CN114270276A - 具有顶部发射发光设备的图像形成装置 - Google Patents

Abstract

在与层叠在硅基板上的第一电极跨发光层的相对侧、在发光层上层叠第二电极。第二电极能够透射光。通过使用透过第二电极的光来曝光光电导体鼓。

Description

具有顶部发射发光设备的图像形成装置

技术领域

本发明涉及电子照相图像形成装置，并且更具体地，涉及具有顶部发射发光设备作为发射用于将光电导体曝光的光的发光设备的图像形成装置。

背景技术

通常，已知通过使用包括LED(发光二极管)或有机EL(有机电致发光)的曝光头对光电导体鼓进行曝光来形成图像的电子照相图像形成装置。曝光头包括布置在与光电导体鼓的旋转方向基本上正交的方向上的多个发光部。曝光头还包括用于利用从发光部发射的光在光电导体鼓上形成图像的杆(rod)透镜阵列。发光部的数量和相邻发光部之间的距离取决于光电导体鼓上的图像形成区域的宽度和图像形成装置的输出图像的分辨率。在例如输出分辨率为1200dpi的打印机的情况下，一个像素的宽度为21.16μm(省略了小数点后的第三位和后续位)，因此发光部被形成为使得相邻发光部之间的中心到中心的距离为21.16μm。由于与扫描激光束打印机不一样，这种使用曝光头的图像形成装置不使用诸如多面镜之类的偏转器，因此使用的组件的数量比扫描激光打印机使用的组件的数量少，所以可以提供尺寸缩小且成本低的装置。

已经提出了在透明玻璃基板上使用TFT电路和有机EL的曝光头作为这样的曝光头(例如，参见PTL 1)。

引用列表

专利文献

PTL 1：日本专利公开No.2015-162428

发明内容

技术问题

在PTL1中描述的曝光头中设置的发光设备是使来自有机层的光从TFT电路侧出射的所谓的底部发射发光设备。在底部发射发光设备中，光路被TFT电路限制，因此从发光设备发射的光量与在发光层中产生的光量的比率低。为此原因，当底部发射发光设备用作用于光电导体的曝光光源时，存在需要增加所产生的光量的挑战。

问题的解决方案

鉴于以上问题料想到本发明。本发明的图像形成装置是一种图像形成装置。该图像形成装置包括：光电导体，被配置为被驱动以绕旋转轴旋转；以及曝光头，包括发光设备和透镜阵列，透镜阵列被配置为将从发光设备发射的光引导到光电导体表面。发光设备包括：硅基板，包括被配置为驱动发光设备的驱动电路；第一电极层，包括多个电极，该多个电极在光电导体的旋转方向上和在基本上平行于旋转轴的方向上以二维阵列布置并且分离地形成在硅基板上；发光层，在第一电极层上形成为层并且被配置为在施加电压时产生光，以及第二电极层，在与部署有硅基板和第一电极层的一侧跨发光层的相对侧针对第一电极层的该多个电极共同设置第二电极层，并且第二电极层被配置为能够透射光。驱动电路被配置为根据图像数据控制第一电极层中包括的每个电极的电压，使得发光层产生光。透镜阵列部署在第二电极层和光电导体表面之间，使得透过第二电极层的光被引导到光电导体上。本发明的图像形成装置是一种图像形成装置。该图像形成装置包括：光电导体，被配置为被驱动以绕旋转轴旋转；以及曝光头，包括发光设备和透镜阵列，透镜阵列被配置为将从发光设备发射的光引导到光电导体表面。发光设备包括：硅基板，包括被配置为驱动发光设备的驱动电路；第一电极层，包括多个电极，该多个电极在基本上平行于旋转轴的方向上布置并且分离地形成在硅基板上；发光层，在第一电极层上形成为层并且被配置为在施加电压时产生光，以及第二电极层，在与部署有硅基板和第一电极层的一侧跨发光层的相对侧针对第一电极层的该多个电极共同设置第二电极层，并且第二电极层被配置为能够透射光。驱动电路被配置为根据图像数据控制第一电极层中包括的每个电极的电位，使得发光层产生光。透镜阵列部署在第二电极层和光电导体表面之间，使得透过第二电极层的光被引导到光电导体上。

本发明的有利效果

可以提供通过使用顶部发射发光设备使光电导体鼓曝光的图像形成装置。

附图说明

[图1]图1是根据实施例的图像形成装置的示意性截面图。

[图2A]图2A是示出了根据实施例的曝光头与光电导体鼓之间的位置关系的视图。

[图2B]图2B是示出了根据实施例的曝光头与光电导体鼓之间的位置关系的视图。

[图3A]图3A是根据实施例的曝光头的示意图。

[图3B]图3B是根据实施例的曝光头的示意图。

[图4]图4是示出了根据第一实施例的多个发光设备之间的印刷电路板上的布局关系的示图。

[图5]图5是示出了根据实施例的杆透镜阵列与印刷电路板之间的布局关系的顶视图。

[图6]图6是根据实施例的发光设备的顶视图。

[图7A]图7A是示出了根据第一实施例的下电极的阵列的示图。

[图7B]图7B是示出了根据第一实施例的下电极的阵列的示图。

[图8A]图8A是根据第一实施例的发光设备的示意性截面图。

[图8B]图8B是根据第一实施例的发光设备的示意性截面图。

[图9A]图9A是图示了根据第一实施例的多个点(spot)的状态的示图。

[图9B]图9B是图示了根据第一实施例的多个点的状态的示图。

[图9C]图9C是图示了根据第一实施例的多个点的状态的示图。

[图10]图10是根据第一实施例的图像控制器单元和驱动电路板的框图。

[图11A]图11A是根据实施例的发光设备中的电路图。

[图11B]图11B是根据实施例的发光设备中的电路图。

[图12]图12是示出了信号波形与图像数据的移位的图表。

[图13]图13是示出了根据实施例的用于执行多次曝光的信号的波形和图像数据的图表。

[图14A]图14A是根据实施例的模拟部的框图和驱动部的电路图。

[图14B]图14B是根据实施例的模拟部的框图和驱动部的电路图。

[图15]图15是根据实施例的切换光发射顺序的发光设备中的电路图。

[图16]图16是示出了根据第二实施例的多个发光设备之间的印刷电路板上的布局关系的示图。

[图17]图17是示出了根据第二实施例的下电极的阵列的示图。

[图18]图18是根据第二实施例的发光设备的示意性截面图。

具体实施方式

第一实施例

图1是示出了根据第一实施例的电子照相图像形成装置的配置的示意性截面图。图1中示出的图像形成装置是包括扫描仪功能和打印机功能的多功能外围设备(MFP)。图像形成装置由扫描仪部100、图像形成部103、定影部104、给纸和传送部105以及控制这些部的打印机控制部(未示出)构成。扫描仪部100通过照明放在原稿底板上的文档来光学地读取文档图像，并将所读取的图像转换为电信号，因此创建图像数据。

图像形成部103包括沿着环形传送带111的旋转方向(逆时针方向)以青色(C)工位、品红色(M)工位、黄色(Y)工位和黑色(K)工位的顺序布置的四个图像形成工位。四个图像形成工位具有相同的配置。每个图像形成工位包括光电导体鼓102、曝光头106、带电器107和显影单元108。光电导体鼓102是在箭头方向(顺时针方向)上旋转的光电导体。光电导体鼓102、曝光头106、带电器107和显影单元108的后缀a、b、c和d分别指示与黑色(K)图像形成工位、黄色(Y)图像形成工位、品红色(M)图像形成工位和青色(C)图像形成工位对应的组件。下文中，除非指定了特定的光电导体鼓等，否则省略参考符号的后缀。

图像形成部103驱动光电导体鼓102旋转，并用带电器107使光电导体鼓102带电。作为曝光部件的曝光头106使发光设备根据图像数据产生光，利用杆透镜阵列将由发光设备产生的光会聚到光电导体鼓102(光电导体)上，并形成静电潜像。作为显影部件的显影单元108通过使用调色剂显影形成在光电导体鼓102上的静电潜像。经显影的调色剂图像被转印到传送记录纸的传送带111上的记录纸上。在每个图像形成工位中，执行这样的一系列电子照相处理。在图像形成期间，在从青色(C)图像形成工位中的图像形成开始经过了预定时间之后，在品红色(M)图像形成工位、黄色(Y)图像形成工位和黑色(K)图像形成工位中顺次地执行图像形成操作。因此，形成全色图像。

图1中示出的图像形成装置包括给纸和传送部105的内部给纸单元109a、109b、作为大容量给纸单元的外部给纸单元109c和手动给纸单元109d作为用于馈送记录纸的单元。在图像形成期间，从这些馈送单元当中预先指定的给纸单元馈送记录纸，并将馈送的记录纸传送到对齐辊110。对齐辊110在形成在上述图像形成部103中的调色剂图像被转印到记录纸的定时将记录纸传送到传送带111。在每个图像形成工位的光电导体鼓102上形成的调色剂图像被顺次地转印到由传送带111传送的记录纸。转印有未定影调色剂图像的记录纸被传送到定影部104。定影部104装入诸如卤素加热器之类的热源，并通过用两个辊对记录纸上的调色剂图像进行加热和加压来将调色剂图像定影在记录纸上。由定影部104将调色剂图像定影在其上的记录纸由输送辊112输送到图像形成装置的外部。

在黑色(K)图像形成工位的记录纸传送方向上的下游侧，作为检测部件的光学传感器113部署在面对传送带111的位置处。光学传感器113检测形成在传送带111上的测试图像的位置，以推导出图像形成工位的调色剂图像之间的重合失调量。由光学传感器113推导出的重合失调量被提供到(稍后描述的)图像控制器单元700(参见图7A和图7B)等，并且每种颜色的图像位置被校正，使得没有重合失调的全色调色剂图像被转印到记录纸。打印机控制部(未示出)根据来自控制整个多功能外围设备(MFP)的MFP控制单元(未示出)的指令，在控制上述扫描仪部100、图像形成部103、定影部104、给纸和传送部105等的同时执行图像形成操作。

这里，作为电子照相图像形成装置的示例，描述了被配置为将形成在每个图像形成工位的光电导体鼓102上的调色剂图像直接转印到传送带111上的记录纸上的图像形成装置。然而，实施例不限于被配置为将光电导体鼓102上的调色剂图像直接转印到记录纸的这样的打印机。例如，实施例也可以是包括将光电导体鼓102上的调色剂图像转印到中间转印带的一次转印部和将中间转印带上的调色剂图像转印到记录纸的二次转印部的图像形成装置。

曝光头的配置

接下来，将参考图2A和图2B来描述将光电导体鼓102曝光的曝光头106。图2A是示出了曝光头106与光电导体鼓102之间的位置关系的透视图。图2B是图示了曝光头106的内部配置以及来自曝光头106的光束通过杆透镜阵列203会聚到光电导体鼓102的状态的视图。如图2A中所示，曝光头106通过安装构件(未示出)被安装到图像形成装置的在箭头方向(图1)上旋转的光电导体鼓102上方的面对光电导体鼓102的位置处。

如图2B中所示，曝光头106由印刷电路板202、安装在印刷电路板202上的发光设备400、杆透镜阵列203和壳体204构成。杆透镜阵列203和印刷电路板202附接到壳体204。如图2A和图2B中所示，杆透镜阵列203部署在发光设备400和光电导体鼓102之间。杆透镜阵列203沿着印刷电路板202的纵向方向设置，并将从发光设备组发射的光束会聚到光电导体鼓102上。在工厂里，单独对曝光头106执行组装和调整工作，并且执行聚焦调整和光量调整。这里，执行组装和调整，使得光电导体鼓102与杆透镜阵列203之间的距离变为预定距离，并且杆透镜阵列203与发光设备400之间的距离变为预定距离。因此，来自发光设备400的光在光电导体鼓102上形成图像。为此原因，在工厂里的聚焦调整期间，杆透镜阵列203的安装位置被调整使得杆透镜阵列203与发光设备400之间的距离变为预定值。在工厂里的光量调整期间，(稍后描述的)发光设备401的下电极被驱动，并执行要被施加到发光设备的(稍后描述的)电压的调整，使得经由杆透镜阵列203会聚到光电导体鼓102上的光变为预定量的光。

图3A和图3B是图示了印刷电路板202和安装在印刷电路板202上的发光设备400的示图。图3A是示出了安装有发光设备400的印刷电路板202的表面的配置的示意图。图3B是示出了印刷电路板202的与安装有发光设备400的表面(第一表面)相对的表面(第二表面)的配置的示意图。

如图3A中所示，安装在作为第二电路板的印刷电路板202上的发光设备400具有使得作为独立芯片的发光设备401-1至401-20沿着印刷电路板202的纵向方向以交错的方式部署成两行的配置。换句话说，在印刷电路板202上(在第二电路板上)，奇数编号的发光设备401-1、...和偶数编号的发光设备401-2、...被布置在光电导体鼓102的旋转方向上的不同位置处。下文中，发光设备401-1至401-20在统称时将被描述为发光设备400。在图3A中，上下方向表示作为第一方向的光电导体鼓102的旋转方向，并且水平方向表示作为与第一方向正交的第二方向的纵向方向。纵向方向也是与光电导体鼓102的旋转方向相交的相交方向。每个发光设备400包括总共748个(稍后描述的)下电极。在本实施例中，下电极以21.16μm(≈2.54cm/1200个点)的间隔一个接一个地部署。结果，从一个发光设备中的748个下电极的一端到另一端的阵列距离为约15.8mm(≈21.16μm×748)。发光设备400由20个发光设备401-1至401-20构成。发光设备400中的下电极的数量为14960个(＝748个电极×20个芯片)，并且发光设备400能够对纵向方向上的约316mm(≈约15.8mm×20个芯片)的图像宽度执行曝光。

如图3B中所示，连接器305安装在印刷电路板202的与安装有发光设备400的表面相对的表面上。连接器305是用于从图像控制器单元700(未示出)连接用于电力供应的线以及用于控制发光设备400的控制信号的连接器。发光设备401-1至401-748经由连接器305驱动。

图4是示出了在纵向方向上部署成两行的发光设备401的芯片之间的边界部分的状态的示图。水平方向是图3A的发光设备401的纵向方向。图4示出了发光设备401的芯片之间的边界部分(芯片的端部在纵向方向上重叠的部分(重叠部分))。另外，在发光设备401-2n与发光设备401-2n+1之间的边界部分处，不同发光设备之间的端部处的下电极的间距(两个下电极的中心之间的距离)基本上为21.16μm，即，分辨率1200dpi的间距。

图5是示出了根据本实施例的杆透镜阵列203与印刷电路板202之间的布局关系的顶视图。杆透镜阵列203是如图5中所示地布置有光轴在Z方向上延伸的杆透镜的透镜组。多个杆透镜500部署在大于或等于安装在印刷电路板202上的发光设备401-1至401-748的光发射区域的长度的长度内。除了杆透镜阵列203之外，可以使用微透镜阵列等。

发光设备的配置

图6是示出了发光设备401的内部配置的示意图。这里，如图6中所示，发光设备401的纵向方向被定义为X方向，并且发光设备401的横向方向被定义为Y方向。这里，Y方向是光电导体鼓102的旋转方向，换句话说，旋转的光电导体鼓102的光表面(光电导体表面)的移动方向。X方向是与Y方向-即光电导电鼓102的旋转方向基本上正交的方向。Y方向是与光电导体鼓102的旋转方向基本上平行的方向。基本上正交的方向允许相对于90°的角度倾斜约±1°。基本上平行的方向允许相对于其间形成的0°倾斜约±1°。在发光设备401中，布线接合焊盘(在下文中，称为WB焊盘)601-1、601-2、601-3、601-4被形成在作为第一电路板的硅电路板402上。作为驱动部的电路部602(虚线)被装入硅电路板402中。模拟驱动电路、数字控制电路或包括这二者的组件可以被用作电路部602。经由WB焊盘执行向电路部602供应电力以及从发光设备401的外部输入信号以及向发光设备401的外部输出信号等。

根据本实施例的发光设备401包括沿着光电导体鼓的旋转轴方向延伸的线性光发射区域604。光发射区域604包括(稍后描述的)正电极、负电极和发光层450。光发射区域604是在正电极与负电极之间存在电位差时产生光的区域。

已经开发出用于形成集成电路的工艺技术，并且硅电路板402已经被用作用于各种集成电路的电路板，因此有益于高密度地形成高速、高功能电路。另外，已经针对硅电路板分配了大直径晶片，因此有益的是市场上有大直径晶片并且是以低成本获得的。

将参考图7A至图8B来进一步详细地描述发光设备401。图7A至图8B中的X方向表示曝光头的纵向方向。Z方向是(稍后描述的)层结构的层被层叠的方向(层叠方向)。

图7A和图7B是沿着图6中的线A-A截取的示意性截面图的放大相关部分示图。图8A和图8B是当在Y方向上观察时(稍后描述的)下电极410-1至410-748的示意图。如图7A和图7B中所示，发光设备401包括硅电路板402、下电极410-1至410-748、下电极420-1至420-748、发光层450和上电极460。

硅电路板402是在制造处理中形成包括分别与(稍后描述的)下电极410-1至410-748对应的驱动部的驱动电路的驱动电路板。

如图5中所示，下电极410-1至410-748(负电极)是在硅电路板402上形成为层(第一电极层)的多个电极。通过将Si集成电路加工技术与用于制造硅电路板402的制造工艺一起使用，在装入硅电路板402中的多个驱动部上分别形成下电极410-1至410-748。下电极410-1至410-748优选地由对(稍后描述的)发光层450的发射波长具有高反射率的金属制成。因此，下电极410-1至410-748优选地包含银(Ag)、铝(Al)、它们的合金、银-镁合金等。

如图7A至图8B中所示，下电极410-1至410-748是与X方向上的像素对应设置的电极。换句话说，下电极410-1至410-748中的每一个是为了形成一个像素而设置的电极。下电极410-1至410-748被定义为第一电极阵列。

在本实施例中，在X方向上的下电极410-1至410-748的宽度W对应于一个像素的宽度。间隙d是在X方向上的下电极之间的距离。由于下电极410-1至504-748在硅电路板402上以间隙d形成，因此形成在发光电路板402中的多个驱动部能够分别独立地控制下电极410-1至410-748的电压。发光层450的有机材料被填充在间隙d中，并且下电极被有机材料分隔。

在根据本实施例的发光设备中，下电极410-1至410-748中的每一个的宽度W被设定为标称尺寸(nominal dimension)20.90m，并且间隙d被设定为标称尺寸0.26μm。换句话说，根据本实施例的发光设备在X方向上每21.16μm包括一个下电极410。由于21.16μm是以1200dpi的一个像素的尺寸，因此每个下电极的X方向上的下电极410的宽度是相当于根据本实施例的图像形成装置的输出分辨率的一个像素的尺寸。根据本实施例的发光设备中的处理规则为约0.2μm并且精度高，并且可以以0.26μm的分辨率形成d1的宽度。

下电极410-1至410-748中的每一个的在作为光电导体鼓的旋转方向的Y方向上的宽度也是W。换句话说，根据本实施例的下电极410-1至410-748均具有边长为20.90μm的正方形的形状，并且下电极410的面积为436.81μm²。这占据了一个像素的约97.6％的面积，即，447.7456μm²。有机发光材料的光量比LED少。相比之下，当如上所述在硅电路板402上以相邻的下电极之间的距离减小来形成正方形形状的下电极时，可以确保用于获得可以改变光电导体鼓的电位这样的程度的光量的发光面积。期望的是，确保作为一个像素的占据面积的90％或更多的下电极面积。因此，期望的是，对于输出分辨率为1200dpi的图像形成装置，按约20.07μm或更大来形成下电极410的一边的宽度，并且期望的是，对于输出分辨率为2400dpi的图像形成装置，按约10.04μm或更大来形成下电极410的一边的宽度。

另一方面，下电极410的占据面积的上限应该根据(稍后描述的)上电极和杆透镜阵列的透射率来设定，并且在本实施例中，上限被设定为一个像素的占据面积的110％。当下电极410的占据面积被设计为大于一个像素的占据面积的110％时，在曝光具有高灵敏度的光电导体鼓时形成的像素的尺寸可能显著超过分辨率，因此下电极410的占据面积的上限值被设定为110％。因此，期望的是，对于输出分辨率为1200dpi的图像形成装置，按约22.19μm或更小来形成下电极410的一边的宽度，并且期望的是，对于输出分辨率为2400dpi的图像形成装置，按约11.10μm或更小来形成下电极410的一边的宽度。换句话说，对于一个像素的占据面积而言的下电极的占据面积的范围优选地高于或等于90％且低于或等于110％。

下电极的形状不限于正方形形状，并且只要发射具有与图像形成装置的输出分辨率对应的曝光区域尺寸的光并且输出图像的质量通过该光而满足图像形成装置的设计规范，就可以是诸如不止于四边形形状的多边形形状、圆形形状和椭圆形形状之类的形状。

如图8A中所示，根据本实施例的发光设备401除了下电极410-1至410-748之外，还包括下电极420-1至420-748。下电极420-1至420-748以及下电极410-1至410-748是在硅电路板402上形成为层(第一电极层)的多个电极。下电极420-1至420-748被定义为第二电极阵列。换句话说，发光设备401包括布置为二维阵列的下电极。下电极420-1至420-748的尺寸、形状和在X方向上的布局与下电极420-1至420-748的尺寸、形状和在X方向上的布局类似，因此省略了描述。

下电极420-1至420-748(第二电极阵列)在Y方向上从下电极410-1到410-748(第一电极阵列)具有间隙d被部署。下电极420-1在Y方向上与下电极410-1相邻地部署。类似地，下电极420-2至下电极420-748分别与下电极410-2至下电极410-748相邻地部署。与本实施例的情况中一样，不需要总是将下电极设计为使得在X方向上的下电极之间的距离等于在Y方向上的下电极之间的距离；然而，期望的是将下电极设计为使得在两个方向上的下电极之间的距离彼此相等，以便有效地将下电极布置在预定面积中。在本实施例中，为了容易描述的缘故，图示了包括两行电极阵列的发光设备；然而，如图8B中所示，可以采用大于或等于三行电极阵列的选定行数。例如，与以上的情况中一样，下电极430-1至430-748可以分别与下电极420-1至420-748相邻地部署，并且下电极440-1至440-748还可以分别与下电极430-1至430-748相邻地部署。下文中，为了容易描述的缘故，将描述包括下电极410-1至下电极410-748和下电极420-1至下电极420-748的发光设备作为示例。

当下电极410-1和下电极420-1同时被驱动时，通过驱动电极而曝光的光电导体鼓102上的中心位置之间的距离在光电导体鼓102的旋转方向上移位W+d。根据本实施例的图像形成装置通过驱动在光电导体鼓102的旋转方向上相邻的多个下电极(例如，下电极410-1和下电极420-1)来曝光与图像形成装置的输出分辨率中的一个像素对应的区域。为此原因，通过根据光电导体鼓102的旋转速度提供向下电极410-1施加电压的定时与向下电极420-1施加电压的定时之间的时间差，可以多次将对应于一个像素的区域曝光(多次曝光)。

接下来，将描述发光层450。发光层450被形成为层叠在形成有下电极410-1至410-748和下电极420-1至420-748的硅电路板402上。换句话说，在形成有下电极410-1至410-748和下电极420-1至420-748的区域中，发光层450层叠在下电极410-1至410-748和下电极420-1至420-748上。在未形成下电极410-1至410-748和下电极420-1至420-748的区域中，发光层450被层叠在硅电路板402上。在本实施例中，在发光设备202中，发光层450被形成为桥接所有下电极410-1至410-748和下电极420-1至420-748；然而，该实施例不限于此。例如，发光层450可以被形成为与下电极410-1至410-748和下电极420-1至420-748的情况一样分别层叠在每个下电极上，或者下电极410-1至410-748和下电极420-1至420-748可以被划分为多个组，并且对于每个划分的组，可以在属于同一组的下电极上层叠一个发光层。

例如，有机材料可以被用于发光层450。作为有机EL膜的发光层450是包括诸如电子传输层、空穴传输层、电子注入层、空穴注入层、电子阻挡层和空穴阻挡层之类的功能层的层叠结构。除了有机材料之外，无机材料可以被用于发光层450。

上电极460(正电极)被层叠在发光层450上(作为第二电极层)。上电极460是能够透射(可透射)发光层450的发射波长的光的电极。因此，根据本实施例的上电极460采用含有铟锡氧化物(ITO)的材料作为透明电极。由铟锡氧化物制成的电极在可见光范围内对光的透射率为80％或更高，因此该电极适合作为有机EL的电极。

上电极460形成在与下电极410-1至410-748和下电极420-1至420-748至少跨发光层450的一侧。换句话说，发光层450在Z方向上部署在上电极460和下电极410-1至410-748之间以及上电极460和下电极420-1至420-748之间，并且，当下电极410-1至410-748和下电极420-1至420-748在Z方向上投影到上电极460上时，形成有下电极410-1至410-748和下电极420-1至420-748的区域嵌入到形成有上电极460的区域中。透明电极不需要被层叠在整个发光层450上方；然而，为了发射在发光层450中产生的光以将其有效地发射到发光设备的外部，相对于一个像素的占据面积，上电极460的占据面积优选地高于或等于100％，并且更优选地高于或等于120％。可选地通过硅电路板402和发光层450的面积来设计上电极460的占据面积的上限值。布线可以部署在除了上电极460中光透过的区域以外的区域中。

根据本实施例的上电极460是对于下电极410-1至410-748和下电极420-1至420-748共同设置的正电极；然而，对于下电极410-1至410-748和下电极420-1至420-748中的每一个可以单独地设置上电极460，或者可以对于每组下电极设置一个上电极。

驱动电路根据图像数据控制下电极410-1至410-748和下电极420-1至420-748中的每一个的电位，以便在上电极460与下电极410-1至410-748和下电极420-1至420-748中所选的下电极之间产生电位差。

根据本实施例的发光设备是具有所谓顶部发射类型的发射系统的设备。当在作为正电极的上电极460和作为负电极的下电极410和下电极420中的每一个之间施加电压并且结果在两方之间产生电位差时，电子从负电极流入发光层450中，并且空穴从正电极流入发光层450中。然后，电子和空穴在发光层450中彼此复合，结果是发光层450产生光。当发光层450产生光时，朝向上电极460的光透过上电极460，并在图7A和图7B中指示的箭头A方向上从发光设备出射。从发光层450朝向下电极410和下电极420的光在下电极410和下电极420上朝向上电极460反射，并且反射光还透过上电极460并从发光设备出射。从发光层450朝向上电极460直接发射的光与在下电极410和下电极420上反射并从上电极460发射的光之间存在从上电极460出射的定时的时间差；然而，发光设备的层的厚度是最小的，因此光的发射可以被视为基本上相同的时间。

当使用由铟锡氧化物等制成的透明电极作为上电极460时，可以使表示电极的透光率的开口率基本上等同于上电极460的透射率。换句话说，由于除了上电极460之外基本上不存在衰减光或阻挡光的区域，因此从发光层450产生的光变为尽可能不被衰减或阻挡的发射光。

如上所述，当通过高精度Si集成电路加工技术形成下电极410-1至410-748和下电极420-1至420-748时，下电极410-1至410-748和下电极420-1至420-748可以高密度地部署。因此，发光部404的几乎所有面积(这里，下电极410-1至410-748和下电极420-1至420-748的面积与相互相邻的下电极之间的区域的面积之和)可以被分配给下电极410-1至410-748和下电极420-1至420-748。换句话说，曝光头的每个单位面积的光发射区域的使用效率高。

当诸如有机EL层和无机EL层之类的容易受水分影响的发光材料被用于发光层450时，期望的是进行密封以防止水分进入发光部404中。作为密封方法，例如，形成由氧化硅、氮化硅和氧化铝制成的单独的薄膜或层叠的密封膜。作为形成密封膜的方法，优选的是涂覆诸如台阶之类的结构的性能优异的方法，并且例如，可以使用原子层沉积法(ALD法)等。密封膜的材料、构造、形成方法等是一个示例，并且实施例不限于上述示例。可以按需要选择合适的材料、构造、形成方法等。

多次曝光的曝光区域的形状

图9A至图9C示出了多次曝光时曝光区域(点)之间的位置关系。图9A至图9C示出了通过驱动下电极410-n(n是自然数1≤n≤748)和在Y方向上与下电极410-n相邻的下电极420-n而曝光的曝光鼓106上的曝光区域。换句话说，图9A至图9C示出了针对在X方向上布置的748个下电极之中的第n个下电极的在Y方向上布置的两个下电极-下电极410-n和下电极420-n的曝光区域。当用于使发光层450产生光的电压基本上同时被施加到在发光电路板402的Y方向上的下电极410-n和下电极420-n时，与下电极410-n对应的曝光区域和与下电极420-n对应的曝光区域在如图9A中所示的Y方向上的不同的位置处。曝光区域的位置类似于在Y方向上的下电极410-n和下电极420-n之间的布局关系。换句话说，Y方向上的曝光区域之间的中心到中心距离是W(μm)+d(μm)。

图9B示出了当根据光电导体鼓102的旋转方向和旋转速度Vdr(mm/s)向被部署为曝光在光电导体鼓106的旋转方向上相对于下电极410-n在下游侧的区域的下电极420-n施加电荷的定时(下文中，称为导通定时)根据表达式(1)被延迟时的曝光区域的状态。根据从表达式(1)获得的延迟时间Tdelay来控制形成在光电导体鼓102上的曝光区域的位置彼此重合的定时T。

Tdelay＝((W+d)÷1000)÷Vdr (1)

在本实施例中，生成发光信号，使得对应于像素的每个下电极的光发射时间的最大值Tw等于对应于Y方向上的一行间隔的时间，并且表达式(2)由分辨率(例如，1200dpi)和旋转速度Vdr来表示。

Tw＝(25.4÷1200)÷Vdr (2)

可以通过使用下电极410-n和下电极420-n、利用多次曝光在光电导体鼓102上基本上相同的位置处执行曝光，因此可以使由光电导体鼓102接收到的光量与在Y方向上布置的下电极的数量成比例地增加。为了保持这样的优点，在光电导体鼓102上执行多次曝光的下电极的曝光区域的位置之间的偏差优选地小。

图9C示出了在多次曝光中光电导体鼓102上的曝光区域的位置彼此偏离的示例。在该示例中，虽然通过多次曝光形成的两个曝光区域没有完全重叠，但该两个曝光区域部分重叠。理想地，因为点被清晰地形成，所以如图9B中所示的两个曝光区域基本上彼此重合(完全重叠)的情况是优选的。然而，当如图9C中所示曝光区域即使部分重叠时，尽管与图9B相比，点的清晰度下降，但可以获得需要的密度。

为此原因，即使当由于控制而存在变化时，时间Tdelay也落入针对曝光区域的尺寸的Ws(μm)的表达式(3)的范围内，光发射定时被控制在光发射定时的可允许误差ΔT内。

ΔT＝(Ws÷1000)÷Vdr (3)

控制块

图10示出了图像控制器单元700和驱动电路板202的框图。在下文中，芯片选择信号由cs_x表示，行同步信号由lsync_x表示，时钟信号由clk表示，并且图像数据信号由data表示。在本实施例中，为了简单描述的缘故，将描述单色处理，并且对于四种颜色，并行地处理类似的处理。

图像控制器单元

由扫描仪部100生成的图像数据被输入到图像控制器单元700，并且图像控制器单元700发送用于控制驱动电路板202的控制信号。输入到图像控制器单元700的图像数据可以是在扫描仪部100中生成的上述数据，或者可以是通过个人计算机经由网络设备(未示出)输送的数据。控制信号包括指示图像数据的有效范围的芯片选择信号cs_x、时钟信号clk、图像数据信号data、指示每行图像数据的分区(partition)的行同步信号lsync_x以及与CPU 703的通信信号。信号分别经由芯片选择信号线705、时钟信号线706、图像数据信号线707、行同步信号线708和通信信号线709发送到驱动电路板202中的发光设备401。图像控制器单元700执行关于图像数据的处理和关于打印定时的处理。图像数据生成部701通过对从扫描仪部100或图像形成装置的外部接收到的图像数据以由CPU 703指定的分辨率进行混色(dither)来生成用于打印输出的图像数据。在本实施例中，混色以例如1200dpi的分辨率执行。

同步信号生成部704生成作为第二信号的行同步信号lsync_x。针对光电导体鼓102的预定旋转速度，CPU 703向同步信号生成部704提供关于信号周期的时间间隔的指令作为一行周期。这里，一行周期是光电导体鼓102的表面在旋转方向上移动1200dpi的像素尺寸(约21.16μm)的周期。例如，当在记录纸的传送方向上以200mm/s的速度执行打印时，CPU 703在一行周期被设定为105.8μs(省略了小数点后的第二位和后续位)的情况下向同步信号生成部704提供关于时间间隔的指令。CPU 703通过使用在控制光电导体鼓102的速度的控制单元(未示出)中设定的打印速度(图像形成速度)的设定值(固定值)来计算传送方向上的速度。例如，根据记录纸的类型来设定打印速度。

芯片数据转换部702与在同步信号生成部704中生成的行同步信号lsync_x同步地将一行图像数据划分为针对各个发光设备401的图像数据。芯片数据转换部702将针对各个发光设备401划分的图像数据中的每一个与时钟信号clk和芯片选择信号cs_x一起发送到驱动电路板202。时钟信号clk是用于控制的基准信号。

驱动电路板

接下来，将描述驱动电路板202的配置。头信息存储部710是存储诸如由每个发光设备401产生的光量和安装位置信息之类的头信息的存储设备，并经由通信信号线709与CPU 703连接。时钟信号线706、图像数据信号线707、行同步信号线708和通信信号线709连接到所有发光设备401。芯片选择信号线705连接到发光设备401-1的输入端。发光设备401-1的输出经由信号线711-1连接到发光设备401-2的输入端，并且发光设备401-2的输出端经由信号线711-2连接到发光设备401-3的输入端。以这种方式，芯片选择信号线705(或信号线711)经由发光设备401通过所谓的串级链(级联连接)连接。每个发光设备401根据由芯片选择信号线705、时钟信号线706、行同步信号线708、图像数据信号线707和通信信号线709设定的设定值来控制发光设备401的下电极的电压。每个发光设备401生成用于后续发光设备401的芯片选择信号。

发光设备中的电路配置

图11A示出了发光设备401中的电路框图。发光设备401中的电路部406包括数字部800和模拟部806。数字部800具有与时钟信号CLK同步地根据由通信信号和各种信号预先设定的设定值来生成用于驱动下电极410-n和下电极420-n的脉冲信号并经由脉冲信号线907将脉冲信号发送到模拟部806的功能。这里，各种信号是芯片选择信号cs_x、图像数据信号data和行同步信号lsync_x。数字部800具有从输入芯片选择信号cs_x生成用于后续发光设备401的芯片选择信号的功能。

数字部

通信IF部801根据来自CPU 703的通信信号控制对寄存器部802的设定值的写入和读取。寄存器部802存储操作所需的设定值(预先设定的设定值)。设定值的示例包括在图像数据存储部804中使用的曝光定时信息、关于在脉冲信号生成部805中生成的脉冲信号的宽度和相位的信息以及在模拟部806中设定的驱动电压的设定信息。由于可以从下电极与上电极之间的电阻值推导出驱动电压并且该电阻值的范围预先已知的，因此可以存储关于驱动电流的信息而不是驱动电压的设定信息。寄存器部802存储这些信息中的至少一个。作为第二生成部的芯片选择信号生成部803通过延迟作为输入的第一信号的芯片选择信号cs_x来生成用于后续发光设备401的芯片选择信号，并经由信号线711发送芯片选择信号。图像数据存储部804在输入的芯片选择信号cs_x有效时保持图像数据，并与行同步信号lsync_x同步地将图像数据输出到脉冲信号生成部805。随后将描述细节。

脉冲信号生成部805根据从图像数据存储部804输入的图像数据，基于关于在寄存器部802中设定的脉冲信号的宽度信息和相位信息来生成脉冲信号，并将脉冲信号输出到模拟部806。随后将描述细节。模拟部806根据在数字部800中生成的脉冲信号生成驱动下电极所需的信号。随后将描述细节。

图像数据存储部

接下来，将描述图像数据存储部804的操作。根据第一实施例的图像数据存储部804被装入发光设备401中。将描述芯片选择信号cs_x和行同步信号lsync_x是负逻辑信号的示例；然而，这些信号可以是正逻辑。图11B是图像数据存储部804的电路配置图。时钟门电路810输出芯片选择信号cs_x的反转信号与时钟信号clk的逻辑乘积。时钟门电路810仅在芯片选择信号cs_x有效时才将时钟信号s_clk输出到触发器电路811。

触发器电路811接收输入到图像数据存储部804的图像数据信号data作为原始输入。与在发光设备401的纵向方向上设置的下电极401的数量(在本实施例中，748个)相等的触发器电路811被串联连接。触发器电路811响应于从时钟门电路810发送的时钟信号s_clk而操作。触发器电路811的输出分别作为图像数据dly_data_000至dly_data_747输出到相邻连接的下一个触发器电路811和触发器电路812。与下电极401的数量(在本实施例中，748个)相等的触发器电路811和触发器电路812设置在下电极阵列401的纵向方向上。

触发器电路812分别接收触发器电路811的输出作为输入，并响应于行同步信号lsync_x而操作。触发器电路812的输出分别作为图像数据buf_data_0_000至buf_data_0_747输出到脉冲信号生成部805(805-1、805-3、805-5、...)和触发器电路813。触发器电路812均用作存储器电路，并且针对一个下电极阵列(下电极401-1至401-748)设置的触发器电路812用作存储器电路组(或第一存储器电路组)。脉冲信号生成部805-1、805-3、805-5、...用作生成第一脉冲信号的第一脉冲信号生成部组。脉冲信号生成部805-1生成用于驱动下电极410-1的脉冲信号。脉冲信号生成部805-3生成用于驱动下电极410-2的脉冲信号。脉冲信号生成部805-5生成用于驱动下电极410-3的脉冲信号。

触发器电路813均接收触发器电路812的输出作为输入，并响应于多次曝光定时信号lshift_0而操作。触发器电路813的输出分别作为图像数据buf_data_1_000至buf_data_1_747输出到脉冲信号生成部805(805-2、805-4、805-6、...)。触发器电路813均用作存储器电路，并且针对一个下电极阵列(下电极402-1至402-748)设置的触发器电路813用作存储器电路组(或第二存储器电路组)。脉冲信号生成部805-2、805-4、805-6、...用作生成第二脉冲信号的第二脉冲信号生成部组。脉冲信号生成部805-2生成用于驱动下电极420-1的脉冲信号。脉冲信号生成部805-4生成用于驱动下电极420-2的脉冲信号。脉冲信号生成部805-6生成用于驱动下电极420-3的脉冲信号。

作为第一生成部的多次曝光定时信号生成部814根据行同步信号lsync_x、时钟信号clk和多个定时设定信号lshift_start生成作为定时信号的多次曝光定时信号lshift_0。换句话说，多次曝光定时信号生成部814生成用于在与脉冲信号生成部805-1、805-3、...不同的定时生成脉冲信号生成部805-2、805-4、...的脉冲信号的多次曝光定时信号lshif_0。在本实施例中，多次曝光定时信号生成部814通过将行同步信号lsync_x延迟达在多个定时设定信号lshift_start中设定的设定值来生成多次曝光定时信号lshift_0。例如，当多个定时设定信号lshift_start被设定为1(lshift_start＝1)时，多次曝光定时信号lshift_0变为通过将行同步信号lsync_x延迟时钟信号clk的一个周期而获得的信号。多次曝光定时信号生成部814根据光电导体鼓102的旋转速度生成多次曝光定时信号lshift_0。换句话说，根据从上述表达式(1)获得的延迟时间Tdelay来设定多个定时设定信号lshift_start。

图12是示出了图像数据存储部804在发光设备401的纵向方向上的操作的定时图。在图12中，(i)示出了时钟信号clk的波形，(ii)示出了行同步信号lsync_x的波形，(iii)示出了芯片选择信号cs_x的波形，并且(iv)示出了具有000至747的图像数据信号data。这里，例如，“000”表示与下电极410-1对应的图像数据，并且“747”表示与下电极410-748对应的图像数据。图像数据信号data的对角阴影区域表示作为图像数据的无效数据。(v)示出了作为触发器电路811的输出的图像数据dly_data_000等，并且(vi)示出了作为触发器电路812的输出的图像数据buf_data_0_000等。

在芯片选择信号cs_x为0(cs_x＝0(低电平))的时刻T0至时刻T1的时段期间，图像数据经由串联连接的触发器电路811如下地移位。时刻T1是在时钟信号clk的上升沿捕获到cs_x＝0的时刻。换句话说，图像数据如同数据→dly_data_000→dly_data_001→...→dly_data_747一样地移位。在芯片选择信号cs_x为低电平(cs_x＝0)的时段期间，假定输入与发光设备401的纵向方向上的下电极数量相等的时钟信号clk，即，748个时钟信号clk。利用该配置，一行图像数据被保持在dly_data_000至dly_data_747中。

从时刻T1起，芯片选择信号cs_x为1(cs_x＝1(高电平))，因此不执行移位操作，并且时刻T1的图像数据被保持。例如，从时刻T1起保持在第一触发器电路811中的图像数据dly_data_000为747。当行同步信号lsync_x在时刻T2变为0(lsync_x＝0(低电平))时，一行图像数据作为buf_data_0_000至buf_data_0_747同时输出到脉冲信号生成部805。时刻T2是在时钟信号clk的上升沿捕获lsync_x＝0的时刻。换句话说，保持在触发器电路811中的图像数据dly_data_000等经由触发器电路812作为图像数据buf_data_0_000等输出到脉冲信号生成部805。

接下来，图13是示出了图像数据存储部804在Y方向上的操作的定时图。在图13中，(i)示出了行同步信号lsync_x的波形，并且(ii)示出了作为触发器电路812的输出的图像数据buf_data_0_000等。(iii)示出了多次曝光定时信号lshift_0的波形，并且(iv)示出了作为触发器电路813的输出的图像数据buf_data_1_000等。图13代表性图示了在图11B中的最左端的作为触发器电路812的输出的图像数据buf_data_0_000和作为触发器电路813的输出的图像数据buf_data_1_000。这也适用于所有的图像数据buf_data_0_001至buf_data_0_747以及buf_data_1_001至buf_data_1_747。

如参考图12描述的，在图13中的时刻T10，图像数据dly_data_000输入到触发器电路812，时刻T10是在图12中的时刻T0行同步信号lsync_x变为0的定时。然后，从触发器电路812输出图像数据dly_data_000的值作为图像数据buf_data_0_000。在时刻T11，多次曝光定时信号lshift_0作为低电平(lshift_0＝0)被输入到触发器电路813。然后，从触发器电路812输出的图像数据buf_data_0_000的值作为图像数据buf_data_1_000从触发器电路813输出到脉冲信号生成部805。以这种方式，在lsync_x＝0的状态下作为buf_data_0_000输出到脉冲信号生成部805的数据在下一个lshift_0＝0的定时再次作为buf_data_1_000输出到脉冲信号生成部805。这里，多次曝光定时信号lshift_0变为低电平的时刻T11是从行同步信号lsync_x变为低电平的时刻T10起延迟多个定时设定信号lshift_start的定时。图像数据buf_data_0_000输出到与光电导体鼓102上的Y方向上的先前曝光中使用的下电极对应的脉冲信号生成部805。图像数据buf_data_1_000输出到与光电导体鼓102上的Y方向上的后续曝光中使用的下电极对应的脉冲信号生成部805。因此，实现了多次曝光。

在本实施例中，描述了通过使用在Y方向上布置的两个下电极410-n和下电极420-n来执行多次曝光的配置作为示例；然而，用于多次曝光的下电极的数量不限于两个。当用于多次曝光的下电极的数量增加时(当m＝3或更多的行的下电极用于多次曝光时)，图11B中示出的触发器电路812、813(748)可以增加至m行(m×748)。因此，与m行(m×748)的下电极对应的图像数据能够被保持。通过将连接到m行触发器电路的脉冲信号生成部805增加至m行(m×748)，m行(m×748)的下电极602中的每一个的光发射定时能够被控制，结果是可以进行m行多次曝光。

在本实施例中，触发器电路被描述为保持每个下电极602的图像数据的部件的示例。利用该配置，触发器电路与下电极410-1至410-748一起部署，结果是配置了具有较少布线面积的更加简单的电路。另一方面，当不使用触发器电路时，可以采用以下配置。只要提供了与下电极对应的存储器电路(例如，RAM等)以及控制从存储器电路读取的定时和向存储器电路写入的定时的控制单元，就不需要使用触发器电路。

当用于多次曝光的下电极的数量增加并且用于多次曝光的下电极阵列的数量是可选择的时，可以进行进一步的动态光量控制。在例如下电极阵列的行数m为m＝10并且下电极在Y方向上布置的配置的情况下，可以根据图像形成装置的图像形成速度从2行至10行当中选择用于多次曝光的下电极阵列。因此，光输出可以以九个水平改变。因此，可以减小每个下电极的驱动电流的控制范围，并且可以在基本上相等的驱动电流条件下恒定地驱动下电极。当例如以低电流(即，低光量)驱动下电极时，存在下电极的响应延迟并且未获得预定量的光的情况。在这种情况下，根据本实施例，可以通过使用多次曝光来稳定地驱动下电极。以这种方式，为了选择使用多行下电极中的哪些行，可以采用复位端子被添加到触发器电路812、813等并且选择性地停止图像数据的输出的配置。除了这种方法之外，可以向脉冲信号生成部805添加停止脉冲信号的输出的部件。

模拟部

图14A示出了模拟部806中的框图。在本实施例中，为了简单描述的缘故，将通过示出分别驱动下电极阵列410-1至410-748中的两个下电极410-1、410-2的驱动部1001-1、1001-3进行描述。然而，假定类似的驱动部1001-1至1001-748与下电极阵列410-1至410-748中所包括的其他下电极对应地形成，并且还与另一下电极阵列对应地形成。脉冲信号生成部805-1、805-3分别生成用于控制下电极410-1、410-2的光发射(ON)定时的脉冲信号。脉冲信号生成部805-1、805-3分别经由脉冲信号线907-1、907-3向驱动部1001-1、1001-3输入脉冲信号。

数字-模拟转换器(下文中，称为DAC)1002根据寄存器部802中设定的数据，经由信号线1003向驱动部1001-1、1001-3供应确定驱动电流的模拟电压。驱动部选择部1007根据寄存器部802中设定的数据，经由信号线1004、1005向驱动部1001-1、1001-3供应用于选择驱动部1001-1、1001-3中的一个的驱动部选择信号。驱动部选择信号被生成为使得仅连接到所选择的驱动部1001的信号是高电平。当例如要选择的是驱动部1001-1时，仅向信号线1004供应高电平驱动部选择信号，而向信号线1005等(即，分别连接到其他驱动部1001-3等的信号线1005等)供应低电平驱动部选择信号。在本实施例中，驱动部选择信号为正逻辑；然而，驱动部选择信号可以是负逻辑。

在驱动部选择部1007选择驱动部的定时(驱动部选择信号变为高电平的定时)，经由信号线1003输入的模拟电压被设定到驱动部1001-1或驱动部1001-3。CPU 703经由寄存器部802顺次地选择驱动部1001-1、1001-3，并设定与驱动部1001-1、1001-3中的所选择的一个关联的电压。因此，CPU 703利用一个DAC 1002设定所有驱动部1001的模拟电压。通过上述操作，确定驱动电流的模拟电压和脉冲信号被输入到驱动部1001-1、1001-3中的每一个，并且下电极410-1、410-2中的每一个的驱动电流和光发射时间由稍后将描述的驱动电路独立地控制。

驱动部

图14B示出了驱动下电极410-1的驱动部1001-1的电路。假定用于其他下电极的驱动部1001也由类似的电路驱动。MOS场效应晶体管(下文中，称为MOSFET)1102响应于栅极电压值而向下电极410-1供应驱动电流，并且当栅级电压为低电平时，控制电流使得驱动电流被关断(截止)。

脉冲信号线907-1连接到MOSFET 1104的栅极端子，并且当脉冲信号为高电平时，充入电容器1106中的电压被输送到MOSFET 1102。(由信号线1004输送的)从驱动部选择部1007发送的驱动部选择信号连接到MOSFET 1107的栅极端子。当接收到的驱动部选择信号为高电平时，MOSFET1107导通，并利用(由信号线1003输送的)从DAC 1002输出的模拟电压使电容器1106带电。在本实施例中，在图像形成之前的定时，DAC 1002设定电容器1106中的模拟电压并将MOSFET 1107设定为截止状态，并且在图像形成时段期间继续保持电压电平。

通过以上操作，MOSFET 1102根据所设定的模拟电压和脉冲信号向下电极410-1供应驱动电流。当下电极410-1的输入电容大并且截止响应速度低时，可以通过使用MOSFET1103来增加截止速度。通过反相器1105从脉冲信号逻辑反相的信号被输入到MOSFET 1103的栅极端子。当脉冲信号为低电平时，MOSFET 1103的栅极端子变为高电平，并且下电极410-1的输入电容中的电荷被强制放电。

在本实施例中，描述了通过驱动电流控制整个图像的光量并且通过PWM控制根据每个像素部中的图像数据的光量的配置作为示例；然而，在本发明中，光量的控制方法不受限制。对整个图像的控制和在每个像素部中的控制都可以通过基于驱动电流的控制来执行，或者可以通过PWM来执行。

驱动下电极的方向的切换(支持交错布置)

如上所述，在本实施例中，作为示例，采用发光设备401以交错方式(下文中，称为交错布置)部署在驱动电路板202上的配置。当发光设备401以交错布置部署时，通过将下电极放置在横向方向上的杆透镜阵列203的透镜中心附近，获得良好的图像形成特性。当使用低价的杆透镜阵列时，每个杆透镜的开口具有限制。因此，如果每个下电极离杆透镜中心太远，则光没有到达杆透镜的开口，因此可能存在光没有出射到光电导体鼓102上的情况。为此原因，下电极阵列被部署在相对于发光设备401的中心的横向方向上的一侧并且下电极阵列尽可能靠近杆透镜中心部署的配置是有效的。

在图4中，横向方向上的杆透镜阵列203的中心由虚线表示并被指示为L_center。杆透镜阵列203和发光设备401被安装为使得横向方向上的杆透镜阵列203的中心线L_center(下文中，称为中心线)与以交错布置部署的两个发光设备401的中心彼此重合。每个发光设备401的下电极被布置为与比发光设备401的中心更靠近中心线L_center的位置相邻。这里，在发光设备401-2n(一个第一电路板)中，远离发光设备401-2n+1的表面被定义为端面311，并且更靠近发光设备401-2n+1的表面被定义为端面310。在发光设备401B(另一第一电路板)中，远离发光设备401A的表面被定义为端面311，并且靠近发光设备401B的表面被定义为端面310。在发光设备401中的任一个中，下电极与端面310侧相邻地部署。

通过以这种方式部署下电极，每个下电极被部署为使得光进入杆透镜阵列203的开口。在本实施例中，每个发光设备401中的下电极被布置在与相对于横向方向上的发光设备401的中心的一侧相邻的位置处。在任何发光设备401中，安装有发光设备401的方向被确定为使得端面310与中心线L_center侧相邻。换句话说，在发光电路板402中，多个下电极阵列410-1至410-748被部署地更靠近与横向方向上的杆透镜阵列203的中心(中心线L_center)。当发光设备401以两行的交错布置进行布置时，发光设备401A和发光设备401B被部署为使得在发光设备401A和发光设备401B其间反转180°的状态下，下电极接近中心线L_center。

以这种方式，每个发光设备401的安装方向被确定为使得下电极的位置与每个发光设备401中的一侧相邻，并且下电极接近中心线L_center。因此，可以获得良好的图像形成特性。另一方面，通过如上所述将每个发光设备401部署在不同的安装方向上，需要根据发光设备401的方向控制下电极在Y方向上导通的顺序。例如，在发光设备401A中，更靠近端面311(图中的上侧)的下电极首先导通，在发光设备401B中，更靠近端面310(图中的上侧)的下电极首先导通。以下，将描述这种情况下的控制方法。

具有选择器的电路

图15是在驱动电路板202的横向方向上切换下电极阵列410-1至410-748的光发射顺序的发光设备401内部的电路框图。将描述如图11B的情况中一样的在Y方向上设置两行下电极阵列410-1至410-748和下电极阵列420-1至420-748的情况。除了图11B中图示的电路配置之外，图像数据存储部804包括选择器2200-12、2200-34、2200-56、...。选择器2200-12切换成对的触发器电路812和触发器电路813与成对的脉冲信号生成部805-1和脉冲信号生成部805-2之间的连接的组合。选择器2200-34切换成对的触发器电路812和触发器电路813与成对的脉冲信号生成部805-3和脉冲信号生成部805-4之间的连接的组合。选择器2200-56切换成对的触发器电路812和触发器电路813与成对的脉冲信号生成部805-5和脉冲信号生成部805-6之间的连接的组合。

选择器2200-12、2200-34、2200-56、...被统称为选择器2200。选择器2200能够切换与作为触发器电路812、813分别向其发送图像数据的目的地的脉冲信号生成部805的连接关系。换句话说，选择器2200用作选择成对的第一存储器电路组和第二存储器电路组与成对的第一脉冲信号生成部组和第二脉冲信号生成部组对之间的连接的组合的选择部。

例如，在交错布置的纵向方向上的一个发光设备401中，触发器电路812与脉冲信号生成部805-1连接，并且触发器电路813与脉冲信号生成部805-2连接。在交错布置的纵向方向上的其他发光设备401中，触发器电路812与脉冲信号生成部805-2连接，并且触发器电路813与脉冲信号生成部805-1连接。根据来自CPU 703的通信信号，在寄存器部802的预定寄存器中设定关于选择器2200的连接的信息。假定根据在寄存器部802中设定的关于连接的信息(寄存器值)来控制选择器2200的连接。

如上所述，利用切换下电极导通的顺序的部件，能够执行多次曝光，而不管发光设备401部署在驱动电路板202上的方向。在本实施例中，已经描述了交错布置的可用性，并且当在多个不同的图像形成装置中使用相同的曝光头时，该交错布置也是可使用的。根据光电导体鼓102的旋转方向和曝光头的安装方向来选择导通的顺序。因此，在光电导体鼓102的旋转方向也不同的图像形成装置中，可以使用相同的曝光头。

如上所述，在本实施例中，通过在Y方向上布置下电极并执行多次曝光，曝光头的高的光输出是可能的，结果是可以提高图像形成装置的速度并支持需要更多光量的光电导体材料。通过将下电极阵列和电路部406配置在硅电路板上，可以提供从允许装入发光设备的大规模逻辑电路而得到的控制的较高性能和较精细的输出分辨率。

发光电路板402包括生成用于多次曝光的图像数据的部件。因此，可以在不增加每个发光设备401的接口的布线(布线接合)的情况下生成需要的图像数据。可以通过最优地部署存储器电路(触发器电路)来优化布线的面积。此外，可以根据图像形成装置中的打印速度、分辨率和发光设备401的下电极之间的间隙来控制光发射定时。因此，光电导体鼓102上的经受多次曝光的曝光区域可以被清晰化。

第二实施例

接下来，将描述第二实施例。在第一实施例中，图示了具有下电极布置成二维阵列的结构的发光设备，而在第二实施例中，将图示具有下电极布置成一维阵列(布置成阵列)的结构的发光设备。在本实施例中，省略与第一实施例的描述中的项重叠的项的描述。

将参考图16至图17描述本实施例。图16是示出了多个发光设备之间的印刷电路板上的布局关系的示图。图17是示出了下电极的阵列的示图。图18是发光设备的示意性截面图。

图16是示出了在纵向方向上部署成两行的发光设备1601的芯片之间的边界部分的状态的示图。发光设备1601对应于第一实施例中的发光设备401。

水平方向对应于图3A中的发光设备401的纵向方向。如在图4的情况中一样，图16示出了发光设备1601的芯片之间的边界部分(芯片的端部在纵向方向上重叠的部分(重叠部分))。另外，在发光设备1601-2n与发光设备1601-2n+1之间的边界部分处，不同的发光设备之间的端部处的下电极的间距(两个发光元件的中心之间的距离)基本上为21.16μm，即，分辨率1200dpi的间距。

将参考图17和图18来进一步详细地描述发光设备1601。图17和图18中的X方向表示曝光头的纵向方向。Z方向是(稍后描述的)层结构的层被层叠的方向。

图17是沿着图6中的线A-A截取的示意性截面图的放大相关部分示图。图18是当在Y方向上观察时(稍后描述的)下电极1700-1至1700-748的示意图。如图7A和图7B中所示，发光设备1601包括硅电路板1702、下电极1700-1至1700-748、发光层1701和上电极1702。

硅电路板1702是在制造处理中形成包括分别与(稍后描述的)下电极1700-1至1700-748对应的驱动部的驱动电路的驱动电路板。驱动电路具有在第一实施例中描述的驱动电路被配置为支持一维阵列发光设备的结构，并且在相关部分中没有显著差异，因此省略了描述。

如图17中所示，下电极1700-1至1700-748(负电极)是在硅电路板1702上形成为层(第一电极层)的多个电极。通过将Si集成电路加工技术与用于制造硅电路板1702的制造工艺一起使用，在装入硅电路板1702中的多个驱动部上分别形成下电极1700-1至1700-748。如在第一实施例的情况中一样，下电极1700-1至1700-748优选地由对(稍后描述的)发光层1701的发射波长具有高反射率的金属制成。因此，下电极1700-1至1700-748优选地包含银(Ag)、铝(Al)、它们的合金、银-镁合金等。

如图17和图18中所示，下电极1700-1至1700-748是与X方向上的像素对应设置的电极。换句话说，下电极1700-1至1700-748中的每一个是被设置为形成一个像素的电极。

在本实施例中，下电极1700-1至1700-748的X方向上的宽度W对应于一个像素的宽度。间隙d是X方向上的下电极之间的距离。由于下电极1700-1至1700-748以间隙d形成在硅电路板402上，因此形成在发光电路板1702中的多个驱动部能够分别独立地控制下电极1700-1至1700-748的电压。发光层1701的有机材料被填充在间隙d中，并且下电极被有机材料分隔。

在根据本实施例的发光设备1601中，下电极1700-1至1700-748中的每一个的宽度W被设定为标称尺寸20.90m，并且间隙d被设定为标称尺寸0.26μm。换句话说，根据本实施例的发光设备1601在X方向上每21.16μm包括一个下电极1700。由于21.16μm是1200dpi的一个像素的尺寸，因此每个下电极的在X方向上的下电极1700的宽度是相当于与根据本实施例的图像形成装置的输出分辨率对应的一个像素的尺寸。根据本实施例的发光设备1601中的处理规则为约0.2μm并且其精度高，并且可以以0.26μm的分辨率形成宽度d1。

下电极1700-1至1700-748的在作为光电导体鼓的旋转方向的Y方向上的宽度是W。换句话说，根据本实施例的下电极1700-1至1700-748均具有边长为20.90μm的正方形的形状，并且下电极1700的面积为436.81μm²。这占据了一个像素的约97.6％的面积，即，447.7456μm²。有机发光材料的光量比LED少。相比之下，当如上所述以相邻下电极之间的减小的距离在硅电路板1702上形成正方形形状的下电极时，可以确保用于获得可以改变光电导体鼓的电位这样的程度的光量的发光面积。期望的是，确保作为一个像素的占据面积的90％或更多的下电极面积。因此，期望的是，对于输出分辨率为1200dpi的图像形成装置，按约20.07μm或更大来形成下电极1700的一边的宽度，并且期望的是，对于输出分辨率为2400dpi的图像形成装置，按约10.04μm或更大来形成下电极1700的一边的宽度。

另一方面，下电极1700的占据面积的上限应该根据(稍后描述的)上电极和杆透镜阵列的透射率来设定，并且在本实施例中，上限被设定为一个像素的占据面积的110％。当下电极1700的占据面积被设计为大于一个像素的占据面积的110％时，在曝光具有高灵敏度的光电导体鼓时形成的像素的尺寸可能显著超过分辨率，因此下电极1700的占据面积的上限值被设定为110％。因此，期望的是，对于输出分辨率为1200dpi的图像形成装置，按约22.19μm或更小来形成下电极1700的一边的宽度，并且期望的是，对于输出分辨率为2400dpi的图像形成装置，按约11.10μm或更小来形成下电极1700的一边的宽度。换句话说，对于一个像素的占据面积而言的下电极的占据面积的范围优选地高于或等于90％且低于或等于110％。

下电极的形状不限于正方形形状，并且只要发射具有与图像形成装置的输出分辨率对应的点尺寸的光并且输出图像的质量通过该光而满足图像形成装置的设计规范，就可以是诸如不止于四边形形状的多边形形状、圆形形状和椭圆形形状之类的形状。

接下来，将描述发光层1701。发光层1701被形成为层叠在形成有下电极1700-1至1700-748的硅电路板1702上。换句话说，在形成有下电极1700-1至1700-748的区域中，发光层1701形成在下电极1700-1至1700-748上，并在未形成下电极1700-1至1700-748的区域中，形成在硅电路板1703上。在本实施例中，在发光设备1601中，发光层1701被形成为桥接所有下电极1700-1至1700-748；然而，该实施例不限于此。例如，发光层1701可以被形成为像下电极1700-1至1700-748的情况一样分别层叠在每个下电极上，或者下电极1700-1至1700-748可以被划分为多个组，并且对于每个划分的组，可以在属于同一组的下电极上层叠一个发光层。

例如，有机材料可以被用于发光层1701。作为有机EL膜的发光层1701是包括诸如电子传输层、空穴传输层、电子注入层、空穴注入层、电子阻挡层和空穴阻挡层之类的功能层的层叠结构。除了有机材料之外，无机材料可以被用于发光层1701。上电极1702(正电极)被层叠在发光层1701上(作为第二电极层)。上电极1702是能够透射具有发光层1701的发射波长的光的电极。因此，根据本实施例的上电极702采用含有铟锡氧化物(ITO)的材料作为透明电极。由铟锡氧化物制成的电极在可见光范围内对光的透射率为80％或更高，因此该电极适合作为有机EL的电极。

上电极1702形成在下电极1700-1至1700-748至少跨发光层1601的一侧。换句话说，发光层1701在Z方向上部署在上电极1702和下电极1700-1至700-1648之间，并且当下电极1700-1至1700-748在Z方向上投影到上电极1702上时，形成有下电极1700-1至1700-748的区域嵌入到形成有上电极1702的区域中。透明电极不需要被层叠在整个发光层1701上方；然而，为了发射在发光层1701中产生的光以将其有效地发射到发光设备1601的外部，相对于一个像素的占据面积，上电极1702的占据面积优选地高于或等于100％，并且更优选地高于或等于120％。可选地通过硅电路板1703和发光层1701的面积来设计上电极1702的占据面积的上限值。布线可以部署在除了上电极1702中光透过的区域以外的区域中。

根据本实施例的上电极1702是针对下电极1700-1至1700-748共同设置的正电极；然而，可以针对下电极1700-1至1700-748中的每一个独立地设置上电极1702，或者可以针对每组下电极设置一个上电极。

驱动电路根据图像数据控制下电极1700-1至1700-748中的每一个的电位，以便在上电极1702与下电极1700-1至1700-748中所选的下电极之间生成电位差。

上电极702形成在与下电极1700-1至1700-748至少跨发光层1701的一侧。换句话说，发光层1701在Z方向上部署在上电极1702和下电极1700-1至1700-748之间，并且当下电极1700-1至1700-748在Z方向上投影到上电极1702上时，形成有下电极1700-1至1700-748的区域嵌入到形成有上电极1702的区域中。透明电极不需要被层叠在整个发光层1701上方；然而，为了发射在发光层1701中产生的光以将其有效地发射到发光设备1601的外部，相对于一个像素的占据面积，上电极1702的占据面积优选地高于或等于100％，并且更优选地高于或等于120％。可选地通过硅电路板1703和发光层1701的面积来设计上电极1702的占据面积的上限值。布线可以部署在除了上电极1702中光透过的区域以外的区域中。

根据本实施例的上电极1702是针对下电极1700-1至1700-748共同设置的正电极；然而，可以针对下电极1700-1至1700-748中的每一个独立地设置上电极1702，或者可以针对每组下电极设置一个上电极。

驱动电路根据图像数据控制下电极1700-1至1700-748中的每一个的电位，以便在上电极1702与下电极1700-1至1700-748中所选的下电极之间生成电位差。

当使用由铟锡氧化物等制成的透明电极作为上电极1702时，可以使表示电极的透光率的开口率基本上等同于上电极1702的透射率。换句话说，由于除了上电极1702之外基本上不存在衰减光或阻挡光的区域，因此从发光层1701产生的光变为尽可能不被衰减或阻挡的发射光。

如上所述，当通过高精度Si集成电路加工技术形成下电极1700-1至1700-748时，下电极1700-1至1700-748可以高密度地部署。因此，发光部的几乎所有面积(这里，下电极1700-1至1700-748的面积与相互相邻的下电极之间的区域的面积之和)可以被分配给下电极1700-1至1700-748。换句话说，曝光头的每个单位面积的光发射区域的使用效率高。

当诸如有机EL层和无机EL层之类的容易受水分影响的发光材料被用于发光层1701时，期望的是进行密封以防止水分进入发光部中。作为密封方法，例如，形成由氧化硅、氮化硅和氧化铝制成的单独的薄膜或层叠的密封膜。作为形成密封膜的方法，优选的是涂覆诸如台阶之类的结构的性能优异的方法，并且例如，可以使用原子层沉积法(ALD法)等。密封膜的材料、构造、形成方法等是一个示例，并且实施例不限于上述示例。可以按需要选择合适的材料、构造、形成方法等。

根据本实施例，可以提出能够以较高的光输出以高速驱动的曝光头。

本发明的实施例不限于上述的实施例。在不脱离本发明的精神和范围的情况下，适用各种改变或修改。因此，附带随附权利要求以表明本发明的范围。

本申请要求于2019年8月23日提交的日本专利申请No.2019-153102和2019年8月23日提交的日本专利申请No.2019-153103的权益，这些日本专利申请在此通过引用并入其全部内容。

Claims (18)

1.一种图像形成装置，包括：

光电导体，被配置为被驱动以绕旋转轴旋转；以及

曝光头，包括发光设备和透镜阵列，所述透镜阵列被配置为将从发光设备发射的光引导到光电导体表面，其中，

发光设备包括

硅基板，包括被配置为驱动发光设备的驱动电路，

第一电极层，包括多个电极，所述多个电极在光电导体的旋转方向上和在基本上平行于所述旋转轴的方向上以二维阵列布置并且分离地形成在硅基板上，

发光层，在第一电极层上形成为层并且被配置为在施加电压时产生光，以及

第二电极层，在与部署有硅基板和第一电极层的一侧跨发光层的相对侧针对第一电极层的所述多个电极共同设置所述第二电极层，并且所述第二电极层被配置为能够透射光，

驱动电路被配置为根据图像数据控制第一电极层中包括的每个电极的电压，使得发光层产生光，以及

透镜阵列部署在第二电极层和光电导体表面之间，使得透过第二电极层的光被引导到光电导体上。

2.所述的图像形成装置，其中，

所述多个电极包括第一电极和在光电导体的旋转方向上的下游侧与第一电极相邻的第二电极，以及

驱动电路被配置为根据图像数据控制定时以控制第一电极的电位和第二电极的电位，使得光电导体中的通过驱动第一电极而曝光的曝光区域通过驱动第二电极被进一步曝光。

3.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，为了形成图像形成装置的输出分辨率的像素，通过根据相同的像素数据驱动第一电极和第二电极以执行多次曝光来形成每个像素。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的图像形成装置，其中，

第一电极层中包括的所述多个电极中的每一个与图像形成装置的输出分辨率的一个像素对应地设置，以及

相对于所述一个像素的占据面积，所述多个电极中的每一个的面积高于或等于80％且低于或等于110％。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的图像形成装置，其中，第一电极层中包括的所述多个电极具有正方形形状。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的图像形成装置，其中，当第一电极层在硅基板、第一电极层、发光层和第二电极层的层叠方向上被投影到第二电极层上时，第一电极层中的所述多个电极嵌入到第二电极层中。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的图像形成装置，其中，第二电极层包含铟锡氧化物。

8.根据权利要求7所述的图像形成装置，其中，第一电极层中包括的所述多个电极包含银。

9.根据权利要求7或8所述的图像形成装置，其中，第一电极层中包括的所述多个电极包含铝。

10.根据权利要求7所述的图像形成装置，其中，第一电极层中包括的所述多个电极包含银和镁的合金。

11.一种图像形成装置，包括：

光电导体，被配置为被驱动以绕旋转轴旋转；以及

曝光头，包括发光设备和透镜阵列，所述透镜阵列被配置为将从发光设备发射的光引导到光电导体表面，其中，

发光设备包括

硅基板，包括被配置为驱动发光设备的驱动电路，

第一电极层，包括多个电极，所述多个电极在基本上平行于所述旋转轴的方向上布置并且分离地形成在硅基板上，

发光层，在第一电极层上形成为层并且被配置为在施加电压时产生光，以及

第二电极层，在与部署有硅基板和第一电极层的一侧跨发光层的相对侧针对第一电极层的所述多个电极共同设置所述第二电极层，并且所述第二电极层被配置为能够透射光，

驱动电路被配置为根据图像数据控制第一电极层中包括的每个电极的电位，使得发光层产生光，以及

透镜阵列部署在第二电极层和光电导体表面之间，使得透过第二电极层的光被引导到光电导体上。

12.根据权利要求11所述的图像形成装置，其中，

第一电极层中包括的所述多个电极中的每一个与图像形成装置的输出分辨率的一个像素对应地设置，以及

相对于所述一个像素的占据面积，所述多个电极中的每一个的面积高于或等于80％且低于或等于110％。

13.根据权利要求11或12所述的图像形成装置，其中，第一电极层中包括的所述多个电极具有正方形形状。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的图像形成装置，其中，当第一电极层在硅基板、第一电极层、发光层和第二电极层的层叠方向上被投影到第二电极层上时，第一电极层中的所述多个电极嵌入到第二电极层中。

15.根据权利要求11至14中任一项所述的图像形成装置，其中，第二电极层包含铟锡氧化物。

16.根据权利要求15所述的图像形成装置，其中，第一电极层中包括的所述多个电极包含银。

17.根据权利要求15或16所述的图像形成装置，其中，第一电极层中包括的所述多个电极包含铝。

18.根据权利要求15所述的图像形成装置，其中，第一电极层中包括的所述多个电极包含银和镁的合金。

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