(57)【要約】【課題】正しい階調値に基づく露光をすることができる光ビーム走査装置を提供する。【解決手段】制御部１５が、露光走査ビームがその走査方向に沿って複数存在している場合、隣り合う露光走査ビームの接続位置を、隣り合う露光走査ビームの縁部が重複するビーム重複可能区間における露光走査データに基づいて決定し、決定した接続位置の前段側の露光走査ビームまたは後段側の露光走査ビームのいずれか一方の階調値を補正している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の階調値を持つ露光走査データに基づいて変調された光ビームを出射する発光部と、該発光部からの光ビームを偏向する偏向部と、を有し、前記偏向部で偏向された前記光ビームを露光対象物に露光走査することにより、該露光対象物に書き込みを行う光ビーム走査装置において、
前記発光部が前記走査を行う方向に沿って複数設けられ、
隣り合う前記発光部から出射された前記光ビームの接続位置を、その隣り合う前記光ビームを重複させることが可能なビーム重複可能区間における前記露光走査データに基づいて決定する接続位置決定部と、
前記接続位置決定部が決定した前記接続位置の周囲の前記露光走査データの階調値を補正する補正部と、
を備えていることを特徴とする光ビーム走査装置。
【請求項２】
前記補正部が、隣り合う前記光ビームの走査方向で前段の前記接続位置の端部に位置する前記露光走査データと後段の前記接続位置の端部に位置する前記露光走査データに基づいて、前記前段と前記後段のうちの少なくともいずれか一方の端部に位置する前記露光走査データの前記階調値を補正することを特徴とする請求項１に記載の光ビーム走査装置。
【請求項３】
前記接続位置決定部が、前記ビーム重複可能区間における階調値が最大階調値である位置を前記接続位置と決定することを特徴とする請求項１または２に記載の光ビーム走査装置。
【請求項４】
露光走査データが入力されるデータ入力部と、前記データ入力部から入力された前記露光走査データに基づいて露光対象物に書き込みを行う光ビーム走査装置と、前記露光対象物を前記光ビーム走査装置に対して移動させる移動手段と、を有する画像形成装置において、
前記光ビーム走査装置として請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の光ビーム走査装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
複数の階調値を持つ露光走査データに基づいて変調された光ビームを出射する発光部と、該発光部からの光ビームを偏向する偏向部と、を有し、前記偏向部で偏向された前記光ビームを露光対象物に露光走査することにより、該露光対象物に書き込みを行う光ビーム走査装置の走査方法において、
前記発光部が前記走査を行う方向に沿って複数設けられて前記光ビームが前記走査方向に沿って複数存在している場合に、その隣り合う前記光ビームの接続位置を、隣り合う前記光ビームを重複させることが可能なビーム重複可能区間における露光走査データに基づいて決定する接続位置決定工程と、
前記接続位置決定工程で補正した前記接続位置の周囲の前記露光走査データの階調値を補正する補正工程と、
を含むことを特徴とする光ビーム走査装置の走査方法。
【請求項６】
請求項５に記載の光ビーム走査装置の走査方法を、コンピュータにより実行させることを特徴とする光ビーム走査装置の走査プログラム。
【請求項７】
請求項６に記載の光ビーム走査装置の走査プログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源としてレーザ光源やＬＥＤアレイ等を有する光ビーム走査装置、光ビーム走査装置の走査方法、光ビーム走査装置の走査プログラム、光ビーム走査装置の走査プログラムを格納した記録媒体および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、光ビーム走査装置は、画像信号から生成された露光走査データに基づいて変調された露光走査ビーム（光ビーム）を出射する光源と、その光源からの露光走査ビームを偏向する偏向部と、を備えている。そして、上記光ビーム走査装置では、露光走査ビームを光学系を介して露光対象物に露光走査することにより、露光対象物に書き込みを行うようになっている。
【０００３】
このような光ビーム走査装置において、近年では、光源としてアレイ状のレーザ光源やＬＥＤ光源等が使用されており、この場合、露光走査ビームが複数になるので、これら複数の露光走査ビームで露光対象物に対して同時に露光を行うことが必要となる。この場合、露光走査ビームが複数になると、隣り合う露光走査ビームの縁部が互いに重なり合うことがある部分（ビーム重複可能区間という）における露光データに位置ずれが生じる。
【０００４】
これに対して、従来の光ビーム走査装置では、画素を形成する複数ビームのピッチずれ、光量差、相反則不軌に対する補正データを予めメモリに格納するようにしている。そして、光源ユニットへの出力時に、メモリから補正データを読み出して重畳することで、露光データの位置ずれを補正している（特許文献１参照）。
【０００５】
また、複数ビームが各々の走査開始時間の差と副走査位置の差に基づいて、光源を選択することで露光データの位置ずれを補正することが提案されている（特許文献２参照）。
【０００６】
さらに、ビーム重複可能区間において、隣り合う走査ビームのビームスポットを交互に配置し、隣り合うビームが重複する領域については各ビーム強度が異なるように設定することで、露光データの位置ずれを補正することも提案されている（特許文献３参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の技術では、隣り合う露光走査ビームの縁部が互いに重なり合うことがあるビーム重複可能区間での、各露光走査ビームの接続位置（区切り）が固定となっている。ビーム重複可能区間内には複数の画素が存在しているが、ビーム重複可能区間での接続位置が固定となっていると、接続位置にて走査データが変化するような場合、露光データに位置ずれが生じる。露光データに位置ずれが生じると、本来は接していない露光データがショートしてしまう可能性がある。
【０００８】
このような問題に対応するために、ビーム重複可能区間での接続位置を移動可能とすることが考えられるが、接続位置が中間階調を持った画素の場合、露光走査ビームの走査位置誤差に加えてその露光特性により、接続位置の露光量が、実際に書き込みたい階調データより大きくなったり、または小さくなったりし、本来の階調値から変わってしまうという問題があった。
【０００９】
本発明はかかる問題を解決することを目的としている。
【００１０】
すなわち、本発明は、正しい階調値に基づく露光をすることができる光ビーム走査装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記に記載された課題を解決するために請求項１に記載された発明は、複数の階調値を持つ露光走査データに基づいて変調された光ビームを出射する発光部と、該発光部からの光ビームを偏向する偏向部と、を有し、前記偏向部で偏向された前記光ビームを露光対象物に露光走査することにより、該露光対象物に書き込みを行う光ビーム走査装置において、前記発光部が前記走査を行う方向に沿って複数設けられ、隣り合う前記発光部から出射された前記光ビームの接続位置を、その隣り合う前記光ビームを重複させることが可能なビーム重複可能区間における前記露光走査データに基づいて決定する接続位置決定部と、前記接続位置決定部が決定した前記接続位置の周囲の前記露光走査データの階調値を補正する補正部と、を備えていることを特徴とする光ビーム走査装置である。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、接続位置の周囲の露光走査データの階調値の補正を行うので、正しい階調値に基づく露光をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態にかかる光ビーム走査装置の概略構成図である。
【図２】図１に示された光ビーム走査装置の重複可能区間における隣り合う露光走査ビーム間の接続関係の説明図である。
【図３】図２に示された接続位置から移動した接続位置の説明図である。
【図４】図３から階調値を補正した状態の説明図である。
【図５】図４の他の補正状態の説明図である。
【図６】本発明の一実施形態にかかる光ビーム走査方法のフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態にかかるプリント基板露光装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態を、図１乃至図７を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる光ビーム走査装置の概略構成図である。図２は、図１に示された光ビーム走査装置の重複区間における隣り合う露光走査ビーム間の接続関係の説明図である。図３は、図２に示された接続位置から移動した接続位置の説明図である。図４は、図３から階調値を補正した状態の説明図である。図５は、図４の他の補正状態の説明図である。図６は、本発明の一実施形態にかかる光ビーム走査方法のフローチャートである。図７は、本発明の一実施形態にかかるプリント基板露光装置の概略構成図である。
【００１５】
図１は、本実施例による光ビーム走査装置の概略構成を示している。この光ビーム走査装置１０は、例えばプリント基板の配線を形成するプリント基板露光装置に設けられる。光ビーム走査装置１０は、複数設けられた光源（発光部）１１1〜１１Nと、光源１１1〜１１Nにそれぞれ対応して同数設けられたｆθレンズ（偏向部）１２1〜１２Nと、光源１１1〜１１Nを制御する制御部１５と、を備えている。
【００１６】
光源１１1〜１１Nは、制御部１５によって、形成する配線等の画像信号に基づいて所定の階調値に変調された露光走査ビーム（光ビーム）を出射し、ｆθレンズ１２1〜１２Nは光源１１1〜１１Nからの露光走査ビームをそれぞれ偏向する。ｆθレンズ１２1〜１２Nで偏向された複数の露光走査ビームは、図示していない光学系を介して等速度走査光となって露光対象物１３（例えばレジスト等の感光体が形成されたプリント基板）に照射される。これにより、露光対象物１３に配線パターン等の画像が書き込まれる。なお、複数設けられた光源１１1〜１１Nとしては、例えばレーザ光源やＬＥＤアレイ等を用いることができる。
【００１７】
ｆθレンズ１２1〜１２Nは、露光走査ビーム１〜Ｎのうち、隣り合う露光走査ビームの縁部が互いに重複する（重なり合う）ことができるように配置されている。例えば、露光走査ビーム１はその右側縁部が露光走査ビーム２の左側縁部に重複し、露光走査ビーム２はその右側縁部が露光走査ビーム３の左側縁部に重複している。図には示してないが、露光走査ビーム（Ｎ−１）の右側縁部は露光走査ビームＮの左側縁部に重複している。
【００１８】
各露光走査ビーム１〜Ｎのうち、隣り合う露光走査ビームが重複する可能性がある区間をビーム重複可能区間という。これは、どちらか片方が走査しても、重複走査しても良い区間を示している。つまり、ビーム重複可能区間内であればどこを隣り合う露光走査ビームの区切り（接続位置）としてもよい。例えば、図１において、ビーム重複可能区間Ｂ12は、露光走査ビーム１の右側縁部と露光走査ビーム２の左側縁部が重複する可能性がある区間であり、ビーム重複可能区間Ｂ23は、露光走査ビーム２の右側縁部と露光走査ビーム３の左側縁部が重複する可能性がある区間である。各重複可能区間の長さ（走査方向に沿った長さ）は一定に設定されており、例えば、ビーム重複可能区間Ｂ12の長さとビーム重複可能区間Ｂ23の長さは同じになっている。
【００１９】
以下、各ビーム重複可能区間における隣り合う露光走査ビーム間の接続関係で制御部１５が行う処理について、図２〜図６を用いて説明する。即ち、制御部１５は、接続位置決定部、補正部として機能する。なお、以下の説明では露光走査データは各画素について、０，１，２，３の４階調の画素値を持つものとし、０が最低階調値であり露光無しの状態で、３が最高階調値で、１，２が中間階調値とする。また露光対象物１３は、一例としてプリント基板１３１とし、プリント基板１３１の配線間隔として、最低５画素以上が必要であるものとする。
【００２０】
図２は、ビーム重複可能区間における走査方向に沿って前段（Ｎ）と後段（Ｎ＋１）の露光走査ビームの階調値の例を示している。図２は、ビーム重複可能区間の中央近傍が階調値０、即ち配線がない状態（露光しない状態）で、それを挟むように両側に配線がある場合を示す。さらに配線間隔は規定最低値の５画素、即ち中央近傍の０の数が５個である。
【００２１】
プリント基板１３１の場合、斜め方向の配線や、データのアライメント処理により回転や拡大、縮小を行った場合などは、配線のスペースを挟む配線データの階調値が中間調（中間階調）になる場合がある。
【００２２】
図２の場合、ビーム重複可能区間において露光走査ビームＮとＮ＋１で階調値が０の区間を２つの露光走査ビームの接続位置とすると、露光走査ビームＮの露光終端位置（階調値１の画素の端部）で露光走査ビームの走査位置ずれや、露光の特性により、露光量がやや大きくなったり、露光しない部分（階調値０）にはみ出したような露光が行われ、配線のスペース幅が小さくなり、最低スペース幅の規定を満たさなくなる場合がある。
【００２３】
そこで、以下に説明するように、ビーム重複可能区間において、２つの露光走査ビームの接続位置を決定した上で階調値の補正を行う。まず、図３に示すように、階調値が１以上の値を持つ画素が連続する範囲に接続位置を決定する。なお、図３において、「−」は、露光走査しないことを示す。
【００２４】
図３の場合は、ビーム重複可能区間における露光走査データの階調値に基づいて、階調値が最大階調値である位置を接続位置としている。但し、このままでは、やはり露光走査ビームＮの右側縁部の画素の露光の位置ずれや、走査終端位置での露光特性により、露光量がやや大きくなったり、やや右方向にはみ出したような露光が行なわれてしまう場合がある。そのために、露光走査ビームＮ＋１の左側縁部の１画素の階調値１と二重露光され、結果的にその階調値が１より大きくなり、正しい中間調露光ができなくなってしまうことがある。そこで、図４に示すように、露光走査ビームＮの右端の画素の階調値３を２に減らすことにより、正しい中間調露光を行うようにする。
【００２５】
つまり、露光走査ビームＮの右側縁部の画素値の階調値３を２に減らすことにより、露光のはみ出し等が少なくなり、露光走査ビームＮ＋１の左側縁部を本来の階調値１で露光することができる。即ち、前段（Ｎ）の端部に位置する露光走査ビームの露光走査データと後段（Ｎ＋１）の端部に位置する露光走査ビームの露光走査データに基づいて、接続位置における前段と後段のうちの少なくともいずれか一方の端部に位置する露光走査データの階調値を補正している。
【００２６】
また、露光走査ビームの走査開始位置、走査終了位置時の露光の特性によっては、図５に示すように、露光走査ビームＮ＋１側の階調値を変更してもよい。図５の場合は、露光走査ビームＮ側の走査終端位置（右側縁部）の露光が、やや右側にはみ出すため、露光走査ビームＮ＋１の左端縁部の階調値１の露光を行わないようにした場合の例である。即ち、階調値は、接続位置の周囲であれば、隣接する露光走査ビームの縁部を比較して大きい階調値側の露光走査ビームの階調値を補正してもよいし、小さい階調値側の露光走査ビームを補正してもよい。但し、図５のように小さい方の階調値を小さくするように補正する場合は、階調値が最小（０）でない場合に限る。
【００２７】
また、図４や図５では、階調値を小さくするように補正する例を示したが、それに限らず、例えば、接続位置の一方の露光走査ビームの階調値を大きくして、他方の露光走査ビームの階調値を小さくするように補正してもよい。
【００２８】
上述した制御部１５の動作を図６のフローチャートにまとめる。図６のステップＳ１で隣接する露光走査ビームのビーム重可能複区間を抽出する。次に、ステップＳ２で接続位置を例えば１以上の階調値が連続している範囲の縁部に決定する（接続位置決定工程）。そして、ステップＳ３でその接続位置のうち、階調値が大きい方の露光走査ビームの階調値を小さくするように補正する（補正工程）。
【００２９】
なお、本実施形態の場合、最高階調値に露光走査ビームの接続位置を決定したが、それに限らない。隣接する露光走査ビームが重複して露光する（階調値１以上）範囲であればよい。この最高階調値を接続位置とすることとは、図３乃至図５に示したように、最高階調値の画素が前段の露光走査データの終端または後段の露光走査データの先端となることを意味している。
【００３０】
また、補正する画素は１画素に限らず露光の特性等に合わせて連続する２画素以上としてもよい。即ち、露光走査ビームの縁部あるいは接続位置の周囲とは１画素に限らない。さらには、接続位置を予めビーム重複可能区間の中央に設定し、その後ビーム重複可能区間の階調値に基づいて移動させるようにしてもよい。
【００３１】
次に、上述した構成の光ビーム走査装置１０を有する画像形成装置としてのプリント基板露光装置１の構成を図７を参照して説明する。図７に示したように、プリント基板露光装置１は、ベース２と、露出部３と、を備えている。
【００３２】
ベース２は、プリント基板１３１が載置され、矢印Ａの方向に当該プリント基板１３１を搬送する。ベース２は、前記したようにプリント基板１３１を搬送するために、図示しない搬送手段（移動手段）を有している。搬送手段としては、例えば、一対のローラと当該ローラ間に架け渡された無端ベルト等と、一対のローラのうちいずれか一方を駆動するモータ等の駆動手段により構成し、無端ベルトの移動により搬送すればよい。
【００３３】
露光部３は、本体部３ａと、支柱部３ｂと、支持部３ｃと、光ビーム走査装置１０と、を備えている。本体部３ａは、略直方体状に形成されて、ベース２の長手方向の側面に配置されており、図１に示した制御部１５やプリント基板１３１上に形成する配線の画像情報（露光走査データ）等が格納された図示しない記憶装置や電源等が収容されている。
【００３４】
支柱部３ｂは、略直方体の柱状に形成されて、ベース２の長手方向の本体部３ａと対向する側面に配置されている。支持部３ｃは、本体部３ａと支柱部３ｂの上端を接続するように設けられ、光ビーム走査装置１０（光源１１1〜１１Nと、ｆθレンズ１２1〜１２N等）がベース２と対向するように取り付けられている。即ち、支持部３ｃは、ベース２に載置されたプリント基板１３１と所定間隔を開けて平行に設けられている。
【００３５】
図７に示したプリント基板露光装置１は、前記した記憶装置から配線の画像情報を制御部１５が読み出す（即ち、制御部１５がデータ入力部として機能する）。次に、ベース２に載置されたプリント基板１３１が矢印Ａの方向に搬送される。そして、搬送されたプリント基板１３１が支持部３ｃの下（光ビーム走査装置１０の下）に到達すると、制御部１５が、画像情報に基づいて変調した露光走査ビームを光ビーム走査装置１０から矢印Ｂの方向に走査されるように出射させ、プリント基板１３１上に形成する配線部分の露光を行う。
【００３６】
本実施形態によれば、制御部１５が、露光走査ビームがその走査方向に沿って複数存在している場合、隣り合う露光走査ビームの接続位置を、隣り合う露光走査ビームの縁部が重複するビーム重複可能区間における露光走査データに基づいて決定し、決定した接続位置の前段側の露光走査ビームまたは後段側の露光走査ビームのいずれか一方の階調値を補正している。このようにすることにより、規定される配線間スペースを満足し、また正しい中間調の露光を行うことができるようになる。また、接続位置を固定させないで位置ずれ等による露光データのショートを低減することができる。
【００３７】
また、接続位置を最大階調値の位置に決定して階調値を補正したので、露光のはみ出し等による二重露光の影響を少なくして、正しい中間調露光を行うことができる。
【００３８】
プリント基板露光装置１に、光ビーム走査装置１０が設けられているので、プリント基板１３１上に形成する配線パターンを露光する際に、定められた配線間隔を順守し、かつ、正しい中間調の露光を行うことができる。
【００３９】
また、図６に示したフローチャートの動作をコンピュータで実行するコンピュータプログラム（走査プログラム）として構成してもよい。このようにすることにより、ＣＰＵとメモリ等を有するコンピュータで機能を実現できるので機能の移植や拡張が容易となる。また、このコンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納することで当該プログラムを機器に組み込む以外に単体でも流通させることができ、バージョンアップ等も容易に行える。
【００４０】
また、上述した実施形態では、画像形成装置としてプリント基板露光装置で説明したが、それに限らず、プリンタやコピー機などであってもよい。この場合、露光走査によって書き込まれる露光対象物は、光ビーム走査装置１０に対して相対的に位置が移動する例えば感光体ドラムなどが相当する。
【００４１】
また、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の光ビーム走査装置や画像形成装置の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４２】
１                 プリント基板露光装置（画像形成装置）
２                 ベース（移動手段）
１０               光ビーム走査装置
１１1〜１１N       光源（発光部）
１２1〜１２N       ｆθレンズ（偏向部）
１３１             プリント基板（露光対象物）
１５               制御部（接続位置決定部、補正部、画像取得部）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４３】
【特許文献１】特開２０１１−１４３５６５号公報
【特許文献２】特許第４１１８０１３号公報
【特許文献３】特許第４９５５２６７号公報
【図１】
2015102777.tif 000003
【図２】
2015102777.tif 000004
【図３】
2015102777.tif 000005
【図４】
2015102777.tif 000006
【図５】
2015102777.tif 000007
【図６】
2015102777.tif 000008
【図７】
2015102777.tif 000009