JPH08192534A - Ｌｅｄプリントヘッド - Google Patents
ＬｅｄプリントヘッドInfo
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- JPH08192534A JPH08192534A JP999995A JP999995A JPH08192534A JP H08192534 A JPH08192534 A JP H08192534A JP 999995 A JP999995 A JP 999995A JP 999995 A JP999995 A JP 999995A JP H08192534 A JPH08192534 A JP H08192534A
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- JP
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- led
- lens
- lens array
- array
- arrays
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＬＥＤプリントヘッドの解像度を比較的簡単
な方法で向上させる。 【構成】 ＬＥＤから発生された信号光を感光体上に集
光するレンズアレイに対応してその下方に光シャッタを
設ける。
な方法で向上させる。 【構成】 ＬＥＤから発生された信号光を感光体上に集
光するレンズアレイに対応してその下方に光シャッタを
設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＬＥＤから発生された
光信号を利用して画像形成用の潜像を形成するためのＬ
ＥＤプリントヘッドに関する。
光信号を利用して画像形成用の潜像を形成するためのＬ
ＥＤプリントヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、発光ダイオード（ＬＥＤ）を備え
たＬＥＤヘッドや半導体レーザを用いたレーザヘッド等
から発生された光信号を感光性物質の表面に照射して静
電潜像を形成し、この静電潜像を介して被印刷体上に印
刷画像を形成するＬＥＤプリンタやレーザプリンタが知
られている。とりわけＬＥＤプリンタはレーザプリンタ
に比べて装置全体のサイズの小型化が可能なことや、製
造に要するコストが比較的安価に抑えることが可能であ
る等の利点から、最近広く注目を集めている。
たＬＥＤヘッドや半導体レーザを用いたレーザヘッド等
から発生された光信号を感光性物質の表面に照射して静
電潜像を形成し、この静電潜像を介して被印刷体上に印
刷画像を形成するＬＥＤプリンタやレーザプリンタが知
られている。とりわけＬＥＤプリンタはレーザプリンタ
に比べて装置全体のサイズの小型化が可能なことや、製
造に要するコストが比較的安価に抑えることが可能であ
る等の利点から、最近広く注目を集めている。
【０００３】この種のＬＥＤプリンタは、図９に示すよ
うに、回動可能に設けられた感光性ドラム２１の外周に
沿ってその表面を帯電させる帯電器２２と、帯電された
感光性ドラム２１表面に入力信号としての電気信号に応
じて光信号を照射することにより静電潜像を形成するＬ
ＥＤプリントヘッド２３と、形成された静電潜像を現像
処理する現像器２４と、感光性ドラム２１の回動に伴い
移動される被印刷体２５上に画像形成媒体としてのトナ
ーを転写する転写器２６と、被印刷体２５上に転写され
たトナーを加熱等により定着させる図示しない定着器
と、感光性ドラム２１表面をクリーニングするクリーナ
ー２７と、から成っている。
うに、回動可能に設けられた感光性ドラム２１の外周に
沿ってその表面を帯電させる帯電器２２と、帯電された
感光性ドラム２１表面に入力信号としての電気信号に応
じて光信号を照射することにより静電潜像を形成するＬ
ＥＤプリントヘッド２３と、形成された静電潜像を現像
処理する現像器２４と、感光性ドラム２１の回動に伴い
移動される被印刷体２５上に画像形成媒体としてのトナ
ーを転写する転写器２６と、被印刷体２５上に転写され
たトナーを加熱等により定着させる図示しない定着器
と、感光性ドラム２１表面をクリーニングするクリーナ
ー２７と、から成っている。
【０００４】このようなＬＥＤプリンタに使用されてい
るＬＥＤヘッド２３は、絶縁性基板上に電気回路が形成
された回路基板２８と、回路基板上に列設され印加され
た電気信号に応じて光信号を発生する複数のＬＥＤから
成るＬＥＤアレイ２９と、ＬＥＤアレイ２９から選択的
に発生された信号光を感光性ドラム２１上に集光させる
円筒状の複数のレンズが列設されたロッドレンズアレイ
３０とから成り、電気回路を介した電気信号によりＬＥ
Ｄアレイ２９から発生された信号光をレンズアレイ３０
を介して帯電された感光性ドラム２１表面に集光し、被
印刷体２５への画像形成のための潜像を形成するように
構成されている。
るＬＥＤヘッド２３は、絶縁性基板上に電気回路が形成
された回路基板２８と、回路基板上に列設され印加され
た電気信号に応じて光信号を発生する複数のＬＥＤから
成るＬＥＤアレイ２９と、ＬＥＤアレイ２９から選択的
に発生された信号光を感光性ドラム２１上に集光させる
円筒状の複数のレンズが列設されたロッドレンズアレイ
３０とから成り、電気回路を介した電気信号によりＬＥ
Ｄアレイ２９から発生された信号光をレンズアレイ３０
を介して帯電された感光性ドラム２１表面に集光し、被
印刷体２５への画像形成のための潜像を形成するように
構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】他方、近年、各種ＯＡ
機器の発達に伴い、ＬＥＤプリントヘッドにおいても、
一層の高性能化、とりわけ、解像度向上の要請が一段と
高まっている。この解像度は、被印刷体に印刷される画
像の画像を形成する画素の密度（ｄｐｉ）、即ち発光素
子としてのＬＥＤの形成密度、により規定されるのだ
が、一定の解像度、例えば４８０ｄｐｉ、以上の解像度
のＬＥＤプリントヘッドを得ることは、後述の加工精度
上の限界等により実際の製造が極めて困難である。
機器の発達に伴い、ＬＥＤプリントヘッドにおいても、
一層の高性能化、とりわけ、解像度向上の要請が一段と
高まっている。この解像度は、被印刷体に印刷される画
像の画像を形成する画素の密度（ｄｐｉ）、即ち発光素
子としてのＬＥＤの形成密度、により規定されるのだ
が、一定の解像度、例えば４８０ｄｐｉ、以上の解像度
のＬＥＤプリントヘッドを得ることは、後述の加工精度
上の限界等により実際の製造が極めて困難である。
【０００６】即ち、ＬＥＤプリントヘッドを、例えば、
６００ｄｐｉの解像度若しくは画素密度に形成する場
合、各ＬＥＤが設けられるＬＥＤアレイチップ上での発
光領域の列方向幅を、例えば通常のサイズである、２０
μに形成する場合、発光領域のピッチは約４２μに規定
され、チップ端辺とこれに隣接する発光領域との間を、
例えば、加工精度上でのほぼ限界である約８μに設定し
たとすると、ＬＥＤアレイチップ間の間隔として約４μ
しか採ることができない。
６００ｄｐｉの解像度若しくは画素密度に形成する場
合、各ＬＥＤが設けられるＬＥＤアレイチップ上での発
光領域の列方向幅を、例えば通常のサイズである、２０
μに形成する場合、発光領域のピッチは約４２μに規定
され、チップ端辺とこれに隣接する発光領域との間を、
例えば、加工精度上でのほぼ限界である約８μに設定し
たとすると、ＬＥＤアレイチップ間の間隔として約４μ
しか採ることができない。
【０００７】しかるに、発光領域が形成された棒状チッ
プ基板体からの個別ＬＥＤアレイチップへの切断に要す
る切断精度は、一般に、±５μ程度は必要であり、ま
た、個別に切断したＬＥＤアレイチップの回路基板上へ
の搭載に際してのダイボンデイング精度として少なくと
も±１０μ程度を考慮しなければならず、これらの加工
精度に鑑みた場合、６００ｄｐｉの解像度を得ることは
実際には極めて困難若しくは不可能であることが理解さ
れる。
プ基板体からの個別ＬＥＤアレイチップへの切断に要す
る切断精度は、一般に、±５μ程度は必要であり、ま
た、個別に切断したＬＥＤアレイチップの回路基板上へ
の搭載に際してのダイボンデイング精度として少なくと
も±１０μ程度を考慮しなければならず、これらの加工
精度に鑑みた場合、６００ｄｐｉの解像度を得ることは
実際には極めて困難若しくは不可能であることが理解さ
れる。
【０００８】このように、一定以上の高解像度のＬＥＤ
プリントヘッドを製造する場合、ＬＥＤアレイチップの
切断時の寸法誤差や回路基板上へのダイボンデイングの
誤差が工程上不可避的に介入し、特に、ＬＥＤアレイチ
ップの端部側の発光領域とこれと隣接するＬＥＤアレイ
チップの隣接発光領域との間を他の発光領域間と同一の
間隔またはピッチに配列させること、即ちＬＥＤアレイ
の発光領域を一定ピッチで高密度に形成することは工程
上極めて困難であり、高解像度のＬＥＤヘッドを安価に
提供するという要求に十分に応えることができなかっ
た。
プリントヘッドを製造する場合、ＬＥＤアレイチップの
切断時の寸法誤差や回路基板上へのダイボンデイングの
誤差が工程上不可避的に介入し、特に、ＬＥＤアレイチ
ップの端部側の発光領域とこれと隣接するＬＥＤアレイ
チップの隣接発光領域との間を他の発光領域間と同一の
間隔またはピッチに配列させること、即ちＬＥＤアレイ
の発光領域を一定ピッチで高密度に形成することは工程
上極めて困難であり、高解像度のＬＥＤヘッドを安価に
提供するという要求に十分に応えることができなかっ
た。
【０００９】従って、本発明の目的は、比較的簡易な方
法で解像度を実質的に向上させたＬＥＤプリントヘッド
を提供することである。
法で解像度を実質的に向上させたＬＥＤプリントヘッド
を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本発明によれば、選択的に信号光を発生可能に一方
向に列設されたＬＥＤから成るＬＥＤアレイと、ＬＥＤ
アレイに平行な軸を中心に回転可能に設けられた感光体
と、ＬＥＤから発生された信号光を感光体上に集光する
ように列設されたレンズから成るレンズアレイと、レン
ズアレイに対応して配設された光シャッタと、から成る
ことを特徴とするＬＥＤプリントヘッドが提供される。
め、本発明によれば、選択的に信号光を発生可能に一方
向に列設されたＬＥＤから成るＬＥＤアレイと、ＬＥＤ
アレイに平行な軸を中心に回転可能に設けられた感光体
と、ＬＥＤから発生された信号光を感光体上に集光する
ように列設されたレンズから成るレンズアレイと、レン
ズアレイに対応して配設された光シャッタと、から成る
ことを特徴とするＬＥＤプリントヘッドが提供される。
【００１１】上記ＬＥＤプリントヘッドは、レンズアレ
イは第１及び第２レンズアレイから成り、第１レンズア
レイは主走査方向の一方側に微小角度傾斜した中心光軸
を有するレンズから成り、第２レンズアレイは第１レン
ズアレイのレンズの傾斜と反対側の他方側に微小角度傾
斜した中心光軸を有するレンズから成るように構成でき
る。
イは第１及び第２レンズアレイから成り、第１レンズア
レイは主走査方向の一方側に微小角度傾斜した中心光軸
を有するレンズから成り、第２レンズアレイは第１レン
ズアレイのレンズの傾斜と反対側の他方側に微小角度傾
斜した中心光軸を有するレンズから成るように構成でき
る。
【００１２】上記ＬＥＤプリントヘッドは、レンズアレ
イは第１及び第２レンズアレイから成り、第１レンズア
レイは主走査方向の一方側に微小角度傾斜した中心光軸
を有するレンズから成り、第２レンズアレイは主走査方
向に傾斜しない中心光軸を有するレンズから成るように
構成できる。
イは第１及び第２レンズアレイから成り、第１レンズア
レイは主走査方向の一方側に微小角度傾斜した中心光軸
を有するレンズから成り、第２レンズアレイは主走査方
向に傾斜しない中心光軸を有するレンズから成るように
構成できる。
【００１３】
【作用および効果】画素潜像を１ライン上に形成するに
際して、まず、ＬＥＤから発生された信号光をレンズア
レイ及び開成した光シャッタを介して感光体の感光面上
に一定のピッチで画素潜像を形成し、次いで、ＬＥＤか
ら発生された別の信号光をやはりレンズアレイ及び開成
した光シャッタを介して感光体の感光面上に一定のピッ
チで上記の画素潜像の中間位置に合成状に形成する。
際して、まず、ＬＥＤから発生された信号光をレンズア
レイ及び開成した光シャッタを介して感光体の感光面上
に一定のピッチで画素潜像を形成し、次いで、ＬＥＤか
ら発生された別の信号光をやはりレンズアレイ及び開成
した光シャッタを介して感光体の感光面上に一定のピッ
チで上記の画素潜像の中間位置に合成状に形成する。
【００１４】このため、一定のピッチのＬＥＤから成る
ＬＥＤアレイを使用しながら実質上２倍の画素密度若し
くは解像度の画像を形成することができる。
ＬＥＤアレイを使用しながら実質上２倍の画素密度若し
くは解像度の画像を形成することができる。
【００１５】
【実施例】次に、本発明によるＬＥＤプリントヘッドに
ついて実施例に従い図面を参照しながら詳細に説明す
る。本発明の第１の実施例によるＬＥＤプリントヘッド
の要部の概略を図１に示す。同図中符号１はＬＥＤプリ
ントヘッドの主要な要素を収納するハウジング２に固定
されたガラスエポキシ系の材料から成る回路基板であ
り、該回路基板１の表面には導電体から成る回路配線が
所要のパターンに形成されている。回路基板１上には複
数のＬＥＤ３ａが一定のピッチで形成されると共にこれ
らと平行に列設された駆動要のＩＣ５０とボンデイング
ワイヤを介して電気的に接続されたＬＥＤアレイチップ
が相互に一定の距離離間された状態に列設され、ＬＥＤ
３ａが主走査方向（Ｘ軸方向）に一定ピッチで連続配列
されたＬＥＤアレイ３を形成している。
ついて実施例に従い図面を参照しながら詳細に説明す
る。本発明の第１の実施例によるＬＥＤプリントヘッド
の要部の概略を図１に示す。同図中符号１はＬＥＤプリ
ントヘッドの主要な要素を収納するハウジング２に固定
されたガラスエポキシ系の材料から成る回路基板であ
り、該回路基板１の表面には導電体から成る回路配線が
所要のパターンに形成されている。回路基板１上には複
数のＬＥＤ３ａが一定のピッチで形成されると共にこれ
らと平行に列設された駆動要のＩＣ５０とボンデイング
ワイヤを介して電気的に接続されたＬＥＤアレイチップ
が相互に一定の距離離間された状態に列設され、ＬＥＤ
３ａが主走査方向（Ｘ軸方向）に一定ピッチで連続配列
されたＬＥＤアレイ３を形成している。
【００１６】ＬＥＤアレイ３の上方には、ＬＥＤ３ａか
ら発生された信号光が照射される感光面４ａから成る円
筒状の感光性ドラム４が、Ｘ方向の軸を中心に回転可能
にハウジング２に設けられている。他方、感光性ドラム
４の感光面４ａとＬＥＤアレイ３との間は、各ＬＥＤ３
ａからの光が感光面４ａ上に結像されるような焦点距離
を有する円筒状のロッドレンズ５ａから成るレンズアレ
イ５がＬＥＤアレイ３から一定距離離間されて設けられ
ている。レンズアレイ５は、後で詳述するように、各レ
ンズ５ａがその中心光軸にてＬＥＤ３の発光表面の中心
を通過する垂線の方向、即ち主走査及び副走査方向に直
角なＹ軸方向、に対して傾斜角θだけＸ軸方向の一側に
微小に傾斜されて列設された第１レンズアレイ５1と、
Ｙ軸方向に対して傾斜角θだけＸ軸方向の上記一側と反
対の他側に微小に傾斜されて列設された第２レンズアレ
イ５2と、の２本のレンズアレイから成っている。
ら発生された信号光が照射される感光面４ａから成る円
筒状の感光性ドラム４が、Ｘ方向の軸を中心に回転可能
にハウジング２に設けられている。他方、感光性ドラム
４の感光面４ａとＬＥＤアレイ３との間は、各ＬＥＤ３
ａからの光が感光面４ａ上に結像されるような焦点距離
を有する円筒状のロッドレンズ５ａから成るレンズアレ
イ５がＬＥＤアレイ３から一定距離離間されて設けられ
ている。レンズアレイ５は、後で詳述するように、各レ
ンズ５ａがその中心光軸にてＬＥＤ３の発光表面の中心
を通過する垂線の方向、即ち主走査及び副走査方向に直
角なＹ軸方向、に対して傾斜角θだけＸ軸方向の一側に
微小に傾斜されて列設された第１レンズアレイ５1と、
Ｙ軸方向に対して傾斜角θだけＸ軸方向の上記一側と反
対の他側に微小に傾斜されて列設された第２レンズアレ
イ５2と、の２本のレンズアレイから成っている。
【００１７】尚、本実施例では第１レンズアレイと共に
第２レンズアレイを各レンズがＸ軸方向に傾斜するよう
に構成しているが、本発明はこれに限られることなく第
２レンズアレイの各レンズを傾斜させずに構成すること
も可能である。このようなレンズアレイ５の下方には、
図２及び図３に示すように、第１及び第２レンズアレイ
５1、５2に対応して、２列状の第１及び第２光シャッタ
６1、６2から成る光シャッタ６が固定されている。
第２レンズアレイを各レンズがＸ軸方向に傾斜するよう
に構成しているが、本発明はこれに限られることなく第
２レンズアレイの各レンズを傾斜させずに構成すること
も可能である。このようなレンズアレイ５の下方には、
図２及び図３に示すように、第１及び第２レンズアレイ
５1、５2に対応して、２列状の第１及び第２光シャッタ
６1、６2から成る光シャッタ６が固定されている。
【００１８】光シャッタ６は、図４にその詳細を示すよ
うに、表面に透明電極７1、７2が対向状に形成されたガ
ラスから成る上側基板８1とこれらの透明電極７1、７2
に対向する透明電極７3が形成された下側基板８2との間
に収容された強誘電性液晶９から成る液晶シャッタによ
り構成される。上側及び下側基板８1、８2の外面には偏
光板１０、１０が貼着されている。この光シャッタは、
透明電極７1及び７3から成り第１光シャッタ６1を構成
する同図中左側のシャッタ領域と、透明電極７2及び７3
から成る第２光シャッタ６2を構成する同図中右側のシ
ャッタ領域と、が一体に形成されている。透明電極
７1、７2はこれらを選択的に切替えるための図示しない
切替え回路を介して信号源に電気的に接続されると共
に、透明電極７3は電気配線を介して信号源に電気的に
接続されており、駆動用ＩＣ５０によるＬＥＤ３ａの選
択的な発光に同期して第１または第２の光シャッタ６1
または６2の光シャッタ６ａは開閉作動される。
うに、表面に透明電極７1、７2が対向状に形成されたガ
ラスから成る上側基板８1とこれらの透明電極７1、７2
に対向する透明電極７3が形成された下側基板８2との間
に収容された強誘電性液晶９から成る液晶シャッタによ
り構成される。上側及び下側基板８1、８2の外面には偏
光板１０、１０が貼着されている。この光シャッタは、
透明電極７1及び７3から成り第１光シャッタ６1を構成
する同図中左側のシャッタ領域と、透明電極７2及び７3
から成る第２光シャッタ６2を構成する同図中右側のシ
ャッタ領域と、が一体に形成されている。透明電極
７1、７2はこれらを選択的に切替えるための図示しない
切替え回路を介して信号源に電気的に接続されると共
に、透明電極７3は電気配線を介して信号源に電気的に
接続されており、駆動用ＩＣ５０によるＬＥＤ３ａの選
択的な発光に同期して第１または第２の光シャッタ６1
または６2の光シャッタ６ａは開閉作動される。
【００１９】次に、上述のように構成された本実施例の
ＬＥＤプリントヘッドを使用した行方向（Ｘ軸方向）の
画像形成について図４を参照しながら説明する。先ず、
第１レンズアレイ５1のレンズ５ａは各中心光軸１１
が、図５（ａ）に示すように、一方側に角度θ傾斜して
配列されているので、例えば、任意のＬＥＤ３ａ1から
信号光が発生されてこれに対応する第１光シャッタ６1
が開成され（これに隣接する第２光シャッタ６2は閉成
され）ると、信号光は第１レンズアレイ５1を介して中
心光軸１１の傾斜方向に距離δずれた感光面４ａ上の位
置Ａ1に結像する。この場合、このＬＥＤ３ａ1に隣接す
るＬＥＤ３ａ2からも信号光が発生されると、同様に、
上述の結像位置Ａ1からＬＥＤの単位ピッチだけ離間さ
れた位置Ａ2に結像される。このように、レンズがＹ軸
に対して一方側に傾斜した状態では、ＬＥＤ３ａからの
信号光は第１レンズアレイ５1を介して感光面８ａ上の
一方側に距離δずれた位置であって、且つ、ＬＥＤ３の
ピッチと同一のピッチを以て結像される。
ＬＥＤプリントヘッドを使用した行方向（Ｘ軸方向）の
画像形成について図４を参照しながら説明する。先ず、
第１レンズアレイ５1のレンズ５ａは各中心光軸１１
が、図５（ａ）に示すように、一方側に角度θ傾斜して
配列されているので、例えば、任意のＬＥＤ３ａ1から
信号光が発生されてこれに対応する第１光シャッタ６1
が開成され（これに隣接する第２光シャッタ６2は閉成
され）ると、信号光は第１レンズアレイ５1を介して中
心光軸１１の傾斜方向に距離δずれた感光面４ａ上の位
置Ａ1に結像する。この場合、このＬＥＤ３ａ1に隣接す
るＬＥＤ３ａ2からも信号光が発生されると、同様に、
上述の結像位置Ａ1からＬＥＤの単位ピッチだけ離間さ
れた位置Ａ2に結像される。このように、レンズがＹ軸
に対して一方側に傾斜した状態では、ＬＥＤ３ａからの
信号光は第１レンズアレイ５1を介して感光面８ａ上の
一方側に距離δずれた位置であって、且つ、ＬＥＤ３の
ピッチと同一のピッチを以て結像される。
【００２０】次いで、第２レンズアレイ５2のレンズ５
ａは、図５（ｂ）に示すように、上記一方側と反対の他
方側に角度θ傾斜して配列されているので、例えば、上
記のＬＥＤ３ａ1から信号光が発生されてこれに対応す
る第２光シャッタ６2が開成され（第１光シャッタ６1は
閉成され）ると、信号光は第２レンズアレイ５2を介し
て中心光軸１１の傾斜方向に距離δずれた感光面４ａ上
の位置Ｂ1に結像する。この場合、隣接するＬＥＤ３ａ2
からも信号光が発生されると、同様に、上述の結像位置
Ｂ1からＬＥＤの単位ピッチだけ離間された位置Ｂ2に結
像される。このように、レンズがＹ軸に対して他方側に
傾斜した状態では、ＬＥＤ３ａからの信号光は第２レン
ズアレイ５2を介して感光面８ａ上の一方側に距離δず
れた位置であって、且つ、ＬＥＤ３のピッチと同一のピ
ッチを以て上述の潜像に対して合成されるように結像さ
れる。
ａは、図５（ｂ）に示すように、上記一方側と反対の他
方側に角度θ傾斜して配列されているので、例えば、上
記のＬＥＤ３ａ1から信号光が発生されてこれに対応す
る第２光シャッタ６2が開成され（第１光シャッタ６1は
閉成され）ると、信号光は第２レンズアレイ５2を介し
て中心光軸１１の傾斜方向に距離δずれた感光面４ａ上
の位置Ｂ1に結像する。この場合、隣接するＬＥＤ３ａ2
からも信号光が発生されると、同様に、上述の結像位置
Ｂ1からＬＥＤの単位ピッチだけ離間された位置Ｂ2に結
像される。このように、レンズがＹ軸に対して他方側に
傾斜した状態では、ＬＥＤ３ａからの信号光は第２レン
ズアレイ５2を介して感光面８ａ上の一方側に距離δず
れた位置であって、且つ、ＬＥＤ３のピッチと同一のピ
ッチを以て上述の潜像に対して合成されるように結像さ
れる。
【００２１】尚、この場合、第１及び第２レンズアレイ
５1、５2をＸ軸方向視にて相互に平行に設けた場合（図
２参照）には、感光性ドラム４は一定の速度で回転して
いるため、第２レンズアレイ５2を介して形成される感
光面４ａ上の潜像は第１レンズアレイ５1を介して形成
された潜像に対して同一ライン上に形成されずに感光性
ドラム４の回転に伴い千鳥状に形成されてしまう。しか
し、これに代えて、第１及び第２レンズアレイ５1、５2
をＸ軸方向視にて微小角度でハの字状になるように配置
すれば、第１レンズアレイ５1を介して形成された潜像
が一定距離移動した時点で第２レンズアレイ５2による
潜像を上記形成された潜像と同一ライン上に容易に形成
可能になるので、このように構成するのが望ましい。
５1、５2をＸ軸方向視にて相互に平行に設けた場合（図
２参照）には、感光性ドラム４は一定の速度で回転して
いるため、第２レンズアレイ５2を介して形成される感
光面４ａ上の潜像は第１レンズアレイ５1を介して形成
された潜像に対して同一ライン上に形成されずに感光性
ドラム４の回転に伴い千鳥状に形成されてしまう。しか
し、これに代えて、第１及び第２レンズアレイ５1、５2
をＸ軸方向視にて微小角度でハの字状になるように配置
すれば、第１レンズアレイ５1を介して形成された潜像
が一定距離移動した時点で第２レンズアレイ５2による
潜像を上記形成された潜像と同一ライン上に容易に形成
可能になるので、このように構成するのが望ましい。
【００２２】ＬＥＤプリントヘッドを上述のように構成
することにより、一定のピッチのＬＥＤ３ａを有するＬ
ＥＤアレイ３にレンズ光軸の一方及び他方の傾斜角θを
付与することにより、実質的に２倍の画素密度若しくは
解像度の画像を得ることができる。より具体的には、例
えば、Ｂ1とＡ1間の距離、または、Ａ1とＢ2との間の距
離、は２δであるので、ＬＥＤ３ａの形成ピッチをＰと
すれば、２δ×２＝Ｐの関係が成り立ち、これを変形す
ると、δ＝Ｐ／４となる。
することにより、一定のピッチのＬＥＤ３ａを有するＬ
ＥＤアレイ３にレンズ光軸の一方及び他方の傾斜角θを
付与することにより、実質的に２倍の画素密度若しくは
解像度の画像を得ることができる。より具体的には、例
えば、Ｂ1とＡ1間の距離、または、Ａ1とＢ2との間の距
離、は２δであるので、ＬＥＤ３ａの形成ピッチをＰと
すれば、２δ×２＝Ｐの関係が成り立ち、これを変形す
ると、δ＝Ｐ／４となる。
【００２３】ここで、例えば、ＬＥＤアレイ３のＬＥＤ
３ａが３００ｄｐｉの密度で形成されているとすると、
ＬＥＤ３ａのピッチＰは８４．６μｍとなるので、これ
を上式に代入すると、δの値として２１．１５μｍが得
られる。他方、ＬＥＤアレイ３と感光面４ａとの間の距
離をＤ（μｍ）とすると、Ｄとレンズアレイ５のレンズ
光軸１１の傾斜角θとの関係は、ｔａｎθ＝δ／Ｄとな
るのだが、Ｄを１５．１ｍｍ（＝１５１００μｍ）と仮
定して、δ及びθの値と共に上式に代入すると、傾斜角
θとして０．０８９°が得られる。
３ａが３００ｄｐｉの密度で形成されているとすると、
ＬＥＤ３ａのピッチＰは８４．６μｍとなるので、これ
を上式に代入すると、δの値として２１．１５μｍが得
られる。他方、ＬＥＤアレイ３と感光面４ａとの間の距
離をＤ（μｍ）とすると、Ｄとレンズアレイ５のレンズ
光軸１１の傾斜角θとの関係は、ｔａｎθ＝δ／Ｄとな
るのだが、Ｄを１５．１ｍｍ（＝１５１００μｍ）と仮
定して、δ及びθの値と共に上式に代入すると、傾斜角
θとして０．０８９°が得られる。
【００２４】従って、上述のパラメータ値の条件下で
は、レンズの傾斜角θを０．０８９°に設定することに
より、３００ｄｐｉのＬＥＤピッチに対して６００ｄｐ
ｉの解像度の画像を得ることができることが理解され
る。上述の実施例では、光シャッタ６として強誘電性液
晶を利用した液晶シャッタを使用したが、これに代え
て、図６に示すＰＬＺＴと呼ばれる電気光学セラミック
スを用いた光シャッタや図７に示すメカニカル光シャッ
タを使用することも可能である。
は、レンズの傾斜角θを０．０８９°に設定することに
より、３００ｄｐｉのＬＥＤピッチに対して６００ｄｐ
ｉの解像度の画像を得ることができることが理解され
る。上述の実施例では、光シャッタ６として強誘電性液
晶を利用した液晶シャッタを使用したが、これに代え
て、図６に示すＰＬＺＴと呼ばれる電気光学セラミック
スを用いた光シャッタや図７に示すメカニカル光シャッ
タを使用することも可能である。
【００２５】即ち、図６に示すＰＬＺＴから成る光シャ
ッタは、シリコンゴム１１を介して表面に透明電極１２
1、１２2が対向状に形成された平板状の上側ガラス基板
１３ 1とやはりシリコンゴム１１を介して透明電極１１3
が形成された平板状の下側ガラス基板１３2との間にＰ
ＬＺＴ１４を挟持させ、上側及び下側ガラス基板１５の
外表面に偏光板１５、１５を貼着して成る。この光シャ
ッタも上述の強誘電性液晶シャッタと同様に、透明電極
１２1及び１２3から成り第１光シャッタ６1を構成する
同図中左側のシャッタ領域と、透明電極１２2及び１２3
から成り第２光シャッタ６2を構成する同図中右側のシ
ャッタ領域と、から成っている。作動に際しては、やは
り駆動用ＩＣによるＬＥＤ３ａの選択的な発光に同期し
て第１または第２の光シャッタ６1、６2が開閉作動され
る。
ッタは、シリコンゴム１１を介して表面に透明電極１２
1、１２2が対向状に形成された平板状の上側ガラス基板
１３ 1とやはりシリコンゴム１１を介して透明電極１１3
が形成された平板状の下側ガラス基板１３2との間にＰ
ＬＺＴ１４を挟持させ、上側及び下側ガラス基板１５の
外表面に偏光板１５、１５を貼着して成る。この光シャ
ッタも上述の強誘電性液晶シャッタと同様に、透明電極
１２1及び１２3から成り第１光シャッタ６1を構成する
同図中左側のシャッタ領域と、透明電極１２2及び１２3
から成り第２光シャッタ６2を構成する同図中右側のシ
ャッタ領域と、から成っている。作動に際しては、やは
り駆動用ＩＣによるＬＥＤ３ａの選択的な発光に同期し
て第１または第２の光シャッタ６1、６2が開閉作動され
る。
【００２６】図７（ａ）は本発明に適用可能なメカニカ
ル光シャッタの構成を示し、第１及び第２レンズアレイ
５1、５2の下方に、駆動用ＩＣ５０からの電気信号に応
じてシャフト１６を中心に、例えば１８０°、回動可能
に設けられた遮光板１７から成る光シャッタである。他
方、図７（ｂ）は、第１及び第２レンズアレイ５1、５2
の下方に、駆動用ＩＣ５０からの電気信号に応じて作動
するソレノイド１８によりＺ軸方向に変位可能にばね１
９を介して保持された遮光板２０から成る光シャッタで
ある。このようなメカニカル光シャッタを使用して光シ
ャッタ６を構成する場合、ＬＥＤアレイ３のＬＥＤ３ａ
からの発光に同期して各シャッタにより第１または第２
レンズアレイ５1、５2を介して感光面に信号光を照射す
るように設ければよい。
ル光シャッタの構成を示し、第１及び第２レンズアレイ
５1、５2の下方に、駆動用ＩＣ５０からの電気信号に応
じてシャフト１６を中心に、例えば１８０°、回動可能
に設けられた遮光板１７から成る光シャッタである。他
方、図７（ｂ）は、第１及び第２レンズアレイ５1、５2
の下方に、駆動用ＩＣ５０からの電気信号に応じて作動
するソレノイド１８によりＺ軸方向に変位可能にばね１
９を介して保持された遮光板２０から成る光シャッタで
ある。このようなメカニカル光シャッタを使用して光シ
ャッタ６を構成する場合、ＬＥＤアレイ３のＬＥＤ３ａ
からの発光に同期して各シャッタにより第１または第２
レンズアレイ５1、５2を介して感光面に信号光を照射す
るように設ければよい。
【００２７】次に本発明の第２の実施例について説明す
る。上述の第１実施例では、第１及び第２レンズアレイ
５1、５2のレンズの中心光軸をそれぞれのレンズアレイ
の長辺方向に傾斜するように設けた例を示したが、第２
実施例ではこれに代えて、図８（ａ）及び（ｂ）に正面
及び側面をそれぞれ示すように、レンズアレイ５として
やはり第１及び第２レンズアレイ５3、５4の２本を使用
するものの、これらのレンズアレイ５3、５4はいずれも
レンズ中心光軸が傾斜角を有さない通常のタイプのもの
をそれぞれの長辺が相互に一定の角度（例えば２θ＝
０．１７８°）を成すように微小角度で交差するように
配置して構成される。レンズアレイ５をこのように構成
することにより、第１及び第２レンズアレイ５3、５4の
それぞれのロッドレンズは上述のＹ軸に対して正側及び
負側に角度θ、または相互に角度２θ、を成して配置さ
れることになる。
る。上述の第１実施例では、第１及び第２レンズアレイ
５1、５2のレンズの中心光軸をそれぞれのレンズアレイ
の長辺方向に傾斜するように設けた例を示したが、第２
実施例ではこれに代えて、図８（ａ）及び（ｂ）に正面
及び側面をそれぞれ示すように、レンズアレイ５として
やはり第１及び第２レンズアレイ５3、５4の２本を使用
するものの、これらのレンズアレイ５3、５4はいずれも
レンズ中心光軸が傾斜角を有さない通常のタイプのもの
をそれぞれの長辺が相互に一定の角度（例えば２θ＝
０．１７８°）を成すように微小角度で交差するように
配置して構成される。レンズアレイ５をこのように構成
することにより、第１及び第２レンズアレイ５3、５4の
それぞれのロッドレンズは上述のＹ軸に対して正側及び
負側に角度θ、または相互に角度２θ、を成して配置さ
れることになる。
【００２８】このように配置した第１及び第２レンズア
レイ５3、５4と共に、これらに対応する第１及び第２光
シャッタ６3、６4から成る光シャッタ６がハウジング２
に固定されている。第２実施例は、レンズアレイ５及び
シャッタ６を上述のように構成した以外は第１実施例と
同様の構成である。レンズアレイ５とシャッタ６をこの
ように構成することにより、ＬＥＤから発生された信号
光は第１実施例と同様に第１レンズアレイ５3及び第２
レンズアレイ５4による画素潜像を合成状に形成させる
ことが可能になり、やはり、一定のピッチのＬＥＤから
成るＬＥＤアレイを使用しながら実質的に２倍の解像度
の画像を形成することが可能になる。
レイ５3、５4と共に、これらに対応する第１及び第２光
シャッタ６3、６4から成る光シャッタ６がハウジング２
に固定されている。第２実施例は、レンズアレイ５及び
シャッタ６を上述のように構成した以外は第１実施例と
同様の構成である。レンズアレイ５とシャッタ６をこの
ように構成することにより、ＬＥＤから発生された信号
光は第１実施例と同様に第１レンズアレイ５3及び第２
レンズアレイ５4による画素潜像を合成状に形成させる
ことが可能になり、やはり、一定のピッチのＬＥＤから
成るＬＥＤアレイを使用しながら実質的に２倍の解像度
の画像を形成することが可能になる。
【００２９】尚、上述の第１及び第２実施例では第１及
び第２レンズアレイのレンズを相互に反対方向に傾斜す
るように構成したが、一方のレンズアレイのレンズのみ
を傾斜させて他方のレンズアレイのレンズは傾斜しない
ように設けて構成することも可能であることはいうまで
もない。次に、本発明の第３の実施例について説明す
る。
び第２レンズアレイのレンズを相互に反対方向に傾斜す
るように構成したが、一方のレンズアレイのレンズのみ
を傾斜させて他方のレンズアレイのレンズは傾斜しない
ように設けて構成することも可能であることはいうまで
もない。次に、本発明の第３の実施例について説明す
る。
【００３０】第３実施例によるＬＥＤプリントヘッド
は、図９及び図１０に示すように、回路基板１上にＸ軸
方向に一定のピッチで且つ相互に半ピッチずれた状態に
列設されＬＥＤから成る第１ＬＥＤアレイ３1及び第２
ＬＥＤアレイ３2と、これらの第１及び第２ＬＥＤアレ
イ３1、３2に平行に列設され且つボンデイングワイヤを
介して電気的に接続された駆動用ＩＣ５０と、前記第１
及び第２ＬＥＤアレイ３1、３2に平行な軸を中心に回転
可能に設けられた感光性ドラム４と、前記第１または第
２ＬＥＤアレイ３1、３2のＬＥＤ３ａから発生された、
図中一点鎖線で示す、信号光を感光性ドラム４の感光面
４ａ上に集光するようにこれらの間に列設されたレンズ
から成るレンズアレイ５と、レンズアレイ５の下方に列
設された光シャッタから成る光シャッタ６と、から構成
される。
は、図９及び図１０に示すように、回路基板１上にＸ軸
方向に一定のピッチで且つ相互に半ピッチずれた状態に
列設されＬＥＤから成る第１ＬＥＤアレイ３1及び第２
ＬＥＤアレイ３2と、これらの第１及び第２ＬＥＤアレ
イ３1、３2に平行に列設され且つボンデイングワイヤを
介して電気的に接続された駆動用ＩＣ５０と、前記第１
及び第２ＬＥＤアレイ３1、３2に平行な軸を中心に回転
可能に設けられた感光性ドラム４と、前記第１または第
２ＬＥＤアレイ３1、３2のＬＥＤ３ａから発生された、
図中一点鎖線で示す、信号光を感光性ドラム４の感光面
４ａ上に集光するようにこれらの間に列設されたレンズ
から成るレンズアレイ５と、レンズアレイ５の下方に列
設された光シャッタから成る光シャッタ６と、から構成
される。
【００３１】本実施例で使用するレンズアレイ５は、第
２実施例と同様に、傾斜角を有さない通常のタイプの１
本のレンズアレイから成り、光シャッタとしては上述の
実施例と同様のものが適用できる。本実施例では、上述
のように、ＬＥＤアレイを第１と第２のＬＥＤアレイ３
1、３2の２列で構成しているだが、これらの各ＬＥＤ３
ａから発生される信号光は共通の光シャッタ６及びレン
ズアレイ５を介して感光面４ａ上に集光される。この場
合、第１及び第２ＬＥＤアレイ３1、３2はレンズアレイ
５の各レンズの中心光軸に対してＺ軸方向に若干変位し
た位置に設けられることになるだが、一般に市販されて
いるこの種のレンズアレイではレンズの中心光軸から±
０．４ｍｍ程度のズレでは光量の変化または減少はほと
んど生じることなく、またこれらの寸法範囲内でＬＥＤ
アレイを２列に設けることも製造上での問題はほとんど
生じない。しかし、レンズを千鳥状に配列した市販のレ
ンズアレイを使用すれば上述の問題はより確実に解消し
得る。
２実施例と同様に、傾斜角を有さない通常のタイプの１
本のレンズアレイから成り、光シャッタとしては上述の
実施例と同様のものが適用できる。本実施例では、上述
のように、ＬＥＤアレイを第１と第２のＬＥＤアレイ３
1、３2の２列で構成しているだが、これらの各ＬＥＤ３
ａから発生される信号光は共通の光シャッタ６及びレン
ズアレイ５を介して感光面４ａ上に集光される。この場
合、第１及び第２ＬＥＤアレイ３1、３2はレンズアレイ
５の各レンズの中心光軸に対してＺ軸方向に若干変位し
た位置に設けられることになるだが、一般に市販されて
いるこの種のレンズアレイではレンズの中心光軸から±
０．４ｍｍ程度のズレでは光量の変化または減少はほと
んど生じることなく、またこれらの寸法範囲内でＬＥＤ
アレイを２列に設けることも製造上での問題はほとんど
生じない。しかし、レンズを千鳥状に配列した市販のレ
ンズアレイを使用すれば上述の問題はより確実に解消し
得る。
【００３２】この種のレンズアレイとしては、例えば、
日本板硝子（株）からＳＬＡ−２０の商標名のレンズア
レイが販売されているが、これによればレンズアレイの
レンズ中心光軸から±０．４ｍｍ以内程度の範囲で光量
がほぼ一定しているので本実施例に十分に適用し得る。
画像の形成に際しては、感光性ドラム４の回動と共に、
駆動用ＩＣ５０からの電気信号により第１ＬＥＤアレイ
３1のＬＥＤ３ａから信号光を発生させると共に光シャ
ッタ６の対応する光シャッタを開成すると、該信号光は
レンズアレイ５を介して感光性ドラム４の感光面４ａ上
の位置Ａに集光されて画素潜像が形成される。このと
き、第２ＬＥＤアレイ３2のＬＥＤ３ａは非作動の状態
にされている。次いで、形成された画素潜像の位置がＡ
からＢへ回動した時点で、これに同期して第２ＬＥＤア
レイ３2のＬＥＤから信号光を発生させると共に対応す
る光シャッタを開成することにより感光体４の感光面４
ａの回動位置Ｂ、即ち位置Ａにて形成された画素潜像と
同一ラインに、画素潜像が形成される。このとき、第１
ＬＥＤアレイ３1と第２ＬＥＤアレイ３2のＬＥＤ３ａは
Ｘ軸方向に半ピッチずれた状態で設けられているので、
第２ＬＥＤアレイ３2による画素潜像は第１ＬＥＤアレ
イ３1による画素潜像の中間位置に一定のピッチで且つ
半ピッチずれた状態で形成され、両画素潜像が合成状に
形成されて画像形成の潜像が形成される。
日本板硝子（株）からＳＬＡ−２０の商標名のレンズア
レイが販売されているが、これによればレンズアレイの
レンズ中心光軸から±０．４ｍｍ以内程度の範囲で光量
がほぼ一定しているので本実施例に十分に適用し得る。
画像の形成に際しては、感光性ドラム４の回動と共に、
駆動用ＩＣ５０からの電気信号により第１ＬＥＤアレイ
３1のＬＥＤ３ａから信号光を発生させると共に光シャ
ッタ６の対応する光シャッタを開成すると、該信号光は
レンズアレイ５を介して感光性ドラム４の感光面４ａ上
の位置Ａに集光されて画素潜像が形成される。このと
き、第２ＬＥＤアレイ３2のＬＥＤ３ａは非作動の状態
にされている。次いで、形成された画素潜像の位置がＡ
からＢへ回動した時点で、これに同期して第２ＬＥＤア
レイ３2のＬＥＤから信号光を発生させると共に対応す
る光シャッタを開成することにより感光体４の感光面４
ａの回動位置Ｂ、即ち位置Ａにて形成された画素潜像と
同一ラインに、画素潜像が形成される。このとき、第１
ＬＥＤアレイ３1と第２ＬＥＤアレイ３2のＬＥＤ３ａは
Ｘ軸方向に半ピッチずれた状態で設けられているので、
第２ＬＥＤアレイ３2による画素潜像は第１ＬＥＤアレ
イ３1による画素潜像の中間位置に一定のピッチで且つ
半ピッチずれた状態で形成され、両画素潜像が合成状に
形成されて画像形成の潜像が形成される。
【図１】本発明の第１実施例によるＬＥＤプリントヘッ
ドの要部断面図である。
ドの要部断面図である。
【図２】第１図中線ＩＩーＩＩに沿う断面概略図であ
る。
る。
【図３】第１図のレンズアレイ及び光シャッタの要部斜
視図である。
視図である。
【図４】強誘電性液晶を用いた光シャッタの断面図であ
る。
る。
【図５】第１実施例のＬＥＤプリントヘッドの作用を示
す説明図である。
す説明図である。
【図６】ＰＬＺＴを用いた光シャッタの断面図である。
【図７】本発明に適用可能なメカニカルシャッタの構成
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図８】本発明の第２実施例によるレンズアレイ及び光
シャッタの構成を示す説明図である。
シャッタの構成を示す説明図である。
【図９】本発明の第３実施例によるＬＥＤプリントヘッ
ドの構成及び作用を示す説明図である。
ドの構成及び作用を示す説明図である。
【図１０】図９のＬＥＤアレイのＬＥＤ及び駆動用ＩＣ
の配列状態を示す要部拡大平面図である。
の配列状態を示す要部拡大平面図である。
【図１１】ＬＥＤプリンタの主要要素間の構成を示す説
明図である。
明図である。
１ 回路基板 ２ ハウジング ３ ＬＥＤアレイ ４ 感光体 ５ レンズアレイ ６ 光シャッタ ９ 強誘電性液晶 １４ ＰＬＺＴ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ４１Ｊ 2/445 Ｈ０４Ｎ 1/036 Ａ
Claims (3)
- 【請求項１】選択的に信号光を発生可能に一方向に列設
されたＬＥＤから成るＬＥＤアレイと、前記ＬＥＤアレ
イに平行な軸を中心に回転可能に設けられた感光体と、
前記ＬＥＤから発生された信号光を前記感光体上に集光
するように列設されたレンズから成るレンズアレイと、
前記レンズアレイに対応して配設された光シャッタと、
から成ることを特徴とするＬＥＤプリントヘッド。 - 【請求項２】前記レンズアレイは第１及び第２レンズア
レイから成り、前記第１レンズアレイは主走査方向の一
方側に微小角度傾斜した中心光軸を有するレンズから成
り、前記第２レンズアレイは前記第１レンズアレイのレ
ンズの傾斜と反対側の他方側に微小角度傾斜した中心光
軸を有するレンズから成る請求項１に記載のＬＥＤプリ
ントヘッド。 - 【請求項３】前記レンズアレイは第１及び第２レンズア
レイから成り、前記第１レンズアレイは主走査方向の一
方側に微小角度傾斜した中心光軸を有するレンズから成
り、前記第２レンズアレイは主走査方向に傾斜しない中
心光軸を有するレンズから成る請求項１に記載のＬＥＤ
プリントヘッド。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP999995A JPH08192534A (ja) | 1994-10-26 | 1995-01-25 | Ｌｅｄプリントヘッド |
| KR1019970702199A KR100314425B1 (ko) | 1994-10-05 | 1995-10-05 | Led프린트헤드 |
| DE69529417T DE69529417T2 (de) | 1994-10-05 | 1995-10-05 | Led-druckkopf |
| EP95933619A EP0786353B1 (en) | 1994-10-05 | 1995-10-05 | Led printing head |
| CN95195493A CN1073511C (zh) | 1994-10-05 | 1995-10-05 | 一种发光二极管印刷头 |
| US08/809,670 US5896162A (en) | 1994-10-05 | 1995-10-05 | Led printing head |
| PCT/JP1995/002037 WO1996011110A1 (fr) | 1994-10-05 | 1995-10-05 | Tete d'impression a del |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-262514 | 1994-10-26 | ||
| JP26251494 | 1994-10-26 | ||
| JP27892994 | 1994-11-14 | ||
| JP6-278929 | 1994-11-14 | ||
| JP999995A JPH08192534A (ja) | 1994-10-26 | 1995-01-25 | Ｌｅｄプリントヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08192534A true JPH08192534A (ja) | 1996-07-30 |
Family
ID=27278731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP999995A Pending JPH08192534A (ja) | 1994-10-05 | 1995-01-25 | Ｌｅｄプリントヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08192534A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001113744A (ja) * | 1999-10-15 | 2001-04-24 | Fujitsu Ltd | 露光装置及び画像形成装置 |
-
1995
- 1995-01-25 JP JP999995A patent/JPH08192534A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001113744A (ja) * | 1999-10-15 | 2001-04-24 | Fujitsu Ltd | 露光装置及び画像形成装置 |
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