JPH0516424A

JPH0516424A - 端面発光型ｅｌヘツド及び端面発光型ｅｌプリンタ

Info

Publication number: JPH0516424A
Application number: JP3169676A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Tamura; 敏行田村; Kaname Iga; 要伊賀; Kazunari Katsuumi; 一成勝海
Original assignee: Tokyo Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Tec Corp
Priority date: 1991-07-10
Filing date: 1991-07-10
Publication date: 1993-01-26

Abstract

(57)【要約】【目的】省電力化や小型軽量化を実現した機種にも印
刷の高速化や高品質化を実現した機種にも対応可能な端
面発光型ＥＬヘッドを実現する。【構成】ｍ×ｎ個の端面発光型ＥＬ素子１９にｍ個の
コモン電極３２を順次繰返して結線し、ｎ×ｘ個のブロ
ック電極３３を端面発光型ＥＬ素子１９のｍ／ｘ個毎に
結線し、コモンドライバ３５，３８とブロックドライバ
３６，３９との比率を変更できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式のライン
ヘッド及びラインプリンタの一つである端面発光型ＥＬ
ヘッド及び端面発光型ＥＬプリンタに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】現在、各種のプリンタが実用化されてお
り、その一つとしてラインプリンタがある。例えば、電
子写真方式のラインプリンタは、印刷用紙の搬送路上に
位置する潜像担持体である感光ドラムの周面上に、帯電
器、ラインヘッド、現像器等の装置を近接配置した構造
となっており、帯電器の印加電圧で帯電した感光ドラム
の周面に、ラインヘッドに連設された発光素子の選択的
な発光で露光を行なって潜像を形成し、この潜像を現像
器から供給されるトナーで現像して印刷用紙に静電的に
転写するようになっている。そして、このようなライン
ヘッドの発光素子としては、一般的にＬＥＤ(Ｌight
Ｅmitting Ｄiode)などが使用されているが、これは量
産した素子間に特性差が生じやすく、発光強度が均一な
ラインヘッドを製造することが困難である等の課題を有
している。

【０００３】そこで、現在ではラインヘッドの発光素子
としてエッジエミッタなどとも呼称される端面発光型Ｅ
Ｌ(Ｅlectro Ｌuminescence)素子を使用することが考
えられている。この端面発光型ＥＬ素子とは、活性元素
を含む硫化亜鉛等からなる薄膜状の活性層を囲む誘電体
層の上下面に平板電極を形成したもので、上面が発光す
る従来のＥＬに比して100倍程の発光強度の極扁平な光
を活性層の端面から出射することができる。

【０００４】そこで、このような端面発光型ＥＬ素子を
利用したラインプリンタである端面発光型ＥＬプリンタ
の従来例として、本出願人が特開平2-274570号公報に開
示した装置を図５ないし図８に基づいて説明する。ま
ず、図５のブロック図に例示するように、この端面発光
型ＥＬプリンタ１は、ホストコンピュータ等の外部機器
(図示せず)から入力される印刷データを転送するプリン
タコントローラ２がインターフェイス３に接続され、こ
のインターフェイス３に第一・第二のアドレスカウンタ
４，５と基準クロック発生部６とが接続されたコントロ
ール回路７を介してタイミングコントローラ８が接続さ
れている。また、前記インターフェイス３は、各々スリ
ーステート９〜１２が入出力部に接続された二個のＲＡ
Ｍ(ＲandomＡccess Ｍemory)１３，１４に第一のデー
タ処理回路１５を介して接続されており、前記ＲＡＭ１
３，１４にはコントロール回路７と前記第一・第二のア
ドレスカウンタ４，５とがセレクタ１６を介して接続さ
れている。さらに、前記ＲＡＭ１３，１４は、前記タイ
ミングコントローラ８が接続された第二のデータ処理回
路１７に前記スリーステート１１，１２を介して接続さ
れている。

【０００５】また、前記第二のデータ処理回路１７と前
記タイミングコントローラ８とが接続された駆動ＩＣ
(Ｉntegrated Ｃircuit)１８₁〜１８ｑは、ｍ×ｎ個の
端面発光型ＥＬ素子１９がアレイ状に連設されたライン
ヘッドである端面発光型ＥＬヘッド２０にｎ個のブロッ
ク電極２１₁〜２１ｎを介して接続されており、前記タ
イミングコントローラ８が接続されたコモンドライバア
レイ２２は前記端面発光型ＥＬヘッド２０にｍ個のコモ
ン電極２３₁〜２３ｍを介して接続されている。ここ
で、前記駆動ＩＣ１８₁〜１８ｑは、各々シフトレジス
タ２４とラッチ２５と排他的論理和回路２６及びブロッ
クドライバアレイ２７を順次パラレル接続した構造とな
っており、前記部品２４〜２６に前記タイミングコント
ローラ８が接続されている。

【０００６】より具体的には、この端面発光型ＥＬプリ
ンタ１は、図６に例示するように、ｍ×ｎ個の前記端面
発光型ＥＬ素子１９に順次繰返して結線されたｍ個の前
記コモン電極２３₁〜２３ｍには、前記コモンドライバ
アレイ２２に内蔵されたｍ個のコモンドライバ２８₁〜
２８ｍが個々に接続されており、ｍ×ｎ個の前記端面発
光型ＥＬ素子１９のｍ個毎に結線されたｎ個の前記ブロ
ック電極２１₁〜２１ｎには、前記ブロックドライバア
レイ２７に内蔵されたｎ個のブロックドライバ２９₁〜
２９ｎが個々に接続されている。

【０００７】また、この端面発光型ＥＬプリンタ１で
は、上述のようにして各種回路が接続された前記端面発
光型ＥＬヘッド２０が、帯電器や現像器(共に図示せず)
等と共に感光ドラム(図示せず)の周面上に近接配置され
ており、この感光ドラムが印刷用紙(図示せず)の搬送路
上に位置している。

【０００８】このような構成において、この端面発光型
ＥＬプリンタ１では、プリンタコントローラ２からイン
ターフェイス３を介して入力されたクロック信号を含む
印刷データが、一主走査ライン毎に第一のデータ処理回
路１５で並び換え等の処理により圧縮される。そこで、
この圧縮された印刷データは、ＲＡＭ１３，１４の一方
に一主走査ラインの印刷時間中に一時記憶され、同時
に、他方のＲＡＭ１４，１３からは事前に一時記憶した
印刷データが高速で出力される。

【０００９】ここで、印刷データを一時記憶するＲＡＭ
１３，１４の選択は、プリンタコントローラ２から第一
のアドレスカウンタ４に入力されたタイミングに従って
動作するセレクタ１６により行なわれる。また、ＲＡＭ
１４，１３からの印刷データ出力は、基準クロック発生
部６から発せられる高速出力用の基準クロック信号に同
期して動作するコントロール回路７及び第二のアドレス
カウンタ５に従って行なわれる。

【００１０】そこで、この出力された一主走査ライン分
の印刷信号は、第二のデータ処理回路１７で印刷に適し
た形態に再処理され、駆動ＩＣ１８₁〜１８ｑにパラレ
ルに入力されて保持される。そして、これらの駆動ＩＣ
１８₁〜１８ｑのブロックドライバ２９₁〜２９ｎとコモ
ンドライバ２８₁〜２８ｍとがタイミングコントローラ
８に同期制御されることで、低電圧と高電圧との駆動パ
ルスがブロック電極２１₁〜２１ｎとコモン電極２３₁〜
２３ｍとから端面発光型ＥＬヘッド２０の端面発光型Ｅ
Ｌ素子１９に繰返し出力される。この時、これらの駆動
パルスの同期制御が行なわれることで、合成された駆動
パルスの電圧が端面発光型ＥＬ素子１９の閾電圧以上以
下とされて発光非発光が制御される。

【００１１】そこで、この端面発光型ＥＬプリンタ１で
は、例えば、図７のタイムチャートに例示するように、
上述の動作が一主走査ラインの印刷時間Ｔ₀中に四回行
なわれ、端面発光型ＥＬヘッド２０は一主走査ライン分
の幅にライン発光を四回繰返すことになる。これは端面
発光型ＥＬ素子１９の出射光が扁平であることに対応し
たもので、このようにすることで主走査方向に細長い画
素構成要素を副走査方向に連設して略正方形の画素を形
成することができる。そこで、このような端面発光型Ｅ
Ｌヘッド２０の選択的な発光動作が帯電器の印加電圧で
帯電した感光ドラムの周面に行なわれて潜像が形成さ
れ、この潜像が現像器から供給されるトナーで現像され
て印刷用紙に静電的に転写される。ここで、上述のよう
にして印刷された主走査ラインは、図８に例示するよう
に、縁部のギザ状の段差が微小になって美麗であり、し
かも、一つの画素領域内に複数の画素構成要素を連設す
るので画素内に白抜けが生じることも防止される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上述のようにすること
で、端面発光型ＥＬ素子１９の出射光が扁平な素子発光
を一画素領域に繰返して画素を形成することで、印刷品
質が良好な端面発光型ＥＬプリンタ１を得ることができ
る。

【００１３】しかし、このように発光動作を繰返して画
像形成を行なう端面発光型ＥＬプリンタ１は印刷速度を
向上させることが困難であり、この改善が要望されてい
る。例えば、感光ドラムとして感光特性が高いものを採
用し、端面発光型ＥＬ素子１９の一回の発光時間を短縮
して印刷速度を向上させることが考えられるが、端面発
光型ＥＬ素子１９は特性的に発光輝度の上昇に時間を要
するので、発光時間を短縮することは望ましくない。

【００１４】また、上述した端面発光型ＥＬプリンタ１
では、ｍ×ｎ個の端面発光型ＥＬ素子１９をｍ個のコモ
ンドライバ２８とｎ個のブロックドライバ２９とでマト
リクス駆動するようになっているので、このコモンドラ
イバ２８の個数を削減すると共にブロックドライバ２９
の個数を増加させて印刷速度を向上させることは可能で
ある。しかし、この場合はブロック電極２１やブロック
ドライバ２９の個数が増加するために端面発光型ＥＬプ
リンタ１の小型軽量化や生産性が阻害されると共に消費
電力が増大する。

【００１５】実際には、上述のような端面発光型ＥＬプ
リンタ１において、コモンドライバ２８の個数を増加さ
せると共にブロックドライバ２９の個数を削減して省電
力化を実現することや、コモンドライバ２８の個数を削
減すると共にブロックドライバ２９の個数を増加させて
印刷速度を向上させることを、機器の種類や使用状況に
対応して自在に選択することが要望されている。

【００１６】本発明は、省電力化や小型軽量化及び印刷
の高速化や高品質化を実現可能な端面発光型ＥＬヘッド
を得るものである。

【００１７】また、本発明は、所望により印刷動作の省
電力化や高速化が選択可能な端面発光型ＥＬプリンタを
得るものである。

【００１８】さらに、本発明は、簡易な構造で印刷速度
の高速化を実現した端面発光型ＥＬプリンタを得るもの
である。

【００１９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ヘッド基板上にｍ×ｎ個の端面発光型ＥＬ素子をアレイ
状に連設し、これらの端面発光型ＥＬ素子にｍ個のコモ
ン電極を順次繰返して結線し、ｎ×ｘ個のブロック電極
を端面発光型ＥＬ素子のｍ／ｘ個毎に結線した。

【００２０】請求項２記載の発明は、端面発光型ＥＬヘ
ッドのｍ個のコモン電極にｍ個のコモンドライバを個々
に接続すると共にｎ×ｘ個のブロック電極のｍ／ｘ個毎
にｎ個のブロックドライバを接続した省電力配線と端面
発光型ＥＬヘッドのｍ個のコモン電極にｍ／ｘ個のコモ
ンドライバを順次繰返して接続すると共にｎ×ｘ個のブ
ロック電極にｎ×ｘ個のブロックドライバを個々に接続
した高速印刷配線とを切換自在に選択する回路切換手段
を設けた。

【００２１】請求項３記載の発明は、端面発光型ＥＬヘ
ッドのｍ個のコモン電極にｍ／ｘ個のコモンドライバを
順次繰返して接続すると共にｎ×ｘ個のブロック電極毎
にｎ×ｘ個のブロックドライバを個々に接続した。

【００２２】

【作用】ヘッド基板上に連設された端面発光型ＥＬ素子
に接続するコモンドライバとブロックドライバとの個数
の比率を変更できるようにして省電力化や高速印刷を選
択するようにした。

【００２３】

【実施例】本発明の実施例を図１ないし図４に基づいて
説明する。まず、この端面発光型ＥＬヘッド３０は、図
１(ａ)に例示するように、ヘッド基板３１上にｍ×ｎ個
の端面発光型ＥＬ素子１９がアレイ状に連設されてお
り、これらの端面発光型ＥＬ素子１９にｍ個のコモン電
極３２₁〜３２ｍが順次繰返して結線されると共に、ｎ
×ｘ個のブロック電極３３₁〜３３ｎ×ｘが端面発光型
ＥＬ素子１９のｎ／ｘ個毎に結線された構造となってい
る。なお、図示するように、本実施例の端面発光型ＥＬ
ヘッド３０では、ｍ＝６、ｘ＝２として設定されてお
り、これらの数値を用いて以降の説明を行なうこととす
る。

【００２４】そして、上述のような構造の端面発光型Ｅ
Ｌヘッド３０を備えた端面発光型ＥＬプリンタ３４は、
同図(ｂ)に例示するような、６個の前記コモン電極に６
個のコモンドライバ３５₁〜３５₆を個々に接続すると共
に２ｎ個のブロック電極の３(＝６／２)個毎にｎ個のブ
ロックドライバ３６₁〜３６ｎを接続した省電力配線３
７と、同図(ｃ)に例示するような、端面発光型ＥＬヘッ
ド３０の６個のコモン電極３２₁〜３２₆に３(＝６／２)
個のコモンドライバ３８₁〜３８₃を順次繰返して接続す
ると共に２ｎ個のブロック電極３３₁〜３３₂ｎ毎に２ｎ
個のブロックドライバ３９₁〜３９₂ｎを個々に接続した
高速印刷配線４０とを切換自在に選択する回路切換手段
(図示せず)が設けられている。

【００２５】なお、上述のような回路切換手段は、例え
ば、上述のような配線３７，４０が予め形成された駆動
回路基板４１，４２を交換自在に支持した支持機構など
で実施可能である。また、この他の回路構造は前述した
端面発光型ＥＬプリンタ１と同様になっている。

【００２６】そこで、この端面発光型ＥＬプリンタ３４
の具体的構造の一例を図２基づいて説明する。まず、こ
の端面発光型ＥＬプリンタ３４では、感光ドラム４３の
周面と対向する位置に、帯電器４４、前記端面発光型Ｅ
Ｌヘッド３０、現像器４５、転写器４６等が順次配置さ
れており、この転写器４６と前記感光ドラム４３との間
に形成された印刷用紙４７の搬送路４８は、本体ハウジ
ング４９の一端に装着された給紙カセット５０から前記
本体ハウジング４９の上面の排紙部５１まで連通してい
る。

【００２７】このような構成において、この端面発光型
ＥＬプリンタ３４では、帯電器４４のコロナ放電で帯電
した感光ドラム４３の被走査面に端面発光型ＥＬヘッド
３０の光走査で静電潜像が形成され、この静電潜像が現
像器４５から供給される帯電トナーで現像されて搬送路
４８内を搬送される印刷用紙４７に転写器４６の電荷で
転写される。なお、上述のように端面発光型ＥＬヘッド
３０が光走査を行なう場合、この端面発光型ＥＬプリン
タ３４も従来の端面発光型ＥＬプリンタ１と同様に、一
画素の形成に対して各端面発光型ＥＬ素子１９の素子発
光が繰返されることで、一回の素子発光で形成される扁
平な画素構成要素を連設して略正方形の画素を形成する
ようになっている。

【００２８】ここで、この端面発光型ＥＬプリンタ３４
では、回路切換手段の切換動作によって図１(ｂ)に例示
したような省電力配線３７が選択された場合は、図３
(ａ)のタイムチャートに例示するように、時間Ｔ₁中に
行なわれるライン発光が時間Ｔ₀中に繰返され、回路切
換手段の切換動作によって図１(ｃ)に例示したような高
速印刷配線４０が選択された場合は、図３(ｂ)のタイム
チャートに例示するように、時間Ｔ₁´中に行なわれる
ライン発光が時間Ｔ₀´中に繰返される。この時、この
発光動作の繰返し回数は省電力配線３７と高速印刷配線
４０とで同一であるが、高速印刷配線４０を選択した場
合は二個のコモン電極３２に駆動パルスが同時に印加さ
れるので、そのライン発光に要する時間Ｔ₀´は省電力
配線３７の時間Ｔ₀の半分となって印刷速度は約二倍と
なる。

【００２９】このようにすることで、この端面発光型Ｅ
Ｌプリンタ３４では、省電力配線３７による消費電力が
低減された印刷や、高速印刷配線４０による高速印刷を
切替自在に選択することができるので、所望により各種
状況に対応した印刷作業を実行することができる。

【００３０】ここで、端面発光型ＥＬ素子１９は、特性
的に駆動パルスが繰返し印加されると発光強度が段階的
に上昇し、駆動パルスの印加が停止すると徐々に低下す
る残光が残存するようになっており、前回の発光動作の
残光が残存するうちに次の発光動作を開始すると簡易に
発光強度が上昇する。つまり、端面発光型ＥＬ素子１９
は特性的に駆動パルス数が上昇すると発光強度も向上す
るようになっている。図４に例示するように、上述のよ
うに高速印刷配線４０を選択した場合にも駆動パルス数
に変化がないので印刷濃度に低下は発生せず、印刷速度
を高速化することが容易である。

【００３１】なお、本実施例では請求項２記載の発明の
ように、回路切換手段の切換動作で省電力配線３７と高
速印刷配線４０との一方を端面発光型ＥＬヘッド３０に
接続することで印刷動作の省電力化や高速化を切替える
ことを例示したが、本発明は上記形式に限定されるもの
ではない。例えば、請求項１記載のように、上述のよう
な構造の端面発光型ＥＬヘッド３０を形成しておくこと
で、これは省電力化や小型軽量化を実現した機種と印刷
の高速化や高品質化を実現した機種との共用部品とする
ことができ、各種特性の端面発光型ＥＬプリンタの生産
に対応することができる。さらに、請求項３記載の発明
のように、上述のような端面発光型ＥＬヘッド３０に高
速印刷配線４０を固定的に接続した構造の端面発光型Ｅ
Ｌプリンタを製作することで、印刷速度が高速な端面発
光型ＥＬプリンタを簡易に生産することができる。

【００３２】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、ヘッド基板上に
ｍ×ｎ個の端面発光型ＥＬ素子をアレイ状に連設し、こ
れらの端面発光型ＥＬ素子にｍ個のコモン電極を順次繰
返して結線し、ｎ×ｘ個のブロック電極を端面発光型Ｅ
Ｌ素子のｍ／ｘ個毎に結線したことにより、この端面発
光型ＥＬヘッドの各コモン電極にコモンドライバを個々
に接続すると共にｎ×ｘ個のブロック電極のｍ／ｘ個毎
にｎ個のブロックドライバを接続することで省電力化を
実現した端面発光型ＥＬプリンタを実施することがで
き、さらに、この端面発光型ＥＬヘッドのコモン電極に
ｍ／ｘ個のコモンドライバを順次繰返して接続すると共
に各ブロック電極にブロックドライバを個々に接続する
こと高速印刷を実現した端面発光型ＥＬプリンタを実施
することができる等の効果を有するものである。

【００３３】請求項２記載の発明は、端面発光型ＥＬヘ
ッドのｍ個のコモン電極にｍ個のコモンドライバを個々
に接続すると共にｎ×ｘ個のブロック電極のｍ／ｘ個毎
にｎ個のブロックドライバを接続した省電力配線と端面
発光型ＥＬヘッドのｍ個のコモン電極にｍ／ｘ個のコモ
ンドライバを順次繰返して接続すると共にｎ×ｘ個のブ
ロック電極にｎ×ｘ個のブロックドライバを個々に接続
した高速印刷配線とを切換自在に選択する回路切換手段
を設けたことにより、所望により印刷動作の省電力化や
高速化を選択することができる等の効果を有するもので
ある。

【００３４】請求項３記載の発明は、端面発光型ＥＬヘ
ッドのｍ個のコモン電極にｍ／ｘ個のコモンドライバを
順次繰返して接続すると共にｎ×ｘ個のブロック電極毎
にｎ×ｘ個のブロックドライバを個々に接続したことに
より、高速印刷を実現した端面発光型ＥＬプリンタを簡
易な構造で実現することができる等の効果を有するもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の端面発光型ＥＬヘッドを示す
回路図である。

【図２】端面発光型ＥＬプリンタを示す縦断側面図であ
る。

【図３】タイムチャートである。

【図４】端面発光型ＥＬ素子の特性図である。

【図５】本出願人が過去に出願した従来例を示すブロッ
ク図である。

【図６】要部の回路図である。

【図７】タイムチャートである。

【図８】印刷画像の正面図である。

【符号の説明】

１９端面発光型ＥＬ素子３０端面発光型ＥＬヘッド３１ヘッド基板３２コモン電極３３ブロック電極３４端面発光型ＥＬプリンタ３５，３８コモンドライバ３６，３９ブロックドライバ３７省電力配線４０高速印刷配線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ヘッド基板上にｍ×ｎ個の端面発光型Ｅ
Ｌ素子をアレイ状に連設し、これらの端面発光型ＥＬ素
子にｍ個のコモン電極を順次繰返して結線し、ｎ×ｘ個
のブロック電極を前記端面発光型ＥＬ素子のｍ／ｘ個毎
に結線したことを特徴とする端面発光型ＥＬヘッド。
【請求項２】端面発光型ＥＬヘッドのｍ個のコモン電
極にｍ個のコモンドライバを個々に接続すると共にｎ×
ｘ個のブロック電極のｍ／ｘ個毎にｎ個のブロックドラ
イバを接続した省電力配線と端面発光型ＥＬヘッドのｍ
個のコモン電極にｍ／ｘ個のコモンドライバを順次繰返
して接続すると共にｎ×ｘ個のブロック電極にｎ×ｘ個
のブロックドライバを個々に接続した高速印刷配線とを
切換自在に選択する回路切換手段を設けたことを特徴と
する請求項１記載の端面発光型ＥＬプリンタ。
【請求項３】端面発光型ＥＬヘッドのｍ個のコモン電
極にｍ／ｘ個のコモンドライバを順次繰返して接続する
と共にｎ×ｘ個のブロック電極毎にｎ×ｘ個のブロック
ドライバを個々に接続したことを特徴とする請求項１記
載の端面発光型ＥＬプリンタ。