JPS6090782A - 発光ダイオ−ドを用いたプリンタ - Google Patents
発光ダイオ−ドを用いたプリンタInfo
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- JPS6090782A JPS6090782A JP58200568A JP20056883A JPS6090782A JP S6090782 A JPS6090782 A JP S6090782A JP 58200568 A JP58200568 A JP 58200568A JP 20056883 A JP20056883 A JP 20056883A JP S6090782 A JPS6090782 A JP S6090782A
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/435—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
- B41J2/447—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources
- B41J2/45—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources using light-emitting diode [LED] or laser arrays
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K15/00—Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers
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- H04N1/40031—Circuits exciting or modulating particular heads for reproducing continuous tone value scales for a plurality of reproducing elements simultaneously
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- Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は画像形成用露光装置として発光ダイオード（Ｌ
ｌｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ 、以下ＬＥ
Ｄと称す）アレイを搭載したＬＥＤプリンタヘッドを利
用した電子写真式光プリンタに関する。
ｌｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ 、以下ＬＥ
Ｄと称す）アレイを搭載したＬＥＤプリンタヘッドを利
用した電子写真式光プリンタに関する。
この種の電子写真式光プリンタは一般的な電子写真式複
写装置のスリット露光−原稿像結慮光学系のかわ夛に、
主走査方向−動弁の輝点列をドラム上に結像でき、任意
の輝点の点燈、消燈を可能にした画像形成用露光装置を
組み込んだものであり、特にＬＥＤプレイプリンタは、
１１＼ 輝点列発生の手段として、微少ＬＥＤを数十個−列もし
くは複数列に並べ、これの像をドラム面上に結縁する結
縁光学系と一体にしたものを画像形成用露光装置として
用いたものである。
写装置のスリット露光−原稿像結慮光学系のかわ夛に、
主走査方向−動弁の輝点列をドラム上に結像でき、任意
の輝点の点燈、消燈を可能にした画像形成用露光装置を
組み込んだものであり、特にＬＥＤプレイプリンタは、
１１＼ 輝点列発生の手段として、微少ＬＥＤを数十個−列もし
くは複数列に並べ、これの像をドラム面上に結縁する結
縁光学系と一体にしたものを画像形成用露光装置として
用いたものである。
第１図に従来のＬＥＤアレイプリンタの概略構成図を示
す。１０１は感光ドラムで矢印ａの向きに回転する。１
０２は１次帯電器で感光ドラム１０１０表面を均一に帯
電する。１０３は従来のＬＥＤプリンタヘッドであり、
ここで感光ドラム１０１の表面において輝点が結鐵され
た部分の電荷のみ移動し、その他の部分の電荷はそのま
まで残る。すなわち静１１ｔｅ像が形成される。次に現
像器１０４を通過すると、そのときの感光ドラム１０１
０表面の電荷の有無に従い、トナーの付着、未着がおこ
り、感光ドラム１０１上の画像がｌｉＡ像化する。以上
の過程において、ＬＥＤプリンタヘッド１０３により輝
点び現像器１０４に入れたトナーの極性等の組合せ如伺
により、任意に決定できるのは周知のとおりである。
す。１０１は感光ドラムで矢印ａの向きに回転する。１
０２は１次帯電器で感光ドラム１０１０表面を均一に帯
電する。１０３は従来のＬＥＤプリンタヘッドであり、
ここで感光ドラム１０１の表面において輝点が結鐵され
た部分の電荷のみ移動し、その他の部分の電荷はそのま
まで残る。すなわち静１１ｔｅ像が形成される。次に現
像器１０４を通過すると、そのときの感光ドラム１０１
０表面の電荷の有無に従い、トナーの付着、未着がおこ
り、感光ドラム１０１上の画像がｌｉＡ像化する。以上
の過程において、ＬＥＤプリンタヘッド１０３により輝
点び現像器１０４に入れたトナーの極性等の組合せ如伺
により、任意に決定できるのは周知のとおりである。
現隊器１０４を通過してｗＡ画像したトナーによる画欺
は、転写帯電器１０５によりカセット１０６もしくはカ
セット１０７より供給される紙に転写される。この紙の
定着器１０８０通過時に、感光ドラム１０１より転写し
たトナーが紙に定着する。１０９は感光ドラム１０１上
に残ったトナーのクリーナであり、１１０は除電ランプ
である。
は、転写帯電器１０５によりカセット１０６もしくはカ
セット１０７より供給される紙に転写される。この紙の
定着器１０８０通過時に、感光ドラム１０１より転写し
たトナーが紙に定着する。１０９は感光ドラム１０１上
に残ったトナーのクリーナであり、１１０は除電ランプ
である。
第２図はＬＥＤプリンタヘッド１０３を構成する。ＬＥ
Ｄアレイ基板２０１の斜視図である。
Ｄアレイ基板２０１の斜視図である。
２０２は放熱板を兼ねた基板であり、２０３゜２０４．
２０５はセラミック基板等で構成される配線手段である
。２０６．２０７は画像信号や電源との接続を行うため
のケーブルである。
２０５はセラミック基板等で構成される配線手段である
。２０６．２０７は画像信号や電源との接続を行うため
のケーブルである。
２０８−１〜２０８− ｎは中央にＬＥＤを１列に並べ
たＬＥＤアレイチップであり、２０９−１〜２０９ち、
ケーブル２０６．２０７より入力される画像信号のシリ
アルパラレル変換回路、等を内蔵したＬＥＤドライブ集
積回路（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｌｃｕｉｔ、以下ＩＣ
と称す）である。このＬＥＤ０ｇ アレイテツプム陣−ｍとＬＥＤドライブＩ Ｃ２０９−
ｍ 、 ２１０−ｍの部分を拡大したものを第３図には
中央に一列に並べである。奇数番の■Ｄ３０１＝１ 、
３０１−３ 、・・・は上側に、偶数番のＬルＤ３０１
２１０−ｍの各ＬＥＤ駆動用端子３０２−１ 、３０２
−２ 。
たＬＥＤアレイチップであり、２０９−１〜２０９ち、
ケーブル２０６．２０７より入力される画像信号のシリ
アルパラレル変換回路、等を内蔵したＬＥＤドライブ集
積回路（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｌｃｕｉｔ、以下ＩＣ
と称す）である。このＬＥＤ０ｇ アレイテツプム陣−ｍとＬＥＤドライブＩ Ｃ２０９−
ｍ 、 ２１０−ｍの部分を拡大したものを第３図には
中央に一列に並べである。奇数番の■Ｄ３０１＝１ 、
３０１−３ 、・・・は上側に、偶数番のＬルＤ３０１
２１０−ｍの各ＬＥＤ駆動用端子３０２−１ 、３０２
−２ 。
・・・３０３−１ 、３０３−２ 、・・・にそれぞれ
ワイヤダンディングしである。
ワイヤダンディングしである。
以上の様にＬＥＤアレイ基板２０１（ｌ″１．構成され
てお９、ケーブル２０６．２０７よＦ）＠像信号を１動
弁逐次、ＬＥＤドライブＩ Ｃ２０９−１〜２０９−ｎ
、 ２１０−１〜２１０−ｎが入力し、１列分のデー
タをシフトした後、これを並列にＬＥＤ駆動端子３０２
−１ 、３０２−２ 、・・・、 ３０３−１ 、３０
３−２ 、・・・に出力し、とれに従い各ＬＥＤが点燈
、消煙し、−動労の画像形成用の輝点が発生する０第４
−１図にＬＥＤ発光部とドラム面結像点の関係図を示す
。ＬＥＤアレイテップ２０８−ｍはセルフォックレンズ
アレイ等の結［Ｊ１４０１によって感光ドラム１０１上
に結像される。ここでＬ Ｅ Ｄ ３０１−１からの光
束Ｌ１は角度θが７１％さいと、結像系４０１によシ、
光束Ｌｌ−ｔとなり入射するが角度θが大きくなると、
光束の一部が入射しなくなる。そして入射した光束Ｌｌ
−ｔのみが感光ドラムｌＯ１上に到達し、結１幕さＩ
しる■Ｄ３０１−１の光の配光特性は、第４−２図の様
になっており、角度θがかなり大きな方向にまで光束密
度が高くなっている。この様に球にほぼ等しい配向特性
を有する発光体からの光束を角度θまではすべて結縁糸
４０１に入射し、θ以上は入射しないと近似し、発光体
の出力光エネルギに対する入力エネルギの比を計算し、
まとめたものが表１である。
てお９、ケーブル２０６．２０７よＦ）＠像信号を１動
弁逐次、ＬＥＤドライブＩ Ｃ２０９−１〜２０９−ｎ
、 ２１０−１〜２１０−ｎが入力し、１列分のデー
タをシフトした後、これを並列にＬＥＤ駆動端子３０２
−１ 、３０２−２ 、・・・、 ３０３−１ 、３０
３−２ 、・・・に出力し、とれに従い各ＬＥＤが点燈
、消煙し、−動労の画像形成用の輝点が発生する０第４
−１図にＬＥＤ発光部とドラム面結像点の関係図を示す
。ＬＥＤアレイテップ２０８−ｍはセルフォックレンズ
アレイ等の結［Ｊ１４０１によって感光ドラム１０１上
に結像される。ここでＬ Ｅ Ｄ ３０１−１からの光
束Ｌ１は角度θが７１％さいと、結像系４０１によシ、
光束Ｌｌ−ｔとなり入射するが角度θが大きくなると、
光束の一部が入射しなくなる。そして入射した光束Ｌｌ
−ｔのみが感光ドラムｌＯ１上に到達し、結１幕さＩ
しる■Ｄ３０１−１の光の配光特性は、第４−２図の様
になっており、角度θがかなり大きな方向にまで光束密
度が高くなっている。この様に球にほぼ等しい配向特性
を有する発光体からの光束を角度θまではすべて結縁糸
４０１に入射し、θ以上は入射しないと近似し、発光体
の出力光エネルギに対する入力エネルギの比を計算し、
まとめたものが表１である。
表１
一方、現行の結１：Ｊ！器４０１で比較的θの大きくと
れるものでも第４−１図におけるｌｌ及びｔｏが３ｗｉ
、ｌａが９ｎ程度で６９、θは１５″程度である。従っ
て結像器４０１中の光の減良を無視しても、ＬＥＤ ３
０１−１の全党エネルギの約１３多しか感光ドラム１０
１上に伝達することができない。
れるものでも第４−１図におけるｌｌ及びｔｏが３ｗｉ
、ｌａが９ｎ程度で６９、θは１５″程度である。従っ
て結像器４０１中の光の減良を無視しても、ＬＥＤ ３
０１−１の全党エネルギの約１３多しか感光ドラム１０
１上に伝達することができない。
第５図にＬＥＤ発光部の形状を示す。図中５０１はＬＥ
Ｄテップであシ、５０２が有効発光面、５０３が電極で
あり、５０４が電極とＬＥＤの接続面である。従って１
画素分のＬＥＤのＰＮ接合面の大きさは、有効発光面５
０２と接続面５０４を加えたものになっている。
Ｄテップであシ、５０２が有効発光面、５０３が電極で
あり、５０４が電極とＬＥＤの接続面である。従って１
画素分のＬＥＤのＰＮ接合面の大きさは、有効発光面５
０２と接続面５０４を加えたものになっている。
一方ＬＥＤの発光は有効発光面５０２に垂直方向をＯｏ
として、第４〜２図の配光特性の様になっている。そし
て、光の出力は、有効発光面５０２下のＰＮ接合面の電
流密度にほぼ比例する。一方、各画素に対応するＬＥＤ
発光向は一列に並べであるので、隣接する画素との区切
りを形成するために、ＬＥＤの有効発光面５０２の一辺
の大きさは、画素ピッチより小さくなる。
として、第４〜２図の配光特性の様になっている。そし
て、光の出力は、有効発光面５０２下のＰＮ接合面の電
流密度にほぼ比例する。一方、各画素に対応するＬＥＤ
発光向は一列に並べであるので、隣接する画素との区切
りを形成するために、ＬＥＤの有効発光面５０２の一辺
の大きさは、画素ピッチより小さくなる。
たとえば１ｎ当シｌＯ画素を形成するＬＥＤプレイでは
、画素ピッチは１００μｍであるが、有効発光面の大き
さは８０μｍ×８０μｍ程度になる。
、画素ピッチは１００μｍであるが、有効発光面の大き
さは８０μｍ×８０μｍ程度になる。
すなわち、画素間の区切りに２０ｔｔｍが必要なのであ
る。一方鮮匈、なデジタル画像を得るためには一般に１
ｕ当り１６６画素上を形成する必要があシ、この場合に
は画素ピッチは６２．５１１ｍとなシ、有効発光面は４
０１ｔｍＸ４０μｍ程になってしまう。このように、画
素密度を１０画素／顛から１６画素／Ｕに１．６倍にす
ると有効発光面積は１／４になってしまう。
る。一方鮮匈、なデジタル画像を得るためには一般に１
ｕ当り１６６画素上を形成する必要があシ、この場合に
は画素ピッチは６２．５１１ｍとなシ、有効発光面は４
０１ｔｍＸ４０μｍ程になってしまう。このように、画
素密度を１０画素／顛から１６画素／Ｕに１．６倍にす
ると有効発光面積は１／４になってしまう。
第２図で示した様に、ドライブ用のＩＣをＬＥＤアレイ
テッグと供に実装し１列分のＬＥＤ燈 の各々を同時に点灯する方式のとき、プロセススピード
を同じとしたとき、１ピッチ間の点燈時間が１０画素／
關の場合より１６画画素Ｎｘの場合が百に短くなる。従
ってドラムの感度を同じとすれば単位１ｍ積当りの照度
は１６画素／ＩＩｍの方が１．６倍必要となる。一方一
画累分の面積は、１６画素／順の方が１０画索／龍に対
し（−ｇ）２になるだめ、１６画素／闘の発光部の１画
素当りの発光出力は、ｌＯ画素／龍に比較して“百−と
なる。一方前述の通り有効発光面積は１６画素／Ｕの方
が１／４になるため、１６画素／龍の各ＬＥＤの電流密
度は上／工＝２．５より、１．６４ ２．５倍になる。
テッグと供に実装し１列分のＬＥＤ燈 の各々を同時に点灯する方式のとき、プロセススピード
を同じとしたとき、１ピッチ間の点燈時間が１０画素／
關の場合より１６画画素Ｎｘの場合が百に短くなる。従
ってドラムの感度を同じとすれば単位１ｍ積当りの照度
は１６画素／ＩＩｍの方が１．６倍必要となる。一方一
画累分の面積は、１６画素／順の方が１０画索／龍に対
し（−ｇ）２になるだめ、１６画素／闘の発光部の１画
素当りの発光出力は、ｌＯ画素／龍に比較して“百−と
なる。一方前述の通り有効発光面積は１６画素／Ｕの方
が１／４になるため、１６画素／龍の各ＬＥＤの電流密
度は上／工＝２．５より、１．６４ ２．５倍になる。
また、ＬＥＤアレイテッグをｎＸｍのマトリクスに電極
を構成し、ｍ時分割で同時にｎ個の燈 ＬＥＤのみを点灯するドライブの方式が、ドライブ回路
数を減少させ、低コストにするために、用いられる場合
もある。この方式において、１゜画素／ｌｊｌから１６
ｍＸ７１１１１に高密度化し、同時駆動するＬＥＤの数
ｎを同じにすると時分割数は１．６倍になる。従ってこ
の場合にも、プロセススピードを同じにするとしたとき
には、１ピッチ間すなわち１ドツトを形成するときの時
間が１０画画素、、に比較して（１）２に短くなる。
を構成し、ｍ時分割で同時にｎ個の燈 ＬＥＤのみを点灯するドライブの方式が、ドライブ回路
数を減少させ、低コストにするために、用いられる場合
もある。この方式において、１゜画素／ｌｊｌから１６
ｍＸ７１１１１に高密度化し、同時駆動するＬＥＤの数
ｎを同じにすると時分割数は１．６倍になる。従ってこ
の場合にも、プロセススピードを同じにするとしたとき
には、１ピッチ間すなわち１ドツトを形成するときの時
間が１０画画素、、に比較して（１）２に短くなる。
１．６
よってこの場合発光部の１画素当りの発光出力は１０画
素／Ｈのものも１６画素／肱のものも同じたけ必要とな
り、１６画素／ １１１＋の各ＬＥＤの電流密度は４倍
必要になる。
素／Ｈのものも１６画素／肱のものも同じたけ必要とな
り、１６画素／ １１１＋の各ＬＥＤの電流密度は４倍
必要になる。
ＬＥＤの発光効率は、電流密度が高くなると低下する傾
向にあ、ＤＬＥＤの寿命は電流密度が高くなると短くな
る。さらに製造上の諸問題で画素密度を高めると、発光
効率が低下することは周知の通りである。
向にあ、ＤＬＥＤの寿命は電流密度が高くなると短くな
る。さらに製造上の諸問題で画素密度を高めると、発光
効率が低下することは周知の通りである。
すなわち、画素密度を高くすると、それＫともない発光
効率の低下があるので、電流密度を上げる必要がら９、
上述の通り、画素密度を１．６倍にするためには、さら
に電流密度を２．５〜４倍に上げなければならない。こ
れにともないＬＥＤの寿命＃２短くなってしまう。
効率の低下があるので、電流密度を上げる必要がら９、
上述の通り、画素密度を１．６倍にするためには、さら
に電流密度を２．５〜４倍に上げなければならない。こ
れにともないＬＥＤの寿命＃２短くなってしまう。
この様に従来のＬＥＤアレイチッグを用いて、結像系に
よシトラム面上にＬＥＤ発光面のｆ象を結像するとらに
は、ＬＥＤの発光全エネルギの約１０−程度しか利用す
ることができない。従って光量を増加させるためにＬＥ
Ｄのドライブ電流を増加させる必要があり、そのために
、ＬＥＤアレイ２０８−１〜２０ｇ−ｎ ４Ｆ Ｌ Ｅ
ＤドライブＩＣ２０９−１〜２０９−ｎ 、 ２１０
−１〜２１０−ｎの電力消費が大きくなってしまい、ド
ライブ能力のあるＩＣを使わざるをえなくなり、放熱板
２０２４大型にする必要があり、コスト上昇と大型化と
いう問題が発生する。
よシトラム面上にＬＥＤ発光面のｆ象を結像するとらに
は、ＬＥＤの発光全エネルギの約１０−程度しか利用す
ることができない。従って光量を増加させるためにＬＥ
Ｄのドライブ電流を増加させる必要があり、そのために
、ＬＥＤアレイ２０８−１〜２０ｇ−ｎ ４Ｆ Ｌ Ｅ
ＤドライブＩＣ２０９−１〜２０９−ｎ 、 ２１０
−１〜２１０−ｎの電力消費が大きくなってしまい、ド
ライブ能力のあるＩＣを使わざるをえなくなり、放熱板
２０２４大型にする必要があり、コスト上昇と大型化と
いう問題が発生する。
本発明は、上述のように従来のプリンタにおいて発光エ
ネルギーの利用効率が低いことに起因する様々な幣害を
除去し、ＬＥＤプリンタヘッドを小型化し、低コストな
プリンタを提供することを目的とする０ 以下、本発明の実施例を回向を用いて説明する０ 第６図に本発明のＬＥＤアレイ基板６０１の斜視図を示
す。６０２は放熱板をかねた基板であり、６０３はセラ
ミック基板等で構成される配線手段である。６０４は画
像信号や電源との接続を行なうだめのケーブルである。
ネルギーの利用効率が低いことに起因する様々な幣害を
除去し、ＬＥＤプリンタヘッドを小型化し、低コストな
プリンタを提供することを目的とする０ 以下、本発明の実施例を回向を用いて説明する０ 第６図に本発明のＬＥＤアレイ基板６０１の斜視図を示
す。６０２は放熱板をかねた基板であり、６０３はセラ
ミック基板等で構成される配線手段である。６０４は画
像信号や電源との接続を行なうだめのケーブルである。
６０５−１ 。
６０５−２ 、・・・は端面発光のＬＥＤをチップの端
に、複数個並べたＬＥＤアレイチップであり、６０６−
ｉ、６０６−２．・・・は、ＬＥＤアレイチップ６０５
−１ 。
に、複数個並べたＬＥＤアレイチップであり、６０６−
ｉ、６０６−２．・・・は、ＬＥＤアレイチップ６０５
−１ 。
６０５−２ 、・・・を駆動するドライバ回路、即ち、
ケーブル６０４より入力される画像信号のシリアルパラ
レル変換回路等を内蔵したＬＥＤドライブＩＣである０
このＬＥＤアレイチップ６０５−ｍとＬＥＤドライブＩ
Ｃ６０６−ｍの部分を拡大したものを第７図に示す。
ケーブル６０４より入力される画像信号のシリアルパラ
レル変換回路等を内蔵したＬＥＤドライブＩＣである０
このＬＥＤアレイチップ６０５−ｍとＬＥＤドライブＩ
Ｃ６０６−ｍの部分を拡大したものを第７図に示す。
ＬＥＤ７レイチツプ６０５−ｍは、端面発光形式Ｌ Ｅ
Ｄ ７０１−１ 、７０１−２ 、を１列に並べたモ
ノリシックＬＥＤアレイで、それぞれのＬ Ｅ Ｄ ７
０１−１ 、７０１−２ 、・・・のＰＮ接合而面、Ｌ
ＥＤアレイチップ６０５−ｍと配線基板６０３との接着
面と平行になっている。そして光は、端面７０２−１゜
７０２−２ 、７０２−３より、矢印すの方向に出射す
るＯＬ Ｅ Ｄ ７０１−１ 、７０１−２・・・の電
極は上面にあυ、これとＬＥＤドライバＩＣのＬＥＤド
ライブ端子７０３−１ 、７０３−２ 、・・・とけワ
イヤボンディングしである。
Ｄ ７０１−１ 、７０１−２ 、を１列に並べたモ
ノリシックＬＥＤアレイで、それぞれのＬ Ｅ Ｄ ７
０１−１ 、７０１−２ 、・・・のＰＮ接合而面、Ｌ
ＥＤアレイチップ６０５−ｍと配線基板６０３との接着
面と平行になっている。そして光は、端面７０２−１゜
７０２−２ 、７０２−３より、矢印すの方向に出射す
るＯＬ Ｅ Ｄ ７０１−１ 、７０１−２・・・の電
極は上面にあυ、これとＬＥＤドライバＩＣのＬＥＤド
ライブ端子７０３−１ 、７０３−２ 、・・・とけワ
イヤボンディングしである。
第８図にＬ Ｅ Ｄ ７０１−１の発光面７０２−１と
感光ドラム１０１０面上の結像点の関係図を示す０本図
は基本的に第４−１図と同様であり、発光部分のＬＥＤ
の形状がかわったものである０すなわち、端面発光形式
のＬＥＤを用いた場合においても発光面の結像形態は従
来のままでらる。
感光ドラム１０１０面上の結像点の関係図を示す０本図
は基本的に第４−１図と同様であり、発光部分のＬＥＤ
の形状がかわったものである０すなわち、端面発光形式
のＬＥＤを用いた場合においても発光面の結像形態は従
来のままでらる。
一方Ｌ Ｅ Ｄ ７０１−１の光の配光特性は第９図の
様になってお９角度θがある程度大きくなると光束密度
が急激に小さくなる０この様に、端面発光形式にＬＥＤ
を構成すると、発光面と垂直な方向に比較的光放出が集
中し、垂直な方向からずれた光はあまり放出されなくな
る。このような配光特性を持つ発光体からの光線を角度
θまではすべて結像器４０１に入射し、０以上は入射し
ないと近似し、発光体の出力光エネルギの全てに対する
入力エネルギの比を計算しまとめたものが表２である。
様になってお９角度θがある程度大きくなると光束密度
が急激に小さくなる０この様に、端面発光形式にＬＥＤ
を構成すると、発光面と垂直な方向に比較的光放出が集
中し、垂直な方向からずれた光はあまり放出されなくな
る。このような配光特性を持つ発光体からの光線を角度
θまではすべて結像器４０１に入射し、０以上は入射し
ないと近似し、発光体の出力光エネルギの全てに対する
入力エネルギの比を計算しまとめたものが表２である。
この様に端面発光形式のＬＥＤを作ることにより、θが
１５′くらいの結像系４０１を用いたときに全エネルギ
の１８．１％をも感光ドラム１０１０面上に集光するこ
とが可能となる０感光ドラム１０１の感度を従来と同じ
とすれば、ＬＥＤ７０１−１をドライブする駆動電流は
約７割でよいことになる。
１５′くらいの結像系４０１を用いたときに全エネルギ
の１８．１％をも感光ドラム１０１０面上に集光するこ
とが可能となる０感光ドラム１０１の感度を従来と同じ
とすれば、ＬＥＤ７０１−１をドライブする駆動電流は
約７割でよいことになる。
一方、画像にむらをなくすためには有効発光面５０２の
大きさのばらつきをなくシ、すべてのＬＥＤ発光面が同
じ大きさになるようにしなければならない。この様な個
々のＬＥＤを同一チップ上に形成するには従来のＬＥＤ
アレイにおいては、気相成長法を用いたプロセスでモノ
リシックなＬＥＤアレイを作る必要がらり、これには、
発光効率の悪いＧａＡｓ ＰのＬＥＤ材料を用いなけれ
ばならなかった。しかし本発明において用いるＬＥＤア
レイテップは第７図に示した様に、ＬＥＤのＰＮ接合面
を削シ取る様にして分離し複数個のＬＥＤ発光面７０２
−１ 、７０２−２・・・全形成したＬＥＤアレイチッ
プ６０５−ｍであるので、気相成長法を用いて、複数個
のＬＥＤをチップ上に構成する必要はなく、液相成長法
により形成した大金な端面発光ＬＥＤテッグにＰＮ機 接合面をえぐりとる溝を剖り、複数個のＬＥＤに分離す
る等の手段によって作成することができるため、発光効
率の非常に高いＧａＡ／Ａｓ等のＬＥＤ材料でモノリシ
ックなＬＥＤアレイを作成できる。従って、従来のＬＥ
Ｄアレイに比較し、数倍の効率で発光が可能となる。す
なわち、同−光鉦を得るためには数分の１の電流しか必
要でなくなる。
大きさのばらつきをなくシ、すべてのＬＥＤ発光面が同
じ大きさになるようにしなければならない。この様な個
々のＬＥＤを同一チップ上に形成するには従来のＬＥＤ
アレイにおいては、気相成長法を用いたプロセスでモノ
リシックなＬＥＤアレイを作る必要がらり、これには、
発光効率の悪いＧａＡｓ ＰのＬＥＤ材料を用いなけれ
ばならなかった。しかし本発明において用いるＬＥＤア
レイテップは第７図に示した様に、ＬＥＤのＰＮ接合面
を削シ取る様にして分離し複数個のＬＥＤ発光面７０２
−１ 、７０２−２・・・全形成したＬＥＤアレイチッ
プ６０５−ｍであるので、気相成長法を用いて、複数個
のＬＥＤをチップ上に構成する必要はなく、液相成長法
により形成した大金な端面発光ＬＥＤテッグにＰＮ機 接合面をえぐりとる溝を剖り、複数個のＬＥＤに分離す
る等の手段によって作成することができるため、発光効
率の非常に高いＧａＡ／Ａｓ等のＬＥＤ材料でモノリシ
ックなＬＥＤアレイを作成できる。従って、従来のＬＥ
Ｄアレイに比較し、数倍の効率で発光が可能となる。す
なわち、同−光鉦を得るためには数分の１の電流しか必
要でなくなる。
従来のＬＥＤアレイ基板においては、ＬＥＤ駆動電流が
太きいため、ＬＥＤドライブＩＣのドライブ回路をバイ
ポーラトランジスタにする必要があり、他のシリアル−
パラレル変換等の論理回路は電流を最小にしたいがため
Ｉ２Ｌ等を利用する必要があったため、駆動周波数は、
せいぜい１此程度にとどま９、高速な画像形成ができな
く、あえて実用可能なまでに高速化するには、全体性を
複数部分に分割しそれぞれの部分行への１ｌｌｌｉ １
１信号を並列にし、各部分ごとにシリアル入力する方法
を用いねばならなかった。
太きいため、ＬＥＤドライブＩＣのドライブ回路をバイ
ポーラトランジスタにする必要があり、他のシリアル−
パラレル変換等の論理回路は電流を最小にしたいがため
Ｉ２Ｌ等を利用する必要があったため、駆動周波数は、
せいぜい１此程度にとどま９、高速な画像形成ができな
く、あえて実用可能なまでに高速化するには、全体性を
複数部分に分割しそれぞれの部分行への１ｌｌｌｉ １
１信号を並列にし、各部分ごとにシリアル入力する方法
を用いねばならなかった。
そのために、このＬＥＤアレイ基板への入力イδ号の補
正が必要となり、この補正回路が高価なものとなｐ実用
化のさまたけとなっていたが、本発明により、ＬＥＤの
駆動電流を小さくできたので、高速低消費゛電力のＩＣ
でＬＥＤドライブＩＣを構成することが可能となり、入
力信号の補正回路を必要とせず、ＬＥＤアレイ基板に信
号を送夛込むことができるようになった。
正が必要となり、この補正回路が高価なものとなｐ実用
化のさまたけとなっていたが、本発明により、ＬＥＤの
駆動電流を小さくできたので、高速低消費゛電力のＩＣ
でＬＥＤドライブＩＣを構成することが可能となり、入
力信号の補正回路を必要とせず、ＬＥＤアレイ基板に信
号を送夛込むことができるようになった。
また従来のＬＥＤアレイにおいては、画素密度を上げて
いくと、１りあた９のＬＥＤのＰＮ接合面を小さくしな
ければならず、１画素当りすなわち１つのＬＥＤ当シの
電流値を一定にしても、ＬＥＤの発光面を小さくするこ
とでＰＮ接合面も小さくなシ、電流密度が上昇し、寿命
を短くする原因となっていた。そのために、なるべ（Ｌ
ＥＤは発光させないように、光のあたった所を黒く現像
する反転３Ａ像方式に応用が限られていた。しかし本発
明のごとく端面発光形式のＬＥＤを用いる場合には、画
素密度を上けるために発光面を小さくしてもその分だけ
旧の端面から反対側の端面までの長さを長くすることに
より、ＰＮ接合面の面積を小さくしないようにすること
が可能となり、電流密度は上がらず、寿命を長くするこ
とができ、ＬＥＤを意中 処させる時間の多い正転現像を利用した電子写真式プリ
ンタにも応用できるようになった０ただし本発明におい
ては、従来の面発光式ＬＥＤアレイのかわりに端面発光
式のＬＥＤアレイを用いたので、輝点発生面を基板の端
部に位置させる必要がある。しかし、端面発光式のＬＥ
Ｄアレイチップ６０５−ｙｘを配線基板６０３の端とそ
ろえて固着すると、発光面７０２−１．７０２−２ 、
・・・が角にあられれ破損しやすくなり保守が難しくな
る。そのために本発明においては、第７図に示すとおり
配線基板６０６の端部より奥に引き込ませて固着しであ
る０第８図の光学結像関係を見れば明らかなように、Ｌ
ＥＤアレイチップ６０５−１１Ｌと配線基板６０３の端
部とのずらす長さ１．は、ＬＥＤアレイチップ６０５−
７１１の底面から発光面７０２−１までの高さをｌｙと
したとき、 ｌｘ≦ｌｙ／ ｔａｎθ であればよい。
いくと、１りあた９のＬＥＤのＰＮ接合面を小さくしな
ければならず、１画素当りすなわち１つのＬＥＤ当シの
電流値を一定にしても、ＬＥＤの発光面を小さくするこ
とでＰＮ接合面も小さくなシ、電流密度が上昇し、寿命
を短くする原因となっていた。そのために、なるべ（Ｌ
ＥＤは発光させないように、光のあたった所を黒く現像
する反転３Ａ像方式に応用が限られていた。しかし本発
明のごとく端面発光形式のＬＥＤを用いる場合には、画
素密度を上けるために発光面を小さくしてもその分だけ
旧の端面から反対側の端面までの長さを長くすることに
より、ＰＮ接合面の面積を小さくしないようにすること
が可能となり、電流密度は上がらず、寿命を長くするこ
とができ、ＬＥＤを意中 処させる時間の多い正転現像を利用した電子写真式プリ
ンタにも応用できるようになった０ただし本発明におい
ては、従来の面発光式ＬＥＤアレイのかわりに端面発光
式のＬＥＤアレイを用いたので、輝点発生面を基板の端
部に位置させる必要がある。しかし、端面発光式のＬＥ
Ｄアレイチップ６０５−ｙｘを配線基板６０３の端とそ
ろえて固着すると、発光面７０２−１．７０２−２ 、
・・・が角にあられれ破損しやすくなり保守が難しくな
る。そのために本発明においては、第７図に示すとおり
配線基板６０６の端部より奥に引き込ませて固着しであ
る０第８図の光学結像関係を見れば明らかなように、Ｌ
ＥＤアレイチップ６０５−１１Ｌと配線基板６０３の端
部とのずらす長さ１．は、ＬＥＤアレイチップ６０５−
７１１の底面から発光面７０２−１までの高さをｌｙと
したとき、 ｌｘ≦ｌｙ／ ｔａｎθ であればよい。
ただし、配線基板６０３の表面が鏡面であると鏡面の虚
像に対する像が感光ドラム１０１の表面に結像されてし
まうし、反射率の高い散乱面（白色）であっても雑音の
元になるため、配線基板の表面は光を吸収するように処
理をしておく必要がある。
像に対する像が感光ドラム１０１の表面に結像されてし
まうし、反射率の高い散乱面（白色）であっても雑音の
元になるため、配線基板の表面は光を吸収するように処
理をしておく必要がある。
これＫは表面を黒く着色してもよいし、配線基板に黒い
材質を用いてもよい。
材質を用いてもよい。
以上の様に、配線基板の端よりＬＥＤアレイチップを少
し奥に引きこませて固定し、少なくともＬＥＤアレイチ
ップが奥に入っに分だけ表われる配線基板の表面を光吸
収する手段を設けることにより、保守のしゃすいＬＥＤ
アレイプリンタを提供することができるようになる。
し奥に引きこませて固定し、少なくともＬＥＤアレイチ
ップが奥に入っに分だけ表われる配線基板の表面を光吸
収する手段を設けることにより、保守のしゃすいＬＥＤ
アレイプリンタを提供することができるようになる。
第１図は従来のＬＥＤプリンタの構成を示す概略図、第
２図、第３図は夫々従来のＬＥＤプリンタヘッドの構成
を示す概略図、第４−１図は従来のＬＥＤプリンタにお
けるＬＥＤ発光部と感光ドラムとの結像関係を示す図、
第４−２図は従来のＬＥＤの配光特性を示す図、第５図
は従来のＬＥＤアレイの発光面形状を示す図、第６図、
第７図は夫々本発明に用いるＬＥＤアレイ基板の構成を
示す概略図、第８図は本発明のプリンタの一実施例にお
けるＬＥＤ発光部と感光ドラムとの結像関係を示す図、
第９図は本発明に用いるＬＥＤの配光特性を示す図であ
る０ ６０１・・・ＬＥＤアレイ基板、６０２・・・放熱板を
かねた基板、６０３・・・配線手段、６０４・・・ケー
ブル、６０５−１．６０５−２ 、・・・、６０５−ｎ
・・・端面発光のＬＥＤアレイチップ、６０６−１，６
０６−２ 、・・・、６０６−ル・・・ＬＥＤドライブ
ＩＣ１７０１−１，７０１−２，７０１−３・・・端面
発光のＬＥＤ、７０２−１．７０２−２．７［］２−３
・・・端面、７０３−１ 、７［］３−２．７０３−３
・・・ＬＥＤドライブ端子。 出願人 キャノン株式会社
２図、第３図は夫々従来のＬＥＤプリンタヘッドの構成
を示す概略図、第４−１図は従来のＬＥＤプリンタにお
けるＬＥＤ発光部と感光ドラムとの結像関係を示す図、
第４−２図は従来のＬＥＤの配光特性を示す図、第５図
は従来のＬＥＤアレイの発光面形状を示す図、第６図、
第７図は夫々本発明に用いるＬＥＤアレイ基板の構成を
示す概略図、第８図は本発明のプリンタの一実施例にお
けるＬＥＤ発光部と感光ドラムとの結像関係を示す図、
第９図は本発明に用いるＬＥＤの配光特性を示す図であ
る０ ６０１・・・ＬＥＤアレイ基板、６０２・・・放熱板を
かねた基板、６０３・・・配線手段、６０４・・・ケー
ブル、６０５−１．６０５−２ 、・・・、６０５−ｎ
・・・端面発光のＬＥＤアレイチップ、６０６−１，６
０６−２ 、・・・、６０６−ル・・・ＬＥＤドライブ
ＩＣ１７０１−１，７０１−２，７０１−３・・・端面
発光のＬＥＤ、７０２−１．７０２−２．７［］２−３
・・・端面、７０３−１ 、７［］３−２．７０３−３
・・・ＬＥＤドライブ端子。 出願人 キャノン株式会社
Claims (2)
- （１）発光ダイオードを複数何歩なくとも１列配置した
発光ダイオードアレイの各発光ダイオードを選択的に点
燈させ、感光体上にドツト分割した像を形成する発光ダ
イオードを用いたプリンタにおいて、 前記発光ダイオードプレイを、基板上に設けられた端面
発光するモノリシック発光ダイオードアレイチップによ
り構成し、該モノリシック発光ダイオードアレイチップ
の発光面を前記基板の端部より奥に引き込ませて設置し
たことを特徴とする発光ダイオードを用いたプリンタ。 - （２）前記基板の発光側上面に、前記モノリシック発光
ダイオードアレイチップからの光を吸収する手段を設け
た特許請求の範囲第１項記載の発光ダイオードを用いた
プリンタ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58200568A JPS6090782A (ja) | 1983-10-25 | 1983-10-25 | 発光ダイオ−ドを用いたプリンタ |
| DE3438949A DE3438949C2 (de) | 1983-10-25 | 1984-10-24 | Druckvorrichtung |
| GB08427039A GB2150395B (en) | 1983-10-25 | 1984-10-25 | Image formation apparatus |
| US07/004,318 US4700206A (en) | 1983-10-25 | 1987-01-08 | Image formation apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58200568A JPS6090782A (ja) | 1983-10-25 | 1983-10-25 | 発光ダイオ−ドを用いたプリンタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6090782A true JPS6090782A (ja) | 1985-05-21 |
Family
ID=16426484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58200568A Pending JPS6090782A (ja) | 1983-10-25 | 1983-10-25 | 発光ダイオ−ドを用いたプリンタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6090782A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5420496A (en) * | 1992-01-07 | 1995-05-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Electronic device |
| US5606181A (en) * | 1994-03-29 | 1997-02-25 | Ricoh Company, Ltd. | Edge emitting type light emitting diode array heads |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5659260A (en) * | 1979-09-26 | 1981-05-22 | Siemens Ag | Charged latent image forming device for electronic printing |
| JPS5714058A (en) * | 1980-06-28 | 1982-01-25 | Ricoh Co Ltd | Printer |
-
1983
- 1983-10-25 JP JP58200568A patent/JPS6090782A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5659260A (en) * | 1979-09-26 | 1981-05-22 | Siemens Ag | Charged latent image forming device for electronic printing |
| JPS5714058A (en) * | 1980-06-28 | 1982-01-25 | Ricoh Co Ltd | Printer |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5420496A (en) * | 1992-01-07 | 1995-05-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Electronic device |
| US5606181A (en) * | 1994-03-29 | 1997-02-25 | Ricoh Company, Ltd. | Edge emitting type light emitting diode array heads |
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