(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを発生する光学ユニットと、前記光ビームにより露光される記録媒体を巻き付け固定される円筒ドラムを有し且つ前記円筒ドラムを保持し回転する記録媒体保持手段と、前記光学ユニットを前記円筒ドラムの軸心と平行に案内軸上を摺動して直進案内する直進案内機構と、平型の金属ベルトにより前記直進案内機構を介して前記光学ユニットを駆動する駆動手段とを備え、前記直進案内機構は、前記案内軸上を摺動する滑り部材の移動に基づき前記案内軸の摺動面を清掃するクリーニング部材を有することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記駆動手段と前記直進案内機構との間に前記駆動手段より前記直進案内機構に伝わる振動を防止する防振部材を介在させたことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記光学ユニットが、画像情報の電気信号を光ビームに変換し、前記光ビームを前記記録媒体に露光することを特徴とする請求項１または２に記載の露光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は露光装置に係わり、更に詳しくは、光ビームにより記録媒体に露光する露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ビームを発生する光学ユニットを直進案内させながら記録媒体に露光して画像を形成する露光装置が知られている。そして露光装置に用いる光学ユニットの駆動機構として、ネジを回転させて直進移動させる方式、またワイヤーを移動して直進移動させる方式等が知られている。
【０００３】
また、結像レンズを有する光学系による光ビームを発生させる光学ユニットを直進案内し、記録媒体に露光する露光装置が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光学ユニットの駆動機構としてネジ駆動方式の場合、駆動構造が複雑であり、回転によるネジピッチむらが出やすく、また振動の影響を受けやすいという問題がある。また、光学ユニットは一般にレーザー発生装置、レンズ、反射ミラー等と重量がかさむ。従ってワイヤー駆動方式では重量のある光学ユニットを精度良く移動するために、一般にワイヤーの線径を太くする必要が出てくる。しかしながら、ワイヤーの線径を太くすると、プーリーに巻き付け移動させたとき、プーリに巻き付いた部分で、ワイヤーの断面が楕円状に押しつぶされ、ワイヤーの移動負荷が変動し、押しつぶされ方が変化する。その結果、プーリーの単位回転量に対するワイヤーの移動量の精度が低下することになる。また、パルスモータによりパルス信号で、プーリーを回転させて、光学ユニットを所定量だけ移動させようとすると誤差が生じる。更に、結像レンズを有する光学ユニットに傾き、上下左右のガタツキが出ると、結像レンズの光軸ズレ、ピントズレ等が出やすいという問題がある。
【０００５】
本発明は上記の問題に鑑みなされたもので、第１発明の目的は、簡易で、円滑に、静かで、さらに精度よく直進案内できる機構により光ビームを記憶媒体に精度良く露光できる露光装置を提供することにある。また、第２発明の目的は、光学ユニットの傾き、ガタツキ等による光学誤差が生じにくい機構により光ビームを記憶媒体に精度良く露光できる露光装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は下記のいずれかの手段により達成される。
【０００７】
（１）光ビームを発生する光学ユニットと、前記光ビームにより露光される記録媒体を巻き付け固定される円筒ドラムを有し且つ前記円筒ドラムを保持し回転する記録媒体保持手段と、前記光学ユニットを前記円筒ドラムの軸心と平行に案内軸上を摺動して直進案内する直進案内機構と、平型の金属ベルトにより前記直進案内機構を介して前記光学ユニットを駆動する駆動手段とを備え、前記直進案内機構は、前記案内軸上を摺動する滑り部材の移動に基づき前記案内軸の摺動面を清掃するクリーニング部材を有することを特徴とする露光装置。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。実施の形態として、レーザーによる光ビームにより感光性材料に露光することにより印刷製版用カラープルーフを作製する露光装置について説明するがこれに限定されるものではない。
【００１１】
図１は実施の形態の露光装置の構成平面図で、図２は図１の露光装置の構成要部正面図で、図３は図１の露光装置の構成側面図である。
【００１２】
露光装置は、駆動手段７０１、直進案内機構７０、光学ユニット５０、記録媒体保持手段２０等より主に構成されている。各構成について順次説明する。
【００１３】
先ず、駆動手段７０１は、図１、図３に示す如く、駆動源の回転によりプーリー７２、７３を介して駆動される金属製の平ベルトで形成された金属ベルト７４より駆動する手段である。装置本体１１に固定された駆動源のパルスモータ７１が回転すると、回転軸に固定されたプーリー７２も回転し、プーリー７２とプーリー７３にかけられた金属ベルト７４が駆動される。金属ベルト７４が駆動され接続部７５、防振部材８１を介して載置台７８が直進駆動する。駆動源としてはサーボモータを使用することもできる。
【００１４】
この金属ベルト７４は金属製の平ベルトであり、材質としては例えば、３０１ステンレス鋼、３０２ステンレス鋼、チタン、ベリリウムカッパー等が好ましい。また、金属ベルトの板厚は０．０２５ｍｍから０．５ｍｍ程度が好ましい。また素材の耐力は１８０ｋｇ／ｍｍ2（ＳＵＳ３０１ＨＹの場合）が好ましい。金属ベルトは軽量であり、薄いので、高精度の位置決め制御が容易に出来る。金属ベルトによる駆動方式はネジ駆動方式に比較して、摺動部分を持たないので長期間に渡り初期寸法を維持でき、また潤滑油を必要とせず、また清潔である。更に金属ベルトは歯車駆動でないので回転ムラを起こさず精度の良い直進案内ができる。
【００１５】
また、駆動手段７０１は、金属ベルト７４の往動工程で光ビーム６５により記録媒体Ｆに露光し、復動工程で、例えばパルスモータ７１の回転速度を変更することにより容易に前記往動工程より早い移動速度で復帰でき、露光装置の露光の高速化がはかれる。
【００１６】
直進案内機構７０は図１、図３に示す如く、金属ベルトを用いた駆動手段７０１による駆動により装置本体１１に固定された案内軸７６Ａ、７６Ｂの上を摺動する滑り部材７９１、７９２により載置台７８を直進案内する。前記滑り部材７９１は滑り部材７９１Ａ、７９１Ｂにより構成されている。
【００１７】
案内軸７６Ａ、７６Ｂの材質は加工性がよく仕上がり精度のでやすいステンレス鋼を使用する。従って、光学ユニット５０を高精度に案内する。また、案内軸７６Ａ、７６Ｂは軸固定座７７に取り付けられネジ７７Ｍにより微調整されて固定されている。また、直進案内機構７０は案内軸７６Ａ側にＶ字溝のある滑り部材７９１が滑り直進する。また、案内軸７６Ｂ側に滑り部材７９２が滑る。金属ベルト７４は案内軸７６Ａ側に配置され駆動を円滑にしている。なお、前記Ｖ字溝のある滑り部材の代わりに、２個のベアリングの外周をＶ字状にして案内軸に乗せるようにしてもよい。
【００１８】
直進案内機構の防振方法について説明すると、図３に示す如く、駆動手段７０１と光学ユニット５０との間に防振部材８１が設けられ、防振部材８１は接続部７５の上接続部材７５２と下接続部７５１との間に固定されている。振動が駆動手段７０１より直進案内機構７０を介して光学ユニット５０へ伝わり、光ビームによる露光位置精度の低下を防止している。
【００１９】
次に、直進案内機構の案内軸のクリーニングについて説明すると、図２に示す如く、滑り部材７９１に不織布等のクリーニング部材８５を取り付け、移動により案内軸７６Ａの摺動面を清掃する。なお、クリーニング部材８５は載置台７８に固定されているが滑り部材７９１に付けても良い。同様にして、図示しないが滑り部材７９２の移動により案内軸７６Ｂの摺動面を清掃するクリーニング部材を設ける。なお、駆動手段７０１と直進案内機構７０で構成された光学ユニット５０の駆動機構を光学ユニット駆動機構ということにする。
【００２０】
次に、光学ユニット５０は、図１、図２及び図３に示す如く、直進案内機構７０により直進駆動され、画像情報の電気信号を光ビーム６５に変換し、光ビーム６５を記録媒体Ｆに露光する。また、光学ユニット５０は、光学ベース６６の上にレーザー６１１、６１２、６１３、さらに結像レンズ６４等の光学系６０が取り付けられ、画像情報の電気信号をＢ（ブルー）、Ｇ（グリーン）、Ｒ（レッド）の各レーザー６１１、６１２、６１３にそれぞれ入力して、全反射ミラー６３、ダイロックミラー６２により反射して光を合成し、結像レンズ６４により結像して光ビーム６５に変換して記録媒体Ｆに露光する。
【００２１】
結像レンズ６４は光ビームを作り記録媒体Ｆに照射する。また、結像レンズの合成主点６４１はレンズの第１主点Ｈ１と第２主点Ｈ２との合成主点である。図１に示す如く合成主点６４１は、案内軸７６Ａの中心線７６１Ａと、滑り部材７９１Ａ、７９１Ｂの摺動方向でほぼ中央位置との交点近傍に設けている。レンズは合成主点を中心に振れがあっても光軸はずれないという光学上の性質がある。従って、載置台７８に固定された光学ユニット移動時に結像レンズ６４の光軸と中心線７６１Ａの交点を中心に振れがあっても、結像レンズの合成主点と一致しているので光軸ズレを生じさせない。
【００２２】
次に、記録媒体保持手段２０は、図１に示す如く、円筒ドラム３１であり巻き付けられた記録媒体Ｆを回転させる。さらに詳しくは、装置本体１１に固定されたモータ４１が回転すると、モータの回転軸に固定されたプーリー４２が回転し、プーリー４２とプーリー４３にかけられたベルト４５が駆動し、プーリー４３が回転すると、軸受３３により軸受けされたプーリー４３と一体の円筒軸３２が回転し、円筒軸３２に固定された円筒ドラム３１が回転する。円筒ドラム３１の外周には孔４７があり、記憶媒体Ｆを吸引装置４６により吸引して記録媒体を円筒ドラム３１に密着させている。また、円筒軸３２と一体にロータリエンコーダー２１が設置されており、円筒ドラム３１の回転位置を計測している。
【００２３】
（動作説明）
ここで、露光装置の主要動作を図１、２、３を参照して説明をする。
【００２４】
先ず、記録媒体Ｆを円筒ドラム３１に巻き付け、吸引装置４６により密着させて固定する。ここで円筒ドラム３１をモータ４１により回転させる。
【００２５】
図示しない外部装置よりの画像情報の電気信号を露光装置が受け取り、信号処理して書き込み画像情報信号をレーザー６１１、６１２、６１３にそれぞれ入力する。その後、光学ユニット５０により光ビームを発生させ回転している円筒ドラム３１の記録媒体Ｆに露光して主走査する。一方、金属ベルト７４を有する直進案内機構により、光学ユニット５０を円筒ドラム軸３２と平行に移動して光ビーム６５により副走査し、光ビームの主走査と副走査により画像情報を記録媒体Ｆに書き込む。書き込みが完了すると円筒ドラム３１の回転を停止させ、さらに記録媒体Ｆを吸引を解除して、記録媒体Ｆを取り出し、図示しない従来技術の現像装置により現像処理してカラープルーフを得る。以上により、金属ベルトを使用した直進案内機構により光学ユニットを移動するので、光学ユニットの直進案内が高精度にでき、高精度の露光ができる。
【００２６】
（実施の形態２）
次に、実施の形態の他の直進案内機構の防振について説明する。図４は他の防振機構の正面図である。駆動手段７０１と直進案内機構７０との間に空気バネによる防振部材８２が設けられている。防振部材８２は接続部７５の上接続部材７５２と下接続部７５１との間に固定されている。さらに載置台７８に光学ユニット５０が固定されている。以上により駆動手段７０１より直進案内機構７０を介して光学ユニット５０へ振動が伝わり、光ビームによる露光位置精度が低下するのを防止する。
【００２７】
（実施の形態３）
次に、実施の形態の他の直進案内機構の防振について説明する。図５は他の防振機構の正面図である。駆動手段７０１と直進案内機構７０との間に防振部材８３が設けられている。防振部材８３は接続部７５の上接続部材７５２と下接続部７５１との間に固定されている。さらに、載置台７８に光学ユニット５０が固定されている。防振部材８３としては例えば、イソロス、αゲル、ソルボセインのような防振効果の高い防振部材が用いられる。以上により駆動手段７０１より直進案内機構７０を介して光学ユニット５０へ振動が伝わり光ビームによる露光位置精度が低下するのを防止する。
【００２８】
また、実施の形態では２つのプーリーの間に金属ベルトをかけて一方のプーリーをモータにより回転させて駆動したが、例えば、一方のプーリーに金属ベルトを巻き付け、他方のプーリーに金属ベルトの先端を固定してこのプーリーにより金属ベルトを巻き取るようにして金属ベルトを移動させても良い。
【００２９】
また、実施の形態では光学系の光源としてレーザー光を用いたが、例えばＬＥＤアレイを用いても良い。
【００３０】
また、実施の形態ではＢ（ブルー）、Ｇ（グリーン）、Ｒ（レッド）光を合成した光により光ビームとしたが、例えば単色光の光ビームでも良い。
【００３１】
さらに、実施の形態では記録媒体を回転して、回転と直交する方向に光学ユニットを移動させたが、例えば、記録媒体を直線的に移動し、直交する方向に光学ユニットを移動させても良い。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように構成したので下記の効果を奏する。請求項１に記載の発明によれば、金属ベルトを使用した直進案内機構により光学ユニットを移動するので、直進案内が高精度に移動でき、高画質が得られる。更に、クリーニング部材により案内軸の塵による精度低下を防止できる。
【００３６】
請求項２に記載の発明によれば、光学ユニットの振動が防止でき、光学ユニットの移動精度が良くなり画質が向上する。
【００３７】
請求項３に記載の発明によれば、光ビームを利用した精度の高い露光ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態の露光装置の構成平面図である。
【図２】図１の露光装置の構成要部正面図である。
【図３】図１の露光装置の構成側面図である。
【図４】実施の形態の他の防振機構の構成正面図である。
【図５】実施の形態の他の防振機構の構成正面図である。
【符号の説明】
１１  装置本体
２０  記録媒体保持手段
３１  円筒ドラム
３２  円筒軸
５０  光学ユニット
６４  結像レンズ
６４１  合成主点
６５  光ビーム
７０１  駆動手段
７２，７３  プーリー
７４  金属ベルト
７０  直進案内機構
７６Ａ，７６Ｂ  案内軸
７６１Ａ  中心線
７８  載置台
７９１，７９１Ａ，７９１Ｂ，７９２  滑り部材
８１，８２，８３  防振部材
８５  クリーニング部材
Ｆ  記録媒体
【図１】
0003680554.tif 000002
【図２】
0003680554.tif 000003
【図３】
0003680554.tif 000004
【図４】
0003680554.tif 000005
【図５】
0003680554.tif 000006