JP2779560B2 - Ｌｅｄプリンタヘッドの組立方法 - Google Patents
Ｌｅｄプリンタヘッドの組立方法Info
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- JP2779560B2 JP2779560B2 JP28044391A JP28044391A JP2779560B2 JP 2779560 B2 JP2779560 B2 JP 2779560B2 JP 28044391 A JP28044391 A JP 28044391A JP 28044391 A JP28044391 A JP 28044391A JP 2779560 B2 JP2779560 B2 JP 2779560B2
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Description
【０００１】
【発明の利用分野】この発明はＬＥＤアレイを多数用い
たプリンタヘッドに関し、特にＬＥＤの出力ばらつきに
よる印画品質の低下の防止に関する。
たプリンタヘッドに関し、特にＬＥＤの出力ばらつきに
よる印画品質の低下の防止に関する。
【０００２】
【従来技術】多数のＬＥＤ（発光ダイオード）を用い
て、スタチックあるいは時分割等で駆動し、感光ドラム
を露光して印画するようにしたプリンタヘッドは周知で
ある。ＬＥＤプリンタヘッドの問題の１つとして、ＬＥ
Ｄの出力ばらつきによる印画品質の低下が有る。ＬＥＤ
の出力のばらつきは、印画ドットのビーム径のばらつき
として現れ、濃淡のむら等となって印画品位を低下させ
る。
て、スタチックあるいは時分割等で駆動し、感光ドラム
を露光して印画するようにしたプリンタヘッドは周知で
ある。ＬＥＤプリンタヘッドの問題の１つとして、ＬＥ
Ｄの出力ばらつきによる印画品質の低下が有る。ＬＥＤ
の出力のばらつきは、印画ドットのビーム径のばらつき
として現れ、濃淡のむら等となって印画品位を低下させ
る。
【０００３】この問題に対して、実公平２−２１８２９
号公報は、ＬＥＤアレイ単位での発光時間の制御と、Ｌ
ＥＤアレイ内の個別のＬＥＤ毎の発光時間の制御とを組
合せ、出力を均一化することを示している。同様に実公
平２−１９８３号公報は、個別のＬＥＤ毎に発光時間を
制御し、出力ばらつきを補償することを示している。し
かしながらＬＥＤ毎に発光時間を制御することは、階調
印画を実現することとほぼ同等のハードウエア構成を必
要とする。ＬＥＤ毎に発光時間を調整するためには、Ｌ
ＥＤ毎の最適発光時間を記憶したメモリを必要とし、か
つ発光時間が可変の制御回路が必要である。ソフトウエ
アの面から見ると、ＬＥＤを動作させる都度、発光時間
を記憶したメモリを読み、発光制御回路に伝達せねばな
らないため、信号処理量が増加する。このような問題点
にもかかわらずＬＥＤ毎の発光時間調整が行われるの
は、ＬＥＤの出力ばらつきの問題が極めて重要であるか
らである。またこれらの公知技術から明らかなことは、
ＬＥＤアレイ毎の平均出力のばらつきと、アレイ内での
個別出力のばらつきが、管理要因として着目されている
ことである。
号公報は、ＬＥＤアレイ単位での発光時間の制御と、Ｌ
ＥＤアレイ内の個別のＬＥＤ毎の発光時間の制御とを組
合せ、出力を均一化することを示している。同様に実公
平２−１９８３号公報は、個別のＬＥＤ毎に発光時間を
制御し、出力ばらつきを補償することを示している。し
かしながらＬＥＤ毎に発光時間を制御することは、階調
印画を実現することとほぼ同等のハードウエア構成を必
要とする。ＬＥＤ毎に発光時間を調整するためには、Ｌ
ＥＤ毎の最適発光時間を記憶したメモリを必要とし、か
つ発光時間が可変の制御回路が必要である。ソフトウエ
アの面から見ると、ＬＥＤを動作させる都度、発光時間
を記憶したメモリを読み、発光制御回路に伝達せねばな
らないため、信号処理量が増加する。このような問題点
にもかかわらずＬＥＤ毎の発光時間調整が行われるの
は、ＬＥＤの出力ばらつきの問題が極めて重要であるか
らである。またこれらの公知技術から明らかなことは、
ＬＥＤアレイ毎の平均出力のばらつきと、アレイ内での
個別出力のばらつきが、管理要因として着目されている
ことである。
【０００４】しかしながら発明者は、ＬＥＤの出力ばら
つきの要因として、これ以外にＬＥＤアレイの左右両端
での系統誤差があることを見い出した。ここに左右と
は、ＬＥＤアレイのＬＥＤの配列方向に平行な方向を言
い、プリンタでの印画ラインの方向と一致する。ここで
言う系統誤差とは、ＬＥＤアレイの左側と右側とで出力
が系統的に変化することを言う。そしてこのような系統
誤差は、ＬＥＤアレイのエッチング工程等での、マスク
の微妙なずれやエッチング条件の微妙なずれによって発
生するものである。
つきの要因として、これ以外にＬＥＤアレイの左右両端
での系統誤差があることを見い出した。ここに左右と
は、ＬＥＤアレイのＬＥＤの配列方向に平行な方向を言
い、プリンタでの印画ラインの方向と一致する。ここで
言う系統誤差とは、ＬＥＤアレイの左側と右側とで出力
が系統的に変化することを言う。そしてこのような系統
誤差は、ＬＥＤアレイのエッチング工程等での、マスク
の微妙なずれやエッチング条件の微妙なずれによって発
生するものである。
【０００５】ＬＥＤアレイの左右に系統誤差が有ると、
隣接したアレイ間で出力が著しく変化することになる。
例えば左右両端に±１０％で合計２０％の出力差がある
とする。アレイのつなぎ目では、２つのアレイの出力平
均が等しいとしても、±１０％の出力差は合計２０％の
出力差をもたらす。これにアレイ毎の平均出力の差を加
味すると、アレイのつなぎ目での出力変化は極めて大き
くなる。
隣接したアレイ間で出力が著しく変化することになる。
例えば左右両端に±１０％で合計２０％の出力差がある
とする。アレイのつなぎ目では、２つのアレイの出力平
均が等しいとしても、±１０％の出力差は合計２０％の
出力差をもたらす。これにアレイ毎の平均出力の差を加
味すると、アレイのつなぎ目での出力変化は極めて大き
くなる。
【０００６】
【発明の課題】この発明の課題は、隣接したアレイ間で
の、アレイとアレイとの境界でのＬＥＤ出力の変動を制
限し、高品質の印画ができるＬＥＤプリンタヘッドの組
立方法を提供することにある。
の、アレイとアレイとの境界でのＬＥＤ出力の変動を制
限し、高品質の印画ができるＬＥＤプリンタヘッドの組
立方法を提供することにある。
【０００７】
【発明の構成】この発明は、多数のＬＥＤを集積化した
ＬＥＤアレイを、多数配列したＬＥＤプリンタヘッドの
組立方法において、各ＬＥＤアレイの左右両端部の、そ
れぞれ複数のＬＥＤの発光出力の平均値を、受光素子に
より検出してメモリし、メモリした左右両端の発光出力
の平均値の変位を、演算回路で許容範囲と比較し、該平
均値の変位が許容範囲内のＬＥＤアレイを用いて、ＬＥ
Ｄプリンタヘッドを組み立てることを特徴とする。
ＬＥＤアレイを、多数配列したＬＥＤプリンタヘッドの
組立方法において、各ＬＥＤアレイの左右両端部の、そ
れぞれ複数のＬＥＤの発光出力の平均値を、受光素子に
より検出してメモリし、メモリした左右両端の発光出力
の平均値の変位を、演算回路で許容範囲と比較し、該平
均値の変位が許容範囲内のＬＥＤアレイを用いて、ＬＥ
Ｄプリンタヘッドを組み立てることを特徴とする。
【０００８】
【発明の作用】ＬＥＤアレイには、製造工程でのエッチ
ング条件の差やマスクのアラインメント精度等による、
アレイの左右での出力の系統誤差が有る。そこでＬＥＤ
アレイを組立前に発光させ、左右両端部での平均出力を
受光素子により求める。受光素子には、例えばフォトト
ランジスタアレイやフォトダイオードアレイ、光電池ア
レイ、ＣｄＳセル、ＣＣＤ素子、あるいはフォトマルチ
プライヤ等を用いれば良い。測定する発光出力は最低限
左右両端部について求めれば良く、可能な場合アレイの
左右両端のみを発光させても良い。
ング条件の差やマスクのアラインメント精度等による、
アレイの左右での出力の系統誤差が有る。そこでＬＥＤ
アレイを組立前に発光させ、左右両端部での平均出力を
受光素子により求める。受光素子には、例えばフォトト
ランジスタアレイやフォトダイオードアレイ、光電池ア
レイ、ＣｄＳセル、ＣＣＤ素子、あるいはフォトマルチ
プライヤ等を用いれば良い。測定する発光出力は最低限
左右両端部について求めれば良く、可能な場合アレイの
左右両端のみを発光させても良い。
【０００９】ＬＥＤアレイには左右の系統誤差の他に、
ＬＥＤ毎の個別のばらつきがある。しかし個別の偶発的
なばらつきが大きく、しかも印画品質への影響が小さい
ので、左右両端の出力は、例えば３個〜８個程度のＬＥ
Ｄについて平均値を求める。左右両端の１個のＬＥＤの
出力を求めても、系統誤差よりもＬＥＤ毎の偶発的ばら
つきの方が一般に大きいので、系統誤差は偶発ばらつき
に隠れてしまい検出できない。必要なものは左右両端で
の平均出力であるので、受光素子ではＬＥＤ毎に１個ず
つ出力を求めても良いが、レンズ等で複数個のＬＥＤの
出力を１個の受光素子に導き、最初から平均値を求めて
も良い。
ＬＥＤ毎の個別のばらつきがある。しかし個別の偶発的
なばらつきが大きく、しかも印画品質への影響が小さい
ので、左右両端の出力は、例えば３個〜８個程度のＬＥ
Ｄについて平均値を求める。左右両端の１個のＬＥＤの
出力を求めても、系統誤差よりもＬＥＤ毎の偶発的ばら
つきの方が一般に大きいので、系統誤差は偶発ばらつき
に隠れてしまい検出できない。必要なものは左右両端で
の平均出力であるので、受光素子ではＬＥＤ毎に１個ず
つ出力を求めても良いが、レンズ等で複数個のＬＥＤの
出力を１個の受光素子に導き、最初から平均値を求めて
も良い。
【００１０】求めた左右両端の出力の平均値はメモリに
記憶し、演算回路で許容範囲と比較し、平均値の変位が
許容範囲内のものを選別し、プリンタヘッドを組み立て
る。この許容範囲は、アレイ隣接部での出力変化が印画
品質に影響しない範囲から選択する。なお変位として
は、差や比を用いれば良い。また平均としては単純平均
の他に、重み付き平均等でも良い。例えばレンズを介し
て複数のＬＥＤの出力を受光素子に導けば、導かれる出
力は複数のＬＥＤ出力を重み付きで平均化したものとな
る場合がある。
記憶し、演算回路で許容範囲と比較し、平均値の変位が
許容範囲内のものを選別し、プリンタヘッドを組み立て
る。この許容範囲は、アレイ隣接部での出力変化が印画
品質に影響しない範囲から選択する。なお変位として
は、差や比を用いれば良い。また平均としては単純平均
の他に、重み付き平均等でも良い。例えばレンズを介し
て複数のＬＥＤの出力を受光素子に導けば、導かれる出
力は複数のＬＥＤ出力を重み付きで平均化したものとな
る場合がある。
【００１１】アレイ両端の出力の変位を許容範囲に収め
ただけでは実用上は不十分で、好ましくはアレイの出力
平均や、アレイ内での出力ばらつきの最大値の管理も必
要である。好ましくは受光素子で、ＬＥＤ毎に出力（発
光出力）を求め、これからアレイの出力平均とアレイ内
での出力ばらつきの最大値も求める。そしてアレイの出
力平均毎にグループ化して用い、アレイ内での出力ばら
つきが許容範囲を越えるものや、左右両端の変位が許容
範囲を越えるものを排除して、プリンタヘッドを組み立
てる。例えばアレイの出力の平均値をＡ、出力の最大ば
らつき値を±Ｄ、左右両端での平均値とアレイの平均値
Ａとの差を±Ｐとする。平均値によるアレイの選別条件
を、平均値の変化がＳ以下とすると、アレイの隣接部で
の出力の変化はＳ＋２Ｐで定まる。またアレイ毎の平均
値の変化はＳ以下であり、プリンタヘッド全体での出力
の変化はＳ＋２Ｄ以下である。なおこれらの記号Ａ，
Ｓ，Ｄ，Ｐは、以下統一して用いる。
ただけでは実用上は不十分で、好ましくはアレイの出力
平均や、アレイ内での出力ばらつきの最大値の管理も必
要である。好ましくは受光素子で、ＬＥＤ毎に出力（発
光出力）を求め、これからアレイの出力平均とアレイ内
での出力ばらつきの最大値も求める。そしてアレイの出
力平均毎にグループ化して用い、アレイ内での出力ばら
つきが許容範囲を越えるものや、左右両端の変位が許容
範囲を越えるものを排除して、プリンタヘッドを組み立
てる。例えばアレイの出力の平均値をＡ、出力の最大ば
らつき値を±Ｄ、左右両端での平均値とアレイの平均値
Ａとの差を±Ｐとする。平均値によるアレイの選別条件
を、平均値の変化がＳ以下とすると、アレイの隣接部で
の出力の変化はＳ＋２Ｐで定まる。またアレイ毎の平均
値の変化はＳ以下であり、プリンタヘッド全体での出力
の変化はＳ＋２Ｄ以下である。なおこれらの記号Ａ，
Ｓ，Ｄ，Ｐは、以下統一して用いる。
【００１２】アレイの両端での出力の平均値の管理の他
の例は、平均値Ａと両端の平均出力を比較するのではな
く、両端での出力変位に対する許容範囲を最初から絶対
値で固定することである。この場合には、例えば両端で
の平均出力の変位が許容範囲内で、アレイ内での最大出
力差が許容範囲内のものを良品とし、かつ例えば出力平
均Ａ毎にアレイを選別して分類し、同じ分類のアレイを
用いてヘッドを組み立てれば良い。
の例は、平均値Ａと両端の平均出力を比較するのではな
く、両端での出力変位に対する許容範囲を最初から絶対
値で固定することである。この場合には、例えば両端で
の平均出力の変位が許容範囲内で、アレイ内での最大出
力差が許容範囲内のものを良品とし、かつ例えば出力平
均Ａ毎にアレイを選別して分類し、同じ分類のアレイを
用いてヘッドを組み立てれば良い。
【００１３】いずれの手法でもアレイを分類しグループ
化すると、１つのプリンタヘッドには、平均値Ａで分類
されたアレイが揃うことになる。そこでヘッド全体に対
して、ＬＥＤへの発光電流を調整し、グループ化による
出力の大小を補償することが好ましい。このような調整
は、ＬＥＤ毎ではなく、ヘッド全体に対して行えば良
く、例えばＬＥＤの定電流電源の出力調整抵抗を調整す
れば良い。
化すると、１つのプリンタヘッドには、平均値Ａで分類
されたアレイが揃うことになる。そこでヘッド全体に対
して、ＬＥＤへの発光電流を調整し、グループ化による
出力の大小を補償することが好ましい。このような調整
は、ＬＥＤ毎ではなく、ヘッド全体に対して行えば良
く、例えばＬＥＤの定電流電源の出力調整抵抗を調整す
れば良い。
【００１４】
【実施例】図１に実施例でのＬＥＤプリンタヘッドの組
立方法の概要を示し、図２に用いた組立装置の概要を示
す。組み立てるプリンタヘッドは、６４ドット（１個の
ＬＥＤを１ドットして表す）のＬＥＤアレイを４０個直
線上に配置し、４０分割の時分割駆動で感光ドラムを露
光するものとする。また実施例で組み立てるプリンタヘ
ッドは出力の揃ったＬＥＤアレイを選別して用い、ＬＥ
Ｄ毎やアレイ毎の発光時間の調整を行わないものとす
る。ここで発光時間の調整を行わないとは、ＬＥＤの出
力ばらつきの補償のための発光時間調整を行わないこと
を意味し、発光時間を可変にできる場合には、中間調等
の階調印画のために行えば良い。また収率の向上のため
に、ＬＥＤアレイは平均出力が高出力のものでも低出力
のものでも、不良品とせずに用いることとする。ＬＥＤ
アレイは平均出力毎にグループ化して選別し、グループ
毎に発光電流を変えて、出力を揃えるものとする。
立方法の概要を示し、図２に用いた組立装置の概要を示
す。組み立てるプリンタヘッドは、６４ドット（１個の
ＬＥＤを１ドットして表す）のＬＥＤアレイを４０個直
線上に配置し、４０分割の時分割駆動で感光ドラムを露
光するものとする。また実施例で組み立てるプリンタヘ
ッドは出力の揃ったＬＥＤアレイを選別して用い、ＬＥ
Ｄ毎やアレイ毎の発光時間の調整を行わないものとす
る。ここで発光時間の調整を行わないとは、ＬＥＤの出
力ばらつきの補償のための発光時間調整を行わないこと
を意味し、発光時間を可変にできる場合には、中間調等
の階調印画のために行えば良い。また収率の向上のため
に、ＬＥＤアレイは平均出力が高出力のものでも低出力
のものでも、不良品とせずに用いることとする。ＬＥＤ
アレイは平均出力毎にグループ化して選別し、グループ
毎に発光電流を変えて、出力を揃えるものとする。
【００１５】図１に示すように、ＬＥＤアレイの選別を
行い、良品のみを取り出す。最初にアレイの全ＬＥＤを
均一な駆動電流で同じ時間発光させ、ＬＥＤ毎に出力を
受光素子で測定し、ＬＥＤ毎に出力をメモリする。求め
た出力を平均して平均出力Ａを算出し、出力ばらつきの
最大値への許容範囲Ｄと比較する。このようなばらつき
は、ＬＥＤ毎の偶発的ばらつきとＬＥＤアレイの左右で
の系統誤差が混ざったもので、許容範囲Ｄは好ましくは
平均値Ａとの比で±２０％、更に好ましくは±１０％と
する。±１０％のばらつきは、飽和領域で感光体に露光
した際に、ドット毎のビーム径のばらつきが許容範囲
（ここでは±１％）以下となるように定めた。
行い、良品のみを取り出す。最初にアレイの全ＬＥＤを
均一な駆動電流で同じ時間発光させ、ＬＥＤ毎に出力を
受光素子で測定し、ＬＥＤ毎に出力をメモリする。求め
た出力を平均して平均出力Ａを算出し、出力ばらつきの
最大値への許容範囲Ｄと比較する。このようなばらつき
は、ＬＥＤ毎の偶発的ばらつきとＬＥＤアレイの左右で
の系統誤差が混ざったもので、許容範囲Ｄは好ましくは
平均値Ａとの比で±２０％、更に好ましくは±１０％と
する。±１０％のばらつきは、飽和領域で感光体に露光
した際に、ドット毎のビーム径のばらつきが許容範囲
（ここでは±１％）以下となるように定めた。
【００１６】次にアレイの左右両端でのばらつきを求め
る。最初に、アレイの左右両端の各々について、出力の
平均値を求める。平均値は、好ましくは３個〜８個のＬ
ＥＤの出力の平均値とする。次いで、左右両端での出力
の平均値の差を、アレイの左右でのばらつき、（エッチ
ング条件等による左右の系統誤差）、とする。差に代え
て比を用いても良い。ここで平均値を求めるのは、両端
１個ずつのＬＥＤについて変位を求めても、偶発的誤差
が現れるばかりで系統的誤差が現れないからである。例
えば偶発的誤差に対する許容範囲Ｄを例えば±１０％と
しているのに対して、左右での許容範囲Ｐを例えば２．
５％とするのは、個別のＬＥＤ毎のばらつきの方が左右
両端での系統的誤差よりも大きいからである。左右での
ばらつきの平均値の許容範囲は、±Ｐ以下として、Ｐは
例えば平均値Ａとの比で６％以下、より好ましくは４％
以下、更に好ましくは２．５％以下とする。２．５％の
許容範囲は、平均値Ａの選別条件を５％とした場合に、
（平均値Ａを５％刻みでグループ化）、アレイの隣接部
での出力差が、 ５％＋２．５％×２ の±１０％とな
ることを意味する。これは飽和領域で駆動した場合に、
感光体に生じるビーム径の変化が１％以下となることを
意味する。
る。最初に、アレイの左右両端の各々について、出力の
平均値を求める。平均値は、好ましくは３個〜８個のＬ
ＥＤの出力の平均値とする。次いで、左右両端での出力
の平均値の差を、アレイの左右でのばらつき、（エッチ
ング条件等による左右の系統誤差）、とする。差に代え
て比を用いても良い。ここで平均値を求めるのは、両端
１個ずつのＬＥＤについて変位を求めても、偶発的誤差
が現れるばかりで系統的誤差が現れないからである。例
えば偶発的誤差に対する許容範囲Ｄを例えば±１０％と
しているのに対して、左右での許容範囲Ｐを例えば２．
５％とするのは、個別のＬＥＤ毎のばらつきの方が左右
両端での系統的誤差よりも大きいからである。左右での
ばらつきの平均値の許容範囲は、±Ｐ以下として、Ｐは
例えば平均値Ａとの比で６％以下、より好ましくは４％
以下、更に好ましくは２．５％以下とする。２．５％の
許容範囲は、平均値Ａの選別条件を５％とした場合に、
（平均値Ａを５％刻みでグループ化）、アレイの隣接部
での出力差が、 ５％＋２．５％×２ の±１０％とな
ることを意味する。これは飽和領域で駆動した場合に、
感光体に生じるビーム径の変化が１％以下となることを
意味する。
【００１７】アレイの左右両端での出力差が±Ｐ以上
（平均値Ａとの比で、以下同じ）のものを排除し、出力
ばらつきが±Ｄ以上（平均値Ａとの比で、以下同じ）の
ものを排除する。
（平均値Ａとの比で、以下同じ）のものを排除し、出力
ばらつきが±Ｄ以上（平均値Ａとの比で、以下同じ）の
ものを排除する。
【００１８】アレイの出力の平均値Ａを例えば５％刻み
でグループ化し、選別する。そして同じグループのＬＥ
Ｄアレイを用いて、プリンタヘッドを組立、ヘッド毎の
出力差は例えばＬＥＤへの発光電流供給用電源の電流値
を変えて補正する。
でグループ化し、選別する。そして同じグループのＬＥ
Ｄアレイを用いて、プリンタヘッドを組立、ヘッド毎の
出力差は例えばＬＥＤへの発光電流供給用電源の電流値
を変えて補正する。
【００１９】このようにすると、プリンタヘッドの出力
ばらつきは、アレイの隣接部で５％＋２Ｐ の例えば１
０％、アレイ内でのばらつきは２Ｄの例えば２０％、ヘ
ッド全体での出力ばらつきは最大で Ｓ（５％）＋２Ｄ
の２５％となる。アレイの隣接部での出力変化を例え
ば最大１０％、アレイ内でのばらつきを最大２０％とし
たのは、アレイ内でのばらつきは偶発的で目につき難い
のに対して、アレイ隣接部でのばらつきは系統的で目に
付き易いからである。
ばらつきは、アレイの隣接部で５％＋２Ｐ の例えば１
０％、アレイ内でのばらつきは２Ｄの例えば２０％、ヘ
ッド全体での出力ばらつきは最大で Ｓ（５％）＋２Ｄ
の２５％となる。アレイの隣接部での出力変化を例え
ば最大１０％、アレイ内でのばらつきを最大２０％とし
たのは、アレイ内でのばらつきは偶発的で目につき難い
のに対して、アレイ隣接部でのばらつきは系統的で目に
付き易いからである。
【００２０】図２に、実施例の組立装置を示す。図にお
いて、２はＬＥＤアレイ、４はフォトトランジスタアレ
イで、光電池アレイ、ＣｄＳセルアレイ、ＣＣＤ素子、
あるいはフォトマルチプライヤー等の受光素子でも良
い。またフォトトランジスタアレイ４を用いる代わり
に、１個のフォトトランジスタを用い、これをＬＥＤア
レイ２に沿って移動させ、６４個のＬＥＤからの出力を
走査しても良い。
いて、２はＬＥＤアレイ、４はフォトトランジスタアレ
イで、光電池アレイ、ＣｄＳセルアレイ、ＣＣＤ素子、
あるいはフォトマルチプライヤー等の受光素子でも良
い。またフォトトランジスタアレイ４を用いる代わり
に、１個のフォトトランジスタを用い、これをＬＥＤア
レイ２に沿って移動させ、６４個のＬＥＤからの出力を
走査しても良い。
【００２１】６は、ＬＥＤアレイ２からの発光出力をＬ
ＥＤ毎に記憶するためのメモリで、例えば番地１に先頭
のＬＥＤの出力をメモリし、番地６４には最後のＬＥＤ
の出力をメモリする。８は平均値の算出回路で、ＬＥＤ
アレイ２の平均出力を算出し、算出した平均値Ａをメモ
リする。１０は左右両端の平均出力算出回路で、ＬＥＤ
アレイ２の左右両端のそれぞれ３〜８個程度のＬＥＤ出
力の平均値を算出し、メモリする。１２は選別回路で、
１個でも Ａ±Ｄ の範囲を外れた出力のＬＥＤがある
と、そのＬＥＤアレイ２を不良品として選別する。また
選別回路１２は、アレイ２の左右両端での平均出力が
Ａ±Ｐ の範囲にあることを検査し、一方でも Ａ±Ｐ
の範囲から外れていると、そのアレイ２を不良品とす
る。
ＥＤ毎に記憶するためのメモリで、例えば番地１に先頭
のＬＥＤの出力をメモリし、番地６４には最後のＬＥＤ
の出力をメモリする。８は平均値の算出回路で、ＬＥＤ
アレイ２の平均出力を算出し、算出した平均値Ａをメモ
リする。１０は左右両端の平均出力算出回路で、ＬＥＤ
アレイ２の左右両端のそれぞれ３〜８個程度のＬＥＤ出
力の平均値を算出し、メモリする。１２は選別回路で、
１個でも Ａ±Ｄ の範囲を外れた出力のＬＥＤがある
と、そのＬＥＤアレイ２を不良品として選別する。また
選別回路１２は、アレイ２の左右両端での平均出力が
Ａ±Ｐ の範囲にあることを検査し、一方でも Ａ±Ｐ
の範囲から外れていると、そのアレイ２を不良品とす
る。
【００２２】選別回路１２は、全てのＬＥＤの出力が
Ａ±Ｄ の範囲に収まり、左右両端での平均出力が Ａ
±Ｐ の範囲にあるＬＥＤアレイ２を良品とし、これを
平均出力Ａについてグループ１〜ｎ等に分類する。グル
ープ化の基準は、例えば平均出力Ａについて５％刻みと
する。
Ａ±Ｄ の範囲に収まり、左右両端での平均出力が Ａ
±Ｐ の範囲にあるＬＥＤアレイ２を良品とし、これを
平均出力Ａについてグループ１〜ｎ等に分類する。グル
ープ化の基準は、例えば平均出力Ａについて５％刻みと
する。
【００２３】図３に、ＬＥＤアレイ２の隣接部での発光
出力の変化の例を示す。図の中央部がアレイＡからアレ
イＢへの変化部で、この部分で発光出力は２０％近く急
変している。また図の左側のアレイＡの出力は、左から
右へと増加する傾向にある。図４に、図３のアレイＡと
アレイＢの隣接部を模式的に示す。図において、２０は
アレイＡでの発光部、２２はアレイＢでの発光部、２４
はアレイＡの電極、２６はアレイＢでの電極である。図
から明らかなように、アレイＢの電極２６はアレイＡの
電極Ａよりも太く、アレイＢの方が発光面積が狭いた
め、出力がアレイＡよりも低い。
出力の変化の例を示す。図の中央部がアレイＡからアレ
イＢへの変化部で、この部分で発光出力は２０％近く急
変している。また図の左側のアレイＡの出力は、左から
右へと増加する傾向にある。図４に、図３のアレイＡと
アレイＢの隣接部を模式的に示す。図において、２０は
アレイＡでの発光部、２２はアレイＢでの発光部、２４
はアレイＡの電極、２６はアレイＢでの電極である。図
から明らかなように、アレイＢの電極２６はアレイＡの
電極Ａよりも太く、アレイＢの方が発光面積が狭いた
め、出力がアレイＡよりも低い。
【００２４】図３の左側のアレイＡのように、ＬＥＤア
レイ２の左右で出力が変化する原因を検討する。ＬＥＤ
アレイ２の製造時の、エッチング条件の微妙な差やマス
クアラインメント誤差等で、ＬＥＤアレイ２の平均出力
Ａがばらつき、また１つのアレイの中でもＬＥＤ毎に出
力がばらつくことは既に知られている。ＬＥＤアレイ２
は、ウェハーの段階で発光部と電極を形成する。これら
の形成には、エッチングとエッチング前のマスクによる
レジストの露光工程が関係する。エッチング液の濃度や
温度はウェハーの全面に対して均一ではなく、場所によ
り温度差や濃度差が存在する。これらのむらは、電極の
エッチング速度にむらを生じさせ、ＬＥＤアレイ２の左
右での電極の太さの差等の原因となる。同様に電極のエ
ッチング前のマスクによる露光工程でマスクアラインメ
ント誤差があると、電極の位置が発光部の中央から左右
に系統的にずれる。これらのことは発光部の形成前のエ
ッチングでも同様で、エッチング条件の微妙な差や、マ
スクアラインメント誤差により、ＬＥＤアレイ２の左右
で発光部の面積が変化する。これらのために、ＬＥＤア
レイ２の左右での出力の差が生じる。
レイ２の左右で出力が変化する原因を検討する。ＬＥＤ
アレイ２の製造時の、エッチング条件の微妙な差やマス
クアラインメント誤差等で、ＬＥＤアレイ２の平均出力
Ａがばらつき、また１つのアレイの中でもＬＥＤ毎に出
力がばらつくことは既に知られている。ＬＥＤアレイ２
は、ウェハーの段階で発光部と電極を形成する。これら
の形成には、エッチングとエッチング前のマスクによる
レジストの露光工程が関係する。エッチング液の濃度や
温度はウェハーの全面に対して均一ではなく、場所によ
り温度差や濃度差が存在する。これらのむらは、電極の
エッチング速度にむらを生じさせ、ＬＥＤアレイ２の左
右での電極の太さの差等の原因となる。同様に電極のエ
ッチング前のマスクによる露光工程でマスクアラインメ
ント誤差があると、電極の位置が発光部の中央から左右
に系統的にずれる。これらのことは発光部の形成前のエ
ッチングでも同様で、エッチング条件の微妙な差や、マ
スクアラインメント誤差により、ＬＥＤアレイ２の左右
で発光部の面積が変化する。これらのために、ＬＥＤア
レイ２の左右での出力の差が生じる。
【００２５】図５に実施例でのＬＥＤアレイ２のばらつ
きを、図６に従来例でのばらつきを示す。ＬＥＤアレイ
２の平均出力Ａを５％刻みで分類したので、アレイＡの
平均出力ＡとアレイＢでの平均出力Ｂとの差は５％以内
となる。これにアレイＡ，Ｂの左右両端での平均出力の
変化の許容範囲Ｐ（ここでは±２．５％）を加えると、
アレイＡとアレイＢの境界での出力の変化は、平均出力
Ａ，Ｂの差が５％以内、左右両端での平均出力からの変
化が例えば±２．５％以内で、合計では ５％＋２×
２．５％ の１０％以下となる。これに対して図６の従
来例では、アレイＡ，ＢでのＬＥＤ出力のばらつき範囲
の±１０％に、アレイＡでの出力平均ＡとアレイＢでの
出力平均Ｂの差の最大５％を加えて、アレイＡとアレイ
Ｂの境界での出力変化は、最大 ５％＋２×１０％ の
２５％となる。
きを、図６に従来例でのばらつきを示す。ＬＥＤアレイ
２の平均出力Ａを５％刻みで分類したので、アレイＡの
平均出力ＡとアレイＢでの平均出力Ｂとの差は５％以内
となる。これにアレイＡ，Ｂの左右両端での平均出力の
変化の許容範囲Ｐ（ここでは±２．５％）を加えると、
アレイＡとアレイＢの境界での出力の変化は、平均出力
Ａ，Ｂの差が５％以内、左右両端での平均出力からの変
化が例えば±２．５％以内で、合計では ５％＋２×
２．５％ の１０％以下となる。これに対して図６の従
来例では、アレイＡ，ＢでのＬＥＤ出力のばらつき範囲
の±１０％に、アレイＡでの出力平均ＡとアレイＢでの
出力平均Ｂの差の最大５％を加えて、アレイＡとアレイ
Ｂの境界での出力変化は、最大 ５％＋２×１０％ の
２５％となる。
【００２６】図７，図８に、ＬＥＤアレイ２の出力ばら
つきの、印画品質への影響を示す。感光体の表面電位
は、０．５μＪ／ｃｍ2程度の露光エネルギーで飽和
し、３０Ｖ程度の一定値となる。一方ＬＥＤからの露光
により感光体上に生じるビーム幅は、１．０μＪ／ｃｍ
2程度のエネルギーまではエネルギーと共に急増し、
１．０μＪ／ｃｍ2以上のエネルギーで飽和しほぼ一定
値となる。そこでＬＥＤの出力ばらつきの影響を避ける
ためには、１．０μＪ／ｃｍ2以上のエネルギーの飽和
領域で使用し、表面電位やビーム幅の変動を避けること
が好ましい。階調印画を目的とする場合は、１．０μＪ
／ｃｍ2以下の未飽和領域を利用し、ビーム幅や表面電
位の変化を大きくしても良い。１．０μＪ／ｃｍ2以上
の飽和領域で使用する場合でも、露光エネルギーが１０
％変化すると、ビーム幅は１％程度変化する。
つきの、印画品質への影響を示す。感光体の表面電位
は、０．５μＪ／ｃｍ2程度の露光エネルギーで飽和
し、３０Ｖ程度の一定値となる。一方ＬＥＤからの露光
により感光体上に生じるビーム幅は、１．０μＪ／ｃｍ
2程度のエネルギーまではエネルギーと共に急増し、
１．０μＪ／ｃｍ2以上のエネルギーで飽和しほぼ一定
値となる。そこでＬＥＤの出力ばらつきの影響を避ける
ためには、１．０μＪ／ｃｍ2以上のエネルギーの飽和
領域で使用し、表面電位やビーム幅の変動を避けること
が好ましい。階調印画を目的とする場合は、１．０μＪ
／ｃｍ2以下の未飽和領域を利用し、ビーム幅や表面電
位の変化を大きくしても良い。１．０μＪ／ｃｍ2以上
の飽和領域で使用する場合でも、露光エネルギーが１０
％変化すると、ビーム幅は１％程度変化する。
【００２７】分解能３００ＤＰＩのプリンタヘッドで
は、１個のドットが占める幅は８０μｍ程度であり、１
個のドットの露光エネルギーが平均値Ａから±１０％程
度変化し、ビーム幅が±１％程度変化しても、印画品質
への影響は小さい。このことから、平均出力Ａに対する
ＬＥＤアレイ２内での出力ばらつきの許容範囲Ｄは、好
ましくは±１０％以下とした。アレイとアレイの変わり
目での出力変化は、出力の変化が急激でかつアレイの左
右の系統誤差を反映したものであるため、印画品質への
影響が大きい。そこで実施例では、アレイとアレイの変
わり目でのビーム幅の変化を±１％に抑えることとし、
このため露光エネルギーの差を±１０％以下とした。１
０％の許容幅から、平均出力の差の最大値５％を引き、
残りを２で割ると、１個のＬＥＤアレイ２の左右両端で
の平均出力の変化は±２．５％以下となる。アレイ内で
の左右の平均出力の平均出力Ａからの変化が、±２．５
％以内とは、アレイの変化部での出力の変化を±１０％
以下とし、ビーム幅の変化を±１％以下とするための条
件である。
は、１個のドットが占める幅は８０μｍ程度であり、１
個のドットの露光エネルギーが平均値Ａから±１０％程
度変化し、ビーム幅が±１％程度変化しても、印画品質
への影響は小さい。このことから、平均出力Ａに対する
ＬＥＤアレイ２内での出力ばらつきの許容範囲Ｄは、好
ましくは±１０％以下とした。アレイとアレイの変わり
目での出力変化は、出力の変化が急激でかつアレイの左
右の系統誤差を反映したものであるため、印画品質への
影響が大きい。そこで実施例では、アレイとアレイの変
わり目でのビーム幅の変化を±１％に抑えることとし、
このため露光エネルギーの差を±１０％以下とした。１
０％の許容幅から、平均出力の差の最大値５％を引き、
残りを２で割ると、１個のＬＥＤアレイ２の左右両端で
の平均出力の変化は±２．５％以下となる。アレイ内で
の左右の平均出力の平均出力Ａからの変化が、±２．５
％以内とは、アレイの変化部での出力の変化を±１０％
以下とし、ビーム幅の変化を±１％以下とするための条
件である。
【００２８】ここでは時分割駆動のＬＥＤプリンタヘッ
ドについて説明したが、これに限らずスタティックドラ
イブのＬＥＤプリンタヘッドでも同様である。
ドについて説明したが、これに限らずスタティックドラ
イブのＬＥＤプリンタヘッドでも同様である。
【００２９】
【発明の効果】この発明では、隣接したＬＥＤアレイ間
での出力の急変を制限し、ＬＥＤアレイの左右での出力
の系統誤差による印画品質の低下を防止する。
での出力の急変を制限し、ＬＥＤアレイの左右での出力
の系統誤差による印画品質の低下を防止する。
【図１】 実施例でのＬＥＤプリンタヘッドの組立方法
を示す、フローチャート
を示す、フローチャート
【図２】 実施例で用いた組立装置のブロック図
【図３】 ＬＥＤアレイの出力のばらつきを示す特性図
【図４】 ＬＥＤアレイの隣接部での、出力変化の原因
を示す図
を示す図
【図５】 実施例のプリンタヘッドでの出力ばらつきを
示す特性図
示す特性図
【図６】 従来例のプリンタヘッドでの出力ばらつきを
示す特性図
示す特性図
【図７】 露光エネルギーと感光体の表面電位との関係
を示す特性図
を示す特性図
【図８】 露光エネルギーと感光体のビーム径との関係
を示す特性図
を示す特性図
２ ＬＥＤアレイ ４ フォトトランジスタアレイ ６ ＬＥＤ出力のメモリ ８ 平均値の算出回路 １０ 左右両端の平均出力算出回路 １２ 選別回路 ２０ 発光部 ２２ 発光部 ２４ 電極 ２６ 電極
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B41J 2/44 B41J 2/45 B41J 2/455 H01L 33/00
Claims (1)
- 【請求項１】 多数のＬＥＤを集積化したＬＥＤアレイ
を、多数配列したＬＥＤプリンタヘッドの組立方法にお
いて、 各ＬＥＤアレイの左右両端部の、それぞれ複数のＬＥＤ
の発光出力の平均値を、受光素子により検出してメモリ
し、 メモリした左右両端の発光出力の平均値の変位を、演算
回路で許容範囲と比較し、 該平均値の変位が許容範囲内のＬＥＤアレイのみを用い
て、ＬＥＤプリンタヘッドを組み立てることを特徴とす
る、ＬＥＤプリンタヘッドの組立方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28044391A JP2779560B2 (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | Ｌｅｄプリンタヘッドの組立方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28044391A JP2779560B2 (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | Ｌｅｄプリンタヘッドの組立方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0592617A JPH0592617A (ja) | 1993-04-16 |
| JP2779560B2 true JP2779560B2 (ja) | 1998-07-23 |
Family
ID=17625131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28044391A Expired - Fee Related JP2779560B2 (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | Ｌｅｄプリンタヘッドの組立方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2779560B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5066390B2 (ja) * | 2007-05-15 | 2012-11-07 | シチズン電子株式会社 | 発光装置 |
| JP4553036B2 (ja) * | 2008-05-29 | 2010-09-29 | ブラザー工業株式会社 | 画像形成装置の製造方法 |
-
1991
- 1991-09-30 JP JP28044391A patent/JP2779560B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0592617A (ja) | 1993-04-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |