JPH0345970A - 光印写装置 - Google Patents

光印写装置

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JPH0345970A
JPH0345970A JP1181277A JP18127789A JPH0345970A JP H0345970 A JPH0345970 A JP H0345970A JP 1181277 A JP1181277 A JP 1181277A JP 18127789 A JP18127789 A JP 18127789A JP H0345970 A JPH0345970 A JP H0345970A
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JP
Japan
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image
optical
light emitting
image carrier
emitting elements
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Pending
Application number
JP1181277A
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English (en)
Inventor
Akira Ishida
晃 石田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Casio Computer Co Ltd
Casio Electronics Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
Casio Electronics Manufacturing Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Casio Computer Co Ltd, Casio Electronics Manufacturing Co Ltd filed Critical Casio Computer Co Ltd
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Publication of JPH0345970A publication Critical patent/JPH0345970A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/435Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
    • B41J2/447Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources
    • B41J2/45Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources using light-emitting diode [LED] or laser arrays
    • B41J2/451Special optical means therefor, e.g. lenses, mirrors, focusing means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
  • Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
  • Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は電子写真技術を応用した画像形成装置に適用さ
れる光印写装置に関し、特に良好な画質が得られるよう
にした光印写装置に係るものである。
〔従来の技術〕
電子写真技術を応用した画像形成装置には光印写装置(
印字ヘッド及びそのコントローラ)が設けられ、該光印
写装置は画体情報に関わる像を像担持体(感光体ドラム
)面に結像させるための結像系を有している。こうした
結像系として従来、テレセントリック系(焦点の位置に
絞りが設けられている光学系)と云われる光学系が採ら
れることが多い。
第7図はテレセンドリンク系の光学配置における結像状
態を示す説明図である。同図において、絞り1はレンズ
2の前側(物点3側)焦点の位置に設けられている。前
記レンズ2を通った主光線4は光軸と平行なため、該主
光線4に対する本来の結像点5の前後に物点3の結像点
6.7がずれても、像高りは変化せず若干輪郭がぼける
程度である。そのため、このテレセンドリンク系の光学
配置によれば、結像の大きさの誤差を小さくできると云
う利点がある。
〔従来技術の問題点〕
しかしながら、前述のテレセンドリンク系の光学配置の
場合には物体の高さ或いは像高りよりレンズ径L0が大
きいこと(2h<Lo)が必要である。即ち、レンズ径
の1/2の高さの物体の範囲しか結像できないので一列
構戒のレンズ群を用いてレンズ径より大きな物体の範囲
を連続して結像させることは不可能である。
そこで、テレセントリック系の光学配置を採る場合には
、二剤構成のドツト群(二剤構成の物点群)に対して二
剤構成のレンズ群を使い、一方の列に設けられるレンズ
群は他方の列に設けられるレンズ群に対し交互にレンズ
径の半径づつずらせて配設する構成、即ち、相互のレン
ズが千鳥状の配列構成を採った光学系を用い両レンズ群
の協働で前記テレセントリック系の欠点を補うようにせ
ざるを得ない。このように、前記テレセントリック系に
おいてはレンズ径の1/2の高さの物体の範囲しか結像
できないので一列構戒のレンズ群を用いてレンズ径より
大きな物体の範囲の連続した結像を得ることは不可能で
ある。
しかしながら、こうした結像系の製作サイドの面から見
ると、二剤構成のレンズ群による結像系を作るのは面倒
であり、単レンズの一列構戒のレンズアレーの方が前述
した如き二剤構成のレンズ群に比べずっと製作が容易で
あってコスト的にも有利である。
〔発明の目的〕
本発明は、こうした従来の問題点及び背景に鑑み、テレ
セントリック系の光学配置を用いずに、画質劣化を殆ど
目立たない範囲に保持できる光学配置構造にした光印写
装置を提供することを目的とする。
〔発明の要点〕
本゛発明は前記目的を達成するために、n個の発光素子
を含むセグメントを多数配列して像担持体に対峙させて
設けられる光書き込みヘッドと前記発光素子による光像
を前記像担持体上に結像する結像光学系とを備えた光印
写装置において、前記結像光学系は倒立結像を呈する単
レンズをアレー状に配列したレンズアレーであり、前記
単レンズの後側主点と前記像担持体間の距離を8l、各
セグメント間の隣接する発光素子間の許容位置ずれ係数
をl、前記像担持体の許容位置ずれ量をΔSとするとき
、 S2≧(n−1)ΔS/ffi なる関係を有することを特徴とする。
〔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詳述
する。
第6図は本発明の光印写装置が適用される画像形成装置
の一例を示す要部概略側断面図である。
同図において、ページプリンタの如き画像形成装置には
、感光体ドラム8が設けられ、該感光体ドラム8の周囲
に帯電器9、光印写装置10、現像器11、転写器12
等が配設されている。
一方、前記感光体ドラム8の下方には、用紙Pが積載さ
れた給紙カセット13、該給紙カセットの上部に給紙コ
ロ14、該給紙コロ14の左方には前記転写器12に向
かって順にスリップロール対15、用紙検知スイッチ1
6、待機ロール対17等が配設されている。また、前記
転写器12の左方には用紙に転写されたトナー画像を定
着するための定着ロール対18が設けられており、該定
着ロール対18の上方には前記感光体ドラム8に近接し
て前記感光体ドラム8上に残留した残留トナーを清掃す
るクリーナ19が設けられている。
ところで、前記光印写装置10内の主走査方向(前記感
光体ドラム8のドラム軸と平行な方向)には多数のLE
D素子を列設したLEDアレー20が設けられており、
該LEDアレー20は発光制御回路21で駆動制御され
るように構成されている。そして、該発光制御回路21
には不図示のホストコンピュータから印字信号22が入
力されており、該印字信号22の情報内容に合わせて前
記LEDアレー20の点灯、消灯が選択されるようにな
っている。そして、該LEDアレー20で形成された画
像情報は単レンズ23をアレー状に配列したレンズアレ
ーを用いて前記感光体ドラム8の表面に結像するように
構成されている。
第5図は本発明の光印写装置の要部を示す斜視図である
。同図において、前記LEDアレー20には一端から他
端に亘り発光素子24が等間隔に配列されるべく列設さ
れている。しかしながら、製造上の利便を計る必要から
一つのLEDアレーを一体に形成するのではなく、実際
には64個の発光素子が列設されたチップ(ユニット素
子)を横方向に繋ぎ合わせて構成している。そして、図
においては、個々のチップはA、B、Cの文字を付して
区分されている様子を示している。例えば、300DP
IのA4サイズ用のアレーでは前記チップを40個用い
全体で2560個の発光素子が列設される。また、レン
ズアレー25は単レンズ23を一列に列設して形成して
いる。なお、図において、前記LEDアレー20と前記
レンズアレー25とは位置関係の構成を分かり易くする
ために実際よりも十分に離して示しである。
第1図は本発明の光印写装置内に設けたレンズアレーの
一部により等倍倒立に結像させるための結像状態を示す
説明図である。第2図は第1図に示す状態における結像
点近傍を拡大して示す説明図である。両図を参照して、
結像点26′は前記チップAの第1番目のドツトの結像
であり、結像点27′と28′ (第2図)はその焦点
はずれの像である。また、結像点26は前記チップBの
第64番目のドツトの結像であり、結像点27と28は
その焦点はずれの像である。この場合、主光線29は光
軸に対し角度θだけ変位しているので前記結像点27と
28の位置での像高は前記結像点26での像高りに対し
て増減する。
以下、合焦点における結像点26と結像点26′との間
の距離をp(1ドツトピツチ)、レンズ23の後側主点
H′から結像点26′を通る垂線(プリンタの感光体ド
ラム標準面)に至る光軸の長さを8l、プリンタの感光
体ドラム標準面とレンズ23の前記後側主点H′間の距
離に対する公差を±ΔS、lチップのドツト数(発光素
子数)をnとして叙述を進めて行く。
LEDアレー20の前記チップ内において隣接する発光
素子のピッチ間隔pは前記発光素子がマスクによるフォ
トリソグラフィ法等で均一に製造されるためピッチずれ
は殆ど問題にはならないものの、前述したように、LE
Dアレー20は個々のチップを横方向に繋ぎ合わせて構
成されるため、隣接するチップの繋ぎ目ではどうしても
ピッチずれが生ずることがある。
第3図はピッチずれが正規ピッチ間隔pから11pC1
はピッチずれ係数でO〜1)だけ拡がった状態でチップ
同志が繋ぎ合わされている場合において、白黒交互の描
写パターンをプリントする模式図である。同図(a)は
結像点27.27′ (第2図)を含む面の結像を模式
的に示している。同図(b)は用紙にプリントされる書
画の模式図であり、同図(C)は描画面のライン濃度分
布をグラフ化して示す説明図である。尚、A’ 、B’
はそれぞれチップA及びチップBを示している。
図から明らかなように正規ピッチ間隔pに対応する白筋
幅よりも前記チップの繋ぎ目に対応する白筋幅Wの方が
広く白地濃度がΔD′だけ下がってしまう、その結果、
描画面全体では、このようにチップ同志が正規ピッチ間
隔pより広めに繋ぎ合わされた箇所に対応する部分(2
p+l!pの領域)が他より白色が強調されて白っぽく
見えてしまうようになる。
第4図はピッチずれが正規ピッチ間隔pからlpだけ縮
まった状態でチップ同志が繋ぎ合わされている場合にお
いて、白黒交互の描写パターンをプリントする模式図で
ある。同図(a)は結像点28.28′ 〈第2図〉を
含む面の結像を模式的に示している。同図(ロ)は用紙
にプリントされる描画の模式図であり、同図(C)は描
画面のライン濃度分布をグラフ化して示す説明図である
図から明らかなように正規ピッチ間隔pに対応する白筋
幅よりも前記チップの繋ぎ目に対応する白筋幅W′の方
が狭く白地濃度がΔD#だけ上がってしまう、そのため
、描画面全体では、このようにチップ同志が正規ピッチ
間隔pより狭く繋ぎ合わされた箇所に対応する部分(2
p−1pの領域)が他より黒色が強調されて黒っぽく見
えてしまうようになる。
以上のように、発光素子のチップを繋いで行くとチップ
の繋ぎ目で正規ピッチ間隔pに対し広狭いろいろのピッ
チずれが生じる可能性があり、そうした好ましくない傾
向のある光印写装置を備えたプリンタでプリントした描
画は白っぽい部分や黒っぽい部分のむらの多いものとな
ってしまう。
そこで、本発明は、こうしたむら、即ち、画質品位の劣
化の許容できる範囲を追求し、それに適合するよう光印
写装置を構成した。
第1図及び第“2図を参照して、次の方程式が得られる
h(n−1)p tanθ=    =         ・ ・ ・ 
(1)S2     2S2 ’、’h= (n−1)p/2 1p/2 P tan θ= (2) ΔS 2Δ5 (1)式と (2)式より (n−1) p 32 2ΔS 、’、 52 (n−1) ΔS/2 ΔS =32 Il/(n−1) 図面からθは小なるほど、即ち、S2が大なるほどΔS
の機械的余裕度が増して有利になるので、2 ≧ (n−1) ΔS/f なる関係を満足するよう前記光学配置を構成した。
尚、前式から、ΔSを大きくするには、一つのチップ内
の発光素子数nを小さくし、許容ピッチずれ係数lを大
きくできるようにすることも有効である。以上の関係は
等倍倒立に結像させる場合のみならず拡大倒立に結像さ
せる場合にも成立する。
(発明の効果) 以上詳細に説明したように、本発明によれば、テレセン
ドリンク系の光学配置を用いずに、−列に配列した倒立
結像を呈する単レンズアレーを用い画質劣化を極力抑え
得るよう構成したから、品位の良好な画像を顕出できる
光印写装置を経済的に有利に且つ能率良く製造できるよ
うになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の光印写装置内に設けたレンズアレーの
一部により等倍倒立に結像させるための結像状態を示す
説明図、 第2図は第1図に示す状態における結像点近傍を拡大し
て示す説明図、 第3図(a)、(ロ)、(C)はLEDアレーにおける
ピッチずれが正規ピッチ間隔より拡がった状態での白黒
交互の描写パターンをプリントする模式図、第4図(a
)、(ロ)、(C)はLEDアレーにおけるピッチずれ
が正規ピッチ間隔より縮まった状態での白黒交互の描写
パターンをプリントする模式図、第5図は本発明の光印
写装置の要部を示す斜視図、 第6図は従来の画像形成装置であって、本発明の光印写
装置を適用し得る要部概略側断面図、第7図はテレセン
ドリンク系の光学配置における結像状態を示す説明図で
ある。 20・ ・・ ・ ・ ・LEDアレー23・・・・・
・レンズ、 24・・・・・・発光素子、 25・・・・・・レンズアレー

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 n個の発光素子を含むセグメントを多数配列して像担持
    体に対峙させて設けられる光書き込みヘッドと前記発光
    素子による光像を前記像担持体上に結像する結像光学系
    とを備えた光印写装置において、 前記結像光学系は倒立結像を呈する単レンズをアレー状
    に配列したレンズアレーであり、前記単レンズの後側主
    点と前記像担持体間の距離をS_2、各セグメント間の
    隣接する発光素子間の許容位置ずれ係数をl、前記像担
    持体の許容位置ずれ量をΔSとするとき、 S_2≧(n−1)ΔS/l なる関係を有することを特徴とする光印写装置。
JP1181277A 1989-07-13 1989-07-13 光印写装置 Pending JPH0345970A (ja)

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JP1181277A JPH0345970A (ja) 1989-07-13 1989-07-13 光印写装置

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JP1181277A JPH0345970A (ja) 1989-07-13 1989-07-13 光印写装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008110596A (ja) * 2006-10-03 2008-05-15 Seiko Epson Corp ラインヘッド及びそれを用いた画像形成装置
JP2008132760A (ja) * 2006-10-26 2008-06-12 Seiko Epson Corp ラインヘッド及びそれを用いた画像形成装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6015622A (ja) * 1983-07-08 1985-01-26 Fuji Xerox Co Ltd 光情報の書込み装置

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