JP2003025632A

JP2003025632A - 光プリントヘッドおよび画像形成装置

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Publication number: JP2003025632A
Application number: JP2001220477A
Authority: JP
Inventors: Hoaki Kobayashi; 穂明小林; Toyoki Tanaka; 豊基田中; Hiroshi Ishii; 洋石井
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2001-07-19
Filing date: 2001-07-19
Publication date: 2003-01-29
Anticipated expiration: 2021-07-19
Also published as: JP4322445B2

Abstract

(57)【要約】【課題】強い光を取り出すことができるとともに、小
型化を図ることができる光プリントヘッドおよび画像形
成装置を提供する。【解決手段】光プリントヘッドの発光素子１は、１つ
の画素内において、基板上に、有機ＥＬ層と、透光性を
有し、かつ、基板よりも光の屈折率の大きい材料からな
り、有機ＥＬ層に電圧を印加する透明電極２と、互いに
独立した複数の電極であり、かつ、有機ＥＬ層を介して
透明電極２に対向して配されて透明電極２とともに有機
ＥＬ層に電圧を印加するＡｌ電極３…と、透明電極２を
覆うように配され、透明電極２よりも光の屈折率の小さ
い材料からなる保護膜とを有する。Ａｌ電極３を選択駆
動することにより、有機ＥＬ層で発生した光は、透明電
極２を透過し、発光素子１の端面１ａから放出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリなどの電子写真方式の画像形成装置、
およびその画像形成装置において露光に用いられる光プ
リントヘッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、複写機やプリンタ、ファクシミ
リなどの電子写真方式の画像形成装置（電子写真装置）
は、例えばＬＳＵ（レーザービームスキャナーユニッ
ト）などの露光装置、感光体ドラムおよび現像装置を有
している。ここで、露光装置は、回転する感光体ドラム
にレーザー光を照射することで、感光体ドラムの表面に
静電潜像を形成するものである。現像装置は、感光体ド
ラムにトナーを供給することで、上記静電潜像を現像
（可視化）するものである。また、感光体ドラムの表面
は、帯電ローラなどの帯電部材によって、所定の電位に
均一に帯電されている。

【０００３】上記画像形成装置においては、まず、所定
の電位に均一に帯電された感光体ドラムの表面が、露光
装置からのレーザー光によって露光される。これによ
り、感光体ドラムの表面には、外部から入力された画像
データ（画像信号）に応じた静電潜像が形成される。そ
して、現像装置における現像ローラにより、感光体ドラ
ム上の静電潜像にトナーが付着し、この静電潜像は現像
されてトナー像（可視像）が形成される。

【０００４】このように、露光装置は、感光体ドラムの
表面に静電潜像を形成するために、感光体ドラムに対し
て光を照射する必要があり、このため、発光素子を備え
ている。

【０００５】ところで、上記画像形成装置における露光
の際と同様に、例えば、ワードプロセッサーやパーソナ
ルコンピュータなどのＯＡ機器の表示素子にも、視認の
ためにバックライトなどとして発光素子が用いられてい
る。

【０００６】このような表示素子に用いられる発光素子
においては、近年、特に、薄型化を図ることができる有
機エレクトロルミネッセンス層（以下、有機ＥＬ層と称
する）を用いた発光素子が注目されている。

【０００７】上記有機ＥＬ層を用いた表示素子である有
機ＥＬ表示素子は、フラットパネルディスプレイとして
非常に有望な技術であるが、同時に、寿命が短い等の問
題も抱えている。

【０００８】そこで、長寿命化を図る有機ＥＬ表示素子
として、例えば、特開平１０−２３３２８５号公報に
は、櫛歯電極を用いた平面発光素子が記載されている。
この平面発光素子は、基板上に、有機ＥＬ層を挟んで一
対の電極が形成されている。その一方の電極は櫛歯電極
であり、互いに重ならないように配置された独立した電
極である。また、他方の電極は、全面電極である。

【０００９】上記平面発光素子においては、有機ＥＬ層
で発生した光は、基板と平行な面から取り出される（面
発光となる）こととなる。また、櫛歯電極、即ち、複数
の独立した電極を有することにより、有機ＥＬが使用で
きなくなる度に電極を切り換えることができる。即ち、
上記複数の独立した電極を順次走査することにより、平
面発光素子の寿命を延ばすことができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に記載の平面発光素子は面発光であるので、発光する
光の強度は、基板上の有機ＥＬ層の発光面（有機ＥＬ層
において基板と平行な面）の面積で決定される。即ち、
１つの照射部に対して、発光部（発光面）は１つとな
る。従って、強い光を照射する場合、発光面を大きくす
る必要があり、そのような場合、平面発光素子の大型化
を招来する。

【００１１】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は、強い光を取り出すことが
できるとともに、小型化を図ることができる光プリント
ヘッドおよび画像形成装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の光プリントヘッ
ドは、上記の課題を解決するために、１つの画素内に、
エレクトロルミネッセンス層と、該エレクトロルミネッ
センス層に電圧を印加する第１電極部材と、互いに独立
した複数の電極からなり、エレクトロルミネッセンス層
を介して第１電極部材に対向して配され、該第１電極部
材とともにエレクトロルミネッセンス層に電圧を印加す
る第２電極部材と、エレクトロルミネッセンス層で発生
した光を導く光導波路とを備え、第２電極部材における
複数の電極を選択駆動することによりエレクトロルミネ
ッセンス層で発生した光を、光導波路を介して端面に導
き、該端面から光を放出することを特徴としている。

【００１３】通常、面発光の場合、発光する光の強度は
発光面の面積で決定される。即ち、強い光を照射する場
合、発光面を大きくする必要がある。また、面発光の場
合、複数の電極を選択駆動する場合、電極を切り換える
と、光プリントヘッドから放出される光の放出位置が変
化する。

【００１４】しかしながら、上記の構成によれば、光導
波路により光が導かれ、光プリントヘッドの端面から発
光することにより、光を放出する面積をしぼることとな
り、光の強度を大きくすることとなる。即ち、画素面積
以上の発光面を得ることができる。従って、光プリント
ヘッドの高解像度化および小型化を図ることができる。

【００１５】また、第２電極部材は１つの画素内に複数
の電極を有することにより、１つの画素内で選択駆動す
ることができる。従って、電極を切り換えても、光プリ
ントヘッドから放出される光の放出位置が変化すること
がない。これにより、例えば、光プリントヘッドを用い
て露光する場合でも、電極の切り換えによる露光位置の
変化を防止することができる。

【００１６】さらに、例えば、第２電極部材が１つの画
素内に複数の電極を有するとしても、簡単な工程で所望
の形状にパターニングすることができるため、量産性に
優れた光プリントヘッドを提供することができる。

【００１７】上記の光プリントヘッドは、第２電極部材
の電極のうち、１つの電極を選択して駆動することが好
ましい。

【００１８】上記の構成によれば、例えば第２電極部材
がｎ本の電極からなるとすると、電極を切り換えること
により、寿命をｎ倍に延ばすことができる。

【００１９】上記の光プリントヘッドは、第２電極部材
の複数の電極の各々について駆動するか否かを独立して
選択することが好ましい。

【００２０】上記の構成によれば、駆動する電極の組み
合わせによって、放出する光の強度を変えることができ
る。従って、容易に階調制御を行うことができる。

【００２１】上記の光プリントヘッドは、エレクトロル
ミネッセンス層で発生する光が端面から放出される際の
強度に重み付けをするために、対向する第１電極部材と
の間に印加する電圧が異なるように、第２電極部材にお
ける複数の電極の各々において重み付けがされているこ
とが好ましい。

【００２２】上記の構成によれば、第２電極部材におけ
る複数の電極の各々において、発生する光の階調を変え
ることができる。従って、それらの電極を組み合わせて
選択し、駆動することにより、少ないビット数でも細か
い階調制御を行うことができる。

【００２３】上記の光プリントヘッドは、第２電極部材
における複数の電極が、各々の電極の大きさが異なるよ
うに形成されていることが好ましい。

【００２４】上記の構成によれば、電極の大きさを変え
ることにより、簡単に重み付けを行うことができる。従
って、少ないビット数でも細かい階調制御を行うことが
できる。

【００２５】上記の光プリントヘッドは、第２電極部材
が、エレクトロルミネッセンス層で発生した光を放出す
る端面から該端面と対向する対向端面にむかって、重み
が小さくなるように重み付けされていることが好まし
い。

【００２６】一般に、光が発生する位置から放出される
位置までの距離が長い程、光の減衰量は大きくなる。従
って、例えば電極が、光の放出位置から遠い位置に配さ
れている場合、光の減衰量は大きくなる。このため、放
出位置において所望の光量を得るためには、該光量を発
光位置で得る場合に必要な電極と比較すると、電極を大
きめに製造する必要がある。

【００２７】しかしながら、上記の構成によれば、光の
放出位置である端面から遠ざかるにつれ重みは小さくな
る。従って、例えば、光の放出位置から遠い位置に配さ
れているため電極を大きめに製造する必要があったとし
ても、重みが小さければ、放出位置において所望の光量
を発光位置で得る場合と比較した場合、製造する電極の
大きさの差が小さくてすむ。

【００２８】即ち、重みの大きいものを光の放出位置に
近い位置に、また、重みの小さいものを光の放出位置か
ら遠い位置に配することにより、光の放出位置（端面）
において所望の重み付けで発光するための、電極の制御
（例えば、製造上の制御）を容易にすることができる。

【００２９】上記の光プリントヘッドは、光を放出する
端面と対向する対向端面に、入射する光を反射させる反
射板が配されていることが好ましい。

【００３０】上記の構成によれば、端面から放出される
光量を大きくすることができる。即ち、光の取り出し効
率の向上を図ることができる。

【００３１】上記の光プリントヘッドは、光導波路が、
光を導き、端面から光を放出する導波層と、導波層より
も光の屈折率が小さい反射層とからなり、導波層は、反
射層に挟まれるように配されていることが好ましい。

【００３２】上記の構成によれば、導波層を透過する光
は、反射層との境界において全反射することができる。
従って、エレクトロルミネッセンス層で発生した光を、
効率よく端面まで導くことができる。

【００３３】上記の光プリントヘッドは、光を放出する
端面と対向する対向端面の近傍に、光量を検出する光検
出器を備えていることが好ましい。

【００３４】上記の構成によれば、発光レベルを検出す
ることができる。従って、例えば、光検出器の検出結果
に基づいて、第１・第２電極部材に印加する電圧を制御
することにより、安定した発光を行うことができる。ま
た、発光レベルを検出することにより、発光レベルの低
下の度合い、即ち、寿命を検出することができる。これ
により、適正なタイミングで第２電極部材の電極を切り
換えることができ、この結果、寿命を延ばすことができ
る。

【００３５】上記の光プリントヘッドは、光導波路にお
いて、光を放出する端面側の端部は、曲面となっている
ことが好ましい。

【００３６】上記の構成によれば、光プリントヘッドに
おける光を放出する端面がレンズの機能を有することと
なる。従って、光を放出する発光素子と結像素子である
レンズとを、一体化することができ、光プリントヘッド
の構造を簡単にすることができる。また、これにより、
レンズの位置調整を不要とすることができる。

【００３７】本発明の光プリントヘッドは、上記の課題
を解決するために、帯電された像担持体上に静電潜像を
形成する露光装置に用いられ、上記像担持体に光を照射
して露光する光プリントヘッドであって、１つの画素内
において、基板上に、エレクトロルミネッセンス層と、
透光性を有し、かつ、基板よりも光の屈折率の大きい材
料からなり、エレクトロルミネッセンス層に電圧を印加
する第１電極部材と、互いに独立した複数の電極により
構成され、かつ、エレクトロルミネッセンス層を介して
第１電極部材に対向して配されて該第１電極部材ととも
にエレクトロルミネッセンス層に電圧を印加する第２電
極部材と、第１電極部材を挟んで第２電極部材と対向し
て、かつ、第１電極部材を覆うように配され、第１電極
部材よりも光の屈折率の小さい材料からなる表面膜とを
有する発光素子を備え、第２電極部材における複数の電
極を選択駆動することによりエレクトロルミネッセンス
層で発生した光は、上記第１電極部材を透過し、上記発
光素子の端面から放出されることを特徴としている。

【００３８】上記の構成によれば、第１電極部材により
光が導かれ、光プリントヘッドの端面から発光すること
により、光を放出する面積をしぼることとなり、光の強
度を大きくすることとなる。即ち、画素面積以上の発光
面を得ることができる。

【００３９】また、第２電極部材は１つの画素内に複数
の電極を有することにより、１つの画素内で選択駆動す
ることができる。従って、電極を切り換えても、光プリ
ントヘッドから放出される光の放出位置が変化すること
がない。これにより、例えば、光プリントヘッドを用い
て露光する場合でも、電極の切り換えによる露光位置の
変化を防止することができる。

【００４０】本発明の画像形成装置は、上記の課題を解
決するために、上記記載の光プリントヘッドと、該光プ
リントヘッドから放出された光が照射されることにより
露光され像が形成される像担持体とを備えていることを
特徴としている。

【００４１】上記の構成によれば、例えば電極を切り換
えても、光プリントヘッドから放出される光の放出位置
が変化することがない。従って、光プリントヘッドの電
極の切り換えによる露光位置の変化を防止することがで
きる。これにより、信頼性の高い画像形成装置を提供す
ることができる。

【００４２】上記の画像形成装置は、光プリントヘッド
から放出される光の断面形状が楕円であり、像担持体に
おいて光プリントヘッドに露光される領域は、楕円の短
径と直交する方向に光プリントヘッドに対して相対的に
移動することが好ましい。

【００４３】上記の構成によれば、像担持体の移動によ
る露光像（光プリントヘッドに露光されることにより像
担持体上に形成される像）の解像度劣化を減少すること
ができる。従って、高画質な像を得ることができる。

【００４４】上記の画像形成装置は、光プリントヘッド
において光を放出する端面から像担持体までの距離をＹ
とし、光プリントヘッドにおける電極ピッチ（隣り合う
第１電極部材のピッチ）をＸｐとすると、上記Ｙは、２^-1/2Ｘｐ≦Ｙ≦Ｘｐを満足することが好ましい。

【００４５】上記の構成によれば、像担持体に照射され
る光のドットは、隣り合う４つのドットが中央部でちょ
うど接するところから、隣りのドットの外周がそのドッ
トの中心点を通るようにドットが隣り合うところまでの
間の位置に配される。

【００４６】これにより、白抜けを防止してドットの重
なりを確保することができ、かつ、ドットが重なりすぎ
ることがないため、解像度の低下を防止することができ
る。従って、例えばセルホックレンズなどを用いない状
態で、被露光体に到達する光を、適切に拡散させること
ができる。この結果、光学系のシンプル化・小型化を図
ることができる。このため、信頼性の高い画像形成装置
を提供することができる。

【００４７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について図
１ないし図１５に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。

【００４８】図２は、本実施の形態に係る画像形成装置
の構成を示す説明図である。本実施の形態に係る画像形
成装置は、図２に示すように、ＲＡＤＦ（Recirculatin
g Automatic Document Feeder ) １０１，スキャナ部１
０２，画像形成部１１０および給紙機構１３０を備えて
おり、さらに図示しない操作パネルを備えている。

【００４９】ＲＡＤＦ１０１は、画像形成装置における
原稿送り装置であり、両面自動原稿送り装置としての機
能を有している。

【００５０】つまり、ＲＡＤＦ１０１は、所定位置にセ
ットされた原稿を、スキャナ部１０２における原稿台１
０３上に搬送するものであり、スキャナ部１０２による
原稿画像の読取りが行われた後、所定の取出し位置にま
で搬出する機能と、スキャナ部１０２による原稿画像の
読取り後、原稿を裏返し、再び原稿台１０３に搬送する
機能とを備えている。

【００５１】これにより、画像形成装置では、原稿にお
ける両面の画像を、スキャナ部１０２に読み取らせるこ
とが可能である。そして、ＲＡＤＦ１０１は、１枚の原
稿について両面の画像読み取りが終了した後に、この原
稿を排出し、次の原稿についての両面搬送動作を実行す
る。

【００５２】以上の原稿の搬送および表裏反転の動作
は、画像形成装置全体の動作に関連して制御されるもの
である。

【００５３】さらに、ＲＡＤＦ１０１は、原稿台１０３
に対して開閉自在となっている。従って、ユーザは、Ｒ
ＡＤＦ１０１を使用する際には、このＲＡＤＦ１０１を
閉じて画像形成を行い、原稿台１０３上に原稿を直接載
置する場合には、ＲＡＤＦ１０１を開けて画像形成を行
う。

【００５４】スキャナ部１０２は、ＲＡＤＦ１０１によ
り原稿台１０３上に搬送された原稿の画像を読み取り、
原稿台１０３の下方に配された画像入力装置である。そ
して、このスキャナ部１０２は、上記した原稿台１０３
に加えて、第１の走査ユニット１０４、第２の走査ユニ
ット１０５、光学レンズ１０６およびＣＣＤ（ChargeCo
upled Device ）１０７を備えている。

【００５５】走査ユニット１０４・１０５は、原稿台１
０３と平行に往復移動することにより、この原稿台１０
３上に載置された原稿の画像を読み取る。

【００５６】第１の走査ユニット１０４は、原稿画像を
露光する露光ランプと、原稿からの反射光像を所定の方
向に偏向させる第１ミラーとを備えている。そして、原
稿台１０３の下面に対して一定の距離を保ちながら、所
定の走査速度で原稿台１０３と平行に往復移動するよう
に設定されている。

【００５７】また、第２の走査ユニット１０５は、第１
ミラーにより偏向された反射光像を、光学レンズ１０６
が位置する方向に偏向させるための第２・第３ミラーを
備えている。そして、第１の走査ユニット１０４と一定
の速度関係を保って、原稿台１０３と平行に往復移動す
る。

【００５８】光学レンズ１０６は、第１〜第３ミラーに
より偏向された原稿からの反射光像を縮小し、ＣＣＤ１
０７上の所定位置に結像させるものである。

【００５９】ＣＣＤ１０７は、結像された反射光像を光
電変換して電気信号の画像情報を生成し、画像形成部１
１０に出力するためのラインセンサである。

【００６０】さらに、このＣＣＤ１０７は、白黒画像あ
るいはカラー画像の読み取りが可能である。すなわち、
ＣＣＤ１０７は、反射光像から、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、
Ｂ（青）の各色成分毎に色分解されたラインデータの画
像情報を生成することができる。このＣＣＤ１０７によ
り生成された画像情報は、さらに、図示しない画像処理
部に転送されて所定の画像処理が施された後、画像形成
部１１０に出力される。

【００６１】画像形成部１１０は、ＣＣＤ１０７から出
力された画像情報に基づいて、転写シートＰに画像を形
成する。そして、この画像形成部１１０は、シアン画像
転写部１２０ａ、マゼンタ画像転写部１２０ｂ、イエロ
ー画像転写部１２０ｃおよび黒画像転写部１２０ｄを備
えている。

【００６２】画像転写部１２０ａ〜１２０ｄは、実質的
に同一の構成を有しており、画像情報に基づいて、転写
シートＰに対して、それぞれシアン画像・マゼンタ画像
・イエロー画像・黒画像を転写するように設定されてい
る。

【００６３】これらの各色の画像転写部１２０ａ〜１２
０ｄは、それぞれ露光装置１１２ａ〜１１２ｄと、画像
形成ステーションＰａ〜Ｐｄとを有している。

【００６４】露光装置１１２ａ〜１１２ｄには、それぞ
れ画像情報におけるシアン成分・マゼンタ成分・イエロ
ー成分・黒色成分に対応する画素信号が入力されるよう
になっている。各露光装置１１２ａ〜１１２ｄは、これ
らの画像信号に基づいて、各画像形成ステーションＰａ
〜Ｐｄにおける後述する帯電された感光体ドラム（像担
持体）１１１ａ〜１１１ｄを露光するものである。そし
て、感光体ドラム１１１ａ〜１１１ｄの表面に、外部か
ら入力された画像データに応じた静電潜像を生成するよ
うに設定されている。

【００６５】また、これら露光装置１１２ａ〜１１２ｄ
は光プリントヘッドからなり、画像情報に応じて変調さ
れたドット状の光を発生させるために、後述する発光素
子、セルホックレンズ、および、発光素子で発生する光
のパワーや光発生のタイミングを制御する制御部を有し
ている。

【００６６】なお、本発明の特徴部分である露光装置１
１２ａ〜１１２ｄとしての光プリントヘッドについて
は、後に詳述する。

【００６７】画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄは、感光
体ドラム（像担持体、回転体）１１１ａ〜１１１ｄを備
えている。そして、帯電器１１３ａ〜１１３ｄ、現像装
置１１４ａ〜１１４ｄ、転写用放電器１１６ａ〜１１６
ｄおよびクリーニング装置１１７ａ〜１１７ｄが、感光
体ドラム１１１ａ〜１１１ｄの周囲に、矢印Ａ方向に沿
って配置されている。

【００６８】画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄは、露光
装置１１２ａ〜１１２ｄから照射される光に基づいて、
各色に応じたトナー像（現像画像）を生成し、順次中間
転写ベルト１１５に転写する。

【００６９】中間転写ベルト１１５は、駆動ローラ１１
８と従動ローラ１１９との間にかけられたベルトであ
り、駆動ローラ１１８および従動ローラ１１９によっ
て、矢印Ｂ方向に摩擦駆動される。また、中間転写ベル
ト１１５の上方には、中間転写ベルト１１５に近接し
て、各画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄが用紙搬送経路
上流側から順に併設されている。そして、中間転写ベル
ト１１５上には、一旦各色のトナー像が転写され、後に
転写シート上に一括転写される。

【００７０】クリーニング装置１１７ａ〜１１７ｄに
は、それぞれクリーニングブレードが感光体ドラム１１
１ａ〜１１１ｄに摺接させた状態で設けられている。こ
のクリーニング装置１１７ａ〜１１７ｄは、転写シート
Ｐヘのトナー像の転写後に感光体ドラム１１１ａ〜１１
１ｄ上に残留するトナーや紙粉を除去する機能を有して
いる。

【００７１】各感光体ドラム１１１ａ〜１１１ｄは、感
光体材料を表面に有するドラム形状の転写ローラであ
り、矢印Ｆ方向に回転駆動されるように設定されてい
る。帯電器１１３ａ〜１１３ｄは、感光体ドラム１１１
ａ〜１１１ｄをそれぞれ一様に帯電するための、スコロ
トロン方式のコロナ放電器である。

【００７２】また、現像装置１１４ａ〜１１４ｄは、そ
れぞれシアン・マゼンタ・イエロー・黒色のトナーを収
容している。そして、これらのトナーによって、感光体
ドラム１１１ａ〜１１１ｄ上に生成された静電潜像を現
像し、トナー像を生成する機能を有している。転写用放
電器１１６ａ〜１１６ｄは、感光体ドラム１１１ａ〜１
１１ｄ上のトナー像を、中間転写ベルト１１５ヘ転写す
るためのコロナ放電器である。なお、これら転写用放電
器１１６ａ〜１１６ｄのパワー（電位）は、図示しない
パワー制御部によって制御されている。

【００７３】給紙機構１３０は、画像形成部１１０の下
部に設けられており、画像形成部１１０にて生成された
各色のトナー像を転写シートＰに転写させるために、転
写シートＰを画像形成部１１０の所定位置に搬送する。
さらに、給紙機構１３０は、トナー像が転写された後、
転写シートＰを外部に排出する機能を有している。

【００７４】給紙機構１３０は、レジストローラ１３
１、２次転写ローラ１３７、定着装置１３３、搬送方向
切り換えゲート１３４、排紙ローラ１３５および排紙ト
レイ１３６を備えている。

【００７５】レジストローラ１３１は、主搬送路Ｌを搬
送されてきた転写シートＰを、一旦保持する。そして、
中間転写ベルト１１５に一旦転写されたトナー像を転写
シートＰに対して良好な一括転写ができるように、タイ
ミングをあわせて２次転写ローラ１３７に送り込む機能
を有している。

【００７６】上記のような構成の画像形成装置による画
像形成では、各画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄに搬送
された転写シートＰに、各色のトナー像が一括転写され
る。そして、順次、主搬送路Ｌから剥離され、定着装置
１３３へと導かれるように設定されている。

【００７７】定着装置１３３は、一対の定着ローラを有
し、転写シートＰに転写された未定着のトナー像を熱定
着させるものである。定着装置１３３の一対の定着ロー
ラ間におけるニップ部を通過することにより、熱定着処
理された転写シートＰは、搬送方向切り換えゲート１３
４に搬送される。

【００７８】切り換えゲート１３４は、定着後の転写シ
ートＰの搬送経路を、排紙トレイ１３６に向かう排出経
路と、副搬送経路Ｓとの間で選択的に切り換えるもので
ある。

【００７９】この副搬送経路Ｓは、転写シートＰを裏返
して画像形成部１１０に再供給するための搬送経路であ
る。

【００８０】また、上記構成の画像形成装置において
は、転写シートＰとしてカットシート状の紙が使用され
ている。この転写シートＰは、給紙カセットから送り出
されて給紙機構１３０の給紙搬送経路のガイド内に供給
されると、その転写シートＰの先端部分がセンサ（図示
せず）にて検知され、このセンサから出力される検知信
号に基づいて一対のレジストローラ１３１により一旦停
止される。

【００８１】なお、図２において中間転写ベルト１１５
はベルト形状としているが、ベルト形状に限定されるも
のではなく、ドラム形状であっても上記と同様の効果を
得ることができる。ただし、本実施形態のように、ベル
ト形状とすることで、画像形成装置本体の各プロセスユ
ニットの配置の自由度が広がり、画像形成装置の外形サ
イズをコンパクトにできるだけでなく、カラー画像形成
装置に用いた場合には、各プロセスユニットを共通化す
ることができ、安価な画像形成装置を提供することがで
きる。

【００８２】次に、本実施の形態に係る画像形成装置に
おいて特徴的な構成である、光プリントヘッドについて
説明する。

【００８３】図１に示すように、光プリントヘッドは、
発光素子１とセルホックレンズ８とを備えている。発光
素子１において発生した光はセルホックレンズ８を透過
して被露光体９（上記図１に示す画像形成装置の場合で
あれば感光体ドラム１１１ａ〜１１１ｄ）を露光する。
ここでセルホックレンズ８は、被露光体９上に結像する
ためのものである。

【００８４】図３は、図１のＣ−Ｃ′線矢視断面図であ
る。同図に示すように、発光素子１は、基板（反射層、
光導波路）１０上に、Ａｌ電極（第２電極部材、電極）
３…、有機ＥＬ層（有機エレクトロルミネッセンス層）
１２、透明電極（第１電極部材、光導波路、導波層）
２、および、保護膜（表面膜、光導波路、反射層）１１
を備えている。また、さらに、発光素子１の端面である
対向端面１ｂには、反射板４および光センサ（光検出
器）５を備えている。

【００８５】基板１０は、支持基板であり、例えば、ガ
ラスからなる。基板１０上には、Ａｌ電極３…が配され
ている。

【００８６】Ａｌ電極３…は、アルミニウムからなる。
また、図１に示すように、ライン状に複数配されてお
り、各々に駆動回路６…が接続されている。即ち、Ａｌ
電極３…は各々独立しており、駆動回路６によって各々
独立して駆動されている。Ａｌ電極３上には、有機ＥＬ
層（エレクトロルミネッセンス層）１２が配されてい
る。

【００８７】図３に示すように、有機ＥＬ層１２は、正
孔注入層１２ａ、正孔輸送層１２ｂ、電子輸送・発光層
１２ｃおよび電子注入層１２ｄにより構成されている。
正孔注入層１２ａはＣｕＰｃ、正孔輸送層１２ｂはａ−
ＮＰＤ、電子輸送・発光層１２ｃはＡｌｑ３、電子注入
層１２ｄはＬｉＦからなる。

【００８８】Ａｌ電極３および有機ＥＬ層１２上には、
透明電極２…がライン状に複数配されており、各々に駆
動回路７…が接続されている。即ち、透明電極２…は各
々独立している。透明電極２とＡｌ電極３とは、互いに
直交するように配され、マトリクス状をなしている（図
１参照）。即ち、駆動回路６・７によって選択された透
明電極２とＡｌ電極３とにより、発光する電子輸送・発
光層１２ｃが選択される。また、透明電極２はＩＴＯ
（Indium-Tin-Oxide）からなる。

【００８９】基板１０上全面には、Ａｌ電極３、有機Ｅ
Ｌ層１２および透明電極２を覆うように、保護膜１１が
配されている。保護膜１１はアクリル樹脂からなる。

【００９０】また、発光素子１において、被露光体９側
の端面１ａと対向する対向端面１ｂの全面には、反射板
４および光センサ５が配されている。

【００９１】発光素子１と被露光体９との間には、セル
ホックレンズ８が配されている。

【００９２】このように、対向端面１ｂの近傍に、光量
を検出する光センサ５を備えていることにより、発光レ
ベルを検出することができる。従って、例えば、光セン
サ５の検出結果に基づいて、透明電極２およびＡｌ電極
３に印加する電圧を制御することにより、安定した発光
を行うことができる。また、発光レベルを検出すること
により、発光レベルの低下の度合い、即ち、寿命を検出
することができる。これにより、適正なタイミングで駆
動するＡｌ電極３を切り換えることができ、この結果、
寿命を延ばすことができる。

【００９３】なお、有機ＥＬ層１２に構成は特に限定さ
れるものではなく、少なくとも発光層を含んでいれば、
１層の薄膜により形成されていても複数層の薄膜により
形成されていてもかまわない。

【００９４】以下、有機ＥＬ層１２における発光、およ
び、発光素子１からの光の放出について説明する。

【００９５】まず、有機ＥＬ層１２における発光の原理
について説明する。

【００９６】透明電極２を陽極とし、Ａｌ電極３を陰極
として有機ＥＬ層１２に直流電圧を印加すると、陽極か
ら正孔が、陰極から電子が発生する。そして、正孔は正
孔注入層１２ａおよび正孔輸送層１２ｂを介して電子輸
送・発光層１２ｃに注入される。一方、電子は、電子注
入層１２ｄを介して電子輸送・発光層１２ｃに注入され
る。

【００９７】電子および正孔が電子輸送・発光層１２ｃ
に注入されると、正孔と電子との再結合により電子輸送
・発光層１２ｃ（発光層）が発光する。

【００９８】従って、電圧印加時には、電子輸送・発光
層１２ｃは発光状態となり、図４に示すように、全方向
に発光する。

【００９９】なお、有機ＥＬ層１２における発光層（こ
こでは、電子輸送・発光層１２ｃ）の材料としては、発
光材料として使用可能な有機化合物であれば特に限定さ
れるものではない。

【０１００】また、透明電極２およびＡｌ電極３は、有
機ＥＬ層１２を発光させるための電極として利用できる
ものであれば、これらの材料は特に限定されるものでは
ない。ただし、透明電極２内を光が透過する場合は、透
明電極２は透光性を有する材料からなるものとする。

【０１０１】次に、発光素子１からの光の放出について
説明する。

【０１０２】ところで、通常、図５に示すように屈折率
がｎ１の低屈折率体５１と、屈折率がｎ２の高屈折率体
５２とが接するように配されている場合、高屈折率体５
２中の光は、高屈折率体５２と低屈折率体５１とが接す
る面に入射するとき、その入射角によっては全反射する
こととなる。ここで、屈折率ｎ１・ｎ２は、ｎ１＜ｎ２
を満足する。

【０１０３】例えば、高屈折率体５２から低屈折率体５
１への光の入射角をθ１、高屈折率体５２から外部（空
気層）への入射角をθ２とする。このとき、入射角θ１
・θ２が臨界角を超えると光は全反射し、高屈折率体５
２から出射しない。即ち、光は、高屈折率体５２中を透
過し続ける。

【０１０４】ここで、発光素子１を構成する部材（材
料）の屈折率を表１に示す。

【０１０５】

【表１】

【０１０６】上記表１に示すように、ＩＴＯからなる透
明電極２の屈折率は２．００である。また、透明電極２
に隣接するガラスからなる基板１０の屈折率は１．４５
であり、アクリル樹脂からなる保護膜１１の屈折率は
１．４である。

【０１０７】このように、基板１０・保護膜１１と比較
すると高屈折率である透明電極２は、透明電極２よりも
低屈折率である基板１０・保護膜１１に挟まれている。

【０１０８】従って、図４に示すように、電子輸送・発
光層１２ｃからの発光は、まず、透明電極２内を透過す
る。そして、基板１０あるいは保護膜１１との境界面へ
と到達する。

【０１０９】ここで、基板１０・保護膜１１は透明電極
２よりも低屈折率であるため、透明電極２から、透明電
極２と基板１０または保護膜１１との境界面に入射した
光のうち、臨界角を超えて入射した光は全反射して再び
透明電極２内を透過することとなる。例えば、透明電極
２がＩＴＯからなり、基板１０がガラスからなる場合、
透明電極２と基板１０との境界面において、透明電極２
内で光が全反射する臨界角は４４°である。

【０１１０】こうして、透明電極２と基板１０あるいは
保護膜１１との境界面において全反射を繰り返しなが
ら、電子輸送・発光層１２ｃからの発光は端面１ａまで
到達する。このとき、端面１ａに到達した光のうち、端
面１ａに臨界角より小さい角度で入射した光は、透明電
極２から外部（発光素子１から外部）へ、即ち、セルホ
ックレンズ８の方へむけて放出される。例えば、透明電
極２がＩＴＯからなる場合、このときの臨界角は３０°
である。

【０１１１】また、電子輸送・発光層１２ｃから反射板
４方向への発光は、反射板４において反射されるため、
端面１ａに導かれることとなる。即ち、対向端面１ｂに
反射板４を配することにより、端面１ａから放出される
光量を大きくすることができ、光の取り出し効率の向上
を図ることができる。

【０１１２】以上のように、帯電された被露光体９上に
静電潜像を形成する露光装置に用いられ、被露光体９に
光を照射して露光する光プリントヘッドは、１つの画素
内に（透明電極２の１本分に対応して）、基板１０上
に、有機ＥＬ層１２と、透光性を有し、かつ、基板１０
よりも光の屈折率の大きい材料からなり、有機ＥＬ層１
２に電圧を印加する透明電極２と、互いに独立した複数
の電極により構成され、かつ、有機ＥＬ層１２を挟んで
透明電極２に対向して配されて透明電極２とともに有機
ＥＬ層１２に電圧を印加するＡｌ電極３…と、透明電極
２を覆うように配され、かつ、透明電極２よりも光の屈
折率の小さい材料からなる保護膜１１とを有する発光素
子１を備え、Ａｌ電極３…における複数の電極を選択駆
動することにより有機ＥＬ層１２で発生した光は、透明
電極２を透過し、発光素子１の端面１ａから放出され
る。

【０１１３】通常、面発光の場合、発光する光の強度は
発光面の面積で決定される。即ち、強い光を照射する場
合、発光面を大きくする必要がある。また、面発光の場
合、複数の電極を選択駆動する場合、電極を切り換える
と、光プリントヘッドから放出される光の放出位置が変
化する。

【０１１４】しかしながら、発光素子１の端面１ａから
発光することにより、光を放出する面積をしぼることと
なり、光の強度を大きくすることとなる。即ち、画素面
積以上の発光面を得ることができる。

【０１１５】また、Ａｌ電極３…は１つの画素内に複数
の電極を有することにより、１つの画素内で選択駆動す
ることができる。従って、Ａｌ電極３を切り換えても、
発光素子１（光プリントヘッド）から放出される光の放
出位置が変化することがない。これにより、この光プリ
ントヘッドを用いて露光する場合でも、Ａｌ電極３の切
り換えによる露光位置の変化を防止することができる。

【０１１６】例えば、ｎ本のＡｌ電極３…のうちの１本
を選択して駆動する場合、Ａｌ電極３を切り換えること
により、寿命をｎ倍に延ばすことができる。

【０１１７】また、ｎ本のＡｌ電極３…のうちの複数本
を選択して駆動する場合、Ａｌ電極３を切り換えること
により、駆動するＡｌ電極３の組み合わせによって、放
出する光の強度を変えることができる。従って、容易に
階調制御を行うことができる。

【０１１８】また、基板１０、透明電極２および保護膜
１１は、光の全反射を利用して、発光を端面１ａまで導
くことができる。即ち、基板１０、透明電極２および保
護膜１１は光導波路として機能する。

【０１１９】このように、光導波路が、光を導き端面１
ａから放出する導波層である透明電極２と、透明電極２
よりも光の屈折率が小さい反射層である基板１０および
保護膜１１とからなり、透明電極２は、基板１０と保護
膜１１とに挟まれるように配されていることにより、透
明電極２を透過する光は、基板１０および保護膜１１と
の境界において全反射することができる。従って、有機
ＥＬ層１２で発生した光を、効率よく端面１ａまで導く
ことができる。

【０１２０】なお、光を端面１ａまで導く方法として
は、光導波路を用いることに特に限定されるものではな
く、例えばハーフミラーなどを用いてもかまわない。

【０１２１】以下、発光素子１の製造工程の一例につい
て、図６に基づいて説明する。

【０１２２】まず、基板１０上にフォトレジスト６１を
スピンコートを用いて、厚さ２μｍに形成する（図６
（ａ））。

【０１２３】そして、Ａｌ膜６６を蒸着法を用いて厚さ
１５０ｎｍに成膜する。その後、ＬｉＦ膜６５、Ａｌｑ
３膜６４、ａ−ＮＰＤ膜６３およびＣｕＰｃ膜６２を、
分子線蒸着法により、この順に成膜する（図６
（ｂ））。なお、このときの膜厚は、ＬｉＦ膜６５が
０．５ｎｍ、Ａｌｑ３膜６４が６０ｎｍ、ａ−ＮＰＤ膜
６３が４０ｎｍ、ＣｕＰｃ膜６２が３０ｎｍとする。

【０１２４】次に、レジスト６１を除去する。これによ
り、所望の形状にパターニングされたＡｌ電極３と、電
子注入層１２ｄ、電子輸送・発光層１２ｃ、正孔輸送層
１２ｂおよび正孔注入層１２ａからなる有機ＥＬ層１２
とが形成される。

【０１２５】続いて、基板１０上全面を覆うように、Ｉ
ＴＯ膜を厚さ２０００ｎｍに成膜し、所望の形状にパタ
ーニングして、透明電極２を形成する（図６（ｃ））。

【０１２６】そして、基板１０上全面を覆うように、保
護膜１１を成膜し、また、対向端面１ｂには、該対向端
面１ｂを覆うようにＡｌ膜を成膜し、反射板４を形成す
る（図６（ｄ））。

【０１２７】その後、必要に応じて、光センサなどを配
置する。

【０１２８】ここで、図６（ｅ）は、図６（ｄ）のＤ−
Ｄ′線矢視断面図である。即ち、あるＡｌ電極３に沿っ
た断面図である。

【０１２９】このようにして、発光素子１は形成され
る。これによりＡｌ電極３が１つの画素内に複数の電極
を有するとしても、簡単な工程で所望の形状にパターニ
ングすることができるため、量産性に優れた光プリント
ヘッドを提供することができる。

【０１３０】なお、透明電極２を所望の形状にパターニ
ングする際、端面１ａ側の透明電極２の端部を、図７に
示すように、基板１０と平行な面側からみて凸形状にな
るように形成しても、即ち端面１ａ側の透明電極２の端
部を曲面としてもかまわない。

【０１３１】これにより、端面１ａ側の透明電極２の端
部がレンズの機能を有することとなる。従って、光を放
出する発光素子１と結像素子であるレンズ（例えばセル
ホックレンズ８）とを、一体化することができ、光プリ
ントヘッドの構造を簡単にすることができる。この結
果、レンズの位置調整を不要とすることができる。

【０１３２】また、図１に示す光プリントヘッドにおけ
る発光素子１では、各々のＡｌ電極３の幅は均一として
いるが、図７に示すＡｌ電極３ａ・３ｂ・３ｃ・３ｄの
ように、各々のＡｌ電極３の幅を変えてもかまわない。
ここでは、Ａｌ電極３ａが最も幅が小さく、Ａｌ電極３
ｂ・３ｃ・３ｄの順に幅が大きくなっている。

【０１３３】これにより、各々のＡｌ電極３において簡
単に重み付けをすることができる。従って、透明電極２
との間に印加する電圧が各々のＡｌ電極３に対応して異
なることとなり、有機ＥＬ層１２の電子輸送・発光層１
２ｃでの発光強度に重み付けをすることができる。この
ため、発生する光の階調を変えることができる。この結
果、これらＡｌ電極３を組み合わせて選択し、駆動する
ことにより、少ないビット数でも細かい階調制御を行う
ことができる。

【０１３４】また、図７に示すように、Ａｌ電極３ａ・
３ｂ・３ｃ・３ｄは、光を放出する端面１ａから遠ざか
るにつれ、幅が小さくなるように配されていることが好
ましい。即ち、端面１ａから遠ざかるにつれ、重みが小
さくなるように重み付けされていることが好ましい。

【０１３５】一般に、光が発生する位置から放出される
位置までの距離が長い程、光の減衰量は大きくなる。従
って、例えば電極が、光の放出位置から遠い位置に配さ
れている場合、光の減衰量は大きくなる。このため、放
出位置において所望の光量を得るためには、該光量を発
光位置で得る場合に必要な電極と比較すると、電極を大
きめに製造する必要がある。

【０１３６】しかしながら、光の放出位置である端面１
ａから遠ざかるにつれ、重みが小さくなるように重み付
けされていることにより、例えば、光の放出位置から遠
い位置に配されているためＡｌ電極３（Ａｌ電極３ａ）
を大きめに製造する必要があったとしても、重みが小さ
ければ、放出位置において所望の光量を発光位置で得る
場合と比較した場合、製造するＡｌ電極３の大きさの差
が小さくてすむ。

【０１３７】即ち、重みの大きい、即ち、幅の大きなＡ
ｌ電極３（Ａｌ電極３ｄ）を光の放出位置（端面１ａ）
に近い位置に、また、重みの小さい、即ち、幅の小さな
Ａｌ電極３（Ａｌ電極３ａ）を光の放出位置から遠い位
置（対向端面１ｂ側）に配することにより、光の放出位
置において所望の重み付けで発光するための、Ａｌ電極
３の制御（例えば、製造上の制御）を容易にすることが
できる。

【０１３８】また、光プリントヘッドを備えた画像形成
装置において、上記被露光体９が例えば像担持体である
感光体ドラムである場合、感光体ドラム（像担持体にお
いて光プリントヘッドに露光される領域）は、光プリン
トヘッドから放出される光の短径と直交する方向に、光
プリントヘッドに対して相対的に移動することが好まし
い。

【０１３９】これにより、感光体ドラムの移動による露
光像（光プリントヘッドに露光されることにより感光体
ドラム上に形成される像）の解像度劣化を減少すること
ができる。従って、高画質な像を得ることができる。

【０１４０】以下、発光素子１からの発光により被露光
体９を露光する際の、発光素子１の端面１ａと被露光体
９との距離（以下、露光距離Ｙと称する）について図８
〜１５に基づいて説明する。

【０１４１】ここで、端面１ａにおける透明電極２の形
状は、２０μｍ×２μｍの長方形とする。即ち、透明電
極２の幅Ｗ（端面１ａと平行な方向の長さ）は２０μｍ
であり、厚さ（高さ）は２μｍであるとする。また、隣
り合う透明電極２・２の電極ピッチ（セルギャップ）Ｘ
ｐ（ある透明電極２における長さ方向（反射板４と端面
１ａとを結ぶ方向）の中心線と、その隣の透明電極２に
おける長さ方向の中心線との距離）は４０μｍとする。

【０１４２】図８は、露光距離（図１に示す光プリント
ヘッドにおいて光を放出する端面１ａから被露光体９
（像担持体）までの距離）Ｙが１００μｍ、５０μｍ、
２０μｍ、１０μｍ、５μｍの場合の、被露光体９にお
ける光の強度分布を示すものであり、正規化光パワーを
縦軸とし、露光位置Ｘ（μｍ）を横軸としたグラフであ
る。

【０１４３】ここで、正規化光パワーとは、被露光体９
において、最も光の強度（光パワー）が強い位置におけ
る光の強度を１．０として、これに対する光の強度の割
合を示すものである。また、露光位置Ｘとは、最も光の
強度が強い位置を基準（０μｍ）として、その位置から
Ｘ軸方向の距離を示すものである。なお、透明電極２に
垂直であり、かつ、Ａｌ電極３に平行な方向をＸ軸方向
とし、透明電極２に平行であり、かつ、Ａｌ電極３に垂
直な方向をＹ軸方向とする。

【０１４４】また、図９は、図８と同様、正規化光パワ
ーを縦軸とし、図８に示す露光位置Ｘを正規化した正規
化露光位置Ｘ／Ｗを横軸としたグラフである。

【０１４５】ここで、正規化露光位置Ｘ／Ｗとは、露光
位置Ｘ（μｍ）を透明電極２の幅Ｗ（μｍ）で減算した
ものである。

【０１４６】一般に、光の幅とは、強度が最も強い位置
の（ピーク値の）１／ｅ以上である光の幅をいう。ま
た、発光素子１から放出される光の断面形状は楕円であ
り、Ｘ軸方向が長径となり、透明電極２の厚さ方向が短
径となる。

【０１４７】図１０は、図８・９に基づいて、強度がピ
ーク値の１／ｅ以上となる光の幅と、露光距離Ｙとの関
係を示すグラフである。また、１／ｅ半径（μｍ）（強
度がピーク値の１／ｅ以上となる光の幅Ｘｅ（長径の半
径）、Ｚｅ（短径の半径））を縦軸とし、露光距離Ｙ
（μｍ）を横軸とする。

【０１４８】図１１は、図１０における１／ｅ半径（μ
ｍ）を露光距離Ｙ（μｍ）で減算することによって正規
化した正規化１／ｅ半径（Ｘｅ／Ｙ、Ｚｅ／Ｙ）と、露
光距離Ｙ（μｍ）を、透明電極２の幅Ｗ、あるいは、透
明電極２の厚さＨで減算することによって正規化した正
規化露光距離（Ｙ／Ｗ、Ｙ／Ｈ）との関係を示すグラフ
である。ここでは、正規化１／ｅ半径を縦軸とし、正規
化露光距離を横軸とする。

【０１４９】一般に、被露光体に照射される光のドット
（発光素子１から放出された被露光体９上の光の一つ一
つ）が重なり合わないと図１３に示すような白抜けがで
き、露光できない領域が大きくなる。一方、被露光体に
照射される光のドットが重なりすぎると、解像度が落ち
ることとなる。

【０１５０】このため、被露光体に照射される光のドッ
トは、図１２に示すように、隣り合う４つのドットが中
央部でちょうど接するところから、隣りのドットの外周
がそのドットの中心点を通るように隣り合うところまで
の間の位置に配されることが好ましい。

【０１５１】ここで、図１０・１１に示すように、露光
距離Ｙは、１／ｅ半径（強度がピーク値の１／ｅ以上と
なる光の幅）Ｘｅ、即ち光のドットサイズと密接な関係
がある。また、図８・９に示すように、露光位置Ｘは、
正規化光パワー、即ち光パワーが落ちるまでの距離（光
のドットサイズ）と密接な関係がある。

【０１５２】以下、光のドットが重なり合いすぎたり、
あるいは、白抜けができないようにするために、好まし
い範囲の露光距離Ｙについて説明する。

【０１５３】ところで、図１１に示すように、正規化露
光距離Ｙ／Ｗ≧１の領域では、１／ｅ半径Ｘｅは、次式
（１）Ｘｅ／Ｙ≒１、即ちＸｅ≒Ｙ …（１）を満足する。

【０１５４】一方、正規化露光距離Ｙ／Ｗ＜１の領域で
は、１／ｅ半径Ｘｅは次式（２）Ｘｅ／Ｙ＞１、即ちＸｅ＞Ｙ …（２）を満足する。

【０１５５】ここで、まず、隣りのドットの外周がその
ドットの中心点を通るように隣り合うところまで、即
ち、ドットサイズ（１／ｅ半径である光の幅Ｘｅの２倍
の値、以下、ドットサイズ２Ｘｅと称する））が、電極
ピッチＸｐの２倍以下（２Ｘｅ≦２Ｘｐ）となる条件に
ついて説明する。

【０１５６】図１４に示すように、Ｗ≒Ｘｐの場合を以
下に説明する。

【０１５７】Ｙ＝Ｘｐの場合、Ｙ＝Ｗであり、かつ、上
記（１）式より、２Ｘｅ≒２Ｙ≒２Ｘｐとなる。

【０１５８】また、Ｙ＜Ｘｐの場合は、上記Ｙ＝Ｘｐの
場合よりもドットサイズ２Ｘｅが小さくなる領域であ
る。

【０１５９】よって、Ｙ≦Ｘｐによりドットサイズ２Ｘ
ｅは電極ピッチＸｐの２倍以下となる。

【０１６０】一方、図１５に示すように、Ｗ＜Ｘｐの場
合を以下に説明する。

【０１６１】Ｙ＝Ｘｐの場合、Ｙ＞Ｗであり、かつ、上
記（１）式より、２Ｘｅ≒２Ｙ≒２Ｘｐとなる。

【０１６２】また、Ｙ＜Ｘｐの場合は、上記Ｙ＝Ｘｐの
場合よりもドットサイズ２Ｘｅが小さくなる領域であ
る。

【０１６３】よって、Ｙ≦Ｘｐによりドットサイズ２Ｘ
ｅは電極ピッチＸｐの２倍以下となる。

【０１６４】以上のように、Ｙ≦Ｘｐとすることによ
り、ドットサイズ２Ｘｅは電極ピッチＸｐの２倍以下、
即ち、２Ｘｅ≦２Ｘｐとなる。

【０１６５】次に、図１２に示すように、隣り合う４つ
のドットが中央部でちょうど接するところから、即ち、
ドットサイズ２Ｘｅが、電極ピッチＸｐの２^1/2倍以上
（２Ｘｅ≧２^1/2Ｘｐ）となる条件について説明する。

【０１６６】ここで、上述したドットサイズ２Ｘｅが電
極ピッチＸｐの２倍以下にする条件Ｙ≦Ｘｐを前提条件
として考慮する。

【０１６７】Ｗ≒Ｘｐの場合、前提条件よりＹ≦Ｗであ
る。また、上記式（２）よりＸｅ＞Ｙとなるので、２Ｙ
＝２^1/2Ｘｐのとき２Ｘｅ＞２^1/2Ｘｐとなる。

【０１６８】よって、Ｙ≧２^-1/2Ｘｐにより、ドットサ
イズ２Ｘｅは電極ピッチＸｐの２^1/ ²倍以上となる。

【０１６９】また、Ｗ＜Ｘｐの場合を、以下に説明す
る。

【０１７０】Ｙ≧Ｗの場合、上記（１）式よりＸｅ＝Ｙ
であり、従って、２Ｙ＝２^1/2Ｘｐのとき２Ｘｅ＝２Ｙ
≒２^1/2Ｘｐとなる。

【０１７１】よって、Ｙ≧２^-1/2Ｘｐにより、ドットサ
イズ２Ｘｅは電極ピッチＸｐの２^1/ ²倍以上となる。

【０１７２】Ｙ＜Ｗの場合、上記（２）式よりＸｅ＞Ｙ
であり、Ｙ＝２^1/2Ｘｐのとき２Ｘｅ＞２Ｙ＝２^1/2Ｘ
ｐとなる。

【０１７３】よって、Ｙ≧２^-1/2Ｘｐにより、ドットサ
イズ２Ｘｅは電極ピッチＸｐの２^1/ ²倍以上となる。

【０１７４】以上のように、Ｙ≧２^-1/2Ｘｐとすること
により、ドットサイズ２Ｘｅは電極ピッチＸｐの２^1/2
倍以上、即ち、２Ｘｅ≧２^1/2Ｘｐとなる。

【０１７５】このように、２^-1/2Ｘｐ≦Ｙ≦Ｘｐとする
ことにより、被露光体に照射される光のドットは、隣り
合う４つのドットが中央部でちょうど接するところか
ら、隣りのドットの外周がそのドットの中心点を通るよ
うに隣り合うところまでの間に配される。

【０１７６】これにより、白抜けを防止してドットの重
なりを確保することができ、かつ、ドットが重なりすぎ
ることがないため、解像度の低下を防止することができ
る。従って、例えばセルホックレンズなどを用いない状
態で、被露光体に到達する光を、適切に拡散させること
ができる。この結果、光学系のシンプル化・小型化を図
ることができる。

【０１７７】

【発明の効果】以上のように、本発明の光プリントヘッ
ドは、１つの画素内に、エレクトロルミネッセンス層
と、該エレクトロルミネッセンス層に電圧を印加する第
１電極部材と、互いに独立した複数の電極からなり、エ
レクトロルミネッセンス層を介して第１電極部材に対向
して配され、該第１電極部材とともにエレクトロルミネ
ッセンス層に電圧を印加する第２電極部材と、エレクト
ロルミネッセンス層で発生した光を導く光導波路とを備
え、第２電極部材における複数の電極を選択駆動するこ
とによりエレクトロルミネッセンス層で発生した光を、
光導波路を介して端面に導き、該端面から光を放出する
構成である。

【０１７８】これにより、光を放出する面積をしぼるこ
ととなり、光の強度を大きくすることとなる。即ち、画
素面積以上の発光面を得ることができる。従って、光プ
リントヘッドの小型化を図ることができる。

【０１７９】また、電極を切り換えても、光プリントヘ
ッドから放出される光の放出位置が変化することがな
い。従って、電極の切り換えによる露光位置の変化を防
止することができる。

【０１８０】さらに、第２電極部材が１つの画素内に複
数の電極を有するとしても、簡単な工程で所望の形状に
パターニングすることができるため、量産性に優れた光
プリントヘッドを提供することができるといった効果を
奏する。

【０１８１】本発明の光プリントヘッドは、第２電極部
材の電極のうち、１つの電極を選択して駆動する構成で
ある。

【０１８２】これにより、例えば第２電極部材がｎ本の
電極からなるとすると、電極を切り換えることにより、
寿命をｎ倍に延ばすことができるといった効果を奏す
る。

【０１８３】本発明の光プリントヘッドは、第２電極部
材の複数の電極の各々について駆動するか否かを独立し
て選択する構成である。

【０１８４】これにより、駆動する電極の組み合わせに
よって、放出する光の強度を変えることができる。従っ
て、容易に階調制御を行うことができるといった効果を
奏する。

【０１８５】本発明の光プリントヘッドは、エレクトロ
ルミネッセンス層で発生する光が端面から放出される際
の強度に重み付けをするために、対向する第１電極部材
との間に印加する電圧が異なるように、第２電極部材に
おける複数の電極の各々において重み付けがされている
構成である。

【０１８６】これにより、第２電極部材における複数の
電極の各々において、発生する光の階調を変えることが
できる。従って、それらの電極を組み合わせて選択し、
駆動することにより、少ないビット数でも細かい階調制
御を行うことができるといった効果を奏する。

【０１８７】本発明の光プリントヘッドは、第２電極部
材における複数の電極が、各々の電極の大きさが異なる
ように形成されている構成である。

【０１８８】これにより、簡単に重み付けを行うことが
できる。従って、少ないビット数でも細かい階調制御を
行うことができるといった効果を奏する。

【０１８９】本発明の光プリントヘッドは、第２電極部
材が、エレクトロルミネッセンス層で発生した光を放出
する端面から該端面と対向する対向端面にむかって、重
みが小さくなるように重み付けされている構成である。

【０１９０】これにより、光の放出位置である端面から
遠ざかるにつれ重みは小さくなる。従って、例えば、光
の放出位置から遠い位置に配されているため電極を大き
めに製造する必要があったとしても、重みが小さけれ
ば、放出位置において所望の光量を発光位置で得る場合
と比較した場合、製造する電極の大きさの差が小さくて
すむ。

【０１９１】即ち、重みの大きいものを光の放出位置に
近い位置に、また、重みの小さいものを光の放出位置か
ら遠い位置に配することにより、光の放出位置（端面）
において所望の重み付けで発光するための、電極の制御
（例えば、製造上の制御）を容易にすることができると
いった効果を奏する。

【０１９２】本発明の光プリントヘッドは、光を放出す
る端面と対向する対向端面に、入射する光を反射させる
反射板が配されている構成である。

【０１９３】これにより、端面から放出される光量を大
きくすることができる。即ち、光の取り出し効率の向上
を図ることができるといった効果を奏する。

【０１９４】本発明の光プリントヘッドは、光導波路
が、光を導き、端面から光を放出する導波層と、導波層
よりも光の屈折率が小さい反射層とからなり、導波層
は、反射層に挟まれるように配されている構成である。

【０１９５】これにより、導波層を透過する光は、反射
層との境界において全反射することができる。従って、
エレクトロルミネッセンス層で発生した光を、効率よく
端面まで導くことができるといった効果を奏する。

【０１９６】本発明の光プリントヘッドは、光を放出す
る端面と対向する対向端面の近傍に、光量を検出する光
検出器を備えている構成である。

【０１９７】これにより、発光レベルを検出することが
できる。従って、例えば、光検出器の検出結果に基づい
て、第１・第２電極部材に印加する電圧を制御すること
により、安定した発光を行うことができる。また、発光
レベルを検出することにより、発光レベルの低下の度合
い、即ち、寿命を検出することができる。この結果、適
正なタイミングで第２電極部材の電極を切り換えること
ができ、寿命を延ばすことができるといった効果を奏す
る。

【０１９８】本発明の光プリントヘッドは、光導波路に
おいて、光を放出する端面側の端部は、曲面となってい
る構成である。

【０１９９】これにより、光プリントヘッドにおける光
を放出する端面がレンズの機能を有することとなる。従
って、光を放出する発光素子と結像素子であるレンズと
を、一体化することができ、光プリントヘッドの構造を
簡単にすることができる。また、これにより、レンズの
位置調整を不要とすることができるといった効果を奏す
る。

【０２００】本発明の光プリントヘッドは、帯電された
像担持体上に静電潜像を形成する露光装置に用いられ、
上記像担持体に光を照射して露光する光プリントヘッド
であって、１つの画素内において、基板上に、エレクト
ロルミネッセンス層と、透光性を有し、かつ、基板より
も光の屈折率の大きい材料からなり、エレクトロルミネ
ッセンス層に電圧を印加する第１電極部材と、互いに独
立した複数の電極により構成され、かつ、エレクトロル
ミネッセンス層を介して第１電極部材に対向して配され
て該第１電極部材とともにエレクトロルミネッセンス層
に電圧を印加する第２電極部材と、第１電極部材を挟ん
で第２電極部材と対向して、かつ、第１電極部材を覆う
ように配され、第１電極部材よりも光の屈折率の小さい
材料からなる表面膜とを有する発光素子を備え、第２電
極部材における複数の電極を選択駆動することによりエ
レクトロルミネッセンス層で発生した光は、上記第１電
極部材を透過し、上記発光素子の端面から放出される構
成である。

【０２０１】これにより、光を放出する面積をしぼるこ
ととなり、光の強度を大きくすることとなる。即ち、画
素面積以上の発光面を得ることができる。また、１つの
画素内で選択駆動することができる。従って、電極を切
り換えても、光プリントヘッドから放出される光の放出
位置が変化することがない。この結果、例えば、光プリ
ントヘッドを用いて露光する場合でも、電極の切り換え
による露光位置の変化を防止することができるといった
効果を奏する。

【０２０２】本発明の画像形成装置は、上記記載の光プ
リントヘッドと、該光プリントヘッドから放出された光
が照射されることにより露光され像が形成される像担持
体とを備えている構成である。

【０２０３】これにより、例えば電極を切り換えても、
光プリントヘッドから放出される光の放出位置が変化す
ることがない。従って、光プリントヘッドの電極の切り
換えによる露光位置の変化を防止することができ、信頼
性の高い画像形成装置を提供することができるといった
効果を奏する。

【０２０４】本発明の画像形成装置は、光プリントヘッ
ドから放出される光の断面形状が楕円であり、像担持体
において光プリントヘッドに露光される領域は、楕円の
短径と直交する方向に光プリントヘッドに対して相対的
に移動する構成である。

【０２０５】これにより、像担持体の移動による露光像
の解像度劣化を減少することができる。従って、高画質
な像を得ることができるといった効果を奏する。

【０２０６】本発明の画像形成装置は、光プリントヘッ
ドにおいて光を放出する端面から像担持体までの距離を
Ｙとし、光プリントヘッドにおける電極ピッチをＸｐと
すると、上記Ｙは、２^-1/2Ｘｐ≦Ｙ≦Ｘｐを満足する構成である。

【０２０７】これにより、白抜けを防止してドットの重
なりを確保することができ、かつ、ドットが重なりすぎ
ることがないため、解像度の低下を防止することができ
る。従って、例えばセルホックレンズなどを用いない状
態で、被露光体に到達する光を、適切に拡散させること
ができる。この結果、光学系のシンプル化・小型化を図
ることができる。このため、信頼性の高い画像形成装置
を提供することができるといった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態に係る光プリントヘッド
の要部の構成を示す説明図である。

【図２】図１に示す光プリントヘッドを用いた画像形成
装置の要部の構成を示す説明図である。

【図３】図１のＣ−Ｃ′線矢視断面図である。

【図４】有機ＥＬ層の発光を示す説明図である。

【図５】光の全反射について示す説明図である。

【図６】（ａ）ないし（ｄ）は、図１に示す光プリント
ヘッドにおける発光素子の（製造工程の一例を示す工程
フロー図であり、（ｅ）は、（ｄ）のＤ−Ｄ′線矢視断
面図である。

【図７】Ａｌ電極に重み付けをし、透明電極の端部を凸
形状とした場合の光プリントヘッドの構成を示す説明図
である。

【図８】光の強度分布を示すグラフであり、正規化光パ
ワーを縦軸とし、露光位置Ｘ（μｍ）を横軸とする。

【図９】光の強度分布を示すグラフであり、正規化光パ
ワーを縦軸とし、正規化露光位置Ｘ／Ｗを横軸とする。

【図１０】１／ｅ半径と露光距離Ｙとの関係を示すグラ
フであり、強度がピーク値の１／ｅ以上となる光の幅Ｘ
ｅ（μｍ）、Ｚｅ（μｍ）を縦軸とし、露光距離Ｙ（μ
ｍ）を横軸とする。

【図１１】正規化１／ｅ半径と正規化露光距離との関係
を示すグラフであり、正規化１／ｅ半径を縦軸とし、正
規化露光距離を横軸とする。

【図１２】隣り合う４つのドットが中央部でちょうど接
する状態を示す説明図である。

【図１３】隣り合う４つのドットが互いにちょうど隣接
する状態を示す説明図である。

【図１４】Ｗ≒Ｘｐの場合におけるドットサイズを示す
説明図である。

【図１５】Ｗ＜Ｘｐの場合におけるドットサイズを示す
説明図である。

【符号の説明】

１発光素子１ａ端面１ｂ対向端面２透明電極（第１電極部材、光導波路、導波層）３Ａｌ電極（第２電極部材、電極）４反射板５光センサ（光検出器）６駆動回路９被露光体（像担持体）１０基板（反射層、光導波路）１１保護膜（表面膜、光導波路、反射層）１２有機ＥＬ層（エレクトロルミネッセンス層）１２ｂ電子輸送・発光層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石井洋大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内Ｆターム(参考） 2C162 AE13 AE28 AE47 AH06 AH23 FA04 FA16 FA20 FA23 3K007 AB02 AB03 BA06 CB01 CC01 EB00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１つの画素内に、エレクトロルミネッセン
ス層と、該エレクトロルミネッセンス層に電圧を印加する第１電
極部材と、互いに独立した複数の電極からなり、上記エレクトロル
ミネッセンス層を介して上記第１電極部材に対向して配
され、該第１電極部材とともにエレクトロルミネッセン
ス層に電圧を印加する第２電極部材と、上記エレクトロルミネッセンス層で発生した光を導く光
導波路とを備え、上記第２電極部材における複数の電極を選択駆動するこ
とにより上記エレクトロルミネッセンス層で発生した光
を、上記光導波路を介して端面に導き、該端面から光を
放出することを特徴とする光プリントヘッド。
【請求項２】上記選択駆動は、上記第２電極部材の電極
のうち、１つの電極を選択して駆動することを特徴とす
る請求項１に記載の光プリントヘッド。
【請求項３】上記選択駆動は、上記第２電極部材におけ
る複数の電極の各々について、駆動するか否かを独立し
て選択することを特徴とする請求項１に記載の光プリン
トヘッド。
【請求項４】上記エレクトロルミネッセンス層で発生す
る光が端面から放出される際の強度に重み付けをするた
めに、対向する第１電極部材との間に印加する電圧が異
なるように、上記第２電極部材における複数の電極の各
々において重み付けがされていることを特徴とする請求
項３に記載の光プリントヘッド。
【請求項５】上記第２電極部材における複数の電極は、
各々の電極の大きさが異なるように形成されていること
を特徴とする請求項４に記載の光プリントヘッド。
【請求項６】上記第２電極部材は、エレクトロルミネッ
センス層で発生した光を放出する端面から該端面と対向
する対向端面にむかって、重みが小さくなるように重み
付けされていることを特徴とする請求項４または５に記
載の光プリントヘッド。
【請求項７】上記光を放出する端面と対向する対向端面
には、入射する光を反射させる反射板が配されているこ
とを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載
の光プリントヘッド。
【請求項８】上記光導波路は、光を導き端面から光を放
出する導波層と、該導波層よりも光の屈折率が小さい反
射層とからなり、上記導波層は、反射層に挟まれるよう
に配されていることを特徴とする請求項１ないし７のい
ずれか１項に記載の光プリントヘッド。
【請求項９】上記光を放出する端面と対向する対向端面
の近傍には、光量を検出する光検出器を備えていること
を特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の
光プリントヘッド。
【請求項１０】上記光導波路において、光を放出する端
面側の端部は、曲面となっていることを特徴とする請求
項１ないし９のいずれか１項に記載の光プリントヘッ
ド。
【請求項１１】帯電された像担持体上に静電潜像を形成
する露光装置に用いられ、上記像担持体に光を照射して
露光する光プリントヘッドであって、１つの画素内において、基板上に、エレクトロルミネッ
センス層と、透光性を有し、かつ、上記基板よりも光の
屈折率の大きい材料からなり、上記エレクトロルミネッ
センス層に電圧を印加する第１電極部材と、互いに独立
した複数の電極により構成され、かつ、上記エレクトロ
ルミネッセンス層を介して第１電極部材に対向して配さ
れて該第１電極部材とともにエレクトロルミネッセンス
層に電圧を印加する第２電極部材と、上記第１電極部材
を挟んで第２電極部材と対向して、かつ、上記第１電極
部材を覆うように配され、上記第１電極部材よりも光の
屈折率の小さい材料からなる表面膜とを有する発光素子
を備え、上記第２電極部材における複数の電極を選択駆動するこ
とにより上記エレクトロルミネッセンス層で発生した光
は、上記第１電極部材を透過し、上記発光素子の端面か
ら放出されることを特徴とする光プリントヘッド。
【請求項１２】請求項１ないし１１のいずれか１項に記
載の光プリントヘッドと、該光プリントヘッドから放出された光が照射されること
により露光され像が形成される像担持体とを備えている
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】上記光プリントヘッドから放出される光
の断面形状は楕円であり、上記像担持体において光プリ
ントヘッドに露光される領域は、上記楕円の短径と直交
する方向に、上記光プリントヘッドに対して相対的に移
動することを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装
置。
【請求項１４】上記光プリントヘッドにおいて光を放出
する端面から上記像担持体までの距離をＹとし、光プリ
ントヘッドにおける電極ピッチをＸｐとすると、上記Ｙ
は、２^-1/2Ｘｐ≦Ｙ≦Ｘｐを満足することを特徴とする請求項１２または１３に記
載の画像形成装置。