JP3299018B2 - Light source device for optical printer - Google Patents
Light source device for optical printerInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、一般にプリンタやコピ
ー機の光プリントヘッドに使われる光源装置に関し、特
に光ラインプリントヘッドに好適な発光ダイオードを使
った光源装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light source device generally used for an optical print head of a printer or a copier, and more particularly to a light source device using a light emitting diode suitable for an optical line print head.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電子写真方式のプリンタでは、像は記録
紙上に光ビームによって記録される。より具体的には、
記録したい像が感光ドラムや感光ベルト等の感光体上に
光ビームを照射することにより静電潜像として描画さ
れ、このようにして形成された静電潜像はトナーにより
現像されてトナー像が形成される。かかる感光体上に形
成されたトナー像を記録紙に転写することにより、記録
紙上に所望の像の記録がなされる。2. Description of the Related Art In an electrophotographic printer, an image is recorded on a recording paper by a light beam. More specifically,
An image to be recorded is drawn as an electrostatic latent image by irradiating a light beam on a photosensitive member such as a photosensitive drum or a photosensitive belt, and the electrostatic latent image thus formed is developed with toner to form a toner image. It is formed. The desired image is recorded on the recording paper by transferring the toner image formed on the photoconductor to the recording paper.
【０００３】従って、かかる電子写真方式のプリンタに
おいては、光ビームを形成するために強力で信頼性の高
い光源装置が必要とされる。特に、所望の像を高速かつ
高い分解能で記録するために、一般に光源装置は複数の
光ビームを同時に発生できる光半導体装置により構成さ
れることが多い。典型的には、半導体レーザあるいは発
光ダイオードが光源装置として使われるが、発光ダイオ
ードを使った方が半導体レーザを使うよりも費用が安く
なる。Therefore, in such an electrophotographic printer, a powerful and highly reliable light source device is required to form a light beam. Particularly, in order to record a desired image at a high speed and a high resolution, the light source device is generally often constituted by an optical semiconductor device capable of simultaneously generating a plurality of light beams. Typically, a semiconductor laser or a light emitting diode is used as a light source device, but using a light emitting diode is less expensive than using a semiconductor laser.
【０００４】一般に単一のレーザダイオードチップ上に
は複数のレーザダイオードがアレイ状に形成され、これ
らのレーザダイオードアレイで形成された複数の光ビー
ムは回転多面鏡等により偏向されて感光体表面を走査す
る。また、複数の発光ダイオードよりなる発光ダイオー
ドアレイを形成された発光ダイオードチップを一列に並
べて光ラインプリントヘッドを構成することも行われて
いる。かかる光ラインプリントヘッドでは、複数の光ビ
ームが主走査線に対応して実質的に同時に形成される。
光ラインプリントヘッドにおいては、回転多面鏡および
そのための駆動部等の可動部が不要になるため、プリン
タを小型化することが可能である。In general, a plurality of laser diodes are formed in an array on a single laser diode chip, and a plurality of light beams formed by these laser diode arrays are deflected by a rotating polygon mirror or the like so that the surface of the photosensitive member is deflected. Scan. Further, an optical line print head is also constructed in which light emitting diode chips each having a light emitting diode array formed of a plurality of light emitting diodes are arranged in a line. In such an optical line printhead, a plurality of light beams are formed substantially simultaneously corresponding to the main scanning lines.
In the optical line print head, since a rotating polygon mirror and a movable unit such as a driving unit therefor are not required, the printer can be downsized.
【０００５】図１４は特開平６０−１１４６４７９に開
示された従来の光ラインプリントヘッドの構成を、また
図１５は図１４の光ラインプリントヘッドで使われる発
光ダイオードアレイの構成をそれぞれ示す斜視図であ
る。FIG. 14 is a perspective view showing the structure of a conventional optical line print head disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 60-114479, and FIG. 15 is a perspective view showing the structure of a light emitting diode array used in the optical line print head of FIG. is there.
【０００６】図１４を参照するに、光ラインプリントヘ
ッドは基台１０１上に形成されたヒートシンク１０２上
に構成され、ヒートシンク１０２上に設けられたセラミ
ック配線基板１０３上に保持された複数の発光ダイオー
ドチップ１０４およびこれに対応して同じ配線基板１０
３上に設けられた複数の駆動集積回路チップ１０５を含
む。基板１０３は光ラインプリントヘッドの主走査方向
に延在する細長い形状を有し、発光ダイオードチップ１
０４は前記主走査方向に、前記配線基板１０３の前縁に
沿って配列される。各々の発光ダイオードチップ１０４
は前記前縁に沿って複数の発光ダイオードを担持し、各
々の発光ダイオードはケーブル１０７を介して駆動集積
回路１０５に供給される画像信号に応じて出力光ビーム
をその端面より前方に向けて出力する。各々の出力光ビ
ームは等倍結像系を構成するロードレンズアレイ１０８
に入射し、レンズアレイ１０８はこれを感光体（図１６
参照）上に矢印で示すように集束する。その際、ロード
レンズアレイ１０８の光軸レベルと発光ダイオードチッ
プ１０４上の発光ダイオードの光軸とをそろえるため
に、レンズアレイ１０８の下には調整部材１０９が設け
られる。Referring to FIG. 14, an optical line print head is formed on a heat sink 102 formed on a base 101, and a plurality of light emitting diodes held on a ceramic wiring board 103 provided on the heat sink 102. Chip 104 and correspondingly the same wiring board 10
3 includes a plurality of drive integrated circuit chips 105 provided on the IC chip 3. The substrate 103 has an elongated shape extending in the main scanning direction of the optical line print head, and includes a light emitting diode chip 1.
Numerals 04 are arranged along the front edge of the wiring board 103 in the main scanning direction. Each light emitting diode chip 104
Carries a plurality of light emitting diodes along the leading edge, each of which outputs an output light beam forward from its end face in response to an image signal supplied to the drive integrated circuit 105 via a cable 107. I do. Each output light beam is a load lens array 108 constituting a 1 × image forming system.
, And the lens array 108 transmits the light to the photosensitive member (FIG. 16).
Focus) as indicated by the arrow above. At that time, an adjusting member 109 is provided below the lens array 108 to align the optical axis level of the load lens array 108 with the optical axis of the light emitting diode on the light emitting diode chip 104.
【０００７】図１５は発光ダイオードチップ１０４の一
部を示す拡大図である。発光ダイオードチップ１０４上
には相互に分離溝で分離された複数の発光ダイオード１
０４ 1 ，１０４2 ，１０４3 が形成されており、各々の
発光ダイオードは前端面１０４ａを有し、光ビームは矢
印で示すように前端面１０４ａを介して前方に出力され
る。また各々の発光ダイオードの上主面上には電極１０
４ｂが形成され、電極１０４ｂには駆動集積回路１０５
上に形成された出力信号パッド１０５ａから駆動信号が
ボンティングワイヤ１０６を介して供給される。FIG. 15 shows one of the light emitting diode chips 104.
It is an enlarged view which shows a part. On the light emitting diode chip 104
Has a plurality of light emitting diodes 1 separated from each other by a separation groove.
04 1, 104Two, 104ThreeAre formed, each of which
The light emitting diode has a front end face 104a, and the light beam
Is output forward through the front end face 104a as shown by the mark.
You. An electrode 10 is provided on the upper main surface of each light emitting diode.
4b is formed, and the drive integrated circuit 105 is provided on the electrode 104b.
The drive signal is output from the output signal pad 105a formed on
It is supplied via a bonding wire 106.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】図１６はロードレンズ
アレイ１０８による、発光ダイオードチップ１０４上の
発光ダイオード１０４1 から出力された光ビームの、感
光体１５０上への集束を示す図である。発光ダイオード
１０４1 中においては、光ビームは活性層中において形
成されるが、このようにして形成される光ビームを感光
体１５０上に効率良く集束させる為には発光ダイオード
の光軸すなわち発光ダイオード１０４中の活性層のレベ
ルとレンズアレイ１０８の光軸とが正確に一致する必要
がある。両者がずれた場合には、感光体１５０上におけ
る露光量が不均一になる問題が生じる。このために、図
１４の構成ではロードレンズアレイ１０８の下部に調整
部材１０９を設けてあるが、かかる構成は高度な加工精
度を要し、またそれにもかかわらず実質的が光損失がレ
ンズアレイ１０８中において避けられない。16 [SUMMARY OF THE INVENTION] is due to the load lens array 108, the light beam outputted from the light emitting diode 104 1 on the light emitting diode chip 104 is a diagram showing the focusing of the photosensitive member 150 above. In the light emitting diodes 104 in 1, the light beam is formed in the active layer, this way the light beam is formed in order to efficiently focused on the photosensitive member 150 emitting diode of the optical axis or light emitting diodes It is necessary that the level of the active layer in 104 and the optical axis of the lens array 108 exactly match. If the two are displaced, there is a problem that the exposure amount on the photoconductor 150 becomes non-uniform. For this purpose, in the configuration of FIG. 14, the adjusting member 109 is provided below the load lens array 108, but such a configuration requires a high processing accuracy, and nevertheless substantially reduces the optical loss. Inevitable inside.
【０００９】一方、従来より、ロードレンズアレイ１０
８に代わる光学的結像系として、ルーフミラーレンズア
レイ（以下ＲＭＬＡと略記する）の使用が提案されてい
る。例えばＯＰＴＲＯＮＩＣＳ，Ｎｏ．１，ｐｐ１０２
−１１０，１９９３あるいはＯｐｌｕｓＥ，Ｎｏ．１５
９，１９９３年２月号を参照。On the other hand, conventionally, the load lens array 10
The use of a roof mirror lens array (hereinafter abbreviated as RMLA) has been proposed as an optical imaging system that replaces 8. For example, OPTRONICS, No. 1, pp102
-110, 1993 or Opus E, No. Fifteen
9, see the February 1993 issue.
【００１０】図１７はかかる公知のＲＭＬＡの構成を示
す。図１７を参照するに、ＲＭＬＡは、基本的には光プ
リントヘッドの主走査線方向に対応するＹ方向に、所定
のピッチで繰り返し配列された複数のレンズを含む高密
度レンズアレイ１１１と、前記Ｙ方向に前記レンズアレ
イ１１１中のレンズのピッチに対応するピッチで繰り返
し形成された屋根型反射面を有するルーフミラーアレイ
１１２とよりなり、記録したい像Ａ，Ｂ，・・・を表す
光線が、矢印で示すように大略−Ｘ方向に向かってレン
ズアレイ１１１を構成する各々のレンズを通過した後、
ルーフミラーアレイ１１２に入射する。このようにして
ルーフミラーアレイ１１２に入射した光線は、ルーフミ
ラーアレイ１１２を構成する一対の屋根型反射面で逐次
反射され、進行方向を変えて大略Ｘ方向に出射する。ル
ーフミラーアレイ１１２から出射した光線はレンズアレ
イ１１１を再び通った後その光路中に設けられた光路分
離ミラー１１３によりＺ方向に偏向され、もとの物体面
上の像Ａ，Ｂ，・・・に対応する像が、物体面と共役な
像面上に、破線で示したように正立実像として結像され
る。FIG. 17 shows the configuration of such a known RMLA. Referring to FIG. 17, the RMLA basically includes a high-density lens array 111 including a plurality of lenses repeatedly arranged at a predetermined pitch in the Y direction corresponding to the main scanning line direction of the optical print head; A roof mirror array 112 having a roof-type reflecting surface repeatedly formed in the Y direction at a pitch corresponding to the pitch of the lenses in the lens array 111, and light rays representing images A, B,. After passing through each lens constituting the lens array 111 substantially in the −X direction as shown by the arrow,
The light enters the roof mirror array 112. The light rays incident on the roof mirror array 112 in this manner are sequentially reflected by a pair of roof-shaped reflecting surfaces constituting the roof mirror array 112, and are emitted in a substantially X direction while changing their traveling directions. After the light beam emitted from the roof mirror array 112 passes through the lens array 111 again, it is deflected in the Z direction by an optical path separating mirror 113 provided in the optical path, and the images A, B,. Is formed as an erect real image on the image plane conjugate with the object plane as shown by the broken line.
【００１１】かかる構成のＲＭＬＡでは、先にも説明し
たように、ルーフミラーアレイ１１２を構成する屋根型
反射面をＹ方向に繰り返し形成し、これに対応してレン
ズアレイ１１１を構成するレンズを同じくＹ方向に繰り
返し形成してあるため、像面上には像Ａ，Ｂ，・・・
が、Ｙ方向に互いに重複して結像される。ただしＲＭＬ
ＡはＹ方向に正立等倍結像系を形成する。そこで、ＲＭ
ＬＡの長さをＹ方向に延長することにより、任意の長さ
の主走査線に沿って像を形成することが可能である。In the RMLA having such a configuration, as described above, the roof-shaped reflecting surface constituting the roof mirror array 112 is repeatedly formed in the Y direction, and the lenses constituting the lens array 111 are correspondingly formed in the same manner. Since images are repeatedly formed in the Y direction, images A, B,.
Are formed so as to overlap each other in the Y direction. However, RML
A forms an erecting equal-magnification imaging system in the Y direction. So, RM
By extending the length of the LA in the Y direction, it is possible to form an image along an arbitrary length main scanning line.
【００１２】かかるＲＭＬＡは、レンズアレイ１１１お
よびルーフミラーアレイ１１２のＹ方向へのピッチを一
致させることにより、Ｙ方向への光量分布を略一定に設
定できる。ＲＭＬＡはまた、かかる構成に伴い光損失が
少なく、また光源を構成する発光ダイオードに対する位
置決めについても高い精度を要求されない特徴を有する
ため、特に光ラインプリントヘッドの光学系として好適
である。そこで、本発明の出願人は先に特願平４−１４
９０９８および４−１４９０９９においてＲＭＬＡを光
学系に使った光プリントヘッドを提案している。In such an RMLA, the pitch of the lens array 111 and the roof mirror array 112 in the Y direction can be made equal to each other, so that the light amount distribution in the Y direction can be set substantially constant. The RMLA is also suitable as an optical system for an optical line print head, because it has a feature that light loss is small due to such a configuration and high accuracy is not required for positioning with respect to a light emitting diode constituting a light source. Therefore, the applicant of the present invention has previously filed Japanese Patent Application No.
9098 and 4-149099 propose an optical print head using RMLA for an optical system.
【００１３】一方、従来の光プリントヘッドでは、端面
発光型の発光ダイオードを使用しているため、光ビーム
が発光ダイオードアレイに対して一方向にしか取り出せ
ず、このため発光ダイオードアレイで形成された光ビー
ムの利用効率が良くない。面発光型の発光ダイオードを
使用する光プリントヘッドも提案されているが（例えば
昭和５５年度電通学会予稿集１〜２１１頁）、かかる構
成では端面から出射される光ビームが利用できず、また
光出力ビームが出射される出射面上に電極を形成しな
ければならないため、例えば６００ｄｐｉを超えるよう
な高密度の記録を行うことが困難である。また、これら
の従来の光プリントヘッドでは、発光ダイオードから得
られる光ビームのサイズは一定であり、変化させること
はできない。このため、記録密度に応じて光ビームのサ
イズを変化させる場合には、低密度発光ダイオードに比
べ、電極により遮光される面積が相対的に大きくなり、
光利用効率が低下する。On the other hand, in the conventional optical print head, since an edge-emitting type light emitting diode is used, a light beam can be extracted only in one direction with respect to the light emitting diode array. Light beam utilization efficiency is not good. Although an optical print head using a surface-emitting type light emitting diode has been proposed (for example, Proceedings of the Institute of Electrical Engineers of Japan in 1980, pp. 1-211), a light beam emitted from the end face cannot be used in such a configuration. Since an electrode must be formed on the emission surface from which the output beam is emitted, it is difficult to perform high-density recording, for example, exceeding 600 dpi. Also, in these conventional optical printheads, the size of the light beam obtained from the light emitting diode is constant and cannot be changed. For this reason, when changing the size of the light beam according to the recording density, the area shielded by the electrodes becomes relatively large as compared with the low density light emitting diode,
Light utilization efficiency decreases.
【００１４】そこで、本発明は上記の問題点に鑑み、新
規で有用な光プリンタ用光源装置を提供することを概括
的目的とする。In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a new and useful light source device for an optical printer.
【００１５】本発明のより具体的な目的は、結像素子に
ＲＭＬＡを用いることにより、光学系と発光ダイオード
との位置調整の自由度を増大させた、調整が容易で結像
性能の向上した光プリンタ用光源装置を提供することに
ある。A more specific object of the present invention is to increase the degree of freedom of position adjustment between the optical system and the light emitting diode by using RMLA for the imaging element, to facilitate the adjustment and to improve the imaging performance. An object of the present invention is to provide a light source device for an optical printer.
【００１６】本発明の他の目的は、発光ダイオードの積
層面に平行に出射する光ビームと垂直に出射する光ビー
ムの両方を利用することで、光利用効率を向上させた光
プリンタ用光源装置を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a light source device for an optical printer in which light utilization efficiency is improved by using both a light beam emitted parallel to a stacked surface of a light emitting diode and a light beam emitted vertically. Is to provide.
【００１７】本発明のその他の目的は、発光ダイオード
の積層面に平行に出射する光ビームと垂直に出射する光
ビームの一方を選択的に利用することにより、記録した
い像の解像度に対応した最適な大きさの光ビームを形成
することのできる光プリンタ用光源装置を提供すること
にある。Another object of the present invention is to selectively use one of a light beam emitted in parallel to the light emitting diode stacking plane and a light beam emitted perpendicular to the stacked surface of the light emitting diode, thereby achieving an optimum resolution corresponding to the resolution of an image to be recorded. It is an object of the present invention to provide a light source device for an optical printer capable of forming a light beam of an appropriate size.
【００１８】[0018]
【課題を達成するための手段】本発明は上記の課題を、
複数個の発光ダイオードを少なくとも一列配列してなる
発光ダイオードアレイと、前記複数個の発光ダイオード
により形成される光ビームの各々を感光体上に収束させ
る光学手段とを備え、前記発光ダイオードを選択的に駆
動することにより、感光体上に像を露光ドットの集合と
して形成する光プリンタ用光源装置において、前記複数
個の発光ダイオードの各々は上主面および端面により画
成され第１の光ビームを前記端面より第１の光路に沿っ
て出射すると同時に第２の光ビームを前記上主面より前
記第１の光路とは異なる第２の光路に沿って出射し；前
記光学手段は：前記発光ダイオードの配列方向に所定の
ピッチで繰り返し配列された複数のレンズを含み、前記
複数の発光ダイオードの各々より出射された前記第１お
よび第２の光ビームの各々を前記感光体上に収束させる
レンズアレイと；前記発光ダイオードの配列方向に、前
記レンズアレイ中の前記複数のレンズの所定ピッチに対
応するピッチで繰り返し形成された屋根型反射面を有
し、入射する光ビームを一対の隣接する屋根型反射面で
逐次反射するルーフミラーアレイと；前記発光ダイオー
ドの配列方向に、前記所定のピッチに対応するピッチで
繰り返し形成された複数の光ビーム通路を有し、隣接す
るレンズ間における迷光を遮断する絞り板手段とよりな
り；前記レンズアレイは前記ルーフミラーアレイに対し
て、前記発光ダイオードにより形成された前記第１およ
び第２の光ビームが前記レンズアレイを通って前記ルー
フミラーアレイに入射するように、また前記ルーフミラ
ーアレイで反射した後ぞれの光路に沿って前記レンズア
レイを通り、前記感光体上に収束されるように配設され
てなるルーフミラーレンズアレイと；前記第１および第
２の光ビームの光路を、前記第１および第２の光ビーム
が前記感光体上において、各々の発光ダイオードごと
に、実質的に同一の位置において露光ドットを形成する
ように設定する光路設定手段とを含むことを特徴とする
光プリンタ用光源装置により達成する。The present invention solves the above-mentioned problems,
A light-emitting diode array in which a plurality of light-emitting diodes are arranged in at least one row; and an optical unit for focusing each of light beams formed by the plurality of light-emitting diodes on a photoconductor, wherein the light-emitting diodes are selectively In the light source device for an optical printer that forms an image on the photoreceptor as a set of exposure dots, each of the plurality of light emitting diodes is defined by an upper main surface and an end surface, and emits a first light beam. At the same time, the second light beam is emitted from the upper main surface along a second optical path different from the first optical path from the end surface along the first optical path; The first and second light beams emitted from each of the plurality of light emitting diodes, the plurality of lenses being repeatedly arranged at a predetermined pitch in the arrangement direction of the plurality of light emitting diodes. And a roof-type reflecting surface repeatedly formed at a pitch corresponding to a predetermined pitch of the plurality of lenses in the lens array in the arrangement direction of the light emitting diodes. A roof mirror array for sequentially reflecting an incident light beam on a pair of adjacent roof-type reflecting surfaces; and a plurality of light beam paths repeatedly formed at a pitch corresponding to the predetermined pitch in an arrangement direction of the light emitting diodes. And a diaphragm plate means for blocking stray light between adjacent lenses; wherein the lens array is arranged such that the first and second light beams formed by the light emitting diodes are directed to the roof mirror array by the lens. Along the respective optical paths after being reflected by the roof mirror array through the array and incident on the roof mirror array. A roof mirror lens array disposed so as to pass through the lens array and converge on the photoreceptor; and a light path of the first and second light beams, Includes an optical path setting means for setting an exposure dot at substantially the same position on each of the light emitting diodes on the photosensitive member.
【００１９】本発明の第２の特徴によれば、前記発光ダ
イオードの各々は、前記端面上に、前記第１の光ビーム
の大きさを前記発光ダイオードの配列方向に対して規制
するように遮光部を形成される。According to a second feature of the present invention, each of the light emitting diodes is shielded on the end face so as to regulate the size of the first light beam in the arrangement direction of the light emitting diodes. Part is formed.
【００２０】本発明の第３の特徴によれば、前記発光ダ
イオードの各々は、前記上主面上に、前記第２の光ビー
ムの大きさを前記発光ダイオードの配列方向に対して規
制するように遮光部を形成される。According to a third feature of the present invention, each of the light emitting diodes regulates the size of the second light beam on the upper main surface with respect to the arrangement direction of the light emitting diodes. A light-shielding portion is formed.
【００２１】本発明の第４の特徴によれば、前記光路設
定手段は、前記前記発光ダイオードの前記端面から出射
した前記第１の光ビームを入射されこれを反射して前記
ルーフミラーレンズアレイに入射させる第１の反射手段
と、前記発光ダイオードの前記上主面から出射した前記
第２の光ビームを入射され、これを反射して前記ルーフ
ミラーレンズアレイに入射させる第２の反射手段と、前
記第１および第２の光ビームの光路を相対的に偏向さ
せ、前記第１の光ビームと前記第２の光ビームとが前記
感光体上において、各々の発光ダイオードごとに、実質
的に同一位置に露光ドットを形成するように調整する第
３の反射手段とにより構成される。According to a fourth feature of the present invention, the light path setting means receives the first light beam emitted from the end face of the light emitting diode, reflects the first light beam, and reflects the first light beam on the roof mirror lens array. First reflecting means for entering the light, and second reflecting means for receiving the second light beam emitted from the upper main surface of the light emitting diode, reflecting the second light beam and entering the roof mirror lens array, The light paths of the first and second light beams are relatively deflected, and the first light beam and the second light beam are substantially the same on the photoconductor for each light emitting diode. And third reflecting means for adjusting so as to form an exposure dot at the position.
【００２２】本発明の第５の特徴によれば、前記第１の
反射手段は前記発光ダイオードの端面より前記第１の光
ビームを入射されこれを反射する第１のミラーと、前記
第１のミラーで反射された前記第１の光ビームを入射さ
れこれを前記ルーフミラーレンズアレイに向けて反射す
る第２のミラーとよりなり、前記第２の反射手段は前記
第２のミラーよりなり、前記第２の反射手段において第
２のミラーは前記発光ダイオードの前記上主面より前記
第２の光ビームを直接に入射されてこれを反射し、前記
ルーフミラーレンズアレイに向けて前記第１の光ビーム
の光路とは別の光路に沿って出射するように構成され
る。According to a fifth feature of the present invention, the first reflecting means receives the first light beam from an end face of the light emitting diode, reflects the first light beam, and reflects the first light beam. A second mirror that receives the first light beam reflected by the mirror and reflects the first light beam toward the roof mirror lens array, wherein the second reflection unit includes the second mirror; In the second reflecting means, the second mirror directly receives the second light beam from the upper main surface of the light emitting diode, reflects the second light beam, and reflects the second light beam toward the roof mirror lens array. It is configured to exit along an optical path different from the optical path of the beam.
【００２３】本発明の第６の特徴によれば、前記第３の
反射手段は、前記第１の光ビームの光路中に設けられ前
記ルーフミラーレンズアレイから出射する前記第１の光
ビームを反射することによりその光路を偏向させる第３
のミラーより構成される。According to a sixth aspect of the present invention, the third reflecting means is provided in an optical path of the first light beam and reflects the first light beam emitted from the roof mirror lens array. To deflect the optical path by performing
Composed of mirrors.
【００２４】本発明の第７の特徴によれば、前記第１の
ミラーは、前記発光ダイオードの端面に対向し前記端面
より出射する前記第１の光ビームを入射される入射面
と、前記入射面に入射した前記第１の光ビームを反射す
る反射面と、前記反射面で反射した前記第１の光ビーム
を出射させる出射面とを有するプリズム部材により構成
される。According to a seventh feature of the present invention, the first mirror has an incident surface facing the end face of the light emitting diode and receiving the first light beam emitted from the end face; The prism member includes a reflecting surface that reflects the first light beam incident on the surface, and an emission surface that emits the first light beam reflected by the reflecting surface.
【００２５】本発明の第８の特徴によれば、前記プリズ
ム部材は前記入射面上に、前記発光ダイオードから前記
第１の光ビームが入射する部分を除いて遮光部材が形成
される。According to an eighth feature of the present invention, in the prism member, a light shielding member is formed on the incident surface except for a portion where the first light beam is incident from the light emitting diode.
【００２６】本発明の第９の特徴によれば、前記プリズ
ム部材の前記反射面は、前記第１の光ビームの前記感光
体上における大きさが前記発光ダイオードの配列方向に
対して直交する方向に増大するように形成された、負の
パワーを持つシリンドリカル面より構成される。According to a ninth feature of the present invention, the reflecting surface of the prism member is arranged such that the size of the first light beam on the photoconductor is orthogonal to the arrangement direction of the light emitting diodes. And has a negative power cylindrical surface.
【００２７】本発明の第１０の特徴によれば、前記プリ
ズム部材は、前記第１の光ビームの前記感光体上におけ
る位置が前記第２の光ビームに対して前記発光ダイオー
ドの配列方向に対して直交する方向に変位できるよう
に、前記出射面の方向に移動自在に保持される。According to a tenth feature of the present invention, the prism member is arranged such that a position of the first light beam on the photoreceptor with respect to the second light beam is in a direction in which the light emitting diodes are arranged. So that it can be displaced in a direction orthogonal to the direction of the emission surface.
【００２８】本発明の第１１の特徴によれば、前記光路
設定手段は、前記第１の光ビームの光路中に配設され、
前記第１の光ビームの前記感光体上における大きさが前
記発光ダイオードの配列方向に対して直交する方向に増
大するように形成された、負のパワーを持つシリンドリ
カルレンズを含むように構成される。According to an eleventh aspect of the present invention, the optical path setting means is provided in an optical path of the first light beam,
It is configured to include a negative power cylindrical lens formed such that the size of the first light beam on the photoconductor increases in a direction orthogonal to the arrangement direction of the light emitting diodes. .
【００２９】本発明の第１２の特徴によれば、前記光路
設定手段は、前記第２の光ビームの光路中に配設され、
前記第２の光ビームの前記感光体上における大きさが前
記発光ダイオードの配列方向に対して直交する方向に減
少するように形成された、正のパワーを持つシリンドリ
カルレンズを含むように構成される。According to a twelfth aspect of the present invention, the optical path setting means is disposed in an optical path of the second light beam,
It is configured to include a positive power cylindrical lens formed such that the size of the second light beam on the photoconductor decreases in a direction orthogonal to the arrangement direction of the light emitting diodes. .
【００３０】本発明の第１３の特徴によれば、前記発光
ダイオードの各々は、前記上主面に対しておろした仮想
的な垂線が、前記ルーフミラーレンズアレイから前記感
光体に到る前記第２の光ビームの主光線に対して実質的
に直交するように設けられる。According to a thirteenth feature of the present invention, in each of the light emitting diodes, a virtual perpendicular line drawn down from the upper main surface reaches the photosensitive member from the roof mirror lens array. The two light beams are provided so as to be substantially orthogonal to the principal ray.
【００３１】本発明の第１４の特徴によれば、前記発光
ダイオードの各々は、前記上主面上に、前記第１および
第２の光ビームを通過させるように限られた面積の電極
を有するように構成される。According to a fourteenth feature of the present invention, each of the light emitting diodes has an electrode having a limited area on the upper main surface so as to allow the first and second light beams to pass therethrough. It is configured as follows.
【００３２】本発明の第１５の特徴によれば、光プリン
タ用光源装置はさらに前記第１および第２の光ビームの
光路上に設けられ、前記前記第１および第２の光ビーム
の前記感光体への照射を制御するシャッタ手段を備え構
成される。According to a fifteenth feature of the present invention, a light source device for an optical printer is further provided on an optical path of the first and second light beams, and the photosensitive device of the first and second light beams is provided. It is provided with shutter means for controlling irradiation to the body.
【００３３】本発明の第１６の特徴によれば、前記シャ
ッタ手段は第１の位置において前記第１および第２の光
ビームを同時に前記感光体上に到達させ、第２の位置に
おいて前記第２の光ビームのみを選択的に遮断するよう
に構成される。According to a sixteenth feature of the present invention, the shutter means causes the first and second light beams to simultaneously reach the photosensitive member at a first position and the second light beam at a second position. Is selectively blocked.
【００３４】本発明の第１７の特徴によれば、前記シャ
ッタ手段は、負のパワーを有するシリンドリカルレンズ
を、前記シャッタ手段が前記第１の位置に有る場合に前
記シリンドリカルレンズが前記第１の光ビームの光路に
挿入されるように保持する。According to a seventeenth feature of the present invention, the shutter means includes a cylindrical lens having negative power, and the cylindrical lens includes the first light when the shutter means is at the first position. It is held so that it is inserted into the optical path of the beam.
【００３５】[0035]
【作用】本発明の第１の特徴によれば、感光体上に形成
される露光ドットが第１および第２の光ビームの重複露
光により形成されるため、発光ダイオードで形成される
光ビームの利用効率が実質的に向上する。また、第１お
よび第２の光ビームの前記感光体上への集束にルーフミ
ラーレンズアレイを使用するため、光学系に起因する光
損失を最小化することができる。また、ルーフミラーレ
ンズアレイの使用に伴い、発光ダイオードと光学系の光
学的な整合に関する厳しい要求を緩和することができ
る。According to the first feature of the present invention, since the exposure dots formed on the photoreceptor are formed by the overlapping exposure of the first and second light beams, the light dots of the light beams formed by the light emitting diodes are formed. The utilization efficiency is substantially improved. Further, since the roof mirror lens array is used to focus the first and second light beams on the photoconductor, light loss due to the optical system can be minimized. In addition, with the use of the roof mirror lens array, strict requirements regarding the optical matching between the light emitting diode and the optical system can be reduced.
【００３６】本発明の第２および第３の特徴によれば、
前記第１および第２の光ビームの相対的な光路差に起因
して感光体上において生じる露光ドットの大きさの変化
を主走査線方向について補償することが可能である。例
えば、前記第１の光ビームを前記感光体上に正しく集束
させた場合、前記第２の光ビームは前記感光体上におい
て多少拡散し、第２の光ビームによる露光ドットの大き
さが増大してしまう。同様に、第２の光ビームを前記感
光体上に正しく集束させた場合には、前記第１の光ビー
ムが前記感光体上において多少拡散し、その結果第１の
光ビームによる露光ドットの大きさが増大してしまう。
第２および第３の特徴では、第１および第２の光ビーム
の大きさを、前記発光ダイオード上にマスク部材を形成
することで主走査線方向について規制しており、その結
果主走査線方向への露光ドットの大きさをいずれの光ビ
ームについてもそろえることが可能である。According to the second and third aspects of the present invention,
It is possible to compensate for a change in the size of an exposure dot generated on the photosensitive member due to a relative optical path difference between the first and second light beams in the main scanning line direction. For example, if the first light beam is correctly focused on the photoreceptor, the second light beam is slightly diffused on the photoreceptor, and the size of the exposure dot by the second light beam increases. Would. Similarly, if the second light beam is properly focused on the photoreceptor, the first light beam will be slightly diffused on the photoreceptor, resulting in the size of the dot exposed by the first light beam. Will increase.
In the second and third features, the size of the first and second light beams is regulated in the main scanning line direction by forming a mask member on the light emitting diode. It is possible to make the size of the exposure dot for each light beam uniform.
【００３７】本発明の第４の特徴によれば、光路設定手
段を第１および第２の反射手段より構成し、さらに第３
の反射手段を設けることにより、前記第１および第２の
光ビームによる露光ドットの形成位置を感光体上で副走
査線方向に正確に一致させることが可能である。According to a fourth feature of the present invention, the optical path setting means comprises first and second reflecting means,
By providing the reflecting means, it is possible to exactly match the positions of the exposure dots formed by the first and second light beams in the sub-scanning line direction on the photosensitive member.
【００３８】本発明の第５の特徴によれば、前記第１の
反射手段を第１および第２のミラーにより形成し、さら
に第２のミラーを前記第２の反射手段として兼用するこ
とにより、ＲＭＬＡを含む光学系の大きさを小型化する
と同時に、第１および第２の光ビームの光路差を可能な
限り小さくしている。According to a fifth aspect of the present invention, the first reflecting means is formed by first and second mirrors, and the second mirror is also used as the second reflecting means. The size of the optical system including the RMLA is reduced, and the optical path difference between the first and second light beams is reduced as much as possible.
【００３９】本発明の第６の特徴によれば、光源装置の
壁面に近い経路を辿る、副走査線方向への大きさが小さ
い前記第１の光ビームを、前記第３の反射手段を構成す
るミラーにより偏向させることにより、光源装置の構成
が容易になる。According to the sixth aspect of the present invention, the first light beam which follows a path close to the wall surface of the light source device and has a small size in the sub-scanning line direction constitutes the third reflecting means. The configuration of the light source device is facilitated by the deflection by the mirror.
【００４０】本発明の第７の特徴によれば、前記第１の
ミラーを大きな屈折率を有するプリズム部材とすること
により、前記第１の光ビームの実効的な光路長を短縮
し、前記第２の光ビームの光路長との差を最小化するこ
とが可能である。According to a seventh aspect of the present invention, by forming the first mirror as a prism member having a large refractive index, the effective optical path length of the first light beam is reduced, and It is possible to minimize the difference from the optical path length of the two light beams.
【００４１】本発明の第８の特徴によれば、前記プリズ
ム部材の入射面上に遮光部材を設けることにより、第１
の光ビームに対する第２の光ビームの混入を除去するこ
とができる。According to an eighth feature of the present invention, the first member is provided with a light shielding member on the incident surface of the prism member.
Of the second light beam with respect to the other light beam can be eliminated.
【００４２】本発明の第９の特徴によれば、前記プリズ
ム部材の反射面を負のパワーをもつシリンドリカル面と
することにより、前記第１の光ビームの大きさが副走査
方向に拡大され、感光体上における第１および第２の光
ビームの形状を一致させることが可能である。According to a ninth feature of the present invention, the size of the first light beam is enlarged in the sub-scanning direction by making the reflecting surface of the prism member a cylindrical surface having negative power. It is possible to make the shapes of the first and second light beams on the photoreceptor coincide.
【００４３】本発明の第１０の特徴によれば、前記プリ
ズム部材をその出射面に直交する方向に移動自在に保持
することにより、第１の光ビームによる露光ドットの位
置を前記感光体上において前記副走査方向に変位させ、
前記第２の光ビームによる露光ドットの位置に対して一
致させることが可能である。According to a tenth feature of the present invention, by holding the prism member movably in a direction perpendicular to its exit surface, the position of the exposure dot by the first light beam can be adjusted on the photosensitive member. Displaced in the sub-scanning direction,
It is possible to match the positions of the exposure dots by the second light beam.
【００４４】本発明の第１１の特徴によれば、前記第１
の光ビームの光路中に負のパワーを持つシリンドリカル
レンズを挿入することにより、前記第１の光ビームの前
記副走査方向への大きさが拡大され、前記感光体上にお
ける前記第１の光ビームによる露光ドットの大きさを前
記第２の光ビームによる露光ドットの大きさに一致させ
ることが可能になる。According to an eleventh aspect of the present invention, the first
By inserting a cylindrical lens having negative power in the optical path of the light beam, the size of the first light beam in the sub-scanning direction is enlarged, and the first light beam on the photoconductor is enlarged. Can be made to match the size of the exposure dot by the second light beam.
【００４５】本発明の第１２の特徴によれば、前記第２
の光ビームの光路中に正のパワーを持つシリンドリカル
レンズを挿入することにより、前記第２の非有りビーム
の前記副走査方向への大きさが縮小され、前記感光体上
における前記第２の光ビームによる露光ドットの大きさ
を前記第１の光ビームによる露光ドットの大きさに一致
させることが可能になる。According to a twelfth feature of the present invention, the second
By inserting a cylindrical lens having a positive power in the optical path of the light beam, the size of the second non-existent beam in the sub-scanning direction is reduced, and the second light on the photoconductor is reduced. The size of the exposure dot by the beam can be made to match the size of the exposure dot by the first light beam.
【００４６】本発明の第１３の特徴によれば、前記発光
ダイオードを傾斜して取り付けることにより、前記発光
ダイオードの上主面から出射する第２の光ビームを前記
第２の反射手段を構成する第２のミラーに効率よく入射
させることができる。また第２のミラーで偏向された第
２の光ビームはレンズアレイを構成するレンズの略中心
部を通過してルーフミラーアレイに入射するため光学的
な歪みを最小化できる。According to a thirteenth feature of the present invention, the second light beam emitted from the upper main surface of the light emitting diode constitutes the second reflecting means by mounting the light emitting diode at an angle. The light can be efficiently incident on the second mirror. Further, the second light beam deflected by the second mirror passes through substantially the center of the lens constituting the lens array and enters the roof mirror array, so that optical distortion can be minimized.
【００４７】本発明の第１４の特徴によれば、前記発光
ダイオードの上主面上の電極を可能な限り小さく形成す
ることにより、発光ダイオード上主面全体から大きなサ
イズの光ビームを前記第２の光ビームとして取り出すこ
とが可能である。According to a fourteenth feature of the present invention, by forming an electrode on the upper main surface of the light emitting diode as small as possible, a light beam of a large size can be emitted from the entire upper main surface of the light emitting diode. Can be extracted as a light beam.
【００４８】本発明の第１５および１６の特徴によれ
ば、前記シャッタ手段により、前記第１および第２の光
ビームの前記感光体上への照射を選択的に切り換えるこ
とが可能であり、その結果感光体上に形成される露光ド
ットの大きさを切り換えることが可能になる。According to the fifteenth and sixteenth features of the present invention, it is possible to selectively switch the irradiation of the first and second light beams onto the photoreceptor by the shutter means. As a result, it is possible to switch the size of the exposure dot formed on the photoconductor.
【００４９】本発明の第１７の特徴によれば、前記シャ
ッタ手段にシリンドリカルレンズを連動させ、前記シリ
ンドリカルレンズにより前記第１および第２の光ビーム
の前記感光体上における大きさを一致させることによ
り、前記露光ドットを形成する第の光ビームの露光量を
シャッタ手段により切り換えることが可能になる。According to a seventeenth feature of the present invention, a cylindrical lens is interlocked with the shutter means, and the size of the first and second light beams on the photoreceptor is matched by the cylindrical lens. The exposure amount of the second light beam for forming the exposure dot can be switched by the shutter means.
【００５０】本発明のその他の目的および特徴は、以下
の図面を参照しながらおこなう実施例の詳細な説明より
明らかとなろう。Other objects and features of the present invention will become apparent from the following detailed description of embodiments with reference to the accompanying drawings.
【００５１】[0051]
【実施例】図１は本発明の第１実施例による光ラインプ
リントヘッド２００の構成を示す図である。以下の説明
では、発光ダイオードをＬＥＤと略記する。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an optical line print head 200 according to a first embodiment of the present invention. In the following description, the light emitting diode is abbreviated as LED.
【００５２】図１を参照するに、光ラインプリントヘッ
ド２００はアルミニウム等の筐体２０１および筐体２０
１上に密着して支持され主走査線方向に延在する細長い
セラミック基板２０２を有し、セラミック基板２０２上
にはＬＥＤチップ２０３が主走査線方向に一列に整列し
て形成されている。各々のＬＥＤチップ２０３上には主
走査線方向に整列しＬＥＤアレイを構成する複数のＬＥ
Ｄが形成され、各々のＬＥＤは、その前端面から、第１
群の光ビーム２１１を形成する光ビームを、前方に配置
された感光体２５０に向かって、主走査線方向および副
走査線方向に略直交する方向に出射させる。前記前方に
出射した第１群の光ビーム２１１は筐体２０１上にＬＥ
Ｄアレイの前方に配置されたミラー２０４により、基板
２０２に略直交する方向すなわちＬＥＤの上主面に略直
交する方向に偏向され、筐体２０１上部に保持された別
のミラー２０５に入射する。一方、ミラー２０５は入射
した第１群の光ビーム２１１を、筐体２０１上において
ミラー２０５に対して感光体２５０と略反対方向に配置
されたＲＭＬＡ２０６に入射させる。Referring to FIG. 1, the optical line print head 200 has a housing 201 and a housing 20 made of aluminum or the like.
1 has an elongated ceramic substrate 202 closely supported and extending in the main scanning line direction. On the ceramic substrate 202, LED chips 203 are formed in a line in the main scanning line direction. On each LED chip 203, a plurality of LEs that are aligned in the main scanning line direction to form an LED array
D is formed, and each LED is a first LED from its front end face.
A light beam forming the group of light beams 211 is emitted toward the photoconductor 250 disposed in the front in a direction substantially orthogonal to the main scanning line direction and the sub-scanning line direction. The first group of light beams 211 emitted to the front is
The light is deflected by a mirror 204 disposed in front of the D array in a direction substantially perpendicular to the substrate 202, that is, in a direction substantially perpendicular to the upper main surface of the LED, and is incident on another mirror 205 held on the top of the housing 201. On the other hand, the mirror 205 causes the incident first group of light beams 211 to enter the RMLA 206 disposed on the housing 201 in a direction substantially opposite to the photosensitive member 250 with respect to the mirror 205.
【００５３】ＲＭＬＡ２０６は図１７のレンズアレイ１
１１に相当するレンズアレイを構成する複数のレンズ２
０６ａと、各々のレンズ２０６ａに対応する複数の絞り
孔２０６ｂを形成されレンズアレイの背後に配設された
絞り部材と、絞り部材の背後に配設された図１７のルー
フミラーアレイ１１２に相当するルーフミラーアレイ２
０６ｃとよりなり、レンズ２０６ａおよび絞り孔３０６
ｂは前記主走査方向に所定ピッチで繰り返し形成されて
いる。また、ルーフミラーアレイ２０６ｃも、ルーフミ
ラーアレイ１１２と同様に、屋根型反射面を前記主走査
方向に前記所定ピッチで繰り返し形成されている。ただ
し、絞り部材は異なったレンズを通過する光ビーム相互
の迷光を除去するために設けられる。また、図示の例で
はＲＭＬＡ２０６は筐体２０１上に保持部材２０６ｄに
より保持される。The RMLA 206 is the lens array 1 shown in FIG.
Plural lenses 2 constituting a lens array corresponding to 11
06a, a plurality of aperture holes 206b corresponding to the respective lenses 206a, and a diaphragm member disposed behind the lens array, and a roof mirror array 112 of FIG. 17 disposed behind the diaphragm member. Roof mirror array 2
06c, the lens 206a and the aperture hole 306.
b is repeatedly formed at a predetermined pitch in the main scanning direction. Also, similarly to the roof mirror array 112, the roof mirror array 206c has a roof-shaped reflecting surface formed repeatedly at the predetermined pitch in the main scanning direction. However, the stop member is provided to eliminate stray light between light beams passing through different lenses. In the illustrated example, the RMLA 206 is held on the housing 201 by a holding member 206d.
【００５４】そこで、ＲＭＬＡ２０６ｃに入射した第１
群の光ビーム２１１はレンズ２０６ａおよび絞り孔２０
６ｂを逐次通過した後ルーフミラーアレイ２０６ｃ中の
一対の隣接する屋根型反射面で逐次反射され、絞り孔２
０６ｂおよびレンズ２０６ａを逐次入射時と逆方向に通
過した後出射する。ＲＭＬＡ２０６から出射した光ビー
ム２１１はさらにミラー２０７で反射・偏向された後、
感光体８５０上にレンズ２０６ａの作用により集束され
る。Then, the first light incident on the RMLA 206c is
The group of light beams 211 passes through the lens 206a and the aperture 20.
6b, the light is sequentially reflected by a pair of adjacent roof-type reflecting surfaces in the roof mirror array 206c, and the aperture 2
06b and the lens 206a are sequentially emitted in the direction opposite to that at the time of incidence and then emitted. The light beam 211 emitted from the RMLA 206 is further reflected and deflected by the mirror 207,
It is focused on the photoconductor 850 by the action of the lens 206a.
【００５５】図１の実施例においては、ＬＥＤチップ２
０３上の各々のＬＥＤは、その上主面から第２群の光ビ
ーム２１２を構成する光ビームを、前記上主面に対して
略直交する方向に、すなわち前記基板２０２に対して略
直交する方向に出射させる。その際、先に説明したミラ
ー２０５がこのようにして出射した第２群の光ビーム２
１２の光路上に位置するように設けられており、ミラー
２０５は前記第２群の光ビーム２１２を、前記第１群の
光ビーム２１１の場合と同様に、ただし第１群の光ビー
ム２１１の経路とは異なった経路を辿って前記ＲＭＬＡ
２０６ｃに入射させる。そこで、第２群の光ビーム２１
２はレンズ２０６ａおよび絞り孔２０６ｂを逐次通過し
た後ルーフミラー２０６ｃに入射し、ルーフミラーアレ
イ２０６ｃを構成する一対の隣接する屋根型反射面で逐
次反射された後、絞り孔２０６ｂおよびレンズ２０６ａ
を逐次入射時と逆方向に通過して感光体２５０上に集束
される。換言すると、感光体２５０はＬＥＤチップ２０
３の前端面から出射した光ビーム２１１とチップ２０３
の上主面から出射した光ビーム２１２の両者により露光
され、その結果従来の端面から出射する光ビームのみを
使ったあるいは上主面から出射する光ビームのみを使っ
た光ラインプリントヘッドにくらべて露光効率が大きく
向上する。In the embodiment shown in FIG.
Each of the LEDs on the light emitting device 03 emits a light beam constituting the second group of light beams 212 from the upper main surface thereof in a direction substantially orthogonal to the upper main surface, that is, substantially orthogonal to the substrate 202. The light is emitted in the direction. At this time, the second group of light beams 2 emitted by the mirror 205 described above in this manner
12, and the mirror 205 deflects the second group of light beams 212 as in the case of the first group of light beams 211, except that the first group of light beams 211 RMLA following a route different from the route
206c. Therefore, the second group of light beams 21
2 sequentially enters the roof mirror 206c after passing through the lens 206a and the aperture 206b, and is sequentially reflected by a pair of adjacent roof-type reflecting surfaces constituting the roof mirror array 206c, and then the aperture 206b and the lens 206a.
Are sequentially passed in the opposite direction to that at the time of incidence and are focused on the photoconductor 250. In other words, the photoconductor 250 is the LED chip 20
3 and the light beam 211 emitted from the front end face of the chip 203
Is exposed by both of the light beams 212 emitted from the upper main surface, and as a result, compared with the conventional optical line print head using only the light beams emitted from the end surface or using only the light beams emitted from the upper main surface. Exposure efficiency is greatly improved.
【００５６】図１の実施例においては、同じＬＥＤから
出射した光ビーム２１１と光ビーム２１２とが感光体２
５０上において同一の点に結像されるように、ミラー２
０４および２０７には調整機構２０４ａおよび２０７ａ
がそれぞれ設けられる。すなわち、図１に矢印で示すよ
うにミラー２０４および２０７を傾斜させることによ
り、図１に矢印Ｖで示すように光ビーム２１１および２
１２の位置が感光体２５０上において副走査線方向に移
動する。調整が完了すると、ミラー２０４および２０７
は筐体２０１に接着剤等により固定される。In the embodiment of FIG. 1, the light beams 211 and 212 emitted from the same LED are
Mirror 2 so that it is imaged at the same point on 50
04 and 207 include adjusting mechanisms 204a and 207a.
Are respectively provided. That is, by tilting the mirrors 204 and 207 as shown by the arrows in FIG. 1, the light beams 211 and 2 as shown by the arrows V in FIG.
The position 12 moves on the photoconductor 250 in the sub-scanning line direction. Upon completion of the adjustment, mirrors 204 and 207
Is fixed to the housing 201 with an adhesive or the like.
【００５７】図２は図１で使われるＬＥＤチップ２０３
の一部を示す。図２中、ＬＥＤチップ２０３はＧａＡｓ
等の半導体基板３０１を含み、基板３０１上には複数の
ＬＥＤ３０２が、主走査線方向に相互に分離溝３１１に
より分離されてモノリシックに形成されている。より具
体的には、基板３０１はｎ型ＧａＡｓよりなり、基板３
０１上にはｎ型ＧａＡｓよりなるバッファ層３２１が形
成される。バッファ層３２１上にはｎ型ＡｌＧａＡｓよ
りなる第１のクラッド層３２２が形成され、さらに前記
第１のクラッド層３２２上には非ドープＡｌＧａＡｓよ
りなりクラッド層よりも小さなバンドギャップを有する
ように組成を設定された活性層３２３が形成される。活
性層３２３上には活性層３２３のバンドギャップよりも
大きいバンドギャップを有するように組成を設定された
ｐ型ＡｌＧａＡｓよりなる第２のクラッド層３２４が形
成され、さらにクラッド層３２４上にはクラッド層３２
４と実質的に同一組成を有するがよりキャリア濃度を増
大させたｐ型ＡｌＧａＡｓよりなる電流拡散層３２５が
形成され、さらに電流拡散層３２５上にはｐ型ＧａＡｓ
よりなるコンタクト層３２６が形成されている。また基
板３０１の下主面上には実質的に前面にわたりｎ型下部
電極３２８が、またコンタクト層３２６の上主面上の限
られた領域にはｐ型上部電極３２７が形成されている。
各々のＬＥＤ３０２はＬＥＤチップ２０３上に、その前
端面３０２ａが揃うように配列され、またコンタクト層
３２６の上主面がＬＥＤ３０２の上主面３０２ｂに一致
する。また基板３０１上のＬＥＤアレイ３０２の背後に
相当する部分には層状構造３０１ｃが形成され、層状構
造３０１ｃ上にはボンディングパッド３０３が、同じく
層状構造３０１ｃ上に形成された配線導体パターン３０
８により電極３２７に接続・形成されている。かかるＬ
ＥＤチップ２０３では、各々のＬＥＤ３０２は電極３２
７および３２８から活性層３２３にキャリアが注入さ
れ、注入されたキャリアの再結合により活性層３２３中
において発光が生じる。FIG. 2 shows the LED chip 203 used in FIG.
Shows a part of. In FIG. 2, the LED chip 203 is made of GaAs.
A plurality of LEDs 302 are monolithically formed on the substrate 301 by being separated from each other by a separation groove 311 in the main scanning line direction. More specifically, the substrate 301 is made of n-type GaAs,
A buffer layer 321 made of n-type GaAs is formed on the substrate 01. A first cladding layer 322 made of n-type AlGaAs is formed on the buffer layer 321, and a composition is formed on the first cladding layer 322 so as to have a band gap smaller than that of the cladding layer made of undoped AlGaAs. The set active layer 323 is formed. On the active layer 323, a second clad layer 324 made of p-type AlGaAs whose composition is set to have a band gap larger than the band gap of the active layer 323 is formed. 32
4, a current diffusion layer 325 made of p-type AlGaAs having substantially the same composition as that of FIG. 4 but having an increased carrier concentration is formed, and p-type GaAs is further formed on the current diffusion layer 325.
A contact layer 326 is formed. An n-type lower electrode 328 is formed substantially on the lower main surface of the substrate 301 over the front surface, and a p-type upper electrode 327 is formed in a limited region on the upper main surface of the contact layer 326.
Each LED 302 is arranged on the LED chip 203 such that its front end surfaces 302a are aligned, and the upper main surface of the contact layer 326 coincides with the upper main surface 302b of the LED 302. A layered structure 301c is formed on a portion of the substrate 301 corresponding to the back of the LED array 302. A bonding pad 303 is formed on the layered structure 301c, and the wiring conductor pattern 30 formed on the layered structure 301c.
8 and connected to the electrode 327. Such L
In the ED chip 203, each LED 302 has the electrode 32
Carriers are injected into the active layer 323 from 7 and 328, and light emission is generated in the active layer 323 by recombination of the injected carriers.
【００５８】かかる発光は一方では前端面３０２ａから
前方に出射され前記第１群の光ビーム２１１を形成し、
またＬＥＤ上主面３０２ｂから実質的に垂直に出射され
て前記第２群の光ビーム２１２を形成する。前記第２群
の光ビーム２１２の出射が妨げられないように、前記ｐ
型上部電極３２７は先にも説明したように限られた面積
を有し、電極３２７から注入されたキャリアが一様に活
性層３２３に注入されるようにキャリア濃度を高めた前
記キャリア拡散層３２５が形成される。On the one hand, the emitted light is emitted forward from the front end face 302a to form the first group of light beams 211,
The second group of light beams 212 is emitted substantially vertically from the LED upper main surface 302b. In order that the emission of the second group of light beams 212 is not hindered,
The mold upper electrode 327 has a limited area as described above, and the carrier diffusion layer 325 in which the carrier concentration is increased so that carriers injected from the electrode 327 are uniformly injected into the active layer 323. Is formed.
【００５９】図３はＲＭＬＡ８０６中における光ビーム
の経路をそれぞれ光ビーム２１１および２１２について
示す図である。光ビーム２１１および光ビーム２１２は
ミラー２０５に対して略平行な、ただし相互にずれた経
路を辿って入射するため、ＲＭＬＡ２０６中に、やはり
略平行な、ただし相互に上下にずれた状態で入射し、屋
根型反射面で反射の後、相互に上下にずれた状態で出射
する。本実施例においては、このうち上部を通過する第
１の光ビームの経路を筐体２０１の上部に保持されたミ
ラー２０７により反射し偏向することにより、感光体２
５０上において前記第１群および第２群の光ビーム２１
１，２１２を同一の点で結像させている。その結果、先
にも説明したように、感光体２５０上においては露光ド
ットが光ビーム２１１および２１２の重複露光の結果形
成される。換言すると、本実施例による光ラインプリン
トヘッド２００では、ＬＥＤ３０２の活性層３２３中に
形成された光放射が効率よく露光に使用される。FIG. 3 is a diagram showing paths of light beams in the RMLA 806 for the light beams 211 and 212, respectively. Since the light beam 211 and the light beam 212 are incident on the mirror 205 substantially parallel, but incident on a path shifted from each other, the light beam 211 and the light beam 212 are incident on the RMLA 206 also in a state substantially parallel, but shifted vertically from each other. After the light is reflected by the roof-type reflecting surface, the light is emitted in a state of being shifted vertically. In the present embodiment, the path of the first light beam passing through the upper portion is reflected and deflected by the mirror 207 held at the upper portion of the housing 201, whereby the photosensitive member 2
The first and second groups of light beams 21 on 50
1 and 212 are imaged at the same point. As a result, as described above, exposure dots are formed on the photoconductor 250 as a result of the overlapping exposure of the light beams 211 and 212. In other words, in the optical line print head 200 according to the present embodiment, the light radiation formed in the active layer 323 of the LED 302 is efficiently used for exposure.
【００６０】ところで、図１あるいは図３に示した光ラ
インプリントヘッド２００では、ミラー２０４で偏向さ
れる光ビーム２１１の光路長の方が、光ビーム２１２の
光路長２１２よりもやや長くなっていることがわかる。
そこで、光ビーム２１１を感光体２５０上にＲＭＬＡ２
０６中のレンズ２０６ａの作用で集束させた場合、光ビ
ーム２１２は感光体２５０の表面からやや外れた位置に
集束されてしまう。換言すると、かかる状態で光ビーム
２１２が感光体２５０上に形成する露光ドットの大きさ
は、ビーム２１２が正しく集束されている場合の大きさ
よりも拡大している。同様に、光ビーム２１２を感光体
２５０上に集束させた場合には、光ビーム２１１が感光
体２５０上で拡散してしまい、露光ドットの大きさが拡
大してしまう。しかし、これらの露光ドットは特に主走
査線方向に所定のピッチで形成されるため、その主走査
線方向への大きさは光ビーム２１１と光ビーム２１２で
同一である必要がある。In the optical line print head 200 shown in FIG. 1 or FIG. 3, the optical path length of the light beam 211 deflected by the mirror 204 is slightly longer than the optical path length 212 of the light beam 212. You can see that.
Then, the light beam 211 is applied onto the photoconductor 250 by RMLA2.
In the case where the light beam 212 is focused by the action of the lens 206a in the step 06, the light beam 212 is focused at a position slightly off the surface of the photoconductor 250. In other words, the size of the exposure dot formed by the light beam 212 on the photoconductor 250 in this state is larger than the size when the beam 212 is correctly focused. Similarly, when the light beam 212 is focused on the photoconductor 250, the light beam 211 is diffused on the photoconductor 250, and the size of the exposure dot is enlarged. However, since these exposure dots are formed at a predetermined pitch particularly in the main scanning line direction, their size in the main scanning line direction needs to be the same for the light beam 211 and the light beam 212.
【００６１】図４および図５はかかる光ビーム２１１と
２１２が感光体２５０上において形成する露光ドットが
主走査線方向に異なる大きさを有する問題点を回避する
ための構成を有する実施例を示す。ただし、図４および
５中において、先に説明した部分には同一の参照符号を
付してその説明を省略する。FIGS. 4 and 5 show an embodiment having a configuration for avoiding the problem that the exposure dots formed on the photosensitive member 250 by the light beams 211 and 212 have different sizes in the main scanning line direction. . However, in FIGS. 4 and 5, the parts described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【００６２】図４の実施例においては、各々のＬＥＤ３
０２の前端面３０２ａ上に、端面３０２ａから出射する
光ビーム２１１の主走査線方向Ｈへの大きさを規制する
マスク部材３０２ｘを形成する。その結果光ビーム２１
１は主走査線方向に光ビーム２１２よりも小さい幅を有
するようになり、ビーム２１２が感光体２５０上に集束
された状態において光ビーム２１１が拡散しても、ビー
ム２１１により感光体２５０上に形成される露光ドット
の主走査線方向への大きさないし幅はビーム２１２によ
り形成される露光ドットの幅と実質的に同一になる。In the embodiment of FIG. 4, each LED 3
On the front end surface 302a of the mask 02, a mask member 302x for regulating the size of the light beam 211 emitted from the end surface 302a in the main scanning line direction H is formed. As a result, the light beam 21
1 has a width smaller than the light beam 212 in the main scanning line direction. Even if the light beam 211 is diffused while the beam 212 is focused on the photosensitive member 250, the beam 211 The size or width of the formed exposure dot in the main scanning line direction is substantially the same as the width of the exposure dot formed by the beam 212.
【００６３】図５は図４の実施例の変形例であり、ＬＥ
Ｄ３０２の前端面３０２ａにマスク部材３０２ｘを形成
するかわりに上主面３０２ｂ上にマスク部材３０２ｙを
形成する。マスク部材３０２ｙを形成することにより、
ＬＥＤ３０２の上主面３０２ｂから出射する第２の光ビ
ーム２１２の大きさが主走査線方向に規制され、その結
果光ビーム２１２により感光体２５０上に形成される露
光ドットの主走査線方向への大きさを、光ビーム２１１
が感光体２５０上に集束されこれに伴い光ビーム２１２
が感光体上において拡散した状態にあっても、光ビーム
２１１により形成される露光ドットの対応する大きさに
一致させることが可能になる。FIG. 5 shows a modification of the embodiment of FIG.
Instead of forming the mask member 302x on the front end surface 302a of D302, a mask member 302y is formed on the upper main surface 302b. By forming the mask member 302y,
The size of the second light beam 212 emitted from the upper main surface 302b of the LED 302 is regulated in the main scanning line direction, and as a result, the exposure dots formed on the photoconductor 250 by the light beam 212 in the main scanning line direction. The size of the light beam 211
Is focused on the photoreceptor 250 and the light beam 212
Can be made to correspond to the corresponding size of the exposure dot formed by the light beam 211 even if is diffused on the photoconductor.
【００６４】図６は本発明の別の実施例による光ライン
プリントヘッドの構成を示す。図中、先の実施例で説明
した部分には同一の参照符号を付し、その説明を省略す
る。FIG. 6 shows the configuration of an optical line print head according to another embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals are given to the parts described in the previous embodiment, and the description thereof will be omitted.
【００６５】図６の実施例においては、ミラー２０４の
代わりにプリズム部材２０４ｘが使われる。プリズム部
材２０４ｘはガラス等の屈折率の高い透明な材料よりな
り、ＬＥＤ２０３からの光ビーム２１１が入射する入射
面と、入射した光ビーム２１１を反射・偏向させる反射
面と、前記反射面で反射した光ビーム２１１を出射させ
る出射面を有し、図示の例では前記反射面から前記出射
面に延在する構成を有する。すなわち、前記光ビーム２
１１はプリズム２１１の前記反射面で反射した後出射面
に向かってプリズム部材を構成するガラス中を伝播す
る。その際、プリズム部材２０４は高い屈折率を有する
ため、光ビーム２１１の実効的な光路長が短縮され、光
ビーム２１２の光路長に対するビーム２１１の光路長の
差が最小化される。In the embodiment shown in FIG. 6, a prism member 204x is used in place of the mirror 204. The prism member 204x is made of a transparent material having a high refractive index, such as glass, and has an incident surface on which the light beam 211 from the LED 203 is incident, a reflecting surface for reflecting and deflecting the incident light beam 211, and reflected on the reflecting surface. It has an emission surface for emitting the light beam 211, and in the illustrated example, has a configuration extending from the reflection surface to the emission surface. That is, the light beam 2
11 is reflected on the reflection surface of the prism 211 and then propagates through the glass constituting the prism member toward the emission surface. At this time, since the prism member 204 has a high refractive index, the effective optical path length of the light beam 211 is reduced, and the difference between the optical path length of the light beam 212 and the optical path length of the light beam 212 is minimized.
【００６６】図７は本発明の別の実施例による光ライン
プリントヘッドの構成を示す図である。ただし、図中に
おいて、先の実施例において説明した部分には同一の参
照符号を付し、その説明を省略する。FIG. 7 is a diagram showing a configuration of an optical line print head according to another embodiment of the present invention. However, in the figure, the same reference numerals are given to the parts described in the previous embodiment, and the description thereof will be omitted.
【００６７】図７を参照するに、本実施例においては、
プリズム部材２０４ｘの入射面上に、ＬＥＤ２０３から
光ビーム２１１が入射する部分を除いてマスク部材２０
４ｙが形成され、マスク部材２０４ｙは光ビーム２１１
への他の光ビームの混入を阻止する。その結果、感光体
２５０上における解像度が向上する。Referring to FIG. 7, in the present embodiment,
Except for the portion where the light beam 211 from the LED 203 is incident on the incident surface of the prism member 204x, the mask member 20
4y is formed, and the mask member 204y
Prevent other light beams from being mixed into the light. As a result, the resolution on the photoconductor 250 is improved.
【００６８】ところで、先の各実施例においては、ＬＥ
Ｄ３０２の端面から出射する光ビーム２１１は、ＬＥＤ
３０２の活性層３２３の前記端面３０２ａにおける断面
形状（図２参照）に対応した、副走査方向に縮んだ偏平
な形状を有するのに対し、ＬＥＤ３０２の上主面３０２
ｂから出射する光ビーム２１２はＬＥＤ３０２の平面形
状に対応した矩形形状を有する。このため、本発明にお
いて光ビーム２１１と２１２とを同時に感光体２５０上
に結像して露光ドットを形成する場合、露光ドットの主
走査線方向への大きさないし幅は前記各実施例により揃
えることができても、副走査線方向への大きさの違いは
残ってしまう。By the way, in each of the above embodiments, LE
The light beam 211 emitted from the end face of D302 is an LED
The active layer 323 has a flat shape that is reduced in the sub-scanning direction and corresponds to the cross-sectional shape (see FIG. 2) of the end surface 302 a of the active layer 323.
The light beam 212 emitted from b has a rectangular shape corresponding to the planar shape of the LED 302. For this reason, in the present invention, when the light beams 211 and 212 are simultaneously imaged on the photoconductor 250 to form exposure dots, the size or width of the exposure dots in the main scanning line direction is made the same as in the above embodiments. Even if it is possible, the size difference in the sub-scanning line direction remains.
【００６９】図８はかかる副走査線方向への露光ドット
の大きさの違いを補正する、本発明のさらに別の実施例
による光ラインプリントヘッドの構成を示す図である。
ただし、図中において、先の実施例において説明した部
分には同一の参照符号を付しその説明を省略する。図８
を参照するに、本実施例においては、プリズム部材２０
４ｘの反射面を負のパワーを有するシリンドリカル面２
０４ｚとし、シリンドリカル面２０４ｚによって前記Ｌ
ＥＤ８０３の前端面から出射する光ビーム２１１を感光
体２５０上において副走査線方向に拡大する。その結
果、プリズム部材２０４ｘにおいて光ビーム２１１の実
行光路長が短縮する効果と併せて、ビーム２１１が形成
する露光ドットの形状を、主走査線方向および副走査線
方向のいずれにおいてもビーム２１２が形成する露光ド
ットの形状に一致させることが可能になる。FIG. 8 is a diagram showing a configuration of an optical line print head according to still another embodiment of the present invention for correcting the difference in the size of the exposure dots in the sub-scanning line direction.
However, in the figure, the parts described in the previous embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. FIG.
In this embodiment, the prism member 20
A cylindrical surface 2 having a negative power on a 4x reflecting surface
04z, and the above L by the cylindrical surface 204z.
The light beam 211 emitted from the front end surface of the ED 803 is expanded on the photoconductor 250 in the sub-scanning line direction. As a result, in addition to the effect of shortening the effective optical path length of the light beam 211 in the prism member 204x, the shape of the exposure dot formed by the beam 211 changes the shape of the beam 212 in both the main scanning line direction and the sub-scanning line direction. It becomes possible to match the shape of the exposure dot to be formed.
【００７０】図９は本発明のさらに別の実施例による光
ラインプリントヘッドの構成を示す図である。図９中、
先の実施例で説明した部分には同一の参照符号を付し、
その説明を省略する。FIG. 9 is a view showing a configuration of an optical line print head according to still another embodiment of the present invention. In FIG.
Parts described in the previous embodiment are given the same reference numerals,
The description is omitted.
【００７１】図９を参照するに、光ビーム２１１の経路
上に負のパワーを有するシリンドリカルレンズが配設さ
れ、感光体２５０上におけるビーム２１１による露光ド
ットの大きさを副走査線方向に拡大する。一方、光ビー
ム２１２の経路上には正のパワーを持つシリンドリカル
レンズが配設され、感光体２５０上におけるビーム２１
２による露光ドットの大きさを副走査線方向に圧縮す
る。その結果、前記第１の光ビーム２１１および第２の
光ビーム２１２は感光体２５０上において実質的に同一
の大きさ、形状を有する露光ドットを形成する。図９の
実施例において、レンズ２１１ａと２１１ｂとは必ずし
も同時に設ける必要はなく、一方のみを設けることによ
り所望の効果を得ることができる。Referring to FIG. 9, a cylindrical lens having a negative power is disposed on the path of the light beam 211, and the size of the exposure dot by the beam 211 on the photoconductor 250 is enlarged in the sub-scanning line direction. . On the other hand, a cylindrical lens having a positive power is provided on the path of the light beam
2, the size of the exposure dot is compressed in the sub-scanning line direction. As a result, the first light beam 211 and the second light beam 212 form exposure dots having substantially the same size and shape on the photoconductor 250. In the embodiment of FIG. 9, the lenses 211a and 211b are not necessarily provided at the same time, and a desired effect can be obtained by providing only one of them.
【００７２】図１０は本発明のさらに別の実施例による
光ラインプリントヘッドの構成を示す図である。図１０
中、先の実施例で説明した部分には同一の参照符号を付
し、その説明を省略する。FIG. 10 is a view showing a configuration of an optical line print head according to still another embodiment of the present invention. FIG.
The same reference numerals are given to the parts described in the previous embodiment, and the description thereof will be omitted.
【００７３】図１０を参照するに、本実施例ではＬＥＤ
２０３を担持するセラミック基板２０２が筐体２０１上
にＲＭＬＡ８０６の中心線に対して傾斜して形成され
る。かかる構成によれば、ＬＥＤ２０３の上主面から出
射する光ビーム２１２のミラー２０５に対する入射角が
急峻になり、ミラー２０５で反射された光ビーム２１２
がレンズ２０６ａの中心を通過するように設定できる。
その結果光ビーム２１２の収差による歪みを最小化する
ことができる。特に、基板２０２を、ＬＥＤ２０３の上
主面から出射する光ビーム２１２の経路がＲＭＬＡ２０
６で反射された後感光体２５０に向かって出射する光ビ
ーム２１２の経路に直交するように設定するのが好まし
い。Referring to FIG. 10, in this embodiment, the LED
A ceramic substrate 202 carrying 203 is formed on the housing 201 so as to be inclined with respect to the center line of the RMLA 806. According to such a configuration, the incident angle of the light beam 212 emitted from the upper main surface of the LED 203 to the mirror 205 becomes steep, and the light beam 212 reflected by the mirror 205 is reflected.
Can pass through the center of the lens 206a.
As a result, distortion of the light beam 212 due to aberration can be minimized. In particular, the path of the light beam 212 emitted from the upper main surface of the
6 is preferably set to be orthogonal to the path of the light beam 212 emitted toward the photoconductor 250 after being reflected at 6.
【００７４】図１１は本発明のさらに別の実施例による
光ラインプリントヘッドの構成を示す図である。図１１
中、先の実施例で説明した部分には同一の参照符号を付
し、その説明を省略する。FIG. 11 is a view showing the configuration of an optical line print head according to still another embodiment of the present invention. FIG.
The same reference numerals are given to the parts described in the previous embodiment, and the description thereof will be omitted.
【００７５】図１１を参照するに、本実施例ではプリズ
ム部材２０４ｘが、矢印で示すように筐体２０１上に、
副走査線方向すなわち基板２０２に実質的に垂直な方向
に移動自在に保持されており、その結果プリズム部材２
０４ｘの反射面も副走査線方向に移動が可能である。か
かる構成の結果、前記第１群の光ビーム２１１による露
光ドットの位置を、感光体２５０上において副走査線方
向に移動させることが可能になり、光ビーム２１１によ
り露光ドットと光ビーム２１２による露光ドットとを、
感光体２５０上において正確に一致させることが可能に
なる。Referring to FIG. 11, in this embodiment, the prism member 204x is placed on the housing 201 as shown by the arrow.
It is movably held in the sub-scanning line direction, that is, in a direction substantially perpendicular to the substrate 202, and as a result, the prism member 2
The 04x reflection surface can also move in the sub-scanning line direction. As a result of this configuration, the position of the exposure dot by the first group of light beams 211 can be moved in the sub-scanning line direction on the photoconductor 250, and the exposure by the exposure dot and the light beam 212 by the light beam 211 can be performed. Dots and
Accurate matching can be achieved on the photoconductor 250.
【００７６】図１２は本発明のさらに別の実施例による
光ラインプリントヘッドの構成を示す図である。図１２
中、先の実施例で説明した部分には同一の参照符号を付
し、その説明を省略する。FIG. 12 is a view showing a configuration of an optical line print head according to still another embodiment of the present invention. FIG.
The same reference numerals are given to the parts described in the previous embodiment, and the description thereof will be omitted.
【００７７】本実施例の構成では、筐体２０１の、感光
体２５０に面する光ビームの出口に対応して、図１２中
に矢印で示したように、副走査線方向に、上方の第１の
位置および下方の第２の位置の間で移動自在に保持され
たシャッタ部材２１２ｂが設けられる。シャッタ部材２
１２ｂは第１の位置に在る場合に光ビーム２１２を遮断
する。換言すると、シャッタ部材２１２ｂを前記第１の
位置に設定することにより、感光体２５０上にはＬＥＤ
２０３の端面から出射した、副走査線方向に偏平な光ビ
ーム２１１のみによる露光がなされる。かかる偏平な光
ビーム２１１を使用することにより、副走査線方向に解
像度を向上させた高密度の露光が可能になる。一方、シ
ャッタ部材２１２ｂを前記第２の位置に設定することに
より、感光体２５０上には前記第１の光ビーム２１１お
よび第２の光ビーム２１２の両者により露光ドットが重
複して形成される。光ビーム２１２はＬＥＤ２０３の上
主面から出射し、矩形形状を有しているため、感光体２
５０上に、対応した、副走査線方向により大きなサイズ
を有する矩形形状の露光ドットを形成する。その結果、
本実施例による光ラインプリントヘッドは、シャッタ部
材２１２ｂを前記第２の位置に設定することにより、低
解像度の露光が可能である。すなわち、本実施例による
光ラインプリントヘッドにおいては、シャッタ部材２１
２を制御することにより、記録される像の解像度を変化
させることが可能である。In the structure of the present embodiment, as shown by an arrow in FIG. 12, the upper part of the housing 201 in the sub-scanning line direction corresponds to the exit of the light beam facing the photosensitive member 250. A shutter member 212b movably held between a first position and a second position below is provided. Shutter member 2
12b blocks the light beam 212 when in the first position. In other words, by setting the shutter member 212b to the first position, the LED
Exposure is performed only by the light beam 211 emitted from the end face of the flat plate 203 and flat in the sub-scanning line direction. The use of such a flat light beam 211 enables high-density exposure with improved resolution in the sub-scanning line direction. On the other hand, by setting the shutter member 212b to the second position, exposure dots are formed on the photosensitive member 250 by both the first light beam 211 and the second light beam 212 so as to overlap. The light beam 212 is emitted from the upper main surface of the LED 203 and has a rectangular shape.
A corresponding rectangular exposure dot having a larger size in the sub-scanning line direction is formed on 50. as a result,
The optical line print head according to the present embodiment can perform low-resolution exposure by setting the shutter member 212b at the second position. That is, in the optical line print head according to the present embodiment, the shutter member 21
By controlling 2, it is possible to change the resolution of the recorded image.
【００７８】図１３は図１２の実施例の変形例であり、
シャッタ部材２１２ｂに連動して移動するシリンドリカ
ルレンズ２１２ｃを設ける。図示の例では、シリンドリ
カルレンズ２１２ｃは負のパワーを有し、感光体２５０
上に光ビーム２１２により形成される露光ドットに対す
る光ビーム２１１により形成される露光ドットの副走査
線方向への大きさを調整する。また、シャッタ部材２１
２ｂに対応して、筐体２０１上においてはレンズ２１２
ｃを収納する凹部２１２ｄが形成され、レンズ２１２ｃ
は前記シャッタ部材２１２ｂが前記第１の位置にある場
合に凹部２１２ｄに収納される。また、レンズ２１２ｃ
は、前記シャッタ部材２１２ｂ上に、前記部材２１２ｂ
が前記第２の位置にある場合に光ビーム２１１の光路の
挿入されるように保持される。FIG. 13 is a modification of the embodiment of FIG.
A cylindrical lens 212c that moves in conjunction with the shutter member 212b is provided. In the illustrated example, the cylindrical lens 212c has a negative power,
The size of the exposure dot formed by the light beam 211 with respect to the exposure dot formed by the light beam 212 on the sub-scanning line direction is adjusted. Further, the shutter member 21
2b, the lens 212 on the housing 201
c is formed, and the lens 212c is formed.
Is stored in the recess 212d when the shutter member 212b is at the first position. Also, the lens 212c
Is placed on the shutter member 212b.
Is held at the second position so that the optical path of the light beam 211 is inserted.
【００７９】以上、本発明を好ましい実施例について説
明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はなく、本発明の要旨内において様々な変形・変更が可
能である。Although the present invention has been described with reference to preferred embodiments, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the spirit of the present invention.
【００８０】[0080]
【発明の効果】本発明によれば、発光ダイオードの端面
および上主面から出射される二つの異なった光ビームを
使って感光体上に像を露光するため、発光ダイオードで
形成された光ビームを効率よく利用することができる。
また、前記二つの光ビームを選択的に使うことにより、
感光体上に形成される像の解像度を必要に応じて変化さ
せることが可能である。さらに、ＲＭＬＡを光学系に使
うことにより、過大な加工精度を要することなく光学系
における光損失を最小化することが可能である。According to the present invention, a light beam formed by a light emitting diode is used to expose an image on a photoreceptor using two different light beams emitted from an end face and an upper main surface of the light emitting diode. Can be used efficiently.
Also, by selectively using the two light beams,
The resolution of the image formed on the photoreceptor can be changed as needed. Furthermore, by using RMLA for an optical system, it is possible to minimize light loss in the optical system without requiring excessive processing accuracy.
【図１】本発明の一実施例による、光ラインプリントヘ
ッドの構成を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an optical line print head according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１の光ラインプリントヘッドで使われる発光
ダイオードチップの構成を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a light emitting diode chip used in the optical line print head of FIG.
【図３】図１の光ラインプリントヘッド中における光ビ
ームの経路を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a path of a light beam in the optical line print head of FIG. 1;
【図４】図１の光ラインプリントヘッドで使われる発光
ダイオードの別の構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating another configuration of a light emitting diode used in the optical line print head of FIG. 1;
【図５】図１の光ラインプリントヘッドで使われる発光
ダイオードのさらに別の構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing still another configuration of the light emitting diode used in the optical line print head of FIG. 1;
【図６】本発明の別の実施例による、光ラインプリント
ヘッドの構成を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an optical line print head according to another embodiment of the present invention.
【図７】本発明の別の実施例による、光ラインプリント
ヘッドの構成を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an optical line print head according to another embodiment of the present invention.
【図８】本発明の別の実施例による、光ラインプリント
ヘッドの構成を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an optical line print head according to another embodiment of the present invention.
【図９】本発明の別の実施例による、光ラインプリント
ヘッドの構成を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an optical line print head according to another embodiment of the present invention.
【図１０】本発明の別の実施例による、光ラインプリン
トヘッドの構成を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an optical line print head according to another embodiment of the present invention.
【図１１】本発明の別の実施例による、光ラインプリン
トヘッドの構成を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an optical line print head according to another embodiment of the present invention.
【図１２】本発明の別の実施例による、光ラインプリン
トヘッドの構成を示す断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an optical line print head according to another embodiment of the present invention.
【図１３】本発明の別の実施例による、光ラインプリン
トヘッドの構成を示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an optical line print head according to another embodiment of the present invention.
【図１４】従来の光ラインプリントヘッドの構成を示す
斜視図である。FIG. 14 is a perspective view showing a configuration of a conventional optical line print head.
【図１５】図１４の光ラインプリントヘッドで使われる
ＬＥＤを示す拡大図である。FIG. 15 is an enlarged view showing an LED used in the optical line print head of FIG. 14;
【図１６】図１４の光ラインプリントヘッドで使われる
光学系を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing an optical system used in the optical line print head of FIG.
【図１７】公知のルーフミラーレンズアレイ（ＲＭＬ
Ａ）の構成を示す図である。FIG. 17 shows a known roof mirror lens array (RML);
It is a figure which shows the structure of A).
１０１ 基台 １０２ ヒートシンク １０３ 配線基板 １０４ ＬＥＤチップ １０４1 〜１０４3 ＬＥＤ １０４ａ 端面 １０４ｂ 上部電極 １０５ 駆動集積回路 １０５ａ ボンディングパッド １０６ ボンディングワイヤ １０７ ケーブル １０８ ロードレンズアレイ １０９ 調整部材 １１０ ルーフミラーレンズアレイ １１１ レンズアレイ １１２ ルーフミラーアレイ １１３ ミラー １５０ 感光体 ２００ 光ラインプリントヘッド ２０１ 筐体 ２０２ セラミック基板 ２０３ ＬＥＤチップ ２０４ ミラー ２０４ａ 調整機構 ２０４ｘ プリズム部材 ２０４ｙ マスク部材 ２０４ｚ シリンドリカル面 ２０５ ミラー ２０６ ルーフミラーレンズアレイ ２０６ａ レンズアレイ ２０６ｂ 絞り孔 ２０６ｃ ルーフミラーアレイ ２０６ｄ 支持部材 ２０７ ミラー ２０７ａ 調整機構 ２１１ 第１群の光ビーム ２１１ａ シリンドリカルレンズ ２１２ 第２群の光ビーム ２１２ａ，２１２ｂ シリンドリカルレンズ ２１２ｂ シャッタ部材 ２１２ｄ 凹部 ２５０ 感光体 ３０１ 基板 ３０１ｃ 層状構造体 ３０２ ＬＥＤ ３０２ａ ＬＥＤ前端面 ３０２ｂ ＬＥＤ上主面 ３０２ｘ，３０２ｙ マスク部材 ３０３ ボンディングパッド ３０８ 配線パターン ３１１ 分離溝 ３２１ バッファ層 ３２２，３２４ クラッド層 ３２３ 活性層 ３２５ キャリア拡散層 ３２６ コンタクト層 ３２７ 上部電極 ３２８ 下部電極Reference Signs List 101 base 102 heat sink 103 wiring board 104 LED chip 104 1 to 104 3 LED 104a end face 104b upper electrode 105 drive integrated circuit 105a bonding pad 106 bonding wire 107 cable 108 load lens array 109 adjusting member 110 roof mirror lens array 111 lens array 112 Roof mirror array 113 Mirror 150 Photoconductor 200 Optical line print head 201 Housing 202 Ceramic substrate 203 LED chip 204 Mirror 204a Adjusting mechanism 204x Prism member 204y Mask member 204z Cylindrical surface 205 Mirror 206 Roof mirror lens array 206a Lens array 206b Aperture hole 206c Roof mirror array 206d Support member 207 Mira 207a Adjusting mechanism 211 First group of light beams 211a Cylindrical lens 212 Second group of light beams 212a, 212b Cylindrical lens 212b Shutter member 212d Depression 250 Photoconductor 301 Substrate 301c Layered structure 302 LED 302a LED front end surface 302b LED upper surface 302x, 302y Mask member 303 Bonding pad 308 Wiring pattern 311 Separation groove 321 Buffer layer 322, 324 Cladding layer 323 Active layer 325 Carrier diffusion layer 326 Contact layer 327 Upper electrode 328 Lower electrode
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 2/44 B41J 2/45 B41J 2/455 H01L 33/00 H04N 1/036 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B41J 2/44 B41J 2/45 B41J 2/455 H01L 33/00 H04N 1/036
Claims (17)
列配列してなる発光ダイオードアレイと、前記複数個の
発光ダイオードにより形成される光ビームの各々を感光
体上に収束させる光学手段とを備え、前記発光ダイオー
ドを選択的に駆動することにより、感光体上に像を露光
ドットの集合として形成する光プリンタ用光源装置にお
いて、 前記複数個の発光ダイオードの各々は上主面および端面
により画成され第１の光ビームを前記端面より第１の光
路に沿って出射すると同時に第２の光ビームを前記上主
面より前記第１の光路とは異なる第２の光路に沿って出
射し；前記光学手段は：前記発光ダイオードの配列方向
に所定のピッチで繰り返し配列された複数のレンズを含
み、前記複数の発光ダイオードの各々より出射された前
記第１および第２の光ビームの各々を前記感光体上に収
束させるレンズアレイと；前記発光ダイオードの配列方
向に、前記レンズアレイ中の前記複数のレンズの所定ピ
ッチに対応するピッチで繰り返し形成された屋根型反射
面を有し、入射する光ビームを一対の隣接する屋根型反
射面で逐次反射するルーフミラーアレイと；前記発光ダ
イオードの配列方向に、前記所定のピッチに対応するピ
ッチで繰り返し形成された複数の光ビーム通路を有し、
隣接するレンズ間における迷光を遮断する絞り板手段と
よりなり；前記レンズアレイは前記ルーフミラーアレイ
に対して、前記発光ダイオードにより形成された前記第
１および第２の光ビームが前記レンズアレイを通って前
記ルーフミラーアレイに入射するように、また前記ルー
フミラーアレイで反射した後ぞれの光路に沿って前記レ
ンズアレイを通り、前記感光体上に収束されるように配
設されてなるルーフミラーレンズアレイと；前記第１お
よび第２の光ビームの光路を、前記第１および第２の光
ビームが前記感光体上において、各々の発光ダイオード
ごとに、実質的に同一の位置において露光ドットを形成
するように設定する光路設定手段とを含むことを特徴と
する光プリンタ用光源装置。A light-emitting diode array comprising a plurality of light-emitting diodes arranged in at least one row; and an optical unit for converging each of light beams formed by the plurality of light-emitting diodes on a photosensitive member, In a light source device for an optical printer that forms an image on a photoconductor as a group of exposure dots by selectively driving light emitting diodes, each of the plurality of light emitting diodes is defined by an upper main surface and an end surface. Emitting one light beam from the end surface along a first optical path and simultaneously emitting a second light beam from the upper main surface along a second optical path different from the first optical path; Includes a plurality of lenses that are repeatedly arranged at a predetermined pitch in the arrangement direction of the light emitting diodes, and the first and second light emitted from each of the plurality of light emitting diodes are included. A lens array for converging each of the second light beams on the photoreceptor; and a roof mold repeatedly formed at a pitch corresponding to a predetermined pitch of the plurality of lenses in the lens array in an arrangement direction of the light emitting diodes. A roof mirror array having a reflecting surface and sequentially reflecting an incident light beam on a pair of adjacent roof-shaped reflecting surfaces; a plurality of light emitting diodes being repeatedly formed at a pitch corresponding to the predetermined pitch in an arrangement direction of the light emitting diodes; Light beam path,
A diaphragm plate means for blocking stray light between adjacent lenses; the lens array is arranged such that the first and second light beams formed by the light emitting diodes pass through the lens array with respect to the roof mirror array; A roof mirror arranged so as to be incident on the roof mirror array, and to be converged on the photoreceptor after passing through the lens array along respective optical paths reflected by the roof mirror array. A lens array; an optical path of the first and second light beams, wherein the first and second light beams form exposure dots at substantially the same position for each light emitting diode on the photoconductor. An optical path setting means for setting the light source to be formed.
上に、前記第１の光ビームの大きさを前記発光ダイオー
ドの配列方向に対して規制するように遮光部を形成され
たことを特徴とする請求項１記載の光プリンタ用光源装
置。2. A light-shielding portion is formed on each of the light-emitting diodes so as to regulate the size of the first light beam in the arrangement direction of the light-emitting diodes on the end face. The light source device for an optical printer according to claim 1.
面上に、前記第２の光ビームの大きさを前記発光ダイオ
ードの配列方向に対して規制するように遮光部を形成さ
れたことを特徴とする請求項１記載の光プリンタ用光源
装置。3. Each of the light-emitting diodes has a light-shielding portion formed on the upper main surface so as to regulate the size of the second light beam in the direction in which the light-emitting diodes are arranged. The light source device for an optical printer according to claim 1, wherein
オードの前記端面から出射した前記第１の光ビームを入
射されこれを反射して前記ルーフミラーレンズアレイに
入射させる第１の反射手段と、前記発光ダイオードの前
記上主面から出射した前記第２の光ビームを入射され、
これを反射して前記ルーフミラーレンズアレイに入射さ
せる第２の反射手段と、前記第１および第２の光ビーム
の光路を相対的に偏向させ、前記第１の光ビームと前記
第２の光ビームとが前記感光体上において、各々の発光
ダイオードごとに、実質的に同一位置に露光ドットを形
成するように調整する第３の反射手段とよりなることを
特徴とする請求項１記載の光プリンタ用光源装置。4. The light path setting means includes: first reflection means for receiving the first light beam emitted from the end face of the light emitting diode, reflecting the first light beam, and reflecting the first light beam on the roof mirror lens array; Receiving the second light beam emitted from the upper main surface of the light emitting diode,
A second reflecting means for reflecting the light and entering the roof mirror lens array, and relatively deflecting the optical paths of the first and second light beams, so that the first light beam and the second light 2. The light according to claim 1, wherein the beam comprises a third reflecting means for adjusting the light emitting diodes so as to form exposure dots at substantially the same positions on the photosensitive member. Light source device for printer.
ドの端面より前記第１の光ビームを入射されこれを反射
する第１のミラーと、前記第１のミラーで反射された前
記第１の光ビームを入射されこれを前記ルーフミラーレ
ンズアレイに向けて反射する第２のミラーとよりなり、
前記第２の反射手段は前記第２のミラーよりなり、前記
第２の反射手段において第２のミラーは前記発光ダイオ
ードの前記上主面より前記第２の光ビームを直接に入射
されてこれを反射し、前記ルーフミラーレンズアレイに
向けて前記第１の光ビームの光路とは別の光路に沿って
出射することを特徴とする請求項４記載の光プリンタ用
光源装置。5. The first reflecting means receives a first light beam from an end face of the light emitting diode and reflects the first light beam, and the first mirror reflected by the first mirror. A second mirror for receiving a light beam and reflecting the light beam toward the roof mirror lens array;
The second reflecting means includes the second mirror. In the second reflecting means, the second mirror directly receives the second light beam from the upper main surface of the light emitting diode, and transmits the second light beam. The light source device for an optical printer according to claim 4, wherein the light beam is reflected and emitted toward the roof mirror lens array along an optical path different from an optical path of the first light beam.
ームの光路中に設けられ前記ルーフミラーレンズアレイ
から出射する前記第１の光ビームを反射することにより
その光路を偏向させる第３のミラーよりなることを特徴
とする請求項４記載の光プリンタ用光源装置。6. The third reflecting means, which is provided in an optical path of the first light beam and deflects the optical path by reflecting the first light beam emitted from the roof mirror lens array. 5. The light source device for an optical printer according to claim 4, comprising three mirrors.
ドの端面に対向し前記端面より出射する前記第１の光ビ
ームを入射される入射面と、前記入射面に入射した前記
第１の光ビームを反射する反射面と、前記反射面で反射
した前記第１の光ビームを出射させる出射面とを有する
プリズム部材よりなることを特徴とする請求項５記載の
光プリンタ用光源装置。7. The light-emitting diode, wherein the first mirror is opposed to an end face of the light-emitting diode, and the first light beam is incident on the incident face, on which the first light beam emitted from the end face is incident. 6. The light source device for an optical printer according to claim 5, comprising a prism member having a reflection surface for reflecting the beam and an emission surface for emitting the first light beam reflected by the reflection surface.
記発光ダイオードから前記第１の光ビームが入射する部
分を除いて遮光部材が形成されることを特徴とする請求
項７記載の光プリンタ用光源装置。8. The optical printer according to claim 7, wherein a light shielding member is formed on the incident surface of the prism member except for a portion where the first light beam is incident from the light emitting diode. Light source device.
第１の光ビームの前記感光体上における大きさが前記発
光ダイオードの配列方向に対して直交する方向に増大す
るように形成された、負のパワーを持つシリンドリカル
面よりなることを特徴とする請求項７記載の光プリンタ
用光源装置。9. The reflection surface of the prism member is formed such that a size of the first light beam on the photoconductor increases in a direction orthogonal to an arrangement direction of the light emitting diodes. 8. The light source device for an optical printer according to claim 7, wherein the light source device comprises a cylindrical surface having a negative power.
ームの前記感光体上における位置が前記第２の光ビーム
に対して前記発光ダイオードの配列方向に対して直交す
る方向に変位できるように、前記出射面の方向に移動自
在に保持されていることを特徴とする請求項７ないし９
のうちいずれか一項記載の光プリンタ用光源装置。10. The prism member such that a position of the first light beam on the photoreceptor can be displaced with respect to the second light beam in a direction orthogonal to an arrangement direction of the light emitting diodes. 10. The light-emitting device is held movably in the direction of the light exit surface.
The light source device for an optical printer according to claim 1.
ームの光路中に配設され、前記第１の光ビームの前記感
光体上における大きさが前記発光ダイオードの配列方向
に対して直交する方向に増大するように形成された、負
のパワーを持つシリンドリカルレンズを含むことを特徴
とする請求項１ないし１０のうちいずれか一項記載の光
プリンタ用光源装置。11. The optical path setting means is disposed in an optical path of the first light beam, and a size of the first light beam on the photoconductor is orthogonal to an arrangement direction of the light emitting diodes. The light source device for an optical printer according to any one of claims 1 to 10, further comprising a cylindrical lens having a negative power and formed so as to increase in a direction in which the light beam flows.
ームの光路中に配設され、前記第２の光ビームの前記感
光体上における大きさが前記発光ダイオードの配列方向
に対して直交する方向に減少するように形成された、正
のパワーを持つシリンドリカルレンズを含むことを特徴
とする請求項１ないし１１のうちいずれか一項記載の光
プリンタ用光源装置。12. The optical path setting means is disposed in an optical path of the second light beam, and a size of the second light beam on the photoconductor is orthogonal to an arrangement direction of the light emitting diodes. The light source device for an optical printer according to any one of claims 1 to 11, further comprising a cylindrical lens having a positive power and formed so as to decrease in a direction in which the light beam flows.
主面に対しておろした仮想的な垂線が、前記ルーフミラ
ーレンズアレイから前記感光体に到る前記第２の光ビー
ムの主光線に対して実質的に直交するように設けられる
ことを特徴とする請求項１記載の光プリンタ用光源装
置。13. Each of the light-emitting diodes has an imaginary vertical line drawn down from the upper main surface with respect to a main light beam of the second light beam reaching the photoconductor from the roof mirror lens array. 2. The light source device for an optical printer according to claim 1, wherein the light source device is provided so as to be substantially orthogonal.
主面上に、前記第２の光ビームを通過させるように限ら
れた面積の電極を有することを特徴とする請求項１から
１４のうちいずれか一項記載の光プリンタ用光源装置。14. The light emitting diode according to claim 1, wherein each of the light emitting diodes has an electrode having a limited area on the upper main surface so as to allow the second light beam to pass therethrough. The light source device for an optical printer according to claim 1.
ムの光路上に設けられ、前記前記第１および第２の光ビ
ームの前記感光体への照射を制御するシャッタ手段を備
えたことを特徴とする請求項１から１４のうちいずれか
一項記載の光プリンタ用光源装置。15. A shutter, provided on an optical path of the first and second light beams, for controlling irradiation of the photoconductor with the first and second light beams. The light source device for an optical printer according to any one of claims 1 to 14, wherein:
て前記第１および第２の光ビームを同時に前記感光体上
に到達させ、第２の位置において前記第２の光ビームの
みを選択的に遮断することを特徴をする請求項１５記載
の光プリンタ用光源装置。16. The shutter means causes the first and second light beams to simultaneously reach the photosensitive member at a first position, and selectively blocks only the second light beam at a second position. 16. The light source device for an optical printer according to claim 15, wherein
するシリンドリカルレンズを、前記シャッタ手段が前記
第１の位置に有る場合に前記シリンドリカルレンズが前
記第１の光ビームの光路に挿入されるように保持するこ
とを特徴とする請求項１６記載の光プリンタ用光源装
置。17. The shutter means includes a cylindrical lens having a negative power such that the cylindrical lens is inserted into an optical path of the first light beam when the shutter means is at the first position. The light source device for an optical printer according to claim 16, wherein the light source device is held.
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|---|---|---|---|
| JP30949793A JP3299018B2 (en) | 1993-12-09 | 1993-12-09 | Light source device for optical printer |
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
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- 1993-12-09 JP JP30949793A patent/JP3299018B2/en not_active Expired - Fee Related
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