JP4460315B2

JP4460315B2 - 複数の印刷素子アレイを備えたプリントヘッド、電子写真印刷エンジン

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Publication number: JP4460315B2
Application number: JP2004011494A
Authority: JP
Inventors: シーコロナステファン; ジェイドレイクドナルド
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2003-01-22
Filing date: 2004-01-20
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2024-01-20
Also published as: EP1445111A1; DE602004021651D1; US20040141050A1; EP1445111B1; US6864908B2; JP2004224052A

Description

本発明は、複数のアレイ状に配置された印刷素子群を備えた電子写真印刷エンジン等の印刷エンジン用のプリントヘッドに関し、より特定的には、画像空間の共通領域を照射するように配置された、各々別個に付勢可能な平行アレイ状に配置された印刷素子群を備えたプリントヘッドに関する。

一般的に電子写真印刷エンジンは、潜像を受け取る受光表面となる感光材料からなるドラムを備えて構成され、ドラムは、トナー粒子を受光表面の潜像に定着させる静電電荷を利用して潜像を印刷可能な画像に変換する現像器とともに動作する。潜像は、作像する物体のポイント群として機能する一列の発光ダイオード（ＬＥＤ）等の光源を備えたプリントヘッドと、ＬＥＤ列を受光表面に焦点合わせして潜像を形成する細長い光学焦点素子とによって形成される。

一列のＬＥＤを備えたプリントヘッド構成のため、故障したダイオードは印刷エンジンから出力される印刷画像にある顕著なパターンを導入してしまい、このパターンは印刷画像を見るものに目障りなスジ又は線として現れる。さらに、潜像を形成するエンジンへの入力データは解像度が比較的低い場合もあるし高い場合もあるが、エンジンはより高い解像度でしか印刷できないことも認知されている。

本発明の第１のアスペクトに従う複数列の発光印刷素子から構成されるプリントヘッドによって、かつ本発明の他のアスペクトに従うプリントヘッドとともに動作する電子写真印刷エンジンによって、上記の欠点を克服し、かつその他の利点を提供する。プリントヘッド中では焦点要素の物体面中に複数列の発光印刷素子が隣接して配置され、焦点要素は複数列の印刷素子から同時に光を焦点合わせして、エンジンの受光器上に潜像の画像ポイント列を形成できる。

印刷エンジンは、受像表面を有する受光器と、該受像表面上に形成された潜像を受光器から印刷媒体へ転写する印刷可能画像に変換する現像器とを含む。プリントヘッドは、受光器へ光を当射して上記潜像を形成し、印刷コントローラは受光器と印刷媒体間を相対移動させて印刷可能画像を媒体上に印刷する。印刷コントローラは、作像データをプリントヘッドに付与して潜像を形成させる作像エレクトロニクスを含む。

プリントヘッドは潜像のポイント組を作成し、潜像は画像ポイント列から構成される。プリントヘッドは潜像の列に平行に延びる基板から構成され、基板上に複数アレイ状に配置される発光印刷素子構成を含む。複数アレイの印刷素子は潜像の列に平行に延びる。複数アレイのうち第１のアレイは第２のアレイに並列して配置される。プリントヘッドにはまた作像エレクトロニクスに接続するドライバ回路も含まれ、これは基板上で印刷素子構成の両側に配置され、作像エレクトロニクスからの命令に従って個々の印刷素子を駆動して発光させ、潜像のポイント群を受像表面上に刷込む。

さらにプリントヘッドは、印刷素子の光を焦点合わせして潜像の列を形成する細長い光学素子を含む。焦点合わせは、第１および第２の印刷素子アレイ中にそれぞれ配置される個々の印刷素子について同時に行われる。本発明の好適な実施形態では、第１および第２のアレイは、それぞれ一列の印刷素子群を含む。

プリントヘッドのドライバ回路では、ドライバ回路の第１部分は、複数列の印刷素子ドライバと、複数列のワイヤ接着パッドとの構成を含む。複数列の印刷素子ドライバは、複数列のワイヤ接着パッドの各パッドを介して第１の印刷素子アレイの各印刷素子に相互接続され、複数列の印刷素子ドライバと複数列のワイヤ接着パッドとの構成により印刷素子間の間隔を減じて、潜像の解像度を改善する。

本発明の各種実施形態に従って、第１の印刷素子アレイ中の印刷素子間のピッチは、第２の印刷素子アレイ中の印刷素子間のピッチと同じでもよく、かつ作像エレクトロニクスは第１アレイと第２アレイの各印刷素子をチェッカーボード状又はランダムに駆動できる。チェッカーボード状又はランダム動作モードは、故障した印刷素子から生じる潜像および印刷可能画像中の不要なパターンを解消する機能があり、これにより画像中のスジ又は線欠陥が知覚されないようにする。あるいは、作像エレクトロニクスは、第１および第２アレイを印刷素子からの発光強度を減じたモードで駆動し、第２アレイの印刷素子に第１アレイの印刷素子で印刷されたのと同一データを印刷するように指示することもでき、これにより印刷素子の寿命を延ばす。さらに作像エレクトロニクスは、第１アレイの印刷素子を駆動し、第２アレイの印刷素子の駆動は第１アレイの印刷素子の動作故障時のバックアップモード用に保留してもよい。

本発明のさらに他の実施形態では、第１の印刷素子アレイの印刷素子間のピッチは、第２の印刷素子アレイの印刷素子間のピッチよりも広く、作像エレクトロニクスは、第１アレイの印刷素子又は第２アレイの印刷素子を駆動して、上述した受光器上にそれぞれ第１又は第２の潜像を作成し、第１の潜像は第２の潜像よりも解像度が高い。これにより、潜像の解像度が作像エレクトロニクスによって与えられた作像データの解像度に一致するように調整して、低解像度のデータの場合は印刷素子の不要な使用を避け、印刷素子の寿命を延ばす。

一般的には、各印刷素子は、ＧａＡｓＰ又はＡｌＧａＡｓ等の発光ダイオード（ＬＥＤ）からなり、これはエポキシ又はセラミック又は電気的に絶縁した基板とともに温度安定性を改善する。この印刷エンジンでの印刷は白黒又はカラーでも可能である。本発明の実施に際しては、ＬＥＤから発射される等の「光」という用語は可視スペクトル中の光に限定せず、受光器の光化学が電磁スペクトルの赤外線又は紫外線部分で動作できる場合は、赤外線等の波長の長い光又は紫外線等の波長の短い光を含む。

図面中、同一符号を付した各要素は同一要素を指すが、各要素を全図面の説明で参照するとは限らない。

図１を参照すると、電子写真印刷エンジン２０は、感光材料からなる外部受像表面２４を有する円筒形ドラム形状の受光器２２と、プリントヘッド２６とを含む。プリントヘッド２６は棒状の細長い形状で、印刷素子としての複数の光源を含む。本発明の好適な実施形態では、該光源はＬＥＤのアセンブリ２８によって設けられ、これは細長いファイバ群からなるレンズ３０である光学焦点要素を介して光を発射して、受像表面２４上に潜像を形成する。ＬＥＤアセンブリ２８は基板３２上に設置され、基板３２はＬＥＤドライバ回路３４も支持し、ドライバ回路３４およびＬＥＤアセンブリ２８から発生する熱は、基板３２のＬＥＤアセンブリ２８と反対側の裏面に配置される熱シンク３６によって消散する。プリントヘッド２６にはまたフレーム３８が含まれ、これはレンズ３０をＬＥＤアセンブリ２８に隣接して、ただしＬＥＤアセンブリ２８から少し間隔を空けて保持し、かつレンズ３０と受像表面２４との間に希望の間隔を維持するようにプリントヘッド２６を受光器２２に対して支持する。エンジン２０にはまた画像現像器４０が含まれ、これは現像器ロール４２とトナーディスペンサ４４とを含み、受光器２２が回転すると、現像器ロール４２が回転してトナー粒子をディスペンサ４４から受像表面２４へ移す。受像表面２４上で潜像を規定する静電電荷がトナー粒子を受像表面２４に定着させ、これにより潜像を印刷可能な画像に変換する。

一例として、図中、潜像４６を受像表面２４上にアセンブリ２８の各種ＬＥＤの駆動によって形成されたドット（点）の列４８として示し、図示するドット列４８は受光器２２の回転軸５０に平行な線上に位置する。潜像４６の他のドット列４８は、受光器２２が軸５０を中心にさらに増分的に少しずつ回転する間にプリントヘッド２６によって刷込まれる。潜像４６が現像器４０によって印刷可能な画像に変換された後、印刷可能画像は用紙５２等の適当な媒体に転写される。用紙５２は、用紙搬送ロール５４および５６によって受光器２２の回転中に用紙５２と受像表面２４とが接触する領域を過ぎて運ばれる。図中、用紙５２上に刷込まれた出力画像５８は潜像４６と同一形状を持つものとして示す。用紙搬送ドライブ６０はロール５４および５６を回転させて、用紙５２を受光器２２を通過するように移動させる（矢印で示す）。受光器２２は受光器ドライブ６２によって回転させられる（カーブした矢印で示す）。用紙搬送ドライブ６０と受光器ドライブ６２とを作像回路６４に接続することによって、これら両ドライブ間の動作の同期が電気的に維持される。作像回路６４は同期をとることに加えて、エンジン２０で印刷する画像のデータを保存し、ＬＥＤアセンブリ２８の各ＬＥＤを駆動して潜像を形成させる命令信号をＬＥＤドライバ回路３４に送信する。

図２もまたプリントヘッド２６の上述した各構成要素を示し、特にＬＥＤアセンブリ２８と、レンズ３０と、基板３２と、ＬＥＤドライバ回路３４と、熱シンク３６とを示す。ドライバ回路３４はＬＥＤアセンブリ２８の両側に配置され、ドライバ回路３４とアセンブリ２８の多数のＬＥＤとの電気リードの接続を助ける。図中、信号バス６６も示し、これはＬＥＤアセンブリ２８の両側に配置され、基板３２によって支持されて作像回路６４（図１）からの信号をＬＥＤアセンブリ２８の両側に配置されたドライバ回路３４の各ドライバに運ぶ。短いワイヤからなる電気リード６８は、バス６６とドライバ回路３４間、ならびにドライバ回路３４とＬＥＤアセンブリ２８間を接続するように示す。レンズ３０のＬＥＤアセンブリ２８に面した表面の手前にレンズ３０の物体面７０を示す。図２は展開図であるため、物体面７０はＬＥＤアセンブリ２８からかなり距離があるようにみえるが、レンズ３０の本当の位置は図２に示すよりＬＥＤアセンブリ２８にかなり近いので、物体面７０はＬＥＤアセンブリ２８の発光表面のところに位置する。像面７２はレンズの反対側の表面手前に同様に形成され、プリントヘッド２６が図１に示すように受光器２２に対して配置されると、受像表面２４のところに位置する。

上記のレンズ３０に対する物体面７０と像面７２との関係は図３にも概略的に示し、物体面７０はＬＥＤアセンブリ２８のところに位置し、像面７２は受光器２２の表面のところに位置する。図３にはまた、ＬＥＤアセンブリ２８からレンズ３０へ伝搬する光の入力円錐形７４を示し、物体面７０での円錐形７４の幅は、図５のところでさらに説明するが２列のＬＥＤを包含するのに十分な幅をもつ。対応する光の出力円錐形７６は、レンズ３０から受光器２２へ伝搬し、２列のＬＥＤの光を受光器２２上で作像できるようにする。

本発明の好適な実施形態では、レンズ３０は、図４の断片図に示すように、ＳＥＬＦＯＣ（登録商標）グラジエントインデックス（屈折率分布型）レンズという名称で市場入手可能な周知の形式で構成され、屈折率分布ファイバとして構成される１本以上の光ファイバ７８が、対向する２側壁８０間に保持される。ファイバ群７８は、図３の物体面７０と像面７２との間の光伝搬方向に延び、また図２にも点線で示す。

図５のプリントヘッド２６の断片図は、裏面に熱シンク３６を備えた基板３２と、リード６８によってドライバ回路３４に接続されたＬＥＤアセンブリ２８とを示し、ドライバ回路３４はさらにリード６８によって信号バス６６に接続されて、作像回路６４から信号を受信する。ＬＥＤアセンブリ２８は、バス６６に平行に延びる一本のライン又は列状に配置されたＬＥＤ８４の第１（又は主）アレイ８２を含む。ＬＥＤ８４ラインの各ＬＥＤは、印刷中の画像の対応する画素を印刷する。ＬＥＤアセンブリ２８はさらに、バス６６に平行に延びる一本のライン又は列状に配置されたＬＥＤ８４の第２（又は副）アレイ８６を含む。本発明のこの実施形態では、第１アレイ８２と第２アレイ８６とのＬＥＤ群８４は１つのダイ８８上に構成される。ダイ８８上にはまた、リード６８の固定を助けるパッド９０および９２が含まれ、このためＬＥＤ８４ごとに対応するリード６８がパッド９０又は９２と電気的に接続し、パッドは導体９４によってＬＥＤ８４に接続される。各パッド９０，９２は、リード６８のワイヤをワイヤ接着するための接着パッドである。本発明の好適な実施形態では、ＬＥＤ８４はＧａＡｓＰ又はＡｌＧａＡｓからなり、基板３２はＬＥＤ８４およびドライバ回路３４中で発生する熱から温度を安定させるエポキシ、セラミック、又は電気的に絶縁した金属層からなる。

本発明の一特徴に従えば、各アレイ８２および８６のＬＥＤ８４同士の間隔を接近させるには、ＬＥＤ８４から遠い外側パッド列に沿って配置されるパッド９２よりも、ＬＥＤ８４に近い内側パッド列に沿ってパッド９０が配置されるように、パッド９０および９２を互い違いの位置に配置すればよい。ＬＥＤ８４間の間隔を減じることによって、プリントヘッド２６は解像度の高い画像を提供できる。ＬＥＤアセンブリ２８の両側にあるＬＥＤドライバ回路３４は、バス６６に平行に互いに隣接して列状に配置された一組のドライバチップ９６から構成される。ドライバチップ９６からバス６６への接続は、リレーパッド９８の使用によって容易になり、このためリード６８はドライバチップ９６とリレーパッド９８間を接続し、かつ、さらなるリード６８がリレーパッド９８を対応するバス６６に接続する。図５から明らかなように、第１アレイ８２用のバス６６とその関連ドライバチップ９６との接続配置は、第２アレイ８６用の他方のバス６６とその関連ドライバチップ９６との接続配置と対称である。これにより作像回路６４は、ＬＥＤ８４の第１アレイ８２とＬＥＤ８４の第２アレイ８６とを独立して制御できる。

本発明の他の特徴に従えば、第１アレイ８２中のＬＥＤ列８４は、第２アレイ８６のＬＥＤ列８４から間隔を空けて配置されるが、アセンブリ２８の両ＬＥＤ列間の間隔は、レンズ３０が光を受光器２２上に当射するのに受容可能な角度内（図３の入力円錐形７４で示す）に収まるように十分狭くしてある。これにより作像回路６４は、プリントヘッド２６を受光器ドライブ６２（図１）と共に動作させて、受光器２２の一位置について２行のドット群４８を印刷させ、その後、受光器２２を進行させて２行のドット群４８をさらに刷込ませる。あるいは、重ね刷りを希望する場合、もしくはアレイ８２および８６の一方だけを用いる場合は、作像回路６４は受光器２２を一度に一行のドット群４８分だけ進行するように回転させる。印刷エンジン２０使用の一例として、印刷工程には第１アレイ８２だけを使用し、第２アレイ８６は第１アレイ８２の１つ以上のＬＥＤ８４の故障が検知された場合のバックアップアレイとするのが望ましい場合もある。あるいは他の例として、ＬＥＤ８４の寿命を延ばすように、第１アレイ８２の数個のＬＥＤ８４と第２アレイ８６の数個のＬＥＤ８４とを印刷工程に使用するのが望ましい場合もある。上記およびその他の印刷エンジン２０使用の選択モードについては、以下で詳述する。

図６は、ＬＥＤ８４と各リード６８および導体９４の付いたパッド９０，９２とを備えた、図５に示したのと同一の幾何学的構成をもつＬＥＤアセンブリ２８Ａを示す。ただし図６に示す本発明の他の実施形態に従えば、第１アレイ８２のＬＥＤ８４は第１のダイ１００上に配置され、第２アレイ８６のＬＥＤ８４は、第１のダイ１００と別個の第２のダイ１０２上に配置される。２つのアセンブリ２８および２８Ａは、エンジン２０の動作については機能的に等価だが、プリントヘッド２６の製造に関しては、アセンブリ２８および２８Ａのどちらか一方が便宜がよいかもしれない。

図７は本発明の他の実施形態のＬＥＤアセンブリ２８Ｂを示し、図７のアセンブリ２８Ｂでは、第１アレイ８２と第２アレイ８６Ａとで異なるＬＥＤ配列を用いるという点が図５のＬＥＤアセンブリ２８と異なる。第１アレイ８２は、図５の第１アレイ８２で示したのと同じく１列のＬＥＤ８４アレイを含む。ただし図７では、第２アレイ８６Ａは、第１アレイ８２のＬＥＤ８４よりもピッチの狭いＬＥＤ１０４アレイ列を含む。図７からわかるように、ＬＥＤ１０４の中心部分の間隔はＬＥＤ８４の中心部分の間隔よりも広い。図では、ＬＥＤ８４および１０４を１つのダイ８８Ａ上に配置しているが、希望に応じてＬＥＤ８４および１０４は、図６に示す構成と同様に２つの別個のダイ上に設けることもできる。図７では、ＬＥＤ１０４は導体１０６によってパッド１０８に接続され、リード６８を介してパッド１０８からＬＥＤドライバ回路３４に接続される。ＬＥＤ８４をパッド９０および９２を介してドライバ回路３４に接続するのは、図５および図６に関して上述したのと同じである。図７の実施形態は、第１アレイのＬＥＤを高解像度の画像印刷に使用し、第２アレイのＬＥＤを低解像度の画像印刷に使用できるという、エンジン２０のある動作選択肢の実施に便利である。２つのアレイのうち必要な一方のアレイのＬＥＤへの駆動信号の印加は、作像回路６４（図５に示す）によって行われる。

図８〜図１０の各図には、第１アレイのＬＥＤと第２アレイのＬＥＤとの略図を示し、第１アレイのＬＥＤと第２アレイのＬＥＤとは異なるハッチングを施して示す。ＬＥＤのアレイの下方には、プリントヘッド２６（図１）によって受光器２２上に刷込まれる８列のマーク群を示す。マーク群は行列状に配置され、ここでは一例として２４列示す。

図８のチェッカーボード状印刷では、どのマーク行においても、１番目のマークは一方のアレイのＬＥＤの駆動によって作成され、その次のマークは他方のアレイのＬＥＤの駆動によって作成される。例えば、１行目（図８の一番下に示す）を見ると、１番目のマークは第２アレイのＬＥＤからのものであり、２番目のマークは第１アレイのＬＥＤからのものであり、その後、交互にマーク群が続く。２行目では、１番目のマークは第１アレイのＬＥＤからのものであり、２番目のマークは第２アレイのＬＥＤからのものである。チェッカーボード状印刷モードはＬＥＤの使用頻度を減じてその寿命を延ばし、また、ＬＥＤもしくはその駆動回路の故障によるエンジン２０の出力画像中の顕著な線もしくはスジの発生を防止する。

図９のダブル印刷又は重ね刷りとも称する印刷では、画像のある一行が第１のアレイのＬＥＤによって印刷され、その後、受光器２２（図１）が画像の行間の間隔に対応して増分的に回転し、第２のアレイのＬＥＤが駆動されて第１のアレイのＬＥＤによって対応位置にすでに刷込まれたマーク上にマークを印刷する。この印刷モードは、印刷する一方のアレイのＬＥＤの故障から生じる画像中の空きスペースを隠すという利点がある。

図１０のランダム印刷は図８のチェッカーボード状印刷の代替法であり、図８に示す２つのアレイのＬＥＤを特定パターンで交互に励起する代わりに、図１０では２つのアレイ中で駆動するＬＥＤの選択がランダムに行われる。この印刷モードもまた、ＬＥＤもしくはその駆動回路の故障によるエンジン２０の出力画像中の顕著な線もしくはスジの発生を抑制するのに有用である。さらに、図９のダブル印刷モードのフルタイム印刷と比べると、図１０のランダムモードではＬＥＤはパートタイムでしか駆動されないので、図９のダブル印刷モードよりもＬＥＤの寿命を延ばすことができる。

図１１を参照すると、作像回路６４は、コンピュータ１１０と、アドレス装置１１２と、メモリ１１４と、アレイ選択器１１６と、ランダム番号発生器１１８と、第１アレイ用ＬＥＤ選択器１２０と、第２アレイ用ＬＥＤ選択器１２２とを含む。動作時には、印刷する画像のデータがメモリ１１４中に保存される。データは物体のスキャン又は他の手段によって前もって取得できる。ＬＥＤを駆動するようにデータを出力するには、コンピュータ１１０がアドレス装置１１２を使用してメモリ１１４をアドレス指定する。アドレス指定に従って、メモリ１１４は画像の各画素のデータをアレイ選択器１１６に出力し、これによりアドレス指定された画素に対応するＬＥＤに、発光又は発光なしを命令する。メモリ１１４に保存された画像の連続行の画素をアドレス指定するのと同時に、コンピュータ１１０は受光器ドライブ６２と用紙搬送ドライブ６０とに命令信号を出し、受光器２２と用紙５２とを画像の各行の印刷に要求される位置に進行させる。

アレイ選択器１１６の機能は、ＬＥＤ励起信号をＬＥＤ８４の第１アレイ８２又は第２アレイ８６（図５）のいずれかに進めることである。主アレイ又は副アレイ又は両アレイの選択は、選択された印刷モードに基づいてコンピュータ１１０によって命令される。ランダム印刷モードが選択された場合は、コンピュータ１１０から出力される信号はランダム番号発生器１１８に与えられて、ＬＥＤを起動するアレイを選択する。例えば、ランダム番号発生器１１８は、アレイの一方又は他方を選択するためにモジューロ-２を操作できる。

ＬＥＤ選択器１２０および１２２の機能は、チェッカーボード状印刷を実行することである。各選択器１２０および１２２は、各ＬＥＤアレイ中で奇数番号のＬＥＤのみの駆動、偶数番号のＬＥＤのみの駆動、又は全ＬＥＤの駆動を選択できる。チェッカーボード状印刷を希望しない場合には、コンピュータ１１０は選択器１２０および１２２にＬＥＤ駆動信号を全ＬＥＤに送るように命令する。チェッカーボード状印刷を希望する場合は、コンピュータ１１０は選択器１２０，１２２の一方に奇数番号のＬＥＤを駆動させるよう命令し、選択器１２０，１２２の他方に偶数番号のＬＥＤを駆動させるように命令する。

ＬＥＤドライバ回路３４中の第１アレイ用および第２アレイ用の各ドライバチップ９６は、メモリ１１４からＬＥＤ命令信号を受信するレジスタ１２４と、ＬＥＤ群８４の動作中に命令信号を保持するラッチ１２６とを含む。印刷エンジン２０の動作の他の選択肢として、ＬＥＤ群８４の寿命を延ばすため、両アレイ８２および８６（図５）を同時に動作させるが、ＬＥＤは低エネルギ出力レベルで動作させることができる。エネルギ出力を下げるには、ＬＥＤが発光している時間間隔を短くすればよい。これには、コンピュータ１１０がアレイごとにストロボ信号をＬＥＤドライバ回路３４中のラッチ１２６に与えて、ストロボ信号の持続期間によってＬＥＤから発光する光パルスの持続期間を制御する。エネルギ節約モードでは、ラッチ１２６に与えられるストロボ信号の持続期間は通常のストロボ信号持続期間よりも短い。このモードを図９のダブル印刷モードと組み合わせて、受光器２２が各印刷行のマークごとに十分な光エネルギを受けられるようにしてもよい。１ページあたりの総行数は、第１アレイ８２のみによる印刷の場合と同数に維持できる。

本発明の特徴を適用した電子写真印刷エンジンの簡略図である。本発明の特徴を適用した図１のエンジンのプリントヘッドを様式化した図であり、光学焦点要素を外して発光印刷素子が見えるように部分的に展開した図である。図２の光学要素の焦点面の概略図である。図２の光学要素の一部を様式化した断片図である。図１のプリントヘッドのＬＥＤとそのドライバ回路の一部を様式化した断片図であり、ＬＥＤの第１アレイと第２アレイとが１つのダイ上に配置された図である。図５のＬＥＤにおいて本発明の他の実施形態に従う第１アレイと第２アレイの一部の図であり、第１アレイと第２アレイとが別個のダイ上に配置された図である。図５のＬＥＤにおいて本発明の他の実施形態に従う第１アレイと第２アレイの一部の図であり、第１アレイおよび第２アレイの各ＬＥＤが解像度の異なる画像を印刷するように異なるピッチのアレイ列で設けられ、２つのアレイが１つのダイ上に配置された図である。図１のプリントヘッドの第１アレイおよび第２アレイにおいて、一連の印刷行についてチェッカーボード状印刷の場合のＬＥＤの付勢を示す概略図である。図１のプリントヘッドの第１アレイおよび第２アレイにおいて、一連の印刷行についてダブル（両面）印刷の場合のＬＥＤの付勢を示す概略図である。図１のプリントヘッドの第１および第２アレイにおいて、一連の印刷行についてランダム印刷の場合のＬＥＤの付勢を示す概略図である。図１の作像回路の詳細を示すブロック図である。

符号の説明

２０電子写真印刷エンジン、２２受光器、２４受像表面、２６プリントヘッド、２８，２８Ａ，２８ＢＬＥＤアセンブリ、３０レンズ、３２基板、３４ドライバ回路、３６熱シンク、３８フレーム、４０現像器、４２現像器ロール、４４トナーディスペンサ、４６潜像、４８ドット列、５０回転軸、５２用紙、５４，５６用紙搬送ロール、５８出力画像、６０用紙搬送ドライブ、６２受光器ドライブ、６４作像回路、６６信号バス、６８電気リード、７０物体面、７２像面、７４入力円錐形、７６出力円錐形、７８光ファイバ、８２第１（主）アレイ、８４，１０４ＬＥＤ、８６，８６Ａ第２（副）アレイ、８８，８８Ａダイ、９０，９２，１０８パッド、９４，１０６導体、９６ドライバチップ、９８リレーパッド、１００第１のダイ、１０２第２のダイ、１１０コンピュータ、１１２アドレス装置、１１４メモリ、１１６アレイ選択器、１１８ランダム番号発生器、１２０第１アレイ用ＬＥＤ選択器、１２２第２アレイ用ＬＥＤ選択器、１２４レジスタ、１２６ラッチ。

Claims

複数の印刷素子アレイによって画像ポイント群列から成る画像のポイント組を形成するプリントヘッドであって、
前記プリントヘッドで受像表面上に刷込む画像列に平行な方向に延びる基板と、
前記基板上に配置され前記方向に延びる複数の発光印刷素子アレイと、
前記基板上に配置されて前記印刷素子の各々を発光させ、前記受像表面上に前記画像のポイント群を刷込ませるドライバ回路と、
前記印刷素子の光を前記画像の列に焦点合わせする光学素子と、
を含み、
前記焦点合わせは、前記アレイのうち第１のアレイと前記第１のアレイに並行に配置される第２のアレイ中に位置する前記印刷素子の各々について行われ、
前記第２のアレイの印刷素子間の間隔は前記第１のアレイの印刷素子間の間隔よりも広く、前記第１のアレイにより形成される潜像の解像度は前記第２のアレイにより形成される潜像の解像度より高い、
ことを特徴とするプリントヘッド。
受像表面を有する受光器と、
前記受像表面上に形成される潜像を前記受光器から印刷媒体へ転写する印刷可能画像に変換する現像器と、
前記受光器に光を当射して前記潜像を形成するプリントヘッドと、
前記受光器と前記印刷媒体間に相対移動を与えて前記印刷可能画像を前記媒体上に印刷する印刷コントローラと、
を含み、
前記印刷コントローラは、作像データを前記プリントヘッドに付与して前記潜像を形成させる作像エレクトロニクスを含み、
前記プリントヘッドは画像ポイント群列からなる前記潜像のポイント組を形成し、さらに、前記プリントヘッドは、
前記潜像の列に平行な方向に延びる基板と、
前記基板上に配置され前記方向に延びる複数の発光印刷素子アレイと、
前記作像エレクトロニクスに接続され、かつ前記基板上に配置されて前記印刷素子の各々を発光させ、前記受像表面上に前記潜像のポイント群を刷込ませるドライバ回路と、
前記印刷素子の光を前記潜像の列に焦点合わせする光学素子と、
を含み、
前記焦点合わせは、前記アレイのうち第１のアレイと前記第１のアレイに並行に配置される第２のアレイ中に位置する前記印刷素子の各々について同時に行われ、
前記プリントヘッドにおいて、前記第２のアレイの印刷素子間の間隔は前記第１のアレイの印刷素子間の間隔よりも広く、
前記作像エレクトロニクスは、前記第１のアレイの印刷素子または前記第２のアレイの印刷素子を駆動して、前記受光器上にそれぞれ第１の潜像または第２の潜像を形成し、
前記第１のアレイにより形成される第１の潜像の解像度は、前記第２のアレイにより形成される第２の潜像の解像度より高い、
ことを特徴とする電子写真印刷エンジン。
受像表面を有する受光器と、
前記受像表面上に形成される潜像を前記受光器から印刷媒体へ転写する印刷可能画像に変換する現像器と、
前記受光器に光を当射して前記潜像を形成するプリントヘッドと、
前記受光器と前記印刷媒体間に相対移動を与えて前記印刷可能画像を前記媒体上に印刷する印刷コントローラと、
を含み、
前記印刷コントローラは、作像データを前記プリントヘッドに付与して前記潜像を形成させる作像エレクトロニクスを含み、
前記プリントヘッドは画像ポイント群列からなる前記潜像のポイント組を形成し、さらに、前記プリントヘッドは、
前記潜像の列に平行な方向に延びる基板と、
前記基板上に配置される複数の発光印刷素子アレイであって、前記複数のアレイのうちの第１および第２のアレイの各々は、前記方向に延びる印刷素子の列を含む、複数の発光印刷素子アレイと、
前記作像エレクトロニクスに接続され、かつ前記基板上に配置されて前記印刷素子の各々を発光させ、前記受像表面上に前記潜像のポイント群を刷込ませるドライバ回路と、
前記印刷素子の光を前記潜像の列に焦点合わせする光学素子と、
を含み、
前記焦点合わせは、前記アレイのうち第１のアレイと前記第１のアレイに並行に配置される第２のアレイ中に位置する前記印刷素子の各々について同時に行われ、
前記プリントヘッドにおいて、前記第２のアレイの印刷素子間の間隔は前記第１のアレイの印刷素子間の間隔よりも広く、
前記作像エレクトロニクスは、前記第１のアレイの印刷素子または前記第２のアレイの印刷素子を駆動して、前記受光器上にそれぞれ第１の潜像または第２の潜像を形成し、
前記第１のアレイにより形成される第１の潜像の解像度は、前記第２のアレイにより形成される第２の潜像の解像度より高い、
ことを特徴とする電子写真印刷エンジン。
受像表面を有する受光器と、
前記受像表面上に形成される潜像を前記受光器から印刷媒体へ転写する印刷可能画像に変換する現像器と、
前記受光器に光を当射して前記潜像を形成するプリントヘッドと、
前記受光器と前記印刷媒体間に相対移動を与えて前記印刷可能画像を前記媒体上に印刷する印刷コントローラと、
を含み、
前記印刷コントローラは、作像データを前記プリントヘッドに付与して前記潜像を形成させる作像エレクトロニクスを含み、
前記プリントヘッドは画像ポイント群列からなる前記潜像のポイント組を形成し、さらに、前記プリントヘッドは、
前記潜像の列に平行な方向に延びる基板と、
前記基板上に配置され前記方向に延びる複数の発光印刷素子アレイと、
前記作像エレクトロニクスに接続され、かつ前記基板上に配置されて前記印刷素子の各々を発光させ、前記受像表面上に前記潜像のポイント群を刷込ませるドライバ回路と、
前記印刷素子の光を前記潜像の列に焦点合わせする光学素子と、
を含み、
前記焦点合わせは、前記アレイのうち第１のアレイと前記第１のアレイに並行に配置される第２のアレイ中に位置する前記印刷素子の各々について同時に行われ、
前記第１のアレイおよび前記第２のアレイの各々は、一列の前記印刷素子群を含み、
前記プリントヘッドにおいて、前記光学素子は、前記方向に延び、当該光学素子の両側に位置する像面および物体面を形成し、前記物体面は、前記第１のアレイおよび前記第２のアレイに位置する前記印刷素子上に広がり、前記像面は、前記受像表面上に位置し、前記第１のアレイの印刷素子の各々は、前記第２のアレイの印刷素子の各々から間隔を空けて配置され、
前記プリントヘッドにおいて、前記第１のアレイ中の印刷素子間のピッチは、前記第２のアレイ中の印刷素子間のピッチと同じであり、前記作像エレクトロニクスは、前記第１のアレイおよび前記第２のアレイの印刷素子を２つのモードの各々で駆動し、前記モードのうち第１のモードは、チェッカーボード状印刷モードであり、チェッカーボード状印刷モードは、作像エレクトロニクスが、第一のアレイで偶数番号の印刷素子のみを駆動させ、第２のアレイで奇数番号の印刷素子のみを駆動させ、その後、第１のアレイで奇数番号の印刷素子のみを駆動させ、第２のアレイで偶数番号の印刷素子のみを駆動させることとを、受光器を各アレイに対し一行分ずつ進行させながら、交互に繰り返すモードであり、前記モードのうち第２のモードは、前記印刷素子が発する光の強度である発光強度をチェッカーボード状印刷モードの場合よりも減少させるモードであり、前記第２のモードでは、前記作像エレクトロニクスは、前記第２のアレイの印刷素子に前記第１のアレイの印刷素子で印刷されたのと同じデータを印刷するように、対応する印刷素子を駆動するように指示し、これにより前記印刷素子の寿命を延ばす、
ことを特徴とする電子写真印刷エンジン。
受像表面を有する受光器と、
前記受像表面上に形成される潜像を前記受光器から印刷媒体へ転写する印刷可能画像に変換する現像器と、
前記受光器に光を当射して前記潜像を形成するプリントヘッドと、
前記受光器と前記印刷媒体間に相対移動を与えて前記印刷可能画像を前記媒体上に印刷する印刷コントローラと、
を含み、
前記印刷コントローラは、作像データを前記プリントヘッドに付与して前記潜像を形成させる作像エレクトロニクスを含み、
前記プリントヘッドは画像ポイント群列からなる前記潜像のポイント組を形成し、さらに、前記プリントヘッドは、
前記潜像の列に平行な方向に延びる基板と、
前記基板上に配置され前記方向に延びる複数の発光印刷素子アレイと、
前記作像エレクトロニクスに接続され、かつ前記基板上に配置されて前記印刷素子の各々を発光させ、前記受像表面上に前記潜像のポイント群を刷込ませるドライバ回路と、
前記印刷素子の光を前記潜像の列に焦点合わせする光学素子と、
を含み、
前記焦点合わせは、前記アレイのうち第１のアレイと前記第１のアレイに並行に配置される第２のアレイ中に位置する前記印刷素子の各々について同時に行われ、
前記第１のアレイおよび前記第２のアレイの各々は、一列の前記印刷素子群を含み、
前記プリントヘッドにおいて、前記光学素子は、前記方向に延び、当該光学素子の両側に位置する像面および物体面を形成し、前記物体面は、前記第１のアレイおよび前記第２のアレイに位置する前記印刷素子上に広がり、前記像面は、前記受像表面上に位置し、前記第１のアレイの印刷素子の各々は、前記第２のアレイの印刷素子の各々から間隔を空けて配置され、
前記プリントヘッドにおいて、前記第１のアレイ中の印刷素子間のピッチは、前記第２のアレイ中の印刷素子間のピッチと同じであり、前記作像エレクトロニクスは、前記第１のアレイおよび前記第２のアレイの印刷素子を２つのモードの各々で駆動し、前記モードのうち第１のモードは、ランダム印刷モードであり、ランダム印刷モードは、作像エレクトロニクスが、ランダム番号発生器の作動に基づいて、第１のアレイ及び第２のアレイのうち、印刷素子を起動するアレイを選択し、その選択に基づいて印刷素子を駆動するモードであり、前記モードのうち第２のモードは、前記印刷素子が発する光の強度である発光強度をランダム印刷モードの場合よりも減少させるモードであり、前記第２のモードでは、前記作像エレクトロニクスは、前記第２のアレイの印刷素子に前記第１のアレイの印刷素子で印刷されたのと同じデータを印刷するように、対応する印刷素子を駆動するように指示し、これにより前記印刷素子の寿命を延ばす、
ことを特徴とする電子写真印刷エンジン。
受像表面を有する受光器と、
前記受像表面上に形成される潜像を前記受光器から印刷媒体へ転写する印刷可能画像に変換する現像器と、
前記受光器に光を当射して前記潜像を形成するプリントヘッドと、
前記受光器と前記印刷媒体間に相対移動を与えて前記印刷可能画像を前記媒体上に印刷する印刷コントローラと、
を含み、
前記印刷コントローラは、作像データを前記プリントヘッドに付与して前記潜像を形成させる作像エレクトロニクスを含み、
前記プリントヘッドは画像ポイント群列からなる前記潜像のポイント組を形成し、さらに、前記プリントヘッドは、
前記潜像の列に平行な方向に延びる基板と、
前記基板上に配置される複数の発光印刷素子アレイであって、前記複数のアレイのうちの第１および第２のアレイの各々は、前記方向に延びる印刷素子の列を含む、複数の発光印刷素子アレイと、
前記作像エレクトロニクスに接続され、かつ前記基板上に配置されて前記印刷素子の各々を発光させ、前記受像表面上に前記潜像のポイント群を刷込ませるドライバ回路と、
前記印刷素子の光を前記潜像の列に焦点合わせする光学素子と、
を含み、
前記焦点合わせは、前記アレイのうち第１のアレイと前記第１のアレイに並行に配置される第２のアレイ中に位置する前記印刷素子の各々について同時に行われ、
前記プリントヘッドにおいて、前記第１のアレイ中の印刷素子間のピッチは、前記第２のアレイ中の印刷素子間のピッチと同じであり、
前記作像エレクトロニクスは、前記第１のアレイおよび前記第２のアレイの印刷素子を前記印刷素子が発する光の強度である発光強度を第１のアレイまたは第２のアレイの印刷素子のみで同じデータを印刷する場合よりも減少させるモードで駆動し、前記第２のアレイの印刷素子に前記第１のアレイの印刷素子で印刷されたのと同じデータを印刷するように、対応する印刷素子を駆動するように指示し、これにより前記印刷素子の寿命を延ばす、
ことを特徴とする電子写真印刷エンジン。