(57)【要約】      （修正有）【課題】低コストかつ高精度な描画装置を提供し、種々のグループの放射源どうしの出力補償を行えるようにする。【解決手段】複数光源を備えた少なくとも２つのヘッドを相対移動させて、感光体へ露光する描画装置において、少なくとも１つの光導体が設けられ、この光導体により放射源から送信された光ビームの一部が制御装置に接続された光電式センサの受信面へ案内される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
個別に電気的に駆動可能な複数の放射源を備えた少なくとも２つの描画ヘッドと、記録材料を放射源に対して相対運動させる駆動機構と、放射源の光ビーム出力を描画ヘッドごとに制御する制御装置とを有しており、前記放射源の光ビームは記録材料の感光層へ配向される、
記録材料上に描画可能な描画装置において、
少なくとも１つの光導体（２０，２１，３３，３７）が設けられ、該光導体により放射源（１１，１２）から送信された光ビーム（１５）の一部が制御装置（２７）に接続された光電式センサ（２６，３９）の受信面へ案内される
ことを特徴とする記録材料上に描画可能な描画装置。
【請求項２】
各描画ヘッド（１，２，３２）に１つずつ固有の光導体（２０，２１，３３）が配属され、該光導体は前記センサ（２６，３９）の箇所でまとめられる、請求項１記載の装置。
【請求項３】
２つの描画ヘッド（１，２）間にロッド状光導体（３７）が配置され、光電式センサ（２６）は該ロッド状光導体の光収容端部間に配置される、請求項１記載の装置。
【請求項４】
放射源（１，２）と記録材料（１６）とのあいだに光反射性アパーチャ（３６）が配置され、ロッド状光導体（３７）は光反射路内に配置される、請求項３記載の装置。
【請求項５】
光導体（２０，２１，３３）の光入射面はそれぞれ描画ヘッド（１，２）のケーシング内に配置される、請求項１記載の装置。
【請求項６】
光電式センサ（２６）としてフォトダイオードが設けられる、請求項１記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、個別に電気的に駆動可能な複数の放射源を備えた少なくとも２つの描画ヘッドと、記録材料を放射源に対して相対運動させる駆動機構と、放射源の光ビーム出力を描画ヘッドごとに制御する制御装置とを有しており、放射源の光ビームは記録材料の感光層へ配向される、記録材料上に描画可能な描画装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザーを用いて版用材料（Druckformrohling）にインキ用のピクセル凹部またはピクセル凸部を形成する版の形成装置が公知である。ここでは、版を短時間で形成するために複数のレーザーが同時に使用される。特に個々に駆動可能なレーザーダイオードから成るレーザーダイオードアレイが適している。典型的には１つのレーザーダイオードアレイは６４個のレーザーダイオードから成る。レーザーダイオードアレイはレーザーダイオードを駆動するモジュールおよび結像光学素子とともに描画ヘッド内に配置される。この描画ヘッドは圧胴の回転軸線に対して平行にシフト可能である。生産性を増大するために複数の描画ヘッドが１つのキャリッジ上に配置され、いちどに圧胴の回転軸線に対して平行にシフトされる。このとき描画ヘッドによりピクセルがゾーンとして形成される。回転軸線の方向に存在するゾーン幅は使用される描画ヘッドの個数によって定まる。印刷画像で可視となるゾーン間の濃度差が生じないようにするために、レーザーダイオードを駆動するレーザービームの出力を補償しなければならない。ひとの目には０．５％の濃度差までも識別されるので、この出力補償には高い要求が課される。
【０００３】
レーザーダイオードから版用材料の表面へ送信されるビームの出力は種々のパラメータに依存している。出力は順方向電流によって制御されるが、使用期間によって一定ではなく、レーザーダイオードのデグラデーションや結像光学素子の汚損による透過率の変化によってもしばしば改めて補償しなければならなくなる。出力を補償するために、レーザーダイオードのビーム路に順方向電流の制御装置に接続された光電式センサが配置される。このセンサにより出力実際値が求められ、これが制御装置内で出力目標値と比較される。制御装置により順方向電流の調整値が形成され、この値が調整素子へ供給され、目標値と実際値とのあいだの差が制御される。ここでレーザーダイオードアレイごとまたはレーザーダイオードごとに１つずつセンサを使用する場合、これらのセンサが同一の特性曲線および長期安定性を有することを保証しなければならない。しかしセンサを注意深く選定したとしても出力補償の際には経時劣化および／または温度に起因してエラーの発生するおそれがある。
【０００４】
独国公開第１０１２９８７４号明細書から、レーザーチャネルの延在領域に唯一の出力センサを設けることが公知である。出力補償のために、各レーザーチャネルは出力センサの前方に位置決めされ、測定される。このためにはレーザーチャネルは圧胴のわきを通らなければならない。したがって描画装置が印刷機に組み込まれ、多数のレーザーモジュールが相互に並べられる場合に、スペースの問題が発生する。
【０００５】
レーザーの出力補償はテスト描画の範囲で行うことができる。このとき版または版によって印刷された画像の濃度が測定される。しかしこの手法は一般に多数回のテスト描画を行わなければならないので手間がかかる。
【０００６】
独国公開第３５３４３３８号明細書からは、露光エネルギ補正装置を備えたエレクトロフォトグラフィックプリンタが公知である。ここではフォトエレメントにより発光ダイオードの放射出力が測定され、この測定信号により遮断時間が制御される。フォトエレメントはドライバにより直線状に配置された発光ダイオードに沿ってシフトされる。このフォトエレメント用のドライバは煩雑である。またドライバおよびフォトエレメントの双方を発光ダイオードと光導体ドラムとのあいだの狭いスペースに適合させなければならない。
【０００７】
レーザーダイオードの出力を制御するために、米国特許第５４３２５３７号明細書から、各レーザーダイオードに光センサを配属することが公知である。レーザーダイオードのビーム路には、レンズのほか、レーザービームの一部を光センサのほうへ偏向する半透明のミラーが設けられる。ここでもジオメトリックなビーム案内部材をレーザーダイオードと描画ドラムとのあいだの狭いスペースに設けることができない。
【０００８】
独国公開第１９９４２５５１号明細書のレーザーダイオードの駆動方法からは、２つのレーザーダイオードのあいだのクロストークが電子的に４極回路によって補償されることが公知である。４極回路により第１のレーザーダイオードのドライバ電流から補正信号が形成され、これが第２のレーザーダイオードのドライバ電流の補正に用いられる。ただしここでは４極回路の伝達関数を求めるための光出力の時間特性の測定が最終的にしか可能とならない。
【０００９】
米国出願第６６０３４９８号明細書からは、レーザーダイオードアレイおよび光受信器アレイを備えたプリンタヘッドが公知である。レーザーダイオードアレイのレーザーダイオードは版用材料へ向かう主ビームの方向で光を送信する。光受信器アレイの光受信器は副ビーム路に配置される。光受信器の信号に基づいてレーザーダイオードのドライバ電流が制御される。光受信器の信号は主ビームの方向のレーザービームの放射出力に比例する。レーザー出力の測定では光伝送路での出力変化が考慮されないので、測定に誤りが生じやすい。
【特許文献１】独国公開第１０１２９８７４号明細書
【特許文献２】独国公開第３５３４３３８号明細書
【特許文献３】米国特許第５４３２５３７号明細書
【特許文献４】独国公開第１９９４２５５１号明細書
【特許文献５】米国出願第６６０３４９８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の課題は、低コストかつ高精度な描画装置を提供し、種々のグループの放射源どうしの出力補償を行えるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の有利な実施形態は従属請求項から得られる。
【００１２】
この課題は、少なくとも１つの光導体が設けられ、この光導体により放射源から送信された光ビームの一部が制御装置に接続された光電式センサの受信面へ案内される構成により解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明によれば、個別に駆動可能な複数の放射源を含む描画ヘッドと光電式センサとのあいだに光導体が設けられる。この光導体は描画ヘッドから送出されるビームの一部（特に散乱放射）をセンサの受信面へ案内する。複数の描画ヘッドが用いられる場合には、各描画ヘッドに１つずつ固有の光導体が配属される。これらの光導体はその光出射端部でまとめられてセンサの受信面へ配向される。
【００１４】
特に有利な実施形態では、２つの描画ヘッド間に１つのロッド状光導体が設けられる。ロッド状光導体は圧胴の回転軸線に対して平行に配置され、放射源のビーム路のアパーチャまたはシャッタを通った光を捕捉する。また光出力を測定するために光導体の光収容端部間にフォトセンサが設けられている。
【実施例】
【００１５】
本発明を以下に実施例に則して説明する。
【００１６】
図１には２つの描画ヘッド１，２を備えた描画装置が示されている。描画ヘッド１，２はキャリッジ３上に配置されており、螺旋駆動機構４およびステップモータ５により圧胴８の回転軸線７に対して平行な方向６で位置決め可能である。各描画ヘッド１，２はそれぞれ個別に駆動可能な６４個のレーザーダイオード１１，１２を備えたレーザーダイオードアレイ９，１０を有している。各レーザーダイオードは方向６に対して平行な直線に沿って相互に２００μｍ離れており、それぞれ等間隔に配置されている。レーザーダイオード１１，１２は画像に応じて制御可能であり、光学系１３，１４を介して個別ビーム１５を回転軸線７に対して垂直な方向へ送信する。個別ビーム１５は圧胴８の外套面に展開された版用材料１６へ入射する。各描画ヘッド１，２は版用材料１６上でピクセルを形成し、このピクセルはモジュール境界１９で隙間無く接触する描画セクション１７，１８となっている。
【００１７】
出力測定のために２つの光導体２０，２１が設けられており、その光入射面２２，２３はそれぞれ描画ヘッド１，２のレーザービーム１５のビーム路に存在する。光出射面２４，２５はともにフォトダイオード２６へ配向されている。フォトダイオード２６は制御装置２７に接続されている。制御装置２７はさらに画像に応じた駆動および出力制御のために、レーザーダイオードアレイ９，１０、螺旋駆動機構４を駆動するモータ５，２８および圧胴８に接続されている。圧胴８の軸栓２９の箇所で回転センサ３０，３１が螺旋駆動機構４に結合されており、このセンサも制御装置２７に接続されている。回転センサ３０は圧胴８の回転角に比例する信号を出力する。回転センサ３１は方向６での描画ヘッド１，２のストロークに比例する信号を出力する。
【００１８】
版用材料１６に描画する前に、レーザーダイオード１１，１２の放射出力が描画ヘッド１，２のそれぞれに対してキャリブレーションされる。このために各レーザーダイオード１１，１２に対する順方向電流が制御装置２７により調整および記憶される。この調整は、レーザーダイオードアレイ９，１０の全レーザーダイオードが駆動された状態で同じ目標出力を放射するように行われる。続いてレーザーダイオードアレイ９，１０の出力が相互に補償される。出力調整の目的は、描画セクション１７，１８に濃度差が生じず、印刷画像においてモジュール境界１９が可視にならないようにすることである。
【００１９】
レーザーダイオードアレイ９，１０の相互の出力補償のために、描画ヘッド１，２が順に駆動され、所定数のレーザーダイオード１１，１２が設定された順方向電流により駆動される。このとき生じた散乱放射の一部が各光導体２０，２１の光入射面２２，２３に達する。フォトダイオード２６はこのレーザー出力に比例する信号を受信し、制御装置２７がこれを処理する。制御装置２７では２つのレーザーダイオードアレイ９，１０の出力測定値が比較される。２つの出力測定値の差に依存して、一方または双方のレーザーダイオードアレイ９，１０のレーザーダイオード１１，１２の電流が調整され、その出力が等しくされる。この出力補償は定義されたインターバルで手動または自動で行われる。
【００２０】
以下では前述の説明と同じ機能を有する素子または同じ意味を有するシンボルには同じ記号を付してある。
【００２１】
図２には３つの描画ヘッド１，２，３２および３つの光導体２０，２１，３３を備えた描画装置の実施例が示されている。３つの描画セクション１７，１８，３４でのレーザー出力を補償するために、描画ヘッド１，２，３２の出力側での散乱光が光導体２０，２１，３３により順次にフォトダイオード２６へ案内される。フォトダイオード２６は描画ヘッド１，２のあいだに配置され、全ての光導体２０，２１，３３の光出射面がフォトダイオード２６の受信面へ配向される。図１の手段と同様に、３つの出力測定値が制御装置２７で比較され、全ての描画ヘッド１，２，３２のレーザーダイオードの順方向電流が調整され、均等なレーザー出力が形成される。
【００２２】
図３に示されている２つの描画ヘッド１，２を備えた描画装置の変形実施例では、描画ヘッド１，２と圧胴８とのあいだに吸収ケーシング３５およびシャッタ３６が配置されている。描画の際には吸収ケーシング３５に空気流が形成され、描画ヘッド１，２の光学素子の汚染が阻止される。シャッタはビーム１５が版用材料１６に達しないようにしたいときにビーム路に配置される。描画ヘッド１，２から出たビーム１５の一部を捉えるために、吸収ケーシング３５にロッド状光導体３７が配置されている。ロッド状光導体３７は回転軸線７に対して平行に配置されている。ロッド状光導体３７の端部は対称にビーム路に突出しており、シャッタ３６からの散乱放射３８が同じ条件で検出される。シャッタ３６はビーム１５が拡散的にまたは所定の角度で反射され、ロッド状光導体３７へ入力されるようにコーティングおよび成形されている。フォトダイオード２６は有利にはロッド状光導体３７の箇所に配置され、描画ヘッド１，２から順次にロッド状光導体３７へ入力される放射出力を測定する。
【００２３】
図４に示されている３つの描画ヘッド１，２，３２および３つの光導体２０，２１，３３を備えた描画装置の実施例では、光導体２０，２１，３３は描画ヘッド１，２，３２のケーシングを通って光学系１３，１４，３９の角度領域へ案内されている。これらの光学素子を介して版用材料１６からの散乱放射、すなわちレーザーダイオード１１，１２から送信されたビーム１５に比例する放射が光導体２０，２１，３３の光入射面へ達する。描画ヘッド１，２，３２の散乱放射は順次に出力センサ３９の受信面へ達する。上述したように、出力測定値の比較からレーザーダイオード１１，１２の順方向電流が調整される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】２つの描画ヘッドおよび２つの光導体を備えた描画装置の概略図である。
【図２】３つの描画ヘッドおよび３つの光導体を備えた描画装置の概略図である。
【図３】２つの描画ヘッドおよび１つのロッド状光導体を備えた描画装置の概略図である。
【図４】３つの描画ヘッドおよびそのケーシング内の光ピックアップを備えた描画装置の概略図である。
【符号の説明】
【００２５】
１，２、３２  描画ヘッド、  ３  キャリッジ、  ４  螺旋駆動機構、  ５  ステップモータ、  ６  方向、  ７  回転軸線、  ８  圧胴、  ９，１０  レーザーダイオードアレイ、  １１，１２  レーザーダイオード、  １３，１４  光学系、  １５  個別のビーム、  １６  版用材料、  １７，１８，３４  描画セクション、  １９  モジュール境界、  ２０，２１，３３，３７  光導体、  ２２，２３  光入射面、  ２４，２５  光出射面、  ２６  フォトダイオード、  ２７  制御装置、  ２８  モータ、  ２９  軸栓、  ３０，３１  回転センサ、  ３５  吸収ケーシング、  ３６  シャッタ、  ３８  散乱放射、  ３９  出力センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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