JPH0872306A

JPH0872306A - 画像露光装置

Info

Publication number: JPH0872306A
Application number: JP21589994A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Morizumi; 義明森住
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1994-09-09
Filing date: 1994-09-09
Publication date: 1996-03-19

Abstract

(57)【要約】【目的】十分な黒化濃度を維持しつつ、容易に露光ス
ピードを高める。【構成】副走査方向Ｙに等間隔で配設したｍ（≧２）
個のＬＥＤ２０から成るｎ（≧３）組の発光素子列２９
を主走査及び副走査方向にそれぞれ間隔ｄ及び配列ピッ
チＷで配列した千鳥状配置の発光部において、各ＬＥＤ
２０の副走査方向Ｙの幅を２Ｗに設定して、主走査方向
Ｘに隣合う２個のＬＥＤ２０を副走査方向Ｙに１配列ピ
ッチＷ分だけオーバーラップさせる。そして、各ＬＥＤ
２０に印加する露光信号を、当該ＬＥＤ２０に対応した
主走査ラインに関する網点信号と一つ手前の主走査ライ
ンに関する網点信号との論理和で与えて、感材の１主走
査ラインを主走査方向Ｘに連続的に並んだ両ＬＥＤ２０
の多重露光により焼き付ける。露光量は２倍となり、露
光スピードを２倍に上げても黒化濃度を維持できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複数の発光素子を千
鳥状に配置して多重露光により画像を感材に形成する画
像露光装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】イメージセッター等の出力機において
は、露光スピードを上げるために、複数の光ビームで感
材を焼き付けて露光する方法が用いられている。そし
て、発光素子としては、小型化可能なために、発光ダイ
オード（以後、ＬＥＤと称す）や半導体レーザー等が一
般的に用いられる。しかし、例えば、複数のＬＥＤを隙
間なく一列に配設することが構造上出来ないために、複
数のＬＥＤを千鳥状に配置して発光部を形成する技術が
利用されている。その様な技術を開示する文献として
は、例えば特開平２−２１０４４２号公報を挙げること
ができる。

【０００３】ここで、図１１は、その様なＬＥＤを千鳥
状に配設して形成した発光部の構成を模式的に示した図
であり、この様な発光部を利用した画像露光装置の機械
的構成を模式的に示したのが図１０である。図１０にお
いて、ＬＥＤパッケージ５の中には図１１に示した配置
の発光部が設けられており、このＬＥＤパッケージ５
は、対物レンズ４と共に図示しない走査ヘッドに搭載さ
れている。これに対して、ドラム１の表面には感光フィ
ルム等の感材２が真空吸着法によって装着されており、
ドラム１は図示しない駆動機構によってその中心軸３の
周りに回転する。その回転方向が主走査方向Ｘであり、
当該主走査方向に直交する方向が副走査方向Ｙである。
そして上述した走査ヘッドは、図示しない駆動機構によ
って、ドラム１が一回転する毎に副走査方向Ｙへ移動す
る。ドラム１及び走査ヘッドの動作を制御するのは、図
示しないコントローラであり、当該コントローラは、ド
ラム１に設けられた図示しないロータリーエンコーダの
出力によって、ドラム１の一回転を検出している。

【０００４】発光部の構成は、図１１に示した通りであ
る。即ち、個々のＬＥＤ５０（ＬＥＤを総称するときに
は、ＬＥＤ５０と呼ぶ）の発光面は、長さ寸法ｈ、幅寸
法Ｗの長方形状を有しており、副走査方向Ｙにｍ（ｍ≧
２）個のＬＥＤ５０が等間隔で一列に配置されて発光素
子列５１を構成しており、そして、ｎ（ｎ≧２）組（こ
こでは、ｎ＝４）の発光素子列５９が主走査方向Ｘに関
して間隔ｄ（一定値）で、副走査方向Ｙに関して上記幅
寸法Ｗの間隔で以て順次に配置されることにより、ｍ×
ｎ個のＬＥＤ５０が千鳥状に配置されている。従って、
主走査方向Ｘに隣合う発光素子列５９は互いに副走査方
向Ｙに対して幅寸法Ｗだけずれた状態となっており、こ
の意味で幅寸法Ｗを配列ピッチとも呼ぶ。

【０００５】ｍ×ｎ個のＬＥＤ５０を千鳥状に配置した
場合においても、これらのＬＥＤ５０より出射されたｍ
×ｎ本の光ビームＬＢの結像６は、図１０に示す様に、
副走査方向Ｙに一列に配列する様に形成されなければな
らない。そのためには、図１１の同一発光素子列５９に
属するＬＥＤ５０同士については、全て同一の印加タイ
ミングでそれぞれの露光信号を印加し、しかも隣合う発
光素子列５９に属するＬＥＤ５０同士については、当該
両発光素子列５９の間隔ｄとドラム１（図１０）の回転
数とで定まる遅延時間分だけ上記印加タイミングをシフ
トさせる必要がある。この遅延時間をτとして以後表わ
すものとすると、図１１の例では、ＬＥＤ５２、５６の
露光信号の印加タイミングをＬＥＤ５１、５５のそれよ
りも遅延時間τだけ遅延させ、同様にＬＥＤ５３、５７
及びＬＥＤ５４、５８の各組については、それぞれ２τ
及び３τの時間だけ遅延させれば良い。

【０００６】この観点からｍ＝３、ｎ＝２とした場合の
発光部（図１２）の発光制御回路部を構成したのが、図
１３である。同図において、網点信号発生器７は基準と
なるスクリーンパターン信号を保有しており、このスク
リーンパターン信号のレベルと画像信号ＩＭＡのレベル
とを比較して、主走査方向の各主走査ライン毎に網点信
号（２値画像信号）ＤＯＴを作成して出力する。そし
て、セレクタ８は、一主走査ライン分の網点信号ＤＯＴ
が出力される毎にそのレベルが変化するセレクト信号Ｓ
ＥＬに応じて、その出力端子を切り替える。

【０００７】これにより、最初の主走査ライン分の網点
信号ＤＯＴがトグルラインメモリ９１の一方のラインメ
モリに、次の主走査ライン分の網点信号ＤＯＴがトグル
ラインメモリ９２の一方のラインメモリに格納される。
さらに、以降の主走査ライン分の網点画像信号ＤＯＴも
トグルラインメモリ９３、９４、９５、９６の一方のラ
インメモリに順次格納される。その後各トグルラインメ
モリ９１〜９６から同じタイミングで網点信号が出力さ
れる。ただし、トグルラインメモリ９２、９５の出力
は、遅延回路１０１、１０３によって遅延時間τだけ遅
延され、トグルラインメモリ９３、９６は遅延回路１０
２、１０４によって遅延時間２τだけ遅延される。そし
て、トグルラインメモリ９１、遅延回路１０１、遅延回
路１０２、トグルラインメモリ９２、遅延回路１０３、
遅延回路１０４から露光信号ＥＸＰは、それぞれドライ
バ１１１〜１１６に出力され、各ＬＥＤ５１〜５３、５
５〜５７を発光させる。なお、各トグルラインメモリ９
１〜９６の一方のラインメモリから信号を読み出してい
る間に、他方のラインメモリにはセレクタ８を介して網
点信号発生器７からの網点信号ＤＯＴを同様に書き込ん
でおり、２つのラインメモリを順次ドラム１の１回転毎
に発生する切換信号ＣＨに応じて切り換えて利用するこ
とにより、処理時間の短縮を図っている。

【０００８】以上により、感材２に画像が露光される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術は、
発光素子、例えばＬＥＤの配置に関する構造上の問題点
をクリアして複数ビームによる露光を可能とする。しか
しながら、従来技術では、露光スピードを上げて焼付け
時間を短縮しようとすると、露光時間が短くなるにつれ
て光量不足が大きくなり、その結果、感材は、十分な黒
化濃度が得られなくなるという事態が生じる。この点を
明確化したのが、図１４である。

【００１０】図１４は、一つのＬＥＤ５０を主走査方向
に移動させつつ感材を露光した場合の主走査方向及び副
走査方向に生じる露光パターンを示したものである。実
際の画像露光装置では、図１０に示した通り、ＬＥＤ５
０を主走査方向Ｘに動かさずにドラム１を主走査方向Ｘ
に回転させて、感材２をＬＥＤ５０に対して主走査方向
Ｘに移動している。しかし、これは、逆に感材２を動か
さずにＬＥＤ５０を主走査方向Ｘに移動させるのと等価
である。そこで、図１４は、説明の便宜上、後者の場合
を想定している。

【００１１】同図に示す通り、先ずＬＥＤ５０は、主走
査方向について、その先端が主走査方向の位置Ｐ₂とし
て、その後端が位置Ｐ₀として特定される位置にあるも
のとして、この位置から移動するものとする。しかも、
主走査方向に距離ｘだけＬＥＤ５０が移動するごとに、
露光信号が印加されてＬＥＤ５０が発光するものとす
る。この場合、ＬＥＤ５０が静止しているならば、主走
査方向の露光パターンは矩形状となるであろうけれど
も、ＬＥＤ５０が移動しているため、主走査方向の露光
パターンは台形状となる。その台形の側辺の傾きを傾き
角θで以て図１４に表わすならば、その傾き角θは、Ｌ
ＥＤ５０の移動速度（露光スピード）が大きくなるほど
に小さくなる。そのため、主走査方向における露光量は
総じて減少する。

【００１２】今、ＬＥＤ５０が図１４に示す様に距離ｘ
だけ移動して、その先端が位置Ｐ₃に到達したときを考
えると（その移動をと表わす）、そのときの主走査方
向の露光パターンはパターンＰＴ１となる。しかし、副
走査方向については、その露光パターンは矩形状であ
る。更にＬＥＤ５０が距離ｘだけ移動してその先端が位
置Ｐ₄に到達したときには（その移動をとする）、２
つの台形状の露光パターンが重畳される結果、主走査方
向の露光パターンはパターンＰＴ２となる。これに対し
て副走査方向の露光パターンは、における矩形状のパ
ターンとに於ける矩形状のパターンとの重畳として表
わされる。更にＬＥＤ５０の先端が移動により位置Ｐ
₅に達すると、主走査方向の露光パターンはパターンＰ
Ｔ３となる。

【００１３】この様にＬＥＤ５０の〜の全移動によ
って得られる主走査方向の露光量は、傾き角θで立上が
り、傾き角θで立下がることとなる。従って、黒化に必
要な露光量のしきい値を図１４に示す様にＳＨとして表
わすと、各ＬＥＤ５０の発光強度を不変として露光スピ
ードを上げるにつれて傾き角θが小さくなり、（露光
量）≧ＳＨを満たす黒化領域Δｘが増々狭くなる。その
ために、所定の黒化領域つまり黒化濃度を実現できなく
なる事態が生じるのである。

【００１４】そこで、露光スピードを高めても従前通り
の黒化濃度を維持するための対策が必要となる。その対
策の一つとしては、結像用のレンズ（図１０の対物レン
ズ４）の開口数を大きくする事が考えられる。しかし、
この方法によっても光量不足を改善できる範囲に限度が
ある。つまり、開口数を大きくすることはレンズのＦ値
を小さくすることであり、その結果、焦点深度が浅くな
るので結像系の精度を高めることが必要となるのである
が、この機械的精度の実現にも限界があるため、開口数
の増大にも一定の限度が生じるのである。そのため、こ
の方法によっても光量不足が尚生じてしまう場合には、
更にその対策が求められることとなる。

【００１５】その様な更なる対策としては、(イ) ＬＥＤ
の発光強度を上げて光量不足を補う方法、(ロ) 二度、三
度と反複して焼付けを行う方法、(ハ) 図１１に示した配
置の発光部を更に２段、３段と主走査方向へ並べて焼付
ける方法が考えられる。

【００１６】しかし、上記(イ) の方法では、ＬＥＤの発
熱という新たな問題点が生じる。即ち、ＬＥＤの印加電
流を上げて発光強度を増すと、ＬＥＤ自体の発熱によっ
て逆にその発光強度が減少してしまうのである。又、千
鳥状に配置されたＬＥＤを支持するホルダの放熱効果も
下がって、特に発光部の中心部分に於けるＬＥＤの発光
特性が他のＬＥＤと比べて著しく劣化するという問題も
生じる。従って、(イ)の方法を採用することは好ましく
ないと言える。

【００１７】又、上記(ロ) の方法では、露光時間が反復
回数以上増えることとなり、そもそも露光スピードを上
げた効果自体が無くなってしまうので、到底本方法(ロ)
を採用することはできない。

【００１８】更に上記(ハ) の方法においては、段数を増
やすにつれてＬＥＤの数が２倍、３倍と急増する。この
様に使用ＬＥＤの数が一度に急増すると、ＬＥＤの特性
にはバラツキがあるため、歩留りが低下し、発光部の製
造が一層難しくなるという問題が生じる。又、それに伴
って、装置のコスト増大をももたらすという問題が生じ
る。加えて、対物レンズの口径も大きくせざるを得なく
なるが、その口径の増大にも製造上限界があるし、コス
トが一層増大する原因ともなる。このため、本方法(ハ)
も又、採用できない。

【００１９】以上の様に、何れの方法(イ)〜(ハ)も問題解
決の手段となり得るものではない。そのため、上記(イ)
〜(ハ)の様な新たな問題点を生じさせることなく、露光
スピードを高めつつ光量不足を生じさせずに十分な黒化
濃度を容易に得ることができる実用的な解決手段が要望
されているのである。この様な要望に応えることが、正
に本発明の主たる目的である。そして、露光スピードの
アップによって一般にすじ（むら）が目立ちやすくなる
が、この点の低減を実現すること、及び露光スピードの
アップと黒化濃度の確保とを満足しつつ各ＬＥＤの発光
強度の低減を実現することも、本発明の副次的な目的で
ある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る画像露光
装置は、主走査方向に直交する副走査方向にｍ個（ｍは
２以上の整数）の発光素子を等間隔で配設して成るｎ組
（ｎは３以上の整数）の発光素子列を、前記主走査方向
及び前記副走査方向にそれぞれ所定の間隔及び所定の配
列ピッチで順次に配設してｍ×ｎ個の前記発光素子を千
鳥状に配置し、同一の前記発光素子列に属する各前記発
光素子には同一のタイミングで対応する露光信号を印加
し且つ前記発光素子列毎に前記所定の間隔に基づき定ま
る遅延時間だけ順次に前記露光信号の印加タイミングを
遅延させて前記ｍ×ｎ個の発光素子の各々を発光させ、
以てｍ×ｎ本の光ビームを前記副走査方向に一列に感材
に結像させると共に、前記ｍ×ｎ本の光ビームを前記主
走査方向及び前記副走査方向に走査して前記感材に画像
を形成する装置であって、前記発光素子の前記副走査方
向の幅寸法を前記配列ピッチと２以上の整数ｋとの積で
与えると共に、前記幅寸法の１／ｋに当たる部分が前記
副走査方向に関して互いにオーバーラップしているｋ個
の発光素子を一組として、当該一組に属する前記ｋ個の
発光素子を順次に発光させる発光制御手段を設けてい
る。

【００２１】請求項２に係る画像露光装置は、整数ｋの
採りうる範囲を２≦ｋ≦（ｎ−１）としている。

【００２２】請求項３に係る画像露光装置に於ける発光
制御手段は、前記発光素子毎に、当該発光素子に対応し
た主走査ラインに関する２値画像信号と、当該主走査ラ
インの直前の（ｋ−１）本の他の主走査ラインに関する
前記２値画像信号との論理和処理を行い、得られた論理
和信号を前記露光信号としている。

【００２３】

【作用】請求項１に係る画像露光装置では、各発光素子
の副走査方向の幅寸法は配列ピッチの整数ｋ倍で与えら
れるので、主走査方向に隣合った２個の発光素子は、配
列ピッチの（ｋ−１）倍のピッチだけオーバーラップす
る。更に、各発光素子を副走査方向に１／ｋに分割した
と仮定したとき、当該発光素子の１／ｋの部分は、他の
ｋ−１個の発光素子の各１／ｋの部分と副走査方向につ
いてオーバーラップする。そして、発光制御手段が、こ
れらのオーバーラップしたｋ個の発光素子を、遅延時間
ずつ対応する露光信号の印加タイミングを遅延させなが
ら発光させる。従って、主走査方向の各走査ラインは、
常に上記オーバーラップしたｋ個の発光素子より出射し
たｋ本の光ビームによって多重露光され、１本の光ビー
ムによる場合と比較して主走査方向に関する露光量がｋ
倍に増大する。ここで、光ビームの主走査方向の走査速
度をｋ倍にしても、上述の通り主走査方向の各走査ライ
ンの露光量もｋ倍に増大しているので、走査速度をｋ倍
に高めたことの影響が画像の形成には及ばないこととな
る。

【００２４】請求項２に係る画像露光装置では、発光素
子の副走査方向の幅寸法は、配列ピッチの２倍から（ｎ
−１）倍の範囲内に限定される。従って、走査速度を、
各発光素子の副走査方向の幅寸法を配列ピッチに設定し
た場合のそれよりも（ｎ−１）倍にまで高めても、画像
の形成には何ら影響が無い。

【００２５】請求項３に係る画像露光装置では、各発光
素子の発光は、当該発光素子に対応した主走査ラインに
関する２値画像信号と、当該主走査ラインの直前の（ｋ
−１）本の他の主走査ラインに関する網点信号との論理
和信号によって制御される。従って、上記ｋ本の主走査
ラインの内の少なくとも一つを焼き付けるときには、上
記ｋ本の主走査ラインに対応したｋ個の発光素子が全て
発光する。

【００２６】

【実施例】この発明における画像露光装置の一実施例の
機械的構成図は、従来技術の説明で示した図１０と同一
である。しかし、本実施例では、ＬＥＤパッケージ５内
に組込まれた千鳥状配置の発光部の構成が異なる。この
発光部の特徴を示せば、次の通りである。

【００２７】副走査方向にｍ（ｍ≧２）個のＬＥＤが等
間隔で配置されて成るｎ（ｎ≧３）組の発光素子列が、
主走査方向に所定の間隔ｄ及び副走査方向に配列ピッチ
Ｗで順次に配列されている。この点は、従来技術と何ら
異なるものではない。しかし、各ＬＥＤの副走査方向の
幅寸法がｋ・Ｗで与えられる点に特徴がある。ここでｋ
は、２≦ｋ≦（ｎ−１）の関係式で与えられる範囲に属
する整数である。そして、常に、主走査方向に連続的に
並んだｋ個のＬＥＤを一組として、これらのＬＥＤの露
光によって、主走査方向の一つの走査ライン（以後、１
主走査ラインと呼ぶ）の焼付けを行う。そのために、各
ＬＥＤの発光を制御する発光制御回路部の構成が、従来
技術のそれ（図１３参照）に対して変容を受けることと
なる。そして、この様な特徴的な構成を備えることによ
って、後述する幾つかの効果が発揮されるのである。以
下、具体例を用いて本特徴を明らかにしていく。

【００２８】図１は、上述の整数ｋを２とした場合の発
光部の構成を模式的に示した図である。同図では、説明
の便宜上、各ＬＥＤ２０（以下、図１の配置では、ＬＥ
Ｄ２０としてＬＥＤを総称する）をその発光面の形状で
以て表わしており、これらのホルダーの図示も省略して
いる。

【００２９】同図に示す通り、各ＬＥＤ２０の副走査方
向Ｙの幅を２Ｗとしたことにより、各発光素子列２９
は、隣接する発光素子列２９に対して副走査方向Ｙに配
列ピッチＷだけオーバーラップする。そして、この配列
ピッチＷ分のオーバーラップを利用して、１主走査ライ
ンの焼付けを行っている。

【００３０】例えば、図２の様に感材２を展開して各主
走査ラインＳＬ１〜ＳＬ８、…、を示せば、各主走査ラ
インＳＬ１、…は図１の発光部によって次の様に露光さ
れる。即ち、主走査ラインＳＬ１は、２個のＬＥＤ２
１、２２の発光によって露光される。又、主走査ライン
ＳＬ２は、２個のＬＥＤ２２、２３の発光により露光
される。又、主走査ラインＳＬ３は、２個のＬＥＤ２
３、２４の発光により露光される。更に主走査ラインＳ
Ｌ４は、２個のＬＥＤ２４、２５により露光される。以
下、同様である。

【００３１】この様に、各主走査ラインは、常に主走査
方向Ｘに連続して並んだ２個のＬＥＤによって多重露光
されることとなる。尚、この発明では、上記ＬＥＤ２
４、２５という組合せの様に、主走査方向に最後に位置
した第ｎ番目の発光素子列２４内の一つのＬＥＤ（当該
第ｎ番目の発光素子列２４内で第ｉ（１≦ｉ≦ｍ−１）
番目のＬＥＤ）と、このＬＥＤと１配列ピッチＷ分だけ
オーバーラップした最初の（第１番目の）発光素子列２
４内の一つのＬＥＤ（当該第１番目の発光素子列２４内
で第ｉ＋１番目のＬＥＤ）との位置関係をも、主走査方
向に連続ないし隣合った２個のＬＥＤという概念に含ま
せることとしている。それは、両ＬＥＤが感材上に作る
結像光点が副走査方向に部分的にオーバーラップするこ
とに着眼したためである。又、上記２個のＬＥＤの組合
せを次の通りに言うこともできる。即ち、各ＬＥＤ２０
を副走査方向Ｙに１／２ずつに仮に分割し得るものとす
れば、その１／２の部分が副走査方向Ｙに互いにオーバ
ーラップしているＬＥＤ２０同士を一組として、それら
の発光を制御しているのである。これにより、発光部を
従来の通り（図１１）に構成したときと比較して２倍の
露光スピード（ドラムの回転速度）で焼付けたとして
も、従来通りの十分な黒化領域を確保することが可能と
なる。この点を、図３に基づき説明する。

【００３２】図３は、図１４に対応するものであり、１
配列ピッチＷ分オーバーラップした２つのＬＥＤ２１、
２２を主走査方向−Ｘに移動させたときの主走査方向及
び副走査方向の各露光パターンを示したものである。こ
の場合も、両ＬＥＤ２１、２２を固定してドラムないし
感材を主走査方向Ｘに回転し、ＬＥＤ２２の発光タイミ
ングをＬＥＤ２１のそれよりも所定の間隔ｄとドラムの
回転数とで定まる遅延時間τだけ遅延させたときと等価
となる。そして、両ＬＥＤ２１、２２がｘだけ移動する
毎に露光信号が印加されて発光するものとしている。

【００３３】同図に示す様に、両ＬＥＤ２１、２２の先
端が位置Ｐ₂から位置Ｐ₅まで移動すると、Ａ部及びＣ部
では、傾き角θの台形状パターンＰＴ１から傾き角θの
二等辺三角形状パターンＰＴ２を経て、傾き角θの台形
状パターンＰＴ３へと、主走査方向の露光パターンは変
化する。この露光パターンは、従来技術の場合と何ら異
ならない。それに対して、両ＬＥＤ２１、２２により重
畳的に走査・露光されるＢ部では、傾き角θ’（ただ
し、ｔａｎθ’＝２・ｔａｎθ）の台形状パターンＰＴ
４から傾き角θ’の二等辺三角形状パターンＰＴ５を経
て、傾き角θ’の台形状パターンＰＴ６へと、主走査方
向の露光パターンは変化する。つまり、Ｂ部では、主走
査方向に関する露光量の立上がり及び立下がり変化量
は、その周辺部Ａ、Ｃ部と比較して２倍となるのであ
る。

【００３４】そこで、ある露光スピードＳの場合におけ
る露光量のしきい値が図３のＡ〜Ｃ部の露光パターン中
に示す様にＳＨであったものとすると（従来の技術に対
応）、更に露光スピードを２倍に高めると、しきい値も
又２倍となり、２ＳＨで与えられる。従って、露光スピ
ードＳのときには、単独のＬＥＤ２０より発生した光ビ
ームによって走査されるＡ、Ｃ部が図３中に示した黒化
範囲Δｘの範囲内で黒化可能であっても、露光スピード
２Ｓのときには、もはや黒化されなくなる。これに対し
てＢ部では、依然、黒化範囲Δｘの範囲内で黒化可能で
ある。つまり、両ＬＥＤ２１、２２より生じた光ビーム
によって多重露光されるＢ部においては、露光スピード
を２倍に高めても、従前通りの十分な黒化濃度が確保さ
れるのである。本実施例では、このＢ部における多重露
光を利用して、１ドットの像（網点画像）を形成しよう
とするものである。

【００３５】又、露光スピードを２倍に高めない場合
（単独のＬＥＤで以て十分黒化可能な場合）であっても
図１の構成を用いれば、図３より理解される様に、各Ｌ
ＥＤ２０の発光強度を小さく設定できる利点がある。何
故ならば、ＬＥＤの発光強度を小さくする程に図３の傾
き角θ’が小さくなり、Ｂ部で（露光量）≧ＳＨを満た
す範囲Δｘ’をΔｘにまで狭めることができるからであ
る。これにより、歩留りの一層の向上という利点がもた
らされる。

【００３６】尚、Ｂ部における黒化領域の範囲を図３の
黒化範囲Δｘよりももう少し狭い範囲まで狭めることが
許容できるならば、露光スピードを２倍に高めつつ、各
ＬＥＤ２０の発光強度を黒化範囲を狭めた分だけ下げる
ことができる。

【００３７】加えて、図１の構成を採れば、副走査方向
の露光パターンも又、従来技術の場合とは異なったもの
となる。即ち、本実施例では、図３に示す様に、Ａ〜Ｃ
部全体の副走査方向の露光パターンは凸型となり、Ｂ部
の露光量がＡ部、Ｃ部のそれの２倍に達する。それに対
して従来技術では、副走査方向の露光パターンは矩形状
であった（図１４参照）。この相違により、本実施例に
よれば、主走査方向と副走査方向に於ける結像の差を小
さくできるという利点が得られる。具体的に説明すれ
ば、次の通りである。

【００３８】図３に示す様に、主走査方向の露光パター
ンは台形状パターンＰＴ６となり、これは正規分布とし
て近似できる。又、副走査方向の露光パターンは凸状パ
ターンとなり、このパターンも矩形状と比較して、より
正規分布に近いパターンであると言える。従って、この
様な露光パターンによって形成される結像は、主走査方
向及び副走査方向共に同一形状に近くなり、円形状に近
似の形状となり得る。この様に、結像が円に近い形状に
なり得るということは、網点画像を形成した際にすじ乃
至むらが生じにくいという効果をもたらす。

【００３９】これに対して図１１の様な発光部を用いる
従来技術では、図１４に示す様に、主走査方向の露光パ
ターンは台形状となるのに対して、副走査方向の露光パ
ターンは矩形である。このため、両方向の結像の寸法差
が大きくなるという欠点がある。つまり、結像は副走査
方向と比較して主走査方向により一層延びた状態とな
り、それは楕円形状になる。この様な楕円形状の結像で
以て網点画像を形成していく場合には、すじ乃至むらが
際立つという問題が生じる。本実施例では、上述の通
り、両走査方向の結像の寸法差を小さくすることによ
り、この様なすじの発生を軽減できるのである。

【００４０】ここで、図１の様な副走査方向にオーバー
ラップした千鳥状配置を用いる場合には、確かに、副走
査方向に白黒白黒（ないし黒白黒白）という様なパター
ンを焼付けることができないという問題がある。これ
は、ＬＥＤ２０の発光という面からみれば、副走査方向
について未露光・露光・未露光・露光となる様にＬＥＤ
２０を制御することに相当するが、本実施例では既述の
通り、主走査方向に連続した２つのＬＥＤ２０を以て１
主走査ラインを焼付けているので、白黒白黒というパタ
ーンを形成することができないのである。従って、本実
施例の有用性に疑義が生じる様にも考えられる。しか
し、この点は本実施例の具体化に際して何ら問題とはな
らない。というのは、一般的な画像は白黒白黒のパター
ンを繰り返すものが少なく、特に網点画像の形成をその
対象とする場合は白黒白黒（ないし黒白黒白）というパ
ターンは現実にはありえないからである。

【００４１】この観点を踏まえた上で、図１に示す様な
千鳥状配置の発光部を用いる場合のＬＥＤ２０の発光制
御回路部の構成を述べてみたい。そこで、説明の容易化
のために、図１の発光部に対応する発光部として、図４
の様な２×３（ｍ＝２、ｎ＝３）の千鳥状発光部を対象
とすることにする。

【００４２】そこで、図４の各ＬＥＤ２１〜２３、２５
〜２７への露光信号の印加を図２を参照して考察する
と、次の通りである。先ず、主走査ラインＳＬ１を焼付
けるには、両ＬＥＤ２１、２２を発光させねばならな
い。露光信号は２値信号であるから、両ＬＥＤ２１、２
２に印加される露光信号のレベルはＨレベルになければ
ならない。そして、露光信号は網点信号より作成され
る。その際、ＬＥＤ２１の露光信号は主走査ラインＳＬ
１についての網点信号そのものであるのに対して、ＬＥ
Ｄ２２の露光信号は、当該ＬＥＤ２２に対応した主走査
ラインＳＬ２と１つ手前の主走査ラインＳＬ１とに関す
る両網点信号の論理和信号によって与えられなければな
らない。

【００４３】又、次の主走査ラインＳＬ２の焼付けに関
しては、両ＬＥＤ２２、２３が関与するため、ＬＥＤ２
２の露光信号は、上述の通り両主走査ラインＳＬ１、Ｓ
Ｌ２に関する両網点信号の論理和信号によって与えられ
るのに対して、ＬＥＤ２３の露光信号は、当該ＬＥＤ２
３に対応した主走査ラインＳＬ３及び一つ手前の主走査
ラインＳＬ２についての両網点信号の論理和信号によっ
て与えられる必要がある。以下、主走査ラインＳＬ３〜
ＳＬ５の焼付けについても同様である。そして、主走査
ラインＳＬ６の焼付けについては、ＬＥＤ２７とＬＥＤ
２１とが関与する。従って、主走査ラインＳＬ６の焼付
けのためにＬＥＤ２７に印加される露光信号は、両主走
査ラインＳＬ５、ＳＬ６の両網点信号の論理和信号によ
って与えられる一方、ＬＥＤ２１に印加すべき露光信号
は両主走査ラインＳＬ６、ＳＬ７の両網点信号の論理和
信号として与えられる必要がある。以下、同様となる。

【００４４】以上の様に、各ＬＥＤ２０の露光信号は、
当該ＬＥＤ２０に対応した主走査ラインに関する網点信
号と、当該主走査ラインよりも１つ手前（ｋ−１だけ手
前）の主走査ラインに関する網点信号との論理和によっ
て与えられることになる。従って、発光制御回路部は図
５に示すものとする。

【００４５】図５において、従来の発光制御回路部（図
１３）と異なる所は、ラインバッファ９とＯＲ回路１０
とを網点信号発生器７とセレクタ８との間に設けた点で
あり、その他の回路構成要素は図１３のそれらと同一で
ある。ここでラインバッファ９は、１主走査ライン分の
網点信号ＤＯＴを順次に格納するバッファである。つま
り、ラインバッファ９は各網点信号ＤＯＴを１主走査ラ
インの焼付け時間乃至ドラム１（図１０）の１回転時間
だけ遅延させ、ＯＲ回路１０へ出力している。又、ＬＯ
Ｇは、論理和信号を示している。以上の様に、ラインバ
ッファ９とＯＲ回路１０とより成る露光信号作成部１２
を従来技術の回路構成に付加すれば良いだけなので、発
光制御回路部の構成が容易である。

【００４６】尚、図６は図５のトグルラインメモリ９１
の構成を示したものであり、当該トグルラインメモリ９
１は、２つのラインメモリ９１Ａ、９１Ｂと、切替信号
ＣＨに応じて作動するスイッチＳＷ１、ＳＷ２とより成
る。この様な構成としたのは、１主走査ライン分の露光
信号ＥＸＰを例えばラインメモリ９１Ｂから出力してい
る間に、６主走査ライン分だけ後の露光信号となる１主
走査ライン分の論理和信号ＬＯＧをラインメモリ９１Ａ
に格納するためである。他のトグルラインメモリ９２〜
９６また、トグルラインメモリ９１と同一の構成を有し
ている。

【００４７】図７は、ｋ＝３、ｎ＝４とした場合の発光
部の構成を示した図である。この場合には、主走査方向
Ｘに隣合う２つのＬＥＤ３０（図７でＬＥＤを総称する
ときは、ＬＥＤ３０と呼ぶ）同士は、配列ピッチＷの２
倍（２配列ピッチ）分だけ副走査方向Ｙにオーバーラッ
プする。本図でも、ＬＥＤ３４、３５同士は、それらの
結像が副走査方向に連続ないし隣合うことから、主走査
方向Ｘに隣合った関係にあるものと考えている。即ち、
各ＬＥＤ３０の幅寸法の１／３の部分が、他の２つのＬ
ＥＤの１／３部分とオーバーラップしている。この様な
構成とすれば、１主走査ラインは、常に３つのＬＥＤ３
０の発光によって焼付けられることとなる。従って、こ
の構成を採ることは、図１１の場合に露光スピードＳで
以て十分な黒化濃度が得られていたときに、更に露光ス
ピードを３倍に高めたときに従前通りの黒化濃度を確保
しようとするときに意義がある。この点を同じく図８に
示す。

【００４８】同図において、ＬＥＤ３１、３２、３３が
の移動からの移動を介しての移動を行ったときに
得られる露光パターンは、Ａ及びＥ部ではパターンＰＴ
７であり、Ｂ及びＤ部ではパターンＰＴ８であり、Ｃ部
では傾き角θ”（ただし、ｔａｎθ”＝３・ｔａｎθ）
の台形状のパターンＰＴ９となる。従って、各ＬＥＤ３
０の発光強度を図１１の場合と同一として露光スピード
を図１１の場合よりも３倍に高めたときには、Ｃ部のみ
が黒化され、しかもその黒化範囲は図１４の場合と同様
にΔｘとなる。他の部分は黒化されない。これより、各
ＬＥＤ３０の発光強度を変えずに、しかも黒化濃度を維
持しつつ露光スピードを３倍に高めるためには、図７の
様に主走査方向に隣合った２つのＬＥＤ同士を互いに副
走査方向に２配列ピッチ（２Ｗ）だけオーバーラップさ
せると共に、主走査方向に連続した３つのＬＥＤ３０を
一組として、これらの露光により１主走査ラインを焼付
けていけば良いこととなる。従って、図７の様なｋ＝３
の場合に於ける各ＬＥＤ３０の露光信号は、当該ＬＥＤ
３０に対応した主走査ラインに関する網点信号と、その
主走査ラインよりも２つ（ｋ−１）手前の主走査ライン
までの各主走査ラインに関する各網点信号との論理和信
号によって与えられる。故に、この場合の発光制御回路
部に於ける露光信号作成部１２Ａは、図９に示す通りと
なる。即ち、露光信号作成部１２Ａは、２つのラインバ
ッファ９Ａ１、９Ａ２とＯＲ回路１０Ａとより構成され
る。ここで、各ラインバッファ９Ａ１、９Ａ２は、図５
のラインバッファ９と同一の機能を有する。

【００４９】尚、図８を参照すれば理解される通り、露
光スピードを２Ｓとして図７の構成を採るならば、黒化
範囲を従前通りΔｘに維持する限り、各ＬＥＤ３０の発
光強度を図１１の場合よりも低減することができる。更
に露光スピードをＳとして図７の構成を採るならば、更
に一層各ＬＥＤ３０の発光強度を低減することができ
る。各ＬＥＤ３０の発光強度の低減が発光部の製造の歩
留り向上に寄与することは、既述した通りである。

【００５０】又、図７の様な配置にした場合には、主走
査方向と副走査方向の結像の寸法差を図１の場合よりも
一層小さくすることができる。何故ならば、図８に於け
る副走査方向の露光パターンは、より一層正規分布に近
い形状となっているからである。従って、結像は増々円
形に近い形となり、スジやムラの発生をより軽減でき
る。

【００５１】尚、図１や図７の様なｎ＝４の場合には、
採り得るＬＥＤの副走査方向の幅寸法は最大で３Ｗまで
である。というのは、上記幅寸法を４Ｗ以上とすれば、
副走査方向に関してＬＥＤが重複して配列されることと
なり、千鳥状配置とならなくなってしまうためである。
従って、ＬＥＤの幅を図７の場合よりも更に１配列ピッ
チの整数倍分だけ増やして露光スピードを高め且つ結像
を円形に近づけようとするならば、発光素子列３９を上
記整数倍分だけ更に増やせば良いこととなる。つまり、
整数ｋの採り得る範囲は、２≦ｋ≦（ｎ−１）で画され
ることとなる。

【００５２】以上述べた発光部の例を基に、本実施例に
於ける発光部の特徴を整理すれば、次の通りとなる。即
ち、千鳥状配置において各ＬＥＤの副走査方向の幅寸法
をｋＷに設定する。そして、各ＬＥＤの露光信号を、当
該ＬＥＤに対応する主走査ラインに関する網点信号と、
その主走査ラインよりも、（ｋ−１）個手前の主走査ラ
インまでの各主走査ラインに関する各網点信号との論理
和により求めた信号に設定する。これにより各ＬＥＤの
発光強度を変えずに、しかも黒化濃度を従前通りに維持
しつつ、露光スピードをｋ倍にまで高めることが可能と
なる。そして、露光スピードを高める程に主走査方向及
び副走査方向の結像の差を一層小さくでき、結像を円形
に一層近づけることができるのである。但し、ＬＥＤの
上記幅寸法を（ｎ−１）・Ｗよりも大きく設定すること
ができないので、この制約の範囲内で露光スピードを高
めることができるのである。又、露光スピードを高めつ
つも黒化範囲を少し狭めることが許容されるならば、各
ＬＥＤの発光強度を下げ得るメリットもある。又、もし
本実施例を、従来技術でも十分な黒化濃度が得られる露
光スピードの場合にも敢えて適用するならば、各ＬＥＤ
の発光強度を格段に低減することもできるというメリッ
トもある。加えて、本実施例の適用により露光量を大幅
に増大することも可能であるので、感材の選択枝が広が
るというメリットもある。

【００５３】

【発明の効果】請求項１乃至３に係る各発明は、次の諸
効果を発揮し得る。

【００５４】(1) 発光ダイオードの発光強度を不変と
しつつ、光ビームの主走査方向の走査速度（露光速度）
を高めても、容易に光量不足を防止して十分な黒化濃度
を確保することができる。その際に、千鳥状に配置され
たｍ×ｎ個の発光ダイオードの総数をその２倍，３倍と
いう様に増大させる必要はなく、この為に製造歩留りを
維持乃至向上させることが可能である。

【００５５】(2) しかも、黒化濃度の低減を許容範囲
内に止めることができるならば、その範囲で各発光ダイ
オードの発光強度を低減させて露光速度の増大を図るこ
とが可能である。更に整数ｋが３以上の場合に於いて露
光速度の増大がｋ倍未満のときには、各発光ダイオード
の発光強度を低減させつつ露光速度を高めても、従前通
りの十分な黒化濃度を確保することもできる。そして、
これらの場合には、発光ダイオードの発光強度を下げる
ことができることから、製造歩留りの向上を図ることが
できる効果がある。

【００５６】(3) 主走査方向及び副走査方向の結像の
寸法差を小さくでき、結像を円形状に近づけることがで
きる。このため、結果として形成される画像には、むら
乃至すじ状の不要な画像が発生しにくいと言う効果をも
たらす。

【００５７】(4) 又、光量不足を改善できることか
ら、感材の選択枝を広げることもできる。

【００５８】特に請求項２に係る発明では、配列ピッチ
の２倍から（ｎ−１）倍の範囲内という制約はあるが、
この範囲内である限り、発光ダイオードの副走査方向の
幅寸法を大きくすればする程に、黒化濃度確保可能な露
光速度を一層高めることができると共に、結像をより一
層に円形状に近づけることができるという効果がある。
そして、更に露光速度の増大を求める場合には、単にｎ
を大きくする、つまり発光素子列を単位として発光ダイ
オードの数を増やせば良いという効果がある。

【００５９】更に請求項３に係る発明では、発光制御手
段は論理和処理を行う手段であるから、発光制御手段の
電気的構成を容易に実現できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像露光装置に用いられる発光部の第１実施例
の構成を模式的に示す説明図である。

【図２】各主走査ラインを示すために描いた感材の展開
図である。

【図３】図１の発光部を用いて走査した場合の露光パタ
ーンを示した説明図である。

【図４】図１の発光部に対応した、ｍ＝２，ｎ＝３の場
合の１配列ピッチ分だけオーバーラップした発光部の構
成を模式的に示す説明図である。

【図５】図４の発光部に対する発光制御回路部の構成図
である。

【図６】図５の発光制御回路部内のトグルラインメモリ
の構成図である。

【図７】２配列ピッチ分オーバーラップした発光部の第
２実施例の構成を模式的に示す説明図である。

【図８】図７の発光部を用いて走査した場合の露光パタ
ーンを示した説明図である。

【図９】図７の発光部の発光制御回路部内の露光信号作
成部の構成図である。

【図１０】この発明の実施例及び従来技術に共通した画
像露光装置の機械的構成部分を模式的に示した斜視図で
ある。

【図１１】従来技術で用いられている千鳥状配置の発光
部の構成を模式的に示す説明図である。

【図１２】図１１の発光部に対応した、ｍ＝２，ｎ＝３
の場合の発光部の構成を模式的に示す説明図である。

【図１３】図１２の発光部に於ける従来の発光制御回路
部の構成図である。

【図１４】図１１の発光部を用いて走査した場合の露光
パターンを示す説明図である。

【符号の説明】

１ドラム２感材７網点信号発生器９ラインバッファ１０ＯＲ回路２０，３０ＬＥＤ２９，３９発光素子列Ｘ主走査方向Ｙ副走査方向ＤＯＴ網点信号ＬＯＧ論理信号ＥＸＰ露光信号Ｗ配列ピッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主走査方向に直交する副走査方向にｍ個
（ｍは２以上の整数）の発光素子を等間隔で配設して成
るｎ組（ｎは３以上の整数）の発光素子列を、前記主走
査方向及び前記副走査方向にそれぞれ所定の間隔及び所
定の配列ピッチで順次に配設してｍ×ｎ個の前記発光素
子を千鳥状に配置し、同一の前記発光素子列に属する各
前記発光素子には同一のタイミングで対応する露光信号
を印加し且つ前記発光素子列毎に前記所定の間隔に基づ
き定まる遅延時間だけ順次に前記露光信号の印加タイミ
ングを遅延させて前記ｍ×ｎ個の発光素子の各々を発光
させ、以てｍ×ｎ本の光ビームを前記副走査方向に一列
に感材に結像させると共に、前記ｍ×ｎ本の光ビームを
前記主走査方向及び前記副走査方向に走査して前記感材
に画像を形成する画像露光装置において、前記発光素子の前記副走査方向の幅寸法を前記配列ピッ
チと２以上の整数ｋとの積で与えると共に、前記幅寸法の１／ｋに当たる部分が前記副走査方向に関
して互いにオーバーラップしているｋ個の発光素子を一
組として、当該一組に属する前記ｋ個の発光素子を順次
に発光させる発光制御手段を設けたことを特徴とする、
画像露光装置。
【請求項２】請求項１記載の画像露光装置において、前記整数ｋの採りうる範囲は２≦ｋ≦（ｎ−１）である
画像露光装置。
【請求項３】請求項１又は２記載の画像露光装置であ
って、前記発光制御手段は、前記発光素子毎に、当該発光素子
に対応した主走査ラインに関する２値画像信号と、当該
主走査ラインの直前の（ｋ−１）本の他の主走査ライン
に関する前記２値画像信号との論理和処理を行い、得ら
れた論理和信号を前記露光信号とする、画像露光装置。