JPS6090783A

JPS6090783A - 光プリンタ

Info

Publication number: JPS6090783A
Application number: JP58200569A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Yamakawa; 正山川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1983-10-25
Filing date: 1983-10-25
Publication date: 1985-05-21

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】本発明は画像形成用露光装置として、輝点発生器を搭載
した電子写真式光プリンタに関する。

この種の電子写真式光プリンタは一般的な電子写真式複
写装置のスリット露光−原稿像結像光学系のかわりに、
主走査方向一部分の輝点列をドラム上に結像でき、任意
に輝点の点燈、消煙を可能にしだ画像形成用露光装置を
組み込んだものであり、特に発光ダイオード責Ｌｉ　ｇ
ｈｔ　Ｅｍｉ　ｔ　ｔ　ｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ。

以下ＬＥＤと称す）アレイプリンタは、輝点列発生ノｄ
＼の手段として、微少ＬＥＤを数十個−列もしくは複数列
に並べ、これの像をドラム面上に結像する結像光学系と
一体にしたものを画像形成用露光装置として用いたもの
である。

以下、このＬＥＤアレイプリンタを例にして本発明を説
明する。

第１図に従来のＬＥＤアレイプリンタの概略構成図を示
す。

１吋は感光ドラムで矢印ａの向きに回転する。

１０２は１次帯電器で感光ドラム１０１０表面を均一に
帯電する。１０３は従来のＬＥＤプリンタヘッドであり
、ここで感光ドラム１０１の表面において輝点が結像さ
れた部分の電荷のみ移動し、その他の部分の電荷はその
ままで残る。すなわち静電潜像が形成される。次に現像
器１０４を通過すると、そのときの感光ドラム１０１の
表面の電荷の有無に従い、トナーの付着、未着がおこり
、感光ドラム１０１上の画像が顕像化する。以上の過程
において、ＬＥＤプリンタヘッド１０３により輝点を照
射した感光ド−の極性等の組合せ如何により、任意に決
定できるのは周知のとおりである。現像器１０４を通過
して顕像化したトナーによる画像は、転写帯電器１０５
によりカセット１０６もしくはカセット１０７より供給
される紙に転写される。この紙の定着器１０８の通過時
に、感光ドラム１０１より転写したトナーが紙に定着す
る。１０９は感光ドラム１０１上に残ったトナーのクリ
ーナであり、１１０は除電ランプである。

第２図はＬＥＤプリンタヘッド１０３を構成する、ＬＥ
Ｄアレイ基板２０１の斜視図である。２０２は放熱板を
兼ねた基板であり、２０３，２０４，２０５はセラミッ
ク基板等で構成される配線手段である。２０６，２０７
は画像信号セミ源との接続を行うだめのケーブルである
。２０８−１〜２０８−ｎは中央にＬＥＤを１列に並べ
たＬＥＤアレイチップであり、２０９−１〜２０９−ｎ
及参　′ び２１０−１〜２１０−ｎは、ＬＥＤアレイチップ２０
％−１〜２０９−ｎを駆動するドライバ回路、即ち、ケ
ーブル２０６．２０７より入力される画像信号のシリア
ルパラレル変換回路等を内蔵したＬＥＤドライブ集積回
路（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃ１ｃｕｉｔ以下ＩＣと称
す）である。

このＬＥＤアレイチップ２０（ＬｍとＩ、ＥＤドライブ
ＩＣ２０９−ｍ、　２１．０−ｍの部分を拡大したもの
を第３図に示す。３０１−１．３０１−２．３０１−３
．３０１．−４・・・はＬＥＤであり、ＬＥＤアレイチ
ップ２０％−ｍのほぼ中央に一列に並べである。奇数番
のＬＥＤ　３０１−１．３０１．−３・・・は上側に、
偶数番のＴ、ＥＤ３０１−２．３０１−４・・・は下側
に７゛′ ３０２−２．・・・３０３−１，３０３−２．・・・に
それぞれワイヤボンディングしである。

以上の様に、ＬＥＤアレイ基板２旧は構成されており、
ケーブル２０６，２０７より画像ｔＱを１動弁逐次、Ｌ
ＥＤドライブＩＣ２０９−１〜２０９−ｎ、　２１０−
１〜２１０−ｎが入力し、１列分のデータをシフトした
後、これを並列にＬＥＤ駆動端子３０２−１，３０２−
２．・・・、３０３−１゜３０３−２．・・・に出力し
、これに従い各ＬＥＤが点燈、清澄し、−動労の画像形
成用の輝点が発生する。

第４−１図にＬＥＤ発光部とドラム面結像点の関係図を
示す。ＬＥＤアレイチップ２０８−ｍは、セルフォック
レンズアレイ等の結像系４０１によって感光ドラム１０
１上に結像される。ここでＬＥＤ３０１−１からの光束
Ｌ１は角度θが小さいと、結像系４０１により、光束Ｌ
Ｌ−ｔとなり入射するが、角度θが大きくなると、光束
の一部が入射しなくなる。そして入射した光束Ｌｌ−ｔ
のみが感光ドラム１０１上に到達し、結像される。ＬＥ
Ｄ３０１−１の光の配光特性は、第４−２図の様になっ
ており、角度θがかなり大きな方向にまで光束密度が高
くなっている。この様に球にほぼ等しい配光特性を有す
る発光体からの光束を角度θまではすべて結像系４０１
に入射し０以上は入射しないと近似し、発光体の出力光
エネルギに対する入力エネルギの比を計算し、まとめた
ものが表１である。

表１一方、現行の結像器４０１で比較的θの大きくとれるも
のでも第４−１図におけるｔｉ及びＬｏが３　ｍ　。

Ｌｃが９鍋程度であり、θは１５°程度である。従って
結像器４０１中の光の一部を無視してもＬＥＤ３０１−
１の全党エネルギの約１３チしか感光ドラム１０１上に
伝達することができない。

第５図にＬＥＤ発光部の形状を示す。図中５０１はＬＥ
Ｄチップであり、５０２が有効発光面、５０３が電極で
あり、５０４が電極とＬＥＤの接続面である。従って１
画素分のＬＥＤのＰＮ接合面の大きさは、有効発光面５
０２と接続面５０４を加えたものになっている。一方Ｌ
ＥＤの発光は有効発光面５０２に垂直方向’ｔ＝０°と
して、第４−２図の配光特性の様になっている。そして
、光の出力は、有効発光面５０２下のＰＮ接合面の電流
密度にほぼ比例する。一方、各画素に対応するＬＥＤ発
光面は一列に並べであるので、隣接する画素との区切り
を形成するために、ＬＥＤの有効発光面５０２の一辺の
太きさは、画素ピッチより小さくなる。たとえば１■当
り１０画素を形成するＬＥＤアレイでは、画素ピッチは
１００μｍであるが、有効発光面の大きさは８０μｍＸ
８０ｔ７ｍ程度になる。すなわち、画素間の区切りに２
０μｍが必要なのである。一方鮮明なデジタル画像を得
るためには一般に１關当す１６６画素上を形成する必要
があり、この場合には画素ピッチは６２．５μｍとなり
、有効発光面は４０μｍ×４０μｍ程になってしまう。

このそのため１画素当りのＬＥＤ発光出力を同じにする
ためには、１０画素／、、のＬＥＤに対し１６画素／闘
のＬＥＤには４倍の電流密度の電流が必要となる。

ＬＥＤの発光効率は、電流密度が高くなると低下する傾
向にあり、ＬＥＤの寿命は電流密度が高くなると短くな
る。さらに、製造上の諸問題で画素密度を高めると、発
光効率が低下することは周知の通りである。

すなわち、画素密度を高くすると、それにともない発光
効率の低下があるので、電流密度を上げならない。これ
にともないＬＥＤの寿命は短くなってしまう。

この様に従来のＬＥＤアレイチップを用いて、結像系に
よりドラム面上にＬＥＤ発光面の像を結像するときには
、ＬＥＤの発光全エネルギの約１０％程度しか利用する
ことができない。従って光量を増加させるためにＬＥＤ
のドライブ電流を増加させる必要があり、そのために、
ＬＥＤアレイ２０８−１〜２０８−〇やＬＥＤドライブ
ＩＣ２０９−１〜２０９−ｎ、　２１０−１−２１０−
ｎの電力消費が大きくなってしまい、ドライブ能力のあ
るＩＣを使わざるをえなくなり、放熱板２０２も大型に
する必要があり、コスト上昇と大型化という問題が発生
する。

また、従来の光プリンタの発光面は第５図に示した様に
、主走査方向の発光面幅と副走査方向の発光面幅が等し
く、特に副走査方向の発光面幅は、隣接する発光面が必
要ないところから、ドツト分割のピッチにほぼ等しくと
っである。

一方従来のこの種のプリンタでは、ドラムを一定速度で
回転し、発光面列と感光体すなわち感光ドラム表面が相
対的に一定速度で動いている様にし、ドツト分割のピッ
チ分、相対的に発光面列と感光体が移動するごとに、１
列分の発光パタンを切替えて、ドツト分割した画像を形
成していた。

このとき、各列のドツト像を形成するのに、瞬間的に光
パターンを発光するものであれば、発光面とほぼ同形の
光が感光体に照射され、発光面が均一に光っているもの
と仮定すれば、感光体上の光量分布は光のあたらなかっ
たととるとあたったととるに関し、それぞれＯかある一
定の値の２値で表現され、正確に白黒パタンを再現する
ことができる。

ところが、瞬間的に発光する方式を用いることは一般的
に難しい。それは、同一の感光体を用いる以上、必要な
光量は照度と時間との積で定まっている。発光時間を１
／ｎにすることは照度をｎ倍にせざるを得なく、たとえ
ばＬＥＤアレイにおいてはｎ倍の電流を必要とし、大電
流のスイッチングが必要となり、一般には、ある程度の
時間各発光面を点燈しつづける方法がとられ、特に第２
図に示した様にドライバチップをヘッドにのせ姓ＥＤア
レイ等では、ドツト分割のピッチ分相対的に発光面列と
感光体が移動する時間、点燈すべき発光面は点燈しつづ
け消燈すべき発光面は消燈しつづける。

第６図に感光体と発光体を主走査方向と直角の方向で切
断したときの関係を示しだ。ＬＥＤ６０１の発光面と感
光体６０２の感光面は向き合っている。

結像系等で発光面を感光体に結像した場合も、光束を受
ける面の位置関係は同様であるので、本図にもとづいて
感光体位置とその位置に照射された光量の関係を説明す
る。

ドツト間ピッチをαとし、発光面の大きさは縦横ともに
ａとする。そして感光体６０２は矢印の方向に一定速度
Ｖｍｓで動いているものとする。また、ＬＥＤ６０１の
面からは、均一の光が出力されるものとし、感光面上の
照度をＷとする。従って主走査方向すなわち速度晃と垂
直の方向に関しては、変化がないとみなせる。よって、
副走査方向の感光ドラム位置における照射光量分布を調
べる。

時刻ｔ２位置Ｘにおける照度をＬ（ｘ、ｔ）とすると、
位置Ｘにおける照射光量Ｐ　（ｘ）はＰ　（ｘ）　＝　
ｆｏｃＯＬ　（ｘ、　ｔ　）　ｄ　ｔで表わされる。

このとき感光体の座標をＬＥＤ　６吋を点燈する直前に
おけるＬＥＤ　６０ｆの左端と重なる位置を０とし、右
方向をＸ軸の正の方向と定める。

１ドツト分の画像を作成する場合を考えると、１ドツト
のピッチ分感光体が移動する間、すなわちｔ＝Ｑからｔ
＝ｄ／ｖまでＬＥＤ６０１を点燈するととになる。この
とき、０≦ｘ　（ａかつ０≦ｔ（ｘ／ｖのときＬ（ｘ、　ｔ）
＝ＷＯ≦Ｘ＜ＩＺ　かつｘ／ｖ≦ｔ（ｃｏのときＬ（ｘ
、ｔ）＝０よりＱ≦ｘ≦ａ　ノド＠　Ｐ（ｘ）＝＝　／
”ｖＷｄ　ｔ＝＝Ｗｘ／ｖα≦Ｘ≦２αかつ０≦ｔ（（
ｘ−α）／ｖのときＬ（ｘ、ｔ）＝Ｑα≦Ｘ≦加かつ（
ｘ−ａ）／ｖ≦ｔ〈ａ／ｖのときＬ（ｘ、　ｔ）＝Ｗａ
≦Ｘ≦２αかつａ／ｖ≦ｔのときＬ（ｘ、　ｔ）＝Ｑよ
りａ≦Ｘ≦２αのときＰ（ｘ）＝＝　ｆＸ”；＞、ｗｄ
ｔ＝　（２ａ−ｘ）Ｗ／ｖこの光量分布を第７図に示し
た。

この様な光量分布で白黒・パタンを出すためには、たと
えば光量２１以上の領域はすべて黒、光景Ｐ１以下はす
べて白となる様に光量の変化に対しプリントアウトされ
る濃度が大きく変化する様に現像を行う必要がある。

この場合、現像の具合によすＰｌの値が多少変化しただ
けでプリントアウトしたときのドツトの副走査方向の幅
が大きく変化する上、Ｐｌの値が正確に定まったとして
も、各発光面の輝度にはばらつきがある。そのとき、照
度Ｗがばらついてしまいそれに伴って、光量分布の頂点
が移動し、傾斜も大きく変化するため、プリントアウト
したときのドツトの副走査方向の幅の主走査方向の各部
分に対するばらつきが大きくなってしまう。

特に、点燈時間の長短により副走査方向のプリントアウ
ト時のドツト径を変化させ、中間調を再現する光プリン
タに応用する場合、上述のばらつきが問題になる。

１だけ点燈した場合、前述の計算と同様にして光量分布
をめると０≦Ｘくα／ｎのときＰ（ｘ）−Ｗｘ／ｖａ／ｎ≦Ｘ〈
αのときＰ（ｘ）＝−！−Ｗａ／ｖα≦Ｘ≦ａ（１＋−
）のときＰ（Ｘ）＝（（Ｚ　（１＋１）　−ｘ　）ｗ／
ｖｎ　ｎａ（１＋−）≦ＸのときＰ（ｘ）＝Ｏになる。第８図にｊ＝＝Ｑからｔ＝−α／ｖｆで点燈したときの分布２６
０１ｊ＝Ｑから−ｔ＝＋α／Ｖまで点燈したときの分布
２６ｏ２ｔ＝、Ｑから１＝Σα／Ｖまで点燈したときの
分布２６ｏ３を示した。

第７図で説明した様に、白黒パタンの境界となる光量を
Ｐｌとすると、分布８０１に対してはドツト幅がｔ８旧
となり、分布８０２に対してはドツト幅がｔ８０２．分
布８０３に対してはドツト幅がｔ８０３になる。これら
それぞれに関し、前述のとおり、各発光面のばらつきや
、Ｐｌの誤差によって、ドツト幅がばらついてしまう上
、特に、分布８０３に対しては、Ｐｌがすこし大きくな
ると、ドツト幅ｔ８０３が０になるおそれもある。従っ
て、１以下の有限な大きさのドツト幅は作成できなく、
中間調を再現するのに支障をきたす。岡、１以下のドツ
ト幅を再現できる様にする方法としては、しきい値光量
Ｐ１を下げて設定する方法があげられるが、この様にす
ると、ｔ＝０からｔ＝α／Ｖまで点燈すると、画素ピッ
チ以上のドツト幅になってしまうので、点燈時間の変化
幅が狭くなり階調制御が難しくなる。

本発明は画像形成用の各発光面の点滅によるプリントア
ウト時のドツトの副走査方向の大きさや濃度のばらつき
を小さくしたプリンタを提供することを目的とし、特に
ドツトの副走査方向の幅の大小により階調制御し、ばら
つきのない中間調を再現できるプリンタを提供すること
を目的とする。

第９図に本発明の実施例を示す。ＬＥＤチップの電極５
０３．Ｔ、ＥＤ接続面５０４は従来のＬＥＤチップ５０
１と同じであるが、本発明におけるＬＥＤチップ９０１
は発光面、９０２の形状をＬＥＤ発光面のアレイ方向の
長さｔ９０３に比較し、アレイ方向と垂直方向のＬＥＤ
発光面の幅ｔ９０４を短くしである。この様にしたとき
の感光体上の光量分布を従来の実施例で説明したのと同
様にして、第１０図で示す様に発光部の副走査側の幅を
１／ｎにし、照度をｎ倍にしたときの光量分布を計算し
てみる。伺この場合照度をｎ倍にする為には、たとえば
ＬＥＤでは１ドツト形成用のＬＥＤに流す電流値はｎ倍
にはならない。

それは、発光面が小さくなったために１つのＬＥＤに対
し同じ電流を流しだとしても発光面が小さくなっている
のでＰＮ接合面の面積も小さくなり、電流密度が高くな
るからである。

この様に照度をｎ倍、発光部の副走査方向の幅を］／ｎ
にしだとき、０≦Ｘ≦ａ　／ｎ　のとき　Ｐ（ｘ）＝ｎｗｘ／ｖα≦
Ｘ≦αのとき　Ｐ（ｘ）＝αｗ／ｖａ≦ｘ≦ａ（１＋”
）のときＰ（Ｘ）＝（α（１＋’）−ｘ）ｎｗ／ｖｎ　
ｎａ　（ｉ＋−Ｌ）　≦ｘ　’７）ときＰ（Ｘ）−□　Ｋ
　＆　ル。

第１１図に　ｎ　＝　４としたときの１＝０からｔ−α／Ｖまで点燈したときの分布１１０１
１＝０からｔ　＝ｌ　ａ　／ｖまで点燈したときの分布
１１０２ｔ＝ｏからｔ−Ｌａ／ｖまで点燈したときの分
布１１０３４を示しだ。

第７図で説明した様に白黒パタンの境界となる光量をＰ
ｌとすると、分布１１０１に対してはドツト幅がｔｌｌ
ｏｌとなり、分布１１０２に対してドツト幅６１１０２
分布１１０３に対してドツト幅ｔ１１０３にそれぞれな
る。

これらの分布は第７図、第８図の分布に比較して、Ｘ軸
に対する傾きが大きくなっているため、照度徹りＷが変化してもドツト幅の変化の割合は従来価に比較し
てかなり小さくなる。しかも、副走査方向のドツト幅の
可変幅はｎ　＝　４のときは、ｔ１１０３は１一αとなっているので、無理なくＴαからαまでのドツ
ト幅の制御が可能となる。このときドツト幅の制御の点
から、ｎは２以上であることが望ましく、発光面の輝度
を上げられるならばｎは大きい程良い。すなわち、発元
部のアレイ方向と垂直方向の幅をアレイ方向幅の７以下
に狭くすることが望ましい。

本発明においては、ドツト発生用の輝点発生器としてＬ
ＥＤを例にあげ説明しだが、液晶シャックアレイのシャ
ッタ形状をアレイ方向の幅よりアレイ方向と直角方向の
幅を小さくするという点においては、同様であり、輝点
発生器を一列もしくは複数列並べた光プリンタヘッドの
輝点発生部の発光形状をアレイ方向と直角方向の幅を小
さくしたものにするという点において同様に適用できる
。

ただし、前述のとおり面発光式のＬＥＤアレイに本発明
を適応させた場合、消費電力量に対して感光体表面上の
照度の割合が小さいため、印刷速度の比較的遅いもの等
には非常に有効に利用できるが、高速プリンタへの応用
や、放熱手段を含めた、ＬＥＤヘッドの小屋化には依然
問題が残る。ＬＥＤを発光手段として用いた場合に、上
記問題を解決した他の実施例を次に述べる。

第１２図に本発明のＬＥＤアレイ基板１２０１の斜視図
を示す。１２０２は放熱板をかねた基板であり、１２０
３はセラミック基板等で構成される配線手段である。

１２０４は画像信号や電源との接続を行なうためのケー
ブルである。１２０５−１．１２０５−２・・・は端面
発光のＬＥＤをチップの端に複数個並べたＬＥＤアレイ
チップであり、１２０６−１．１２０６−２・・・は、
ＬＥＤアレイチップ１２０５−１．１２０５−２．・・
・を駆動するドライバ回路、即ちケーブル１２０４より
入力される画像信号のシリアルパラレル変換回路等を内
蔵したＬＥＤドライブＩＣである。このＬＥＤアレイチ
ップ６０５−ｍとＬＥＤドライブＩＣ１２０６−ｍの部
分を拡大したものを第１３図に示す。

ＬＥＤアレイチップ１２０５−ｍは、端面発光形式ＬＥ
Ｄ１３０１−１．１３０１−４・・・を１列に並べたモ
ノリシックＬＦ、Ｄアレイで、それぞれのＬＥＤ１３０
１−１．１３０１−２・・・の■接合面は、ＬＥＤアレ
イチップ１２０５−ｍと配線基板１２０３との接着面と
平行になっている。そして光は、端面１３０２−１．１
３０２−２．１３０２−３より、矢印すの方向に出射す
る。ＬＢＤ１３０１−１．１３０１−２・・・の電極は
上面にあり、これとＬＥＤドライバＩＣのＬＥＤドライ
ブ端子１３０３−１．１３０３−２．・・・とけワイヤ
ボンディングしである。

第１４図にＬＥＤ１３０１−１の発光面１３０２−１と
感光ドラム１０１０面上の結像点の関係図を示す。本図
は基本的に第４−１図と同様であり、発光部分のＬＥＤ
の形状がかわったものである。すなわち、端面発光形式
のＬＥＤを用いた場合においても、発光面の結像形態は
従来のままである。一方ＬＥＤ　１３０１−１の光の配
光特性は、第１５図の様になっており、角度θがある程
度大きくなると光束密度が急激に小さくなる。この様に
、端面発光形式にＬＥＤを構成すると、発光面と垂直な
方向に比較的光放出が句集中し、垂直な万両からずれた光はあまり放出されなく
なる。このような配光特性を持つ発光体からの光線を角
度θまではすべて結像器４０１に入射し、θ以上は入射
しないと近似し、発光体の出力光エネルギの全てに対す
る入力エネルギの比を計算しまとめたものが表２である
。

表２この様に端面発光形式のＬＥＤを作ることにより、θが
１５°くらいの結像系４０１を用いたときに全エネルギ
の１８．１％をも感光ドラム１０１の面上に集光するこ
とが可能となる。感光ドラム１０１の感度を従来と同じ
とすれば、ＬＥＤ１３０１−１をドライブする駆動電流
は約７割でよいととになる。

一方、画像にむらをなくすだめには有効発光面５０２の
大きさのばらつきをなくシ、すべてのＬＥＤ発光面が同
じ大きさになるようにしなければならない。この様な個
々のＬＥＤを同一チップ上に形成するには、従来のＬＥ
Ｄアレイにおいては、気相成長法を用いたプロセスでモ
ノリシックなＬＥＤアレイを作る必要があり、これには
発光効率の悪いＧａＡ、ｓＰのＬＥＤ材料を用いなけれ
ばならなかった。

しかし本発明において用いるＬＥＤアレイチップは第１
３図に示しだ様にＴ、ＥＤのＰＮ接合面を削り取る様に
して分離し、複数個のＬＥＤ発光面１３０２−１．１３
０２−２・・・を形成したＬＥＤアレイチップ１２０５
−ｍであるので、気相成長法を用いて、複数個のＴ、Ｅ
Ｄをチップ上に構成する必要はなく、液相成長法により
形手段によって作成することができるため、発光効率の
非常に高いＧａＡｌＡｓ等のＬＥＤ材料でモノリシック
なＬＥＤアレイを作成できる。従って、従来のＬＥＤア
レイに比較し、数神倍の効率で発光が可能となる。すな
わち、同一光量を得るためには数衿分の１の電流しか必
要でなくなる。

従来のＬＥＤアレイ基板においては、ＬＥＤ駆動電流が
大きいため、ＬＥＤドライブＩＣのドライブ回路をバイ
ポーラトランジスタにする必要があり、他のシリアル−
パラレル変換等の論理回路は電流を最小にしたいがだめ
Ｉ’Ｌ等を利用する必要があったため、駆動周波数は、
せいぜいＩＭＨｚ程度にとどまり、高速な画像形成がで
きなく、あえて実用可能なまでに高速化するには、全体
性を複数部分に分割し、それぞれの部分行への画像信号
を並列にし、各部分ごとにシリアル入力する方法を用い
ねばならなかった。そのために、このＬＥＤアレイ基板
への入力信号の補正が必要となり、この補正回路が高価
なものとなり、実用化のさまたげとなっていたが、本発
明により、ＬＥＤの駆動電流を小さくできたので、高速
低消費電力のＩＣでＬＥＤドライブＩＣを構成するとと
が可能となり、入力信号の補正回路を必要とせず、ＬＥ
Ｄアレイ基板に信号を送り込むことができるようになっ
た。

まだ、従来のＬＥＤアレイにおいては、画素密度を上げ
ていくと、１つあたりのＬＥＤのＰＮ接合面を小さくし
なければならず、１画素当りすなわち１つのＬＥＤ当り
の電流値を一定にしても、ＬＥＤの発光面を小さくする
ことでＰＮ接合面も小さくなり、電流密度が上昇し、寿
命を短くする原因となっていた。そのために、なるべく
ＬＥＤ（ｌ−１：発光させないように、光のあたった所
を黒く現像する反転現像方式に応用が限られていた。し
かし本発明のごとく端面発光形式のＬＥＤを用いる場合
には、画素密度を上げるために発光面を小さくしてもそ
の分だけＬＥＤの端面から反対側の端面までの長さを長
くすることにより、ＰＮ接合面の面積を小さくしないよ
うにすることが可能となり、電流密度は上がらず、寿命
を長くすることができ、Ｔ、ＥＤを点燈させる時間の多
い正転現像を利用した電子写真式プリンタにも応用でき
るようになった。

第１６図に本発明の他の実施例を示した。端面発光式Ｌ
ＥＤ７Ｌ／イチップ１２０５−１．−　、１２０５−ｎ
を基板１２０２上にとりつけたＬＥＤアレイ基板１２０
１と感光紙１６０１と対面させ、結像光学系４０１によ
ってＬＥＤアレイチップ１２０５−１．・・・、１２０
５−ｎの発光面を感光紙１６０１上に結像する様に構成
しである。また、感光紙１６０１は矢印１６１２の方向
に移動する様になっておＩＩ）、ＬＥＤアレイ基板１２
０１上の各ＬＥＤ発光面の点燈、清澄による輝点の集合
としての画像が逐次作成される様になっている。１６１
３は現像器であり、ＬＥＤアレイ基板１２０１によりド
ツト分割した像を露光された感光紙１６０１を現像定着
するものである。

ば現像、定着するプリンタに適用できる。特に、感度の
悪い感光紙等を用いたシステムでは、従来光量不足のた
めＬＥＤアレイを用いたヘッドが応用できなかったが、
本発明のＬＥＤヘッドを用いることにより、実現可能に
なる。

また、第１７図に他の実施例を示す。本実施例では、第
１１図に示した実施例における結像系４０１を除去し、
ＬＥＤアレイ基板１２０１を感光紙１６０１に密着もし
くは非常に接近させ、ＬＥＤ発光面の点燈、油溶パター
ンを直接感光紙１６０１に露光し、像を形成させるもの
である。電子写真式、とくに感光ドラムや感光ベルトを
用いる方法であると、トナーが感光ドラム等に多少残っ
てしまうため、ＬＥＤアレイ基板を密着したり近接した
りすると、ＬＥＤ発光合には上記の問題はおこらず、結
像系を用いないためさらに安価なプリンタを提供できる
様になる。

ただし、感光紙の表面が荒かったりすると、ＬＥＤ発光
面と感光紙面とのまさつにより、ＬＥＤ発光面が破損し
やすくなる。この様に表面の荒い感光紙を用いる場合、
もしくは非常に破損しやすい材質”ＣＬＥＤアレイを作
成したときは、第１８図の様にファイバープレート１８
０１を用いてＬＥＤの発光面の光を感光紙１６０１まで
導く様にしておけばよい。

また、マイクロフィルム等にドツト分割した像を露光す
る様なプリンタにおいて、ＬＥＤアレイを用いる場合、
セルフォックレンズアレイ等の結像系を用いるためには
、発光面を非常に小さくしなければならない。マイクロ
フィルムでは、原稿を１／２０程度まで縮小するために
、マイクロフィルムからもとの大きさに拡大投射したと
きのドツト密度を１６ドツト／調とすると、フィルム上
では、３２０ドツト／調くらいのドツトを作成しなけれ
ばならない。従って、この様な高密度なＬＥＤアレイを
作成するのは現在のところ不可能であるため、縮少光学
系を用いて、ＬＥＤ発光発光全列小し、そこにフィルム
を通過させることにより実現せざるを得ない。この実施
例におけるＬＥＤ発光部１９０１と感光フィルム１９０
２上の結像点との関係を第１９図に示した。縮小光学系
１９０３により焦点をｆ、、ｆ、とすると、距離右上に
おかれたＬＥＤ発光部１９０１は、距離ｔ１をへだてで
反対側に結像される。また、ＬＥＤ発光部１９０１は副
走査方向、すなわちＬＥＤアレイ列と直角方向には数十
μｍと短いが、主走査方向は数百謔と非常に長い。そし
て、レンズの様な光学系を用いて縮少光学系１９０３を
構成するとＬＥＤアレイ列全体の倒立縮少像を結像しな
ければならないので、ＬＥＤアレイからの光を有効に結
像しようとすると、非常に大きなレンズを使わざるを得
なくなる。この様にたとえ感度の非常に良い銀塩式の感
光フィルムを用いたものであっても、発光エネルギの利
用率が小さいために、ＬＥＤアレイによる光書込みが難
しかった分野にも、本発明によりＬＥＤアレイを光プリ
ンクに適用できる様になる。

以上説明したように輝点発生器を少なくとも１列配置し
、との発光面の列を感光体上に直接もしくは結像して照
射する光プリンタにおいて、発光面の形状を配列方向と
垂直な方向の長さを配列方向の長さより短くするという
ことにより、プリントアウト時のドツト幅のばらつきを
小さくすることができ、特に、各発光面の発光時間を制
御することにより中間調を再現するプリンタにおいては
、中間調の制御が簡単になり、中間調の再現の範囲が広
くなるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のＬＥＤプリンタの構成を示す概（よ略図、第２図、第３図夫々従来のＬＥＤプリンタへ＾ラドの構成を示す概略図、第４−１図は従来のＬＥＤプ
リンタにおけるＬＥＤ発光部元部光ドラムとの結像関係
を示す図、第４−２図は従来のＬＥＤの配光特性を示す
図、第５図は従来のＬＥＤアレイの発光面形状を示す図
、第６図は従来例における感光体と発光体の断面図、第
７図、第８図は夫々ドラム面における光量分布を示す図
、第９図は本発明の一実施例を示す図、第１０図は本発
明における感光体と発光体の断面図、第１１図は本発明
におけるドラム面の光量分布を示す図、第１２図、第１
３図は夫々本発明の他の実施例におけるＬＥＤアレイ基
板の構成を示す概略図、第１４図は本発明のプリンタに
おけるＬＥＤ発光部と感光ドラムとの結像関係を示す図
、第１５図は本発明に用いるＬＥＤの配光特性を示す図
、第１６図、第１７図、第１８図、第１９図は夫々本発
明の他の実施例を示す概略図である。１２０１・・・ＬＥＤアレイ基板、１２０２・・・放熱
板をかねた基板、１２０３・・・配線手段、１２０４・
・・クープル、１２０５−１．１２０５−２゜・・・、
　１２０５−ｎ・・・端面発光のＬＥＤアレイチッグ、
１２０６−１．１２０６−２．−・−、１２０６−ｎ　
・−ＩノＥＤドライブＩＣ。１３０１−１．１３０１−２．１３０１−３・・・端面
発生のＬＥＤ。１３０２−１．１３０２−２．１３０２−３・・・端面
、１３０３−１．１３０３−２．１３０３−３・・・Ｌ
ＥＤドライブ端子。第４−２図第５団見ら図烏ｑ図躬７０図ノＩノθＺ」り００３第７５図第７乙図晃７７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数個の輝点発生器を少なくとも１列配置した画
像形成用露光器の各輝点を選択的に点燈させ、感光体上
にドツト分割した像を形成する光プリンタにおいて、前記各輝点の前記配列方向に垂直な方向の長さを、配列
方向の長さより短く形成したことを特徴とする光プリン
タ。