專利名稱：曝光裝置及其圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及曝光裝置和具備此種曝光裝置的圖像形成裝置。
背景技術(shù)：
作為利用電子照相術(shù)的打印機，已知線型打印機(圖像形成裝置)。該線型打印機是在成為被曝光部的感光體卷筒的周面上，接近布置帶電器、線狀的打印機頭(線型頭)、顯影器、復制器等的裝置。即，在用帶電器被帶電的感光體卷筒的周面上，設在線型頭的發(fā)光元件的有選擇性的發(fā)光工作來進行曝光，形成靜電潛像，將該潛像顯影在顯影器所供給的調(diào)色劑來顯影，在復制器將該調(diào)色劑像復制在使用紙上。
但是，作為如上所述的打印機頭的發(fā)光元件，就利用例如，交錯狀地2列布置無機或有機的發(fā)光二極管(LED)的元件?？墒?，良好精度來排列這些數(shù)千個發(fā)光點是極其困難的。因此，近幾年，有了圖像形成裝置的提案，它作為打印機頭具備良好精度來制作發(fā)光點的有機電致發(fā)光元件(有機EL元件)作為發(fā)光元件的發(fā)光元件陣列。
可是，有機EL元件比無機LED其發(fā)光亮度非常低，從而，將該有機EL元件作為發(fā)光元件的線型頭中，充分確保曝光所必要的光量(亮度)是困難的。
在這樣的背景下，最近有用多個發(fā)光線在感光體卷筒上曝光1線份而進行1線份的印刷的、所謂進行多重曝光的技術(shù)提案(例如，參照專利文獻1)。
特開2003-341140號公報然而，在所述的多重曝光技術(shù)中，進行灰度等級表現(xiàn)的情況下，從結(jié)構(gòu)上，基本上有必要在各像素(1線)上進行多級的灰度等級控制。從而，每1線的時鐘頻率要成為灰度等級數(shù)2倍以上的必要，所以變?yōu)門FT(薄膜晶體管)等的現(xiàn)用元件的應答速度以上。其結(jié)果，作為驅(qū)動各EL元件的驅(qū)動器，不能利用基板上內(nèi)裝的驅(qū)動器，而必須是外裝的驅(qū)動器，從而，降低了線型頭(打印機頭)的制造上的自由度，并且降低了具備其的曝光裝置或圖像形成裝置結(jié)構(gòu)上的自由度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述的問題而進行的，其目的在于，提供使灰度等級表現(xiàn)特別容易，例如，驅(qū)動器方面能夠利用內(nèi)裝的驅(qū)動元件，并且，能夠確保曝光所必要的光量，進一步地使各線的壽命幾乎相同的曝光裝置和具備此種曝光裝置的圖像形成裝置。
本發(fā)明的曝光裝置是包括排列布置多個EL元件的線型頭(line head)和由來自所述線型頭的光而被曝光的、可旋轉(zhuǎn)的感光體卷筒的曝光裝置；其特征在于所述線型頭具有N列的EL元件列、這里，N是2以上，該元件列以使所述EL元件的排列方向平行于所述感光體卷筒的旋轉(zhuǎn)軸的方式形成；在所述各EL元件列中，在每一列上，使形成呈所述EL元件的發(fā)光的發(fā)光像素面積在該列內(nèi)設成為恒定；所述各列的所述EL元件中的所述發(fā)光像素面積S，在所述各EL元件列的列號碼為1到N時，Si＝S1×2i-1，其中，i是各EL元件列的列號碼，是從1到N的自然數(shù)，S1是第1列的EL元件的發(fā)光像素面積；在所述N列的EL元件列中對應的N個的EL元件之中所選擇的一個或多個的EL元件，相對于所述感光體卷筒上的同一單位繪圖(描繪)區(qū)域能夠進行曝光。
根據(jù)此曝光裝置，其構(gòu)成為在所述N列的EL元件列間中對應的N個的EL元件之中所選擇的一個或多個的EL元件，相對于對所述感光體卷筒上的同一單位繪圖區(qū)域能夠進行曝光，所以，例如，如果用閃燈或不閃燈的二值來控制其選擇所述各EL元件的灰度等級，選擇這些N個的EL元件中的任意EL元件而進行曝光，以改變其成為曝光程度的灰度等級，則可以容易進行，2冪指數(shù)來表示的數(shù)的灰度等級表現(xiàn)。
即，如果在各EL元件間使其像素內(nèi)的亮度恒定，則用各EL元件的曝光量是依存于各自發(fā)光元件的面積并成正比于此。并且，在該曝光裝置中，如上所述，各列的所述EL元件的所述發(fā)光像素面積S為Si＝S1×2i-1，從而，如上所述，適當選擇這些N個的EL元件中的任意一個或多個的方法，能夠使所選擇的EL元件的發(fā)光像素的合計面積能夠等間隔(等差)來從S1到S1×(2N-1)改變。因此，通過這樣等間隔(等差)來改變發(fā)光面積而進行曝光，可以容易且良好地進行，成為該曝光程度的灰度等級表現(xiàn)。
另外，如上所述，通過閃燈或不閃燈的二值來進行各EL元件的灰度等級控制，全體中的灰度等級表現(xiàn)變?yōu)槿菀祝愿骶€(一個EL元件列)所必要的時鐘頻率變小，從而，作為驅(qū)動各EL元件用的驅(qū)動器，可以利用基板上內(nèi)裝的驅(qū)動器。
另外，所述各EL元件，即使一個中是不能獲得充分的亮度(光量)，但通過多個EL元件在同一單位繪圖區(qū)域進行曝光，能夠確保所必要的光量的。
并且，在各EL元件列間，各EL元件可以使其像素內(nèi)的亮度在各EL元件間恒定，所以，在各EL元件列間其壽命幾乎相同。
另外，如果利用形成了該EL元件的基板內(nèi)部上附加形成的驅(qū)動元件來驅(qū)動所述各EL元件的構(gòu)成，則可以提高線型頭的制造上的自由度和具備其的曝光裝置或圖像形成裝置結(jié)構(gòu)上的自由度。
另外，所述感光體卷筒最好是成為該感光體卷筒對單位繪圖區(qū)域的曝光程度的灰度等級的、最小灰度等級到最大灰度等級之間，其感度具有直線性的卷筒。
如果如此進行，例如，沒有必要預先設置矯正電路而電性來矯正所述感度的必要，從而，不僅可以簡化結(jié)構(gòu)，還可以使各EL元件像素內(nèi)中的亮度在各EL元件間中保持為恒定。
另外，在所述曝光裝置中，優(yōu)選將所述EL元件的發(fā)光像素面積S設為所述S1，所述EL元件的發(fā)光像素面積是為了得到用(2N-1)除以成為所述感光體卷筒相對的單位繪圖區(qū)域的曝光程度之灰度等級中的、獲得最大灰度等級所必要的光量而獲得的值的光量所需要的面積，其中N是EL元件列的列數(shù)。
通過如此進行，以等間隔(等差)可靠獲得最大灰度等級為止的光量成為可能。
另外，在所述曝光裝置中，優(yōu)選作為A組具備所述各EL元件列的同時，還具備B組的EL元件列，該B組的EL元件列，具有和該A組相同數(shù)的EL元件列、而且這些EL元件列具有和所述A組的各EL元件列相同數(shù)的EL元件、各EL元件間的相對位置關(guān)系和所述A組相同地構(gòu)成；所述A組的EL元件列和B組的EL元件列，各EL元件列為互相錯開半節(jié)距狀態(tài)來配置，而且分別構(gòu)成所述A組的EL元件列和B組的EL元件列的各EL元件也配置成互相錯開半節(jié)距狀態(tài)。
這樣，如果A組的EL元件列和B組的EL元件列互相錯開半節(jié)距狀態(tài)來布置，則這些A組中的EL元件列和對應該EL元件列的B組中的EL元件列中，以對同一單位繪圖區(qū)域交替進行曝光，提高具備該曝光裝置的圖像形成裝置的析像度。
另外，所述曝光裝置中，如上所述，所述A組的EL元件列和對應該EL元件列的所述B組中的EL元件列構(gòu)成為對同一單位繪圖區(qū)域交替進行曝光；并且，所述A組的EL元件列和對應該EL元件列的所述B組中的EL元件列，使發(fā)光像素面積設為互相相同、而且各組中的線掃描順序也設為相同。
根據(jù)如此進行，各EL元件列的驅(qū)動控制變得簡單化而容易，從而，控制電路其本身也變?yōu)楹唵位?br> 另外，所述曝光裝置中，優(yōu)選在所述N列的EL元件列間中對應的N個的EL元件，以在同一單位繪圖區(qū)域中形成至少一部分重復的多重曝光的方式構(gòu)成、而且在該多重曝光的最大重復度少于作為所述EL元件列數(shù)的N。
感光體卷筒的感度是由EL元件的曝光之際的曝光量(曝光強度)和對這些的除電量即利用曝光除電了多少預先感光體卷筒帶電量來所決定。這樣的感光體卷筒的感度特性，對同一繪圖點進行多重曝光的情況下，隨著該多重曝光程度的提高而直線性下降。從而，如上所述，即使至少一部分重復地進行多重曝光的情況下，通過使該多重曝光的最大重復度少于所述EL元件列數(shù)的N，可以抑制所述感光體卷筒的感度特性的直線性的降低。
另外，在所述曝光裝置中，在所述N列的EL元件列中對應的N個的EL元件，以在同一單位繪圖區(qū)域中進行曝光的區(qū)域為互相不重疊的方式構(gòu)成。
如果這樣，不進行多重曝光而可以可靠防止所述感光體卷筒的感度特性的直線性的降低。
另外，在所述曝光裝置中，優(yōu)選所述EL元件為有機EL元件。
本發(fā)明的圖像形成裝置，其特征在于作為曝光機構(gòu)，具備了所述曝光裝置。
根據(jù)該圖像形成裝置，如上所述，可以容易且良好進行灰度等級表現(xiàn)。并且，作為為了驅(qū)動各EL元件的驅(qū)動器，可以利用基板上內(nèi)裝的線型頭，所以提高了具備該的圖像形成裝置自體結(jié)構(gòu)上的自由度。并且，利用了確保必要光量的線型頭，所以可以表現(xiàn)充分的反差(灰度等級)系數(shù)。并且，提高了作為線型頭全體的壽命，從而，在各EL元件列間其壽命幾乎相同，所以提高了作為線型頭全體的壽命，從而，圖像形成裝置自體也可以防止因線型頭而引起的壽命降低。


圖1是本發(fā)明曝光裝置的一實施方式的概略構(gòu)成的模式圖。
圖2是有關(guān)實施方式的線型頭模塊的立體剖面圖。
圖3是模式性地表示線型頭的發(fā)光一側(cè)之面的圖。
圖4是線型頭的配線結(jié)構(gòu)的模式圖。
圖5是SL陣列的立體圖。
圖6是線型頭的結(jié)合部分的放大圖。
圖7是線型頭的主要部分一側(cè)剖面圖。
圖8是用于說明利用曝光裝置的曝光方法的模式圖。
圖9(a)是有機EL元件的模式圖，(b)是多重曝光的狀態(tài)說明圖。
圖10是感光體卷筒的曝光量與除電量之間關(guān)系的曲線。
圖11(a)～(c)是多重曝光的狀態(tài)說明圖。
圖12(a)、(b)是不進行多重曝光情況的狀態(tài)說明圖。
圖13是本發(fā)明圖像形成裝置的第一實施方式的概略構(gòu)成圖。
圖14是本發(fā)明圖像形成裝置的第二實施方式的概略構(gòu)成圖。圖中1-線型頭，2-元件基板，3-有機EL元件(EL元件)，3A、3B-EL元件列，9-感光體卷筒，31-透鏡陣列，52-頭罩，60-發(fā)光層，70-空穴輸送層，80、160-圖像形成裝置，100-曝光裝置，101-線型頭模塊，U-單位繪圖區(qū)域。
具體實施例方式
下面，結(jié)合

本發(fā)明的實施方式。另外，下面的圖中，為了容易看圖，適當變更各構(gòu)成要素的尺寸比例。
(曝光裝置)首先說明本發(fā)明的曝光裝置。
圖1是表示本發(fā)明的曝光裝置的一個實施方式的圖，圖中符號100是曝光裝置。該曝光裝置100在后面要敘述的圖像形成裝置中作為曝光機構(gòu)而利用，它的構(gòu)成包括線型頭1、成像其來自該線型頭1的光的透鏡陣列(光學成像系統(tǒng))31、通過透過所述透鏡陣列31的所述線型頭1的光而被曝光的感光體卷筒9。
(線型頭模塊)所述線型頭1和透鏡陣列31是互相被校準(alignment)的狀態(tài)，作為一體保持在頭外殼52上，由此成為線型頭模塊101。圖2是該線型頭模塊101的剖面立體圖；如圖2所示，線型頭模塊101的構(gòu)成包括排列布置多個有機EL元件的線型頭1、使來自線型頭1的光成像的透鏡元件排列布置的透鏡陣列31、保持線型頭1和透鏡陣列31的外周部的頭外殼52。在此，本實施方式中，作為透鏡陣列31利用了正像等倍成像系統(tǒng)的自動聚焦(SELFOC注冊商標)透鏡陣列(日本板硝子會社的商品名；以下將自動聚焦(注冊商標)透鏡記述為SL、自動聚焦(注冊商標)透鏡陣列記述為SL陣列)。這樣的構(gòu)成之下，線型頭模塊101將線型頭1中發(fā)光而射出的光，正像等倍成像在感光體卷筒9。
(線型頭)圖3是模式性地表示線型頭1的圖。該線型頭1是在細長的矩形的元件基板2上，形成多個列的排列多個有機EL元件3而構(gòu)成的發(fā)光元件列(EL元件列)。在此，本實施方式中，作為所述EL元件列的構(gòu)成具備A組和B組的兩個系統(tǒng)、即EL元件列3A和EL元件列3B。另外，在該線型頭1上，在已形成所述各EL元件3的基板上，形成有圖3中未圖示的用于驅(qū)動各EL元件3的由TFT(薄膜晶體管)構(gòu)成的驅(qū)動元件組，并且，控制驅(qū)動這些TFT(驅(qū)動元件)的驅(qū)動電路也一體形成在線型頭1內(nèi)?；谶@樣的構(gòu)成，線型頭1變?yōu)閷⑵潋?qū)動器安裝在內(nèi)部的、所謂內(nèi)裝來具備其驅(qū)動器的線型頭。
如圖1所示，使線型頭1布置成其射出光一側(cè)的面面對感光體卷筒9，此時，使所述的EL元件列3A、3B各自的列方向(有機EL元件3的排列方向)，布置成平行于感光體卷筒9的旋轉(zhuǎn)軸。另外，如圖3所示，EL元件列3A、3B在本實施方式中各自形成4列。在此，A組的EL元件列3A在各列中，如果排列有機EL元件3的排列方向為X軸方向(X坐標)、這些各列的排列方向為Y軸方向(Y坐標)，則各EL元件3A，其列間節(jié)距(中心間的距離)、即在Y軸方向上的節(jié)距變?yōu)楹愣?，這些構(gòu)成各EL元件3A的有機EL元件3，元件間節(jié)距(中心間的距離)即X軸方向上的節(jié)距也變?yōu)楹愣ā?br> 另外，B組的EL元件列3B和上述的A組的EL元件列3A相同的數(shù)，這些EL元件列3B具有和上述的A組的EL元件列3A相同數(shù)的EL元件。并且，這些B組的各EL元件間的相對位置關(guān)系，也和上述的A組相同。并且，這些B組的EL元件列3B，相對于上述的A組的EL元件列3A在Y軸方向錯開半節(jié)距來布置，并且，分別構(gòu)成這些各B組EL元件列3B的各EL元件3也相對于分別構(gòu)成上述的A組EL元件列3A各EL元件3互相錯開半節(jié)距來布置。由于這樣的構(gòu)成，在圖3中的Y軸方向，布置在奇數(shù)列的A組的EL元件列3A和布置在偶數(shù)列的B組的EL元件列3B是在互相鄰接的列之間布置成交錯狀。
另外，在本實施方式中，如圖3所示，沿著Y軸方向，所述A組EL元件列3A的號碼為#1(A)、#2(A)、#3(A)、#4(A)，同樣所述B組的EL元件列3B的號碼為#1(B)、#2(B)、#3(B)、#4(B)。
另外，在本實施方式中，使所述的各EL元件3A、3B分別在各自列中，進行各有機EL元件3之發(fā)光的發(fā)光像素面積，形成為在該列內(nèi)中恒定。然而，在各列間，進行各有機EL元件3發(fā)光的發(fā)光像素面積形成為互相不同。
即，在各EL元件3A、3B中，其EL元件3的發(fā)光像素面積S是以如下的公式(1)來形成。
Si＝S1×2i-1............(1)在此，式(1)中i是各EL元件列3A、3B的列號碼，S1是第一列即列號碼為1(#1)的EL元件的發(fā)光像素面積。另外，各EL元件列3A、3B的列號碼是所述的#1(A)～#4(A)、#1(B)～＃4(B)中的數(shù)字部分，即1到4的數(shù)字，是特別表示面積小的順序的號碼。從而，成為第一列的#1(A)、#1(B)的EL元件3的發(fā)光像素面積S，由所述式(1)變?yōu)镾1，成為第二列的#2(A)、#2(B)的EL元件3的發(fā)光像素面積S變?yōu)镾1×2，成為第三列的#3(A)、#3(B)的EL元件3的發(fā)光像素面積S變?yōu)镾1×4，成為第四列的#4(A)、#4(B)的EL元件3的發(fā)光像素面積S變?yōu)镾1×8。從而，第一列的EL元件的發(fā)光像素面積S1成為各發(fā)光像素面積的單位面積。
并且，由于這樣的構(gòu)成，列號碼數(shù)字相同的A組的EL元件列3A和B組的EL元件列3B變?yōu)槠浒l(fā)光像素面積互相相同。這樣，發(fā)光像素面積互相相同地形成的A組的EL元件列3A和B組的EL元件列3B是在本實施方式中形成一組，如后面敘述，構(gòu)成為對同一單位繪圖區(qū)域列進行交替進行曝光。
另外，在A組和B組中，分別構(gòu)成組的EL元件列3A、3B中，圖3中的X軸方向上位于相同位置的有機EL元件3，即布置在相同行的有機EL元件3在本發(fā)明中成為互相對應的有機EL元件3。即，在本實施方式中，A組、B組是同樣分別具有4列的EL元件列3A、3B，所以在這些各組中，所對應的有機EL元件3的組是分別由4個的有機EL元件3所構(gòu)成的組。
另外，如圖4所示，線型頭1的構(gòu)成為通過作為開關(guān)元件利用TFT(薄膜晶體管)，所述各EL元件3是有源矩陣驅(qū)動的。即，該線型頭1具有分別配線多個掃描線105......、對各掃描線105垂直交叉的方向延伸的多個信號線102......、對各向信號線102平行延伸的多個電源線103......的構(gòu)成，并且，在掃描線105......與信號線102......各交叉點附近設有像素區(qū)域X......。
在信號線102連接了具有移位寄存器、電平移位器、視頻線和模擬開關(guān)的數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路106。另外，在掃描線105連接了具有移位寄存器和電平移位器的掃描線驅(qū)動電路107。在此，作為所述開關(guān)元件的TFT(驅(qū)動元件)或數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路106、掃描線驅(qū)動電路107等的驅(qū)動電路所構(gòu)成的驅(qū)動器是在本實施方式中均是形成在形成有機EL元件3的基板上，是所謂的設在內(nèi)裝的驅(qū)動器。
并且，在各個像素區(qū)域X設有通過掃描線105掃描信號供給在柵極的開關(guān)用TFT112；通過該開關(guān)用TFT112保持信號線102共有的像素信號的保持電容113；由該保持電容113所保持的像素信號供給在柵極電極的驅(qū)動用TFT123；通過該驅(qū)動用TFT123電連接在電源線103時，從該電源線103流進驅(qū)動電流的像素電極23；夾在該像素電極23與陰極50之間的功能層110。并且，由像素電極23、陰極50和功能層110來構(gòu)成有機EL元件3。另外，如后面敘述，功能層110是由空穴輸送層和發(fā)光層所構(gòu)成。
由于這樣的構(gòu)成，如果掃描線105被驅(qū)動而開關(guān)用TFT112變?yōu)榻油顟B(tài)，則此時的信號線102的電位保持在保持電容113，線型頭1是適應該保持電容113的狀態(tài)，決定驅(qū)動用TFT123的接通·斷開狀態(tài)。并且，通過驅(qū)動用TFT123的通道，從電源線103向像素電極23通過電流，進一步地，通過功能層110向陰極50通過電流。功能層110適應該通過電流量而發(fā)光。
另外，后面敘述有機EL元件3和驅(qū)動元件4的詳細結(jié)構(gòu)。在該線型頭1中，作為EL元件利用了有機EL元件3，但也可以用無機EL元件來替代該有機EL元件。
另外，在該線型頭1中，通過使所述各有機EL元件3有源矩陣驅(qū)動，在所述多個有機EL元件列3A間和EL元件列3B間中，分別對應的多個有機EL元件3可以對所述感光體卷筒9上的同一單位繪圖區(qū)域進行曝光的。即，各組中，如后面要敘述，構(gòu)成為布置在同行、并且在X軸方向上的位置(X坐標)相同的4個有機EL元件3彼此在曝光之際，感光體卷筒9旋轉(zhuǎn)，并通過該感光體卷筒9上的同一單位繪圖區(qū)域向所述Y軸方向相對移動，在對應的有機EL元件3之間，對同一單位繪圖區(qū)域可以進行曝光。
在此，如圖3所示，各有機EL元件3在本實施方式中是其發(fā)光像素的開口形狀為圓形，其中心位置一致于列方向(X軸方向)、行方向(Y軸方向)分別延伸的假想線(實際上是掃描線和信號線)的交叉點。從而，在本實施方式中，如果用對應的4個有機EL元件3對同一單位繪圖區(qū)域進行曝光，則如后面要敘述，構(gòu)成為以在感光體卷筒9上進行4重的多重曝光。另外，在本實施方式中，各有機EL元件3是用閃燈或不閃燈的二進制的值，來控制其灰度等級。
另外，所述各有機EL元件3，在各自像素內(nèi)的亮度在各有機EL元件3間為恒定。一般地，在有機EL元件中，由通過其功能層110的電流值來決定發(fā)光亮度，在通常的使用范圍中，亮度成正比于所述電流值。從而，在本實施方式中，在各組中的發(fā)光像素面積不同的各EL元件列3A、3B中，通過控制成正比于發(fā)光像素面積而使電流流動，如上所述，各自像素內(nèi)的亮度在各有機EL元件3間恒定。
并且，這樣像素內(nèi)的亮度在各有機EL元件3間變?yōu)楹愣?，以使這些各有機EL元件3由閃燈或不閃燈的二進制的值來控制其灰度等級，并且，如所述式(1)表示，構(gòu)成組的對應的4個有機EL元件3具有單位面積(S1)2冪乘表示的乘數(shù)的面積，所以，如后面敘述，從這些構(gòu)成組的4個有機EL元件3中選擇一個或多個，通過對感光體卷筒9上的同一單位繪圖區(qū)域進行曝光，可以容易表現(xiàn)2的冪乘來表示的數(shù)的灰度等級表現(xiàn)，在本實施方式中是2的4乘方的16的灰度等級表現(xiàn)。
另外，由于錯開半節(jié)距而布置A組的有機EL元件3和B組的有機EL元件3，所以，通過具有相同號碼的EL元件列3A、3B彼此對同一單位繪圖區(qū)域交替進行曝光，可以提高析像度。即，具有相同列號碼的EL元件列3A、3B間中，其X軸方向的有機EL元件3間的表觀上的節(jié)距是單一的EL元件列3A或3B中的節(jié)距的一半。從而，在具有相同列號碼的EL元件列3A、3B間中，有機EL元件3間的節(jié)距變窄，所以，可以提高后面敘述的圖像形成裝置的析像度。
(SL陣列)圖5是作為透鏡陣列31的SL陣列的立體圖。該透鏡陣列(SL陣列)31是交錯狀2列排列(布置)SL元件31a的陣列。并且，以交錯狀布置的各SL元件31a的間隙里充填了黑色的硅樹脂32，并且，在其周圍布置了框架34。
所述SL元件31a從其中心到周邊具有拋物線上的折射率分布。因此，入射在SL元件31a的光，以恒定周期一邊彎曲一邊前進在其內(nèi)部。因此，只要調(diào)整該SL元件31a的長度，可以將圖像成像為正像等倍。并且，這樣正像等倍成像的SL元件31a中，能夠重合鄰接的SL元件31a彼此制作的像，可以獲得廣范圍的圖像。從而，圖5所示的透鏡陣列31可以高精度地成像其來自線型頭1全體的光。
(頭外殼)返回到圖2，說明所述線型頭模塊101的詳細部分。該線型頭模塊101備有線型頭1和支持透鏡陣列31的外周部的頭外殼52。該頭外殼52用Al等的剛性材料形成為槽(slit)狀。頭外殼52的垂直于縱長方向的剖面是上下兩個端部開口的形狀，其上半部的側(cè)壁52a、52a互相平行地布置，下半部的側(cè)壁52b、52b是分別向下端中央部傾斜布置的。另外，雖然省略圖示，頭外殼52的縱長方向的兩個端部的側(cè)壁也互相平行地布置的。
并且，在頭外殼52的上半部的側(cè)壁52a的內(nèi)側(cè)，布置了上述的線型頭1。
圖6是線型頭的結(jié)合部分(圖2的A部)的放大圖。如圖6所示，在頭外殼52的側(cè)壁52a的內(nèi)面，涉及全周形成有階梯狀的臺階53。在其臺階53的上表面，使線型頭1的下表面接觸而水平地布置有線型頭1。雖然后面要詳細敘述，線型頭1是底部發(fā)射方式，使元件基板向著下側(cè)、使封閉基板向著上側(cè)來布置的。
另外，由頭外殼52的側(cè)壁52a和線型頭1來形成的角部上，涉及全周配設著密封材料54a、54b。在側(cè)壁52a的內(nèi)面與線型頭1的側(cè)面之間間隙里，也配設有密封材料。由此，線型頭1氣密接合在頭外殼52。其中，配設在線型頭1上側(cè)的密封材料54b，由丙烯等的紫外線固化性樹脂所構(gòu)成。另外，配設在線型頭1下側(cè)的密封材料54a，由環(huán)氧樹脂等的熱固化性樹脂所構(gòu)成。
另外，這些密封材料54a、54b可以包含吸氣劑。所謂吸氣劑是指干燥劑或脫氧劑，是吸附水分或氧氣的物質(zhì)。根據(jù)該構(gòu)成，由密封材料54a、54b可以可靠切斷水分或氧氣的滲透。從而，能夠抑制形成在線型頭的有機EL元件的吸濕或氧化，可以防止有機EL元件的耐久性的降低和壽命的縮短。
返回到圖2，形成在頭外殼52的下端部的槽狀的開口部上布置了透鏡陣列31。并且，在頭外殼52的側(cè)壁52b和透鏡陣列31所形成的角部，涉及全周而配設了密封材料55a、55b。另外，頭外殼52的側(cè)壁52a的內(nèi)面與線型頭1的側(cè)面之間的間隙中也配設了密封材料。由此，透鏡陣列31氣密性地接合于頭外殼52。其中，配設在透鏡陣列31上側(cè)的密封材料55a由環(huán)氧樹脂等的熱固化性樹脂所構(gòu)成。另外，配設在透鏡陣列31下側(cè)的密封材料55b由丙烯等的紫外線固化性樹脂所構(gòu)成。并且，這些密封材料55a、55b也可以包含吸氣劑。
并且，頭外殼52的內(nèi)側(cè)的線型頭1與透鏡陣列31之間，形成了腔56。如上所述，線型頭1和透鏡陣列31氣密性地接合于頭外殼52，所以腔56是被密封的。并且，腔56的內(nèi)部是氮氣等的惰性氣體來充滿或保持真空狀態(tài)。
(有機EL元件和驅(qū)動元件)下面，結(jié)合附圖7說明線型頭1的有機EL元件或驅(qū)動元件等的詳細構(gòu)成。
從像素電極23一側(cè)射出發(fā)光層60中所發(fā)出的光的、所謂底部發(fā)射型的情況下，是從元件基板2一側(cè)取出發(fā)出光的構(gòu)成，所以作為元件基板2采用透明或半透明的基板。例如，可以舉出玻璃、石英、樹脂(塑料、塑料薄板)等，玻璃基板特別適用。
另外，其構(gòu)成成為從陰極(對置電極)50一側(cè)射出發(fā)光層60中所發(fā)出的光的、所謂上部發(fā)射型的情況下，從作為該元件基板2的面對一側(cè)的封閉基板一側(cè)取出發(fā)出光，所以，透明基板和不透明基板均可以利用。作為不透明基板，例如，可以舉出氧化鋁等的陶瓷、對不銹鋼等的金屬板進行表面氧化等的絕緣處理的材料、以及熱固化性樹脂和熱可塑性樹脂等。
在本實施方式中采用了底部發(fā)射型，從而，利用透明玻璃基板的元件基板2。
在元件基板2上，形成了連接在像素電極23的驅(qū)動用TFT123(驅(qū)動元件4)等包括在內(nèi)的電路部11，在其上設置了有機EL元件3。有機EL元件3的構(gòu)成是按順序形成作為陽極功能的像素電極23、注入/輸送來自該像素電極23之空穴的空穴輸送層70、由有機EL物質(zhì)構(gòu)成的發(fā)光層60和陰極50?；谶@樣的構(gòu)成，電流流過由空穴輸送層70和發(fā)光層60所構(gòu)成的功能層，由此，從空穴輸送層70注入的空穴和來自陰極50的電子在發(fā)光層60結(jié)合而使有機EL元件3發(fā)光。
作為陰極功能的像素電極23，在底部發(fā)射型的本實施方式中是由透明導電材料來形成，具體地，適宜地利用ITO。
作為空穴輸送層70的形成材料，適宜利用3，4聚乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)的分散液，即作為分散介質(zhì)的聚苯乙烯磺酸中分散3，4聚乙烯二氧噻吩，進一步地將這些分散在水中的分散液。
另外，作為空穴輸送層70的形成材料不限于上述的材料，可以利用種種材料。例如，能夠利用將聚苯乙烯、聚吡咯、聚苯胺、聚乙炔或其衍生物等分散在適當?shù)姆稚⒔橘|(zhì)例如上述的聚苯乙烯磺酸中的材料。
用于形成發(fā)光層60的材料，可以利用能夠發(fā)出熒光或磷光的眾所周知的材料。另外，在本實施方式中，采用了發(fā)光波段區(qū)域?qū)诩t色的發(fā)光層，當然也可以采用發(fā)光波段區(qū)域?qū)诰G色或藍色的發(fā)光層。此種情況下，所利用的感光體是采用了具有其發(fā)光區(qū)域感度的感光體。
作為形成發(fā)光層60的材料，具體地可以適宜地利用(聚)芴衍生物(PF)、聚對苯乙烯衍生物(PPV)、聚苯衍生物(PPP)、聚乙烯咔唑(PVK)、聚噻吩衍生物、聚甲基苯基硅烷(PMPS)等的聚硅烷類等。另外在這些高分子材料中，也可以摻雜苝系色素、香豆素類色素、若丹明系色素、紅熒烯、苝、9，10-二苯基蒽、四苯基丁二烯、尼羅紅、香豆素6、喹吖酮等的低分子材料而利用。
陰極50是覆蓋所述發(fā)光層60而形成的，例如將Ca形成為20nm的厚度，在其上形成厚度200nm左右的Al而作為層疊結(jié)構(gòu)的電極，使Al也作為反射層功能的陰極。
另外，在該陰極50上，通過粘接層粘貼了密封基板(省略圖示)。
另外，如上所述，在這樣的有機EL元件3的下方，設有電路部11。該電路部11是形成在元件基板2上的。即，在元件基板2的表面，作為基底形成了SiO2為主體的基底保護層281，在其上形成了硅層241。在該硅層241的表面形成了SiO2和/或SiN為主體的柵絕緣層282。
并且，在所述硅層241中夾住柵絕緣層282并與柵極電極242重疊的區(qū)域就成為溝道區(qū)域241a。另外，該柵極電極242是省略圖示的掃描線的一部分。另一方面，覆蓋硅層241，在形成了柵極電極242的柵絕緣層282的表面，形成了SiO2為主體的第一層間絕緣層283。
另外，在硅層241中的溝道區(qū)域241a的源一側(cè)，設有低濃度源區(qū)域241b和高濃度源區(qū)域241S的同時，在溝道區(qū)域241a的漏極一側(cè)，設有低濃度漏區(qū)241c和高濃度漏區(qū)241D，成為所謂的LDD(Light Doped Drain光摻雜遺漏)結(jié)構(gòu)。這些中的高濃度源區(qū)域241S是通過其涉及柵絕緣層282和第一層間絕緣層283開孔的接頭孔243a而連接在源電極243。該源電極243是作為電源線(省略圖示)的一部分來構(gòu)成。另一方面，高濃度漏區(qū)241D通過其涉及柵絕緣層282和第一層間絕緣層283而開孔的接頭孔244a，連接在和源電極243相同層所構(gòu)成的漏電極244。
在已經(jīng)形成源電極243和漏電極244的第一層間絕緣層283的上層，形成例如是丙烯類樹脂成分為主體的平坦化膜284。該平坦化膜284是由丙烯類或聚酰亞胺等的耐熱性絕緣性樹脂等來形成的，眾所周知，這是為了消除因驅(qū)動用TFT123(驅(qū)動元件4)或源電極243、漏電極244等的表面凸凹。
并且，由ITO等構(gòu)成的像素電極23形成在該平坦化膜284表面上的同時，通過設在該平坦化膜284的接頭孔23a連接在漏電極244。即，像素電極23，通過漏電極244連接在硅層241的高濃度漏區(qū)241D。
在已經(jīng)形成像素電極23的平坦化膜284的表面，形成了像素電極23和所述的無機隔壁25，并且，在無機隔壁25上，形成了有機隔壁221。并且，在像素電極23上，形成在無機隔壁25的所述開口25a和形成在有機隔壁221的開口221a之間的內(nèi)部，即在像素區(qū)域，從像素區(qū)域23一側(cè)按順序?qū)盈B所述空穴輸送層70和發(fā)光層60，由此形成了功能層。
在此，無機隔壁25其厚度薄，所以，通常透過光。從而，本發(fā)明的有機EL元件3的發(fā)光像素面積由有機隔壁221的開口221a來所決定。因此，用光刻法技術(shù)等來圖案化該有機隔壁221之際，如上所述，通過變?yōu)轭A先設定的各個EL元件列3A、3B的適當?shù)男螤?、面積、位置的方式，可以在規(guī)定位置上形成上述式(1)所示面積的有機EL元件3。另外，使無機隔壁25的厚度變?yōu)楸容^厚而不能透過光來形成的情況下，通過使該無機隔壁25的開口25a適當?shù)貓D案化，可以形成上述式(1)所示面積的有機EL元件3。
接著，說明所述構(gòu)成所構(gòu)成的曝光裝置100的使用形態(tài)。
如圖1所示，使所述構(gòu)成的線型頭模塊101成為對成為被曝光部的感光體卷筒9照射光而成像之后，進行曝光。此時，線型頭1和透鏡陣列31是互相定位的狀態(tài)一體性地保持在頭外殼52，所以使用時，只是將線型頭模塊101對感光體卷筒9定位就可以。
從而，具備該線型頭模塊101的曝光裝置100中，和單獨準備線型頭1和透鏡陣列31的情況相比，對感光體卷筒9的對準容易，可以可靠防止由于對準不良所導致的曝光的不均勻。
接著說明利用這樣的曝光裝置100的曝光方法。
在該曝光裝置100中，通過對所述線型頭1的A組EL元件列3A和B組EL元件列3B進行時間分割掃描，對感光體卷筒9上進行曝光。并且，至于在A組和B組中具有相同列號碼的部件彼此，在各組中的線掃描順序也是相同的。
在這樣的曝光之際，如上所述，通過在各組的EL元件列3A(3B)中，從構(gòu)成組的對應的4個有機EL元件3中選擇一個或多個而對感光體卷筒9上的同一單位繪圖區(qū)域進行曝光，可以改變其成為曝光程度的灰度等級。例如，如圖8所示，從A組的第一列的EL元件列#1A的單位像素(有機EL元件3)開始對單位繪圖區(qū)域P進行曝光、從B組的第一列的EL元件列#1B的單位像素(有機EL元件3)開始對單位繪圖區(qū)域Q進行曝光后，使感光體卷筒9旋轉(zhuǎn)，相對于線型頭1向Y軸方向移動之際，對掃描點P按照第二列的EL元件列#2A的單位像素、第三列的EL元件列#3A的單位像素、第四列的EL元件列#4A的單位像素可以進行多重曝光。即，在在本實施方式中，可以進行最大4次的多重曝光。同樣，對掃描點Q也可以進行最大4次的多重曝光。
在此，如圖9(a)所示，例如在列號碼為#1A～#4A的EL元件列3A中，如果看對應的4個有機EL元件3(#1)、3(#2)、3(#3)、3(#4)，則如上所述，這些各有機EL元件3在像素內(nèi)的亮度變?yōu)楹愣?，其灰度等級是閃燈或不閃燈的二值來控制的，所以，如果特別是利用多個有機EL元件3來進行曝光(閃燈)，則在感光體卷筒9上的曝光量等于各有機EL元件3的曝光量之和。從而，例如，全部選擇4個有機EL元件3(#1)、3(#2)、3(#3)、3(#4)來進行曝光，則如圖9(b)所示，在感光體卷筒9中，在單位繪圖區(qū)域U內(nèi)中以同心圓狀地進行4重曝光(多重曝光)。另外，這樣全部選擇對應的4個有機EL元件3(#1)、3(#2)、3(#3)、3(#4)來進行曝光時的灰度等級系數(shù)成為本實施方式的最大灰度等級。
在后面要敘述的圖像形成裝置中，感光體卷筒9是帶電器(帶電機構(gòu))來預先被充電的。并且，由于所述線型頭1的曝光，已經(jīng)均勻帶電的感光體卷筒9的面被選擇性地除電而形成靜電潛像。另外，該靜電潛像是以顯影器所供給的調(diào)色劑來顯影，其調(diào)色劑像在復制器中復制在使用紙上的方法來進行印刷。
從帶電的感光體卷筒9的除電量是由曝光量即各有機EL元件3的曝光量之和來決定的。并且，對該曝光量的除電量的變化是雖然對感光體卷筒9的帶電量等來變化，但是，只要預先調(diào)整好，就基本上由感光體卷筒9的感度來決定的。即，如圖10所示，感光體卷筒9的感度可以用曝光量和除電量關(guān)系來表示。并且，如圖10所示，本實施方式的感光體卷筒9的感度，所述的最小灰度等級(Min)到最大灰度等級(Max)之間具有直線性。
另外，在本實施方式中，特別是在感光體卷筒9的感度具有直線性的范圍內(nèi)，將為了獲得所需要光量(曝光量)所必要的所述有機EL元件3的發(fā)光像素面積S作為S1，該需要光量將為了獲得最大灰度等級(Max)所必要的光量(曝光量MAX)除以(2N-1)(這里，N是所述EL元件列的列數(shù)的4)、即(2的4次方-1)的15的光量。
這樣，在本實施方式中，通過適當選擇4個有機EL元件3(#1)、3(#2)、3(#3)、3(#4)，可以使所選擇的有機EL元件3的像素面積之和變?yōu)榈乳g隔(等差)，從而，不選擇全部4個有機EL元件3(不閃燈)情況的最小灰度等級包括在內(nèi)，可以進行16灰度等級的曝光。并且，在該灰度等級范圍中，如上所述，感光體卷筒9，其感度具有直線性，所以曝光的灰度等級種類來進行曝光。從而，如上所述，曝光的灰度等級種類的印刷成為可能。
另外，如圖9(b)所示，在本實施方式中，在單位繪圖區(qū)域U內(nèi)，最大進行4重的多重曝光，從而，對其曝光部分形成半徑方向上的1～4重為止的曝光分布?？墒牵缟纤?，本實施方式的感光體卷筒9是其感度預先被設定為在這樣的4重的多重曝光為止其曝光量之和充分成正比于除電量。并且，單位繪圖區(qū)域U是極其微細，該單位繪圖區(qū)域U內(nèi)的曝光不均勻是人的眼睛是不能目視的，所以實際印刷的東西是以已經(jīng)被設定的灰度等級種類來均勻地顯示。
另外，特別是在本實施方式中，如上所述，通過用A組的EL元件列3A來進行曝光的基礎上，也用B組的EL元件列3B來進行曝光，可以提高印刷的析像度。即，通過具有相同列號碼的EL元件列3A、3B彼此來交替曝光同一單位繪圖區(qū)域，可以用B組的有機EL元件列3B曝光的單位繪圖區(qū)域U來補充A組的有機EL元件列3所曝光的單位繪圖區(qū)域U間，從而，通過使有機EL元件列3間的節(jié)距變窄而進行曝光，可以提高析像度。
在這樣的曝光裝置100中，通過等間隔(等差)改變發(fā)光面積而進行曝光，成為該曝光程度的灰度等級表現(xiàn)變?yōu)槿菀住⑶铱梢粤己玫剡M行。
另外，如上所述，用閃燈或不閃燈的二值來進行各有機EL元件3的灰度等級控制，所以在全體中的灰度等級表現(xiàn)變?yōu)槿菀祝瑥亩?，?線(1EL元件列)所必要的時鐘頻率變小，作為驅(qū)動各有機EL元件用的驅(qū)動器可以利用基板上內(nèi)裝的驅(qū)動器。于是，作為驅(qū)動器可以這樣利用內(nèi)裝的驅(qū)動器，所以大幅度降低成本的基礎上，和外部附加驅(qū)動器的情況相比可以提高線型頭1制造上的自由度，并提高了具備這些曝光裝置或圖像形成裝置結(jié)構(gòu)上的自由度。
另外，所述各有機EL元件3即使一個中是不能獲得充分的亮度(光量)，但多個有機EL元件3對同一單位繪圖區(qū)域進行曝光的方法，可以確保所必要的光量(曝光量)。從而，為了在一個有機EL元件3發(fā)出充分的亮度而沒有必要流過大電流。從而，可以抑制因這樣的大電流流過所導致的有機EL元件3的短壽命化。
并且，在各EL元件列間中，各EL元件其像素內(nèi)的亮度在各EL元件間中為恒定，所以各EL元件列中其壽命幾乎相同。從而，可以防止由于各EL元件列間的壽命不均勻而線型頭的壽命變?yōu)楹蛪勖疃痰腅L元件列相同，從而線型頭自體的壽命遠短于原來性能的現(xiàn)象。
并且，在由有機EL元件3所構(gòu)成的像素間存在亮度不均勻，例如，由于該不均勻即使存在亮度低的有機EL元件3，特別是多個的有機EL元件3對同一單位繪圖區(qū)域進行曝光，所以不會存在亮度低的有機EL元件3單獨對多個繪圖點進行曝光的現(xiàn)象。因此，也可以防止亮度低的有機EL元件3所導致的印刷不良現(xiàn)象。
另外，本發(fā)明不是限定在所述實施方式，只要不脫離本發(fā)明的宗旨，就各種變形成為可能。例如，在所述實施方式中，有機EL元件列的列數(shù)是A組、B組都是各4列，但也可以根據(jù)最大灰度等級的需要，可以作為2列、3列或5列以上。如果作為2或3列，則雖然因灰度等級數(shù)的減少而壽命變短，但是可以減少驅(qū)動器數(shù)而裝置本身變?yōu)榈蛢r格。另外，如果有機EL元件列的列數(shù)作為5列以上，則每增加一個就2的冪乘來可以增加灰度等級數(shù)，相應地可以增加線型頭壽命。例如，如果列數(shù)為5，則作為最大灰度等級可以獲得2的5次方即32的灰度等級。
另外，在所述實施方式中，如圖3所示，將各有機EL元件列3A、3B按面積小的順序排列布置并使布置順序和列號碼一致，但是，本發(fā)明的列號碼與布置順序無關(guān)，只是表示面積小的順序的記號。從而，至于布置順序與面積大小無關(guān)，可以在線型頭上隨機布置。另外，至于任意一個有機EL元件列3A、3B，可以其布置變?yōu)殡S機的順序。
另外，將各有機EL元件列分為A組和B組的兩個系統(tǒng)并布置為交錯狀而提高了析像度，但也可以通過將曝光同一單位繪圖區(qū)域的有機EL元件列增加到3個系統(tǒng)的方式來更能提高析像度。另外，也可以通過將有機EL元件列作為一個系統(tǒng)的方式來減少驅(qū)動器數(shù)，從而裝置其本身變?yōu)榈蛢r格。
另外，在所述實施方式中，A組或B組中，至于對應的4個有機EL元件3所構(gòu)成的組，將其在線型頭1上的布置如圖9(b)所示，在感光體卷筒9上的單位繪圖區(qū)域U中，以同心圓狀的形態(tài)成為4重之后，由此作為部分性地變?yōu)?重曝光的形態(tài)；但也可以不是同心圓狀，而例如、如圖11(a)所示的偏心也可以。
另外，感光體卷筒的感度不能追叢多重曝光，從而，在多重曝光處中除電量不是成正比于曝光量之和。即，在圖10中變?yōu)槭ブ本€性的區(qū)域，不能獲得直線性的情況下，如圖11(b)所示，最大重復曝光變?yōu)?重曝光也可以，進一步地，如圖11(c)所示，最大重復曝光變?yōu)?重曝光也可以。
另外，為了獲得更良好的感度，如圖12(a)所示，也可以作成對單位繪圖區(qū)域U不進行重復曝光(多重曝光)。圖12(a)是表示和所述實施方式同樣，各組的有機EL元件列數(shù)為4個，從而，對應的有機EL元件3的數(shù)為4個的情況的例子。在圖12(a)中，#1～＃4是表示感光體卷筒上的各有機EL元件3的曝光處的同時，模式性地表示和它相似的線型頭上的各有機EL元件3的發(fā)光像素的布置。在該例子中，如果成為被曝光部的單位繪圖區(qū)域U為近似正方形，則如圖所示，該曝光部的面積比被分割為7∶8，進一步地「7」的一側(cè)被分割為4∶3，「3」的一側(cè)被分割為2∶1的形態(tài)，布置成為曝光一側(cè)的有機EL元件#1～＃4。通過如此進行，在單位繪圖區(qū)域U中不會重復曝光、而且在最大灰度等級時可以均勻曝光單位繪圖區(qū)域U的全體。
圖12(b)是表示各組的有機EL元件列數(shù)為5個，從而，對應的有機EL元件3的數(shù)目為5個，進行32灰度等級顯示的情況的例子。在圖12(b)中，#1～#5是表示感光體卷筒上的各有機EL元件3的曝光處的同時，模式性地表示與此相似的線型頭上的各有機EL元件3的發(fā)光像素的布置。在該例子中，如果成為被曝光部的單位繪圖區(qū)域U為近似正方形，則布置成為曝光一側(cè)的有機EL元件#1～＃5以便該被曝光部的面積比分割為圖中所示一樣。通過如此進行，在單位繪圖區(qū)域U中不會重復曝光、而且在最大灰度等級時可以均勻曝光單位繪圖區(qū)域U的全體。
(實施例)
下面，說明具備圖3所示的線型頭1的曝光裝置。
在該實施例的曝光裝置中，600點/英寸的線像素的繪圖(曝光)成為可能，從而，A組和B組都是在圖3中的X軸方向具備300點/英寸份的有機EL元件3、即300個/英寸的有機EL元件3，由此形成各自的有機EL元件列3A、3B。
并且，以這樣的數(shù)、且具有所述面積比的各4個有機EL元件列3A、3B，在成為送紙方向(感光體卷筒9的旋轉(zhuǎn)方向)的圖3的Y軸方向以#1、#2、#3、#4的順序掃描，通過閃燈的方式來進行曝光。
在此，通常的感光體卷筒的感度是到曝光量0.2μJ/cm2程度為止可以獲得直線性，從而設定為，獲得該直線性的最大值變?yōu)樽畲蟾泄饬?。在圖3所示的例子中，各有機EL元件#1、#2、#3、#4的面積的合計為15×S1。從而，通過用15除以所述0.2μJ/cm2，變?yōu)镾1＝0.0133J/cm2。因此，使有機EL元件#1發(fā)出光，以便獲得0.0133J/cm2功率(亮度)。同樣，分別使有機EL元件#2發(fā)光以便獲得0.0267J/cm2功率(亮度)、使有機EL元件#3發(fā)光以便獲得0.0533J/cm2功率(亮度)、使有機EL元件#4發(fā)光以便獲得0.1067J/cm2功率(亮度)。通過如此構(gòu)成，4個有機EL元件3全部曝光時的最大灰度等級變?yōu)樗鲎畲蟾泄饬?。從而，感光體卷筒變?yōu)閺淖钚』叶鹊燃壍皆撟畲蠡叶鹊燃?最大感光量)為止，其感度具有直線性。
如果用這樣的曝光裝置來進行曝光，則因為有機EL元件3的灰度等級為閃燈或不閃燈的二值，X軸方向的掃描信號是在全體中的灰度等級表現(xiàn)變?yōu)槿菀?，?線(1EL元件列)所必要的時鐘頻率變小。例如，印刷速度為40ppm的情況下，印刷一張需要1.5秒，用A4紙印刷的情況下，變?yōu)槔L圖7100個線。從而，掃描1線的時間為2.1×10-4秒(210μ秒)，但如果是二值(二值灰度等級)，則時鐘頻率可以變?yōu)?.76kHz(數(shù)據(jù)頻率2.4kHz)。從而，比以往的每1頭線的高頻驅(qū)動相比可以飛躍性地降低頻率。因此，作為驅(qū)動器可以將一體形成在有機EL元件3形成基板上的內(nèi)部附加TFT，可以作為驅(qū)動元件來利用。
下面，說明作為曝光機構(gòu)具備本發(fā)明的曝光裝置的圖像形成裝置。
(串聯(lián)方式的圖像形成裝置)圖13是本發(fā)明的圖像形成裝置的第一實施方式的圖，圖13中的符號80是串聯(lián)方式的圖像形成裝置。該圖像形成裝置80，通過將有機EL陣列線型頭101K、101C、101M、101Y分別布置在對應的同樣構(gòu)成的4個感光體卷筒41K、41C、41M、41Y的方式，構(gòu)成曝光裝置的串聯(lián)方式圖像形成裝置。
該圖像形成裝置80，具備驅(qū)動輥91、從動輥92和張緊輥93，并在這些各個輥上橫跨架設了中間復制帶90、以便向圖13中的箭頭方向(逆時針方向)循環(huán)驅(qū)動。相對于該中間復制帶90按所定間隔布置了感光體卷筒41K、41C、41M、41Y。這些感光體卷筒41K、41C、41M、41Y是其外周面成為作為像載持體的感光層。
在此，所述符號中K、C、M、Y是分別意味著黑、藍綠、深紅、黃色，表示了分別是黑、藍綠、深紅、黃色用的感光體。另外，這些符號(K、C、M、Y)的意思在其他部件也是同樣。感光體卷筒41K、41C、41M、41Y是和中間復制帶90同步驅(qū)動，向圖13的箭頭方向(順時針方向)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的構(gòu)成。
在各感光體卷筒41(K、C、M、Y)的周圍設有使各自感光體卷筒41(K、C、M、Y)的外周面同樣帶電的帶電機構(gòu)(電暈帶電器)42(K、C、M、Y)；使被該帶電機構(gòu)42(K、C、M、Y)同樣帶電的外周面，同步于感光體卷筒41(K、C、M、Y)旋轉(zhuǎn)，而按順序線掃描的有機EL陣列線型頭101(K、C、M、Y)。
在此，如上所述，有機EL陣列線型頭101(K、C、M、Y)是由頭外殼和SL陣列(省略圖示)一起，互相對準的狀態(tài)作為一體被保持，作為線型頭模塊來利用的。
另外，還設有對該有機EL陣列線型頭101(K、C、M、Y)(線型頭模塊)中所形成的靜電潛像，給以作為顯影劑的調(diào)色劑，而變?yōu)榭梢曄?調(diào)色劑像)的顯影裝置44(K、C、M、Y)；將由該顯影裝置44(K、C、M、Y)顯影的調(diào)色劑像，按順序復制在作為一次復制對象的中間復制帶90的、作為復制機構(gòu)的一次復制輥45(K、C、M、Y)；和除去復制后殘留在感光體卷筒41(K、C、M、Y)表面的調(diào)色劑的、作為清理機構(gòu)的清理裝置46(K、C、M、Y)。
在此，各有機EL陣列線型頭101(K、C、M、Y)布置成各自的陣列方向沿著感光體卷筒41(K、C、M、Y)的母線。并且，各有機EL陣列線型頭101(K、C、M、Y)的發(fā)光能量峰值波長和感光體卷筒41(K、C、M、Y)的感度峰值波長近似一致地設定。
顯影裝置44(K、C、M、Y)是例如，通過作為顯影劑利用非磁性成分調(diào)色劑的裝置，用供給輥在顯影輥輸送其一成分的顯影劑，用調(diào)整刮刀來調(diào)整其附著在顯影劑膜厚，將其顯影輥接觸或壓緊在感光體卷筒41(K、C、M、Y)，使顯影劑適應感光體卷筒41(K、C、M、Y)的電位強度來附著之后，作為調(diào)色劑像來顯影的顯影裝置。
通過這樣的4色的單色調(diào)色劑像形成位置所形成的黑、藍綠、深紅、黃色的各調(diào)色劑像是施加在一次復制輥45(K、C、M、Y)的一次復制偏壓來按順序一次復制在中間復制帶90。然后，按順序重合在中間復制帶90的、已經(jīng)成為全色的調(diào)色劑像在二次復制輥66中，二次復制在使用紙等的記錄介質(zhì)P，進一步通過作為定影部的定影輥61，定影在記錄介質(zhì)P，然后，用排紙輥對62排出在裝置上部形成的排紙托盤68上。
另外，圖13中的符號63是層疊保持多張記錄介質(zhì)P的供紙盒，64是從供紙盒63一張一張輸送記錄介質(zhì)P的輸送輥，65是規(guī)定二次復制輥向二次復制部供給記錄介質(zhì)P時間的門輥對，66是在與中間復制帶90之間形成二次復制部的、作為二次復制機構(gòu)的二次復制輥，67是除去二次復制后殘留在中間復制帶90表面的調(diào)色劑的、作為清理機構(gòu)的清理刮刀。
(四循環(huán)方式的圖像形成裝置)下面，說明涉及本發(fā)明的圖像形成裝置的第二實施方式。圖14是四循環(huán)方式的圖像形成裝置的縱剖側(cè)面圖。在圖14中，圖像形成裝置160中作為主要構(gòu)成部件設有由滾筒構(gòu)成的顯影裝置161、作為像載持體發(fā)揮功能的感光體卷筒165、由所述線型頭模塊所構(gòu)成的像寫入機構(gòu)167、中間復制帶169、使用紙輸送路174、定影器的加熱輥172、供紙托盤178。
顯影裝置161是顯影滾筒161a以軸161b為中心向箭頭方向A可以旋轉(zhuǎn)的方式構(gòu)成的。顯影滾筒161a的內(nèi)部分割為4部分，分別設有黃色(Y)、深紅(C)、藍綠(M)、黑色(K)4個顏色的像形成機構(gòu)。162a～162d是布置在所述4色的各像形成機構(gòu)，向箭頭方向B旋轉(zhuǎn)的顯影輥163a～163d是向箭頭方向C旋轉(zhuǎn)的調(diào)色劑供給輥。另外，164a～164d是將調(diào)色劑調(diào)整為規(guī)定厚度的調(diào)整刮刀。
如上所述，圖14中的符號165是作為像載持體功能的感光體卷筒，166是一次復制部件，168是帶電器，167是像寫入機構(gòu)，是由所述線型頭模塊所構(gòu)成的。并且，由感光體卷筒165和像寫入機構(gòu)(線型頭模塊)167來構(gòu)成本發(fā)明的曝光裝置。
感光體卷筒165是省略圖示的驅(qū)動電動機、例如由步進電機向相反于顯影輥162a方向的箭頭方向D驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的方式構(gòu)成。另外，構(gòu)成像寫入機構(gòu)167的線型頭模塊，位于該與感光體卷筒165之間對位(對準光軸)的狀態(tài)來被布置的。
中間復制帶169是橫跨驅(qū)動輥170a與從動輥170b之間架設的。驅(qū)動輥170a是聯(lián)結(jié)在所述感光體卷筒165的驅(qū)動電動機的，向中間復制帶169傳遞動力。即，由于該驅(qū)動電動機的驅(qū)動，使中間復制帶169的驅(qū)動輥170a向相反于感光體卷筒165的箭頭方向E旋轉(zhuǎn)。
在使用紙輸送通道174設有多個輸送輥和排紙輥對176等，并成為可以輸送使用紙。載持在中間復制帶169的一個面的圖像(調(diào)色劑像)，在二次復制輥171的位置，以復制在使用紙的一個面。二次復制輥171是用離合器來向中間復制帶169離、合的構(gòu)成，用離合器合抵接在中間復制帶169，并使圖像復制在使用紙上。
如上所述地已經(jīng)復制圖像的使用紙，接著，在具有定影加熱器的定影器中進行定影處理。在定影器上設有加熱輥172、加壓輥173。定影處理后的使用紙引入到排紙輥對176，向箭頭方向F前進。如果從該狀態(tài)排紙輥對176作逆方向旋轉(zhuǎn)，則使用紙改變方向，使兩面打印用輸送通道175通向箭頭方向G。177是電裝零件盒，178是容納使用紙的供紙托盤，179是設在供紙托盤178出口的排出輥。
在使用紙輸送通道中，作為驅(qū)動輸送輥的驅(qū)動電動機，可以利用如低速的無電刷電動機。另外，至于中間復制帶169，由于需要顏色矯正，利用步進電動機。這些各個電動機是來自省略圖示的信號來控制的。
在圖14表示的狀態(tài)，黃色(Y)的靜電潛像形成在感光體卷筒165上，通過在顯影輥162a上施加高壓電壓，在感光體卷筒165上形成黃色的圖像。如果黃色的背面和表面的圖像全部載持在中間復制帶169，則顯影滾筒161a向箭頭方向A旋轉(zhuǎn)90度。
中間復制帶169是一次旋轉(zhuǎn)后返回到感光體卷筒165的位置。接著，藍綠(C)的兩面圖像形成在感光體卷筒165上，該圖像重疊在其載持在中間復制帶169的黃色圖像而被載持。之后，同樣地重復顯影滾筒161a的90度旋轉(zhuǎn)、向中間復制帶169的圖像載持的一個旋轉(zhuǎn)處理。
為了載持4色彩色圖像，中間復制帶169旋轉(zhuǎn)4次，其后進一步控制旋轉(zhuǎn)位置，在二次復制輥171的位置，將圖像復制在使用紙上。輸送通道174中輸送其來自供紙托盤178供給的使用紙，在二次復制輥171的位置，將所述彩色圖像復制在使用紙的一個面上。如上所述，在一個面復制圖像的使用紙是在排紙輥對176中被翻轉(zhuǎn)，在輸送路徑中待機。然后，使用紙在適當?shù)臅r間被輸送到二次復制輥171的位置，在另一面復制所述彩色圖像。在支架180設有排氣扇181。
在這樣的圖13、圖14所示的圖像形成裝置80、160中，作為曝光機構(gòu)具備如圖1所示的本發(fā)明的曝光裝置。
從而，在這些圖像形成裝置80、160中，如上所述地可以容易、且良好地進行灰度等級表現(xiàn)。并且，作為驅(qū)動各有機EL元件用的驅(qū)動器，可以利用基板上內(nèi)裝的線型頭，所以，可以提高具備其的圖像形成裝置80、160自體的結(jié)構(gòu)上的自由度。并且，利用了確保所必要的光量的線型頭(線型頭模塊)，所以可以表現(xiàn)充分的灰度等級度，進一步地，線型頭在各EL元件列間中其壽命幾乎相同，所以提高了作為線型頭全體的壽命，從而，可以防止圖像形成裝置的、由于線型頭起因的壽命的縮短。
另外，具備本發(fā)明的曝光裝置的圖像形成裝置不限于所述實施方式，能夠進行各種變形。
權(quán)利要求
1.一種曝光裝置，包括排列布置多個EL元件的線型頭和由所述線型頭的光而曝光的旋轉(zhuǎn)可能的感光體卷筒，其特征在于，構(gòu)成為所述線型頭具有N列的EL元件列、這里，N是2以上，該元件列以使所述EL元件的排列方向平行于所述感光體卷筒的旋轉(zhuǎn)軸的方式形成；在所述各EL元件列中，在每一列上，使形成呈所述EL元件的發(fā)光的發(fā)光像素面積在該列內(nèi)設成為恒定；所述各列的所述EL元件中的所述發(fā)光像素面積S，在所述各EL元件列的列號碼為1到N時，Si＝S1×2i-1，其中，i是各EL元件列的列號碼，是從1到N的自然數(shù)，S1是第1列的EL元件的發(fā)光像素面積；在所述N列的EL元件列中對應的N個的EL元件之中所選擇的一個或多個的EL元件，相對于所述感光體卷筒上的同一單位繪圖區(qū)域能夠進行曝光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曝光裝置，其特征在于，構(gòu)成為用所述EL元件來曝光所述感光體卷筒上的同一單位繪圖區(qū)域之際，通過選擇所述N個的EL元件中的任一EL元件來進行曝光，以改變成為曝光程度的灰度等級。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的曝光裝置，其特征在于所述各EL元件是用閃燈或不閃燈的二值來控制其灰度等級。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3的任一項中所述的曝光裝置，其特征在于所述各EL元件由形成該EL元件的基板上形成的驅(qū)動元件來驅(qū)動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4的任一項中所述的曝光裝置，其特征在于所述感光體卷筒的、在成為相對該感光體卷筒單位繪圖區(qū)域的曝光程度的灰度等級中的、最小灰度等級到最大灰度等級之間，其感應度具有直線性。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5的任一項中所述的曝光裝置，其特征在于將所述EL元件的發(fā)光像素面積S設為所述S1，所述EL元件的發(fā)光像素面積是為了得到用(2N-1)除以成為所述感光體卷筒相對的單位繪圖區(qū)域的曝光程度之灰度等級中的、獲得最大灰度等級所必要的光量而獲得的值的光量所需要的面積，其中N是EL元件列的列數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6的任一項中所述的曝光裝置，其特征在于作為A組具備所述各EL元件列的同時，還具備B組的EL元件列，該B組的EL元件列，具有和該A組相同數(shù)的EL元件列、而且這些EL元件列具有和所述A組的各EL元件列相同數(shù)的EL元件、各EL元件間的相對位置關(guān)系和所述A組相同地構(gòu)成；所述A組的EL元件列和B組的EL元件列，各EL元件列為互相錯開半節(jié)距狀態(tài)來配置，而且分別構(gòu)成所述A組的EL元件列和B組的EL元件列的各EL元件也配置成互相錯開半節(jié)距狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的曝光裝置，其特征在于所述A組的EL元件列和對應該EL元件列的所述B組中的EL元件列構(gòu)成為對同一單位繪圖區(qū)域交替進行曝光；所述A組中的EL元件列和對應該EL元件列的所述B組中的EL元件列，使發(fā)光像素面積設為互相相同、而且各組中的線掃描順序也設為相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求1～8的任一項中所述的曝光裝置，其特征在于在所述N列的EL元件列間中對應的N個的EL元件，以在同一單位繪圖區(qū)域中形成至少一部分重復的多重曝光的方式構(gòu)成、而且在該多重曝光的最大重復度少于作為所述EL元件列數(shù)的N。
10.根據(jù)權(quán)利要求1～8的任一項中所述的曝光裝置，其特征在于在所述N列的EL元件列中對應的N個的EL元件，以在同一單位繪圖區(qū)域中進行曝光的區(qū)域為互相不重疊的方式構(gòu)成。
11.根據(jù)權(quán)利要求1～6的任一項中所述的曝光裝置，其特征在于所述EL元件是有機EL元件。
12.一種圖像形成裝置，其特征在于具備了權(quán)利要求1～11的任一項中所述的曝光裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供使灰度等級表現(xiàn)變?yōu)樘貏e容易，例如，在驅(qū)動器方面能夠利用內(nèi)部附加驅(qū)動元件、且可以確保曝光所必要的光量、各線的壽命幾乎相同的曝光裝置和具備這種曝光裝置的圖像形成裝置。本發(fā)明是排列布置多個EL元件的線型頭(1)和感光體卷筒(9)的曝光裝置(100)。線型頭1具有N列的EL元件列，各EL元件列是在各自的每一列，EL元件的像素面積在該列內(nèi)恒定。各列的EL元件的像素面積S，是S
文檔編號G03G15/00GK1800996SQ20051004883
公開日2006年7月12日 申請日期2005年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月4日
發(fā)明者小林英和 申請人:精工愛普生株式會社