JPS6357262A

JPS6357262A - 光書込み装置

Info

Publication number: JPS6357262A
Application number: JP61201259A
Authority: JP
Inventors: Koji Adachi; 康二足立; Kazuo Maruyama; 和雄丸山; Tsuneo Nozuna; 野網　恒雄; Ryoichi Hirano; 亮一平野; Takeshi Saikawa; 済川　健; Toshiro Yamamoto; 山本　敏郎; Toru Okamoto; 徹岡本
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1986-08-29
Filing date: 1986-08-29
Publication date: 1988-03-11

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、光プリンター等に搭載される光書込み装置に
関し、更に、詳しくは、直線状に配列された発光部アレ
イを備えた光書込み装置に関する。

従来の技術第１２図は、一般に知られている光プリンターの概略図
である。この光プリンターにおいては、まず感光体１が
、チャージコロトロン２によって所望の極性に帯電され
る。次いで光書込み装置３によって時系列的な光パター
ンが照射され、感光体上に静電潜像が形成される。この
潜像は、次の現像装置４によってトナー像として顕像化
され、さらに、転写コロトロン５によって記録紙８に転
写され、定着器６により定着され、プリントアウトされ
る。感光体１は次回の操作のためにクリーニング装置７
によってクリーニングされる。

光書込み装置３は、蛍光燈、ハロゲンランプ等の一様点
灯光源から感光体への光路中に、液晶、ＰＬＺ丁等の光
シヤツターを挿入した発光ユニット、めるいはｌ　ＦＤ
、ＶＦＤ等の選択的に自己発光する発光ユニットから発
生する光パターンを、集束性ロッドレンズアレイ（以下
「セルフォックレンズ」という）によって感光体に結像
せしめるようにしたものでおる。

従来、上記のような光プリンタにおいて用いられる１−
「Ｄアレイを用いた光書込み装置においては、発光部は
、第１４図に示される形状及び配列状態を有していた。

第１４図は、従来のＬＦＤアレイチップの発光部付近を
拡大して示したものでおり、１５は配線パターン、１６
は発光部、１７はコンタクトホール、１８は絶縁領域で
ある。発光部１６は、例えば、１＃Ｉ＃ｌ長当り１０〜
１６個程度の密度で同一形状のものが１列に並んでいる
。従来の発光部の形状は、第１４図に示すように長方形
であり、隣接するＬＥＤ発光部間には一定の間隔が設【
プられている。このようなＬＥＤアレイチップは、通常
水トマスクを用いて発光部に不純物を拡散させるプレー
ナー技術により製作されるものであり、上記した一定の
間隔は、不純物の横方向への拡散に対する絶縁領域であ
る。この絶縁領域は、通常片側１０μｍ以上必要であり
、第１４図に示すように発光部を直線状に並べる場合は
、２０μｍ以上必要となる。したがって、１＃当り１６
個の発光部を有するＬＥＤアレイにおいては、主走査方
向発光部幅的４０μｍに対し、絶縁領域幅的２０μｍと
なる。

上記のような発光部を有する従来の光書込み装置におい
ては、以下に示す理由によって画像に縦筋が発生ずると
いう欠点があり、それを解決する手段として、結像レン
ズの位置を動かして発光部が形成する画素径をピッチ以
上にする方法、あるいはＬＥＤアレイ１発光部当りの光
量を増加させる方法等が知られている（特開昭５６−２
７１６７号公報、特開昭５９−２７６６８号公報参照）
。

発明が解決しようとする問題点上記第１４図に示されるような発光部を有するＬＥＤア
レイチップ光書込み装置には、次のような問題点がある
。

第１５図は、第１４図に示すような発光部を有する１（
ＦＤアレイデツプを用いた光書込み装置を全点灯した場
合の、結像レンズ焦点における光量分布を示す。第１５
図（ａ＞は主走査方向の光量分布であり、第１５図（ｂ
）は副走査方向の光量分布である。第１５図（ａ）にお
いては、幅２０μ■の絶縁領域の存在のため、光量分布
は周期的な谷が形成されている。また、第１５図（ｂ）
の光量分布の片寄りは、第１４図１７に示すコンタクト
ホールが片側のみにあるため、電極側とその反対側でｐ
ｎ接合部に流れる電流密度が異なることによって生じる
。

ところで、光書込み装置による感光体に対する潜像形成
は、移動する感光体に対して一定時間光を照射すること
によって行われ、上記した一定時間は次式に示すデユー
ティという大きさで扱われる。

発光時間デユーティ　−□ 主走査繰り返し時間第１６図は、第１５図に示すＬＥＤアレイ全点灯の状態
をデユーティ０．７として使用した場合の、感光体上に
形成される露光量分布をシュミレートした結果を示す。

第１６図（ａ）は主走査方向の露光量分布であり、第１
５図（ａ）に示ずような周期的な谷が存在する。また、
第１６図（ｂ）に示すように副走査方向に対しては第１
５図（ｂ）に示すような光量分布が積分されるため谷の
存在は小さくなる。

したがって、上述したような光書込み装置を用いて印字
走査を行なった場合、全点灯走査において画質の低下が
発生する。即ち、ネガ書込み走査の場合はベタ黒、ポジ
書込み走査の場合は背景部に第１６図（ａ）に示すよう
な谷の存在により縦筋（以下構造線と呼ぶ）が発生する
。

これを解決する手段として提案された、特開昭５６−２
７１６７号公報にに示されるような、結像レンズの位置
を動かして発光部が形成する画素径をピッチ以上にする
方法は、画像ボケを利用しているため、通常の文字再環
において明瞭な線像が得られない。又、ＩＦＤアレイ１
発光部当りの光量を増加させて感光体の電位の飽和領域
で使用し谷の影響をなす方法は、必要以上の露光量を与
えるため細線再現が悪くなり、さらに、網点等により構
成される中間調再現も悪くなる。

本発明は、従来技術の上記のような問題点に鑑みてなさ
れたものである。

即ち、本発明の目的は、簡単な構成により、従来の光書
込み装置において伯の画像品質の低下を招くことなく除
去不可能であった全点灯時の構造線を除去すると共に、
優れた画像品質を１ｑることのできる光書込み装置を提
供するにある。

問題点を解決するための手段本発明の上記目的は、発光部アレイの各発光部が矩形以
外の形状を持ち、そして隣接する発光部間の間隔が所定
の間隔より開かないように配列することにより達成され
る。

本発明は、基板上に一定間隔で直線状に配置された複数
個の発光素子からなる発光素子列と、該発光素子列前面
に設【プられた集束性ロッドレンズアレイとを有する光
書込み装置において、該発光素子の発光部が、互いに隣
接する発光部を接触させた状態で、そのうちのいずれか
一方を発光素子列と直交する方向に移動したとき、互い
に重なり合う部分が生じるような形状を有しており、か
つ、隣接する発光部間の間隔が等間隔になるように配列
されていることを特徴とする。

本発明において、互いに隣接する発光部を接触させた状
態でそのうちのいずれか一方を発光素子列と直交する方
向に移動したとぎ、互いに重なり合う部分が生じるよう
な形状としては、例えば、三角形、台形、矩形以外の平
行四辺形等の形状があげられる。

作用本発明の光書込み装置においては、上記のように、各発
光素子の発光部が、互いに隣接する発光部を接触させた
状態で、そのうちのいずれか一方を発光素子列と直交す
る方向に移動したとき、互いに重なり合う部分が生じる
ような形状を有しており、かつ、隣接する発光部間の間
隔が等間隔になるように配列されているから、この光書
込み装置を用いて一定時間露光する場合、各発光素子間
の絶縁領域に基づく光量分布の谷の部分は平均化され、
露光量分布の谷は小さくなる。したがって、構造線の発
生の原因となる、全点灯時の感光体上における露光量分
布の谷の影響は小さくなる。

実施例以下、本発明を実施例に基づいて説明する。

第１３図は本発明が適用される光書込み装置の概略断面
図である。第１３図中、９はＬＥＤアレィ基板、１０は
ＩＦＤ基板上に直線状に並べられたＬＥＤアレイチップ
、１１はＬＥＤアレイチップに点灯信＠を供給するドラ
イブ用ＩＣであり、これらの部材によってＬＥＤアレイ
が構成される。

１２は放熱用部材、１３はセルフォックレンズ、１４は
セルフォックレンズ固定部材であり、このセルフォック
レンズ１３により、ＬＥＤアレイの発光パターンが感光
体上に結像される。

上記の光書込み装置において、ＬＦＤ基板上に直線状に
並べられたＬＥＤアレイチップは、互いに隣接するチッ
プのうちのどちらか一方を、Ｌ「Ｄアレイチン１列と直
交する方向に移動したとき、互いに重なり合う部分が生
じるような形状及び配列状態になっている。

第１図は、その一実施例でおり、従来技術（第１４図）
のＬＥＤアレイチップに対してホｌへマスクの変更のみ
によって得られるものである。第１図において、１５は
配線パターン、１Ｇは発光部、１７はコンタクトホール
、１Ｂは絶縁領域であり、そして、ＬＥＤアレイの各発
光部の主走査ブ）向の−１０＝上辺と下辺の長さの比は、交互に約３：１で形成されて
おり、絶縁領域は副走査方向の辺に対して平行に形成さ
れている。

第１図のＬＥＤアレイは、１Ｍ長当り１６個の発光部密
度を有するものであり、発光部ピッチ６３．５μｍ、主
走査方向の長辺幅４３．５μｍ１短辺幅１７μｍ、絶縁
領域幅２０μｍの状態で形成されている。

第２図（ａ）及び（ｂ）は、第１５図で説明したと同様
に、第１図に示される構成のＬＥＤアレイを用いた光書
込み装置の、結像レンズ焦点における主走査方向及び副
走査方向の光量分布を示す。

主走査方向の光量分布は、発光部の幅の変化にともなっ
て切断面が変化することにより変化し、光量分布の谷の
位置は変化する。

第３図（ａ）及び（ｂ）は、第１６図で説明したと同様
に、感光体上に形成される全点灯時の主走査方向及び副
走査方向の露光量分布をシュミレートした結果を示す。

以上のように、移動する感光体上に本発明の光書込み装
置を用いて一定時間露光する場合、絶縁領域に基づく光
量分布の谷の影響は平均化され、露光量分布の谷は小さ
くなる。

第４図は、本発明の他の実施例であって、発光部を三角
形状にしたものであり、第１図の場合におけると同様に
、構造線の除去に対して同様の効果が生じる。

第５図は、本発明の更に他の実施例であって、発光部を
平行四辺形状にしたものである。この場合における発光
素子は、−辺が３０．５μの頂角（α）をもつ菱形の形
状を有し、６３．５μのピッチで配列されている。菱形
の頂角は４１．８゜以下が望ましく、頂角が小さいほど
、主走査方向の露光量の均一性がより大きく改善される
。

第６図は、本発明の更に他の実施例であって、従来のＬ
ＥＤアレイチップに対してフォトマスクの変更のみによ
り形成される。第６図のＬＥＤアレイは、１＃当り約１
６個の発光部密度を有するものであり、発光部ピッチ６
３．５μＩｒＬ１主走査方向巾４３．５μｍ、副走査方
向中（副走査方向に対して垂直に）４３．５μｙａ、絶
縁領［２０ｕ辺で形成されている。

第７図（ａ）及び（ｂ）は、第１５図で説明したと同様
に第６図に示されるＬＥＤアレイを用いた光書込み装置
の結像レンズ焦点における主走査方向及び副走査方向の
光量分布を示す。主走査方向の切断面により位相が変化
するため、光量の谷の位置が変化する。従って、移動す
る感光体上に本発明の光書込み装置を用いて一定時間露
光する場合、絶縁領域に基づく光量分布の谷の存在は平
均化され、露光量分布の谷は小さくなる。

第８図（ａ）及び（ｂ）は、感光体上に形成される第６
図に示すＬＥＤアレイの全点灯時の、主走査方向及び副
走査方向の露光量をシュミレート（デユーティ−０，７
）した結果を示す。

以上のように、本発明により光書込み装置の全点灯時の
感光体上の露光量分布の谷の存在は小さくなり、定着像
に於ける構造線の発生は除去される。

又、第９図において、曲線Ｂは、従来のＬＥＤアレイに
よる、１ドツト点灯におしりる画像ボケを利用した構造
線消去の場合の露光量分布を示し、曲線Ａは、本発明の
場合の露光量分布を示す。前者の場合は、露光量分布が
なだらかな曲線になり、画像周辺のボケが発生し、明瞭
な１ドツト像又はライン像か得られないのに対し、本発
明においては、露光量分布の拡がりか小さいため明瞭な
画像が得られる。

更に第１０図において、曲線Ｂは、従来の１−「Ｄアレ
イによる１ドツト点灯に於ける過剰露光を利用した構造
線消去の場合の露光量分イ５を示し、曲線Ａは、本発明
の場合の露光量分布を示づ。前者の場合において、１ド
ツ［〜像又はライン像に関しては、明瞭な画像が得られ
るが、過剰露光のため、１ドツトの径が大きくなってい
るため、十分な中間調再現は得られない。

第１１図は、中間調再現時の各ドツトの拡大図で、（ｂ
）は従来のＬＥＤアレイによる構造線消去の場合の中間
調再現（５０％再現〉を、（ａ＞は第６図のＬＦＤアレ
イににる中間調再現（５０％再環）を示ず。第１１図（
ａ）において示すように、本発明の場合においては、主
走査方向の露光量分布の巾は小さく保たれるので、１ド
ツトの径が過大になることがなく、入力信号に対応した
中間調再現が１ｑられる。

以上、実施例は、ＩＥＤアレイの場合に関して説明した
が、本発明は、直線状に配列した液晶マイクロシャッタ
ーアレイ及び電気光学効果あるいは磁器光学効果を利用
したマイクロシャッターアレイ等を有する光書込み装置
に関しても同様に適用可能でおる。

発明の詳細な説明したように、本発明の光書込み装置を用いれば、
全点灯時の感光体上における露光量分布の谷の影響は小
さくなり、構造線の発生は除去される。また、本発明の
光書込み装置を用いれば、結像レンズによる画像焦点ボ
ケの場合とは異なり、明瞭な線像が得られるとともに、
感光体上への過剰露光も与えていないため、良好な中間
調再現も得られることになる。

したがって、本発明によれば、直線状に配列された発光
部アレイを備えた光書込み装置において、簡単な構成を
採用することにより、全点灯時の構造線を除去するとと
もに優れた画像品質を１ｑることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例のＬＥＤアレイ発光部の拡
大図、第２図は、第１図のＩＥＤアレイの全点灯時の結
像位置における光量分布のグラフ第３図は、第１図のＬ
ＥＤアレイの全点灯時の感光体上の露光量分布のシュミ
レーション結果のグラフ、第４図ないし第６図は、それ
ぞれ本発明の他の実施例のＬＥＤアレイ発光部の拡大図
、第７図は、第６図のＬＥＤアレイの全点灯時の結像位
置における光量分布のグラフ、第８図は、第６図のＩＦ
Ｄアレイの全点灯時の感光体上の露光量分布のシュミレ
ーション結果のグラフ、第９図及び第１０図は、それぞ
れ１ドツト点灯時の露光量分布の比較をしたグラフ、第
１１図は、中間調再現時の各ドツトの拡大図、第１２図
は、本発明が適用できる光プリンターの概略図、第１３
図は、本発明のＩＥＤアレイを用いた光書込み装置の概
略断面図、第１４図は、従来のＬＥＤアレイの発光部の
拡大図、第１５図は、従来のＬＥＤアレイの全点灯時の
結像位置における光量分布のグラフ、第１６図は、従来
のＬＥＤアレイの全点灯時の感光体上の露光量分布のシ
ュミレーション結果のグラフを示す。１・・・感光体、２・・・チャージコロトロン、３・・
・光書込み装置、４・・・現像装置、５・・・転写コロ
トロン、６・・・定着器、７・・・クリーニング装置、
８・・・記録紙。９・・・ＬＥＤアレイ基板、１０・・・ＬＥＤアレイ発
光部、１１・・・ドライブ用ＩＣ，１２・・・放熱用部
材、１３・・・結像レンズ（セルフォックレンズ）、１
４・・・固着部材、１５・・・配線パターン、１６・・
・発光部、１７・・・コンタクトホール、１８・・・絶
縁領域。特許出願人　　富士ゼロックス株式会社代理人　　　　
弁理士　　額部　剛蔦１図系２図第３図尾４の第８図篤９図篤１０図一一→士走査方商％１１因ｂ　　　　・凧１２図第１３区第１４因凧１５図篤１６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基板上に一定間隔で直線状に配置された複数個の
発光素子からなる発光素子列と、該発光素子列前面に設
けられた集束性ロッドレンズアレイとを有する光書込み
装置において、該発光素子の発光部が、互いに隣接する
発光部を接触させた状態で、そのうちのいずれか一方を
発光素子列と直交する方向に移動したとき、互いに重な
り合う部分が生じるような形状を有しており、かつ、隣
接する発光部間の間隔が等間隔になるように配列されて
いることを特徴とする光書込み装置。
（２）発光部の形状が台形であって、発光素子列と直交
する方向で、交互に逆向きに配置されてなることを特徴
とする特許請求の範囲第１項に記載の光書込み装置。
（３）発光部の形状が三角形であって、発光素子列と直
交する方向で、交互に逆向きに配置されてなることを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載の光書込み装置。
（４）発光部の形状が短形以外の平行四辺形であって、
全ての発光素子が同一向きに配置されてなることを特徴
とする特許請求の範囲第１項に記載の光書込み装置。