JP2777390B2 - 光プリントヘッド - Google Patents

光プリントヘッド

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JP2777390B2
JP2777390B2 JP309589A JP309589A JP2777390B2 JP 2777390 B2 JP2777390 B2 JP 2777390B2 JP 309589 A JP309589 A JP 309589A JP 309589 A JP309589 A JP 309589A JP 2777390 B2 JP2777390 B2 JP 2777390B2
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diode arrays
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誠 米沢
高須  広海
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48135Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/48137Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being arranged next to each other, e.g. on a common substrate

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  • Led Devices (AREA)
  • Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
  • Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
  • Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は製造しやすく印写品質の高い印写が行なえる
光プリントヘッドに関する。
(ロ) 従来の技術 近年発光ダイオードを用いた光プリンタが商品化され
てきたが、それに用いる光プリントヘッドにおいては、
印写ドットに対応して多数の発光領域が1乃至数列に整
列された複数個の発光ダイオードアレイを用いている。
斯る光プリントヘッドでは各々の発光領域が一定の輝度
で発光しなければ印写ドットの大きさや濃さに影響が現
われ、印写品質が低くなる。それに対し発光ダイオード
アレイはその結晶性や製造工程上の条件により全ての発
光領域を同一の電気的光学的特性にそろえることは不可
能で、いわゆる輝度ばらつきを生じる。
そこで、1発光領域ごとに点灯時間制御メモリ等の輝
度調整手段を設ける事が考えられるが、全ての発光領域
に各々調整手段を設けるのは大掛かり過ぎ、また調整作
業は煩雑である。さらに発光ダイオードアレイと感光体
との特性によって、一定の輝度レベル内であれば同様の
現像能力を示す場合が多いので、斯る光プリンタにおい
ては全ての発光領域に輝度調整手段を設けるのは無駄が
多い。斯る点に鑑み、特開昭63−57263号公報や特開昭6
3−66979号公報においては輝度の異常に高い発光領域に
つき強制劣化をさせたり光吸収手段を用いたりして輝度
の平均化をはかっているが、発光領域の数が多いので斯
る調整箇所は多く、全発光領域を順次点灯させての作業
は煩雑さを免れなかった。
(ハ) 発明が解決しようとする課題 ところがこの様な異常輝度につき検討を加えて判った
事は、最も印写品質を低下させるのは隣接発光領域間で
輝度差が著しい場合であり、その様な輝度差は発光ダイ
オードアレイのいわゆる継目部分で多く発生する。即
ち、発光ダイオードアレイはウエハの大きさや歩留りの
関係から長さが3〜20mmに制限されるので、光プリント
ヘッドでは複数個用いられるが、第4図に示す様に発光
ダイオードアレイの内部での各々の隣接発光領域の輝度
差は少ないものの、継目部分(A)においては段差状輝
度変化が生じやすく、印写においてはこれが濃淡差等と
なってあらわれるので著しく目立ち不都合であった。
(ニ) 課題を解決するための手段 本発明の光プリントヘッドは、複数の発光領域を有
し、整列して配置された複数の発光ダイオードアレイ
と、発光ダイオードアレイの各々の発光領域を点灯させ
るように発光ダイオードアレイと接続され、発光領域の
発光量を制御する制御手段を有した複数の駆動素子とを
具備し、一方の発光ダイオードアレイとそれに隣接する
他方の発光ダイオードアレイの継目部分に、前記継目近
傍の一方の発光ダイオードアレイの複数個の発光領域と
前記継目近傍の他方の発光ダイオードアレイの複数個の
発光領域が異なる駆動素子に接続された構造を備える光
プリントヘッドにおいて、前記制御手段は、駆動素子が
出力する駆動信号の大きさが駆動素子単位で可変できる
構成としているとともに、前記継目の近傍に位置する一
方の発光ダイオードアレイの複数個の発光領域の発光量
の平均値と前記継目の近傍に位置する他方の発光ダイオ
ードアレイの複数個の発光領域の発光量の平均値を略等
しくなるように調整している事を特徴とする。
また、本発明の光プリントヘッドは、複数の発光領域
を有し、整列して配置された複数の発光ダイオードアレ
イと、発光ダイオードアレイの各々の発光領域を点灯さ
せるように発光ダイオードアレイと接続され、発光領域
の発光量を制御する制御手段を有した複数の駆動素子と
を具備し、一方の発光ダイオードアレイとそれに隣接す
る他方の発光ダイオードアレイの継目部分に、前記継目
近傍の一方の発光ダイオードアレイの複数個の発光領域
と前記継目近傍の他方の発光ダイオードアレイの複数個
の発光領域が異なる駆動素子に接続された構造を備える
光プリントヘッドにおいて、前記制御手段は、駆動素子
が出力する駆動信号の大きさが駆動素子単位で可変でき
る構成としており、前記駆動素子と発光ダイオードアレ
イは、発光ダイオードアレイの前記継目近傍の複数の発
光領域を複数のグループに分けた時に、各グループの発
光量の平均値が略等しくなるように、駆動素子の標準出
力特性と発光ダイオードアレイの輝度特性に基づいて選
択された組み合わせで配置されている事を特徴とする。
(ホ) 作用 本発明によれば、一方の発光ダイオードアレイとそれ
に隣接する他方の発光ダイオードアレイの継目部分に、
前記継目近傍の一方の発光ダイオードアレイの複数個の
発光領域と前記継目近傍の他方の発光ダイオードアレイ
の複数個の発光領域が異なる駆動素子に接続された構造
を備える光プリントヘッドにおいて、この継目近傍の発
光領域の発光量を平均化することによって、階段状の輝
度差が生じやすい隣接発光ダイオードアレイの継目部分
の輝度差低減を図ることができ、印写における著しい濃
度差を改善することができる。
(ヘ) 実施例 第1図は本発明実施例の光プリントヘッドの斜視図
で、説明の為模式的に示してある。図において(1)は
GaAsP/GaAs等からなる発光ダイオードアレイで、裏面に
は共通電極、表面には発光領域(2)と発光領域(2)
にオーミック接触された個別電極を有し、放熱フィン
(3)、導電パターン(4)等を有した基板(5)の上
に1列に整列して載置固着されている。そして発光領域
(2)は例えば選択拡散法等により形成され一定の間隔
で1列に整列された略正方形又は略円形等の領域で、一
発光ダイオードアレイ(1)に32〜256個設けられ、光
プリントヘッド全長で400〜20000個1列又は千鳥状2〜
3列に整列するように発光ダイオードアレイ(1)が整
列されている。
(6)は発光ダイオードアレイ(1)を点灯制御する
駆動素子で、シフトレジスタ、ラッチ、タイミングゲー
ト、ドライバ段を有した集積回路素子からなり、タイミ
ングゲートはディマーセレクトゲートを有する事により
駆動素子単位での点灯時間を、またドライバ段は出力電
圧セレクトゲートを有することにより駆動素子単位での
駆動電圧を変更することができ、これらセレクトゲート
を電気的もしくはジャンパ線等の配線で適宜選択するこ
とにより発光領域(2)の発光量を制御できる。この駆
動素子(6)の入力端子はプリント基板等の配線基板
(7)にリード束で接続され、出力端子は発光ダイオー
ドアレイ(1)の個別電極にワイヤボンド細線等で配線
されている。
そして上記駆動素子(6)と発光ダイオード(1)は
対をなす様に接続され、発光ダイオードアレイの列の一
端から順次、発光ダイオードアレイ(1)の継目(B)
における近接3発光領域の発光量の平均値が略等しくな
るように駆動素子(6)のセレクトゲートが選択されて
いる。例えば各々の発光ダイオードアレイ(1)に32個
の発光領域(2)があり、n番目の発光領域(2)の制
御された発光量(輝度・発光時間積)をLnとすると、ま
ず最初に が規定値の中心となる様に第1の駆動素子のセレクトゲ
ートを定め、次いで (L30+L31+L32)÷3(L33+L34+L35)÷3 となる様に第2の駆動素子のセレクトゲートを定め、以
下 (Li-2+Li-1+Li)÷3(Li+1Li+2+Li+3)÷3 i=32Xj(j=2,3,…) となる様j番目の駆動素子のセレクトゲートを選択調整
する。
これにより発光ダイオードアレイ(1)の継目の内、
隣接する駆動素子(6)間に形成される隙間部分に一致
する共通の継目(B)近傍において、第2図に示す如く
発光量の段差的変化がなくなる。尚第2図の○印は発光
領域1つ1つの発光量を輝度に変換してプロットしたも
のであり、この発光量の分布状況を第4図の如く曲線で
表現するとうねりはあるが略直線となり、線の途切れは
ほとんど目だたない。
上述の例は発光ダイオードアレイ(1)と、駆動素子
(6)を基板(3)上に載置固着した後の調整制御であ
るが、ウエハ内の全ての特性をあらかじめマイクロコン
ピュータ等で記憶し、その特性に基ずいて素子を選択載
置し配線する時にもこの調整制御が利用できる。これを
第3図を用いて説明すると、継目部分において先の実施
例は図のCjとCj+1とを比較したことになる。これに対し
継目部分(B)近傍の複数の発光領域を複数のグループ
Dj-1,Dj,Dj+1,Dj+2…にわけ、各グループの発光量の平
均値が略等しくなるように駆動素子の標準出力特性と発
光ダイオードアレイの輝度特性の組を選びだし、これを
順次基板に載置し配線すればよい。この場合発光領域
(2)のグループがちょうど継目で分けられる様にして
もよいし、図の如くまたがってもよい。
例えば許容変動比3%であれば、この方法では、j番
目のグループの平均発光量を▲▼とするとき、 を満足させればよい。略等しくするとはこの様にグルー
プ間の許容変動比で表現でき、一般に印写むらを生じな
いためには9.5%以下、実用的には光プリンタのグレー
ドにあわせ2〜9%とするのがよい。
この様な制御又は選択配線と従来の発光ダイオードア
レイ(Pj,Pj+1)素子毎の平均値調整法とを比較する例
として、2816個の発光領域を有するA4用光プリントヘッ
ド50本ずつの測定結果(ヘッド1本平均)を示す。
一般に発光ダイオードアレイの中の発光領域の特性は
相関性が高く、著しく特性の異なる発光領域は1素子中
高々数個の発光領域で、とりわけ素子端部に発生しやす
い。従って発光領域の1つ1つの特性をもとに調整する
と、この様な特異な特性の発光領域によって全体の調整
が困難となる。本発明の如く、複数個をグループとして
その平均値で調整するときにはこの様な特異な特性によ
って全体の調整がくずれることはない。グループ分けす
る時の発光領域の数は3〜10個が好ましい。また発光ダ
イオードアレイと駆動素子とが1対1に対応していない
時、例えば発光ダイオードアレイ2個に対し偶数番目と
奇数番目の発光領域各々に駆動素子を各々対応つける時
などの場合でも、上述のグループ毎の平均値で調整する
場合には光量段差を少なく出来る。
上記実施例によれば、1つ1つの発光領域の光量調節
をすることなく、光プリントヘッド全体の光量を所定値
内に収め、かつ、光量の急激な変化(段差)を極めて少
なくできるので、印字品質を高くすることができ、ま
た、グループ分けするときも継目部分を中心としてグル
ープ毎点灯でチェックできるから、全数1発光領域ずつ
点灯する場合に比べ作業は著しく簡素化される。
尚、本発明は、発光ダイオードアレイの全ての継目部
分に適用すれば、光プリントヘッドの全体にわたって光
量の急激な変化(段差)を少なくする上で、最も有効と
なるが、光量の変化が最も大きい継目部分のように、一
部の継目部分に適用した場合でも、その部分の光量の急
激な変化を少なくする上で有効となる。また、仮に、駆
動素子が1つ1つの発光領域の光量調節をすることがで
きる機能を持つ場合、本発明は、1つ1つの発光領域の
光量調節をする前に、光プリントヘッド全体の光量を所
定範囲に収めておく上でも有効となる。
(ト)発明の効果 以上のように本発明は、発光ダイオードアレイの継目
部分の光量の急激な変化(段差)を少なくする上で有効
となり、印字による濃淡の発生を抑制して印字品位を高
めることができるプリントヘッドを提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明実施例の光プリントヘッドの斜視図、第
2図はその要部特性図、第3図は本発明のグループ分け
の説明図、第4図は従来の光プリントヘッドの特性図で
ある。 (1)……発光ダイオードアレイ、(2)……発光領
域、(6)……駆動素子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−59040(JP,A) 特開 昭62−232370(JP,A) 特開 昭63−227358(JP,A) 特開 昭63−44777(JP,A) 特開 昭63−57265(JP,A) 実開 昭60−26854(JP,U) 実開 昭62−21563(JP,U)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の発光領域を有し、整列して配置され
    た複数の発光ダイオードアレイと、発光ダイオードアレ
    イの各々の発光領域を点灯させるように発光ダイオード
    アレイと接続され、発光領域の発光量を制御する制御手
    段を有した複数の駆動素子とを具備し、一方の発光ダイ
    オードアレイとそれに隣接する他方の発光ダイオードア
    レイの継目部分に、前記継目近傍の一方の発光ダイオー
    ドアレイの複数個の発光領域と前記継目近傍の他方の発
    光ダイオードアレイの複数個の発光領域が異なる駆動素
    子に接続された構造を備える光プリントヘッドにおい
    て、前記制御手段は、駆動素子が出力する駆動信号の大
    きさが駆動素子単位で可変できる構成としているととも
    に、前記継目の近傍に位置する一方の発光ダイオードア
    レイの複数個の発光領域の発光量の平均値と前記継目の
    近傍に位置する他方の発光ダイオードアレイの複数個の
    発光領域の発光量の平均値を略等しくなるように調整し
    ている事を特徴とする光プリントヘッド。
  2. 【請求項2】複数の発光領域を有し、整列して配置され
    た複数の発光ダイオードアレイと、発光ダイオードアレ
    イの各々の発光領域を点灯させるように発光ダイオード
    アレイと接続され、発光領域の発光量を制御する制御手
    段を有した複数の駆動素子とを具備し、一方の発光ダイ
    オードアレイとそれに隣接する他方の発光ダイオードア
    レイの継目部分に、前記継目近傍の一方の発光ダイオー
    ドアレイの複数個の発光領域と前記継目近傍の他方の発
    光ダイオードアレイの複数個の発光領域が異なる駆動素
    子に接続された構造を備える光プリントヘッドにおい
    て、前記制御手段は、駆動素子が出力する駆動信号の大
    きさが駆動素子単位で可変できる構成としており、前記
    駆動素子と発光ダイオードアレイは、発光ダイオードア
    レイの前記継目近傍の複数の発光領域を複数のグループ
    に分けた時に、各グループの発光量の平均値が略等しく
    なるように、駆動素子の標準出力特性と発光ダイオード
    アレイの輝度特性に基づいて選択された組み合わせで配
    置されている事を特徴とする光プリントヘッド。
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