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公開番号2025122223
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-20
出願番号2025093523,2020210272
出願日2025-06-04,2020-12-18
発明の名称露光ヘッド
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人中川国際特許事務所
主分類B41J 2/447 20060101AFI20250813BHJP(印刷;線画機;タイプライター;スタンプ)
要約【課題】発光素子と駆動回路とを一つのチップに形成する構成において、発光素子の順方向電圧を確保しつつ、低耐電圧の半導体プロセスで駆動回路を形成し、チップサイズを小さくすること。
【解決手段】露光ヘッド106は、プリント基板202と、光を発光する複数の発光素子602と、発光素子602を駆動するアナログ部801と、を備え、プリント基板202上に配列している短冊状の複数の発光素子アレイチップ400-1～400-20と、発光素子602からの光を感光ドラム102上に集光するロッドレンズアレイ203と、を有する。アナログ部801は、第1の電位と第2の電位との間で動作し、発光素子602は、第3の電位と第4の電位との間で動作する。第3の電位と第4の電位との電位差は、第1の電位と第2の電位との電位差以上である。
【選択図】図11

特許請求の範囲【請求項１】
感光ドラムを露光する露光ヘッドであって、
基板と、
光を発光する複数の発光素子と、前記発光素子を駆動する駆動回路と、を備え、前記基板上に配列している短冊状の複数の半導体チップと、
前記発光素子からの光を前記感光ドラム上に集光するレンズアレイと、
を有し、
前記駆動回路は、
第１の電位と第２の電位との間で動作し、
前記発光素子は、
第３の電位と第４の電位との間で動作し、
前記第３の電位と前記第４の電位との電位差は、前記第１の電位と前記第２の電位との電位差以上である、
ことを特徴とする露光ヘッド。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記発光素子は、
前記第３の電位に接続されるアノード端子と、前記第４の電位に接続されるカソード端子と、を備え、
前記第３の電位は、
前記第１の電位よりも低電位であり、
前記第４の電位は、
前記第２の電位よりも低電位である、
ことを特徴とする請求項１に記載の露光ヘッド。
【請求項３】
前記第２の電位と前記第４の電位との電位差は、
前記第１の電位と第２の電位との電位差以上である、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の露光ヘッド。
【請求項４】
前記第２の電位は、
グランド電位であり、
前記第１の電位は、
前記グランド電位に対して正電位であり、
前記第４の電位は、
前記グランド電位に対して負電位である、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の露光ヘッド。
【請求項５】
前記駆動回路は、
前記第１の電位と前記発光素子との間に配置され、前記発光素子に電流を供給するか否かを切り替えるスイッチング素子を備える、
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の露光ヘッド。
【請求項６】
前記発光素子のカソード端子の電位は、
前記発光素子に電流を供給しないように前記スイッチング素子を切り替えた場合に、少なくとも前記第４の電位よりも高い第５の電位となる、
ことを特徴とする請求項５に記載の露光ヘッド。
【請求項７】
前記第５の電位は、
前記第２の電位と等しい、
ことを特徴とする請求項６記載の露光ヘッド。
【請求項８】
前記発光素子は、
前記第３の電位に接続されるアノード端子と、前記第４の電位に接続されるカソード端子と、を備え、
前記第３の電位は、
前記第１の電位よりも高電位であり、
前記第４の電位は、
前記第２の電位よりも高電位である、
ことを特徴とする請求項１に記載の露光ヘッド。
【請求項９】
前記第１の電位と第３の電位との電位差は、
前記第１の電位と第２の電位との電位差以上である、
ことを特徴とする請求項８に記載の露光ヘッド。
【請求項１０】
前記駆動回路は、
前記第３の電位と前記発光素子との間に配置され、前記発光素子に電流を供給するか否かを切り替えるスイッチング素子を備える、
ことを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の露光ヘッド。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光ドラムを露光する露光ヘッド及びこれを備えた画像形成装置に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式のプリンタとしては、ＬＥＤ又は有機ＥＬ等を用いた露光ヘッドによって感光ドラムを露光し、潜像形成を行う方式のプリンタが一般的に知られている。このような露光ヘッドは、感光ドラムの長手方向に配列した発光素子列と、発光素子列の光を感光ドラム上に結像するロッドレンズアレイと、によって構成されている。発光素子としてのＬＥＤ又は有機ＥＬは、発光面からの光の照射方向がロッドレンズアレイの光軸と平行となる発光素子アレイである。
【０００３】
ここで、露光ヘッドにおいて、発光素子列の長さは感光ドラム上における画像形成領域幅に応じて決まり、発光素子の間隔はプリンタの画像解像度に応じて決まる。例えば、１２００ｄｐｉのプリンタでは、画素の間隔は２１．１６μｍ（小数点３桁以降は省略）であるため、発光素子の間隔も２１．１６μｍとなる。このような露光ヘッドを用いたプリンタは、レーザビームをポリゴンモータで偏向走査するレーザ走査方式のプリンタと比較して、使用する部品数が少ないため、装置の小型化及び低コスト化が容易である。
【０００４】
また、近年では、発光素子と駆動回路とを同一のチップに実装することにより、装置のサイズを小さくする技術も知られている。例えば、Ｓｉ基板上に駆動用の集積回路と電極とを形成し、その上に有機ＥＬ膜を蒸着することにより、発光素子と駆動回路とを一つのチップにする露光ヘッドが知られている。また、特許文献１は、透明なガラス基板上にＴＦＴ回路と有機ＥＬとを設けた露光ヘッドを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１５－１１２８５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の発光素子と駆動回路とを一つのチップにする構成を有する露光ヘッドにおいては、発光素子の順方向電圧を確保して所定の発光量を得るために、比較的高い耐電圧の半導体プロセスで集積回路を形成する必要がある。このような高耐電圧の半導体プロセスで駆動回路を形成する場合には、トランジスタのサイズが大きくなってしまい、結果的にチップサイズが肥大化してしまうという課題を有する。
【０００７】
本発明の目的は、発光素子と駆動回路とを一つのチップに形成する構成において、発光素子の順方向電圧を確保しつつ、低耐電圧の半導体プロセスで駆動回路を形成することができ、チップサイズを小さくすることができる露光ヘッドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る露光ヘッドは、感光ドラムを露光する露光ヘッドであって、基板と、光を発光する複数の発光素子と、前記発光素子を駆動する駆動回路と、を備え、前記基板上に配列している短冊状の複数の半導体チップと、前記発光素子からの光を前記感光ドラム上に集光するレンズアレイと、を有し、前記駆動回路は、第１の電位と第２の電位との間で動作し、前記発光素子は、第３の電位と第４の電位との間で動作し、前記第３の電位と前記第４の電位との電位差は、前記第１の電位と前記第２の電位との電位差以上である、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、発光素子と駆動回路とを一つのチップに形成する構成において、発光素子の順方向電圧を確保しつつ、低耐電圧の半導体プロセスで駆動回路を形成することができ、チップサイズを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の模式図である。
本発明の実施の形態１に係る露光ヘッド及び感光ドラムの模式図である。
本発明の実施の形態１に係る露光ヘッドの構成を示す模式図である。
本発明の実施の形態１に係る露光ヘッドの発光素子アレイチップの模式図である。
図４のＡ－Ａ断面図である。
本発明の実施の形態１に係る露光ヘッドの発光素子アレイチップの発光素子の配列を示す模式図である。
本発明の実施の形態１に係る露光ヘッドの発光素子アレイチップの発光素子の配列の変形例を示す模式図である。
本発明の実施の形態１に係る露光ヘッドの発光部とロッドレンズとの位置関係を示す平面図である。
本発明の実施の形態１に係る露光ヘッドの構成を示すブロック図である。
本発明の実施の形態１に係る露光ヘッドの発光素子アレイチップの構成を示すブロック図である。
本発明の実施の形態１に係る露光ヘッドの発光素子アレイチップのデータ保持部の回路構成図である。
本発明の実施の形態１に係る露光ヘッドのアナログ部の構成を示すブロック図である。
本発明の実施の形態１に係る露光ヘッドに供給される電源部の構成を示すブロック図である。
本発明の実施の形態１に係る露光ヘッドの動作のフロー図である。
本発明の実施の形態１に係る露光ヘッドの発光素子アレイチップに供給される電源電圧のタイミングチャートである。
本発明の実施の形態１に係る露光ヘッドの発光素子アレイチップのタイミングチャートである。
本発明の実施の形態２に係る露光ヘッドの発光素子アレイチップの構成を示すブロック図である。
本発明の実施の形態２に係る露光ヘッドのアナログ部の構成を示すブロック図である。
本発明の実施の形態２に係る露光ヘッドに供給される電源部の構成を示すブロック図である。
本発明の実施の形態２に係る露光ヘッドの動作のフロー図である。
本発明の実施の形態２に係る露光ヘッドの発光素子アレイチップに供給される電源電圧のタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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