. 請求項２に記載の画像記録装置であって、
   前記制御部が、前記ズームレンズによる倍率に基づいて複数の光ビームによる描画タイミングを補正することを特徴とする画像記録装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の画像記録装置であって、
   前記回動機構が、前記光出射部の複数の光源全体を光軸に平行な軸を中心に一体的に回動することを特徴とする画像記録装置。
5. 請求項４に記載の画像記録装置であって、
   前記制御部が、前記主走査方向に対する描画タイミングを前記回動機構による回動角に合わせて光照射領域毎に個別に補正することを特徴とする画像記録装置。
6. 請求項１ないし３のいずれかに記載の画像記録装置であって、
   前記回動機構が、前記光出射部において各光照射領域列に対応する光源の列を、各列に対応付けられるとともに光軸に平行な軸を中心に個別に回動することを特徴とする画像記録装置。

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