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技術 画像露光装置

出願人 コニカミノルタ株式会社
発明者 野澤肇
出願日 2001年8月30日 (18年0ヶ月経過) 出願番号 2001-260988
公開日 2003年3月5日 (16年6ヶ月経過) 公開番号 2003-066305
状態 未査定
技術分野 電磁気プリンタおよび光プリンタ レンズ鏡筒 投影型複写機一般
主要キーワード 高熱膨張材 装置架台 初期設定位置 共焦点法 伸び方向 低熱膨張材 複数ビーム間 膨張率差
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2003年3月5日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

画像露光装置内部の温度によるピント位置のずれを簡易な構成により抑制することができ、良質な画像形成を可能とする画像露光装置を提供する。

解決手段

光露光記録材料4の露光面上に画像形成する画像露光装置において、露光光源1と、前記露光光源1の光軸方向に沿って移動可能に設けられ、該露光光源1からの光を前記記録材料4の露光面に投影照射するための2と、熱膨張率の異なる部材を組み合わせてなるピント補償手段10とを有し、装置内部に温度変化が生じた際に、前記ピント補償手段10により前記レンズ2の位置を移動させることを特徴とする画像露光装置。

概要

背景

露光光源からの光をレンズを介して記録材料露光面上に投影照射することにより記録材料に露光画像を形成する画像露光装置においては、画像の記録密度を向上させ、高品質画像形成が行えるようにするため、露光時においては、記録材料の露光面上に投影照射される露光光源からの光のピント位置を厳密に調整し、記録材料の露光面と露光光源の光軸方向の位置を高精度に維持することが望まれる。

概要

画像露光装置内部の温度によるピント位置のずれを簡易な構成により抑制することができ、良質な画像形成を可能とする画像露光装置を提供する。

光露光で記録材料4の露光面上に画像形成する画像露光装置において、露光光源1と、前記露光光源1の光軸方向に沿って移動可能に設けられ、該露光光源1からの光を前記記録材料4の露光面に投影照射するための2と、熱膨張率の異なる部材を組み合わせてなるピント補償手段10とを有し、装置内部に温度変化が生じた際に、前記ピント補償手段10により前記レンズ2の位置を移動させることを特徴とする画像露光装置。

目的

そこで、本発明の課題は、画像露光装置内部の温度によるピント位置のずれを簡易な構成により抑制することができ、良質な画像形成を可能とする画像露光装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

光露光記録材料露光面上に画像形成する画像露光装置において、露光光源と、前記露光光源の光軸方向に沿って移動可能に設けられ、該露光光源からの光を前記記録材料の露光面に投影照射するためのレンズと、熱膨張率の異なる部材を組み合わせてなるピント補償手段とを有し、装置内部に温度変化が生じた際に、前記ピント補償手段により前記レンズの位置を移動させることを特徴とする画像露光装置。

請求項2

光露光で記録材料の露光面上に画像形成する画像露光装置において、露光光源と前記露光光源からの光を前記露光面に投影照射するためのレンズとを露光光源の光軸方向に沿って一体に移動可能に設けると共に、熱膨張率の異なる部材を組み合わせてなるピント補償手段を有し、装置内部に温度変化が生じた際に、前記ピント補償手段により前記レンズ及び露光光源の位置を移動させることを特徴とする画像露光装置。

技術分野

0001

本発明は画像露光装置に関し、詳しくは、装置内の温度によるピントずれを抑制し、良質な画像形成を可能とした画像露光装置に関する。

背景技術

0002

露光光源からの光をレンズを介して記録材料露光面上に投影照射することにより記録材料に露光画像を形成する画像露光装置においては、画像の記録密度を向上させ、高品質の画像形成が行えるようにするため、露光時においては、記録材料の露光面上に投影照射される露光光源からの光のピント位置を厳密に調整し、記録材料の露光面と露光光源の光軸方向の位置を高精度に維持することが望まれる。

発明が解決しようとする課題

0003

画像露光装置内において、露光光源やレンズ等の光学系は、通常アルミ等の金属材からなる取付台に取り付けられている。このため、この取付台が画像露光装置内部に発生する熱によって膨張を起こし、その結果、レンズ位置が変化することにより、レンズと記録材料の露光面との間の距離がずれ、記録材料の露光面上に投影照射している露光光源からの光のピント位置にずれを生じさせる問題がある。

0004

また、レンズを支持している支持部材等の熱膨張によってもレンズ位置がずれ、その結果ピント位置にずれを生じさせる問題がある。

0005

そこで、本発明の課題は、画像露光装置内部の温度によるピント位置のずれを簡易な構成により抑制することができ、良質な画像形成を可能とする画像露光装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0006

請求項1記載の発明は、光露光で記録材料の露光面上に画像形成する画像露光装置において、露光光源と、前記露光光源の光軸方向に沿って移動可能に設けられ、該露光光源からの光を前記記録材料の露光面に投影照射するためのレンズと、熱膨張率の異なる部材を組み合わせてなるピント補償手段とを有し、装置内部に温度変化が生じた際に、前記ピント補償手段により前記レンズの位置を移動させることを特徴とする画像露光装置である。

0007

請求項2記載の発明は、光露光で記録材料の露光面上に画像形成する画像露光装置において、露光光源と前記露光光源からの光を前記露光面に投影照射するためのレンズとを露光光源の光軸方向に沿って一体に移動可能に設けると共に、熱膨張率の異なる部材を組み合わせてなるピント補償手段を有し、装置内部に温度変化が生じた際に、前記ピント補償手段により前記レンズ及び露光光源の位置を移動させることを特徴とする画像露光装置である。

発明を実施するための最良の形態

0008

以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。

0009

図1は、本発明に係る画像露光装置の概略構成を示している。図中、1は露光光源、2はレンズ、3は保持部材、4は保持部材3の表面に保持された記録材料である。

0010

露光光源1は、半導体レーザLED(発光ダイオード)からなり、装置架台5に設けられた取付台6に固定されている。なお、露光光源1は便宜上1つの光源として図示しているが、露光光源1の数は複数でもよい。

0011

レンズ2は、露光光源1から図示左方向に照射される光の光軸上に配置されており、露光光源1からの光を保持部材3の表面に保持された記録材料4の露光面に投影照射する。このレンズ2は1枚からなるものでもよいし、複数のレンズを光軸を揃えて所定間隔をおいて鏡胴内に収容してなるレンズ群からなるものであってもよい。

0012

レンズ2は、装置架台5上においてステージ7上に固定されている。このステージ7は、装置架台5上に光軸方向に沿う図示左右方向に延びるガイドレール8にスライド移動可能に取付けられており、従って、レンズ2はステージ7によりガイドレール8に沿って図示左右方向に移動可能とされている。なお、ステージ7には、装置架台5との間に引っ張りばね9が掛け渡されており、ステージ7を図示右方向に付勢している。

0013

この実施形態に係る画像露光装置においては、レンズ2は、ある温度(基準温度)において記録材料4の露光面上に適正なピント位置で画像形成が行われるように予め初期設定位置に調整されている。このときのピント調整は、実際に画像を露光してみて調整する方法や共焦点法により反射光の径が最小となるように調整する方法等が挙げられる。

0014

図中、10はピント補償手段である。ピント補償手段10は、熱膨張率の異なる部材を組み合わせてなり、装置内部に発生する熱により温度変化が生じ、それによりレンズ2の位置が上記初期設定位置から変化した際に、ピント補償手段10を構成している部材の熱膨張率の相違を利用して、レンズ2の位置を初期設定位置に戻すように機能する。

0015

更に詳しくは、ピント補償手段10は、低熱膨張材高熱膨張材とを用い、それらに作用する熱によってそれぞれ熱膨張を生ずる際に、低熱膨張材と高熱膨張材のそれぞれの伸び方向を互いに反対方向に作用させるように組み合わせて、レンズ2又はレンズ2を固定しているステージ7等に固定することにより、それら低熱膨張材と高熱膨張材の伸び量の差分をもって、位置ずれしたレンズ2の位置を初期設定位置に戻すように機能する。

0016

低熱膨張材と高熱膨張材としては、熱膨張率が相対的に低い部材と高い部材を用いればよく、例えば、低熱膨張材としてガラスセラミック、鉄等を用い、高熱膨張材として、これらよりも熱膨張率の高いアルミを用いることができる。

0017

この実施形態に係るピント補償手段10は、図1に示すように、低熱膨張材からなる第1部材10aと、該第1部材10aの上面に当接するように設けられた高熱膨張材からなる第2部材10bとによって構成されている。

0018

各部材は長手方向が露光光源1の光軸方向に沿って延びており、第1部材10aは、光軸方向におけるレンズ2側(図示左側)の端部において固定部x1によってステージ7上に部分的に固定されている。このため、第1部材10aは、この固定部x1を支点として図示右方向に熱膨張による伸びが作用する。

0019

また、第2部材10bは、上記第1部材10aに対して、光軸方向における露光光源1側(図示右側)の端部において第1部材10aと固定部x2において部分的に固定されている。このため、第2部材10bは、この固定部x2を支点として図示左方向に熱膨張による伸びが作用する。

0020

第2部材10bには、その光軸方向におけるレンズ2側(図示左側)の端部が上方に立ち上げられて立ち上げ部10b’が形成されており、ステージ7と装置架台5との間に掛け渡された引っ張りばね9によってステージ7が図示右方向に付勢されていることにより、この立ち上げ部10b’が、装置架台5上に固定されたストッパ11の先端11aと常時当接状態にある。レンズ2は、この状態で前述した初期設定位置に調整されている。

0021

なお、本実施形態においては、装置架台5、取付台6、ステージ7、ストッパ11も上記同様の低熱膨張材により形成されている。

0022

また、このピント補償手段10及びストッパ11は、露光光源1からの光がレンズ2へ至る光軸上からは外れた位置に配置されている。

0023

かかるピント補償手段10の機能について図2を用いて説明する。図2(A)はレンズ2が初期設定位置にあり、ピントが適正な状態にあるときのピント補償手段10を示している。

0024

ここで、装置内部に発生した熱により温度変化が生じ、装置架台5やステージ7、取付台6等に熱膨張が起こると、レンズ2の位置が初期設定位置から変化し、上記熱膨張によって図示左方向へずれることにより、記録材料4の露光面とレンズ2との間の距離が、レンズ2が初期設定位置にあるときの距離に対してずれが生じ、記録材料4の露光面上に投影照射している露光光源1からの光のピント位置にずれを生じる。

0025

このときピント補償手段10も同様に熱による影響を受けるが、ピント補償手段10は低熱膨張材と高熱膨張材からなるため、装置内部の熱により、図2(B)に示すように、固定部x1を支点とする低熱膨張材からなる第1部材10aの伸び方向と、固定部x2を支点とする高熱膨張材からなる第2部材10bの伸び方向が互いに反対方向となる。しかし、低熱膨張材からなる第1部材10aの伸び量よりも高熱膨張材からなる第2部材10bの熱膨張による伸び量が大きいため、この結果、両者の伸び量の差分によって、第2部材10bの立ち上げ部10b’とストッパ11の先端11aとの間に隙間Sが形成される。

0026

ここで、ステージ7は引っ張りばね9により図示右方向に付勢されているため、図2(C)に示すように、ステージ7が引っ張りばね9の付勢力によって、第2部材10bの立ち上げ部10b’とストッパ11の先端11aとの当接状態を維持するように図示右方向に移動し、初期設定位置から位置ずれしたレンズ2を初期設定位置に戻すように動作する。

0027

従って、この場合、装置内部の熱による温度上昇によってピント位置が図示左方向へずれてしまっても、ピント補償手段10によって、上記の通りピント位置のずれを抑制することが可能である。

0028

ピント補償手段10によるピント位置の補償は、低熱膨張材と高熱膨張材の膨張率差とその長さで決まる。従って、温度及びそのときのピント位置のずれ量と、低熱膨張材、高熱膨張材の熱膨張率及びそれらの長さとから、温度によるピント補償量を予め設計し、レンズ2の位置のずれ量と第2部材10bとストッパ11との間に形成される隙間Sの量(即ち、引っ張りばね9によって戻されるレンズ2の移動量)とがほぼ等しくなるように調整しておくことが容易であり、ピント補償の精度の高い画像露光装置を容易に構成することができる。

0029

図3は、本発明の他の実施形態に係る画像露光装置の概略構成を示している。図1と同一符号は同一構成を示し、詳細な説明は省略する。

0030

この実施形態に係る画像露光装置では、レンズ2を固定しているステージ7上に露光光源1も固定し、該露光光源1とレンズ2とが一体にステージ7の移動により光軸方向に沿って移動可能とされている。

0031

この実施形態に係る画像露光装置においても、装置内部に発生した熱により熱膨張が起こると、レンズ2の位置が初期設定位置から変化することにより、記録材料4の露光面とレンズ2との間の距離にずれが生じ、記録材料4の露光面上に投影照射している露光光源1からの光のピント位置にずれを生じる。ピント補償手段10は、上記の通り、このピントの位置ずれを補償し、ピント位置のずれを抑制するように機能するが、ステージ7上にはレンズ2と共に露光光源1が共に固定されているため、露光光源1とレンズ2間の距離はほぼ一定である。

0032

例えば、露光光源1が複数の光源からなる複数ビームを照射するものであり、その複数ビームをレンズ2で縮小して記録材料4の露光面上に投影することにより露光を行うようにした光学系の場合、レンズ2と露光光源1との間の距離が変わるとその縮小倍率も異なることとなり、複数ビーム間の距離も変わることになり、良質な画像形成が困難となる等、画像形成上好ましくない。しかし、この実施形態に示すように、装置内部に温度変化が生じた際に、ピント補償手段10によってレンズ2と露光光源1とを一体に移動させるようにしているため、露光光源1が複数の光源からなる複数ビームを照射するものである場合でも、複数ビーム間の距離が変わってしまうようなことがなく、ピント位置のずれを抑制することができ、良質な画像形成が可能である。

0033

以上説明したピント補償手段10は、装置内部の熱による温度上昇によってピント位置が記録材料4側(図示左方向)へずれてしまう場合を補償するように構成されているが、これに限定されず、装置内部の熱による温度上昇によってピント位置が露光光源1側(図示右方向)へずれてしまう場合、図1及び図3に示す例では、引っ張りばね9の付勢方向を逆にし、ピント補償手段10を図示する態様と左右対称となるように設ければよい。

0034

図4にピント補償手段の別の態様を示す。この態様では、装置内部の熱による温度上昇によってピント位置が露光光源1側(図示右方向)へずれてしまう場合を想定している。図1と同一符号は同一構成を示し、特に記載がない限り詳細な説明は省略する。

0035

ピント補償手段100は、装置架台5上面に当接するように配設された高熱膨張材からなる第1部材100aと、第1部材100aの上面に当接するように配設された低熱膨張材からなる第2部材100bとを有してなり、この第2部材100bの上面にレンズ2が固定されている。なお、この装置架台5も第2部材100bと同じく低熱膨張材からなる。

0036

各部材は長手方向が露光光源1の光軸方向に沿って延びており、その第1部材100aは、光軸方向における露光光源1側(図示右側)の端部において固定部x10によって装置架台5上に部分的に固定されている。このため、第1部材100aは、この固定部x10を支点として図示左方向に熱膨張による伸びが作用する。

0037

また、第2部材100bは、上記第1部材100aに対して、光軸方向における記録材料4側(図示左側)の端部において第1部材100aと固定部x20において部分的に固定されている。このため、第2部材100bは、この固定部x20を支点として図示右方向に熱膨張による伸びが作用する。

0038

ここで、装置内部に発生した熱によりピント補償手段10が熱による影響を受けると、固定部x10を支点とする高熱膨張材からなる第1部材100aの伸び方向と、固定部x20を支点とする低熱膨張材からなる第2部材100bの伸び方向が互いに反対方向となるが、低熱膨張材からなる第2部材100bの伸び量よりも高熱膨張材からなる第1部材100aの熱膨張による伸び量が大きいため、この結果、両者の伸び量の差分だけ、第2部材100b上のレンズ2の位置が図示左方向へ移動する。

0039

このピント補償手段100における温度によるピント補償量を、温度及びそのときのピント位置のずれ量と、低熱膨張材、高熱膨張材の熱膨張率及びそれらの長さとに基づいて予め調整しておくことで、温度変化により初期設定位置から位置ずれしたレンズ2を初期設定位置に精度良く戻すように動作させることが可能である。

発明の効果

0040

本発明によれば、画像露光装置内部の温度によるピント位置のずれを簡易な構成により抑制することができ、良質な画像形成を可能とする画像露光装置を提供することができる。

図面の簡単な説明

0041

図1画像露光装置の一実施形態の概略を示す構成図
図2(A)〜(C)はピント補償手段の動作を説明する説明図
図3画像露光装置の他の実施形態の概略を示す構成図
図4他のピント補償手段を備えた画像露光装置の概略を示す構成図

--

0042

1:露光光源
2:レンズ
3:保持部材
4:記録材料
5:装置架台
6:取付台
7:ステージ
8:ガイドレール
9:引っ張りばね
10、100:ピント補償手段
11:ストッパ

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