图像形成装置的制作方法

1.本发明涉及通过使用电子照相图像形成系统在片材上形成图像的诸如电子照相复印机或电子照相打印机之类的图像形成装置。


背景技术：

2.在通过电子照相系统的图像形成装置形成图像的情况下，首先，通过根据图像数据用光照射感光构件的表面，静电潜像被形成在感光构件的表面上。之后，调色剂通过显影设备被附着到感光构件的表面上的静电潜像来形成调色剂图像，调色剂图像被转印到片材，并且转印到片材的调色剂图像通过定影设备加热并定影到片材以形成图像。
3.这里，日本专利公开no.2018-134820公开了作为通过用光照射感光构件来形成静电潜像的装置的图像形成装置，该图像形成装置包括曝光头，该曝光头包括使用有机el的发光部以及在感光构件的表面上形成从发光部发射的光的图像的透镜。通过以此方式使用曝光头，与使用旋转多面镜执行激光的偏转扫描以形成静电潜像的激光扫描系统的配置相比，可以减少组件的数量，并且可以减小图像形成装置的大小和制造成本。
4.此外，不能说在曝光头中使用有机el的一个发光部的光量足够高。因此，日本专利公开no.2018-134820描述了以下配置：多个发光部用光照射感光构件的表面的相同部分以补充用于在感光构件的表面上形成静电潜像的光量。具体地，在曝光头中，发光部二维地布置在感光构件的旋转轴方向(主扫描方向)和旋转方向(副扫描方向)上。然后，使在感光构件的旋转方向上彼此相邻的发光部根据感光构件的旋转速度在不同的定时发射光，使得多个发光部用光照射感光构件的表面的相同部分。在下文中，以此方式通过多个发光部用光照射感光构件的表面的相同部分被称为多重曝光。
5.此外，在曝光头中，在发光部被安装在基板上时发光部的安装位置被偏移的情况下，存在感光构件上的曝光位置被偏移并且图像的位置偏移发生的可能性。另一方面，日本专利公开no.2019-217653描述了以下配置：对具有比主扫描方向上的发光部之间的间隔高的分辨率的图像数据执行抖动处理，图像数据根据发光部的安装位置的偏移量被偏移，并且然后图像数据根据发光部在主扫描方向上的间距被转换。结果，图像的位置偏移可以以比发光部在主扫描方向上的间距高的分辨率被校正。
6.然而，在日本专利公开no.2019-217653的配置中，图像的位置偏移可以以比主扫描方向上的发光部之间的间隔高的分辨率被校正，但是图像的清晰度可能降低。这将在下面参考附图被描述。
7.图18的(a)是图示当对具有比主扫描方向上的发光部的间距高的分辨率的图像数据执行抖动处理并且图像数据根据发光部的安装位置的偏移量被偏移时的图像数据的示例的视图。图18的(b)是当图18的(a)中所示的图像数据根据发光部在主扫描方向上的间距被转换时的视图。如图18所示，在日本专利公开no.2019-217653的配置中，当高分辨率图像数据根据发光部在主扫描方向上的间距被转换时，图像的边缘部分的数据变为中间值，并且图像的清晰度可能降低。


技术实现要素：

8.本发明的目的是提供一种图像形成装置，该图像形成装置能够在曝光头中以比发光部在主扫描方向上的间距高的分辨率来校正图像位置同时通过多重曝光确保光量并且抑制图像的清晰度的降低。
9.本发明的代表性配置是一种图像形成装置，该图像形成装置被配置为用光对感光构件的表面进行曝光以形成静电潜像，并且使调色剂附着到静电潜像以形成图像，该图像形成装置包括：曝光头，被配置为用光对感光构件的表面进行曝光以形成静电潜像，并且包括发光部，该发光部包括基板、第一电极层、发光层以及第二电极层，第一电极层包括多个电极，该多个电极在感光构件的旋转方向上和感光构件的旋转轴方向上二维地布置并且间隔地布置在基板上，发光层被堆叠在第一电极层上并且被配置为在电压被施加时发射光，第二电极层布置在相对于发光层与布置有第一电极层的一侧相对的一侧并且光能够透过第二电极层；以及控制器，被配置为基于图像数据来控制对第一电极层中包括的多个电极中的每一个的电压的施加以使得发光层发射光，并且被配置为基于图像数据来控制施加到多个电极中的每一个的电压，以使得通过控制施加到在旋转方向上布置在不同的位置处的多个电极的电压来形成一个像素，其中用于形成同一像素的多个电极被布置为使得当从旋转方向看时电极彼此部分地重叠，并且旋转轴方向上的多个电极的质心间距离在旋转轴方向上相等，d3＝w1/n(n是2或更大的自然数)，其中w1[mm]是电极在旋转轴方向上的宽度，n是用于形成同一像素的电极的数量，以及d3[mm]是旋转轴方向上的相等的质心间距离，并且用于形成同一像素的多个电极被布置为使得各个电极的质心位置在旋转轴方向上以d3的间隔定位。
[0010]
本发明的更多特征将从参考附图对实施例的以下描述中变得清楚。
附图说明
[0011]
图1是图像形成装置的示意性截面图。
[0012]
图2的(a)和图2的(b)是感光鼓和曝光头的透视图和截面图。
[0013]
图3的(a)至图的3(c)是图示包括在曝光头中的印刷电路板的安装表面的视图。
[0014]
图4的(a)和图4的(b)是图示要被使用的发光部以及两个发光元件阵列芯片之间的位置关系的视图。
[0015]
图5是发光元件阵列芯片的示意图。
[0016]
图6是发光元件阵列芯片的截面图。
[0017]
图7是用于说明发光部的布置的示意图。
[0018]
图8是图示图像控制器部和曝光头的系统配置的框图。
[0019]
图9的(a)和图9的(b)是图示高分辨率处理之前和之后的图像数据的示例的视图。
[0020]
图10是图示发光元件阵列芯片的系统配置的框图。
[0021]
图11是数据保持部的电路图。
[0022]
图12是数据保持部的操作定时图。
[0023]
图13是模拟部的电路图。
[0024]
图14是图示传输到发光元件阵列芯片的发光部的图像数据的视图。
[0025]
图15是图示在发光部的发光时的感光鼓上的光的位置的示意图。
[0026]
图16是用于说明发光部的布置的示意图。
[0027]
图17是用于说明发光部的布置的示意图。
[0028]
图18的(a)和图18的(b)是用于说明根据相关技术的配置的说明图。
具体实施方式
[0029]
《图像形成装置》
[0030]
在下文中，将参考附图与图像形成时的操作一起描述根据本发明的图像形成装置a的总体配置。注意，除非另有规定，否则以下描述的组件的尺寸、材料、形状、相对布置等并不旨在限制本发明的范围。
[0031]
根据本实施例的图像形成装置a是全色图像形成装置，其中黄色y、品红色m、青色c和黑色k的四种颜色调色剂被转印到片材以形成图像。在下面的描述中，尽管使用各个颜色的调色剂的构件被赋予y、m、c和k的后缀，但是除了所使用的调色剂的颜色是不同的，各个构件的配置或操作基本上彼此相同，因此除非需要将构件彼此区分开，否则后缀被适当省略。
[0032]
图1是图像形成装置a的示意性截面图。如图1所示，图像形成装置a包括形成图像的图像形成部。图像形成部包括用作感光构件的感光鼓1(1y、1m、1c和10k)、充电设备2(2y、2m、2c和2k)、曝光头6(6y、6m、6c和6k)、显影设备4(4y、4m、4c和4k)和转印设备5(5y、5m、5c和5k)。
[0033]
接下来，将描述由图像形成装置a执行的图像形成操作。在形成图像的情况下，首先，容纳在片材盒99a或片材盒99b中的片材s通过拾取辊91a或91b、馈送辊92a或92b以及输送辊93a到93c被输送到对齐辊96。此后，片材s在预定的定时由对齐辊96馈送到输送带11。
[0034]
同时，在图像形成部中，首先，感光鼓1y的表面由充电设备2y充电。接下来，曝光头6y根据由图像读取部90读取的图像数据或从外部设备(未图示)传输的图像数据，用光照射感光鼓10y的表面，并且在感光鼓10y的表面上形成静电潜像。此后，黄色调色剂通过显影设备4y附着到形成在感光鼓1y的表面上的静电潜像以在感光鼓1y的表面上形成黄色调色剂图像。当转印偏压被施加到转印设备5y时，形成在感光鼓1y的表面上的调色剂图像被转印到由输送带11输送的片材s。
[0035]
通过类似的处理，感光鼓1m、1c和1k也被曝光头6m、6c和6k用光照射以形成静电潜像，并且品红色、青色和黑色的调色剂图像通过显影设备4m、4c和4k形成。此外，当转印偏压被施加到转印设备5m、5c和5k时，这些调色剂图像被重叠地转印到片材s上的黄色调色剂图像上。结果，与图像数据对应的全色调色剂图像形成在片材s的表面上。
[0036]
此后，携带调色剂图像的片材s通过输送带97被输送到定影设备94，并且在定影设备94中经受加热和加压处理。结果，片材s上的调色剂图像被定影到片材s。然后，调色剂图像被定影到的片材s通过排出辊98被排出到排出托盘95。
[0037]
《曝光头》
[0038]
接下来，将描述曝光头6的配置。
[0039]
图2的(a)是感光鼓1和曝光头6的透视图。图2的(b)是感光鼓1和曝光头6的截面图。图3的(a)和图3的(b)是图示包括在曝光头6中的印刷电路板22的一侧和另一侧的安装表面的视图。
[0040]
图3的(c)是图3的(b)中图示的区域v的放大图。
[0041]
如图2所示，曝光头6通过固定构件(未图示)被固定在面向感光鼓1的表面的位置。曝光头6包括发射光的发光元件阵列芯片40和发光元件阵列芯片40被安装在其上的印刷电路板22。此外，提供了在感光鼓1上形成从发光元件阵列芯片40发射的光的图像(收集光)的棒状透镜阵列23，以及棒状透镜阵列23和印刷电路板22被固定到的壳体24。
[0042]
连接器21安装在印刷电路板22的与安装有发光元件阵列芯片40的表面相对的表面上。连接器21被提供以传输从图像控制器部70(图8)传输的用于发光元件阵列芯片40的控制信号并连接电源线。发光元件阵列芯片40经由连接器21驱动。
[0043]
如图3所示，20个发光元件阵列芯片40以两行以交错的方式安装在印刷电路板22上。在每个发光元件阵列芯片40中，748个发光部50在纵向方向(箭头x方向)上以预定的分辨率间距布置。在每个发光元件阵列芯片40中，四个发光部50在横向方向(箭头y方向)上以预定的间距布置。也就是说，在每个发光元件阵列芯片40中，发光部50在箭头x方向和箭头y方向上二维地布置。在箭头y方向上布置的四个发光部50通过下面描述的多重曝光形成同一像素。
[0044]
在本实施例中，发光元件阵列芯片40的分辨率间距为1200dpi(约21.16μm)。另外，包括在每个发光元件阵列芯片40中的发光部50的纵向方向上的从一个端部到另一端部的距离约为15.828mm。也就是说，曝光头6在箭头x方向上包括总共14960个发光部50，这使得能够进行与在纵向方向上大约316mm(≈15.8mm
×
20个芯片)的图像宽度对应的曝光处理。此外，在发光元件阵列芯片40的横向方向(箭头y方向)上，相邻的发光元件阵列芯片40的发光部50之间的间隔l1约为105μm(在1200dpi下五个像素和在2400dpi下十个像素)。
[0045]
此外，在箭头y方向上彼此相邻的发光元件阵列芯片40被布置为使得各个发光元件阵列芯片的发光部50在箭头x方向上彼此重叠。为此的原因是为了抑制发光元件阵列芯片40的安装处理中的位置偏移，并且防止图像条纹通过由于在发光元件阵列芯片40之间的边界部分处照射感光鼓1的光的位置偏移而导致的阴影而形成。重叠量根据安装设备(芯片焊接机)的安装变化的最大量计算，并且被设置为在包括在箭头y方向上相邻的各个发光元件阵列芯片40中的发光部50之间不形成间隙的量。
[0046]
此外，在曝光头6的头信息存储部171(图8)中，安装发光元件阵列芯片40时的位置偏移量在制造处理中被测量并存储。在图像形成时，图像控制器部70(图8)基于存储在头信息存储部171中的发光元件阵列芯片40的位置偏移信息，如下所述地使发光部50选择性地发射光，从而抑制图像条纹的形成。
[0047]
图4是图示在箭头y方向上彼此相邻的两个发光元件阵列芯片40的视图。在图4中，阴影线的发光部50指示曝光时使用的发光部50，并且无阴影线的发光部50指示曝光时未使用的发光部50。此外，在图4的(a)和图4的(b)中，在箭头y方向上彼此相邻的两个发光元件阵列芯片40的相对位置在箭头x方向上是不同的。
[0048]
如图4所示，图像控制器部70选择曝光时要使用的发光部50，使得在箭头y方向上相邻的两个发光元件阵列芯片40的发光部50中在曝光时使用的发光部50之间的在箭头x方向上的距离l2最接近4800dpi的间隔。在本实施例中，如下所述，由于曝光头6被配置为在箭头x方向上以4800dpi的分辨率执行曝光，因此距离l2接近4800dpi的间隔，但是距离l2根据由曝光头6在箭头x方向上执行的曝光的分辨率来设置。
[0049]
在本实施例中，作为发光元件阵列芯片40的纵向方向的箭头x方向是感光鼓1的旋转轴方向并且也是主扫描方向。作为发光元件阵列芯片40的横向方向的箭头y方向是感光鼓1的旋转方向，并且也是副扫描方向。感光鼓1的旋转方向为在光被曝光头6收集的感光鼓1上的曝光位置处的感光鼓1的切线方向。另外，箭头z方向是下述的具有层结构的发光部50的层彼此重叠的堆叠方向。注意，发光元件阵列芯片40的纵向方向可以相对于感光鼓1的旋转轴方向倾斜大约
±1°
。发光元件阵列芯片40的横向方向也可以相对于感光鼓1的旋转轴方向倾斜大约
±1°
。
[0050]
《发光元件阵列芯片》
[0051]
接下来，将描述发光元件阵列芯片40的配置。
[0052]
图5是发光元件阵列芯片40的示意图。图6是沿图5的线m-m截取的发光元件阵列芯片40的截面图。图7是用于说明发光元件阵列芯片40的发光部50的布置的示意图。
[0053]
如图5所示，发光元件阵列芯片40包括包含用于控制发光部50的电路部46的发光基板42(基板)、多个发光部50规则地布置在发光基板42上的发光区域44、以及布线接合焊盘48。发光元件阵列芯片40的外部与电路部46之间的信号输入和输出以及向电路部46的电力供应通过布线接合焊盘48执行。注意，电路部46可以使用模拟驱动电路、数字控制电路、或者包括它们两者的电路。
[0054]
如图6所示，发光部50包括发光基板42、在发光基板42上在箭头x方向和箭头y方向以规则间隔(图7中所图示的间隔d1、d2)二维布置的多个下电极54、发光层56和上电极58。
[0055]
下电极54(包括多个电极的第一电极层)是在发光基板42上以层的形式间隔地形成的多个电极，并且是分别对应于像素被提供的电极。也就是说，每个下电极54被提供以形成一个像素。
[0056]
上电极58(第二电极层)被堆叠在发光层56上在相对于发光层56与布置有下电极54的一侧相对的一侧的位置处。上电极58是具有发光层56的发光波长的光可以透过(可透过)的电极。
[0057]
电路部46基于根据图像数据生成的控制信号来控制所选择的下电极54的电位，并且在所选择的下电极54和上电极58之间产生电位差。当电位差是在作为正电极的上电极58和作为负电极的下电极54之间产生时，电流从负电极流入到发光层56中，并且空穴从正电极流入到发光层56中。通过发光层56中的电子和空穴的复合，发光层56发射光。
[0058]
通过发光层56的发光被引导到上电极58的光透过上电极58并发射。另外，从发光层56朝向下电极54引导的光被从下电极54朝向上电极58反射，并且反射光也透过上电极58并发射。以此方式，发光部50发射光。注意，虽然在从发光层56直接朝向上电极58发射的光的发射定时与被下电极54反射并从上电极58发射的光的发射定时之间存在时间差，但由于发光部50的层厚度极小，所以发射定时可以被认为几乎相同。
[0059]
注意，在本实施例中，发光基板42是硅基板。上电极58优选地对于发光层56的发光波长是透明的。例如，通过使用由氧化铟锡(ito)形成的透明电极，开口率变为基本上100％，并且从发光层56发射的光穿过上电极58并且按原样发射。在本实施例中，上电极58是针对各个下电极54共同提供的正电极，但上电极58也可以针对每个下电极54单独地提供，或者一个上电极58也可以针对多个下电极54提供。在透明电极被用作上电极58的情况下，整个电极不一定是透明电极，并且只有发射光的开口可以是透明电极，并且除了开口之
外的部分可以是除了透明电极之外的电极，诸如金属线。
[0060]
作为发光层56，有机el膜、无机el层等被使用。在有机el膜被用作发光层56的情况下，发光层56可以是根据需要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的功能层的堆叠结构。此外，发光层56可以在箭头x方向上连续地形成，或者可以以与下电极54相同的大小被划分。另外，每个下电极54可以被划分成多个组，并且一个发光层56可以被堆叠在属于每个划分的组的下电极54上。
[0061]
注意，当诸如有机el层或无机el层的易受湿气的发光材料被用作发光层56时，期望的是执行密封以防止水分进入发光区域44。作为密封方法，例如，氧化硅、氮化硅、氧化铝等的单一薄膜或者堆叠有薄膜的密封膜被形成。作为用于形成密封膜的方法，诸如台阶之类的结构的覆盖性能优异的方法是优选的，并且例如，原子层沉积法(ald法)等可被使用。注意，密封膜的材料、配置、形成方法等仅仅为示例，并不限于上述的示例，并且如果适当的材料、配置、形成方法等被适当选择，就足够了。
[0062]
下电极54优选地由相对于发光层56的发光波长具有高反射率的金属形成。例如，ag、al或ag和al的合金被使用。下电极54通过使用si集成电路处理技术与电路部46的形成一起形成，并且被直接连接到电路部46的驱动部。如上所述，由于下电极54通过si集成电路处理技术形成，处理规则为约0.2μm，并且高精确度被获得，使得下电极54可以被精确地且密集地布置。此外，由于下电极54可以被密集地布置，因此可以使发光区域44的大部分发射光，并且发光区域44的利用效率可以被增强。发光层56的有机材料填充各个下电极54之间的空间，并且各个下电极54被有机材料隔开。
[0063]
此外，当跨发光部50施加的电压变为预定的值或更大时，电流开始流动，并且此后，电流值基本上与电压值成比例地增加。电流开始在每个发光部50中流动的电压变化。因此，在从工厂的产品运送之前，使发光元件阵列芯片40的发光部50单独地且顺次地发射光，并且流过发光部50的电流被调整，以使得通过棒状透镜阵列23收集的光具有预定的光量。注意，在从工厂的产品运送之前，曝光头6不仅执行上述光量调整，而且执行用于调整发光元件阵列芯片40与棒状透镜阵列23之间的间隔的焦点调整。
[0064]
如图7所示，发光部50在发光区域44中在箭头x方向和箭头y方向上以预定的间隔以矩阵形式布置。在本实施例中，发光部50在箭头x方向上的宽度w1为19.80μm，并且在箭头x方向上彼此相邻的发光部50之间的间隔d1为0.68μm。也就是说，发光部50在箭头x方向上以21.16μm(1200dpi)的间距布置。注意，发光部50在箭头x方向上的间距可以在公差范围内具有偏差。发光部50在箭头x方向上的间距的公差相对于发光部50在箭头x方向上的设计标称间距为
±
1％。也就是说，根据本实施例的箭头x方向上的发光部50的间距的公差为
±
0.21μm。
[0065]
类似于宽度w1，发光部50在箭头y方向上的宽度w2也是19.80μm。也就是说，本实施例的发光部50具有一边为19.80μm的方形形状。注意，尽管由于宽度w1和宽度w2彼此相等，发光部50具有方形形状，但是宽度w1和w2可以在公差范围内具有偏差。在本实施例中，宽度w1与w2的公差两者都是
±
0.2μm。
[0066]
此外，类似于间隔d1，在箭头y方向上彼此相邻的发光部50之间的间隔d2也为0.68μm，并且发光部50也在箭头y方向上以21.16μm(1200dpi)的间距布置。注意，发光部50在箭头y方向上的间距可以在公差范围内具有偏差。发光部50在箭头y方向上的间距的公差相对
于发光部50在箭头y方向上的设计标称间距为
±
1％。也就是说，根据本实施例的箭头y方向上的发光部50的间距的公差为
±
0.21μm。这里，发光部50之间的间隔d1和d2被设置为大于上电极58和下电极54之间的间隔dz(图6)。利用这样的配置，在箭头x方向和箭头y方向上彼此相邻的下电极54之间的漏电流可以被抑制，并且发光部50的错误发光可以被抑制。
[0067]
这里，在本实施例中，发光部50的宽度、形状、布置等基本上由下电极54的宽度、形状和布置确定，因此也可以被称为下电极54的宽度、形状和布置。另外，在本实施例中，发光部50之间的距离-即，下电极54之间的距离意味着基于下电极54的设计标称质心位置限定的质心间距离。
[0068]
在箭头y方向上彼此相邻的发光部50被布置为使得其位置在箭头x方向上偏移间隔d3。在本实施例中，间隔d3被设置为5.29μm(4800dpi)。就所有的发光部50而言，在箭头y方向上并行布置的四个发光部50被布置为使得在箭头x方向上彼此偏移间隔d3的整数倍。换句话说，为了形成同一像素而在箭头y方向上提供的四个下电极54被布置为使得当从箭头y方向看时彼此部分地重叠并且使得箭头x方向上的下电极54之间的质心间距离是相等的。
[0069]
这里，在本实施例中，如下地确定间隔d3。也就是说，由图像形成装置a形成的图像在主扫描方向(箭头x方向)上的分辨率为m[dpi]，在箭头y方向并行布置的发光部50的数量为n，并且在箭头y方向并行布置的发光部50的位置在箭头x方向上的偏移量的基准值为间隔d3[mm](基准值)。在此情况下，间隔d3从d3＝25.4/m
×
1/n获得，并且在箭头y方向上并行布置的发光部50被布置为使得在位置上彼此偏移间隔d3的整数倍。也就是说，在本实施例中，由于m＝1200并且n＝4，因此d3＝25.4/1200
×
1/4＝0.00529[mm]＝5.29[μm]。
[0070]
另外，即使在如下地确定间隔d3的情况下，与上述间隔d3的计算结果相同的结果也被获得。也就是说，在箭头y方向上具有相同位置的多个发光部50在箭头x方向上的间距为q[mm]，在箭头y方向并行布置的发光部50的数量为n，并且在箭头y方向并行布置的发光部50的位置在箭头x方向上的偏移量的基准值为间隔d3[mm](基准值)。在此情况下，间隔d3从d3＝q/n获得，并且在箭头y方向上并行布置的发光部50被布置为使得在位置上彼此偏移间隔d3的整数倍。也就是说，在本实施例中，由于q＝0.02116且n＝4，因此d3＝0.02116/4＝0.00529[mm]＝5.29[μm]。
[0071]
此外，代替上述确定方法，可以如下地确定间隔d3。也就是说，在为了形成同一像素而在箭头y方向上的不同位置处布置的发光部50的情况下，发光部50的数量为n，并且发光部50在箭头x方向的宽度为w1[mm]。在此情况下，间隔d3从d3＝w1/n(n是2或更大的自然数)获得。为了形成同一像素而在箭头y方向上的不同位置处布置的发光部50被布置为使得发光部50的质心位置在箭头x方向上以间隔d3定位。也就是说，为了通过下述的多重曝光形成同一像素，发光部50被布置为使得在箭头y方向上的不同位置处布置的4个发光部50在箭头x方向上的相等的质心间距离是d3。在本实施例中，w1＝19.80[μm]＝0.01980[mm]并且n＝4。因此，d3＝0.01980/4＝0.00495[mm]＝4.95[μm]。通过以此方式设置间隔d3，为了形成同一像素而在箭头y方向上的不同位置处布置的四个发光部50在箭头x方向上的重叠量变得均匀，使得在下面被描述的多重曝光中，每个像素的光量变得均匀并且每个像素的浓度变得均匀。
[0072]
在本发明中，发光部50的形状不限于方形，并且可以是具有比四边形更多边的多
边形、圆形、椭圆形等，只要具有与图像形成装置a的输出分辨率对应的曝光区域大小的光被发射并且输出图像的图像质量满足图像形成装置a的设计规范。然而，由于有机发光材料的光量小于led的光量，因此优选地减小具有方形形状的相邻的发光部50之间的距离，因为可以确保用于获得足以改变感光鼓1的电位的光量的发光面积。另外，只要两个或更多个发光部50被提供，在箭头y方向上并行布置的发光部50的数量不限于四个，并且基于曝光头6的曝光处理所需的光量、由图像形成装置a形成的图像的分辨率等来确定。
[0073]
如上所述，发光部50之间的距离-即，下电极54之间的距离是基于下电极54的设计标称质心位置来限定的。也就是说，在下电极54的形状为正多边形的情况下，下电极54之间的距离基于对角线的交点被设置质心间距离，在下电极54的形状为正圆的情况下，下电极54之间的距离基于圆的中心来设置，并且在下电极54的形状为椭圆的情况下，下电极54之间的距离基于长轴和短轴的交点来设置。在下电极54的形状是正多边形的情况下，角不必是完美的角并且可以是圆的。
[0074]
《曝光头的系统配置》
[0075]
接下来，将描述曝光头6和控制曝光头6的图像控制器部70(控制器)的配置。图像控制器部70被提供在图像形成装置a的主体侧。尽管当处理一条图像数据(单色)时执行的控制将在下面被描述，但是当图像形成操作被执行时，类似的处理针对与黄色、品红色、青色和黑色对应的四条图像数据被并行执行。
[0076]
图8是图示图像控制器部70和曝光头6的系统配置的框图。如图8所示，图像控制器部70包括图像数据生成部71、芯片数据转换部72、cpu 73和同步信号生成部74。图像控制器部70通过这些部件执行图像数据处理和图像形成定时处理，并将用于控制曝光头6的控制信号传输到曝光头6的印刷电路板22。
[0077]
由图像读取部90读取的原件的图像数据和经由网络从外部设备输送的图像数据被输入到图像数据生成部71(图像处理部)。图像数据生成部71以由cpu 73指示的分辨率对输入的图像数据执行抖动处理，并且生成用于输出图像的图像数据。在本实施例中，图像数据生成部71以1200dpi的分辨率并通过二值灰度执行抖动处理，然后通过分辨率增强处理生成具有二值灰度、主扫描方向为4800dpi和副扫描方向为2400dpi的数据。在分辨率增强处理中，1200dpi的数据被简单地复制。
[0078]
图9的(a)是图示图像数据生成部71中的高分辨率处理之前的图像数据d1(第一图像数据)的示例的视图。图9的(b)是图示通过由图像数据生成部71对图像数据d1执行分辨率增强处理而获得的图像数据d2(第二图像数据)的视图。如图20所示，与发光元件阵列芯片40的曝光的分辨率对应的图像数据d2通过分辨率增强处理生成。此时，通过生成二值数据，图像数据生成部71可以实现高分辨率图像形成而不损失图像的清晰度。
[0079]
在本实施例中，由于图像数据生成部71中的抖动处理的分辨率是1200dpi，因此以在感光鼓1上在箭头x方向上并行布置的四个发光部50为单位生成抖动处理之后的图像数据。在箭头x方向上延伸并且在箭头y方向上并行布置的四个发光部50的行中，第一行中的发光部50和第二行中的发光部50距棒状透镜阵列23的中心的距离不同，因此照射感光鼓1的光的光量在各个行之间不同。这同样适用于第三行和第四行中的发光部50。因此，通过以在箭头x方向上并行布置的四个发光部50为单位执行抖动处理以生成图像数据，可以抑制由于生成的点的浓度差而导致的莫尔纹(moire)和条带的出现。此外，通过以4800dpi的分
辨率校正抖动后的图像数据的图像位置这样的方式使图像数据偏移，可以以4800dpi的高分辨率校正图像位置，同时抑制莫尔纹和条带。
[0080]
同步信号生成部74周期性地生成指示图像数据的接收(taking-in)的开始的行同步信号(控制信号)，并将行同步信号传输到芯片数据转换部72。cpu 73将感光鼓1的表面根据由图像形成装置a形成的图像在副扫描方向上的分辨率以感光鼓1的预设旋转速度在旋转方向上移动像素大小的周期设置为一个行周期，并且向同步信号生成部74指示信号周期的时间间隔。
[0081]
在本实施例中，由图像形成装置a形成的图像在副扫描方向上的分辨率为2400dpi，并且感光鼓1以200mm/s旋转。因此，感光鼓1移动2400dpi的像素大小的距离(10.58μm)的时间为52.92μs，并且行同步信号的周期为52.92μs。注意，感光鼓1的旋转速度由cpu 73基于存储在存储部(未图示)中的设置值来计算。
[0082]
芯片数据转换部72与由同步信号生成部74生成并输入的行同步信号同步地将一行
×
四排(箭头y方向上的发光部50的数量)的图像数据划分到各个发光元件阵列芯片40中。然后，芯片数据转换部72经由行同步信号线75、时钟信号线76、图像数据信号线77将图像数据与时钟信号和行同步信号一起传输到每个发光元件阵列芯片40。注意，图像数据信号线77的数量为四条，这与箭头y方向上的发光部50的数量相同。
[0083]
包括在曝光头6中的头信息存储部171经由通信信号线79连接到cpu 73。头信息存储部171存储每个发光元件阵列芯片40的发光量和安装位置信息作为头信息。发光元件阵列芯片40基于从图像控制器部70输入的上述信号中的每一个的设置值使发光部50发射光。另外，发光元件阵列芯片40生成要在经由行同步信号线75连接的另一发光元件阵列芯片40中使用的行同步信号。
[0084]
《发光元件阵列芯片的系统配置》
[0085]
接下来，将描述发光元件阵列芯片40的系统配置。
[0086]
图10是图示发光元件阵列芯片40的系统配置的框图。在图10中，由于时钟信号被输入到数字部80的所有框，因此连接被省略。如图10所示，发光元件阵列芯片40的电路部46包括数字部80和模拟部86。
[0087]
数字部80包括通信if部81、寄存器部82、接收信号生成部83、行同步信号生成部84和数据保持部85。数字部80通过这些部件基于与时钟信号同步地由通信信号预先设置的设置值、图像数据信号和行同步信号，生成用于使发光部50发射光的脉冲信号，并将脉冲信号传输到模拟部86。注意，748个发光部50被提供作为数据保持部85，748(85-001至85-748)是包括在一个发光元件阵列芯片40中的发光部50在箭头x方向上的数量。
[0088]
行同步信号生成部84使输入的行同步信号延迟预定的时间，并生成要在经由行同步信号线75连接的另一发光元件阵列芯片40中使用的行同步信号。接收信号生成部83在从输入的行同步信号延迟从寄存器部82输入的预定的设置时间的定时，将数据锁存信号we001输出到数据保持部85-001。
[0089]
寄存器部82存储关于上述的接收信号生成部83的延迟时间的信息、由模拟部86设置的驱动电流的设置信息等。通信if部81基于从cpu 73输入的通信信号控制将设置值写入到寄存器部82和从寄存器部82读取设置值。
[0090]
《数据保持部》
[0091]
接下来，将描述数据保持部85的配置。
[0092]
图11是数据保持部85的电路图。如图11所示，4行的图像数据(图像数据1至4)、时钟信号以及数据锁存信号wen(n＝1至748)被输入到数据保持部85。每个数据保持部85包括四个触发器电路和四个门电路，以用于锁存在数据锁存信号被输入的定时同时输入的四行的图像。每个数据保持部85包括用于延迟一个时钟并输出数据锁存信号的一个触发器电路。
[0093]
图12是数据保持部85的操作定时图。如图12所示，四行的图像数据(d1[1]至d1[4])被同时输入到数据保持部85-001。数据保持部85-001在数据锁存信号we001从接收信号生成部83输入的定时锁存图像数据，并且生成驱动信号(p001[1]至p001[4])。此外，数据保持部85-001使输入的数据锁存信号we001延迟一个时钟并将延迟的数据锁存信号作为数据锁存信号we002传输到下一个数据保持部85-002。
[0094]
四行的图像数据(d2[1]到d2[4])被同时输入到数据保持部85-002。数据保持部85-002在数据锁存信号we002从数据保持部85-001输入的定时锁存图像数据，并且生成驱动信号(p002[1]至p002[4])。此外，数据保持部85-002使数据锁存信号we002延迟一个时钟并将延迟的数据锁存信号作为数据锁存信号we003传输到数据保持部85-003。
[0095]
以此方式，数据保持部85(-001至748)顺次地锁存图像数据，同时传输数据锁存信号直到第748个数据保持部85。然后，一旦图像数据被锁存，数据保持部85(-001至748)将锁存的信号作为驱动信号传输到模拟部86。在本实施例中，由于四行的图像数据被一个数据锁存信号锁存，所以四行(四个像素)的驱动信号被同时输出。
[0096]
《模拟部》
[0097]
接下来，将描述模拟部86的配置。模拟部86包括一对一地连接到每个发光部50的驱动电路。以下，为了描述方便，将描述一个驱动电路，但假设与发光部50的数量相同的数量的驱动电路-即，2992个驱动电路(748
×
4行)存在。
[0098]
图13是模拟部86的电路图。如图13所示，模拟部86包括电流设置dac 61、电流控制mosfet 62和开关mosfet 63。dac 61接收从数字部80的寄存器部82流到发光部50的电流的设置值作为数字值，将电流的设置值转换成模拟电压，并输出模拟电压。
[0099]
电流控制mosfet 62是pch mosfet，具有连接到电源电压vdd的源极端子，并且具有连接到dac 61的输出的栅极端子。此外，从源极流到漏极的电流随着从dac 61输入的模拟电压的增加而增加。
[0100]
开关mosfet 63是pch mosfet，具有连接到电流控制mosfet 62的漏极端子的源极端子，并且具有从数据保持部85输出的驱动信号被输入的栅极端子。驱动信号是指示高电平和低电平的二值信号，并且当高电平被输入时，mosfet 63导通，并且由电流控制mosfet 62控制的电流从源极流向漏极。由于漏极端子被连接到发光部50的阳极端子，所以电流变为发光部50的驱动电流。
[0101]
《图像形成时的发光部的点亮控制》
[0102]
接下来，将描述图像形成时的发光部50的点亮控制。在以下的描述中，发光部50的发光意味着发光部50发射足以将感光鼓1的充电电位改变到被调色剂显影的程度的光量的光。也就是说，发光部50的发光不包括发光部50发射足以将感光鼓1的充电电位改变到调色剂图像不被显影为可见图像的这样的程度的光量的光的情况。
[0103]
图14是图示在形成在主扫描方向(箭头x方向)上延伸的一行图像时向发光元件阵列芯片40的发光部50传输的图像数据的视图。如图14所示，当形成上述行图像时，首先，使在感光鼓1的旋转方向(箭头y方向)上并行布置的四个发光部50中的定位在最上游的发光部50发射光。接下来，在延迟2400dpi的两行的定时，紧接在最初发射光的发光部50的下游的发光部50发射光。在延迟操作中，图像数据的读取位置被设置为使得相对于共用的行同步信号读取对应的位置的图像数据。结果，从定位在感光鼓1的旋转方向上的最上游的发光部50发射的光在感光鼓1上的副扫描方向上的曝光位置(照射位置)和从紧接在发光部50的下游的发光部50发射的光在感光鼓1上的副扫描方向上的曝光位置可以被对准。
[0104]
接下来，使定位在距定位在感光鼓1的旋转方向上的最上游的发光部50下游的三个发光部的发光部50以从定位在感光鼓1的旋转方向上的最上游的发光部50的发光定时延迟2400dpi的四行的定时来发射光。类似地，使定位在距定位在感光鼓1的旋转方向上的最上游的发光部50下游的四个发光部的发光部50以从定位在感光鼓1的旋转方向上的最上游的发光部50的发光定时延迟2400dpi的六行的定时来发射光。结果，可以使从在感光鼓1的旋转方向上并行布置的四个发光部50发射的光在感光鼓1上的副扫描方向上的所有曝光位置对准。
[0105]
图15是图示当通过上述控制使在箭头y方向上并行布置的四个发光部50发射光时的感光鼓1上的光照射位置的示意图。如图15中所示，在使在箭头y方向上并行布置的四个发光部50以上述定时发射光的情况下，在箭头y方向上的相同位置处以及在箭头x方向上偏移间隔d3的位置处用从四个发光部50发射的光h1至h4照射感光鼓1。这里，由于间隔d3被设置为d3＝25.4/m
×
1/n，所以光h1至h4中的至少两个重叠的部分被形成在感光鼓1上，从而形成一个像素。因此，可以补偿当对感光鼓1执行多重曝光以形成静电潜像时的光量。
[0106]
在本实施例中，在箭头y方向上并行布置的发光部50沿着箭头x彼此偏移对应于4800dpi的5.29μm(＝d3))。因此，可以在感光鼓1上以4800dpi的分辨率执行曝光处理，而无需将图像的边缘部分的数据设置为中间值。因此，可以以比发光部50在主扫描方向上的间距高的分辨率校正图像位置，同时抑制图像的清晰度的降低。即使在从d3＝w1/n(n是2或更大的自然数)获得的间隔d3为4.95[μm]的配置的情况下，也可以获得对感光鼓1以比发光部50在主扫描方向上的间距高的分辨率执行曝光处理的效果。在此情况下，图像数据生成部71根据从d3＝w1/n(n是2或更大的自然数)计算出的间隔d3的数值来执行分辨率增强处理。
[0107]
另外，在发光部50在箭头x方向上的宽度w1小的情况下，在箭头y方向上并行布置的发光部50之间的光h1至h4的重叠量变小，这可能导致无法很好地执行多重曝光，或者在光h1至h4之间生成间隙从而导致图像条纹。因此，宽度w1被设置为间隔d3的至少两倍或更多倍。结果，不仅从在箭头y方向上相邻的发光部50发射的光而且从在箭头y方向上相邻的发光部50旁边的发光部50发射的光可以重叠在感光鼓1上，可以以高精度执行多重曝光，并且图像条纹的形成可以被抑制。
[0108]
此外，如上所述，在图3的(c)中所示的在箭头y方向上彼此相邻的两个发光元件阵列芯片40中包括的发光部50之间的间隔l1(最短距离)被设置为2400dpi的十行。因此，关于感光鼓1的旋转方向，在定位在第一发光元件阵列芯片40的最下游的发光部50和定位在位于第一发光元件阵列芯片40的下游的第二发光元件阵列芯片40的最上游的发光部50之间，使发光定时延迟12行，该12行通过将与像素的发光面积对应的两行添加到间隔l1而获得。
利用这样的配置，可以在以交错方式布置的发光元件阵列芯片40中包括的发光部50之间对准感光鼓1上的副扫描方向上的曝光位置。
[0109]
在本实施例中，对于发光元件阵列芯片40的所有发光部50，在箭头y方向上并行布置的发光部50被布置为使得在箭头x方向上在位置上偏移间隔d3的整数倍的配置已被描述。然而，本发明不限于此。也就是说，如果在发光元件阵列芯片40中包括的多个发光部50包括在箭头y方向上并行布置的发光部50被布置为使得在箭头x方向上在位置上彼此偏移间隔d3的整数倍的发光部组(电极组)，则与上述相同的效果可被获得。
[0110]
此外，在本实施例中，在发光元件阵列芯片40中，在箭头y方向上彼此相邻的发光部50被布置为使得在箭头x方向上在位置上偏移间隔d3的配置已被描述，但是本发明不限于此。也就是说，例如，如图16所示，如果在箭头y方向上并行布置的多个发光部50之间的在箭头x方向上的偏移量为间隔d3的整数倍，则在箭头y方向上相邻的发光部50之间的偏移量不需要是间隔d3。如图17所示，在箭头y方向上并行布置的多个发光部50可以部分地包括在箭头x方向上的相同位置处的发光部50。同样利用图16或图17所示的配置，可以通过调整传输到发光部50的图像数据来执行与以上类似的曝光。
[0111]
尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但是本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求被赋予最广泛的解释以涵盖所有修改、等效结构和功能。
[0112]
本技术要求基于2020年12月18日提交的日本专利申请no.2020-210271的优先权，该日本专利申请的全部内容通过引用并入本文。