专利名称：光写入头和光点阵错位的修正方法
技术领域：
本发明涉及光写入头，特别是涉及修正棒状透镜的制造离散引起的光点阵的错位的光写入头，并涉及这样的修正方法。
光写入头6的结构示于图2。光写入头由发光元件阵列24和棒状透镜阵列26来构成，透镜的焦点聚焦于感光鼓2上。棒状透镜阵列通过把例如棒状透镜叠层而构成。
另一方面，本发明人着眼于作为发光元件阵列的构成要素具有PNPN结构的三端发光晶体管，已经把能够实现发光元件的自扫描的成果申请了专利(日本专利特开平1-238962号公报，特开平2-14584号公报，特开平2-92650号公报，特开平2-92651号公报)，公开了作为光写入头用光源安装上变得简便的事项，可以细化发光元件间距的事项，以及能够制作紧凑的发光元件阵列的事项等。
进而，本发明人提出了以由发光晶体管组成的转移元件阵列作为移位寄存器，与发光元件阵列分离的结构的自扫描型发光元件阵列(特开平2-263668号公报)。
图3中示出该自扫描型发光元件阵列(二相驱动阴极共用型)的等效电路图。该发光元件阵列由转移元件T1、T2、T3、…，写入用发光元件L1、L2、L3、…来组成，这些元件用三端发光晶体管来构成。转移元件部分的构成为了把转移元件的栅极电气上相互连接起来而用二极管D1、D2、D3、…。VGK是电源(通常5V)，经由负载电阻器RL连接到各转移元件的栅极G1、G2、G3、…。此外，转移元件的栅极G1、G2、G3、…还连接到写入用发光元件L1、L2、L3、…的栅极。起始脉冲φs加在转移元件T1的栅极上，交互转移用时钟脉冲φ1、φ2加在转移元件的阳极上，写入信号φ1加在写入用发光元件的阳极上。
简单地说明动作。首先使转移用时钟脉冲φ1的电压为高电平，转移元件T2为导通状态。此时，栅极G2的电位从VGK的5V降低到几乎零V。该电位降低的影响靠二极管D2传到栅极G3，把该电位设定成大约1V(二极管D2的顺向升沿电压(等于扩散电位))。但是，因为二极管D1是逆偏压状态，故不进行向栅极G1的电位衔接，栅极G1的电位仍为5V。因为发光晶体管的导通电位可以用栅极电位+pn结的扩散电位(约1V)来近似，所以如果下一个转移用时钟脉冲φ2的H电平电压设定成大约2V(为了使转移元件T3导通所需的电压)以上和大约4V(为了使使转移元件T5导通所需的电压)以下则可以仅转移元件T3导通，除此以外的转移元件仍然切断。因而，导通状态从T2向T3转移。因而导通状态靠两个转移用时钟脉冲就被转移。
起始脉冲φs是用来明确指示这种转移动作的脉冲，使起始脉冲φs为L电平(约0V)同时使转移用时钟脉冲φ2为H电平(约2～约4V)，使转移元件T1导通。然后起始脉冲φs立即恢复到H电平。
现在，转移元件T2一旦成为导通状态，栅极G2的电位就从VGK下降，成为几乎0V。因而，写入信号φ1的电压如果为PN结的扩散电位(约1V)以上，则可以使发光元件L2成为发光状态。
与此相反，栅极G1为大约5V，栅极G3成为大约1V。因而，发光元件L1的写入电压成为大约6V，发光元件L3的写入电压成为大约2V。因此，仅在发光元件L2上写入的写入信号φ1的电压为1～2V的范围。发光元件L2一进入导通，也就是发光状态，发光强度就取决于流过写入信号φ1的电流量，图像用任意强度写入成为可能。此外，为了把发光状态转移到下一个发光元件，有必要使写入信号φ1的线电压一度降低到0V，使正在发光的发光元件暂时切断。
上述这种自扫描型发光元件阵列，通过把发光元件阵列的芯片排列成直线状可以实现想要的发光点数。
在用这种自扫描型发光元件阵列的光写入头中，存在着因棒状透镜的制造离散，投影到感光鼓上的光点阵沿副扫描方向错位这样的问题。图4示出光点阵沿副扫描方向错位的情形。从直线状的发光元件阵列28的各发光点40发出的光，经由棒状透镜27叠层而构成的棒状透镜阵列26投影到感光鼓(未画出)上，形成光点42的阵列。
图中，可以看出光点阵沿副扫描方向错位而描绘出向上凸的曲线。再者，所谓副扫描方向是指与感光鼓的旋转轴垂直的方向。与旋转轴平行的方向是主扫描方向。
本发明的另一个目的在于提供一种在光写入头中修正棒状透镜的制造离散引起的发光点的错位的方法。
根据本发明的第1形态，提供一种光写入头，包括具有自扫描型转换元件阵列和发光元件阵列的自扫描型发光元件阵列，所述自扫描型转移元件阵列是通过用第1电气机构把三端转移元件阵列的邻接的各转移元件的控制电极相互连接起来，并用第2电气机构把电源线连接到各转移元件的控制电极，且把时钟线连接到各转移元件的剩余两端之一，在第1端把起始脉冲线连接到所排列的转移元件的控制电极上而形成的，所述三端转移元件阵列是把多个具有能够控制阈值电压或阈值电流的控制电极的三端转移元件排列而得到的；所述发光元件阵列是由把多个具有能够控制阈值电压或阈值电流的控制电极的三端发光元件排列而得到的；所述自扫描型发光元件阵列是通过把前述发光元件的控制电极与前述转移元件的控制电极对应地连接起来，设置有把发光用的电流加在各发光元件的剩余两端之一的写入信号线的多个自扫描型发光元件阵列芯片排列而成的，以及把从前述自扫描型发光元件阵列发出的光投影到感光鼓上的棒状透镜阵列，其特征在于，针对各芯片调整供给到前述起始脉冲线的起始脉冲的发生时钟，修正因前述棒状透镜的制造离散而产生的前述光点阵的错位。
根据本发明的第2形态，提供一种光写入头，包括具有自扫描型转换元件阵列和发光元件阵列的自扫描型发光元件阵列，所述自扫描型转移元件阵列是通过用第1电气机构把三端转移元件阵列的邻接的各转移元件的控制电极相互连接起来，并用第2电气机构把电源线连接到各转移元件的控制电极，且把时钟线连接到各转移元件的剩余两端之一，在第1端把起始脉冲线连接到所排列的转移元件的控制电极上而形成的，所述三端转移元件阵列是把多个具有能够控制阈值电压或阈值电流的控制电极的三端转移元件排列而得到的；所述发光元件阵列是由把多个具有能够控制阈值电压或阈值电流的控制电极的三端发光元件排列而得到的；所述自扫描型发光元件阵列是通过把前述发光元件的控制电极与前述转移元件的控制电极对应地连接起来，设置有把发光用的电流加在各发光元件的剩余两端之一的写入信号线的多个自扫描型发光元件阵列芯片排列而成的，以及把从前述自扫描型发光元件阵列发出的光投影到感光鼓上的棒状透镜阵列，其特征在于，把前述多个芯片分成由规定个数芯片组成的块，针对各块设置起始脉冲线，调整起始脉冲的发生时钟，修正因前述棒状透镜的制造离散而产生的前述光点阵的错位。
附图的简要说明
图1是表示备有光写入头的光打印机的构成的图。
图2是表示光写入头的结构的图。
图3是自扫描型发光元件阵列(二相驱动阴极共用型)的等效电路图。
图4是表示光点阵沿副扫描方向错位的情形的图。
图5是表示第1实施例中的光写入头的芯片的配线的图。
图6是表示未修正光点阵的错位的场合感光鼓上发光点阵的状态的图。
图7是信号的时钟图。
图8是表示修正后的鼓上的光点阵的图。
图9是表示根据第2实施例的错位修正效果的实验结果的曲线图。
(第1实施例)说明在用5个芯片直线状排列而构成的自扫描型发光元件阵列(二相驱动阴极共用型)的光写入头中，修正发光点阵的错位的例子。图5示出芯片的配线图。图中，31、32、33、34、35分别表示第1、第2、第3、第4、第5芯片。各芯片有128个发光点，各芯片中所示的φs、φ1、φ2、φ1、VGK分别表示起始脉冲φs用，时钟脉冲φ1、φ2用，写入信号φ1用，电源电压VGK用的焊盘。
二相时钟脉冲φ1、φ2和电源电压VGK共同地供给到各芯片。然后，起始脉冲φs1、φs2、φs3、φs4、φs5，和写入信号φ11、φ12、φ13、φ14、φ15依次供给到各芯片。
图6示出未修正光点阵的错位的场合感光鼓上光点阵的状态。图中，上段部分示出各芯片的各发光点40的发光状态转移着的情形。中段部分示出示出由棒状透镜27组成的棒状透镜阵列26，下段部分示出投影到鼓上的光点42的阵列的情形。
由于各芯片的起始脉冲φs1、φs2、φs3、φs4、φs5按同一时钟给出，所以在棒状透镜中存在着制造离散的场合，光点阵沿副扫描方向错位。在图6的例子中，光点阵沿副扫描方向错位而描绘出向上凸的曲线。该错位的振幅最大为(6/128)×L。这里，L是自扫描型发光元件阵列从第1个发光点到第128个发光点进行转移期间，感光鼓沿副扫描方向旋转的距离。
预先确认这种光点阵沿副扫描方向的错位，作成针对各芯片修正用的数据集，基于该数据集把各芯片的起始脉冲的发生时钟错开，由此来修正感光鼓上的光点阵的错位。
图7连同二相时钟脉冲和写入信号示出把发生时钟错开的起始脉冲。记入各写入信号的脉冲波形的数字表示附在各芯片的128个发光点上的序号。此外，T表示转移时钟脉冲φ1、φ2的发生时钟的时间差，也就是发光点发光的周期。从图7的时钟图可以看出，起始脉冲φs2、φs3、φs4、φs5对于起始脉冲φs1，分别按2T、4T、6T、4T迟延。
图8示出用图7中所示的起始脉冲来修正光点阵的情形。从图8可以看出，在以供给到第1芯片31的起始脉冲φs1为基准的场合，第2芯片32的起始脉冲φs2滞后2T，第3芯片33的起始脉冲φs3滞后4T，第4芯片34的起始脉冲φs4滞后6T，第5芯片35的起始脉冲φs5滞后4T地供给。这里，“T”如前所述是发光点发光的周期。
第2、3、4、5各芯片的光点阵，由于在感光鼓在图中向上旋转时与第1芯片相比向下错开(2/128)×L、(4/128)×L、(6/128)×L、(4/128)×L，所以如图8中所示可以修正棒状透镜引起的光点阵沿副扫描方向的错位。
如果像这样用本实施例，则一边使用共同的φ1、φ2时钟脉冲，一边使针对每个芯片错开的发光点发光，由此以(1/64)×L的单位来修正光点阵的错位成为可能。
(第2实施例)虽然在实施例1中，如图5中所示，独立地控制各芯片的起始脉冲，但是也可以根据所要求的精度，把光写入头内的芯片分成若干块，块内的芯片用共同的起始脉冲φs来控制。
例如，考虑打算通过对查明在备有56个芯片排列的自扫描型发光元件阵列的光写入头中，产生光点阵中振幅充其量1×L左右的正弦波的1周期左右的起伏的光写入头进行修正，使光点阵起伏的振幅为(1/3)×L以下的场合。在该场合，把56个芯片分成8块，也就是每7芯片分块，在块内用共同的起始脉冲的时钟来调整各块中的光点阵错位的平均值，由此使光点阵起伏的振幅为(1/3)×L以下。图10中示出光点阵错位的修正效果的实验结果。横轴表示芯片序号，纵轴表示光点阵的错位。可以看出错位的振幅收在±0.5×L内。
虽然以上第1实施例和第2实施例的光写入头中所用的自扫描型发光元件阵列取为阴极共用型，但是也可以是阳极共用型。此外，虽然转移时钟脉冲取为二相，但是也可以取为三相以上。
产业实用性像以上说明的这样，如果用本发明，则在用自扫描型发光元件阵列的光写入头中，可以对基于棒状透镜的制造离散的感光鼓上的光点阵的副扫描方向的错位进行修正。因而，可以实现例如打印质量好的光写入头。
权利要求
1.一种光写入头，包括具有自扫描型转换元件阵列和发光元件阵列的自扫描型发光元件阵列，所述自扫描型转移元件阵列是通过用第1电气机构把三端转移元件阵列的邻接的各转移元件的控制电极相互连接起来，并用第2电气机构把电源线连接到各转移元件的控制电极，且把时钟线连接到各转移元件的剩余两端之一，在第1端把起始脉冲线连接到所排列的转移元件的控制电极上而形成的，所述三端转移元件阵列是把多个具有能够控制阈值电压或阈值电流的控制电极的三端转移元件排列而得到的；所述发光元件阵列是由把多个具有能够控制阈值电压或阈值电流的控制电极的三端发光元件排列而得到的；所述自扫描型发光元件阵列是通过把前述发光元件的控制电极与前述转移元件的控制电极对应地连接起来，设置有把发光用的电流加在各发光元件的剩余两端之一的写入信号线的多个自扫描型发光元件阵列芯片排列而成的，以及把从前述自扫描型发光元件阵列发出的光投影到感光鼓上的棒状透镜阵列，其特征在于，针对各芯片调整供给到前述起始脉冲线的起始脉冲的发生时钟，修正因前述棒状透镜的制造离散而产生的前述光点阵的错位。
2.一种光写入头，包括具有自扫描型转换元件阵列和发光元件阵列的自扫描型发光元件阵列，所述自扫描型转移元件阵列是通过用第1电气机构把三端转移元件阵列的邻接的各转移元件的控制电极相互连接起来，并用第2电气机构把电源线连接到各转移元件的控制电极，且把时钟线连接到各转移元件的剩余两端之一，在第1端把起始脉冲线连接到所排列的转移元件的控制电极上而形成的，所述三端转移元件阵列是把多个具有能够控制阈值电压或阈值电流的控制电极的三端转移元件排列而得到的；所述发光元件阵列是由把多个具有能够控制阈值电压或阈值电流的控制电极的三端发光元件排列而得到的；所述自扫描型发光元件阵列是通过把前述发光元件的控制电极与前述转移元件的控制电极对应地连接起来，设置有把发光用的电流加在各发光元件的剩余两端之一的写入信号线的多个自扫描型发光元件阵列芯片排列而成的，以及把从前述自扫描型发光元件阵列发出的光投影到感光鼓上的棒状透镜阵列，其特征在于，把前述多个芯片分成由规定个数芯片组成的块，针对各块设置起始脉冲线，调整起始脉冲的发生时钟，修正因前述棒状透镜的制造离散而产生的前述光点阵的错位。
3.权利要求1或2所述的光写入头，其特征在于，其中前述三端转移元件和前述三端发光元件是PNPN结构的发光晶体管。
4.权利要求3所述的光写入头，其特征在于，其中前述第1电气机构是二极管，前述第2电气机构是电阻器。
5.一种光点阵错位的修正方法，是在权利要求1中所述的光写入头中，修正因棒状透镜的制造离散而产生的感光鼓上光点阵错位的方法，其特征在于，包括针对各芯片来调整供给到前述起始脉冲线的起始脉冲的发生时钟，修正前述光点阵的错位的步骤。
6.一种光点阵错位的修正方法，是在权利要求2中所述的光写入头中，修正因棒状透镜的制造离散而产生的感光鼓上光点阵错位的方法，其特征在于，包括把前述多个芯片分成由规定个数的芯片组成的块的步骤，针对每块设置起始脉冲线的步骤，以及调整供给到各块的每个起始脉冲线的起始脉冲的发生时钟，修正因前述棒状透镜的制造离散而产生的前述光点阵的错位的步骤。
全文摘要
提供一种修正因棒状透镜的制造离散而产生的感光鼓上的光点阵沿副扫描方向的错位的光写入头。在备有自扫描型发光元件阵列、和把从自扫描型发光元件阵列发出的光投影到感光鼓上的棒状透镜阵列的光写入头中,针对各芯片调整供给到起始脉冲线的起始脉冲的发生时钟,修正光点阵的错位。
文档编号G06K15/12GK1362915SQ01800268
公开日2002年8月7日 申请日期2001年3月15日 优先权日2000年3月16日
发明者大野诚治 申请人:日本板硝子株式会社