JP4126531B2 - 有機ｅｌアレイ露光ヘッドを用いた画像形成装置 - Google Patents
有機ｅｌアレイ露光ヘッドを用いた画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4126531B2 JP4126531B2 JP2002098458A JP2002098458A JP4126531B2 JP 4126531 B2 JP4126531 B2 JP 4126531B2 JP 2002098458 A JP2002098458 A JP 2002098458A JP 2002098458 A JP2002098458 A JP 2002098458A JP 4126531 B2 JP4126531 B2 JP 4126531B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- organic
- image forming
- forming apparatus
- light
- partition wall
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 70
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 31
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 22
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 13
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 13
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 8
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 1
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 48
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 27
- 239000010408 film Substances 0.000 description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 16
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 14
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 14
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 4
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 4
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 3
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 2
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 2
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N tantalum nitride Chemical compound [Ta]#N MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 230000004304 visual acuity Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/435—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
- B41J2/447—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources
- B41J2/45—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources using light-emitting diode [LED] or laser arrays
- B41J2/451—Special optical means therefor, e.g. lenses, mirrors, focusing means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
- Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機ＥＬアレイ露光ヘッドを用いた画像形成装置に関し、特に、画素間のクロストークを防止するようにした有機ＥＬアレイ露光ヘッドを用いた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、有機ＥＬアレイを画像形成装置用の露光ヘッドとして用いるものが種々提案されている。関係するものをあげると次の通りである。
【０００３】
特開平１０−５５８９０号においては、ガラス等の絶縁性基板上に有機ＥＬアレイを一括作製し、別体のドライバーＩＣを組み合わせ、有機ＥＬアレイの発光部を感光ドラム上に結像させるのに集光性ロッドレンズアレイを用いている。
【０００４】
特開平１１−１９８４３３号においては、複数列を持つワンチップ有機ＥＬアレイを用いるもので、その発光部を感光ドラム上に結像させる光学系は不明である。なお、有機ＥＬアレイのＥＬ層は蒸着により堆積している。
【０００５】
特開２０００−７７１８８においては、基板上面にインオ交換法でマイクロレンズを作成するか、基板裏面にフォトレジストを用いる方法あるいはレプリカ法でマイクロレンズを作成し、そのマイクロレンズに位置合わせて共振器構造を持つ有機ＥＬアレイを蒸着により堆積する。
【０００６】
特開平１０−１２３７７号はアクティブマトリックス型有機ＥＬ表示体の製造方法に関するもので、薄膜トランジスタを有するガラス基板上に有機発光層をインクジェット法により形成するものである。
【０００７】
特開２０００−３２３２７６においては、有機ＥＬ素子の正孔注入層、有機発光層を隔壁を設けてインクジェット法により塗布して形成するものである。
【０００８】
特開２００１−１８４４１においては、感光ドラム内部に発光層とその発光制御を行うＴＦＴ層を形成してプリンタを構成するものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
以上の従来技術において、有機ＥＬアレイを電子写真方式等のプリンタの露光ヘッドに用いる場合、有機ＥＬアレイの発光部からの光束を感光ドラム上に集光させるのに集光性ロッドレンズアレイを用いる場合は、光路長が長くなり大型化してしまい、また、集光性ロッドレンズは各発光部に対して一対一に配置されないので周期的な光量むらが発生し、さらに、集光性ロッドレンズは製造方法上高度なためコストアップは避けられない。
【００１０】
また、マイクロレンズアレイを用いるものの場合は、各マイクロレンズを各発光部に対して一対一に配置するが、発光部に対応するマイクロレンズでなくその隣等の対応しないマイクロレンズを経て対応しない画素位置に入射するクロストークが発生しがちで、解像力の低下等に繋がる問題がある。
【００１１】
本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、有機ＥＬアレイの個々の素子に対応させてマイクロレンズを配置する有機ＥＬアレイ露光ヘッドのクロストークを低減させて、十分な解像力、コントラストで各素子からの光束を感光体等の像担持体上に集光させるようにした小型の露光ヘッドとそれを用いた画像形成装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の有機ＥＬアレイ露光ヘッドを用いた画像形成装置は、長尺な基板の上に、少なくとも１列の画素状に配列された有機ＥＬ素子のアレイを備え、前記有機ＥＬ素子のアレイの発光側に、各有機ＥＬ素子の発光部から出た光の集光位置に隣接する有機ＥＬ素子の発光部から出た光が混入するのを遮る光学的な穴が設けられた隔壁が配置されており、前記隔壁の各穴位置に正レンズが配置されている有機ＥＬアレイ露光ヘッドを像担持体に像を書き込むための露光ヘッドとして備えており、像担持体の周囲に帯電手段、前記露光ヘッド、トナー現像手段、転写手段を配した画像形成ステーションを少なくとも２つ以上設け、転写媒体が各ステーションを通過することにより、カラー画像形成を行うタンデム方式のカラー画像形成装置において、
前記隔壁の射出側の面の高さが前記正レンズより高くなっており、かつ、
前記正レンズの材料の仕事関数をΦL 、前記隔壁の材料の仕事関数をΦB 、トナーの材料の仕事関数をΦT とするとき、
｜ΦT −ΦL ｜≦０．２ｅＶ ・・・（１）
｜ΦT −ΦB ｜≧０．５ｅＶ ・・・（２）
の関係を同時に満足することを特徴とするものである。
【００１４】
また、基板と隔壁の線膨張係数が略等しいことが望ましい。
【００１５】
また、隔壁としては、金属板に穴を開けて構成されたもの、樹脂成形で穴を開けて構成されたもの等何れでもよい。
【００１６】
また、隔壁と基板は一体的に構成されていてもよい。
【００１８】
また、隔壁の穴の壁面は、光反射性又は光吸収性であることが望ましい。
【００１９】
また、その正レンズは樹脂から構成できる。その場合、正レンズは隔壁の穴内にインクジェット法により形成されたもの、あるいは、成形法により形成されたものとすることができる。
【００２０】
また、その正レンズはガラスから構成してもよい。
【００２１】
また、その正レンズはボールレンズからなっていてもよい。
【００２２】
また、有機ＥＬ素子は陽極側に発光光を射出するもの、陰極側に発光光を射出するもの何れでもよい。
【００２３】
また、有機ＥＬ素子は高分子型あるいは低分子型何れでもよい。
【００２４】
また、有機ＥＬ素子は基板上に設けたＴＦＴで発光制御が行われることが望ましい。
【００２７】
本発明においては、有機ＥＬ素子のアレイの発光側に、各有機ＥＬ素子の発光部から出た光の集光位置に隣接する有機ＥＬ素子の発光部から出た光が混入するのを遮る光学的な穴が設けられた隔壁が配置されているので、隣接画素間のクロストークが低減され、十分な解像力、コントラストを得ることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の有機ＥＬアレイ露光ヘッドとそれを用いた画像形成装置の実施例を図面を参照にしながら説明する。
【００２９】
図１は、本発明に基づく有機ＥＬアレイ露光ヘッドの１実施例の模式的な平面図であり、図２に図１の直線Ａ−Ａ’に沿うアレイの１画素の断面図を示す。
【００３０】
この実施例の有機ＥＬアレイ露光ヘッド１は、２列のアレイ２、２’が平行で相互の画素が千鳥状になるように配列されたもので、各アレイ２、２’は直線状に配置された多数の発光画素３からなり、各画素３の構成は同じで、有機ＥＬ素子４とその有機ＥＬ素子４の発光を制御するＴＦＴ５とからなる。
【００３１】
図２に１画素３の有機ＥＬ素子４とＴＦＴ５とを含む断面図を示す。この有機ＥＬ素子４は陰極側から発光光を出射させる例である。
【００３２】
有機ＥＬ素子４は、陰極１０及び陽極７からそれぞれ電子と正孔が注入され、再結合することにより発光するもので、電子輸送性の発光層９と正孔注入層８が積層された構造となっている。
【００３３】
有機ＥＬ素子には、陰極から光を取り出すものと、陽極から光を取り出すものがあり、陽極すなわち基板側から光を取り出すものが一般的であるが（後記の実施例）、これは製造上の制約による部分が大きい。基板側出射のため、基板はガラス等の透明部材に限られ、駆動回路もガラス上に形成できるＴＦＴとなっていた。
【００３４】
一方、本実施例は陰極側から光を取り出す構成であり、陰極１０は光透過性である。一方、陽極７は光透過性でなく反射性とすることで陰極１０側への放射量を多くできる効果がある。
【００３５】
この有機ＥＬアレイ露光ヘッド１は、ガラス、シリコン等よりなる基板６、ＩＴＯ又はマグネシウム・銀の合金や、アルミニウム等からなる陽極７、正孔注入層８、発光層９、ＩＴＯ又は光を透過するのに十分薄い金属電極である陰極１０、透明樹脂からなる接着層１１、水分に触れることにより発光層９が劣化するのを防止する封止部材と集光素子を兼ねたマイクロレンズ１３、マイクロレンズ１３間に配置された隔壁１２とから構成される１つの発光画素３が、図１に示すように、例えば２列のアレイ２、２’状に配列された構造となっている。
【００３６】
そして、後で説明するように、例えば電子写真方式のカラー画像形成装置の露光ヘッドに用いるに当たっては、マイクロレンズ１３に感光体が対向する構成となり、各マイクロレンズ１３の作用で各発光画素３からの発光光が感光体上にアレイ状に集光されることになる。
【００３７】
この実施例の有機ＥＬアレイ露光ヘッド１の基本的な製法及び構成として、基板６上にアレイ状に配置された有機ＥＬ素子４とＴＦＴ５とからなる有機ＥＬアレイと、有機ＥＬ素子４の発光光を集光するマイクロレンズ１３のアレイとは別体で作製され、これを接着層１１を介して光学的・機械的に結合される構成となっている。有機ＥＬ素子４の製法は公知の一般的なものの何れでもよく、各膜７、８、９、１０は、基板６上に真空蒸着法、キャスト法等によって成膜される。あるいは、特開平１０−１２３７７号等に記載されているように、インクジェット法により形成することもできる。マイクロレンズ１３、接着層１１としては、紫外線硬化型樹脂が最も利用しやすいが、発光波長に対して十分な透過率を有すると同時に、製造プロセスに合致ものであれば、この限りではない。特に、発光層９の材料は紫外線照射を嫌うため、熱硬化性等の樹脂の方がよい場合も考えられる。
【００３８】
有機ＥＬアレイの作製方法の１例を説明すると、基板６上にまずＴＦＴ５を作製する。ＴＦＴ５の作製方法を種々知られているが。例えば、基板６上に最初にシリコン酸化膜を堆積し、さらにアモルファスシリコン膜を堆積する。次に、このアモルファスシリコン膜に対してエキシマレーザ光を照射して結晶化を行い、チャネルとなるポリシリコン膜を形成する。このポリシリコン膜をパタニング後、ゲート絶縁膜を堆積し、さらに窒化タンタルからなるゲート電極を形成する。続いて、ＮチャンネルＴＦＴのソース・ドレイン部をリンのイオン注入により、ＰチャンネルＴＦＴのソース・ドレイン部をボロンのイオン注入によりそれぞれ形成する。イオン注入した不純物を活性化後、第１層間絶縁膜の堆積、第１コンタクトホールの開口、ソース線の形成、第２層間絶縁膜の堆積、第２コンタクトホールの開口、金属画素電極の形成を順次行い、ＴＦＴ５のアレイが完成する（例えば、第８回電子ディスプレイ・フォーラム（２００１．４．１８）「高分子型有機ＥＬディスプレイ」参照。）。ここで、この金属画素電極は、有機ＥＬ素子４の陽極７となるもので、有機ＥＬ素子４の反射層を兼用するものであり、Ｍｇ、Ａｇ、Ａｌ、Ｌｉ等の金属薄膜電極で形成される。
【００３９】
次いで、正孔注入層用のインク組成物をインクジェット方式プリント装置のヘッドから吐き出し、各画素の陽極７上にパターニング塗布を行う。塗布後、溶媒を除去し、熱処理して正孔注入層８を形成する。
【００４０】
ここで、本発明で言うインクジェット方式とは、圧電素子等の機械的エネルギーを利用してインク組成物を吐き出すピエゾジェット方式、ヒータの熱エネルギーを利用して気泡を発生させ、その気泡の生成に基づいてインク組成物を吐き出すサーマル方式の何れでもよい（（社）日本写真学会・日本画像学会合同出版委員会編「ファインイメージングとハードコピー」１９９９．１．７発行（（株）コロナ社）ｐ．４３）。図３に、ピエゾジェット方式のヘッドの構成例を示す。インクジェット用ヘッド２１は、例えばステンレス製のノズルプレート２２と振動板２３とを備え、両者は仕切部材（リザーバープレート）２４を介して接合されている。ノズルプレート２２と振動板２３との間には、仕切部材２４によって複数のインク室２５と液溜り（不図示）とが形成されている。インク室２５及び液溜りの内部はインク組成物で満たされており、インク室２５と液溜りとは供給口を介して連通している。さらに、ノズルプレート２２には、インク室２５からインク組成物をジェト状に噴射するためのノズル孔２６が設けられている。一方、インクジェット用ヘッド２１には、液溜りにインク組成物を供給するためのインク導入孔が形成されている。また、振動板２３のインク室２５に対向する面と反対側の面上には、インク室２５の位置に対応させて圧電素子２８が接合されている。この圧電素子２８は一対の電極２９の間に位置し、通電すると圧電素子２８が外側に突出するように撓曲する。これによってインク室２５の容積が増大する。したがって、インク室２５内に増大した容積分に相当するインク組成物が液溜りから供給口を介して流入する。次に、圧電素子２８への通電を解除すると、圧電素子２８と振動板２３は共に元の形状に戻る。これにより空間２５も元の容積に戻るためインク室２５内部のインク組成物の圧力が上昇し、ノズル孔２６から隔壁９を設けた基板に向けてインク組成物が噴出するものである。
【００４１】
陽極７上に正孔注入層８を形成した後、発光層用のインク組成物をインクジェット方式プリント装置のヘッドから吐き出し、各画素の正孔注入層８上にパターニング塗布を行う。塗布後、溶媒を除去し、熱処理して発光層９を形成する。
【００４２】
なお、以上の正孔注入層８と発光層９との順番は反対であってもよい。水分に対してより耐性のある層を表面側（基板６からより離れた側）に配置するようにすることが望ましい。
【００４３】
また、正孔注入層８と発光層９は、上記のようにインクジェット方式でインク組成物を塗布することにより作成する代わりに、公知のスピンコート法、ディップ法あるいは蒸着法で作成することもできる。特に、有機ＥＬ材料が高分子有機ＥＬ材料の場合はインクジェット方式が適しており、低分子有機ＥＬ材料の場合は蒸着法が適している。
【００４４】
なお、発光層９に用いる材料、正孔注入層８に用いる材料については、高分子有機ＥＬ材料については、例えば特開平１０−１２３７７号、低分子有機ＥＬ材料については、例えば特開平１１−１３８８９９号等で公知の種々のものが利用でき、詳細は省く。
【００４５】
各画素の陽極７上に正孔注入層８と発光層９を順に形成した後、基板６の表面全面に真空蒸着法により有機ＥＬ素子４の陰極１０となる透明電極を被着させる。この透明電極の材料としては、酸化すず膜、ＩＴＯ膜、酸化インジウムと酸化亜鉛との複合酸化物膜等があり、真空蒸着法以外に、フォトリソグラフィ法やスパッタ法、パイロゾル法等が採用できる。
【００４６】
このようにして作製された有機ＥＬアレイの上に、マイクロレンズ１３間に隔壁１２が配置されてなるマイクロレンズアレイが、各マイクロレンズ１３が各有機ＥＬ素子４と一対一で対応したアライメント状態にして接着層１１により光学的・機械的に結合される。
【００４７】
なお、図２の構成では、陰極１０側すなわち基板６と反対側に発光光を出射する構成であるため、基板６は不透明でよく、駆動する回路もＴＦＴ５である必要はない。一般のシリコンプロセスで形成した駆動回路上に、有機ＥＬ素子４を積層した構成も可能である。
【００４８】
さて、ここで、隔壁１２について説明する。ＴＦＴ５の制御により陰極１０と陽極７の間に電圧が印加されると、発光層９が発光する。その発光光は発光層９から等方的にあらゆる方向に放射されるが、陽極７が非光透過性であれば、陰極１０を透過して主に図２の上方に放射される。発光層９の法線に対し角度の小さい成分はそのままマイクロレンズ１３に到達しそれを通って直接出射され、所定位置に集光する。一方、発光層９の法線に対し角度の大きい成分は、マイクロレンズ１３間の隔壁１２に向かう。隔壁１２として、例えば金属板に多数のマイクロレンズ１３をアレイ状に保持する穴１４を開けたもので構成する場合は、隔壁１２の穴１４の壁面は光反射性であるので、１回反射して、あるいは、隔壁１２の穴１４の壁面間で多重反射して、マイクロレンズ１３に到達して出射され、その中の少なくとも一部は、上記の直接マイクロレンズ１３を通って集光する光の集光位置近傍に集光する。したがって、この場合は、発光層９の法線に対し角度の大きい成分も、アレイ状に集光する光として利用されるため、高効率で低パワー、長寿命（有機ＥＬでは最も大きな問題である。）の露光ヘッドとすることが可能となる。
【００４９】
隔壁１２が、黒色レジスあるいはカーボンパウダーを分散した樹脂等の光吸収性のものから構成する場合は、このような発光層９の法線に対し角度の大きい成分は穴１４の壁面で吸収されるので、この角度の大きい成分をより確実に消滅させることができる。
【００５０】
隔壁１２が光反射性、光吸収性何れの場合も、隔壁１２がない場合に比べて、感光体上において隣接する隣の画素からの出射光との重なりを生じる（クロストークが起こる）度合いが著しく低減される効果が高い。
【００５１】
なお、以上の図２の有機ＥＬ素子４の陰極１０側から発光光を出射させる構成では、有機ＥＬ素子４と外界を隔てるのは封止部材（マイクロレンズ１３）のみとなり薄くできるため、有機ＥＬ素子４からの取り出し光量の向上等が可能である。また、有機ＥＬ素子４の発光部とマイクロレンズ１３あるいは隔壁１２との距離が短くでき、画素間のクロストークの防止がより容易になる。
【００５２】
さて、隔壁１２としては、上記のように多数の穴１４をアレイ状に開けた金属板からなるもの、成形により多数の穴１４をアレイ状に開けた樹脂板からなるもの等があるが、何れの場合も、基板６と線膨張係数が略等しいものを用いるのが望ましい。そうすれば、温度が変化しても有機ＥＬ素子４の発光点と隔壁１２中のマイクロレンズ１３がずれず、露光ヘッド１の集光点アレイの温度安定性が高くなる。なお、隔壁１２を樹脂成形により作製する場合、製造が容易で、ローコスト・軽量となるメリットがある。
【００５３】
上記では、有機ＥＬアレイと、隔壁１２がレンズ間に配置さたマイクロレンズアレイとを別体に作製して接着層１１で結合するものとしたが、隔壁１２を基板６と一体的に構成してもよい。例えば、基板６表面に画素３を配置する一定深さの穴１４をアレイ状に形成し、その穴１４間の部分に隔壁１２の機能を担わせ、各穴１４の底にＴＦＴ５や有機ＥＬ素子４（陽極７、正孔注入層８、発光層９、陰極１０）を積層し、その有機ＥＬ素子４上にマイクロレンズ１３を配置する。この場合、基板６自身を光反射性あるいは光吸収性とするか、基板６がガラス等の透明なものからなる場合は、基板６表面に形成した穴１４の内面を光反射性あるいは光吸収性になるように、例えば光反射膜あるいは光吸収膜を塗布等すればよい。このように、隔壁１２を基板６と一体的に構成する場合は、有機ＥＬ素子４の発光部とマイクロレンズ１３及び隔壁１２と位置精度が向上するメリットがある。
【００５４】
また、隔壁１２に設けるマイクロレンズ１３としては、種々のものが考えられるが、図４に示すように、隔壁１２に設けた穴１４内に、マイクロレンズ用の透明インク組成物、例えば紫外線硬化型樹脂のモノマーをインクジェット方式プリント装置２０のヘッド２１から吐き出してパターニング塗布を行い、塗布後硬化させて、穴１４の上面に凸状に盛り上がる凸マイクロレンズとすることにより形成することができる。この場合のマイクロレンズ１３の凸表面の曲率半径、すなわち、焦点距離は、インク組成物の吐き出し量、穴１４の径、マイクロレンズ用透明インク組成物の表面張力、穴１４の内面に対する撥水性の度合い、インク組成物の硬化の際の収縮量等で決まるが、レンズ表面精度が高く、金型なしでマイクロレンズアレイを容易に作製できるメリットがある。なお、図４の穴１４の底に配置した部材１５はバッキング部材であり、インク組成物の硬化後に除去される。ただし、隔壁１２を基板６と一体的に構成する場合は、部材１５は基板６、そこに配置したＴＦＴ５や有機ＥＬ素子４である。
【００５５】
また、隔壁１２の穴１４中に形成するマイクロレンズ１３をガラスあるいは透明樹脂から成形法（レプリカ法）で作製することもできる。この場合は、マイクロレンズ１３の形状の安定性が高く、また、形状の自由度も高くなる。
【００５６】
また、マイクロレンズ１３として、図５（ａ）に示すようなガラスあるいは樹脂からなるボール（球）レンズ１３’、あるいは、図５（ｂ）に示すような半球レンズ１３”を用いてもよい。これらを隔壁１２の穴１４内に落とし込んで接着剤１６で固定すればよい。
【００５７】
ところで、隔壁１２の穴１４内に配置するマイクロレンズ１３のレンズ面と隔壁１２の上面との高さの関係であるが、図２、図４、図５（ａ）のように、隔壁１２の上面よりマイクロレンズ１３のレンズ面をより高くする場合と、図５（ｂ）のように、マイクロレンズ１３のレンズ面より隔壁１２を高くする場合とがある。後者の場合、隔壁１２が保護部材となってマイクロレンズ１３をキズ・破損から保護することができる。前者の場合は、図４のようにインクジェット法によりマイクロレンズ１３を容易に作製することができる。
【００５８】
さて、次に、有機ＥＬ素子４の陽極側から発光光を出射させる実施例を図６に示す。図６は図２と同様、図１の直線Ａ−Ａ’に沿うアレイの１画素の断面図である。
【００５９】
この有機ＥＬアレイ露光ヘッド１は、ガラス等の透明基板６上に、有機ＥＬ素子４が、図２の場合と同様にして、ＩＴＯ等略透明な材質からなる陽極７、正孔注入層８、発光層９、ＩＴＯ又はマグネシウム・銀の合金や、アルミニウム等からなる電極である陰極１０として形成され、その上に接着層１７により水分に触れることにより発光層９が劣化するのを防止する封止部材１８が接着されて、有機ＥＬアレイが作製される。
【００６０】
この有機ＥＬ素子４の製法は、図２の場合と同様に公知の一般的なものの何れでもよく、各膜７、８、９、１０は、基板６上に真空蒸着法、キャスト法等によって成膜される。あるいは、特開平１０−１２３７７号等に記載されているように、インクジェット法により形成することもできる。
【００６１】
このようにして作製された有機ＥＬアレイのこの構成では基板６側に、図２の場合と同様に、マイクロレンズ１３間に隔壁１２が配置されてなるマイクロレンズアレイを、各マイクロレンズ１３が各有機ＥＬ素子４と一対一で対応したアライメント状態にして接着層１１により光学的・機械的に結合する。
【００６２】
この、図６の構成では、陽極７側すなわち基板６側に発光光を出射する構成であるため、基板６は透明でなくてはならないので、駆動する回路はＴＦＴ５を用いる必要がある。
【００６３】
この構成においても、ＴＦＴ５の制御により陰極１０と陽極７の間に電圧が印加されると、発光層９が発光する。その発光光は発光層９から等方的にあらゆる方向に放射されるが、陰極１０が非光透過性であれば、陽極７と基板６を透過して主に図６の下方に放射される。発光層９の法線に対し角度の小さい成分はそのままマイクロレンズ１３に到達しそれを通って直接出射され、所定位置に集光する。一方、発光層９の法線に対し角度の大きい成分は、マイクロレンズ１３間の隔壁１２に向かう。隔壁１２の穴１４が光反射性である場合は、１回反射あるいは穴１４の壁面間での多重反射の後、マイクロレンズ１３に到達して出射され、その中の少なくとも一部は、直接マイクロレンズ１３を通って集光する光の集光位置近傍に集光する。したがって、この場合は、発光層９の法線に対し角度の大きい成分も、アレイ状に集光する光として利用されるため、高効率で低パワー、長寿命（有機ＥＬでは最も大きな問題である。）の露光ヘッドとすることが可能となる。隔壁１２が光吸収性である場合は、このような発光層９の法線に対し角度の大きい成分は隔壁１２で吸収されるので、この角度の大きい成分をより確実に消滅させることができる。したがって、何れの場合も、隔壁１２がない場合に比べて、感光体上において隣接する隣の画素からの出射光との重なりを生じる（クロストークが起こる）度合いが著しく低減される効果が得られる。
【００６４】
この図６の構成は、従来の有機ＥＬ素子と同様に透明基板６の陽極７側に発光光を出射する構成のため、材料の選定、製造方法が容易である特長を持つが、透明基板６を通してマイクロレンズ１３と隔壁１２に発光光を入射させるため、有機ＥＬ素子４の発光部とマイクロレンズ１３あるいは隔壁１２との距離が長くなりがちで、有機ＥＬ素子４からの取り出し光量が少なくなったり、画素間のクロストークが増える傾向にある。これらを緩和するためには、基板６に十分薄いものを用いるか、有機ＥＬアレイを作製した後、基板６を削って薄くするかの何れかを行う必要がある。現在、基板６としては０．３ｍｍ程度の厚さのものが利用可能であり、また、研磨により０．１ｍｍ程度まで薄くする技術も一般に利用可能になりつつある。研磨工程中のハンドリングあるいは製品になってからの機械的強度が不足する場合は、枠的な厚みのある部分を基板６に残す構成によりこれを回避することができる。
【００６５】
なお、この図６の陽極７側に発光光を出射する構成の場合も、隔壁１２とマイクロレンズ１３に関しては、図２の場合と同様に適用できるので説明は省く。
【００６６】
さて、以上のような本発明によりマイクロレンズ間に隔壁を設けてクロストークを低減させた有機ＥＬアレイ露光ヘッド１は、図７に側面図を示すように、有機ＥＬアレイ露光ヘッド１から所定距離Ｌだけ離れた面Ｓ上に、有機ＥＬアレイ露光ヘッド１の画素３配列と同じ配列パターンで各有機ＥＬ発光部４からの発光光束を集光する。したがって、有機ＥＬアレイ露光ヘッド１の長手方向に直交する方向にこの面Ｓを相対的に移動させ、かつ、有機ＥＬアレイ露光ヘッド１の各有機ＥＬ素子４の発光をＴＦＴ５により制御することで、面Ｓ上に所定のパターンを記録することができる。
【００６７】
そこで、本発明においては、上記のような本発明の有機ＥＬアレイ露光ヘッド１を例えば電子写真方式のカラー画像形成装置の露光ヘッドに用いることにする。図８は、本発明の同様な４個の有機ＥＬアレイ露光ヘッド１Ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙを対応する同様の４個の感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙの露光位置にそれぞれ配置したタンデム方式のカラー画像形成装置の１例の全体の概略構成を示す正面図である。図８に示すように、この画像形成装置は、駆動ローラ５１と従動ローラ５２とテンションローラ５３とでテンションを加えて張架されて、図示矢印方向（反時計方向）へ循環駆動される中間転写ベルト５０を備え、この中間転写ベルト５０に対して所定間隔で配置された４個の像担持体としての外周面に感光層を有する感光体４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙが配置される。符号の後に付加されたＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙはそれぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエローを意味し、それぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエロー用の感光体であることを示す。他の部材についても同様である。感光体４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙは中間転写ベルト５０の駆動と同期して図示矢印方向（時計方向）へ回転駆動されるが、各感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の周囲には、それぞれ感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の外周面を一様に帯電させる帯電手段（コロナ帯電器）４２（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）と、この帯電手段４２（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）により一様に帯電させられた外周面を感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の回転に同期して順次ライン走査する本発明の上記のような有機ＥＬアレイ露光ヘッド１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）と、この有機ＥＬアレイ露光ヘッド１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）で形成された静電潜像に現像剤であるトナーを付与して可視像（トナー像）とする現像装置４４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）と、この現像装置４４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）で現像されたトナー像を一次転写対象である中間転写ベルト５０に順次転写する転写手段としての一次転写ローラ４５（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）と、転写された後に感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の表面に残留しているトナーを除去するクリーニング手段としてのクリーニング装置４６（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）とを有している。
【００６８】
ここで、各有機ＥＬアレイ露光ヘッド１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）は、図７に示すように、各有機ＥＬ素子４の発光部に対応した位置の隔壁１２の穴１４中にインクジェット方式で所定の焦点距離のマイクロレンズ１３が形成されてなるもので、対応する感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の表面から所定距離Ｌだけ離れて、有機ＥＬアレイ露光ヘッド１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）のアレイ方向が感光体ドラム４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の母線に沿うように設置される。そして、各有機ＥＬアレイ露光ヘッド１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の発光エナルギーピーク波長と感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の感度ピーク波長とは略一致するように設定されている。
【００６９】
現像装置４４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）は、例えば、現像剤として非磁性一成分トナーを用いるもので、その一成分現像剤を例えば供給ローラで現像ローラへ搬送し、現像ローラ表面に付着した現像剤の膜厚を規制ブレードで規制し、その現像ローラを感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）に接触あるいは押厚させて感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の電位レベルに応じて現像剤を付着させることによりトナー像として現像するものである。
【００７０】
このような４色の単色トナー像形成ステーションにより形成された黒、シアン、マゼンタ、イエローの各トナー像は、一次転写ローラ４５（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）に印加される一次転写バイアスにより中間転写ベルト５０上に順次一次転写され、中間転写ベルト５０上で順次重ね合わされてフルカラーとなったトナー像は、二次転写ローラ６６において用紙等の記録媒体Ｐに二次転写され、定着部である定着ローラ対６１を通ることで記録媒体Ｐ上に定着され、排紙ローラ対６２によって、装置上部に形成された排紙トレイ６８上へ排出される。
【００７１】
なお、図８中、６３は多数枚の記録媒体Ｐが積層保持されている給紙カセット、６４は給紙カセット６３から記録媒体Ｐを一枚ずつ給送するピックアップローラ、６５は二次転写ローラ６６の二次転写部への記録媒体Ｐの供給タイミングを規定するゲートローラ対、６６は中間転写ベルト５０との間で二次転写部を形成する二次転写手段としての二次転写ローラ、６７は二次転写後に中間転写ベルト５０の表面に残留しているトナーを除去するクリーニング手段としてのクリーニングブレードである。
【００７２】
なお、本発明の有機ＥＬアレイ露光ヘッド１をこのような電子写真方式の画像形成装置の露光ヘッドに用いるとき、現像剤のトナーがマイクロレンズ１３のレンズ面に付着して汚してしまい、露光むら等の画像劣化の原因になる。そこで、有機ＥＬアレイ露光ヘッド１のマイクロレンズ１３に用いる材料の仕事関数ΦL と、隔壁１２の材料の仕事関数ΦB と、トナーの材料の仕事関数ΦT とが次の関係を同時に満足するようにそれらの材料を選択することが望ましい。
【００７３】
｜ΦT −ΦL ｜≦０．２ｅＶ ・・・（１）
｜ΦT −ΦB ｜≧０．５ｅＶ ・・・（２）
上記条件を満足するような材料の組み合わせを用いると、有機ＥＬアレイ露光ヘッド１を汚するトナーは専らマイクロレンズ１３の周囲の隔壁１２に付着し、レンズ面には付着しないので、マイクロレンズ１３のレンズ面はトナーで汚れることが防止できることになる。
【００７４】
以上、本発明の有機ＥＬアレイ露光ヘッド及びそれを用いた画像形成装置を実施例に基づいて説明したが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可能である。
【００７５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の有機ＥＬアレイ露光ヘッド及びそれを用いた画像形成装置によると、有機ＥＬ素子のアレイの発光側に、各有機ＥＬ素子の発光部から出た光の集光位置に隣接する有機ＥＬ素子の発光部から出た光が混入するのを遮る光学的な穴が設けられた隔壁が配置されているので、隣接画素間のクロストークが低減され、十分な解像力、コントラストを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく有機ＥＬアレイ露光ヘッドの１実施例の模式的な平面図である。
【図２】有機ＥＬ素子の陰極側から発光光を出射させる実施例の１画素の断面図である。
【図３】インクジェット方式中のピエゾジェット方式のヘッドの構成例を示す図である。
【図４】隔壁の穴内にインクジェット方式でマイクロレンズを形成する様子を説明するための図である。
【図５】隔壁の穴内にボールレンズ、半球レンズを落とし込んでマイクロレンズとすることを説明するための図である。
【図６】有機ＥＬ素子の陽極側から発光光を出射させる実施例の１画素の断面図である。
【図７】本発明による有機ＥＬアレイ露光ヘッドの集光の様子を示す側面図である。
【図８】本発明の有機ＥＬアレイ露光ヘッドを配置したタンデム方式のカラー画像形成装置の１例の全体の概略構成を示す正面図である。
【符号の説明】
１…有機ＥＬアレイ露光ヘッド
１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）…有機ＥＬアレイ露光ヘッド
２、２’…アレイ
３…発光画素
４…有機ＥＬ素子
５…ＴＦＴ
６…ガラス基板
７…陽極
８…正孔注入層
９…発光層
１０…陰極
１１…接着層
１２…隔壁
１３…マイクロレンズ
１３’…ボール（球）レンズ
１３”…半球レンズ
１４…穴
１５…バッキング部材
１６…接着剤
１７…接着層
１８…封止部材
２０…インクジェット方式プリント装置
２１…ヘッド
２２…ノズルプレート
２３…振動板
２４…仕切部材（リザーバープレート）
２５…インク室
２６…ノズル孔
２８…圧電素子
２９…電極
４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）…感光体ドラム
４２（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）…帯電手段（コロナ帯電器）
４４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）…現像装置
４５（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）…一次転写ローラ
４６（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）…クリーニング装置
５０…中間転写ベルト
５１…駆動ローラ
５２…従動ローラ
５３…テンションローラ
６１…定着ローラ対
６２…排紙ローラ対
６３…給紙カセット
６４…ピックアップローラ
６５…ゲートローラ対
６６…二次転写ローラ
６７…クリーニングブレード
６８…排紙トレイ
Ｓ…面
Ｐ…記録媒体
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機ＥＬアレイ露光ヘッドを用いた画像形成装置に関し、特に、画素間のクロストークを防止するようにした有機ＥＬアレイ露光ヘッドを用いた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、有機ＥＬアレイを画像形成装置用の露光ヘッドとして用いるものが種々提案されている。関係するものをあげると次の通りである。
【０００３】
特開平１０−５５８９０号においては、ガラス等の絶縁性基板上に有機ＥＬアレイを一括作製し、別体のドライバーＩＣを組み合わせ、有機ＥＬアレイの発光部を感光ドラム上に結像させるのに集光性ロッドレンズアレイを用いている。
【０００４】
特開平１１−１９８４３３号においては、複数列を持つワンチップ有機ＥＬアレイを用いるもので、その発光部を感光ドラム上に結像させる光学系は不明である。なお、有機ＥＬアレイのＥＬ層は蒸着により堆積している。
【０００５】
特開２０００−７７１８８においては、基板上面にインオ交換法でマイクロレンズを作成するか、基板裏面にフォトレジストを用いる方法あるいはレプリカ法でマイクロレンズを作成し、そのマイクロレンズに位置合わせて共振器構造を持つ有機ＥＬアレイを蒸着により堆積する。
【０００６】
特開平１０−１２３７７号はアクティブマトリックス型有機ＥＬ表示体の製造方法に関するもので、薄膜トランジスタを有するガラス基板上に有機発光層をインクジェット法により形成するものである。
【０００７】
特開２０００−３２３２７６においては、有機ＥＬ素子の正孔注入層、有機発光層を隔壁を設けてインクジェット法により塗布して形成するものである。
【０００８】
特開２００１−１８４４１においては、感光ドラム内部に発光層とその発光制御を行うＴＦＴ層を形成してプリンタを構成するものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
以上の従来技術において、有機ＥＬアレイを電子写真方式等のプリンタの露光ヘッドに用いる場合、有機ＥＬアレイの発光部からの光束を感光ドラム上に集光させるのに集光性ロッドレンズアレイを用いる場合は、光路長が長くなり大型化してしまい、また、集光性ロッドレンズは各発光部に対して一対一に配置されないので周期的な光量むらが発生し、さらに、集光性ロッドレンズは製造方法上高度なためコストアップは避けられない。
【００１０】
また、マイクロレンズアレイを用いるものの場合は、各マイクロレンズを各発光部に対して一対一に配置するが、発光部に対応するマイクロレンズでなくその隣等の対応しないマイクロレンズを経て対応しない画素位置に入射するクロストークが発生しがちで、解像力の低下等に繋がる問題がある。
【００１１】
本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、有機ＥＬアレイの個々の素子に対応させてマイクロレンズを配置する有機ＥＬアレイ露光ヘッドのクロストークを低減させて、十分な解像力、コントラストで各素子からの光束を感光体等の像担持体上に集光させるようにした小型の露光ヘッドとそれを用いた画像形成装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の有機ＥＬアレイ露光ヘッドを用いた画像形成装置は、長尺な基板の上に、少なくとも１列の画素状に配列された有機ＥＬ素子のアレイを備え、前記有機ＥＬ素子のアレイの発光側に、各有機ＥＬ素子の発光部から出た光の集光位置に隣接する有機ＥＬ素子の発光部から出た光が混入するのを遮る光学的な穴が設けられた隔壁が配置されており、前記隔壁の各穴位置に正レンズが配置されている有機ＥＬアレイ露光ヘッドを像担持体に像を書き込むための露光ヘッドとして備えており、像担持体の周囲に帯電手段、前記露光ヘッド、トナー現像手段、転写手段を配した画像形成ステーションを少なくとも２つ以上設け、転写媒体が各ステーションを通過することにより、カラー画像形成を行うタンデム方式のカラー画像形成装置において、
前記隔壁の射出側の面の高さが前記正レンズより高くなっており、かつ、
前記正レンズの材料の仕事関数をΦL 、前記隔壁の材料の仕事関数をΦB 、トナーの材料の仕事関数をΦT とするとき、
｜ΦT −ΦL ｜≦０．２ｅＶ ・・・（１）
｜ΦT −ΦB ｜≧０．５ｅＶ ・・・（２）
の関係を同時に満足することを特徴とするものである。
【００１４】
また、基板と隔壁の線膨張係数が略等しいことが望ましい。
【００１５】
また、隔壁としては、金属板に穴を開けて構成されたもの、樹脂成形で穴を開けて構成されたもの等何れでもよい。
【００１６】
また、隔壁と基板は一体的に構成されていてもよい。
【００１８】
また、隔壁の穴の壁面は、光反射性又は光吸収性であることが望ましい。
【００１９】
また、その正レンズは樹脂から構成できる。その場合、正レンズは隔壁の穴内にインクジェット法により形成されたもの、あるいは、成形法により形成されたものとすることができる。
【００２０】
また、その正レンズはガラスから構成してもよい。
【００２１】
また、その正レンズはボールレンズからなっていてもよい。
【００２２】
また、有機ＥＬ素子は陽極側に発光光を射出するもの、陰極側に発光光を射出するもの何れでもよい。
【００２３】
また、有機ＥＬ素子は高分子型あるいは低分子型何れでもよい。
【００２４】
また、有機ＥＬ素子は基板上に設けたＴＦＴで発光制御が行われることが望ましい。
【００２７】
本発明においては、有機ＥＬ素子のアレイの発光側に、各有機ＥＬ素子の発光部から出た光の集光位置に隣接する有機ＥＬ素子の発光部から出た光が混入するのを遮る光学的な穴が設けられた隔壁が配置されているので、隣接画素間のクロストークが低減され、十分な解像力、コントラストを得ることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の有機ＥＬアレイ露光ヘッドとそれを用いた画像形成装置の実施例を図面を参照にしながら説明する。
【００２９】
図１は、本発明に基づく有機ＥＬアレイ露光ヘッドの１実施例の模式的な平面図であり、図２に図１の直線Ａ−Ａ’に沿うアレイの１画素の断面図を示す。
【００３０】
この実施例の有機ＥＬアレイ露光ヘッド１は、２列のアレイ２、２’が平行で相互の画素が千鳥状になるように配列されたもので、各アレイ２、２’は直線状に配置された多数の発光画素３からなり、各画素３の構成は同じで、有機ＥＬ素子４とその有機ＥＬ素子４の発光を制御するＴＦＴ５とからなる。
【００３１】
図２に１画素３の有機ＥＬ素子４とＴＦＴ５とを含む断面図を示す。この有機ＥＬ素子４は陰極側から発光光を出射させる例である。
【００３２】
有機ＥＬ素子４は、陰極１０及び陽極７からそれぞれ電子と正孔が注入され、再結合することにより発光するもので、電子輸送性の発光層９と正孔注入層８が積層された構造となっている。
【００３３】
有機ＥＬ素子には、陰極から光を取り出すものと、陽極から光を取り出すものがあり、陽極すなわち基板側から光を取り出すものが一般的であるが（後記の実施例）、これは製造上の制約による部分が大きい。基板側出射のため、基板はガラス等の透明部材に限られ、駆動回路もガラス上に形成できるＴＦＴとなっていた。
【００３４】
一方、本実施例は陰極側から光を取り出す構成であり、陰極１０は光透過性である。一方、陽極７は光透過性でなく反射性とすることで陰極１０側への放射量を多くできる効果がある。
【００３５】
この有機ＥＬアレイ露光ヘッド１は、ガラス、シリコン等よりなる基板６、ＩＴＯ又はマグネシウム・銀の合金や、アルミニウム等からなる陽極７、正孔注入層８、発光層９、ＩＴＯ又は光を透過するのに十分薄い金属電極である陰極１０、透明樹脂からなる接着層１１、水分に触れることにより発光層９が劣化するのを防止する封止部材と集光素子を兼ねたマイクロレンズ１３、マイクロレンズ１３間に配置された隔壁１２とから構成される１つの発光画素３が、図１に示すように、例えば２列のアレイ２、２’状に配列された構造となっている。
【００３６】
そして、後で説明するように、例えば電子写真方式のカラー画像形成装置の露光ヘッドに用いるに当たっては、マイクロレンズ１３に感光体が対向する構成となり、各マイクロレンズ１３の作用で各発光画素３からの発光光が感光体上にアレイ状に集光されることになる。
【００３７】
この実施例の有機ＥＬアレイ露光ヘッド１の基本的な製法及び構成として、基板６上にアレイ状に配置された有機ＥＬ素子４とＴＦＴ５とからなる有機ＥＬアレイと、有機ＥＬ素子４の発光光を集光するマイクロレンズ１３のアレイとは別体で作製され、これを接着層１１を介して光学的・機械的に結合される構成となっている。有機ＥＬ素子４の製法は公知の一般的なものの何れでもよく、各膜７、８、９、１０は、基板６上に真空蒸着法、キャスト法等によって成膜される。あるいは、特開平１０−１２３７７号等に記載されているように、インクジェット法により形成することもできる。マイクロレンズ１３、接着層１１としては、紫外線硬化型樹脂が最も利用しやすいが、発光波長に対して十分な透過率を有すると同時に、製造プロセスに合致ものであれば、この限りではない。特に、発光層９の材料は紫外線照射を嫌うため、熱硬化性等の樹脂の方がよい場合も考えられる。
【００３８】
有機ＥＬアレイの作製方法の１例を説明すると、基板６上にまずＴＦＴ５を作製する。ＴＦＴ５の作製方法を種々知られているが。例えば、基板６上に最初にシリコン酸化膜を堆積し、さらにアモルファスシリコン膜を堆積する。次に、このアモルファスシリコン膜に対してエキシマレーザ光を照射して結晶化を行い、チャネルとなるポリシリコン膜を形成する。このポリシリコン膜をパタニング後、ゲート絶縁膜を堆積し、さらに窒化タンタルからなるゲート電極を形成する。続いて、ＮチャンネルＴＦＴのソース・ドレイン部をリンのイオン注入により、ＰチャンネルＴＦＴのソース・ドレイン部をボロンのイオン注入によりそれぞれ形成する。イオン注入した不純物を活性化後、第１層間絶縁膜の堆積、第１コンタクトホールの開口、ソース線の形成、第２層間絶縁膜の堆積、第２コンタクトホールの開口、金属画素電極の形成を順次行い、ＴＦＴ５のアレイが完成する（例えば、第８回電子ディスプレイ・フォーラム（２００１．４．１８）「高分子型有機ＥＬディスプレイ」参照。）。ここで、この金属画素電極は、有機ＥＬ素子４の陽極７となるもので、有機ＥＬ素子４の反射層を兼用するものであり、Ｍｇ、Ａｇ、Ａｌ、Ｌｉ等の金属薄膜電極で形成される。
【００３９】
次いで、正孔注入層用のインク組成物をインクジェット方式プリント装置のヘッドから吐き出し、各画素の陽極７上にパターニング塗布を行う。塗布後、溶媒を除去し、熱処理して正孔注入層８を形成する。
【００４０】
ここで、本発明で言うインクジェット方式とは、圧電素子等の機械的エネルギーを利用してインク組成物を吐き出すピエゾジェット方式、ヒータの熱エネルギーを利用して気泡を発生させ、その気泡の生成に基づいてインク組成物を吐き出すサーマル方式の何れでもよい（（社）日本写真学会・日本画像学会合同出版委員会編「ファインイメージングとハードコピー」１９９９．１．７発行（（株）コロナ社）ｐ．４３）。図３に、ピエゾジェット方式のヘッドの構成例を示す。インクジェット用ヘッド２１は、例えばステンレス製のノズルプレート２２と振動板２３とを備え、両者は仕切部材（リザーバープレート）２４を介して接合されている。ノズルプレート２２と振動板２３との間には、仕切部材２４によって複数のインク室２５と液溜り（不図示）とが形成されている。インク室２５及び液溜りの内部はインク組成物で満たされており、インク室２５と液溜りとは供給口を介して連通している。さらに、ノズルプレート２２には、インク室２５からインク組成物をジェト状に噴射するためのノズル孔２６が設けられている。一方、インクジェット用ヘッド２１には、液溜りにインク組成物を供給するためのインク導入孔が形成されている。また、振動板２３のインク室２５に対向する面と反対側の面上には、インク室２５の位置に対応させて圧電素子２８が接合されている。この圧電素子２８は一対の電極２９の間に位置し、通電すると圧電素子２８が外側に突出するように撓曲する。これによってインク室２５の容積が増大する。したがって、インク室２５内に増大した容積分に相当するインク組成物が液溜りから供給口を介して流入する。次に、圧電素子２８への通電を解除すると、圧電素子２８と振動板２３は共に元の形状に戻る。これにより空間２５も元の容積に戻るためインク室２５内部のインク組成物の圧力が上昇し、ノズル孔２６から隔壁９を設けた基板に向けてインク組成物が噴出するものである。
【００４１】
陽極７上に正孔注入層８を形成した後、発光層用のインク組成物をインクジェット方式プリント装置のヘッドから吐き出し、各画素の正孔注入層８上にパターニング塗布を行う。塗布後、溶媒を除去し、熱処理して発光層９を形成する。
【００４２】
なお、以上の正孔注入層８と発光層９との順番は反対であってもよい。水分に対してより耐性のある層を表面側（基板６からより離れた側）に配置するようにすることが望ましい。
【００４３】
また、正孔注入層８と発光層９は、上記のようにインクジェット方式でインク組成物を塗布することにより作成する代わりに、公知のスピンコート法、ディップ法あるいは蒸着法で作成することもできる。特に、有機ＥＬ材料が高分子有機ＥＬ材料の場合はインクジェット方式が適しており、低分子有機ＥＬ材料の場合は蒸着法が適している。
【００４４】
なお、発光層９に用いる材料、正孔注入層８に用いる材料については、高分子有機ＥＬ材料については、例えば特開平１０−１２３７７号、低分子有機ＥＬ材料については、例えば特開平１１−１３８８９９号等で公知の種々のものが利用でき、詳細は省く。
【００４５】
各画素の陽極７上に正孔注入層８と発光層９を順に形成した後、基板６の表面全面に真空蒸着法により有機ＥＬ素子４の陰極１０となる透明電極を被着させる。この透明電極の材料としては、酸化すず膜、ＩＴＯ膜、酸化インジウムと酸化亜鉛との複合酸化物膜等があり、真空蒸着法以外に、フォトリソグラフィ法やスパッタ法、パイロゾル法等が採用できる。
【００４６】
このようにして作製された有機ＥＬアレイの上に、マイクロレンズ１３間に隔壁１２が配置されてなるマイクロレンズアレイが、各マイクロレンズ１３が各有機ＥＬ素子４と一対一で対応したアライメント状態にして接着層１１により光学的・機械的に結合される。
【００４７】
なお、図２の構成では、陰極１０側すなわち基板６と反対側に発光光を出射する構成であるため、基板６は不透明でよく、駆動する回路もＴＦＴ５である必要はない。一般のシリコンプロセスで形成した駆動回路上に、有機ＥＬ素子４を積層した構成も可能である。
【００４８】
さて、ここで、隔壁１２について説明する。ＴＦＴ５の制御により陰極１０と陽極７の間に電圧が印加されると、発光層９が発光する。その発光光は発光層９から等方的にあらゆる方向に放射されるが、陽極７が非光透過性であれば、陰極１０を透過して主に図２の上方に放射される。発光層９の法線に対し角度の小さい成分はそのままマイクロレンズ１３に到達しそれを通って直接出射され、所定位置に集光する。一方、発光層９の法線に対し角度の大きい成分は、マイクロレンズ１３間の隔壁１２に向かう。隔壁１２として、例えば金属板に多数のマイクロレンズ１３をアレイ状に保持する穴１４を開けたもので構成する場合は、隔壁１２の穴１４の壁面は光反射性であるので、１回反射して、あるいは、隔壁１２の穴１４の壁面間で多重反射して、マイクロレンズ１３に到達して出射され、その中の少なくとも一部は、上記の直接マイクロレンズ１３を通って集光する光の集光位置近傍に集光する。したがって、この場合は、発光層９の法線に対し角度の大きい成分も、アレイ状に集光する光として利用されるため、高効率で低パワー、長寿命（有機ＥＬでは最も大きな問題である。）の露光ヘッドとすることが可能となる。
【００４９】
隔壁１２が、黒色レジスあるいはカーボンパウダーを分散した樹脂等の光吸収性のものから構成する場合は、このような発光層９の法線に対し角度の大きい成分は穴１４の壁面で吸収されるので、この角度の大きい成分をより確実に消滅させることができる。
【００５０】
隔壁１２が光反射性、光吸収性何れの場合も、隔壁１２がない場合に比べて、感光体上において隣接する隣の画素からの出射光との重なりを生じる（クロストークが起こる）度合いが著しく低減される効果が高い。
【００５１】
なお、以上の図２の有機ＥＬ素子４の陰極１０側から発光光を出射させる構成では、有機ＥＬ素子４と外界を隔てるのは封止部材（マイクロレンズ１３）のみとなり薄くできるため、有機ＥＬ素子４からの取り出し光量の向上等が可能である。また、有機ＥＬ素子４の発光部とマイクロレンズ１３あるいは隔壁１２との距離が短くでき、画素間のクロストークの防止がより容易になる。
【００５２】
さて、隔壁１２としては、上記のように多数の穴１４をアレイ状に開けた金属板からなるもの、成形により多数の穴１４をアレイ状に開けた樹脂板からなるもの等があるが、何れの場合も、基板６と線膨張係数が略等しいものを用いるのが望ましい。そうすれば、温度が変化しても有機ＥＬ素子４の発光点と隔壁１２中のマイクロレンズ１３がずれず、露光ヘッド１の集光点アレイの温度安定性が高くなる。なお、隔壁１２を樹脂成形により作製する場合、製造が容易で、ローコスト・軽量となるメリットがある。
【００５３】
上記では、有機ＥＬアレイと、隔壁１２がレンズ間に配置さたマイクロレンズアレイとを別体に作製して接着層１１で結合するものとしたが、隔壁１２を基板６と一体的に構成してもよい。例えば、基板６表面に画素３を配置する一定深さの穴１４をアレイ状に形成し、その穴１４間の部分に隔壁１２の機能を担わせ、各穴１４の底にＴＦＴ５や有機ＥＬ素子４（陽極７、正孔注入層８、発光層９、陰極１０）を積層し、その有機ＥＬ素子４上にマイクロレンズ１３を配置する。この場合、基板６自身を光反射性あるいは光吸収性とするか、基板６がガラス等の透明なものからなる場合は、基板６表面に形成した穴１４の内面を光反射性あるいは光吸収性になるように、例えば光反射膜あるいは光吸収膜を塗布等すればよい。このように、隔壁１２を基板６と一体的に構成する場合は、有機ＥＬ素子４の発光部とマイクロレンズ１３及び隔壁１２と位置精度が向上するメリットがある。
【００５４】
また、隔壁１２に設けるマイクロレンズ１３としては、種々のものが考えられるが、図４に示すように、隔壁１２に設けた穴１４内に、マイクロレンズ用の透明インク組成物、例えば紫外線硬化型樹脂のモノマーをインクジェット方式プリント装置２０のヘッド２１から吐き出してパターニング塗布を行い、塗布後硬化させて、穴１４の上面に凸状に盛り上がる凸マイクロレンズとすることにより形成することができる。この場合のマイクロレンズ１３の凸表面の曲率半径、すなわち、焦点距離は、インク組成物の吐き出し量、穴１４の径、マイクロレンズ用透明インク組成物の表面張力、穴１４の内面に対する撥水性の度合い、インク組成物の硬化の際の収縮量等で決まるが、レンズ表面精度が高く、金型なしでマイクロレンズアレイを容易に作製できるメリットがある。なお、図４の穴１４の底に配置した部材１５はバッキング部材であり、インク組成物の硬化後に除去される。ただし、隔壁１２を基板６と一体的に構成する場合は、部材１５は基板６、そこに配置したＴＦＴ５や有機ＥＬ素子４である。
【００５５】
また、隔壁１２の穴１４中に形成するマイクロレンズ１３をガラスあるいは透明樹脂から成形法（レプリカ法）で作製することもできる。この場合は、マイクロレンズ１３の形状の安定性が高く、また、形状の自由度も高くなる。
【００５６】
また、マイクロレンズ１３として、図５（ａ）に示すようなガラスあるいは樹脂からなるボール（球）レンズ１３’、あるいは、図５（ｂ）に示すような半球レンズ１３”を用いてもよい。これらを隔壁１２の穴１４内に落とし込んで接着剤１６で固定すればよい。
【００５７】
ところで、隔壁１２の穴１４内に配置するマイクロレンズ１３のレンズ面と隔壁１２の上面との高さの関係であるが、図２、図４、図５（ａ）のように、隔壁１２の上面よりマイクロレンズ１３のレンズ面をより高くする場合と、図５（ｂ）のように、マイクロレンズ１３のレンズ面より隔壁１２を高くする場合とがある。後者の場合、隔壁１２が保護部材となってマイクロレンズ１３をキズ・破損から保護することができる。前者の場合は、図４のようにインクジェット法によりマイクロレンズ１３を容易に作製することができる。
【００５８】
さて、次に、有機ＥＬ素子４の陽極側から発光光を出射させる実施例を図６に示す。図６は図２と同様、図１の直線Ａ−Ａ’に沿うアレイの１画素の断面図である。
【００５９】
この有機ＥＬアレイ露光ヘッド１は、ガラス等の透明基板６上に、有機ＥＬ素子４が、図２の場合と同様にして、ＩＴＯ等略透明な材質からなる陽極７、正孔注入層８、発光層９、ＩＴＯ又はマグネシウム・銀の合金や、アルミニウム等からなる電極である陰極１０として形成され、その上に接着層１７により水分に触れることにより発光層９が劣化するのを防止する封止部材１８が接着されて、有機ＥＬアレイが作製される。
【００６０】
この有機ＥＬ素子４の製法は、図２の場合と同様に公知の一般的なものの何れでもよく、各膜７、８、９、１０は、基板６上に真空蒸着法、キャスト法等によって成膜される。あるいは、特開平１０−１２３７７号等に記載されているように、インクジェット法により形成することもできる。
【００６１】
このようにして作製された有機ＥＬアレイのこの構成では基板６側に、図２の場合と同様に、マイクロレンズ１３間に隔壁１２が配置されてなるマイクロレンズアレイを、各マイクロレンズ１３が各有機ＥＬ素子４と一対一で対応したアライメント状態にして接着層１１により光学的・機械的に結合する。
【００６２】
この、図６の構成では、陽極７側すなわち基板６側に発光光を出射する構成であるため、基板６は透明でなくてはならないので、駆動する回路はＴＦＴ５を用いる必要がある。
【００６３】
この構成においても、ＴＦＴ５の制御により陰極１０と陽極７の間に電圧が印加されると、発光層９が発光する。その発光光は発光層９から等方的にあらゆる方向に放射されるが、陰極１０が非光透過性であれば、陽極７と基板６を透過して主に図６の下方に放射される。発光層９の法線に対し角度の小さい成分はそのままマイクロレンズ１３に到達しそれを通って直接出射され、所定位置に集光する。一方、発光層９の法線に対し角度の大きい成分は、マイクロレンズ１３間の隔壁１２に向かう。隔壁１２の穴１４が光反射性である場合は、１回反射あるいは穴１４の壁面間での多重反射の後、マイクロレンズ１３に到達して出射され、その中の少なくとも一部は、直接マイクロレンズ１３を通って集光する光の集光位置近傍に集光する。したがって、この場合は、発光層９の法線に対し角度の大きい成分も、アレイ状に集光する光として利用されるため、高効率で低パワー、長寿命（有機ＥＬでは最も大きな問題である。）の露光ヘッドとすることが可能となる。隔壁１２が光吸収性である場合は、このような発光層９の法線に対し角度の大きい成分は隔壁１２で吸収されるので、この角度の大きい成分をより確実に消滅させることができる。したがって、何れの場合も、隔壁１２がない場合に比べて、感光体上において隣接する隣の画素からの出射光との重なりを生じる（クロストークが起こる）度合いが著しく低減される効果が得られる。
【００６４】
この図６の構成は、従来の有機ＥＬ素子と同様に透明基板６の陽極７側に発光光を出射する構成のため、材料の選定、製造方法が容易である特長を持つが、透明基板６を通してマイクロレンズ１３と隔壁１２に発光光を入射させるため、有機ＥＬ素子４の発光部とマイクロレンズ１３あるいは隔壁１２との距離が長くなりがちで、有機ＥＬ素子４からの取り出し光量が少なくなったり、画素間のクロストークが増える傾向にある。これらを緩和するためには、基板６に十分薄いものを用いるか、有機ＥＬアレイを作製した後、基板６を削って薄くするかの何れかを行う必要がある。現在、基板６としては０．３ｍｍ程度の厚さのものが利用可能であり、また、研磨により０．１ｍｍ程度まで薄くする技術も一般に利用可能になりつつある。研磨工程中のハンドリングあるいは製品になってからの機械的強度が不足する場合は、枠的な厚みのある部分を基板６に残す構成によりこれを回避することができる。
【００６５】
なお、この図６の陽極７側に発光光を出射する構成の場合も、隔壁１２とマイクロレンズ１３に関しては、図２の場合と同様に適用できるので説明は省く。
【００６６】
さて、以上のような本発明によりマイクロレンズ間に隔壁を設けてクロストークを低減させた有機ＥＬアレイ露光ヘッド１は、図７に側面図を示すように、有機ＥＬアレイ露光ヘッド１から所定距離Ｌだけ離れた面Ｓ上に、有機ＥＬアレイ露光ヘッド１の画素３配列と同じ配列パターンで各有機ＥＬ発光部４からの発光光束を集光する。したがって、有機ＥＬアレイ露光ヘッド１の長手方向に直交する方向にこの面Ｓを相対的に移動させ、かつ、有機ＥＬアレイ露光ヘッド１の各有機ＥＬ素子４の発光をＴＦＴ５により制御することで、面Ｓ上に所定のパターンを記録することができる。
【００６７】
そこで、本発明においては、上記のような本発明の有機ＥＬアレイ露光ヘッド１を例えば電子写真方式のカラー画像形成装置の露光ヘッドに用いることにする。図８は、本発明の同様な４個の有機ＥＬアレイ露光ヘッド１Ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙを対応する同様の４個の感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙの露光位置にそれぞれ配置したタンデム方式のカラー画像形成装置の１例の全体の概略構成を示す正面図である。図８に示すように、この画像形成装置は、駆動ローラ５１と従動ローラ５２とテンションローラ５３とでテンションを加えて張架されて、図示矢印方向（反時計方向）へ循環駆動される中間転写ベルト５０を備え、この中間転写ベルト５０に対して所定間隔で配置された４個の像担持体としての外周面に感光層を有する感光体４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙが配置される。符号の後に付加されたＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙはそれぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエローを意味し、それぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエロー用の感光体であることを示す。他の部材についても同様である。感光体４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙは中間転写ベルト５０の駆動と同期して図示矢印方向（時計方向）へ回転駆動されるが、各感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の周囲には、それぞれ感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の外周面を一様に帯電させる帯電手段（コロナ帯電器）４２（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）と、この帯電手段４２（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）により一様に帯電させられた外周面を感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の回転に同期して順次ライン走査する本発明の上記のような有機ＥＬアレイ露光ヘッド１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）と、この有機ＥＬアレイ露光ヘッド１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）で形成された静電潜像に現像剤であるトナーを付与して可視像（トナー像）とする現像装置４４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）と、この現像装置４４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）で現像されたトナー像を一次転写対象である中間転写ベルト５０に順次転写する転写手段としての一次転写ローラ４５（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）と、転写された後に感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の表面に残留しているトナーを除去するクリーニング手段としてのクリーニング装置４６（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）とを有している。
【００６８】
ここで、各有機ＥＬアレイ露光ヘッド１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）は、図７に示すように、各有機ＥＬ素子４の発光部に対応した位置の隔壁１２の穴１４中にインクジェット方式で所定の焦点距離のマイクロレンズ１３が形成されてなるもので、対応する感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の表面から所定距離Ｌだけ離れて、有機ＥＬアレイ露光ヘッド１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）のアレイ方向が感光体ドラム４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の母線に沿うように設置される。そして、各有機ＥＬアレイ露光ヘッド１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の発光エナルギーピーク波長と感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の感度ピーク波長とは略一致するように設定されている。
【００６９】
現像装置４４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）は、例えば、現像剤として非磁性一成分トナーを用いるもので、その一成分現像剤を例えば供給ローラで現像ローラへ搬送し、現像ローラ表面に付着した現像剤の膜厚を規制ブレードで規制し、その現像ローラを感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）に接触あるいは押厚させて感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の電位レベルに応じて現像剤を付着させることによりトナー像として現像するものである。
【００７０】
このような４色の単色トナー像形成ステーションにより形成された黒、シアン、マゼンタ、イエローの各トナー像は、一次転写ローラ４５（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）に印加される一次転写バイアスにより中間転写ベルト５０上に順次一次転写され、中間転写ベルト５０上で順次重ね合わされてフルカラーとなったトナー像は、二次転写ローラ６６において用紙等の記録媒体Ｐに二次転写され、定着部である定着ローラ対６１を通ることで記録媒体Ｐ上に定着され、排紙ローラ対６２によって、装置上部に形成された排紙トレイ６８上へ排出される。
【００７１】
なお、図８中、６３は多数枚の記録媒体Ｐが積層保持されている給紙カセット、６４は給紙カセット６３から記録媒体Ｐを一枚ずつ給送するピックアップローラ、６５は二次転写ローラ６６の二次転写部への記録媒体Ｐの供給タイミングを規定するゲートローラ対、６６は中間転写ベルト５０との間で二次転写部を形成する二次転写手段としての二次転写ローラ、６７は二次転写後に中間転写ベルト５０の表面に残留しているトナーを除去するクリーニング手段としてのクリーニングブレードである。
【００７２】
なお、本発明の有機ＥＬアレイ露光ヘッド１をこのような電子写真方式の画像形成装置の露光ヘッドに用いるとき、現像剤のトナーがマイクロレンズ１３のレンズ面に付着して汚してしまい、露光むら等の画像劣化の原因になる。そこで、有機ＥＬアレイ露光ヘッド１のマイクロレンズ１３に用いる材料の仕事関数ΦL と、隔壁１２の材料の仕事関数ΦB と、トナーの材料の仕事関数ΦT とが次の関係を同時に満足するようにそれらの材料を選択することが望ましい。
【００７３】
｜ΦT −ΦL ｜≦０．２ｅＶ ・・・（１）
｜ΦT −ΦB ｜≧０．５ｅＶ ・・・（２）
上記条件を満足するような材料の組み合わせを用いると、有機ＥＬアレイ露光ヘッド１を汚するトナーは専らマイクロレンズ１３の周囲の隔壁１２に付着し、レンズ面には付着しないので、マイクロレンズ１３のレンズ面はトナーで汚れることが防止できることになる。
【００７４】
以上、本発明の有機ＥＬアレイ露光ヘッド及びそれを用いた画像形成装置を実施例に基づいて説明したが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可能である。
【００７５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の有機ＥＬアレイ露光ヘッド及びそれを用いた画像形成装置によると、有機ＥＬ素子のアレイの発光側に、各有機ＥＬ素子の発光部から出た光の集光位置に隣接する有機ＥＬ素子の発光部から出た光が混入するのを遮る光学的な穴が設けられた隔壁が配置されているので、隣接画素間のクロストークが低減され、十分な解像力、コントラストを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく有機ＥＬアレイ露光ヘッドの１実施例の模式的な平面図である。
【図２】有機ＥＬ素子の陰極側から発光光を出射させる実施例の１画素の断面図である。
【図３】インクジェット方式中のピエゾジェット方式のヘッドの構成例を示す図である。
【図４】隔壁の穴内にインクジェット方式でマイクロレンズを形成する様子を説明するための図である。
【図５】隔壁の穴内にボールレンズ、半球レンズを落とし込んでマイクロレンズとすることを説明するための図である。
【図６】有機ＥＬ素子の陽極側から発光光を出射させる実施例の１画素の断面図である。
【図７】本発明による有機ＥＬアレイ露光ヘッドの集光の様子を示す側面図である。
【図８】本発明の有機ＥＬアレイ露光ヘッドを配置したタンデム方式のカラー画像形成装置の１例の全体の概略構成を示す正面図である。
【符号の説明】
１…有機ＥＬアレイ露光ヘッド
１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）…有機ＥＬアレイ露光ヘッド
２、２’…アレイ
３…発光画素
４…有機ＥＬ素子
５…ＴＦＴ
６…ガラス基板
７…陽極
８…正孔注入層
９…発光層
１０…陰極
１１…接着層
１２…隔壁
１３…マイクロレンズ
１３’…ボール（球）レンズ
１３”…半球レンズ
１４…穴
１５…バッキング部材
１６…接着剤
１７…接着層
１８…封止部材
２０…インクジェット方式プリント装置
２１…ヘッド
２２…ノズルプレート
２３…振動板
２４…仕切部材（リザーバープレート）
２５…インク室
２６…ノズル孔
２８…圧電素子
２９…電極
４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）…感光体ドラム
４２（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）…帯電手段（コロナ帯電器）
４４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）…現像装置
４５（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）…一次転写ローラ
４６（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）…クリーニング装置
５０…中間転写ベルト
５１…駆動ローラ
５２…従動ローラ
５３…テンションローラ
６１…定着ローラ対
６２…排紙ローラ対
６３…給紙カセット
６４…ピックアップローラ
６５…ゲートローラ対
６６…二次転写ローラ
６７…クリーニングブレード
６８…排紙トレイ
Ｓ…面
Ｐ…記録媒体
Claims (17)
- 長尺な基板の上に、少なくとも１列の画素状に配列された有機ＥＬ素子のアレイを備え、前記有機ＥＬ素子のアレイの発光側に、各有機ＥＬ素子の発光部から出た光の集光位置に隣接する有機ＥＬ素子の発光部から出た光が混入するのを遮る光学的な穴が設けられた隔壁が配置されており、前記隔壁の各穴位置に正レンズが配置されている有機ＥＬアレイ露光ヘッドを像担持体に像を書き込むための露光ヘッドとして備えており、像担持体の周囲に帯電手段、前記露光ヘッド、トナー現像手段、転写手段を配した画像形成ステーションを少なくとも２つ以上設け、転写媒体が各ステーションを通過することにより、カラー画像形成を行うタンデム方式のカラー画像形成装置において、
前記隔壁の射出側の面の高さが前記正レンズより高くなっており、かつ、
前記正レンズの材料の仕事関数をΦ L 、前記隔壁の材料の仕事関数をΦ B 、トナーの材料の仕事関数をΦ T とするとき、
｜Φ T −Φ L ｜≦０．２ｅＶ ・・・（１）
｜Φ T −Φ B ｜≧０．５ｅＶ ・・・（２）
の関係を同時に満足することを特徴とする画像形成装置。 - 前記基板と前記隔壁の線膨張係数が略等しいことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
- 前記隔壁は、金属板に穴を開けて構成されたものであることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
- 前記隔壁は、樹脂成形で穴を開けて構成されたものであることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
- 前記隔壁と前記基板は一体的に構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
- 前記隔壁の前記穴の壁面が光反射性であることを特徴とする請求項１から５の何れか１項記載の画像形成装置。
- 前記隔壁の前記穴の壁面が光吸収性であることを特徴とする請求項１から５の何れか１項記載の画像形成装置。
- 前記正レンズは樹脂からなることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
- 前記正レンズは前記隔壁の前記穴内にインクジェット法により形成されたものであることを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
- 前記正レンズは前記隔壁の前記穴内に成形法により形成されたものであることを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
- 前記正レンズはガラスからなることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
- 前記正レンズはボールレンズからなることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
- 前記有機ＥＬ素子は陽極側に発光光を射出するものであることを特徴とする請求項１から１２の何れか１項記載の画像形成装置。
- 前記有機ＥＬ素子は陰極側に発光光を射出するものであることを特徴とする請求項１から１２の何れか１項記載の画像形成装置。
- 前記有機ＥＬ素子は高分子型であることを特徴とする請求項１から１４の何れか１項記載の画像形成装置。
- 前記有機ＥＬ素子は低分子型であることを特徴とする請求項１から１４の何れか１項記載の画像形成装置。
- 前記有機ＥＬ素子は前記基板上に設けたＴＦＴで発光制御が行われることを特徴とする請求項１から１６の何れか１項記載の画像形成装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002098458A JP4126531B2 (ja) | 2002-04-01 | 2002-04-01 | 有機ｅｌアレイ露光ヘッドを用いた画像形成装置 |
| US10/383,865 US7081912B2 (en) | 2002-03-11 | 2003-03-10 | Optical writing head such as organic EL array exposure head, method of manufacturing the same, and image forming apparatus using the same |
| EP03004944A EP1352751B1 (en) | 2002-03-11 | 2003-03-10 | Optical writing head such as organic EL array exposure head, method of manufacturing the same, and image forming apparatus using the same |
| AT03004944T ATE381441T1 (de) | 2002-03-11 | 2003-03-10 | Optischer schreibkopf wie organische elektrolumineszente belichtungskopf-matrizen, verfahren zu dessen herstellung und bilderzeugungsvorrichtung, die diesen nutzt |
| DE60318145T DE60318145T2 (de) | 2002-03-11 | 2003-03-10 | Optischer Schreibkopf wie organische elektrolumineszente Belichtungskopf-Matrizen, Verfahren zu dessen Herstellung und Bilderzeugungsvorrichtung, die diesen nutzt |
| CNU032404360U CN2697694Y (zh) | 2002-03-11 | 2003-03-11 | 有机el阵列曝光头等光印写头及使用该写头的图像形成装置 |
| CNB031195725A CN1262893C (zh) | 2002-03-11 | 2003-03-11 | 光印写头、其制作方法及使用该头的图像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002098458A JP4126531B2 (ja) | 2002-04-01 | 2002-04-01 | 有機ｅｌアレイ露光ヘッドを用いた画像形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003291404A JP2003291404A (ja) | 2003-10-14 |
| JP4126531B2 true JP4126531B2 (ja) | 2008-07-30 |
Family
ID=29240443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002098458A Expired - Fee Related JP4126531B2 (ja) | 2002-03-11 | 2002-04-01 | 有機ｅｌアレイ露光ヘッドを用いた画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4126531B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004363049A (ja) | 2003-06-06 | 2004-12-24 | Seiko Epson Corp | 有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法及び、有機エレクトロルミネッセンス表示装置並びに、有機エレクトロルミネッセンス表示装置を備える表示装置 |
| JP4771040B2 (ja) * | 2003-09-17 | 2011-09-14 | スタンレー電気株式会社 | Ｅｌ照明装置 |
| JP4678209B2 (ja) * | 2005-02-24 | 2011-04-27 | セイコーエプソン株式会社 | 光学ヘッド、および画像形成装置 |
| JP2006252885A (ja) * | 2005-03-09 | 2006-09-21 | Seiko Epson Corp | 電気光学装置、露光ヘッド、画像形成装置、電子機器 |
| JP2008108705A (ja) * | 2006-09-26 | 2008-05-08 | Canon Inc | 有機発光装置 |
| JP2008168436A (ja) * | 2007-01-06 | 2008-07-24 | Seiko Epson Corp | 遮光部材およびそれを用いたラインヘッド、画像形成装置 |
| JP4924053B2 (ja) * | 2007-01-19 | 2012-04-25 | カシオ計算機株式会社 | 発光装置及び印刷装置 |
| JP4985038B2 (ja) * | 2007-03-30 | 2012-07-25 | 富士ゼロックス株式会社 | 光学装置の製造方法 |
| JP5600895B2 (ja) | 2009-06-26 | 2014-10-08 | 富士ゼロックス株式会社 | 有機電界発光素子、露光装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置、表示装置、有機電界発光素子の駆動方法 |
| KR101596983B1 (ko) * | 2010-03-31 | 2016-02-23 | 가부시키가이샤 제이올레드 | 표시 패널 장치 및 표시 패널 장치의 제조 방법 |
| JP5373054B2 (ja) | 2010-03-31 | 2013-12-18 | パナソニック株式会社 | 表示パネル装置及び表示パネル装置の製造方法 |
| CN102213931A (zh) * | 2010-04-01 | 2011-10-12 | 株式会社东芝 | 光头以及图像形成装置 |
| JP5743669B2 (ja) * | 2011-04-18 | 2015-07-01 | キヤノン株式会社 | 表示装置及びその製造方法 |
| JPWO2022123379A1 (ja) * | 2020-12-07 | 2022-06-16 |
-
2002
- 2002-04-01 JP JP2002098458A patent/JP4126531B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003291404A (ja) | 2003-10-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4766218B2 (ja) | 有機ｅｌアレイ露光ヘッドとその作製方法及びそれを用いた画像形成装置 | |
| EP1352751B1 (en) | Optical writing head such as organic EL array exposure head, method of manufacturing the same, and image forming apparatus using the same | |
| KR100660591B1 (ko) | 투명 기판, 전기 광학 장치, 화상 형성 장치 및 전기 광학장치의 제조 방법 | |
| JP4126531B2 (ja) | 有機ｅｌアレイ露光ヘッドを用いた画像形成装置 | |
| JP2003291406A (ja) | 有機ｅｌアレイ露光ヘッド及びそれを用いた画像形成装置 | |
| KR100695279B1 (ko) | 전기 광학 장치의 제조 방법 및 화상 형성 장치 | |
| JP4737461B2 (ja) | 有機ｅｌ露光ヘッドの製造方法 | |
| JP4161166B2 (ja) | 有機ｅｌヘッドとその作製方法及びそれを用いた画像形成装置 | |
| US7468736B2 (en) | Image forming apparatus | |
| KR100726274B1 (ko) | 투명 기판, 전기 광학 장치, 화상 형성 장치, 및 전기 광학장치의 제조 방법 | |
| JP2003260812A (ja) | 光印写ヘッド及びそれを用いた画像形成装置 | |
| JP4300399B2 (ja) | 有機ｅｌアレイ露光ヘッド及びそれを用いた画像形成装置 | |
| JP2006110729A (ja) | 画像形成装置 | |
| KR100703022B1 (ko) | 전기 광학 장치의 제조 방법 및 화상 형성 장치 | |
| JP4305620B2 (ja) | アレイ状露光ヘッドの製造方法 | |
| JP2006315195A (ja) | ラインヘッド及び画像形成装置 | |
| JP2004195676A (ja) | 有機ｅｌアレイ露光ヘッド及びそれを用いた画像形成装置 | |
| JP4238798B2 (ja) | ラインヘッド、ラインヘッドの製造方法および画像形成装置 | |
| JP2003260811A (ja) | 光印写ヘッド、その作製方法及びそれを用いた画像形成装置 | |
| JP2005047011A (ja) | 露光ヘッドおよびそれを用いた画像形成装置 | |
| JP2006281733A (ja) | ラインヘッドとその製造方法、及び画像形成装置 | |
| JP2008004563A (ja) | 有機ｅｌヘッドとその作製方法及びそれを用いた画像形成装置 | |
| JP2006119170A (ja) | 透明基板、電気光学装置、画像形成装置及び電気光学装置の製造方法 | |
| JP2005047012A (ja) | 露光ヘッドおよびそれを用いた画像形成装置 | |
| JP2003266789A (ja) | 有機ｅｌヘッドとその作製方法及びそれを用いた画像形成装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050304 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071024 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071031 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071207 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080416 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080429 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110523 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120523 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120523 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130523 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140523 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |