(57)【要約】【課題】  解像度の変化に対応し、適正な画像を形成できる画像形成装置を提供する。【解決手段】  露光部１０により、ドラム上の記録媒体１１へ空間光変調器３４で画像データに応じて変調された複数の光ビームを解像度に対応したピッチ間隔で画素データを１のスワスで照射して画像を形成する際、巻き付け手段により記録媒体１１を予め傾斜させて巻装し、記録画素数制御手段４２により画素データの数を、切り替えられた解像度に対応するよう制御し、投影光学系の倍率制御手段３６、５０により、露光部１０の投影光学系の倍率をスワス幅一杯に記録ドットの分布が広がるように制御して、同一のスワス幅で露光し等倍精度が得られ適正な画像が形成できるようにする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に記録媒体を巻き付けた状態で主走査方向へ回動されるドラムと、
前記ドラムの回転軸方向に沿った副走査方向に送り機構によって移動制御可能に装着されると共に、前記ドラム上の前記記録媒体へ空間光変調器で画像データに応じて変調された複数の光ビームを、解像度に対応したピッチ間隔で画素データを１のスワスで照射して画像を露光可能に構成された露光部と、
前記ドラムに対して、基本となる光ビームの数と解像度で記録する際の主走査ラインが前記記録媒体における回転ドラムへの巻き付け方向に沿う両辺と平行となるように前記記録媒体を予め傾斜させて巻き付ける巻き付け手段と、
前記空間光変調器が副走査方向に一度に記録する画素データの数を、基本となる解像度から切り替えられた解像度に対応するよう比例して増減させる制御を行うための記録画素数制御手段と、
前記露光部の投影光学系の倍率を調整して、スワス幅一杯に記録ドットの分布が広がるように制御する、投影光学系の倍率制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記各スワスが隙間なく連続するように副走査方向に送る速度を調整する制御を行うための副走査速度制御手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記巻き付け手段が、前記記録媒体を前記ドラムに対して、前記露光部で記録できる最大の画素数と解像度で記録する際の主走査ラインが前記記録媒体におけるドラムへの巻き付け方向に沿う両辺と平行となるように傾斜させた状態で、巻き付けるよう構成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、円筒形状のドラムの外周面上に巻装された記録媒体に、ドラムの回転軸に平行な副走査方向に沿って複数の光ビームを照射することにより、指定された解像度に応じた画像形成を行う画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置には、副走査方向に所定間隔離間して配置されたｎ本の光ビームを使用して円筒形状のドラムの周面上に巻きつけられた記録媒体に画像を記録するものがある。この画像形成装置では、ドラムが主走査方向と逆向きに回転し、光ビームを発光する光学ヘッドが副走査方向に沿って移動する。このような画像形成装置では、ドラムが１回転する間に、光学ヘッドから照射される光ビームで形成される像の幅に相当する距離だけ副走査方向に移動して記録媒体に画像を形成するため、スパイラル（螺旋）状に２次元画像が形成されて行く。このように、スパイラル状に画像を形成して行くと、図８に示すように、形成された画像は平行四辺形のように歪んでしまうという問題が生じる。
【０００３】
そこで、前述したような歪みをなくすために、主走査方向に１ライン記録する間に、光学ヘッドが進行する方向とは逆の方向に記録画素を最大ｎ回分シフトさせて記録する、マルチビーム描画方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
このようなマルチビーム描画方法では、光ビームで形成される副走査方向の像の長さに相当する距離だけ副走査方向に移動して記録媒体に画像を形成するため、光ビームの数が増えると、記録画素をシフトさせる回数も増加し、主走査方向のスジムラとなって画質が悪くなるという問題がある。
【特許文献１】特開２０００−４３３１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述した問題に鑑み、解像度の変化に対応可能で、かつ、主走査方向のスジムラを生じないように画像形成が可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に記載の画像形成装置は、外周面に記録媒体を巻き付けた状態で主走査方向へ回動されるドラムと、ドラムの回転軸方向に沿った副走査方向に送り機構によって移動制御可能に装着されると共に、ドラム上の記録媒体へ空間光変調器で画像データに応じて変調された複数の光ビームを、解像度に対応したピッチ間隔で画素データを１のスワスで照射して画像を露光可能に構成された露光部と、ドラムに対して、基本となる光ビームの数と解像度で記録する際の主走査ラインが記録媒体における回転ドラムへの巻き付け方向に沿う両辺と平行となるように記録媒体を予め傾斜させて巻き付ける巻き付け手段と、空間光変調器が副走査方向に一度に記録する画素データの数を、基本となる解像度から切り替えられた解像度に対応するよう比例して増減させる制御を行うための記録画素数制御手段と、露光部の投影光学系の倍率を調整して、スワス幅一杯に記録ドットの分布が広がるように制御する、投影光学系の倍率制御手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
上述のように構成することにより、この画像形成装置では、基本となる光ビームの数と解像度で記録する際に、この基本となる光ビームの数と解像度に対応させて記録媒体を傾けてドラム上に配置しているので等倍精度が得られることはもとより、基本となる解像度から解像度を切り替えた場合に、記録画素数制御手段によって空間光変調器が副走査方向に一度に記録する画素データの数を切り替えられた解像度に対応するよう比例して増減させ、投影光学系の倍率制御手段が露光部の投影光学系の倍率を調整して、スワス幅一杯に記録ドットの分布が広がるように調整する。よって、この画像形成装置では、解像度を切り替えた場合でも、同一のスワス幅で露光動作されるから、等倍精度が得られる。このため、この画像形成装置によれば、解像度の変化に対応して、主走査方向にスジムラを生じることなく、適正な画像を形成できる。
【０００８】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、各スワスが隙間なく連続するように副走査方向に送る速度を調整する制御を行うための副走査速度制御手段を設けたことを特徴とする。
【０００９】
上述のように構成することにより、請求項１に記載の作用、効果に加えて、基本となる光ビームの数と解像度におけるスワス幅と、解像度を切り替えた場合におけるスワス幅とが、若干誤差を生じたときでも、副走査速度制御手段が各スワスが隙間なく連続するように副走査方向に送る速度を調整することにより、解像度の変化に対応して、スジムラを生じることなく、適正な画像を形成できる。
【００１０】
請求項３に記載された発明は、請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置において、巻き付け手段が、記録媒体をドラムに対して、露光部で記録できる最大の画素数と解像度で記録する際の主走査ラインが記録媒体におけるドラムへの巻き付け方向に沿う両辺と平行となるように傾斜させた状態で、巻き付けるよう構成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の画像形成装置によれば、解像度の変化に対応して、主走査方向のスジムラを生じないように画像を形成できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の画像形成装置に関する実施の形態について、図１乃至図７を参照しながら説明する。
【００１３】
本実施の形態に係る画像形成装置は、副走査方向に所定間隔離れた複数本の光ビームを使用して画像を記録するもので、図１に示すように、記録媒体１１を巻装するアウタードラムであるドラム１２と、この記録媒体１１に対して走査露光を行うための露光部１０とを有する。
【００１４】
このドラム１２は、基台１４上の支持部１６にドラム軸１８によって回動可能に軸着され、図示しない回転駆動機構によって、所要の回転数で回動制御可能に装着されている。
【００１５】
また、露光部１０は、ドラム１２の回転軸方向に沿って敷設されたレール２２に支受された状態で、ボールネジ２４の送り機構によってドラム１２の回転軸方向（副走査方向）へ所要の送り速度で送り制御可能に装着されている。このため、ボールネジ２４の上部には、露光部１０を載置するための載置台２６が設置されている。この載置台２６の上部には、露光部１０が載置されている。この露光部１０は、ボールネジ２４の回転によりドラム１２の回転軸方向に平行に移動可能となっている。この露光部１０は、図１に示すように、光軸２０をドラム１２の側面に入光するように設定する。
【００１６】
この露光部１０は、図３に示すように、レーザー（ＬＤ）光源３０から出射された複数のレーザビーム（マルチビーム）をコリメートレンズ３２で平行光線にして、一般に用いられている通常の空間光変調器である（ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）タイプの空間光変調素子（ＳＬＭ；Special Light Modulator）としての空間光変調器３４に入射させ、この空間光変調器３４で画像データに対応して変調されて出射されるマルチビームを、ズームレンズ３６を備えた投影光学系３８によって記録媒体１１の露光面上に結像させるように構成する。
【００１７】
この空間光変調器３４は、空間光変調器制御回路４０によって画像データに基づき駆動制御される。この空間光変調器制御回路４０は、各解像度に比例して副走査方向に一度に記録する画素データの数を増減させる制御を行う記録画素数制御手段４２で記録画素数が設定される。このため、記録画素数制御手段４２は、画素データ４４と、解像度データ４６と、各解像度に比例して副走査方向に一度に記録する画素データの数を増減変更した際に、いわゆる各スワスがつながる（隙間なく連続する）ように副走査方向に送る速度（又は主走査方向に送る速度）を調整する制御を行うための副走査速度制御手段４８で出力された副走査速度データとを取り込んで記録画素数の倍率を設定する制御信号を生成して、これを空間光変調器制御回路４０へ送信するよう構成する。
【００１８】
なお、各解像度に比例して副走査方向に一度に記録する画素データの数を増減変更した際に、いわゆる各スワスが隙間なく連続するように、ドラム１２の回転数を制御して主走査方向Ｙに送る速度を調整するように構成しても良い。
【００１９】
また、露光部１０に設ける投影光学系の倍率制御手段の一部としてのズームレンズ３６は、解像度に対応させて複数の光ビームのピッチ間隔を変えられるようにするため、投影光学系の倍率制御手段の一部であるズームレンズの駆動回路５０によってズームの倍率を変更制御される。このズームレンズの駆動回路５０は、解像度データ４６を取り込んで、１ラインのスワス幅一杯に記録ドットの分布が広がるように投影光学系の倍率（ズームレンズ３６の倍率）を設定する制御信号を生成して、これをズームレンズの駆動回路５０へ送信するよう構成する。
【００２０】
図２に示すように、上述のように構成した画像形成装置では、基本となる光ビームの数と解像度に対応させて記録媒体１１を傾けて配置させることにより初めから等倍精度が得られるように構成する。このため、この画像形成装置では、記録される主走査ラインが記録媒体における回転ドラムへの巻き付け方向に沿う両辺と平行となるように記録媒体を傾斜させて巻き付ける巻き付け手段（図示せず）を用いて、ドラム１２に対し記録媒体１１をあらかじめ基本となる光ビームの数と解像度とに対応させて傾斜させて巻き付けた状態で画像を形成する。
【００２１】
この巻き付け手段は、ドラム１２の周面一部の軸線方向に配置された図示しないチャック装置によって記録媒体１１の先端部および後端部を保持して行なってもよいし、ドラム１２の内部を空洞として、ドラム１２の周面にこの空洞と連通する複数の小孔を設け、空洞内のエアーを吸引することにより記録媒体１１をドラム１２の周面に吸着して行うように構成しても良い。
【００２２】
この基本となる光ビームの数と解像度に対応してドラム１２に巻き付けられる記録媒体１１の傾斜は、画像形成装置での設定可能な最も高い解像度Ｐ０（例えば、２５４０ｄｐｉ）の記録画素数Ｎ０（例えば、露光部で記録できる最大の画素数である１２７０個）に対応させた基本となる傾斜状態に設定する。
【００２３】
このように構成した画像形成装置では、ドラム１２に巻き付けられた記録媒体１１上に解像度に対応したピッチ間隔を有する複数の光ビームで画素データを、所定のスワスで照射記録可能となる。例えば、この画像形成装置では、２５４０ｄｐｉから２４００ｄｐｉとなるように解像度を切り替えても、画素ずらしをすることなく当倍補正ができる（等倍精度が得られる）ことになる。
【００２４】
今、この画像形成装置で、２５４０ｄｐｉの解像度に切り替えて画像を記録する場合についてみると、この露光部１０では、最大Ｎ０（１２７０）本の光ビームで、最大の記録画素数Ｎ０（１２７０）個の画素が１スワスＷ０（１２．７ｍｍ）で記録できるよう構成されている。なお、この画像形成装置では、最大Ｎ０本と高解像度側のＰ０＝２５４０ｄｐｉに対応して記録媒体１１を傾けてドラム１２上に配置してあるので、そのままで、図５に示すように、初めから等倍精度が得られる状態に記録される。
【００２５】
また、このときの１スワス幅Ｗ０は、次式であらわせる。
Ｗ０＝Ｎ０×２５．４／Ｐ０＝Ｎ０／１００  （ｍｍ）
上式で、Ｎ０＝１２７０とした場合に、Ｐ０＝２５４０ｄｐｉでは、１スワス幅Ｗ０＝１２．７ｍｍとなる。
【００２６】
次に、この画像形成装置で解像度をＰ０＝２５４０ｄｐｉからＰｌ＝２４００ｄｐｉに切り替える場合について説明する。
【００２７】
この場合には、例えばユーザーによって入力された解像度切り替えの指令に基づき、露光部１０内にあるズームレンズ３６（投影光学系の倍率制御手段）をズームレンズの駆動回路５０（投影光学系の倍率制御手段）で制御して、解像度に対応して複数の光ビームのピッチ間隔を変え、かつ記録画素データの数Ｎｌを、Ｎ０×ＰＩ／Ｐ０に最も近い値になるように変更制御する。さらに、記録画素データの数Ｎｌに対応させて、空間光変調器３４（ＳＬＭ）の変調画素を制御して記録媒体１１上に露光して記録する。
【００２８】
例えば、前述したように、最大の記録画素数  Ｎ０＝１２７０、最も高い解像度  Ｐ０＝２５４０ｄｐｉの条件では、  １スワス幅Ｗ０＝１２．７ｍｍである。
【００２９】
よって、画像形成装置で解像度をＰｌ＝２４００ｄｐｉに切り替えた場合には、１スワス幅Ｗは、  Ｗ＝ＮＩ×２５．４／Ｐｌ＝Ｎ０×ＰＩ／Ｐ０×２５．４／Ｐｌ＝１２．７ｍｍとなる。ここで、記録画素数  Ｎ１＝１２００である。
【００３０】
従って、この場合には、図４に実線で示すように、解像度Ｐｌ＝２４００ｄｐｉのときも、最も高い解像度  Ｐ０＝２５４０ｄｐｉのときでも、１スワス幅Ｗ０＝１２．７ｍｍと一定にできるから、記録画素数を解像度に応じて増減することにより、副走査方向の送り速度を変える必要がないため、解像度を切り替えても等倍精度を確保することができる。
【００３１】
ここで、画像形成装置で解像度を切り替えたときに、１スワス幅Ｗ０＝Ｗ＝一定という条件の下において算出した記録画素データの数Ｎが整数とならずに少数点以下の端数がでる場合には、少数点以下の端数を四捨五入、切り上げ、切り捨てる演算処理手段により、実際の記録画素データの数Ｎ１を決定する。
【００３２】
次に、この決定した実際の記録画素データの数Ｎ１で所定の解像度Ｐｌにより露光処理するときの１スワス幅Ｗ１を求める。すると、記録画素数が解像度に応じて増減するのにしたがって図４に想像線で示し、また図６にも示すように、最も高い解像度Ｐ０のときの１スワス幅Ｗ０と、解像度を切り替え後の１スワス幅Ｗ１とが異なることになる。
【００３３】
このとき、この画像形成装置では、各スワスの間に隙間が生じることがないように、副走査速度制御手段４８によって各スワスが隙間なく連続するように副走査方向に送る速度を調整する制御を行う。この副走査速度制御手段４８では、例えば下記の式に従って切り替え後の副走査速度を求めることができる。
【００３４】
式    （切り替え後の副走査速度）＝Ｗ１／Ｗ０×（基準副走査速度）
ここで、Ｗ１は、解像度Ｐｌにより露光処理するときの１スワス幅、Ｗ０は、最も高い解像度Ｐ０のときの１スワス幅、基準副走査速度は、最も高い解像度Ｐ０のときの副走査速度である。
【００３５】
なお、このように副走査速度制御手段４８で副走査方向の送り速度を変更した場合には、最大Ｎ０本と高解像度側のＰ０に対応して記録媒体１１を傾けてドラム１２上に配置することにより初めから等倍精度が得られる設定状態（図７に実線で示す状態）から外れることになる。よって、この場合には、ドラム１２が１回転する間に光ビームで形成される画像の長さに相当する距離だけ副走査方向に移動して、記録媒体１１上にスパイラル（螺旋）状に２次元画像を形成したときの画像が、図７に想像線で示すように平行四辺形のように歪んでしまう。
【００３６】
そこで、この画像形成装置では、このように副走査速度制御手段４８で副走査方向の送り速度を変更したときに生じる歪み量Ｄが視認可能な誤差を生じない範囲である許容誤差範囲となるように、実際の記録画素データの数Ｎ１と、露光処理するときの１スワス幅Ｗ１を設定する。例えば、平板印刷版（ＰＳ版）の場合には、  Ｄ≦±５０μｍとなるように、実際の記録画素データの数Ｎ１を、Ｎ０×ＰＩ／Ｐ０に最も近い値になるように変更制御する。なお、この制御は、制御手段により、予め記憶しておいた演算式を利用して演算することにより制御する方式を採用してもよいし、又は予め記憶しておいたデータのテーブルに照合して求めて制御する方式を採用しても良い。
【００３７】
次に、上述のように構成した画像形成装置の動作について説明する。
【００３８】
この画像形成装置では、露光パターンに応じた画像データが、空間光変調器３４に接続された空間光変調器制御回路４０に入力され、空間光変調器制御回路４０内のメモリに一旦記憶される。この画像データは、画像を構成する各画素の濃度を２値（ドットの記録の有無）で表したデータである。
【００３９】
記録媒体１１は、ドラム１２の表面にセットされ走査方向に所定速度で回転駆動される。これと共に、露光部１０が副走査方向Ｘにドラム１２の１回転に付きスワス幅（画像形成幅）分だけ等速で移動される。このときに、空間光変調器制御回路４０のメモリに記憶された画像データが順次読み出されて生成された制御信号に基づいて露光部１０に設置された空間光変調器３４が制御され、光ビームが変調され記録媒体１１の露光面上に結像され露光処理が行われる。
【００４０】
また、本明細書では、空間光変調器といったときには、例えば、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）や、電気光学効果により透過光を変調する光学素子（ＰＬＺＴ素子）や、液晶光シャッタ（ＦＬＣ）、及びｏｎ／ｏｆｆ状態のみを取る空間光変調素子に限らず、ｏｎ／ｏｆｆ状態に加え複数の中間値を取り、階調を表現できる空間光変調素子、又は各画素に対応したレーザビームを選択的にｏｎ／ｏｆｆして出射可能にしたレーザ光源、若しくは、各微小レーザ発光面を各画素に対応して配置することにより面発光レーザ素子を形成し、各微小レーザ発光面を選択的にｏｎ／ｏｆｆして発光可能にしたレーザ光源で構成した、複数の画素を選択的にｏｎ／ｏｆｆする手段を含むものとする。
【００４１】
なお、ＭＥＭＳとは、ＩＣ製造プロセスを基盤としたマイクロマシニング技術によるマイクロサイズのセンサ、アクチュエータ、そして制御回路を集積化した微細システムの総称であり、ＭＥＭＳタイプの空間光変調素子とは、静電気力を利用した電気機械動作により駆動される空間光変調素子を意味している。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態に係る、画像形成装置全体の概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る、画像形成装置の主要部であるドラムと露光部とを取り出して示す概略斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る画像形成装置に関する、露光部の概略構成図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る画像形成装置における、空間光変調器で画像データに応じて変調された複数の光ビームを解像度に対応したピッチ間隔で画素データを１のスワスで照射する関係を示す説明図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る画像形成装置によって、記録媒体に等倍精度が得られる状態に記録された状態を説明するための概略説明図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る画像形成装置によって露光する際に、最も高い解像度のときの１スワス幅と、解像度を切り替え後の１スワス幅とが異なる場合を示す説明図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る画像形成装置によって露光する際に、副走査速度制御手段で副走査方向の送り速度を変更したときに生じる歪み量を示す説明図である。
【図８】従来の画像形成装置によって、等倍補正を行わずに行った画像形成例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０  露光部
１１  記録媒体
１２  ドラム
１８  ドラム軸
３４  空間光変調器
３６  ズームレンズ
３８  投影光学系
４０  空間光変調器制御回路
４２  記録画素数制御手段
４４  画素データ
４６  解像度データ
４８  副走査速度制御手段
５０  ズームレンズの駆動回路
【図１】
2006085074.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006085074.tif 000008
【図７】
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【図８】
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