(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数列にわたって千鳥状に配列された複数の光源と、
全ての前記光源からの出射ビームを記録媒体上の一直線上の収束ラインに収束するように出射光路が定められた複数の収束光学系と、
前記光源と前記収束光学系との少なくとも一方を前記収束ライン方向に相対的に揺動させる揺動手段と、を具備する揺動型マルチビーム記録装置において、
複数の前記光源が支持された光源支持部材と、前記光源と対をなす前記収束光学系が支持された収束光学系支持部材とが一つのユニットとして組み立てられ、
前記揺動手段は、前記光源からのビームの照射時に前記ユニット内において前記収束光学系支持部材を出射ビーム間のギャップが埋まる範囲で揺動させることを特徴とする揺動型マルチビーム記録装置。
【請求項２】
前記記録媒体上の前記収束ライン方向に沿う収束光学系の配列間隔は、所望する最高の記録ドットピッチの整数倍に定められている請求項１記載の揺動型マルチビーム記録装置。
【請求項３】
前記ユニットが複数連結されている請求項１又は２記載の揺動型マルチビーム記録装置。
【請求項４】
複数の前記ユニットが取り付けられるユニット支持体を有し、このユニット支持体と前記ユニットとには両者の取付位置を定める位置決め部が設けられている請求項３記載の揺動型マルチビーム記録装置。
【請求項５】
前記ユニットの前記収束光学系支持部材同士は連結部材により連結されている請求項３又は４記載の揺動型マルチビーム記録装置。
【請求項６】
前記光源は、その出射光の放射角度が大きい方向が前記収束ラインと直交する向きで支持されている請求項１記載の揺動型マルチビーム記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体にビームを照射することにより記録媒体に情報を記録する揺動型マルチビーム記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ビーム露光により情報を記録する従来技術としては、光源から照射されるビームを感光体に偏向走査するポリゴンミラーとｆθレンズとを主要な構成とするものが多用されているが、このような露光方法は感度がよく高速記録に好適である。
【０００３】
それとは別に、感熱発色層の表面に光−熱変換材料をコーティングした記録媒体にビームを照射し、そのビームの照射位置で発生する熱により発色させて情報を記録する記録方式が知られている。このような記録方式は、版下などを製作する場合に利用され、その版下等への露光方法は、ガルバノミラーや回転ミラー、ポリゴンミラーなどによって光を記録媒体上に走査することによって情報を記録する方法が一般的に採用されているが、これらは装置が大掛かりとなる。その他の形式の従来技術としては外面露光方式や内面露光方式が代表的な例として挙げられる。
【０００４】
内面露光方式は、円筒形状のドラムの内面に記録媒体を装着し、ドラムの中心線上を軸にして回転する回転ミラーを設け、ドラムの中心線上に照射されるビームを回転する回転ミラーで記録媒体に走査する方式である。この内面露光方式はドラムが回転しないので、書込み時のドラムの機械的振動や回転ムラの影響が少ない利点がある反面、光源が一つであるためミラーの回転数を数万回転としなければ、書込み時間が長くなる欠点が生ずる。ミラーを数万回転という高速の回転数でスムーズに回転させるためには、通常高価な流体軸受けが使用される。またその回転制御精度は非常に高いものが要求され、装置のコストは非常に高くなる欠点を有する。
【０００５】
外面露光方式は、特開平6-186750号公報などに記載されているように、ドラムの外周面に記録媒体を貼り付け、ドラムの外周に設けた複数の光源を、ドラムの回転方向に対して直交する方向に走査することにより、記録媒体に画像を書き込む方式である。この方式は、回転するドラム上の記録媒体にビームを走査するので、平面走査ができない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、回転するドラム上の記録媒体にビームを出射する外面露光方式、平面上の記録媒体にビームを出射する平面走査方式にも対応できるようにすることである。
【０００７】
本発明の目的は、記録媒体の収束ライン上において出射ビーム間のギャップをなくすことができるようにすることである。
【０００８】
本発明の目的は、記録ドット密度の変更時の計算誤差を無くすことができるようにすることである。
【０００９】
本発明の目的は、記録領域の幅を広くする方向に容易に長尺化することができるようにすることである。
【００１０】
本発明の目的は、光源と収束光学系とを相対的に揺動させたときに光がけられ難くすることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、複数列にわたって千鳥状に配列された複数の光源と、全ての前記光源からの出射ビームを記録媒体上の一直線上の収束ラインに収束するように出射光路が定められた複数の収束光学系と、前記光源と前記収束光学系との少なくとも一方を前記収束ライン方向に相対的に揺動させる揺動手段と、を具備する揺動型マルチビーム記録装置において、複数の前記光源が支持された光源支持部材と、前記光源と対をなす前記収束光学系が支持された収束光学系支持部材とが一つのユニットとして組み立てられ、前記揺動手段は、前記光源からのビームの照射時に前記ユニット内において前記収束光学系支持部材を出射ビーム間のギャップが埋まる範囲で揺動させることを特徴とする。
【００１２】
したがって、収束ライン上において出射ビーム間のギャップをなくすことができる。これにより、記録媒体の速度ムラが生じても画像の乱れを防止することができ、また、出射ビーム間のギャップを補正するためのメモリーを不要にすることができる。さらに、回転するドラム上の記録媒体にビームを出射する外面露光方式、平面上の記録媒体にビームを出射する平面走査方式にも対応可能である。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記記録媒体上の前記収束ライン方向に沿う収束光学系の配列間隔は、所望する最高の記録ドットピッチの整数倍に定められている。
【００１４】
したがって、記録ドット密度の変更時の計算誤差を無くすことができる。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記ユニットが複数連結されていることを特徴とする。
【００１６】
したがって、連結するユニットの数を増やすことにより、記録領域の幅を広くする方向に容易に長尺化することができる。
【００１７】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、複数の前記ユニットが取り付けられるユニット支持体を有し、このユニット支持体と前記ユニットとには両者の取付位置を定める位置決め部が設けられている。
【００１８】
したがって、複数のユニット同士の相対位置の精度を高めることを満足した上で、長尺化を図ることが容易となる。
【００１９】
請求項５記載の発明は、請求項３又は４記載の発明において、前記ユニットの前記収束光学系支持部材同士は連結部材により連結されていることを特徴とする。
【００２０】
したがって、揺動される収束光学系支持部材の相対位置を容易に定めることが可能となる。
【００２１】
請求項６記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記光源は、その出射光の放射角度が大きい方向が前記収束ラインと直交する向きで支持されている。
【００２２】
したがって、光源と収束光学系とを相対的に揺動させたときに光がけられ難くなる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基いて説明する。始めに、図１を参照して一つのビーム照射による記録方式の原理について説明する。例えば、発光ダイオード、レーザーダイオード、ダイオードチップなどの光源１を光源駆動回路２により駆動し、光源１からの出射ビームＢをレンズ３により記録媒体４に収束する場合、光源１とレンズ３とを、揺動手段５によって相対的に記録媒体４に対して平行に揺動させると、記録媒体４上に出射ビームＢが走査される。この例は、レンズ３を記録媒体４に沿って揺動させた例である。
【００２４】
レンズ３を揺動させる範囲を、図１に示すようにレンズ３の中心の位置で表わすと、中心位置ｃを振り分けに位置ａ〜位置ｂの間が揺動範囲である。レンズ３は実際にはレンズ支持部材（図示せず）により支持される。レンズ３をレンズ支持部材とともに位置ａ〜位置ｂの間を揺動させる揺動手段５は、レンズ支持部材を直線方向に往復動させるアクチュエータ（図示せず）を有する。このアクチュエータは、ステッピングモータ、超音波モータ、ボイスコイル型モータなどの回転するモータ、或いは、ムービング型モータのリニアモータなど、種々のアクチュエータの適用が可能である。回転するモータの場合はその回転運動を直線運動に変換してレンズキャリアに伝達する運動変換機構（図示せず）を用意すればよい。
【００２５】
記録媒体４は、従来の技術の項で述べたように、感熱発色層の表面に光−熱変換材料をコーティングした記録媒体、或いは、刷版作成用の特殊な記録媒体である。
【００２６】
したがって、画像データに応じて変調されたパルスを光源駆動回路２から光源１に与えると、光源１が記録媒体４に向けてビームＢを照射する。この過程で揺動手段５によりレンズ３を位置ａ〜位置ｂの間を揺動させると、光源１から照射されたビームＢは記録媒体４上を走査される。このとき、記録媒体４上のビームスポットの走査範囲は、Ｓｃを振り分けとしてＳａ〜Ｓｂの間である。Ｓｃはレンズ３が中心位置ｃに位置するときのスポット位置、Ｓａはレンズ３が位置ａに位置するときのスポット位置、Ｓｂはレンズ３が位置ｂに位置するときのスポット位置である。
【００２７】
次に、図２及び図３を参照し、本発明の第一の実施の形態における揺動型マルチビーム記録装置１０Ａの具体的構成について説明する。図２は揺動型マルチビーム記録装置の側面図、図３は揺動型マルチビーム記録装置を記録媒体側から見た正面図である。
【００２８】
揺動型マルチビーム記録装置１０Ａは、ヘッド取付台１１と、このヘッド取付台１１に固定されたユニット支持体としてのヘッド取付板１２とを有し、このヘッド取付板１２に複数のユニット１３が取り付けられている。これらのユニット１３は、光源支持部材１４により支持された複数の光源（本実施の形態ではレーザーダイオード）１５と、収束光学系支持部材１６により支持された複数の収束光学系としてのレンズ１７と、収束光学系支持部材１６をレンズ１７とともに揺動させる揺動手段としてのアクチュエータ１８，１９とにより構成されている。その揺動方向は、記録媒体４が巻き付けられるドラム２０の軸心に沿う方向（図２においては紙面に対して垂直方向、図３においては矢印Ｘ方向）である。
【００２９】
光源１５は光源支持部材１４に形成された嵌合孔（図示せず）に圧入された後に接着剤によって固定されている。光源１５のそれぞれに対向配置されたレンズ１７は、収束光学系支持部材１６に一体に独立的に形成された舌片状のレンズ支持片２１に接着されているため、隣接するレンズ１７同士が機械的外力を及ぼし合う状態を回避することができる。これらのレンズ支持片２１は、レンズ１７の外形に倣う弧面形状で形成されているため、レンズ支持片２１とレンズ１７との隙間が均一となる。これにより、両者の間を接着する場合に、接着剤の収縮に伴うレンズ１７の位置ずれを防止できる。また、この例では、レンズ１７はフィラー入り紫外線硬化型樹脂によりレンズ支持片２１に接着されているので、レンズ１７を容易にかつ正確な位置に接着することができる。
【００３０】
一つのユニット１３の単位で、一つの光源支持部材１４に支持された複数の光源１５は、図３に示すように上下二列にわたって千鳥状に配列され、一つの収束光学系支持部材１６により支持されたレンズ１７も、図３に示すように上下二列にわたって千鳥状に配列されている。図２に示すように、上段に配列された光源１５からの出射ビームは下向きに傾斜され、下段に配列された光源１５からの出射ビームは上向きに傾斜され、これにより、全ての光源１５からの出射ビームＢが記録媒体４上の一直線上の収束ラインＬ上に出射されるように出射光路が定められている。また、記録媒体４上の収束ラインＬ方向に沿うレンズ１７の配列間隔は、所望する最高の記録ドットピッチの整数倍に定められている。さらに、光源１５は、その出射光の放射角度が大きい方向が収束ラインＬと直交する向きで支持されている。
【００３１】
次に、ヘッド取付台１２に対するユニット１３の取付構造について説明する。ユニット１３は図３に示すように複数である。図３に示すように、収束光学系支持部材１６には上下両側に位置決め部としての位置決め孔２２が形成されている。図３において、この収束光学系支持部材１６の裏側に重なる光源支持部材１４と、ヘッド取付台１２とにも同様の位置決め孔２２が形成されている。光源支持部材１４には、上下両側に取付ねじ孔２３が形成され、これらの取付ねじ孔２３に連通する取付孔２４が収束光学系支持部材１６とヘッド取付板１２とに形成されている。
【００３２】
したがって、ヘッド取付台１２と光源支持部材１４と収束光学系支持部材１６とを重ね、これら三者の位置決め孔２２にピン（図示せず）を通して三者の相対位置関係を定め、ヘッド取付板１２の取付孔２４に通した取付ねじ２５を光源支持部材１４の取付ねじ孔２３に螺合することにより、ユニット１３がヘッド取付板１２に取り付けられる。この取付作業の後に、位置決め孔２２からピンを抜くことにより、収束光学系支持部材１６の動きが許容される。この状態で、収束光学系支持部材１６は自由に動き得るが、隣接する収束光学系支持部材１６を連結部材２６で連結することにより、隣接する収束光学系支持部材１６の配列間隔、及び、全てのレンズ１７のＸ方向の配列間隔を正確に決めることができる。連結部材２６取付ねじ２６ａによって収束光学系支持部材１６に固定される。
【００３３】
前述したアクチュエータ１８，１９はリニアモータであり、固定側１８ａ，１９ａが光源支持部材１４に設けられ、可動側１８ｂ，１９ｂが収束光学系支持部材１６に設けられている。可動側１８ｂ，１９ｂの両側は、固定側１８ａ，１９ａの両端から突出する支軸２７に軸受２８を介して摺動自在に支持されている。
【００３４】
さらに、各ユニット１３が有する光源支持部材１４には、ドラム２０の軸心と平行な貫通孔２９（図２参照）が形成され、これらの貫通孔２９にはヒートシンクとしてのヒートパイプ３０（図３参照）が装着されている。
【００３５】
このような構成において、光源１５から出射ビームＢを出射させ、アクチュエータ１８，１９を駆動すると、収束光学系支持部材１６がレンズ１７とともにドラム２０の軸心に沿って揺動し、記録媒体４に画像が形成される。この場合、光源１５とレンズ１７とは、複数列にわたって千鳥状に配列され、全ての光源１５からの出射ビームＢをレンズ１７により記録媒体４上の一直線上の収束ラインＬに収束するように出射光路が定められているので、収束ラインＬ上において出射ビーム間のギャップをなくすことができる。これにより、ドラム２０の回転ムラを原因として記録媒体４の搬送速度ムラが生じても画像の乱れを防止することができ、また、出射ビーム間のギャップを補正するためのメモリーを不要にすることができる。この例では、ドラム２０上の記録媒体４に画像を記録する状態で説明したが、平坦な面に沿って搬送される記録媒体４に画像を形成する平面走査も可能である。
【００３６】
また、記録媒体４上の収束ラインＬ方向に沿うレンズ１７の配列間隔は、所望する最高の記録ドットピッチの整数倍に定められているので、記録ドット密度の変更時の計算誤差を無くすことができる。
【００３７】
さらに、光源１５は、その出射光の放射角度が大きい方向が前記収束ラインと直交する向きで支持されているので、光源１５とレンズ１７とを相対的に揺動させたときに光がけられ難くなる。
【００３８】
さらに、本実施の形態によれば、連結するユニット１３の数を増やすことにより、記録領域の幅を広くする方向に容易に長尺化することができる。
【００３９】
さらに、アクチュエータ１８，１９は、レンズ１７の揺動方向に沿う両側に配置されているので、レンズ１７を揺動させるため駆動力を倍増することができる。
【００４０】
さらに、光源支持部材１４にはヒートパイプ３０が装着されているので、光源支持部材１４の温度を下げ、かつ均一化することが可能となる。これにより、温度補償が容易となる。
【００４１】
さらに、ヘッド取付板１２とユニット１３とには両者の取付位置を定める位置決め孔２２が設けられているので、複数のユニット１３同士の相対位置の精度を高めることを満足した上で、長尺化を図ることが容易となる。
【００４２】
さらに、揺動する収束光学系支持部材１６同士は連結部材２６により連結されているので、隣接する収束光学系支持部材１６同士の相対位置を容易に定めることができる。
【００４３】
次に、本発明の第二の実施の形態を図４に基づいて説明する。前記実施の形態と同一部分は同一符号を用い説明も省略する。図４は揺動型マルチビーム記録装置１０Ｂを記録媒体側から見た正面図である。
【００４４】
本実施の形態においては、収束光学系支持部材１６の揺動方向に沿う一側（上部側）にアクチュエータ１８が配置され、収束光学系支持部材１６の他側（下部側）は光源支持部材１４との間に設けたガイド機構３１により揺動自在に支持されている。このガイド機構３１は、光源支持部材１４に取り付けられた軸支持片３２と、この軸支持片３２に両端が支持された支軸３３と、収束光学系支持部材１６に取り付けられた軸受支持片３４と、この軸受支持片３４に支持された軸受３５とにより形成されている。この軸受３５は支軸３３に対して摺動自在に嵌合されている。
【００４５】
したがって、収束光学系支持部材１６を円滑に揺動させてアクチュエータ１８にかかる負荷を軽減することができる。
【００４６】
なお、本実施の形態においては、収束光学系支持部材１６には一枚のレンズ支持片３６が一体に形成され、このレンズ支持片３６にはレンズ１７を支持する複数のレンズ接合面３７が形成されている。これらのレンズ接合面３７は、レンズ１７の円形の外形に倣うように弧面形状に形成されている。
【００４７】
したがって、レンズ接合面３７とレンズ１７との隙間が均一となる。これにより、両者の間を接着する場合に、接着剤の収縮に伴うレンズの位置ずれを防止できる。また、個々のレンズ１７を独立的に支持する構造と比較してレンズ支持片３６の強度を高めることができる。
【００４８】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、複数列にわたって千鳥状に配列された複数の光源と、全ての前記光源からの出射ビームを記録媒体上の一直線上の収束ラインに収束するように出射光路が定められた複数の収束光学系と、前記光源と前記収束光学系との少なくとも一方を前記収束ライン方向に相対的に揺動させる揺動手段と、を具備する揺動型マルチビーム記録装置において、複数の前記光源が支持された光源支持部材と、前記光源と対をなす前記収束光学系が支持された収束光学系支持部材とが一つのユニットとして組み立てられ、前記揺動手段は、前記光源からのビームの照射時に前記ユニット内において前記収束光学系支持部材を出射ビーム間のギャップが埋まる範囲で揺動させるので、収束ライン上において出射ビーム間のギャップをなくすことができる。これにより、記録媒体の速度ムラが生じても画像の乱れを防止することができ、また、出射ビーム間のギャップを補正するためのメモリーを不要にすることができる。さらに、回転するドラム上の記録媒体にビームを出射する外面露光方式、平面上の記録媒体にビームを出射する平面走査方式にも対応できる。
【００４９】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明において、記録媒体上の収束ライン方向に沿う収束光学系の配列間隔は、所望する最高の記録ドットピッチの整数倍に定められているので、記録ドット密度の変更時の計算誤差を無くすことができる。
【００５０】
請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載の発明において、ユニットが複数連結されているので、連結するユニットの数を増やすことにより、記録領域の幅を広くする方向に容易に長尺化することができる。
【００５１】
請求項４記載の発明によれば、請求項３記載の発明において、複数のユニットが取り付けられるユニット支持体を有し、このユニット支持体とユニットとには両者の取付位置を定める位置決め部が設けられているので、複数のユニット同士の相対位置の精度を高めることを満足した上で、長尺化を図ることが容易となる。
【００５２】
請求項５記載の発明によれば、請求項３又は４記載の発明において、ユニットの収束光学系支持部材同士は連結部材により連結されているので、揺動される収束光学系支持部材の相対位置を容易に定めることが可能となる。
【００５３】
請求項６記載の発明によれば、請求項１記載の発明において、光源は、その出射光の放射角度が大きい方向が収束ラインと直交する向きで支持されているので、光源と収束光学系とを相対的に揺動させたときに光がけられ難くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一つのビーム照射による記録方式の原理に記録方式の原理を示す説明図である。
【図２】本発明の第一の実施の形態における揺動型マルチビーム記録装置の側面図である。
【図３】その揺動型マルチビーム記録装置を記録媒体側から見た正面図である。
【図４】本発明の第二の実施の形態における揺動型マルチビーム記録装置を記録媒体側から見た正面図である。
【符号の説明】
４  記録媒体
１２  ユニット支持体
１３  ユニット
１４  光源支持部材
１５  光源
１６  収束光学系支持部材
１７  収束光学系
１８，１９  揺動手段、アクチュエータ
２２  位置決め部
２６  連結部材
Ｌ  収束ライン
【図１】
0004077223.tif 000002
【図２】
0004077223.tif 000003
【図３】
0004077223.tif 000004
【図４】
0004077223.tif 000005