JPH03253361A - 端面発光型ｅｌプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は端面発光型ＥＬ素子からなるラインヘッドを備
えた電子写真方式の端面発光型ＥＬプリンタに関するも
のである。

従来の技術 現在、電子写真法を利用したラインプリンタが開発され
ている。このラインプリンタとは、感光体の被走査面上
に帯電器、ラインヘッド、現像器、転写器等の装置を対
向配置したものであＬ、帯電器の印加電圧で帯電した感
光体の周面に、ラインヘッドに連設された発光素子の選
択的な発光でｎ光を行なって潜像を形成し、この潜像を
現像器から供給される現像剤であるトナーで現像して転
写器で印刷用紙に転写するものである。

上述のようなラインヘッドの発光素子としては一般的に
ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）
などが使用されているが、これは製作した素子間に特性
差が生じやすく、発光強度が均一なラインヘッドを製造
することが困難である等の課題を有している。そこで、
現在ではラインヘッドの発光素子として端面発光型Ｅ　
Ｌ　（Ｅ　１ｅｃｔｒｏ　Ｌｕｍ１ｎｅｓｃｅｎｃｅ）
素子を使用することが考えられている。そこで、この端
面発光型ＥＬ素子を利用したラインヘッドを第２図及び
第３図に基づいて説明する。このラインヘッドｌの端面
発光型ＥＬ素子２は、第３図に例示するように、活性元
素を含む硫化亜鉛等からなる薄膜状の活性層３を上下か
ら誘電体層４゜５で囲み、これら誘電体層４．５の上下
面に平板電極６，７を形成し、前記活性層３の端面から
極扁平な光を出射するもので、上面が発光する従来のＥ
Ｌに比して１００倍程の発光強度を得ることが可能であ
る。そして、第２図に例示するように、上記構造の端面
発光型ＥＬ素子２を薄膜技術などで基板８上に連設して
ロッドレンズアレイ（図示せず）等を取付けることで前
記ラインヘッドｌが形成される。

そこで、例えば、各端面発光型ＥＬ素子２毎にスイッチ
ング素子を介して交流電源９を接続するなどしたライン
ヘッド１を、帯電器や現像器及び転写器等と共に感光体
の被走査面に対向配置することで、ラインプリンタの−
っである端面発光型ＥＬプリンタ（図示せず）を製作す
ることができる。

だが、このような端面発光型ＥＬプリンタを実施する場
合、端面発光型ＥＬ素子２は出射光のビーム形状の縦横
比が極度に大きく扁平なので、これを補正する手段が必
要である。

そこで、上述のような課題を解決したものとしては、本
出願人により特願平１−９７０８１号として提案された
装置が存する。そこで、この装置を端面発光型ＥＬプリ
ンタの先行技術として第４図ないし第６図に基づいて説
明する。

例示する端面発光型ＥＬプリンタ１０では、他機器等の
プリンタコントローラ１１が接続されるインターフェイ
ス１２に、二個のアドレスカウンタ１３．１４と基準ク
ロック１５とが接続されたコントロール回路１６を介し
てタイミングコントローラ１７が接続されている。また
、前記インターフェイス１２は、各々スリーステート１
８〜２１が入出力部に接続されたラインメモリである二
個のＲＡＭ２２．２３に第一のデータ処理回路２４を介
して接続されておＬ、前記ＲＡＭ２２．２３にはコント
ロール回路１６と前記アドレスカウンタ１３．１４とが
セレクタ２５を介して接続されている。さらに、前記Ｒ
ＡＭ２２．２３は、前記タイミングコントローラ１７が
接続された第二のデータ処理回路２６に前記スリーステ
ート２０゜２１を介して接続されている。また、前記デ
ータ処理回路２６は、各々ラッチ２７．〜２７ｑとドラ
イバ２８．〜２８ｑとを介して、ラインヘッド２９のブ
ロック電極３０．〜３０ｎに接続されたシフトレジスタ
３１．〜３１ｑにパラレルに接続されている。さらに、
前記タイミングコントローラ１７は、前記ラインヘッド
２９のコモン電極３２、〜３２ｍに接続されたコモンド
ライバ３３と、前記ラッチ２７．〜２７ｑ及びシフトレ
ジスタ３１、〜３１ｑに接続されている。

なお、前記ラインヘッド２９にはｍ　ｘ　ｎ個の端面発
光型ＥＬ素子２が連設されている。

このような構成において、この端面発光型ＥＬプリンタ
１０では、プリンタコントローラ１１からインターフェ
イス１２を介して入力されたクロック信号を含む印刷デ
ータが、−主走査ライン毎に第一のデータ処理回路２４
で並び換え等の処理により圧縮される。

そこで、この圧縮された印刷データは、ＲＡＭ２２．２
３の一方に一主走査ラインの印刷時間中に−時記憶され
、同時に、他方のＲＡ〜１２３，２２からは事前に一時
記憶した印刷データが高速に出力される。

ここで、印刷データを一時記憶するＲＡＭ２２゜２３の
選択は、プリンタコントローラ１１からアドレスカウン
タ１３に入力されたタイミングに従って動作するセレク
タ２５により行なわれる。また、ＲＡＭ２３．２２から
の印刷データ出力は、基準クロック１５から発せられる
高速出力用の基準クロック信号に同期して動作するコン
トロール回路１６及びアドレスカウンタ１４に従って行
なわれる。

そこで、この出力された印刷データは第二のデータ処理
回路２６で印刷に適した形態に再処理され、シフトレジ
スタ３１．〜３１ｑに順次出力されてラッチ２７．〜２
７ｑにより保持される。そして、これら部材３１．２７
とコモンドライバ３３とがタイミングコントローラ１７
に制御され、ブロック電極３０〜３０ｎとコモン電極３
２、〜３２ｍとから各々低電圧高電圧の駆動パルスがラ
インヘッド２９に所定回数繰返し出力される。

そこで、この端面発光型ＥＬプリンタ１０では、第５図
に例示するタイムチャートのように、一つの主走査ライ
ンを形成する時間り中に複数回の駆動パルスがラインヘ
ッド２９に印加され、上述の動作が時間り中に繰返され
てラインヘッド２９のライン発光は一主走査うイン分の
幅に繰返されることになる。

このようにすることで端面発光型ＥＬ素子２の一回の素
子発光で形成される扁平な画素構成要素が副走査方向に
連設されるので、第６図に例示するように、端面発光型
ＥＬ素子２の素子発光のビーム形状が扁平でも略正方形
の画素を形成することができ、高品質な画像形成を実現
することができる。

さらに、本出願人は上記動作を応用することで中間調表
現が可能な端面発光型ＥＬプリンタ（図示せず）を特願
平１−９７０８５号に提案した。

これは、装置の構造としては第４図に例示した端面発光
型ＥＬプリンタ１０と略同様になっておＬ、各端面発光
型ＥＬ素子２の動作回数を調節して一個の画素を形成す
る画素構成要素の個数を任意に低減することで中間調を
表現する。つまＬ、例えば、一画素を端面発光型ＥＬ素
子２の四回の素子発光で形成するものとすると、この端
面発光型ＥＬ素子２の動作回数を制御して一画素領域中
に対する素子発光の回数を四回以下とし、感光体の一画
素領域中に付着するトナー量を低減して中間濃度の画素
を形成する。

発明が解決しようとする課題 前述した端面発光型ＥＬプリンタ１０は、相対的に副走
査移動する感光体の被走査面に対して端面発光型ＥＬ素
子２の素子発光を繰返すことで、略正方形の画素領域中
に扁平な画素構成要素を副走査方向に連設して高品質な
画像を形成することができる。

だが、例えば、一画素の形成に対する端面発光型ＥＬ素
子２の素子発光の回数が少ない場合、画素領域中に連続
配置された画素構成要素間に自抜けや薄色部が生じて画
像品質が低下することになる。

さらに、前述のように本出願人は一画素中の画素構成要
素の数を低減することで中間調印刷を行なうことも提案
したが、例えば、一画素領域に対する端面発光型ＥＬ素
子２の素子発光の回数が多い場合、一画素に対する端面
発光型ＥＬ素子２の発光回数を低減して中間濃度の画素
を形成しても、これが全発光による最黒色の画素と同等
な濃度となって中間調が表現不能となることがある。

従って、上述のように端面発光型ＥＬ素子２の素子発光
を繰返して印刷を行なう端面発光型ＥＬプリンタ１０や
素子発光の繰返数を制御して中間調印側を行なう端面発
光型ＥＬプリンタで高品質な画像を得るには、ラインヘ
ッドの発光動作の繰返数や、ラインヘッドに対する感光
体の被走査面の副走査移動の速度などの間に一定の条件
を規定する必要がある。

課題を解決するための手段 端面発光型ＥＬ素子を発光端面の長手方向に連設したラ
インヘッドを設け、このラインヘッドを帯電器や現像器
と共に被走査面が相対的に副走査移動する感光体に対向
配置し、この副走査移動する感光体の被走査面にライン
ヘッドの発光動作を繰返す駆動回路を設け、この駆動回
路が一主走査ラインの形成に対してラインヘッドの発光
動作を繰返す回数がＫ、−主走査ラインの形成に要する
時間がし、ラインヘッドに対する感光体の被走査面の副
走査移動の速度がＶ、端面発光型ＥＬ素子の一回の素子
発光で感光体の被走査面上に照射されるビーム形状の副
走査方向幅がＣであるときに、Ｃ）ＶＬ／に の関係を満たすようにした。

作用 副走査移動する感光体の被走査面にラインヘッドの発光
動作を繰返す駆動回路を設け、この駆動回路が一主走査
ラインの形成に対してラインヘッドの発光動作を繰返す
回数がＫ、−主走査ラインの形成に要する時間がＬ、ラ
インヘッドに対する感光体の被走査面の副走査移動の速
度がＶ、端面発光型ＥＬ素子の一回の素子発光で感光体
の被走査面上に照射されるビーム形状の副走査方向幅が
Ｃであるときに、 Ｃ）ＶＬ／に の関係を満たすようにしたことによＬ、−画素領域中に
連続的に設定された画素構成要素の印刷領域よりも、こ
の印刷領域に照射されるビーム光の方が副走査方向幅が
長くなＬ、−画素中に連設される画素構成要素が重複す
るので画素内に白抜けや薄色部が生じることが防止され
る。

実施例 本発明の実施例を第１図に基づいて説明する。

まず、本実施例の端面発光型ＥＬプリンタ（図示せず）
は、第４図に例示した端面発光型ＥＬプリンタ１０と略
同様な構造になっておＬ、−主走査ラインの形成に対す
るラインヘッドの発光動作の繰返数かに回、−主走査ラ
インの形成に要する時間がＬ　（ｓｅｅ）、ラインヘッ
ドに対する感光体の被走査面の副走査移動の速度がＶ（
ａｍ／５ｅｅ）、端面発光型ＥＬ素子の一回の素子発光
で感光体の被走査面上に照射されるビーム形状の副走査
方向幅がＣ（ａｍ）であるときに、 Ｃ＞Ｖ　Ｌ／に の関係を満たすように形成されている。

このような構成において、本実施例の端面発光型ＥＬプ
リンタは、前述した端面発光型ＥＬプリンタと同様に感
光体に対して発光動作を繰返すことで画像形成を行なう
。この時、本実施例の端面発光型ＥＬプリンタでは、各
種の条件が上述のように設定されているので、一画素領
域に対して扁平な画素構成要素が常に重複した状態で連
続配置される。つまＬ、図示するように、略正方形の画
素の副走査方向幅は、−主走査ラインの形成に要する時
間Ｌ　（ｓｅｃ）とラインヘッドに対する感光体の被走
査面の副走査移動の速度Ｖ（ＩＩＩｍ／５ｅｃ）とを乗
算したものとして得られるので、これを発光動作の繰返
数にで除算したものが画素構成要素の印刷領域の副走査
方向幅となる。そして、この印刷領域［＝ＶＬ／Ｋｌに
対して実際に印刷される画素構成要素の副走査方向幅Ｃ
が、 Ｃ）Ｖ　Ｌ／に の関係を満たすので、図示したように、印刷される画素
構成要素は設定された印刷領域より副走査方向に長くな
Ｌ、−画素中に連設される画素構成要素が常に重複する
ので画素内に白抜けや薄色部が生じることがなく、高品
質な画像形成を実現することができる。

さらに、このようにして求めた各種条件から、画素内に
白抜けや薄色部が生じることがない発光動作の最少繰返
数なども簡易に予測できる。従って、前述のように一画
素中の画素構成要素の数を低減した中間調印刷を行なう
場合に、一画素に対する端面発光型ＥＬ素子の素子発光
の回数が多すぎて中間調が表現不能となることを防止す
ることもできる。

なお、端面発光型ＥＬ素子の一回の素子発光で感光体の
被走査面上に照射されるビーム形状の副走査方向幅Ｃと
は、感光体の被走査面を介するなどして用紙上に印刷さ
れる画素構成要素の副走査方向幅に相当する。これは端
面発光型ＥＬ素子の発光特性や感光体の感光特性あるい
はトナーの静電特性などに基づいて様々に設定されるが
、例えば、実際に装置を実施する場合には発光強度が最
大値に対して１／ｅ１となる位置のビーム幅などとして
設定することができる。

ここで、端面発光型ＥＬ素子の発光特性は図示したよう
に強度の指向性を有している。そこで、本出願人は端面
発光型ＥＬプリンタを Ｃ＝２ＶＬ／に となるように設定することで、感光体の被走査面上に照
射されるビーム光が半ピツチで重複して極めて高品質な
印刷が実現されることを確認した。

なお、本発明の端面発光型ＥＬプリンタは、感光体の被
走査面に対する各種条件を設定したものであＬ、感光体
としては感光ドラムや感光ベルトなど各種のものが利用
できる。

ここで、この端面発光型ＥＬプリンタを最も一般的な感
光体である感光ドラムに適用した場合、ラインヘッドに
対する被走査面の副走査移動の速度Ｖは、感光ドラムの
角速度ω（ｒａｄ　／　５ｅｃ）と直径Ｄ（ａｍ）とか
ら、 Ｖ＝Ｄω／２ である。そこで、これを前述の条件式に代入すると、 Ｃ）ＤωＬ／２に となる。そこで、上記条件式に基づいて感光ドラムを利
用した端面発光型ＥＬプリンタも簡易に実施できること
が自明である。

発明の効果 本発明は上述のように、端面発光型ＥＬ素子を発光端面
の長手方向に連設したラインヘッドを設け、このライン
ヘッドを帯電器や現像器と共に被走査面が相対的に副走
査移動する感光体に対向配置し、この副走査移動する感
光体の被走査面にラインヘッドの発光動作を繰返す駆動
回路を設け、この駆動回路が一主走査ラインの形成に対
してラインヘッドの発光動作を繰返す回数がＫ、一主走
査ラインの形成に要する時間がＬ１ラインヘッドに対す
る感光体の被走査面の副走査移動の速度が■、端面発光
型ＥＬ素子の一回の素子発光で感光体の被走査面上に照
射されるビーム形状の副走査方向幅がＣであるときに、 Ｃ）Ｖ　Ｌ／に の関係を満たすようにしたことによＬ、−画素領域中に
連続的に設定された画素構成要素の印刷領域よりも、こ
の印刷領域に照射されるビーム光の方が副走査方向幅が
長くなＬ、−画素中に連設される画素構成要素が重複す
るので画素内に白抜けや薄色部が生じることが防止され
、端面発光型ＥＬプリンタの印刷品質の向↓に寄与する
ことができ、さらに、画素内に白抜けや薄色部が生じる
ことがない発光動作の最少繰返数も簡易に予測できるの
で、−画素中の画素構成要素の数を低減した中間調印刷
を行なう場合に、一画素に対する端面発光型ＥＬ素子の
素子発光の回数が多すぎて中間調が表現不能となること
を防止することも可能である等の効果を有するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す印刷画像の正面図、第２
図は端面発光型ＥＬ素子アレイの斜視図、第３図は端面
発光型ＥＬ素子の斜視図、第４図は本出願人により「特
願平１−９７０８１号」として出願された端面発光型Ｅ
Ｌプリンタの回路構造を示すブロック図、第５図はタイ
ムチャート、第６図は印刷画像の正面図である。 Ｃ・・・幅、Ｋ・・・回数、Ｌ・・・時間、■・・・速
度出　願　人　　　東京電気株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 端面発光型ＥＬ素子を発光端面の長手方向に連設したラ
   インヘッドを設け、このラインヘッドを帯電器や現像器
   と共に被走査面が相対的に副走査移動する感光体に対向
   配置し、この副走査移動する感光体の被走査面に前記ラ
   インヘッドの発光動作を繰返す駆動回路を設け、この駆
   動回路が一主走査ラインの形成に対して前記ラインヘッ
   ドの発光動作を繰返す回数がＫ、一主走査ラインの形成
   に要する時間がＬ、前記ラインヘッドに対する前記感光
   体の被走査面の副走査移動の速度がＶ、前記端面発光型
   ＥＬ素子の一回の素子発光で前記感光体の被走査面上に
   照射されるビーム形状の副走査方向幅がＣであるときに
   、 Ｃ＞ＶＬ／Ｋ の関係を満たすようにしたことを特徴とする端面発光型
   ＥＬプリンタ。