JP3354005B2 - 発光ダイオードアレー(leda)ヘッド - Google Patents

発光ダイオードアレー(leda)ヘッド

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JP3354005B2 JP15762994A JP15762994A JP3354005B2 JP 3354005 B2 JP3354005 B2 JP 3354005B2 JP 15762994 A JP15762994 A JP 15762994A JP 15762994 A JP15762994 A JP 15762994A JP 3354005 B2 JP3354005 B2 JP 3354005B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、発光ダイオード(LE
D)ヘッドを使用した電子写真記録装置に関し、特に発
光ダイオード(LED)を複数個配列して成る発光ダイ
オードアレー(LEDA)ヘッド構成に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、複写機、ファクシミリ、プリンタ
等の電子写真記録装置の書き込み用光源として、発光ダ
イオードアレー(LEDA)ヘッドを用いた技術が提案
されている。従来のLEDAヘッドは、発光素子は等間
隔で配置されているもであり、例えば特開平3−132
369号は、LEDAを2列配置することで、主走査方
向の書き込み密度を1列配置の2倍にし、高解像度の記
録を実現させるLEDAヘッドであるが、LEDAの1
列内での発光素子の配置は、等間隔配列となっている。
【0003】LEDAチップ2を主走査方向に複数個配
列し、LEDAヘッド1を構成したモデルを、図1に示
す。LEDAチップ2には、個々に発光制御可能な発光
素子3が128個形成されており、記録密度400dp
i(ドット/インチ)のLEDAヘッドを想定すれば、
各発光素子3は63.5μmの間隔で配置形成される。
尚、図中の一点鎖線は、発光素子3の発光中心位置を示
す。最大A4サイズの画像記録に対応するためには、L
EDAチップ2の最端部発光素子(1,128)とLE
DAチップ端面との距離が31.75μm以下でなけれ
ばならい。(600dpiの場合は21.17μm以
下) これは、LEDAチップの最端部発光素子と、隣接する
他のLEDAチップ最端部発光素子との間隔を63.5
μmにする必要から、各LEDAチップ2の最端部発光
素子とLEDAチップ端面との距離は63.5/2μm
=31.75μm以下となる。従って、LEDAチップ
をウエハーから切り出す際に、上記の関係を保ちつつ切
りだしにより前記LEDAチップ端面を形成しなければ
ならず、非常に高精度が要求されるため、LEDAチッ
プの歩留まりを低下させる問題を有していた。
【0004】一方、電子写真記録の階調記録では、単位
面積当たりのトナー(記録剤)の付着量の大小で濃度表
現を行なう面積階調法が最もよく利用されている。さら
に、面積階調法の内、所謂「たて万線」は、感光体や記
録紙搬送等の記録装置の速度変動に起因する画像ノイズ
を最も目立たせない方法と有効である。
【0005】所謂「たて万線」による画像形成の具体例
を、図3(下)に示す。図3(上)は、フレームメモリ
上の記録すべき濃度データを表している。図の横方向は
主走査方向であり、縦方向は副走査方向を現わす。各数
字は各画素の濃度を表す。0/16は白、16/16は
黒、その他は中間濃度を表す。図3(下)は、図3
(上)の濃度データに基づき「たて万線」により画像記
録を行なった場合のモデルを示している。各画素の濃度
に応じた黒の記録面積部分を、主走査方向で交互に右寄
せ、左寄せすることで、1/200インチ(400dp
iの場合)間隔のたて線が形成される。このたて線によ
り画像が形成され、線の太さにより画像濃度を調整すも
のである。
【0006】上記「たて万線」による画像記録を、レー
ザービーム光源のラスタースキャンによる書込装置によ
り実現させるためには、レーザービーム光源の発光タイ
ミングを画像データに基づいて制御することで達成可能
である。しかし、LEDAヘッドの如き固体書込み系で
は、発光素子が固定されているため主走査方向の記録ド
ット位置が固定されており、各画素単位で、主走査方向
でのドットの移動及びドットの大小を制御することが非
常に困難であり、所謂「たて万線」による有効な面積階
調法が実現できなかった。
【発明が解決しようとする課題】
【0007】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであって、所謂「たて万線」による有効な面積階調法
を実現可能にし、合わせてLEDAチップの最端部発光
素子とチップ端面と距離の許容範囲を拡大し、LEDA
ヘッドの製造上の自由度を大幅に広げる構成の画像形成
装置のLEDAヘッドを提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本発明は、複数のLEDAチップを配列して構成す
る電子写真記録装置用のLEDAヘッドであって、前記
LEDAヘッドを構成する複数のLEDAチップの発光
素子が、交互に狭間隔,広間隔の2種類の間隔をもって
配列形成されており、感光体上に、狭間隔を構成する2
つの発光素子により、縦型の万線スクリーンパターンの
静電潜像を形成することを特徴とするLEDAヘッドで
ある。
【0009】
【作用】発明では、LEDAチップの発光素子が、交
互に狭間隔,広間隔の2種類の間隔をもって配列形成さ
れているので、狭間隔を成す2つの発光素子により、容
易に所謂「たて万線」による有効な面積階調法を実現
きる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の詳細について説明する。図2
は本発明の一実施例であり、LEDAチップ5,6を主
走査方向に複数個配列し、LEDAヘッド4を構成した
モデルである。本発明のLEDAヘッド4を構成する複
数のLEDAチップ5,6の発光素子は、交互に狭間隔
x,広間隔yの2種類の間隔をもって配列形成されてい
る。例えば、1/200インチ間隔の「たて万線」によ
る面積階調法を実現する場合は、発光中心を基準にし
て、狭間隔x=55μm,広間隔y=72μmの間隔を
持って発光素子を形成し、LEDAチップ5を構成すれ
ば良い。ここで、LEDAチップ5,6の主走査方向最
端部の発光素子間隔、すなわち図2では、発光素子(n
o1)と(no2)の間隔、及び発光素子(no12
7)と(no128)の間隔は、狭間隔xであることが
好ましい。これにより、LEDAチップを複数個主走査
方向に配列し、LEDAヘッド4を構成する際に、LE
DAチップ間の発光素子間隔、即ちLEDAチップ6の
発光素子(no128)とLEDAチップ5の発光素子
(no1)との間隔を広間隔yとなる。この結果、LE
DAチップの最端部発光素子とチップ切りだし端面7と
の距離は、y/2=72/2μm=36μm以下であれ
ば良く、図1の従来のLEDAチップよりもウエハーか
らのチップ切りだしの際の寸法許容範囲が広がり、LE
DAチップ歩留まりが大幅に改善される。
【0011】図4は、図2の本発明LEDAヘッド4を
用いて、所謂「たて万線」による面積階調法を実施した
際の感光体上の潜像状態を示すものである。ここで、L
EDAヘッド4の各発光素子部に供給する電流量や通電
時間を変化させることにより、潜像形成領域を制御し、
当該潜像に付着する記録剤(トナー)付着面積を変化
さ、当該記録剤を記録紙転写せしめて記録紙上に形成す
る画像形成領域の面積を変化させることにより階調表現
を実現できる。図4(上)は、本発明LEDAヘッド4
を用いて電子写真記録装置の感光体上に形成されたトナ
ー付着領域(潜像領域)8を示す。図4(下)は、横軸
を主走査方向とし、縦軸をトナー付着に寄与するエネル
ギー量とし、図4(上)の潜像領域に対応する、感光体
上の当該エネルギー分布状態を示すものである。エネル
ギー分布が所定の現像限界以上になった領域にトナーが
付着可能である。従って、LEDAヘッドの隣接する2
つの発光素子の発光分布を制御し、図4(下)の如く、
その合成プロファイルが現像限界以上になる領域面積を
変化させ、図4(上)の如く、感光体上の潜像領域を変
化させ、記録剤を当該潜像領域に付着せしめ、当該記録
剤を記録紙転写せしめて記録紙上に階調性を有する画像
を形成できる。本発明のLEDAヘッド4を構成する複
数のLEDAチップ5の発光素子は、交互に狭間隔x,
広間隔yの2種類の間隔をもって配列形成されているの
で、狭間隔xの中間点を中心に潜像ドットが感光体上に
形成されることになる。この狭間隔を成す2つの発光素
子により、狭間隔の中間点を中心にドットを形成するこ
とにより、一主走査方向において、図3(下)の交互に
右寄せ及び左寄せしたのと同等な潜像ドットを形成でき
る。従って、本発明のLEDAヘッド4により、1/2
00インチ=127μm(400dpiの場合)間隔の
たて線が、形成され、これを副走査方向に沿って面積変
調することで、図4に示すような所謂「たて万線」の画
像を記録できる。このときのたて万線スクリーンパター
ンのピッチ間隔は、狭間隔55μmに広間隔72μmを
加えた127μmである。
【0012】
【発明の効果】以上説明したように、発明では、LE
DAチップの発光素子が、交互に狭間隔,広間隔の2種
類の間隔をもって配列形成されているので、狭間隔を成
す2つの発光素子により、容易に所謂「たて万線」によ
る有効な面積階調法を実現できる。
【0013】
【図面の簡単な説明】
【図1】発光素子の配置が等間である従来のLEDAヘ
ッドの概略図である。
【図2】発光素子が交互に狭間隔,広間隔の2種類の間
隔をもって配列された本発明のLEDAヘッドの概略図
である。
【図3】(上)は、フレームメモリ上の記録すべき濃度
データを示す図である。(下)は、(上)の濃度データ
に基づき「たて万線」により画像記録を行なった場合の
印字出力モデルを示す図である。
【図4】(上)は、本発明LEDAヘッドを用いて感光
体上に形成された潜像領域を示す図である。(下)は、
(上)の潜像領域に対応する、感光体上の当該エネルギ
ー分布状態を示す図である。
【符号の説明】
3.発光素子 4.本発明のLED
Aヘッド 5,6.LEDAチップ 7.LEDAチップ
の切りだし端面 8.トナー付着領域(潜像領域)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/44 B41J 2/45 B41J 2/455 H01L 33/00 H04N 1/036

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のLEDAチップを配列して構成す
    る電子写真記録装置用のLEDAヘッドであって、前記
    LEDAヘッドを構成する複数のLEDAチップの発光
    素子が、交互に狭間隔,広間隔の2種類の間隔をもって
    配列形成されており、感光体上に、狭間隔を構成する2
    つの発光素子により、縦型の万線スクリーンパターンの
    静電潜像を形成することを特徴とするLEDAヘッド。
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