JPH04291376A - Printer dot position accuracy stabilization device - Google Patents
Printer dot position accuracy stabilization deviceInfo
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- JPH04291376A JPH04291376A JP3057039A JP5703991A JPH04291376A JP H04291376 A JPH04291376 A JP H04291376A JP 3057039 A JP3057039 A JP 3057039A JP 5703991 A JP5703991 A JP 5703991A JP H04291376 A JPH04291376 A JP H04291376A
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- light
- emitting diode
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- Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
- Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
- Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
- Color Electrophotography (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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式によるプ
リンタに関し、さらに詳しくは、発光ダイオード(LE
D)を使用したプリンタ、液晶プリンタ等において、L
EDプリンタに用いられているLEDアレイのドット位
置精度安定化装置に関する。[Industrial Field of Application] The present invention relates to an electrophotographic printer, and more particularly to a printer using a light emitting diode (LE).
In printers using D), LCD printers, etc., L
The present invention relates to a dot position accuracy stabilizing device for an LED array used in an ED printer.
【0002】0002
【従来の技術】図4は従来の高速カラープリンタの一例
を示す。特にLEDアレイを用いたカラープリンタの構
成である。このプリンタ装置は、記録紙Sの移動方向に
沿って、3色のイエロー、マゼンタ、シアンとこれにブ
ラックを加えた4色の記録を行う4組の記録ユニットU
1,U2,U3,U4 をもつ。それぞれの記録ユニッ
トU1,U2,U3,U4 は、感光体ドラム1と、そ
の周囲に沿って帯電器2、LEDアレイ光学系3、現像
器4、クリーナ5からなる。各カラー記録ユニットU1
,U2,U3,U4 では、当業者に既知である電子写
真方式による記録が行われ、感光体ドラム1上にカラー
トナーによるカラー画像が形成される。2. Description of the Related Art FIG. 4 shows an example of a conventional high-speed color printer. In particular, this is a configuration of a color printer using an LED array. This printer device includes four sets of recording units U that perform recording in four colors, including three colors yellow, magenta, and cyan, plus black, along the moving direction of the recording paper S.
1, U2, U3, and U4. Each of the recording units U1, U2, U3, and U4 includes a photosensitive drum 1, a charger 2, an LED array optical system 3, a developer 4, and a cleaner 5 along the periphery of the photosensitive drum 1. Each color recording unit U1
, U2, U3, and U4, recording is performed by an electrophotographic method known to those skilled in the art, and a color image is formed on the photoreceptor drum 1 using color toner.
【0003】用紙カセット11の記録紙Sはピックアッ
プローラ12により、ピックアップされ紙搬送系13に
より各記録ユニットU1,U2,U3,U4 の下を搬
送される。4色の転写が行われた記録紙Sは、定着器7
で熱によりトナーが溶融することで記録紙Sに定着が行
われ、スタッカ14へ排出される。この構造のプリンタ
は、各記録紙ユニットU1,U2,U3,U4 がパイ
プライン式に並行して連続的に記録動作を行うため、高
速の記録が可能となっている。The recording paper S in the paper cassette 11 is picked up by a pickup roller 12 and conveyed by a paper conveyance system 13 under each of the recording units U1, U2, U3, and U4. The recording paper S on which the four colors have been transferred is transferred to the fixing device 7.
The toner is melted by heat and fixed on the recording paper S, and is discharged to the stacker 14. A printer with this structure is capable of high-speed printing because each of the recording paper units U1, U2, U3, and U4 continuously performs printing operations in parallel in a pipeline manner.
【0004】上記のような従来のプリンタ装置において
、各記録ユニットU1,U2,U3,U4 に用いられ
ているLEDアレイ光学系3にあっては、熱による温度
変化によって画像を形成するための潜像の精度が低下し
やすい。図5は従来のプリンタ装置に使用されていたL
EDアレイ光学系の外形を示す。図5に示したLEDア
レイは、特開昭60−99673号に示されるもので、
ダイオード(LED)アレイを構成するモノリシック発
光ダイオードアレイチップに発光面に平行な溝を形成し
、LEDヘッドを小型化したもので、ヘッド端面から光
ビームが放出される。LEDアレイは、基板31の上に
多数のLEDアレイチップ32及びドライバIC33を
並んだセラミック基板34があり、一定の間隔を保って
保持されている。また、その上に、セルフォック(登録
商標)レンズ等の屈折率分布型レンズアレイ35が配置
されている。また、セラミック基板34は熱伝導率が大
きいため、LEDチップ32で発生した熱を効率良く基
板全体に伝え、チップの冷却を行っている。In the conventional printer device as described above, the LED array optical system 3 used in each of the recording units U1, U2, U3, and U4 has a latency for forming an image due to temperature changes due to heat. Image accuracy tends to decrease. Figure 5 shows the L used in a conventional printer device.
The outline of the ED array optical system is shown. The LED array shown in FIG. 5 is shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-99673,
A miniaturized LED head is created by forming grooves parallel to the light emitting surface in a monolithic light emitting diode array chip constituting a diode (LED) array, and a light beam is emitted from the end face of the head. The LED array includes a ceramic substrate 34 on which a large number of LED array chips 32 and driver ICs 33 are arranged on a substrate 31, and are held at regular intervals. Moreover, a refractive index gradient lens array 35 such as a SELFOC (registered trademark) lens is arranged thereon. Further, since the ceramic substrate 34 has a high thermal conductivity, the heat generated by the LED chip 32 is efficiently transferred to the entire substrate, thereby cooling the chip.
【0005】LEDからの光は屈折率分布型レンズ35
により、感光ドラマ1(図4)上に結像されるが、プリ
ンタが記録ユニットU1,U2,U3,U4 を4組並
べた構成を採っているため、各LEDアレイ32の露光
ドットの位置が異なっていると、色ずれを起こし画質が
劣化する問題がある。このため、LEDアレイ32の温
度が変化すると、熱膨張により、LEDアレイ32の長
さが変わる問題が発生する。ここで、セラミック基板は
6.8 ×10−6/degの線膨張率を示す。例えば
、LEDアレイ32の全長を300mm 、温度上昇が
30℃であるとすると、セラミック基板全体の長さの変
化は次の式で算出される。[0005] The light from the LED passes through a gradient index lens 35.
As a result, an image is formed on the photosensitive drum 1 (FIG. 4), but since the printer has a configuration in which four recording units U1, U2, U3, and U4 are arranged side by side, the positions of the exposed dots of each LED array 32 are If they are different, there is a problem that color shift occurs and image quality deteriorates. Therefore, when the temperature of the LED array 32 changes, a problem arises in that the length of the LED array 32 changes due to thermal expansion. Here, the ceramic substrate exhibits a coefficient of linear expansion of 6.8 x 10-6/deg. For example, assuming that the total length of the LED array 32 is 300 mm and the temperature rise is 30° C., the change in the overall length of the ceramic substrate is calculated by the following formula.
【0006】基板全体の長さの変化=300×30×6
.8 ×10−6 = 0.0612(mm)ここで
、LEDアレイの解像度が400dpiであるとすると
、1ドットのピッチLは63.5μmであり、約1ドッ
トの長さに変化が生じることになる。そこで、本発明の
出願人は、先願において、LEDアレイのドット位置精
度を保つために、個々のLEDアレイ毎にLEDアレイ
チップ個々の発光面積の開口部を熱膨張率の小さな材質
で形成したマスク、LEDアレイが熱膨張したことを検
出する手段、LEDアレイの熱膨張によりLEDアレイ
チップの発光面の中心と前記マスクの開口部の中心との
位置ずれにより露光強度の大きさを算出する手段、前記
感光体の回転速度を変化させる電圧制御手段、前記現像
器の現像バイアス値を可変させる手段、更には、潜像電
位を算出して現像剤のトナー混合比を自動的に変化させ
る手段等を用いて、LEDプリントヘッドのドット位置
の精度の安定を図るようにしたプリンタ装置を提案した
。[0006] Change in length of entire board = 300×30×6
.. 8 × 10-6 = 0.0612 (mm) Here, if the resolution of the LED array is 400 dpi, the pitch L of 1 dot is 63.5 μm, which means that the length of approximately 1 dot changes. Become. Therefore, in a previous application, the applicant of the present invention formed the openings for the light emitting area of each LED array chip for each individual LED array using a material with a small coefficient of thermal expansion in order to maintain the dot position accuracy of the LED array. means for detecting thermal expansion of the mask and the LED array; means for calculating the magnitude of the exposure intensity based on the positional deviation between the center of the light emitting surface of the LED array chip and the center of the opening of the mask due to the thermal expansion of the LED array; , voltage control means for changing the rotational speed of the photoreceptor, means for varying the developing bias value of the developing device, furthermore, means for calculating the latent image potential and automatically changing the toner mixing ratio of the developer, etc. We have proposed a printer device that stabilizes the accuracy of the dot positions of the LED print head using the following methods.
【0007】また、図6に示す従来例では、LEDアレ
イが熱膨張していない場合、LEDアレイ面に配置した
複数のLEDアレイの発光面の中心とマスクの開口部の
中心とを同一軸上に配置することにより、LEDアレイ
のチップの発光により照射された1次光ビームの中心は
、マスクの開口部の中心を通過し、開口部で一定された
2次光ビームが結像面に到達し、SIなる光像を結ぶ。
結像面は光伝導性をもつ感光体の表面を示し、この結像
面を一様に帯電させて周速Vで移動させると、光像S1
の結ばれた感光体の一部の体積抵抗が、潜像形成に必要
な体積抵抗のしきい位置Rth以下になる。その結果、
感光体表面の電荷が抜け、感光体に所望の潜像ができる
。Furthermore, in the conventional example shown in FIG. 6, when the LED array is not thermally expanded, the centers of the light emitting surfaces of the plurality of LED arrays arranged on the LED array surface and the center of the opening of the mask are aligned on the same axis. The center of the primary light beam emitted by the light emitted from the LED array chip passes through the center of the aperture of the mask, and the secondary light beam, which is fixed at the aperture, reaches the imaging plane. and forms an optical image called SI. The image forming surface represents the surface of the photoreceptor having photoconductivity, and when this image forming surface is uniformly charged and moved at a circumferential speed V, an optical image S1 is formed.
The volume resistance of a portion of the photoreceptor where the photoreceptors are connected becomes equal to or lower than the volume resistance threshold Rth necessary for forming a latent image. the result,
The charge on the photoreceptor surface is removed and a desired latent image is formed on the photoreceptor.
【0008】一方、LEDアレイ自体の発熱や周囲温度
の上昇によりLEDアレイに熱膨張が起こるとLEDア
レイのセラミックプリント板に設けられているLEDア
レイチップの相互間隔Lは、図6に示すようにΔ1分延
びるが、マスクは、熱膨張率の小さな材質で成型されて
いるので、マスクの開口部相互間隔は、間隔Lに保持さ
れている。このため、LEDアレイの発光により照射さ
れた1次光ビームは、間隔が保持されている開口部との
合致する部分のみの光が通過して結像面に到達し、S1
、S2なる光像結ぶ。ここで、光像S2は、LEDアレ
イの発光面の中心とマスクの開口部の中心とのずれによ
り、光像S1よりも2次光ビームが小さくなってしまい
露光強度が不足する。そこで、感光体ドラムの回転速度
VをVaに減速し、感光体面に照射する2次光ビームの
照射時間を増加させる。その結果、結像面の体積抵抗が
図7に示すように、Rth以下の体積抵抗となり、潜像
が安定して形成できる。つまり、熱膨張によってLED
アレイがΔ1延びても熱膨張率の小さい物質で形成した
マスクが、LEDアレイの規定の位置以外の不要な光を
遮断し、結像面に対する2次光ビームのドット位置変動
を防ぐとともに、マスクにより遮断された光エネルギの
不足分を2次光ビームの照射時間を延ばすことで、等価
的に増加させ、安定な潜像の形成を図っていた。On the other hand, when thermal expansion occurs in the LED array due to heat generation of the LED array itself or rise in ambient temperature, the mutual spacing L between the LED array chips provided on the ceramic printed board of the LED array becomes as shown in FIG. However, since the mask is made of a material with a small coefficient of thermal expansion, the distance between the openings of the mask is maintained at the distance L. Therefore, in the primary light beam irradiated by the light emission of the LED array, only the light of the part that matches the aperture where the interval is maintained passes through and reaches the imaging plane, and S1
, S2 are formed. Here, the light image S2 has a secondary light beam smaller than that of the light image S1 due to the misalignment between the center of the light emitting surface of the LED array and the center of the opening of the mask, resulting in insufficient exposure intensity. Therefore, the rotational speed V of the photoreceptor drum is reduced to Va, and the irradiation time of the secondary light beam irradiated onto the photoreceptor surface is increased. As a result, as shown in FIG. 7, the volume resistance of the imaging plane becomes less than or equal to Rth, and a latent image can be stably formed. In other words, due to thermal expansion, the LED
A mask made of a material with a small coefficient of thermal expansion even when the array is extended by Δ1 blocks unnecessary light outside the specified position of the LED array, prevents the dot position of the secondary light beam from changing with respect to the imaging plane, and By extending the irradiation time of the secondary light beam, the shortfall in the light energy blocked by the secondary light beam is equivalently increased to form a stable latent image.
【0009】なお、図8において、21はVFO、22
は光量テーブル、23は熱膨張テーブル、24は温度検
出部、25は温度センサ、26はLEDアレイ基板、2
7はマスク、28は屈折率分布型レンズ、29は感光体
、30はパルスモータ、31はモータドライバ、32は
ドライバICである。また、図示しないが熱膨張に対応
させて現像器の現像バイアス値を可変させるものでは、
LEDアレイの熱膨張によって結像面に到達する2次光
ビームが不足すると、電圧制御回路を介して感光体に対
向する帯電気の電位をVからVaに高めて感光体の表面
電位を増加させる。その結果、結像面の体積抵抗がRt
h以下の体積抵抗になって、潜像の安定化が得られる。
このことは、いわゆる熱膨張によってLEDアレイがΔ
1延びても熱膨張率の小さい物質で成形したマスクが、
LEDアレイの規定の位置以外の不要な光を遮断し、結
像面に対する2次光ビームのドット位置変動を防ぐとと
もに、マスクにより遮断された光エネルギの不足分を2
次光ビームの照射時間を延ばすことで、等価的に増加さ
せ、安定な潜像の形成を図っていた。In addition, in FIG. 8, 21 is a VFO, 22
2 is a light amount table, 23 is a thermal expansion table, 24 is a temperature detection unit, 25 is a temperature sensor, 26 is an LED array board, 2
7 is a mask, 28 is a gradient index lens, 29 is a photoreceptor, 30 is a pulse motor, 31 is a motor driver, and 32 is a driver IC. Furthermore, although not shown in the drawings, the developing bias value of the developing device can be varied in response to thermal expansion.
When the secondary light beam reaching the imaging surface becomes insufficient due to thermal expansion of the LED array, the potential of the charged electricity facing the photoreceptor is increased from V to Va through the voltage control circuit to increase the surface potential of the photoreceptor. . As a result, the volume resistance of the imaging plane becomes Rt
The volume resistance becomes less than h, and the latent image is stabilized. This means that due to so-called thermal expansion, the LED array
1.A mask made of a material with a low coefficient of thermal expansion even when stretched,
It blocks unnecessary light other than the specified position of the LED array, prevents dot position fluctuation of the secondary light beam with respect to the imaging plane, and reduces the shortfall of light energy blocked by the mask.
By extending the irradiation time of the secondary light beam, it is possible to equivalently increase the irradiation time and form a stable latent image.
【0010】同様にして、図示しないが、マスクを通過
した2次光ビームが減少して潜像電位が上昇、言い換え
れば潜像強度が低下すると、潜像強度とトナー付着量は
比例関係にあるために、潜像強度の低下によってトナー
付着量が少なくなり、その結果印字濃度が低下する。そ
こで、潜像電位の上昇分だけ現像バイアス値も上昇させ
て潜像強度を一定に保つことにより、印字濃度の安定化
を図っていた。Similarly, although not shown, when the secondary light beam passing through the mask decreases and the latent image potential increases, in other words, the latent image intensity decreases, the latent image intensity and toner adhesion amount are in a proportional relationship. Therefore, the amount of toner adhesion decreases due to a decrease in latent image strength, resulting in a decrease in print density. Therefore, the printing density has been stabilized by increasing the developing bias value by the increase in the latent image potential and keeping the latent image strength constant.
【0011】更に、別の手段として,前述したように2
次光ビームが減少して潜像電荷の上昇、言い換えれば潜
像強度が低下すると、潜像強度とトナー付着量は比例関
係があるために、潜像強度の低下によってトナー付着量
が少なくなり、その結果印字濃度が増して行くと、トナ
ー帯電量は減少する。そして、潜像へのトナー供給量は
、潜像強度に対応する総トナー帯電量にほぼ比例するた
め、トナー帯電量自体が小さければトナー供給量は多く
なる。したがって、トナー混合比を増やせばトナー量も
増し、印字濃度が上がる。そこで、潜像電位の上昇分だ
け現像剤のトナー混合比を上げて潜像へのトナー量を増
やすことにより、印字濃度の安定化を図っていた。Furthermore, as another means, as mentioned above, 2
When the secondary light beam decreases and the latent image charge increases, in other words, the latent image intensity decreases, since there is a proportional relationship between the latent image intensity and the amount of toner adhesion, the amount of toner adhesion decreases due to the decrease in the latent image intensity. As a result, as the print density increases, the toner charge amount decreases. Since the amount of toner supplied to the latent image is approximately proportional to the total toner charge amount corresponding to the latent image intensity, the smaller the toner charge amount itself, the greater the toner supply amount. Therefore, if the toner mixing ratio is increased, the amount of toner also increases and the print density increases. Therefore, the print density has been stabilized by increasing the toner mixing ratio of the developer by the amount of increase in the potential of the latent image to increase the amount of toner to the latent image.
【0012】0012
【発明が解決しようとする課題】これらの従来例から明
らかなように、マスクによって遮断された光ビームの減
少は、前記の何れかの手段により補正され、最終的に安
定なトナー像を形成できるように作用する。しかし、L
EDアレイチップを配置した基板の熱膨張の原因である
発光素子へのエネルギを制御していないために、発光が
継続して行われると熱膨張が増大し、十分な効果が期待
できなくなるという欠点がある。[Problems to be Solved by the Invention] As is clear from these conventional examples, the reduction in the light beam blocked by the mask can be corrected by any of the above means, and a stable toner image can finally be formed. It works like this. However, L
The disadvantage is that the energy applied to the light emitting elements, which is the cause of thermal expansion of the substrate on which the ED array chip is placed, is not controlled, so if light is emitted continuously, the thermal expansion will increase and a sufficient effect cannot be expected. There is.
【0013】そこで、本発明は、LEDアレイチップの
発光を長時間継続して行っても、熱膨張の増加により、
記録ドットの相対的位置ずれを生じさせない、LEDプ
リントヘッドのドット位置精度安定方法を提供すること
を目的とする。[0013] Therefore, in the present invention, even if the LED array chip continues to emit light for a long time, due to the increase in thermal expansion,
It is an object of the present invention to provide a method for stabilizing the dot position accuracy of an LED print head that does not cause relative positional deviation of recorded dots.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明では、前述の課題
を解決するための手段として、LEDアレイ上の発光素
子のドット位置精度を保つために、かつ感光体表面に十
分な潜像を形成するために、図1で示すように、個々の
発光面積の開口部(43a)を形成した、熱膨張率の小
さな材質で成型したマスク(43)を設けたこと、前記
マスクによって遮断する前記発光素子(42)からの光
量が増加したことを検出する手段と、前記発光素子の光
量を制御する手段を含んでなるプリンタのドット位置精
度安定化装置が提供される。[Means for Solving the Problems] In the present invention, as a means for solving the above-mentioned problems, in order to maintain the dot position accuracy of the light emitting elements on the LED array, and to form a sufficient latent image on the surface of the photoreceptor. In order to do this, as shown in FIG. 1, a mask (43) molded from a material with a small coefficient of thermal expansion is provided, in which openings (43a) of individual light emitting areas are formed, and the light emitted by the mask is blocked. A dot position accuracy stabilizing device for a printer is provided, comprising means for detecting an increase in the amount of light from a light emitting element (42) and means for controlling the amount of light from the light emitting element.
【0015】[0015]
【作用】本発明では、図2に示すように、発光素子の基
板(LEDアレイ)が熱膨張のない場合、LEDアレイ
面に複数のLEDアレイの発光面の中心とマスク面の中
心部を同一軸上に配置することにより、LEDアレイチ
ップより照射された1次光ビームの中心は、マスク面の
開口部の中心を通過し、S1なる光像を結ぶ。結像面は
、光導電性を持つ感光体の表面を示し、電子写真記録と
して周知の作用により潜像を形成する。[Operation] As shown in FIG. 2, in the present invention, when the substrate of the light emitting element (LED array) has no thermal expansion, the centers of the light emitting surfaces of the plurality of LED arrays and the center of the mask surface are aligned on the LED array surface. By arranging it on the axis, the center of the primary light beam irradiated from the LED array chip passes through the center of the opening in the mask surface and forms a light image S1. The imaging surface represents the surface of the photoreceptor having photoconductivity, and forms a latent image by a well-known action in electrophotographic recording.
【0016】一方、LEDアレイに熱膨張が起きると、
LEDアレイの基板であるセラミックプリント板に設け
られているLEDアレイチップの相互間隔Lは、図2(
B)に示すように,Δ1伸びるが、マスクは熱膨張の小
さな材質で形成されているので、マスクの開口部相互間
は、間隔Lに保持されている。このため、LEDアレイ
チップの発光によって照射された1次光ビームは、間隔
が保持されている開口部と合致する部分のみの光が通過
して結像面に到達して、S1、S2なる光像を結ぶ。
ここで、光像S2は、LEDアレイチップの発光面の中
心とマスク面の中心のずれにより、光像S1よりも2次
光ビームが小さくなる。このことは、マスクで遮断され
た光量の増加を意味する。そこで、このマスクで光量が
遮断されているLEDアレイチップについては、図2(
B)のエネルギ制限有りのように発光素子の光量を図2
(C)のように、発光素子エネルギをWon−1からW
on−2 に低下させる。ここで、Won−2は感光
体に少なくとも最小の潜像ドットを形成しうるエネルギ
である。その結果、セラミックプリント板の上昇温度が
低減されるので、セラミックプリント板の熱膨張を復元
し2次光ビームを増加でき、光ビームの位置精度を安定
に保つことができる。On the other hand, when thermal expansion occurs in the LED array,
The mutual spacing L of the LED array chips provided on the ceramic printed board that is the substrate of the LED array is shown in Figure 2 (
As shown in B), the mask is elongated by Δ1, but since the mask is made of a material with small thermal expansion, the distance L is maintained between the openings of the mask. Therefore, in the primary light beam irradiated by the light emission of the LED array chip, only the light of the part that matches the aperture where the interval is maintained passes through and reaches the imaging plane, and the light becomes S1 and S2. Tie the statue. Here, the secondary light beam of the light image S2 is smaller than that of the light image S1 due to the shift between the center of the light emitting surface of the LED array chip and the center of the mask surface. This means an increase in the amount of light blocked by the mask. Therefore, regarding the LED array chip whose light amount is blocked by this mask, see Figure 2 (
Figure 2 shows the light intensity of the light emitting element as shown in B) with energy limitation.
As shown in (C), the light emitting element energy is changed from Won-1 to W
Reduce to on-2. Here, Won-2 is the energy that can form at least the smallest latent image dot on the photoreceptor. As a result, the temperature rise of the ceramic printed board is reduced, so the thermal expansion of the ceramic printed board is restored, the secondary light beam can be increased, and the positional accuracy of the light beam can be maintained stably.
【0017】[0017]
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例を
詳細に説明する。本発明の実施例について、図3を用い
て説明する。図3において、LEDアレイ基板41は、
後述の発光素子42を規定の間隔で配置してものである
。発光素子42は、光ビームを生ずる素子で、光ビーム
を少なくとも2つ以上に分割して発光出来るものである
。マスク43は、LEDアレイ41のLED42の配置
ピッチ間隔の開口部43aをもち、石英などの熱膨張率
(0.4*10 −6/deg)の小さな材質により成
形されたものである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. An embodiment of the present invention will be described using FIG. 3. In FIG. 3, the LED array board 41 is
Light emitting elements 42, which will be described later, are arranged at regular intervals. The light emitting element 42 is an element that generates a light beam, and can split the light beam into at least two parts and emit light. The mask 43 has openings 43a arranged at intervals of the arrangement pitch of the LEDs 42 of the LED array 41, and is made of a material such as quartz having a small coefficient of thermal expansion (0.4*10-6/deg).
【0018】受光器47は、マスク開口部43aの周囲
或いは少なくともLEDアレイ基板41が熱膨張した際
に光ビームが変位する方向に配置されたもので、光エネ
ルギを電気エネルギに変換する素子である。感光体ドラ
ム45は、周知の電子写真記録プロセスの一部である感
光特性を有するものである。セルフォック(登録商標)
レイズは、マスク43を通過した光ビームを感光体ドラ
ム45に結像させる光学系である。The light receiver 47 is arranged around the mask opening 43a or at least in the direction in which the light beam is displaced when the LED array substrate 41 thermally expands, and is an element that converts light energy into electrical energy. . The photosensitive drum 45 has photosensitive characteristics that are part of the well-known electrophotographic recording process. SELFOC (registered trademark)
Rays is an optical system that images the light beam that has passed through the mask 43 on the photoreceptor drum 45.
【0019】光検出部レジスタ46は、前記受光器47
がLEDアレイ基板41から照射された光ビームの一部
がマスク43面で遮断されたことを発光素子42毎に記
憶するレジスタメモリである。記録信号n,n+1,.
.. はLEDアレイ基板41上の発光素子42を記録
画像に応じてON,OFFすることを指示する信号、ゲ
ートGn,...Gn+3は光検出部レジスタ46から
の信号に応じて分割されたLEDアレイ基板41上の発
光素子42への記録信号の送出を制御する信号である。The photodetector register 46 is connected to the photoreceiver 47.
is a register memory that stores for each light emitting element 42 that a part of the light beam irradiated from the LED array substrate 41 is blocked by the surface of the mask 43. Recording signals n, n+1, .
.. .. are signals for instructing the light emitting elements 42 on the LED array substrate 41 to be turned on and off in accordance with the recorded image; gates Gn, . .. .. Gn+3 is a signal for controlling the sending of recording signals to the light emitting elements 42 on the divided LED array substrate 41 in accordance with the signal from the photodetector register 46.
【0020】本実施例において、熱膨張のない場合には
、LEDアレイ41の発光面の中心とマスク43面の開
口部43aを経て、結像面に到達させ感光体45表面に
光像を結ばせる。結像面には、図示しない帯電器により
事前に一様に帯電させて置き、感光体に潜像を形成する
。熱膨張のある場合には、LEDアレイ41の規定の位
置以外の不要な光はマスク43で遮断する。In this embodiment, when there is no thermal expansion, the light passes through the center of the light emitting surface of the LED array 41 and the opening 43a of the mask 43 surface, and reaches the image forming surface to form a light image on the surface of the photoreceptor 45. let The imaging surface is uniformly charged in advance using a charger (not shown) to form a latent image on the photoreceptor. When there is thermal expansion, unnecessary light outside the prescribed positions of the LED array 41 is blocked by the mask 43.
【0021】次に、熱膨張によりLEDアレイ基板41
が変形すると、LED発光面の中心とマスク面の開口部
の中心がずれ、LEDアレイからの光ビームの一部がマ
スク43に配置した受光器47の出力はマスク43の開
口部43a毎に光検出レジスタ46に記憶する。次に、
光検出レジスタ46の記憶要素のうち、光ビームが照射
された受光器47に対応する発光素子42の一部への記
憶信号を伝達を阻止するので、LEDアレイ基板41上
の対応する発光素子42の一部が記録信号に関係なく非
点灯となる。その結果、過度の熱膨張を抑制するように
作用する。この結果、ドット位置変動がなくなり、色ず
れがなく, 文字の判読が困難になることもない。Next, due to thermal expansion, the LED array substrate 41
When deformed, the center of the LED light emitting surface and the center of the opening in the mask surface shift, and a part of the light beam from the LED array is transmitted to the output of the light receiver 47 arranged in the mask 43. It is stored in the detection register 46. next,
Among the storage elements of the photodetection register 46, transmission of the storage signal to a part of the light emitting element 42 corresponding to the light receiver 47 irradiated with the light beam is prevented, so that the storage signal is not transmitted to the part of the light emitting element 42 on the LED array substrate 41. A part of the light is not lit regardless of the recording signal. As a result, it acts to suppress excessive thermal expansion. As a result, there is no dot position fluctuation, no color shift, and no characters become difficult to read.
【0022】[0022]
【発明の効果】以上に説明したような、本発明によれば
、LEDアレイの長手方向に不均一な熱膨張が生じた場
合にも、熱膨張が少ないマスクを用いてLEDアレイか
ら発光される光ビームが感光体に対して規定の間隔を保
持できて、安定した潜像が形成できる。According to the present invention as described above, even if non-uniform thermal expansion occurs in the longitudinal direction of the LED array, light can be emitted from the LED array using a mask with less thermal expansion. The light beam can maintain a specified distance from the photoreceptor, and a stable latent image can be formed.
【0023】また、前記規定の間隔の潜像に寄与しない
光ビームが生ずるエネルギを低減するので、省電力化を
はかることができる。Furthermore, since the energy generated by the light beam that does not contribute to the latent image at the specified intervals is reduced, power consumption can be reduced.
【図1】本発明のドット位置位置安定化装置の原理を示
す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing the principle of a dot position stabilizing device according to the present invention.
【図2】本発明のドット位置位置安定化装置の作用を示
す図でありつ、(A)は熱膨張のない状態、(B)は熱
膨張のある状態、(C)はマスク光量と発光素子のエネ
ルギとの関係を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the action of the dot position stabilizing device of the present invention, in which (A) is a state without thermal expansion, (B) is a state with thermal expansion, and (C) is a mask light amount and light emission. FIG. 3 is a diagram showing the relationship with energy of an element.
【図3】本発明の実施例の電子写真方式のプリンタの概
略図である。FIG. 3 is a schematic diagram of an electrophotographic printer according to an embodiment of the present invention.
【図4】従来の高速カラー電子写真プリンタの概略図で
ある。FIG. 4 is a schematic diagram of a conventional high speed color electrophotographic printer.
【図5】従来のプリンタにおけるLEDアレイ光学系の
概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram of an LED array optical system in a conventional printer.
【図6】図5に示した従来例における作用を示す図で、
熱膨張のない状態とある状態を比較して示した図である
。FIG. 6 is a diagram showing the operation in the conventional example shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a comparison between a state without thermal expansion and a state with thermal expansion.
【図7】図5の従来例において受光面積と体積抵抗との
関係を示す図である。7 is a diagram showing the relationship between light receiving area and volume resistance in the conventional example shown in FIG. 5; FIG.
【図8】図5の従来例の電子写真プリンタの概略図であ
る。FIG. 8 is a schematic diagram of the conventional electrophotographic printer shown in FIG. 5;
41…LEDアレイ基板 42……発光素子 43…マスク 43a…開口部 44…屈折率分散型レンズ 45…感光体ドラム(結像面) 46…光検出部レジスタ 47…受光器 41...LED array board 42...Light emitting element 43...Mask 43a...opening 44...Refractive index dispersion type lens 45...Photosensitive drum (imaging surface) 46...Photodetector register 47...Receiver
Claims (4)
に並べて配置した基板(41)と、該発光素子と対応す
る間隔の複数の開口部(43a)を有する、熱膨張率の
小さな材質で構成したマスク(43)とから成り、前記
発光素子より発光し前記開口部を通過した光を感光体(
45)上に照射するように構成した電子写真方式のプリ
ンタにおいて、前記マスク(43)によって遮断する前
記発光素子(42)からの光量が増加したことを検出す
る手段(46、47)と、該検出値に基づいて前記発光
素子の光量を制御する手段とを具備することを特徴とす
るプリンタのドット位置精度安定化装置。1. A substrate (41) on which a predetermined number of light emitting elements (42) are arranged side by side in the longitudinal direction, and a material with a small coefficient of thermal expansion, comprising a plurality of openings (43a) at intervals corresponding to the light emitting elements. The light emitted from the light emitting element and passed through the opening is directed to the photoreceptor (43).
45) In an electrophotographic printer configured to emit light upwardly, means (46, 47) for detecting an increase in the amount of light from the light emitting element (42) blocked by the mask (43); A dot position accuracy stabilizing device for a printer, comprising means for controlling the amount of light from the light emitting element based on a detected value.
発光素子(42)は発光ダイオードであることを特徴と
するドット位置精度安定化装置。2. The device according to claim 1,
A dot position accuracy stabilizing device characterized in that the light emitting element (42) is a light emitting diode.
ップ(42)を長手方向に2つ以上に分割し、分割した
発光ダイオードアレイチップを独立に点滅する手段を備
え、発光ダイオードアレイのチップ個々に対向する開口
部(43a)を持つマスク(43)を設け、マスクの開
口部周囲の少なくとも発光ダイオードアレイが照射する
光ビームが同発光ダイオードアレイの熱膨張により生ず
る光ビームの変位する方向に光電変換素子(47)を配
置し、光電変化素子によって前記発光ダイオードアレイ
から照射した光ビームが前記マスクにより遮断されてい
ることを検出する回路(46)を具備し、前記マスクに
より遮断された光ビームがあることを光電変換素子によ
り検出し、前記分割された発光ダイオードアレイ上のア
レイチップの中、発光ダイオードアレイの熱膨張により
生ずる光ビームの変位する方向のチップ(42)を消灯
し、発光ダイオードアレイの発熱による基板(41)の
温度の上昇を低減して、発光ダイオードアレイ上の発光
素子間の位置ずれをなくすることを特徴とするLEDプ
リントヘッドのドット位置精度安定化装置。3. A means for dividing a predetermined number of light emitting diode array chips (42) into two or more in the longitudinal direction, blinking the divided light emitting diode array chips independently, and facing each chip of the light emitting diode array. A mask (43) having an opening (43a) is provided, and the light beam emitted by at least the light emitting diode array around the opening of the mask is moved in the direction in which the light beam is displaced due to thermal expansion of the light emitting diode array. 47) and a circuit (46) for detecting that a light beam irradiated from the light emitting diode array is blocked by the mask using a photoelectric change element, and that there is a light beam blocked by the mask. is detected by a photoelectric conversion element, and among the array chips on the divided light emitting diode array, the chips (42) in the direction in which the light beam is displaced due to thermal expansion of the light emitting diode array are turned off, and the heat generation of the light emitting diode array is turned off. A device for stabilizing the dot position accuracy of an LED print head, characterized in that it reduces temperature rise of a substrate (41) due to the temperature increase and eliminates positional deviation between light emitting elements on a light emitting diode array.
変換素子(47)から出力された値が所望の値を越えた
ことを検出する手段(46)を備え、発光ダイオードア
レイ上のアレイチップ(42)とマスク開口部(43a
)での初期的な位置ずれにより生じるオフセットを補正
できるようにしたことを特徴とするLEDプリントヘッ
ドのドット位置精度安定化装置。4. The apparatus according to claim 3, further comprising means (46) for detecting that the value output from the photoelectric conversion element (47) exceeds a desired value, and an array chip on the light emitting diode array. (42) and mask opening (43a)
1. A dot position accuracy stabilizing device for an LED print head, characterized in that it is capable of correcting an offset caused by an initial positional deviation in an LED print head.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3057039A JPH04291376A (en) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | Printer dot position accuracy stabilization device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3057039A JPH04291376A (en) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | Printer dot position accuracy stabilization device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04291376A true JPH04291376A (en) | 1992-10-15 |
Family
ID=13044305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3057039A Withdrawn JPH04291376A (en) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | Printer dot position accuracy stabilization device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04291376A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0761035A (en) * | 1993-06-30 | 1995-03-07 | Ricoh Co Ltd | Wide size LED writing head |
| US6366304B1 (en) | 1999-10-04 | 2002-04-02 | Fujitsu Limited | Thermal correction for image-forming exposure device and method of manufacturing the device |
| JP2018062131A (en) * | 2016-10-13 | 2018-04-19 | コニカミノルタ株式会社 | Optical writing device and image formation apparatus |
-
1991
- 1991-03-20 JP JP3057039A patent/JPH04291376A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0761035A (en) * | 1993-06-30 | 1995-03-07 | Ricoh Co Ltd | Wide size LED writing head |
| US6366304B1 (en) | 1999-10-04 | 2002-04-02 | Fujitsu Limited | Thermal correction for image-forming exposure device and method of manufacturing the device |
| JP2018062131A (en) * | 2016-10-13 | 2018-04-19 | コニカミノルタ株式会社 | Optical writing device and image formation apparatus |
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|---|---|---|---|
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