CN114475012A - 发光装置、发光元件阵列芯片及曝光装置 - Google Patents

发光装置、发光元件阵列芯片及曝光装置 Download PDF

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Abstract

提供发光装置、发光元件阵列芯片及曝光装置。发光装置具有：第一发光元件列，其由在主扫描方向上呈列状配置的发光元件构成；第二发光元件列，其由在主扫描方向上呈列状配置的发光元件构成，被配置成至少一部分在副扫描方向上与所述第一发光元件列重叠，所述第一发光元件列和所述第二发光元件列是通过排列发光元件阵列芯片而构成的，所述发光元件阵列芯片在主扫描方向上呈列状地配置有发光元件，在所述发光元件阵列芯片中，在呈列状配置的发光元件的中央区域，发光元件之间的间距从第一间距切换成与该第一间距不同的第二间距。

Description

发光装置、发光元件阵列芯片及曝光装置
技术领域
本发明涉及发光装置、发光元件阵列芯片及曝光装置。
背景技术
在采用电子相片方式的打印机、复印机、传真机等图像形成装置中，通过光记录单元将图像信息照射在带电的感光体上，得到静电潜像后，在该静电潜像上附加调色剂，使其可视化，通过转印并定影到记录介质上来进行图像形成。作为这样的光记录单元，除了使用激光器在主扫描方向上使激光进行扫描而进行曝光的光扫描方式之外，近年来还采用使用了发光元件头的光记录单元，该发光元件头是通过沿主扫描方向排列多个LED(LightEmitting Diode：发光二极管)等发光元件来构成的。
在日本特开2012-166541号公报中记载了一种发光元件头，该发光元件头的特征在于，该发光元件头具有发光部和棒状透镜阵列，所述发光部具有：第一发光元件列，其由在主扫描方向上呈列状配置的发光元件构成；和第二发光元件列，其由在主扫描方向上呈列状配置的发光元件构成，且至少一部分与第一发光元件列在副扫描方向上重叠配置，所述棒状透镜阵列用于使发光元件的光输出成像并使感光体曝光而形成静电潜像，在第一发光元件列和第二发光元件列重叠的部位，第一发光元件列的发光元件的间隔与第二发光元件列的发光元件的间隔不同。
发明内容
然而，难以制造在一个基板上沿主扫描方向排列所有发光元件的发光元件头。因此，有时采用如下方法：使多个基板在副扫描方向上部分重叠，并且以交错状排列在主扫描方向上，在重叠的部位切换它们而进行发光。但是，在这种情况下，有时在重叠的部位，各个基板上的发光元件在主扫描方向上错开配置。
本发明的目的在于提供如下发光装置等：与不使用在呈列状配置的发光元件的中心区域中发光元件之间的间距从第一间距切换为与第一间距不同的第二间距的发光元件阵列芯片的情况相比，在切换部位，难以发生各个基板上的发光元件在主扫描方向上错开配置的情况。
根据本公开的第1方案，提供一种发光装置，其中，该发装置具有：第一发光元件列，其由在主扫描方向上呈列状配置的发光元件构成；第二发光元件列，其由在主扫描方向上呈列状配置的发光元件构成，被配置成至少一部分在副扫描方向上与所述第一发光元件列重叠，所述第一发光元件列和所述第二发光元件列是通过排列发光元件阵列芯片而构成的，所述发光元件阵列芯片在主扫描方向上呈列状地配置有发光元件，在所述发光元件阵列芯片中，在呈列状配置的发光元件的中央区域，发光元件之间的间距从第一间距切换成与该第一间距不同的第二间距。
根据本公开的第2方案，在所述第一发光元件列和所述第二发光元件列重叠的重叠部位的至少一部分，以所述第一间距排列的发光元件和以所述第二间距排列的发光元件相对。
根据本公开的第3方案，在所述重叠部位中，使具有同样的发光元件的排列的所述发光元件阵列芯片朝向相反地相对，从而以所述第一间距排列的发光元件和以所述第二间距排列的发光元件相对。
根据本公开的第4方案，所述发光元件阵列芯片朝向相反地相对的主扫描方向上的宽度为构成所述发光元件阵列芯片的发光元件的排列宽度的一半以上。
根据本公开的第5方案，在设置于所述重叠部位的任意部位且构成所述第一发光元件列的发光元件和构成所述第二发光元件列的发光元件在副扫描方向上对齐的部位，使该第一发光元件列和该第二发光元件列切换地进行发光。
根据本公开的第6方案，所述发光元件阵列芯片配置在所述第一发光元件列和所述第二发光元件列重叠的重叠部位中。
根据本公开的第7方案，所述发光元件阵列芯片不仅在所述重叠部位中使用，而且在主扫描方向上的所有区域中使用，以同种类的该发光元件阵列芯片构成所述第一发光元件列和所述第二发光元件列。
根据本公开的第8方案，从通过发光形成的静电潜像形成调色剂像，该发光装置还具有：转印单元，其将所述调色剂像转印到记录介质上；定影单元，其将转印到记录介质上的所述调色剂像定影，形成图像；以及切换单元，其在设置于所述第一发光元件列和所述第二发光元件列重叠的重叠部位的任意部位的切换部位，使所述第一发光元件列和所述第二发光元件列切换地进行发光。
根据本公开的第9方案，提供一种发光元件阵列芯片，其中，该发光元件阵列芯片具有：发光元件列，其由在主扫描方向上呈列状配置的发光元件构成；以及驱动部，其用于输入和输出驱动所述发光元件的信号，在呈列状配置的发光元件的中央区域，发光元件之间的间距从第一间距切换成与第一间距不同的第二间距。
根据本公开的第10方案，提供一种曝光装置，该曝光装置具有：所述发光装置；以及光学元件，其用于使发光元件的光输出成像，对感光体进行曝光，形成静电潜像。
(效果)
根据本发明的第1方案，与不使用在呈列状配置的发光元件的中心区域发光元件之间的间距从第一间距切换为与第一间距不同的第二间距的发光元件阵列芯片的情况相比，能够提供在切换部位各个基板上的发光元件难以在主扫描方向上错开配置的发光装置。
根据所述第2方案，确定切换部位时的分辨率变高。
根据所述第3方案，可以在切换部位处使用相同的发光元件阵列芯片。
根据上述第4方案，在副扫描方向上，发光元件容易对齐。
根据上述第5或第6方案，在切换部位不易产生黑条纹或白条纹。
根据上述第7方案，可以将所使用的发光元件阵列芯片统一为相同的芯片。
根据上述第8方案，能够提供一种在形成于记录介质上的图像中不易产生黑条纹和白条纹的发光装置。
根据上述第9方案，可以提供一种发光元件阵列芯片，当在切换部位使用时，各个基板上的发光元件难以在主扫描方向上错开配置。
根据上述第10方案，可以提供一种在形成于感光体上的潜像上不易产生图像偏移的曝光装置。
附图说明
图1是示出本实施方式的图像形成装置的概要的图。
图2示出了应用本实施方式的发光元件头的构造。
图3的(a)是发光元件头的电路板和发光部的立体图；图3的(b)是从(a)的IIIb方向观察发光部的图，是放大了发光部的一部分的图。
图4的(a)～(b)是说明应用本实施方式的发光芯片的结构的图。
图5是示出采用自扫描型发光元件阵列芯片作为发光芯片时的信号产生电路的结构和电路基板的布线结构的图。
图6是用于说明发光芯片的电路结构的图。
图7的(a)～(c)是示出在切换部位LED的间距发生了变化而导致在纸张P上形成的图像中产生黑条纹或白条纹的情况的图。
图8是说明构成发光芯片的LED的排列的图。
图9的(a)是对接头部的发光芯片的配置例进行说明的图；图9的(b)～(c)是对发光芯片在主扫描方向上重叠的宽度进行说明的图。
图10是图9的(a)的切换部位的周边的放大图。
图11的(a)～(b)是示出发光芯片的配置的图。
图12是示出发光装置的另一例子的图。
图13是示出发光装置的又一例子的图。
具体实施方式
<图像形成装置的整体结构的说明>
在下文中，将参考附图详细说明本公开的实施方式。
图1是示出本实施方式的图像形成装置1的概要的图。
该图像形成装置1是一般被称为串联型的图像形成装置。图像形成装置1具有与各色的图像数据对应地进行图像形成的图像形成部10。此外，图像形成装置1还包括中间转印带20，该中间转印带20依次转印(一次转印)并保持由各图像形成单元11形成的各颜色成分的调色剂像。该图像形成装置1还包括二次转印装置30，该二次转印装置30将转印到中间转印带20上的调色剂像一并转印(二次转印)到作为记录介质的一例的纸张P上。图像形成装置1还包括定影装置50，该定影装置50是用于将二次转印到纸张P上的调色剂像定影并形成图像的定影单元的一例。此外，图像形成装置1包括图像输出控制部200，该图像输出控制部200控制图像形成装置1的各机构部，并且对图像数据实施预定的图像处理。
例如，图像形成部10包括以电子相片方式形成各颜色成分的调色剂像的多个(在本实施方式中为4个)图像形成单元11(具体而言为11Y(黄色)、11M(品红色)、11C(蓝绿色)和11K(黑色))。图像形成单元11是形成调色剂像的调色剂像形成单元的一个例子。
除了所使用的调色剂的颜色之外，图像形成单元11(11Y、11M、11C和11K)具有相同的构造。因此，以黄色的图像形成单元11Y为例进行说明。黄色的图像形成单元11Y具有感光鼓12，该感光鼓12具有未图示的感光层并且可沿着箭头A的方向旋转。带电辊13、发光元件头14、显影器15、一次转印辊16和鼓清洁器17设置在感光鼓12的周围。其中，带电辊13可旋转地配置成与感光鼓12接触，并且使感光鼓12带电至预定的电位。发光元件头14将光照射到由带电辊13带电至预定的电位的感光鼓12，以写入静电潜像。显影器15收容对应的颜色成分调色剂(在黄色的图像形成单元11Y中为黄色的调色剂)，利用该调色剂对感光鼓12上的静电潜像进行显影。一次转印辊16将形成在感光鼓12上的调色剂像一次转印到中间转印带20上。鼓清洁器17在一次转印之后去除感光鼓12上的残留物(调色剂等)。
感光鼓12作为保持图像的图像保持体来发挥功能。另外，带电辊13作为使感光鼓12的表面带电的带电单元来发挥功能，发光元件头14作为使感光鼓12曝光而形成静电潜像的静电潜像形成单元(发光装置、曝光装置)来发挥功能。此外，显影器15作为对静电潜像进行显影而形成调色剂像的显影单元来发挥功能。
作为图像转印体的中间转印带20由多个(在本实施方式中为5个)支撑辊可旋转地张紧支撑。在这些支撑辊中，驱动辊21张紧中间转印带20并驱动中间转印带20旋转。张紧辊22和25张紧中间转印带20，并且随着由驱动辊21驱动的中间转印带20而旋转。校正辊23作为张紧中间转印带20并限制中间转印带20在大致垂直于中间转印带20的传送方向的方向上的蜿蜒的转向辊(以轴向一端部为支点可自由倾斜地配置)来发挥功能。另外，支承辊24张紧中间转印带20，并作为后述的二次转印装置30的构成部件来发挥功能。
在二次转印之后去除中间转印带20上的残留物(色调剂等)的带清洁器26设置在隔着中间转印带20与驱动辊21相对的部位处。
详情后述，但在本实施方式中，图像形成单元11形成基于用于校正图像浓度的预定浓度的浓度校正用图像(基准斑纹、浓度校正用调色剂像)。该浓度校正用图像是调整装置的状态的图像的一例。
二次转印装置30包括：二次转印辊31，其压接配置于中间转印带20的调色剂像保持面侧；以及支承辊24，其配置在中间转印带20的背面侧，并且构成二次转印辊31的相对电极。用于施加极性与调色剂的带电极性相同的二次转印偏压的供电辊32配置成与支承辊24接触。另一方面，二次转印辊31接地。
在本实施方式的图像形成装置1中，由中间转印带20、一次转印辊16和二次转印辊31构成将色调剂图像转印到纸张P上的转印单元。
此外，纸张传送系统包括纸张托盘40、传送辊41、配准辊42、传送带43和排出辊44。在纸张传送系统中，在通过传送辊41传送堆叠在纸张托盘40上的纸张P之后，纸张P在配准辊42处暂时停止，然后在预定的定时将纸张P送到二次转印装置30的二次转印位置。此外，二次转印之后的纸张P通过传送带43被传送到定影装置50，并且从定影装置50排出的纸张P通过排出辊44被送出到装置外部。
下面，对该图像形成装置1的基本成像处理进行说明。现在，若将图示以外的开始开关操作为接通，则执行预定的成像处理。具体而言，例如在将该图像形成装置1构成为打印机的情况下，图像输出控制部200首先接收从PC(个人计算机)等外部输入的图像数据。接收到的图像数据由图像输出控制部200实施图像处理，并提供给到图像形成单元11。然后，图像形成单元11形成各颜色的调色剂像。即，根据各色的数字图像信号分别驱动各图像形成单元11(具体地说是11Y、11M、11C和11K)。接下来，在各图像形成单元11中，由发光元件头(LPH)14将与数字图像信号对应的光照射到通过带电辊13而带电的感光鼓1，从而形成静电潜像。然后，显影器5对形成在感光鼓12上的静电潜像进行显影，从而形成各颜色的调色剂像。另外，在将该图像形成装置1构成为复印机的情况下，通过扫描仪读取放置在未图示的原稿台上的原稿，通过处理电路将得到的读取信号转换为数字图像信号之后，只要与上述同样地进行各色的调色剂像的形成即可。
然后，在感光鼓12与中间转印带20相接的一次转印位置处，通过一次转印辊16将形成在各感光鼓12上的调色剂像依次一次转印到中间转印带20的表面上。另一方面，在一次转印之后残留在感光鼓12上的调色剂被鼓清洁器17清洁。
这样，一次转印到中间转印带20上的调色剂像在中间转印带20上重叠，随着中间转印带20的旋转而被输送到二次转印位置。另一方面，纸张P在预定的定时被传送到二次转印位置，并且二次转印辊31将纸张P夹持在支承辊24与二次转印辊31之间。
而且，在二次转印位置处，通过在二次转印辊31与支承辊24之间形成的转印电场的作用将中间转印带20上的调色剂像二次转印到纸张P上。转印有调色剂像的纸张P通过传送带43被专送到定影装置50。在定影装置50中，纸张P上的调色剂像被加热、加压定影，之后，被送出到设置于机外的排纸盘(未图示)。另一方面，在二次转印之后残留在中间转印带20上的调色剂被带清洁器26清洁。
<发光元件头14的说明>
图2是示出应用本实施方式的发光元件头14的结构的图。
该发光元件头14是发光装置的一个例子，具有：外壳61；发光部63，其具有多个LED作为发光元件；电路基板62，其搭载发光部63和信号产生电路100(参照后述的图3)等；以及棒透镜(径向折射率分布型透镜)阵列64，其作为用于使从LED射出的光输出成像并使感光体曝光而形成静电潜像的光学元件的一例。
壳体61例如由金属形成，支承电路基板62及棒状透镜阵列64，并设定成发光部63的发光点与棒状透镜阵列64的焦点面一致。此外，棒状透镜阵列64沿感光鼓12的轴向(主扫描方向)配置。
<发光部63的说明>
图3的(a)是发光元件头14中的电路基板62和发光部63的立体图。
如图3的(a)所示，发光部63包括LPH条631a～631c、焦点调整销632a～632b和信号产生电路100，该信号产生电路100是用于输入和输出驱动LED的信号的驱动部的一例。
LPH条631a～631c在电路基板62上沿主扫描方向交错状地配置。而且，LPH条631a～631c中的沿着主扫描方向彼此相邻的两个被设置成在副扫描方向上部分地重叠，从而形成接头部633a至633b。在这种情况下，通过沿着副扫描方向重叠地配置LPH条631a和LPH条631b来形成接头部633a，并且通过沿着副扫描方向重叠地配置LPH条631b和LPH条631c来形成接头部633b。
在下文中，在不区分LPH条631a～631c彼此的情况下，可以将它们仅称为LPH条631。另外，在不区分焦点调整销632a～632b彼此的情况下，以后有时仅称为焦点调整销632。进而，在不区分接头部633a～633b彼此的情况下，以后有时仅称为接头部633。
图3的(b)是从图3的(a)的IIIb方向观察发光部63的图，是放大了发光部63的一部分的图。在图3的(b)中，示出了LPH条631a和LPH条631b的接头部633a。
如图3的(b)所示，作为发光元件阵列芯片的一例的发光芯片C配置于LPH条631a和LPH条631b。发光芯片C沿着主扫描方向配置成两列相对的交错状。例如，在LPH条631a和LPH条631b中分别设置60个发光芯片C。另外，在下文中，这60个发光芯片C有时被称为发光芯片C1至C60。另外，如图所示，在发光芯片C上配置有LED 71。即，在这种情况下，LED 71按照预定的个数搭载于发光芯片C，并且沿着主扫描方向排列。另外，LED 71在每个发光芯片C中沿着主扫描方向或者与主扫描方向相反的方向依次点亮。
另外，尽管在这未图示，但LPH条631c与具有与LPH条631a和LPH条631b相同的构造。而且，接头部633b也具有与接头部633a同样的结构。
根据上面说明的构造，可以将配置在LPH条631a和LPH条631c上的多个LED 71理解为是由沿主扫描方向呈列状配置的LED 71构成的第一发光元件列。此外，可以将设置在LPH条631b中的多个LED 71理解为第二发光元件列，该第二发光元件列由至少一部分在副扫描方向上与第一发光元件列重叠配置且在主扫描方向上呈列状配置的LED 71构成。
另外，接头部633a～633b可以理解为是第一发光元件列及第二发光元件列重叠的重叠部位的一例。
进而，也可以说第一发光元件列及第二发光元件列分别是通过排列在主扫描方向上排列有LED 71的发光芯片C来构成的。
此外，在接头部633a～633b中，在设置于该部位的任意位置的切换部位Kp，切换第一发光元件列和第二发光元件列来发光。也就是说，在切换部位Kp处切换要点亮的LPH条631。在这种情况下，点亮LED 71的LPH条631的顺序为LPH条631a→LPH条631b→LPH条631c。
在图3的(b)中，用白圈图示的LED 71点亮，用黑圈图示的LED 71不点亮。也就是说，图3的(b)示出点亮的LED在切换部位Kp处从LPH条631a的LED 71切换到LPH条631b的LED71。在图中的切换部位Kp的左侧，LPH条631a的LED 71点亮，在图中的切换部位Kp的右侧，LPH条631b的LED 71点亮。
切换部位Kp可在接头部633a或接头部633b中自由设定，切换的控制由信号产生电路100进行。由此，信号产生电路100作为在切换部位Kp使第一发光元件列和第二发光元件列切换地进行发光的切换单元起作用。
通过焦点调整销632a～632b，电路基板62能够在图3的(a)中双箭头方向所示的上下方向上移动。即，能够使电路基板62升降。并且，通过使电路基板62升降，能够变更发光部63和感光体之间的距离。因此，改变LPH条631a～631c与感光体之间的距离，并且可以调整从LED 71发出并在感光体上形成图像的光输出的焦点。此外，通过焦点调整销632a～632b，能够使电路基板62的焦点调整销632a侧和焦点调整销632b侧双方向上方移动。另外，也可以使焦点调整销632a侧和焦点调整销632b侧双方向下方向移动。并且，也可以使焦点调整销632a侧和焦点调整销632b侧中的任一方向上方移动，使另一方向下方移动。焦点调整销632a～632b可以通过信号产生电路100的控制进行动作，也可以通过手动进行动作。
<发光元件阵列芯片的说明>
图4的(a)和图4的(b)示出了应用本实施方式的发光芯片C的结构。
图4的(a)是从LED的光射出的方向观察发光芯片C的图。另外，图4的(b)是图4的(a)的IVb-IVb剖视图。
在发光芯片C中，作为发光元件阵列的一例，沿主扫描方向配置成列状的多个LED71形成发光元件列。本实施方式的发光芯片C在列状的LED 71的中央区域切换LED 71的间距，这将在后面详细描述。另外，在发光芯片C中，在基板70的两侧以夹着发光元件阵列的方式配置有作为电极部的一例的焊盘72，该焊盘72用于输入或输出驱动发光元件阵列的信号。并且，在各个LED 71的光射出侧形成有微透镜73。通过该微透镜73，从LED 71射出的光被聚光，能够使光高效地入射到感光鼓12(参照图2)。
该微透镜73由光硬化性树脂等透明树脂构成，为了更高效地聚光，其表面优选采用非球面形状。另外，微透镜73的大小、厚度、焦距等由所使用的LED 71的波长、所使用的光硬化性树脂的折射率等决定。
<自扫描型发光元件阵列芯片的说明>
在本实施方式中，优选将自扫描型发光元件阵列(SLED：Self-Scanning LightEmitting Device)芯片用作作为发光芯片C而被示例了的发光元件阵列芯片。自扫描型发光元件阵列芯片使用具有pnpn结构的发光晶闸管作为发光元件阵列芯片的构成要素，能够实现发光元件的自扫描。
图5是示出采用自扫描型发光元件阵列芯片作为发光芯片C的场合的信号产生电路100的结构以及电路基板62的配线结构的图。
从图像输出控制部200(参照图1)向信号产生电路100输入行同步信号Lsync、图像数据Vdata、时钟信号clk以及复位信号RST等各种控制信号。然后，信号产生电路100根据从外部输入的各种控制信号，进行例如图像数据Vdata的重排或输出值的校正等，向各发光芯片C(C1～C60)分别输出发光信号
Figure BDA0003154659450000101
在本实施方式中，各发光信号
Figure BDA0003154659450000102
被逐个提供给各发光芯片C(C1～C60)。
此外，信号产生电路100基于从外部输入的各种控制信号向发光芯片C1～C60输出开始传送信号
Figure BDA0003154659450000103
第一传送信号
Figure BDA0003154659450000104
和第二传送信号
Figure BDA0003154659450000105
在电路基板62上设置有与各发光芯片C1～C60的Vcc端子连接的电力供给用的Vcc＝-5.0V的电源线101和与GND端子连接的接地用的电源线102。此外，在电路基板62上还设置有发送信号产生电路100的开始传送信号
Figure BDA0003154659450000106
第一传送信号
Figure BDA0003154659450000107
和第二传送信号
Figure BDA0003154659450000108
的开始传送信号线103、第一传送信号线104和第二传送信号线105。进而，在电路基板62上，还设置了从信号产生电路100向发光芯片C(C1～C60)输出发光信号
Figure BDA0003154659450000109
的60条发光信号线106(106_1～106_60)。另外，在电路基板62上设置有用于防止在60条发光信号线106(106_1～106_60)中流过过量电流的60个发光电流限制电阻RID。此外，如下所述，发光信号
Figure BDA00031546594500001010
Figure BDA00031546594500001011
可分别处于高电平(H)和低电平(L)这两种状态。并且，低电平为-5.0V的电位，高电平为±0.0V的电位。
图6是用于说明发光芯片C(C1～C60)的电路结构的图。
发光芯片C包括60个传送晶闸管S1～S60和60个发光晶闸管L1～L60。此外，发光晶闸管L1～L60具有与传送晶闸管S1～S60同样的pnpn连接，并且通过利用其中的pn连接而作为发光二极管(LED)来发挥功能。此外，发光芯片C包括59个二极管D1～D59和60个电阻R1～R60。此外，发光芯片C具有传送电流限制电阻R1A、R2A和R3A，传送电流限制电阻R1A、R2A和R3A用于防止过量电流流入被提供有第一传送信号
Figure BDA0003154659450000111
第二传送信号
Figure BDA0003154659450000112
和开始传送信号
Figure BDA0003154659450000113
的信号线中。构成发光元件阵列81的发光晶闸管L1～L60从图中的左侧起按照L1、L2、…、L59、L60的顺序排列，从而形成发光元件列。另外，传送晶闸管S1～S60也从图中左侧起按照S1、S2、…、S59和S60的顺序排列，形成开关元件列、即开关元件阵列82。并且，二极管D1～D59也从图中左侧开始按照D1、D2、…、D58、D59的顺序排列。另外，电阻R1～R60也从图中左侧开始按照R1、R2、…、R59、R60的顺序排列。
接着，对发光芯片C中的各元件的电连接进行说明。
各传送晶闸管S1至S60的阳极端子连接到GND端子。该GND端子与电源线102(参照图5)连接并接地。
奇数编号的传送晶闸管S1、S3、…、S59的阴极端子通过传送电流限制电阻R1A与端子
Figure BDA0003154659450000114
连接。第一传送信号线104(参见图5)连接到该
Figure BDA0003154659450000115
端子，并且第一传送信号
Figure BDA0003154659450000116
被提供到该
Figure BDA0003154659450000117
端子。
另一方面，偶数编号的传送晶闸管S2、S4、…、S60的阴极端子通过传送电流限制电阻R2A与
Figure BDA0003154659450000118
端子连接。第二传送信号线105(参见图5)连接到该
Figure BDA0003154659450000119
端子，并且第二传送信号
Figure BDA00031546594500001110
被提供到该
Figure BDA00031546594500001111
端子。
各传送晶闸管S1～S60的栅极端子G1～G60分别经由与各传送晶闸管S1～S60对应设置的电阻R1～R60与Vcc端子连接。该Vcc端子与电源线101(参照图5)连接，被提供电源电压Vcc(-5.0V)。
此外，传送晶闸管S1～S60的栅极端子G1～G60分别一对一地连接到对应的编号相同的发光晶闸管L1～L60的栅极端子。
二极管D1～D59的阳极端子分别连接到各传送晶闸管S1～S59的栅极端子G1～G59，并且这些二极管D1～D59的阴极端子分别连接到相邻的下一级的传送晶闸管S2～S60的栅极端子G2～G60。也就是说，二极管D1～D59以夹着传送晶闸管S1～S60的栅极端子G1～G60的方式串联连接。
二极管D1的阳极端子(即传送晶闸管S1的栅极端子G1)通过传送电流限制电阻R3A与
Figure BDA0003154659450000121
端子连接。该
Figure BDA0003154659450000122
端子通过开始传送信号线103(参照图5)被供给开始转送信号
Figure BDA0003154659450000123
与传送晶闸管S1～S60的阳极端子同样，各发光晶闸管L1～L60的阳极端子分别连接到GND端子。
发光晶闸管L1～L60的阴极端子与
Figure BDA0003154659450000124
端子连接。将发光信号线106(在发光芯片C1的情况下为发光信号线106_1：参照图5)连接到该
Figure BDA0003154659450000125
端子，向该
Figure BDA0003154659450000126
端子提供发光信号
Figure BDA0003154659450000127
(在发光芯片C1的情况下是发光信号
Figure BDA0003154659450000128
)。另外，向其它发光芯片C2～C60分别提供对应的发光信号
Figure BDA0003154659450000129
<在切换部位Kp处产生的黑条纹和白条纹的说明>
在本实施方式中，如上所述，按照LPH条631a→LPH条631b→LPH条631c的顺序切换点亮LED 71的LPH条631。然而，这时，由于LED 71的间距在切换部位Kp处发生变化，因此在形成于纸张P上的图像中可能出现黑条纹或白条纹。
图7的(a)～(c)是示出LED 71的间距在切换部位Kp发生变化而导致在形成于纸张P上的图像上产生黑条纹和白条纹的情况的图。
其中，图7的(a)示出如下情况：在切换部位Kp处，LPH条631a的LED 71和LPH条631b的LED 71沿着副扫描方向排成直线，结果是，在切换部位Kp处，各自的LED 71的间距变成作为理想间距的αμm。也就是说，LPH条631a各自的LED 71的间距和LPH条631b各自的LED 71的间距是αμm。而且，在切换部位Kp处LPH条631a的LED 71和LPH条631b的LED 71之间的间距也是理想间距αμm。即，图7的(a)示出在切换部位Kp也维持作为理想间距的αμm的情况。在这种情况下，即使在切换部位Kp处从LPH条631a的LED 71切换到LPH条631b的LED 71，在纸张P上形成的图像中也不会出现黑条纹或白条纹。
另一方面，图7的(b)～(c)示出了这样的情况：在切换部位Kp处，LPH条631a的LED71和LPH条631b的LED 71在副扫描方向上没有排列成直线，而是在主扫描方向上发生了偏移。
其中，图7的(b)示出LPH条631a的LED 71和LPH条631b的LED 71之间的间距在切换部位Kp处变成比作为理想间距的αμm小的α-βμm的情况。在这种情况下，当在切换部位Kp处从LPH条631a的LED 71切换到LPH条631b的LED 71时，在切换部位Kp处要形成的图像的浓度变密。结果是，在形成于纸张P上的图像中产生在副扫描方向上延伸的黑条纹。
另一方面，图7的(c)示出了LPH条631a的LED 71和LPH条631b的LED 71之间的间距在切换部位Kp处变成比作为理想间距的αμm大的α+γμm的情况。在这种情况下，当在切换部位Kp处从LPH条631a的LED 71切换到LPH条631b的LED 71时，在切换部位Kp处形成的图像的浓度变得稀疏。结果是，在形成于纸张P上的图像中产生在副扫描方向上延伸的白条纹。
由于LPH条631a和LPH条631b在主扫描方向上的相对位置偏移而产生图7的(b)～(c)所示的现象。也就是说，在图7的(b)的情况下，LPH条631a和LPH条631b沿主扫描方向相对偏移-βμm。在图7的(c)的情况下，LPH条631a和LPH条631b沿主扫描方向相对偏移+γμm。然而，难以在微米规格中执行LPH条631在主扫描方向上的对准。
<抑制黑条纹和白条纹的方法的说明>
因此，在本实施方式中，通过使用如下所述的发光芯片C来抑制上述问题。
图8是说明构成发光芯片C的LED 71的排列的图。
在图示的发光芯片C中，在排列成列状的LED 71的中央区域，LED 71之间的间距从间距P1切换为与间距P1不同的间距P2。这里，P1>P2。即，随着朝向主扫描方向，在列状的LED71的中央区域，间距从宽的间距P1切换为窄的间距P2。在此，“中央区域”是指在将LED 71排列的主扫描方向的长度设为L并分割为3部分时，进入中央的L/3的区域。另外，作为中央区域，更优选在将LED 71排列的主扫描方向的长度设为L并分割为5部分时进入中央的L/5的区域。
这里，间距P1是第一间距的示例，而间距P2是第二间距的示例。另外，在此设为P1>P2，但也可以设为P1<P2。
图9的(a)是说明发光芯片C在接头部633处的配置例的图。
在本实施方式中，图8所示的发光芯片C在接头部633处朝向相反地相对。因此，在接头部633的至少一部分中，以间距P1排列的LED 71和以间距P2排列的LED 71彼此相对。
在图9的(a)中示出如下情况：使图8所示的发光芯片C在接头部633处反向地逐个相对。在这种情况下，发光芯片C60和发光芯片C1彼此相对。
此外，优选发光芯片C朝向相反地相对的主扫描方向上的宽度为构成发光芯片C的LED 71的排列宽度的一半以上。即，在图9的(a)中，上下排列的发光芯片C在主扫描方向上重叠的宽度优选为LED 71排列的宽度的一半以上。由此，能够增多以间距P1排列的LED 71和以间距P2排列的LED 71的数量，详细后述，能够提高确定切换部位Kp时的分辨率。
图9的(b)～(c)是说明发光芯片C在主扫描方向上重叠的宽度的图。
首先，图9的(a)示出发光芯片C在主扫描方向上重叠的宽度是LED 71排列的宽度L的情况。另外，图9的(b)示出发光芯片C在主扫描方向上重叠的宽度是LED 71排列的宽度L的一半、即L/2。此外，图9的(c)示出了发光芯片C在主扫描方向上重叠的宽度是LED 71排列的宽度L的1/3、即L/3的情况。因此，图9的(a)及图9的(b)的情况适合上述条件，图9(c)的情况不适合。另外，重叠的宽度优选为LED 71排列的宽度L的75％以上，更优选为90％以上。
并且，在设置于接头部633的任意部位且构成第一发光元件列的LED 71和构成第二发光元件列的LED 71在副扫描方向上对齐的部位，使第一发光元件列和第二发光元件列切换地进行发光。
图10是图9的(a)的切换部位Kp的周边的放大图。
在这种情况下，位于图中上部的发光芯片C60和位于图中下部的发光芯片C1分别具有编号为0～1023的1024个LED 71。在这种情况下，发光芯片C60的LED 71是第一发光元件列。此外，发光芯片C1的LED 71是第二发光元件阵列。并且，示出了各自的附有766这一编号的LED 71在副扫描方向上对齐的情况。此外，由于发光芯片C60的LED 71的间距P1与作为第二发光元件列的发光芯片C1的LED 71的间距P2不同，因此在编号为766的LED 71之前和之后的LED 71中，在副扫描方向上偏移。另外，这里示出了被赋予相同编号的LED 71在副扫描方向上对齐的情况，但也可以是被赋予不同编号的LED 71在副扫描方向上对齐的情况。
根据上述方法，切换部位Kp是发光芯片C60的LED 71和发光芯片C1的LED 71在副扫描方向上碰巧对齐的部位。在本实施方式的发光芯片C中，LED 71进行排列的主扫描方向上的宽度例如为10.8mm。并且，当将分辨率设为2400dpi(dots per inch)时，在该宽度上排列1024个LED 71。此时，例如，间距P1为25400μm/2400≈10.6μm。例如，间距P1和间距P2之间的差可以为例如0.01μm。此时，例如能够以0.1μm～0.2μm的分辨率确定切换部位Kp。因为彼此相对的、以间距P1排列的LED 71和以间距P2排列的LED 71的数量多，所以这能够实现。因此，即使不严格地对准LPH条631在主扫描方向上的位置，也可以使参照图7说明的黑条纹和白条纹难以产生。
与此相对，在仅在端部改变LED 71的间距的发光芯片C的情况下，位于端部的LED71的数量较少，以间距P1排列的LED 71和以间距P2排列的LED 71的数量较少。这种情况下，不得不增大间距P1和间距P2之差。因此，进行对位时的分辨率低，不易发生在副扫描方向上LED 71对齐的情况。其结果是，容易产生黑条纹和白条纹。
此外，例如，当间距差为大约0.01μm时，可以认为在纸张P上形成的图像的图像质量几乎没有下降。与此相对，在仅在端部改变LED 71的间距的发光芯片C的情况下，间距之差变大，容易导致画质降低。
图11的(a)～(b)是示出了发光芯片C的配置的图。
图11的(a)示出了仅在接头部633中使用图8所示的发光芯片C而在其他部分中使用具有不同排列的发光芯片C的情况。即，接头部633的发光芯片C在排列成列状的LED 71的中央区域，间距从间距P1切换为间距P2。另一方面，其他列状排列的LED 71的间距不变化，全部为间距P1。在该情况下，可以说发光芯片C配置于接头部633，但不配置在其他位置。
图11的(b)示出了发光芯片C不仅用于接头部633而且也用于其它区域的情况。在这种情况下，可以说，不仅在接头部633中而且在主扫描方向上的所有区域中使用发光芯片C，并且以同种类的发光芯片C构成第一发光元件列和第二发光元件列。
黑条纹和白条纹的问题是在接头部633产生的现象，因此为了抑制该现象，如图11的(a)所示，仅在接头部633使用图8所示的发光芯片C即可。但是，在这种情况下，需要准备两种发光芯片C。
与此相对，在图11的(b)的情况下，具有只要准备一种发光芯片C即可的优点。
根据以上说明的方式，能够提供在切换部位Kp形成在纸张P上的图像中不易产生黑条纹和白条纹的发光元件头14和图像形成装置1。
在上述示例中，说明了对LPH条631之间的接头部633中的浓度差的校正。然而，本发明还可以应用于抑制由于发光芯片C的位置偏移而在发光芯片C之间产生的黑条纹和白条纹。
另外，在上述的例子中，作为发光装置对图像形成装置1所具备的发光元件头14进行了说明，但并不限定于此。
图12是示出发光装置的其他例子的图。
图示的发光装置示出了对平面状的曝光面进行曝光的曝光头310。该曝光头310设置于曝光装置300。
曝光装置300例如被用于印刷电路板(PWB：Printed Wiring Board)的制造工序中的干膜抗蚀剂(DFR：Dry Film Resist)的曝光、液晶显示装置(LCD：Liquid CrystalDisplay)的制造工序中的滤色器的形成、TFT(Thin Film Transistor)的制造工序中的DFR的曝光、等离子体显示面板(PDP)的制造工序中的DFR的曝光。
曝光装置300除了曝光头310之外，还具备载置基板350的曝光台320和使曝光头310移动的移动机构330。
曝光头310具有与上述发光元件头14相同的结构。即，具备：具备多个LED 71的发光部63；搭载有发光部63和信号产生电路100等的电路基板62；和使从LED射出的光输出成像的棒透镜阵列64。发光部63包括LPH条631、焦点调整销632和信号产生电路100。
曝光台320是载置作为进行曝光的对象的基板350的载置台。基板350承载上述DFR，进行曝光。
如图所示，移动机构330使曝光头310在沿着副扫描方向的双箭头方向R1上往复移动。由此，主扫描方向上由曝光头310进行扫描，副扫描方向上使曝光头310移动，由此对DFR等进行曝光。
另外，在此，使曝光头310移动，但也可以通过使曝光台320在副扫描方向上移动来进行曝光。
图13是示出发光装置的又一例的图。
图示的发光装置是示出对曲面状的曝光面进行曝光的曝光头410的图。该曝光头410被设置在图像记录装置400中。
图像记录装置400例如是在记录材料上直接进行图像记录的CTP(Computer toPlate)输出装置。
除了曝光头410之外，图像记录装置400还包括保持记录材料450的旋转鼓420、移动曝光头410的移动机构430和使旋转鼓420旋转的旋转机构440。
曝光头410具有与上述发光元件头14相同的结构。
旋转鼓420通过使其旋转而使记录材料450一起旋转。
移动机构430使曝光头410在沿着主扫描方向的双箭头方向R2上往复移动，由此在主扫描方向上进行扫描。移动机构430例如是线性马达。
另外，旋转机构440使旋转鼓420旋转，由此使记录材料450在副扫描方向上移动，对记录材料450进行曝光。
在此，曝光头410是一个，但也可以具备多个，分担主扫描方向的操作。
此外，关于本实施方式，可以考虑针对印刷基板等的直接描绘等各种应用例。
例如，也可以将本实施方式的发光元件头14作为具备在表面吸附保持片状的记录材料或感光材料(例如印刷基板)的平板状的载物台的平底型的曝光装置来使用，也可以是具有卷绕记录材料或感光材料(例如柔性印刷基板)的鼓的所谓外鼓型的曝光装置。可以将上述的发光元件头14应用于在保持感光材料的旋转鼓的轴方向(副扫描方向)上定位，通过旋转鼓利用驱动机构绕轴旋转而能够在周方向(主扫描方向)上旋转的装置。这样，也可以将发光元件头14用作对版材直接曝光的CTP(Computer To Plate)的曝光装置。
上述发光元件头14例如可以优选用于印刷布线基板(PWB：Printed WiringBoard)的制造工序中的干膜抗蚀剂(DFR)的曝光、液晶显示装置(LCD)的制造工序中的滤色器的形成、TFT的制造工序中的DFR的曝光、等离子体显示面板(PDP)的制造工序中的DFR的曝光等用途。
另外，在上述发光元件头14中，可以使用通过曝光直接记录信息的光子模式感光材料，通过由曝光产生的热记录信息的热模式感光材料中的任一种。在使用光子模式感光材料的情况下，在激光装置中使用GaN系半导体激光器、波长转换固体激光器等，在使用热模式感光材料的情况下，在激光装置中使用AlGaAs系半导体激光器(红外线激光器)、固体激光器。
另外，也可以将图像形成装置1整体作为发光装置。
尽管已经说明了本实施方式，但是本公开的技术范围不限于上述实施方式中描述的范围。从权利要求书的描述中显而易见的是，通过对上述实施方式进行各种修改或改进而获得的实施例也包括在本公开的技术范围内。

Claims (10)

1.一种发光装置，其中，该发光装置具有：
第一发光元件列，其由在主扫描方向上呈列状配置的发光元件构成；
第二发光元件列，其由在主扫描方向上呈列状配置的发光元件构成，被配置成至少一部分在副扫描方向上与所述第一发光元件列重叠，
所述第一发光元件列和所述第二发光元件列是通过排列发光元件阵列芯片而构成的，所述发光元件阵列芯片是发光元件在主扫描方向上呈列状地配置而形成的，
在所述发光元件阵列芯片中，在呈列状配置的发光元件的中央区域，发光元件之间的间距从第一间距切换成与该第一间距不同的第二间距。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其中，
在所述第一发光元件列和所述第二发光元件列重叠的重叠部位的至少一部分，以所述第一间距排列的发光元件和以所述第二间距排列的发光元件相对。
3.根据权利要求2所述的发光装置，其中，
在所述重叠部位中，使具有同样的发光元件的排列的所述发光元件阵列芯片朝向相反地相对，从而以所述第一间距排列的发光元件和以所述第二间距排列的发光元件相对。
4.根据权利要求3所述的发光装置，其中，
所述发光元件阵列芯片朝向相反地相对的主扫描方向上的宽度为构成所述发光元件阵列芯片的发光元件的排列宽度的一半以上。
5.根据权利要求2所述的发光装置，其中，
在设置于所述重叠部位的任意部位且构成所述第一发光元件列的发光元件和构成所述第二发光元件列的发光元件在副扫描方向上对齐的部位，使该第一发光元件列和该第二发光元件列切换地进行发光。
6.根据权利要求1所述的发光装置，其中，
所述发光元件阵列芯片配置在所述第一发光元件列和所述第二发光元件列重叠的重叠部位中。
7.根据权利要求6所述的发光装置，其中，
所述发光元件阵列芯片不仅在所述重叠部位中使用，而且在主扫描方向上的所有区域中使用，以同种类的该发光元件阵列芯片构成所述第一发光元件列和所述第二发光元件列。
8.根据权利要求1所述的发光装置，其中，
从通过发光形成的静电潜像形成调色剂像，
该发光装置还具有：
转印单元，其将所述调色剂像转印到记录介质上；
定影单元，其将转印到记录介质上的所述调色剂像定影，形成图像；以及
切换单元，其在设置于所述第一发光元件列和所述第二发光元件列重叠的重叠部位的任意部位的切换部位，使所述第一发光元件列和所述第二发光元件列切换地进行发光。
9.一种发光元件阵列芯片，其中，该发光元件阵列芯片具有：
发光元件列，其由在主扫描方向上呈列状配置的发光元件构成；以及
驱动部，其用于输入和输出驱动所述发光元件的信号，
在呈列状配置的发光元件的中央区域，发光元件之间的间距从第一间距切换成与第一间距不同的第二间距。
10.一种曝光装置，该曝光装置具有：
权利要求1至权利要求7所述的发光装置；以及
光学元件，其用于使发光元件的光输出成像，对感光体进行曝光，形成静电潜像。
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