JPS60163062A - Led printer - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
く技術分野〉
本発明は、画像形成用露光装置としてLEDアレイを搭
載したLEDプリンタヘッドを利用した光プリンタに関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Technical Field The present invention relates to an optical printer that uses an LED printer head equipped with an LED array as an exposure device for image formation.
〈従来技術〉
この種の電子写真式光プリンタは、一般的な電子写真式
複写装置のスリット露光−原稿像結像光学系のかわりに
、主走査方向の一列分の輝点列をドラム上に結像でき、
任意に輝点の点灯、消灯を可能にした画像形成用露光装
置を組み込んだものである。特に、LEDアレイプリン
タは、輝点列発生の手段として、微少なLEDを数十個
−列もしくは複数列に並べ、これらの像をドラム面上に
結像する結像光学系と一体にしたものを、画像形成用の
露光装置として用いたものである。<Prior Art> This type of electrophotographic optical printer uses a single line of bright spots in the main scanning direction on a drum, instead of the slit exposure and original image forming optical system of a general electrophotographic copying device. Can be imaged,
It incorporates an exposure device for image formation that allows bright spots to be turned on and off at will. In particular, LED array printers are devices in which dozens of tiny LEDs are arranged in rows or in multiple rows as a means of generating a row of bright spots, and are integrated with an imaging optical system that forms images of these onto a drum surface. was used as an exposure device for image formation.
第1図に従来のLEDアレイプリンタの概略構成図を示
す。101は感光ドラムで、矢印aの向きに回転する。FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a conventional LED array printer. 101 is a photosensitive drum, which rotates in the direction of arrow a.
102は1次帯電器で、感光ドラム101の表面を均一
に帯電する。103は従来のLEDプリンタヘッドであ
り、ここで感光ドラム101の表面において、輝点が結
像された部分の電荷のみ移動し、その他の部分の電荷は
そのままで残る。すなわち、光像に対応した静電潜像が
形成される。次に、現像器104を通過すると、そのと
きの感光ドラム101の表面の電荷の有無に従い、トナ
ーの付着及び未着がおこり、感光ドラム101上の潜像
が顕像化する。以上の過程において、LEDプリンタ〜
ツド103により輝点を照射した感光ドラム101の部
分に、トナーを付着させるか否かは、帯電器102の極
性および現像器104に入れたトナーの極性等の組合せ
如何により、任意に決定できるのは周知のとおりである
。A primary charger 102 charges the surface of the photosensitive drum 101 uniformly. Reference numeral 103 designates a conventional LED printer head, in which only the charge on the surface of the photosensitive drum 101 where the bright spot is imaged moves, and the charge on other parts remains unchanged. That is, an electrostatic latent image corresponding to the optical image is formed. Next, when the toner passes through the developing device 104, toner may or may not adhere depending on the presence or absence of charge on the surface of the photosensitive drum 101 at that time, and the latent image on the photosensitive drum 101 becomes visible. In the above process, the LED printer ~
Whether or not toner is attached to the part of the photosensitive drum 101 irradiated with a bright spot by the dot 103 can be arbitrarily determined by the combination of the polarity of the charger 102 and the polarity of the toner put into the developing device 104. As is well known.
現像器104を通過して顕像化したトナーによる画像は
、転写帯電器105により、 カセット106もしくは
カセット107から供給される紙に転写される。この紙
の定着器108の通過時に、紙に感光ドラム101より
転写したトナーが、紙に定着する。109は感光ドラム
101上に残ったトナーのクリーナであり、110は除
電ランプである。The toner image that has passed through the developing device 104 and has been visualized is transferred by a transfer charger 105 onto paper supplied from a cassette 106 or a cassette 107. When the paper passes through the fixing device 108, the toner transferred to the paper from the photosensitive drum 101 is fixed to the paper. 109 is a cleaner for toner remaining on the photosensitive drum 101, and 110 is a static elimination lamp.
ここで、上記LEDプリンタヘッド103に使用された
LEDアレイに関して、第2〜第4図に基づきより詳し
く述べる。第2図はLEDアレイ基板の斜視図、第6図
はLEDアレイチップの平面図、第4図は各LEDの結
線を示す配線図である。Here, the LED array used in the LED printer head 103 will be described in more detail based on FIGS. 2 to 4. FIG. 2 is a perspective view of the LED array board, FIG. 6 is a plan view of the LED array chip, and FIG. 4 is a wiring diagram showing the connections of each LED.
これらの図において、n個のLEDチップ(208−1
〜2[18−n ’)のそれぞれに形成されるm個ずつ
のL ED (301−1−1−301−1−m、 〜
、 301−−n−1〜301−n−m)は、1端をセ
グメント信号線(302−1〜302−m)に、他端を
群選択信号線(209−1〜209−n )にそれぞれ
接続され、nxmのマトリクス配線が形成されている。In these figures, n LED chips (208-1
m LEDs formed in each of ~2[18-n') (301-1-1-301-1-m, ~
, 301--n-1 to 301-n-m) have one end connected to the segment signal line (302-1 to 302-m) and the other end connected to the group selection signal line (209-1 to 209-n). These are connected to each other to form an nxm matrix wiring.
I、EDアレイ駆動回路401は、データ信号D、クロ
ック信号C1k、データイネーブル信号ENを入力する
。The I, ED array drive circuit 401 receives a data signal D, a clock signal C1k, and a data enable signal EN.
ここで、LEDアレイ駆動回路401の動作を、以下(
1)〜(11)に説明する。(1)データイネーブル信
号ENが1になっているあいだ、1列分のLED(30
1−1−1〜301−n−m)のデータをクロック信号
C1kに同期して受けとる。(11)最初のm個のデー
タを人力したとき、該データの各々に対応してL E
D (301−k (k=1.2.−、n ) )を点
消灯すべく、セグメント信号線(302−1〜302−
m)に信号をのせる。それとともに、群選択信号線 3
−
209−1を接地し、他の群選択信号線(209−2〜
209−n ’)をフローティングにする。(iii)
次のm個のデータを入力したとき、前回と同様に、セグ
メント信号線(302−1〜302−m)に新しい信号
をのせるとともに、群選択信号線209−2を接地し、
他の群選択信号線をフローティングにする。Here, the operation of the LED array drive circuit 401 is described below (
1) to (11) will be explained. (1) While the data enable signal EN is 1, one column of LEDs (30
1-1-1 to 301-nm) in synchronization with the clock signal C1k. (11) When the first m pieces of data are manually generated, L E
In order to turn on and off D (301-k (k=1.2.-, n)), segment signal lines (302-1 to 302-
Put a signal on m). At the same time, the group selection signal line 3
- Ground 209-1 and connect other group selection signal lines (209-2 to
209-n') is made floating. (iii)
When the next m data are input, a new signal is placed on the segment signal lines (302-1 to 302-m) and the group selection signal line 209-2 is grounded, as in the previous case.
Make other group selection signal lines floating.
この様にデータをm個ずつ区切り、−列分のLED (
301−1−1〜301−n−m)のmxn個をm個ず
つ駆動(m個ずつの群のn時分割駆動)し、−列分のL
EDの画像パターンを作成する。尚、最後のチップ20
8−nに対するデータは、m個分のクロック信号C1k
を数えるまで、セグメント信号線(302−1〜302
−m)に保持され、群選択信号線209−nは接地され
て、その後フローティングになる。In this way, data is divided into m pieces, and LEDs for - columns (
301-1-1 to 301-n-m) are driven by m pieces (n time-division driving in groups of m pieces), and L for - columns is driven.
Create an ED image pattern. In addition, the last chip is 20
The data for 8-n is m clock signals C1k.
segment signal lines (302-1 to 302
-m), the group selection signal line 209-n is grounded, and then becomes floating.
第5図において、上記LEDアレイ駆動回路401の動
作をより詳細に説明する。同図は、LEDアレイ駆動回
路401の一例のブロック図である。データ信号りは、
シリアルイン・パラレルアウトのシフトレジスタ501
のシリアルイン端 4−
子に接続される。クロック信号C1kは、シフトレジス
タ501とタイミングジェネレータ502に接続される
。イネーブル信号ENは、タイミングジェネレータ50
2に接続される。タイミングジェネレータ502は、イ
ネーブル信号BNの立ち上がり前は、ラッチ信号502
−lおよび群選択信号(502−1〜502−n ’)
をすべてOにする。その動作を以下(1)〜(1いに説
明する。(1)タイミングジェネレータ502が、イネ
ーブル信号ENの立ち上がり後、m個のクロック信号の
パルスをカウントしたところで、シフトレジスタ501
のパラレル出力(501−1〜501−m)には、m個
のデータが出そろう。(11)そのタイミングにあわせ
て、ラッチ信号502−Aにパルス出力をする。Referring to FIG. 5, the operation of the LED array drive circuit 401 will be described in more detail. This figure is a block diagram of an example of the LED array drive circuit 401. The data signal is
Serial-in/parallel-out shift register 501
Serial in terminal 4- is connected to the terminal. Clock signal C1k is connected to shift register 501 and timing generator 502. The enable signal EN is supplied to the timing generator 50.
Connected to 2. The timing generator 502 outputs a latch signal 502 before the enable signal BN rises.
-l and group selection signal (502-1 to 502-n')
Set all to O. The operation will be explained in (1) to (1) below. (1) When the timing generator 502 counts m clock signal pulses after the enable signal EN rises, the shift register 501
m pieces of data will be output from the parallel outputs (501-1 to 501-m). (11) A pulse is output to the latch signal 502-A in accordance with the timing.
(++1)それと同時に群選択信号502−1を1にす
る。(++1) At the same time, the group selection signal 502-1 is set to 1.
従って、ラッチ506は、最初のm個のデータを並列に
保持し、ドライバ504により、LED(601−1−
1〜301−1−m)をドライブする信号がセグメント
信号線(302−1〜302−m)に出力される。(1
いまだ、他のドライバ505により、群選択信号線20
9−1のみ接地され、他の群選択信号線(209−2〜
209−m)はフローティング状態になる。以後、タイ
ミングジェネレータ502は、イネーブル信号ENが立
ち下がってから、m個のクロック信号C1kのパルスを
数えて、最終的に群選択信号502−nを1から0に変
化させることにより、群選択信号線(209−1〜20
9−m)をすべてフローティングにするまで同様に動作
する。Therefore, the latch 506 holds the first m data in parallel, and the driver 504 causes the LEDs (601-1-
1 to 301-1-m) are output to the segment signal lines (302-1 to 302-m). (1
The group selection signal line 20 is still connected by another driver 505.
Only 9-1 is grounded, and the other group selection signal lines (209-2 to
209-m) becomes a floating state. Thereafter, the timing generator 502 counts m pulses of the clock signal C1k after the enable signal EN falls, and finally changes the group selection signal 502-n from 1 to 0, thereby changing the group selection signal. Line (209-1~20
9-m) are all made floating.
ところで、LEDの発光面はほぼ正方形になっている。By the way, the light emitting surface of the LED is approximately square.
そして、16画素/mmの画素密度でA3版のプリント
を可能にするには、A3版の短手方向が約300mmで
あるので、約4800個のLEDを1列に並べる必要が
ある。1群を128個のLEDで構成し、37群これを
並べると、4736個のLEDが並び、全長が296m
mになる。すなわち、mを128とし、nを37として
、各LEDをマトリクス駆動する。この場合、一部分の
画素をプリントアウトするのに1つのLEDを点灯する
時間は、1列分の画素のプリントアウト時間のたかだか
1/I7である。従って、4736個のLEDにそだぞ
れ並列にドライバ、ラッチを接続し、4736ビツトの
直並列変換器により画像信号を1列分並列にとりだし、
このラッチによりそのデータを保持し、上述した1列分
の画素のプリントアウト時間と同時間だけ、各LEDを
画像信号に応じて点・消灯させる場合に比較して、それ
と同一の露光量を得るには、LEDの光量は、プリント
速度を上記と同じとした場合、37倍を必要とする。In order to make it possible to print an A3 size at a pixel density of 16 pixels/mm, since the short side of the A3 size is approximately 300 mm, it is necessary to arrange approximately 4,800 LEDs in one row. If one group consists of 128 LEDs and 37 groups are lined up, there will be 4736 LEDs, and the total length will be 296 m.
It becomes m. That is, m is set to 128, n is set to 37, and each LED is driven in a matrix. In this case, the time it takes to turn on one LED to print out a portion of the pixels is at most 1/I7 of the time it takes to print out one row of pixels. Therefore, drivers and latches are connected in parallel to each of the 4736 LEDs, and image signals for one column are taken out in parallel using a 4736-bit serial-parallel converter.
This latch holds the data and obtains the same amount of exposure compared to when each LED is turned on and off according to the image signal for the same amount of time as the printout time of one row of pixels as described above. For this, the amount of light from the LED would be 37 times greater if the printing speed was the same as above.
ここで、従来のLEDアレイヘッドに用いられるLED
アレイチップはGaAsPを母体にしており、発光波長
650 nmで、16画素/mlT+の画素密度のしE
Dの発光量は、1. L E D当り10mAの電流を
加えた場合、8μW程度である。一方、発光面を感光ド
ラム上に結像するための結像光学系として、効率の良い
集束性ファイバアレイを用いても、その効率は10%程
度であり、650 nm付升で感度の良い感光ドラムを
用いても、上記LEDは1μJ/cn?程度の光量を必
要とする。この場合、感光ドラムとLEDアレイを相対
的に静止させて光画像を作成するのに必要な時間は、約
49μsである。そして、これを前述の様にn回に分け
てマトリクス駆動すると、1部分全部をプリントする時
間は、そのn(−37)倍の1..8msとなる。これ
が1716mm分プリントする時間となるから、1秒間
当り約34.5mmのプリント速度となる。するとA3
サイズで1枚プリントするには、約12秒かかる。Here, the LED used in the conventional LED array head
The array chip is made of GaAsP, has an emission wavelength of 650 nm, and has a pixel density of 16 pixels/mlT+.
The amount of light emitted by D is 1. When a current of 10 mA is applied to each LED, the current is about 8 μW. On the other hand, even if a highly efficient focusing fiber array is used as an imaging optical system for imaging the light-emitting surface onto the photosensitive drum, the efficiency is only about 10%. Even if a drum is used, the above LED is 1μJ/cn? It requires a certain amount of light. In this case, the time required to create an optical image by keeping the photosensitive drum and the LED array relatively stationary is about 49 μs. Then, if this is divided into n times and matrix driven as described above, the time to print one entire portion is 1. .. It becomes 8ms. Since this is the time to print 1716 mm, the printing speed is approximately 34.5 mm per second. Then A3
It takes about 12 seconds to print one size page.
そこで、例えばこれを4秒ぐらいにするためには、発光
量を3倍にしなければならない。光量を上げる為には、
LEDの駆動電流を増加させなければならないが、LE
Dの駆動電流を増加させるとLEDの寿命が短くなる。Therefore, in order to shorten this time to about 4 seconds, for example, the amount of light emission must be tripled. In order to increase the amount of light,
Although it is necessary to increase the driving current of the LED,
Increasing the drive current of D shortens the life of the LED.
たとえば、100時間点灯時に、初期光量の50%以上
を補償するためには、接合温度を80℃以下におさえた
としても、LEDの電流密度は200〜300 A/c
nr’以下にしなければならない。すると、16画素/
mmのLEDにおいては、LED面積は62.5 tt
m X 62.5 μm以下であり、これに10 mA
の電流を加えた場合は、電流密度は256A/crrF
となるため、10 mAを越える電流をLEDに加える
のは、寿命の点でも問題がある。For example, in order to compensate for more than 50% of the initial light intensity after 100 hours of lighting, the current density of the LED must be 200 to 300 A/c even if the junction temperature is kept below 80°C.
Must be less than or equal to nr'. Then, 16 pixels/
For mm LED, the LED area is 62.5 tt
m x 62.5 μm or less, and 10 mA
If a current of 256A/crrF is applied, the current density is 256A/crrF
Therefore, applying a current exceeding 10 mA to the LED poses a problem in terms of life span.
また、寿命の点を無視して、1. L E Dあたり3
0mA程度で駆動するとき、1群当りの全LEDを点灯
すると、3.84 Aが群選択線に流れることになる。Also, ignoring the lifespan, 1. 3 per L E D
When driving at approximately 0 mA, if all LEDs per group are turned on, 3.84 A will flow to the group selection line.
また、1群が選択されている時間は、A3サイズを4秒
でプリントするとき、約16μsになる。ところが、3
.84.Aという大電流を高速にスイッチングするのは
難しく、数μsの遅延がおきてしまう。また、この遅延
時間は電流の大きさにも左右されるため、1群当りの点
灯LEDの数により、1個当りの光量がばらついてしま
い、良質な画像が望めなくなる。Further, the time during which the first group is selected is approximately 16 μs when printing A3 size in 4 seconds. However, 3
.. 84. It is difficult to switch a large current of A at high speed, resulting in a delay of several microseconds. Furthermore, since this delay time also depends on the magnitude of the current, the amount of light per LED varies depending on the number of lit LEDs per group, making it impossible to obtain a high-quality image.
こうしたことから、上述したようなLEDアレイプリン
タは、低速プリンタとしてしか応用できなかった。For these reasons, the above-mentioned LED array printer could only be applied as a low-speed printer.
そこで、前述したような時分割駆動方式を採用したLE
Dアレイプリンタであっても、高速のプリントを可能と
するために種々の提案がなされている。Therefore, an LE that uses the time-division drive method as described above
Even with D-array printers, various proposals have been made to enable high-speed printing.
その−例のLEDアレイ基板を第6図に、該LEDアレ
イ基板の部分拡大斜視図を第7図に示す。An example LED array board is shown in FIG. 6, and a partially enlarged perspective view of the LED array board is shown in FIG.
ここで、601はLEDアレイ基板であり、602は放
熱板をかねた基板であり、603はセラミック基板等で
構成される群選択信号線の配線手段であり、604はセ
グメント信号線の配線手段である。605−1.605
−2 、 ・ 、605−nは端面発光のLEDを、そ
の端に複数個並べたLEDアレイチップである。606
は、セグメント信号線の配線手段604から各セグメン
ト信号線を引き出すためのケーブルである。また、60
4−1〜604−nは群選択電極である。Here, 601 is an LED array board, 602 is a board that also serves as a heat sink, 603 is wiring means for group selection signal lines made of a ceramic substrate, etc., and 604 is wiring means for segment signal lines. be. 605-1.605
-2, . . , 605-n are LED array chips in which a plurality of edge-emitting LEDs are arranged on the edge thereof. 606
is a cable for drawing out each segment signal line from the segment signal line wiring means 604. Also, 60
4-1 to 604-n are group selection electrodes.
第7図はLEDアレイ基板601の部分拡大斜視図であ
るが、これはLEDアレイチップ6o5−にの近傍を第
6図の紙面の裏側から見たものを示しである。ここで、
LEDアレイチップ605−には、端面発光形式のr、
ED 701−1.701−2 。FIG. 7 is a partially enlarged perspective view of the LED array board 601, which shows the vicinity of the LED array chip 6o5- as viewed from the back side of the paper of FIG. here,
The LED array chip 605- includes edge-emitting type r,
ED 701-1.701-2.
・・・を1列に並べたモノリシックLEDアレイで、そ
れぞれのLED 701−1.701−2 、’−(7
)PN接合面は、LEDアレイチップ6o5−にと配線
基板603との接着面と平行になっている。そして光は
、端面702−1,702−2 、=−よ1,1 矢印
b の方向に出力する。r、 F、 D 701−1
、701−2 、 =−の電極は上面にあり、これを配
線手段604上の−I!−り) :/ )信号ノ引出線
7o6−に−1,703−に−2゜・・・とワイヤボン
ディングしである。群選択信号電極604−には、LE
Dアレイチップ6o5−にの接着面を介し接続されてい
る。701-1.701-2,'-(7
) The PN bonding surface is parallel to the bonding surface between the LED array chip 6o5- and the wiring board 603. The light is then output in the direction of the end faces 702-1, 702-2, =-1,1 arrow b. r, F, D 701-1
, 701-2, =- electrodes are on the upper surface, which are connected to -I! on the wiring means 604. -ri) :/) Wire bonding is performed to the signal lead wires 7o6- to -1, 703- to -2°, and so on. The group selection signal electrode 604- has LE
It is connected to the D array chip 6o5- via an adhesive surface.
このように端面発光式のり、 E D 701−kを用
いる場合は、発光方向がLEDアレイチップ6o5−に
の接着面と水平であるため、両側に電極引出しが行なえ
ないので、セグメント信号は片側のみがらLEDアレイ
チップの各LEDの一端と接続される。片側であるとい
う点を除けば、配線手段603.604は従来と同様の
ものが使用される。In this way, when using the edge-emitting glue ED 701-k, the light emitting direction is parallel to the adhesive surface to the LED array chip 6o5-, so electrodes cannot be drawn out on both sides, so the segment signal is generated only on one side. is connected to one end of each LED of the LED array chip. The wiring means 603 and 604 are the same as conventional ones except that they are on one side.
ただし、画素密度が同じとき、セグメント信号の引出し
線の密度は倍になる。However, when the pixel density is the same, the density of the leader line of the segment signal is doubled.
この様な端面発光式のT、 E Dは、液相成長法によ
りPN接合面を形成し、全面に電極を形成したのち、電
極もろともPN接合面を完全に分離するまで溝を掘り、
複数個のL E Dを1チツプ上に構成することができ
る。たとえばこの状態でLED−]1−
701−3の電極とLEDアレイチップ605−にの接
着面に電圧を加え、電流を流すことにより、PN接合面
で発光現象が発生するが、上面はすべて電極でおおわれ
ているため、端面702−3より光が放出される。For such edge-emitting T and E D, a PN junction is formed by liquid phase growth, an electrode is formed on the entire surface, and then a groove is dug until the PN junction is completely separated from the electrode.
Multiple LEDs can be configured on one chip. For example, in this state, by applying a voltage to the adhesive surface between the electrode of LED-]1-701-3 and the LED array chip 605- and passing a current, a light emission phenomenon occurs at the PN junction surface, but the upper surface is entirely covered with electrodes. 702-3, light is emitted from the end surface 702-3.
従来のLEDアレイの様に、上面に発光させるタイプで
1チツプ上に複数個のLEDアレイを形成するためには
、気相成長法を用いたプロセスを用いざるを得なかった
。これには、発光効率の悪いGaAsPのLED材料を
用いなければならなかった。しかし、上述した様なLE
Dアレイチップは、第7図に示した様に、LEDのPN
接合面を削り取る様にして分離し、複数個のLED発光
面702−1 .702−2 、・・・を形成したLE
Dアレイチップ605−にであるので、気相成長法を用
いて複数個のLEDをチップ上に構成する必要はなく、
前述のとおり液相成長法により形成した大きな端面発光
LEDチップに、PN接合面をえぐりとる溝を掘り、複
数個のLEDに分離する等の手段によって作成すること
ができるため、発光効率の非常 12−
に高いGaAlAs 等のLED材料で、モノリシック
なLEDアレイテップを作成できる。従って、従来のL
EDアレイに比較し、数倍の効率で発光が可能となる。In order to form a plurality of LED arrays on one chip, which emit light from the top surface like conventional LED arrays, a process using a vapor phase growth method had to be used. For this purpose, it was necessary to use GaAsP LED material, which has poor luminous efficiency. However, the LE as mentioned above
As shown in Figure 7, the D array chip
The bonding surface is scraped off to separate the LEDs into a plurality of LED light emitting surfaces 702-1. LE that formed 702-2,...
Since it is on the D array chip 605-, there is no need to construct a plurality of LEDs on the chip using a vapor phase growth method.
As mentioned above, it is possible to create a large edge-emitting LED chip formed by the liquid phase growth method by digging a groove that cuts out the PN junction surface and separating it into multiple LEDs, so the luminous efficiency is extremely low. - Monolithic LED array tips can be made with LED materials such as GaAlAs, which have a high Therefore, the conventional L
Compared to ED arrays, it is possible to emit light with several times the efficiency.
すなわち、同一光量を得るためには数分の1の電流しか
必要でなくなる。さらにGaAlAsにおいて、発光波
長を750 nm程度にすると、発光効率はさらに10
0秒程に上がる。その発光波長付近で1μJ/crrF
の感度のドラムを作成可能である。よって、この方式
をとり入れ、従来例で説明したのと同じ第4図の回路で
、同じ画素密度のLEDとして、1群当りm (−1,
28)個のLEDを37群の時分割駆動とした場合にお
いて、従来の数10分の1の電流で従来と同等のプリン
トが可能となる。すなわち、A3サイズを4秒程度でプ
リントアウトするのに、従来はILED当030 mA
以上の電流を必要としたが、上述したような方式では1
〜2 mA以上にすることができ、群選択信号線にも最
大でも約250 mA シか流れず、従って、高速なス
イッチングも簡単に実現できる様になる。That is, in order to obtain the same amount of light, only a fraction of the current is required. Furthermore, in GaAlAs, when the emission wavelength is set to about 750 nm, the emission efficiency increases by an additional 10
It goes up to about 0 seconds. 1μJ/crrF near the emission wavelength
It is possible to create a drum with a sensitivity of Therefore, by adopting this method and using the same circuit shown in FIG.
28) In the case where 37 groups of LEDs are time-divisionally driven, printing equivalent to the conventional one is possible with a current several tenths of that of the conventional one. In other words, to print out an A3 size sheet in about 4 seconds, it conventionally required 030 mA per ILED.
However, the method described above requires a current of 1
~2 mA or more, and only about 250 mA at maximum flows through the group selection signal line, so high-speed switching can be easily realized.
ところが、上述したような端面発光式のLEDの発光面
の形状は、LEDアレイのアレイ方向(すなわち主走査
方向)に対し、これと垂直方向(すなわち副走査方向)
の幅は短くなる。それは、端面発光としたために、LE
Dアレイのアレイ方向に対して垂直方向の発光面幅は、
PN接合の深さ程度になり、発光強度の半値幅は10μ
m程度になる。従って、結合光学系等でドラム上の光点
をぼかしたとしても15μm程度の幅にしかならない。However, the shape of the light emitting surface of the edge-emitting LED as described above is perpendicular to the array direction (i.e., main scanning direction) of the LED array (i.e., sub-scanning direction).
width becomes shorter. Because it is edge-emitting, LE
The width of the light emitting surface in the direction perpendicular to the array direction of the D array is:
The depth is about the same as that of the PN junction, and the half width of the emission intensity is 10μ.
It will be about m. Therefore, even if the light spot on the drum is blurred by a coupling optical system or the like, the width will only be about 15 μm.
これに対し、16画素/mmという高密度な画素密度で
1ドツトの径を小さくした場合においても、1ドツトの
1辺の大きさは62.5μmある。On the other hand, even when the diameter of one dot is reduced at a high pixel density of 16 pixels/mm, the size of one side of one dot is 62.5 μm.
このLEDアレイで、LEDアレイと感光ドラム面を相
対的に一定速度で移動させながら、上述した様な37時
分割駆動を行うと、LEDアレイのアレイ方向と垂直方
向は、1群が点灯している間に約1.7μmしか移動し
ないため、全面点灯したときにも第8図(a)に示す様
に、破線で示した1画素分の領域801のうちの約1/
4の領域802のみに光があたる。そのため、光をあて
たところを黒くするプロセスのプリンタでは、全面熱の
画像に白すしが発生し、光をあてたところを白くするプ
リンタでは、全面白の画像に黒すじが発生してしまうと
いう問題があった。With this LED array, when the above-mentioned 37 time division driving is performed while moving the LED array and the photosensitive drum surface at a relatively constant speed, one group is lit in the array direction and the vertical direction of the LED array. Since it moves by only about 1.7 μm during the period of time, even when the entire surface is lit, as shown in FIG.
Light hits only the area 802 of No. 4. As a result, printers that use a process that blackens the areas exposed to light will produce white streaks on fully heated images, while printers that whiten areas exposed to light will generate black streaks on completely white images. There was a problem.
該問題について、第9図及び第10図に基づき、より詳
細に説明する。This problem will be explained in more detail based on FIGS. 9 and 10.
第9図には、端面702−1を発光面とした端面発光式
のLED701−1と、感光ドラム101との中間位置
に、たとえば集束性光伝送体等の結像光学系902を配
設した場合の概略図を示す。ここで、結像光学系902
の出射面902aから感光ドラム101面までの距離l
oと、結像光学系902の長さlcと、結像光学系90
2の入射面902bからLED発光面702−1までの
距離lIとの総和を、結像光学系902の共役長とする
。In FIG. 9, an imaging optical system 902 such as a converging light transmitting body is disposed at an intermediate position between an end-emitting type LED 701-1 whose end surface 702-1 is a light-emitting surface and a photosensitive drum 101. A schematic diagram of the case is shown. Here, the imaging optical system 902
The distance l from the exit surface 902a to the surface of the photosensitive drum 101
o, the length lc of the imaging optical system 902, and the imaging optical system 90
The sum of the distance lI from the incident surface 902b of No. 2 to the LED light emitting surface 702-1 is the conjugate length of the imaging optical system 902.
そして、上記の距離11oとllを同じにした場合、一
番鮮明に、LED発光面702−1の像が感光ドラム1
01上に結像される。ここで、あえて結像位置をずらす
ことにより、感光ドラム101上の像をぼかし、LED
701−1の発光面702−1よ 15−
り大きくすることができる。これは、結像光学系902
の共役点から物点をずらすと、MTFが減少することを
利用したものである。第10図(a)に、結像位置をあ
わせた状態から、LED発光面702−1もしくは感光
ドラム101面を結像光学系902よりΔ11遠ざけた
り(+)、近づけたり(−)したときのMTFの変化を
示した。また第10図(b)には、LED発光面702
−1から感光ドラム101面までの長さをTcとし、1
Jo=lhの条件でTcを変化させたときのM T ’
Fの変化を示した。すなわち、この様に結像光学系90
2と、発光面702−1または感光ドラム101面との
距離をかえることにより、MTFを減少させ像の大きさ
を拡大できる。しかし上記の場合には、LED701−
1の長手方向(すなわち主走査方向)と短手方向(すな
わち副走査方向)との両方向に、光像が拡大されてしま
う。When the above distances 11o and ll are the same, the image of the LED light emitting surface 702-1 is most clearly displayed on the photosensitive drum 1.
01. Here, by intentionally shifting the imaging position, the image on the photosensitive drum 101 is blurred, and the LED
It can be made larger than the light emitting surface 702-1 of 701-1. This is the imaging optical system 902
This takes advantage of the fact that MTF decreases when the object point is shifted from the conjugate point of . FIG. 10(a) shows the results when the LED light emitting surface 702-1 or the photosensitive drum 101 surface is moved away (+) or closer (-) by Δ11 from the imaging optical system 902 from the state where the imaging positions are aligned. It shows the change in MTF. Further, FIG. 10(b) shows an LED light emitting surface 702.
-1 to the surface of the photosensitive drum 101 is Tc, and 1
M T' when changing Tc under the condition of Jo=lh
The change in F was shown. That is, the imaging optical system 90
By changing the distance between the light emitting surface 702-1 and the light emitting surface 702-1 or the surface of the photosensitive drum 101, the MTF can be decreased and the image size can be increased. However, in the above case, LED701-
The optical image is expanded in both the longitudinal direction (i.e., the main scanning direction) and the transverse direction (i.e., the sub-scanning direction).
更に、第11図により上記問題を具体的に説明する。第
11図(a)〜(g)は、LEDを各列とも点灯させた
ときと、まびいたときでの、感光ドラムの−16=
受ける光エネルギ分布と、これに伴う画像パターンとの
関係を示す。同図(a)に示すように、第1列目の点灯
位置5401−1 、第2列目の点灯位置5401−2
、第3列目の点灯位置5401−3のそれぞれでLED
を発光させたとき、画素ピッチl。Furthermore, the above problem will be specifically explained with reference to FIG. Figures 11 (a) to (g) show the relationship between the -16= light energy distribution received by the photosensitive drum and the resulting image pattern when the LEDs are turned on in each row and when they are blinking. shows. As shown in the same figure (a), the first column lighting position 5401-1, the second column lighting position 5401-2
, LED at each lighting position 5401-3 in the third row.
When emitting light, the pixel pitch l.
に対し、発光幅lbが短くなる。そのため、感光トラム
101上の光エネルギの分布は、同図(b)の曲線54
02の様になる。このとき、プリントアウト時の着色点
と非着色点との境界点である、光エネルギのしきい値を
Wlと非常に小さく設定しても、同図(C)の着色状態
P++で示した様に、着色領域D11及び非着色領域L
11ができてしまう。この場合、光があたった領域を着
色領域として説明しているが、電子写真プロセスをかえ
れば、着色と非着色とを逆にできることは周知のとおり
である。On the other hand, the light emission width lb becomes shorter. Therefore, the distribution of light energy on the photosensitive tram 101 is the same as the curve 54 in FIG.
It will look like 02. At this time, even if the threshold of light energy, which is the boundary point between the colored point and the non-colored point at the time of printout, is set to a very small value Wl, the colored state P++ in the same figure (C) , a colored area D11 and a non-colored area L
11 will be created. In this case, the region exposed to light is described as a colored region, but it is well known that by changing the electrophotographic process, colored and non-colored regions can be reversed.
一方、第2列目の点灯位置5401−2のみLEDを消
灯したときの感光ドラム101上の光エネルギ分布は、
同図(d)の曲線5406の様になる。このときのプリ
ントアウト時の着色状態は、同図(e)のP21で示し
た様で、非着色領域L21が着色領域D21より狭くな
ってしまう。本来ならば、LED連続点灯時は同図(f
)の着色状態PIOのように、1行にわたって着色領域
DJoが続くべきであるし、1回毎にまびいてLEDを
点灯したときは、同図(g)に示すように非着色領域L
20と着色領域D20の幅が等しくなるべきであるが、
この様に着色領域と非着色領域とが望ましくない割合で
混在するのが、前述した白すじ及び黒すじの発生原因と
なるのである。On the other hand, the light energy distribution on the photosensitive drum 101 when the LED is turned off only at the lighting position 5401-2 in the second row is as follows:
The result is a curve 5406 in FIG. 5(d). The colored state at the time of printing out at this time is as shown at P21 in FIG. Normally, when the LED is lit continuously, the same figure (f
) The colored area DJo should continue over one line, as in the colored state PIO, and when the LED is turned on every time, the non-colored area L as shown in (g) of the same figure.
20 and the width of the colored area D20 should be equal,
This undesirable coexistence of colored areas and non-colored areas is the cause of the above-mentioned white streaks and black streaks.
なお、この問題は、上述した例で示した端面発光式のL
EDを使用する場合のみならず、副走査方向よりも主走
査方向に長い発光面を持つLEDを使用して時分割駆動
により作動させる場合にも生じていた。Note that this problem can be solved by the edge-emitting type L shown in the example above.
This problem occurs not only when an ED is used, but also when an LED having a light emitting surface longer in the main scanning direction than in the sub-scanning direction is used and operated by time-division driving.
〈発明の目的〉
本発明の目的は、上記問題を解消し、黒すじ及び白すし
のない良質な画像形成を可能とするLEDプリンタを提
供することにある。<Object of the Invention> An object of the present invention is to provide an LED printer that solves the above-mentioned problems and makes it possible to form high-quality images without black streaks or white streaks.
〈発明の構成〉
本発明のLEDプリンタは、上記目的を達成するだめに
、LEDアレイと感光体との間に、該感光体上に結像さ
れる光像のMTFを副走査方向にのみ低下させる手段を
配設することにより、該LEDが副走査方向よりも主走
査方向に長い発光面を持つものであっても、該L E
Dからの光を副走査方向に拡大して前記感光体上に結像
させ得るようにしたものである。<Configuration of the Invention> In order to achieve the above object, the LED printer of the present invention has a structure between the LED array and the photoreceptor that reduces the MTF of the light image formed on the photoreceptor only in the sub-scanning direction. Even if the LED has a light-emitting surface longer in the main scanning direction than in the sub-scanning direction, the L E
The light from D is expanded in the sub-scanning direction so that an image can be formed on the photoreceptor.
〈実施例〉
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説
明する。<Examples> Examples of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第12図に、本発明の一実施例の斜視図を示した。基板
901は、第6図における基板602を、集束性光伝送
体等の結像光学系902を取りつけ得る様に、LEDア
レイテップ605−1.・・・の発光方向に延長したも
のである。また、結像光学系902とLEDアレイチッ
プ605−1 、・・・の発光面との間に、シリンドリ
カルレンズ903を固定しである。この基板901に、
もれ光対策用のカバーをつけたものを、第1図のプリン
タヘッド106のかわりにとりつけることができる。た
だ19−
し、第1図においては、基板201が感光ドラム101
面に対し水平であったのが、第12図ではLEDの発光
面の位置関係が90°変換したために、基板901がド
ラム面に対し垂直に取付けられる。FIG. 12 shows a perspective view of an embodiment of the present invention. A substrate 901 is formed by connecting the substrate 602 in FIG. 6 to the LED array tips 605-1. ...extended in the direction of light emission. Further, a cylindrical lens 903 is fixed between the imaging optical system 902 and the light emitting surfaces of the LED array chips 605-1, . On this board 901,
A cover with a cover to prevent light leakage can be attached in place of the printer head 106 shown in FIG. However, in FIG. 1, the substrate 201 is the photosensitive drum 101.
In FIG. 12, the positional relationship of the light emitting surfaces of the LEDs is changed by 90 degrees, so that the board 901 is mounted perpendicular to the drum surface.
第12図に示すように、シリンドリカルレンズ906を
挿入しても、LEDアレイチップ605−1、・・・の
アレイ方向に関する結像光学系902による結像関係は
くずれない。しかし、LEDアレイチップ605−1.
・・・のアレイ方向に垂直な方向、すなわち発光面の短
い幅の方向に関しては、シリンドリカルレンズ903に
より光路が変更され、感光ドラム上に結像された像がぼ
け、広がるようになる。すなわち、シリンドリカルレン
ズ903を含めた結像光学系では、LED605−1.
・・・の発光面の長手方向(主走査方向)のMTFはそ
のままであるのに対し、短手方向(副走査方向)のMT
Fは低下する。As shown in FIG. 12, even if the cylindrical lens 906 is inserted, the imaging relationship by the imaging optical system 902 in the array direction of the LED array chips 605-1, . . . is not disrupted. However, the LED array chip 605-1.
... in the direction perpendicular to the array direction, that is, in the direction of the short width of the light emitting surface, the optical path is changed by the cylindrical lens 903, and the image formed on the photosensitive drum becomes blurred and spread. That is, in the imaging optical system including the cylindrical lens 903, the LEDs 605-1.
While the MTF in the longitudinal direction (main scanning direction) of the light emitting surface remains the same, the MT in the lateral direction (sub scanning direction)
F decreases.
そして第12図において、結像光学系902とLEDア
レイチップ605−1との間に、シリンドリカルレンズ
903を挿入したことにより、シリ20−
ントリカルレンズの軸と垂直方向において、LEDアレ
イチップ605−1からの光束の径路が変更される。従
って、LEDアレイチップ605−1の発光面の短手方
向の結像関係において、第9、第10図で示したような
、結像光学系902とLED605−1との距離を変化
させた場合と同様の効果が発生する。一方、シリンドリ
カルレンズ906の軸方向に関しては、光束の径路は変
更されない。In FIG. 12, by inserting the cylindrical lens 903 between the imaging optical system 902 and the LED array chip 605-1, the LED array chip 605-1 is inserted in the direction perpendicular to the axis of the cylindrical lens. The path of the light beam from 1 is changed. Therefore, in the imaging relationship in the lateral direction of the light emitting surface of the LED array chip 605-1, when the distance between the imaging optical system 902 and the LED 605-1 is changed as shown in FIGS. 9 and 10, A similar effect occurs. On the other hand, regarding the axial direction of the cylindrical lens 906, the path of the light beam is not changed.
従って、LED発光面の短手方向(副走査方向)のみ像
の大きさを拡大することができる。この様子を第13図
に示した。すべてのLEDを点灯したとき、すなわち同
図(a)のすべての列の発光位置54CN−1,540
1−2,5401−3でLEDを発光させたとき、感光
ドラム101上の光エネルギの分布は、同図(b)の曲
線5602の様になる。これは、結像光学系のMTFが
低下したために、コントラストが低下する。そのため、
第11図(b)に示した光エネルギ分布5402に比し
て、なまった形となっている。このとき、第11図と同
様に、着色点と非着色点との境界点である、光エネルギ
のしきい値をWlとする。すると、第13図(C)の着
色状態P12はすべて着色領域DI2となる。一方、隣
接したLEDを1個毎にまびいて点灯したとき、すなわ
ち発光位置5401−1.5401−3でLEDを発光
させ、発光位置5401−2でLEDを非発光のままと
したときの感光ドラム101上の光エネルギ分布は、同
図(d)の曲線5606の様になる。Therefore, the size of the image can be enlarged only in the lateral direction (sub-scanning direction) of the LED light emitting surface. This situation is shown in FIG. When all the LEDs are lit, that is, the light emitting position 54CN-1,540 in all columns in Figure (a)
1-2, 5401-3, when the LED is emitted, the distribution of light energy on the photosensitive drum 101 becomes like a curve 5602 in FIG. This is because the MTF of the imaging optical system is reduced, resulting in a reduction in contrast. Therefore,
It has a rounded shape compared to the light energy distribution 5402 shown in FIG. 11(b). At this time, as in FIG. 11, the threshold of light energy, which is the boundary point between the colored point and the non-colored point, is set to Wl. Then, the colored state P12 in FIG. 13(C) becomes the colored region DI2. On the other hand, when adjacent LEDs are lit up one by one, that is, when the LED is emitted at the light emitting position 5401-1.5401-3 and the LED is left non-emitting at the light emitting position 5401-2, the exposure The light energy distribution on the drum 101 is as shown by a curve 5606 in FIG.
このときのプリントアウト時の着色状態は、同図(e)
のP22で示した様で、非着色領域L22と着色領域D
22とがほぼ同幅で交互になっている。The coloring state when printed out at this time is shown in the same figure (e).
As shown in P22, the non-colored area L22 and the colored area D
22 are alternating with almost the same width.
この様に、結像系を副走査方向にデフォーカスし、MT
Fを低下させて、感光ドラム面上の光エネルギ分布をな
まらせることにより、LEDの発光面幅に対し、非発光
面幅が比較的大きな画像形成用露光装置を用いた場合に
も、全点灯時及びまびき点灯時の場合の、それぞれのプ
リントアウト時の着色状態PI2 + P22を、第1
1図に示した理想的な着色状態P+o + P2Oに近
づけることができる。In this way, the imaging system is defocused in the sub-scanning direction, and the MT
By lowering F and blunting the light energy distribution on the photosensitive drum surface, even when using an image forming exposure device whose non-emissive surface width is relatively large compared to the light emitting surface width of the LED, full lighting can be achieved. The coloring state PI2 + P22 at the time of printout in the case of time and when the blinds are lit is calculated as follows.
The ideal colored state P+o + P2O shown in FIG. 1 can be approached.
この場合、しきい値エネルギW1を越えるか越えないか
によって、はっきりと非着色と着色とが実現する様な電
子写真プロセスを選ぶ必要があるのはいうまでもない。In this case, it goes without saying that it is necessary to select an electrophotographic process that clearly achieves non-coloring and coloring depending on whether the threshold energy W1 is exceeded or not.
こうすることにより、全点灯時の画像は、第8図(b)
に示すように、一画素分の領域801全体に光があたる
ようになる。By doing this, the image when all lights are on is as shown in Figure 8(b).
As shown in FIG. 2, the entire region 801 corresponding to one pixel is illuminated with light.
尚、シリンドリカルレンズ906を入れる位置は、LE
Dアレイチップ605−1と感光ドラムの間のいかなる
位置においても、同様の効果があられれることはいうま
でもない。The position where the cylindrical lens 906 is inserted is LE.
It goes without saying that the same effect can be achieved at any position between the D array chip 605-1 and the photosensitive drum.
第14図に、本発明の他の実施例を示した。端面発光式
のLEDアレイチップ(605−1、・・・。FIG. 14 shows another embodiment of the present invention. Edge-emitting LED array chip (605-1,...
605−n )を基板602上にとりつけりL E D
7レイ基板601と、感光紙1101とを対面させ、
シリンドリカルレンズ906を介して、結像光学系40
1によって、LEDアレイチップ(605−1、・・・
、605−n )の発光面からの光を感光紙1101上
に結像する様に構成しである。また、感光紙1101は
矢印1102の方向に移動する様になっており、LED
アレイ基板601上の各T、 E D発光面の点灯、消
灯による輝点の集合としての画23−
像が逐次作成されるようになっている。1016は現像
器であり、LEDアレイ基板601によりドツト分割さ
れた像を露光された感光紙1101を現像・定着するも
のである。605-n) on the substrate 602.
7-ray substrate 601 and photosensitive paper 1101 are faced to each other,
The imaging optical system 40 via the cylindrical lens 906
1, the LED array chip (605-1,...
, 605-n) to form an image on the photosensitive paper 1101. Further, the photosensitive paper 1101 is moved in the direction of an arrow 1102, and the LED
An image 23 is successively created as a collection of bright spots by turning on and off the light emitting surfaces of each T and ED on the array substrate 601. A developing device 1016 develops and fixes the dot-divided image formed by the LED array substrate 601 on the exposed photosensitive paper 1101.
この様に、本発明は電子写真式のプリンタに限らず、露
光によって像を形成し、それを必要あらば現像、定着す
るプリンタに適用でき、前述した様な黒すじ及び白すし
をなくすことができる。特に、感度の悪い感光紙等を用
いたシステムでは、従来光量不足のためにLEDアンイ
を用いたヘッドが応用できなかったが、本発明を採用す
れば、端面発光式のLEDヘッドを用いることにより実
現可能になる。In this way, the present invention is not limited to electrophotographic printers, but can be applied to printers that form an image through exposure, develop and fix it if necessary, and can eliminate the black streaks and white streaks described above. can. In particular, in systems using insensitive photosensitive paper, etc., conventional heads using an LED annular head could not be applied due to insufficient light intensity, but if the present invention is adopted, an edge-emitting LED head can be used. It becomes possible.
また、マイクロフィルム等にドツト分割した像を露光す
る様なプリンタにおいて、LEDアレイを用いる場合、
集束性光伝送体等の結像系を用いるためには、発光面を
非常に小さくしなければならない。マイクロフィルムで
は、原稿を1/20 程度まで縮小するためには、マイ
クロフィルムからもとの大きさに拡大投射したときのド
ツト密度を24−
16ドツト/ mmとすると、フィルム上では320ド
ツ) / mmぐらいのドツトを作成しなければならな
い。従って、この様な高密度なLEDアレイを作成する
のは、現在のところ不可能であるため、縮小光学系を用
いて、LED発光発光全列小し、そこにフィルムを通過
させることにより実現せざるを得ない。第15図に、こ
の場合の実施例におけるLED光D発光401と感光フ
ィルム1402上の結像点との関係を示した。縮小光学
系1403の焦点なf、 、 f2とすると、距離12
上におかれたLED光D発光401は、距離11をへた
てて反対側に結像される。また、T、 E D発光部1
401は、副走査方向、すなわちLEDアレイ列と直角
方向には数十μmと短いが、主走査方向には数百mmと
非常に長い。そして、レンズの様な光学系を用いて縮小
光学系1406を構成すると、LEDアレイ列全体の倒
立縮少像を結像しなければならないので、LEDアレイ
からの光を有効に結像しようとすると、非常に大きなレ
ンズを使わざるを得なくなる。この様に、たとえ感度の
非常に良い銀塩式の感光フィルムを用いても、発光エネ
ルギの利用率が小さいために、LEDアレイによる光書
込みが難しかった分野にも、シリンドリカルレンズ90
3等を設けて黒すじ等を防止することで、発光量の多い
端面発光式のLEDアレイを光プリンタに適用できる様
になる。In addition, when using an LED array in a printer that exposes images divided into dots on microfilm, etc.,
In order to use an imaging system such as a focusing light transmitter, the light emitting surface must be made very small. With microfilm, in order to reduce the original to about 1/20, if the dot density when enlarged and projected from the microfilm to the original size is 24-16 dots/mm, then 320 dots on the film) / Dots of about mm must be created. Therefore, it is currently impossible to create such a high-density LED array, so it can be achieved by using a reduction optical system to make the entire row of LED lights smaller and passing a film through it. I have no choice but to. FIG. 15 shows the relationship between the LED light D emission 401 and the imaging point on the photosensitive film 1402 in this example. If the focal point of the reduction optical system 1403 is f, , f2, then the distance is 12
The LED light D light emission 401 placed above is imaged on the opposite side at a distance of 11. In addition, T, ED light emitting section 1
401 is as short as several tens of micrometers in the sub-scanning direction, that is, in the direction perpendicular to the LED array row, but is extremely long as several hundred mm in the main scanning direction. If the reduction optical system 1406 is configured using an optical system such as a lens, an inverted reduced image of the entire LED array row must be formed, so if you want to effectively image the light from the LED array, , forcing you to use a very large lens. In this way, the cylindrical lens 90 can be used even in fields where it is difficult to write using an LED array due to the low utilization rate of emitted energy even if a highly sensitive silver halide photosensitive film is used.
By providing 3 or the like to prevent black lines and the like, it becomes possible to apply an edge-emitting type LED array that emits a large amount of light to an optical printer.
なお、上述した実施例においては、LEDとして端面発
光式のものを使用したが、これに限定されることはなく
、副走査方向よりも主走査方向に長い発光面を持つどの
ようなLEDに対しても、同様にして黒すじ等の発生を
なくすことが可能である。In the above-mentioned embodiment, an edge-emitting type LED was used, but the present invention is not limited to this, and any type of LED having a light-emitting surface longer in the main scanning direction than in the sub-scanning direction can be used. However, it is possible to eliminate black lines and the like in the same way.
また、副走査方向のMTFを低下させる手段としては、
」二連したようなシリンドリカルレンズの他に、縦方向
と横方向とで結像位置の異なるアナモフィック光学系を
用いたものであれば、いずれのものでも良い。Further, as a means for reducing the MTF in the sub-scanning direction,
In addition to a double cylindrical lens, any type of anamorphic optical system may be used as long as it uses an anamorphic optical system that focuses images at different positions in the vertical and horizontal directions.
〈発明の効果〉
以上説明したように本発明は、LEDアレイヘッドなn
時分割m画素同時生成方式で駆動するプリンクであって
、LEDアレイと感光体との間に、シリンドリカルレン
ズ等の、MTFを副走査方向にのみ低下させる手段を配
設することにより、黒すじ及び白すしのない良質な画像
形成ができ、また、端面発光式のLEDを採用可能とし
たため、LEDアレイ作成のための材質が比較的自由に
なり、さらに高輝度のLEDアレイが実現可能になり、
n時分割方式という安価な駆動回路にて高速すL E
Dプリンタを作成できるという効果がある。<Effects of the Invention> As explained above, the present invention can be applied to an LED array head.
This plink is driven by a time-division m-pixel simultaneous generation method, and by arranging a means for reducing the MTF only in the sub-scanning direction, such as a cylindrical lens, between the LED array and the photoreceptor, black streaks and It is possible to form high-quality images without white spots, and because it is possible to use edge-emitting LEDs, the materials used to create LED arrays can be used relatively freely, making it possible to create LED arrays with even higher brightness.
High-speed operation is achieved using an inexpensive drive circuit called the n-time division method.
This has the effect of making it possible to create a D printer.
第1図は一般のL EDプリンタの概略構成図、第2図
はLEDアレイ基板の斜視図、第6図はLEDアレイチ
ップの平面図、第4図はLEDアレイの配線図、第5図
はLEDアレイ駆動回路のブロック図、第6図は端面発
光式のLEDを使用したLEDアレイ基板の斜視図、第
7図は第6図の部分拡大斜視図、第8図(a)及び(b
)は従来及び本発明におけるドツトの形成結果を示す模
式図、第9図はLED発光面とドラム面結像点との関係
を示す概略図、第10図(a)及び(b)はMTFの変
化な示す線図、第11図は従来の発光パターンとドラム
面上の光エネルギとの関係を示す説明図、第12図は本
発明のLEDプリンタの一実施例の要部を示す斜視図、
$13図は本発明における発光パターンとドラム面上の
光エネルギとの関係を示す説明図、第14図は本発明の
他の実施例の概略構成図、第15図は本発明の更に他の
実施例におけるLED発光部と感光フィルム結像点との
関係を示す概略図である。
401・・・結像光学系、601・・・LEDアレイ基
板、602・・・基板、
+S[15−1,〜、605−n ・L E Dアレイ
チップ、901・・・基板、 902・・・結像光学系
、903・・・シリンドリカルレンズ、
1101・・・感光体、 1401・・・LED発光部
、1402・・・感光フィルム、1403・・・縮小光
学系。
(94ノ 4L1.J
(’/、) JLI、J
−Aζζ−
1
0■Figure 1 is a schematic configuration diagram of a general LED printer, Figure 2 is a perspective view of the LED array board, Figure 6 is a plan view of the LED array chip, Figure 4 is the wiring diagram of the LED array, and Figure 5 is A block diagram of an LED array drive circuit, FIG. 6 is a perspective view of an LED array board using edge-emitting LEDs, FIG. 7 is a partially enlarged perspective view of FIG. 6, and FIGS. 8(a) and (b).
) is a schematic diagram showing the dot formation results in the conventional method and the present invention, FIG. 9 is a schematic diagram showing the relationship between the LED light emitting surface and the drum surface imaging point, and FIGS. 10 (a) and (b) are the MTF 11 is an explanatory diagram showing the relationship between the conventional light emitting pattern and the light energy on the drum surface; FIG. 12 is a perspective view showing the main parts of an embodiment of the LED printer of the present invention;
Figure 13 is an explanatory diagram showing the relationship between the light emitting pattern and the light energy on the drum surface in the present invention, Figure 14 is a schematic configuration diagram of another embodiment of the present invention, and Figure 15 is a diagram showing still another embodiment of the present invention. FIG. 3 is a schematic diagram showing the relationship between an LED light emitting section and a photosensitive film imaging point in an example. 401... Imaging optical system, 601... LED array substrate, 602... Substrate, +S[15-1, ~, 605-n, LED array chip, 901... Substrate, 902... - Imaging optical system, 903... Cylindrical lens, 1101... Photoreceptor, 1401... LED light emitting section, 1402... Photosensitive film, 1403... Reduction optical system. (94ノ 4L1.J ('/,) JLI, J -Aζζ- 1 0■
Claims (1)
を複数個少なくとも一列に配置したLEDプレイと、感
光体と、該感光体上に前記LEDからの光を結像する結
像光学系とを有し、前記感光体上にドツト分割した光像
を時分割駆動により形成するようにしたLEDプリンタ
において、前記LEDアレイと前記感光体との間に、前
記光像のMTFを副走査方向にのみ低下させる手段を具
備したことを特徴とするLEDプリンタ。LED with a light-emitting surface that is longer in the main scanning direction than in the sub-scanning direction
an LED play in which a plurality of LEDs are arranged in at least one row; a photoconductor; and an imaging optical system that forms an image of the light from the LEDs on the photoconductor, and an optical image divided into dots is formed on the photoconductor. What is claimed is: 1. An LED printer configured to form images by time-division driving, further comprising means for reducing the MTF of the optical image only in the sub-scanning direction, between the LED array and the photoreceptor.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59017656A JPS60163062A (en) | 1984-02-04 | 1984-02-04 | Led printer |
DE3438949A DE3438949C2 (en) | 1983-10-25 | 1984-10-24 | Printing device |
GB08427039A GB2150395B (en) | 1983-10-25 | 1984-10-25 | Image formation apparatus |
US07/004,318 US4700206A (en) | 1983-10-25 | 1987-01-08 | Image formation apparatus |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59017656A JPS60163062A (en) | 1984-02-04 | 1984-02-04 | Led printer |
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JPS60163062A true JPS60163062A (en) | 1985-08-24 |
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ID=11949893
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP59017656A Pending JPS60163062A (en) | 1983-10-25 | 1984-02-04 | Led printer |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60163062A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62104363A (en) * | 1985-10-31 | 1987-05-14 | Yokogawa Medical Syst Ltd | Multi-frame photographing device |
JPH01195068A (en) * | 1988-01-29 | 1989-08-04 | Sanyo Electric Co Ltd | Optical printing head |
-
1984
- 1984-02-04 JP JP59017656A patent/JPS60163062A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62104363A (en) * | 1985-10-31 | 1987-05-14 | Yokogawa Medical Syst Ltd | Multi-frame photographing device |
JPH0556710B2 (en) * | 1985-10-31 | 1993-08-20 | Yokogawa Medical Syst | |
JPH01195068A (en) * | 1988-01-29 | 1989-08-04 | Sanyo Electric Co Ltd | Optical printing head |
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