專利名稱：光學(xué)頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在電子照相方式的打印機(jī)、復(fù)印機(jī)等中的感光體上形成潛像的光學(xué)頭。
背景技術(shù)：
在打印機(jī)或復(fù)印機(jī)等圖像形成裝置中，為了在被預(yù)先充電的感光體上形成靜電潛像，使用了高速照射預(yù)定圖案的曝光光的光學(xué)頭。
在日本專利文獻(xiàn)特開昭61-182966號(hào)公報(bào)中公開了如下的圖像形成裝置，其中，在副掃描方向上排列多個(gè)發(fā)光元件，在感光體的同一位置上進(jìn)行多次記錄，從而即使使用的是發(fā)光輸出低的發(fā)光元件，也無需加長一次的發(fā)光時(shí)間，就能實(shí)現(xiàn)了打印的高速化。
該圖像形成裝置具有m×n個(gè)存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元，并通過使(A)向存儲(chǔ)單元輸入m個(gè)圖像數(shù)據(jù)的一列；(B)通過存儲(chǔ)單元中所存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)來點(diǎn)亮記錄陣列頭，在感光鼓上記錄靜電潛像；(C)通過將存儲(chǔ)單元中的一列圖像數(shù)據(jù)移向下一列這樣的步驟反復(fù)n次來實(shí)現(xiàn)n次的多重曝光。
專利文獻(xiàn)1日本專利文獻(xiàn)特開昭61-182966號(hào)公報(bào)。
但是，在上述日本專利文獻(xiàn)特開昭61-182966號(hào)公報(bào)的圖像形成裝置中，由于在排列于主掃描方向及副掃描方向上的發(fā)光元件之間在發(fā)光量上具有偏差，因而產(chǎn)生了無法形成畫質(zhì)良好的圖像的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明將解決上述問題，并提供一種在感光體上高速地形成潛像的光學(xué)頭作為研究課題。
為了解決上述問題，本發(fā)明的光學(xué)頭包括多個(gè)發(fā)光元件模塊，各發(fā)光元件模塊具有多個(gè)發(fā)光元件；多個(gè)模塊發(fā)光量控制部，用于控制多個(gè)發(fā)光元件的發(fā)光量；和多個(gè)模塊發(fā)光量校正部，用于按每一個(gè)發(fā)光元件來校正多個(gè)發(fā)光元件的所述發(fā)光量。
在所述結(jié)構(gòu)中，在設(shè)置了多個(gè)發(fā)光元件模塊的光學(xué)頭中，按每個(gè)發(fā)光元件模塊，對設(shè)置于所述發(fā)光元件模塊中的多個(gè)發(fā)光元件的發(fā)光量一并進(jìn)行調(diào)節(jié)。因此，根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，當(dāng)發(fā)光元件模塊之間在發(fā)光量上存在偏差時(shí)，即使在不具備調(diào)節(jié)各發(fā)光元件的發(fā)光量的結(jié)構(gòu)時(shí)，也可以使光學(xué)頭的發(fā)光量均勻。
此外，根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，例如，雖然設(shè)置于有機(jī)EL元件等各發(fā)光元件模塊上的多個(gè)發(fā)光元件之間的發(fā)光量的偏差很少，但是即使當(dāng)發(fā)光元件模塊之間的發(fā)光量偏差很大時(shí)，也能夠以極其簡易的結(jié)構(gòu)來控制各發(fā)光元件模塊的發(fā)光量。
在所述光學(xué)頭中，優(yōu)選模塊發(fā)光量控制部具有恒定電壓電路，用于根據(jù)基準(zhǔn)電壓生成提供給多個(gè)發(fā)光元件的發(fā)光電壓；模塊發(fā)光量校正部通過對提供給對應(yīng)的模塊發(fā)光量控制部的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行校正來校正發(fā)光量。
在所述結(jié)構(gòu)中，按每個(gè)發(fā)光元件模塊對多個(gè)發(fā)光元件一并調(diào)節(jié)使發(fā)光元件發(fā)光的電壓進(jìn)行。因此，根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，可以容易地調(diào)節(jié)發(fā)光元件模塊間的發(fā)光量，因而可以提供發(fā)光量均勻的光學(xué)頭。
在該述光學(xué)頭中，優(yōu)選模塊發(fā)光量校正部具有設(shè)定了阻值的電阻元件，以便校正基準(zhǔn)電壓，使得在多個(gè)發(fā)光元件模塊之間多個(gè)發(fā)光元件的發(fā)光量大致均勻。
在所述結(jié)構(gòu)中，通過調(diào)節(jié)生成基準(zhǔn)電壓的電阻元件的阻值，從而發(fā)光元件模塊的發(fā)光量得以調(diào)節(jié)。因此，根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，可以通過更為簡易的結(jié)構(gòu)來調(diào)節(jié)發(fā)光元件模塊之間的發(fā)光量。
此外，根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，還可以按每個(gè)發(fā)光元件模塊，將設(shè)置成可調(diào)的電阻元件設(shè)置在各發(fā)光元件模塊的外部。因此，根據(jù)該結(jié)構(gòu)，即使在將多個(gè)發(fā)光元件模塊作為光學(xué)頭組裝之后，也可以進(jìn)行調(diào)節(jié)而使得發(fā)光元件模塊之間的發(fā)光量均勻。
本發(fā)明的另一光學(xué)頭為光學(xué)頭的控制裝置，使得發(fā)光元件矩陣的各發(fā)光元件在副掃描方向上依次發(fā)光，并對配置于主掃描方向上的多個(gè)像素分別進(jìn)行多重曝光，其中所述發(fā)光元件矩陣通過將排列在副掃描方向上的發(fā)光元件組進(jìn)一步在主掃描方向上排列多列而形成，所述光學(xué)頭包括存儲(chǔ)器單元，其具有調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)寄存器及與多個(gè)像素對應(yīng)設(shè)置的多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)寄存器，并接收用于校正提供給發(fā)光元件矩陣的電力的調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)以及用于分別曝光多個(gè)像素的多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)，并將該調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)及該多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)依次移位并分別存儲(chǔ)到調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)寄存器及多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)寄存器中；元件驅(qū)動(dòng)電路，其根據(jù)存儲(chǔ)在像素?cái)?shù)據(jù)寄存器中的像素?cái)?shù)據(jù)，使與所述像素?cái)?shù)據(jù)對應(yīng)的發(fā)光元件發(fā)光；電力調(diào)節(jié)電路，其根據(jù)調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)，對提供給發(fā)光矩陣的各發(fā)光元件的電力進(jìn)行調(diào)節(jié)。
在所述結(jié)構(gòu)中，電力調(diào)節(jié)電路基于調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)寄存器中所保存的調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)，對多個(gè)發(fā)光元件的發(fā)光量一并進(jìn)行調(diào)節(jié)。因此，當(dāng)光學(xué)頭具有多個(gè)芯片時(shí)，即使各芯片之間在發(fā)光量上存在偏差，也可以對其進(jìn)行抑制。
此外，在所述結(jié)構(gòu)中，通過調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)來調(diào)節(jié)發(fā)光量。因此，芯片制造后或者光學(xué)頭制之后，進(jìn)而即使是打印機(jī)組裝后，也可以適當(dāng)改變調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)寄存器中所保存的調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)，并抑制發(fā)光量的偏差。此外，即使在光學(xué)頭的發(fā)光量隨時(shí)間變化等而發(fā)生變化時(shí)，也可以適當(dāng)改變調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)從而將發(fā)光量調(diào)節(jié)為期望的量。
作為在光學(xué)頭的發(fā)光量和/或形成圖像中產(chǎn)生偏差的主要原因，例如有如下幾點(diǎn)(1)將光學(xué)頭安裝在打印機(jī)裝置上時(shí)，感光體與行頭之間空隙的不均勻性；(2)由感光體的固體偏差而形成的表面電位的不均勻性；(3)由充電裝置與感光體的關(guān)系而產(chǎn)生的表面電位的不均勻性；(4)顯影輥與感光體之間空隙的不均勻性；(5)由轉(zhuǎn)印帶的固體偏差而形成的表面電位的不均勻性；(6)感光體與轉(zhuǎn)印帶之間空隙的不均勻性；(7)轉(zhuǎn)印帶與紙張之間空隙的不均勻性；(8)由制造工序上的綜合原因所引起的印刷調(diào)色劑濃度的不均勻性等。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，至少可以抑制由于這其中的任一個(gè)原因所導(dǎo)致的發(fā)光量和/或形成圖像的偏差。
上述光學(xué)頭優(yōu)選還包括對調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬轉(zhuǎn)換的模擬轉(zhuǎn)換電路，并且電力調(diào)節(jié)電路根據(jù)模擬轉(zhuǎn)換后的調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)來調(diào)節(jié)電力。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)容易地調(diào)節(jié)被提供給各發(fā)光元件的電力。
上述光學(xué)頭還可以包括多個(gè)移位寄存器，所述多個(gè)移位寄存器具有多個(gè)轉(zhuǎn)送寄存器，所述多個(gè)轉(zhuǎn)存寄存器分別與主掃描方向上所配置的多個(gè)像素對應(yīng)設(shè)置，并將從對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)寄存器接收的圖像數(shù)據(jù)依次移位。


圖1是本發(fā)明中的有機(jī)EL陣列曝光頭從上看到的俯視圖；圖2是安裝在基板34上的狀態(tài)下的、頭芯片1之一的示意圖，圖2(a)是其俯視圖，圖2(b)是其長軸方向上的剖面圖；圖3是用于說明在把頭芯片1配置成兩列鋸齒狀時(shí)的、各列的每一列的頭芯片1的間隔的俯視圖；圖4(a)為表示有機(jī)EL陣列曝光頭的發(fā)光部的配置具體結(jié)構(gòu)的俯視圖，圖4(b)為說明使用圖4(a)所示的有機(jī)EL陣列曝光頭，對感光體表面進(jìn)行曝光時(shí)的曝光位置的俯視圖；圖5是圖4(a)的變形例中的有機(jī)EL曝光頭的元件配置的參考俯視圖；圖6是說明串聯(lián)方式打印機(jī)中的、曝光頭控制電路的整體結(jié)構(gòu)的圖；圖7是有機(jī)EL陣列曝光頭的電路結(jié)構(gòu)的示意圖；圖8是在有機(jī)EL陣列曝光頭中所使用的驅(qū)動(dòng)IC的電路結(jié)構(gòu)的示意圖；圖9是有機(jī)EL元件79的光量校正電路的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的示意圖；圖10是有機(jī)EL元件79的光量調(diào)節(jié)電路的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的示意圖；圖11是有機(jī)EL陣列曝光頭驅(qū)動(dòng)部的電路結(jié)構(gòu)的示意圖；圖12是有機(jī)EL元件的驅(qū)動(dòng)部的具體電路的示意圖；圖13是圖11的變形例中的有機(jī)EL陣列曝光頭驅(qū)動(dòng)部的電路結(jié)構(gòu)的示意圖；圖14是圖12的變形例中的有機(jī)EL元件的驅(qū)動(dòng)部的具體電路的示意圖；圖15(a)和圖15(b)是與驅(qū)動(dòng)IC的圖像數(shù)據(jù)(發(fā)光時(shí)間數(shù)據(jù))接收相關(guān)的時(shí)序的示意圖；圖16是向主軸方向的移位寄存器傳送圖像數(shù)據(jù)的時(shí)序的示意圖；圖17是表示控制有機(jī)EL陣列的通電的部分的主要信號(hào)，與PWM控制時(shí)序的圖；圖18是關(guān)于構(gòu)成有機(jī)EL陣列的多行有機(jī)EL的通電時(shí)序的具體情況的示意圖；圖19是有機(jī)EL陣列曝光頭中使用的驅(qū)動(dòng)IC的電路結(jié)構(gòu)的其他例子的示意圖；圖20是有機(jī)EL元件79的光量調(diào)節(jié)電路的結(jié)構(gòu)的其他例子的示意圖；圖21是用于詳細(xì)說明有機(jī)EL陣列曝光頭芯片1中的有機(jī)EL元件79單位、及有機(jī)EL陣列曝光頭芯片1單位的光量偏差的校正內(nèi)容的圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖對發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外，在下面，首先說明本發(fā)明中的有機(jī)EL陣列曝光頭及有機(jī)EL陣列曝光頭芯片的構(gòu)造，然后，對本發(fā)明中的使用有機(jī)EL陣列曝光頭來進(jìn)行曝光時(shí)間控制與多重曝光控制情況下的動(dòng)作進(jìn)行說明。
(1.有機(jī)EL陣列曝光頭的整體結(jié)構(gòu))圖1是對本發(fā)明中的有機(jī)EL陣列曝光頭從上看到的俯視圖，圖中，標(biāo)號(hào)1為有機(jī)EL陣列曝光頭芯片(以下簡單地記作頭芯片)，標(biāo)號(hào)2為有機(jī)EL陣列曝光頭(以下簡單記作曝光頭)，標(biāo)號(hào)3為用于接收來自打印機(jī)控制器(圖中未示出)的數(shù)據(jù)的連接器，標(biāo)號(hào)34為安裝連接器3及頭芯片1的基板，例如其可以使用玻璃布環(huán)氧樹脂層壓板。
基板34形成為以主掃描方向?yàn)殚L軸的矩形的形狀，其主掃描方向的一個(gè)端部上安裝有用于接收來自打印機(jī)控制器的數(shù)據(jù)的連接器3，在其他部分，在主掃描方向上安裝有多個(gè)頭芯片1。另外，雖然在圖1中未示出，但各頭芯片1與連接器3電連接。
在圖1中，多個(gè)頭芯片1被配置成兩列鋸齒形。即，在副掃描方向上配置兩列頭芯片1，在第一列上，多個(gè)頭芯片1被配置在比頭芯片1在主掃描方向上的長度稍窄的間隔中，在第二列上，多個(gè)頭芯片1在沒有配置第一列的頭芯片1的地方，以與第一列相同的間隔而配置。另外，對于該間隔將在后面敘述。此外，在下面，所謂列方向即意味著副掃描方向。
至于在基板34上安裝幾個(gè)頭芯片1，基于在頭芯片1上形成的主掃描方向的有機(jī)EL發(fā)光部(以下僅記作發(fā)光部)的個(gè)數(shù)、主掃描方向的最大圖像形成長度等來確定即可。例如，如果一個(gè)頭芯片1上在主掃描方向上形成192個(gè)發(fā)光部，則當(dāng)可以以600dpi的分辨率在A4尺寸的用紙上形成圖像時(shí)，將40個(gè)頭芯片1在基板34上呈鋸齒狀配置兩列即可。
圖2是安裝在基板34上的狀態(tài)下的頭芯片1之一的示意圖，圖2(a)是其俯視圖，圖2(b)是其長軸方向上的剖面圖，在圖2中，5表示頭芯片1側(cè)的接合塊，6表示基板34側(cè)的接合塊，7表示接合線，8表示頭芯片1側(cè)的定位塊，9表示基板34側(cè)的定位塊，19表示聚光透鏡組28的導(dǎo)光孔，26表示驅(qū)動(dòng)IC，用于控制在有機(jī)EL陣列組(以下簡單記作陣列組)27上形成的發(fā)光部的發(fā)光，27表示陣列組，28表示聚光透鏡組，30表示聚光透鏡組28側(cè)的定位塊，32表示粘著材料，33表示紫外線(UV)硬化樹脂粘接劑，35表示各向異性導(dǎo)電性粘接劑，并且對與圖1相同的部位標(biāo)注了相同的標(biāo)號(hào)。另外，在圖2(a)、(b)中，對于中央部省略了具體結(jié)構(gòu)。
頭芯片1結(jié)構(gòu)如下最下方具有驅(qū)動(dòng)IC 26，在其上方緊鄰設(shè)置陣列組27，進(jìn)一步在其上方緊鄰設(shè)置聚光透鏡組28，并且該頭芯片1通過粘著材料32而固定在基板34上。當(dāng)在基板34上固定這種頭芯片1時(shí)，頭芯片1與基板34之間的定位是通過頭芯片1側(cè)的定位塊8與基板34側(cè)的定位塊9來進(jìn)行的。即，如圖2(a)所示，在基板34的固定頭芯片1的位置上，以近似頭芯片1在主掃描方向上的長度的間隔形成兩個(gè)定位塊9，此外，具體來說，頭芯片1是如下進(jìn)行固定的在驅(qū)動(dòng)IC 26的主掃描方向的兩端，與基板34側(cè)的定位塊9相對地形成定位塊8，并使頭芯片1側(cè)的定位塊8與基板34側(cè)的定位塊9相對，從而進(jìn)行固定。
頭芯片1為如下構(gòu)造在驅(qū)動(dòng)IC 26的緊鄰的上面通過各向異性導(dǎo)電性粘接劑35來粘接陣列組27，進(jìn)而在陣列組27的緊鄰的上面通過UV硬化樹脂粘接劑33來粘接聚光透鏡組28。如圖2(b)所示，陣列組27的主掃描方向上的長度及副掃描方向上的寬度分別與聚光透鏡組28的主掃描方向上的長度及副掃描方向上的寬度大致相同，并且驅(qū)動(dòng)IC 26的主掃描方向上的長度比陣列組27及聚光透鏡組28的主掃描方向上的長度長。驅(qū)動(dòng)IC 26的副掃描方向上的寬度與陣列組27及聚光透鏡組28的副掃描方向上的寬度大致相同。
驅(qū)動(dòng)IC 26、陣列組27、另外還有聚光透鏡組28的粘接順序如后所述，首先相對于驅(qū)動(dòng)IC 26進(jìn)行陣列組27的安裝定位并粘接，接著，在該陣列組27上，將聚光透鏡組28相對于驅(qū)動(dòng)IC 26進(jìn)行安裝定位并粘接。
在驅(qū)動(dòng)IC 26的兩端，即粘接陣列組27的部分之外的部分上，形成預(yù)定個(gè)數(shù)的線接合塊5，并且，在基板34上形成與線接合塊5數(shù)目相同的線接合塊6，驅(qū)動(dòng)IC 26的線接合塊5分別通過接合線7與對應(yīng)的基板34側(cè)的線接合塊6電連接。
設(shè)置該基板34側(cè)的線接合塊6是用于進(jìn)行從圖1所示的連接器3向驅(qū)動(dòng)IC 26提供各種信號(hào)，或者從電源電路(圖中未示出)向驅(qū)動(dòng)IC 26提供電源電壓與接地電位的。對于線接合塊6與連接器3或電源電路之間的連接，例如預(yù)先在基板34上形成用于該目的的配線圖案(圖中未示出)即可。
另外，在圖2中，設(shè)置了20對線接合塊5、6，但設(shè)置幾對線接合塊可根據(jù)提供給驅(qū)動(dòng)IC 26的信號(hào)的數(shù)目來適當(dāng)確定。
而且，在聚光透鏡組28中形成了多列導(dǎo)光孔19。即，導(dǎo)光孔19在主掃描方向上形成預(yù)定個(gè)數(shù)，其在副掃描方向形成多列。這里，導(dǎo)光孔19和形成于陣列組27上的發(fā)光部一一對應(yīng)地形成。即，在圖2(a)中，在各導(dǎo)光孔19的緊鄰的下方形成發(fā)光部。
在主掃描方向上形成幾個(gè)導(dǎo)光孔19，即陣列組27上在主掃描方向上形成幾個(gè)發(fā)光部，可以通過所需要的分辨率來形成。在本例中，如上所述在主掃描方向上形成192個(gè)導(dǎo)光孔及發(fā)光部。該192個(gè)之中的第奇數(shù)個(gè)導(dǎo)光孔及發(fā)光部配置在副掃描方向的第一列，192個(gè)之中的第偶數(shù)個(gè)導(dǎo)光孔及發(fā)光部配置在副掃描方向的第二列，以下相同，在一個(gè)頭芯片1上呈鋸齒狀地形成192×4個(gè)導(dǎo)光孔及發(fā)光部，總計(jì)8列。另外，在副掃描方向上配置幾列導(dǎo)光孔及發(fā)光部可以根據(jù)發(fā)光部的發(fā)光光量等來確定，此外，也可以不配置成鋸齒狀，而是配置成排列格柵狀。
進(jìn)而，如圖2(a)所示，當(dāng)將發(fā)光部及導(dǎo)光孔19形成為鋸齒狀時(shí)，根據(jù)所要求的分辨率，也可以只在一列導(dǎo)光孔19的列上進(jìn)行所形成圖像的一行的曝光。但是，從分辨率的觀點(diǎn)來看，最好通過兩列鋸齒狀配置的發(fā)光部及導(dǎo)光孔19來進(jìn)行圖像的一行的曝光，以便由第一列與第二列發(fā)光部及導(dǎo)光孔19進(jìn)行圖像的一行的曝光，由第三列與第四列發(fā)光部及導(dǎo)光孔19來進(jìn)行相鄰的行的曝光。在如圖2(a)所示的情況下，根據(jù)前者可以進(jìn)行圖像的八行的曝光，根據(jù)后者可以進(jìn)行圖像的四行的曝光。
然而，如圖1所示，對于將頭芯片1配置成兩列鋸齒形的情況下的各列的每一列的頭芯片1的間隔，參照圖3進(jìn)行說明，如下所示。在圖3中，4a表示圖1的第一列的一個(gè)頭芯片1的第一列發(fā)光部，4b表示該頭芯片1最右端的發(fā)光部，若表示與該頭芯片1交錯(cuò)配置的第二列的頭芯片1的第一列發(fā)光部，則發(fā)光部4b與發(fā)光部4c在主掃描方向上離開與各列中的發(fā)光部的間隔相同的間隔而配置。通過如此配置，即使在交錯(cuò)配置頭芯片1的地方，主掃描方向的像素的間隔也是恒定的。
此外，如圖3所示，發(fā)光部4a與發(fā)光部4c在副掃描方向上間距發(fā)光部的列的16列的量而配置。該16列的量的偏差例如可以通過在打印機(jī)控制器中生成印刷圖像數(shù)據(jù)，并向該曝光頭2輸出的適當(dāng)過程中，進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的輸出順序的處理來解決。
頭芯片1是如以上配置得那樣，在基板34上固定成兩列鋸齒形的。
以上是曝光頭2的整體構(gòu)造，下面對各個(gè)部分進(jìn)行說明。首先，對于基板34，如上所述，可以由絕緣性材料、例如玻璃布環(huán)氧樹脂層壓板來構(gòu)成，并在預(yù)定的地方，形成有用于在固定頭芯片1時(shí)進(jìn)行定位的定位塊9、線接合塊6，并在其端部設(shè)有連接器3。
圖4(a)是與聚光透鏡陣列組4中的有機(jī)EL元件的排列相關(guān)，并將圖2的一部分放大的俯視圖。標(biāo)號(hào)19為導(dǎo)光孔，標(biāo)號(hào)13為聚光透鏡。聚光透鏡的緊鄰的下方具有有機(jī)EL的發(fā)光部。
如果該有機(jī)EL打印頭的主軸方向的分辨率為600dpi，則發(fā)光部的間隙A為1/600(英寸)，主軸方向的同一行上的發(fā)光部間隙為2A，即1/300(英寸)。此外，當(dāng)副軸方向的發(fā)光部發(fā)光偏移速度與送紙速度一致時(shí)，發(fā)光部間隙B為B＝A。有機(jī)EL陣列以這種結(jié)構(gòu)在副軸方向上呈鋸齒形地配置多列。
圖4(b)是表示當(dāng)通過圖4(a)的結(jié)構(gòu)的有機(jī)EL打印頭照射感光體時(shí)的結(jié)果的俯視圖，其表示在主軸及副軸方向上以600dpi的間隙(A＝B)進(jìn)行曝光的狀態(tài)。
圖5是表示與圖4(a)相對應(yīng)的變形例中的有機(jī)EL元件的排列的俯視圖。該例子是表示印刷結(jié)果在主軸方向、副軸方向上都是600dpi，而有機(jī)EL頭的發(fā)光部間隙在主軸方向與副軸方向上間隙不同的一個(gè)例子(A≠C)。即，表示送紙速度比副軸方向的發(fā)光部發(fā)光偏移速度快時(shí)的有機(jī)EL元件的排列，而照射感光體時(shí)的曝光結(jié)果表示與圖4(b)相同地在主軸及副軸方向上以600dpi的間隙(A＝B)進(jìn)行曝光時(shí)的有機(jī)EL打印頭的發(fā)光部的位置關(guān)系。
(2.曝光控制電路)圖6表示以串聯(lián)打印機(jī)內(nèi)部的圖像數(shù)據(jù)的線路為中心的、串聯(lián)方式的打印機(jī)的曝光控制電路的結(jié)構(gòu)例。在本圖中，隨著圖像數(shù)據(jù)的流向?qū)Ω鞑康墓δ苓M(jìn)行說明。
首先，通過打印機(jī)控制器64進(jìn)行圖像處理的CMYK各自的圖像數(shù)據(jù)在圖像數(shù)據(jù)發(fā)送部65中進(jìn)行并行→串行的轉(zhuǎn)換，并作為CMYK的LVDSSERDES信號(hào)66向打印機(jī)引擎?zhèn)鹊念^控制部68中的CMYK各自的有機(jī)EL打印頭2發(fā)送。在曝光頭2上成鏈狀地連接著預(yù)定個(gè)數(shù)的驅(qū)動(dòng)IC 26，各驅(qū)動(dòng)IC分割接收主掃描方向的一行的量的圖像數(shù)據(jù)，并進(jìn)行并行→串行的轉(zhuǎn)換，依次保持到驅(qū)動(dòng)IC內(nèi)部的寄存器中。然后，與打印機(jī)裝置的印刷動(dòng)作同步，與圖像數(shù)據(jù)的灰度等級(jí)值一致地對有機(jī)EL元件進(jìn)行開/關(guān)控制。
標(biāo)號(hào)2a為青色(C)用的打印頭，同樣地，標(biāo)號(hào)2b為品紅色(M)用的打印頭、標(biāo)號(hào)2c為黃色(Y)、標(biāo)號(hào)2d為黑色(K)用的打印頭。
圖7表示有機(jī)EL陣列曝光頭2的控制電路結(jié)構(gòu)。在有機(jī)EL陣列曝光頭2中，如圖7所示在主掃描方向上，在基板上安裝有預(yù)定個(gè)數(shù)的驅(qū)動(dòng)IC26，各個(gè)驅(qū)動(dòng)IC 26為控制/驅(qū)動(dòng)具有主掃描方向及副掃描方向的像素的一個(gè)區(qū)塊的結(jié)構(gòu)。
數(shù)據(jù)控制線57在主掃描方向上用相同信號(hào)線連接預(yù)定個(gè)數(shù)的驅(qū)動(dòng)IC26，是用于將從打印機(jī)控制器發(fā)送過來的每一行的印刷數(shù)據(jù)送入所分配的驅(qū)動(dòng)IC的信號(hào)線。
電源線58是向在主掃描方向上配置了預(yù)定個(gè)數(shù)的驅(qū)動(dòng)IC 26提供電力的供電線。
如圖7所示，數(shù)據(jù)控制線57與電源線58都與驅(qū)動(dòng)IC并聯(lián)連接。
圖8表示有機(jī)EL陣列驅(qū)動(dòng)IC(驅(qū)動(dòng)IC 26)的電路結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子。在曝光頭1上安裝有覆蓋主掃描方向的印刷寬度的預(yù)定個(gè)數(shù)的驅(qū)動(dòng)IC。在本圖中采用的結(jié)構(gòu)是以一個(gè)驅(qū)動(dòng)IC控制192個(gè)有機(jī)EL元件，驅(qū)動(dòng)IC的數(shù)目為40個(gè)，但也可以是任意數(shù)目。標(biāo)號(hào)27為有機(jī)EL陣列，是為了容易理解配有驅(qū)動(dòng)IC的有機(jī)EL陣列而進(jìn)行標(biāo)記的。在本圖中，是控制有機(jī)EL元件的驅(qū)動(dòng)IC的電路結(jié)構(gòu)，其中驅(qū)動(dòng)IC在副掃描方向上排列了四個(gè)，但其數(shù)目根據(jù)需要可以為任意數(shù)目。下面，沿著信號(hào)的流向?qū)Ω鞑康慕Y(jié)構(gòu)與功能進(jìn)行說明。另外，通過圖15至圖18對動(dòng)作時(shí)序進(jìn)行說明。
標(biāo)號(hào)47為數(shù)據(jù)輸入線，如圖6所示，通過五組差動(dòng)信號(hào)配線66連接到打印機(jī)控制器側(cè)的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送部65。此外，在驅(qū)動(dòng)IC內(nèi)部，連接著有機(jī)EL陣列曝光頭芯片1。
標(biāo)號(hào)48為電源線用的塊，多個(gè)端子中一半為VDD，另一半為GND。
地址設(shè)定塊63用于設(shè)定各驅(qū)動(dòng)IC的地址，在圖6、圖7所示的地方由于是安裝了40個(gè)驅(qū)動(dòng)IC，所以形成了40個(gè)組合。該組合可以通過在配線基板上將該地址設(shè)定塊63數(shù)字性地設(shè)為0或1來進(jìn)行確定。時(shí)序控制器對控制線的SP(P/N)脈沖信號(hào)的數(shù)目進(jìn)行計(jì)數(shù)，并與該所設(shè)定的地址進(jìn)行比較，當(dāng)一致時(shí)取入數(shù)據(jù)。
標(biāo)號(hào)69表示時(shí)序控制器。從數(shù)據(jù)輸入線47輸入的發(fā)光時(shí)間數(shù)據(jù)(灰度等級(jí)數(shù)據(jù))在位于時(shí)序控制器輸入部中的串行器(圖中未示出)中從串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成6位的并行數(shù)據(jù)，并通過時(shí)鐘同步而被依次發(fā)送給移位寄存器70(o，e)，在圖8中，該移位寄存器70(o，e)的192個(gè)寄存器向圖示右方延伸。該移位寄存器70(o，e)相當(dāng)于本發(fā)明的存儲(chǔ)器單元。本例子中的移位寄存器70(o，e)的192個(gè)寄存器中，存儲(chǔ)了192個(gè)像素(主掃描方向的一行的量)的每一像素6位的發(fā)光時(shí)間數(shù)據(jù)。
移位寄存器71(o，e)與作為存儲(chǔ)器單元的移位寄存器70(o，e)的192個(gè)寄存器相對應(yīng)，共計(jì)設(shè)置了192個(gè)。各移位寄存器71(o，e)具有四個(gè)對應(yīng)于在副掃描方向上相連的有機(jī)EL陣列8的寄存器。
從移位寄存器70(o，e)的192個(gè)寄存器向移位寄存器71(o，e)分別輸出6位的發(fā)光時(shí)間數(shù)據(jù)。此外，時(shí)序控制器69提供控制移位寄存器71(o，e)的移位/時(shí)序的SHIFT CLK信號(hào)與SRn(o，e)信號(hào)，提供控制有機(jī)EL元件驅(qū)動(dòng)電路74(o，e)的時(shí)序的OELn(o，e)信號(hào)，并向計(jì)數(shù)器72提供控制發(fā)光時(shí)間的計(jì)數(shù)用的時(shí)鐘CCLK信號(hào)。
移位寄存器71對從移位寄存器70發(fā)送過來的發(fā)光時(shí)間數(shù)據(jù)依次進(jìn)行移位。此外，通過來自時(shí)序控制器69的SRn(o，e)信號(hào)，向比較器73(o，e)輸出被保持在所選擇的寄存器中的發(fā)光時(shí)間數(shù)據(jù)。
計(jì)數(shù)器72為控制發(fā)光時(shí)間的計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器的位數(shù)(這里為6位)與進(jìn)入移位寄存器71的發(fā)光時(shí)間數(shù)據(jù)的位長相同。此外，該計(jì)數(shù)器的輸入頻率是將副掃描方向的像素間隙進(jìn)行時(shí)間換算，然后將其周期以計(jì)得的數(shù)值相除所得的結(jié)果的倒數(shù)(頻率)。計(jì)數(shù)器72向比較器73(o，e)輸出在此處為6位的計(jì)數(shù)值。
在比較器73(o，e)中，與給移位寄存器71(o，e)的時(shí)序輸入信號(hào)SRn(o，e)同步地從移位寄存器71(o，e)發(fā)送的6位發(fā)光時(shí)間數(shù)據(jù)與來自計(jì)數(shù)器72的6位計(jì)數(shù)值進(jìn)行比較。比較的結(jié)果是，當(dāng)計(jì)數(shù)值比發(fā)光時(shí)間數(shù)據(jù)小時(shí)，向電容線52輸出ON信號(hào)。當(dāng)計(jì)數(shù)值上升為與發(fā)光時(shí)間數(shù)據(jù)相同或者大于發(fā)光時(shí)間數(shù)據(jù)時(shí)，向電容線52輸出OFF信號(hào)。由于電容線52與有機(jī)EL元件驅(qū)動(dòng)電路74(o，e)相連，所以如果在由發(fā)光時(shí)間數(shù)據(jù)所指定的期間內(nèi)則向有機(jī)EL元件驅(qū)動(dòng)電路74(o，e)輸出ON信號(hào)，如果過了發(fā)光時(shí)間則輸出OFF信號(hào)。由于發(fā)光時(shí)間數(shù)據(jù)如上所述為6位，所以根據(jù)對各像素的發(fā)光時(shí)間的長短而表現(xiàn)出26＝64個(gè)灰度等級(jí)。另外，從時(shí)序控制器69到移位寄存器71(o，e)的時(shí)序輸入信號(hào)SRn(o，e)以將計(jì)數(shù)器72的時(shí)鐘周期除以主掃描方向的行數(shù)所得的時(shí)間間隔來進(jìn)行。有機(jī)EL元件驅(qū)動(dòng)電路74(o，e)通過來自比較器73(o，e)的輸出信號(hào)(電容線)與來自時(shí)序控制器69的時(shí)序信號(hào)OEL1/O～4/E(掃描線)，對通過有機(jī)EL元件陽極連接端子75和有機(jī)EL元件陰極連接端子76來選擇的有機(jī)EL元件79進(jìn)行有源矩陣驅(qū)動(dòng)。另外，通過圖11進(jìn)行該電路的詳細(xì)說明。
圖9是有機(jī)EL元件79的光量校正電路的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的示意圖。在移位寄存器70中設(shè)置了具有輸入A及B以及輸出Y的加法運(yùn)算電路84。在加法運(yùn)算電路84中，向輸入A輸入用于校正有機(jī)EL元件79的發(fā)光量的校正數(shù)據(jù)，向輸入B輸入表示有機(jī)EL元件79的發(fā)光量的發(fā)光數(shù)據(jù)。
從時(shí)序控制器69輸出的6位數(shù)據(jù)包括表示發(fā)光數(shù)據(jù)或校正數(shù)據(jù)的5位數(shù)據(jù)、及表示選擇數(shù)據(jù)的1位數(shù)據(jù)。在輸入A及B中，向端子D0～D4提供5位數(shù)據(jù)，向端子D5提供選擇數(shù)據(jù)。
在本例子中，當(dāng)選擇數(shù)據(jù)表示“0”時(shí)激活輸入A，當(dāng)選擇數(shù)據(jù)表示“1”時(shí)激活輸入B。即，當(dāng)選擇數(shù)據(jù)表示“0”時(shí)，加法運(yùn)算電路84在輸入A中將從時(shí)序控制器69輸出的5位數(shù)據(jù)作為校正數(shù)據(jù)而接收。然后，加法運(yùn)算電路84鎖存接收到的校正數(shù)據(jù)。此外，當(dāng)選擇數(shù)據(jù)表示“1”時(shí)，加法運(yùn)算電路84在輸入B中將該5位數(shù)據(jù)作為發(fā)光數(shù)據(jù)而接收。然后，加法運(yùn)算電路84在發(fā)光數(shù)據(jù)上加上校正數(shù)據(jù)，并將加法結(jié)果轉(zhuǎn)換成6位數(shù)據(jù)，從輸出Y提供給移位寄存器71。由此，光量校正電路校正主掃描方向上的有機(jī)EL元件79的光量。
圖10是有機(jī)EL元件79的光量調(diào)節(jié)電路的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的示意圖。光量調(diào)節(jié)電路具有模塊為光量控制部的一個(gè)例子的電力調(diào)節(jié)電路77和作為模塊發(fā)光量校正部的一個(gè)例子的基準(zhǔn)電壓電路80，并按每個(gè)作為發(fā)光元件模塊的一個(gè)例子的驅(qū)動(dòng)IC 26，調(diào)節(jié)有機(jī)EL元件的發(fā)光量。具體地說，電力調(diào)節(jié)電路77具有對通過供電線向有機(jī)EL元件驅(qū)動(dòng)電路組74(o，e)的供電進(jìn)行調(diào)節(jié)的功能。
基準(zhǔn)電壓電路80具有串聯(lián)連接在VDD與GND之間的多個(gè)電阻元件，將該多個(gè)電阻元件的連接點(diǎn)的電壓作為基準(zhǔn)電壓Vref提供給電力調(diào)節(jié)電路77。多個(gè)電阻元件的至少一個(gè)被設(shè)置成阻值可調(diào)。該電阻元件例如通過印刷等而被設(shè)置在基板34(參照圖7)上，并通過激光調(diào)整來調(diào)節(jié)阻值。該調(diào)節(jié)可以在有機(jī)EL陣列曝光頭2組成之后進(jìn)行。
通過調(diào)節(jié)設(shè)于基準(zhǔn)電壓電路80中的電阻元件的阻值，可以調(diào)節(jié)供給供電線51、供給有機(jī)EL元件79的電壓。即，可調(diào)節(jié)有機(jī)EL元件79的發(fā)光量。即，光量調(diào)節(jié)電路按每個(gè)驅(qū)動(dòng)IC 26調(diào)節(jié)發(fā)光量。
設(shè)置于基準(zhǔn)電壓電路80中的電阻元件最好可以調(diào)節(jié)其阻值，使得在構(gòu)成有機(jī)EL陣列曝光頭2的多個(gè)驅(qū)動(dòng)IC 26之間，有機(jī)EL元件79的發(fā)光量大致均勻。例如，在多個(gè)驅(qū)動(dòng)IC 26中，測量有機(jī)EL元件79的發(fā)光量，并基于該發(fā)光量來調(diào)節(jié)各驅(qū)動(dòng)IC 26中的電阻元件的阻值。
電力調(diào)節(jié)電路77具有誤差放大電路81、控制電路82和分壓電路83。分壓電路83具有串聯(lián)連接在VDD與GND之間的多個(gè)電阻元件。此外，分壓電路83將所述多個(gè)電阻元件的連接點(diǎn)的電壓，即對VDD進(jìn)行分壓所得的電壓提供給誤差放大電路81。誤差放大電路81將通過分壓電路83分得的電壓與基準(zhǔn)電壓Vref進(jìn)行比較，并基于該比較結(jié)果將預(yù)定電壓提供給控制電路82。
控制電路82為MOS晶體管，向其源極或者漏極的一個(gè)提供VDD，而另一個(gè)連接到分壓電路83的一端及供電線51上。此外，從誤差放大電路81向所述MOS晶體管的柵極提供預(yù)定的電壓。即，控制電路82基于誤差放大電路81的比較結(jié)果，控制供應(yīng)至供電線51的電力。
圖11表示有機(jī)EL陣列曝光頭驅(qū)動(dòng)部的電路。該電路對應(yīng)于四列有機(jī)EL元件79而與四個(gè)有機(jī)EL元件驅(qū)動(dòng)電路78連接，從而構(gòu)成有機(jī)EL元件驅(qū)動(dòng)電路組74(o，e)。如圖8所示，有機(jī)EL元件驅(qū)動(dòng)電路組74(o，e)在驅(qū)動(dòng)IC 1內(nèi)部被分為奇數(shù)線、偶數(shù)線而存在。
有機(jī)EL元件驅(qū)動(dòng)電路組74(o，e)的輸入為電容線52、掃描線53、供電線51。電容線52相當(dāng)于本發(fā)明的第二信號(hào)線，如圖8所示與比較器73(o，e)的輸出相連，為四個(gè)有機(jī)EL元件驅(qū)動(dòng)電路78共同的信號(hào)線，用于控制有機(jī)EL元件79的開/關(guān)。掃描線53相當(dāng)于本發(fā)明的第一信號(hào)線，通過作為時(shí)序控制器69的掃描線輸出的時(shí)序信號(hào)OEL1/O～4/E來選擇驅(qū)動(dòng)各行有機(jī)EL元件驅(qū)動(dòng)電路78。供電線51與電力調(diào)節(jié)電路77的輸出相連，是有機(jī)EL元件79的驅(qū)動(dòng)供電線。
另一方面，有機(jī)EL元件驅(qū)動(dòng)電路組74(o，e)的輸出驅(qū)動(dòng)四個(gè)有機(jī)EL元件79。陰極連接端子75分別連接到有機(jī)EL元件79的陰極上，陽極連接端子76與連接在有機(jī)EL元件79的陽極一側(cè)的共集側(cè)(供電線)相連。
圖12是表示發(fā)光部和用于對其進(jìn)行有源矩陣驅(qū)動(dòng)的各有機(jī)EL元件驅(qū)動(dòng)電路78的電路圖。在圖12中，將有機(jī)EL(OEL)元件79用作發(fā)光部，K為其陰極端子，A為其陽極端子。陽極端子A連接在供電線51上。53為掃描線，其連接在開關(guān)用的晶體管(Tr1)的柵極Ga上。此外，52為電容線，其連接在開關(guān)用的晶體管Tr1的源極Sa上。51為供電線，Ca為儲(chǔ)能電容器。
有機(jī)EL的驅(qū)動(dòng)用的晶體管(Tr2)的源極Sb被連接到GND 54上，漏極Db連接在有機(jī)EL的陰極端子K上。另外，驅(qū)動(dòng)用的晶體管Tr2的柵極Gb連接在開關(guān)用的晶體管Tr1的漏極Da上。
接著，對圖12的電路圖的動(dòng)作進(jìn)行說明。在沒有向開關(guān)用的晶體管Tr1的源極施加從比較器73(o，e)輸出到電容線52的ON信號(hào)的狀態(tài)下，如果來自時(shí)序控制器69的時(shí)序信號(hào)OEL 1/O～4/E給掃描線53上通電，則開關(guān)晶體管Tr1導(dǎo)通。因而驅(qū)動(dòng)用晶體管Tr2的柵極電壓上升，漏極Db與源極Sb之間處于導(dǎo)通狀態(tài)，其結(jié)果是，有機(jī)EL元件進(jìn)行動(dòng)作并以預(yù)定的光量發(fā)光。此外，儲(chǔ)能電容器Ca以電容線52的電壓進(jìn)行充電。
即使當(dāng)將開關(guān)晶體管Tr1關(guān)斷時(shí)，由于基于儲(chǔ)能電容器Ca所充電的電荷，驅(qū)動(dòng)用晶體管Tr2依然處于導(dǎo)通狀態(tài)，所以有機(jī)EL元件79維持發(fā)光狀態(tài)。因此，在將有源矩陣應(yīng)用于陣列組27中所形成的各發(fā)光部的驅(qū)動(dòng)電路中的情況下，即使在將開關(guān)晶體管Tr1關(guān)斷時(shí)，有機(jī)EL元件的動(dòng)作也可以繼續(xù)，從而維持發(fā)光，以高輝度進(jìn)行像素的曝光。此外，這種開關(guān)晶體管Tr1關(guān)斷時(shí)的、由于儲(chǔ)能電容器Ca的電荷而形成的維持發(fā)光，只要開關(guān)晶體管Tr1關(guān)斷，不管電容線52的信號(hào)如何都會(huì)繼續(xù)。因此，可以在四個(gè)有機(jī)EL元件驅(qū)動(dòng)電路78中使用共同的電容線52，從而如后述那樣對有機(jī)EL元件的發(fā)光開始及結(jié)束進(jìn)行時(shí)間分割控制。
當(dāng)從比較器73(o，e)輸出給電容線52的信號(hào)為OFF，并且，通過從時(shí)序控制器69輸出到掃描線53的時(shí)序信號(hào)OEL 1/O～4/E而將開關(guān)晶體管Tr1導(dǎo)通時(shí)，儲(chǔ)能電容器Ca所充得的電荷通過開關(guān)晶體管Tr1而被電容線52吸收。因此，驅(qū)動(dòng)用晶體管Tr2的柵極電壓下降，有機(jī)EL元件79的發(fā)光結(jié)束。
在圖13及圖14中示出了相對于圖11及圖12的變形例中的有機(jī)EL元件驅(qū)動(dòng)電路78。在上述將其連接到供電線51上，但在本圖13及圖14中，共用陰極端子K并將其與GND連接。此時(shí)，將陽極端子A連接到各個(gè)有機(jī)EL元件驅(qū)動(dòng)電路78的驅(qū)動(dòng)用晶體管Tr2的漏極Db上，并在驅(qū)動(dòng)用晶體管Tr2的源極Sb上分別連接供電線51。通過這種結(jié)構(gòu)，也可以根據(jù)由電容線52供應(yīng)的ON/OFF信號(hào)來驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL元件。
另外，由于上述那樣的驅(qū)動(dòng)IC 1可以使用公知的半導(dǎo)體制造技術(shù)來構(gòu)成，因而省略了對制造方法的具體說明。
(3.控制時(shí)序)圖15(a)表示圖8的時(shí)序控制器69的輸入信號(hào)時(shí)序，其示出了驅(qū)動(dòng)IC的輸入信號(hào)的時(shí)序。驅(qū)動(dòng)IC的控制線由五組差動(dòng)線構(gòu)成，在圖15(a)中，對其中與發(fā)光時(shí)間數(shù)據(jù)的取入相關(guān)的時(shí)序進(jìn)行說明。
SP(P/N)通過開始信號(hào)而在發(fā)光時(shí)間數(shù)據(jù)接收之前產(chǎn)生脈沖，且以后，每在192像素×6位＝1152個(gè)發(fā)光時(shí)間數(shù)據(jù)的接收之前產(chǎn)生。時(shí)序控制器69對該SP(P/N)脈沖的數(shù)目進(jìn)行計(jì)數(shù)，并與該驅(qū)動(dòng)IC中所設(shè)定的地址值進(jìn)行比較，當(dāng)相一致時(shí)取入那以后的192×6個(gè)數(shù)據(jù)。
SDCLK(P/N)以串行數(shù)據(jù)同步時(shí)鐘在該時(shí)鐘的上升沿與下降沿雙方引出串行數(shù)據(jù)。將各元件的最大發(fā)光時(shí)間除以主軸方向的發(fā)光元件數(shù)目，再除以發(fā)光時(shí)間數(shù)據(jù)寬度，并在該數(shù)值上乘以SDCLK周期中的引導(dǎo)次數(shù)，所得的值即為SDCLK周期。在本圖中，當(dāng)是A4，600dpi，50ppm的串聯(lián)彩色打印機(jī)時(shí)，如下所示。
最大發(fā)光時(shí)間＝170(μsec)主軸方向的發(fā)光元件數(shù)＝7680(個(gè))發(fā)光時(shí)間數(shù)據(jù)寬度＝6(位)SDCLK周期中的引導(dǎo)次數(shù)＝2(次)SDCLK周期＝170(μsec)÷7680÷6×27.4(nsec)因此SDCLK的頻率大約為135.5MHz。
以6位一組的串行數(shù)據(jù)(發(fā)光時(shí)間數(shù)據(jù))，如圖15(a)那樣與SDCLK同步地讀入SD(P/N)。
圖15(b)表示圖8的時(shí)序控制器69的輸入信號(hào)時(shí)序，其示出了在驅(qū)動(dòng)IC的五組差動(dòng)輸入信號(hào)中，圖15(a)所示的輸入信號(hào)之外的兩組輸入信號(hào)的時(shí)序。
RCLR(P/N)利用移位寄存器70(o，e)的數(shù)據(jù)清除信號(hào)，通過該脈沖，清除向移位寄存器71(o，e)輸出的發(fā)光時(shí)間數(shù)據(jù)。
TCCLK(P/N)為與圖8的時(shí)序控制器69所控制的有機(jī)EL元件的發(fā)光時(shí)間控制相關(guān)的基準(zhǔn)時(shí)鐘，以此為基礎(chǔ)來確定SHIFT CLK、CCLKOELn(o，e)、SRn(o，e)的時(shí)序。
圖16示出了從時(shí)序控制器69向移位寄存器70(o，e)發(fā)送的并行圖像數(shù)據(jù)(發(fā)光時(shí)間數(shù)據(jù))的轉(zhuǎn)送時(shí)序。DTSP(P/N)為圖像數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)送開始信號(hào)，DCLK(P/N)為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送時(shí)的同步時(shí)鐘。PADn為并行圖像數(shù)據(jù)，本說明表示6位數(shù)據(jù)的情形。PADn被與DCLK的上升沿及下降沿同步地依次寫入移位寄存器70(o，e)。
圖17示出了圖8的時(shí)序控制器69的選擇器部輸出信號(hào)時(shí)序的具體情況。
TCCLK為用于控制有機(jī)EL元件的發(fā)光時(shí)間的基準(zhǔn)時(shí)鐘，其作為將各元件的最大發(fā)光時(shí)間除以發(fā)光時(shí)間控制分割數(shù)，并進(jìn)而除以副掃描方向的行數(shù)所得的周期。在本圖中，當(dāng)是A4，600dpi，50ppm的串聯(lián)彩色打印機(jī)時(shí)，如下所示。
最大發(fā)光時(shí)間＝170(μsec)發(fā)光時(shí)間控制分割數(shù)＝26＝64(分割)副掃描方向的行數(shù)＝8(行)TCCLK周期＝170(μsec)÷64÷8332(nsec)因此TCCLK的頻率大約為3MHz。
SHIFT CLK為用于將移位寄存器71(o，e)的寄存器保存值依次移位的時(shí)鐘，是將各元件的最大發(fā)光時(shí)間除以發(fā)光時(shí)間控制分割數(shù)而得到的。
CCLK為圖8的計(jì)數(shù)器72的計(jì)數(shù)輸入信號(hào)，與SHIFT CLK頻率相同。
掃描線信號(hào)OEL 1/O與寄存器選擇信號(hào)SR1/O以相同的時(shí)序，從SHIFT CLK的下降沿開始，與第一個(gè)TCCLK的上升沿同步，產(chǎn)生TCCLK時(shí)鐘一個(gè)周期的量的脈沖。
OEL ON/OFF表示圖8的有機(jī)EL元件79的打開時(shí)間(發(fā)光時(shí)間)，在本例子的情況下，發(fā)光時(shí)間寬度為從0μsec到最大發(fā)光時(shí)間170μsec。
結(jié)合這些信號(hào)對發(fā)光動(dòng)作進(jìn)行說明。通過寄存器選擇信號(hào)SR1/O從移位寄存器71o的第一段寄存器輸出的發(fā)光時(shí)間數(shù)據(jù)，與計(jì)數(shù)值進(jìn)行比較并向電容線52輸出ON或者OFF信號(hào)。而另一方面，通過與此相同的時(shí)序，每隔恒定時(shí)間向第一段的有機(jī)EL元件驅(qū)動(dòng)電路78輸出掃描線信號(hào)OEL1/O。
如上所述，當(dāng)掃描線信號(hào)OEL1/O變?yōu)镺N時(shí)，如果電容線52為ON，則變?yōu)镺EL ON，點(diǎn)亮有機(jī)EL元件79。然后，即使掃描線信號(hào)OEL1/O為OFF，也可以維持有機(jī)EL元件79發(fā)光。更進(jìn)一步，當(dāng)掃描線信號(hào)OEL1/O變?yōu)镺N時(shí)，若電容線52為OFF，則為OEL OFF，有機(jī)EL元件79滅掉。
圖18示出了圖8的時(shí)序控制器69的選擇器部與發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路的信號(hào)時(shí)序。在圖17中，作為基本動(dòng)作的說明，對OEL 1/O與SR1/O進(jìn)行了敘述，但在圖18中，對副掃描方向的偶數(shù)行與奇數(shù)行一共8行的有機(jī)EL元件的發(fā)光控制時(shí)序進(jìn)行說明。
掃描線信號(hào)OELn/O與寄存器選擇信號(hào)SRn/O以相同時(shí)序，從SHIFTCLK的下降沿開始，與第n個(gè)TCCLK的上升沿同步，從而產(chǎn)生TCCLK時(shí)鐘一個(gè)周期的量的脈沖。由于寄存器選擇信號(hào)SRn/O選擇移位寄存器71的第n行寄存器(參照圖8)，因而從所述寄存器輸出的發(fā)光時(shí)間數(shù)據(jù)在比較器73中與計(jì)數(shù)值進(jìn)行比較，并向電容線52輸出ON或者OFF信號(hào)。而另一方面，通過與此相同的時(shí)序，掃描線信號(hào)OELn/O選擇第n行的有機(jī)EL元件掃描線(參照圖8)。如上所述，有機(jī)EL元件驅(qū)動(dòng)電路78可以僅在選擇了掃描線時(shí)，通過那時(shí)的電容線52的狀態(tài)對有機(jī)EL元件進(jìn)行開/關(guān)。因此通過將與共用電容線52的其他有機(jī)EL元件驅(qū)動(dòng)電路相連的掃描線的選擇時(shí)刻錯(cuò)開，可以對多個(gè)有機(jī)EL元件驅(qū)動(dòng)電路78進(jìn)行時(shí)間分割驅(qū)動(dòng)。
一旦基于移位寄存器71的各寄存器的發(fā)光時(shí)間數(shù)據(jù)的發(fā)光全部結(jié)束，則每隔SHIFT CLK的64個(gè)脈沖，將移位寄存器71的各寄存器的發(fā)光時(shí)間數(shù)據(jù)移位至下一寄存器，同樣地使之發(fā)光。此時(shí)，通過使感光體與有機(jī)EL陣列的副掃描方向的相對位置發(fā)生移動(dòng)，從而可以在感光體的同一像素上，重復(fù)進(jìn)行基于同一發(fā)光時(shí)間數(shù)據(jù)的曝光。
圖19示出了有機(jī)EL陣列驅(qū)動(dòng)IC(驅(qū)動(dòng)IC 26)的電路結(jié)構(gòu)的其他例子。本例子的有機(jī)EL陣列驅(qū)動(dòng)IC除了圖8所示的結(jié)構(gòu)之外，還包括光量調(diào)節(jié)用寄存器86及D/A轉(zhuǎn)換器87。
光量調(diào)節(jié)用寄存器86存儲(chǔ)有光量調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)，該光量調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)用于按每個(gè)驅(qū)動(dòng)IC 26來調(diào)節(jié)有機(jī)EL元件79的光量。光量調(diào)節(jié)用寄存器86為調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)寄存器的一個(gè)例子，其相對于192個(gè)移位寄存器70串聯(lián)設(shè)置。光量調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)從時(shí)序控制器69輸出，被192個(gè)移位寄存器70依次移位并被存儲(chǔ)到光量調(diào)節(jié)用寄存器86中。
D/A轉(zhuǎn)換器87從光量調(diào)節(jié)用寄存器86接收6位的光量調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)換成模擬數(shù)據(jù)(電壓)。此外，D/A轉(zhuǎn)換器87將該模擬數(shù)據(jù)提供給電力調(diào)節(jié)電路77。
圖20是有機(jī)EL元件79的光量調(diào)節(jié)電路的結(jié)構(gòu)的其他例子的示意圖。光量調(diào)節(jié)電路具有電力調(diào)節(jié)電路77與基準(zhǔn)電壓電路80，并按每個(gè)作為發(fā)光元件模塊的一個(gè)例子的驅(qū)動(dòng)IC 26來調(diào)節(jié)有機(jī)EL元件的發(fā)光量。具體地說，電力調(diào)節(jié)電路77具有調(diào)節(jié)通過供電線向有機(jī)EL元件驅(qū)動(dòng)電路組74(o，e)的供電的功能。
基準(zhǔn)電壓電路80具有光量調(diào)節(jié)用寄存器86，其存儲(chǔ)用于調(diào)節(jié)有機(jī)EL陣列曝光頭芯片1的光量的光量調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)；D/A轉(zhuǎn)換器87，其將所述光量調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬數(shù)據(jù)(輸出電壓)；并且，將D/A轉(zhuǎn)換器的輸出電壓作為基準(zhǔn)電壓Vref提供給電力調(diào)節(jié)電路77。在本實(shí)施方式中，存儲(chǔ)在光量調(diào)節(jié)用寄存器86中的光量調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)被附加在從時(shí)序控制器69(參照圖19)輸出的192個(gè)校正數(shù)據(jù)列或者發(fā)光數(shù)據(jù)列的先頭部分。
在本實(shí)施方式中，光量調(diào)節(jié)寄存器86被連接在192個(gè)移位寄存器70中的最終段(參照圖19)。即，光量調(diào)節(jié)用寄存器86是作為第193段的移位寄存器而設(shè)置的，但是設(shè)置在從第一段到最后一段中的任意一段都可以。此時(shí)，光量調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)根據(jù)光量調(diào)節(jié)用寄存器86的位置而被附加在192個(gè)校正數(shù)據(jù)列或發(fā)光數(shù)據(jù)列的預(yù)定的位置。
通過調(diào)節(jié)設(shè)置于基準(zhǔn)電壓電路80中的光量調(diào)節(jié)用寄存器86中所存儲(chǔ)的光量調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)的值，來調(diào)節(jié)提供給供電線51的、提供給有機(jī)EL元件79的電力。即，調(diào)節(jié)有機(jī)EL元件79的發(fā)光量。即，光量調(diào)節(jié)電路按每個(gè)驅(qū)動(dòng)IC 26來調(diào)節(jié)發(fā)光量。
光量調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)的值最好被調(diào)節(jié)成使得構(gòu)成有機(jī)EL陣列曝光頭2的多個(gè)驅(qū)動(dòng)IC 26之間，有機(jī)EL元件79的發(fā)光量大致均勻。例如，在多個(gè)驅(qū)動(dòng)IC 26中，測量有機(jī)EL元件79的發(fā)光量，并基于所述發(fā)光量，調(diào)節(jié)各驅(qū)動(dòng)IC 26中的光量調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)。
電力調(diào)節(jié)電路77具有誤差放大電路81、控制電路82和分壓電路83。分壓電路83具有在供電線51與GND之間串聯(lián)連接的多個(gè)電阻元件。此外，分壓電路83向誤差放大電路81提供所述多個(gè)電阻元件的連接點(diǎn)的電壓，即對施加到供電線51上的電壓進(jìn)行分壓所得的電壓。誤差放大電路81將通過分壓電路83所分得的電壓與基準(zhǔn)電壓Vref進(jìn)行比較，并將基于該比較結(jié)果的預(yù)定電壓提供給控制電路82。
控制電路82為MOS晶體管，向其源極或者漏極的一個(gè)提供VDD，另一個(gè)連接在分壓電路83的一端及供電線51上。此外，從誤差放大電路81向所述MOS晶體管的柵極提供預(yù)定的電壓。即，控制電路82基于誤差放大電路81的比較結(jié)果，控制供應(yīng)到供電線51的電力。
圖21為用于詳細(xì)說明有機(jī)EL陣列曝光頭芯片1中的有機(jī)EL元件79單位，及有機(jī)EL陣列曝光頭芯片1單位的光量偏差的校正內(nèi)容的圖?？v軸表示各有機(jī)EL元件79的光量，橫軸表示主掃描方向上的有機(jī)EL元件79的排列。
行85是作為有機(jī)EL元件79的目標(biāo)的光量設(shè)定值。在主掃描方向上排列的40個(gè)有機(jī)EL陣列曝光頭芯片1在有機(jī)EL陣列曝光頭芯片1之間在發(fā)光量上具有個(gè)體差別，此外，在各有機(jī)EL陣列曝光頭芯片1中，在有機(jī)EL元件79之間，在發(fā)光量上具有個(gè)體差別。具體地說，有機(jī)EL陣列曝光頭芯片1單位的發(fā)光量、及有機(jī)EL元件79單位的發(fā)光量具有如線101～105所示的個(gè)體差別。該個(gè)體差別例如由如下偏差所導(dǎo)致即，由作為有機(jī)陣列曝光頭芯片1的制造上的個(gè)體差別所引起的偏差，或由有機(jī)EL元件79的制造上的個(gè)體差別所引起的偏差。
作為校正該偏差的方法是如圖10及圖20所示的方法。即，光量調(diào)節(jié)電路77施加在供電線51上的電壓，通過調(diào)節(jié)如圖10所示的電阻元件的阻值，或者調(diào)節(jié)如圖20所示的存儲(chǔ)在寄存器86中的芯片單位的光量調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)來調(diào)節(jié)，從而可以使有機(jī)EL陣列曝光頭芯片1的發(fā)光量與光量設(shè)定值85一致。
另一方面，校正有機(jī)EL元件79之間的偏差的方法有在圖9中所示的方法。當(dāng)在設(shè)置于線101所示的有機(jī)EL陣列曝光頭芯片1上的、從第一列起的第192列有機(jī)EL元件79中，如圖所示那樣在發(fā)光量上具有差別時(shí)，作為對其進(jìn)行校正的方法，可以通過在加法器84中設(shè)定從時(shí)序控制器69提供的光量校正數(shù)據(jù)，然后讀入像素?cái)?shù)據(jù)，從而對于各有機(jī)EL元件79的發(fā)光量也可以使其與平行于光量設(shè)定值的發(fā)光量一致。由此，可以使以線101～105所示的偏差多的發(fā)光量與光量設(shè)定值一致。
在本實(shí)施方式中，由于以時(shí)間分割來控制多列有機(jī)EL元件的開/關(guān)，因而可以在同一時(shí)刻使它們?nèi)刻幱诎l(fā)光狀態(tài)。相反的方面，當(dāng)移位寄存器71的數(shù)據(jù)重寫時(shí)間很長時(shí)，擔(dān)心會(huì)給有機(jī)EL元件的點(diǎn)亮帶來障礙，但在本實(shí)施方式中，一旦在作為存儲(chǔ)器單元的移位寄存器70中存儲(chǔ)了一行的量的數(shù)據(jù)后，由于一下子使其移位到移位寄存器71中，因而可以在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)重寫，從而不會(huì)給有機(jī)EL元件的點(diǎn)亮帶來障礙。
并且在本實(shí)施方式中，在多個(gè)有機(jī)EL驅(qū)動(dòng)電路78中共用的比較器73經(jīng)由電容線52而進(jìn)行連接。在本實(shí)施方式中，使寄存器選擇信號(hào)SRn/O與掃描線信號(hào)OELn/O同步，并且將連接在共用比較器73的其他有機(jī)EL元件驅(qū)動(dòng)電路78上的掃描線的選擇時(shí)刻錯(cuò)開，所以即使共用比較器73也能夠以不同的發(fā)光時(shí)間驅(qū)動(dòng)多個(gè)有機(jī)EL元件驅(qū)動(dòng)電路78。
此外，在本實(shí)施方式中，在多個(gè)比較器73o、73e上連接了共用的計(jì)數(shù)器72。如圖17及圖18所示，在計(jì)數(shù)時(shí)鐘CCLK1周期內(nèi)，通過寄存器選擇信號(hào)SRn將所有的發(fā)光時(shí)間數(shù)據(jù)與計(jì)數(shù)器輸出進(jìn)行比較，所以即使共用計(jì)數(shù)器72，基于各個(gè)發(fā)光時(shí)間數(shù)據(jù)的灰度等級(jí)控制也是可能的。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)頭，包括多個(gè)發(fā)光元件模塊，各發(fā)光元件模塊具有多個(gè)發(fā)光元件；多個(gè)模塊發(fā)光量控制部，用于控制所述多個(gè)發(fā)光元件的發(fā)光量；和多個(gè)模塊發(fā)光量校正部，用于按每一個(gè)所述發(fā)光元件來校正所述多個(gè)發(fā)光元件的所述發(fā)光量。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)頭，其中，所述模塊發(fā)光量控制部具有恒定電壓電路，所述電路根據(jù)基準(zhǔn)電壓生成提供給所述多個(gè)發(fā)光元件的發(fā)光電壓；所述模塊發(fā)光量校正部通過對提供給對應(yīng)的所述模塊發(fā)光量控制部的所述基準(zhǔn)電壓進(jìn)行校正，從而校正所述發(fā)光量。
3.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)頭，其中，所述模塊發(fā)光量校正部具有設(shè)定了阻值的電阻元件，以便校正所述基準(zhǔn)電壓，使得在所述多個(gè)發(fā)光元件模塊之間所述多個(gè)發(fā)光元件的發(fā)光量大致均勻。
4.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)頭，其中，所述多個(gè)發(fā)光元件構(gòu)成發(fā)光元件矩陣，其中所述發(fā)光元件矩陣是將排列在副掃描方向上的發(fā)光元件組進(jìn)一步在主掃描方向上排列多列而形成的；各個(gè)所述發(fā)光元件模塊包括存儲(chǔ)器單元，其具有調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)寄存器及與所述多個(gè)像素對應(yīng)設(shè)置的多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)寄存器，所述存儲(chǔ)器單元接收用于校正提供給所述發(fā)光元件矩陣的電力的調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)以及用于分別曝光所述多個(gè)像素的多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)，并將所述調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)及所述多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)依次移位并分別存儲(chǔ)到所述調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)寄存器及所述多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)寄存器中；元件驅(qū)動(dòng)電路，其根據(jù)存儲(chǔ)在所述像素?cái)?shù)據(jù)寄存器中的所述像素?cái)?shù)據(jù)，使與所述像素?cái)?shù)據(jù)對應(yīng)的發(fā)光元件發(fā)光；電力調(diào)節(jié)電路，其根據(jù)所述調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)，對提供給所述發(fā)光矩陣的各發(fā)光元件的電力進(jìn)行調(diào)節(jié)；并且，使各發(fā)光元件在所述副掃描方向上依次發(fā)光，從而使配置于所述主掃描方向上的多個(gè)像素分別進(jìn)行多重曝光。
5.如權(quán)利要求4所述的光學(xué)頭，其中，還包括對所述調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬轉(zhuǎn)換的模擬轉(zhuǎn)換電路；并且，所述電力調(diào)節(jié)電路根據(jù)模擬轉(zhuǎn)換后的所述調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)所述電力。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的光學(xué)頭，其中，所述發(fā)光元件為有機(jī)EL元件。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種即使在發(fā)光元件之間存在發(fā)光量的偏差時(shí)，也可以形成畫質(zhì)良好的圖像的光學(xué)頭。其包括各自都具有多個(gè)發(fā)光元件的多個(gè)發(fā)光元件模塊；控制多個(gè)發(fā)光元件的發(fā)光量的多個(gè)模塊發(fā)光量控制部；按每個(gè)發(fā)光元件模塊來校正多個(gè)發(fā)光元件的發(fā)光量的多個(gè)模塊發(fā)光量校正部。優(yōu)選模塊發(fā)光量校正部對發(fā)光元件的發(fā)光量進(jìn)行校正，以使各發(fā)光元件模塊的發(fā)光量大致均勻。
文檔編號(hào)B41J2/45GK1647936SQ20051000
公開日2005年8月3日 申請日期2005年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月29日
發(fā)明者黑瀬光一, 野村雄二郎, 辻野凈士, 井熊健 申請人:精工愛普生株式會(huì)社