曝光裝置與圖像形成設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種根據(jù)圖像數(shù)據(jù)的灰階發(fā)光的曝光裝置，包括：布置在副掃描方向上的不同位置的多行發(fā)光元件，發(fā)光元件的行數(shù)為代表灰階數(shù)的位數(shù)。每行發(fā)光元件包括沿平行于主掃描方向的方向布置為一行的多個發(fā)光元件；在所述多個發(fā)光元件中，有機電致發(fā)光（EL）發(fā)光元件的層數(shù)相同。在布置于副掃描方向上的不同位置的發(fā)光元件行中，層疊布置的有機電致發(fā)光（EL）發(fā)光元件的層數(shù)彼此不同。
【專利說明】曝光裝置與圖像形成設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及一種使發(fā)光元件根據(jù)圖像數(shù)據(jù)的灰階(gray level)發(fā)光的曝光裝置和一種圖像形成設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]通常稱為激光打印機的電子照相打印機在各種公司和家庭中廣泛使用，并用于商業(yè)打印。激光打印機包括作為曝光單元的感光鼓，而充電單元、曝光裝置、顯影單元和轉(zhuǎn)印單元彼此以環(huán)繞感光鼓周邊的方式相鄰布置。通過選擇性的曝光，利用曝光裝置以及由充電單元充電的感光鼓圓周形成靜電潛像。潛像通過從顯影單元提供的色粉顯影。然后，通過色粉顯影的色粉圖像被轉(zhuǎn)印單元轉(zhuǎn)印到紙上或轉(zhuǎn)印帶上。
[0003]作為激光打印機中的曝光方法，人們所公知的一種方法是把來自激光二極管的激光反射到多面鏡上，并在主掃描方向使感光鼓的圓周的一行曝光在激光下；另一種方法是使感光鼓的圓周的一行曝光在沿主掃描方向布置的一行LED (發(fā)光二極管)的燈光下。后一種方法稱為LED陣列型方法。根據(jù)LED特性和LED制造技術(shù)的最新發(fā)展，人們積極開發(fā)了 LED陣列型曝光裝置。但是，在LED陣列型曝光裝置中，LED按兩列交錯布置。在這種曝光裝置中，需要高度精確地布置數(shù)千個發(fā)光點。因此存在著難以降低曝光裝置的生產(chǎn)成本的問題。
[0004]最近，業(yè)界提出了一種采用有機EL (電致發(fā)光)發(fā)光元件作為曝光裝置中的發(fā)光元件的圖像形成設(shè)備。有機EL發(fā)光元件的一個特點是，能夠高度精確地制造發(fā)光點。但是，與LED相比，有機EL發(fā)光元件的亮度很低。因此，曝光裝置(包括有機EL發(fā)光元件)的光量不足以完成激光打印機中的曝光。
[0005]為了解決上述問題，日本專利4552601和日本公開專利申請2006-187895中披露了一種通過有機EL發(fā)光元件進行多次曝光的方法。
[0006]圖1OA是日本專利4552601中披露的曝光裝置的示意圖。在圖1OA所示的曝光裝置211中，在副掃描方向(Y軸方向)形成有10行發(fā)光元件。在奇數(shù)行和偶數(shù)行之間，有機EL發(fā)光元件203以交錯方式布置。即，圖1OA所示的曝光裝置包括五組，每組具有以交錯方式布置的有機EL發(fā)光兀件。各組和位于同一列中的有機EL發(fā)光兀件可對感光鼓上的同一個繪圖點曝光。相應(yīng)地，感光鼓上的繪圖點最多可曝光五次。
[0007]圖1OB是日本公開專利申請2006-187895中披露的曝光裝置的示意圖。例如，在該曝光裝置311中，形成有有機EL發(fā)光元件陣列303A和303B，因而在陣列的每行中，每個有機EL發(fā)光元件的發(fā)光像素面積是相同的。在陣列的各行之間，有機EL發(fā)光元件的發(fā)光像素面積彼此不同。該面積是最小面積的整數(shù)倍。相應(yīng)地，在日本公開專利申請2006-187895中披露的曝光裝置可進行六級曝光，包括不選中任何有機EL發(fā)光元件的最低級(不發(fā)光)。
[0008]但是,在日本專利4552601中披露的曝光裝置中，有機發(fā)光兀件的光量是相同的，在副掃描方向，表示N個灰階需要使用有機EL發(fā)光元件陣列的(N-1)行。而且，在副掃描方向，對副掃描方向的數(shù)據(jù)進行延時處理的移位寄存器的數(shù)目與發(fā)光元件的數(shù)目相同。[0009]在日本公開專利申請2006-187895中披露的曝光裝置中，可以使用較少數(shù)目的有機EL發(fā)光元件表示較多數(shù)目的灰階。但是，在這種曝光裝置中，分辨率受有機EL發(fā)光元件的最大面積的限制，并且存在難以提高分辨率的問題。而且，若有機EL發(fā)光元件的間距相同，則所有有機EL發(fā)光元件按該間距布置形成有機EL發(fā)光元件的最大面積。因此，存在曝光裝置的尺寸變大的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的至少一個實施例的總體目的是提供一種曝光裝置和一種圖像形成設(shè)備，該曝光裝置和圖像形成設(shè)備能夠基本上消除由相關(guān)技術(shù)的限制和不足導(dǎo)致的一個或多個問題。
[0011]在一個實施例中，一種根據(jù)圖像數(shù)據(jù)的灰階發(fā)光的曝光裝置包括布置在副掃描方向上的不同位置的多行發(fā)光元件，發(fā)光元件的行數(shù)是代表灰階數(shù)的位數(shù)。每行發(fā)光元件包括沿平行于主掃描方向的方向布置為一行的多個發(fā)光元件；在這些發(fā)光元件中，有機電致發(fā)光(EL)發(fā)光兀件的層數(shù)相同。在布置于副掃描方向上的不同位置的發(fā)光兀件行中，層疊布置的有機電致發(fā)光(EL)發(fā)光元件的層數(shù)彼此不同。
[0012]在另一個實施例中，一種圖像形成設(shè)備包括:根據(jù)圖像數(shù)據(jù)的灰階發(fā)光的曝光裝置，該曝光裝置包括布置在副掃描方向上的不同位置的多行發(fā)光元件，發(fā)光元件的行數(shù)是代表灰階數(shù)的位數(shù)，每行發(fā)光兀件包括沿平行于主掃描方向的方向布置為一行的多個發(fā)光元件，在所述多個發(fā)光元件中，有機電致發(fā)光(EL)發(fā)光元件的層數(shù)相同；圖像形成單元，用色粉在由曝光裝置曝光的感光器上顯影色粉圖像；輸紙單元，把紙張輸送到一位置，在該位置，由圖像形成單元所形成的色粉圖像將被轉(zhuǎn)印到所述紙張上；以及轉(zhuǎn)印單元，把色粉圖像轉(zhuǎn)印到所述紙張上。在布置于副掃描方向上的不同位置的發(fā)光元件行中，層疊布置的有機電致發(fā)光(EL)發(fā)光元件的層數(shù)彼此不同。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種曝光裝置，該曝光裝置可以避免隨灰階數(shù)目的增加而增加副掃描方向上的發(fā)光元件數(shù)目和增大控制電路的尺寸，同時無需改變有機EL發(fā)光元件的面積。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]通過參照附圖閱讀以下詳細說明，能夠更清晰地了解本發(fā)明的實施例的其它目的和更多特征，其中:
[0015]圖1是本發(fā)明的實施例中的曝光裝置的特征的說明性示意圖；
[0016]圖2是不出本發(fā)明的實施例中的灰階表不方法的表格；
[0017]圖3是本發(fā)明的實施例中的圖像形成設(shè)備的一種構(gòu)造的示意圖；
[0018]圖4是本發(fā)明的實施例中的圖像形成設(shè)備的另一種構(gòu)造的示意圖；
[0019]圖5是本發(fā)明的實施例中的光學(xué)寫入單元的說明性示意圖；
[0020]圖6是本發(fā)明的實施例中的曝光裝置的一種構(gòu)造的示意圖；
[0021]圖7是本發(fā)明的實施例中的發(fā)光元件的正視圖；
[0022]圖8是本發(fā)明的實施例中的發(fā)光元件陣列的控制電路的一種構(gòu)造的示意圖，其中，該發(fā)光元件陣列包括表示八個灰階的有機EL發(fā)光元件；[0023]圖9是相關(guān)技術(shù)中的發(fā)光元件陣列的控制電路的一種構(gòu)造的示意圖，其中，該發(fā)光元件陣列包括表示八個灰階的單層有機EL發(fā)光元件；以及
[0024]圖1OA和1B是相關(guān)技術(shù)中的行式打印頭的示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面將參照【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的實施例。
[0026]圖1是本發(fā)明的一個實施例中的發(fā)光元件陣列的特征的說明性示意圖。發(fā)光元件陣列11與權(quán)利要求中所述的曝光裝置對應(yīng)。在圖1中，三個發(fā)光元件21沿副掃描方向U布置為一行。三個發(fā)光兀件21對主掃描方向上的同一個位置曝光。在下文中，這三個發(fā)光元件21將分別記為發(fā)光元件21-1、21-2和21-3。另外，請注意，在全部附圖中，附圖標(biāo)記U表不副掃描方向，而附圖標(biāo)記W表主掃描方向。
[0027]在這個實施例中，發(fā)光元件陣列的一個特征是，在發(fā)光元件21中，發(fā)光元件的各層按MPE (多光子發(fā)射)法層疊。MPE法是對多層發(fā)光元件進行層疊的方法，其中，發(fā)光單元的各層經(jīng)由電荷產(chǎn)生層順次層疊。通過按照相關(guān)技術(shù)的層疊方法對η層發(fā)光元件進行層疊，可獲得一個發(fā)光元件的η倍亮度。根據(jù)MPE方法產(chǎn)生的發(fā)光元件疊合層包括電荷產(chǎn)生層，可以獲得一個有機EL發(fā)光元件的電流所產(chǎn)生的亮度的若干倍。換句話說，為了獲得同樣的亮度，僅需一個有機EL發(fā)光元件的電流的一小部分就足夠了。
[0028]在此實施例中，發(fā)光元件的各層按MPE法疊合。但是，本發(fā)明不局限于此。即使采用根據(jù)相關(guān)技術(shù)的疊合方法產(chǎn)生的發(fā)光元件，發(fā)光元件也能發(fā)出高亮度光，而無需增加面積。
[0029]如圖1所示，發(fā)光元件21-1、21_2和21_3分別通過疊合一層、兩層和四層發(fā)光元件形成。而且，沿主掃描方向布置為一行的發(fā)光元件21-1、21-2和21-3稱為發(fā)光元件行。在下文中，包含發(fā)光元件21-1、21-2、21-3的發(fā)光元件行將記為發(fā)光元件行26-1、26_2、26_3。圖像數(shù)據(jù)的灰階數(shù)可由灰階位數(shù)N指定。對于八個灰階，灰階位數(shù)N是三。副掃描方向的發(fā)光元件21的數(shù)目等于灰階位數(shù)N，S卩，在此實施例中為三。
[0030]每個發(fā)光元件21的層數(shù)為2的1-Ι次方，S卩，2Η。在此實施例中，發(fā)光元件21-1、21-2和21-3的層數(shù)分別為一、二和四。即，發(fā)光元件21-1、21-2和21-3的曝光量的比分別為一、二和四。
[0031]每個發(fā)光元件被控制為“發(fā)光(ON) ”或“不發(fā)光(OFF) ”。根據(jù)三個發(fā)光元件21-1、21-2和21-3的亮度的多次曝光，可以實現(xiàn)具有八個灰階0-7的灰階表示。
[0032]圖2是示出灰階表示例子的圖表。本實施例的曝光裝置包括三種發(fā)光元件21-1、21-2和21-3，這些發(fā)光元件的發(fā)光亮度彼此不同。即，可以實現(xiàn)具有八個(即23)灰階的灰階表示。
[0033]根據(jù)此實施例,在發(fā)光兀件陣列中，多個發(fā)光兀件21對感光鼓9上的同一個點進行曝光，并可獲得足夠的光量?；译A可通過從發(fā)光元件21中選擇待發(fā)光的發(fā)光元件來控制，控制電路的構(gòu)造可以很簡單。若不按相關(guān)技術(shù)中的方法對發(fā)光元件進行疊合，則為了實現(xiàn)具有2N個灰階的灰階表示，發(fā)光元件的數(shù)目應(yīng)為2N_1。另一方面，在本實施例中，發(fā)光元件的數(shù)目是N，遠小于相關(guān)技術(shù)中的數(shù)目(即2n_1)。所以，采用N個疊合發(fā)光元件，可減少發(fā)光元件的數(shù)目。發(fā)光元件所占面積減少，并且曝光裝置的尺寸可以減小。[0034][構(gòu)造實例]
[0035]圖3是本發(fā)明的實施例中的圖像形成設(shè)備的一種構(gòu)造的示意圖。圖像形成設(shè)備100包括用于相應(yīng)顏色的圖像形成單元6Y、6M、6C和6Bk，這些圖像形成單元沿輸送帶5布置，輸送帶5是一個循環(huán)輸送裝置。圖像形成單元的這種構(gòu)造稱為“串聯(lián)式”構(gòu)造。圖像形成單元也可能采用其它構(gòu)造，例如四循環(huán)型，其中，相應(yīng)顏色的四個色粉圖像被順次轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印單元上，并且四個色粉圖像同時轉(zhuǎn)印到紙上。本發(fā)明不局限于圖3所示的構(gòu)造。
[0036]在供紙托盤14中，容納有紙張4。紙張4可為記錄介質(zhì)，例如膠片。紙張4被拾取輥2從供紙托盤14拾取，被送紙輥3送入，并被輸送帶5輸送。紙張4在負壓或靜電作用下粘到輸送帶5上。
[0037]多個圖像形成單元(電子照相處理單元)6Y、6M、6C和6Bk從輸送帶5的上游側(cè)按此順序布置。多個圖像形成單元6Y、6M、6C和6Bk具有相同的內(nèi)部構(gòu)造，不同之處僅是待形成的色粉圖像的顏色。圖像形成單元6Bk形成黑色圖像。圖像形成單元6C形成青色圖像。圖像形成單元6M形成品紅色圖像。圖像形成單元6Y形成品黃色圖像。在下文中，將具體說明圖像形成單元6Y。其它圖像形成單元6M、6C和6Bk的說明與圖像形成單元6Y的相同。圖像形成單元6M、6C和6Bk中的元件在圖中示出，其中，標(biāo)號Y分別以M、C和Bk代替。圖像形成單元6M、6C和6Bk的說明被省略。
[0038]輸送帶5是旋繞在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的驅(qū)動輥7和從動輥8上的環(huán)形帶。驅(qū)動輥7被驅(qū)動電機(未示出)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。驅(qū)動電機、驅(qū)動輥7和從動輥8作為使輸送帶5循環(huán)運動的驅(qū)動裝置，輸送帶5是循環(huán)運輸裝置。
[0039]粘在輸送帶5上的紙張被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的輸送帶5輸送至第一圖像形成單元6Y。黃色色粉圖像被轉(zhuǎn)印到紙張上。圖像形成單元6Y包括作為感光器的感光鼓9Y。圖像形成單元6Y還包括充電單元10Y、發(fā)光元件陣列11Y、顯影單元12Y、感光器清理裝置13Y、以及布置在感光鼓9Y周圍的電中和裝置(未示出)。發(fā)光元件陣列11Y、11M、11C和IlBk是曝光裝置，它們分別對圖像形成單元6Y、6M、6C和6Bk進行曝光。
[0040]感光鼓9Y的圓周在暗處時被充電單元1Y均勻地充上電荷，然后被發(fā)光元件陣列11發(fā)出的與黃色圖像對應(yīng)的照射光曝光，形成靜電潛像。顯影單元12Y使用黃色色粉對靜電潛像顯影，并在感光鼓9Y上形成黃色色粉圖像。在感光鼓9Y與輸送帶5上的紙張接觸的位置(轉(zhuǎn)印位置)，色粉圖像在轉(zhuǎn)印單元15Y的靜電力作用下轉(zhuǎn)印到紙張4上。通過上述轉(zhuǎn)印過程，在紙張4上形成黃色色粉圖像。在完成色粉圖像的轉(zhuǎn)印后，感光鼓9Y的圓周上的不必要殘留色粉被感光器清理裝置13Y擦除。感光鼓9Y被電中和裝置中和，并等待下一次成像。
[0041]轉(zhuǎn)印有黃色色粉圖像的紙張4被轉(zhuǎn)印帶5轉(zhuǎn)移至下一個圖像形成單元6M。在圖像形成單元6M中，通過與圖像形成單元6Y中的相同的過程，在感光鼓9M上形成品紅色色粉圖像。品紅色色粉圖像被轉(zhuǎn)印到紙張4上，與紙張4上的黃色色粉圖像重合。然后，紙張被進一步轉(zhuǎn)移至后續(xù)的圖像形成單元6C和6Bk。通過與上述的相同的方式，在感光鼓9C上形成的青色色粉圖像和在感光鼓9Bk上形成的黑色色粉圖像被轉(zhuǎn)印到紙張4上，并與其它圖像重合。通過上述過程，在紙張4上形成全彩圖像。形成有全彩重合圖像的紙張4從輸送帶5脫離。在紙張上的圖像被定影單元16定影后，紙張從圖像形成設(shè)備100中排出。
[0042]圖4是本發(fā)明的實施例中的圖像形成設(shè)備100的另一種構(gòu)造的示意圖。在圖3中，色粉圖像直接形成在紙張4上。在圖4中，色粉圖像形成在中間轉(zhuǎn)印帶(輸送帶5)上。SP，圖3中所示的輸送帶5 (循環(huán)運輸裝置)是圖4中的中間轉(zhuǎn)印帶5。中間轉(zhuǎn)印帶5是一條循環(huán)帶，旋繞在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的驅(qū)動輥7和從動輥8上。
[0043]在感光鼓9Y、9M、9C和9Bk與中間轉(zhuǎn)印帶5接觸的位置(一次轉(zhuǎn)印位置)，相應(yīng)顏色的色粉圖像在轉(zhuǎn)印單元15Y、15M、15C和15Bk的作用下分別轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶5上(一次轉(zhuǎn)印)。通過上述操作，在中間轉(zhuǎn)印帶5上形成全彩圖像，包括彼此重合的相應(yīng)顏色的色粉圖像。
[0044]在形成圖像時，容納在供紙托盤14中的紙張4從最上一張4開始被連續(xù)送入。在中間轉(zhuǎn)印帶5與紙張4接觸的位置(二次轉(zhuǎn)印位置20)，全彩圖像被轉(zhuǎn)印到紙張4上(二次轉(zhuǎn)印)。在二次轉(zhuǎn)印位置20布置有二次轉(zhuǎn)印輥19。通過在二次轉(zhuǎn)印輥19的壓力和靜電力下把紙張4壓到中間轉(zhuǎn)印帶5上，可以提高轉(zhuǎn)印效率。二次轉(zhuǎn)印輥19可以始終與中間轉(zhuǎn)印帶5接觸，或者，利用接觸/分離機構(gòu)，二次轉(zhuǎn)印輥19可以僅在二次轉(zhuǎn)印時與中間轉(zhuǎn)印帶5接觸。
[0045]在圖3和圖4中，說明了在紙張上形成圖像的過程。本發(fā)明不局限于上述過程。圖像形成設(shè)備100可具有掃描原稿的掃描器功能，掃描原稿并打印掃描圖像的復(fù)印機功能、以及通過電話線路或互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送/接收文檔數(shù)據(jù)的傳真機功能中的至少一種功能。這種圖像形成設(shè)備100稱為MFP (多功能外圍設(shè)備)。
[0046]圖5是本發(fā)明的實施例中的光學(xué)寫入單元50的示意圖，光學(xué)寫入單元50向發(fā)光元件陣列11輸出圖像數(shù)據(jù)。當(dāng)PC (個人計算機)發(fā)出打印指令和打印數(shù)據(jù)時，控制器40把打印數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為位圖數(shù)據(jù)，并把位圖數(shù)據(jù)存儲在頁面存儲器60中。光學(xué)寫入單元向控制器40輸出HSYNC (水平同步)信號?？刂破?0按照HSYNC信號的輸出時序向光學(xué)寫入單元50發(fā)送一行位圖數(shù)據(jù)。對于上述傳送過程，可以采用能夠為每個通道(CH)處理不同格式的數(shù)據(jù)的圖像形成方法。另外，可以采用只能處理各個通道(CH)的通用格式的數(shù)據(jù)的另一種圖像形成方法。
[0047]在上述過程中，由于光學(xué)寫入單元50和控制器40的工作時鐘頻率通常不同，因此圖像數(shù)據(jù)被存儲在行存儲器54中。頻率轉(zhuǎn)換單元51根據(jù)光學(xué)寫入單元50的工作時鐘轉(zhuǎn)換位圖數(shù)據(jù)讀取操作的頻率。
[0048]在上述過程后，圖像處理單元52執(zhí)行圖像處理，例如增加內(nèi)部圖案(在此階段增加不包含在圖像數(shù)據(jù)中的圖像，例如印花、絲網(wǎng)印刷、用于色調(diào)校正的CMYK線條圖案、用于灰度級校正的圖案等)以及裁切處理，并把位圖數(shù)據(jù)發(fā)送至偏斜校正單元53。對于在圖像處理中需要使用行存儲器進行鋸齒校正的過程，圖像處理單元52可包括用于圖像處理的行存儲器。
[0049]位圖數(shù)據(jù)存儲在多行存儲器55中，以進行偏斜校正。當(dāng)位圖數(shù)據(jù)被從多行存儲器55讀出時,偏斜校正單兀53通過按副掃描方向移位多行存儲器55對主掃描方向的每個點進行偏斜校正，多行存儲器55的讀取時間長度由用于偏斜校正的寄存器確定。
[0050]光學(xué)寫入單元50根據(jù)經(jīng)過偏斜校正的圖像數(shù)據(jù)控制發(fā)光元件陣列11的發(fā)光。即，通過根據(jù)灰階有選擇性地使具有不同亮度級的發(fā)光元件21發(fā)光，能夠?qū)崿F(xiàn)灰階表示。
[0051][發(fā)光元件陣列]
[0052]圖6是此實施例中的發(fā)光元件陣列11的一種構(gòu)造的示意圖。圖6示出了此實施例中的發(fā)光元件陣列11的一個主要部分。圖像形成單元6包括發(fā)光元件陣列11、對來自于發(fā)光元件陣列11的光進行聚焦的鏡頭陣列、以及布置在基板23上的控制電路。從發(fā)光元件陣列11發(fā)射的光透過鏡頭陣列22照射到感光鼓9上。
[0053]發(fā)光元件陣列11和鏡頭陣列22集成為一個行式打印頭模塊，從而其相對位置固定。鏡頭陣列22對來自于發(fā)光兀件陣列11的光進行聚焦，并在感光鼓9上形成相同大小的正立圖像?；?3上的控制電路與有機EL發(fā)光元件集成。
[0054]圖7是發(fā)光元件陣列11的正視圖。內(nèi)部疊合有一個或更多有機EL發(fā)光元件的發(fā)光兀件21在基板23上按行布置。沿主掃描方向W布置為一行的多個發(fā)光兀件構(gòu)成發(fā)光兀件行26，其中，發(fā)光元件的數(shù)目是像素數(shù)。因此，包含在一個發(fā)光元件行中的發(fā)光元件的數(shù)目與數(shù)百至數(shù)千dpi (每英寸點數(shù))的分辨率對應(yīng)。
[0055]在本實施例的發(fā)光元件陣列11中，在副掃描方向U上布置有N個發(fā)光元件行26-1?26-N。在圖7中，N為3。N是代表灰階數(shù)的位數(shù)。
[0056]發(fā)光元件21通過MPE法形成，在其構(gòu)造中，一個或更多有機EL發(fā)光元件層順次疊合。與單層結(jié)構(gòu)的有機EL發(fā)光元件相比，本實施例的發(fā)光元件21在使用相同的電流時能夠發(fā)出更亮的光。如果每層有機EL發(fā)光元件的亮度是恒定的，那么每個發(fā)光元件21的曝光量優(yōu)選與有機EL發(fā)光元件的層數(shù)成正比。由于從有機EL發(fā)光元件發(fā)出的光的亮度通常由發(fā)光元件的電流決定，因此即使有機EL發(fā)光元件的亮度不與層數(shù)成正比，具有相同層數(shù)(即，處于同一個發(fā)光元件行中的發(fā)光元件)的發(fā)光元件的亮度也可以是恒定的。但是，如果有機EL發(fā)光元件的亮度與層數(shù)成正比，由于不需要對曝光量進行電子校正，因此不需要校正電路，基板的面積和成本可以降低。
[0057]如圖6所不,發(fā)光兀件陣列11布置為使發(fā)光表面正對感光鼓9,并且發(fā)光兀件行的方向平行于感光鼓6的轉(zhuǎn)軸。在主掃描方向，發(fā)光兀件之間的間距是恒定的。而且，在副掃描方向，發(fā)光兀件之間的間距也是恒定的。相應(yīng)地，各個發(fā)光兀件行26-1?26-3中的發(fā)光兀件21在主掃描方向上的位置是相同的。各個發(fā)光兀件行26-1?26-3中的發(fā)光兀件21對主掃描方向上的相同位置曝光。在圖7中，在主掃描方向上發(fā)光元件之間的間距和在副掃描方向上發(fā)光元件之間的間距是恒定的。但是，這些間距可以不是恒定的。而且，若具有相同構(gòu)造的另一個發(fā)光元件陣列11錯位布置在主掃描方向上，則能夠方便地提高主掃描方向上的分辨率。
[0058]每個發(fā)光元件21的層數(shù)和面積將在下文中說明。在此實施例中，包含在一個發(fā)光元件行中的每個發(fā)光元件21的面積和層數(shù)是恒定的。例如，包含在發(fā)光元件行26-1中的所有發(fā)光元件21的層數(shù)是一。包含在發(fā)光元件行26-2中的所有發(fā)光元件21的層數(shù)是二。包含在發(fā)光元件行26-3中的所有發(fā)光元件21的層數(shù)是四。而且，包含在發(fā)光元件行26-1中的所有發(fā)光元件21的面積是S。面積S根據(jù)曝光所需的亮度設(shè)計。包含在發(fā)光元件行26-2中的所有發(fā)光元件21的面積為S。包含在發(fā)光元件行26-3中的所有發(fā)光元件21的面積為S。相應(yīng)地，副掃描方向上的相鄰發(fā)光元件21的層數(shù)彼此不同。
[0059]發(fā)光元件行26-1中的有機EL發(fā)光元件的層數(shù)是2的i_l次方，即21'發(fā)光元件行的數(shù)目記為i，它指示遞增順序的層數(shù)階數(shù)。相應(yīng)地，作為第一行的發(fā)光元件行26-1的層數(shù)為一。作為第二行的發(fā)光元件行26-2的層數(shù)為二。作為第三行的發(fā)光元件行26-3的層數(shù)為四。通過這種方式，每個發(fā)光元件行中的發(fā)光元件包含的有機EL發(fā)光元件的層數(shù)按二的若干次方指定。
[0060]層數(shù)的階數(shù)不局限于升序。層數(shù)的階數(shù)可以是降序，也可按任意次序排列。
[0061]而且，副掃描方向的發(fā)光元件行的數(shù)目可以是N，S卩，灰階位數(shù)。S卩，在為了表示八個灰階的三位情況中，發(fā)光元件行的數(shù)目為三。而且，在為了表示十六個灰階的四位情況中，發(fā)光元件行的數(shù)目為四。而且，在為了表示256個灰階的八位情況中，發(fā)光元件行的數(shù)目為八。
[0062][控制灰階的方法]
[0063]圖8示出了本發(fā)明的實施例中在表示八個灰階的情況下包含有機EL發(fā)光元件的發(fā)光元件陣列11的控制電路的一個例子。在圖8的示例中，發(fā)光元件21-1為一層，發(fā)光元件21-2為兩層，而發(fā)光元件21-3為三層。請參考圖8，在下文中將說明控制八個灰階的方法。對于主掃描方向上的每個像素，通過按兩個狀態(tài)(即，發(fā)光態(tài)或不發(fā)光態(tài))控制副掃描方向上的每個發(fā)光元件來給定灰階。對于每一位(以位為單位)，向與有機EL發(fā)光元件的層數(shù)對應(yīng)的發(fā)光元件提供按N位數(shù)據(jù)表示的灰階數(shù)據(jù)。在此實施例中，灰階數(shù)據(jù)的第零位輸出至第一行中的一個發(fā)光元件?；译A數(shù)據(jù)的第一位輸出至第二行中的一個發(fā)光元件。灰階數(shù)據(jù)的第二位輸出至第三行中的一個發(fā)光元件。根據(jù)由三位數(shù)據(jù)表示的灰階數(shù)據(jù)，副掃描方向上的三個發(fā)光兀件中的零到三個發(fā)光兀件發(fā)光。由于三個發(fā)光兀件對感光鼓上的同一點曝光，因此繪圖區(qū)中的曝光量是副掃描方向上的發(fā)光元件的曝光量之和。因此，能夠方便地實現(xiàn)用二的若干次方指定灰階數(shù)目(在此實施例中是二的三次方，即，八個灰階)的灰階表示方式。采用這種方式，可能通過多次曝光來改變灰階。
[0064]例如，如圖6所示，從第一行發(fā)光元件(S卩，發(fā)光元件行26-1)對繪圖區(qū)A進行曝光。然后，感光鼓9旋轉(zhuǎn)，繪圖區(qū)A沿副掃描方向相對于發(fā)光元件陣列11移動。從第二行發(fā)光元件(即，發(fā)光元件行26-2)對繪圖區(qū)B進行曝光。隨后，感光鼓9旋轉(zhuǎn)，繪圖區(qū)B沿副掃描方向相對于發(fā)光兀件陣列11移動。通過與上述的相同的方式，從第三行發(fā)光兀件(即，發(fā)光元件行26-3)對繪圖區(qū)C進行曝光。以這種方式執(zhí)行多次曝光。在此實施例中，由于發(fā)光元件陣列11包括三個發(fā)光元件行，因此多次曝光最多可執(zhí)行三次。
[0065]即使一個有機EL發(fā)光兀件的曝光量不足,通過從多個有機EL發(fā)光兀件對同一點進行多次曝光，也能獲得足夠的曝光量。因此，不需要向一個有機EL發(fā)光元件提供高電流來獲得所需的曝光量，因而可以保證有機EL發(fā)光元件的長使用壽命(提供高電流會縮短有機EL發(fā)光兀件的壽命)。
[0066]控制電路如下控制發(fā)光元件21-1、21-2和21-3 “發(fā)光(ON) ”或“不發(fā)光(OFF) ”:
[0067]對于灰階數(shù)據(jù)“000”，21-1 為 0FF，21-2 為 0FF，21-3 為 OFF ；
[0068]對于灰階數(shù)據(jù)“001”，21-1 為 0N, 21-2 為 0FF，21-3 為 OFF ；
[0069]對于灰階數(shù)據(jù)“010”，21-1 為 OFF, 21-2 為 0N, 21-3 為 OFF ；
[0070]對于灰階數(shù)據(jù)“011”，21-1 為 0N, 21-2 為 0N, 21-3 為 OFF ；
[0071]對于灰階數(shù)據(jù)“100”，21-1 為 0FF，21-2 為 0FF，21-3 為 ON ；
[0072]對于灰階數(shù)據(jù)“101”，21-1 為 0N, 21-2 為 0FF，21-3 為 ON ；
[0073]對于灰階數(shù)據(jù)“110”，21-1 為 OFF, 21-2 為 0N, 21-3 為 ON ；
[0074]對于灰階數(shù)據(jù)“111”，21-1 為 0N，21_2 為 0N，21_3 為 0N。
[0075]S卩，若第零位為0，則發(fā)光元件21-1為OFF。若第零位為1，則發(fā)光元件21_1為ON。若第一位為O,則發(fā)光兀件21-2為OFF。若第一位為I,則發(fā)光兀件21-2為ON。若第二位為0，則發(fā)光元件為OFF。若第二位為I，則發(fā)光元件為ON。
[0076][電路縮減]
[0077]下文中將說明電路縮減。首先說明相關(guān)技術(shù)中的電路縮減，以便進行對比。
[0078]圖9示出了相關(guān)技術(shù)中發(fā)光元件陣列11的控制電路的一個例子，發(fā)光元件陣列11包括表示八個灰階的單層有機EL發(fā)光元件?；译A數(shù)據(jù)由三位數(shù)據(jù)表示，即，000至111,表示為[2:0]。為了使用N位灰階數(shù)據(jù)表示2的N次方個灰階，所需的發(fā)光元件的數(shù)目為2n-1。如圖9所示，為了表示八個灰階，需要七個發(fā)光元件。在下文中，分別用標(biāo)號421-1~421-7來標(biāo)識發(fā)光元件。
[0079]發(fā)光元件陣列411向編號與位權(quán)重(即，數(shù)位)對應(yīng)的發(fā)光元件輸出灰階數(shù)據(jù)。位的權(quán)重是2的k次方，其中，k是位的數(shù)位位置?；译A數(shù)據(jù)的最低(第零個)數(shù)位[O]的位權(quán)重是一，被輸出至一個發(fā)光元件421-1?；译A數(shù)據(jù)的第一個數(shù)位[I]的位權(quán)重為二，被輸出至兩個發(fā)光元件421-2和421-3?；译A數(shù)據(jù)的第二個數(shù)位[2]的位權(quán)重是四，被輸出至四個發(fā)光元件421-4~421-7。
[0080]而且，灰階數(shù)據(jù)的輸出由觸發(fā)器(發(fā)光控制電路)424按從最小位權(quán)重算起的升序延時。算上接收灰階數(shù)據(jù)輸入的觸發(fā)器424，發(fā)光元件421-1需要一步延時，發(fā)光元件421-2需要兩步延時，發(fā)光元件421-3需要三步延時，發(fā)光元件421-4需要四步延時，發(fā)光元件421-5需要五步延時，發(fā)光元件421-6需要六步延時，發(fā)光元件421-7需要七步延時。采用這種方式，若灰階位數(shù)是三，則所需的觸發(fā)器24的數(shù)目為2ΠΝ-1。在N為三的情況下，觸發(fā)器 24 的數(shù)目為十一，即 2X (I.2.3)-1=11。
[0081]圖8示出了本發(fā)明的實施例的發(fā)光元件陣列11的一個例子。在圖8中，發(fā)光元件陣列11向?qū)訑?shù)與位權(quán)重(即，數(shù)位)對應(yīng)的發(fā)光元件輸出灰階數(shù)據(jù)。灰階數(shù)據(jù)的最低(第零個)數(shù)位[O]的位權(quán)重是一，被輸出至具有一層的發(fā)光元件21-1?；译A數(shù)據(jù)的第一個數(shù)位
[I]的位權(quán)重是二，被輸出至具有兩層的發(fā)光元件21-2?；译A數(shù)據(jù)的第二個數(shù)位[2]的位權(quán)重是四，被輸出至具有四層的發(fā)光元件21-3。
[0082]而且，灰階數(shù)據(jù)的輸出被觸發(fā)器24延時，因而發(fā)光元件按從最小位權(quán)重算起的升序發(fā)光。算上接收灰階數(shù)據(jù)輸入的觸發(fā)器，具有一層的發(fā)光元件21-1需要一步延時，具有兩層的發(fā)光元件21-2需要兩步延時，具有四層的發(fā)光元件21-3需要三步延時。
[0083]采用這種方式，在此實施例的發(fā)光元件陣列11中，為了實現(xiàn)灰階數(shù)位為N的灰階表示，所需發(fā)光元件的數(shù)目為N。在圖8中，發(fā)光元件陣列11包括三個發(fā)光元件，因為灰階位數(shù)為三。而且，發(fā)光元件21-1需要一個觸發(fā)器，發(fā)光元件21-2需要兩個觸發(fā)器，發(fā)光元件21-3需要三個觸發(fā)器。相應(yīng)地，表示灰階位數(shù)為N的灰階的發(fā)光元件陣列11需要的觸發(fā)器數(shù)目為k的和，其中，k是從I至N的整數(shù)，即Ν(Ν+1)/2。在N為三的情況中，所需的觸發(fā)器數(shù)目為六，如圖8所示。
[0084]采用這種方式，在此實施例的發(fā)光元件陣列11中，與相關(guān)技術(shù)的發(fā)光元件陣列411相比，能夠減小控制電路的尺寸。而且，由于發(fā)光元件的數(shù)目比相關(guān)技術(shù)中的少，因此能夠減小發(fā)光元件陣列的尺寸。相應(yīng)地，能夠提高圖像形成設(shè)備100的構(gòu)造的靈活性。
[0085]如上所述，此實施例的發(fā)光元件陣列11包括布置在副掃描方向上的發(fā)光元件行(i=l,...，N)，其中，灰階位數(shù)為N。第i個發(fā)光元件行的發(fā)光元件具有2H層有機EL發(fā)光兀件。根據(jù)灰階數(shù)據(jù)在副掃描方向上從屬于發(fā)光兀件行26-1，...或26-N的發(fā)光兀件中選擇發(fā)光元件。選定的發(fā)光元件(數(shù)目在零至N之間)發(fā)光，并對感光鼓9上的同一點進行多次曝光。此實施例中的發(fā)光元件行的數(shù)目是灰階位數(shù)N，該值遠小于灰階數(shù)2n。因此，與相關(guān)技術(shù)中需要2N-1個發(fā)光元件行的發(fā)光元件陣列相比，本實施例的發(fā)光元件陣列11的尺寸能夠減小，并且控制電路的尺寸也能減小。而且，此實施例中的發(fā)光元件21優(yōu)選按照MPE法疊合，發(fā)光元件21由大致恒定的電流供電，其發(fā)光的亮度與層數(shù)成正比。
[0086]另外，本發(fā)明不局限于這些實施例，在不脫離本發(fā)明的范圍的前提下，可以做出各種變化和修改。
[0087]本申請以2013年3月7日向日本專利局提交的日本優(yōu)先權(quán)申請2013-045869為基礎(chǔ)，并要求該申請的優(yōu)先權(quán)益，該申請的內(nèi)容通過引用結(jié)合在此。
【權(quán)利要求】
1.一種根據(jù)圖像數(shù)據(jù)的灰階發(fā)光的曝光裝置，包括: 布置在副掃描方向上的不同位置的多行發(fā)光元件，發(fā)光元件的行數(shù)是代表灰階數(shù)的位數(shù)，每行發(fā)光元件包括: 沿平行于主掃描方向的方向布置為一行的多個發(fā)光元件，所述多個發(fā)光元件所具有的機電致發(fā)光元件的層數(shù)是相同的，其中， 在布置于副掃描方向上的不同位置的發(fā)光兀件行中，層疊布置的有機電致發(fā)光兀件的層數(shù)彼此不同。
2.如權(quán)利要求1所述的曝光裝置，其中，在包含在第i個發(fā)光元件行中的所有發(fā)光元件中，有機電致發(fā)光元件層的層數(shù)由2的(1-Ι)次方表示，其中，i是大于或等于一的自然數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的曝光裝置，其中，發(fā)光元件按照多光子發(fā)射法(MPE)層疊布置。
4.如權(quán)利要求2所述的曝光裝置，還包括控制電路，該控制電路把以位為單位輸入的圖像數(shù)據(jù)向與位的位置對應(yīng)的發(fā)光元件行中的發(fā)光元件輸出，其中，該控制電路根據(jù)發(fā)光元件行在副掃描方向上的布置位置對輸出位進行延時，并且該控制電路對每位進行控制，當(dāng)某位為ON時，使與該位對應(yīng)的發(fā)光元件行中的發(fā)光元件發(fā)光，當(dāng)某位為OFF時，使與該位對應(yīng)的發(fā)光元件行中的發(fā)光元件不發(fā)光。
5.如權(quán)利要求4所述的曝光裝置，其中，控制電路包括觸發(fā)電路，觸發(fā)電路的數(shù)目是從一至發(fā)光元件行數(shù)目范圍內(nèi)的整數(shù)的和。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項權(quán)利要求所述的曝光裝置,其中，在布置于副掃描方向上的不同位置的發(fā)光元件行中，層疊布置的有機電致發(fā)光元件的層數(shù)彼此不同。
7.一種圖像形成設(shè)備，包括: 如權(quán)利要求1-6中任一項權(quán)利要求所述的曝光裝置； 圖像形成單元，用色粉在由曝光裝置曝光的感光器上顯影色粉圖像； 輸紙單元，把紙張輸送到一位置，在該位置，由圖像形成單元所形成的色粉圖像將被轉(zhuǎn)印到所述紙張上；和 轉(zhuǎn)印單元，把色粉圖像轉(zhuǎn)印到所述紙張上。
【文檔編號】G03G15/043GK104035300SQ201410076815
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年3月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月7日
【發(fā)明者】建部哲郎, 道吉啟 申請人:株式會社理光