JP2928883B2 - 光プリンタヘッド - Google Patents
光プリンタヘッドInfo
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- JP2928883B2 JP2928883B2 JP31267189A JP31267189A JP2928883B2 JP 2928883 B2 JP2928883 B2 JP 2928883B2 JP 31267189 A JP31267189 A JP 31267189A JP 31267189 A JP31267189 A JP 31267189A JP 2928883 B2 JP2928883 B2 JP 2928883B2
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- Japan
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- light
- light emitting
- printing
- emitting element
- emitting diode
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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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- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
- Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
- Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野］ 本発明は光プリンタヘッドに関し、もっと詳しくは、
その光プリンタヘッドに備えられる発光素子の構成に関
する。
その光プリンタヘッドに備えられる発光素子の構成に関
する。
［従来の技術］ 光プリンタにおいて、第６図（１）で示される発光ダ
イオード１が列を成して複数個配置され、その発光ダイ
オード１からの光は、セルフォックレンズアレイで集光
して、直円筒状の感光体に結像して、予め帯電されてい
る感光体上に静電潜像を形成する。発光ダイオード１は
電極２を有し、この電極２に電力を供給することによっ
て発光領域３が発光する。発光ダイオード１の配列方向
（第６図（１）の上下方向）に対して、感光体の移動方
向は垂直方向４である。
イオード１が列を成して複数個配置され、その発光ダイ
オード１からの光は、セルフォックレンズアレイで集光
して、直円筒状の感光体に結像して、予め帯電されてい
る感光体上に静電潜像を形成する。発光ダイオード１は
電極２を有し、この電極２に電力を供給することによっ
て発光領域３が発光する。発光ダイオード１の配列方向
（第６図（１）の上下方向）に対して、感光体の移動方
向は垂直方向４である。
発光ダイオード１の前記移動方向４に平行なラインB1
−B1に沿う発光輝度分布は第６図（２）で示されてお
り、前記移動方向４に垂直な幅方向に沿う線A1−A1に沿
う発光輝度分布は第６図（３）で示されている。このよ
うな発光ダイオード１の発光によって感光体上に形成さ
れる印画ドットは第６図（４）に参照符５によって示さ
れている。感光体上に結像される発光ダイオード１の発
光領域３からセルフォックレンズアレイを介する前記移
動方向４に平行な光強度の分布は第６図（５）で示され
るとおりであり、前記移動方向４に垂直な幅方向に沿う
光強度分布は第６図（６）で示されるとおりである。セ
ルフォックレンズアレイを光が通過することによって、
発光ダイオード１の発光領域３からの光の発光輝度分布
のすそ6,7は大きく低下して、小さいすそ8,9となる。
−B1に沿う発光輝度分布は第６図（２）で示されてお
り、前記移動方向４に垂直な幅方向に沿う線A1−A1に沿
う発光輝度分布は第６図（３）で示されている。このよ
うな発光ダイオード１の発光によって感光体上に形成さ
れる印画ドットは第６図（４）に参照符５によって示さ
れている。感光体上に結像される発光ダイオード１の発
光領域３からセルフォックレンズアレイを介する前記移
動方向４に平行な光強度の分布は第６図（５）で示され
るとおりであり、前記移動方向４に垂直な幅方向に沿う
光強度分布は第６図（６）で示されるとおりである。セ
ルフォックレンズアレイを光が通過することによって、
発光ダイオード１の発光領域３からの光の発光輝度分布
のすそ6,7は大きく低下して、小さいすそ8,9となる。
このような構成を有する従来からの光プリンタヘッド
では、連続印画を行うために、発光ダイオードを第７図
（１）で示すように、主走査期間T1毎に駆動して、発光
領域３から発光を行うことによって、感光体、したがっ
て記録紙上には、第７図（２）で示されるように広い幅
W1で連続した線が印画される。
では、連続印画を行うために、発光ダイオードを第７図
（１）で示すように、主走査期間T1毎に駆動して、発光
領域３から発光を行うことによって、感光体、したがっ
て記録紙上には、第７図（２）で示されるように広い幅
W1で連続した線が印画される。
間欠印画を行うために、第８図（１）で示されるよう
に発光ダイオード１をたとえば期間T2毎に駆動したと
き、記録紙上には第８図（２）で示されるように、連続
印画時の幅W1よりも小さい幅W2で線が印画され、この線
には所々に欠けた部分が発生する。
に発光ダイオード１をたとえば期間T2毎に駆動したと
き、記録紙上には第８図（２）で示されるように、連続
印画時の幅W1よりも小さい幅W2で線が印画され、この線
には所々に欠けた部分が発生する。
また１ドットだけを印画するときには、第９図（１）
で示されるように発光ダイオード１を駆動して発光さ
せ、これによって記録紙上には第９図（２）で示される
ように印画され、この印画されたドットは発光ダイオー
ド１な発光領域３に比べて形状が崩れている。この１ド
ットを印画する際には、発光ダイオード１は時間間隔T3
をあけて駆動される。
で示されるように発光ダイオード１を駆動して発光さ
せ、これによって記録紙上には第９図（２）で示される
ように印画され、この印画されたドットは発光ダイオー
ド１な発光領域３に比べて形状が崩れている。この１ド
ットを印画する際には、発光ダイオード１は時間間隔T3
をあけて駆動される。
このように、連続印画および間欠印画の場合に印画線
幅W1,W2が異なり、またドット印画のときにその印画の
形状が崩れる理由を説明する。発光ダイオード１からの
光がセルフォックレンズアレイを通過して感光体に結像
されるとき、その光はセルフォックレンズによって減衰
され、たとえば或るセルフォックレンズアレイでは、光
強度が約1/5に低下してしまう。しかもセルフォックレ
ンズアレイを通過した後の光強度の分布は、前述のよう
に、すその部分の光強度が大きく低下してしまう。さら
にまた静電潜像を感光体上に書込んでいる状態におい
て、感光体が回転していると、発光ダイオードからセル
フォックレンズアレイを通過してきた光は、一点に集中
せず、その発光時間が短いときは、書込みエネルギが不
充分となる。これらの感光体面上の光強度の分布は、印
画時に、第10図に示すように、次のような問題を引起こ
す。第10図（１）で示すように、連続印画のときには、
発光ダイオード１からの発光ビーム10の光強度分布のす
そ引き部分があることと、発光時間間隔T1が短いので、
発光ビーム10が重なりを生じ、発光時間を長くしたとき
と同じ状態になり、感光体上に太い幅を有する印画線11
が静電潜像として書込まれて記録紙に印画される。
幅W1,W2が異なり、またドット印画のときにその印画の
形状が崩れる理由を説明する。発光ダイオード１からの
光がセルフォックレンズアレイを通過して感光体に結像
されるとき、その光はセルフォックレンズによって減衰
され、たとえば或るセルフォックレンズアレイでは、光
強度が約1/5に低下してしまう。しかもセルフォックレ
ンズアレイを通過した後の光強度の分布は、前述のよう
に、すその部分の光強度が大きく低下してしまう。さら
にまた静電潜像を感光体上に書込んでいる状態におい
て、感光体が回転していると、発光ダイオードからセル
フォックレンズアレイを通過してきた光は、一点に集中
せず、その発光時間が短いときは、書込みエネルギが不
充分となる。これらの感光体面上の光強度の分布は、印
画時に、第10図に示すように、次のような問題を引起こ
す。第10図（１）で示すように、連続印画のときには、
発光ダイオード１からの発光ビーム10の光強度分布のす
そ引き部分があることと、発光時間間隔T1が短いので、
発光ビーム10が重なりを生じ、発光時間を長くしたとき
と同じ状態になり、感光体上に太い幅を有する印画線11
が静電潜像として書込まれて記録紙に印画される。
間欠印画のときには、第10図（２）で示されるよう
に、連続印画のときよりも発光ビーム12の重なりが少な
くなり、感光体上には連続印画のときよりも細い幅を有
する印画線13が、静電潜像として書込まれる。
に、連続印画のときよりも発光ビーム12の重なりが少な
くなり、感光体上には連続印画のときよりも細い幅を有
する印画線13が、静電潜像として書込まれる。
１ドットの印画のときには、第10図（３）に示される
ように、発光ビーム14が隣接する発光ダイオードの発光
ビームと重なりを生じないので、その印画ドット15の径
が小さくなる。また発光ダイオードからの光がセルフォ
ックレンズアレイを通過した後には、前述の第６図
（５）および第６図（６）に関連して述べたように光強
度分布のすそ8,9の光強度が低下しているので、感光体
を露光するエネルギは不充分になる。さらに感光体の回
転によって発光ダイオードからの光は一点に集中せず、
このことによってもまた露光エネルギが不充分となる。
ように、発光ビーム14が隣接する発光ダイオードの発光
ビームと重なりを生じないので、その印画ドット15の径
が小さくなる。また発光ダイオードからの光がセルフォ
ックレンズアレイを通過した後には、前述の第６図
（５）および第６図（６）に関連して述べたように光強
度分布のすそ8,9の光強度が低下しているので、感光体
を露光するエネルギは不充分になる。さらに感光体の回
転によって発光ダイオードからの光は一点に集中せず、
このことによってもまた露光エネルギが不充分となる。
このような第６図〜第10図に説明した先行技術では、
発光ダイオードの発光領域３の形状が大きく影響してい
る。第６図（１）における発光ダイオード１では、それ
を駆動するための電流は、電極２付近で大きな電流密度
で流れ、電極２から第６図（１）の右方に離れるに従っ
て、その電流密度が急激に小さくなり、したがってその
発光輝度分布は前述の第６図（２）で示されるようにな
り、すそ６の部分では、電極２寄りの発光輝度に比べて
大きく低下している。このようにすそ６の発光輝度が低
下しているのは、発光素子１の形状に起因するものであ
る。このことは特に、発光ダイオード１の発光領域３か
らの光がセルフォックレンズアレイを通過した後に、第
６図（４）に示されるように、発光ビーム５の幅が小さ
くなり、特に１ドット印画のときには、その印画ドット
径は極端に小さくなってしまう。
発光ダイオードの発光領域３の形状が大きく影響してい
る。第６図（１）における発光ダイオード１では、それ
を駆動するための電流は、電極２付近で大きな電流密度
で流れ、電極２から第６図（１）の右方に離れるに従っ
て、その電流密度が急激に小さくなり、したがってその
発光輝度分布は前述の第６図（２）で示されるようにな
り、すそ６の部分では、電極２寄りの発光輝度に比べて
大きく低下している。このようにすそ６の発光輝度が低
下しているのは、発光素子１の形状に起因するものであ
る。このことは特に、発光ダイオード１の発光領域３か
らの光がセルフォックレンズアレイを通過した後に、第
６図（４）に示されるように、発光ビーム５の幅が小さ
くなり、特に１ドット印画のときには、その印画ドット
径は極端に小さくなってしまう。
第11図は、このような先行技術における発光ダイオー
ド１の入力エネルギと、発光輝度分布幅と印画線幅との
関係を示す。発光ダイオード１は、300ドット／インチ
のドット密度で構成されており、ラインl1は発光領域３
の発光輝度分布幅を示しており、ラインl2は連続印画時
の線幅W1を示しており、ラインl3は１ドット印画時のド
ット径W3を表している。
ド１の入力エネルギと、発光輝度分布幅と印画線幅との
関係を示す。発光ダイオード１は、300ドット／インチ
のドット密度で構成されており、ラインl1は発光領域３
の発光輝度分布幅を示しており、ラインl2は連続印画時
の線幅W1を示しており、ラインl3は１ドット印画時のド
ット径W3を表している。
連続印画のときには、ラインl2で示されるように、入
力エネルギが低い状態であっても、広い線幅が得られる
のに対して、１ドット印画のときには大きな入力エネル
ギを与えても、ドット印画の径は連続印画のときに比べ
て大きくならないことが判る。また、発光輝度分布幅を
表すラインl1と連続印画線幅を表すラインl2との関係を
比べると、４〜５倍の差がみられる。この理由は、感光
体表面に発光ダイオードからの発光ビームが到達するま
での間に、発光ビーム幅が広がること、および連続印画
における発光ビームの重なりによって印画線幅が太くな
ることなどの理由による。
力エネルギが低い状態であっても、広い線幅が得られる
のに対して、１ドット印画のときには大きな入力エネル
ギを与えても、ドット印画の径は連続印画のときに比べ
て大きくならないことが判る。また、発光輝度分布幅を
表すラインl1と連続印画線幅を表すラインl2との関係を
比べると、４〜５倍の差がみられる。この理由は、感光
体表面に発光ダイオードからの発光ビームが到達するま
での間に、発光ビーム幅が広がること、および連続印画
における発光ビームの重なりによって印画線幅が太くな
ることなどの理由による。
要約すると、従来からの発光ダイオード１で印画を行
なったときには、連続印画、間欠印画および１ドット印
画などの印画周期によって、印画線幅およびドット径が
異なるという問題がある。特に１ドット印画のとき、ド
ット径W3が必要とする値で得られない。したがって従来
の技術では、印画品質が低下するという問題がある。
なったときには、連続印画、間欠印画および１ドット印
画などの印画周期によって、印画線幅およびドット径が
異なるという問題がある。特に１ドット印画のとき、ド
ット径W3が必要とする値で得られない。したがって従来
の技術では、印画品質が低下するという問題がある。
［発明が解決すべき課題］ 本発明の目的は、印画品質の向上を図ることができる
ようにした発光ダイオードアレイを提供することであ
る。
ようにした発光ダイオードアレイを提供することであ
る。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、列状に配置された複数個の発光素子を備
え、この発光素子列に対して垂直方向に移動する感光体
に前記発光素子からの光を照射させることによって発光
素子に対応する画素で構成された静電潜像を形成する光
プリンタヘッドにおいて、 前記発光素子を感光体の移動方向に縦長状に形成する
とともに、該各発光素子の短手方向にスリットを設けて
発光素子を複数の発光領域に分割し、これら発光素子用
の電極を発光素子の短手方向中央部で長手方向に縦断す
るように配設したことを特徴とする光プリンタヘッドで
ある。
え、この発光素子列に対して垂直方向に移動する感光体
に前記発光素子からの光を照射させることによって発光
素子に対応する画素で構成された静電潜像を形成する光
プリンタヘッドにおいて、 前記発光素子を感光体の移動方向に縦長状に形成する
とともに、該各発光素子の短手方向にスリットを設けて
発光素子を複数の発光領域に分割し、これら発光素子用
の電極を発光素子の短手方向中央部で長手方向に縦断す
るように配設したことを特徴とする光プリンタヘッドで
ある。
また本発明は、記発光素子の長手方向の長さが、発光
素子の主走査毎に間欠的に移動する感光体の１回の移動
距離の70〜130％に定められていることを特徴とする。
素子の主走査毎に間欠的に移動する感光体の１回の移動
距離の70〜130％に定められていることを特徴とする。
［作 用］ 本発明に従えば、列状に配置された複数の発光素子か
らの光を、その発光素子の列に対して垂直方向に移動す
る感光体上に、発光素子からの光を照射させることによ
って各発光素子に対応する画素で構成されと静電潜像を
感光体上に形成するための光プリンタヘッドにおいて、
各発光素子の形状を、感光体の前記移動方向に沿って縦
長状に形状する。
らの光を、その発光素子の列に対して垂直方向に移動す
る感光体上に、発光素子からの光を照射させることによ
って各発光素子に対応する画素で構成されと静電潜像を
感光体上に形成するための光プリンタヘッドにおいて、
各発光素子の形状を、感光体の前記移動方向に沿って縦
長状に形状する。
これによって各画素における感光体の移動方向の露光
面積の低下を防止することができ、またその発光素子の
幅、すなわち発光素子の配列方向の長さを小さくして、
発光ビームの拡がりを抑制し、隣接する画素における発
光素子相互間の発光ビームの不所望な近接を防ぐ。
面積の低下を防止することができ、またその発光素子の
幅、すなわち発光素子の配列方向の長さを小さくして、
発光ビームの拡がりを抑制し、隣接する画素における発
光素子相互間の発光ビームの不所望な近接を防ぐ。
また各発光素子は、短手方向に設けたスリットによっ
て、複数の発光領域に分割され、各分割された発光素子
用の電極は、発光素子の短手方向中央部で長手方向に縦
断するように配設される。これによって発光素子に供給
される電極密度を向上してその分布を均一化し、発光領
域における発光輝度分布の均一化を行い、発光強度分布
のすそを急峻とし、発光領域の形状に近似した発光ビー
ムを発射して、感光体上に連続印画時の線幅と１ドット
印画時のドット径とがほぼ等しくすることが可能にな
る。
て、複数の発光領域に分割され、各分割された発光素子
用の電極は、発光素子の短手方向中央部で長手方向に縦
断するように配設される。これによって発光素子に供給
される電極密度を向上してその分布を均一化し、発光領
域における発光輝度分布の均一化を行い、発光強度分布
のすそを急峻とし、発光領域の形状に近似した発光ビー
ムを発射して、感光体上に連続印画時の線幅と１ドット
印画時のドット径とがほぼ等しくすることが可能にな
る。
また本発明に従えば、各発光素子の長手方向の長さ
が、発光素子の主走査毎に間欠的に移動する感光体の１
回の移動距離の70〜130％に定められ、したがってその
発光領域がむやみに細長くなることはなく、印画時の線
幅および１ドットのドット径が大きくなることを防ぐこ
とができる。
が、発光素子の主走査毎に間欠的に移動する感光体の１
回の移動距離の70〜130％に定められ、したがってその
発光領域がむやみに細長くなることはなく、印画時の線
幅および１ドットのドット径が大きくなることを防ぐこ
とができる。
このようにして本発明に従う発光素子は、発光ビーム
の拡がりを抑制し、発光領域全体を均一な輝度で発光さ
せ、印画品質の向上を図ることができる。
の拡がりを抑制し、発光領域全体を均一な輝度で発光さ
せ、印画品質の向上を図ることができる。
［実施例］ 第１図は、本発明の一実施例を示す。光プリンタにお
いて発光素子、たとえば発光ダイオード17は、第１図
（１）に示されるように細長い矩形状であり、第１図
（１）の上下方向に間隔をあけて、たとえば300ドット
／インチのドット密度で列上に配置される。１つの発光
ダイオード17は短手方向に設けられた幅ｃのスリットに
よって複数（本実施例では２つ）の発光領域部分18a,18
b（総称して発光領域18に分割され、さらに発光ダイオ
ード17を個別的に作動する個別電極20が発光ダイオード
17の短手方向中央部であって、発光ダイオード17を長手
方向に縦断するように配置される。
いて発光素子、たとえば発光ダイオード17は、第１図
（１）に示されるように細長い矩形状であり、第１図
（１）の上下方向に間隔をあけて、たとえば300ドット
／インチのドット密度で列上に配置される。１つの発光
ダイオード17は短手方向に設けられた幅ｃのスリットに
よって複数（本実施例では２つ）の発光領域部分18a,18
b（総称して発光領域18に分割され、さらに発光ダイオ
ード17を個別的に作動する個別電極20が発光ダイオード
17の短手方向中央部であって、発光ダイオード17を長手
方向に縦断するように配置される。
第２図は、発光ダイオード17を備える光プリンタの簡
略化した断面図である。１つの発光ダイオード17の発光
領域18からの光は、セルフォックレンズ21を介して、直
円筒状の感光体22上に結像され、１つの画素を構成す
る。この感光体22は、矢符23の光に駆動され、予め主帯
電され、セルフォックレンズ21からの光によって露光が
行われて静電潜像が形成される。この静電潜像は、トナ
ーによって顕像化され、その後、記録紙に転写され、ト
ナー像が転写された記録紙は、定着される。感光体22の
移動方向23は、発光ダイオード17の配列方向（前述のよ
うに第１図（１）の上下方向、第２図の紙面に垂直方
向）に垂直である。複数の発光ダイオード17は第３図
（１）〜第３図（４）に示されるようにして、その配列
の順番に、順次的に１つずつ駆動されて発光され、主走
査が行われる。各主走査が行われた後には、感光体22は
第３図（５）で示されるようにして、移動方向23に予め
定めたピッチだけ移動されて副走査が行われ、その後、
再び発光ダイオード17が順次的に駆動されて次の主走査
が行われ、このようにして印画が行われる。
略化した断面図である。１つの発光ダイオード17の発光
領域18からの光は、セルフォックレンズ21を介して、直
円筒状の感光体22上に結像され、１つの画素を構成す
る。この感光体22は、矢符23の光に駆動され、予め主帯
電され、セルフォックレンズ21からの光によって露光が
行われて静電潜像が形成される。この静電潜像は、トナ
ーによって顕像化され、その後、記録紙に転写され、ト
ナー像が転写された記録紙は、定着される。感光体22の
移動方向23は、発光ダイオード17の配列方向（前述のよ
うに第１図（１）の上下方向、第２図の紙面に垂直方
向）に垂直である。複数の発光ダイオード17は第３図
（１）〜第３図（４）に示されるようにして、その配列
の順番に、順次的に１つずつ駆動されて発光され、主走
査が行われる。各主走査が行われた後には、感光体22は
第３図（５）で示されるようにして、移動方向23に予め
定めたピッチだけ移動されて副走査が行われ、その後、
再び発光ダイオード17が順次的に駆動されて次の主走査
が行われ、このようにして印画が行われる。
発光ダイオード17の或る構造を述べると、GaASから成
るｎ形の第１半導体層上にGaAsPから成るｎ形の第２半
導体層を成長させ、次に第２半導体層の表面にSi3N4ま
たはSiO2から成るマスク層を形成し、このマスク層に
は、次のドーピングを行うための開口が形成されてお
り、次に開口から第２半導体層の一部に、たとえばZnを
拡散させてｐ形の第３半導体層を形成し、こうしてｐ形
の第３半導体層と前述のｎ形の第２半導体層とによって
pn接合が実現される。ｎ形の第１半導体層には、複数の
発光ダイオードに共通の電極が設けられ、ｐ形の第３半
導体層には、個別電極20が設けられる。共通電極と個別
電極20との間に電圧を印加することによって、pn接合面
において光が放射され、このpn接合面に対応する部分が
前述の発光領域18となっている。発光ダイオード17の第
１図（１）における感光体22の移動方向23に平行な線B2
−B2に沿う発光輝度分布は第１図（２）に示されるとお
りであり、この移動方向23に垂直な線A2−A2に沿う発光
輝度分布は第１図（３）で示されるとおりである。この
ような発光ダイオード17からの発光ビームは、セルフォ
ックレンズアレイ21を介して感光体22に結像され、その
結像される静電潜像、したがって記録紙に印画される印
画ドットの形状は、第１図（４）において参照符25で示
されているとおりであって、移動方向23に沿う細長く形
成される。この感光体22上における発光ビームによる光
強度分布は、移動方向23に沿って、第１図（５）で示さ
れる状態となっており、その移動方向23に垂直方向の幅
方向の光強度物布は第１図（６）で示されるとおりであ
る。
るｎ形の第１半導体層上にGaAsPから成るｎ形の第２半
導体層を成長させ、次に第２半導体層の表面にSi3N4ま
たはSiO2から成るマスク層を形成し、このマスク層に
は、次のドーピングを行うための開口が形成されてお
り、次に開口から第２半導体層の一部に、たとえばZnを
拡散させてｐ形の第３半導体層を形成し、こうしてｐ形
の第３半導体層と前述のｎ形の第２半導体層とによって
pn接合が実現される。ｎ形の第１半導体層には、複数の
発光ダイオードに共通の電極が設けられ、ｐ形の第３半
導体層には、個別電極20が設けられる。共通電極と個別
電極20との間に電圧を印加することによって、pn接合面
において光が放射され、このpn接合面に対応する部分が
前述の発光領域18となっている。発光ダイオード17の第
１図（１）における感光体22の移動方向23に平行な線B2
−B2に沿う発光輝度分布は第１図（２）に示されるとお
りであり、この移動方向23に垂直な線A2−A2に沿う発光
輝度分布は第１図（３）で示されるとおりである。この
ような発光ダイオード17からの発光ビームは、セルフォ
ックレンズアレイ21を介して感光体22に結像され、その
結像される静電潜像、したがって記録紙に印画される印
画ドットの形状は、第１図（４）において参照符25で示
されているとおりであって、移動方向23に沿う細長く形
成される。この感光体22上における発光ビームによる光
強度分布は、移動方向23に沿って、第１図（５）で示さ
れる状態となっており、その移動方向23に垂直方向の幅
方向の光強度物布は第１図（６）で示されるとおりであ
る。
本件発明者の実験では、発光領域18の移動方向23に沿
う長さａはたとえば85μｍであり、その移動方向23に垂
直な幅ｂは35μｍである。
う長さａはたとえば85μｍであり、その移動方向23に垂
直な幅ｂは35μｍである。
この発光領域18は、移動方向23に沿って間隔ｃをあけ
て分断されており、これによって２つの発光領域部分18
a,18bが形成される。各発光領域部分18a,18bは、たとえ
ば正方形または長方形に形成される。このように発光領
域18を２つの発光領域部分18a,18bに分断することによ
って、各発光領域部分18a,18bの電流密度を向上するこ
とができる。この電流密度は、770〜830mA/cm2に選び、
これによって発光強度を、適切に、向上することができ
る。
て分断されており、これによって２つの発光領域部分18
a,18bが形成される。各発光領域部分18a,18bは、たとえ
ば正方形または長方形に形成される。このように発光領
域18を２つの発光領域部分18a,18bに分断することによ
って、各発光領域部分18a,18bの電流密度を向上するこ
とができる。この電流密度は、770〜830mA/cm2に選び、
これによって発光強度を、適切に、向上することができ
る。
発光領域18の移動方向23に沿う長さａは、感光体22の
前記移動ピッチすなわち移動距離の70〜130％に定めら
れる。この移動ピッチすなわち移動距離というのは、発
光ダイオード17の順次的な駆動をする主走査毎に、発光
ダイオード17の列に垂直である移動方向23に間欠的に移
動して副走査する感光体22の１回の移動距離である。こ
の移動ピッチは、たとえば84〜85μｍである。
前記移動ピッチすなわち移動距離の70〜130％に定めら
れる。この移動ピッチすなわち移動距離というのは、発
光ダイオード17の順次的な駆動をする主走査毎に、発光
ダイオード17の列に垂直である移動方向23に間欠的に移
動して副走査する感光体22の１回の移動距離である。こ
の移動ピッチは、たとえば84〜85μｍである。
さらにこの発光領域18の幅ｂは、発光ダイオード17の
列の主走査毎に副走査して移動する感光体22の前記移動
ピッチの30〜50％に定められる。
列の主走査毎に副走査して移動する感光体22の前記移動
ピッチの30〜50％に定められる。
このようにして、発光領域18の長さａと幅ｂが上述の
範囲に定められることによって、連続印画時の印画線幅
の増大を防いで、しかも上述のように適切な電流密度を
達成することができ、さらに発光ビーム幅の拡がりを発
光領域18の形状に対応して、不所望に拡がることを抑制
することができる。さらにまた間欠印画時の印画線幅の
増大もまた、上述の連続印画時と同様に、抑制すること
ができる。さらに１ドット印画時においては、前述の第
１図に関連して述べたとおり、印画ドット25の長さa1と
幅b1が増大することを防ぐことができる。このことによ
って、セルフォックレンズアレイ21を通過した後の光の
減衰を、小さく抑えることができるようになるととも
に、感光体22の回転による露光エネルギの不足を防止す
ることができ、１ドット印画時に、いわばしっかりした
印画ドット形状を得ることができる。
範囲に定められることによって、連続印画時の印画線幅
の増大を防いで、しかも上述のように適切な電流密度を
達成することができ、さらに発光ビーム幅の拡がりを発
光領域18の形状に対応して、不所望に拡がることを抑制
することができる。さらにまた間欠印画時の印画線幅の
増大もまた、上述の連続印画時と同様に、抑制すること
ができる。さらに１ドット印画時においては、前述の第
１図に関連して述べたとおり、印画ドット25の長さa1と
幅b1が増大することを防ぐことができる。このことによ
って、セルフォックレンズアレイ21を通過した後の光の
減衰を、小さく抑えることができるようになるととも
に、感光体22の回転による露光エネルギの不足を防止す
ることができ、１ドット印画時に、いわばしっかりした
印画ドット形状を得ることができる。
このようにして達成される印画の状況を、第４図を参
照して説明する。第４図（１）は主走査のたび毎に発光
ダイオード17を駆動して連続印画を行うときの状態を示
しており、発光領域18によって発生される発光ビーム27
は部分的に重なり、感光体22、したがって記録紙上の印
画線28が形成され、その幅w4の増大が前述のように抑制
される。
照して説明する。第４図（１）は主走査のたび毎に発光
ダイオード17を駆動して連続印画を行うときの状態を示
しており、発光領域18によって発生される発光ビーム27
は部分的に重なり、感光体22、したがって記録紙上の印
画線28が形成され、その幅w4の増大が前述のように抑制
される。
発光ダイオード17は、主走査の１つおきに駆動されて
間欠印画が行われる状態は第４図（２）に示されてお
り、このとき発光ダイオード17の発光領域18からの発光
ビーム27によって感光体22、したがって記録紙上には印
画線29が形成され、このときもまたその印画線29の幅w5
の増大が抑制される。
間欠印画が行われる状態は第４図（２）に示されてお
り、このとき発光ダイオード17の発光領域18からの発光
ビーム27によって感光体22、したがって記録紙上には印
画線29が形成され、このときもまたその印画線29の幅w5
の増大が抑制される。
発光ダイオード17が単一の主走査時に、駆動されたと
きには、第４図（３）で示されるように発光ビーム27が
得られ、印画ドット30が得られる。この印画ドット30
は、上述のように、むやみに小さくなることはなく、発
光領域18の形状に対応して幅w6を有する。こうして印画
線28,29の幅w4,w5と、印画ドツト30のドツト径である幅
w6とはほぼ等しくすることができ印画品質の向上を図る
ことができる。
きには、第４図（３）で示されるように発光ビーム27が
得られ、印画ドット30が得られる。この印画ドット30
は、上述のように、むやみに小さくなることはなく、発
光領域18の形状に対応して幅w6を有する。こうして印画
線28,29の幅w4,w5と、印画ドツト30のドツト径である幅
w6とはほぼ等しくすることができ印画品質の向上を図る
ことができる。
発光ダイオード17の電極20は、その発光領域18の幅ｂ
の中央位置（すなわち第１図（１）の上下方向の中央位
置）に設けられている。したがって発光領域部分18a,18
bにおける電流密度を高く保ち、その電流密度の分布を
均一化することができる。したがってその発光輝度分布
を、感光体22の移動方向23に沿って第１図（２）で示す
ように片寄りをなくし、また移動方向23に垂直方向の発
光輝度分布を第１図（３）に示すように片寄りをなく
し、発光領域18から全体に均一な発光輝度で、発光させ
ることができる。
の中央位置（すなわち第１図（１）の上下方向の中央位
置）に設けられている。したがって発光領域部分18a,18
bにおける電流密度を高く保ち、その電流密度の分布を
均一化することができる。したがってその発光輝度分布
を、感光体22の移動方向23に沿って第１図（２）で示す
ように片寄りをなくし、また移動方向23に垂直方向の発
光輝度分布を第１図（３）に示すように片寄りをなく
し、発光領域18から全体に均一な発光輝度で、発光させ
ることができる。
第５図は本件発明者の実験結果を示すグラフであり、
発光ダイオード17の入力エネルギに対する発光ダイオー
ド17の発光輝度分布幅と印画線幅とを示す。ラインl4
は、発光ダイオード17の発光輝度分布幅を示し、ライン
l5は連続印画時における線幅W4を示し、ラインl6は１ド
ット印画時のドット径すなわち幅W6を示す。
発光ダイオード17の入力エネルギに対する発光ダイオー
ド17の発光輝度分布幅と印画線幅とを示す。ラインl4
は、発光ダイオード17の発光輝度分布幅を示し、ライン
l5は連続印画時における線幅W4を示し、ラインl6は１ド
ット印画時のドット径すなわち幅W6を示す。
連続印画時には、ラインl5で示すようにその線幅が入
力エネルギの低い段階から、広い値となっており、しか
も前述の第11図のラインl2と比較して、発光領域18の幅
ｂが小さくなった分だけ、線幅W4が小さくなっている。
またラインl6で示すように、１ドット印画時の線幅は、
入力エネルギが低い段階から大きくなっている。このよ
うにして連続印画時の線幅W4と１ドット印画時の線幅W6
との差は小さくなったことが確認された。
力エネルギの低い段階から、広い値となっており、しか
も前述の第11図のラインl2と比較して、発光領域18の幅
ｂが小さくなった分だけ、線幅W4が小さくなっている。
またラインl6で示すように、１ドット印画時の線幅は、
入力エネルギが低い段階から大きくなっている。このよ
うにして連続印画時の線幅W4と１ドット印画時の線幅W6
との差は小さくなったことが確認された。
本発明によれば、発光ダイオードに代えて、そのほか
の構造を有する発光素子が用いられてもよい。前述の実
施例における発光ダイオード17の発光領域18は２つの発
光領域部分18a,18bに分断されていたけれども、３以上
に分断されていてもよい。
の構造を有する発光素子が用いられてもよい。前述の実
施例における発光ダイオード17の発光領域18は２つの発
光領域部分18a,18bに分断されていたけれども、３以上
に分断されていてもよい。
［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、列状に配置された各発
光素子の発光領域の形状を、感光体の移動方向に縦長状
に形成するとともに、発光素子の短手方向にスリットを
設けて発光素子を複数に分割し、発光素子用の電極を発
光素子の短手方向中央部で長手方向に縦断するように設
けてある。これによって各画素における感光体移動方向
の露光面積の低下を防止し、また、発光素子の発光領域
の幅を小さくして発光ビームの拡がりを抑制し、さらに
電流密度を大きくして発光強度を向上し、さらに電流分
布の均一化を行い、発光輝度分布の均一化を図り、細く
強いビームを発生させることができ、発光ビームの拡が
りを抑制し、単独で充分な露光強度を得られるように
し、連続印画の線幅と間欠印画の線幅と１ドット印画の
ドット径とをほぼ等しくすることができるようにして印
画品質の向上をはかることができるようになる。
光素子の発光領域の形状を、感光体の移動方向に縦長状
に形成するとともに、発光素子の短手方向にスリットを
設けて発光素子を複数に分割し、発光素子用の電極を発
光素子の短手方向中央部で長手方向に縦断するように設
けてある。これによって各画素における感光体移動方向
の露光面積の低下を防止し、また、発光素子の発光領域
の幅を小さくして発光ビームの拡がりを抑制し、さらに
電流密度を大きくして発光強度を向上し、さらに電流分
布の均一化を行い、発光輝度分布の均一化を図り、細く
強いビームを発生させることができ、発光ビームの拡が
りを抑制し、単独で充分な露光強度を得られるように
し、連続印画の線幅と間欠印画の線幅と１ドット印画の
ドット径とをほぼ等しくすることができるようにして印
画品質の向上をはかることができるようになる。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例の発光ダイオード17およびそ
の発光輝度分布などを示す図、第２図は本発明の一実施
例の発光ダイオード17を備える光プリンタの簡略化した
断面図、第３図は発光ダイオード17の主走査と感光体22
の副走査とを説明するための図、第４図は発光ダイオー
ド17による印画線および印画ドットを示す図、第５図は
本件発明者の実験結果を示すグラフ、第６図は先行技術
における発光ダイオード１とその発光輝度分布などを示
す図、第７図は第６図に示される発光ダイオード１を用
いて連続印画を行うときの状態を示す図、第８図は第６
図に示される発光ダイオード１を用いて間欠印画を行う
ときの図、第９図は第６図に示される発光ダイオード１
を用いて１ドット印画を行うときの状態を示す図、第10
図は第６図に示される発光ダイオード１を用いて形成さ
れる印画線および印画ドットを示す図、第11図は第６図
に示され先行技術の特性を示すグラフである。 17……発光ダイオード、18……発光領域、18a,18b……
発光領域部分、20……電極、21……セルフォックレンズ
アレイ、22……感光体、23……移動方向
の発光輝度分布などを示す図、第２図は本発明の一実施
例の発光ダイオード17を備える光プリンタの簡略化した
断面図、第３図は発光ダイオード17の主走査と感光体22
の副走査とを説明するための図、第４図は発光ダイオー
ド17による印画線および印画ドットを示す図、第５図は
本件発明者の実験結果を示すグラフ、第６図は先行技術
における発光ダイオード１とその発光輝度分布などを示
す図、第７図は第６図に示される発光ダイオード１を用
いて連続印画を行うときの状態を示す図、第８図は第６
図に示される発光ダイオード１を用いて間欠印画を行う
ときの図、第９図は第６図に示される発光ダイオード１
を用いて１ドット印画を行うときの状態を示す図、第10
図は第６図に示される発光ダイオード１を用いて形成さ
れる印画線および印画ドットを示す図、第11図は第６図
に示され先行技術の特性を示すグラフである。 17……発光ダイオード、18……発光領域、18a,18b……
発光領域部分、20……電極、21……セルフォックレンズ
アレイ、22……感光体、23……移動方向
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
Claims (2)
- 【請求項１】列状に配置された複数個の発光素子を備
え、この発光素子列に対して垂直方向に移動する感光体
に前記発光素子からの光を照射させることによって発光
素子に対応する画素で構成された静電潜像を形成する光
プリンタヘッドにおいて、 前記発光素子を感光体の移動方向に縦長状に形成すると
ともに、該各発光素子の短手方向にスリットを設けて発
光素子を複数の発光領域に分割し、これら発光素子用の
電極を発光素子の短手方向中央部で長手方向に縦断する
ように配設したことを特徴とする光プリンタヘッド。 - 【請求項２】前記発光素子の長手方向の長さが、発光素
子の主走査毎に間欠的に移動する感光体の１回の移動距
離の70〜130％に定められていることを特徴とする特許
請求の範囲第１項に記載の光プリンタヘッド。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31267189A JP2928883B2 (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 光プリンタヘッド |
| US07/619,874 US5300954A (en) | 1989-11-30 | 1990-11-29 | Optical printer head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31267189A JP2928883B2 (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 光プリンタヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03169654A JPH03169654A (ja) | 1991-07-23 |
| JP2928883B2 true JP2928883B2 (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=18032027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31267189A Expired - Fee Related JP2928883B2 (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 光プリンタヘッド |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5300954A (ja) |
| JP (1) | JP2928883B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3452982B2 (ja) * | 1994-08-24 | 2003-10-06 | ローム株式会社 | Ｌｅｄプリントヘッド、およびｌｅｄアレイチップ、ならびにそのｌｅｄアレイチップの製造方法 |
| JPH11291540A (ja) * | 1998-04-10 | 1999-10-26 | Fujitsu Ltd | 電子写真装置および露光装置 |
| US6181358B1 (en) * | 1998-11-19 | 2001-01-30 | Xerox Corporation | High resolution printbar pixel geometries |
| US9296214B2 (en) | 2004-07-02 | 2016-03-29 | Zih Corp. | Thermal print head usage monitor and method for using the monitor |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4074318A (en) * | 1976-12-13 | 1978-02-14 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Led array imaging system-serial approach |
| JPS6033019B2 (ja) * | 1978-06-05 | 1985-07-31 | 株式会社日立製作所 | 光記録装置 |
| JPS56136390A (en) * | 1980-03-28 | 1981-10-24 | Fuji Photo Film Co Ltd | Recording by laser |
| DE3223031A1 (de) * | 1982-06-19 | 1983-12-22 | Olympia Werke Ag, 2940 Wilhelmshaven | Drucker mit einem optischen druckkopf zum zeilenweisen aufzeichnen von graphik- und textinformationen |
| US4775896A (en) * | 1985-08-08 | 1988-10-04 | Konishiroku Photo Industry Co., Ltd. | Image recording apparatus |
| US4897672A (en) * | 1987-07-02 | 1990-01-30 | Fujitsu Limited | Method and apparatus for detecting and compensating light emission from an LED array |
| JPS6480562A (en) * | 1987-09-24 | 1989-03-27 | Fuji Xerox Co Ltd | Light emitting element array printer head |
| US4928122A (en) * | 1988-01-21 | 1990-05-22 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Exposure head |
| NL8901230A (nl) * | 1989-05-17 | 1990-12-17 | Oce Nederland Bv | Belichtings- en afdrukinrichting. |
-
1989
- 1989-11-30 JP JP31267189A patent/JP2928883B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-11-29 US US07/619,874 patent/US5300954A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03169654A (ja) | 1991-07-23 |
| US5300954A (en) | 1994-04-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |