JPH03230571A - 高密度光プリンター光源 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、感光体への書き込み手段として発光ダイオー
ドを用いた高密度光プリンター光源に関するものである
。

（従来の技術） 電子写真による印字方式を採用した光プリンター等の光
源等への応用を目的として、発光ダイオードアレイの研
究が行なわれている。ここで、発光ダイオードアレイは
、自己発光型アレイ素子からなり、画像信号に応して発
光ダイオードアレイを発光させ、等倍結像素子で感光体
面上に静電潜像を形成し、電子写真方式により印字印刷
を行なうものである。発光ダイオードアレイは可動部が
なく構Ｉ友部品も少ないことから、このような光プリン
ターのヘッドに用いると、プリントヘッドの小型化が可
能になる。また、自己発光型で消光比が高く、良好なコ
ントラストが得られ５さらに、チップの接続により長尺
化対応が可能となり、発光ダイオードの高出力化により
高速化にも対応可能となる等種々の利益を得ることがで
きる。この場合、用いられる発光ダイオードアレイとし
ては、基板面と平行な面内に、四角形等の発光部を所定
方向に多数配列した面発光型発光ダイオードアレイや、
基板面と垂直な端面から、所定方向に多数配列した光出
力が得られる端面発光型発光ダイオードアレイ等がある
。

先ず１面発光型発光ダイオードアレイの基本的な構造と
しては、例えば、第７図に示すようなものが報告されて
いる（昭和５５年度電子通信学会通信部門全国大会予稿
集、第１−２１１頁参照）。このような面発光型発光ダ
イオードアレイでは、多くの場合、その発光部１より得
られる光出力の強度を発光面内で均一化するために１発
光部の両端。

若しくは、周囲に電極１１が形成されている。このよう
に、光出力が取り出される発光部と電極とが同一面上に
存在するため、単位素子当たりに要する幅は、発光部の
幅と電極の幅、および素子分離領域の幅を合計したもの
となり、例えば６０Ｑｄｐｉ（ｄｏｔｓ　ｐｅｒ　１ｎ
ｃｈ）以上のような高密度に発光部を形成することは、
極めて困難である。

さらに、面発光型発光ダイオードアレイ内の各発光ダイ
オードの発光出力には大きなばらつきがあり、その値は
、同一チップ内では〜±４０％、チップ間では〜±５０
％にも達する。このばらつきにより、印字ドツトの大き
さや、印字濃度に大きな差が出てしまうという欠点も有
している。このような発光ダイオードアレイ内の各発光
ダイオードの発光出力の大きなばらつきは、発光ダイオ
ードアレイを構成する化合物半導体材料の特性のばらつ
きや、積層構造の層厚のばらつき、さらには素子の放熱
特性等の、実装形態等のばらつき等に起因するものであ
り５何らかの光出力のばらつきの補正手段を講じなけれ
ば、実用的な高密度光プリンタ用発光ダイオードアレイ
を実現することは不可能である。

次に、端面発光型発光ダイオードアレイとしては、例え
ば、第８図に示すようなものがある（特開昭６０−３２
３７３号公報参照）。この例では。

基板上の積層構造内に複数の発光部２が形成されており
、これらの発光部は、その基板面と平行な面内に、その
端面に対して垂直な方向に形成された分離溝３により、
電気的かつ空間的に分離されている。このような端面発
光型発光ダイオードアレイでは、光出力が取り出される
発光部２と電極２１、２５とが同一面上に存在せず、単
位素子当たりに要する幅は、発光部の幅と素子分離領域
の幅を合計したものとなり、例えば６０Ｑｄｐｉ以上の
ような高密度の発光部の形成も、原理的に可能である。

このため、高密度光プリンター用発光ダイオードアレイ
としては、端面発光型発光ダイオードアレイが適してい
ると言える。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような特徴を有する端面発光型発光
ダイオードアレイにおいても、発光ダイオード内の各発
光ダイオードの発光出力には大きなばらつきがあり、そ
の値は、同一チップ内では〜±４０％、チップ間では〜
±５０％にも達するものとなっている。このばらつきに
より、やはり印字ドツトの大きさや、印字濃度に多きな
差が出てしまうという欠点を有している。このため、例
えば６００ｄｐｉ以上のような高密度で、かつ印字ドツ
トの大きさや印字濃度の均一性の高い、高品質な印字が
可能であるような光プリンター用発光ダイオードアレイ
は、これまで実現されていなかった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、高密度高品質印字を実現するために。

例えば６００ｄｐｉ以上のような高密度に発光部を形成
でき、かつ上記の欠点を解消し、印字ドツトの大きさや
印字濃度の均一性の高い、高品質な印字印刷が可能であ
るような発光ダイオードアレイを用いた高密度光ブンタ
ー光源を捉供することを目的としている。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために１本発明の高密度光プリンタ
ー光源においては、発光ダイオードアレイを、各発光ダ
イオードの活性層を含む面と平行でない素子側面より光
出力が得られる端面発光型発光ダイオードで構成すると
ともに、第１分離溝により電気的空間的に上記端面発光
型ダイオードアレイと分離され、活性層を含む面と平行
でない素子側面より光を入射する側面入射型受光素子を
上記端面発光型発光ダイオードと同一基板上にモノリシ
ック集積化して集積型発光ダイオードアレイを構成し、
上記端面発光型発光ダイオードの光を上記側面入射型受
光素子に入射させることにより、上記端面発光型発光ダ
イオードの光出力の大小に応じて、上記端面発光型発光
ダイオードの各発光ダイオードの光出力を制御するモニ
ター信号を、上記側面入射型受光素子から得ることとし
た。

ここで、端面発光型発光ダイオードと側面入射型受光素
子を同一積層構造により構成することが製作上好ましい
。

また、側面入射型受光素子は、−受光素子光たり、複数
の前記端面発光型発光ダイオードの光が入射するように
構成することもできる。

さらに、側面入射型受光素子と端面発光型発光ダイオー
ドを、一対一に対応して形成し、側面入射型受光素子の
各受光素子一素子に対して、端面発光型発光ダイオード
アレイ内の発光ダイオード−ｉ子の光のみが入射するよ
うに構成することもできる。実施例１（第１図、第２図
参照）本発明に係る集積型発光ダイオードアレイを用い
たプリンター光源を、その光出射端面側斜め上方から見
たのが第１図であり、このプリンター光源の光出射軸方
向の縦断面を示したのが第２図である。このプリンター
光源の発光部は端面発光型発光ダイオード（３１２）に
より構成されている。

この端面発光型発光ダイオードは、第１導電型基板３６
の上に、第１導電型クラッド層３５、発光層である活性
層３４．第２導電型クラッド層３３、キャップ層３２の
複数の層からなる積層構造（ダブルへテロ構造）により
形成されている。この積層構造の表面、すなわちキャン
プ層上面から第１導電型基板３６の基板面に対して垂直
に、該基板に達する第２分離溝３８−２が形成されてお
り、この分離溝によって、発光ダイオードアレイ内の各
発光ダイオードが電気的に分離されている。また、各発
光ダイオードの光出射端面ば、基板面に対して垂直に形
成されている。

さらに、これらの各発光ダイオードのキャップ層３２上
には、それぞれ、第２導電型電極３１が形成され、また
、第１導電基板３６の裏面には、第１導電型電極３７が
形成されている。

かかる構成において、任意の第２導電型電極３１と第１
導電型電極３７の間に、所定の順方向電流を流すことに
より、発光ダイオードアレイ内の、任意の位置の発光ダ
イオードにより光出力３１４を得ることができる。発光
ダイオードアレイの光出射端面３１２０側と反対側の同
一基板上には、第１分離溝３８−１により発光ダイオー
ドアレイ内の各発光ダイオードと電気的空間的に分離さ
れて、各発光ダイオードの光出力をモニターする側面入
射型受光素子３１３が、各発光ダイオードと隣接して集
積形成されている。この受光素子は第１導電型層３１０
と第２導電型暦３９の積層構造により構成されており、
活性層であるこれら二層の接合面と平行でない素子側面
３１３０より発光ダイオードの光が入射する。この受光
素子３１３の上部第２導電型層３９上には第２導電型電
極３１１が形成されており、これに対応する第１導電型
基板３６の裏面１こは、第１導電型電極３７が形成され
ている。

このような構造のプリンター光源では、発光ダイオード
の光出射端面３１２０の反対側面より出た光が第１分離
溝４８−１を介して受光素Ｔ−３１３に入射する。任意
の受光素子の第２導電型電極３１１と第１導電型電極３
７の間に、所定の逆方向電圧を印加することにより、発
光ダイオードを用いたプリンター光源内の任意の位置の
受光素子より、その受光素子に入射する各発光ダイオー
ドの光出力のモニター信号を？（）ることかできる。

このモニター信じ川よ、各発光ダイオ−）への光出力の
大小および増減に対応して変化するため、受光素子から
のモニター信号を基にして、発光ダイオードへの注入電
流を電気的に制御すること（こより、発光ダイオードア
レイ内の各発光ダイオードの光出力を高精度にて均一化
することや、光出力の経時変化を抑制するとかできる。

本実施例の集積型発光ダイオードアレイをプリンター光
源として用いることにより、高密度、高均一で高品位な
印字印刷が可能である光プリンターを実現することがで
きる。

なお１本実施例で示される側面入射型受光素子３１３は
、第１導電型ＷＪ３１０と第２導電型層３９の積層構造
により構成されているが、この積層構造は特に限定され
るものではなく、側面入射型受光素子であれば、如何な
る積層構造を有する受光素子でも用いることができる。

また、受光素子一素子当たりに光を入射する発光ダイオ
ードの数も特に限定されるものではない。

実施例２（第３図、第４図参照） 本発明に係る乗積型発光ダイオードアレイを用いたプリ
ンター光源を、その光出射端面側斜め上方から見たのが
第３図であり、このプリンター光源の光出射方向の縦断
面を示したのが第４図である。このプリンター光源の発
光部は端面発光型発光ダイオード４１０により構成され
ている。この端面発光型発光ダイオードは、第１導電型
基板４６の上に、第１導電型タラソド層４５、発光層で
ある活性層４４、第２導電型クラッド層４３、キャンプ
層４２の複数の層からなる積層構造（ダブルへテロ構造
）により形成されている。この積層構造の表面、すなわ
ちキャップ層上面から第１導電型基板４Ｇの基板面に対
して垂直に、該基板に達する第２分離溝１Ｉ８−２が形
成されており、この分離溝によって、発光ダイオ−ｌヘ
アレイ内の各発光ダイオードが電気的に分離されている
。また、各発光ダイオードアレイの光出射端面ば、基板
面に対して垂直に形成されている。

さらに、これらの各発光ダイオードのキヤ・ノブ層４２
上には、それぞれ、第２導電型電極４１が形成され、ま
た、第１導電型基板４６の裏面には第１導電型電極４７
が形成されている。

かかる構成において、任意の第２導電型電＋ｉ４１と第
１導電型電極４７の間に、所定の順方向電流を流すこと
により、発光ダイオードアレイ内の、イエ意の位置の発
光ダイオードより光出力４１２を得ることができる。

発光ダイオードアレイの光出射端面４１００側と反対側
の同一基板上には、第１分離溝４８−１により発光ダイ
オードアレイ内の各発光ダイオードと電気的空間的に分
離されて、各発光ダイオードの光出力をモニターする側
面入射型受光素子４１１が、各発光ダイオードと隣接し
て集積形成されている。

この受光素子は、その材料組成、積層構成等が、発光部
である発光ダイオードと全く同一の積層構造（ダブルへ
テロ構造）により構成されており、活性層の面と平行で
ない素子側面４１１０より発光ダイオードの光が入射す
る。この受光素子のキャップ層４２上には、それぞれ、
第２導電型電極４９が形成され、また、第１導電型基板
４６の裏面には、第１導電型電極４７が形成されている
。さらに、この受光素子一素子に対して複数の発光ダイ
オードの光が入射するように形成されている。

このような構造のプリンター光源では１発光ダイオード
の光出射端面４１００の反対側面より出た光が第１分離
溝４８−１を介して受光索子４１１に入射する。任意の
受光素子の第２導電型電極４９と第１導定型電極４７の
間に所定の逆方向電圧を印加することにより、発光ダイ
オードを用いたプリンター光源内の任意の位置の受光素
子より、その受光素子に入射する各発光ダイオードの光
出力のモニター信号を得ることができる。

さらに、各受光素子に対応する各発光ダイオードを時分
ｉ１ｒ’ｌｌ　１ｌｉｌｕ動することにより、動作して
いる発光ダイオードの光出力をモニターすることが可能
となる。このモニター信号は、発光ダイオードの光出力
の大小および増減に対応して変化するため、受光素子か
らのモニター信号を基にして、発光ダイオードへの注入
電流を電気的に制御することにより、発光ダイオードア
レイ内の各発光ダイオ−Ｉ・の光出力を高精度にて均一
化することや、光出力の経時変化を抑制することができ
る。

さらに、本実施例に示されるように、受光素子一素子に
対して複数の発光ダイオードの光が入射するように形成
されている場合には、実質的に、受光素子数を発光ダイ
オード数よりも人１隘に減らすことが可能となり、高密
度プリンター光源の形成の際に大きな問題となる、素子
への配線密度の大幅な上昇を抑えることが可能となる。

このように、本実施例に示されるような構造の集積型発
光ダイオードアレイをプリンター光源として用いること
により、高密度、高均一で高品質な印字印刷が可能であ
る光プリンターを容易に実現することができる。

実施例３（第５図、第６図参照） 本発明に係る隻積型発光ダイオードを用いたプリンター
光源を、その光出射端面側斜め上方から見たのが第５図
であり、このプリンター光源の、光出射軸方向の縦断面
を示したのが第６図である。

このプリンター光源の発光部は端面発光型発光ダイオー
ド５１０により構成されており、この発光ダイオードは
、第１導電型基板５６の上に、第１導電型クラツドＲ１
Ｊ５５、発光層である活性層５４．第２導電型クラッド
層５３、キャップ層５２の複数の層からなる積層構造（
ダブルへテロ構造）により形成されている。この積層構
造の表面、すなわちキャップ層５２の上面から基板面に
対して垂直に、第１導電型基板に達する第２分離溝５８
−２が形成されており、この第２分離溝５８−２によっ
て、発光ダイオードアレイ内の各発光ダイオードが電気
的に分離されている。また、各発光ダイオードアレイの
光出射端面は、基板面に対して垂直に形成されている。

さらに、これらの各発光ダイオードのキャップ１５５２
上には、それぞれ、第２導電型電極５１が形成され、ま
た、第１導電型基板５６の裏面には、第１導電型電極５
７が形成されている。

かかる構成において任、意の第２導電型電極５１と第１
導電型電極５７の間に、所定の順方向電流を流すことに
より、発光ダイオードアレイ内の、任、意の位置の発光
ダイオードより光出力５１２を得ることができる。

発光ダイオードアレイの光出射面５１００側と反対側の
同一基板上には、第１分離溝５８−１により発光ダイオ
ード内の各発光ダイオードと電気的空間的に分離されて
、各発光ダイオードの光出力をモニターする側面入射型
受光素子５１１が、各発光ダイオードと瞬接して集積形
成されている。この受光素子は、その材料組成、積層構
造等が、発光部である発光ダイオードと全く同一の積層
構造（ダブルへテロ構造）により構成されており、活性
層の面と平行でない素子側面５１１０より発光ダイオー
ドの光が入射する。

この受光素子のキャップＭ５２上には、それぞれ、第２
導電型電極５９が形成され、また、第１導電型基板５６
の裏面には、第１導電型電極５７が形成されている。さ
らに、この受光素子は、受光素子一素子に対して発光ダ
イオード一素子の光のみが入射するように形成されてい
る。

このような構造のプリンター光源では、発光ダイオード
の光出射端面５１００の反対側面より出た光が第１分離
溝５８−１を介して受光素子５１１に入射する。任意の
受光素子の第２導電型電極５９と第１導電型電極５７の
間に所定の逆方向電圧を印加することにより、発光ダイ
オードを用いたプリンター光源内の任意の位置の受光素
子より、その受光素子に入射する各発光ダイオードの光
出力のモニター信号を得る。

このモニター信号は、発光ダイオードの光出力の大小お
よび増減に対応して変化するため、受光素子からのモニ
ター信号を基にして、発光ダイオードへの注入電流を電
気的に制御することにより。

発光ダイオードアレイ内の各発光ダイオードの光出力を
高精度にて均一化することや、光出力の経時変化を抑制
することができる。

さらに、本実施例に示されるように、受光素子一素子に
対して発光ダイオード一素子の光のみが入射するように
形成されている場合には、発光ダイオードを時分割駆動
する必要がなく、発光ダイオードアレイ内の全発光ダイ
オードを同時駆動することもできるようになるため、印
字速度を大幅に上昇させることも可能となる。

このように、各実施例に示されるような構造の集積型発
光ダイオードアレイをプリンター光源として用いること
により、高密度、高均一で高品位かつ高速な印字印刷が
可能である光プリンターを実現できる。

上記各実施例に示されるような、集積型発光ダイオード
アレイを用いたプリンター光源の形成に用いる発光材料
としては、ｍ−ｖ族化合物半導体であるＧａＡｓ、Ａｌ
ＧａＡｓ、ＡＩＧａＩｎＰ、ＩｎＰ。

ＩｎＧａＡｓＰ、ＩｎＧａＰ、ＩｎＡＩＰ、ＧａＡｓＰ
。

ＧａＮ、ＩｎＡｓ、ＩｎＡｓＰ、ＩｎＡｓＳｂ等、或い
は、１ｌ−ＶＩ族化合物半導体であるＺｎ５ｅ、ＺｎＳ
。

ＺｎＳＳｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、Ｃｄ５Ｓｅ、ＣｄＴｅ
。

ＨｇＣｄＴｅ等、さらにはｒＶ−ＶＩ族化合物半導体で
あるＰｂ５ｅ、ＰｂＴｅ、Ｐｂ５ｎＳｃ、Ｐｂ５ｎＴｅ
等があり、それぞれの材料の長所を活かして５本発明の
構造に適用することが可能である。

例えば、本発明の実施例１に示される集積型発光ダイオ
ードアレイを用いたプリンター光源では、発光部である
端面発光型発光ダイオードの積層構造は、第１導電型基
板３６にｎ−ＧａＡｓ基板を用い、第１導電型クラツド
［３５にｎ−ＡｌＧａＡｓ、活性層３４にＧａＡｓ、第
２導電型クラツドＷＪ３３にｐ−ＡｌＧａＡｓ、キャッ
プ層３２にｐ−ＧａＡｓ層からなるダブルへテロ構造を
用いることにより実現される。この時、活性層３４の材
料は、光出力の発光波長により選定され、また、クラノ
ット層としては、そのエネルギーギャップが、活性層の
エネルギーギャップよりも大きな材料が選定される。

また、側面入射型受光素子３１３の積層構造は、入射し
た発光ダイオードの光を吸収すれば良いことから、第１
導電型層３］０にｎ−ＧａＡｓ、第２導電型層３９にｐ
−ＧａＡｓを用いることにより実現される。この時の側
面入射型積層構造、およびその材料は特に限定されるも
のではなく、入射した発光ダイオードの光を吸収し、そ
のモニター電流を生じるような側面入射型構造や材料が
選定される。

また、前記実施例２および実施例３に示される集積型発
光ダイオードアレイを用いたプリンター光源の場合にも
同様であり、その積層構造として、例えば第１導電型基
板４６．５６にｎ−ＧａＡｓ基板を用い、第１導電型ク
ラツド層４５．５５にｎ−ＡｌＧａＡｓ、活性１４４．
５４にＧ　ａ　Ａ　ｓ、第２導電型クラツド層４３．５
３にｐ−ＡｌＧａＡｓ、キャップ層４２．５２にｐ−Ｇ
ａＡｓ１からなるダブルへテロ構造を用いることにより
実現される。

実施例１の場合と同様に、活性層の材料は、光出力の発
光波長により選定され、また、クラッド層として、その
エネルギーギャップが、活性層のエネルギーギャップよ
りも大きな材料が選定される。

さらに、前記各実施例に示されるような、集積型発光ダ
イオードアレイを用いたプリンター光源の発光部である
端面発光型発光ダイオードに用いる積層構造としては、
上記のようなダブルへテロ構造以外に、シングルへテロ
構造やホモ接合構造等も用いられる。

前記各実施例に示される集積型発光ダイオードアレイを
用いたプリンター光源では、その発光部である端面発光
型発光ダイオードの光出射端面３１２０、４１００．５
１００は、第１導電型基板面に垂直に形成されているが
、その光出射端面ば必ずしも該基板面に対して垂直であ
る必要はなく、略垂直な面、若しくは活性層と平行でな
く、実効的に光出射端面として機能する面であれば用い
ることができる。

また、前記各実施例に示される集積型発光ダイオードア
レイを用いたプリンター光源では、発光ダイオードアレ
イ内の各発光ダイオードの光出力をモニターするための
側面入射型受光素子３１３．４１１．５１１は第１分離
溝３８−１．４８−１．５８−１を介して発光ダイオ−
１−アレイと同一基板上の各発光ダイオ−１−の光出射
面と反対側の位置に隣接して集積形成されているが、各
発光ダイオードと、その光出力をモニターする受光素子
の基板面上での位置関係は、前記各実施例に示される位
置関係にのみ限定されるものではなく、端面発光型発光
ダイオードアレイと側面入射型受光素子が分１ｉｌｆｉ
ｌζを介して同一基板上に集積形成されおり、各実施例
に示される機能動作が可能であれば、その発光ダイオ−
１〜アレイ内の各発光ダイオードと受光素子は、同一基
板上で如何なる位置関係でもとり得る。

さらに、前記各実施例では、各発光ダイオ−１−アレイ
内の各発光ダイオ−１−間に形成された分離溝や、発光
ダイオードと受光素子の間に形成された分離溝は、積ｆ
ｒｊ構造表面より第１導電型基板に達するように形成さ
れているが、本質的には、隣接発光ダイオードの活性層
間や、発光ダイオードと受光素子の活性ｍ間を電気的に
分離すれば良いことから、その底部が必ずしも第１導電
型基板３６．４６．５６まで到達している必要はなく、
活性層３／Ｉ、　４４．５４を通り第１導電型クラット
Ｒ１３５，４５，５５（もしくは第１導電型層３１０）
に達していれば充分機能するものである。

また、発光ダイオードアレイ内の各発光ダイオード間に
形成された第２分雛溝と、発光ダイオードと受光素子の
間に形成された第１分隨溝は、必ずしも同一形状、同−
深さである必要はない。

このような分Ｈ’ｔＲは、通常エツチング等の方法によ
り形成されるが、本発明のプリンター光源の機能上、基
板面に垂直な側面を有する幅の狭い分離溝を高精度に形
成することが望ましく、このような観点から、異方性の
高いドライエツチング法等を用いることが望ましい。

以上述べたように、本発明では、高密度かっ烏品質印字
を実現するために１発光ダイオードアレイを、例えば６
００ｄρｉ以上のような０密度に発光部を形成できる端
面発光型発光ダイオードアレイで構成し、さらに同一基
板上に、構造上集積化の容易な側面入射型受光素子を、
分離溝により電気的空間的に発光ダイオードアレイと分
流してモノリシックに集積化し、発光ダイオードアレイ
内の各発光ダイオードの光出力をモニターすることがで
きるように構成した。

この受光素子からのモニター信号を基にして。

発光ダイオードアレイ内の各発光ダイオードの光出力を
補正制御することにより、従来同一チップ内では〜±４
０％、チップ間では〜±５０％にも達していた発光ダイ
オードアレイ内の各発光ダイオードの光出力のばらつき
を±５％以下という極めて高精度に均一化することや、
光出力の経時変化を抑制することができる。

このように、本発明による集積型発光ダイオードアレイ
をプリンター光源として用いることにより、例えば６０
０ｄｐｉ以上のような高密度で、印字ドツトの大きさや
印字濃度の均一性の高い高品質な印字印刷が可能である
１発光ダイオードアレイを用いた高密度光プリンター光
源が実現された。

（発明の作用効果） （１）請求項１に対する作用効果 請求項１に示される発明は、高密度かつ高品質印字を実
現するために、発光ダイオードアレイを、例えば６００
ｄｐｉ以上のような高密度に発光部を形成できる端面発
光型発光ダイオードアレイで構成し、さらに同一基板上
に、構造上集積化の容易な側面入射型受光素子を１分離
溝により電気的空間的に発光ダイオードアレイと分離し
て七ノリシックに集積化し、発光ダイオードアレイ内の
各発光ダイオードの光出力をモニターすることができる
ようにしたものである。この受光素子からのモニター信
号を基にして、発光ダイオードアレイ内の各発光ダイオ
ードの光出力を補正制御することにより、従来同一チッ
プ内では〜±４０％、チップ間では〜±５０％にも達し
ていた発光ダイオードアレイ内の各発光ダイオードの光
出力のばらつきを、±５％以下という極めて高精度に均
一化することや、光出力の経時変化を抑制することがで
きるようになった。これによって、例えば６００ｄｐｉ
以上の高密度で高均一高品位な印字印刷が可能である光
プリンターを実現することができるようになった。

（２）請求項２に対する作用効果 請求項２に示される発明は、高密度かつ高品質印字を実
現するために、発光ダイオ−１−アレイを、例えば６０
０ｄｐｉ以上のような高密度に発光部を形成できる端面
発光型発光ダイオードアレイで購成し、さらに同一基板
上に、構造上集積化の容易な側面入射型受光素子を分Ｑ
ｌ　’Ｉ：Ｇにより電気的空間的に発光ダイオードアレ
イと分離してモノリシックに集積化し、発光ダイオード
アレイ内の各発光ダイオードの光出力をモニターするこ
とかできるようにしたものである。この受光素子からの
モニター信号を基にして、発光ダイオードアレイ内の各
発光ダイオードの先出力を補正制御することが可能とな
り、従来同一チップ内では〜±４０％、チップ間では〜
±５０％にも達していた発光ダイオードアレイ内の各発
光ダイオードの光出力のばらつきを、±５％以下という
極めて高精度に均一化することや、光出力の経時変化を
抑制することができるようになった。さらに、上記端面
発光型発光ダイオ−１−と側面入射型受光素子を、その
材料組成や積層構造が全く同一の積層構造にすることに
より、製作工程を大幅に容易化することが可能となった
。これによって、例えば６０（Ｍｐｉ以上の高密度で高
均一高品位な印字印刷が可能である光プリンターを実現
することができるようになった。

（３）＝ｉ″１求項３に対する作用効果シ１７求項３に
示される発明は、高密度かつ高品質印字を実現するため
に１発光ダイオードアレイを、例えば６００ｄｐｉ以上
のような高密度に発光部を形成できる端面発光型発光ダ
イオードアレイで構成し、さらに同一基板上に、構造上
集積化の容易な側面入射型受光素子を分離溝により″ｒ
ｊ、気的空量的空間的ダイオードアレイと分離してモノ
リシックに集積化し１発光ダイオー１−アレイ内の各発
光ダイオードの光出力をモニターすることができるよう
にしたものである。この受光素子からのモニター信号を
基にして、発光ダイオードアレイ内の各発光ダイオード
の光出力を補正制御することが可能となった。また、上
記発光ダイオ−１くと受光素子を、その材料組成や積層
構造が全く同一の積層構造にて構成することにより、製
作工程を大幅に容易化することができるようになった。

さらに、受光索子一素子に対して、複数の発光ダイオー
ドの光が入射するように構成されているため、実質的に
受光素子数を発光ダイオード数よりも大幅に減らすこと
が可能となり、高密度プリンター光源の形成の際に大き
な問題となる、素子への配線密度の大幅な上昇を抑える
ことができるようになった。本発明による集積型発光ダ
イオードアレイ内の各発光ダイオードを時分割駆動し、
受光素子からのモニター信号を基にして各発光ダイオー
ドの光出力を補正制御することにより、従来同一チップ
内では〜±４０％、チップ間では〜±５０％にも達して
いた発光ダイオードアレイ内の各発光ダイオードの光出
力のばらつきを±５％以下という極めて高精度に均一化
することや、光出力の経時変化を抑制することが可能と
なった。このように、本発明による集積型発光ダイオー
ドアレイをプリンター光源として用いることにより、例
えば６００ｄｐｉ以上の高密度で高均一高品位な印字印
刷が可能である光プリンターを極めて容易に実現するこ
とができるようになった。

（４）請求項４に対する作用効果 請求項４に示される発明は、高密度かつ高品質印字を実
現するために、発光ダイオードアレイを１例えば６００
ｄｐｉ以上のような高密度に発光部を形成できる端面発
光型発光ダイオードアレイで構成し、さらに同一基板上
に、構造上集積化の容易な側面入射型受光素子を分離溝
により電気的空間的に発光ダイオードアレイと分離して
モノリシックに集積化し、発光ダイオードアレイ内の各
発光ダイオードの光出力をモニターすることができるよ
うにしたものである。この受光素子からのモニター信号
を基にして、発光ダイオードアレイ内の各発光ダイオー
ドの光出力を補正制御することが可能となった。また、
上記発光ダイオードと受光素子をその材料組成や積層構
造が全く同一の積層構造にて構成することにより、製作
工程を大幅に容易化することができるようになった。さ
らに、受光素子一素子に対して、発光ダイオ−１−アレ
イ内の発光ダイオード一素子の光のみが入射するように
構成されているため、各発光ダイオードを時分割叶動す
ることなく、随時、発光ダイオードを用いたプリンター
光源内の任薯、の位乙の受光素子より、発光ダイオード
の光出力のモニター信号を得ることができるようになっ
た。本発明による集積型発光ダイオードアレイ内の各発
光ダイオードの光出力を受光素子からのモニター信号を
基にして補正制御することにより、従来同一゛チップ内
では〜±４０％、チップ間では〜±５０％にも達してい
た発光ダイオードアレイ内の各発光ダイオードの光出力
のばらつきを±５％以下という極めて高精度に均一化す
ることや、光出力の経時変化を抑制することが可能とな
った。さらに、構造上客発光ダイオードを時分割するこ
となく、随時、各発光ダイオードの光出力のモニター信
号を、対応する受光素子より得られるため、全発光ダイ
オードを同時邸動することも可能となり、これによって
印字速度を大幅に上昇させることも可能となった。この
ように、本発明による集積型発光ダイオードアレイをプ
リンター光源として用いることにより、例えば６００ｄ
ｐｉ以上の高密度で高均一高品位な印字印刷が可能であ
る光プリンターを実現することができるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図、第５図はそれぞれ本発明に係る高密度
光プリンター光源の斜視図、第２図は同上第１図の断面
図、第４図同上第３図の断面図、第６図は同上第５図の
断面図、第７図、第８図はそれぞれ従来技術の説明図で
ある。 ３８−１．４８−１．５８−１・・・第１分離溝、３１
２．４１０゜５１０・・・端面発光型ダイオード、３１
３．４１１．５１１・・・側面入射型受光素子、３１２
０．４１００．５１００−・−発光グイオートの光出射
端面、３１３０．４１１．０．５１１０・・・受光素子
の光入射側面。 （ほか 名） るＺえ 、：ｇ−ｆ ち δ 力 礒４幻 η−イ ｖ）Ｏ 回 壱Ｇ剰

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、発光ダイオードを複数個、少なくとも一列配置して
   なる発光ダイオードアレイを有し、感光体に対向配置し
   て各発光ダイオードを選択的に点灯させたとき、感光体
   上にドット分割した像を形成するこのとできるプリンタ
   ー光源において、 前記発光ダイオードアレイを、各発光ダイオードの一活
   性層を含む面と平行でない素子側面より光出力が得られ
   る端面発光型発光ダイオードで構成するとともに第１分
   離溝により電気的空間的に上記端面発光型ダイオードア
   レイと分離され、上記活性層を含む面と平行でない素子
   側面より光を入射する側面入射型受光素子を上記端面発
   光型発光ダイオードと同一基板上にモノリシック集積化
   して集積型発光ダイオードアレイを構成し、 上記端面発光型発光ダイオードの光を上記側面入射型受
   光素子に入射させることにより、上記端面発光型発光ダ
   イオードの光出力の大小に応じて、上記端面発光型発光
   ダイオードの各発光ダイオードの光出力を制御するモニ
   ター信号を、上記側面入射型受光素子から得ることを特
   徴とする高密度光プリンター光源。 ２、請求項１において、端面発光型発光ダイオードと側
   面入射型受光素子が同一積層構造により構成されている
   ことを特徴とする高密度光プリンター光源。 ３、請求項２において、側面入射型受光素子は、一受光
   素子当たり、複数の前記端面発光型発光ダイオードの光
   が入射するように構成されていることを特徴とする高密
   度光プリンター光源。 ４、請求項２において、側面入射型受光素子と端面発光
   型発光ダイオードは、一対一に対応して形成されており
   、側面入射型受光素子の各受光素子一素子に対して、端
   面発光型発光ダイオードアレイ内の発光ダイオード一素
   子の光のみが入射するように構成されていることを特徴
   とする高密度プリンター光源。