JPH05131679A - 光プリンタヘツド - Google Patents

光プリンタヘツド

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JPH05131679A
JPH05131679A JP29872991A JP29872991A JPH05131679A JP H05131679 A JPH05131679 A JP H05131679A JP 29872991 A JP29872991 A JP 29872991A JP 29872991 A JP29872991 A JP 29872991A JP H05131679 A JPH05131679 A JP H05131679A
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JP
Japan
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light emitting
emitting element
circuit
element array
latch circuit
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Pending
Application number
JP29872991A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsunori Moritoki
克典 守時
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP29872991A priority Critical patent/JPH05131679A/ja
Publication of JPH05131679A publication Critical patent/JPH05131679A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 発光強度の均一で高出力の光プリンタヘッド 【構成】 所定間隔(P)をおいて一次元的に配列され
た複数の発光部からなる第1および第2の発光素子アレ
イを互いに平行に化合物半導体基板上に配置した発光素
子アレイチップと、各発光素子アレイの各々の発光部に
接続された第1および第2の駆動回路と、各々の駆動回
路に接続された第1および第2のラッチ回路と、第1の
ラッチ回路に接続されたデコーダ回路とを有する光プリ
ンタヘッドおいて、第1のラッチ回路の出力部を第2の
ラッチ回路の対応する入力部に接続した光プリンタヘッ
ド。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は 電子写真方式のプリン
タの書き込み光源として用いられる、固体発光素子アレ
イで構成された光プリンタヘッドに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、ノンインパクトプリンタが開発さ
れその書き込み部として、IIIーV族化合物半導体を用い
た固体発光素子および固体発光素子アレイの開発が進
み、普及し始めている。以下図面を参照しながら、上記
した従来の光プリンタヘッドの一例について説明する。
【0003】図5は従来の光プリンタヘッドの回路構成
図を示す。図5において、51は発光部、52は発光素
子アレイで化合物半導体基板上に形成されている。58
はドライバICで、この半導体基板上に集積回路技術に
より、駆動回路53、ラッチ回路54、デコーダ回路5
5が、形成されている。また、56はデータ入力端子
で、57はラッチ信号入力端子である。
【0004】以上のように構成された光プリンタヘッド
について、以下その動作について説明する。従来の光プ
リンタヘッドは、p−n接合で形成された発光部51を
化合物半導体上に、所定間隔(P)をおいて一次元的に
配置した発光素子アレイ52と、発光部の点灯/消灯の
タイミングあるいは、電流量を制御するドライバIC5
8からなっている。さらにこのドライバIC58は、駆
動回路53とラッチ回路54とデコーダ回路55から構
成されている。点灯/消灯のデータはデコーダ回路にデ
ータ入力端子56から入力されると例えばシリアル・パ
ラレル変換され、各々の発光部51に対応するラッチ回
路54の入力部に点灯/消灯信号を伝達する。ラッチ回
路54では、ラッチ信号入力端子57から入力されパル
スタイミングで規定される発光部の点灯期間中、点灯/
消灯信号を保持し、出力を駆動回路53に伝達する。駆
動回路53では、伝達された点灯/消灯信号に従って一
定の点灯期間発光部51に電流を供給する。
【0005】図6に従来の光プリンタヘッドの実装図を
図7に光プリンタヘッドを用いた電子写真方式の光プリ
ンタの構成図を示す。図6、図7において、61は表面
に回路導体層を設けた基板である。この上に、所定ピッ
チで発光部51を有する、発光素子アレイ52を金属ペ
ーストにより、一直線上に配列して実装し、ドライバI
C58も所定の位置に金属ペーストで実装する。そして
細線62により、ワイヤボンドで電気的に接続される。
その後、封止ガラス63で封止して、光プリンタヘッド
が構成される。
【0006】この光プリンタヘッドは、電子写真式方式
の光プリンタのエンジン部に用いられ図7の様な構成と
なる。光プリンタヘッドの発光部51から輻射された光
は、集束性ロッドレンズアレイ64により、正立等倍に
結像される。その結像点に、感光材料を表面に形成した
感光体65を配置し、あらかじめ帯電された感光材料を
発光部から出た光を照射する。感光体中では、照射され
た光の強度に比例してキャリアが生成される。このキャ
リアは感光体中を表面に移動して表面電位を中和する。
感光体は光プリンタヘッドと平行な回転軸を持つドラム
状あるいはベルト状をしている回転体で、回転するに従
って順次その表面に潜像に描き、二次元の画像データが
つくられる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成の光プリンタヘッドの発光部の発光強度は、発
光素子アレイチップを形成している化合物半導体の組成
分布の不均一性あるいは、発光部の電流密度のばらつ
き、さらには配線抵抗のばらつきなどに起因して、発光
強度毎にばらつきを生じる。このばらつき量は出力値の
20〜30%に達することもある。
【0008】このようなばらつきがある光プリンタヘッ
ドを電子写真式プリンタのエンジン部に用いると、感光
材料は光の強度に比例した量の電荷を発生させるため印
字されたプリンタの出力にむらを発生させる。従って光
プリンタヘッドでは、光量むらを抑えるために光量補正
が必要となってくる。
【0009】光量補正の方法は、記録パルスを調整した
り、点灯回数を調整したりして発光素子の点灯時間を制
御する方法と、電流の大小を制御して一定出力を得る方
法がある。しかしながら、何れも発光強度の強い素子の
出力を弱い素子の出力まで落として補正する方法なの
で、一番出力の低い発光素子で全体の強度が決まる。従
って発光強度に関しては不利であり、十分な露光量得る
ために発光時間を十分に取る必要がある。このため高速
プリンタを実現するには大きな短所となるという問題点
を有していた。
【0010】本発明は上記問題点に鑑み、発光出力を補
正しても高い発光強度がが得られる光プリンタヘッドを
提供するものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の光プリンタヘッドは、所定間隔(P)をお
いて一次元的に配列された複数の発光部からなる第1お
よび第2の発光素子アレイを互いに平行に化合物半導体
基板上に配置した発光素子アレイチップと、各発光素子
アレイの各々の発光部に接続された第1および第2の駆
動回路と、各々の駆動回路に接続された第1および第2
のラッチ回路と、第1のラッチ回路に接続されたデコー
ダ回路と、デコーダ回路中にデータ入力端子とを有する
光プリンタヘッドおいて、第1のラッチ回路のデータを
第2のラッチ回路の入力部に接続された構成を備えたも
のである。
【0012】
【作用】本発明は上記した構成によって、点灯/消灯デ
ータや、出力値補正データ等により点灯して、感光体に
露光する時、第1の発光素子アレイと第2の発光素子ア
レイとで、複数回露光でき、その分露光時間が十分に取
れることになる。また、第1の発光素子アレイと第2の
発光素子アレイの補正データを異なる最適値に設定する
ことにより、補正精度を上げた高出力な高速なプリンタ
ヘッドが提供できる。
【0013】
【実施例】以下本発明の一実施例の光プリンタヘッドに
ついて、図面を参照しながら説明する。
【0014】図1は本発明の実施例における光プリンタ
ヘッドの回路構成図を示すものである。図1において、
10は発光部、11は第1の発光素子アレイ、12は第
2の発光素子アレイ、21は発光素子アレイチップ、1
3は第1の駆動回路、14は第1のラッチ回路、15は
第1のデコーダ回路、16は第2の駆動回路、17は第
2のラッチ回路である。また18はデータ入力端子、1
9は第1のラッチ信号入力端子、20は第2のラッチ信
号入力端子である。
【0015】以上のように構成された光プリンタヘッド
について、以下、図1および図2を用いてその動作を説
明する。
【0016】まず図2は第1の実施例の駆動のタイミン
グチャートを示すものである。データ入力端子18か
ら、発光部10の点灯/消灯信号が入力されると、デコ
ーダ回路15にて、例えばシリアル・パラレル変換され
る。デコーダ回路はこの時シフトレジスタなどで構成す
る。そして各発光部に対応する点灯/消灯信号が、第1
のラッチ回路の入力部に伝達される。そして、第1のラ
ッチ信号入力端子より入力された信号で、このデータが
保持され、第1の駆動回路13の入力部に伝達される。
第1の駆動回路では、ラッチ回路からの点灯/消灯信号
に従って、所定の電流を発光部10に流す。
【0017】一方、第1のラッチ回路から出力は、各々
対応する第2のラッチ回路の入力部に伝達され、第2の
ラッチ信号入力端子からの信号により、再びラッチをか
けられる。この信号を受けて、第2の駆動回路から、第
2の発光素子アレイ12に、所定の電流を第2の発光素
子アレイに流し発光させる。
【0018】図4は発光素子アレイチップのレイアウト
図である。41は各発光素子10に接続された取り出し
電極出ある。第1の発光素子アレイに接続されている取
り出し電極41は第1の駆動回路に、第2の発光素子ア
レイに接続されている取り出し電極41は第2の駆動回
路にワイヤボンディングなどによって接続される。今、
簡単な構成例として、第1の発光素子アレイと第2の発
光素子アレイの間隔(L)をL=Pとする。そして、第
1のラッチ信号入力端子の第2のラッチ信号入力端子を
接続し、同一のラッチ信号を入力する。すると、時刻t
1において、第nラインのデータが第1のラッチ回路に
ラッチされ、その出力は時刻t2まで保持される。この
出力は第1の駆動回路の他に第2のラッチ回路に接続さ
れていて時刻t2にラッチされる。この出力は第2の駆
動回路接続されて、第2の発光素子アレイを発光させ
る。従って、同じ第nラインのデータが、時刻t1から
t2までの間第1の発光素子アレイで発光し、時刻t2
からt3まで、第2の発光素子アレイで発光する。第1
の発光素子アレイの第2の発光素子アレイは副走査方向
に、ちょうど発光素子ピッチ(P)だけずらして作り込
まれているので、感光体上の同じ位置に、同じデータに
ついて、第1の発光素子アレイと第2の発光素子アレイ
との2回書き込みが行われる。
【0019】以上のように本実施例のよれば、所定間隔
(P)をおいて一次元的に配列された複数の発光部から
なる第1および第2の発光素子アレイを互いに平行に化
合物半導体基板上に配置した発光素子アレイチップと、
各発光素子アレイの各々の発光部に接続された第1およ
び第2の駆動回路と、各々の駆動回路に接続された第1
および第2のラッチ回路と、第1のラッチ回路に接続さ
れたデコーダ回路とを有する光プリンタヘッドおいて、
第1のラッチ回路のデータを第2のラッチ回路の入力部
に接続される様に設けることにより、点灯/消灯データ
や、出力値補正データ等のデータにより、点灯して、感
光体に露光する時、第1の発光素子アレイと第2の発光
素子アレイとで、同一の場所の感光体を複数回露光で
き、その分露光時間が取れ、等価的に発光素子の発光強
度を強めることができる。
【0020】なお、第1の発光素子アレイと第2の発光
素子アレイとの間隔LはL=P×n(nは自然数)と取
ることができる。この時、第2のラッチ回路と第2の駆
動回路の間に(n−1)個のラッチ回路を挿入し、nラ
イン分の遅延させてもよい。このような構成にすると、
発光素子アレイ間にパターン的な余裕ができパターン設
計に余裕ができる。また、発熱対策にも有利である。
【0021】また、デコーダ回路については、既に様々
なタイプの構成が提案されている。特に高速対応できる
ような構成として、シフトレジスタを複数個に分割し多
入力の並列処理ものや、完全な並列入力でタイミングコ
ントロールにより、ラッチ回路に伝達させるものなどが
ある。しかし、いずれの構成のデコーダ回路にも適用で
きる。
【0022】以下本発明の第2の実施例について図面を
参照しながら説明する。図3は本発明の第2の実施例を
示す光プリンタヘッドの回路構成図である。
【0023】同図において、11、12は各々第1、第
2の発光素子アレイで、13、16は各々第1、第2の
駆動回路で、以上は図1の構成と同様なものである。
【0024】図1と異なるのは、第1のラッチ回路2
1、第1のデコーダ回路22、第2のラッチ回路23、
第3のラッチ回路24、第2のデコーダ回路25、設け
て、第1のデータ入力端子および第2のデータ入力端子
より第1および第2の発光素子アレイに独立のデータを
入力することができる様にしている点である。
【0025】以上のように構成された光プリンタヘッド
について、以下その動作を説明する。感光体上の同じ位
置に露光するデータは同時に第1および第2の入力端子
26、27から入力される。ただしこれらのデータは、
同一のものである必要はなく、2画素分で1つのデータ
として扱われるデータであればよい。たとえば、出力補
正の上位ビットと下位ビットとか、第1、第2の発光素
子アレイの各々の出力強度補正データとすることができ
る。これらのデータは、第1、第2および第3のラッチ
信号入力端子から入力されるラッチ信号のタイミングで
ラッチされる。このタイミングは第1、第2の発光素子
アレイの間隔(L)に依存して任意に取ることができる
が、一番簡単な例としてはアレイ間が発光素子ピッチ
(P)と等しい距離をおいて並んでいるときである。
(L=P)この時、第1〜3の入力端子接続して、同一
のラッチ信号を入力すると、第2のデータ入力端子から
入力された発光データはちょうど1周期遅延されて駆動
回路に伝達され、第2の発光素子アレイを発光させる。
従って、感光体上では同一の位置に第1、第2の発光素
子からの光で二重に潜像が形成される以上のように、所
定間隔(P)をおいて一次元的に配列された複数の発光
部からなる第1および第2の発光素子アレイを互いに平
行に化合物半導体基板上に配置した発光素子アレイチッ
プと、各発光素子アレイの各々の発光部に接続された第
1および第2の駆動回路と、各々の駆動回路に接続され
た第1のラッチ回路と、各々の第1のラッチ回路に接続
された第3のラッチ回路と、第3のラッチ回路に接続さ
れた第1のデコーダ回路と、第2のラッチ回路に接続さ
れた第2のデコーダ回路と、設けることにより、第1お
よび第2のデコーダ回路の入力端子から独立のデータを
入力でき、高階調で高出力の光プリンタヘッドができ
る。
【0026】
【発明の効果】以上のように本発明は、所定間隔(P)
をおいて一次元的に配列された複数の発光部からなる第
1および第2の発光素子アレイを互いに平行に化合物半
導体基板上に配置した発光素子アレイチップと、各発光
素子アレイの各々の発光部に接続された第1および第2
の駆動回路と、各々の駆動回路に接続された第1および
第2のラッチ回路と、第1のラッチ回路に接続されたデ
コーダ回路とを有する光プリンタヘッドおいて、第1の
ラッチ回路のデータを第2のラッチ回路の入力部に接続
して構成することにより、点灯/消灯データや、出力値
補正データ等のデータに従って発光素子が感光体に露光
する時、第1の発光素子アレイと第2の発光素子アレイ
とで、複数回露光でき、その分露光時間が十分に取れる
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における光プリンタヘッ
ドの回路構成図である。
【図2】同実施例における光プリンタヘッドの駆動タイ
ミングチャート図である。
【図3】本発明の第2の実施例における光プリンタヘッ
ドの回路構成図である。
【図4】本発明の光プリンタヘッドに用いられる発光素
子アレイチップのレイアウト図
【図5】従来の光プリンタヘッドの回路構成図である。
【図6】従来の光プリンタヘッドの構成図である。
【図7】従来の光プリンタのエンジン部の構成図であ
る。
【符号の説明】
10 発光部 11 第1の発光素子アレイ 12 第2の発光素子アレイ 13 第1の駆動回路 14 第1のラッチ回路 15 第1のデコーダ回路 16 第2の駆動回路 17 第2のラッチ回路 18 データ入力端子 19 第1のラッチ信号入力端子 20 第2のラッチ信号入力端子

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定間隔(P)をおいて一次元的に配列
    された複数の発光部からなる第1および第2の発光素子
    アレイを互いに平行に化合物半導体基板上に配置した発
    光素子アレイチップと、各発光素子アレイの各々の発光
    部に接続された第1および第2の駆動回路と、各々の駆
    動回路に接続された第1および第2のラッチ回路と、第
    1のラッチ回路に接続されたデコーダ回路と、デコーダ
    回路中にデータ入力端子を有する光プリンタヘッドおい
    て、第1のラッチ回路の出力部を第2のラッチ回路の対
    応する入力部に接続された光プリンタヘッド。
  2. 【請求項2】 所定間隔(P)をおいて一次元的に配列
    された複数の発光部からなる第1および第2の発光素子
    アレイを互いに平行に化合物半導体基板上に配置した発
    光素子アレイチップと、各発光素子アレイの各々の発光
    部に接続された第1および第2の駆動回路と、第1の駆
    動回路に接続された第1のラッチ回路と、第2の駆動回
    路に接続された第2のラッチ回路と、第2のラッチ回路
    に接続された第3のラッチ回路と、第1のラッチ回路に
    接続された第1のデコーダ回路と、第3のラッチ回路に
    接続された第2のデコーダ回路と、第1のデコーダ回路
    中に第1のデータ入力端子と、第2のデコーダ回路中に
    第2のデータ入力端子とを有する光プリンタヘッド。
  3. 【請求項3】 所定間隔(P)をおいて一次元的に配列
    された複数の発光部からなる第1および第2の発光素子
    アレイが互いに平行に化合物半導体基板上に配置され、
    第1の発光素子アレイと第2の発光素子アレイとの間隔
    (L)が、L=P×n(nは自然数)となる発光素子ア
    レイチップを用いた請求項1記載の光プリンタヘッド
  4. 【請求項4】 所定間隔(P)をおいて一次元的に配列
    された複数の発光部からなる第1および第2の発光素子
    アレイが互いに平行に化合物半導体基板上に配置され、
    第1の発光素子アレイと第2の発光素子アレイとの間隔
    (L)が、L=P×n(nは自然数)となる発光素子ア
    レイチップを用いた請求項2記載の光プリンタヘッド
JP29872991A 1991-11-14 1991-11-14 光プリンタヘツド Pending JPH05131679A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7242416B2 (en) 2003-12-09 2007-07-10 Seiko Epson Corporation Optical head

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US7242416B2 (en) 2003-12-09 2007-07-10 Seiko Epson Corporation Optical head

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