JPH1128835A - 記録チップ、記録ヘッド、および、画像記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速な記録、および、高解像度の記録を可能
とする。 【解決手段】 複数個の発光素子４０２，４０３からな
る自己走査型記録素子アレイ１０３ａ，１０３ｂが、互
いに略平行に複数列配列された基板１０１を露光用光源
として用い、該光源１０１から出射された複数列の光束
を結像手段１０２により感光体３０１上に露光して顕像
化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録チップ、記録
ヘッド、および、画像記録装置に関し、特に、感光体の
露光に関する光源装置、および、電子写真式の画像記録
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真式の画像記録装置におけ
る感光体への露光光源として、１列からなる発光素子ア
レイを用いたものや、レーザダイオードを光源としたス
キャナを用いたものの開示がなされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】１列からなる発光素子
アレイを用いた装置においては、発光素子への印字デー
タ転送に時間がかかるため、感光体ドラムの回転スピー
ドを低速にしなければならないという問題があった。

【０００４】特に、高解像度の画像を形成する場合に
は、なおさらであった。

【０００５】そこで、本発明の目的は、高速に、かつ、
高解像度の記録を可能とする、記録チップ、記録ヘッ
ド、および、画像記録装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、略平行に配置
される複数列の発光素子アレイと、該発光素子アレイ中
の記録素子を走査する走査手段とをチップ内部に具える
ことによって記録チップを構成し、シリアルに入力され
る画像データに応じて記録動作を行う。

【０００７】また、本発明は、アレイ状に複数配置さ
れ、隣接するスイッチ素子を順次ターンオンする複数の
スイッチ素子と、前記スイッチ素子の各々に接続される
記録素子が、アレイ状に配列され、かつ、略平行に配列
された複数列の記録素子アレイとを具えることによって
記録チップを構成し、前記スイッチ素子の各々が対応す
る記録素子をターンオンすることにより、前記複数の記
録素子を走査する。

【０００８】また、本発明は、略平行に配置される複数
列の記録素子アレイと、該記録素子アレイ中の記録素子
を走査する走査手段とをチップ内部に有する記録チップ
をアレイ状に具えることによって記録ヘッドを構成し、
シリアルに入力される画像データに応じて記録動作を行
う。

【０００９】また、本発明は、アレイ状に複数配置さ
れ、隣接するスイッチ素子を順次ターンオンする複数の
スイッチ素子と、前記スイッチ素子の各々に接続される
記録素子が、アレイ状に配列され、かつ、略平行に配列
された複数列の記録素子アレイとを具えることによって
記録ヘッドを構成し、前記スイッチ素子の各々が対応す
る記録素子をターンオンすることにより、前記複数の記
録素子を走査する。

【００１０】また、本発明は、略平行に配置される複数
列の記録素子アレイと、該記録素子アレイ中の記録素子
を走査する走査手段とをチップ内部に具え、シリアルに
入力される画像データに応じて記録動作を行う記録チッ
プを用いることによって画像記録装置を構成し、記録媒
体に画像を記録する。

【００１１】また、本発明は、アレイ状に複数配置さ
れ、隣接するスイッチ素子を順次ターンオンする複数の
スイッチ素子と、前記スイッチ素子の各々に接続される
記録素子が、アレイ状に配列され、かつ、略平行に配列
された複数列の記録素子アレイとを具え、前記スイッチ
素子の各々が対応する記録素子をターンオンすることに
より、前記複数の記録素子が走査される記録ヘッドを用
いることによって画像記録装置を構成し、記録媒体に画
像を記録する。

【００１２】また、本発明は、前記記録媒体は感光体で
あり、該感光体に記録された画像を現像する現像手段
と、該現像手段により現像された画像を記録紙に転写す
る転写手段とを具えることによって、画像記録装置を構
成する。

【００１３】ここで、前記複数列の発光素子アレイが前
記走査手段を共有することができる。

【００１４】前記スイッチ素子が互いに異なる記録素子
アレイ中に含まれる複数の記録素子に接続され、前記複
数のスイッチ素子が順次ターンオンされることにより、
複数の記録素子アレイを同時に走査することができる。

【００１５】前記複数のスイッチ素子は、２相のパルス
信号によって順次ターンオンすることができる。

【００１６】前記記録素子は、発光素子とすることがで
きる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を詳細に説明する。

【００１８】（概要）まず、本発明の概要について説明
する。

【００１９】本発明の記録チップは、略平行に配置され
る複数列の発光素子アレイと、該発光素子アレイ中の記
録素子を走査する走査手段とをチップ内部に具え、シリ
アルに入力される画像データに応じて記録動作を行うこ
とを特徴とする。

【００２０】本発明の記録ヘッドは、略平行に配置され
る複数列の記録素子アレイと、該記録素子アレイ中の記
録素子を走査する走査手段とをチップ内部に有し、シリ
アルに入力される画像データに応じて記録動作を行う記
録チップをアレイ状に具えたことを特徴とする。

【００２１】本発明の画像記録装置は、略平行に配置さ
れる複数列の記録素子アレイと、該記録素子アレイ中の
記録素子を走査する走査手段とをチップ内部に有し、シ
リアルに入力される画像データに応じて記録動作を行う
記録チップを用いて、記録媒体に画像を記録することを
特徴とする。

【００２２】（具体例）以下、具体的な例を挙げて説明
する。

【００２３】（第１の例）本発明の第１の実施の形態に
ついて説明する。

【００２４】まず、全体構成の概略を、図１〜図４に基
づいて説明する。

【００２５】図１および図２は、本例のプリントヘッド
の構成を示す図であり、各々、Ｚ軸方向、および、Ｙ方
向からの概略図である。

【００２６】１０１は、発光部１０３ａ，１０３ｂが搭
載された基板である。１０２は、結像手段としてのロッ
トレンズアレイである。１０３ａ，１０３ｂは、後述す
る自己走査型記録素子アレイチップ中の発光部を示す。
この発光部１０３ａ，１０３ｂは、記録素子としての複
数個の発光素子４０２，４０３が直線上（Ｘ方向）に２
列にわたって互いに平行に配列されることによって構成
されている。

【００２７】図３は、その光源装置を備えた電子写真式
の画像記録装置における記録部の構成を示す。３０１は
感光体、３０２は帯電ローラ、３０３は現像器である。
また、３０４は転写ローラ、３０５は記録紙である。

【００２８】図３において、感光体３０１は、図中の矢
印方向に回転しており、まず、帯電ローラ３０２によっ
てその表面が一様に帯電された後、後述するように発光
部１０３ａ，１０３ｂおよびロッドレンズアレイ１０２
等により構成されるプリントヘッドにより、記録すべき
画像に応じて露光され、その表面上に静電潜像が形成さ
れる。この感光体３０１上の静電潜像は現像器３０３に
より可視化されることにより、トナー像が形成される。
このトナー像は、転写ローラ３０４によって、矢印方向
に搬送される記録紙３０５に転写されることにより、ト
ナー像が形成される。このトナー像は、転写ローラ３０
４によって、矢印方向に搬送される記録紙３０５に転写
されることにより、その記録紙３０５上に所望の画像が
形成される。

【００２９】なお、この図３の構成は、以後の全ての例
において共通である。

【００３０】ここで、発光素子４０２，４０３の制御部
の構成について説明する。

【００３１】発光素子４０２，４０３等からなる発光部
１０３ａ，１０３ｂ、ロットレンズアレイ１０２、発光
素子４０２，４０３が接続される駆動部等は、プリント
ヘッドに搭載される。この駆動部は、プリントヘッド制
御手段によって制御される。

【００３２】図５および図７は、図９の自己走査型記録
素子アレイチップ２１０２の制御部の構成を示す。

【００３３】２１０１は、自己走査型記録素子アレイの
ドライバ部およびバッファ部であり、２１０１中の２２
０１は、それぞれの自己走査型記録素子アレイチップ２
１０２に対応したバッファ部である。２２０２は画像デ
ータ格納部、２２０３はデータ分配部である。

【００３４】図６は、画像データ格納部２２０２に格納
された画像データを示す。

【００３５】Ａ０からＡ１２７は、１列目の１番目の自
己走査型記録素子アレイチップ２１０２が印字すべき印
字データである。Ａ１２８からＡ２５５は、１列目の２
番目の自己走査型記録素子アレイチップ２１０２が印字
すべき画像データである。Ｂ０からＢ１２７は、２列目
の１番目の自己走査型記録素子アレイチップ２１０２が
印字すべき印字データである。

【００３６】そして、データ分配部２２０３においてそ
れぞれの自己走査型記録素子アレイチップ２１０２に対
応したバッファ部２２０１に配分し、必要なクロックを
前述した印字データクロックと共にそれぞれの自己走査
型記録素子アレイチップ２１０２に転送して印加するこ
とによって、発光させることができる。

【００３７】次に、動作について説明する。

【００３８】ホストコンピュータ等によって画像データ
が作成された後、そのデータが画像記録装置に送られ、
インタフェース手段を介して、プリントヘッド制御手段
に画像記録データが入力される。ここで、図４に示した
ような複数列の発光素子４０２，４０３によって同時に
複数列記録を行うためのデータ変換が行われ、発光素子
４０２，４０３の各駆動部にデータが送られる。これに
より、図１の基板１０１に副走査方向に複数列搭載され
ている発光素子４０２，４０３が所定のデータに基づい
て順次露光動作を行い、相対する感光体３０１上に潜像
を形成する。

【００３９】図４は、本発明の発光素子４０２，４０３
を用いて記録紙３０５に記録した様子を示す。この図４
において、５０１，５０２は、それぞれ異なった発光列
により記録された記録パターンである。

【００４０】すなわち、図４に示す実線５０１で示すラ
インと破線５０２で示すラインとが一組となり、これら
が本例では同時に記録される。なお、図３に示すよう
に、順次、発光素子４０２，４０３により発せられた光
は、ロットレンズアレイ１０２を通して、感光体３０１
上に露光動作を行う。その後、前述の電子写真プロセス
によって転写紙となる記録紙３０５上に所望の画像が得
られる。

【００４１】上述したような記録動作を繰り返すことに
よって、従来の単数ラインの発光素子による露光処理に
比べ、処理速度の格段の向上を図ることができる。

【００４２】次に、図８を参照して、図１で述べた複数
個の発光素子４０２，４０３が複数列搭載されたチップ
について説明する。

【００４３】このチップは、１枚（１ブロック）あた
り、例えば、６４個から１２８個程度の発光素子４０
２，４０３が搭載されている。このような単一のチップ
が、複数ブロック分アレイ状に実装される。すなわち、
単一のチップを画像記録装置の用紙幅（Ｘ方向）に合わ
せて複数枚アレイ状に実装することによって、必要な幅
のプリントヘッド４０１を実現する。

【００４４】ここで、本例で用いる記録チップとしての
自己走査型記録素子アレイチップについて説明する。

【００４５】１ブロック分のチップ上に、複数列（ここ
では２列）からなる発光素子４０２，４０３がウエハ上
にて構成される。また、それぞれの発光素子４０２，４
０３に対応して、これらを駆動するドライバもプリント
ヘッド４０１上に実装され、各チップに接続される（図
示せず）。

【００４６】そして、このように複数列の発光素子４０
２，４０３を有する基板をまとめてプリントヘッド形状
にすることによって、図１に示すような構造とすること
ができる。

【００４７】なお、このプリントヘッドを用いて行われ
る露光動作および画像記録動作については、前述した通
りである。

【００４８】このように、記録チップの形成を行うウエ
ハ段階において、複数列の発光素子４０２，４０３を略
平行にアレイ状に実装することによって、従来の単数ラ
インの発光素子による露光処理に比べ、前述した例と同
様に、処理速度の向上を実現できると共に、実装処理を
効率よく行うことができる。

【００４９】図９は、１列分の自己走査型記録素子アレ
イの等価的な回路構成を示す。

【００５０】ここで、発光素子は、発光サイリスタから
なる。８０１は、サイリスタ８０１ａのシフトレジスタ
部である。８０２は、サイリスタ８０２ａ等より構成さ
れる発光部であり、サイリスタ８０２ａの各々は前述の
発光素子１０３ａに相当するものである。８０３は電源
を供給するＶGA、８０４はスタート信号を示す。また、
８０５，８０６は各々転送クロックφ１，φ２、８０７
は印字データクロックφＤＡＴＡを示す。

【００５１】前述した図８の９０１ａ〜９０１ｄは、図
９のサイリスタ構造の発光素子が、複数個（ここでは４
ブロック）プリントヘッド４０１上に実装されたもので
ある。

【００５２】そして、図９で示す自己走査型サイリスタ
構造の発光素子は、１つのブロックあたり、通常、６４
個から１２８個程度の発光部８０２が搭載され、この１
ブロック分の発光素子を複数列分（ここでは、２列）同
一のウエハ上に形成する。このように同一ウエハ上の発
光素子（図９参照）を１つのブロックとして構成し、こ
のブロックを図８に示すように必要な長さにわたって基
板上でアレイ状に実装し、これによりプリントヘッド４
０１を形成する。

【００５３】そして、このような自己走査型サイリスタ
構造の発光素子は、スタート信号（φｓ）８０４、転送
クロック（φ１）８０５および（φ２）８０６、印字デ
ータクロック（ＤＡＴＡ）８０７等の各信号によって、
順次点灯することができる。

【００５４】具体的な動作について説明する。

【００５５】サイリスタ８０１ａが転送クロック（φ
１）８０５によってオン状態であるとすると、そのゲー
ト電位はほぼ零ボルトになる。この電位は、ダイオード
８５０を通して右方向に影響を与える。そして、次の転
送クロックφ２によって右方向の素子のみ選択的にター
ンオンされるため、右方向への転送が可能となる。この
ようにしてアドレスされたと同時に、画像情報に対応し
た印字データ（ＤＡＴＡ）クロックを印加することによ
り、発光部８０２のサイリスタ８０２ａが発光する。こ
のような動作を繰り返すことによって、所定のサイリス
タ８０２ａを画像データのとおりに発光させることがで
きる。

【００５６】上述したように、記録チップのウエハ段階
において、副走査方向に対し複数列の発光素子を形成
し、実装することによって、従来の単数ラインの発光素
子による露光動作に比べ、記録速度の向上を図ることが
できる。また、自己走査型サイリスタ構造の発光素子
は、従来のＬＥＤ方式の構造に比較して複数列のウエハ
上での形成も容易に行えることから、実装処理の効率化
を一段と図ることもできる。

【００５７】（第２の例）次に、本発明の第２の実施の
形態について説明する。

【００５８】本例においては、図１１に示すように、自
己走査型記録素子アレイのパターンを、１つの半導体チ
ップ上に２列分配置するものである。すなわち、図１１
に示すように、自己走査型記録素子チップ６００上に
は、５０８および７０８の２列分のパターンが形成され
る。

【００５９】図１０は、図１１の自己走査型記録素子ア
レイチップ６００の等価的な回路構成を示す。

【００６０】５０１ａ，７０１ｂは、サイリスタ５０
１，７０１のシフトレジスタ部である。５０２ａ，７０
２ｂは、サイリスタ５０２，７０２等より構成される発
光部である。５０３ａ，７０３ｂは、電源を供給するＶ
GAである。５０４ａ，７０４ｂは、スタート信号φｓで
ある。５０５ａ，７０５ｂ，５０６ａ，７０６ｂは、各
々転送クロックφ１，φ２である。５０７ａ，７０７ｂ
は、印字データクロックφＤＡＴＡである。また、図１
１において、５０８は、図１０のシフトレジスタ部５０
１ａと発光部５０２ａとを含めた領域を示す。７０８
は、図１０のシフトレジスタ部７０１ｂと発光部７０２
ｂとを含めた領域を示す。

【００６１】この自己走査型記録素子アレイチップのパ
ターン５０８および７０８は、同一形状に構成されるも
のであり、これらを図１１に示したように、互いに発光
部が隣接するように向かい合わせに配置することによ
り、１つの半導体ウエハ上に２列分の自己走査型記録素
子アレイチップのパターンを形成することができる。こ
れを複数個アレイ状に配置することにより、プリントヘ
ッドを構成することができる。

【００６２】図１２は、プリントヘッド４０１に送られ
る画像データを示す。８０１は図１１の領域５０８に送
られる画像データを示し、８０２は図１１の領域７０８
に送られる画像データを示す。

【００６３】次に、動作について説明する。

【００６４】まず、ホストコンピュータ等によって記録
データが作成された後、データ記録装置に送られ、イン
タフェース手段を介して、プリントヘッド制御手段に記
録データが入力される。そして、発光素子４０２，４０
３の駆動部にデータが送られる。

【００６５】図１０を例にとると、その送られてきた印
字データに加え、発光素子（ここでは、発光部５０２
ａ，７０２ｂのサイリスタ５０２，７０２）の点灯に必
要なその他の信号スタート信号５０４ａ，７０４ｂ、転
送クロック５０５ａ，７０５ｂ，５０６ａ，７０６ｂも
生成し、印字データクロック５０７ａ，７０７ｂと共に
自己走査型記録素子アレイチップ６００の領域５０８，
７０８に転送する。

【００６６】また、自己走査型記録素子アレイチップ内
における動作は、前述した第１の例と同様であり、各サ
イリスタを画像データのとおりに発光させる。

【００６７】ここで、チップ６００内のデータ転送の方
向は、上側の領域５０８は左から右に転送され、下側の
領域７０８は右から左に転送され、順次点灯する。これ
によって、印字データの転送は次のようになる。

【００６８】すなわち、図１２に示すように、チップ６
００に６４個の発光素子があるとすると、領域５０８に
は８０１のように、ｎ１，ｎ２，ｎ３からｎ６４の順に
プリントヘッド制御手段によって転送する。一方、領域
７０８には８０２のように、ｍ６４，ｍ６３，ｍ６２か
らｍ１の順にプリントヘッド制御手段から当該記録チッ
プへ画像データを入力する。そして、プリントヘッド４
０１上の全ての記録チップにおいても、同様に画像デー
タを入力する。

【００６９】その後、前述したとおり、図３に示すよう
に、順次、発光素子４０２，４０３により点灯した光は
ロットレンズアレイ１０２を通して、感光体３０１に露
光動作を行い、前述した電子写真プロセスにより記録紙
３０５上に所望の画像を形成する。

【００７０】上述したように、従来の単数ラインの発光
素子による露光に比べ、複数列の発光素子を備えたウエ
ハチップにより形成されたプリントヘッド４０１を用い
ることにより、処理速度の格段の向上を図ることがで
き、しかも、装置の小型化を実現することが可能とな
る。

【００７１】また、半導体ウエハ内に自己発光素子列を
互いに対象なパターンで形成することにより、設計が容
易となると共に、信頼性を向上させることができる。

【００７２】また、本例における制御部は、第１の例と
同様に構成されるが、当然、各発光素子列の走査方向に
応じた順序で印字データが入力されることはもちろんで
ある。

【００７３】（第３の例）次に、本発明の第３の実施の
形態について説明する。

【００７４】図１３は、自己走査型記録素子アレイチッ
プ６００の等価的な回路構成を示す。

【００７５】５０１ａ，５０１ｂは、サイリスタ５０１
のシフトレジス部である。５０２ａ，５０２ｂは、サイ
リスタ５０２の発光部である。５０３ａ，５０３ｂは電
源である。５０４ａ，５０４ｂはスタート信号である。
５０５ａ，５０５ｂ，５０６ａ，５０６ｂは転送クロッ
クである。５０７ａ，５０７ｂは印字データクロックで
ある。また、５０８は、５０１ａと５０２ａとを含めた
領域を示す。５０９は、５０１ｂと５０２ｂとを含めた
領域を示す。

【００７６】すなわち、この自己走査型記録素子アレイ
チップのパターン５０８および５０９は、互いに鏡像を
なすような形状に構成されるものである。これらを図１
１に示したように、互いに発光部が隣接するように向か
い合わせに配置することにより、１つの半導体チップ上
に２列分の自己走査型記録素子アレイチップのパターン
を形成することができる。これを複数個アレイ状に配置
することにより、プリントヘッドを構成することができ
る。

【００７７】回路の動作について説明する。

【００７８】図１３の端子５０３ａ〜５０７ａおよび端
子５０３ｂ〜５０７ｂに入力される信号に基づいて、発
光部５０２ａ，５０２ｂが発光する。入力される信号と
してのスタート信号φｓ、転送クロックφ１，φ２の制
御は、前述した例とほぼ同様に行うことができるが、し
かしながら、印字データクロックφＤＡＴＡの制御は異
なる。

【００７９】すなわち、本例におけるチップ６００内の
発光素子の発光順序は、上側の領域５０８においては左
から右の方向であり、下側の領域７０８においては右か
ら左の方向である。これによって、印字データの転送は
次のようになる。図１４に示すように、チップ６００に
６４個の発光素子があるとすると、領域５０８において
は８０１のように、ｎ１，ｎ２，ｎ３からｎ６４の順に
プリントヘッド制御手段によって転送する。また、領域
７０８においても、８０２のように、ｍ１，ｍ２，ｍ３
からｍ６４の順にプリントヘッド制御手段によって転送
する。そして、プリントヘッド４０１上の全てのチップ
に、同様にデータを転送する。

【００８０】その後、図３に示すように、順次、発光素
子により点灯した光は、ロットレンズアレイ１０２を通
り、感光体３０１に露光動作を行い、前述した電子写真
プロセスにより、記録紙３０５上に所望の画像を形成す
る。

【００８１】（第４の例）次に、本発明の第４の実施の
形態について説明する。

【００８２】以上、第２および第３の例においては、２
列分の自己走査型発光素子アレイチップのパターンを同
一チップに形成する例について説明したが、以下、これ
らの自己走査型発光素子アレイ中の自己走査機能を各発
光素子列が共有化することにより、チップの簡素化を図
る例について説明する。

【００８３】以下、図１５を用いて、本例における自己
走査型発光素子アレイチップについて説明する。なお、
本例においても、この記録素子アレイチップを複数個、
例えば５６個長手方向に配置することにより、記録媒体
の長手方向に対応したプリントヘッドを実現するもので
ある。

【００８４】本例に用いる発光素子チップとその駆動方
法を、図１５、図１６、図１７に基づいて説明する。

【００８５】図１５は、サイリスタ構造からなる自己走
査型発光素子アレイチップの１個の等価回路を示すもの
である。以下、発光素子列の動作原理および制御につい
て説明する。なお、図１５は、自己走査型発光素子チッ
プの内部構成について示すが、他のチップも全く同様の
構成である。

【００８６】この自己走査型発光素子アレイチップ内に
は、２列の発光素子列００１Ａ，００１Ｂが備えられて
おり、各発光素子列は発光素子としての発光サイリスタ
を例えば１２８個持っている。この発光サイリスタの数
は２以上の数であればよい。ここで、Ｌａ１００１，Ｌ
ａ１００２，…，Ｌａ１１２８は、第１列の発光素子列
００１Ａの発光サイリスタ、Ｌｂ１００１，Ｌｂ１００
２，…，Ｌｂ１１２８は、第２列の発光素子列００１Ｂ
の発光サイリスタを示す。また、Ｒ１００１，Ｒ１００
２，…，Ｒ１１２８は負荷抵抗、Ｄ１００１，Ｄ１００
２，…，Ｄ１１２８はダイオード、Ｔ１００１，Ｔ１０
０２，…，Ｔ１１２８は発光サイリスタからなるスイッ
チ素子を示す。また、ＶＧＡは電源供給ライン、φｓは
スタートパルスライン、ＤＡＴＡ＜Ａ＞，ＤＡＴＡ＜Ｂ
＞は各発光素子列の発光サイリスタへ画像データを供給
する画像データラインである。また、１つのスイッチ素
子Ｔ１００１に注目すると、スイッチ素子Ｔ１００１の
ゲート端子は、発光サイリスタＬａ１００１，Ｌｂ１０
０１のゲート端子と共通に接続される。すなわち、１つ
のスイッチ素子が、２つの発光素子をターンオンする。

【００８７】例えば、Ｔ１００１およびＴ１００２のス
イッチ素子のゲート端子は、ダイオードＤ１００１を介
して互いに接続され、また、それぞれ負荷抵抗Ｒ１００
１およびＲ１００２を介して電源ＶＧＡに接続される。
その一方で、転送動作のための転送クロックφ１，φ２
がそれぞれ、Ｔ１００１，Ｔ１００２のそれぞれのカソ
ードに印加される。

【００８８】次に、本例における自己走査型発光素子ア
レイチップの発光動作を、図１５および図１７に基づい
て例示的に説明する。

【００８９】図１７は、各発光素子列に印加される書き
込み信号のパルス幅がほぼ同一の場合の各信号の時刻と
パルスの状態を示すものである。

【００９０】今、図１７の時刻ｔ１において、スイッチ
素子の１つであるＴ１００１が転送クロックφ１によっ
てオン状態であるとすると、そのゲート電位はほぼ零ボ
ルトになり、この電位はダイオードＤ１００１を通して
右方向に影響を与える。そして、時刻ｔ２に達すると、
次の転送クロックφ２によって右方向の素子のみ選択的
にターンオンされるため、右方向への転送が可能とな
る。

【００９１】上記の時刻ｔ１とｔ２との間、サイリスタ
Ｔ１００１がドレスされたと同時に画像データに対応し
たＤＡＴＡクロックを、図１５中の書き込み信号ライン
ＤＡＴＡ＜Ａ＞，ＤＡＴＡ＜Ｂ＞を介して、図１７中の
ＤＡＴＡ＜Ａ＞，ＤＡＴＡ＜Ｂ＞に１と表示されたパル
スを印加することにより、それぞれ対応する選択された
サイリスタＴ１００１とゲートを共有する発光サイリス
タＬａ１００１，Ｌｂ１００１が同時に発光する。ここ
で、与えられた画像データの白・黒によっては、各発光
素子をＯＦＦにすれば、記録を行わない。また、ｔ２と
ｔ３との間には、Ｔ１００２がアドレスされているた
め、Ｌａ１００２，Ｌｂ１００２を発光できる。このよ
うな転送動作と画像データのＯＮ／ＯＦＦを繰り返して
入力することにより、所望の発光サイリスタを入力され
る画像データに応じて発光させることができる。

【００９２】次に、本露光装置内の複数の発光素子チッ
プに印加する各信号ラインを通して各信号を発生する制
御部を、図１６に基づいて説明する。

【００９３】図１６において、ＣＨ００１，ＣＨ００
２，…ＣＨ１５６は、各自己走査型発光素子アレイチッ
プとして構成される記録チップである。ＤＲ００１は、
本露光装置の発光動作を制御するドライバー部である。
例示的に記録チップを５６個並べて発光素子チップアレ
イを形成している露光装置として説明するが、記録チッ
プは１個以上であれば幾つであってもかまわない。

【００９４】ここで、ＶＧＡ，φｓ，φ１，φ２の各信
号は、各記録チップＣＨ００１，ＣＨ００２，…ＣＨ１
５６に共通に印加される。一方、書き込み信号ラインは
各記録チップのＡ，Ｂ列それぞれに接続されるため、記
録チップＣＨ００１内の発光素子列００１Ａ，００１Ｂ
にはそれぞれ、ＤＡＴＡ＜Ａ＞１，ＤＡＴＡ＜Ｂ＞１の
各画像データラインが接続されている。同様に、記録チ
ップＣＨ００２内の発光素子列００２Ａ，００２Ｂには
それぞれ、ＤＡＴＡ＜Ａ＞２，ＤＡＴＡ＜Ｂ＞２の各画
像データラインが接続されている。この構成と前述した
記録チップの動作とによって、各記録チップ内の各発光
素子列内の同一アドレスの発光素子は、同時に発光動作
できるようになり、発光のＯＮ／ＯＦＦは各書き込み信
号によって制御する。

【００９５】なお、これら発光素子による露光動作の他
の、帯電、現像、転写等の各動作は、前述した例と同様
に行われるものである。

【００９６】以上、第４の例によれば、複数列の記録素
子アレイによって、高速にかつ高解像度な画像記録を実
現できるとともに、各記録素子アレイの転送機能を共有
化したことにより、小型で、簡易な記録チップ、記録ヘ
ッド、および画像記録装置を実現することができる。

【００９７】また、以上の例においては、複数の記録素
子アレイを備えるプリントヘッドの例として、２列の記
録素子アレイを備えるプリントヘッドについて説明した
が、３列以上の記録素子アレイを備えたプリントヘッド
においても本発明を適用可能である。

【００９８】また、その際、１つのスイッチ素子に複数
の記録素子を接続して、複数列の記録素子を同時に走査
することができる。

【００９９】また、以上の例においては、記録素子とし
て発光素子をアレイ状に配列した光プリントヘッドを用
い、像担持体状に静電潜像を形成する例について説明し
たが、その他、例えば、発熱素子をアレイ状に配列した
サーマルプリントヘッドや、さらにはインクジェットヘ
ッド等、種々の記録素子を用いた例に応用することが可
能である。

【０１００】以上、本発明を幾つかの好ましい例につい
て説明したが、本発明は、これらの例に限定されるもの
ではなく、特許請求の範囲内において種々の変形や応用
が可能である。

【０１０１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の発光素子からなる自己走査型記録素子アレイを複
数列用意し、感光体への露光に用いるようにしたので、
電子写真式プロセスにおいて、より高速記録が可能とな
る。

【０１０２】また、発光サイリスタ構造の記録素子とし
たことによって、高密度のウエハ実装が可能となり、こ
れにより、高解像度の記録が容易となる。

【０１０３】さらに、半導体ウエハ内に発光素子列を、
対象なパターンで形成することによって、設計が容易と
なり、部品の信頼性も向上させることが可能となる。

【０１０４】さらにまた、自己走査型発光素子アレイ中
の自己走査機能を各発光素子列が共有化することによっ
て、チップの簡素化、小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態である自己走査型記
録素子アレイの構造を示す平面図である。

【図２】自己走査型記録素子アレイの構造を示す側面図
である。

【図３】電子写真式の記録装置における記録部の構成を
示す正面図である。

【図４】発光素子を用いて紙面上に記録した様子を示す
説明図である。

【図５】自己走査型記録素子アレイチップの制御部の構
成を示すブロック図である。

【図６】バッファに格納された画像データの状態を示す
説明図である。

【図７】制御部と接続された自己走査型記録素子アレイ
チップの構成を示すブロック図である。

【図８】複数ブロックの自己走査型サイリスタ構造の発
光素子がプリントヘッド上に実装された例を示すブロッ
ク図である。

【図９】自己走査型サイリスタ構造の発光素子の構造を
示す回路図である。

【図１０】本発明の第２の実施の形態である自己走査型
記録素子アレイが互いに対象に形成されたパターンの１
ブロック分の構成を示す回路図である。

【図１１】１チップ上に形成された自己走査型記録素子
アレイの配列を示す平面図である。

【図１２】自己走査型記録素子アレイへの印字データを
示す説明図である。

【図１３】本発明の第３の実施の形態である自己走査型
記録素子アレイチップの等価回路を示す回路図である。

【図１４】図１３の回路における自己走査型記録素子ア
レイへの印字データを示す説明図である。

【図１５】本発明の第４の実施の形態である自己走査型
記録素子アレイチップの等価回路を示す回路図である。

【図１６】図１５の回路に接続される制御部の構成を示
すブロック図である。

【図１７】図１５の回路に入力される各信号のタイミン
グチャートである。

【符号の説明】

１０１ 基板 １０２ 結像手段 １０３ａ，１０３ｂ 発光素子列 ３０１ 感光体 ４０２，４０３ 発光素子 ４２０ 記録装置

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 略平行に配置される複数列の発光素子ア
   レイと、 該発光素子アレイ中の記録素子を走査する走査手段とを
   チップ内部に具え、 シリアルに入力される画像データに応じて記録動作を行
   うことを特徴とする記録チップ。
2. 【請求項２】 前記複数列の発光素子アレイが前記走査
   手段を共有したことを特徴とする請求項１記載の記録チ
   ップ。
3. 【請求項３】 アレイ状に複数配置され、隣接するスイ
   ッチ素子を順次ターンオンする複数のスイッチ素子と、 前記スイッチ素子の各々に接続される記録素子が、アレ
   イ状に配列され、かつ、略平行に配列された複数列の記
   録素子アレイとを具え、 前記スイッチ素子の各々が対応する記録素子をターンオ
   ンすることにより、前記複数の記録素子が走査されるこ
   とを特徴とする記録チップ。
4. 【請求項４】 前記スイッチ素子が互いに異なる記録素
   子アレイ中に含まれる複数の記録素子に接続され、 前記複数のスイッチ素子が順次ターンオンされることに
   より、複数の記録素子アレイが同時に走査されることを
   特徴とする請求項３記載の記録チップ。
5. 【請求項５】 前記複数のスイッチ素子は、２相のパル
   ス信号によって順次ターンオンされることを特徴とする
   請求項１記載の記録チップ。
6. 【請求項６】 前記記録素子は、発光素子であることを
   特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の記録チ
   ップ。
7. 【請求項７】 略平行に配置される複数列の記録素子ア
   レイと、該記録素子アレイ中の記録素子を走査する走査
   手段とをチップ内部に具え、シリアルに入力される画像
   データに応じて記録動作を行う記録チップをアレイ状に
   具えたことを特徴とする記録ヘッド。
8. 【請求項８】 前記複数列の発光素子アレイが前記走査
   手段を共有したことを特徴とする請求項７記載の記録ヘ
   ッド。
9. 【請求項９】 アレイ状に複数配置され、隣接するスイ
   ッチ素子を順次ターンオンする複数のスイッチ素子と、 前記スイッチ素子の各々に接続される記録素子が、アレ
   イ状に配列され、かつ、略平行に配列された複数列の記
   録素子アレイとを具え、 前記スイッチ素子の各々が対応する記録素子をターンオ
   ンすることにより、前記複数の記録素子が走査されるこ
   とを特徴とする記録ヘッド。
10. 【請求項１０】 前記スイッチ素子が互いに異なる記録
    素子アレイ中に含まれる複数の記録素子に接続され、 前記複数のスイッチ素子が順次ターンオンされることに
    より、複数の記録素子アレイが同時に走査されることを
    特徴とする請求項９記載の記録ヘッド。
11. 【請求項１１】 前記複数のスイッチ素子を２相のパル
    ス信号によって順次ターンオンすることを特徴とする請
    求項１０記載の記録ヘッド。
12. 【請求項１２】 前記記録素子は、発光素子であること
    を特徴とする請求項７ないし１１のいずれかに記載の記
    録ヘッド。
13. 【請求項１３】 略平行に配置される複数列の記録素子
    アレイと、該記録素子アレイ中の記録素子を走査する走
    査手段とをチップ内部に具え、シリアルに入力される画
    像データに応じて記録動作を行う記録チップを用いて、 記録媒体に画像を記録することを特徴とする画像記録装
    置。
14. 【請求項１４】 前記複数列の発光素子アレイが前記走
    査手段を共有したことを特徴とする請求項１３記載の画
    像記録装置。
15. 【請求項１５】 アレイ状に複数配置され、隣接するス
    イッチ素子を順次ターンオンする複数のスイッチ素子
    と、 前記スイッチ素子の各々に接続される記録素子が、アレ
    イ状に配列され、かつ、略平行に配列された複数列の記
    録素子アレイとを具え、 前記スイッチ素子の各々が対応する記録素子をターンオ
    ンすることにより、前記複数の記録素子が走査される記
    録ヘッドを用いて記録媒体に画像を記録することを特徴
    とする画像記録装置。
16. 【請求項１６】 前記スイッチ素子が互いに異なる記録
    素子アレイ中に含まれる複数の記録素子に接続され、 前記複数のスイッチ素子が順次ターンオンされることに
    より、複数の記録素子アレイが同時に走査されることを
    特徴とする請求項１５記載の画像記録装置。
17. 【請求項１７】 前記複数のスイッチ素子を２相のパル
    ス信号によって順次ターンオンすることを特徴とする請
    求項１６記載の画像記録装置。
18. 【請求項１８】 前記記録素子は、発光素子であること
    を特徴とする請求項１３ないし１７のいずれかに記載の
    画像記録装置。
19. 【請求項１９】 前記記録媒体は感光体であり、 該感光体に記録された画像を現像する現像手段と、 該現像手段により現像された画像を記録紙に転写する転
    写手段とを具えたことを特徴とする請求項１８記載の画
    像記録装置。