JP5168997B2 - 画像記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録媒体であるプレートをドラムに巻き付け、レーザ光を照射して画像記録を行う画像記録装置に関するものである。

平版印刷用の印刷版を形成するために、表面部に感剤をコーティングしたアルミプレートを外周部に巻き付けて固定したドラムを回転し、このプレートにレーザ光を照射して画像を記録（露光）する装置がある。

このような画像記録装置において、ドラム上に巻き付けられたアルミプレートへの画像の記録は、レーザ光をオン／オフして、必要なパターンを露光することにより行われる。一方高速に回転するドラムに対して設けられたレーザヘッドを基台のスケール上を移動させることにより、副走査を行っている。

ところで、このような画像記録装置においては、ドラムや基台のスケール等の部品は、画像記録時に画質への影響が少なくなるように構成されると共に、レーザ光の照射位置等を変動分に対応して補正するものがある（特許文献１参照）。
特開２００２−９８９２５号公報

従来の画像記録装置は、光記録ヘッドを基台のスケール上を移動させる副走査を伴う構成であるが、その副走査移動の距離を少なくするために、光記録ヘッドに組み込まれるレーザユニットの数も増加傾向にある。

そして、近年では、副走査移動を殆ど伴わない構成の光記録ヘッドも開発され、各レーザユニットのばらつきを抑えるために、各レーザユニットがＡＰＣ（オート・パワー・コントロール）により、個々に光量調整ができるようになっている。

しかしながら、ＡＰＣに際して、戻り光（レーザユニットから出力されドラム側で反射されたレーザ光）により、最適な光量調整が行えないといった問題があった。

すなわち、ＡＰＣ処理は、環境温度などによって起こるレーザパワーの低下を抑えて、このレーザパワーを調整するものであり、レーザユニットのレーザパッケージが出力するレーザ光の一部を受光して、この受光量が所定の値となるようレーザパワーを調整している。

図１２に示すように、レーザパッケージ１２は、ＬＤ（レーザダイオード）であるレーザチップ１２ａからのモニタ光１２ｂの光量をＰＤ信号（フォトディテクタ信号）に変換する受光素子であるフォトディテクタ１４を備えており、レーザチップ１２ａより、ほとんどの光がガラス１５側にレーザ光として出射される。モニタ光１２ｂは、その反対側に微弱な光として出射される。

しかしながら、記録媒体であるプレートが巻きつけられるドラムは、プレートを凹凸なく巻きつけるため全周に亘って鏡面のように磨かれており、プレートを巻き付けても、ブランキング部分として残るところがある。従って、図１２に示すように、ブランキング部分に反射した戻り光Ｂがある場合には、そのエネルギーをＰｋとすると、フォトディテクタ１４は、モニタ光１２ｂのエネルギーＰｍと戻り光ＢのエネルギーＰｋの和に比例した電流Ｉｍを発生する。

Ｉｍ＝ｂ×（Ｐｍ＋Ｐｋ）（ｂは定数）
従って、Ｐｋが外乱要因となって、正確なＡＰＣ処理ができなくなるという問題が生じていた。

本発明は、このような問題を解決するものであって、その目的とするところは、多数のレーザユニット間のレーザパワーのバラツキを抑える目的からＡＰＣ処理等のレーザパワー調整を行う場合で、レーザユニットに対峙する位置にドラムなどレーザ光を反射する部材が配置されている場合でも、ドラム表面でのレーザの反射光による干渉がなく、確実にＡＰＣ処理を実行でき、正確にレーザパワーを調整することができる画像記録装置を提供することである。

本発明の画像記録装置は、画像が記録されるプレートが巻き付けられて装着され且つ回転制御されるドラムと、このドラムに対峙してプレートに画像を記録するためのレーザユニットから成る光記録ヘッドを備える画像記録装置であって、レーザユニットと対峙する位置へ移動可能に設けられ、レーザユニットが出力するレーザ光を拡散する光拡散手段と、光拡散手段の位置を検出する位置検出手段と、レーザユニットが出力するレーザ光のモニタ光を受光するモニタ光受光手段と、位置検出手段により光記録ヘッドと対峙する位置に光拡散手段が移動したことを検出したときのレーザ光のモニタ光をモニタ光受光手段により受光してこの受光量に応じてレーザパワーを調整する制御手段を有するものである。

本発明の画像記録装置によれば、レーザユニットが出力するレーザ光を光拡散手段により拡散させることにより、レーザ光のドラムでの反射光による干渉がなく、制御手段は、必要とするレーザ光のモニタ光を受光することができてオートパワーコントロール処理を確実に実行でき、正確にレーザパワーを調整することができる。

請求項１に記載の本発明に係る画像記録装置は、画像が記録されるプレートが巻き付けられて装着され且つ回転制御されるドラムと、このドラムに対峙してプレートに画像を記録するためのレーザユニットから成る光記録ヘッドを備える画像記録装置であって、前記レーザユニットと対峙する位置へ移動可能に設けられ、前記レーザユニットが出力するレーザ光を拡散する光拡散手段と、前記光拡散手段の位置を検出する位置検出手段と、前記レーザユニットが出力するレーザ光のモニタ光を受光するモニタ光受光手段と、前記位置検出手段により前記光記録ヘッドと対峙する位置に前記光拡散手段が移動したことを検出したときの前記レーザ光のモニタ光を前記モニタ光受光手段により受光してこの受光量に応じてレーザパワーを調整する制御手段を有するものである。

前記構成により、レーザユニットが出力するレーザ光を光拡散手段により拡散させることにより、レーザ光のドラムでの反射光による干渉がなく、制御手段は、必要とするレーザ光のモニタ光を受光することができて、例えば、オートパワーコントロール処理を確実に実行でき、正確にレーザパワーを調整することができる。

請求項２に記載の本発明に係る画像記録装置は、画像が記録されるプレートが巻き付けられて装着され且つ回転制御されるドラムと、このドラムに対峙して前記プレートに前記画像を記録するためのレーザユニットから成る光記録ヘッドを備える画像記録装置であって、前記ドラムの表面の、前記プレートが巻き付けられないブランキング部分に、前記ドラムの軸方向に沿って設けられ、前記レーザユニットが出力するレーザ光を拡散する光拡散手段と、前記光拡散手段の位置を検出する位置検出手段と、前記レーザユニットが出力するレーザ光のモニタ光を受光するモニタ光受光手段と、前記位置検出手段により前記光拡散手段が前記レーザユニットに対峙する位置にあることを検出すると、前記光拡散手段に向けて前記レーザ光を出力させ、前記光拡散手段により前記ドラムからの反射光のない状態において前記レーザ光のモニタ光を前記モニタ光受光手段により受光してこの受光量に応じてレーザパワーを調整する制御手段とを有するものである。

前記構成により、レーザユニットが出力するレーザ光を光拡散手段により拡散させることができる。このために、レーザ光のドラムでの反射光による干渉がなく、制御手段は、必要とするレーザ光のモニタ光を受光することができて、例えば、オートパワーコントロール処理を確実に実行でき、正確にレーザパワーを調整することができる。

請求項３に記載の本発明に係る画像記録装置は、請求項１又は請求項２に記載の画像記録装置において、光記録ヘッドが複数のレーザユニットから構成されるラインヘッドである。

前記構成により、光記録ヘッドが複数のレーザユニットから構成されるラインヘッドであっても、レーザ光のドラムでの反射光による干渉がなく、制御手段は、必要とするレーザ光のモニタ光を受光することができて、例えばオートパワーコントロール処理を確実に実行でき、正確にレーザパワーを調整することができる。

請求項４に記載の本発明に係る画像記録装置は、請求項１または請求項２に記載の画像記録装置において、位置検出手段が出力するドラムの回転位置の位置信号を得て光拡散手段の位置を検出し、この位置検出に合わせて、レーザユニットを作動させるレーザドライブ電流値を変化させて、レーザパワーを所定の値にするオートパワーコントロール処理を実行するようにしたものである。

前記構成により、制御手段は、ドラムの回転位置を検出する回転位置検出手段が出力する位置信号を得て光拡散手段の位置を検出し、この位置検出に合わせて、レーザユニットを作動させるレーザドライブ電流値を変化させて、環境温度などによって起こるレーザパワーの低下を抑えて当該レーザパワーを所定の値にするオートパワーコントロール処理を実行してレーザパワーを調整することができる。

請求項５に記載の本発明に係る画像記録装置は、請求項４に記載の画像記録装置において、前記オートパワーコントロール処理の終了後に、レーザユニットを駆動するレーザドライバーを作動させて、光記録ヘッドによりプレートに画像を記録させるものである。

前記構成により、オートパワーコントロール処理の終了後に、レーザユニットを駆動するレーザドライバーを作動させて、光記録ヘッドによりプレートに画像を記録させることができる。

請求項６に記載の本発明に係る画像記録装置は、請求項４又は請求項５に記載の画像記録装置において、オートパワーコントロール処理は、レーザユニットが出力するレーザ光の一部を受光して、この受光量が所定の値となるようレーザドライブ電流値の補正を行い、このレーザドライブ電流値に基づいてレーザ光を出力させる処理であり、所定の値は時間の経過に従って徐々に大きくなるよう傾き補正を行う。

前記構成により、制御手段は、レーザユニットが出力するレーザ光の一部を受光して、この受光量が所定の値となるようレーザドライブ電流値の補正を行い、このレーザドライブ電流値に基づいてレーザ光を出力させることで、レーザパワーを所定の値に保持するオートパワーコントロール処理を実行し、レーザパワーを所定の値に保持し、さらに、所定の値は時間の経過に従って徐々に大きくなる傾き補正を行うことで記録濃度を一定にすることができる。

請求項７に記載の本発明に係る画像記録装置は、請求項１に記載の画像記録装置において、光拡散手段は光拡散部材を有しており、この光拡散部材を、光記録ヘッドとドラムとの間にレーザ光の進行方向に対して直交するようにして介在させるようにしたものである。

前記構成により、光拡散部材でレーザ光を拡散させることができる。このために、レーザ光のドラムでの反射光による干渉がなく、制御手段は、必要とするレーザ光のモニタ光のみを受光することができて、オートパワーコントロール処理を確実に実行でき、正確にレーザパワーを調整することができる。

請求項８に記載の本発明に係る画像記録装置は、請求項１または請求項２に記載の画像記録装置において、制御手段は、ドラムの複数回転毎にレーザパワーを調整するものである。

前記構成により、制御手段は、ドラムの複数回転毎に光拡散部の位置を検出し、この位置検出に合わせて、例えば、レーザユニットを作動させるレーザドライブ電流値を変化させて、環境温度などによって起こるレーザパワーの低下を抑えて当該レーザパワーを所定の値にするオートパワーコントロール処理を実行してレーザパワーを調整することができる。

以下、本発明に係る画像記録装置の実施例を、図面を参照して説明する。

図１は本発明に係る画像記録装置の斜視図、図２は光拡散部材の斜視図、図３はドラムの斜視図、図４は本発明に係る光記録ヘッドのユニット本体の斜視図、図５は同ユニット本体の正面図、図６は同ユニット本体に設けられたレーザユニットの配列を示す説明図、図７は同ユニット本体を複数配列した状態の正面図、図８は同光記録ヘッドの側面図、図９は図８のＤ−Ｄ線に沿う拡大断面図、図１０はヘッド本体とドラムの位置関係の説明図である。

図１に示すように、本発明に係る画像記録装置Ｇは、記録媒体であるシート状のプレート４（アルミプレート）が巻き付けられるドラム５と光記録ヘッドＨを備えており、ドラム５は主走査制御手段であるサーボモータ６により主走査方向Ｘへ回転され、また光記録ヘッドＨは、副走査制御手段であるリニアモータ７（図１３参照）により主走査方向Ｘと直交する副走査方向Ｙへ往復動するようにしてある。また、サーボモータ６の回転軸には、ドラム５の回転位置を検出する回転位置検出手段であるエンコーダ７０が接続してある。

また、ドラム５は、プレート４を凹凸なく巻きつけるため全周に亘って鏡面のように磨かれており、図１に示すように、ドラム５には、プレート４が巻き付けられた状態でもブランキング部分５Ａとして残る部分がある。このブランキング部分５Ａには、光拡散手段としての光拡散部材５０が設けてあって、光拡散部５Ｂを構成している。

すなわち、図２に示すように、光拡散部材５０は部材本体５０Ａを備えており、この部材本体５０Ａは、ドラム５の軸方向である副走査方向Ｙに長い短冊形状を呈しており、その長さ寸法はブランキング部分５Ａの長さ寸法に等しくしてあり、その表面は光が拡散するようブラスト処理されている。そして、部材本体５０Ａの両側縁部には、副走査方向Ｙに間隔をおいて複数の取付片部５１が設けてあり、これらの取付片部５１には取付孔５２が設けてある。そして、光拡散部材５０は、その取付片部５１でねじ部材（図示せず）によりドラム５に固定してあり、光拡散部材５０がブランキング部分５Ａを覆っている。

後述するように、ブランキング部分５Ａに反射した戻り光Ｂ（図１２参照）が、後述するフォトディレクタ１４が検知するＰＤ値に影響を及ぼす。そこで、ブランキング部分５Ａに到達したレーザ光１２ｂの反射を防止するために、ブランキング部分５Ａを光拡散部材５０で覆うようにしてある。

図４に示すように、光記録ヘッドＨはユニット本体１を備えており、このユニット本体１は多数のレーザユニット２が設けられた記録マガジン３を有している。この記録マガジン３には、図５に示すように副走査方向Ｙと平行する列Ｌに、複数本のレーザユニット２が配列され、主走査方向Ｘに例えば５段Ｌ１〜Ｌ５設けてある。すなわち、光記録ヘッドＨは複数のレーザユニット２から構成されるラインヘッドである。

そして、図６に示すように、各列Ｌに配列したレーザユニット２を各列Ｌ１〜Ｌ５毎に副走査方向Ｙにずらしている。すなわち第１列目のＬ１の端部にあるレーザユニット２を記録レーザチャンネルｃｈ１としたら、記録レーザチャンネルｃｈ２を２列Ｌ２に配置し、記録レーザチャンネルｃｈ１と記録レーザチャンネルｃｈ２のピッチをレーザ間ピッチ（μｍ）としている。以下各列Ｌ１〜Ｌ５毎にレーザ間ピッチずつ記録レーザチャンネルｃｈ３、記録レーザチャンネルｃｈ４、記録レーザチャンネルｃｈ５とずらしたら、記録レーザチャンネルｃｈ６を第１列Ｌ１に設けている。

これによって第１列Ｌ１に配置されるレーザユニット２の隣接ピッチ（実配列ピッチ）は、同じ列に並べる場合のほぼ５倍となるために、レーザユニット２のケース２ａ（図９参照）同士が互いに干渉せずに記録マガジン３に配列可能になる。そして、図７に示すように、光記録ヘッドでは、高解像度の画像を高速でプレート４に記録するために、ユニット本体１を複数ユニットＵ１，Ｕ２・・・Ｕｎ、副走査方向Ｙに連結して使用している。

レーザユニット２は、図９に示すように、筒状のケース２ａに設けられたレーザパッケージ１２と、このレーザパッケージ１２より射出されたレーザビーム１２ｃをプレート４に照射する光学系１３を主構成としている。この光学系１３は、コリメートレンズ９と成形レンズ１０とアパーチャ１１と対物レンズ１８を、この順序にレーザビーム進行方向にケース２ａに配設して構成してある。この場合、アパーチャ１１は、成形レンズ１０により成形されたレーザビーム１２ｃの径を一定にするものである。

このように構成されたレーザユニット２は、図９に示すように、記録マガジン３に設けたレーザユニット収容部１５に、押圧付勢ばね１６と共に、収容してあって、レーザユニット２は、押圧付勢ばね１６によりレーザユニット収容部１５の二面の基準面１７に押し付けられている。

また、図１０は、画像形成装置に装着したユニット本体１とドラム５の位置関係を示すものであり、例えば５段に設けられたレーザユニット２の中段、すなわち３列目Ｌ３のレーザユニット２の中心とドラム５の中心線を一致させて、３列目Ｌ３のレーザユニット２のレーザビーム１２ｃの焦点１２ｄを、ドラム５に巻き付けられたプレート４の表面に合わせた場合、３列目Ｌ３のレーザユニット２の上下に位置する４列目Ｌ４及び２列目Ｌ２のレーザユニット２のレーザビーム１２ｃの焦点１２ｄと、３列目Ｌ３のレーザユニット２のレーザビーム１２ｃの焦点１２ｄのずれ量Ｓは、ドラム５の半径Ｒが２００ｍｍの場合０．２５ｍｍとなり、３列目Ｌ３のレーザユニット２と、その列以外の列のレーザユニット２の間に焦点ずれが生じてしまう。

これを補正するために、プレート４の接離方向にレーザユニット２を移動させて、各レ−ザユニット２とも、ドラム５の表面のプレート４にレーザビーム１２ｃの焦点１２ｄが合うように焦点調整が行なわれている。そして、全てのレーザユニット２の焦点調整が完了したら、調整位置がずれないように接着等の手段で各レーザユニット２を記録マガジン３に固着してある。

そして、図１１に示すように、レーザパッケージ１２は、ＬＤ（レーザダイオード）であるレーザチップ１２ａからのモニタ光１２ｂの光量を検出電流であるＰＤ信号（フォトディテクタ信号）に光電変換する受光素子であるフォトディテクタ１４を備えており、レーザチップ１２ａより、ほとんどの光がガラス１５側にレーザ光として出射されるが、その反対側に微弱な光として出射されるモニタ光１２ｂを受光する。

この場合、レーザ光のエネルギーをＰｐとし、モニタ光１２ｂのエネルギーをＰｍとすると、その関係は、下式のように正比例の関係となる（ここで、ａ、ｂは予め定められる定数である。）。

Ｐｍ＝ａ×Ｐｐ
また、フォトディテクタ１４は、モニタ光１２ｂに比例した電流Ｉｍを発生する。

Ｉｍ＝ｂ×Ｐｍ＝（ａ×ｂ）×Ｐｐ
事前にパワーメーター（図示せず）で（ａ×ｂ）の部分の定数を求めておけば、後述するＡＰＣ処理を実行することができる。

図１３に示すように、画像記録制御手段２０は、上位システム側の画像サーバ２２にインタフェースを介して接続されたインタフェース部２３と、インタフェース部２３の制御信号を受信するシステムコントロール部２４と、システムコントロール部２４の制御信号を受信すると、送りモータ制御である副走査制御手段７及びドラム制御である主走査制御手段６を制御する機構コントロール部２５と、インタフェース部２３からの画像データを記憶するメモリ（ページメモリまたはラインメモリ）２６と、このメモリ（ページメモリまたはラインメモリ）２６から画像データを読み出して当該画像のライン毎にレーザユニット２を選択する信号セレクタ２７を備えている。

次に画像記録装置の動作を、図１及び図９を参照して説明する。

光記録ヘッドＨにより画像を形成（記録）するプレート４は、主として新聞等の印刷物を印刷する際の印刷原版に使用するもので、表面に感剤や昇華染料を塗布したシート状のプレート（アルミプレート）４をドラム５の表面に巻き付けて、レーザビーム１２ｃによりプレート４に画像を形成する方法で行う。

プレート４に画像を形成するに当たって、画像データは、画像サーバ２２からインタフェース部２３を介してメモリ（ページメモリまたはラインメモリ）２６に記憶されており、このメモリ（ページメモリまたはラインメモリ）２６から読み出された画像データは信号セレクタ２７により画像のライン毎にレーザユニット２が選択され出力される。これと同時に、インタフェース部２３より画像の解像度を入力し、運転を開始すると、ドラム５は、機構コントロール部２５により回転が制御される主走査制御手段（サーボモータ）６により主走査方向Ｘへ回転され、複数のユニットＵ１，Ｕ２・・・Ｕｎにより構成された光記録ヘッドＨは、機構コントロール部２５により送り速度が制御される副走査制御手段（リニアモータ）７により副走査方向Ｙへ往復動される。

レーザユニット２は、画像信号に応じたレーザビーム１２ｃを発生する。すなわち、レーザチップ１２ａより射出されたレーザ光は、光学系１３によりレーザビーム１２ｃとなって、プレート４の表面に集光されて、画像データを基にプレート４に画像が次のように形成される。

プレート４の表面に塗布された例えば昇華染料は、レーザビーム１２ｃの熱エネルギーによりプレート４から離散され、離散した昇華染料は図示しない吸引手段により吸引される。

ドラム５が１回転してプレート４を主走査方向Ｘに移動させる間に、副走査制御手段７がユニット本体１をプレート４の副走査方向Ｙに所定量だけ移動させ、この動作を繰り返してプレート４全体を走査することにより、プレート４に画像を形成する。

プレート４に形成される画像は、メモリ（ページメモリまたはラインメモリ）２６から読み出され信号セレクタ２７で各レーザユニット２毎に振り分けられる。プレート４に記録する際、レーザユニット２よりプレート４へ向けてレーザビーム１２ｃが照射されるが、常に主走査方向Ｘに対して同じ位置で照射するように制御されている。すなわち、最初に記録を行う列Ｌ１に対し、次の列Ｌ２は予め設定された時間だけ遅らせて照射され、以後の列Ｌ３もそれぞれ設定された時間分最初の列Ｌ１，Ｌ２より遅らせて照射される。

以上のようにしてプレート４の全体に画像を形成することにより、印刷原版を製作するもので、幅の大きい印刷原版に対して、高解像度の画像を高速で記録される。

次に、ＡＰＣの原理を説明する。

図１４は、レーザパワーＰとレーザドライブ電流信号（ＬＤ信号）Ｉとの関係を表わしており、一定のレーザドライブ電流信号（ＬＤ信号）Ｉによりレーザを発光させた場合においても、温度（２０℃、４０℃、６０℃）により、レーザパワーＰが異なってくることを示している。ＡＰＣ処理とは、環境温度などによって起こるレーザパワーＰの低下を防ぐために、レーザドライブ電流信号（ＬＤ信号）Ｉを変化させて、レーザパワーＰを所定の値にする処理のことである。

上記した画像記録制御手段２０のシステムコントロール部２４には、図１５に示す制御手段である制御回路３０が設けてある。この制御回路３０は、検出部３１と制御部３２で構成してある。

検出部３１は、レーザユニット２のレーザチップ１２ａからのモニタ光１２ｂの光量を電流値に変換するフォトディテクタ１４と、このフォトディテクタ１４からの検出電流であるＰＤ信号を電圧値に変換して検出ＰＤ値（検出フォトディテクタ値ＰＤ＿ｖａｌｕｅ）を出力するアンプ３３を備えている。

また、図１５に示すように、制御部３２はマイクロコンピュータであって、入力装置４０と出力装置４１と記憶装置４２と演算装置４３と制御装置４４とを備えている。そして、入力装置４０は、検出部３１が検出したアナログ信号である検出ＰＤ値を入力して検出デジタルＰＤ値（ＰＤ＿ａ）に変換するＡＤコンバータ３５を有しており、出力装置４１は、デジタル信号である新ＬＤ値（新レーザドライブ値（ＬＤ＿ｂ））をアナログ信号に変換してレーザドライブ電流値（ＬＤ＿ｓｅｔ）をレーザドライバー３７に出力するＤＡコンバータ３６を有している。

また、記憶装置４２は、目標（所定）ＰＤ値（ＰＤ＿ｔａｒｇｅｔ）、前回のレーザドライブ値（前回のＬＤ値（ＬＤ＿ａ））、目標ＰＤ値と検出デジタルＰＤ値との差分に対するＬＤ値の補正の割合（事前に調整時に求めておく定数）β、環境温度（フォトディテクタ１４の環境温度）（Ｔｅｍｐ＿ｖａｌ）及び過電流エラーの閾値（ＬＤ＿Ｅｒｒｏｒ）および目標ＰＤ値の傾き係数α（環境温度に対する記録濃度の変化を補正するための傾き係数で、事前に調整時に求めておく係数）を記憶している。この傾き係数αは、環境温度に対する記録濃度の変化が、環境温度が低いほど大きくなることが実験で明らかとなったため、環境温度が低いほど高めに設定する。

また、演算装置４３は、検出デジタルＰＤ値（ＰＤ＿ａ）と温度の傾き補正を加えた目標ＰＤ値（ＰＤ＿ｔａｒｇｅｔ）との差分Δの計算、差分Δに割合βを乗算して、前回求めたレーザドライブ値（ＬＤ＿ａ）を加算して新ＬＤ値（ＬＤ＿ｂ）を求める計算、求めた新ＬＤ値（ＬＤ＿ｂ）が過電流エラーの閾値（ＬＤ＿Ｅｒｒｏｒ）以下となっているか否かを判定する判定等を行う。

また、制御装置４４は、記憶装置４２に記憶されている上記した諸事項（目標ＰＤ値（ＤＰ＿ｔａｒｇｅｔ）、前回のレーザドライブ値（ＬＤ＿ａ）、割合β、係数α、環境温度（フォトディテクタ１４の環境温度）（Ｔｅｍｐ＿ｖａｌ）及び過電流エラーの閾値（ＬＤ＿Ｅｒｒｏｒ））、命令を取り出してそれを制御信号に変えて出力装置４１と演算装置４３に伝達し、これらの各装置４０，４１，４２，４３を操作して後述するＡＰＣ処理フローを実行する。

そして、制御回路３０では、ＤＡコンバータ３６で、レーザドライブ電流値（ＬＤ＿ｓｅｔ）をレーザドライバー３７に入力することで、レーザドライバー３７がレーザユニット２を構成するレーザパッケージ１２のレーザチップ１２ａを発光させる。一方、フォトディテクタ１４で検出ＰＤ値（ＰＤ＿ｖａｌｕｅ）を読取り、この検出ＰＤ値（ＰＤ＿ｖａｌｕｅ）をＡＤコンバータ３５に入力し、検出デジタルＰＤ値（ＰＤ＿ａ）に基づいて、後述するように、ＤＡコンバータ３６が新ＬＤ値（ＬＤ＿ｂ）に基づくレーザドライブ電流値（ＬＤ＿ｓｅｔ）を出力する。

なお、新ＬＤ値（ＬＤ＿ｂ）に基づくレーザドライブ電流値（ＬＤ＿ｓｅｔ）はレーザドライバー３７に入力され、レーザドライブ電流信号（ＬＤ信号）をレーザドライバー３７がレーザチップ１２ａへ出力し、レーザチップ１２ａが発光する。レーザドライバー３７は、レーザ信号（ＬＤ ＯＮ）で、その駆動が制御され、このレーザドライバー３７が駆動される期間にレーザユニット２が作動（発光）して、記録用レーザ信号ＰＩＸが出力されて記録ラインに記録を行うようになる。

次に、記録濃度と検出デジタルＰＤ値（ＰＤ＿ａ）とレーザドライブ電流値（ＬＤ＿ｓｅｔ）との関係を、図１７及び図１８により説明する。

図１７において、点線は目標となる目標ＰＤ値（ＰＤ＿ｔａｒｇｅｔ）を示しており、フォトディテクタ１４が検出したＰＤ信号をアンプ３３およびＡＤコンバータ３５を介した検出デジタルＰＤ値（ＰＤ＿ａ）が目標ＰＤ値（ＰＤ＿ｔａｒｇｅｔ）になるように制御するのであるが、レーザドライブ電流値（ＬＤ＿ｓｅｔ）の補正を行っても、光記録ヘッドＨを副走査方向Ｙに移動させて記録を行っていくとレーザユニット２自身の発熱などによる環境温度の上昇によって、記録濃度が低下してしまう。

すなわち、フォトディテクタ１４は、レーザチップ１２ａのモニタ光１２ｂを感知してＰＤ信号を検出するのであり、原則的には、レーザ発光量は温度によって変化することから、フォトディテクタ１４もこれを感知して、温度変化を織り込んだＰＤ信号を検出することになるが、アルミプレートであるプレート４への記録（書き込み）特性の環境温度による低下も影響するため記録濃度が低下する。

これに対して、図１８に示すように、予め設定した目標ＰＤ値（ＰＤ＿ｔａｒｇｅｔ）に、この目標ＰＤ値（ＰＤ＿ｔａｒｇｅｔ）が環境温度に応じて時間の経過に従って徐々に大きくなるように変化する傾き補正を行い、検出デジタルＰＤ値（ＰＤ＿ａ）に基づく新ＬＤ値を設定して、この新ＬＤ値に基づきレーザドライブ電流値（ＬＤ＿ｓｅｔ）の補正を行い、検出デジタルＰＤ値（ＰＤ＿ａ）を、時間の経過とともに上昇する環境温度の傾き補正を加えた目標ＰＤ値（ＰＤ＿ｔａｒｇｅｔ）に追従させ記録濃度を一定に保持するようにしてある。

次に、図１６に示すタイムチャートにより、ドラム５のレーザユニット２に対する位置がブランキング部分５Ａであることを示すドラムエンコーダＺ相信号（ＥｎｃｏｄｅＺ）と、ＡＰＣ用レーザ信号（ＡＰＣ Ｅｎａｂｌｅ）と、記録用レーザ信号ＰＩＸと、レーザ信号（ＬＤ ＯＮ）と、フォトディテレクタ値であるＰＤ信号と、ＡＰＣ（オートパワーコントロール）処理実施区間を説明する。

エンコーダ７０が出力するドラム５の位置信号であるドラムエンコーダＺ相信号（ＥｎｃｏｄｅＺ）を得てドラム５の光拡散部５Ｂの位置を検出する。すなわち、ドラム５のｎ回転目とｎ＋１回転目との間に光拡散部５Ｂが出現する。

この光拡散部５Ｂの位置が検出されると、この光拡散部５Ｂに合わせてＡＰＣ用レーザ信号（ＡＰＣ Ｅｎａｂｌｅ）が出力され、ＡＰＣ処理が制御部３２であるマイクロコンピュータで実行される。ＡＰＣ処理が終了すると、記録用レーザ信号ＰＩＸが出力されることで記録を行う。図１５に示すように、レーザ信号（ＬＤ ＯＮ）はレーザドライバー３７に入力されており、レーザドライバー３７の駆動を司る。このレーザドライバー３７が駆動される期間にレーザユニット２が作動（発光）することで、フォトディテクタ１４が出力する検出ＰＤ信号が出力される。

次に、記録フローを、図１９を参照して説明する。

記録が開始されると、記録ラインカウンタのクリアが行われる。つまり、ラインカウンタのカウントを「０」（Ｌｉｎｅ ｃｎｔ=０）とする（ステップＳＴ１１）。次に、レーザユニット２が光拡散部５Ｂに来たとき、後述するＡＰＣ処理が実行される（ステップＳＴ１２）。

このＡＰＣ処理が終了すると、例えば１５０ラインあるうちの一つめの記録ラインの記録処理が行わる（ステップＳＴ１３）。そして、記録ラインカウンタのカウントアップ（Ｌｉｎｅ ｃｎｔ＝Ｌｉｎｅ ｃｎｔ＋１）が行われて（ステップＳＴ１４）、規定数の記録ラインが記録済になっているか否かが判定される（ステップＳＴ１５）。判定の結果、規定ラインが記録済の場合には、処理終了となる（ステップＳＴ１６）。判定の結果、規定ラインが記録されていない場合には、ステップＳＴ１２に戻る。

次に、ＡＰＣ処理のフローを、図２０を参照して説明する。なお、図中、目標ＰＤ値（ＰＤ＿ｔａｒｇｅｔ）は制御部３２の記憶装置（ＲＡＭ）４２にセット（記憶）されている値であり、セットは事前に調整時に実施される。ＬＤ＿ａは前回のレーザドライブ値であり、割合βは目標ＰＤ値と検出デジタルＰＤ値との差分に対するＬＤ値の補正の割合であって、事前に調整時に求めておく。ＬＤ＿Ｅｒｒｏｒは過電流エラーの閾値である。

先ずＡＰＣ処理を開始し、制御装置４４は、記憶装置４２に設定されている目標ＰＤ値を読み出し演算装置４３が取得する（ステップＳＴ２１）。次に、記憶装置４２に設定されている環境温度（フォトディテクタ１４の環境温度）（Ｔｅｍｐ＿ｖａｌ）を読み出し演算装置４３が取得する（ステップＳＴ２２）。次に、制御装置４４からの指令により演算装置４３は、環境温度（Ｔｅｍｐ＿ｖａｌ）に基づいて、目標ＰＤ値の傾き係数αを記憶装置４２から取得する（ステップＳＴ２３）。

次に、演算装置４３は検出デジタルＰＤ値（ＰＤ＿ａ）を取得する（ステップＳＴ２４）。すなわち、先ず、出力装置４１のＤＡコンバータ３６で、予め定められたレーザドライブ電流値（ＬＤ＿ｓｅｔ）を出力してレーザドライバー３７に入力することで、レーザドライバー３７がレーザユニット２を発光させる。一方、フォトディテクタ１４でＰＤ信号（ＰＤ＿ａ）を読取り、このＰＤ信号（ＰＤ＿ａ）がアンプ３３を介して入力装置４０のＡＤコンバータ３５に入力されて検出デジタルＰＤ値（ＰＤ＿ａ）が取得される。

次に、制御装置４４からの指令により演算装置４３は、取得した検出デジタルＰＤ値（ＰＤ＿ａ）と、温度の傾き補正を加えた目標ＰＤ値（ＰＤ＿ｔａｒｇｅｔ）との差分Δを計算して取得する（ステップＳＴ２５）。すなわち、差分Δ＝（ＰＤ＿ｔａｒｇｅｔ＋（α×Ｌｉｎｅ＿ｃｎｔ））−ＰＤ＿ａで算出される。

次に、演算装置４３は、差分Δに、割合β（目標ＰＤ値と検出デジタルＰＤ値との差分に対するＬＤ値の補正の割合）を乗算して、前回求めたＬＤ値（ＬＤ＿ａ）を加算して、新ＬＤ値（ＬＤ＿ｂ）を求める（ステップＳＴ２６）。すなわち、新ＬＤ値（ＬＤ＿ｂ）＝ＬＤ＿ａ＋Δ×βで算出される。

次に、演算装置４３は、求めた新ＬＤ値（ＬＤ＿ｂ）が、過電流エラーの閾値（ＬＤ＿Ｅｒｒｏｒ）以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ２７）。判定結果、新ＬＤ値（ＬＤ＿ｂ）が過電流エラーの閾値（ＬＤ＿Ｅｒｒｏｒ）の範囲内の場合には、補正を行うレーザドライブ電流値（ＬＤ＿ｓｅｔ）を設定し（ステップＳＴ２８）、ＡＰＣ処理を終了する（ステップＳＴ２９）。

また、判定結果、新ＬＤ値（ＬＤ＿ｂ）が過電流エラーの閾値ＬＤ＿Ｅｒｒｏｒを超えている場合には、過電流エラーとして（ステップＳＴ３０）、ＡＰＣ処理を終了する（ステップＳＴ２９）。

このように、新ＬＤ値（ＬＤ＿ｂ）に基づき、レーザドライブ電流値（ＬＤ＿ｓｅｔ）が設定されると、このレーザドライブ電流値（ＬＤ＿ｓｅｔ）が出力装置４２から出力されてレーザドライバー３７に入力される。レーザドライバー３７は、レーザ信号（ＬＤ ＯＮ）で、その駆動が制御され、このレーザドライバー３７が駆動される期間にレーザユニット２が作動（発光）して、記録用レーザ信号ＰＩＸが出力されて記録ラインに記録を行う。この記録はドラム５が１回転したら終了し、次のラインのＡＰＣ処理を実行するようになり、例えば、１５０本のラインの記録毎にＡＰＣ処理が行われる。

したがって、図１８に示すように、予め設定した目標ＰＤ値（ＰＤ＿ｔａｒｇｅｔ）に、この目標ＰＤ値（ＰＤ＿ｔａｒｇｅｔ）が光記録ヘッドＨを副走査方向Ｙに移動させて１枚のプレート４に記録する間、徐々に大きくなるように変化する傾き補正を傾き係数αにより行い、検出ＰＤ値（ＰＤ＿ｖａｌｕｅ）に基づく新ＬＤ値（ＬＤ#ｂ）を設定して、この新ＬＤ値（ＬＤ#ｂ）に基づきレーザドライブ電流値（ＬＤ＿ｓｅｔ）の補正を行い、検出デジタルＰＤ値（ＰＤ＿ａ）を、温度の傾き補正を加えた目標ＰＤ値（ＰＤ＿ｔａｒｇｅｔ）に近似させて記録濃度を一定に保持することができる。

以上説明したように、本発明に係る画像記録装置の実施例によれば、ブランキング部分５Ａを光拡散部材５０で覆うことで光拡散部５Ｂをドラム５に設けることができる。このために、レーザ光を拡散し、レーザ光がブランキング部分５Ａで反射することで生じる戻り光Ｂに干渉されることなく、フォトディレクタ１４がモニタ光１２ｂが検知できるようになって、制御手段３０は、必要とするレーザ光のモニタ光のみを受光することができて、ＡＰＣ処理を確実に実行でき、正確にレーザパワーを調整することができる。

また、本発明に係る画像記録装置の実施例によれば、制御手段３０は検出部３１と制御部３２を備えており、検出部３１は、レーザ光をモニタ光として捉えて、このモニタ光１２ｂの光量を、レーザドライブ電流値（ＬＤ＿ｓｅｔ）に基づく検出ＰＤ値（ＰＤ＿ｖａｌｕｅ）に変換して検出する構成であり、制御部３２は、エンコーダ７０が出力するドラム５のレーザユニット２に対する位置がブランキング部分５Ａであることを示す。ドラムエンコーダＺ相信号（ＥｎｃｏｄｅＺ）を得てドラム５の光拡散部５Ｂの位置を検出し、この光拡散部５Ｂの位置が検出されると、この光拡散部５Ｂに合わせてＡＰＣ用レーザ信号（ＡＰＣ Ｅｎａｂｌｅ）を出力し、ＡＰＣ処理を実行させる。ＡＰＣ処理が終了すると、記録用レーザ信号ＰＩＸが出力されることで記録を行う。この記録はドラム５が１回転したら終了し、次のラインのＡＰＣ処理を実行するようになり、例えば、１５０本のラインの記録毎にＡＰＣ処理を行うことができる。

上記した本発明の実施例では、ドラム５のブランキング部分５Ａに光拡散手段としての光拡散部材５０を設けて光拡散部５Ｂを構成するようにしたが、図２１及び図２２に示すように、本発明に係る画像記録装置では、光拡散手段としての光拡散部材６０を用いて、この光拡散部材６０をヘッド本体１とドラム５と間にレーザビーム１２ｃに対して対峙するようにして介在させてもよい。

この場合、このブランキング部分５Ａで反射し戻り光Ｂとなってフォトディテクタ１４へ入射しない様に、光拡散部材６０により光拡散させることにより、戻り光Ｂがレーザユニット２側に戻ることがなく、戻り光Ｂが、フォトディレクタ１４が検知する検出ＰＤ値に影響を及ぼすことがなくなる。このために、上記したＡＰＣ処理を円滑に行うことができる。

光拡散部材６０をヘッド本体１とドラム５と間にレーザビーム１２ｃに対して直交するようにして介在させる方法としては、図２１に示すように光拡散部材６０を、レーザビーム１２ｃに対して直交する方向に矢印のように直線移動させることで行うことができるし、また、図２２に示すように、支点Ｑに屈曲レバー６１の一端部を支承し、屈曲レバー６１の他端部に光拡散部材６０の上端部を固着して、屈曲レバー６１を支点Ｑを中心に回動させることで行うことができる。

また、上記した本発明の実施例では、制御手段３０は、光記録ヘッドＨが光拡散部５Ｂと対峙した時に、すなわち、ドラム５の１回転毎にレーザパワーを調整する構成にしたが、制御手段３０は、ドラム５の複数回転毎にレーザパワーを調整するようにしてもよい。

この場合、制御手段３０は、ドラム５の複数回転毎に光拡散部５Ｂの位置を検出し、この位置検出に合わせて、レーザユニット２を作動させるレーザドライブ電流値を変化させて、環境温度などによって起こるレーザパワーの低下を抑えて当該レーザパワーを所定の値にするＡＰＣ処理を実行してレーザパワーを調整することができる。

本発明に係る画像記録装置は、レーザユニットが出力するレーザ光を光拡散手段により拡散させることにより、戻り光による干渉がなく、制御手段が、必要とするレーザ光のモニタ光のみを受光することができてＡＰＣ処理を確実に実行でき、正確にレーザパワーを調整することができるために、記録媒体であるプレートをドラムに巻き付け、レーザ光を照射して画像記録を行う画像記録装置等に最適である。

本発明に係る画像記録装置の斜視図 光拡散部材の斜視図 ドラムの斜視図 本発明に係る光記録ヘッドのユニット本体の斜視図 同ユニット本体の正面図 同ユニット本体に設けられたレーザユニットの配列を示す説明図 同ユニット本体を複数配列した状態の正面図 同光記録ヘッドの側面図 図８のＤ−Ｄ線に沿う拡大断面図 ユニット本体とドラムの位置関係の説明図 レーザユニットのレーザパッケージの構成説明図 レーザユニットのレーザパッケージにおいて戻り光が外乱となる場合の説明図 本発明に係る画像記録装置の画像記録制御手段のブロック図 レーザパワーとレーザドライブ電流値の関係図 本発明に係る画像記録装置のＡＰＣ制御回路のブロック図 同画像記録装置のＡＰＣ処理におけるタイムチャート 記録濃度と目標ＰＤ値とレーザドライブ電流値との関係図 本発明に係る画像記録装置における記録濃度と目標ＰＤ値とレーザドライブ電流値との関係図 記録処理のフローチャート ＡＰＣ処理のフローチャート 光拡散部材をヘッド本体とドラムと間にレーザビームに対して直交するようにして介在させた場合の説明図 屈曲レバーを用いて、光拡散部材をヘッド本体とドラムと間にレーザビームに対して直交するようにして介在させた場合の説明図

符号の説明

Ｇ 画像記録装置
Ｈ 光記録ヘッド
１ ユニット本体
２ レーザユニット
３ 記録マガジン
５ ドラム
５Ａ ブランクキング部分
５Ｂ 光拡散部
６ サーボモータ（主走査制御手段）
７ リニアモータ（副走査制御手段）
１２ レーザパッケージ
１２ａ レーザチップ
１２ｂ モニタ光
１２ｃ レーザビーム
１３ 光学系
１４ フォトディテクタ
２０ 画像記録制御手段
２２ 画像サーバ
２３ インタフェース部
２４ システムコントロール部
２５ 機構コントロール部
２６ メモリ（ページメモリまたはラインメモリ）
２７ 信号セレクタ
３０ 制御回路（制御手段）
３１ 検出部
３２ 制御部
３３ アンプ
３５ ＡＤコンバータ
３６ ＤＡコンバータ
３７ レーザドライバー
４０ 入力装置
４１ 出力装置
４２ 記憶装置
４３ 演算装置
４４ 制御装置
５０ 光拡散部材（光拡散手段）
５０Ａ 部材本体
５１ 取付片部
６０ 光拡散部材（光拡散手段）
６１ 屈曲レバー
７０ エンコーダ（回転位置検出手段）
Ｂ 戻り光
ＬＤ＿ｓｅｔ レーザドライブ電流値
ＰＤ＿ｖａｌｕｅ 検出ＰＤ値
ＰＤ＿ａ 検出デジタルＰＤ値
ＬＤ＿ｂ 新ＰＤ値
ＰＤ＿ｔａｒｇｅｔ 目標ＰＤ値（所定の値）

Claims (8)

1. 画像が記録されるプレートが巻き付けられて装着され且つ回転制御されるドラムと、このドラムに対峙して前記プレートに前記画像を記録するためのレーザユニットから成る光記録ヘッドを備える画像記録装置であって、
   前記レーザユニットと対峙する位置へ移動可能に設けられ、前記レーザユニットが出力するレーザ光を拡散する光拡散手段と、
   前記光拡散手段の位置を検出する位置検出手段と、
   前記レーザユニットが出力するレーザ光のモニタ光を受光するモニタ光受光手段と、
   前記位置検出手段により前記光記録ヘッドと対峙する位置に前記光拡散手段が移動したことを検出したときの前記レーザ光のモニタ光を前記モニタ光受光手段により受光してこの受光量に応じてレーザパワーを調整する制御手段を有することを特徴とする画像記録装置。
2. 画像が記録されるプレートが巻き付けられて装着され且つ回転制御されるドラムと、このドラムに対峙して前記プレートに前記画像を記録するためのレーザユニットから成る光記録ヘッドを備える画像記録装置であって、
   前記ドラムの表面の、前記プレートが巻き付けられないブランキング部分に、前記ドラムの軸方向に沿って設けられ、前記レーザユニットが出力するレーザ光を拡散する光拡散手段と、
   前記光拡散手段の位置を検出する位置検出手段と、
   前記レーザユニットが出力するレーザ光のモニタ光を受光するモニタ光受光手段と、
   前記位置検出手段により前記光拡散手段が前記レーザユニットに対峙する位置にあることを検出すると、前記光拡散手段に向けて前記レーザ光を出力させ、前記光拡散手段により前記ドラムからの反射光のない状態において前記レーザ光のモニタ光を前記モニタ光受光手段により受光してこの受光量に応じてレーザパワーを調整する制御手段とを有することを特徴とする画像記録装置。
3. 前記光記録ヘッドが複数の前記レーザユニットから構成されるラインヘッドであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像記録装置。
4. 前記制御手段は、前記位置検出手段が出力する前記ドラムの回転位置の位置信号を得て前記光拡散手段の位置を検出し、この位置検出に合わせて、前記レーザユニットを作動させるレーザドライブ電流値を変化させて、前記レーザパワーを所定の値にするオートパワーコントロール処理を実行する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。
5. 前記オートパワーコントロール処理の終了後に、前記レーザユニットを駆動するレーザドライバーを作動させて、前記光記録ヘッドにより前記プレートに画像を記録させることを特徴とする請求項４に記載の画像記録装置。
6. 前記オートパワーコントロール処理は、前記レーザユニットが出力するレーザ光の一部を受光して、この受光量が所定の値となるよう前記レーザドライブ電流値の補正を行い、このレーザドライブ電流値に基づいて前記レーザ光を出力させる処理であり、前記所定の値は時間の経過に従って徐々に大きくなる傾き補正を行うことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の画像記録装置。
7. 前記光拡散手段は光拡散部材を有しており、この光拡散部材を、前記光記録ヘッドと前記ドラムとの間に前記レーザ光の進行方向に対して直交するようにして介在させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
8. 前記制御手段は、前記ドラムの複数回転毎に前記レーザパワーを調整する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。

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