JPS6232476A

JPS6232476A - 発光ダイオ−ドプリンタ

Info

Publication number: JPS6232476A
Application number: JP60172029A
Authority: JP
Inventors: Hideo Hirane; 平根　英夫; Kiyohiko Tanno; 丹野　清彦
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-08-05
Filing date: 1985-08-05
Publication date: 1987-02-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は電子写真記録方式に基づいた光学式プリンクに
係り、特に光源として発光ダイオードアレイを用いた発
光ダイオードプリンタに関するものである。

〔発明の背景〕

従来１発光ダイオードプリンタは、例えば％開昭５６−
２８８７１号に記載のようにガリウムヒ素リンＣＧａＡ
ｓＰ）　　発光ダイオードプレイ光源と、３層構造のセ
レンーチルル（Ｓｅ−’Ｉ’ｅ）系の感光体とを用いて
構成した装置として提供されている。かかるプリンタに
おいて、光源にはモノリシックの発光ダイオードアレイ
が用いられているので１発光素子の配列性に優れて、印
字品質が良く、また、感光体には、Ｓｅの感光特性１ｔ
Ｔｅにより長波長側に増感させることによって発光ダイ
オードの発光波長にマツチングを取っている。したがっ
て、感光体の感度と発光ダイオードの出力の漬は、広い
波長範囲で高い値を維持することになる。

よって、発光ダイオードの発光波長のばらつきが許容さ
れ、そのチップ製作の歩留りが向上するという経済的利
点がある。

ＧａＡｓ発光ダイオードは、ＧａＰと（）　ａ　Ａ　８
の混晶からなシ、その混晶比によって直接遷移型発光と
することができ、外部発光効率を高くすることが望める
。しかしながら、そのダイオードの発光波長は感光体分
光感度の制限から７００（ｎｍ）以下に抑える必要がら
り、外部発光効率を大きくすることは不可能である。こ
のため必要な発光出力を得るのに消費電力が大きくなる
という欠点があった。さらに１感光体としてＳｅ系を使
用しているので、使用済後の廃棄処理を行う必要がある
場合１客先での丈い捨てかできずに取扱いに不便であっ
た。

〔発明の目的〕

本発明は、上述した欠点に鑑みなされたもので、その目
的は外部発光効率が高い発光ダイオードと、これに波長
が適合する感光体を採用することにより、消費電力の低
減化を図るとともに用済後の感光体全廃棄するに際して
特別な処理を必要としないで済むようにした発光ダイオ
ードプリンタを提供することにある。

〔発明の概要〕

上記の目的を達成するために、本発明は、高い外部発光
効率が得られる長波長のＧａＡｔＡＳ　発光ダイオード
を用い、これに対する感光体として長波長で高感度を有
する有機光導電材を利用することを要旨とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例２図面に基づいて説明する。

第１図は本発明に係る発光ダイオード光プリンタの一実
施例を示す構成図である。

第１図において、光プリンタは次のように構成されてい
る。すなわち、感光ドラム１の周りには。

帯電器２、発光ダイオードアレイヘッド３．現像機４．
転写器５．クリーナ６及び消去ランプ７が配設されてお
シ、また。定着器８．用紙９及びそれの収納箱１０が配
置されている。

かかる構造の光プリンタの動作は次の通シである。

感光ドラム１を矢印方向に回転させながら、帯電器２に
よって感光ドラム表面を一様に帯電させる。この後、発
光ダイオードアレイヘッド３を画素と１対１に対応させ
て点滅させ、文字、画像等の電荷像を形成する。次に、
現像機４によりトナーによる可視像化を行い、これ’ｊ
ｌ”　’１．’：写器５により用紙９に転写する。用紙
９に転写されたトナーを定Ｍ器８によって定着して記録
画像を得るのである。ナオ、若干、感光ドラム１に残る
未転写のトナーはクリーナ６によって除去し、また、記
録全終了した電荷像は消去ランプ７によって打消して感
光ドラムを次の記録に対して初期状態に戻して記録過程
を終了させる。

次に、本実施例における発光ダイオードアレイヘンド３
に採用されている発光ダイオードについて説明する。本
実施例で用いる発光ダイオードは外部発光効率が高く得
られる直接遷移型バンド構造を持つＱａＡｔＡＳ　であ
る。これは、ＧａＡｓとＡｔＡＳの混晶系であり＋　Ｇ
ａＩ−ｘＡｔｘＡ８と表示されるもので、第２図に示す
ように、混晶比Ｘを変えることで直接遷移領域の６４０
〜８８０ｎｍの発光を得ることができる。

外部発光効率は、第３図に示すように、長波長にする程
高くすることができる。しかしながら、図からもわかる
ようにｓ　　７５０ｎｍ以上ではその外部発光効率が飽
和してしまう特性を呈することになる。

本実施例では、最高の外部発光効率が得られる範囲であ
るところの７５０〜８００ｎｍの波長に発光ピーク波長
がなるように、混晶比ｘ　ｆ　Ｏ，ｌ〜０．２に選択し
、これをもってＧａｌ　−ｘ　Ａ　ｔ　Ｘ　Ａ　Ｓの発
光ダイオードアレイ３を製造してなる。

かかる発光ダイオードアレイ３に用いる発光ダイオード
は、Ｑ　ａ　Ａ　Ｓ基板の上に前記の混晶比の範囲にあ
るＧ　ａ＋　−ｘ　Ａｔ□Ａｓからなるｐｎ接合を、気
相ないし液相エピタキシャル成長にて形成すればよい。

このようにして構造した発光ダイオードプレイは、従来
の発光ダイオードアレイＧａＡＳＦと比較すると数倍（
はぼ５倍くらい）以上の高い外部発光効率となっている
。

このような発光ダイオードによれば、この効率向上によ
り、発光ダイオードアレイヘンド３に入力する電流が格
段に少くなり、消費電力の大幅な削減になった。

それでは１次いで本実施例で用いる感光ドラムについて
説明する。

本実施例全実現させるためには、前述した発光ダイオー
ドアレイ３に対して％　７５０ｎｍ以上の長波長におい
ても高感度を有する感光ドラムが必要となる。本実施例
で用いる感光ドラム１は２層の有機光導環ドラムを用い
ることで得ている。

第４図は感光ドラム１の構造の一部を示す断面図である
。図において、感光ドラム１は、アルミニウム等からな
る導電性基体ドラム１１の上に。

電荷発生層１２、電荷移動層１３の順に積層して形成さ
れている。電荷発生層１２は、光吸収域が７００　ｎｍ
ｆ越す波長まで延びているフタロニアニン顔料金材料と
して形成する。かかる顔料としては１例えばバナジルフ
タロシアニン、銅７タロシアニン、無金礪フタロシアニ
ン等のいずれかを用いることができる。これら顔料をポ
リエステル樹脂またはアクリル樹脂の結着剤に混合Ｉ〜
で塗夜を作成し、これを４電性基体に塗布し、１μｍ以
下に成膜することにより電荷発生層１２が形成できる。

心術移動ｉ研１３は、光導電性高分子であるポリビニル
−Ｎ−カルバゾールまたはオキサゾール誘導体等の材料
により形成する。これらを導電性高分子は、機械的強度
ｆ接着力に乏しいので、光透過性のある結着剤１例えば
ポリエステル樹脂と配合、相客させて用いている。電荷
移動層の膜厚は１０〜２０μｍが好適である。

第３図に示した感光ドラム１の構成例においては電荷発
生層１２が内用に、Ｃに荷移動層１３が外側にした積層
構造であるが、この逆に積層しても感光特性は何ら変わ
るものではない。また、耐刷性を付与するために最外層
に深護層を成膜することも可能である。このようにして
形成した有機光導電ドラムは、７００〜１３５Ｑｎｍに
おいて高感度の感光体とすることができる。この感光ド
ラム１の感度特性は、前記したように、高い外部発光効
率で駆動することができるＧ　ａ　ｒ−・Ａｌｔ４ｓ（
ｘ：０．１〜０．２）発光ダイオードの発光波長（７５
０〜８００　ｎｍ）に良く適合するので、光プリンタと
して高効率の操作を可能とし、かつ消費電力の低減とい
う利点金有する。

また、本実施例で用いｂ感光ドラム１の感光体膜は、用
済後、Ｓｅ糸の感光体のように特別な処理を必要としな
く、焼却等の処理をして良いのである。このような性質
を有することは装置使用者側での使い捨て全可能にする
もので、感光体の取扱性全向上させることができる。

上述した如く、本実施例によれば最も高い外部発光効率
を有するＧａ、−ｘ　Ａｔｚ　Ａｓ　（Ｘ　：　Ｏ１１
〜０．２）の発光ダイオードアレイと、長波長（７００
〜８５０ｎｍ）に高感度を有する有機光導電感光ドラム
とを組合わせてなる発光ダイオード光プリンタに構成し
たので、装置の消費電力の大福な削減の効果がある。ま
た、感光体が有機物でおるので用済後の処理が簡単で、
その取扱性？向上させることができた。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、高感度化できたので
、従来装置より２倍以上も印字速度を高速化でき、かつ
濃淡が明瞭に表われるので印字品質が良好となり、解像
度が非常によくなるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る発光ダイオードプリンタの一実施
例を示す概略構成図、第２図は本発明で用いるＧａ＋−
ｘ　ｌ’ｔＸ　Ａｓ発光ダイオードの混晶比Ｘに対する
発光波長λＰの関係を示す特性図、第３図は同発光ダイ
オードの発光波長に対する外部発光効率を示す特性図、
第４図は本発明に用いる感光ドラムの構造の一部を示す
断面図である。１・・・感光ドラム、２・・・帯電器、３・・・発光ダ
イオードアレイヘンド、４・・・現像機、５・・・転写
器、６・・・クリーナ、７・・・消去ランプ、８・・・
定着器、９・・・用紙、１０・・・収納箱、１２・・・
電荷発生層、１３・・・電荷移動層。

Claims

【特許請求の範囲】

１、一定方向に回転可能な感光ドラムと、前記感光ドラ
ム表面を一様に帯電させ得る帯電器と、画素と対応させ
て点滅可能であつて前記感光ドラムに電荷像を形成でき
る発光ダイオードアレイヘッドと、前記感光ドラムの電
荷像を視像化する現像機と、前記感光ドラムに視像化さ
れたものを用紙に転写する転写器と、用紙の像を定着化
する定着器とを備えてなる発光ダイオードプリンタにお
いて、前記発光ダイオードアレイは発光の中心波長が７
５０〜８００ｎｍとなるＧａ＿１＿−＿ｘＡｌ＿ｘＡｓ
混晶（ｘ：０．１〜０．２）とし、前記感光ドラムは７
００〜８５０ｎｍにおいて高感度を有する有機光導電体
にしたことを特徴とする発光ダイオードプリンタ。