JP4687175B2 - ラインヘッドモジュールおよび光源装置の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、必要な光量を得ることが可能な光源装置、その製造方法およびラインヘッドモジュールの提供を目的とする。
この構成によれば、発光素子からの出射光を第1方向について略平行化してスポット照射するので、スポットの第1方向幅を所定値に設定することができる。また、第1光学手段からの出射光を第2方向について集光してスポット照射するので、スポット光量を確保することができる。
この構成によれば、発光素子からの出射光のほとんど全てをスポット照射に利用することが可能になり、スポット光量を確保することができる。
また前記第1方向は主走査方向、前記第2方向は副走査方向であることが望ましい。
この構成によれば、スポットの第1方向幅の設定が容易になり、複数のスポット照射を狭い間隔で行うことができる。また、第2方向についてより多くの光を集光することが可能になり、スポット光量を充分に確保することができる。
有機EL素子は、精度良く作り込めるが、比較的発光強度が小さい。そこで本発明を適用することにより、スポット光量を確保することができる。
この構成によれば、複数の発光素子の光量ムラを平均化することが可能になり、複数のスポット照射の光量を均一化することができる。
マイクロレンズアレイは、インクジェット法を用いて精度良く形成することができる。
プリズムシートは安価であり、第1光学手段の製造コストを低減することができる。
また前記第2光学手段は、リニアフレネルレンズであることが望ましい。
これらの構成によれば、第1光学手段からの出射光を第2方向について充分に集光することが可能になり、スポット光量を確保することができる。
この構成によれば、複数の発光素子の光量ムラを平均化することが可能になり、複数のスポット照射の光量を均一化することができる。
この構成によれば、スポット間隔を狭くすることができるので、ドットピッチの小さい高精細な露光を行うことができる。また、感光体の露光に必要な光量を確保することができる。
最初に、画像形成装置の露光手段として用いられるラインヘッドモジュールについて説明する。
図1は、ラインヘッドモジュールの斜視図である。本実施形態のラインヘッドモジュール101は、複数の有機EL素子(不図示)を整列配置したラインヘッド(発光装置)1と、ラインヘッド1からの出射光を主走査方向(x方向、第1方向)について略平行化する第1光学手段80と、第1光学手段80からの出射光を副走査方向(y方向、第2方向)について集光する第2光学手段90とを、順に密着配置して構成されている。そして、ラインヘッドモジュール101からの出射光を感光体ドラム341の外周面にスポット照射して、感光体ドラム341を露光するようになっている。
ラインヘッド1には、複数の有機EL素子3がx方向に等ピッチで配置されている。有機EL素子3のx方向のピッチは、感光体ドラムの露光に必要な解像度によって決定される。また有機EL素子3の発光面26におけるy方向の長さは、x方向の長さより長くなっている。そして、その発光面26の各部から放射状に光を照射するようになっている。なお、有機EL素子3の詳細な構造については後述する。
図4は、有機EL素子と集光素子群との対応関係の説明図である。以下には、第1光学手段80の集光素子としてマイクロレンズ87を採用した場合を例にして説明する。
第1光学手段80では、各有機EL素子3に近接配置された複数の集光素子により、集光素子群が構成されている。例えば、第1発光面26aに近接配置された複数のマイクロレンズ87aにより第1集光素子群80aが構成され、第2発光面26bに近接配置された複数のマイクロレンズ87bにより第2集光素子群80bが構成されている。
次に、ラインヘッドにおける有機EL素子やその駆動素子等の詳細な構成につき、図5を参照して説明する。
図5は、ラインヘッドの側面断面図である。ラインヘッド1は、素子基板2と、素子基板2の表面に配設された駆動回路部5と、駆動回路部5の表面に配設された複数の有機EL素子3と、有機EL素子3を封止する封止基板30とを主として構成されている。ラインヘッドの主走査方向(x方向)には、複数の有機EL素子3が等ピッチで配置されている。各有機EL素子3は、素子基板2に垂直な方向から見て略長方形状(または略長円形状)に形成され、その長辺方向(または長軸方向)がラインヘッドの副走査方向(y方向)に略一致するように配置されている。本実施形態では、有機EL素子3における発光光を素子基板2側から取り出すボトムエミッション型の有機EL装置をラインヘッドに用いた場合を例にして説明する。
正孔注入層70の形成材料としては、特に3,4−ポリエチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルフォン酸(PEDOT/PSS)の分散液、すなわち、分散媒としてのポリスチレンスルフォン酸に3,4−ポリエチレンジオキシチオフェンを分散させ、さらにこれを水に分散させた分散液が好適に用いられる。
なお、正孔注入層70の形成材料としては、前記のものに限定されることなく種々のものが使用可能である。例えば、ポリスチレン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリアセチレンやその誘導体などを、適宜な分散媒、例えば前記のポリスチレンスルフォン酸に分散させたものなどが使用可能である。
発光層60の形成材料として、具体的には、(ポリ)フルオレン誘導体(PF)、(ポリ)パラフェニレンビニレン誘導体(PPV)、ポリフェニレン誘導体(PP)、ポリパラフェニレン誘導体(PPP)、ポリビニルカルバゾール(PVK)、ポリチオフェン誘導体、ポリメチルフェニルシラン(PMPS)などのポリシラン系などが好適に用いられる。また、これらの高分子材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素などの高分子系材料や、ルブレン、ペリレン、9,10−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン6、キナクリドン等の低分子材料をドープして用いることもできる。
次に、第1光学手段を構成するマイクロレンズの製造方法につき、図6を用いて説明する。
図6は、マイクロレンズの製造方法の説明図である。まず図6(a)に示すように、マイクロレンズの形成領域に開口部88aを有するバンク88を形成する。具体的には、基板89の表面全体に感光性樹脂材料からなるバンク層を形成し、露光および現像することにより、マイクロレンズの形成領域に開口部88aを形成する。次に、開口部88aの内面を親液処理するとともに、バンク88の表面を撥液処理する。なお、親液処理はO2ガスを用いてプラズマ処理することにより、撥液処理はCF4ガスを用いてプラズマ処理することにより、それぞれ行うことができる。
なお、上述したバンク88を設ける代わりに、フッ素基を含むSAM膜(自己組織化膜)を形成してもよい。このSAM膜の表面は撥液性を示すので、上記と同様にマイクロレンズを形成することができる。
次に、本実施形態のラインヘッドモジュールの使用形態について説明する。
本実施形態のラインヘッドモジュールは、画像形成装置における露光装置として使用される。その場合、ラインヘッドモジュールは感光体ドラムに対向配置され、ラインヘッドからの光を感光体ドラム上に照射して使用する。
まず、タンデム方式の画像形成装置につき、図7を用いて説明する。
図7は、タンデム方式の画像形成装置の概略構成図である。この画像形成装置380の中央には画像転写ユニットが配置されている。画像転写ユニットは主に、ブラック画像転写ユニットKと、シアン画像転写ユニットCと、マゼンタ画像転写ユニットMと、イエロー画像転写ユニットYと、中間転写ベルト390とを備えている。そのイエロー画像転写ユニットYは主に、感光体ドラム(像担持体)341と、帯電手段342と、本発明のラインヘッドモジュール101と、現像装置344とを備えている。
次に、4サイクル方式の画像形成装置について説明する。
図8は、4サイクル方式の画像形成装置の概略構成図である。この画像形成装置160は、感光体ドラム165の周囲に、帯電器168と、ラインヘッドモジュール167と、ロータリ構成の現像装置161とを備えて構成されている。なお、感光体ドラム165、帯電器168およびラインヘッドモジュール167の構成は、上述したタンデム方式の画像形成装置と同様である。
Claims (9)
- 複数の発光素子を備えた発光装置と、前記発光素子からの出射光を主走査方向である第1方向について平行化する第1光学手段と、前記第1光学手段により平行化された前記出射光を前記第1方向と交差する副走査方向である第2方向について集光する第2光学手段とを備えた光源装置を有し、
前記発光装置において、前記複数の発光素子の発光面が前記第1方向に整列配置されてなり、
前記発光面は、前記第1方向の長さより前記第2方向の長さの方が長くなっており、
前記第1光学手段及び前記第2光学手段を通過した光が所定の光量となるように、前記出射光の前記第1方向における集光率と前記第2方向における集光率とが設定されており、
前記第1光学手段は、前記発光素子ごとに近接配置された複数の集光素子によって構成される集光素子群を備え、
前記各発光素子に対応する前記各集光素子群は、前記各発光素子に所定の電流を供給した時に、前記各発光素子の発光面から発光される光量の測定結果に応じて決定された数の集光素子を備え、
一の前記発光素子に対応する前記集光素子群は、前記一の発光素子より前記測定光量の多い他の前記発光素子に対応する前記集光素子群に比べて、多くの前記集光素子を備えている
ことを特徴とするラインヘッドモジュール。 - 前記発光装置、前記第1光学手段および前記第2光学手段が、順に密着して配置されていることを特徴とする請求項1に記載のラインヘッドモジュール。
- 前記発光素子は、有機EL素子であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のラインヘッドモジュール。
- 前記第1光学手段は、マイクロレンズアレイであることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のラインヘッドモジュール。
- 前記第1光学手段は、プリズムシートであることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のラインヘッドモジュール。
- 前記第2光学手段は、シリンドリカルレンズであることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載のラインヘッドモジュール。
- 前記第2光学手段は、リニアフレネルレンズであることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載のラインヘッドモジュール。
- 前記第2光学手段により集光された光を感光体に導き、前記感光体を露光することを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれかに記載のラインヘッドモジュール。
- 複数の発光素子を備えた発光装置と、前記発光素子からの出射光を主走査方向である第1方向について平行化する第1光学手段と、前記第1光学手段により平行化された前記出射光を前記第1方向と交差する副走査方向である第2方向について集光する第2光学手段とを備え、
前記発光装置は、前記複数の発光素子の発光面が前記第1方向に整列配置されてなり、
前記第1光学手段は、前記発光素子ごとに近接配置された複数の集光素子によって構成される集光素子群を備えてなる光源装置の製造方法であって、
前記発光素子の発光面の前記第2方向の長さを前記第1方向の長さより長く形成する工程と、
前記第1光学手段及び前記第2光学手段を通過した光が所定の光量となるように、前記出射光の前記第1方向における集光率と前記第2方向における集光率とを設定する工程と、
前記各発光素子に所定の電流を供給した時に、前記各発光素子から発光される光量を測定する工程と、
一の前記発光素子に対応する前記集光素子群につき、前記一の発光素子より光量の多い他の前記発光素子に対応する前記集光素子群に比べて、多くの前記集光素子を形成する工程と、
を有し、
前記集光素子を形成する工程では、前記光量の測定結果に応じて、前記各発光素子に対応する前記集光素子群に含まれる集光素子の数が決定される
ことを特徴とする光源装置の製造方法。
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