(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録ドラムに装着された画像記録材料に対して光ビームを照射することにより画像を記録する画像記録装置であって、
画像記録材料を装着するための外周面と、非磁性体により構成された端面とを有する円筒状の記録ドラムと、
前記記録ドラムをその軸芯に配設された回転軸を中心として回転させる回転駆動機構と、
前記記録ドラムの端面において、前記回転軸を中心とする円周に沿って形成された開口部を有する案内溝と、
少なくともその一部に磁石を含み、前記各案内溝に沿って移動可能な一対の釣合重りと、
磁性体材料より構成され、前記記録ドラムの端面において前記案内溝の開口部の一部を覆う、前記釣合重りが密着可能な環状の蓋部材と、
前記各釣合重りを、前記蓋部材に密着する位置から前記蓋部材から離隔する位置まで、前記記録ドラム方向に押圧して移動させる移動機構と、
前記移動機構が前記釣合重りを押圧して当該釣合重りを前記蓋部材から離隔する位置まで移動させた状態で、前記回転駆動機構により前記記録ドラムを回転させることにより、前記釣合重りを前記案内溝に沿って移動させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像記録装置において、
前記各釣合重りは、前記案内溝の底部と当接する複数の凸部を有し、当該凸部は前記案内溝の底部との間の摩擦係数が小さい樹脂より構成される画像記録装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像記録装置において、
前記各釣合重りの前記記録ドラムに対する配置を検出するためのセンサを備えた画像記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、記録ドラムに装着された刷版等の画像記録材料に対して光ビームを照射することにより画像を記録する画像記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような画像記録装置は、その外周面に画像記録材料を装着するための円筒状の記録ドラムと、この記録ドラムをその軸芯に配設された回転軸を中心として回転させる回転駆動機構と、画像信号に対応して変調された光ビームを照射する記録ヘッドとを備える。そして、このような画像記録装置においては、記録ドラムを高速回転させながら記録ヘッドから記録ドラムの外周面に装着された画像記録材料に光ビームを照射するとともに、記録ヘッドを記録ドラムの回転軸と平行な方向に移動させることにより、画像記録材料に対して所望の画像を記録するように構成されている。
【０００３】
ところで、このような画像記録装置においては、記録ドラムに対して各種のサイズの画像記録材料が装着される。また、このような画像記録装置においては、画像記録材料の両端部をクランプ機構を利用して記録ドラムの外周に固定することにより、画像記録材料を記録ドラムの外周面に装着しているが、このクランプ機構の配置は、画像記録材料のサイズに対応して変更される。このため、画像記録材料を装着した後の記録ドラムの重心位置は、記録ドラムの外周面に装着される画像記録材料のサイズによって異なることになる。
【０００４】
一方、高速に画像を記録するためには記録ドラム自体を高速で回転させる必要がある。このとき、画像記録材料を装着した後の記録ドラムの重心位置が回転軸付近に配置されていない場合には、高速回転時に記録ドラムに強制振動が生じ、画像を精度よく記録できないばかりではなく、装置自体が損傷を受けるという問題が生ずる。
【０００５】
このため、特許文献１には、記録ドラムの回転軸を中心とする円周に沿って移動可能かつ固定可能に設けられた複数の永久磁石よりなる釣合重りを備えた画像記録装置が提案されている。この特許第２９７７５５０号に記載された画像記録装置によれば、複数の釣合重りの位置を調整することにより、画像記録材料を装着した後の記録ドラムの重心位置を、記録ドラムの外周面に装着される画像記録材料のサイズにかかわらず、記録ドラムの回転軸付近に配置することができ、記録ドラムを振動を生ずることなく高速回転させることが可能となる。
【０００６】
また、特許文献２には、記録ドラムの回転軸を中心とする円周に沿って一定の角度θ毎に形成された多数の係合孔を有するインデックスプレートと、この係合孔と係合可能な位置決めピンとにより釣合重りを固定する画像記録装置が開示されている。
【特許文献１】特許第２９７７５５０号
【特許文献２】特開２００２−８２４４７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載された画像記録装置のように、磁力により釣合重りを記録ドラムに装着する構成を採用した場合には、画像記録の開始時または終了時に記録ドラムを大きな加速力で加速または減速した場合に、釣合重りが移動することを防止するため、強力な磁力を有する釣合重りを使用する必要がある。このため、重心の位置を調整するために釣合重りを記録ドラムに対して所定の摩擦力をもって移動させるときに、磁力による摩擦力に打ち勝つだけの大きなトルクが必要となるという問題が発生する。また、釣合重りが記録ドラムの表面を摺動する構成であることから、摩耗により保持力が変化するという問題が発生する。
【０００８】
一方、特許文献２に記載された画像記録装置は、このような問題を解消しうるものではあるが、釣合重りの部品点数が増加するという問題が生ずる。また、おもりを固定出来る位置が不連続となり、任意の位置に固定できないという不具合がある。
【０００９】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、簡易な構成でありながら、重心位置の調整時には釣合重りを小さなトルクで移動させることができ、また、画像の記録時には釣合重りの移動を確実に防止することができ、また、摩耗により保持力が変化することのない画像記録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】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、記録ドラムに装着された画像記録材料に対して光ビームを照射することにより画像を記録する画像記録装置であって、画像記録材料を装着するための外周面と、非磁性体により構成された端面とを有する円筒状の記録ドラムと、前記記録ドラムをその軸芯に配設された回転軸を中心として回転させる回転駆動機構と、前記記録ドラムの端面において、前記回転軸を中心とする円周に沿って形成された開口部を有する案内溝と、少なくともその一部に磁石を含み、前記各案内溝に沿って移動可能な一対の釣合重りと、磁性体材料より構成され、前記記録ドラムの端面において前記案内溝の開口部の一部を覆う、前記釣合重りが密着可能な環状の蓋部材と、前記各釣合重りを、前記蓋部材に密着する位置から前記蓋部材から離隔する位置まで、前記記録ドラム方向に押圧して移動させる移動機構と、前記移動機構が前記釣合重りを押圧して当該釣合重りを前記蓋部材から離隔する位置まで移動させた状態で、前記回転駆動機構により前記記録ドラムを回転させることにより、前記釣合重りを前記案内溝に沿って移動させる制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記各釣合重りは、前記案内溝の底部と当接する複数の凸部を有し、当該凸部は前記案内溝の底部との間の摩擦係数が小さい樹脂より構成される。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記各釣合重りの前記記録ドラムに対する配置を検出するためのセンサを備えている。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、簡易な構成でありながら、重心位置の調整時には釣合重りを小さなトルクで移動させることができ、また、画像の記録時には釣合重りの移動を確実に防止することができる。また、釣合重りを任意の位置に固定できる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、重心位置の調整時における釣合重りの移動を、小さなトルクで、よりスムースに実行することが可能となる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、釣合重りの位置を確認することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１はこの発明を適用する画像記録装置の概要をその一部を分解して示す斜視図であり、図２はその正面概要図である。
【００１７】
この画像記録装置は、円筒状の記録ドラム１１と、記録ヘッド１２と、パンチユニット１３と、感光材料供給排出ユニット１４と、電装ユニット１５とを備える。
【００１８】
記録ドラム１１は、その外周面に刷版１０を装着するためのものであり、刷版１０の先端部を固定するための先端クランプ２１と、刷版１０の後端を固定するための後端クランプ２２と、刷版１０の裏面を吸引するための図示しない吸引孔とを備える。この記録ドラム１１は、非磁性体材料たるアルミニュウムより構成されている。
【００１９】
先端クランプ２１は、先端クランプ開閉機構２４の作用で軸２３（図２参照）を中心に回動することにより、刷版１０の先端を固定する位置と開放する位置との間を回動する。また、後端クランプ２２は、後端クランプ開閉機構２５の作用により、記録ドラム１１の表面において刷版１０の後端を固定する位置と記録ドラム１１から離隔して刷版１０の後端を開放する位置との間を移動する。
【００２０】
また、記録ドラム１１は、後述する回転駆動機構１６の駆動により、その軸芯に配設された回転軸２６を中心として回転する。記録ドラム１１の両端面には、回転軸２６を中心とする円周に沿って形成された案内溝３１と、この案内溝３１に沿って移動可能な一対の釣合重り３２が配設されている。なお、これらの案内溝３１および釣合重り３２の構成については、後程詳細に説明する。
【００２１】
記録ヘッド１２は、図示しない複数の発光素子を備え、記録ドラム１１の外周面に装着された刷版１０に対し、画像信号に対応して変調された光ビームを照射することにより、刷版１０上に画像を形成するためのものである。この記録ヘッド１２は、移動テーブル３８上に固定されている。そして、この移動テーブル３８は、モータ３６の駆動により回転する送りネジ３７と螺合している。このため、記録ヘッド１２は、モータ３６の駆動により、記録ドラム１１の回転軸２６と平行な方向に往復移動する構成となっている。
【００２２】
パンチユニット１３は、記録ドラム１１の外周面に装着する前の刷版１０に対し、位置決め用のパンチ孔あるいは印刷機の版胴等に装着するためのパンチ孔などを穿設するためのものであり、左右一対のパンチ３５を備える。
【００２３】
感光材料供給ユニット１４は、上部トレー３３と下部トレー３４とを備える。未使用の刷版１０は、下部トレー３４上に載置される。下部トレー３４上に載置された刷版１０は、一旦、パンチユニット１３に搬送され、その先端部に位置決め用のパンチ孔を穿設された後、再度、下部トレー３４上に載置される。そして、この刷版１０は、下部トレー３４上から記録ドラム１１に搬送され、記録ドラム１１の外周面に装着されて画像を記録された後、上部トレー３３上に排出される。
【００２４】
図３は、記録ドラム１１を、上述した記録ドラム１１を回転駆動するための回転駆動機構１６および上述した釣合重り３２を移動させるための移動機構１７等とともに示す側面図である。
【００２５】
記録ドラム１１を回転駆動するための回転駆動機構１６は、軸受３９に軸支された記録ドラム１１の回転軸２６に固定されたプーリ４１と、このプーリ４１に対し、ベルト４２およびプーリ４３を介して連結されたモータ４４とを備える。また、記録ドラム１１の回転軸２６には、ロータリエンコーダ４５が配設されており、記録ドラム１１の回転角度位置はこのロータリエンコーダ４５により常に監視されている。
【００２６】
回転駆動機構１６におけるモータ４４とロータリエンコーダ４５とは、制御部４６と接続されている。この制御部４６は、キーボード等の入力装置を備えた入力部４７と接続されている。また、この制御部４６は、釣合重り３２を移動させるための後述する移動機構１７とも接続されている。
【００２７】
図４は、移動機構１７を、記録ドラム１１の案内溝３１内に配設された一対の釣合重り３２とともに示す斜視図である。
【００２８】
この図に示すように、記録ドラム１１の端面には、図１に示す回転軸２６を中心とする円周に沿って形成された開口部を有する案内溝３１が形成されており、この案内溝３１内には、一対の釣合重り３２が配設されている。また、移動機構１７は、記録ドラム１１の左右両端縁に対向する位置に配設されている。
【００２９】
図５は、移動機構１７を記録ドラム１１等とともに拡大して示す斜視図であり、図６および図７は、移動機構１７の側面図である。なお、図５においては、図４に示す記録ドラム１１の左端側に配設された移動機構１７を図示し、図６および図７においては、図４に示す記録ドラム１１の右端側に配設された移動機構１７を図示している。また、図６は釣合重り３２が移動機構１７における押圧部５２に押圧されていない状態を示し、図７は釣合重り３２が移動機構１７における押圧部５２に押圧された状態を示している。これら一対の移動機構１７、１７は、互いに対称な構成を有する。
【００３０】
これらの移動機構１７は、その先端部にＵ字溝が形成され、支持部材５０に支持された支軸５３を中心に回動可能なアーム５４を備える。このアーム５４は、Ｕ字溝とは逆側に連結されたバネ５５の作用により、図６および図７における反時計方向に付勢されている。また、この移動機構１７は、モータ５６（図５参照）を備える。このモータ５６は、アーム５４を、図６および図７における時計方向に付勢する。
【００３１】
また、この移動機構１７は、その先端に押圧部５２を備えた駆動部材５７を備える。この駆動部材５７は、案内部材５８により、水平方向に移動可能に支持されている。また、駆動部材５７の基端部には、係合ピン５９が立設されている。この係合ピン５９は、アーム５４の先端部に形成されたＵ字溝と係合している。
【００３２】
このように構成された移動機構１７において、モータ５６の駆動により、図６に示す状態からアーム５４が支軸５３を中心に時計方向に回動すれば、駆動部材５７が係合ピン５９を介して押圧されて記録ドラム１１内の釣合重り３２の方向（図６および図７に示す左方向）に移動し、図７に示すように、その先端の押圧部５２により釣合重り３２を押圧する。
【００３３】
なお、案内部材５８の一端には、センサ６１がブラケット６２を介して付設されている。このセンサ６１は、後述する釣合重り３２のセンサードグ６３を検出するために使用される。
【００３４】
次に、釣合重り３２の構成について説明する。図８は釣合重り３２の斜視図であり、図９はその正面図、図１０はその側面図である。
【００３５】
この釣合重り３２は、真鍮製の重り本体７１と、重り本体７１の両側に付設された樹脂製の当接部材７２と、上述したセンサードグ６３とを備える。各当接部材７２には、記録ドラム１１に形成された案内溝３１の底部と当接可能な一対の凸部７７が形成されている。この当接部材７２は、アルミニュウム製の案内溝３１の底部との間の動摩擦係数が小さい樹脂より構成されている。また、重り本体の中央部には、上述した移動機構１７における押圧部５２と対応した形状を有する凹部７６が形成されている。
【００３６】
釣合重り３２の上部には、永久磁石７３と、この永久磁石７３を挟むように配置された一対の鉄板７４と、これらの永久磁石７３および鉄板７４を固定するための非磁性体としてのアルミニュウム製の蓋体７５とが配設されている。このように永久磁石７３を挟むように一対の鉄板７４を配置し、そのまわりを非磁性体のみで構成したことから、永久磁石７３により環状の磁界が発生し、強い磁力が得られる構成となっている。
【００３７】
図１１および図１２は、この釣合重り３２が、記録ドラム１１に形成された案内溝３１内に収納された状態を示す説明図である。なお、図１１は釣合重り３２が移動機構１７における押圧部５２に押圧されていない状態を示し、図１２は釣合重り３２が移動機構１７における押圧部５２に押圧された状態を示している。
【００３８】
上述したように、記録ドラム１１の両端面には、回転軸２６を中心とする円周に沿って形成された開口部を有する案内溝３１が形成されている。そして、図５、図１１および図１２に示すように、記録ドラム１１の両端面には、案内溝３１の開口部の一部を覆う環状の蓋部材８１が配設されている。この蓋部材８１は、鉄等の磁性体材料から構成されており、釣合重り３２が案内溝３１内に収納された状態において、釣合重り３２の永久磁石７３および鉄板７４と対向する位置に配置されている。
【００３９】
このため、図１１に示すように、釣合重り３２が移動機構１７における押圧部５２に押圧されていない状態においては、釣合重り３２の永久磁石７３および鉄板７４が、永久磁石７３の磁力により蓋部材８１と密着し、釣合重り３２は記録ドラム１１における案内溝３１内で固定される。このときには、画像記録の開始時または終了時に記録ドラム１１を大きな加速力で加速または減速した場合にも、釣合重り３２が移動することを防止できるだけの強力な磁力をもって、釣合重り３２を蓋部材８１に密着させる。
【００４０】
一方、図１２に示すように、釣合重り３２が移動機構１７における押圧部５２に押圧された状態においては、釣合重り３２の永久磁石７３および鉄板７４が蓋部材８１から離隔し、釣合重り３２における各当接部材７２の計４個の凸部（図８および図１０参照）が、記録ドラム１１に形成された案内溝３１の底部と当接する。
【００４１】
この状態で記録ドラム１１が回転した場合、釣合重り３２は、移動機構１７の押圧部５２によりその移動を規制されることから、釣合重り３２は案内溝３１内を、記録ドラム１１に対して相対的に移動する。このときには、釣合重り３２の永久磁石７３および鉄板７４は蓋部材８１から離隔している。そして、釣合重り３２と案内溝３１の底部とは、アルミニュウム製の案内溝３１の底部との間の動摩擦係数が小さい樹脂より構成された４個の凸部を介して当接している。このため、釣合重り３２を小さなトルクで移動させることが可能となる。
【００４２】
次に、以上のように構成された画像記録装置において、釣合重り３２を記録ドラム１１の重心位置を考慮した所望の位置に移動させるための、釣合重り３２の位置調整動作について説明する。図１３は、釣合重り３２の位置調整動作を示すフローチャートである。なお、一対の釣合重り３２の位置調整を行うためには、各々の釣合重り３２に対して図１３に示すフローがそれぞれ実行されることになる。
【００４３】
釣合重り３２の位置決め動作を実行する際には、次に記録ドラム１１に装着されて画像が記録される刷版１０のサイズに基づき、釣合重り３２が配置されるべき位置を計算する（ステップＳ１）。
【００４４】
そして、計算後の釣合重り３２の位置と現在釣合重り３２が配置されている位置とを比較する（ステップＳ２）。計算後の釣合重り３２の位置と現在釣合重り３２が配置されている位置とが一致した場合には、釣合重り３２の位置決め動作を実行する必要はないことから、位置決め動作を終了する。
【００４５】
一方、計算後の釣合重り３２の位置と現在釣合重り３２が配置されている位置とが一致しない場合には、釣合重り３２の位置決め動作を実行する（ステップＳ３）。
【００４６】
釣合重り３２の位置決めを行う際には、先ず、回転駆動機構１６におけるモータ４４の駆動により記録ドラム１１を回転させ、図５および図６に示すように、一対の釣合重り３２のうち、最初に移動させるべき釣合重り３２の凹部７６と移動機構１７における押圧部５２とを対向配置する。次に、図７に示すように、移動機構１７における押圧部１６８を釣合重り３２方向に移動させる。これにより、図１２に示すように、釣合重り３２における永久磁石７３および鉄板７４が蓋部材８１から離隔し、釣合重り３２は案内溝３１に沿って移動可能となる。
【００４７】
この状態において、回転駆動機構１６におけるモータ４４の駆動により記録ドラム１１を回転させ、釣合重り３２を記録ドラム１１に対して所望の位置まで移動させる。このときには、釣合重り３２は、蓋部材８１から離隔しており、また、案内溝３１の底部との間の動摩擦係数が小さい樹脂より構成された４個の凸部を介して案内溝３１の底部と当接していることから、釣合重り３２を小さなトルクで移動させることが可能となる。このため、記録ドラム１１を回転させるために大きなトルクが必要となることはない。
【００４８】
釣合重り３２が所望の位置まで移動すれば、図５および図６に示すように、移動機構１７における押圧部５２を釣合重り３２から離隔させる。これにより、図１１に示すように、釣合重り３２の永久磁石７３および鉄板７４が蓋部材８１と密着し、釣合重り３２はこの位置で固定される。
【００４９】
釣合重り３２の位置決め動作が完了すれば、釣合重り３２が所望の位置に固定されているか否かを確認するために、釣合重り３２の位置検出動作を実行する（ステップＳ４）。この位置検出動作は、回転駆動機構１６におけるモータ４４の駆動により記録ドラム１１を回転させるとともに、釣合重り３２のセンサードグ６３を図６および図７に示すセンサ６１により検出し、そのときのロータリエンコーダ４５の信号を検出することにより実行される。
【００５０】
検出された釣合重り３２の位置が釣合重り３２が配置されるべき位置と異なっていた場合、あるいは、釣合重り３２の位置が釣合重り３２が配置されるべき位置から許容範囲以上ずれていた場合には、再度、釣合重り３２の位置決め動作（ステップＳ３）と位置検出動作（ステップＳ４）とを繰り返す（ステップＳ５）。
【００５１】
一方、検出された釣合重り３２の位置が釣合重り３２が配置されるべき位置と一致していた場合、あるいは、釣合重り３２の位置が釣合重り３２が配置されるべき位置から許容範囲内の位置に配置されていた場合には、その位置データを記憶した上で（ステップＳ６）、釣合重り３２の位置調整動作を終了する。なお、釣合重り３２が配設される案内溝３１は、記録ドラム１１の片方の端面にのみ形成されていてもよい。
【００５２】
また、上記実施の形態においては、記録ドラム１１全体が単一の材料（非磁性体材料たるアルミニュウム）により構成されていたが、複数の材料を複合させて作成してもよい。ただしこの場合でも少なくとも記録ドラム１１の両端面（案内溝３１が片方の端面にのみ形
成される場合には、案内溝３１が形成された側の記録ドラム１１の端面）はアルミニュウム等の非磁性体材料で構成する必要がある。
【００５３】
また、上記実施の形態における磁性体（案内溝３１の蓋部材８１および釣合重り３２に
配設される永久磁石７３等）は、少なくとも、釣合重り３２の固定時において磁性を有し
ていればよい。例えば、蓋部材８１を電磁石で構成し、釣合重り３２を案内溝３１に沿って移動させるときには該蓋部材８１の磁性を失わせるように制御してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】この発明を適用する画像記録装置の概要をその一部を分解して示す斜視図である。
【図２】この発明を適用する画像記録装置の正面概要図である。
【図３】記録ドラム１１を回転駆動するための回転駆動機構１６および釣合重り３２を案内溝３１に沿って移動させるための移動機構１７等とともに示す側面図である。
【図４】移動機構１７を、記録ドラム１１の案内溝３１内に配設された釣合重り３２とともに示す側面概要図である。
【図５】移動機構１７を記録ドラム１１等とともに拡大して示す斜視図である。
【図６】移動機構１７の側面図である。
【図７】移動機構１７の側面図である。
【図８】釣合重り３２の斜視図である。
【図９】釣合重り３２の正面図である。
【図１０】釣合重り３２の側面図である。
【図１１】釣合重り３２が記録ドラム１１に形成された案内溝３１内に収納された状態を示す説明図である。
【図１２】釣合重り３２が記録ドラム１１に形成された案内溝３１内に収納された状態を示す説明図である。
【図１３】釣合重り３２の位置調整動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５５】
１０    刷版
１１    記録ドラム
１２    記録ヘッド
１６    回転駆動機構
１７    移動機構
２６    回転軸
３１    案内溝
３２    釣合重り
３８    移動テーブル
４１    プーリ
４２    ベルト
４３    プーリ
４４    モータ
４５    ロータリエンコーダ
４６    制御部
５０    支持部材
５３    支軸
５４    アーム
５５    バネ
５６    モータ
５７    駆動部材
５８    案内部材
５９    係合ピン
６１    センサ
６３    センサードグ
７１    重り本体
７２    当接部材
７３    永久磁石
７４    鉄板
７６    凹部
７７    凸部
８１    蓋部材
【図１】
0004738100.tif 000002
【図２】
0004738100.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0004738100.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0004738100.tif 000011
【図１１】
0004738100.tif 000012
【図１２】
0004738100.tif 000013
【図１３】
0004738100.tif 000014