JP2779560B2 - Ledプリンタヘッドの組立方法 - Google Patents
Ledプリンタヘッドの組立方法Info
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- JP2779560B2 JP2779560B2 JP28044391A JP28044391A JP2779560B2 JP 2779560 B2 JP2779560 B2 JP 2779560B2 JP 28044391 A JP28044391 A JP 28044391A JP 28044391 A JP28044391 A JP 28044391A JP 2779560 B2 JP2779560 B2 JP 2779560B2
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Description
【0001】
【発明の利用分野】この発明はLEDアレイを多数用い
たプリンタヘッドに関し、特にLEDの出力ばらつきに
よる印画品質の低下の防止に関する。
たプリンタヘッドに関し、特にLEDの出力ばらつきに
よる印画品質の低下の防止に関する。
【0002】
【従来技術】多数のLED(発光ダイオード)を用い
て、スタチックあるいは時分割等で駆動し、感光ドラム
を露光して印画するようにしたプリンタヘッドは周知で
ある。LEDプリンタヘッドの問題の1つとして、LE
Dの出力ばらつきによる印画品質の低下が有る。LED
の出力のばらつきは、印画ドットのビーム径のばらつき
として現れ、濃淡のむら等となって印画品位を低下させ
る。
て、スタチックあるいは時分割等で駆動し、感光ドラム
を露光して印画するようにしたプリンタヘッドは周知で
ある。LEDプリンタヘッドの問題の1つとして、LE
Dの出力ばらつきによる印画品質の低下が有る。LED
の出力のばらつきは、印画ドットのビーム径のばらつき
として現れ、濃淡のむら等となって印画品位を低下させ
る。
【0003】この問題に対して、実公平2−21829
号公報は、LEDアレイ単位での発光時間の制御と、L
EDアレイ内の個別のLED毎の発光時間の制御とを組
合せ、出力を均一化することを示している。同様に実公
平2−1983号公報は、個別のLED毎に発光時間を
制御し、出力ばらつきを補償することを示している。し
かしながらLED毎に発光時間を制御することは、階調
印画を実現することとほぼ同等のハードウエア構成を必
要とする。LED毎に発光時間を調整するためには、L
ED毎の最適発光時間を記憶したメモリを必要とし、か
つ発光時間が可変の制御回路が必要である。ソフトウエ
アの面から見ると、LEDを動作させる都度、発光時間
を記憶したメモリを読み、発光制御回路に伝達せねばな
らないため、信号処理量が増加する。このような問題点
にもかかわらずLED毎の発光時間調整が行われるの
は、LEDの出力ばらつきの問題が極めて重要であるか
らである。またこれらの公知技術から明らかなことは、
LEDアレイ毎の平均出力のばらつきと、アレイ内での
個別出力のばらつきが、管理要因として着目されている
ことである。
号公報は、LEDアレイ単位での発光時間の制御と、L
EDアレイ内の個別のLED毎の発光時間の制御とを組
合せ、出力を均一化することを示している。同様に実公
平2−1983号公報は、個別のLED毎に発光時間を
制御し、出力ばらつきを補償することを示している。し
かしながらLED毎に発光時間を制御することは、階調
印画を実現することとほぼ同等のハードウエア構成を必
要とする。LED毎に発光時間を調整するためには、L
ED毎の最適発光時間を記憶したメモリを必要とし、か
つ発光時間が可変の制御回路が必要である。ソフトウエ
アの面から見ると、LEDを動作させる都度、発光時間
を記憶したメモリを読み、発光制御回路に伝達せねばな
らないため、信号処理量が増加する。このような問題点
にもかかわらずLED毎の発光時間調整が行われるの
は、LEDの出力ばらつきの問題が極めて重要であるか
らである。またこれらの公知技術から明らかなことは、
LEDアレイ毎の平均出力のばらつきと、アレイ内での
個別出力のばらつきが、管理要因として着目されている
ことである。
【0004】しかしながら発明者は、LEDの出力ばら
つきの要因として、これ以外にLEDアレイの左右両端
での系統誤差があることを見い出した。ここに左右と
は、LEDアレイのLEDの配列方向に平行な方向を言
い、プリンタでの印画ラインの方向と一致する。ここで
言う系統誤差とは、LEDアレイの左側と右側とで出力
が系統的に変化することを言う。そしてこのような系統
誤差は、LEDアレイのエッチング工程等での、マスク
の微妙なずれやエッチング条件の微妙なずれによって発
生するものである。
つきの要因として、これ以外にLEDアレイの左右両端
での系統誤差があることを見い出した。ここに左右と
は、LEDアレイのLEDの配列方向に平行な方向を言
い、プリンタでの印画ラインの方向と一致する。ここで
言う系統誤差とは、LEDアレイの左側と右側とで出力
が系統的に変化することを言う。そしてこのような系統
誤差は、LEDアレイのエッチング工程等での、マスク
の微妙なずれやエッチング条件の微妙なずれによって発
生するものである。
【0005】LEDアレイの左右に系統誤差が有ると、
隣接したアレイ間で出力が著しく変化することになる。
例えば左右両端に±10%で合計20%の出力差がある
とする。アレイのつなぎ目では、2つのアレイの出力平
均が等しいとしても、±10%の出力差は合計20%の
出力差をもたらす。これにアレイ毎の平均出力の差を加
味すると、アレイのつなぎ目での出力変化は極めて大き
くなる。
隣接したアレイ間で出力が著しく変化することになる。
例えば左右両端に±10%で合計20%の出力差がある
とする。アレイのつなぎ目では、2つのアレイの出力平
均が等しいとしても、±10%の出力差は合計20%の
出力差をもたらす。これにアレイ毎の平均出力の差を加
味すると、アレイのつなぎ目での出力変化は極めて大き
くなる。
【0006】
【発明の課題】この発明の課題は、隣接したアレイ間で
の、アレイとアレイとの境界でのLED出力の変動を制
限し、高品質の印画ができるLEDプリンタヘッドの組
立方法を提供することにある。
の、アレイとアレイとの境界でのLED出力の変動を制
限し、高品質の印画ができるLEDプリンタヘッドの組
立方法を提供することにある。
【0007】
【発明の構成】この発明は、多数のLEDを集積化した
LEDアレイを、多数配列したLEDプリンタヘッドの
組立方法において、各LEDアレイの左右両端部の、そ
れぞれ複数のLEDの発光出力の平均値を、受光素子に
より検出してメモリし、メモリした左右両端の発光出力
の平均値の変位を、演算回路で許容範囲と比較し、該平
均値の変位が許容範囲内のLEDアレイを用いて、LE
Dプリンタヘッドを組み立てることを特徴とする。
LEDアレイを、多数配列したLEDプリンタヘッドの
組立方法において、各LEDアレイの左右両端部の、そ
れぞれ複数のLEDの発光出力の平均値を、受光素子に
より検出してメモリし、メモリした左右両端の発光出力
の平均値の変位を、演算回路で許容範囲と比較し、該平
均値の変位が許容範囲内のLEDアレイを用いて、LE
Dプリンタヘッドを組み立てることを特徴とする。
【0008】
【発明の作用】LEDアレイには、製造工程でのエッチ
ング条件の差やマスクのアラインメント精度等による、
アレイの左右での出力の系統誤差が有る。そこでLED
アレイを組立前に発光させ、左右両端部での平均出力を
受光素子により求める。受光素子には、例えばフォトト
ランジスタアレイやフォトダイオードアレイ、光電池ア
レイ、CdSセル、CCD素子、あるいはフォトマルチ
プライヤ等を用いれば良い。測定する発光出力は最低限
左右両端部について求めれば良く、可能な場合アレイの
左右両端のみを発光させても良い。
ング条件の差やマスクのアラインメント精度等による、
アレイの左右での出力の系統誤差が有る。そこでLED
アレイを組立前に発光させ、左右両端部での平均出力を
受光素子により求める。受光素子には、例えばフォトト
ランジスタアレイやフォトダイオードアレイ、光電池ア
レイ、CdSセル、CCD素子、あるいはフォトマルチ
プライヤ等を用いれば良い。測定する発光出力は最低限
左右両端部について求めれば良く、可能な場合アレイの
左右両端のみを発光させても良い。
【0009】LEDアレイには左右の系統誤差の他に、
LED毎の個別のばらつきがある。しかし個別の偶発的
なばらつきが大きく、しかも印画品質への影響が小さい
ので、左右両端の出力は、例えば3個〜8個程度のLE
Dについて平均値を求める。左右両端の1個のLEDの
出力を求めても、系統誤差よりもLED毎の偶発的ばら
つきの方が一般に大きいので、系統誤差は偶発ばらつき
に隠れてしまい検出できない。必要なものは左右両端で
の平均出力であるので、受光素子ではLED毎に1個ず
つ出力を求めても良いが、レンズ等で複数個のLEDの
出力を1個の受光素子に導き、最初から平均値を求めて
も良い。
LED毎の個別のばらつきがある。しかし個別の偶発的
なばらつきが大きく、しかも印画品質への影響が小さい
ので、左右両端の出力は、例えば3個〜8個程度のLE
Dについて平均値を求める。左右両端の1個のLEDの
出力を求めても、系統誤差よりもLED毎の偶発的ばら
つきの方が一般に大きいので、系統誤差は偶発ばらつき
に隠れてしまい検出できない。必要なものは左右両端で
の平均出力であるので、受光素子ではLED毎に1個ず
つ出力を求めても良いが、レンズ等で複数個のLEDの
出力を1個の受光素子に導き、最初から平均値を求めて
も良い。
【0010】求めた左右両端の出力の平均値はメモリに
記憶し、演算回路で許容範囲と比較し、平均値の変位が
許容範囲内のものを選別し、プリンタヘッドを組み立て
る。この許容範囲は、アレイ隣接部での出力変化が印画
品質に影響しない範囲から選択する。なお変位として
は、差や比を用いれば良い。また平均としては単純平均
の他に、重み付き平均等でも良い。例えばレンズを介し
て複数のLEDの出力を受光素子に導けば、導かれる出
力は複数のLED出力を重み付きで平均化したものとな
る場合がある。
記憶し、演算回路で許容範囲と比較し、平均値の変位が
許容範囲内のものを選別し、プリンタヘッドを組み立て
る。この許容範囲は、アレイ隣接部での出力変化が印画
品質に影響しない範囲から選択する。なお変位として
は、差や比を用いれば良い。また平均としては単純平均
の他に、重み付き平均等でも良い。例えばレンズを介し
て複数のLEDの出力を受光素子に導けば、導かれる出
力は複数のLED出力を重み付きで平均化したものとな
る場合がある。
【0011】アレイ両端の出力の変位を許容範囲に収め
ただけでは実用上は不十分で、好ましくはアレイの出力
平均や、アレイ内での出力ばらつきの最大値の管理も必
要である。好ましくは受光素子で、LED毎に出力(発
光出力)を求め、これからアレイの出力平均とアレイ内
での出力ばらつきの最大値も求める。そしてアレイの出
力平均毎にグループ化して用い、アレイ内での出力ばら
つきが許容範囲を越えるものや、左右両端の変位が許容
範囲を越えるものを排除して、プリンタヘッドを組み立
てる。例えばアレイの出力の平均値をA、出力の最大ば
らつき値を±D、左右両端での平均値とアレイの平均値
Aとの差を±Pとする。平均値によるアレイの選別条件
を、平均値の変化がS以下とすると、アレイの隣接部で
の出力の変化はS+2Pで定まる。またアレイ毎の平均
値の変化はS以下であり、プリンタヘッド全体での出力
の変化はS+2D以下である。なおこれらの記号A,
S,D,Pは、以下統一して用いる。
ただけでは実用上は不十分で、好ましくはアレイの出力
平均や、アレイ内での出力ばらつきの最大値の管理も必
要である。好ましくは受光素子で、LED毎に出力(発
光出力)を求め、これからアレイの出力平均とアレイ内
での出力ばらつきの最大値も求める。そしてアレイの出
力平均毎にグループ化して用い、アレイ内での出力ばら
つきが許容範囲を越えるものや、左右両端の変位が許容
範囲を越えるものを排除して、プリンタヘッドを組み立
てる。例えばアレイの出力の平均値をA、出力の最大ば
らつき値を±D、左右両端での平均値とアレイの平均値
Aとの差を±Pとする。平均値によるアレイの選別条件
を、平均値の変化がS以下とすると、アレイの隣接部で
の出力の変化はS+2Pで定まる。またアレイ毎の平均
値の変化はS以下であり、プリンタヘッド全体での出力
の変化はS+2D以下である。なおこれらの記号A,
S,D,Pは、以下統一して用いる。
【0012】アレイの両端での出力の平均値の管理の他
の例は、平均値Aと両端の平均出力を比較するのではな
く、両端での出力変位に対する許容範囲を最初から絶対
値で固定することである。この場合には、例えば両端で
の平均出力の変位が許容範囲内で、アレイ内での最大出
力差が許容範囲内のものを良品とし、かつ例えば出力平
均A毎にアレイを選別して分類し、同じ分類のアレイを
用いてヘッドを組み立てれば良い。
の例は、平均値Aと両端の平均出力を比較するのではな
く、両端での出力変位に対する許容範囲を最初から絶対
値で固定することである。この場合には、例えば両端で
の平均出力の変位が許容範囲内で、アレイ内での最大出
力差が許容範囲内のものを良品とし、かつ例えば出力平
均A毎にアレイを選別して分類し、同じ分類のアレイを
用いてヘッドを組み立てれば良い。
【0013】いずれの手法でもアレイを分類しグループ
化すると、1つのプリンタヘッドには、平均値Aで分類
されたアレイが揃うことになる。そこでヘッド全体に対
して、LEDへの発光電流を調整し、グループ化による
出力の大小を補償することが好ましい。このような調整
は、LED毎ではなく、ヘッド全体に対して行えば良
く、例えばLEDの定電流電源の出力調整抵抗を調整す
れば良い。
化すると、1つのプリンタヘッドには、平均値Aで分類
されたアレイが揃うことになる。そこでヘッド全体に対
して、LEDへの発光電流を調整し、グループ化による
出力の大小を補償することが好ましい。このような調整
は、LED毎ではなく、ヘッド全体に対して行えば良
く、例えばLEDの定電流電源の出力調整抵抗を調整す
れば良い。
【0014】
【実施例】図1に実施例でのLEDプリンタヘッドの組
立方法の概要を示し、図2に用いた組立装置の概要を示
す。組み立てるプリンタヘッドは、64ドット(1個の
LEDを1ドットして表す)のLEDアレイを40個直
線上に配置し、40分割の時分割駆動で感光ドラムを露
光するものとする。また実施例で組み立てるプリンタヘ
ッドは出力の揃ったLEDアレイを選別して用い、LE
D毎やアレイ毎の発光時間の調整を行わないものとす
る。ここで発光時間の調整を行わないとは、LEDの出
力ばらつきの補償のための発光時間調整を行わないこと
を意味し、発光時間を可変にできる場合には、中間調等
の階調印画のために行えば良い。また収率の向上のため
に、LEDアレイは平均出力が高出力のものでも低出力
のものでも、不良品とせずに用いることとする。LED
アレイは平均出力毎にグループ化して選別し、グループ
毎に発光電流を変えて、出力を揃えるものとする。
立方法の概要を示し、図2に用いた組立装置の概要を示
す。組み立てるプリンタヘッドは、64ドット(1個の
LEDを1ドットして表す)のLEDアレイを40個直
線上に配置し、40分割の時分割駆動で感光ドラムを露
光するものとする。また実施例で組み立てるプリンタヘ
ッドは出力の揃ったLEDアレイを選別して用い、LE
D毎やアレイ毎の発光時間の調整を行わないものとす
る。ここで発光時間の調整を行わないとは、LEDの出
力ばらつきの補償のための発光時間調整を行わないこと
を意味し、発光時間を可変にできる場合には、中間調等
の階調印画のために行えば良い。また収率の向上のため
に、LEDアレイは平均出力が高出力のものでも低出力
のものでも、不良品とせずに用いることとする。LED
アレイは平均出力毎にグループ化して選別し、グループ
毎に発光電流を変えて、出力を揃えるものとする。
【0015】図1に示すように、LEDアレイの選別を
行い、良品のみを取り出す。最初にアレイの全LEDを
均一な駆動電流で同じ時間発光させ、LED毎に出力を
受光素子で測定し、LED毎に出力をメモリする。求め
た出力を平均して平均出力Aを算出し、出力ばらつきの
最大値への許容範囲Dと比較する。このようなばらつき
は、LED毎の偶発的ばらつきとLEDアレイの左右で
の系統誤差が混ざったもので、許容範囲Dは好ましくは
平均値Aとの比で±20%、更に好ましくは±10%と
する。±10%のばらつきは、飽和領域で感光体に露光
した際に、ドット毎のビーム径のばらつきが許容範囲
(ここでは±1%)以下となるように定めた。
行い、良品のみを取り出す。最初にアレイの全LEDを
均一な駆動電流で同じ時間発光させ、LED毎に出力を
受光素子で測定し、LED毎に出力をメモリする。求め
た出力を平均して平均出力Aを算出し、出力ばらつきの
最大値への許容範囲Dと比較する。このようなばらつき
は、LED毎の偶発的ばらつきとLEDアレイの左右で
の系統誤差が混ざったもので、許容範囲Dは好ましくは
平均値Aとの比で±20%、更に好ましくは±10%と
する。±10%のばらつきは、飽和領域で感光体に露光
した際に、ドット毎のビーム径のばらつきが許容範囲
(ここでは±1%)以下となるように定めた。
【0016】次にアレイの左右両端でのばらつきを求め
る。最初に、アレイの左右両端の各々について、出力の
平均値を求める。平均値は、好ましくは3個〜8個のL
EDの出力の平均値とする。次いで、左右両端での出力
の平均値の差を、アレイの左右でのばらつき、(エッチ
ング条件等による左右の系統誤差)、とする。差に代え
て比を用いても良い。ここで平均値を求めるのは、両端
1個ずつのLEDについて変位を求めても、偶発的誤差
が現れるばかりで系統的誤差が現れないからである。例
えば偶発的誤差に対する許容範囲Dを例えば±10%と
しているのに対して、左右での許容範囲Pを例えば2.
5%とするのは、個別のLED毎のばらつきの方が左右
両端での系統的誤差よりも大きいからである。左右での
ばらつきの平均値の許容範囲は、±P以下として、Pは
例えば平均値Aとの比で6%以下、より好ましくは4%
以下、更に好ましくは2.5%以下とする。2.5%の
許容範囲は、平均値Aの選別条件を5%とした場合に、
(平均値Aを5%刻みでグループ化)、アレイの隣接部
での出力差が、 5%+2.5%×2 の±10%とな
ることを意味する。これは飽和領域で駆動した場合に、
感光体に生じるビーム径の変化が1%以下となることを
意味する。
る。最初に、アレイの左右両端の各々について、出力の
平均値を求める。平均値は、好ましくは3個〜8個のL
EDの出力の平均値とする。次いで、左右両端での出力
の平均値の差を、アレイの左右でのばらつき、(エッチ
ング条件等による左右の系統誤差)、とする。差に代え
て比を用いても良い。ここで平均値を求めるのは、両端
1個ずつのLEDについて変位を求めても、偶発的誤差
が現れるばかりで系統的誤差が現れないからである。例
えば偶発的誤差に対する許容範囲Dを例えば±10%と
しているのに対して、左右での許容範囲Pを例えば2.
5%とするのは、個別のLED毎のばらつきの方が左右
両端での系統的誤差よりも大きいからである。左右での
ばらつきの平均値の許容範囲は、±P以下として、Pは
例えば平均値Aとの比で6%以下、より好ましくは4%
以下、更に好ましくは2.5%以下とする。2.5%の
許容範囲は、平均値Aの選別条件を5%とした場合に、
(平均値Aを5%刻みでグループ化)、アレイの隣接部
での出力差が、 5%+2.5%×2 の±10%とな
ることを意味する。これは飽和領域で駆動した場合に、
感光体に生じるビーム径の変化が1%以下となることを
意味する。
【0017】アレイの左右両端での出力差が±P以上
(平均値Aとの比で、以下同じ)のものを排除し、出力
ばらつきが±D以上(平均値Aとの比で、以下同じ)の
ものを排除する。
(平均値Aとの比で、以下同じ)のものを排除し、出力
ばらつきが±D以上(平均値Aとの比で、以下同じ)の
ものを排除する。
【0018】アレイの出力の平均値Aを例えば5%刻み
でグループ化し、選別する。そして同じグループのLE
Dアレイを用いて、プリンタヘッドを組立、ヘッド毎の
出力差は例えばLEDへの発光電流供給用電源の電流値
を変えて補正する。
でグループ化し、選別する。そして同じグループのLE
Dアレイを用いて、プリンタヘッドを組立、ヘッド毎の
出力差は例えばLEDへの発光電流供給用電源の電流値
を変えて補正する。
【0019】このようにすると、プリンタヘッドの出力
ばらつきは、アレイの隣接部で5%+2P の例えば1
0%、アレイ内でのばらつきは2Dの例えば20%、ヘ
ッド全体での出力ばらつきは最大で S(5%)+2D
の25%となる。アレイの隣接部での出力変化を例え
ば最大10%、アレイ内でのばらつきを最大20%とし
たのは、アレイ内でのばらつきは偶発的で目につき難い
のに対して、アレイ隣接部でのばらつきは系統的で目に
付き易いからである。
ばらつきは、アレイの隣接部で5%+2P の例えば1
0%、アレイ内でのばらつきは2Dの例えば20%、ヘ
ッド全体での出力ばらつきは最大で S(5%)+2D
の25%となる。アレイの隣接部での出力変化を例え
ば最大10%、アレイ内でのばらつきを最大20%とし
たのは、アレイ内でのばらつきは偶発的で目につき難い
のに対して、アレイ隣接部でのばらつきは系統的で目に
付き易いからである。
【0020】図2に、実施例の組立装置を示す。図にお
いて、2はLEDアレイ、4はフォトトランジスタアレ
イで、光電池アレイ、CdSセルアレイ、CCD素子、
あるいはフォトマルチプライヤー等の受光素子でも良
い。またフォトトランジスタアレイ4を用いる代わり
に、1個のフォトトランジスタを用い、これをLEDア
レイ2に沿って移動させ、64個のLEDからの出力を
走査しても良い。
いて、2はLEDアレイ、4はフォトトランジスタアレ
イで、光電池アレイ、CdSセルアレイ、CCD素子、
あるいはフォトマルチプライヤー等の受光素子でも良
い。またフォトトランジスタアレイ4を用いる代わり
に、1個のフォトトランジスタを用い、これをLEDア
レイ2に沿って移動させ、64個のLEDからの出力を
走査しても良い。
【0021】6は、LEDアレイ2からの発光出力をL
ED毎に記憶するためのメモリで、例えば番地1に先頭
のLEDの出力をメモリし、番地64には最後のLED
の出力をメモリする。8は平均値の算出回路で、LED
アレイ2の平均出力を算出し、算出した平均値Aをメモ
リする。10は左右両端の平均出力算出回路で、LED
アレイ2の左右両端のそれぞれ3〜8個程度のLED出
力の平均値を算出し、メモリする。12は選別回路で、
1個でも A±D の範囲を外れた出力のLEDがある
と、そのLEDアレイ2を不良品として選別する。また
選別回路12は、アレイ2の左右両端での平均出力が
A±P の範囲にあることを検査し、一方でも A±P
の範囲から外れていると、そのアレイ2を不良品とす
る。
ED毎に記憶するためのメモリで、例えば番地1に先頭
のLEDの出力をメモリし、番地64には最後のLED
の出力をメモリする。8は平均値の算出回路で、LED
アレイ2の平均出力を算出し、算出した平均値Aをメモ
リする。10は左右両端の平均出力算出回路で、LED
アレイ2の左右両端のそれぞれ3〜8個程度のLED出
力の平均値を算出し、メモリする。12は選別回路で、
1個でも A±D の範囲を外れた出力のLEDがある
と、そのLEDアレイ2を不良品として選別する。また
選別回路12は、アレイ2の左右両端での平均出力が
A±P の範囲にあることを検査し、一方でも A±P
の範囲から外れていると、そのアレイ2を不良品とす
る。
【0022】選別回路12は、全てのLEDの出力が
A±D の範囲に収まり、左右両端での平均出力が A
±P の範囲にあるLEDアレイ2を良品とし、これを
平均出力Aについてグループ1〜n等に分類する。グル
ープ化の基準は、例えば平均出力Aについて5%刻みと
する。
A±D の範囲に収まり、左右両端での平均出力が A
±P の範囲にあるLEDアレイ2を良品とし、これを
平均出力Aについてグループ1〜n等に分類する。グル
ープ化の基準は、例えば平均出力Aについて5%刻みと
する。
【0023】図3に、LEDアレイ2の隣接部での発光
出力の変化の例を示す。図の中央部がアレイAからアレ
イBへの変化部で、この部分で発光出力は20%近く急
変している。また図の左側のアレイAの出力は、左から
右へと増加する傾向にある。図4に、図3のアレイAと
アレイBの隣接部を模式的に示す。図において、20は
アレイAでの発光部、22はアレイBでの発光部、24
はアレイAの電極、26はアレイBでの電極である。図
から明らかなように、アレイBの電極26はアレイAの
電極Aよりも太く、アレイBの方が発光面積が狭いた
め、出力がアレイAよりも低い。
出力の変化の例を示す。図の中央部がアレイAからアレ
イBへの変化部で、この部分で発光出力は20%近く急
変している。また図の左側のアレイAの出力は、左から
右へと増加する傾向にある。図4に、図3のアレイAと
アレイBの隣接部を模式的に示す。図において、20は
アレイAでの発光部、22はアレイBでの発光部、24
はアレイAの電極、26はアレイBでの電極である。図
から明らかなように、アレイBの電極26はアレイAの
電極Aよりも太く、アレイBの方が発光面積が狭いた
め、出力がアレイAよりも低い。
【0024】図3の左側のアレイAのように、LEDア
レイ2の左右で出力が変化する原因を検討する。LED
アレイ2の製造時の、エッチング条件の微妙な差やマス
クアラインメント誤差等で、LEDアレイ2の平均出力
Aがばらつき、また1つのアレイの中でもLED毎に出
力がばらつくことは既に知られている。LEDアレイ2
は、ウェハーの段階で発光部と電極を形成する。これら
の形成には、エッチングとエッチング前のマスクによる
レジストの露光工程が関係する。エッチング液の濃度や
温度はウェハーの全面に対して均一ではなく、場所によ
り温度差や濃度差が存在する。これらのむらは、電極の
エッチング速度にむらを生じさせ、LEDアレイ2の左
右での電極の太さの差等の原因となる。同様に電極のエ
ッチング前のマスクによる露光工程でマスクアラインメ
ント誤差があると、電極の位置が発光部の中央から左右
に系統的にずれる。これらのことは発光部の形成前のエ
ッチングでも同様で、エッチング条件の微妙な差や、マ
スクアラインメント誤差により、LEDアレイ2の左右
で発光部の面積が変化する。これらのために、LEDア
レイ2の左右での出力の差が生じる。
レイ2の左右で出力が変化する原因を検討する。LED
アレイ2の製造時の、エッチング条件の微妙な差やマス
クアラインメント誤差等で、LEDアレイ2の平均出力
Aがばらつき、また1つのアレイの中でもLED毎に出
力がばらつくことは既に知られている。LEDアレイ2
は、ウェハーの段階で発光部と電極を形成する。これら
の形成には、エッチングとエッチング前のマスクによる
レジストの露光工程が関係する。エッチング液の濃度や
温度はウェハーの全面に対して均一ではなく、場所によ
り温度差や濃度差が存在する。これらのむらは、電極の
エッチング速度にむらを生じさせ、LEDアレイ2の左
右での電極の太さの差等の原因となる。同様に電極のエ
ッチング前のマスクによる露光工程でマスクアラインメ
ント誤差があると、電極の位置が発光部の中央から左右
に系統的にずれる。これらのことは発光部の形成前のエ
ッチングでも同様で、エッチング条件の微妙な差や、マ
スクアラインメント誤差により、LEDアレイ2の左右
で発光部の面積が変化する。これらのために、LEDア
レイ2の左右での出力の差が生じる。
【0025】図5に実施例でのLEDアレイ2のばらつ
きを、図6に従来例でのばらつきを示す。LEDアレイ
2の平均出力Aを5%刻みで分類したので、アレイAの
平均出力AとアレイBでの平均出力Bとの差は5%以内
となる。これにアレイA,Bの左右両端での平均出力の
変化の許容範囲P(ここでは±2.5%)を加えると、
アレイAとアレイBの境界での出力の変化は、平均出力
A,Bの差が5%以内、左右両端での平均出力からの変
化が例えば±2.5%以内で、合計では 5%+2×
2.5% の10%以下となる。これに対して図6の従
来例では、アレイA,BでのLED出力のばらつき範囲
の±10%に、アレイAでの出力平均AとアレイBでの
出力平均Bの差の最大5%を加えて、アレイAとアレイ
Bの境界での出力変化は、最大 5%+2×10% の
25%となる。
きを、図6に従来例でのばらつきを示す。LEDアレイ
2の平均出力Aを5%刻みで分類したので、アレイAの
平均出力AとアレイBでの平均出力Bとの差は5%以内
となる。これにアレイA,Bの左右両端での平均出力の
変化の許容範囲P(ここでは±2.5%)を加えると、
アレイAとアレイBの境界での出力の変化は、平均出力
A,Bの差が5%以内、左右両端での平均出力からの変
化が例えば±2.5%以内で、合計では 5%+2×
2.5% の10%以下となる。これに対して図6の従
来例では、アレイA,BでのLED出力のばらつき範囲
の±10%に、アレイAでの出力平均AとアレイBでの
出力平均Bの差の最大5%を加えて、アレイAとアレイ
Bの境界での出力変化は、最大 5%+2×10% の
25%となる。
【0026】図7,図8に、LEDアレイ2の出力ばら
つきの、印画品質への影響を示す。感光体の表面電位
は、0.5μJ/cm2程度の露光エネルギーで飽和
し、30V程度の一定値となる。一方LEDからの露光
により感光体上に生じるビーム幅は、1.0μJ/cm
2程度のエネルギーまではエネルギーと共に急増し、
1.0μJ/cm2以上のエネルギーで飽和しほぼ一定
値となる。そこでLEDの出力ばらつきの影響を避ける
ためには、1.0μJ/cm2以上のエネルギーの飽和
領域で使用し、表面電位やビーム幅の変動を避けること
が好ましい。階調印画を目的とする場合は、1.0μJ
/cm2以下の未飽和領域を利用し、ビーム幅や表面電
位の変化を大きくしても良い。1.0μJ/cm2以上
の飽和領域で使用する場合でも、露光エネルギーが10
%変化すると、ビーム幅は1%程度変化する。
つきの、印画品質への影響を示す。感光体の表面電位
は、0.5μJ/cm2程度の露光エネルギーで飽和
し、30V程度の一定値となる。一方LEDからの露光
により感光体上に生じるビーム幅は、1.0μJ/cm
2程度のエネルギーまではエネルギーと共に急増し、
1.0μJ/cm2以上のエネルギーで飽和しほぼ一定
値となる。そこでLEDの出力ばらつきの影響を避ける
ためには、1.0μJ/cm2以上のエネルギーの飽和
領域で使用し、表面電位やビーム幅の変動を避けること
が好ましい。階調印画を目的とする場合は、1.0μJ
/cm2以下の未飽和領域を利用し、ビーム幅や表面電
位の変化を大きくしても良い。1.0μJ/cm2以上
の飽和領域で使用する場合でも、露光エネルギーが10
%変化すると、ビーム幅は1%程度変化する。
【0027】分解能300DPIのプリンタヘッドで
は、1個のドットが占める幅は80μm程度であり、1
個のドットの露光エネルギーが平均値Aから±10%程
度変化し、ビーム幅が±1%程度変化しても、印画品質
への影響は小さい。このことから、平均出力Aに対する
LEDアレイ2内での出力ばらつきの許容範囲Dは、好
ましくは±10%以下とした。アレイとアレイの変わり
目での出力変化は、出力の変化が急激でかつアレイの左
右の系統誤差を反映したものであるため、印画品質への
影響が大きい。そこで実施例では、アレイとアレイの変
わり目でのビーム幅の変化を±1%に抑えることとし、
このため露光エネルギーの差を±10%以下とした。1
0%の許容幅から、平均出力の差の最大値5%を引き、
残りを2で割ると、1個のLEDアレイ2の左右両端で
の平均出力の変化は±2.5%以下となる。アレイ内で
の左右の平均出力の平均出力Aからの変化が、±2.5
%以内とは、アレイの変化部での出力の変化を±10%
以下とし、ビーム幅の変化を±1%以下とするための条
件である。
は、1個のドットが占める幅は80μm程度であり、1
個のドットの露光エネルギーが平均値Aから±10%程
度変化し、ビーム幅が±1%程度変化しても、印画品質
への影響は小さい。このことから、平均出力Aに対する
LEDアレイ2内での出力ばらつきの許容範囲Dは、好
ましくは±10%以下とした。アレイとアレイの変わり
目での出力変化は、出力の変化が急激でかつアレイの左
右の系統誤差を反映したものであるため、印画品質への
影響が大きい。そこで実施例では、アレイとアレイの変
わり目でのビーム幅の変化を±1%に抑えることとし、
このため露光エネルギーの差を±10%以下とした。1
0%の許容幅から、平均出力の差の最大値5%を引き、
残りを2で割ると、1個のLEDアレイ2の左右両端で
の平均出力の変化は±2.5%以下となる。アレイ内で
の左右の平均出力の平均出力Aからの変化が、±2.5
%以内とは、アレイの変化部での出力の変化を±10%
以下とし、ビーム幅の変化を±1%以下とするための条
件である。
【0028】ここでは時分割駆動のLEDプリンタヘッ
ドについて説明したが、これに限らずスタティックドラ
イブのLEDプリンタヘッドでも同様である。
ドについて説明したが、これに限らずスタティックドラ
イブのLEDプリンタヘッドでも同様である。
【0029】
【発明の効果】この発明では、隣接したLEDアレイ間
での出力の急変を制限し、LEDアレイの左右での出力
の系統誤差による印画品質の低下を防止する。
での出力の急変を制限し、LEDアレイの左右での出力
の系統誤差による印画品質の低下を防止する。
【図1】 実施例でのLEDプリンタヘッドの組立方法
を示す、フローチャート
を示す、フローチャート
【図2】 実施例で用いた組立装置のブロック図
【図3】 LEDアレイの出力のばらつきを示す特性図
【図4】 LEDアレイの隣接部での、出力変化の原因
を示す図
を示す図
【図5】 実施例のプリンタヘッドでの出力ばらつきを
示す特性図
示す特性図
【図6】 従来例のプリンタヘッドでの出力ばらつきを
示す特性図
示す特性図
【図7】 露光エネルギーと感光体の表面電位との関係
を示す特性図
を示す特性図
【図8】 露光エネルギーと感光体のビーム径との関係
を示す特性図
を示す特性図
2 LEDアレイ 4 フォトトランジスタアレイ 6 LED出力のメモリ 8 平均値の算出回路 10 左右両端の平均出力算出回路 12 選別回路 20 発光部 22 発光部 24 電極 26 電極
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B41J 2/44 B41J 2/45 B41J 2/455 H01L 33/00
Claims (1)
- 【請求項1】 多数のLEDを集積化したLEDアレイ
を、多数配列したLEDプリンタヘッドの組立方法にお
いて、 各LEDアレイの左右両端部の、それぞれ複数のLED
の発光出力の平均値を、受光素子により検出してメモリ
し、 メモリした左右両端の発光出力の平均値の変位を、演算
回路で許容範囲と比較し、 該平均値の変位が許容範囲内のLEDアレイのみを用い
て、LEDプリンタヘッドを組み立てることを特徴とす
る、LEDプリンタヘッドの組立方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28044391A JP2779560B2 (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | Ledプリンタヘッドの組立方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28044391A JP2779560B2 (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | Ledプリンタヘッドの組立方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0592617A JPH0592617A (ja) | 1993-04-16 |
JP2779560B2 true JP2779560B2 (ja) | 1998-07-23 |
Family
ID=17625131
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28044391A Expired - Fee Related JP2779560B2 (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | Ledプリンタヘッドの組立方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2779560B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5066390B2 (ja) * | 2007-05-15 | 2012-11-07 | シチズン電子株式会社 | 発光装置 |
JP4553036B2 (ja) * | 2008-05-29 | 2010-09-29 | ブラザー工業株式会社 | 画像形成装置の製造方法 |
-
1991
- 1991-09-30 JP JP28044391A patent/JP2779560B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0592617A (ja) | 1993-04-16 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |