JPS60135279A

JPS60135279A - Ｌｅｄプリンタ

Info

Publication number: JPS60135279A
Application number: JP58242106A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Yamakawa; 正山川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1983-12-23
Filing date: 1983-12-23
Publication date: 1985-07-18

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】〔技術分野〕本発明は、画像形成用露光装置として、ＬＥＤアレイ駆
動回路改良のＬＥＤアレイを搭載するＬＦｉＤプリンタ
ヘッドを改良して利用したＬＢＤプリンクに関する。

〔従来技術〕

従来、画像形成用露光装置を用いる電子写真式光プリン
タは、一般的な電子写真式複写装置のスリット露光−原
稿像結像光学系の代りに、主走査方向−列分の輝点列を
感光ドラム上に結像でき、任意に輝点の点灯、消灯を可
能にした画像形成用露光装置を組み込んだもので、特に
ＬＢｌ）プリンタは、輝点列発生の手段として微小ＬＥ
Ｄを数十個−列・又は複数列に並べ、その像を前記ドラ
ム面上に結像する結像光学系と一体にしたものを画像形
成用露光装置として用いたものである。

まず、従来のＬＥＤプリンタの概要を説明するが、第１
図は、その概略構成図を示したものである。＋０１は感
光ドラムで、矢印ａの方向に回転し、該ドラム１０１０
表面は、１次帯電器＋０２により均一に帯電される。１
０３は従来のＬＥＤアレイ基板２０１を用いたＬＥＤプ
リンタヘッドであり、ここで前記ドラム１０１の表面に
おいて輝点が結像された部分の電荷のみを移動させ、そ
の他の部分の電荷はそのままで残す２次帯電を行う。す
なわち、静電潜像が形成される。次に、該潜像が現像器
１０４を通過すると、そのときの感光ドラム１０１表面
の電荷の有無に従いトナーの付着、不着が行なわれ、該
ドラム１０１面上の画１１Ｉ！が顕像化する。　− 桝上の過、１呈において・前記アレイ基板２０１を有す
るＬＰ３１）プリンタヘッド１０３により、輝点を照射
された前記ドラム１０１の部分にトナーを付着させるか
否かは、１次帯電器＋０２の極性及び現像器１０４に入
れたトナーの極性等の組合せ如何により、任意に決定で
きるのは周知のとおりでめる。

現像器１０４を通過し″′Ｃ顕像化されたトナーによる
画像は、上段カセット＋０５又は下段カセット１０６か
ら上給紙ローラＵｒ又は下給紙ローラＤｒでレジストロ
ーラＦ（ｒを介してそれぞれ供給されるコピー用紙（以
下「紙Ｊという）Ｐに、転写帯電器１０７によって転写
される。そして、紋紙Ｐが定着器１０８を通過するとき
に、前記ドラム１０１から転写されたトナーが前記紙Ｐ
面に定着する。なお、１０９は１該ドラム１０１面上に
残ったトナーのクリーナ、１１０はドラム＋０１、面の
残留電荷を消去する前露光ランプである。ま九・一連の
点線Ｆｔｉ、紙Ｐの流れを示したものでるる。

次に、第２図でＬＥＤアレイ基板２０１の斜視図を示す
。

２０２は、放熱板兼用の基板、２０３は、該基板２０２
に載設されたセラミック基板等で構成される群選択信号
線の配線手段・２０４，２０５は・セグメント信号線の
配線手段、２０６，２０７は、該配線手段２０４，２０
５から各セグメント信号線を引き出すためのグープルで
ある。

また、２０８−１，２０８−２．〜２０８−ｎは、ＬＥ
Ｄ（発光ダイオード）をチップの端に複数個並べたＬＥ
Ｄアレイチップ、２０９−１．〜２０９−ｎは、群選択
信号線である。

なお、第３図は、ＬＥＤアレイテッグの一部の拡大平面
図で、ＬＥＤアレイチッグ２０Ｂ−ｋに形成される発光
面がほぼ正方形のＬＥＤ３０１−ｋ　−ｉ〜ａ　０　ｌ
−に−ｍは一端を、偶数番、奇数番に分かれてそれぞれ
信号線の配線手段２０４゜２０５のセグメント信号線３
０２−ｋに・また・他端を群選択信号線２０９−ｋにそ
れぞれ接続されている。

更に、各ｒ、ｇｐａｏ　Ｉの結線を示す配線図を第４図
に示した。

ｎ個のＬ　Ｅ　Ｄアレイテップ２０８−１〜２０８−ｎ
のそれぞれに形成されるｍ１ｂｉずつのＬＥＤ３０１−
１−１〜３０１−１−ｍ、〜３０１−ｎ　−１〜３０１
−ｎ−ｍは、前記のように一端をセグメント信号線３０
２−１〜３０２−ｍに、他端を群選択信号線２０９−１
〜２０９−ｎにそれぞれ接続され、ｎＸｍのマトリクス
配線が形成されている。ＬＥＤアレイ駆動回路４０１は
・データ信号り、クロック信号ＣＡｋ、データイネーブ
ル信号ＥＮを入力し、−列分のデータをデータイネーブ
ル信号ＥＮが１になっている間、クロック信号Ｃ４ｋに
同期して受け取り、最初のｍ個のデータを入力したとき
、各データに対応してＬＥＤ３０Ｉを点灯、又は消灯す
べくセグメント信号線３０２−１〜３０２−ｍに信号を
のせるとともに、群　゛、選択信号＄２０９−１を接地
し、他の群選択信号線２０９−２〜２０９−ｎを７０−
ティングする。

次のｍ個のデ：りを入力したとき前回と同様に、セグメ
ント信号線３０２−１〜３０２−ｍに新しい信号をのせ
るとともに、群選択信号線２０９−２を接地し、他の群
選択信号線２０９−１及び２０９−３〜２０９−ｎをフ
ローティングする。

このようにデータをｍ個ずつ区切り、−列分のＬＥＤ３
０１−１−１〜３０１−　ｎ−ｍ＋７）ｍＸｎ個をｍ個
ずつ＠動し・−列分の画像パターンを作成する。なお、
最後のＬＥＤアレイテッグ２０８−ｎに対するデータは
、ｍ個分のクロック信号Ｃ−ｇｋを数えるまでセグメン
ト信号線３０２−１〜３０２−ｍに保持され、群選択信
号線２０９−ｎは接地され、その後フローティングにな
る。

第５図は、ＬｇＤアレイ駆動回路４０１の一例を示した
ブロック図でるる。

データ信号りは、シリアルインパラレルアウトの７７ト
レジスタ５０１の７リアルイン端子に接続され、クロッ
ク信号Ｃ−ｅｋは、シフトレジスタ５０１とタイミング
ジェネレータ５０２に接続され、データイネーブル信号
ＥＮはタイミングジェネレータ５０２に接続さ′れる。

タイばングジエネレータ５０２は、データイネーブル信
号ＥＮの立ち上がり前は、ラッチ信号５０２−−ｅ及び
群選択信号５０２−１〜５０２−ｎをすべてＯにする。

データイネーブル信号ＥＮの立ち上がり後、ｍ個のクロ
ック信号ＣＡｋのパルスを数えたところで、シフトレジ
スタ５０１ｆ７）パラレル出力には、ｍ個のデータが出
揃うので、そのタイミングに合わせてラッチ信号５０２
−１３ｖｃパルス出力をし、同時に群選択信号５０２−
１を１にする。従ってラッチ５０３は、最初のｍ個のデ
ータを並列に保持し、ドライバ５０４により、Ｌｇｐｓ
ｏ＋をドライブする信号がセグメント信号線３０２−１
〜３０２−ｍに出力される。また、ドライバ５０５によ
り、群選択信号線２０９−１のみ接地され、他の群選択
信号線２０９−２〜２０９−ｍはフローティング状態に
なる。以後、タイミングジェネレータ５０２は、データ
イネーブル信号ＥＮが立ち下がってからｍ個のタロツク
信号Ｃ−８にのパルスを数えて群選択信号５０２−ｎを
１から０に変化させ、群選択信号線２０９−１〜２０９
−ｍをすべて７０−ティングにするまで同様に動作する
。

そして１６画素／鵡の画素密度でＡｓ版のプリントを可
能にするには、Ａｓ版の短手方向が約３００１１１でお
るので、約４，８００個のＬＢＤ３０１を一列に並べる
必要がある。一群を１２８個のＬｇＤ３０１で構成し、
３７群これを並べると、４，７３６個のＬＥＤ３０１が
並び、全長が２９６ｆｆｍと、なる。すなわち、ｍを１
２８とし、ｎを３７として、各ＬＥＤ３０１をマトリク
ス駆動する。この場合・−列分の画素をプリントアウト
するのに、一つのＬｇｎａｏ＋を点灯する時間Ｃま、−
列分の画素のプリントアウト時間の僅か１／３７である
。

従って・４．７３６個のＬＥＤ３０１にそれぞれ並列に
ドライバ５０４．ラッチ５０３を接続し、４．７３６ビ
ツトの直並列変換器により画像信号を一列分だけ並列に
取り出し、このランチ５０３によりそのデータを保持し
、−列分の画素のプリントアウト時問いっばい各ＬＥＤ
３０１全画像信号に応じて点灯、消灯させる場合に比較
すると、ＬＥＤ３０１の光量は、プリント速度を同じと
した場合、３７倍を必要とする。

従来のＬＥＤプリンタヘッド１０３に用いられるＬＬ３
Ｄアレイテッグ２０８は％Ｇａ　Ａｓ　Ｐを母体にして
おり、発光波長６５０ｎｍで１６画素／１ｎｒｘの画素
密度のＬＥＤ３０１の発光量は、−１，ｇ　Ｉ）当り１
０ｍＡの電流を加えた場合・８μＷ程度である。一方、
発光面を感光ドラム１０１上に結像するための結像光学
系として効率の良い集束性ファイバアレイを用いてもそ
の効率は、１０％ａ度であり、６５０ｎｍ付近で感度の
良い感光ドラムを用いてもその値け、１μＪ／ｃｒ／を
程度の光量を必要とする。この場合、感光ドラムとＬＥ
Ｄアレイチップを相対的に静止させ光画像を作成するの
に必要な時間は、約４９μｓである。そしてこれを前記
のようにマトリクス駆動すると、−列分プリントする時
間は、３７倍となり％１．８ｍｓ、となる。これが１　
／　１６　［１分プリントする時間となるので、１秒間
当り約３４．５ｆｌｌｌｉのプリント速度となる。従っ
て、Ａ３版１枚をプリントするには約１２秒かかる。こ
れを４秒ぐらいにするためには、発光量を３倍にしなけ
ればならず、光量を上げるにはＬｇＤの駆動電流を増加
する必要がある。

しかしながら該駆動電流を増加させると、ＬＦ３Ｄの寿
命が短くなる。例えば、１００時間点灯時に初期光量の
６０チ以上を保証するためには、接合温度を８０℃以下
におさえたとしてもＬｇＤの電流密度としては２００〜
３００　Ａ／ｄ以下にしなければならない。従って、１
６画素／ｍｍのＬｇＤニオイては、ＬＰ、Ｄ面積は、６
２．５　ｐ　ｍＸ　６２．５μｍ以下であり、これに］
ＯｍＡの電流を加えた場合は、電流密度が、３５６Ａ／
ｃｍとなり、１０ｍＡを越える電流をＬＥＤに加えるの
ｌｄ・寿命の点でも問題がある。

な２・寿命の点を無視して、　−ＬＥＤ描９３０ｍＡ程
度で駆動するとき１群当りの全ＬＥＤを点灯すると、３
．８４　Ａが群選択信号線に流れることになる。また・
一群が選択されている時間は、Ａ３版を４秒でプリント
するとき、約１６μｓとなる。ところが３．８４Ａとい
う大電流を高速にスイッチングするのはむずかしく数μ
ｓの遅延が生じ、この遅延時間け、電流の大きさにも左
右されるため、一群当りの点灯Ｌ　Ｅ　Ｄの数により、
−個当りの光量がばらついてしまい良質な画像が望めな
くなる。以上のことから低速プリンタとしてしか応用で
きず、多階調プリントはなお更できないという問題点も
めった。

〔発明の目的〕

本発明は、叙上の問題点に着目してなされたもので・−
列分の画像画素を形成するのに少くとも２回以上同一列
に対し、同様のｎ時分割駆動を繰り返す手段を有するＬ
ＥＤアレイ駆動回路を設けることにより、マトリクス駆
動方式にて高速の多階調プリントが可能なＬＥＤプリン
タを提供し、これらの問題点を解決することを目的とし
たものである。

〔実施例〕

以下、本発明の第一実施例を第６図ないし第７図に基づ
き説明する。

第６図にＩＰ３Ｄアレイ基板６０１の斜視図を示す。６
０２は放熱板を兼ねた基板、６０３はセラミック基板等
で構成される群選択信号線の配線手段、６０４はセグメ
ント信号線の配線手段、６０４−１．〜６０４−ｎは群
選択電極、６０５−１゜６０５−２．〜６０５−ｎは、
端面発光ノＬＦＪＤ７０１をナツプの端に複数個並べた
ＬＥＤアレイチッグ、６０６？ｉ、前記セグメント信号
の配線手段６０４から各セグメント信号線を引き出すた
めのケーブルである。

次に・第７図にＬｇＤアレイ基板６０１のＬＥＤアレイ
チップ６０５−にの付近を拡大して示す。

該チップ６０５−には、端面発光形式ＬＥＤ７０１−１
，７０１−２・・・を−列に並べたモノリシックＬｇＤ
アレイで、それぞれのＰＮ接合面は・ＬＥＤアレイチッ
プ６０５−にと群選択信号線の配線手段６０３との接着
面と平行になっており、光は、ＬｇＤ発光面７０２−１
，７０２−２．・・・から矢印すの方向へ出力する。Ｌ
ｇＤ７０１−１゜７０１−２．・・・の電極は上面にあ
り、該電極と配線手段６０４上のセグメント信号の引出
線７０３−に−１，７０３−に−２、・・・とけワイヤ
ボンディングしてあり、群選択電極６０４−にはＬＥＤ
゛γレイテップ６０５−にと前記配線手段６０３を介し
て接続されている。このように端面発光形式のＬＥＤ７
０！を用いる場合は、発光方向がＬＥＤアレイテッグ６
０５と前記配線手段６０３との接着面に平行であるため
、両側に電極引出しをすることができないので、セグメ
ント信号は、片側のみから前記テップ６０５の各ＬｇＤ
７０１の一端と接続されるが、片側という点を除けば、
前記配線手段６０３，６０４１ｄ従来と同等のものが使
用される。ただし、画素密度が同じであるときけ、セグ
メント信号の引出線７０３の密度は、倍になる。

このような端面発光形式のＬＥＤは、液相成長法により
ＰＮ接合面を形成し、更に全面に電極を形成した後、電
ｊもろともＰＮ接合面を完全に分離するまで溝を刻設し
、複数個のＬＥＤを一チツプ上に構成することができる
。この状態でＬＥＤ７０１−にの電極とＬＥＤアレイテ
ノグ６０５−にとの接着面に電圧をカロえて電流を流す
ことにより、ＰＮ接合面で発光現象が発生するが・上面
はすべて電極で蔽われているために・ＬＥＤ発光面７０
２−ｋから光が放出される。

従来のＬＥＤアレイのように上面に発光させる形式で一
チツプ上に複数個のＬｇＤアレイを形成するためには、
気相成長法を用いた工程によらざるを得なかった。これ
には、発光効率の悪いＧａＡｓＰのＬＥＤ材料を用いな
ければならなかった。

しかしながら、本発明において用いるＬＢＤアレイチッ
プ６０５は、第７図に示したように、ＬＥＤ７０１のＰ
Ｎ接合面を削り取るようにして分離し、複数個のＬＥＤ
発光面７０２−１，７０２−２．・・・を形成したＬＥ
Ｄアレイチンプロ０５−ｍであるので、気相成長法を用
いて複数個のＬＥＤをチップ上に構成する必要はなく、
前述のと２す、液相成長法により形成した大きな端面発
光形式のＬＥＤアレイテッグ６０５にＰＮ接合面をえぐ
り取る溝を刻設し、複数個のＬＥＥ）７０１に分離する
等の処置によって作成することができるため、発光効率
の高いＧａ　Ａ−６Ａｓ等のＬＥＤ材料で画一的なＬｆ
ＢＤアレイを作成し得る。従って、従来のＬＥＤアレイ
に比べ数倍の効率で発光させることが可能となる。すな
わち、同一光量を得るためには、数分の−の電流で十分
となる。更に、Ｇａ　Ａ−ｇ　Ａｓにおいて発光波長を
７５０ｎｍ程度にすると、発光効率は更に１０倍程度に
上昇し、その発光波長付近で１μＪ／ｆｆｌの感度のド
ラムの作動が可能である。従って、この方式を採用し、
従来例で説明したのと同様の第４図の回路で同じ画素密
度のＬｇＤとして、一群当り１２８個のＬＥＤを３７群
時分割駆動した場合において、数十分の−の電流により
、従来と同等のプリントが可能となる。すなわち、Ａｓ
版を４秒租度でプリントアウトするには、従来、−Ｌｇ
Ｄ当り３０ｍＡ以上の電流を必要としたもの′が・本方
式によれば１〜２ｍＡ以下にすることができ・群選択信
号線にも最大でも約２５０ｍＡ（、か流れないので、高
速なスイッチングも簡単に実現することができるように
なる。

しかし、本発明のＬＥＤ発光面７０２の形状は、ＬＥＤ
アレイのアレイ方向に対し、これと直角方向の幅は短く
なる。それは端面発光形式としたために、ＬＥＤアレイ
のアレイ方向と直角方向の発光面幅は、ＰＮ接合の深さ
程度となり、発光強度の半値幅は１０ｎｍ程度になる。

従って、結合光学系等でドラム上の光点をぼかしたとし
ても１５４ｍ１］程度の幅にしかならない。これに対し
１６画素／ｆｉＩという高密度の画素密度で一ドツトの
径を小さくした場合においても一ドツトの一辺の大きさ
は６２．５μｍである。このＬ　Ｅ　、［）アレイで該
アレイと感光ドラム１０１面とを相対的に一定速度によ
り移動させながら３７時分割駆動を行うと、ＬＥＤアレ
イのアレイ方向とこれに対する直角方向とは・ＬＥＤ７
０１０１群が点灯している間に約１．７μｍしか移動し
ないので、全面点灯したときにも第８図に示したように
、破線の一画素領域８０１の中の約１／４の領域８０２
のみに光が当たることとなる。そのため、光を当てた箇
所を黒くする作用のプリンタでは、全固態であるべき画
像に白すしが発生し、また、光を当てた箇所を白くする
プリンタでは全面白であるべき画像に黒すじが発生して
しまう。

この問題を解決するために、本発明においては、−列分
の画像信号に応じてｎ時分割ｍ画素同時生成を行うにあ
たり、ｍ画素同時生成時間を画素−列作成時間の１　／
　ｎで行なわず、ｊを２以上の整数としてｌ／（ｊＸｎ
）以下で行い、−列分の画像画素形成をｊ回のｎ時分割
ｍ画素同時生成により行う。

そして、一画素における濃度を表わす階調データに従っ
てそれぞれの回のｎ時分割ｍ画素同時生成時に・ＬＥＤ
の点灯、消灯を制御することにより、多階調プリントを
可能にさせる。

そこで、これを実施するＬ　Ｅ　Ｊ）アレイ駆動回路の
一例を第９図に示した。

この回路に２いて・例えばｊを３とし・３回のｎ時分割
ｍ画素同時生成により一列分の画像画素を形成するとき
を例に挙げて説明する。

データ（画像）信号りは、各画素の濃度を２ビツトで表
現した階調データを並列に、データイネーブル信号Ｅ　
Ｎが１である間にタロツク信号Ｃ沼ｋに同期して送られ
て来るものとする。この２ビット並列のデータ信号りけ
、２ビット並列メモリ１５０Ｉａ、１５０１ｂのそれぞ
れに人力される。

該メモリ１５０Ｉａ、１５０１ｂＫ：ｉｄタイミングジ
ェネレータ１５０２からそれぞれアドレス信号と読書制
御信号とが信号縁Ｉ　５０３ａ　、Ｉ　５０３ｂを介し
て与えられる。また、タイミングジェネレータ＋５０２
１′ｉ、クロック信号Ｃｎｋとデータイネーブル信号Ｅ
Ｎを入力する。今、メモリ１５０１ａが書込みモードで
、メモＩＪ１５０１Ｍ［出しモードになっているものと
する。

そこで、データイネーブル信号ＥＮの立ち上がりでタイ
ミングジェネレータ１５０２は、メモリ１５０１　ａへ
のアドレスを０クリアーし、クロック信号（ｌｋに同期
してアドレスを一つずつインクレメントしていき、２ビ
ツトずつの画像データをメモ’Ｊ１５０１ａに記憶する
。−行分の画像データを記憶したところでタイミングジ
ェネレータ１５０２は、メモリ＋５０１８を読出しモー
ド、メモリ＋　５０　ｌｂを書込みモードにする。そし
て、セレクタ１５０４を、メモリ１５０１ａがらのデー
タを出力するように信号線＋　５０５を介して制御し、
メモリ１５０１ａＫは前記イネーブルＥＮの立ち上がり
間の周期の１／３未満に、メモリ１５０１ａの一行分の
データを読み出せる速度でアドレスをＯからカウントア
ツプ甥せたものを与え−これと同期したクロック信号Ｃ
−ｅｋを発生し、信号線１５Ｏ６を介してシフトレジス
タ５０１に与える。また、セレクタ１５０４からの出力
データ２ビツトはデータ変換器：５０７に人力され、こ
こでタイミングジェネレータ１５ｏ２から第１回目、第
２回１．Ｉ、第３回目を表わす変換切換信号を信号線１
５０８を介して入力し、それぞれの回に応じ２ビツトの
データから１ビツトの画像形成データを作成するもので
ある。これは、例えば２ビ、ットの入力データが００の
ときは・１回〜３回すべてＯを出力し、０１のときは、
１回目の１を出力し、１０のときは・１回目と２回目に
１を出方し、１１のときは、３回とも１を出力するよう
なデコータ′にしておけばよい。以後の回路は、第５図
と同様である。

そして、１回目の一行のデータをメモリ＋５０１ａから
すべて読み出し、該読出しと同期してｎ時分割ｍ画素同
時生成により一画素の１／３が形成される。このとき濃
度が０の場合のみ対応する画素位置に光は照射されない
。次いで、タイミングジェネレータ１５０２け信号線１
５０８に２回目を表わす信号を与え、メモ！Ｊ１５０１
８には、前回と同様にアドレスをＯからカウントアツプ
して与え、シフトレジスタ５０１には、これに同期した
クロック信４ｃ、、ｅ　ｋを与える。これにより第２回
目のｎ時分割ｍ１１ｍ１素同時生成が行なわれ、前回と
あわせて一画素中の２／３が形成される。このとき濃度
が０と１の場合・対応する画素位置に光は照射されない
。同様に３回目の動作を繰り返すことによって・＃度Ｏ
の画素は光を全く照射されず、＃度１の画素は、画素の
１／３だけ光が照射され、濃度２の画素は、画素の２／
３に光が照射され、濃度３の画素は、全面に元が照射さ
れる。

これらの結果、各画素４階調の中間調出力が可能となる
。

なお、メモリ１５０１ａが読出しモードに切り換えられ
・−行分の画像信号を３回読み出している間、メモリ１
５０１ｂは書込みモードになり、データイネーブル信号
ＥＮの立ち上りで、タイミングジェネレータ１５０２に
よりアドレスがＯクリアーされ、クロック信号（ｌｋに
同期してアドレスがカウントアツプされ、信号線１５０
３ｂを介して与えられるため、次の一行分のデータを平
行して記憶している。

以上の繰返しを行うことにより・多階調出力が可能とな
る。

今・濃度を、第１画素で２．第２画素でＯ２第３画素で
１．他の濃度を３としたときの画像を第１０図に示す。

、更に多−階調にする場合は、周知のように、各回の画
像形成において、点灯時間を濃度レベルに応じて変化さ
せることとあわせて実現ｏｌ能である。

また、ＬＥＤプリンタヘッドは、個々の発光素子を一列
に並べたものであるだけに、該素子間に輝度等の特性の
ｄらつきが生ずる。従って・−列外すべてのＬＥＤが同
等の特性を持つようＱて、ＬＥＤアレイチップを選別し
てＬＥＤγレイを作成しなければならず、歩留りが非常
に悪くなっている。

しかしながら、本発明においては、駆動方法によりＬＥ
Ｄ個々の特性のばらつきを補正することができるように
なっている。

すなわち、第９図に示すように、データ変換４１５０１
を単にセレクタ１５０４からの入力データに対応して１
かＯかのデータ変換をするのではなく、タイミングジェ
ネレータ１５０２からアドレスデータをも入力し、ＬＥ
Ｄアレイ中のどのＬｇＤ単体によって画像形成されるか
を認識し、各ＬＥＤ単体の特性に応じて変換方法を切り
換え・この変換法によりセレクタ１５０４からの入力デ
ータに対応した１、若しくは０のデータ変換出力をする
ものに換えれば、本発明により、前記のＬＥＤの個々の
ばらつきを補正し得るわけである。

第１１図にＬＥＤ個々の輝度のばらつきの補正回路を含
んだデータ変換器＋５０７’の例を示す。

信号線＋　６０１−１〜１６０１−には対応するＬＦｉ
Ｄを区別するためのアドレス信号用でろり、２に−１に
よりｉＤプリンタヘッドのすべてのＬｇＤが識別可能と
なっている。これは、例えばメモリ１５０　ｌａ、１５
０１ｂＫ！、ｔＪ画像信号格納アドレスと同じであって
も差支えない。

今・−列外の画像画素を作成するのに、ＬＥＤプレイを
８回目時分割ｍ画素同時生成するものとし、濃度レベル
Ｆ１２ビットで信号＋　６０２−１　。

１６０２−２に与えられ、濃度が０．１，２，３の４階
調で画像出力するものとする。一方、タイミングジェネ
レータＩ　５０２’（図示せず）からは、アドレスデー
タｌ　６０１−１〜１６０１−にとともに例回目のスキ
ャニングであるかを示す信号が・信号線＋　６０３−１
．１６０３−２．１６０３−３によって与えられる。

また、各ＬｇＤは、輝度のばらつきにより３種類に分類
される。そして、該３種類は８回のスキャニングにおい
て、それぞれ２回、３回、４回ドツト形成したとき、は
ぼ濃度１になり、それぞれ４回、５回、６回ドツト形成
したとき、はぼ濃度２となり、それぞれ６回、７回、８
回ドツト形成したとき、はぼ濃度３となり、このように
駆動することにより輝度のばらつきを補正できるとき、
ＲＯＭｌ６０４の内容をＦＬＯＭ＋６０５からの２ビッ
ト出力信号＋６０６−１．１６０６−２によって３種類
に切り換え作成しておく。例えば・該信号＋６０６−１
．１６０６−２により第１のメモリ領域が選択されたと
き、信号１６０２−１　。

１６０２−２により濃度１がアドレスとして入力された
とき、信号線１６０３−１〜＋６０３−３により１回目
がＯとしてアドレス入力されたとき、出力１６．０７は
１．２回目が１としてアドレス入力されたとき、同じく
出力１６０７ｆ′ｉ、１．３回目が２として人力された
ときから８回目が７として入力されるまで出力１６０７
はＯとして出力されるように予めＲ，０Ｍ１６０４の内
容を作成しておく。一方、信号１６０６−１．１６０６
−２によって、第３のメモリ領域が選択されたとき、信
号１６０２−１　、Ｉ　６０２−２により前記と同様に
濃度１がアドレスとして入力されたとき、１回目から４
回目、すなわち、信号１６０３−１．〜１６０３−３が
０から３までは出力１６０７は１、他の場合は０になる
ように几０Ｍｌ６０４の内容を作成しておく。

以上のようにして定めたＲＯＭ１６０４の内容表を次の
我ｌに示した。

表　１この表１に２いて、Ａ２−　ＡＩ　、Ａｏは第１回目ス
キャンを表わす信号＋６０３−１〜１６０３−３に相当
し・Ａ４．Ａ３は濃度の信号１６０２−１．１６０２−
２に相当し、Ａ６　＃　ＡＩｓは輝度ばらつきを補正す
る信号１６０６−１．ｌ６ｏｅｉ−２に相当するＲＯＭ
１６０４のアドレス人力であり、表中のデータは、これ
らの各アドレスにおけるメモリ内容、すなわち、変換デ
ータであり、信号１６０７として出力されるものである
。

以上のように、ＲＯＭｌ６０’４の内容を予め定め、各
ＬＦＪＤの輝度に対応してＡ、Ａ、がＯ２０か、０１か、１０のいずれかの値をとるように、几０Ｍ
　＋　６０５の内容を定めておけば、輝度の補正ととも
に多ｖ４調出力も可能となる。

またへ多階調出力を必要とせず、２値出力でもよい分野
に本発明のプリンタを応用するときは、データ変換回路
１５０７にセレクタ１５０４の出力を入力せず、該変換
回路１５０７の出力と該セレクタ１５０４との出力をゲ
ート入力とし・該ゲート出力を画像形成データとするこ
とも可能である。

次に、本発明の第二実施例を第１２図に示した。

端面発光形式ＬｇＤアレイテッグ６０５−１゜〜６０５
−ｎを基板６０２上に取り付けたＩＤアレイ基板６０１
と感光紙１１０１とを対面させ・結１象光学系４０２に
よって、ＬＥＤアレイテップ６０５−１．〜６０５−ｎ
の発光面を感光紙１１０Ｉ上に結像するように、この実
施例は構成しである。また・該感光紙１１０１は矢印Ｃ
の方向に移動し、前記基板６０１上の各ＬＢＤ発光面７
０２の点灯、消灯による輝点の集合とし−Ｃの画像が、
逐次作成されるようになっている。なお１１０２は現像
器で、前記基板６０１によりドツト分割した像が露光さ
れた感光紙１１０１を現像定着するものである。

叙上のとおり、この実施例は、電子写真式のプリンタに
限らず露光によって像を形成し、それを必要でろれば、
現像、定着するプリンタに適用できることを示したもの
である。特に感度の悪い感光紙等を用いたシステムでは
、従来、光量不足のためにＬＥＤアレイを用いたヘッド
を応用することができなかったが、本発明のＬＥＤプリ
ンタヘッドを用いることにより実現可能となる。

更に、本発明の第三実施例を第１３図に示した。

この実施例では、第二実施例における結像光学系４０２
を除去し、ＬＥＤＩＤアレイ基板６０１光紙１１０１に
密着、又は極めて接近させ、ＬＥＤ発光面７０２の点灯
、消灯パターンを直接感光紙１１０１に露光して像を形
成させるものである。

電子写真式、特に感光ドラムや感光ベルトを用いる方法
であると・トナーが感光ドラム等に多少残ってしまうた
め、ＬＥＤアレイ基板６０１１！着したり、あるいは近
接したりすると・ＬｇＤ発光面７０２にすぐにトナーが
付着し、使用に耐えなくなってしまうが、この実施例の
ように、感光紙１］０１に直接する場合には上記の問題
は起こらず、結像光学系４０２を用いないので・更に安
価なプリンタを提供できるようになる。

ただし、感光紙１１Ｏ１の表面が荒かったりすると、Ｌ
ＥＤ発光面７０２と該紙１１０１面との摩擦により、該
発光面７０２が破損しやすくなる。

このように表面の荒い感光紙１１０１を用いる場合、若
しくけ非常に破損しやすい材質でＬＥＤアレイを作成し
たときけ、第１４図に示すように・ファイバーブレー）
＋３０１を用いてＬＦＳＤ発光面１０２の光を感光紙１
１０１まで導くようにして２けばよい。

また、マイクロフィルム等にドツト分割した像を露光す
るようなプリンタにおいてＬＥＤアレイを用いる場合、
ゼルフオツクレーズアレイ等の結像光学系を用いるため
には、発′＃Ｓ面を非常に小さくしなければならない。

マイクロフィルムでは、原稿ｉ１／２０　＜らいまで縮
小するために、マイクロフィルムから元の大きさに拡大
投射したときのドツト密度を１６ドツト／１１１１とす
ると、フィルム上でｆｄ　３２０ドツト／鰭程度のドツ
トを作成しなければならない。従って、このような高密
度のＬＥＤアンイを作成するのは現在のところ不可能で
あるため、縮小光学系を用いてＬｇＤ発光発光全列小し
、そこにフィルムを通過させることにより実現を図らざ
るを得ない。

このことを実現した第四実施例におけるＬＥＤ発光部１
４０１と感光フィルム１４Ｏ２土の結像点との関係を第
１５図に示した。

縮小光学系１４０３による焦点をｆ、、ｆ２　とすると
、該光学系１４０３から焦点ｆ１　側で距離、、ｅｌの
位置に置かれたＩ、ＥＤ発光部１４０１は、前記光学系
１４０３に対し反対の焦点ｆ２［１（！ｌに距１＠−１
３２を隔てて位置する感光フィルム１４０２面に結１象
される。また、前記発光部１４０１け副走査方向、すな
わち、前記アレイ列と直角な方向には数＋Ａｍと短いが
、主走査方向には数百ＦＩＬＭと非常に長い。そして、
レンズのような光学系を用いて縮小光学系１４０３を構
成すると、ＬＥＤアレイ列全体の倒立縮小像を結像しな
ければならないので・ＬＥＤアレイからの光を有効に結
像しようとすると、非常に大＠なレンズが必要となる。

このように−たとえ感度の極めて良い銀塩式の感光フィ
ルムを用いたものであっても、発光エネルギーの利用率
が小さいため、ＬＥＤアレイによる光書込みがむずかし
かった分野にも、本発明によりＬＥＤアレイを光プリン
タに適用できるようになる。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、端面発光形式のＬｇＤプリン
タヘッドを、−列外の画像画素を形成するに際して、２
回以上にわたり、同一列に対し同様のｎ時分割ｍｌＦ！
］ｉ素同時生成する。駆動手段により、黒すじ、又は白
すしのない良質な画ｉ象形成ケすることができ、しかも
−列の直線を副走査方向に対し、更に直角に近く作成で
きるようになり・　しかも多階調出力が可能になり、Ｌ
ＥＤの輝度ばらつキモ補正でき・ＬＥＤプリンタヘッド
の歩留りが向上し、安価に作成し得るようになる。その
うえ、ＬＥＤアレイ作成のための材質が比紋的自由に選
択できるようになって、発光効率の高いものを用いるこ
とが可能となり、更に、端面発光形式としたため高輝度
のＬＥＤアレイを実現させることができ、ｎ時分割方式
という安価な駆動回路により高速なＬＥＤプリンタを提
供し得るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のＬＥＤプリンタの概略構成側面図、第
２図は、同じ（ＬＥＤアレイ基板の斜視図、第３図は、
同じ（’ＬＥＤアレイチングの一部の拡大平面図、第４
図は、同じくＬＬＥＤアレイの配ｍ図、第５図は、同じ
（ＬＥＤアレイ駆動回路のブロック図、第６図は、本発
明のＬｇＤアレイ基板の斜視図、第７図は、同じ＜ＬＥ
Ｄプレイ基板の一部の拡大斜視図、第８図は、従来のド
ツトの形成を示す説明図、第９図は、本発明０ＬＥＤア
レイ駆動回路のブロック図、第１０図は、本発明により
形成された画像を示す説明図、第１１図ｔま、ＬＥＤ個
々の輝度のばらつきの補正回路を含んだデータ変換器の
一例のブロック図、第１２図は、第二実施例の感光紙に
結像光学系を用いてＬｇＤアレイを結像露光するプリン
タの説明図、第１３図は、第三実施例の直接露光するプ
リンタの説明図、第１４図は、同じくファイノく−プレ
ートを用いた状況を示すプリンタの説明斜視図、第１５
図は、第四実施例の縮小光学系を用いたプリンタにおけ
るＬｇＤ発光発光窓光フィルム結像点との関係を示す説
明図である。１．０１・・・・・・・・・感光ドラム４０１・・・・
・・・・・ＬＥＤアレイ駆動回路５０１・・・・・・・
・・シフトレジスタ５０３・・・・・・・・・ラッテ５０４・・・・・−・・ドライバ５０５・・・・・・・・・ドライノく６０１・−・・・・・・・ＬＢＬ）アレイ基板６０５・
・・・・・・・・ＬｇＤアレイチップ７０１・・・・・
・・・・ＬＥＤ７０２・・・・・・・・・ＬＥＤ発光面９０１・・・・
・・・・・タイミングジェネレータ９０２・・・・・・
・・メモリ９０４・・・・・・・・・セレクタ１１０１・・・・−・感光紙１４０１・−・・・・ＬＥＤ発光部１４０２・・・・・・感光フィルム１４０３・・・・・・縮小光学系＋５０１８・−・メモリ１５０１ｂ・・・メモリ１５０２・・・・・・タイミングジェネレータ１５０４
・・・・・・セレクタ１５０７・・・・−・データ変換器１５０７’・・・−・・データ変換器１６０４・・・・・・几０Ｍ１６０５・・・・・・ＲＯＭ

Claims

【特許請求の範囲】

端面発光式のＬＥＤ複数個を少くとも一列配置したＬ　
Ｅ　Ｉ）アレイの各ＬＥＤをｍ個ずつの群ｎ群に分割し
、感光体上にドツト分割した画像を、ｎ時分割駆動によ
り形成するＬＥＤグリンタにおいて・−列分の画像画素
を形成するのに、少くとも２回以上、同一列に対し同様
のｎ時分割駆動を繰り返す手段を設けるとともに、各回
のＬＥＤの点灯及び消灯の制御を、画像の階調データ、
輝度補正データ、若しくは双方によって行うＬＥＤアレ
イ駆動回路を有することを特徴とするＬＥＤプリンタ。