JPH11330560A

JPH11330560A - 光プリントヘッドの駆動方法

Info

Publication number: JPH11330560A
Application number: JP12862998A
Authority: JP
Inventors: Yukihisa Kusuda; 幸久楠田; Seiji Ono; 誠治大野; Shunsuke Otsuka; 俊介大塚; Ken Yamashita; 建山下; Harunobu Yoshida; 治信吉田; Masaru Kobayashi; 勝小林
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1998-05-12
Filing date: 1998-05-12
Publication date: 1999-11-30

Abstract

(57)【要約】【課題】自己走査型端面発光素子アレイと、ロッドレ
ンズアレイとが同じ基板上に実装された光プリントヘッ
ドにおいて、印刷品位を改善できる光プリントヘッドの
駆動方法を提供する。【解決手段】複数個の端面発光素子が集積された端面
発光素子アレイチップ５９が複数個直線状に配列されて
構成された自己走査型端面発光素子アレイ５２と、複数
本のロッドレンズが光軸を平行にして配列され固着され
たロッドレンズ・ユニット５６が複数個直線状に配列さ
れて構成されたロッドレンズアレイ５３とが、同じ基板
５１上に実装された光プリントヘッドの駆動方法におい
て、前記複数個の端面発光素子アレイチップの各々の自
己走査の方向が、配列の方向において交互に反対方向と
なるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自己走査型端面発
光素子アレイおよびセルフォックレンズアレイを備えた
光プリントヘッドに関し、特にこのような光プリントヘ
ッドの駆動方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】光プリントヘッドを備える光プリンタの
原理図を図１に示す。円筒形の感光ドラム２の表面に、
アモルファスＳｉ等の光導電性を持つ材料（感光体）が
作られている。このドラムはプリントの速度で回転して
いる。回転しているドラムの感光体表面を、帯電器４で
一様に帯電させる。そして、光プリントヘッド６で、印
字するドットイメージの光を感光体上に照射し、光の当
たったところの帯電を中和する。続いて、現像器８で感
光体上の帯電状態にしたがって、トナーを感光体上につ
ける。そして、転写器１０でカセット１２中から送られ
てきた用紙１４上に、トナーを転写する。用紙は、定着
器１６にて熱等を加えられ定着され、スタッカ１８に送
られる。一方、転写の終了したドラムは、消去ランプ２
０で帯電が全面にわたって中和され、清掃器２２で残っ
たトナーが除去される。

【０００３】このような光プリンタに用いられる従来の
光プリントヘッドとして、特開昭６０−１１６４７９号
公報に開示のものがある。図２に、その構造を示す。こ
の光プリントヘッドは、端面発光ＬＥＤアレイを用いた
ものであり、基板３０上に、配線手段３２，ＬＥＤアレ
イチップ３４，ドライバ回路３６，セルフォックレンズ
アレイ３８を実装し、フラットケーブル３９が接続され
ている。ＬＥＤアレイチップ３４とドライバ回路３６と
の間は、ワイヤボンディングされている。

【０００４】このような従来の光プリントヘッドは、Ｌ
ＥＤアレイを駆動するドライバ回路を必要とし、ＬＥＤ
アレイとドライバ回路とをボンディングしているので、
これらの部分をコンパクトにできず、またボンディング
のためＬＥＤの配列ピッチを小さくすることができない
という問題がある。さらには、セルフォックレンズアレ
イとＬＥＤアレイチップの組立が面倒であるうえ、セル
フォックレンズとＬＥＤの光軸合わせが難しいという問
題があった。

【０００５】一方、ロッドレンズアレイ（日本板硝子
（株）商標名：セルフォックレンズアレイ）は、長尺の
ものが単体として製造されるため、一部に欠陥があった
場合に不良品となり、製造歩留りが悪いという問題があ
った。

【０００６】前者の問題に対しては、本発明者らは発光
素子アレイの構成要素としてＰＮＰＮ構造を持つ発光サ
イリスタに注目し、発光点の自己走査が実現できること
を既に特許出願（特開平１−２３８９６２号、特開平２
−１４５８４号、特開平２−９２６５０号、特開平２−
９２６５１号）し、光プリンタ用光源として実装上簡便
となること、発光素子ピッチを細かくできること、コン
パクトな発光素子アレイを作製できること等を示してい
る。このような発光素子アレイは、端面発光素子アレイ
として構成することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、この
ような自己走査型端面発光素子アレイを用い、セルフォ
ックレンズアレイをユニット化し、複数個のセルフォッ
クレンズアレイ・ユニットを基板上に配列することによ
り長尺のセルフォックレンズアレイを実現し、上述の問
題点を解決することにある。

【０００８】本発明の他の目的は、自己走査型端面発光
素子アレイと、ロッドレンズアレイとが同じ基板上に実
装された光プリントヘッドにおいて、印刷品位を改善で
きる光プリントヘッドの駆動方法を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数個の端面
発光素子が集積された端面発光素子アレイチップが複数
個直線状に配列されて構成された自己走査型端面発光素
子アレイと、複数本のロッドレンズが光軸を平行にして
配列され固着されたロッドレンズ・ユニットが複数個直
線状に配列されて構成されたロッドレンズアレイとが、
同じ基板上に実装された光プリントヘッドの駆動方法に
おいて、前記複数個の端面発光素子アレイチップの各々
の自己走査の方向が、配列の方向において交互に反対方
向となるようにする。

【００１０】また、本発明は、複数個の端面発光素子が
集積された端面発光素子アレイチップが複数個直線状に
配列されて構成された自己走査型端面発光素子アレイ
と、複数本のロッドレンズが光軸を平行にして配列され
固着されたロッドレンズ・ユニットが複数個直線状に配
列されて構成されたロッドレンズアレイとが、同じ基板
上に実装された光プリントヘッドの駆動方法において、
前記複数個の端面発光素子アレイチップの各々の自己走
査の方向を、チップの中央部から両サイドに向かう方向
とする。

【００１１】また本発明は、複数個の端面発光素子が集
積された端面発光素子アレイチップが複数個直線状に配
列されて構成された自己走査型端面発光素子アレイと、
複数本のロッドレンズが光軸を平行にして配列され固着
されたロッドレンズ・ユニットが複数個直線状に配列さ
れて構成されたロッドレンズアレイとが、同じ基板上に
実装された光プリントヘッドの駆動方法において、前記
複数個の端面発光素子アレイチップの各々の自己走査の
方向を、チップの両サイドから中央部に向かう方向とす
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】まず、自己走査型端面発光素子ア
レイの３つの基本構造について説明する。

【００１３】図３は、自己走査型端面発光素子アレイの
第１の基本構造の等価回路図である。発光素子として、
端面発光サイリスタＴ（−２）〜Ｔ（＋２）を用い、発
光サイリスタＴ（−２）〜Ｔ（＋２）には、各々ゲート
電極Ｇ_-2〜Ｇ₊₂が設けられている。各々のゲート電極に
は、負荷抵抗Ｒ_Lを介して電源電圧Ｖ_GKが印加される。
また、各々のゲート電極Ｇ_-2〜Ｇ₊₂は、相互作用を作る
ために抵抗Ｒ_Iを介して電気的に接続されている。ま
た、各単体発光サイリスタのアノード電極に、３本の転
送クロックライン（φ₁，φ₂，φ₃）が、それぞれ３
素子おきに（繰り返されるように）接続される。

【００１４】動作を説明すると、まず転送クロックφ₃
がハイレベルとなり、発光サイリスタＴ（０）がオンし
ているとする。このとき３端子サイリスタの特性から、
ゲート電極Ｇ₀は零ボルト近くまで引き下げられる。電
源電圧Ｖ_GKを仮に５ボルトとすると、負荷抵抗Ｒ_L、相
互作用抵抗Ｒ_Iのネットワークから各発光サイリスタの
ゲート電圧が決まる。そして、発光サイリスタＴ（０）
に近い素子のゲート電圧が最も低下し、以降順にＴ
（０）から離れるにしたがいゲート電圧は上昇してい
く。これは次のように表せる。

【００１５】Ｖ_G0＜Ｖ_G1＝Ｖ_G-1＜Ｖ_G2＝Ｖ_G-2 （１）これらの電圧の差は、負荷抵抗Ｒ_L，相互作用抵抗Ｒ_I
の値を適当に選択することにより設定することができ
る。

【００１６】３端子サイリスタのアノード側のターンオ
ン電圧Ｖ_ONは、ゲート電圧より拡散電位Ｖ_difだけ高い
電圧となることが知られている。

【００１７】Ｖ_ON≒Ｖ_G＋Ｖ_dif （２）したがって、アノードにかける電圧をこのターンオン電
圧Ｖ_ONより高く設定すれば、その発光サイリスタはオン
することになる。

【００１８】さてこの発光サイリスタＴ（０）がオンし
ている状態で、次の転送クロックパルスφ₁にハイレベ
ル電圧Ｖ_Hを印加する。このクロックパルスφ₁は発光
サイリスタＴ（＋１）とＴ（―２）に同時に加わるが、
ハイレベル電圧Ｖ_Hの値を次の範囲に設定すると、発光
サイリスタＴ（＋１）のみをオンさせることができる。

【００１９】Ｖ_G-2＋Ｖ_dif＞Ｖ_H＞Ｖ_G+1＋Ｖ_dif （３）これで発光サイリスタＴ（０），Ｔ（＋１）が同時にオ
ンしていることになる。そしてクロックパルスφ₃のハ
イレベル電圧を切ると、発光サイリスタＴ（０）がオフ
となりオン状態の転送ができたことになる。

【００２０】このように、自己走査型端面発光素子アレ
イでは抵抗ネットワークで各発光サイリスタのゲート電
極間を結ぶことにより、発光サイリスタに転送機能をも
たせることが可能となる。

【００２１】上に述べたような原理から、転送クロック
φ₁，φ₂，φ₃のハイレベル電圧を順番に互いに少し
ずつ重なるように設定すれば、発光サイリスタのオン状
態は順次転送されていく。すなわち、発光点が順次転送
され、自己走査型端面発光素子アレイを実現することが
できる。

【００２２】図４は、自己走査型端面発光素子アレイの
第２の基本構造の等価回路図である。この自己走査型端
面発光素子アレイは、発光サイリスタのゲート電極間の
電気的接続の方法としてダイオードを用いている。発光
サイリスタＴ（−２）〜Ｔ（＋２）は、一列に並べられ
た構成となっている。Ｇ_-2〜Ｇ₊₂は、発光サイリスタＴ
（−２）〜Ｔ（＋２）のそれぞれのゲート電極を表す。
Ｒ_Lはゲート電極の負荷抵抗を表し、Ｄ_-2〜Ｄ₊₂は電気
的相互作用を行うダイオードを表す。またＶ_GKは電源電
圧を表す。各単体発光サイリスタのアノード電極に、２
本の転送クロックライン（φ₁，φ₂）がそれぞれ１素
子おきに接続される。

【００２３】動作を説明する。まず転送クロックφ₂が
ハイレベルとなり、発光サイリスタＴ（０）がオンして
いるとする。このとき３端子サイリスタの特性からゲー
ト電極Ｇ₀ は零ボルト近くまで引き下げられる。電源電
圧Ｖ_GKを仮に５ボルトとすると、抵抗Ｒ_L，ダイオード
Ｄ_-2〜Ｄ₊₂のネットワークから各発光サイリスタのゲー
ト電圧が決まる。そして発光サイリスタＴ（０）に近い
素子のゲート電圧が最も低下し、以降順にＴ（０）から
離れるにしたがいゲート電圧は上昇していく。

【００２４】しかしながら、ダイオード特性の一方向
性，非対称性から、電圧を下げる効果は、Ｔ（０）の右
方向にしか働かない。すなわちゲート電極Ｇ₁はＧ₀に
対し、ダイオードの順方向立ち上がり電圧Ｖ_difだけ高
い電圧に設定され、ゲート電極Ｇ₂はＧ₁に対し、さら
にダイオードの順方向立ち上がり電圧Ｖ_difだけ高い電
圧に設定される。一方、Ｔ（０）の左側のゲート電極Ｇ
_-1はダイオードＤ_-1が逆バイアスになっているため電流
が流れず、したがって電源電圧Ｖ_GKと同電位となる。

【００２５】次の転送クロックパルスφ₁は、最近接の
発光サイリスタＴ（１），Ｔ（−１）、そしてＴ（３）
およびＴ（−３）等に印加されるが、これらのなかで、
最もターンオン電圧の最も低い素子はＴ（１）であり、
Ｔ（１）のターンオン電圧は約Ｇ₁のゲート電圧＋Ｖ
_difであるが、これはＶ_difの約２倍である。次にター
ン電圧の低い素子はＴ（３）であり、Ｖ_difの約４倍で
ある。Ｔ（−１）とＴ（−３）のオン電圧は、約Ｖ_GK＋
Ｖ_difとなる。

【００２６】以上から、転送クロックパルスのハイレベ
ル電圧をＶ_difの約２倍からＶ_difの約４倍の間に設定
しておけば、発光サイリスタＴ（１）のみをオンさせる
ことができ、転送動作を行うことができる。

【００２７】図５は、自己走査型端面発光素子アレイの
第３の基本構造の等価回路図である。この自己走査型端
面発光素子アレイは、スイッチ素子Ｔ（−１）〜Ｔ
（２）、書き込み用発光素子Ｌ（−１）〜Ｌ（２）から
なる。スイッチ素子部分の構成は、ダイオード接続を用
いた例を示している。スイッチ素子のゲート電極Ｇ_-1〜
Ｇ ₁は、書き込み用発光素子のゲートにも接続される。
書き込み用発光素子のアノードには、書き込み信号Ｓ_in
が加えられている。

【００２８】以下に、この自己走査型端面発光素子アレ
イの動作を説明する。いま、転送素子Ｔ（０）がオン状
態にあるとすると、ゲート電極Ｇ₀の電圧は、Ｖ_GK（こ
こでは５ボルトと想定する）より低下し、ほぼ零ボルト
となる。したがって、書き込み信号Ｓ_inの電圧が、ＰＮ
接合の拡散電位（約１ボルト）以上であれば、発光素子
Ｌ（０）を発光状態とすることができる。

【００２９】これに対し、ゲート電極Ｇ_-1は約５ボルト
であり、ゲート電極Ｇ₁は約１ボルトとなる。したがっ
て、発光素子Ｌ（−１）の書き込み電圧は約６ボルト、
発光素子Ｌ（１）の書き込み電圧は約２ボルトとなる。
これから、発光素子Ｌ（０）のみに書き込める書き込み
信号Ｓ_inの電圧は、約１〜２ボルトの範囲となる。発光
素子Ｌ（０）がオン、すなわち発光状態に入ると、書き
込み信号Ｓ_inラインの電圧は約１ボルトに固定されてし
まうので、他の発光素子が選択されてしまう、というエ
ラーは防ぐことができる。

【００３０】発光強度は書き込み信号Ｓ_inに流す電流量
で決められ、任意の強度にて画像書き込みが可能とな
る。また、発光状態を次の素子に転送するためには、書
き込み信号Ｓ_inラインの電圧を一度零ボルトまでおと
し、発光している素子をいったんオフにしておく必要が
ある。

【００３１】図６は、自己走査型端面発光素子アレイの
特に発光素子部分の概略斜視図である。接地されたＮ形
ＧａＡｓ基板４１上にＮ形半導体層４２、Ｐ形半導体層
４３、Ｎ形半導体層４４、Ｐ形半導体層４５の各層を形
成する。そしてホトリソグラフィおよびエッチング等に
より、各単体発光サイリスタ４６に分離する。分離溝を
４７で示す。アノード電極（図示せず）はＰ形半導体層
４５とオーミック接触を有し、ゲート電極（図示せず）
はＮ形半導体層４４とオーミック接触を有する。カソー
ド電極（図示せず）は、Ｎ形ＧａＡｓ基板４１の裏面に
設けられている。

【００３２】発光端面は、へき開により形成せずに、上
述のようにエッチングで構成するのが望ましい。なぜな
らば、へき開による発光端面形成は生産性が悪く、また
へき開してみないと、発光端面の良，不良がわからない
からである。

【００３３】また、図７に示すように発光サイリスタ４
６の発光端面とは反対側の後端面に、ＡｌまたはＡｕの
ような金属層４８を設けると、光が金属により反射し、
出射光を増大させることができる。

【００３４】以上のような自己走査型端面発光素子アレ
イは、半導体ウェハに集積した後、切り出して１つの半
導体チップ（以下、発光素子アレイチップという）の形
にし、これを必要個数配列して長尺のものを作製する。

【００３５】図８は、本発明の光プリントヘッドの一実
施例を示す斜視図である。プリント配線基板５１上に自
己走査型端面発光素子アレイ５２と、セルフォックレン
ズアレイ５３とが貼り付けられて実装されている。

【００３６】自己走査型端面発光素子アレイ５２は、前
述した発光素子アレイチップ５９を連続して直線状に配
列することにより構成される。例えば、１つの発光素子
アレイチップは、１２００ＤＰＩで、２５６個の発光素
子が配列されているものとすると、チップ長さは約５．
４ｍｍとなる。また発光素子の発光点のサイズは、例え
ば５μｍ×１μｍである。

【００３７】一方、セルフォックレンズアレイ５３は、
所定本数のセルフォックレンズ５４を、１つの基板５５
上に配列し固着したセルフォックレンズアレイ・ユニッ
ト５６を連続して配列することにより構成される。

【００３８】発光素子の発光点からの光は、セルフォッ
クレンズ５４により、感光ドラム２の表面に結像する。

【００３９】図９は、セルフォックレンズアレイ・ユニ
ットの一例を示す断面図である。このセルフォックレン
ズアレイ・ユニット５６は、例えば直径が６００μｍの
セルフォックレンズ５４を、多数本、光軸を平行にし
て、基板５５上に密接配列し接着剤５７により一体固着
することにより形成される。

【００４０】このようなセルフォックレンズアレイ・ユ
ニット５６では、セルフォックレンズ同士が密接してい
るため、レンズ内に入射した光線のうち、外周面で全反
射され結像に寄与しないフレア光が密接部を通して隣接
するレンズ内に入射するおそれがある。これを防止する
ため、セルフォックレンズの外周面に黒色樹脂コーティ
ング５８を施すのが望ましい。

【００４１】次に、図１０を参照して、発光素子アレイ
チップおよびセルフォックレンズアレイ・ユニットのプ
リント配線基板上への実装方法について説明する。実装
は、チップマウンタを用いることにより行う。プリント
配線基板５５上に、接着樹脂をコーティングしておき、
加熱状態のもとで発光素子アレイチップ５９およびセル
フォックレンズアレイ・ユニット５６を実装する。発光
素子アレイチップ５９の実装にあたっては、発光素子の
配列ピッチが同一となるように行われる。また、セルフ
ォックレンズアレイ・ユニット５６の実装は、セルフォ
ックレンズ同士が密接するように行われる。実装の際、
基板５１に対するセルフォックレンズアレイ・ユニット
５６および発光素子アレイチップの位置決めは、基板５
１上に設けられたアライメントマーク６０を用いて行わ
れる。

【００４２】発光素子アレイチップおよびセルフォック
レンズアレイ・ユニットをプリント配線基板５１上に実
装するとき、接着樹脂が押し流されるので、接着樹脂の
流れ止めのために、プリント配線基板上に溝６１を設け
るようにすることもできる。

【００４３】図１１に、発光素子アレイチップ５９およ
びセルフォックレンズアレイ・ユニット５６がプリント
配線基板５１に実装された状態を側面図で示す。この場
合、発光素子の発光点の高さは、セルフォックレンズの
光学軸からのずれΔｙがセルフォックレンズの半径ｒ₀
を越えると、急激にレンズアレイの光量ムラが増加する
ので、セルフォックレンズの半径ｒ₀内に入るように選
定される。

【００４４】本例では、セルフォックレンズ５４の直径
を６００μｍ、発光素子アレイチップ５９の厚さを３０
０μｍに選定するだけで、高さ方向の位置決めは容易に
行うことができる。また、基板５１上での２次平面にお
ける位置決めは、チップマウンタによって正確に行うこ
とができる。

【００４５】以上のように、セルフォックレンズと発光
素子アレイチップとの光軸合わせは、高さ方向には、セ
ルフォックレンズの直径および発光素子アレイチップの
厚さを選定することにより、２次平面ではチップマウン
タにより極めて簡単に行うことができる。さらには、チ
ップマウンタによるＩＣ実装技術を応用できるので、高
精度に実装することができる。

【００４６】以上のセルフォックレンズアレイ・ユニッ
トは、セルフォックレンズを一層配列していたが、図１
２に示すように２層を俵積みしたセルフォックレンズア
レイ・ユニットとすることもできる。俵積みの場合、図
に示すように発光素子アレイチップの厚さは、約５００
μｍに選ぶのが好適である。

【００４７】セルフォックレンズアレイの他の例を、図
１３に示す。このセルフォックレンズアレイは、図９の
構造に補強板６２を上部に付加して、サンドイッチ構造
にしたものである。このセルフォックレンズアレイは上
下に基板を有するので、構造的強度が大きいという利点
がある。

【００４８】また、この構造では、補強板６２の厚さを
２００μｍとした場合に、発光素子アレイチップの厚さ
を５００μｍとするのが好適である。

【００４９】以上のような構成の光プリントヘッドにお
いて、端面発光素子アレイは、自己走査型であるので、
ドライバ回路が不要となり、コンパクトな構成となる。

【００５０】前述したように、自己走査型端面発光素子
アレイは、発光素子アレイチップを連続して配列するこ
とにより構成される。そして、各発光素子アレイチップ
には、光プリントヘッドを駆動するために必要な電極
（たとえば、図３〜図５におけるφ₁ ，φ₂ ，φ₃ ，Ｓ
_in，Ｖ_GK）を取り出すためのボンディングパッドが設け
られ、全発光素子アレイチップが同時に自己走査され
る。

【００５１】この場合に、各チップにおける自己走査の
方向を、図１４に矢印Ａで示すように、すべて同一方向
（図では右方向）とすると、感光ドラム２は回転してい
るので、１回の自己走査における印刷ドットのパターン
は、図１５に示すようになる。すなわち、各発光素子ア
レイチップによる各パターン７０が右上りとなり、隣接
する発光素子アレイチップ間でパターンに段切れ７１が
発生し、印刷品位が低下する。

【００５２】そこで本発明では、図１６に矢印Ａ，Ｂで
示すように、発光素子アレイチップ毎に交互に自己走査
方向を変えて、光プリントヘッドを駆動する。その結
果、図１７に示すように、各発光素子アレイチップによ
る印刷ドットパターン７２は、発光素子アレイチップ間
で途切れることなく連続するので、図１５の場合に比べ
て印刷品位が向上する。

【００５３】図１８は、発光素子アレイチップの具体的
回路を示す。基本的には、図３に示した自己走査型端面
発光素子アレイと同じであり、走査（または転送）方向
は図示矢印のように右方向とする。各転送クロックライ
ンには、電流制限抵抗Ｒ_E が挿入されており、第１の発
光サイリスタＴ（１）のゲート電極Ｇ₁ は、電流制限抵
抗Ｒ_S を経て、スタートクロックラインφ_S に接続され
ている。

【００５４】これら各ラインには、図１９に示すような
タイミングでパルスが供給される。スタートパルスφ_S
をローレベル（約０Ｖ）にすると同時に、転送用クロッ
クラインφ₁ をハイレベル（約５Ｖ）にし、発光サイリ
スタＴ（１）をオンさせる。その後すぐ、スタートパル
スφ_S はハイレベルに戻される。その後は、図３におい
て説明したように、オン状態（発光状態）が左から右へ
順次転送される、すなわち走査される。

【００５５】図２０は、走査方向が左の場合の発光素子
アレイチップの具体的回路を示す。右側にスタートパル
スラインφ_S が設けられており、図１９のタイミングの
クロックで、オン状態が右から左へ転送される。

【００５６】図２１は、図４で説明した自己走査型端面
発光素子アレイを用いたアレイチップを示す２相駆動の
等価回路図であり、転送クロックラインφ₁ ，φ₂ には
電流制限抵抗Ｒ_E が挿入され、スタートクロックライン
φ_S には電流制限抵抗Ｒ_S が挿入されている。図２２の
タイミングのパルスφ₁ ，φ₂ ，φ_S を供給することに
よって、発光サイリスタＴ（１）から右の方向へ順次発
光状態を転送できる。

【００５７】左方向へ転送するには、図２３に示すよう
に、図２１とはサイリスタゲート間結合のダイオードＤ
の向きを逆にし、かつ、右側にスタートパルスクロック
ラインφ_S を接続した構造とすればよい。図２２に示し
たパルスを用いることにより、発光状態を右から左へ転
送できる。

【００５８】以上のような左方向用，右方向用の発光素
子アレイチップを順番に交互に配列することにより、図
１７に例示した印字パターンが実現される。

【００５９】また、以上の実施例では右方向用，左方向
用の発光素子アレイチップを交互に並べる場合を例示し
たが、本発明はこれに限らず、図２４に示すように、１
つの発光素子アレイチップを中央から分離し、中央をス
タートポイントとして左右に分かれて転送していく構造
をとっても良い。この構造の発光素子アレイチップを採
用すれば、右方向用，左方向用の２種類のチップを準備
することなく、１種類のチップで、上記の内容が実現さ
れる。

【００６０】また、以上の構造で中央をスタートとして
左右に分かれて転送すると述べたが、図２５に示すよう
に逆に両サイドにスタートを設け、両サイドから中央に
向かって転送していくという構造であっても上記と全く
同一の機能が実現される。

【００６１】

【発明の効果】本発明によれば、複数個の端面発光素子
が集積された端面発光素子アレイチップが複数個直線状
に配列されて構成された自己走査型端面発光素子アレイ
と、複数本のロッドレンズが光軸を平行にして配列され
固着されたロッドレンズ・ユニットが複数個直線状に配
列されて構成されたロッドレンズアレイとが、同じ基板
上に実装された光プリントヘッドの駆動方法において、
前記複数個の端面発光素子アレイチップの各々の自己走
査の方向が、配列の方向において交互に反対方向に、あ
るいは中央部から両サイドに向かう方向、あるいは両サ
イドから中央部に向かう方向としたので、印刷品位を向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】光プリンタの原理を説明するための図である。

【図２】従来の光プリントヘッドの構造を示す図であ
る。

【図３】自己走査型端面発光素子アレイの第１の基本構
造の等価回路図である。

【図４】自己走査型端面発光素子アレイの第２の基本構
造の等価回路図である。

【図５】自己走査型端面発光素子アレイの第３の基本構
造の等価回路図である。

【図６】自己走査型端面発光素子アレイの特に発光素子
部分の概略斜視図である。

【図７】発光サイリスタの発光端面とは反対側の後端面
に金属層を設けた状態を示す断面図である。

【図８】本発明に係る光プリントヘッドの一実施例を示
す斜視図である。

【図９】セルフォックレンズアレイ・ユニットの一例を
示す断面図である。

【図１０】発光素子アレイチップおよびセルフォックレ
ンズアレイ・ユニットのプリント配線基板上への実装方
法を説明するための図である。

【図１１】発光素子アレイチップおよびセルフォックレ
ンズアレイ・ユニットがプリント配線基板に実装された
状態を示す側面図である。

【図１２】セルフォックレンズを俵積みしたセルフォッ
クレンズアレイ・ユニットを示す図である。

【図１３】セルフォックレンズアレイの他の実施例を示
す図である。

【図１４】各発光素子アレイチップの走査方向が同じ状
態を示す図である。

【図１５】図１４の駆動方法における１走査のドットパ
ターンを示す図である。

【図１６】各発光素子アレイチップの走査方向が交互に
逆となる状態を示す図である。

【図１７】図１６の駆動方法における１走査のドットパ
ターンを示す図である。

【図１８】走査方向が右方向の３相駆動方式の発光素子
チップの等化回路図である。

【図１９】図１８の回路に用いるクロックの波形図であ
る。

【図２０】走査方向が左方向の３相駆動方式の発光素子
チップの等化回路図である。

【図２１】走査方向が右方向の２相駆動方式の発光素子
チップの等化回路図である。

【図２２】図２１の回路に用いるクロックの波形図であ
る。

【図２３】走査方向が左方向の２相駆動方式の発光素子
チップの等化回路図である。

【図２４】走査方向がチップの中央部から両サイドに向
かう方向であることを示す図である。

【図２５】走査方向がチップの両サイドから中央部に向
かう方向であることを示す図である。

【符号の説明】２感光ドラム５２自己走査型端面発光素子アレイ５３セルフォックレンズアレイ５４セルフォックレンズ５５基板５６セルフォックレンズアレイ・ユニット５９発光素子アレイチップ７０パターン７１パターン段切れ７２印刷ドットパターンＡ，Ｂ走査方向

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山下建大阪府大阪市中央区道修町３丁目５番11号日本板硝子株式会社内 (72)発明者吉田治信大阪府大阪市中央区道修町３丁目５番11号日本板硝子株式会社内 (72)発明者小林勝大阪府大阪市中央区道修町３丁目５番11号日本板硝子株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数個の端面発光素子が集積された端面発
光素子アレイチップが複数個直線状に配列されて構成さ
れた自己走査型端面発光素子アレイと、複数本のロッド
レンズが光軸を平行にして配列され固着されたロッドレ
ンズ・ユニットが複数個直線状に配列されて構成された
ロッドレンズアレイとが、同じ基板上に実装された光プ
リントヘッドの駆動方法において、前記複数個の端面発光素子アレイチップの各々の自己走
査の方向が、配列の方向において交互に反対方向となる
ようにする、光プリントヘッドの駆動方法。
【請求項２】前記自己走査型端面発光素子アレイチップ
は、しきい電圧またはしきい電流の制御電極を有する発光素
子を複数個配列し、各発光素子の前記制御電極をその近
傍に位置する少なくとも１つの発光素子の制御電極に、
接続用抵抗または電気的に一方向性を有する電気素子を
介して接続するとともに、各発光素子の前記制御電極に
電源ラインを負荷抵抗を介して接続し、かつ各発光素子
にクロックパルスラインを接続して形成した自己走査型
端面発光素子アレイチップであり、自己走査の方向がス
タートパルスの入力位置で決まる、請求項１に記載の光
プリントヘッドの駆動方法。
【請求項３】前記自己走査型端面発光素子アレイチップ
は、スイッチング動作のためのしきい電圧またはしきい電流
の制御電極を有するスイッチ素子を複数個配列し、各ス
イッチ素子の前記制御電圧をその近傍に位置する少なく
とも１つのスイッチ素子の制御電極に、接続用抵抗また
は電気的に一方向性を有する電気素子を介して接続する
とともに、各スイッチ素子の制御電極に電源ラインを負
荷抵抗を介して接続し、かつ各スイッチ素子にクロック
パルスラインを接続して形成したスイッチング素子アレ
イと、しきい電圧またはしきい電流の制御電極を有する発光素
子を複数個配列した発光素子アレイとからなり、前記発光素子アレイの各制御電極を前記スイッチ素子の
制御電極と電気的手段にて接続し、各発光素子に発光の
ための電流を印加するラインを設けた自己走査型端面発
光素子アレイであり、自己走査の方向は、前記スイッチング素子アレイにおけ
るスタートパルスの入力位置で決まる、請求項１に記載
の光プリントヘッドの駆動方法。
【請求項４】複数個の端面発光素子が集積された端面発
光素子アレイチップが複数個直線状に配列されて構成さ
れた自己走査型端面発光素子アレイと、複数本のロッド
レンズが光軸を平行にして配列され固着されたロッドレ
ンズ・ユニットが複数個直線状に配列されて構成された
ロッドレンズアレイとが、同じ基板上に実装された光プ
リントヘッドの駆動方法において、前記複数個の端面発光素子アレイチップの各々の自己走
査の方向が、チップの中央部から両サイドに向かう方向
である、光プリントヘッドの駆動方法。
【請求項５】前記自己走査型端面発光素子アレイチップ
は、しきい電圧またはしきい電流の制御電極を有する発光素
子を複数個配列し、各発光素子の前記制御電極をその近
傍に位置する少なくとも１つの発光素子の制御電極に、
接続用抵抗または電気的に一方向性を有する電気素子を
介して接続するとともに、各発光素子の前記制御電極に
電源ラインを負荷抵抗を介して接続し、かつ各発光素子
にクロックパルスラインを接続して形成した自己走査型
端面発光素子アレイチップであり、自己走査を開始する
スタートパルスがチップの中央部に入力される、請求項
４に記載の光プリントヘッドの駆動方法。
【請求項６】前記自己走査型端面発光素子アレイチップ
は、スイッチング動作のためのしきい電圧またはしきい電流
の制御電極を有するスイッチ素子を複数個配列し、各ス
イッチ素子の前記制御電圧をその近傍に位置する少なく
とも１つのスイッチ素子の制御電極に、接続用抵抗また
は電気的に一方向性を有する電気素子を介して接続する
とともに、各スイッチ素子の制御電極に電源ラインを負
荷抵抗を介して接続し、かつ各スイッチ素子にクロック
パルスラインを接続して形成したスイッチング素子アレ
イと、しきい電圧またはしきい電流の制御電極を有する発光素
子を複数個配列した発光素子アレイとからなり、前記発光素子アレイの各制御電極を前記スイッチ素子の
制御電極と電気的手段にて接続し、各発光素子に発光の
ための電流を印加するラインを設けた自己走査型端面発
光素子アレイであり、自己走査を開始するスタートパルスが前記スイッチング
素子アレイの中央部に入力される、請求項４に記載の光
プリントヘッドの駆動方法。
【請求項７】複数個の端面発光素子が集積された端面発
光素子アレイチップが複数個直線状に配列されて構成さ
れた自己走査型端面発光素子アレイと、複数本のロッド
レンズが光軸を平行にして配列され固着されたロッドレ
ンズ・ユニットが複数個直線状に配列されて構成された
ロッドレンズアレイとが、同じ基板上に実装された光プ
リントヘッドの駆動方法において、前記複数個の端面発光素子アレイチップの各々の自己走
査の方向が、チップの両サイドから中央部に向かう方向
である、光プリントヘッドの駆動方法。
【請求項８】前記自己走査型端面発光素子アレイチップ
は、しきい電圧またはしきい電流の制御電極を有する発光素
子を複数個配列し、各発光素子の前記制御電極をその近
傍に位置する少なくとも１つの発光素子の制御電極に、
接続用抵抗または電気的に一方向性を有する電気素子を
介して接続するとともに、各発光素子の前記制御電極に
電源ラインを負荷抵抗を介して接続し、かつ各発光素子
にクロックパルスラインを接続して形成した自己走査型
端面発光素子アレイチップであり、自己走査を開始する
スタートパルスがチップの両サイドに入力される、請求
項７に記載の光プリントヘッドの駆動方法。
【請求項９】前記自己走査型端面発光素子アレイチップ
は、スイッチング動作のためのしきい電圧またはしきい電流
の制御電極を有するスイッチ素子を複数個配列し、各ス
イッチ素子の前記制御電圧をその近傍に位置する少なく
とも１つのスイッチ素子の制御電極に、接続用抵抗また
は電気的に一方向性を有する電気素子を介して接続する
とともに、各スイッチ素子の制御電極に電源ラインを負
荷抵抗を介して接続し、かつ各スイッチ素子にクロック
パルスラインを接続して形成したスイッチング素子アレ
イと、しきい電圧またはしきい電流の制御電極を有する発光素
子を複数個配列した発光素子アレイとからなり、前記発光素子アレイの各制御電極を前記スイッチ素子の
制御電極と電気的手段にて接続し、各発光素子に発光の
ための電流を印加するラインを設けた自己走査型端面発
光素子アレイであり、自己走査を開始するスタートパルスが前記スイッチング
素子アレイの両サイドに入力される、請求項７に記載の
光プリントヘッドの駆動方法。