(57)【要約】【課題】線状に配列されたＥＬ素子を光源とした場合に、必要な光パワーを出力することができるプリンタヘッドを提供する。【解決手段】ＥＬ素子１を線状に配列してプリンタヘッドを構成する場合に、走査電極６１を、ＥＬ素子１の配列方向に沿って複数に分割して配置する。【選択図】　図１
2004098331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査電極とデータ電極との間に形成され、線状に配列されたＥＬ素子を光源とするプリンタヘッドにおいて、
前記走査電極は、前記ＥＬ素子の配列方向に沿って複数に分割されて配置されていることを特徴とするプリンタヘッド。
【請求項２】
前記走査電極は、透明導電膜で構成されており、前記ＥＬ素子が形成される基板側に配置されていることを特徴とする請求項１記載のプリンタヘッド。
【請求項３】
前記走査電極と前記走査側ドライバとの間は、前記データ電極と同時に形成される電極によって電気的に接続されることを特徴とする請求項２記載のプリンタヘッド。
【請求項４】
前記走査電極には、複数の走査側ドライバによって前記ＥＬ素子の走査電圧が印加されるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のプリンタヘッド。
【請求項５】
前記走査側ドライバが、時系列的に順次走査電圧を出力するように制御する走査側制御回路を備えたことを特徴とする請求項４記載のプリンタヘッド。
【請求項６】
前記走査電圧は、当該電圧が印加されたＥＬ素子の発光により光プリンタの感光体に潜像が形成されない電位に設定されており、
前記データ電極に印加されるデータ電圧は、ＥＬ素子に対して前記走査電圧と同時に印加されることで、当該ＥＬ素子が前記感光体に潜像を形成可能なパワーで発光するように設定されていることを特徴とする請求項５記載のプリンタヘッド。
【請求項７】
前記データ電極は、前記複数の走査電極に全て交差するように配置されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載のプリンタヘッド。
【請求項８】
走査電極数をＬ，データ電極数をｍ，一端側に配置された走査電極に形成されているｍ個のＥＬ素子の各配列位置をｘ（１≦ｘ≦ｍ），前記一端側を基準とする走査電極の配列位置をｙ（１≦ｙ≦Ｌ）とすると、
前記配列位置ｘに対応するデータ電極がｙ番目の走査電極と交差することで形成されるＥＬ素子の位置は、前記一端側を基準として、
ｙが偶数であれば、｛ｙｍ−（ｘ−１）｝番目，
ｙが奇数（但し、１を除く）であれば、｛（ｙ−１）ｍ＋ｘ｝番目，
となることを特徴とする請求項７記載のプリンタヘッド。
【請求項９】
全てのＥＬ素子数がｍ×Ｌ×ｚ（ｚは自然数）個である場合に、各データ側ドライバに同一タイミングでデータ電圧を印加させるように制御するデータ側制御回路を備えたことを特徴とする請求項８記載のプリンタヘッド。
【請求項１０】
前記ＥＬ素子が交流駆動型として構成されている場合に、前記走査側ドライバとデータ側ドライバは、各走査電極に対する走査電圧の一印加期間において、当該電圧の極性を交互に切替えて複数回印加することを特徴とする請求項６乃至９の何れかに記載のプリンタヘッド。
【請求項１１】
前記走査側ドライバと、前記データ側ドライバとは、対向する側に配置されていることを特徴とする請求項６乃至１０の何れかに記載のプリンタヘッド。
【請求項１２】
前記走査電極と前記走査側ドライバとの間の配線接続を、各走査電極毎に異なる端部側で行うことを特徴とする請求項６乃至１１の何れかに記載のプリンタヘッド。
【請求項１３】
走査電極とデータ電極との間に形成され、線状に配列されたＥＬ素子を光源とするプリンタヘッドにおける電極の配線方法において、
前記走査電極は、前記ＥＬ素子の配列方向に沿って複数に分割されて配置されると共に、
前記データ電極は、前記複数の走査電極に全て交差するように配置されていることを特徴とするプリンタヘッドの電極配線方法。
【請求項１４】
走査電極数をＬ，データ電極数をｍ，一端側に配置された走査電極に形成されているｍ個のＥＬ素子の各配列位置をｘ（１≦ｘ≦ｍ），前記一端側を基準とする走査電極の配列位置をｙ（１≦ｙ≦Ｌ）とすると、
前記配列位置ｘに対応するデータ電極がｙ番目の走査電極と交差することで形成されるＥＬ素子の位置は、前記一端側を基準として、
ｙが偶数であれば、｛ｙｍ−（ｘ−１）｝番目，
ｙが奇数（但し、１を除く）であれば、｛（ｙ−１）ｍ＋ｘ｝番目，
となることを特徴とする請求項１３記載のプリンタヘッドの電極配線方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走査電極とデータ電極との間に形成され、線状に配列されたＥＬ素子を光源とするプリンタヘッド、及びそのプリンタヘッドの電極配線方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタは、主に事務用として使用され高速処理が期待されるページプリンタと、主に家庭用として使用され低コストであることが期待されるインクジェットプリンタに大別される。ページプリンタには、プリンタヘッドを構成する光学系が大きくなるが比較的低コストであるレーザプリンタと、光学系は小さいが比較的高コストである光プリンタがある。光プリンタは、感光体を露光するのに光源を用いるもので、その光源には複数のＬＥＤを一列に並べたものが一般的に使用されている（ＬＥＤプリンタ）。
【０００３】
また、プリンタヘッドの光源にＥＬ素子を用いる技術が特開平５−２２１０１９号公報に開示されている。図１０に示すように、この従来技術では、基板１の上に下部共通電極２を配置し、その共通電極２と上部側に配置される複数の電極３との間に発光層や絶縁膜を有してなるＥＬ素子４を形成し、アレイ状に配列したものを光源としている。そして、その光源が発した光をマイクロレンズアレイを通すことで潜像ドラムに照射し、正立等倍像を形成するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、ＥＬ素子は、マトリクス状に配列形成されることで表示装置にも用いられるが、この場合に要求される光パワーは数ｎＷ／ドットのレベルである。これに対して、光プリンタの光源として要求される光パワーは最低でも１μＷ／ドット程度であり、表示装置の場合に比較してかなり高い。
【０００５】
ここで、ＥＬ素子の光パワーを向上させる手段としては、
▲１▼印加電圧の周波数を高くする。
▲２▼印加電圧を高くする。
▲３▼１ドットの画素を大きくする。
▲４▼ＥＬ素子の発光効率を向上させる。
等が考えられる。これらの内、▲２▼はＥＬ素子の耐圧に基づく制限があり、▲３▼は解像度が低下し印字品質が劣化する。また、▲４▼については現段階で具体的手段が見出せない。従って、現実的に有効と考えられるのは▲１▼である。
【０００６】
ＥＬ素子を線状に配置して光プリンタのプリンタヘッドを構成する場合、図１０に示したように走査電極がその配置方向に沿って線状を成すことになるが、印加電圧の周波数を高くすることを考えると電極の抵抗値をある程度低く抑える必要がある（例えば、１０ｋΩ以下）。具体的には、ＥＬ素子のドットサイズやドット数、必要な動作周波数などによって異なるが、これらの値が大きくなるのに応じて上記抵抗値は低くしなければならない。
【０００７】
例えば、６００ｄｐｉ（ｄｏｔ　ｐｅｒ　ｉｎｃｈ）の解像度が要求されるプリンタのドットサイズは４２．３μｍ角である。また、ＥＬ素子の一方側に配置される電極には光を取り出すため透明導電膜を使用する必要がある。透明導電膜の抵抗値は最低でも７Ω／□と比較的高く、Ａ３サイズのプリンタヘッドでは少なくとも３００ｍｍの長さが必要であることから、この場合、走査電極両端の抵抗値は５０ｋΩとなる。このように抵抗値が大きくなると、印加電圧の周波数を高めてプリンタヘッドに必要な光パワーを得ることは困難である。また、電極長が長くなると、必要とされる印字速度を確保するためには、全てのＥＬ素子を走査するための時間が確保できなくなるおそれもある。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、線状に配列されたＥＬ素子を光源とした場合に、必要な光パワーを出力することができるプリンタヘッド、及びそのプリンタヘッドの電極配線方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のプリンタヘッドによれば、走査電極を、ＥＬ素子の配列方向に沿って複数に分割して配置する。斯様に構成すれば各走査電極の抵抗値は小さくなるので、ＥＬ素子に対する印加電圧の周波数を高めてプリンタヘッドに要求される光パワーを確保することが可能となる。また、走査電極を分割すれば、夫々の電極を並行して駆動することも可能であるから、ヘッド長が長くなる場合でも高速印字に容易に対応することができる。
【００１０】
請求項２記載のプリンタヘッドによれば、走査電極を透明導電膜で構成し、ＥＬ素子が形成される基板側に配置する。即ち、透明導電膜は融点が比較的高いため、ＥＬ素子を形成するプロセスの初期段階に形成することで他の材料に熱の影響を及ぼすことを回避できる。そして、基板を例えばガラスのように透光性を有する材料で形成することで、ＥＬ素子の発光を基板側から出力させることができる。
【００１１】
請求項３記載のプリンタヘッドによれば、走査電極と走査側ドライバとの間を、データ電極と同時に形成される電極によって電気的に接続する。即ち、データ電極はプロセスの最後に形成され、走査側，データ側の各ドライバもＥＬ素子の形成後に配置される。従って、この時基板側に形成されている走査電極と走査側ドライバとを接続するのにデータ電極と同時に形成される電極を用いれば、接続を容易に行うことができる。
【００１２】
請求項４記載のプリンタヘッドによれば、走査電極に、複数の走査側ドライバによってＥＬ素子の走査電圧を印加するので、各ドライバにドライブ能力を分担させることができる。また、各ドライバの負荷容量も減少するので、高周波駆動をより容易に行うことができる。
【００１３】
請求項５記載のプリンタヘッドによれば、走査側制御回路は、走査側ドライバが時系列的に順次走査電圧を出力するように制御するので、駆動電流が集中して流れることを回避して高周波駆動を一層容易に行うことができる。
【００１４】
請求項６記載のプリンタヘッドによれば、走査電圧を、当該電圧が印加されたＥＬ素子の発光により感光体に潜像が形成されない電位に設定し、データ電圧を、ＥＬ素子に対して走査電圧と同時に印加されることで、当該ＥＬ素子が感光体に潜像を形成可能なパワーで発光するように設定する。
【００１５】
即ち、データ側ドライバには、制御回路より与えられる表示データに応じてデータ電圧を出力するか否かを判定するロジックを組み込む必要があるため、耐圧を高く設定することがコスト等の問題から困難である。そこで、請求項５のように構成すれば、データ側ドライバの耐圧負担を少なくした上で、ＥＬ素子の発光状態を適切に制御することができる。
【００１６】
請求項７記載のプリンタヘッドによれば、データ電極を、複数の走査電極に全て交差するようにして配置する。斯様に構成すれば、データ電極の数を減らすことができるので、それに応じてデータ側ドライバの数をより少なくすることが可能となる。
【００１７】
請求項８記載のプリンタヘッドによれば、一端側に配置された走査電極に形成されているｍ個のＥＬ素子の各配列位置ｘに対応するデータ電極がｙ番目の走査電極と交差することで形成されるＥＬ素子の位置が、前記一端側を基準として、
ｙが偶数であれば、｛ｙｍ−（ｘ−１）｝番目，
ｙが奇数（但し、１を除く）であれば、｛（ｙ−１）ｍ＋ｘ｝番目，
となるようにデータ電極を配置する。すると、各データ電極の配列順は、隣りの走査電極に渡る毎に反転するようになるので、複数のデータ電極が交差することなしに配置して、ＥＬ素子を直線状に配列することができる。
【００１８】
請求項９記載のプリンタヘッドによれば、データ側制御回路は、全てのＥＬ素子数がｍ×Ｌ×ｚ（ｚは自然数）個である場合に、各データ側ドライバに同一タイミングでデータ電圧を印加させるように制御するので、より大きなサイズに対応するプリンタヘッドを構成する場合にも、請求項８に示す構造を拡張して対応することができる。
【００１９】
請求項１０記載のプリンタヘッドによれば、走査側ドライバとデータ側ドライバは、各走査電極に対する走査電圧の一印加期間において当該電圧の極性を交互に切替えて複数回印加する。従って、ＥＬ素子が交流駆動型として構成されている場合に、高周波駆動を行って所望の発光パワーを得ることができる。
【００２０】
請求項１１記載のプリンタヘッドによれば、走査側ドライバとデータ側ドライバとを互いに対向する側に配置するので、走査電極と走査側ドライバとの間，データ電極とデータ側ドライバとの間の配線を、互いが邪魔になることなく容易に行うことができる。
【００２１】
請求項１２記載のプリンタヘッドによれば、走査電極と走査側ドライバとの間の配線接続を各走査電極毎に異なる端部側で行うので、走査電極が直線状に配列されている状態で走査側ドライバとの間の配線を効率的に行うことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を光プリンタに適用した場合の一実施例について図１乃至図９を参照して説明する。図８は、光プリンタ３０の要部構造を概略的に示すものである。感光ドラム３１は、図８中時計回り方向に回転するようになっており、先ず、帯電部３２によって表面に負電荷の帯電が行われる。続いて、ＥＬ素子アレイ３３及びセルフォックレンズ３４により、印刷画像データに応じた露光が行われる。感光ドラム３１の露光が行われた部分は電位が上昇して静電潜像が形成される。次に、現像部３５において帯電している部分にトナーが付着されてトナー像が形成される。
【００２３】
感光ドラム３１の表面に形成されたトナー像は、転写部３６において用紙３７に転写され、転写された像は定着部３８において用紙３７に定着される。その後、感光ドラム３１は除電部３９において除電され、更に、クリーニング部４０においてトナーのクリーニングが行われる。
【００２４】
図９は、ＥＬ素子アレイ３３及びセルフォックレンズ３４を中心として示す斜視図である。ＥＬ素子アレイ３３はライン状をなす光源として構成されており、セルフォックレンズ３４はマイクロレンズアレイとして構成されている。ＥＬ素子アレイ３３とセルフォックレンズ３４とを組み合わせたものがプリンタヘッド６０となる。ＥＬ素子アレイ３３が発した光は、セルフォックレンズ３４により集光されて感光ドラム３１の表面に正立等倍像として投光されるようになっている。
【００２５】
次に、ＥＬ素子アレイ３３の構造について図１及び図２を参照して説明する。図１はＥＬ素子１に対する電極配置の一部を示す平面図，図２は図１のＡ−Ａ´断面を模式的に示す図である。ＥＬ素子１は、絶縁性基板であるガラス基板５１に第１電極５２（走査電極）、第１絶縁膜５３、発光層５４、第２絶縁膜５５、第２電極５６（データ電極）を順次積層して構成されており、第１電極５２、第１絶縁膜５３、第２絶縁膜５５、第２電極５６の内、第１電極５２及び第１絶縁膜５３は透光性を有する材料によって構成されている。
尚、ＥＬ素子１とは、上記構成の内、１つの第２電極５６と第１電極５２との間に形成されている発光部分を指す。
【００２６】
例えば、第１電極５２をＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）膜、第１絶縁膜５３をＡｌ２Ｏ３層と酸化チタンＴｉＯ２層とを交互に積層したＡｌ２Ｏ３／ＴｉＯ２積層構造膜（以下、ＡＴＯ膜と称する）、発光層５４をＳｒＳ：Ｃｅ膜、第２絶縁膜５５は第１絶縁膜５３と同様のＡＴＯ膜、第２電極５６をＡｌ膜とする。
【００２７】
ＥＬ素子アレイ３３の製造プロセスについて以下に説明する。ガラス基板５１上に、第１電極５２として光学的に透明であるＩＴＯ膜をスパッタ法により形成する。ＩＴＯ膜の透過率は７０％以上とし、１本の第１電極５２に対して多数の素子が形成されるため、シート抵抗は７Ω／□以下となるように膜厚を３５０ｎｍ以上に設定する。また、第１電極５２に沿って形成されるＥＬ素子を線状に配置し、且つ第１電極５２を複数に分割するため、各第１電極５２は図１においてＬ字を成すような形状で形成される。ＩＴＯ膜は融点が比較的高いため、プロセスの初期段階に形成することで他の材料に熱の影響を及ぼすことを回避できる。
【００２８】
第１電極５２の上に、第１絶縁膜５３としてＡＴＯ膜をＡＬＥ（Ａｔｏｍｉｃ　Ｌａｙｅｒ　Ｅｐｉｔａｘｙ）法により形成する。即ち、第１のステップで、アルミニウム（Ａｌ）の原料ガスとして三塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ３）、酸素（Ｏ）の原料ガスとして水（Ｈ２Ｏ）を用いてＡｌ２Ｏ３層を形成する。ＡＬＥ法では１原子層ずつ膜を形成して行くため、原料ガスを交互に供給する。従って、この場合はＡｌＣｌ３をアルゴン（Ａｒ）のキャリアガスで反応炉に１秒間導入した後に、反応炉内のＡｌＣｌ３ガスを排気するのに十分なパージを行う。このサイクルを繰り返すことにより所定の膜厚を有するＡｌ２Ｏ３層を形成する。
【００２９】
続く第２のステップで、Ｔｉの原料ガスとして四塩化チタン（ＴｉＣｌ４），酸素の原料ガスとして水（Ｈ２Ｏ）を用いて酸化チタン層を形成する。即ち、第１のステップと同様にＴｉＣｌ４をＡｒキャリアガスで反応炉に１秒間導入した後に、反応炉内のＴｉＣｌ４ガスを排気するのに十分なパージを行う。次に、Ｈ２Ｏを同様にＡｒキャリアガスで反応炉に１秒間導入した後に、反応炉内のＨ２Ｏガスを排気するのに十分なパージを行う。このサイクルを繰り返すことにより所定の膜厚を有する酸化チタン層を形成する。
【００３０】
そして、上述した第１及び第２のステップを繰り返すことで所定膜圧のＡｌ２Ｏ３／ＴｉＯ２積層構造膜を形成し、第１絶縁膜５３を形成する。Ａｌ２Ｏ３層、ＴｉＯ２層夫々１層当たりの膜厚を５ｎｍとして、夫々３０層ずつ積層する。なお、Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＯ２積層構造膜の最上層及び最下層は、Ａｌ２Ｏ３層、ＴｉＯ２層の何れであっても良い。ＡＬＥ法により原子層オーダで膜を形成する場合、１層当たりの膜厚が０．５ｎｍ未満では絶縁体として機能せず、前記膜厚が１００ｎｍを超える場合は積層構造による耐電圧向上効果が低下してしまう。従って、１層当たりの膜厚は０．５ｎｍ〜１００ｎｍの範囲に設定すると良く、好ましくは１ｎｍ〜１０ｎｍの範囲に設定すると良い。
【００３１】
次に、第１絶縁膜５３上に、ＳｒＳを母体材料とし、発光中心としてＣｅを添加したＳｒＳ：Ｃｅ（硫化ストロンチウム：セリウム）層を蒸着法により発光層５４として形成する。即ち、所定の化学量論的組成の蒸着ペレットを作成し、そこに電子ビームを照射して成膜する。この際、所定量の硫黄が膜中に含まれないこともあるので、成膜中に硫化水素などの硫黄分を添加すると良い。ＳｒＳ：Ｃｅ層の膜厚は、５００ｎｍ〜２０００ｎｍ程度に設定すれば良い。この膜厚の選択は、プリンタヘッド６０としての仕様に応じて決定すれば良く、５００ｎｍより薄くなると発光に寄与しない領域が多くなり、発光効率が極端に低下する。また、２０００ｎｍよりも厚くすると応力が大きくなり、膜剥がれやクラックが生じるおそれがある。
【００３２】
それから、第１絶縁膜５３と同様のプロセスによって第２絶縁膜５５をＡＬＥ法で成膜した後、下層に位置する第１電極５２と後述する走査側ドライバとの間を配線で接続するため、その接続を行う箇所に存在する第１絶縁膜５３，発光層５４，第２絶縁膜５５を機械的若しくは化学的手段によって除去する。前者の手段としては、例えばテープを第２絶縁膜５５の表面にこすり付けることにより、接続を行う部分を線状に除去して接続部５８を形成する。
【００３３】
最後に、第２電極５６としてＡｌ膜をスパッタ法で成膜する。尚、プリンタの解像度を６００ｄｐｉとするためには、走査電極（第１電極５２）の幅、及びデータ電極（第２電極５６）の配列間隔は４２．３μｍに設定する必要がある。また、第２電極５６と同時に、上述したように、第１電極５２と走査側ドライバとの間を接続するための引出し配線５９も同時に形成する。
【００３４】
尚、ＩＴＯ膜で形成される第１電極５２とＡｌで形成される引出し配線５９とを直接接続すると電気的に不安定になる場合があるので、両者間にＴｉ膜９０をマスクスパッタにより成膜すると良い。
以上のようにして、ＥＬ素子１が線状に配列されるように形成され、プリンタヘッド６０を構成するＥＬ素子アレイ３３を作成することができる。
【００３５】
尚、以降の説明において、第１電極５２を走査電極６１に言い換え、第２電極５６をデータ電極６２に言い換える。図１に示すように、走査電極６１は、複数本（例えば、Ｌ本）に分割されて形成されており、各走査電極６１に対しては、夫々複数本（例えば、ｍ本）のデータ電極６２が交差するようになっている。そして、ｍ本のデータ電極６２は、夫々クランク上に屈曲することで全ての走査電極６１と交差している。また、図１では、走査電極６１の一部を破断させて図示し、データ電極６２の配置数を省略している。
【００３６】
ここで、図１中左端に位置する走査電極６１ａに形成されているｍ個のＥＬ素子１の各配列位置をｘ（１≦ｘ≦ｍ）とし、走査電極６１ａを基準（１）とする他の走査電極６１の配列位置をｙ（１≦ｙ≦Ｌ）とすると、配列位置ｘに対応するデータ電極６２がｙ番目の走査電極６１と交差することで形成されるＥＬ素子１の位置は、走査電極６１ａの左端を基準（１番目）とすると、
ｙが偶数であれば、｛ｙｍ−（ｘ−１）｝番目，
ｙが奇数（但し、１を除く）であれば、｛（ｙ−１）ｍ＋ｘ｝番目，
となるようにデータ電極６２が交差している。
【００３７】
斯様な電極配置を採用することで、各データ電極６２の配列順は、隣りの走査電極６１に渡る毎に反転するようになるので、複数のデータ電極６２が互いに交差することなく、効率的な配線を行なうことが可能となっている。尚、図４には、Ｌ＝４，ｍ＝３とした場合の具体例をモデル的に示す。
【００３８】
図３は、ＥＬ素子アレイ３３と他の回路との接続状態を示すものである。走査側ドライバＩＣ６３とデータ側ドライバＩＣ６４とは、ＥＬ素子アレイ３３を挟んで対向する側に配置されている。そして、走査側ドライバＩＣ６３は、フレキシブル基板６５を介してＥＬ素子アレイ３３の引出し配線５９に接続されており、データ側ドライバＩＣ６４は、フレキシブル基板６６を介してＥＬ素子アレイ３３のデータ電極６２に接続されている。尚、図３において、データ電極６２はｍ本分をまとめた帯状の物として図示している。制御回路（走査側制御回路，データ側制御回路）６７は、各ドライバＩＣ６３，６４に夫々駆動制御信号を出力してＥＬ素子アレイ３３の発光制御を行うものである。また、ここで「ドライバＩＣ」は、複数の「ドライバ」を内蔵しているものとする。
【００３９】
また、このように各データ電極６２を複数の走査電極６１に交差させることで、以下のメリットがある。
▲１▼データ側ドライバＩＣ６３の出力端子数（若しくは、個別ドライバの数）を削減することができる。
▲２▼ＥＬ素子アレイ３３の画素ピッチが１００μｍを下回るとデータ側ドライバの出力端子との接続を１対１で行うことは難しくなるが、データ電極６２の数が少なくなることによって両者の接続ピッチを広げることができる。
【００４０】
そして、ＥＬ素子１を直線状に配置することに対して走査電極６１を複数本に分割することについては、以下のメリットがある。
▲１▼走査電極６１の配線抵抗が低下するので、印加電圧波形のなまりが小さくなる。
▲２▼１つの走査側ドライバＩＣ６３の負荷容量が小さくなることで、印加電圧波形のなまりが小さくなる。
▲３▼各走査ドライバの負荷が小さくなるので、発熱が小さくなる。
これらのメリットによって、後述するように高周波駆動が可能となる。
【００４１】
具体例として、Ａ３サイズの用紙について６００ｄｐｉの解像度を得る場合の電極構成を以下に述べる。１つのＥＬ素子（１画素）の大きさは、前述のように４２．３μｍである。Ａ３サイズの用紙に印字するのに、プリンタヘッドの光源長は３００ｍｍ以上必要であるから、必要な画素数は、７０００個強から８０００個の間となる。
【００４２】
そして、１つのデータ側ドライバＩＣの出力端子数を、ドライブ能力や配線ピッチの制約などに基づいて例えば１６０本と定める。これは１つの走査電極に交差して１６０個の画素を形成することになるので、線状に配列する走査電極の数は、例えば８０００／１６０＝５０（本）程度が必要である。すると、１つの走査電極の長さは、少なくとも、３００／５０＝６（ｍｍ）に規定される。
【００４３】
また、現在の製品水準において十分高速であると評価される印字速度を、解像度を６００ｄｐｉで１分間にＡ３用紙を８枚印字する速度と規定する。この場合に必要な光プリンタの紙送り速度、即ち、プリンタヘッドの走査周期を計算すると約７００μ秒となる。
【００４４】
走査周期７００μ秒間に８０００個程度のＥＬ素子を十分な光パワーで駆動するためには、これらを７並列で駆動する必要があるとする。従って、走査電極を１ユニット当たり７本とすれば、全走査電極数は、７（本）×７（ユニット）＝４９（本）となる。これは、走査側ドライバＩＣに必要な出力端子数である。
【００４５】
この結果から逆算すると、全てのＥＬ素子の数は、１６０×４９＝７８４０（個）、プリンタヘッド長は、約４２．３（μｍ）×７８４０＝３３２（ｍｍ）となる。そして、１本の走査電極の長さは、約３３２／４９＝６．７（ｍｍ）となる（電極の配置間隔をとるため短めに設定する）。この場合、１本の走査電極の抵抗値は、
７（Ω／□）×６．７（ｍｍ）／４２．３（μｍ）＝１．１（ｋΩ）
となり十分低くなるので、高周波駆動に十分対応できる。
【００４６】
以上のようにして決定された電極構成を図５に示す。また、図６は、図５のように構成されるプリンタヘッドを駆動するために、各電極に印加する駆動電圧のタイミングチャートである。１つの走査側ドライバＩＣ６３によって、７つのＥＬ素子ユニット６８（Ａ，Ｂ，・・・，Ｇ）をパラレルに駆動する。各ユニット６８には、データ側ドライバＩＣ６４が１つ搭載されている。
【００４７】
そして、制御回路６７は、走査側ドライバＩＣ６３に制御信号を出力して、各ユニット６８（Ａ，Ｂ，・・・，Ｇ）に配置されている７本の走査電極６１（１）〜６１（７）を、走査周期Ｔの間に並行して線順次駆動する。この場合、各ＥＬ素子１を発光させるための１走査期間Ｄの間に、走査電圧は交互に極性を変化させて複数回（奇数回）出力され、ＥＬ素子１は複数回発光させるように駆動される。即ち、前述したように、必要とされる光パワーを出力させるためである。一方、各ユニット６８のデータ側ドライバＩＣ６４は、ＥＬ素子１を発光させて印字を行う場合は、走査電圧の出力タイミングに同期してデータ電圧の極性を交互に変化させて複数回出力する。尚、図６において、データ電圧はデータ電極１本分だけを示している。
【００４８】
また、図７は、ＥＬ素子に印加する電圧のレベルとパルス数とを変化させた場合における、ＥＬ素子の光パワーの相対強度を示すものである。即ち、印加電圧パルス数が多くなるほど、光パワーの相対強度は上昇する傾向を示している。そして、図６に示したケースでは、パルス数を「７１」として、走査電圧を１９２Ｖ，データ電圧を４８Ｖとしている。従って、印字を行なわせないＥＬ素子１には走査電圧１９２Ｖのみが印加され、印字を行なわせるＥＬ素子１には、走査電圧にデータ電圧を加えた２４０Ｖが印加されることになる。
【００４９】
即ち、図６に示すように、ＥＬ素子が実質的に発光を開始する電圧は、上記走査電圧よりもかなり低いレベルにある。しかし、プリンタヘッドとして使用する場合には、感光ドラム３１に潜像を形成する印字ＯＮ、潜像を形成しない印字ＯＦＦの状態が明確に区別されるような発光パワーによるコントラストを得ることができれば良い。従って、その条件を満たせば、印字ＯＦＦの状態においてＥＬ素子が発光しているとしても何等問題はない。
【００５０】
また、データ側ドライバＩＣ６４は、制御回路６７より与えられる制御信号に応じてデータ電圧を出力するか否かを判定するロジックを内蔵する必要があり、高耐圧に構成しようとするとコストがかかってしまう。そこで、走査電圧は、印字ＯＮのレベルを下回る電圧でなるべく高いレベルに設定することでデータ電圧を低目に設定し、データ電圧が印加された場合に印字ＯＮレベルを上回る電圧がＥＬ素子１に印加されるようにしている。
【００５１】
以上のように本実施例によれば、ＥＬ素子１を線状に配列してプリンタヘッド６０を構成する場合に、走査電極６１を、ＥＬ素子１の配列方向に沿って複数に分割して配置したので、各走査電極６１の抵抗値は小さくすることができ、ＥＬ素子１に対する印加電圧の周波数を高めてプリンタヘッド６０に要求される光パワーを確保することが可能となる。また、夫々の走査電極６１を並行して駆動することも可能であるから、ヘッド長が長くなる場合でも高速印字に容易に対応することができる。
【００５２】
また、走査電極６１を透明導電膜たるＩＴＯ膜で構成し、ＥＬ素子１が形成される基板５１側に配置したので、プロセスの初期段階に走査電極６１を形成することで他の材料に熱の影響を及ぼすことを回避できる。そして、基板５１の材料をガラスとしているので、ＥＬ素子１の発光を基板５１側から出力させることができる。
【００５３】
また、走査電極６１と走査側ドライバＩＣ６３との間を、データ電極６２と同時に形成される引出し配線５９で電気的に接続するので、プロセスの最後に形成される電極によって、両者の接続を容易に行うことができる。そして、各走査電極６１に、走査側ドライバＩＣ６３に内蔵される複数ドライバによって走査電圧を印加するので、各ドライバにドライブ能力を分担させることができると共に、各ドライバの負荷容量も減少するので、高周波駆動をより容易に行うことができる。
【００５４】
また、制御回路６７は、各走査側ドライバが時系列的に順次走査電圧を出力するように制御するので、駆動電流が集中して流れることを回避して高周波駆動を一層容易に行うことができる。
【００５５】
また、走査電圧を、当該電圧が印加されたＥＬ素子１の発光により感光ドラム３１に潜像が形成されない印字ＯＦＦ電位に設定し、データ電圧を、ＥＬ素子１に対して走査電圧と同時に印加されることで、当該ＥＬ素子１が感光ドラム３１に潜像を形成可能なパワーで発光する電位に設定したので、データ側ドライバＩＣ６４の耐圧負担を少なくした上で、ＥＬ素子１の発光状態を適切に制御することができる。
【００５６】
更に、データ電極６２を、複数の走査電極６１に全て交差するようにして配置するので、データ電極の数を減らすことができ、それに応じてデータ側ドライバの数をより少なくすることが可能となる。この場合、一端側に配置された走査電極に形成されているｍ個のＥＬ素子の各配列位置ｘに対応するデータ電極がｙ番目の走査電極と交差することで形成されるＥＬ素子の位置が、前記一端側を基準として、ｙが偶数であれば、｛ｙｍ−（ｘ−１）｝番目，ｙが奇数（但し、１を除く）であれば、｛（ｙ−１）ｍ＋ｘ｝番目，となるようにデータ電極を配置するので、複数のデータ電極が交差することなしに、ＥＬ素子を効率的に直線状に配列することができる。
【００５７】
更に、制御回路６７は、プリンタヘッド６０に必要な全てのＥＬ素子１の数が、図６に示した例では、ユニット６８を１単位として（素子数は、１６０（ｍ）×７（Ｌ）＝１１２０）その７倍（ｚ）倍である場合に、各ユニット６８に配置されているデータ側ドライバＩＣ６４に同一タイミングでデータ電圧を印加させるように制御するので、より大きなサイズに対応するプリンタヘッド６０を構成することができる。
【００５８】
そして、走査側ドライバＩＣ６３とデータ側ドライバＩＣ６４は、各走査電極６１に対する走査電圧の一印加期間において当該電圧の極性を交互に切替えて複数回印加するので、交流駆動型のＥＬ素子１を高周波駆動して所望の発光パワーを得ることができる。
【００５９】
また、走査側ドライバＩＣ６３とデータ側ドライバＩＣ６４とを互いに対向する側に配置するので、走査電極６１と走査側ドライバＩＣ６３との間，データ電極６２とデータ側ドライバＩＣ６４との間の配線を、互いが邪魔になることなく容易に行うことができる。加えて、走査電極６１と走査側ドライバＩＣ６３との間の配線接続を各走査電極６１毎に異なる端部側で行うので、走査電極６１が直線状に配列されている状態で走査側ドライバＩＣ６３との間の配線を効率的に行うことができる。
【００６０】
本発明は上記し且つ図面に記載した実施例に限定されるものではなく、次のような変形または拡張が可能である。
本発明におけるＥＬ素子は、発光立下り時間が７００μ秒以下のものを用いれば良い。即ち、上述したように、光プリンタに適用する場合、現在の製品水準において十分高速であると評価される印字速度を満たすのに必要とされるＥＬ素子の発光立下り時間は約７００μ秒である。
そして、ＥＬ素子に対する駆動電圧の印加回数は、発光立下り時間と、個別の設計により要求される仕様（必要とされる光パワー）に応じて適宜設定すれば良い。
発光層の発光中心材料を、Ｃｅに代えてＥｕ（ユウロピウム）を用いても良い。また、母体材料として、ＳｒＳに代えてＺｎＳを用いても良い。或いは、これらの材料以外でも、必要な発光立下り時間が得られるものであれば良い。
ＥＬ素子の特性変動が問題とならない場合には、駆動電圧の出力回数を偶数回としても良い。
データ電極は、１つのＥＬ素子を形成するのに応じて１本配置するようにしても良い。
直流駆動型の有機ＥＬ素子に、本発明を適用しても良い。
本発明のプリンタヘッドは、光プリンタのみに適用されるものではなく、その他、同様な電子写真技術を利用する複写機やファクシミリ装置などにも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を光プリンタに適用した場合の一実施例であり、ＥＬ素子に対する電極配置を示す一部の平面図
【図２】図１のＡ−Ａ´断面を模式的に示す図
【図３】ＥＬ素子アレイと他の回路との接続状態を示す図
【図４】走査電極数Ｌ＝４，データ電極数ｍ＝３とした場合の具体例をモデル的に示す図
【図５】具体的な電極構成の一例を示す図
【図６】図５のように構成されるプリンタヘッドを駆動するために、各電極に印加する駆動電圧のタイミングチャート
【図７】ＥＬ素子に印加する電圧のレベルとパルス数とを変化させた場合における、ＥＬ素子の光パワーの相対強度を示す図
【図８】光プリンタの要部構造を概略的に示す図
【図９】ＥＬ素子アレイ及びセルフォックレンズを中心として示す斜視図
【図１０】従来技術におけるＥＬ素子アレイの電極配置を示す斜視図
【符号の説明】
１はＥＬ素子、３０は光プリンタ、３１は感光ドラム（感光体）、３３はＥＬ素子アレイ、３４はセルフォックレンズ、５３は第１絶縁膜、５４は発光層５５は第２絶縁膜、５６は第２電極，５７はセラミック基板、６０はプリンタヘッド、６１は走査電極、６２はデータ電極、６３は走査側ドライバＩＣ、６４はデータ側ドライバＩＣ、６７は制御回路（走査側制御回路，データ側制御回路）を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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