專利名稱：光頭、曝光裝置以及圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由面積灰度法驅(qū)動(dòng)的光頭、曝光裝置和利用曝光裝置的圖 像形成裝置。
背景技術(shù)：
在作為圖像形成裝置的打印機(jī)中使用用于在感光體鼓等像載持體上 形成靜電潛影的光頭。在光頭上，在主掃描方向把多個(gè)發(fā)光元件排列為陣 列狀。作為發(fā)光元件，有時(shí)也使用發(fā)光二極管。
此外，作為灰度的顯示方法，已經(jīng)周知有面積灰度法(例如，參照專
利文獻(xiàn)1)。面積灰度法是在主掃描方向的n點(diǎn)和副掃描方向的m點(diǎn)構(gòu)成 的塊中，用2值表現(xiàn)屬于它的各點(diǎn)，以塊單位顯示灰度。 〔專利文獻(xiàn)1)特開2004-249549號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
可是，在以往的使用發(fā)光二極管的光頭中，成為在完成布線圖案的印 刷電路板上安裝形成發(fā)光二極管的半導(dǎo)體芯片和驅(qū)動(dòng)IC的結(jié)構(gòu)。在實(shí)際 的印字中，基本的印字濃淡的實(shí)現(xiàn)是重要的。在驅(qū)動(dòng)電路一體構(gòu)成型的光 頭中，為了縮小頭寬度，成為極高密度的電路布局，所以各種信號(hào)線和發(fā) 光二極管的電源線必須交叉。因此，在信號(hào)線和電源線的交叉部產(chǎn)生寄生 電容。寄生電容作為耦合電容起作用，所以如果信號(hào)線的信號(hào)從點(diǎn)亮變化 到熄滅或從熄滅變化到點(diǎn)亮，在電源線中就會(huì)疊加噪聲。結(jié)果，流到點(diǎn)亮 中的發(fā)光二極管的電流變化，發(fā)光亮度暫時(shí)變化。即使是微弱的亮度變化， 對(duì)感光體也具有影響，在打印紙面上被人眼識(shí)別為不均勻。
這樣的問題在所謂的"測(cè)試"打印的時(shí)候變得顯著。這是因?yàn)?測(cè)試" 打印的時(shí)候，同時(shí)幾個(gè)像素電路進(jìn)行相同的邏輯轉(zhuǎn)變，對(duì)電源線產(chǎn)生更大 的噪聲。在A3用紙600dpi的頭中，約8000點(diǎn)是必要的，即使分割為塊，
也有數(shù)百個(gè)像素電路同時(shí)工作，所以產(chǎn)生非常大的噪聲。
本發(fā)明是鑒于這樣的情形而提出的，其目的在于，解決提供能抑制噪 聲的光頭、曝光裝置和圖像形成裝置的課題。
為了解決所述課題，本發(fā)明的光頭在第一方向用n (n為2以上的自 然數(shù))點(diǎn)、在第二方向用m (m是自然數(shù))點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)塊，用2值表現(xiàn)屬 于所述塊的各點(diǎn)的灰度，從而表現(xiàn)圖像的灰度，其中，包括多個(gè)發(fā)光元 件，其在所述第一方向排列，以與驅(qū)動(dòng)電流相對(duì)應(yīng)的亮度發(fā)光；多個(gè)驅(qū)動(dòng) 晶體管，其與所述多個(gè)發(fā)光元件的每個(gè)相對(duì)應(yīng)地設(shè)置，并供給所述驅(qū)動(dòng)電 流；電位線，其供給所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)晶體管的源極電位或柵極電位(例如圖 4所示的Lx、圖15所示的Lz);多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路，其與所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)晶體 管的每個(gè)相對(duì)應(yīng)地設(shè)置，對(duì)所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極供給指定導(dǎo)通狀態(tài)或斷 開狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)；所述驅(qū)動(dòng)電路，具有布線(例如圖4所示的Ly)， 其具有與所述電位線交叉的交叉部；邏輯電路，其基于指示所述發(fā)光元件
的點(diǎn)亮或熄滅的圖像數(shù)據(jù)，生成所述驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)；所迷多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的 邏輯電路，按與所述塊對(duì)應(yīng)的在所述第一方向排列的n個(gè)的每自然數(shù)倍， 在所述交叉部使所述布線的邏輯電平反轉(zhuǎn)。
在布線和所述電位線的交叉部產(chǎn)生寄生電容，該寄生電容作為耦合電 容起作用。因此，如果布線的邏輯電平變化，就在電位線重疊噪聲。本發(fā) 明以通過面積灰度法表現(xiàn)灰度為前提，但是這時(shí)，布線的邏輯電平的模式 以塊為基本單位。而且，多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的邏輯電路按與塊對(duì)應(yīng)的在第一方 向排列的n個(gè)的每自然數(shù)倍使交叉部的布線的邏輯電平反轉(zhuǎn)，所以能抵消 在電位線上的重疊的噪聲。其結(jié)果是能降低印字不均勻，大幅度提高印字 質(zhì)量。
在該光頭的優(yōu)選方式中，包含在到達(dá)所述交叉部之前使所述圖像數(shù)據(jù) 反轉(zhuǎn)奇數(shù)次的第一驅(qū)動(dòng)電路(例如，圖4的20A)和在到達(dá)所述交叉部之 前使所述圖像數(shù)據(jù)反轉(zhuǎn)偶數(shù)次的第二驅(qū)動(dòng)電路(例如圖4的20B)，所述 第一驅(qū)動(dòng)電路和所述第二驅(qū)動(dòng)電路按照與所述塊對(duì)應(yīng)的在所述第一方向 排列的n個(gè)的每自然數(shù)倍交替配置。這時(shí)，在第一驅(qū)動(dòng)鬼路和第二驅(qū)動(dòng)電 路中，布線和電位線的交叉部的邏輯反轉(zhuǎn)，所以能抵消在電位線上的重疊 的噪聲。
接下來(lái)，本發(fā)明的曝光裝置具有上述的光頭；控制電路，其生成 通過用2值表現(xiàn)屬于所述塊的各點(diǎn)的灰度而表現(xiàn)圖像的灰度的所述圖像數(shù) 據(jù)，并輸出到所述光頭。根據(jù)本發(fā)明，能抑制噪聲，降低印字不均勻。
此外，本發(fā)明的曝光裝置，具有光頭，其具有在第一方向排列的多 個(gè)發(fā)光元件；控制電路，其對(duì)所述光頭供給對(duì)各發(fā)光元件的點(diǎn)亮或熄滅進(jìn) 行指示的圖像數(shù)據(jù)，所述控制電路，在第一方向用n (n為2以上的自然 數(shù))點(diǎn)、在第二方向用m點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)塊時(shí)，生成通過用2值表現(xiàn)屬于所述 塊的各點(diǎn)的灰度而表現(xiàn)圖像的灰度的所述圖像數(shù)據(jù)，其中m是自然數(shù)。所 述光頭，具有多個(gè)驅(qū)動(dòng)晶體管，其對(duì)所述多個(gè)發(fā)光元件的每個(gè)供給驅(qū)動(dòng) 電流；電位線，其供給所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)晶體管的源極電位或柵極電位；多個(gè) 驅(qū)動(dòng)電路，其與所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)晶體管的每個(gè)相對(duì)應(yīng)地設(shè)置，并對(duì)所述多個(gè) 驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極供給對(duì)導(dǎo)通狀態(tài)或斷開狀態(tài)進(jìn)行指定的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，
所述驅(qū)動(dòng)電路，具有布線，其具有與所述電位線交叉的交叉部；邏輯電 路，其根據(jù)所述圖像數(shù)據(jù)，生成所述驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)；所述控制電路，在所 述多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的邏輯電路中，以如下方式生成所述圖像數(shù)據(jù)即按照與 所述塊相對(duì)應(yīng)地在所述第一方向排列的每n個(gè)自然數(shù)倍地，在所述交叉部 使所述布線的邏輯電平反轉(zhuǎn)。
根據(jù)本發(fā)明，在控制電路中，按與塊對(duì)應(yīng)的在第一方向排列的n個(gè)的 每自然數(shù)倍使交叉部的布線的邏輯電平反轉(zhuǎn)地生成圖像數(shù)據(jù)，所以能抑制 與電位線重疊的噪聲，降低印字不均勻。
作為本發(fā)明的曝光裝置的形態(tài)，所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路具有第一驅(qū)動(dòng)電路 (例如圖12的20A)和第二驅(qū)動(dòng)電路(例如圖12的20C);所述第一驅(qū) 動(dòng)電路，具有對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖存的鎖存器電路、使所述鎖存器電 路的輸出信號(hào)反轉(zhuǎn)的第一反轉(zhuǎn)電路、使所述第一反轉(zhuǎn)電路的輸出信號(hào)反轉(zhuǎn) 并且輸出所述驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)的第二反轉(zhuǎn)電路，與所述電位線之間具有交叉 部的所述布線，將所述第一反轉(zhuǎn)電路的輸出端子和所述第二反轉(zhuǎn)電路的輸 入端子相連接；所述第二驅(qū)動(dòng)電路，具有對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖存的鎖 存器電路、使所述鎖存器電路的輸出信號(hào)反轉(zhuǎn)并且輸出所述驅(qū)動(dòng)控制信號(hào) 的第一反轉(zhuǎn)電路，與所述電位線之間具有交叉部的所述布線，將所述第一 反轉(zhuǎn)電路的輸出端子和所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極連接，所述第一驅(qū)動(dòng)電路和
7
所述第二驅(qū)動(dòng)電路，按照在與所述塊對(duì)應(yīng)的在所述第一方向上排列的n個(gè) 的每自然數(shù)倍，交替配置。
這時(shí)，用控制電路反轉(zhuǎn)圖像數(shù)據(jù)的邏輯電平，所以在光頭的第三驅(qū)動(dòng) 電路中能省略第二反轉(zhuǎn)電路。結(jié)果能簡(jiǎn)易地構(gòu)成光頭，能使光頭進(jìn)一步小 型化。
此外，本發(fā)明的圖像形成裝置具備上述的曝光裝置、由來(lái)自所述光頭 的光形成像的像載持體。


圖1是表示利用本發(fā)明第1實(shí)施方式所涉及的光頭的圖像形成裝置的 一部分的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖2是表示曝光裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖3是用于說(shuō)明面積灰度法的塊的說(shuō)明圖。
圖4是表示光頭的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖5是表示處理單元的動(dòng)作的定時(shí)圖。
圖6是表示面積灰度和布線的邏輯電平的關(guān)系的說(shuō)明圖。
圖7是表示噪聲的波形的波形圖。
圖8是表示比較例的面積灰度和布線的邏輯電平的關(guān)系的說(shuō)明圖。 圖9是表示處理單元的其他結(jié)構(gòu)例、以及面積灰度和布線的邏輯電平 的關(guān)系的說(shuō)明圖。
圖10是表示第2實(shí)施方式的曝光裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖11是表示控制電路的動(dòng)作的時(shí)序圖。
圖12是表示光頭的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖13是表示處理單元的其他結(jié)構(gòu)例的框圖。
圖14是表示控制電路的動(dòng)作的定時(shí)圖。
圖15 (A) (D)是表示變形例的驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。 圖16是表示利用本發(fā)明所涉及的光頭的圖像形成裝置的結(jié)構(gòu)的縱剖 視圖。
圖17是表示利用本發(fā)明所涉及的光頭的其他圖像形成裝置的結(jié)構(gòu)的 縱剖視圖。 圖中A、 B—曝光裝置；10A、 10B—光頭；20A、 20B、 20C—驅(qū)動(dòng) 電路；31—驅(qū)動(dòng)晶體管；32—發(fā)光元件；Lx—電源線；Ly—布線；Lz—電 位線；50A、 50B—控制電路。
具體實(shí)施例方式
參照

本發(fā)明的各種實(shí)施方式。須指出的是，對(duì)在各圖中公共 的部分付與相同的符號(hào)。 <1.第1實(shí)施方式>
圖1是表示利用本發(fā)明第1實(shí)施方式的光頭的圖像形成裝置的一部分 的結(jié)構(gòu)的立體圖。如該圖所示，該圖像形成裝置具有光頭IOA和聚光性透 鏡陣列15和感光體鼓(像載持體)110。光頭IOA具有排列為陣列狀的多 個(gè)發(fā)光元件。這些發(fā)光元件對(duì)應(yīng)于應(yīng)該在用紙等記錄材料上打印的圖像， 有選擇地發(fā)光。作為發(fā)光元件，如果在感光體鼓110上能形成潛影，就可 以是任意的，但是在本例子中，使用OLED(Organic Light Emitting Diode) 元件。聚光性透鏡陣列15配置在光頭10A和感光體鼓110之間。該聚光 性透鏡陣列15包含以各自的光軸向著光頭10A的姿態(tài)排列為陣列狀的多 折射率分布型透鏡。從光頭10A的各發(fā)光元件發(fā)出的光透過聚光性透鏡陣 列15的各折射率分布型透鏡，在感光體鼓110的表面成像。感光體鼓110 旋轉(zhuǎn)，在感光體鼓110的表面的給定曝光位置形成與所需的圖像對(duì)應(yīng)的圖 像。此外，在主掃描方向(第一方向)排列8k (k為自然數(shù))個(gè)發(fā)光元件， 構(gòu)成本實(shí)施方式的光頭10A。
圖2是表示使用光頭10A的曝光裝置A的框圖。如圖所示，曝光裝 置A具有控制電路50A和光頭10A?？刂齐娐?0A根據(jù)從上一級(jí)裝置供 給的輸入圖像數(shù)據(jù)Din，生成輸出圖像數(shù)據(jù)Dout。輸出圖像數(shù)據(jù)Dout是 按照面積灰度法對(duì)各點(diǎn)指示點(diǎn)亮或熄滅的數(shù)據(jù)?？刂齐娐?0A輸出控制光 頭10A的各種控制信號(hào)。在本例子中，如圖3所示，在主掃描方向(第一 方向)由4個(gè)點(diǎn)、在副掃描方向由4個(gè)點(diǎn)，以4X4的點(diǎn)構(gòu)成1塊，用l
塊表現(xiàn)一個(gè)灰度。
圖4表示光頭的框圖。光頭10A具有k(n是自然數(shù))個(gè)處理單元Ul、
U2、 Uk，對(duì)它們供給作為輸出圖像數(shù)據(jù)Dout的圖像數(shù)據(jù)Dl、
D2、 ，"Dk。圖像數(shù)據(jù)Dl Dk的每個(gè)被時(shí)分復(fù)用為表示8個(gè)發(fā)光元件的 點(diǎn)亮或熄滅的數(shù)據(jù)dl、 d2、…d8。此外，選擇信號(hào)SEL1 SEL8是在數(shù) 據(jù)dl d8分別變?yōu)橛行У钠陂g中排他地變?yōu)楦唠娖降男盘?hào)。
說(shuō)明處理單元U1。另外，其他處理單元U2 Uk也與處理單元Ul同 樣地構(gòu)成。處理單元Ul具有2個(gè)塊單元Ula和Ulb。塊單元Ula和Ulb， 具有與構(gòu)成塊的主掃描方向的點(diǎn)的個(gè)數(shù)(在本例子中"4")相同個(gè)數(shù)的發(fā) 光元件32。
塊單元Ula具有4個(gè)發(fā)光元件32、 4個(gè)驅(qū)動(dòng)晶體管31、 4個(gè)驅(qū)動(dòng)電路 20A。對(duì)發(fā)光元件32的陰極供給電位VCT，而其陽(yáng)極電連接在驅(qū)動(dòng)晶體 管31的漏極上。驅(qū)動(dòng)晶體管31的源極與電源線Lx電連接。對(duì)電源線Lx 從未圖示的電源電路供給電源電位VEL。在本例子中，VEL>VCT。
驅(qū)動(dòng)電路20A具有第一鎖存器電路21、第二鎖存器電路22、反相器 23和24。這些電路作為對(duì)驅(qū)動(dòng)晶體管31供給柵極電位的邏輯電路起作用。 這點(diǎn)在驅(qū)動(dòng)電路20B中也同樣。第一鎖存器電路21使用選擇信號(hào)SEL1 SEL8對(duì)圖像數(shù)據(jù)Dl進(jìn)行鎖存。選擇信號(hào)SEL1 SEL8如圖5所示，是在 規(guī)定的單位期間T中依次變?yōu)橛行У男盘?hào)。因此，第一鎖存器電路21的 輸出信號(hào)dl d8與選擇信號(hào)SEL1 SEL8同步。第二鎖存器電路22按照 鎖存器信號(hào)LAT，對(duì)第一鎖存器電路21的輸出信號(hào)dl d8進(jìn)行鎖存，而 生成輸出信號(hào)dl' d8。
在塊單元Ula的驅(qū)動(dòng)電路20A和塊單元Ulb的驅(qū)動(dòng)電路20B中，對(duì) 供給到與電源線Lx交叉的布線Ly的信號(hào)的邏輯電平進(jìn)行反轉(zhuǎn)。也即，在 驅(qū)動(dòng)電路20A，與向布線Ly供給反相器23的輸出信號(hào)相對(duì)，而在驅(qū)動(dòng)電 路20B，對(duì)布線Ly供給反相器24的輸出信號(hào)。換言之，驅(qū)動(dòng)電路20A， 在到達(dá)布線Ly和電源線Lx的交叉部之前使圖像數(shù)據(jù)反轉(zhuǎn)奇數(shù)次，而驅(qū)動(dòng) 電路20B在到達(dá)布線Ly和電源線Lx的交叉部之前使圖像數(shù)據(jù)反轉(zhuǎn)偶數(shù) 次。
在布線Ly和電源線Lx的交叉部產(chǎn)生寄生電容C。該寄生電容C作為 耦合電容起作用，所以如果布線Ly的邏輯電平反轉(zhuǎn)，則與它同步在電源 線Lx上疊加噪聲。這里，發(fā)光元件32的發(fā)光亮度按照流到那里的驅(qū)動(dòng)電 流決定。而且，驅(qū)動(dòng)電流的大小根據(jù)驅(qū)動(dòng)晶體管31的柵極*源極之間的 電壓決定。因此，如果通過寄生電容C在電源線Lx上疊加噪聲，則驅(qū)動(dòng) 電流的大小就變化，發(fā)光元件32的發(fā)光亮度變化。在本實(shí)施方式中，之 所以用塊單元Ula和塊單元Ulb構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路20A和20B，從而將向與 電源線Lx交叉的布線Ly供給的信號(hào)的邏輯電平反轉(zhuǎn)，是為了抵消在電源 線Lx上疊加的噪聲。
圖6表示交叉部的布線Ly的邏輯電平和面積灰度的關(guān)系。在該圖中 施以斜線的部分表示發(fā)光元件32點(diǎn)亮的點(diǎn)。如該圖所示，在面積灰度l， 在各塊中點(diǎn)亮l個(gè)點(diǎn)，在面積灰度6，在各塊中點(diǎn)亮6個(gè)點(diǎn)。這里，面積 灰度為1時(shí)，在單位期間T2，塊單元Ula的布線Ly的邏輯電平全部為"L"， 而塊單元Ulb的布線Ly的邏輯電平全部為"H"。然后在單位期間T3， 塊單元Ula的布線Ly的邏輯電平的一個(gè)從"L"變?yōu)?H"，塊單元Ulb 的布線Ly的邏輯電平全部的一個(gè)從"H"變?yōu)?L"。即在本實(shí)施方式中， 以塊單位布線Ly的邏輯電平反轉(zhuǎn)的方式構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路20A和20B，所以 布線Ly的邏輯電平(交叉部的邏輯電平)從"L"轉(zhuǎn)化為"H"的數(shù)量和 從"H"轉(zhuǎn)化為"L"的數(shù)量相等。例如，面積灰度為11時(shí)，如果從單位 期間Tl變?yōu)門2，從"L"轉(zhuǎn)化為"H"的數(shù)量為3，從"H"轉(zhuǎn)化為"L" 的數(shù)量也是3。
如果布線Ly的邏輯電平從"L"變?yōu)?H"，就如圖7 (A)所示，產(chǎn) 生正極性的脈沖狀的噪聲，如果布線Ly的邏輯電平從H"變?yōu)?L"，就 如圖7 (B)所示，產(chǎn)生負(fù)極性的脈沖狀的噪聲。這些噪聲在電源線Lx上 抵消。據(jù)此，能抑制噪聲的發(fā)生。
如果與塊單元Ula同樣用驅(qū)動(dòng)電路20A構(gòu)成塊單元Ulb，則交叉部 的布線Ly的邏輯電平和面積灰度的關(guān)系如圖8所示。這時(shí)，在由虛線包 圍的部分，在布線Ly的邏輯電平中產(chǎn)生不均衡。例如，在面積灰度6的 單位期間T2， "L"為6， "H"為2。如果有這樣的不平衡，"L"變?yōu)?H" 的數(shù)量與從"H"變?yōu)?L"的數(shù)量就不一致，在電源線Lx中疊加的噪聲 增大。
這樣，本實(shí)施方式的光頭10A能抑制在電源線Lx中疊加的噪聲，所 以用面積灰度法表現(xiàn)灰度時(shí)，能降低亮度不均勻，能大幅度提高印字質(zhì)量。 在上述的實(shí)施方式中，通過以塊為單位使布線Ly的邏輯電平反轉(zhuǎn)，
減少在電源線Lx中疊加的噪聲。這是因?yàn)橥ㄟ^使邏輯電平從"L"變?yōu)?H" 的數(shù)量和從"H"變?yōu)?L"的數(shù)量一致，抵消噪聲。通過面積灰度法創(chuàng)造 灰度時(shí)，布線Ly的邏輯電平的模式(邏輯電平的組合)中，塊成為基本 單位。從抑制噪聲的觀點(diǎn)出發(fā)，能以某單位抵消噪聲就可以。因此，也可 以按塊的每自然數(shù)倍使布線Ly的邏輯電平反轉(zhuǎn)地構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路。這里， 如果塊由在主掃描方向(第一方向)n (n為2以上的自然數(shù))點(diǎn)、在副掃 描方向(第二方向)m (m是自然數(shù))點(diǎn)構(gòu)成，則多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的邏輯電 路就按與塊相對(duì)應(yīng)的在主掃描方向排列的n個(gè)的各自然數(shù)倍使布線Ly的 邏輯電平反轉(zhuǎn)。例如，如圖9所示，也可以用2塊單位配置驅(qū)動(dòng)電路20A 和驅(qū)動(dòng)電路20B。這時(shí)，用4塊抵消噪聲。 <2.第2實(shí)施方式>
圖10表示第2實(shí)施方式的曝光裝置B的結(jié)構(gòu)的框圖。在上述的實(shí)施 方式l中，用于以塊單位把布線Ly的邏輯電平反轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)在光頭IOA的 內(nèi)部完結(jié)。與此相對(duì),第2實(shí)施方式的曝光裝置B在控制電路50B中生成 以給定的塊單位反轉(zhuǎn)邏輯電平的輸出圖像數(shù)據(jù)Dout'。更具體而言，如圖 ll所示，在第l實(shí)施方式的圖像數(shù)據(jù)Dout中，使構(gòu)成第i個(gè)(1Si^k) 的圖像數(shù)據(jù)Di的dl、 d2、 d3、 d4、 ."d8中d5 d8反轉(zhuǎn)，生成輸出圖像 數(shù)據(jù)Dout'。構(gòu)成圖像數(shù)據(jù)Di'的dl d4被供給到與第2i-l塊對(duì)應(yīng)的塊 單元Uia， d5a d8a被供給到與第2i個(gè)塊對(duì)應(yīng)的塊單元Uib。由于dl d4 和d5a d8a是塊單位的數(shù)據(jù)，所以提供給光頭10B的輸出圖像數(shù)據(jù)Dout' 以塊單位使邏輯電平反轉(zhuǎn)。這時(shí)，dl d4用"0"指示發(fā)光元件32的點(diǎn)亮， 用"1"指示發(fā)光元件32的熄滅。另一方面，d5a d8a用"1"指示發(fā)光 元件32的點(diǎn)亮，用"0"指示發(fā)光元件32的熄滅。
圖12表示第2實(shí)施方式的光頭10B的框圖。該光頭10B除了使用驅(qū) 動(dòng)電路20C代替構(gòu)成塊單元Ulb的驅(qū)動(dòng)電路20B夕卜，與圖4所示的實(shí)施 方式1的光頭10A同樣地構(gòu)成。驅(qū)動(dòng)電路20C成為從驅(qū)動(dòng)電路20B去除 反相器23的結(jié)構(gòu)。如上所述，d5a d8a的邏輯電平成為把dl d4的邏輯 電平反轉(zhuǎn)的邏輯電平，所以驅(qū)動(dòng)電路20C即使沒有反相器23，也能使布 線Ly的邏輯電平逆轉(zhuǎn)。據(jù)此，交叉部的布線Ly的邏輯電平和面積灰度的 關(guān)系變?yōu)榕c實(shí)施方式1的圖6相同。
根據(jù)本實(shí)施方式，在控制電路50B，選擇以塊單位交替使邏輯電平反 轉(zhuǎn)或不反轉(zhuǎn)，所以在光頭10B中，在簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)的同時(shí)，抑制噪聲向電源線 Lx的重疊，能大幅度提高印字質(zhì)量。
另外，控制電路50B也可以選擇以塊的自然數(shù)倍的單位交替把邏輯電 平反轉(zhuǎn)或不反轉(zhuǎn)。這時(shí)，也可以與邏輯電平的反轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)，使用驅(qū)動(dòng)電路20C。 這里，如果塊由在主掃描方向(第一方向)n (n為2以上的自然數(shù))點(diǎn)、 在副掃描方向(第二方向)m (m是自然數(shù))點(diǎn)構(gòu)成，控制電路50B就以 按照與塊對(duì)應(yīng)的在主掃描方向排列的n的每自然數(shù)倍使布線Ly的邏輯電 平反轉(zhuǎn)的方式，生成輸出圖像數(shù)據(jù)Dout'。
例如，如圖13所示，在光頭10B，用2塊單位配置驅(qū)動(dòng)電路20A和 驅(qū)動(dòng)電路20C時(shí)，如圖14所示，以2塊單位把邏輯電平反轉(zhuǎn)，生成輸出 圖像數(shù)據(jù)Dout'。這時(shí)，面積灰度和布線Ly的邏輯電平的關(guān)系變?yōu)榕c圖9
所示的關(guān)系相同。 -<3.變形例>
在上述的各實(shí)施方式中，把電源線Lx布線Ly的交叉部的寄生電容作 為問題，但是發(fā)光元件32的發(fā)光亮度也由驅(qū)動(dòng)晶體管31的柵極電位決定。 因此，對(duì)于備有在驅(qū)動(dòng)晶體管31變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)時(shí)供給柵極電位的電位線 Lz的情況，電位線Lz和布線Ly的交叉部的寄生電容也成為問題。
例如，在圖15 (A)所示的電路結(jié)構(gòu)中，假定驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件32的情 形。在該例子中，使發(fā)光元件32點(diǎn)亮?xí)r，驅(qū)動(dòng)晶體管31變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)， 通過電位線Lz供給的基準(zhǔn)電位Vref提供給驅(qū)動(dòng)晶體管31的柵極，并且晶 體管34變?yōu)閿嚅_狀態(tài)。另一方面，使發(fā)光元件32熄滅時(shí)，晶體管33變 為斷開狀態(tài)，并且晶體管34變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，電源電位VEL提供給驅(qū)動(dòng)晶 體管31的柵極。另外，在圖15中，將驅(qū)動(dòng)鎖存器電路21和22、反相器 23和24的電源設(shè)為VDD、 VSS，且VDD^ VEL^Vref嘗VSS。
在這樣的結(jié)構(gòu)中，在布線Ly和電源線Lx之間存在寄生電容Cl，并且 在布線Ly和電位線Lz之間存在寄生電容C2。因此，如果布線Ly的邏輯 電平變化，則不僅在電源線Lx，在電位線Lz中也混入噪聲。因此，關(guān)于 電位線Lz，也適用在上述的各實(shí)施方式中說(shuō)明的電源線Lx的噪聲的抵消。
更具體而言，采用圖15 (B)所示的驅(qū)動(dòng)電路20A，代替上述的各實(shí)施
方式中說(shuō)明的驅(qū)動(dòng)電路20A，采用圖15 (C)所示的驅(qū)動(dòng)電路20B'代替驅(qū) 動(dòng)電路20B，采用圖15 (D)所示的驅(qū)動(dòng)電路20C'代替驅(qū)動(dòng)電路20C。 〈4.圖像形成裝置〉
以上的各形態(tài)的光頭IOA、 10B能作為利用電子照相方式的圖像形成 裝置的用于對(duì)像載持體寫入潛影的直線型的光頭利用。作為圖像形成裝置 的例子，有打印機(jī)、復(fù)印機(jī)的打印部分和傳真的打印部分。圖16是表示 把光頭IOA、 10B作為直線型的光頭使用的圖像形成裝置的一個(gè)例子的縱 剖視圖。該圖像形成裝置是利用帶中間轉(zhuǎn)印體方式的串聯(lián)的彩色圖像形成 裝置。
該圖像形成裝置中，同樣結(jié)構(gòu)的4個(gè)有機(jī)EL陣列IOK、 IOC、 IOM、 10Y 分別配置在同樣結(jié)構(gòu)的4個(gè)感光體鼓(像載持體)IIOK、 IIOC、 IIOM、 110Y 的曝光位置。有機(jī)EL陣列10K、 IOC、 IOM、 IOY是以上列舉的任意形態(tài)的 光頭IOA、 IOB。
如圖16所示，在該圖像形成裝置中設(shè)置驅(qū)動(dòng)輥121和從動(dòng)輥122，在 這些輥121、 122上纏繞無(wú)端的中間轉(zhuǎn)印帶120，并使得如箭頭所示在輥 121、 122的周圍旋轉(zhuǎn)。雖然未圖示，但是可以設(shè)置對(duì)中間轉(zhuǎn)印帶120作用 張力的張力輥等張力付與部件。
在中間轉(zhuǎn)印帶120的周圍，彼此隔開給定間隔而在外周面配置具有感 光層的4個(gè)感光體鼓IIOK、 IIOC、 IIOM、 IIOY。下標(biāo)K、 C、 M、 Y分 別意味著用于形成黑、青色(V7乂)、洋紅(7if乂夕)、黃色(一工口 一)的顯像。關(guān)于其他構(gòu)件，也是同樣。感光體鼓110K、 IIOC、 IIOM、 IIOY與中間轉(zhuǎn)印帶120的驅(qū)動(dòng)同步旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
在各感光體鼓110 (K、 C、 M、 Y)的周圍配置電暈放電(〕口于) 帶電器111 (K、 C、 M、 Y)、有機(jī)EL陣列10 (K、 C、 M、 Y)、顯像器 114 (K、 C、 M、 Y)。電暈放電帶電器111 (K、 C、 M、 Y)使對(duì)應(yīng)的感 光體鼓110 (K、 C、 M、 Y)外周面一樣地帶電。有機(jī)EL陣列10 (K、 C、 M、 Y)把靜電潛影寫入感光體鼓的帶電的外周面。把各有機(jī)EL陣列10 (K、 C、 M、 Y)設(shè)置為多個(gè)發(fā)光元件P的排列方向沿著感光體鼓110 (K、 C、 M、 Y)的母線(主掃描方向)。通過所述多個(gè)發(fā)光元件P對(duì)感光體鼓 照射光，進(jìn)行靜電潛影的寫入。顯像器114 (K、 C、 M、 Y)通過使作為顯像劑的粉末附著在靜電潛影上，在感光體鼓上形成顯像即可視像。
由這樣的4色的單色顯像形成臺(tái)(7于一V3 >0形成的黑、青色、
洋紅、黃色的各顯像依次一次轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶120上，在中間轉(zhuǎn)印帶120 上重合，結(jié)果取得彩色的顯像。在中間轉(zhuǎn)印帶120的內(nèi)側(cè)配置四個(gè)一次轉(zhuǎn) 印電暈管(〕口卜口乂)(轉(zhuǎn)印器)112 (K、 C、 M、 Y)。 一次轉(zhuǎn)印電暈 管112 (K、 C、 M、 Y)分別配置在感光體鼓110 (K、 C、 M、 Y)的附 近，通過從感光體鼓110 (K、 C、 M、 Y)以靜電吸引顯像，把顯像轉(zhuǎn)印 到通過感光體鼓和一次轉(zhuǎn)印電暈管112之間的中間轉(zhuǎn)印帶120上。
作為最終形成圖像的對(duì)象的紙張(sheet) 102通過拾取輥103從供紙 盒101 —張一張輸送，傳送到與驅(qū)動(dòng)輥121接觸的中間轉(zhuǎn)印帶120和二次 轉(zhuǎn)印輥126之間的輥隙(二、;/7°)。中間轉(zhuǎn)印帶120上的彩色的顯像由二 次轉(zhuǎn)印輥126統(tǒng)一二次轉(zhuǎn)印到紙張102的單面上，通過作為定影(定著) 部的定影輥對(duì)127，從而定影在紙張102上。然后，紙張102由排紙輥對(duì) 128向形成在裝置上部的排紙盒上排出。
下面，說(shuō)明本發(fā)明的圖像形成裝置的其他實(shí)施方式。 圖17是把光頭IOA、 IOB作為直線型的光頭使用的其他圖像形成裝置 的縱剖視圖。該圖像形成裝置是利用帶中間轉(zhuǎn)印體方式的旋轉(zhuǎn)顯像式的彩 色圖像形成裝置。在圖17所示的圖像形成裝置中，在感光體鼓的周圍設(shè) 置電暈放電帶電器168、旋轉(zhuǎn)式的顯像單元161、有機(jī)EL陣列167、中間 轉(zhuǎn)印帶169。
電暈放電帶電器168使感光體鼓165的外周面一樣地帶電。有機(jī)EL 陣列167把靜電潛影寫入感光體鼓165的帶電的外周面。有機(jī)EL陣列167 是以上列舉各形態(tài)的光頭IOA、 IOB，并以多個(gè)發(fā)光元件P的排列方向沿 著感光體鼓165的母線(主掃描方向)的方式設(shè)置。通過從這些發(fā)光元件 P對(duì)感光體鼓165照射光，進(jìn)行靜電潛影的寫入。
顯像部件161是4個(gè)顯像器163Y、 163C、 163M、 163K隔著90度的 角間隔配置的鼓，能以軸161a為中心，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。顯像器163Y、 163C、 163M、 163K分別把黃、青色、洋紅、黑色的粉末提供給感光體鼓165， 通過使作為顯像劑的調(diào)色劑(卜于一)附著在靜電潛影上，在感光體鼓165 上形成顯像即可視像。
無(wú)端的中間轉(zhuǎn)印帶169纏繞在驅(qū)動(dòng)輥170a、從動(dòng)輥170b、 一次轉(zhuǎn)印 輥166、張力輥上，沿這些輥的周圍按照箭頭所示的方向旋轉(zhuǎn)。 一次轉(zhuǎn)印 輥166通過從感光體鼓165用靜電吸引顯像，把顯像轉(zhuǎn)印到通過感光體鼓 和一次轉(zhuǎn)印輥166之間的中間轉(zhuǎn)印帶169上。
具體而言，在感光體鼓165的最初的1圈旋轉(zhuǎn)中，通過有機(jī)EL陣列 167寫入用于黃(Y)像的靜電潛影，通過顯像器163Y形成同色的顯像， 再轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶169上。此外，在下l圈旋轉(zhuǎn)中，通過有機(jī)EL陣列 167寫入用于青色(C)像的靜電潛影，通過顯像器163C形成同色的顯像， 與黃色的顯像重疊地轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶169上。然后，感光體鼓165旋轉(zhuǎn) 4圈時(shí)，依次把黃色、青色、洋紅、黑色的顯像重疊到中間轉(zhuǎn)印帶169上， 結(jié)果在中間轉(zhuǎn)印帶169上形成彩色的顯像。在作為最終形成圖像的對(duì)象的 紙張的兩面形成圖像時(shí)，以在中間轉(zhuǎn)印帶169上轉(zhuǎn)印表面和背面的同色的 顯像，接著在中間轉(zhuǎn)印帶169上形成表面和背面的下一顏色的顯像，從而 在中間轉(zhuǎn)印帶169上取得彩色的顯像。
在圖像形成裝置中設(shè)置紙張通過的紙張輸送路線174。紙張從供紙盒 178由拾取輥179 —張一張取出，通過輸送輥在紙張輸送路線174上前進(jìn)， 通過與驅(qū)動(dòng)輥170a接觸的中間轉(zhuǎn)印帶169和二次轉(zhuǎn)印輥171之間的輥隙。 二次轉(zhuǎn)印輥171，通過從中間轉(zhuǎn)印帶169統(tǒng)一地靜電吸引全彩色顯像，把 顯像轉(zhuǎn)印到紙張的單面上。二次轉(zhuǎn)印輥171通過未圖示的離合器，接近或 遠(yuǎn)離中間轉(zhuǎn)印帶169。然后，在把彩色的顯像轉(zhuǎn)印到紙張(sheet)上時(shí)， 二次轉(zhuǎn)印輥171與中間轉(zhuǎn)印帶169抵接，在顯像重疊到中間轉(zhuǎn)印帶169上 時(shí)，從二次轉(zhuǎn)印輥171離開。
把按以上那樣轉(zhuǎn)印圖像的紙張向定影器172輸送，通過定影器172的 加熱輥172a和加壓輥172b之間，從而對(duì)紙張上的顯像進(jìn)行定影。定影處 理后的紙張進(jìn)入排紙輥對(duì)176中，并沿箭頭F的方向前進(jìn)。在兩面印刷時(shí)， 紙張的大部分通過排紙輥對(duì)176后，排紙輥對(duì)176向反向旋轉(zhuǎn)，如箭頭G 所示，向兩面印刷用輸送路線175導(dǎo)入。然后，通過二次轉(zhuǎn)印輥171，將 顯像轉(zhuǎn)印到紙張的另一面上，并再度由定影器172定影進(jìn)行定影處理后， 由排紙輥對(duì)176把紙張排出。
圖16和圖17所示的圖像形成裝置把發(fā)光元件P作為曝光部件利用，
所以與使用激光掃描光學(xué)系統(tǒng)時(shí)相比，更能實(shí)現(xiàn)裝置的小型化。另外，在 以上列舉以外的電子照相方式的圖像形成裝置中也能采用本發(fā)明所涉及 的光頭。例如，在不使用中間轉(zhuǎn)印頭地直接從感光體鼓把顯像轉(zhuǎn)印到紙張 上的類型的圖像形成裝置、形成單色的圖像的圖像形成裝置中也能應(yīng)用本 發(fā)明的光頭。
此外，應(yīng)用本發(fā)明的光頭的圖像形成裝置并不局限于圖像形成裝置。 例如，作為各種電子儀器的照明裝置，也采用本發(fā)明的光頭。作為這樣的
電子儀器，列舉傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)、復(fù)合機(jī)(multifunction copier)、打 印機(jī)等。在這些電子儀器中適合采用把多個(gè)發(fā)光元件排列為面狀的光頭。
權(quán)利要求
1.一種光頭，其中，在第一方向用n點(diǎn)、在第二方向用m點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)塊，用2值表現(xiàn)屬于所述塊的各點(diǎn)的灰度，從而表現(xiàn)圖像的灰度，其中n為2以上的自然數(shù)，m是自然數(shù)，包括多個(gè)發(fā)光元件，其在所述第一方向排列，以與驅(qū)動(dòng)電流相對(duì)應(yīng)的亮度發(fā)光；多個(gè)驅(qū)動(dòng)晶體管，其與所述多個(gè)發(fā)光元件的每個(gè)相對(duì)應(yīng)地設(shè)置，并供給所述驅(qū)動(dòng)電流；電位線，其供給所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)晶體管的源極電位或柵極電位；多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路，其與所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)晶體管的每個(gè)相對(duì)應(yīng)地設(shè)置，對(duì)所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極供給指定導(dǎo)通狀態(tài)或斷開狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)；所述驅(qū)動(dòng)電路，具有布線，其具有與所述電位線交叉的交叉部；邏輯電路，其基于指示所述發(fā)光元件的點(diǎn)亮或熄滅的圖像數(shù)據(jù)，生成所述驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)；所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的邏輯電路，按與所述塊對(duì)應(yīng)的在所述第一方向排列的n個(gè)的每自然數(shù)倍，在所述交叉部使所述布線的邏輯電平反轉(zhuǎn)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光頭，其特征在于，所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路，包含在到達(dá)所述交叉部之前使所述圖像數(shù)據(jù)反 轉(zhuǎn)奇數(shù)次的第一驅(qū)動(dòng)電路；以及在到達(dá)所述交叉部之前使所述圖像數(shù)據(jù)反 轉(zhuǎn)偶數(shù)次的第二驅(qū)動(dòng)電路；所述第一驅(qū)動(dòng)電路和所述第二驅(qū)動(dòng)電路，按照在與所述塊相對(duì)應(yīng)的所 述第一方向上排列的每n個(gè)自然數(shù)倍，交替配置。
3. —種曝光裝置，其中， 具有權(quán)利要求1或2所述的光頭；以及控制電路，其生成通過用2值表現(xiàn)屬于所述塊的各點(diǎn)的灰度而表現(xiàn)圖像的灰度的所述圖像數(shù)據(jù)，并輸出到所述光頭。
4. 一種曝光裝置，其中，包括光頭，其具有在第一方向排列的多個(gè)發(fā)光元件； 控制電路，其對(duì)所述光頭供給對(duì)各發(fā)光元件的點(diǎn)亮或熄滅進(jìn)行指示的 圖像數(shù)據(jù)，所述控制電路，在第一方向用n (n為2以上的自然數(shù))點(diǎn)、在第二 方向用m點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)塊時(shí)，生成通過用2值表現(xiàn)屬于所述塊的各點(diǎn)的灰度 而表現(xiàn)圖像的灰度的所述圖像數(shù)據(jù)，其中m是自然數(shù)；所述光頭，具有多個(gè)驅(qū)動(dòng)晶體管，其對(duì)所述多個(gè)發(fā)光元件的每個(gè)供給驅(qū)動(dòng)電流； 電位線，其供給所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)晶體管的源極電位或柵極電位； 多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路，其與所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)晶體管的每個(gè)相對(duì)應(yīng)地設(shè)置，并對(duì)所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極供給對(duì)導(dǎo)通狀態(tài)或斷開狀態(tài)進(jìn)行指定的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，所述驅(qū)動(dòng)電路，具有布線，其具有與所述電位線交叉的交叉部；邏輯電路，其根據(jù)所述圖像數(shù)據(jù)，生成所述驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)；所述控制電路，在所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的邏輯電路中，以如下方式生成所述圖像數(shù)據(jù)即按照與所述塊相對(duì)應(yīng)地在所述第一方向排列的每n個(gè)自然數(shù)倍地，在所述交叉部使所述布線的邏輯電平反轉(zhuǎn)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的曝光裝置，其特征在于 所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路具有第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路； 所述第一驅(qū)動(dòng)電路，具有對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖存的鎖存器電路、使所述鎖存器電路的輸出信號(hào)反轉(zhuǎn)的第一反轉(zhuǎn)電路、使所述第一反轉(zhuǎn)電路 的輸出信號(hào)反轉(zhuǎn)并且輸出所述驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)的第二反轉(zhuǎn)電路，與所述電位線之間具有交叉部的所述布線，將所述第一反轉(zhuǎn)電路的輸出端子和所述第二反轉(zhuǎn)電路的輸入端子相連接；所述第二驅(qū)動(dòng)電路，具有對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖存的鎖存器電路、使所述鎖存器電路的輸出信號(hào)反轉(zhuǎn)并且輸出所述驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)的第一反轉(zhuǎn)電路，與所述電位線之間具有交叉部的所述布線，將所述第一反轉(zhuǎn)電路的輸 出端子和所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極連接，所述第一驅(qū)動(dòng)電路和所述第二驅(qū)動(dòng)電路，按照在與所述塊對(duì)應(yīng)的在所述第一方向上排列的n個(gè)的每自然數(shù)倍，交替配置。
6. —種圖像形成裝置，包括權(quán)利要求3 5中的任意一項(xiàng)所述的曝光裝置；以及 由來(lái)自所述光頭的光形成像的像載持體。
全文摘要
本發(fā)明公開一種光頭(10A)，其包括K個(gè)處理單元(U1～Uk)，處理單元(U1)具有塊單元(U1a)和(U1b)，前者具有驅(qū)動(dòng)電路(20A)，后者具有驅(qū)動(dòng)電路(20B)。在驅(qū)動(dòng)電路(20A)中用反相器(23)和(24)之間的布線(Ly)與電源線(Lx)交叉，在驅(qū)動(dòng)電路(20B)中用反相器(24)和驅(qū)動(dòng)晶體管(31)之間的布線(Ly)與電源線(Lx)交叉。由此，布線Ly的邏輯電平以塊單位反轉(zhuǎn)。由此降低噪聲。
文檔編號(hào)B41J2/44GK101172427SQ200710167970
公開日2008年5月7日 申請(qǐng)日期2007年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月2日
發(fā)明者藤川紳介 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社