JPH021347A - 露光ヘツドの焦点位置合せ方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はＬＥＤやＬＣＤ等の光学素子を用いてドツトパ
ターンで感光材料に画像を露光する露光ヘッドの焦点位
置合せ方法およびその装置に関する。

［従来の技術］ 露光装置に用いられる露光ヘッドのうち、ＬＥＤやＬＣ
Ｄ等の光学素子がライン状に配列された光学素子アレイ
を用いて感光材料に画像を露光する露光ヘッドが知られ
ている。

この種の露光ヘッドでは、画像の記録時には、感光材料
を移送すると共に、その停止時または移送時に画像情報
に応じて複数の光学素子（画素形成部）を選択的に駆動
し、駆動状態になっている光学素子のみで光を発光ある
いは透過させる。さらにこの光をレンズアレイによって
感光材料上に結像させ、ドツトパターンの画像を潜像と
して感光材料に記録するようになっている。

この露光ヘッドによれば、複数の光学素子から成る光学
素子アレイによって、露光（主走査）を−度にライン状
に行なうことができ、画像記録時間が短縮される等の利
点がある。また、球面レンズやシリンドリカルレンズ等
の結像レンズが不要でコンパクトな形状となり、大きな
スペースが不必要となる。

［発明が解決しようとする課題］ ところで前記露光ヘッドでは、・当然のことながら複数
の光学素子（画素形成部）を透過してレンズアレイによ
って集光される光は、全て感光材料上に結像させなけれ
ばならない。すなわち、レンズアレイの全てのレンズの
焦点面が感光材料面と一致するように、露光ヘッドの取
付は位置の調整をする必要がある。

この点従来の露光ヘッドでは、以下の手順により取付は
位置の調整を行なっていた。

■）予め露光ヘッドを感光材料に対し傾斜させて取付け
る。

２）−度露光を行なう。

３）感光材料に得られた画像を評価し、焦点位置と思わ
れる位置を判定する。

４）この判定位置に基づいて露光ヘッドの傾斜を補正し
、露光ヘッドを固定する。

このように、従来では露光ヘッドの位置合せが極めて煩
雑であり、適切な位置に組付けることが難しいという欠
点があった。さらに、複数の露光ヘッドを用いカラー画
像を得る露光装置では、個々の露光ヘッドの調整のみな
らず、各露光ヘッド相互の位置合せも合せて行なう必要
がある。

本発明は上記事実を考慮し、簡単な手順および構造によ
り、容易にかつ正確に露光ヘッドの焦点位置合せを行な
うことができる方法およびその装置を得ることが目的で
ある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、 （１）　画素に対応する複数の光学素子がライン状に配
列された光学素子アレイと、前記光学素子アレイからの
光を集光し結像させるレンズアレイとにより成る露光ヘ
ッドの焦点位置合せ方法であって、少なくとも短径が前
記レンズアレイにより集光される光の焦点面におけるビ
ーム径と略同一とされかつ前記複数の光学素子のうち所
定の二つにそれぞれ対応する二つの孔を露光ステージに
形成し、この露光ステージを前記露光ヘッドに対向して
配置し、かつ、光量を検出可能な光検出手段を前記露光
ステージに対して前記露光ヘッドと反対側でかつ前記二
つの孔にそれぞれ対応して配置し、前記二つの孔を通過
した光量をそれぞれ検出して表示手段によって表示しな
がら、この光量が最大値となる位置に露光ヘッドを固定
することを特徴としている。

（２）　画素に対応する複数の光学素子がライン状に配
列された光学素子アレイと、前記光学素子アレイからの
光を集光し結像させるレンズアレイとにより成る露光ヘ
ッドを複数個用いてカラー画像を得る露光ヘッドの焦点
位置合せ方法であって、少なくとも短径が前記レンズア
レイにより集光される光の焦点面におけるビーム径と略
同一とされかつ前記複数の光学素子のうち所定の二つに
それぞれ対応する一対の孔を前記露光ヘッドの数と同数
組露光ステージに形成し、この露光ステージを前記各露
光ヘッドに対向して配置し、かつ、光量を検出可能な光
検出手段を前記露光ステージに対して前記露光ヘッドと
反対側でかつ前記一対複数一組の孔にそれぞれ対応して
配置し、前記各孔を通過した光量をそれぞれ検出して表
示手段によって表示しながら、この光量が最大値となる
位置に各露光ヘッドをそれぞれ固定することを特徴とじ
ている。

（３）　画素に対応する複数の光学素子がライン状に配
列された光学素子アレイと、前記光学素子アレイからの
光を集光し結像させるレンズアレイとにより成る露光ヘ
ッドの焦点位置合せ装置であって、前記露光ヘッドに対
向して配置され少なくとも短径が前記レンズアレイによ
り集光される光の焦点面におけるビーム径と略同一とさ
れかつ前記複数の光学素子のうち所定の二つにそれぞれ
対応する二つの孔が形成された露光ステージと、前記露
光ステージに対して前記露光ヘッドと反対側でかつ前記
二つの孔にそれぞれ対応して配置され前記二つの孔を通
過した光量をそれぞれ検出可能な光検出手段と、前記光
検出手段によって検出された光量を表示可能な表示手段
と、を備えている。

（４）　画素に対応する複数の光学素子がライン状に配
列された光学素子アレイと、前記光学素子アレイからの
光を集光し結像させるレンズアレイとにより成る露光ヘ
ッドを複数個用いてカラー画像を得る露光ヘッドを複数
個用いてカラー画像を得る露光ヘッドの焦点位置合せ装
置であって、前記各露光ヘッドに対向して配置され少な
くとも短径が前記レンズアレイにより集光される光の焦
点面におけるビーム径と略同一とされかつ前記複数の光
学素子のうち所定の二つにそれぞれ対応する一対の孔が
前記露光ヘッドの数と同数組形成された露光ステージと
、前記露光ステージに対して前記露光ヘッドと反対側で
かつ前記一対複数組の孔にそれぞれ対応して配置され前
記各孔を通過した光量をそれぞれ検出可能な光検出手段
と、前記光検出手段によって検出された光量を表示可能
な表示手段と、を備えている。

［作用］ 上記構成の本発明では、露光ステージの孔を通過した光
の光量がそれぞれ検出されて表示手段によって表示され
る。

この場合、答礼を通過する光すなわち露光ヘッドのレン
ズアレイによって集光された光は、その焦点面において
ビーム径が最小となり、換言すれば単位面積当りの光量
が最大となる。したがって、露光ステージの孔を正確な
位置に形成すると共に、表示手段によって表示される光
量が最大値となる位置に露光ヘッドを固定するのみで、
取付は位置調整が完了する。

これによってピントずれのない良好な画像が得られる。

また、露光ヘッドを複数個用いる場合であっても、露光
ステージの一対の孔をたがいに正確な位置に形成しかつ
各組相互においても正確な位置に形成すると共に、表示
手段によって表示される光量が最大値となる位置に各露
光ヘッドをそれぞれ固定するのみで、取付は位置調整が
完了する。

これによって、ピントずれがなくなると共に色ずれのな
い良好なカラー画像が得られる。

［実施例］ 第１図には本発明の第１実施例に係る露光装置ＩＯの概
略分解斜視図が示されている。

露光装置１０には一組の搬送ローラ１２．１４が配置さ
れており、感光材料１６を搬送するようになっている。

搬送ローラ１２と搬送ローラ１４の間の感光材料搬送経
路上方には、露光ヘッド１８が配置されるようになって
いる。

露光ヘッド１８は、画素に対応する複数のＬＥＤ素子が
ライン状に配列されたＬＥＤアレイと、このＬＥＤアレ
イからの光を集光し結像させるレンズアレイとにより成
っている。画像の記録時には、画像情報に応じて複数の
光学素子（画素形成部）を選択的に駆動し、駆動状態に
なっている光学素子のみで光を発光させ、さらに、この
光をレンズアレイによって感光材料上に結像させ、ドツ
トパターンの画像を潜像として感光材料に記録するよう
になっている。

搬送ローラ１２と搬送ローラ１４の間の感光材料搬送経
路下方には、位置合せ装置を構成する露光ステージ２０
が露光ヘッド１８に対向して配置されている。

露光ステージ２０は円弧状に湾曲した露光台で、その長
手方向寸法は感光材料１６の幅寸法よりも大きく形成さ
れている。この露光ステージ２０は、搬送ローラ１２．
１４によって搬送される感光材料１６の下側に位置して
おり、感光材料１６は露光ステージ２０の上面に密接し
ながらこれに沿って案内移動されるようになっている。

露光ステージ２０の長手方向各端部には、一対の孔２２
．２４が穿設されている。

孔２２は、露光ヘッド１８の１ラインの一方の端部にあ
るＬＥＤ素子から発光された光が結像すべき位置で、か
つ、ドツトとして結像する光ビームの焦点面におけるビ
ーム径と同一の内径（ピンホール）となっている。

一方、孔２４は長円形で、短径は露光ステージ２０の幅
方向（感光材料１６の搬送方向、以下前後方向という）
に沿って形成されており、長径は露光ステージ２０の長
手力向く感光材料１６の搬送方向と直交する方向、以下
左右方向という）に沿って形成されている。

さらにこの孔２４は、露光ヘッド１８の１ラインの他方
の端部にあるＬＥＤ素子から発光された光、が結像すべ
き位置で、かつ、その短径は孔２＼ ２の内径と同一となっており、ま・た長径は、短径より
も露光ヘッド１８の製作誤差（個々の露光ヘッド１８に
おける両端部のＬＥＤ素子間の寸法誤差）およびこの露
光ヘッド１８や露光ステージ２０の熱膨張量に相当する
長さだけ長い寸法となっている。

露光ステージ２０の裏面側（下方側）には、位置合せ装
置を構成し光検出手段としての光センサ２Ｇ、２８が孔
２２．２４にそれぞれ対応して配置されている。光セン
サ２６．２８は、孔２２．２４を通過した光量をそれぞ
れ独自に検出できるようになっている。

この先センサ２６．２８は、位置合せ装置を構成し表示
手段としての表示器３０へ接続されている。表示器３０
は、光センサ２６．２８によって検出された孔２２．２
４を通過する光量を表示するようになっている。

次に本実施例の作用を説明する。

露光ヘッド１８を正規の位置へ取付けるための調整は以
下の手順にて行なわれる。

１）露光ヘッド１８の１ラインの一方の端部にあるＬＥ
Ｄ素子を作動させ、集光された光が露光ステージ２０の
孔２２を通過するように露光ヘッド１８の一端部を概ね
位置合せする。

２）ここで、孔２２の裏面側に配置された光センサ２６
による光量を表示器３０によってモニタしながら、この
光量が最大値となるように露光ヘッド１８の一端部を調
整（前後方向、左右方向、上下方向について）する。

３）次いで、露光ヘッド１８の１ラインの他方の端部に
あるＬＥＤ素子を作動させ、集光された光を露光ステー
ジ２０の孔２４を通過させる。

４）さらに、孔２４の裏面側に配置された光センサ２８
による光量を表示器３０によってモニタしながら、この
光量が最大値となるように露光ヘッド１８の他端部を調
整（前後方向、上下方向について）する。

５）さらに、露光ヘッド１８の全体を感光材料１６の肉
厚に相当する寸法だけ露光ステージ２つから離間させて
固定する。

以上により取付は位置調整が完了する。

なおさらに、光センサ２６．２８は露光ヘッド１８の取
付けが終了した時点で取り除いてもよい。

このように、表示器３０に示される光量をモニタしなが
ら、この光量が最大値となる位置で固定するという極め
て簡単な手順により露光ヘッド１８の位置合せが行なえ
る。

露光ヘッド１８の取付は後に画像を記録する場合には、
感光材料１６は搬送ローラ１２．１４によって露光ステ
ージ２０の上面に密接しながらこれに沿らて案内移動さ
れる。ここで露光ヘッド１８を作動させると、画像情報
に応じて複数のＬＥＤ素子が選択的に駆動して発光し、
さらに、レンズアレイによって感光材料１６上に結像し
、これによってドツトパターンの画像が潜像として感光
材料１６に記録される。

この場合、露光ヘッド１８から発光された光は、前述の
如く露光ステージ２０上の感光材料１６に結像するよう
に調整されているため、ピントずれのない良好な画像が
得られる。

なお本実施例においては、孔２２はピンホールとする構
成としたが、これに限らず、ドツトの結像位置を正確に
合せる必要がない場合、すなわち調整方向が前後方荷ま
たは左右方向のみでよい場合には、第２図または第３図
に示す如く、露光ステージ２１．２３に孔２２の代りに
孔２４と同様の長孔３１あるいは長孔３３を形成する構
成としてもよい。

また本実施例においては、孔２２．２４は露光ステージ
２０に直接穿設する構成としたが、これに限らず、第４
図に示す如く、孔と光センサとが一体となった組付は用
治具３４を設け、組付は調整時にはこの組付は用治具３
４を露光ステージ２５の嵌入孔３６へ取付けて調整を行
ない、調整終了後にはめくら蓋３８と取替えるようにし
てもよい。またさらに、露光ステージ自体に孔と光セン
サとを一体的に組付ける構成とし、調整終了後にはこの
露光ステージ自体を取替えるように、してもよい。

次に本発明の第２実施例について説明する。なお前記第
１実施例と基本的に同一の部品については前記第１実施
例と同一の符号を付与しその説明を省略している。

第５図には本発明の第２実施例に係る露光装置４０の概
略分解斜視図が示されている。

露光装置４０の感光材料搬送経路上方には、三個の露光
ヘッド４２．４４．４６が配置されている。各露光ヘッ
ドは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シア
ン（Ｃ）の三色に対応しており、各党を感光材料上に結
像させることによってドツトパターンのカラー画像を潜
像として感光材料に記録できるようになっている。

−力感光材料搬送経路下方には、位置合せ装置を構成す
る露光ステージ４８が各露光ヘッド４２．４４．４６に
対向して配置されている。

第５図および第６図に示す如く露光ステージ４８の長手
方向一端部には、互いに等間隔の孔５０．５２．５４が
一直線上に穿設されている。

番孔は、前記第１実施例における孔２２と同様に、各露
光ヘッド４２．４４．４６の１ラインの一方の端部にあ
るＬＥＤ素子から発光された光が結像すべき位置で、か
つ、ドツトとして結像する光ビームの焦点面におけるビ
ーム径と同一の内径（ピンホール）となっている。

一方、露光ステージ４８の長手方向他端部には、互いに
等間隔の孔５６．５８．６０が穿設されている。

これらの番孔も前記第１実施例における孔２４と同様に
長円形で、短径は露光ステージ４８の幅方向（ｇ光材料
１６の搬送方向、以下前後方向という）に沿って形成さ
れており、長径は露光ステージ４８の長手方向（感光材
料１６の搬送方向と直交する方向、以下左右方向という
）に沿って形成されており、各露光ヘッド４２．４４．
４６の１ラインの他方の端部にあるＬＥＤ素子から発光
された光が結像すべき位置となっている。

これらの孔５６．５８．６０の短径は、番孔５０．５２
．５４の内径と同一となっており、また長径は、短径よ
りも露光ヘッド４２．４４．４６の製作誤差（個々の露
光ヘッド４２．４４．４６における両端部のＬＥＤ素子
間の寸法誤差）およびこの露光ヘッド４２．４４．４６
や露光ステージ４８の熱膨張量に相当する長さだけ長い
寸法となっている。

これら孔５６．５８．６０は、それぞれ孔５０．５２．
５４と対をなしでおり（したがって３組）、各露光ヘッ
ド４２．４４．４６に対応している。

第６図に示す如く、対をなす番孔の間隔（孔５０と孔５
６の間隔、あるいは孔５２と孔５８の間隔）は３対とも
同一間隔となってふり、さらに、孔５０と孔５６とを結
ぶ仮想線、あるいは孔５２と孔５８とを結ぶ仮想線は、
それぞれ共に、孔５０．５２．５４を結ぶ仮想線と直交
している。したがって、位置合せが終了した後の各露光
ヘッド４２．４４．４６は、同一画素を露光するＬＥＤ
素子が等間隔でかつ同一ライン上に並ぶようになってい
る。

露光ステージ４８の裏面側（下方側）には、位置合せ装
置を構成し光検出手段としての光センサ６２．６４．６
６．６８．７０．７２が孔５０．５２．５４および孔５
６．５８．６０にそれぞれ対応して配置されている。各
光センサは、番孔を通過した光量をそれぞれ独自に検出
できるようになっている。

これらの光センサは、前記第１実施例と同様に位置合せ
装置を構成し表示手段としての表示器３０へ接続されて
いる。表示器３０は、各光センサによって検出された番
孔を通過する光量を表示するようになっている。

本実施例においても、前記第１実施例における手順と同
一の手順によって露光ヘッド４２．４４．４６の取付は
調整がそれぞれ行なわれる。

この実施例においても、表示器３０に示される光量をモ
ニタしながら、この光量が最大値となる位置で固定する
という極めて簡単な手順により各露光ヘッド４２．４４
．４６の位置合せが行なえる。

なおこの場合も、各光センサは各露光ヘッドの取付けが
終了した時点で取り除いてもよい。

各露光ヘッドはら発光された光は、前述の如く露光ステ
ージ４８上の感光材料ｌ・６に結像するように調整され
ているため、ピントずれがなくなると共に色ずれのない
良好なカラー画像が得られる。

なお本実施例においては、孔５０．５２．５４および孔
５６．５８．６０はｌオスデージ４８に直接穿設する構
成としたが、これに限らず、前記第１実施例と同様に、
孔と光センサとが一体となった組付は用治具を設け、組
付は調整時にはこの組付は用治具を露光ステージへ取付
けて調整を行ない、調整終了後にはめくら蓋と取替える
ようにしてもよい。またさらに、露光ステージ自体に孔
と光センサとを一体的に組付ける構成とし、調整終了後
にはこの露光ステージ自体を取替えるようにしてもよい
。

さらに本実施例においては、露光ヘッドを画素に対応す
る複数のＬＥＤ素子がライン状に配列されたＬＥＤアレ
イと、このＬＥＤアレイからの光を集光し結像させるレ
ンズアレイとにより成る構成としたが、これに限らず、
−組の微少な透明電極へ電界を与えることにより光透過
率を変えることができるマイクロシャッタを一列に配置
した液晶光シャッタアレイと、焦点距離が等しい複数の
マイクロレンズがライン状に配置されたレンズアレイと
により成る構成としてもよい。

［発明の効果］ 以上説明した如く本発明に係る露光ヘッドの焦点位置合
せ方法およびその装置では、簡単な手順および構造によ
り、容易にかつ正確に露光ヘッドの焦点位置合せを行な
うことができる優れた効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る露光装置の概略分解
斜視図、第２図乃至第４図は変形例に係る露光ステージ
の斜視図、第５図には本発明の第２実施例に係る露光装
置の概略分解斜視図、第６図は第２実施例に係る露光ス
テージの平面図である。 １０・・・露光装置、 １６・・・感光材料、 １８・・・露光ヘッド、 ２０・・・露光ステージ、 ２２． ２６． ３０　・ ４０　・ ４２． ５０． ５６． ６２． ２４・・・孔 ２８・・・光センサ、 ・・表示器、 ・露光装置 ４４．４６・・・露光ヘッド、 ５２．５４・・・孔、 ５８．６０・・・孔、 ６４．６６．６８．７０．７２ ・・光センサ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）画素に対応する複数の光学素子がライン状に配列
   された光学素子アレイと、前記光学素子アレイからの光
   を集光し結像させるレンズアレイとにより成る露光ヘッ
   ドの焦点位置合せ方法であって、少なくとも短径が前記
   レンズアレイにより集光される光の焦点面におけるビー
   ム径と略同一とされかつ前記複数の光学素子のうち所定
   の二つにそれぞれ対応する二つの孔を露光ステージに形
   成し、この露光ステージを前記露光ヘッドに対向して配
   置し、かつ、光量を検出可能な光検出手段を前記露光ス
   テージに対して前記露光ヘッドと反対側でかつ前記二つ
   の孔にそれぞれ対応して配置し、前記二つの孔を通過し
   た光量をそれぞれ検出して表示手段によって表示しなが
   ら、この光量が最大値となる位置に露光ヘッドを固定す
   ることを特徴とする露光ヘッドの焦点位置合せ方法。
2. （２）画素に対応する複数の光学素子がライン状に配列
   された光学素子アレイと、前記光学素子アレイからの光
   を集光し結像させるレンズアレイとにより成る露光ヘッ
   ドを複数個用いてカラー画像を得る露光ヘッドの焦点位
   置合せ方法であって、少なくとも短径が前記レンズアレ
   イにより集光される光の焦点面におけるビーム径と略同
   一とされかつ前記複数の光学素子のうち所定の二つにそ
   れぞれ対応する一対の孔を前記露光ヘッドの数と同数組
   露光ステージに形成し、この露光ステージを前記各露光
   ヘッドに対向して配置し、かつ、光量を検出可能な光検
   出手段を前記露光ステージに対して前記露光ヘッドと反
   対側でかつ前記一対複数組の孔にそれぞれ対応して配置
   し、前記各孔を通過した光量をそれぞれ検出して表示手
   段によって表示しながら、この光量が最大値となる位置
   に各露光ヘッドをそれぞれ固定することを特徴とする露
   光ヘッドの焦点位置合せ方法。
3. （３）画素に対応する複数の光学素子がライン状に配列
   された光学素子アレイと、前記光学素子アレイからの光
   を集光し結像させるレンズアレイとにより成る露光ヘッ
   ドの焦点位置合せ装置であって、前記露光ヘッドに対向
   して配置され少なくとも短径が前記レンズアレイにより
   集光される光の焦点面におけるビーム径と略同一とされ
   かつ前記複数の光学素子のうち所定の二つにそれぞれ対
   応する二つの孔が形成された露光ステージと、前記露光
   ステージに対して前記露光ヘッドと反対側でかつ前記二
   つの孔にそれぞれ対応して配置され前記二つの孔を通過
   した光量をそれぞれ検出可能な光検出手段と、前記光検
   出手段によって検出された光量を表示可能な表示手段と
   、を備えた露光ヘッドの焦点位置合せ装置。
4. （４）画素に対応する複数の光学素子がライン状に配列
   された光学素子アレイと、前記光学素子アレイからの光
   を集光し結像させるレンズアレイとにより成る露光ヘッ
   ドを複数個用いてカラー画像を得る露光ヘッドを複数個
   用いてカラー画像を得る露光ヘッドの焦点位置合せ装置
   であって、前記各露光ヘッドに対向して配置され少なく
   とも短径が前記レンズアレイにより集光される光の焦点
   面におけるビーム径と略同一とされかつ前記複数の光学
   素子のうち所定の二つにそれぞれ対応する一対の孔が前
   記露光ヘッドの数と同数組形成された露光ステージと、
   前記露光ステージに対して前記露光ヘッドと反対側でか
   つ前記一対複数組の孔にそれぞれ対応して配置され前記
   各孔を通過した光量をそれぞれ検出可能な光検出手段と
   、前記光検出手段によって検出された光量を表示可能な
   表示手段と、を備えた露光ヘッドの焦点位置合せ装置。