JP2004209772A - アレイ状露光ヘッドの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】アレイ状光源の個々の素子に対応させてボールレンズを整列固定して各素子からの光束をクロストークすることなく十分な解像力で効率良く集光させるようにしたアレイ状露光ヘッドの製造方法。
【解決手段】発光素子のアレイ１の発光部２の配列に対応した配列で、ボールレンズの径と同じか若干大きな径の半球状のボールレンズ受け入れ穴がアレイ状に設けられてなるボールレンズ整列型８０のボールレンズ受け入れ穴各々にボールレンズ１０を充填させ、その後、ボールレンズ整列型８０上の各ボールレンズ１０を発光素子のアレイ１の発光部２各々に整列させて近接させ、各ボールレンズ１０を発光素子のアレイ１に接着させるアレイ状露光ヘッドの製造方法。
【選択図】 図７
【解決手段】発光素子のアレイ１の発光部２の配列に対応した配列で、ボールレンズの径と同じか若干大きな径の半球状のボールレンズ受け入れ穴がアレイ状に設けられてなるボールレンズ整列型８０のボールレンズ受け入れ穴各々にボールレンズ１０を充填させ、その後、ボールレンズ整列型８０上の各ボールレンズ１０を発光素子のアレイ１の発光部２各々に整列させて近接させ、各ボールレンズ１０を発光素子のアレイ１に接着させるアレイ状露光ヘッドの製造方法。
【選択図】 図７
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アレイ状露光ヘッドの製造方法に関し、特に、画像形成装置に用いる有機ＥＬアレイ露光ヘッド等の製造方法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】
特許文献１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】
特許文献２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】
特許文献３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】
特許文献４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】
特許文献５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】
特許文献６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】
また、有機ＥＬアレイ以外に、ＬＥＤアレイあるいは液晶シャッターアレイを画像形成装置用の露光ヘッドとして用いることも種々提案されており、それらの場合も、ＬＥＤアレイの発光部あるいは液晶シャッターアレイのシャッター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ものが多く提案されている。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１０−５５８９０号公報
【００１１】
【特許文献２】
特開平１１−１９８４３３号公報
【００１２】
【特許文献３】
特開２０００−７７１８８号公報
【００１３】
【特許文献４】
特開平１０−１２３７７号公報
【００１４】
【特許文献５】
特開２０００−３２３２７６号公報
【００１５】
【特許文献６】
特開２００１−１８４４１号公報
【００１６】
【非特許文献１】
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」
【００１７】
【非特許文献２】
（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
【００１８】
【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アレイの有機ＥＬ素子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。また、マイクロレンズを用いる場合は、各発光部に対応するマイクロレンズでなくその隣の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起こりやすくなり、解像力の低下につながる問題がある。
【００１９】
一方、夜間での交通標識等の視認性を高めるために使われる反射塗料等で用いられている屈折率の高いボールレンズは非常に安価で、有機ＥＬアレイ露光ヘッド等のアレイ状露光ヘッドに使用できれば、非常に低いコストで光学系を形成することが期待できる。
【００２０】
本発明は従来技術のこのような状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、有機ＥＬアレイ、ＬＥＤアレイ等のアレイ状光源の個々の素子に対応させてボールレンズを整列固定して各素子からの光束をクロストークすることなく十分な解像力で効率良く感光体等の像担持体上に集光させるようにしたアレイ状露光ヘッドの製造方法を提供することである。
【００２１】
【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アレイ状露光ヘッドの製造方法は、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発光素子又は二次光源のアレイを備え、前記発光素子又は二次光源のアレイの発光側に、各発光素子又は二次光源の発光部各々に対応した整列位置にボールレンズが配置されてなるアレイ状露光ヘッドの製造方法において、
前記発光素子又は二次光源のアレイの発光部の配列に対応した配列で、前記ボールレンズの径と同じか若干大きな径の半球状のボールレンズ受け入れ穴がアレイ状に設けられてなるボールレンズ整列型の前記ボールレンズ受け入れ穴各々にボールレンズを充填させ、
その後、前記ボールレンズ整列型上の各ボールレンズを前記発光素子又は二次光源のアレイの発光部各々に整列させて近接させ、各ボールレンズを前記発光素子又は二次光源のアレイに接着させることを特徴とする方法である。
【００２２】
この場合に、ボールレンズ整列型の各ボールレンズ受け入れ穴にボールレンズ吸引機構が設けられており、そのボールレンズ受け入れ穴各々へのボールレンズの充填を促すと共に、各ボールレンズが発光素子又は二次光源のアレイに接着固定されるまで充填されたボールレンズを保持させることが望ましい。
【００２３】
また、ボールレンズ整列型上の各ボールレンズを発光素子又は二次光源のアレイの発光部各々に整列させて近接させる前に、ボールレンズ整列型のボールレンズ受け入れ穴各々に所定のボールレンズが充填されているか否かを検査することが望ましい。
【００２４】
その場合、例えば、ボールレンズ受け入れ穴各々の底中心に発光素子を配置し、その発光素子を全て発光させたときの光量分布からボールレンズ整列型のボールレンズ受け入れ穴各々に所定のボールレンズが充填されているか否かを検査するようにすることができる。
【００２５】
また、ボールレンズ整列型上の各ボールレンズを発光素子又は二次光源のアレイの発光部各々に整列させて近接させ、各ボールレンズを発光素子又は二次光源のアレイに接着させる際に、その近接前に、発光素子又は二次光源のアレイの基板表面又は各ボールレンズの近接部分の少なくとも何れかに接着剤を塗布しておいてから、近接させて接着させるようにすることが望ましい。
【００２６】
また、ボールレンズ整列型上の各ボールレンズを発光素子又は二次光源のアレイの発光部各々に整列させて近接させ、各ボールレンズを発光素子又は二次光源のアレイに接着させた後、ボールレンズ間の空隙であってボールレンズの有効射出面以外の面間を固定層で充填することが望ましい。
【００２７】
また、上記の発光素子又は二次光源のアレイとしては、例えば有機ＥＬアレイ、あるいは、ＬＥＤアレイがある。
【００２８】
本発明は、以上のような製造方法によって製造されたアレイ状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いる画像形成装置を含むものであり、その１つとして、例えば、像担持体の周囲に帯電手段、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がある。
【００２９】
本発明においては、発光素子又は二次光源のアレイの発光部の配列に対応した配列で、ボールレンズの径と同じか若干大きな径の半球状のボールレンズ受け入れ穴がアレイ状に設けられてなるボールレンズ整列型のボールレンズ受け入れ穴各々にボールレンズを充填させ、その後、ボールレンズ整列型上の各ボールレンズを発光素子又は二次光源のアレイの発光部各々に整列させて近接させ、各ボールレンズを発光素子又は二次光源のアレイに接着させるので、反射塗料等で用いられている安価で屈折率の高いボールレンズ等を用いて、高密度かつ欠陥のない有機ＥＬアレイ露光ヘッド、ＬＥＤアレイ露光ヘッド等のアレイ状露光ヘッドを非常に低コストで製造することができる。しかも、高品質、低コストのアレイ状露光ヘッドの光学系自動整列固定システムが実現でき、高品質かつ低コストのアレイ状露光ヘッドの製造を可能とする。
【００３０】
さらには、ボールレンズの整列時にボールに大きな衝撃を与えるようなことがなく、ボールレンズを被損するようなことがなく、高品質なアレイ状露光ヘッドを提供することができる。
【００３１】
また、整列の良否やボールレンズの破損を高速かつ高精度で全数検査することができるため、高品質、低コストのアレイ状露光ヘッドを提供することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のアレイ状露光ヘッドの製造方法の実施例を説明する。その説明に先立って、アレイ状露光ヘッドの構成として、アレイ状光源として有機ＥＬアレイを用い、光学系としてボールレンズを用いた有機ＥＬアレイ露光ヘッドを例にあげて図面を参照にしながら説明する。
【００３３】
図１は、有機ＥＬアレイ露光ヘッドの基本構成を示す模式的な断面図であり、基板３の表面に一定周期で有機ＥＬの発光部２が配置されて有機ＥＬアレイ１が構成されている。そして、有機ＥＬアレイ１の各発光部２に一対一に対応させて同一形状、特性のボールレンズ１０を同一の位置関係で配置し、各発光部２からの光束１２がボールレンズ１０により被投影体を構成する感光体（電子写真の場合）等の像担持体１１上に分離して投影されるようにする。なお、ボールレンズ１０とは、透明球体からなる単一正レンズである。
【００３４】
そして、各ボールレンズ１０は対応する発光部２に接するか近接して配置するものとする。各ボールレンズ１０を発光部２に接するか近接して配置すると、発光部２から出た発散光は対応するボールレンズ１０中にほとんど入射するようになる（発光部２の径ｓがボールレンズ１０の直径Ｄに比較して十分大きく、ボールレンズ１０が発光部２に接していれば、略１００％ボールレンズ１０中に入射する。）。そのため、発光部２から出た光が対応するボールレンズ１０でなくその隣のボールレンズ１０を経て対応しない画素位置に入射するクロストークを少なくすることができるようになる。
【００３５】
このように有機ＥＬアレイ１の各発光部２に一対一に対応させて配置されたボールレンズ１０は、基板３に対して透明接着層１３により接着されているが、さらに、図１の例の場合は、各ボールレンズ１０間の投影光束１２が射出する有効面以外の面間を黒色樹脂等からなる固定層１４で充填することにより、強固に固定されている。
【００３６】
ボールレンズ１０の入射側の面の面頂から固定層１４の上面までの厚さｄは、ボールレンズ１０の屈折率に依存するが、例示的に、ボールレンズ１０の屈折率ｎがｎ＝２のとき、ボールレンズ１０の直径をＤとして、０．７５Ｄ、ｎ＝２．２のとき、０．８Ｄ程度に設定される。
【００３７】
ここで、上記厚さｄの意味について説明する。図２に示すように、ボールレンズ１０の最下点の１点Ｌで有機ＥＬの発光部２と接していると仮定する。この最下点Ｌからボールレンズ１０に入射した光線の進行角度（垂線との角度）θが、ボールレンズ１０と空気界面の臨界角以上の角度の場合、その光線はボールレンズ１０内部で全反射を続け、レンズ１０の外には出てこない。
【００３８】
図２で示すように、入射点Ｌから進行角度θを持つ光線とボールレンズ１０との交点をＲ、Ｒから基板１８の表面に垂線を下し、その垂線と基板１８の表面との交点をＡ、その垂線に対してボールレンズ１０の中心Ｏから下ろした垂線の交点をＢとすると、
∠ＯＲＬ＝∠ＯＬＲ＝θ（∵ＯＲ＝ＯＬ） ・・・（１）
∠ＢＲＬ＝∠ＯＬＲ＝θ（∵ＯＬとＢＲは平行） ・・・（２）
∴∠ＯＲＢ＝∠ＯＲＬ＋∠ＢＲＬ＝２θ ・・・（３）
ボールレンズ１０の直径をＤとすると、
ＢＲ＝ＯＲｃｏｓ２θ＝（Ｄ／２）ｃｏｓ２θ ・・・（４）
ＡＢ＝（Ｄ／２） ・・・（５）
よって、点Ｒの高さＡＲは、
ＡＲ＝ＡＢ＋ＢＲ＝（Ｄ／２）（１＋ｃｏｓ２θ） ・・・（６）
となる。
【００３９】
ボールレンズ１０と空気界面の臨界角をα、ボールレンズ１０の屈折率をｎとすると、
ｓｉｎα＝１／ｎ ・・・（７）
であり、このとき、
ｃｏｓ２α＝ｃｏｓ２ α−ｓｉｎ２ α＝１−２ｓｉｎ２ α＝１−２／ｎ２
・・・（８）
となる。
【００４０】
θ≦αのとき、その光線はボールレンズ１０から出射するが、このθ≦αを式（６）に代入すると、
ＡＲ≧（Ｄ／２）（１＋ｃｏｓ２α）＝Ｄ（１−１／ｎ２ ）・・・（９）
となる。これは、ボールレンズ１０の中の式（９）を満たす高さの部位からのみ光線が射出できることを意味し、それ以外の部位は黒色樹脂等からなる固定層１４で覆っても、その機能が損なわれないことを意味する。
【００４１】
仮に、ｎ＝２のとき、固定層１４の上面までの厚さｄは０．７５Ｄ以下、ｎ＝２．２のとき、０．７９３Ｄ≒０．８Ｄ以下に設定すると、発光部２からの光が投影されて像担持体１１上に画素を形成する光束１２を遮ることなしに、ボールレンズ１０を有機ＥＬアレイ１の発光部２上に強固に固定することができる。
【００４２】
固定層１４は、透明材料で構成してもよいが、特定の発光部２から発光した光束が対応するボールレンズ１０でなくその隣のボールレンズ１０を経て対応しない画素位置に入射するクロストークとなる光、ボールレンズ１０中で全反射を繰り返してフレアになる光等のノイズ光が存在し得るので、このようなノイズ光をカットするために、その固定層１４は光吸収性の黒色樹脂等から構成するのが望ましい。
【００４３】
ここで、このように発光部２表面に接するか近接させたボールレンズ１０を経て発光部２に至る光束が画素として像担持体１１上に分離して入射するようにするために、ボールレンズ１０を構成する透明材料として、発光部２からの発光光に対する屈折率が２以上のものを使用することが望ましい。なお、屈折率が２以上のガラスの例として例えばビスマス系ガラスやＢａＯ−ＺｎＯ−ＴｉＯ系ガラス、あるいは、光学結晶がある。
【００４４】
ここで、屈折率ｎが２以上のボールレンズ１０の重要な幾何光学的な特性について説明する。近軸光学的なボールレンズ１０の焦点距離ｆは、
ｆ＝ｎｒ／｛２（ｎ−１）｝ ・・・（１０）
で定められ、主点はボールレンズ１０の中心に一致する。屈折率ｎがｎ＜２の場合は、図３（ａ）に示すように、焦点Ｆはボールレンズ１０の外に位置するが、ｎ＝２の場合は、図３（ｂ）に示すように、ボールレンズ１０の入射側とは反対の球面（表面）上に位置する。
【００４５】
したがって、図１に示すように、ｎ≧２のボールレンズ１０を発光部２表面に接するか近接して配置すると、発光部２から出てボールレンズ１０を経た光束１２は平行光束あるいは集光光束となって像担持体１１上に分離して入射することとなるので、有機ＥＬアレイ１に表示した画素（発光部２）を像担持体１１上に一対一で対応させて投影することができるようになり、このようなボールレンズ１０を有機ＥＬの各発光部２表面に一対一に対応させて接するか近接して配置してなる有機ＥＬアレイ１を露光ヘッドとして用いることができる。
【００４６】
上記のように、クロストークを少なくする観点からは、ボールレンズ１０は可及的に有機ＥＬの発光部２に近接していた方が、すなわち、ボールレンズ１０の入射側の面の面頂と発光部２の表面との距離ΔはΔ≒０であることが望ましいが、実際上発光部２表面には透明電極等が存在するため、距離Δはある程度の値を有することのなる。そこで、距離Δはどの程度まで許容できるか、以下に検討する。
【００４７】
図４に示すように、ボールレンズ１０から距離δをおいた点Ｃに見かけの光源Ｃを置いたとき、点Ｃから出射角度θ以下の光がボールレンズ１０に入射し、それ以外の光はボールレンズ１０に入らないので、クロストークになり得る。ここで、角度θは点Ｃを通りボールレンズ１０と接する直線と中心軸（点Ｃとボールレンズ１０の中心Ｏを通る直線）とのなす角度である。
【００４８】
このとき、ボールレンズ１０の半径をｒとすると、角度θは次のように表すことができる。
【００４９】
ｓｉｎθ＝ｒ／（ｒ＋δ） ・・・（１１）
次に、ボールレンズ１０が屈折率ｎの基板１８上に接着されており、光源が基板１８内の点Ｄの位置にあるとすると、図４において、点Ｄから角度β以下で出る光がボールレンズ１０に入射し、それ以外の光はボールレンズ１０に入らないのでクロストークになり得る。ここで、角度βは、点Ｄから出て基板１８表面で屈折された光が見かけの光源Ｃから角度θで出る光の出射角度である。
【００５０】
このとき、角度βは次の式で表される。
【００５１】
ｓｉｎβ＝ｒ／｛ｎ（ｒ＋δ）｝ ・・・（１２）
次に、点Ｄからの出射光の中、基板（有機ＥＬ素子）３の外部へ取り出すことができる光量を求める。基板１８の屈折率による全反射臨界角θｃ の存在により、出射角βで基板１８内部から基板１８表面に向かう光は、θｃ ＞βに限り基板（有機ＥＬ素子）３より外部に取り出される。有機ＥＬ素子の発光部２のように等方的な発光による面発光体の場合、その発光強度はＬａｍｂｅｒｔ則に従い、Ｉ（θ）＝Ｉ０ ｃｏｓθとなるとすると、臨界角内に放射される光量は、
となる（ここで、ｄΩは立体角である。）。
【００５２】
点（光源）Ｄから臨界角θｃ 内に放射される光の中、ボールレンズ１０に入らない光量は、以下の式で表される。
【００５３】
よって、有機ＥＬアレイ１の各発光部２から出射される光の中、クロストークになり得る光量の割合は、
（２ｒδ＋δ２ ）／（ｒ＋δ）２ ・・・（１５）
で表される。
【００５４】
ここで、出射光の中５％までクロストークとなるのを許容すると、次のような条件が求まる。
【００５５】
δ≦０．０２６ｒ ・・・（１６）
δ＝０．０２６ｒのとき、有機ＥＬアレイ１の屈折率（基板１８の屈折率）ｎを１．５とおくと、図４の点Ｄと点Ｌの距離（発光部２とボールレンズ１０の距離）は、０．１３２ｒ＝０．０６６Ｄとなる。
【００５６】
以上の検討より、有機ＥＬアレイ１の各発光部２の表面とその各発光部２対応させて配置されるボールレンズ１０の入射側の面の面頂との距離Δは、
０≦Δ≦０．０７Ｄ ・・・（１７）
の関係を満足するようにすることが望ましいと言える。ここで、Ｄは上記のようにボールレンズ１０の直径である。
【００５７】
ところで、以上のように、発光部２の像が投影面（像担持体１１の面）で分解可能で、かつ、クロストークを少なくするために、ボールレンズ１０の直径Ｄを大きく設定すると、発光部２間のピッチはボールレンズ１０の直径Ｄ以下には設定できないので、１列の発光部２からなる有機ＥＬアレイ１では、所望の解像度の露光ヘッドを実現することは困難になってくる。そのためには、図５に像担持体１１側から見た透視図に例示するように、発光部２の列２０１ 、２０２ 、２０３ を平行に複数持つ有機ＥＬアレイ１を用い（図の場合は３列）、かつ、それらの列２０１ 、２０２ 、２０３ の各発光部２に一対一に対応させてボールレンズ１０を配置して露光ヘッドを構成することにより、所望の解像度の露光ヘッドを実現することができる。
【００５８】
例えば所望の解像度を６００ｄｐｉ、ボールレンズ１０の直径を１２０μｍとすると、ボールレンズ１０の直径１２０μｍをピッチとする解像度、すなわち、１列２０１ 、２０２ 、２０３ の発光部２のみの場合の解像度は２１１．７ｄｐｉであるので、その２１１．７ｄｐｉよりも小さく、６００の約数の中で最大の値２００の２００ｄｐｉ（１２７μｍのピッチ）を持つように１列２０１ 、２０２ 、２０３ の発光部２のピッチを決めると、この発光部２の列２０１ 、２０２ 、２０３ を、列方向に所望の解像度のピッチ分（この場合には、６００ｄｐｉのピッチである４２．３３μｍ）ずらし、行方向には（所望の解像度（ｄｐｉ）／１列の解像度（ｄｐｉ））の数の列数（この場合は、３列２０１ 、２０２ 、２０３ ）並べることで、図５の二重矢印で示した方向にこの露光ヘッドを像担持体１１に対して走査露光することで、所望の解像度を実現することができる。
【００５９】
なお、行方向の列２０１ 、２０２ 、２０３ 間のピッチは、主走査方向、副走査方向の分解能を同じにするために、図５の例では各列２０１ 、２０２ 、２０３ の列方向のピッチ１２７μｍと同じ値としている。
【００６０】
以上は、アレイ状光源として有機ＥＬアレイ１を用い、光学系としてボールレンズ１０を用いる場合のアレイ状露光ヘッドの構成であったが、アレイ状光源としてＬＥＤアレイあるいは液晶シャッターアレイ（この場合は、二次光源のアレイである。）を用いる場合も同様の構成となる。
【００６１】
次に、上記の例のようなアレイ状光源とその各発光部に整列してボールレンズが配置されてなるアレイ状露光ヘッドの本発明による製造方法の実施例について説明する。
【００６２】
図６及び図７は、本発明によるアレイ状露光ヘッドの製造方法の１実施例の各工程を説明するための図であり、まず、図６（ａ）に示すようなボールレンズ整列型８０を用意する。このボールレンズ整列型８０は、図８（ａ）にボールレンズ受け入れ穴８１側から見た平面図、図８（ｂ）に図８（ａ）の直線Ａ−Ａに沿った断面図を示すように、対象とするアレイ状光源１の発光部２の配列に対応した配列で、用いるボールレンズ１０の径と同じか若干大きな径の半球状のボールレンズ受け入れ穴８１がその一面にアレイ状に設けられており（図８の型８０は図５の３列の発光部２を持つ有機ＥＬアレイ１に対応している。）、各ボールレンズ受け入れ穴８１の底中心にＬＥＤ等の発光素子８２が配置されてなるものである。そして、図６〜図８には図示していないが、図９（ａ）にボールレンズ整列型８０の透視斜視図、図９（ｂ）にその断面図を示すように、各ボールレンズ受け入れ穴８１の底中心から外れた位置に吸引孔８３の一端が開いており、各ボールレンズ受け入れ穴８１の吸引孔８３の他端はボールレンズ整列型８０の基板内に設けられた吸引パイプ８４に接続されている。
【００６３】
次に、図６（ｂ）に示すように、所望の径のボールレンズ１０を選択通過させるふるい８５を図の両矢符方向に振動させながら、ボールレンズ１０を欠損させない高さからボールレンズ受け入れ穴８１が開口した側にふるい８５を通ったボールレンズ１０を一斉に流し込む。その後の状態を図６（ｃ）に示す。なお、図６（ｂ）から図７（ｂ）の工程までは、ボールレンズ整列型８０の吸引パイプ８４と吸引孔８３を経てボールレンズ受け入れ穴８１に負圧をかけておき、ボールレンズ１０の充填を促すと共に、充填されたボールレンズ１０を保持させるようにする。
【００６４】
その後、図６（ｄ）に示すように、ボールレンズ整列型８０の上をはけ８６で掻いてボールレンズ受け入れ穴８１に嵌まらなかったボールレンズ１０をボールレンズ整列型８０から除去する。
【００６５】
なお、図６（ｃ）の状態でボールレンズ整列型８０を揺動させてボールレンズ受け入れ穴８１へのボールレンズ１０の充填を促すようにすることが望ましい。また、図６（ｄ）の工程で、ボールレンズ受け入れ穴８１に嵌まらなかった余分なボールレンズ１０はボールレンズ整列型８０を傾斜させながら掻き落とすことが望ましいが、本実施例のように、ボールレンズ整列型８０に吸引パイプ８４と吸引孔８３からなるボールレンズ吸引機構を設けている場合、ボールレンズ受け入れ穴８１に嵌まらなかった余分なボールレンズ１０はボールレンズ整列型８０を反転させて除去することもできる。
【００６６】
図６（ｄ）の工程の後、図６（ｅ）の工程において、ボールレンズ１０の整列検査を行う。この工程は、図１０に拡大して図示するように、ボールレンズ１０をそのボールレンズ受け入れ穴８１に整列させた状態のボールレンズ整列型８０の上に所定距離だけ離して検査用治具８７を位置させる。この検査用治具８７の基板表面には、対象とするアレイ状光源の発光部２の配列に対応した配列で光センサー８８が配置されている。一方、ボールレンズ整列型８０の各ボールレンズ受け入れ穴８１の底中心には発光素子８２が配置されている。そのため、ボールレンズ１０が嵌まっているボールレンズ受け入れ穴８１の底の発光素子８２から出た発散光はそのボールレンズ１０で平行光になるか収束するので、検査用治具８７の対応する位置の光センサー８８には閾値以上の光量が入射する。これの対して、ボールレンズ１０が嵌まっていないボールレンズ受け入れ穴８１の底の発光素子８２から出た発散光はそのままで対応する位置の光センサー８８に入射するので、閾値以上の光量は入射しない（図１０の右から２番目のボールレンズ受け入れ穴８１位置）。あるいは、嵌まっているボールレンズ１０が割れていたり不良品である場合も、対応する位置の光センサー８８に入射する光量は閾値以上にはならない。したがって、光センサー８８の１つでもこのような閾値以上の光量を検出できない場合は、ボールレンズ整列型８０の全てのボールレンズ受け入れ穴８１には所定のボールレンズ１０が整列配置されていないことになり、受け入れ難いと判定され（ＮＧ）、ボールレンズ整列型８０にのったボールレンズ１０を外して再度図６（ｂ）の工程以降を行い、図６（ｅ）のボールレンズ１０の整列検査を合格するまで繰り返し行う。
【００６７】
なお、この図６（ｅ）の工程において、ボールレンズ１０が割れる可能性が小さい場合、上記のような検査用治具８７を用いた光量検出を行うのではなく、ボールレンズ吸引機構の吸引パイプ８４の吸引負圧を監視して、到達負圧値が所定の値に達しているか否かで合格・不合格を判定するようにすることもできる。
【００６８】
また、全ボールレンズ受け入れ穴８１の底の発光素子８２を発光させた状態でボールレンズ整列型８０の面あるいはその面から所定距離離れた面での光量分布パターンを画像処理して、図６（ｄ）の工程でのボールレンズ１０の整列の合格・不合格を判定するようにしてもよい。
【００６９】
さらには、各ボールレンズ受け入れ穴８１の底に発光素子８２を配置する代わりに、ボールレンズ整列型８０を透明材料で構成するか、ボールレンズ受け入れ穴８１各々の底中心に微細な貫通孔を設け、ボールレンズ整列型８０の裏面から平行光で照明して、上記の検査用治具８７を用いた光量検出による検査、あるいは、光量分布パターンを画像処理する検査をするようにしてもよい。
【００７０】
さらにまた、ボールレンズ整列型８０を上から撮像してその撮影像を画像処理して、ボールレンズ受け入れ穴８１全てに所定のボールレンズ１０が整列配置されているか否かを検査するようにすることもできる。
【００７１】
図６（ｅ）の検査工程で合格（ＯＫ）と判定された場合、図７（ａ）〜（ｃ）の工程で、図６（ａ）〜（ｅ）の工程を経て整列されたボールレンズ１０の群をアレイ状光源に転写するような形で接着する。ここでは、アレイ状光源として図１、図５のような有機ＥＬアレイ１を想定してその発光部２各々に整列させて個々のボールレンズ１０を一括して接着する例を説明する。
【００７２】
まず、図７（ａ）の工程において、アレイ状光源である有機ＥＬアレイ１の基板３の表面に発光部２の位置を含んで一様に薄く透明接着層１３を塗布し、ボールレンズ整列型８０上に整列配置されたボールレンズ１０上に整列（アライメント）させて、両者を近づける。この際、透明接着層１３を薄く一様な厚さで塗布するには例えばオフセット印刷の方法を用いる。そして、図７（ｂ）に示すように、各有機ＥＬの発光部２と各ボールレンズ１０とが一対一に対応して近接し、各ボールレンズ１０が透明接着層１３中に埋まった時点で透明接着層１３を硬化させる。透明接着層１３の接着剤として紫外線硬化型、熱硬化型等の硬化型接着剤を用いるのが望ましい。
【００７３】
透明接着層１３を硬化させた後、図７（ｃ）に示すように、ボールレンズ整列型８０のボールレンズ受け入れ穴８１内の負圧を切って、ボールレンズ整列型８０をボールレンズ１０が接着している有機ＥＬアレイ１から外すことにより、有機ＥＬアレイ１の各発光部２に一対一に対応させて配置されたボールレンズ１０が接着されてなる有機ＥＬアレイ露光ヘッドが得られる。
【００７４】
なお、図６（ｅ）の検査工程後に、ボールレンズ整列型８０上に整列配置されたボールレンズ１０上に接着剤を塗布し、アレイ状光源をその整列配置されたボールレンズ１０に整列（アライメント）させて両者を貼り合わせ、その後にボールレンズ整列型８０を外すようにしてもよいし、あるいは、ボールレンズ整列型８０上に整列配置されたボールレンズ１０上に接着剤を塗布し、さらに、図７（ａ）のように、アレイ状光源の基板上にも透明接着層１３を塗布し、アレイ状光源をその整列配置されたボールレンズ１０に整列（アライメント）させて両者を貼り合わせ、その後にボールレンズ整列型８０を外すようにしてもよい。何れの場合も、整列配置されたボールレンズ１０上に接着剤を塗布するには、例えば、整列配置されたボールレンズ１０の配列と同じパターンに注射針群を配置し、その注射針群を整列されたボールレンズ１０の群に近づけ、各ボールレンズ１０上に接着剤を塗布するようにすればよい。
【００７５】
アレイ状露光ヘッドは、図７（ｃ）に示すように、アレイ状光源１の各発光部２に一対一に対応させて配置されたボールレンズ１０を接着固定してなる形態でもよいが、特に、有機ＥＬアレイ露光ヘッドの場合、図１に示すように、各ボールレンズ１０間の投影光束１２が射出する有効面以外の面間を黒色樹脂等からなる固定層１４で充填して、全てのボールレンズ１０を有機ＥＬアレイ１の発光部２上に強固に固定すると共に、特定の発光部２から発光した光束が対応するボールレンズ１０でなくその隣のボールレンズ１０を経て対応しない画素位置に入射するクロストークとなる光や、ボールレンズ１０中で全反射を繰り返してフレアになる光等のノイズ光を吸収させるようにすることが望ましい。
【００７６】
そこで、次に、各ボールレンズ１０間の投影光束１２が射出する有効面以外の面間を黒色樹脂等からなる固定層１４で充填する方法の１例を図１１に示す。図７（ｃ）の工程で、アレイ状光源１の各発光部２に一対一に対応してボールレンズ１０が透明接着層１３で整列固定されている基板３上に、図１１（ａ）に示すように、黒色顔料を分散した溶剤可溶型樹脂の溶液を全てのボールレンズ１０が埋没する厚さまで流し込み、その後溶剤を蒸発させて固定層１４を形成する。次いで、図１１（ｂ）に示すように、硬化した固定層１４をそれを溶かす溶剤に浸けるか塗布して、表面から一定厚さの分１４’を溶かして除去することにより、図１のようなアレイ状露光ヘッドが得られる。
【００７７】
次に、アレイ状光源の１例である有機ＥＬアレイ１の作製方法の１例を簡単に説明する。この有機ＥＬアレイ１は、例えば図１２に示すように、３列のアレイ２０１ 、２０２ 、２０３ が平行で画素３１が相互にそのピッチの３分の１だけずつずれて配列されたもので、各列のアレイ２０１ 、２０２ 、２０３ は直線状に配置された多数の画素３１からなり、各画素３１の構成は同じで、有機ＥＬ発光部２とその有機ＥＬ発光部２の発光を制御するＴＦＴ３２とからなる。
【００７８】
図１３に図１２の直線Ａ−Ａ’に沿う１画素３１の有機ＥＬ発光部２とＴＦＴ３２とを含む断面図を示す。この有機ＥＬ発光部２は陰極側から発光光を出射させる例である。有機ＥＬ発光部２は、陰極２４及び陽極２１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２３と正孔注入層２２が積層された構造となっている。
【００７９】
図１３に１画素３１の有機ＥＬ発光部２とＴＦＴ３２とを含む断面図を示すが、その作製順に説明する。ガラス基板３上にまずＴＦＴ３２を作製する。ＴＦＴ３２の作製方法を種々知られているが。例えば、ガラス基板３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、ＴＦＴ３２のアレイが完成する（例えば非特許文献１参照）。ここで、この金属画素電極は、有機ＥＬ発光部２の陽極２１の一部となるもので、有機ＥＬ発光部２の反射層を兼用するものであり、Ａｇ、Ａｌ等の反射率の高い金属薄膜電極で形成される。陽極２１はこの金属薄膜電極の上にＩＴＯ等の仕事関数の大きな透明電極薄膜を真空蒸着法やスパッタ法等を用いて積層させることで完成する。陽極２１の上層をＩＴＯ等の仕事関数の大きな透明電極薄膜とすることにより、正孔注入障壁高さを低くできると同時に、下層の反射率の高い金属膜を反射層として活かすことが可能となる。
【００８０】
次いで、有機ＥＬ発光部２に対応する穴４を有し所定の高さの隔壁（バンク）３３を形成する。この隔壁３３は、特許文献５に開示されているように、フォトリソグラフィ法や印刷法等、任意の方法で作成することができる。例えば、リソグラフィ法を使用する場合は、スピンコート、スプレーコート、ロールコート、ダイコート、ディップコート等所定の方法でバンクの高さに合わせて有機材料を塗布し、その上にレジスト層を塗布する。そして、隔壁３３形状に合わせてマスクを施し、レジストを露光・現像することにより隔壁３３形状に合わせたレジストを残す。最後に隔壁材料をエッチングしてマスク以外の部分の隔壁材料を除去する。また、下層が無機物で上層が有機物で構成された２層以上でバンク（凸部）を形成してもよい。また、特許文献５に開示されているように、隔壁３３を構成する材料としては、ＥＬ材料の溶媒に対し耐久性を有するものえあれば特に限定されないが、フロロカーボンガスプラズマ処理によりテフロン化できることから、例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂、感光性ポリイミド等の有機材料が好ましい。液状ガラス等の無機材料を下層にした積層隔壁であってもよい。また、隔壁３３は、上記材料にカーボンブラック等を混入してブラックあるいは不透明にすることが望ましい。
【００８１】
次いで、有機ＥＬの発光層用インク組成物を塗布する直前に、隔壁３３を設けた基板を酸素ガスとフロロカーボンガスプラズマの連続プラズマ処理を行う。これにより例えば隔壁３３を構成するポリイミド表面は撥水化、陽極２１表面は親水化され、インクジェット液滴を微細にパターニングするための基板側の濡れ性の制御ができる。プラズマを発生する装置としては、真空中でプラズマを発生する装置でも、大気中でプラズマを発生する装置でも同様に用いることができる。
【００８２】
次に、隔壁３３の穴４内に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７０のヘッド７１から吐き出し、各画素の陽極２１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２２を形成する。
【００８３】
なお、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（非特許文献２）。図１４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７１は、例えばステンレス製のノズルプレート７２と振動板７３とを備え、両者は仕切部材（リザーバープレート）７４を介して接合されている。ノズルプレート７２と振動板７３との間には、仕切部材７４によって複数のインク室７５と液溜り（不図示）とが形成されている。インク室７５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７５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７２には、インク室７５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７６が設けられている。一方、インクジェット用ヘッド７１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７３のインク室７５に対向する面と反対側の面上には、インク室７５の位置に対応させて圧電素子７８が接合されている。この圧電素子７８は一対の電極７９の間に位置し、通電すると圧電素子７８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７５の容積が増大する。したがって、インク室７５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７８への通電を解除すると、圧電素子７８と振動板７３は共に元の形状に戻る。これにより空間７５も元の容積に戻るためインク室７５内部のインク組成物の圧力が上昇し、ノズル孔７６から隔壁２９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。
【００８４】
穴４内の陽極２１上に正孔注入層２２を形成した後、発光層用のインク組成物を穴４内の正孔注入層２２上にインクジェットプリント装置７０のヘッド７１から吐き出し、各画素の正孔注入層２２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２３を形成する。
【００８５】
なお、以上の発光層２３と正孔注入層２２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３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。
【００８６】
また、正孔注入層２２と発光層２３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。
【００８７】
また、発光層２３に用いる材料、正孔注入層２２に用いる材料については、例えば、特許文献４、特許文献５等で公知の種々のものが利用でき、その詳細は省く。
【００８８】
隔壁３３の穴４内に正孔注入層２２と発光層２３を順に形成した後、基板の表面全面にスパッタ法により有機ＥＬ発光部２の陰極２４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、カルシウム膜等の仕事関数の低い薄膜上に光が十分透過できる程度に薄い金薄膜等を付けたものがあげられる。
【００８９】
このようにして、アレイ状光源の１例としての有機ＥＬアレイ１が作製される。
【００９０】
なお、隔壁３３をより厚くして穴４をより深くして、有機ＥＬ発光部２をその穴４の底部に形成し、有機ＥＬ発光部２の上に保護機能を有する透明材料あるいは透明接着剤１３を充填し、その穴４の上部内に整列配置されたボールレンズ１０を固定するようにしてもよい。
【００９１】
さて、以上のような本発明に基づいて製造された１実施例の有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０１は、図１５に側面図を示すように、露光ヘッド１０１から作動距離ＷＤ（ボールレンズ１０の射出側の面の面頂と像担持体１１との間の距離）だけ離れた面Ｓ上に、その画素配列と同じ配列パターンで各有機ＥＬ発光部２の像２’を拡大投影する。したがって、露光ヘッド１０１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、露光ヘッド１０１の各有機ＥＬ発光部２の発光をＴＦＴ３３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。
【００９２】
そこで、上記のような本発明の製造方法に基づく有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０１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１６は、本発明の製造方法に基づく同様な４個の有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０１Ｋ、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１６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に基づく上記のような有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）と、この有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０１（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。
【００９３】
ここで、各有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）は、図１５に示すように、各有機ＥＬ発光部２上に一対一に対応して整列してボールレンズ１０を固定してなるもので、対応する感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の表面から作動距離ＷＤだけ離れて、各有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０１（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１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の発光エネ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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
なお、図１６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。
【００９７】
以上、本発明のアレイ状露光ヘッドの製造方法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。
【００９８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のアレイ状露光ヘッドの製造方法によると、発光素子又は二次光源のアレイの発光部の配列に対応した配列で、ボールレンズの径と同じか若干大きな径の半球状のボールレンズ受け入れ穴がアレイ状に設けられてなるボールレンズ整列型のボールレンズ受け入れ穴各々にボールレンズを充填させ、その後、ボールレンズ整列型上の各ボールレンズを発光素子又は二次光源のアレイの発光部各々に整列させて近接させ、各ボールレンズを発光素子又は二次光源のアレイに接着させるので、反射塗料等で用いられている安価で屈折率の高いボールレンズ等を用いて、高密度かつ欠陥のない有機ＥＬアレイ露光ヘッド、ＬＥＤアレイ露光ヘッド等のアレイ状露光ヘッドを非常に低コストで製造することができる。しかも、高品質、低コストのアレイ状露光ヘッドの光学系自動整列固定システムが実現でき、高品質かつ低コストのアレイ状露光ヘッドの製造を可能とする。
【００９９】
さらには、ボールレンズの整列時にボールに大きな衝撃を与えるようなことがなく、ボールレンズを被損するようなことがなく、高品質なアレイ状露光ヘッドを提供することができる。
【０１００】
また、整列の良否やボールレンズの破損を高速かつ高精度で全数検査することができるため、高品質、低コストのアレイ状露光ヘッドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】アレイ状露光ヘッドの１例である有機ＥＬアレイ露光ヘッドの基本構成を示す模式的な断面図である。
【図２】固定層の厚さの限定の意味を説明するための図である。
【図３】ボールレンズの特性を説明するための図である。
【図４】有機ＥＬアレイの各発光部から出射される光の中クロストークになり得る光量の割合を検討するための図である。
【図５】発光部の列を複数持つ有機ＥＬアレイ露光ヘッドの例の像担持体側から見た透視図である。
【図６】本発明によるアレイ状露光ヘッドの製造方法の１実施例の検査工程までを説明するための図である。
【図７】図６（ａ）〜（ｅ）の工程を経て整列されたボールレンズの群をアレイ状光源に整列接着するまでを説明するための図である。
【図８】ボールレンズ整列型の平面図と断面図である。
【図９】ボールレンズ整列型のボールレンズ吸引機構を説明するための透視斜視図と断面図である。
【図１０】図６（ｅ）の検査工程を拡大して示す図である。
【図１１】各ボールレンズ間の有効面以外の面間を固定層で充填する方法の１例を説明するための図である。
【図１２】有機ＥＬアレイのアレイ配置の例を示す平面図である。
【図１３】図１２のアレイの１画素の断面図である。
【図１４】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１５】図１２の例の有機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１６】本発明の製造方法に基づく有機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（アレイ状光源）
２…発光部
３…基板
４…穴
１０…ボールレンズ
１１…像担持体
１２…発光部からの投影光束
１３…透明接着層
１４…固定層
１４’…固定層の表面から一定厚さの分
１８…基板
２０１ 、２０２ 、２０３ …発光部の列
２１…陽極
２２…正孔注入層
２３…発光層
２４…透明陰極
３１…画素
３２…ＴＦＴ
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
７０…インクジェット方式プリント装置
７１…ヘッド
７２…ノズルプレート
７３…振動板
７４…仕切部材（リザーバープレート）
７５…インク室
７６…ノズル孔
７８…圧電素子
７９…電極
８０…ボールレンズ整列型
８１…ボールレンズ受け入れ穴
８２…発光素子
８３…吸引孔
８４…吸引パイプ
８５…ふるい
８６…はけ
８７…検査用治具
８８…光センサー
１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）…有機ＥＬアレイ露光ヘッド
Ｃ…見かけの光源
Ｄ…光源
Ｓ…面
Ｐ…記録媒体
【発明の属する技術分野】
本発明は、アレイ状露光ヘッドの製造方法に関し、特に、画像形成装置に用いる有機ＥＬアレイ露光ヘッド等の製造方法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】
特許文献１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】
特許文献２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】
特許文献３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】
特許文献４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】
特許文献５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】
特許文献６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】
また、有機ＥＬアレイ以外に、ＬＥＤアレイあるいは液晶シャッターアレイを画像形成装置用の露光ヘッドとして用いることも種々提案されており、それらの場合も、ＬＥＤアレイの発光部あるいは液晶シャッターアレイのシャッター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ものが多く提案されている。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１０−５５８９０号公報
【００１１】
【特許文献２】
特開平１１−１９８４３３号公報
【００１２】
【特許文献３】
特開２０００−７７１８８号公報
【００１３】
【特許文献４】
特開平１０−１２３７７号公報
【００１４】
【特許文献５】
特開２０００−３２３２７６号公報
【００１５】
【特許文献６】
特開２００１−１８４４１号公報
【００１６】
【非特許文献１】
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」
【００１７】
【非特許文献２】
（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
【００１８】
【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アレイの有機ＥＬ素子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。また、マイクロレンズを用いる場合は、各発光部に対応するマイクロレンズでなくその隣の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起こりやすくなり、解像力の低下につながる問題がある。
【００１９】
一方、夜間での交通標識等の視認性を高めるために使われる反射塗料等で用いられている屈折率の高いボールレンズは非常に安価で、有機ＥＬアレイ露光ヘッド等のアレイ状露光ヘッドに使用できれば、非常に低いコストで光学系を形成することが期待できる。
【００２０】
本発明は従来技術のこのような状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、有機ＥＬアレイ、ＬＥＤアレイ等のアレイ状光源の個々の素子に対応させてボールレンズを整列固定して各素子からの光束をクロストークすることなく十分な解像力で効率良く感光体等の像担持体上に集光させるようにしたアレイ状露光ヘッドの製造方法を提供することである。
【００２１】
【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アレイ状露光ヘッドの製造方法は、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発光素子又は二次光源のアレイを備え、前記発光素子又は二次光源のアレイの発光側に、各発光素子又は二次光源の発光部各々に対応した整列位置にボールレンズが配置されてなるアレイ状露光ヘッドの製造方法において、
前記発光素子又は二次光源のアレイの発光部の配列に対応した配列で、前記ボールレンズの径と同じか若干大きな径の半球状のボールレンズ受け入れ穴がアレイ状に設けられてなるボールレンズ整列型の前記ボールレンズ受け入れ穴各々にボールレンズを充填させ、
その後、前記ボールレンズ整列型上の各ボールレンズを前記発光素子又は二次光源のアレイの発光部各々に整列させて近接させ、各ボールレンズを前記発光素子又は二次光源のアレイに接着させることを特徴とする方法である。
【００２２】
この場合に、ボールレンズ整列型の各ボールレンズ受け入れ穴にボールレンズ吸引機構が設けられており、そのボールレンズ受け入れ穴各々へのボールレンズの充填を促すと共に、各ボールレンズが発光素子又は二次光源のアレイに接着固定されるまで充填されたボールレンズを保持させることが望ましい。
【００２３】
また、ボールレンズ整列型上の各ボールレンズを発光素子又は二次光源のアレイの発光部各々に整列させて近接させる前に、ボールレンズ整列型のボールレンズ受け入れ穴各々に所定のボールレンズが充填されているか否かを検査することが望ましい。
【００２４】
その場合、例えば、ボールレンズ受け入れ穴各々の底中心に発光素子を配置し、その発光素子を全て発光させたときの光量分布からボールレンズ整列型のボールレンズ受け入れ穴各々に所定のボールレンズが充填されているか否かを検査するようにすることができる。
【００２５】
また、ボールレンズ整列型上の各ボールレンズを発光素子又は二次光源のアレイの発光部各々に整列させて近接させ、各ボールレンズを発光素子又は二次光源のアレイに接着させる際に、その近接前に、発光素子又は二次光源のアレイの基板表面又は各ボールレンズの近接部分の少なくとも何れかに接着剤を塗布しておいてから、近接させて接着させるようにすることが望ましい。
【００２６】
また、ボールレンズ整列型上の各ボールレンズを発光素子又は二次光源のアレイの発光部各々に整列させて近接させ、各ボールレンズを発光素子又は二次光源のアレイに接着させた後、ボールレンズ間の空隙であってボールレンズの有効射出面以外の面間を固定層で充填することが望ましい。
【００２７】
また、上記の発光素子又は二次光源のアレイとしては、例えば有機ＥＬアレイ、あるいは、ＬＥＤアレイがある。
【００２８】
本発明は、以上のような製造方法によって製造されたアレイ状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いる画像形成装置を含むものであり、その１つとして、例えば、像担持体の周囲に帯電手段、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がある。
【００２９】
本発明においては、発光素子又は二次光源のアレイの発光部の配列に対応した配列で、ボールレンズの径と同じか若干大きな径の半球状のボールレンズ受け入れ穴がアレイ状に設けられてなるボールレンズ整列型のボールレンズ受け入れ穴各々にボールレンズを充填させ、その後、ボールレンズ整列型上の各ボールレンズを発光素子又は二次光源のアレイの発光部各々に整列させて近接させ、各ボールレンズを発光素子又は二次光源のアレイに接着させるので、反射塗料等で用いられている安価で屈折率の高いボールレンズ等を用いて、高密度かつ欠陥のない有機ＥＬアレイ露光ヘッド、ＬＥＤアレイ露光ヘッド等のアレイ状露光ヘッドを非常に低コストで製造することができる。しかも、高品質、低コストのアレイ状露光ヘッドの光学系自動整列固定システムが実現でき、高品質かつ低コストのアレイ状露光ヘッドの製造を可能とする。
【００３０】
さらには、ボールレンズの整列時にボールに大きな衝撃を与えるようなことがなく、ボールレンズを被損するようなことがなく、高品質なアレイ状露光ヘッドを提供することができる。
【００３１】
また、整列の良否やボールレンズの破損を高速かつ高精度で全数検査することができるため、高品質、低コストのアレイ状露光ヘッドを提供することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のアレイ状露光ヘッドの製造方法の実施例を説明する。その説明に先立って、アレイ状露光ヘッドの構成として、アレイ状光源として有機ＥＬアレイを用い、光学系としてボールレンズを用いた有機ＥＬアレイ露光ヘッドを例にあげて図面を参照にしながら説明する。
【００３３】
図１は、有機ＥＬアレイ露光ヘッドの基本構成を示す模式的な断面図であり、基板３の表面に一定周期で有機ＥＬの発光部２が配置されて有機ＥＬアレイ１が構成されている。そして、有機ＥＬアレイ１の各発光部２に一対一に対応させて同一形状、特性のボールレンズ１０を同一の位置関係で配置し、各発光部２からの光束１２がボールレンズ１０により被投影体を構成する感光体（電子写真の場合）等の像担持体１１上に分離して投影されるようにする。なお、ボールレンズ１０とは、透明球体からなる単一正レンズである。
【００３４】
そして、各ボールレンズ１０は対応する発光部２に接するか近接して配置するものとする。各ボールレンズ１０を発光部２に接するか近接して配置すると、発光部２から出た発散光は対応するボールレンズ１０中にほとんど入射するようになる（発光部２の径ｓがボールレンズ１０の直径Ｄに比較して十分大きく、ボールレンズ１０が発光部２に接していれば、略１００％ボールレンズ１０中に入射する。）。そのため、発光部２から出た光が対応するボールレンズ１０でなくその隣のボールレンズ１０を経て対応しない画素位置に入射するクロストークを少なくすることができるようになる。
【００３５】
このように有機ＥＬアレイ１の各発光部２に一対一に対応させて配置されたボールレンズ１０は、基板３に対して透明接着層１３により接着されているが、さらに、図１の例の場合は、各ボールレンズ１０間の投影光束１２が射出する有効面以外の面間を黒色樹脂等からなる固定層１４で充填することにより、強固に固定されている。
【００３６】
ボールレンズ１０の入射側の面の面頂から固定層１４の上面までの厚さｄは、ボールレンズ１０の屈折率に依存するが、例示的に、ボールレンズ１０の屈折率ｎがｎ＝２のとき、ボールレンズ１０の直径をＤとして、０．７５Ｄ、ｎ＝２．２のとき、０．８Ｄ程度に設定される。
【００３７】
ここで、上記厚さｄの意味について説明する。図２に示すように、ボールレンズ１０の最下点の１点Ｌで有機ＥＬの発光部２と接していると仮定する。この最下点Ｌからボールレンズ１０に入射した光線の進行角度（垂線との角度）θが、ボールレンズ１０と空気界面の臨界角以上の角度の場合、その光線はボールレンズ１０内部で全反射を続け、レンズ１０の外には出てこない。
【００３８】
図２で示すように、入射点Ｌから進行角度θを持つ光線とボールレンズ１０との交点をＲ、Ｒから基板１８の表面に垂線を下し、その垂線と基板１８の表面との交点をＡ、その垂線に対してボールレンズ１０の中心Ｏから下ろした垂線の交点をＢとすると、
∠ＯＲＬ＝∠ＯＬＲ＝θ（∵ＯＲ＝ＯＬ） ・・・（１）
∠ＢＲＬ＝∠ＯＬＲ＝θ（∵ＯＬとＢＲは平行） ・・・（２）
∴∠ＯＲＢ＝∠ＯＲＬ＋∠ＢＲＬ＝２θ ・・・（３）
ボールレンズ１０の直径をＤとすると、
ＢＲ＝ＯＲｃｏｓ２θ＝（Ｄ／２）ｃｏｓ２θ ・・・（４）
ＡＢ＝（Ｄ／２） ・・・（５）
よって、点Ｒの高さＡＲは、
ＡＲ＝ＡＢ＋ＢＲ＝（Ｄ／２）（１＋ｃｏｓ２θ） ・・・（６）
となる。
【００３９】
ボールレンズ１０と空気界面の臨界角をα、ボールレンズ１０の屈折率をｎとすると、
ｓｉｎα＝１／ｎ ・・・（７）
であり、このとき、
ｃｏｓ２α＝ｃｏｓ２ α−ｓｉｎ２ α＝１−２ｓｉｎ２ α＝１−２／ｎ２
・・・（８）
となる。
【００４０】
θ≦αのとき、その光線はボールレンズ１０から出射するが、このθ≦αを式（６）に代入すると、
ＡＲ≧（Ｄ／２）（１＋ｃｏｓ２α）＝Ｄ（１−１／ｎ２ ）・・・（９）
となる。これは、ボールレンズ１０の中の式（９）を満たす高さの部位からのみ光線が射出できることを意味し、それ以外の部位は黒色樹脂等からなる固定層１４で覆っても、その機能が損なわれないことを意味する。
【００４１】
仮に、ｎ＝２のとき、固定層１４の上面までの厚さｄは０．７５Ｄ以下、ｎ＝２．２のとき、０．７９３Ｄ≒０．８Ｄ以下に設定すると、発光部２からの光が投影されて像担持体１１上に画素を形成する光束１２を遮ることなしに、ボールレンズ１０を有機ＥＬアレイ１の発光部２上に強固に固定することができる。
【００４２】
固定層１４は、透明材料で構成してもよいが、特定の発光部２から発光した光束が対応するボールレンズ１０でなくその隣のボールレンズ１０を経て対応しない画素位置に入射するクロストークとなる光、ボールレンズ１０中で全反射を繰り返してフレアになる光等のノイズ光が存在し得るので、このようなノイズ光をカットするために、その固定層１４は光吸収性の黒色樹脂等から構成するのが望ましい。
【００４３】
ここで、このように発光部２表面に接するか近接させたボールレンズ１０を経て発光部２に至る光束が画素として像担持体１１上に分離して入射するようにするために、ボールレンズ１０を構成する透明材料として、発光部２からの発光光に対する屈折率が２以上のものを使用することが望ましい。なお、屈折率が２以上のガラスの例として例えばビスマス系ガラスやＢａＯ−ＺｎＯ−ＴｉＯ系ガラス、あるいは、光学結晶がある。
【００４４】
ここで、屈折率ｎが２以上のボールレンズ１０の重要な幾何光学的な特性について説明する。近軸光学的なボールレンズ１０の焦点距離ｆは、
ｆ＝ｎｒ／｛２（ｎ−１）｝ ・・・（１０）
で定められ、主点はボールレンズ１０の中心に一致する。屈折率ｎがｎ＜２の場合は、図３（ａ）に示すように、焦点Ｆはボールレンズ１０の外に位置するが、ｎ＝２の場合は、図３（ｂ）に示すように、ボールレンズ１０の入射側とは反対の球面（表面）上に位置する。
【００４５】
したがって、図１に示すように、ｎ≧２のボールレンズ１０を発光部２表面に接するか近接して配置すると、発光部２から出てボールレンズ１０を経た光束１２は平行光束あるいは集光光束となって像担持体１１上に分離して入射することとなるので、有機ＥＬアレイ１に表示した画素（発光部２）を像担持体１１上に一対一で対応させて投影することができるようになり、このようなボールレンズ１０を有機ＥＬの各発光部２表面に一対一に対応させて接するか近接して配置してなる有機ＥＬアレイ１を露光ヘッドとして用いることができる。
【００４６】
上記のように、クロストークを少なくする観点からは、ボールレンズ１０は可及的に有機ＥＬの発光部２に近接していた方が、すなわち、ボールレンズ１０の入射側の面の面頂と発光部２の表面との距離ΔはΔ≒０であることが望ましいが、実際上発光部２表面には透明電極等が存在するため、距離Δはある程度の値を有することのなる。そこで、距離Δはどの程度まで許容できるか、以下に検討する。
【００４７】
図４に示すように、ボールレンズ１０から距離δをおいた点Ｃに見かけの光源Ｃを置いたとき、点Ｃから出射角度θ以下の光がボールレンズ１０に入射し、それ以外の光はボールレンズ１０に入らないので、クロストークになり得る。ここで、角度θは点Ｃを通りボールレンズ１０と接する直線と中心軸（点Ｃとボールレンズ１０の中心Ｏを通る直線）とのなす角度である。
【００４８】
このとき、ボールレンズ１０の半径をｒとすると、角度θは次のように表すことができる。
【００４９】
ｓｉｎθ＝ｒ／（ｒ＋δ） ・・・（１１）
次に、ボールレンズ１０が屈折率ｎの基板１８上に接着されており、光源が基板１８内の点Ｄの位置にあるとすると、図４において、点Ｄから角度β以下で出る光がボールレンズ１０に入射し、それ以外の光はボールレンズ１０に入らないのでクロストークになり得る。ここで、角度βは、点Ｄから出て基板１８表面で屈折された光が見かけの光源Ｃから角度θで出る光の出射角度である。
【００５０】
このとき、角度βは次の式で表される。
【００５１】
ｓｉｎβ＝ｒ／｛ｎ（ｒ＋δ）｝ ・・・（１２）
次に、点Ｄからの出射光の中、基板（有機ＥＬ素子）３の外部へ取り出すことができる光量を求める。基板１８の屈折率による全反射臨界角θｃ の存在により、出射角βで基板１８内部から基板１８表面に向かう光は、θｃ ＞βに限り基板（有機ＥＬ素子）３より外部に取り出される。有機ＥＬ素子の発光部２のように等方的な発光による面発光体の場合、その発光強度はＬａｍｂｅｒｔ則に従い、Ｉ（θ）＝Ｉ０ ｃｏｓθとなるとすると、臨界角内に放射される光量は、
【００５２】
点（光源）Ｄから臨界角θｃ 内に放射される光の中、ボールレンズ１０に入らない光量は、以下の式で表される。
【００５３】
（２ｒδ＋δ２ ）／（ｒ＋δ）２ ・・・（１５）
で表される。
【００５４】
ここで、出射光の中５％までクロストークとなるのを許容すると、次のような条件が求まる。
【００５５】
δ≦０．０２６ｒ ・・・（１６）
δ＝０．０２６ｒのとき、有機ＥＬアレイ１の屈折率（基板１８の屈折率）ｎを１．５とおくと、図４の点Ｄと点Ｌの距離（発光部２とボールレンズ１０の距離）は、０．１３２ｒ＝０．０６６Ｄとなる。
【００５６】
以上の検討より、有機ＥＬアレイ１の各発光部２の表面とその各発光部２対応させて配置されるボールレンズ１０の入射側の面の面頂との距離Δは、
０≦Δ≦０．０７Ｄ ・・・（１７）
の関係を満足するようにすることが望ましいと言える。ここで、Ｄは上記のようにボールレンズ１０の直径である。
【００５７】
ところで、以上のように、発光部２の像が投影面（像担持体１１の面）で分解可能で、かつ、クロストークを少なくするために、ボールレンズ１０の直径Ｄを大きく設定すると、発光部２間のピッチはボールレンズ１０の直径Ｄ以下には設定できないので、１列の発光部２からなる有機ＥＬアレイ１では、所望の解像度の露光ヘッドを実現することは困難になってくる。そのためには、図５に像担持体１１側から見た透視図に例示するように、発光部２の列２０１ 、２０２ 、２０３ を平行に複数持つ有機ＥＬアレイ１を用い（図の場合は３列）、かつ、それらの列２０１ 、２０２ 、２０３ の各発光部２に一対一に対応させてボールレンズ１０を配置して露光ヘッドを構成することにより、所望の解像度の露光ヘッドを実現することができる。
【００５８】
例えば所望の解像度を６００ｄｐｉ、ボールレンズ１０の直径を１２０μｍとすると、ボールレンズ１０の直径１２０μｍをピッチとする解像度、すなわち、１列２０１ 、２０２ 、２０３ の発光部２のみの場合の解像度は２１１．７ｄｐｉであるので、その２１１．７ｄｐｉよりも小さく、６００の約数の中で最大の値２００の２００ｄｐｉ（１２７μｍのピッチ）を持つように１列２０１ 、２０２ 、２０３ の発光部２のピッチを決めると、この発光部２の列２０１ 、２０２ 、２０３ を、列方向に所望の解像度のピッチ分（この場合には、６００ｄｐｉのピッチである４２．３３μｍ）ずらし、行方向には（所望の解像度（ｄｐｉ）／１列の解像度（ｄｐｉ））の数の列数（この場合は、３列２０１ 、２０２ 、２０３ ）並べることで、図５の二重矢印で示した方向にこの露光ヘッドを像担持体１１に対して走査露光することで、所望の解像度を実現することができる。
【００５９】
なお、行方向の列２０１ 、２０２ 、２０３ 間のピッチは、主走査方向、副走査方向の分解能を同じにするために、図５の例では各列２０１ 、２０２ 、２０３ の列方向のピッチ１２７μｍと同じ値としている。
【００６０】
以上は、アレイ状光源として有機ＥＬアレイ１を用い、光学系としてボールレンズ１０を用いる場合のアレイ状露光ヘッドの構成であったが、アレイ状光源としてＬＥＤアレイあるいは液晶シャッターアレイ（この場合は、二次光源のアレイである。）を用いる場合も同様の構成となる。
【００６１】
次に、上記の例のようなアレイ状光源とその各発光部に整列してボールレンズが配置されてなるアレイ状露光ヘッドの本発明による製造方法の実施例について説明する。
【００６２】
図６及び図７は、本発明によるアレイ状露光ヘッドの製造方法の１実施例の各工程を説明するための図であり、まず、図６（ａ）に示すようなボールレンズ整列型８０を用意する。このボールレンズ整列型８０は、図８（ａ）にボールレンズ受け入れ穴８１側から見た平面図、図８（ｂ）に図８（ａ）の直線Ａ−Ａに沿った断面図を示すように、対象とするアレイ状光源１の発光部２の配列に対応した配列で、用いるボールレンズ１０の径と同じか若干大きな径の半球状のボールレンズ受け入れ穴８１がその一面にアレイ状に設けられており（図８の型８０は図５の３列の発光部２を持つ有機ＥＬアレイ１に対応している。）、各ボールレンズ受け入れ穴８１の底中心にＬＥＤ等の発光素子８２が配置されてなるものである。そして、図６〜図８には図示していないが、図９（ａ）にボールレンズ整列型８０の透視斜視図、図９（ｂ）にその断面図を示すように、各ボールレンズ受け入れ穴８１の底中心から外れた位置に吸引孔８３の一端が開いており、各ボールレンズ受け入れ穴８１の吸引孔８３の他端はボールレンズ整列型８０の基板内に設けられた吸引パイプ８４に接続されている。
【００６３】
次に、図６（ｂ）に示すように、所望の径のボールレンズ１０を選択通過させるふるい８５を図の両矢符方向に振動させながら、ボールレンズ１０を欠損させない高さからボールレンズ受け入れ穴８１が開口した側にふるい８５を通ったボールレンズ１０を一斉に流し込む。その後の状態を図６（ｃ）に示す。なお、図６（ｂ）から図７（ｂ）の工程までは、ボールレンズ整列型８０の吸引パイプ８４と吸引孔８３を経てボールレンズ受け入れ穴８１に負圧をかけておき、ボールレンズ１０の充填を促すと共に、充填されたボールレンズ１０を保持させるようにする。
【００６４】
その後、図６（ｄ）に示すように、ボールレンズ整列型８０の上をはけ８６で掻いてボールレンズ受け入れ穴８１に嵌まらなかったボールレンズ１０をボールレンズ整列型８０から除去する。
【００６５】
なお、図６（ｃ）の状態でボールレンズ整列型８０を揺動させてボールレンズ受け入れ穴８１へのボールレンズ１０の充填を促すようにすることが望ましい。また、図６（ｄ）の工程で、ボールレンズ受け入れ穴８１に嵌まらなかった余分なボールレンズ１０はボールレンズ整列型８０を傾斜させながら掻き落とすことが望ましいが、本実施例のように、ボールレンズ整列型８０に吸引パイプ８４と吸引孔８３からなるボールレンズ吸引機構を設けている場合、ボールレンズ受け入れ穴８１に嵌まらなかった余分なボールレンズ１０はボールレンズ整列型８０を反転させて除去することもできる。
【００６６】
図６（ｄ）の工程の後、図６（ｅ）の工程において、ボールレンズ１０の整列検査を行う。この工程は、図１０に拡大して図示するように、ボールレンズ１０をそのボールレンズ受け入れ穴８１に整列させた状態のボールレンズ整列型８０の上に所定距離だけ離して検査用治具８７を位置させる。この検査用治具８７の基板表面には、対象とするアレイ状光源の発光部２の配列に対応した配列で光センサー８８が配置されている。一方、ボールレンズ整列型８０の各ボールレンズ受け入れ穴８１の底中心には発光素子８２が配置されている。そのため、ボールレンズ１０が嵌まっているボールレンズ受け入れ穴８１の底の発光素子８２から出た発散光はそのボールレンズ１０で平行光になるか収束するので、検査用治具８７の対応する位置の光センサー８８には閾値以上の光量が入射する。これの対して、ボールレンズ１０が嵌まっていないボールレンズ受け入れ穴８１の底の発光素子８２から出た発散光はそのままで対応する位置の光センサー８８に入射するので、閾値以上の光量は入射しない（図１０の右から２番目のボールレンズ受け入れ穴８１位置）。あるいは、嵌まっているボールレンズ１０が割れていたり不良品である場合も、対応する位置の光センサー８８に入射する光量は閾値以上にはならない。したがって、光センサー８８の１つでもこのような閾値以上の光量を検出できない場合は、ボールレンズ整列型８０の全てのボールレンズ受け入れ穴８１には所定のボールレンズ１０が整列配置されていないことになり、受け入れ難いと判定され（ＮＧ）、ボールレンズ整列型８０にのったボールレンズ１０を外して再度図６（ｂ）の工程以降を行い、図６（ｅ）のボールレンズ１０の整列検査を合格するまで繰り返し行う。
【００６７】
なお、この図６（ｅ）の工程において、ボールレンズ１０が割れる可能性が小さい場合、上記のような検査用治具８７を用いた光量検出を行うのではなく、ボールレンズ吸引機構の吸引パイプ８４の吸引負圧を監視して、到達負圧値が所定の値に達しているか否かで合格・不合格を判定するようにすることもできる。
【００６８】
また、全ボールレンズ受け入れ穴８１の底の発光素子８２を発光させた状態でボールレンズ整列型８０の面あるいはその面から所定距離離れた面での光量分布パターンを画像処理して、図６（ｄ）の工程でのボールレンズ１０の整列の合格・不合格を判定するようにしてもよい。
【００６９】
さらには、各ボールレンズ受け入れ穴８１の底に発光素子８２を配置する代わりに、ボールレンズ整列型８０を透明材料で構成するか、ボールレンズ受け入れ穴８１各々の底中心に微細な貫通孔を設け、ボールレンズ整列型８０の裏面から平行光で照明して、上記の検査用治具８７を用いた光量検出による検査、あるいは、光量分布パターンを画像処理する検査をするようにしてもよい。
【００７０】
さらにまた、ボールレンズ整列型８０を上から撮像してその撮影像を画像処理して、ボールレンズ受け入れ穴８１全てに所定のボールレンズ１０が整列配置されているか否かを検査するようにすることもできる。
【００７１】
図６（ｅ）の検査工程で合格（ＯＫ）と判定された場合、図７（ａ）〜（ｃ）の工程で、図６（ａ）〜（ｅ）の工程を経て整列されたボールレンズ１０の群をアレイ状光源に転写するような形で接着する。ここでは、アレイ状光源として図１、図５のような有機ＥＬアレイ１を想定してその発光部２各々に整列させて個々のボールレンズ１０を一括して接着する例を説明する。
【００７２】
まず、図７（ａ）の工程において、アレイ状光源である有機ＥＬアレイ１の基板３の表面に発光部２の位置を含んで一様に薄く透明接着層１３を塗布し、ボールレンズ整列型８０上に整列配置されたボールレンズ１０上に整列（アライメント）させて、両者を近づける。この際、透明接着層１３を薄く一様な厚さで塗布するには例えばオフセット印刷の方法を用いる。そして、図７（ｂ）に示すように、各有機ＥＬの発光部２と各ボールレンズ１０とが一対一に対応して近接し、各ボールレンズ１０が透明接着層１３中に埋まった時点で透明接着層１３を硬化させる。透明接着層１３の接着剤として紫外線硬化型、熱硬化型等の硬化型接着剤を用いるのが望ましい。
【００７３】
透明接着層１３を硬化させた後、図７（ｃ）に示すように、ボールレンズ整列型８０のボールレンズ受け入れ穴８１内の負圧を切って、ボールレンズ整列型８０をボールレンズ１０が接着している有機ＥＬアレイ１から外すことにより、有機ＥＬアレイ１の各発光部２に一対一に対応させて配置されたボールレンズ１０が接着されてなる有機ＥＬアレイ露光ヘッドが得られる。
【００７４】
なお、図６（ｅ）の検査工程後に、ボールレンズ整列型８０上に整列配置されたボールレンズ１０上に接着剤を塗布し、アレイ状光源をその整列配置されたボールレンズ１０に整列（アライメント）させて両者を貼り合わせ、その後にボールレンズ整列型８０を外すようにしてもよいし、あるいは、ボールレンズ整列型８０上に整列配置されたボールレンズ１０上に接着剤を塗布し、さらに、図７（ａ）のように、アレイ状光源の基板上にも透明接着層１３を塗布し、アレイ状光源をその整列配置されたボールレンズ１０に整列（アライメント）させて両者を貼り合わせ、その後にボールレンズ整列型８０を外すようにしてもよい。何れの場合も、整列配置されたボールレンズ１０上に接着剤を塗布するには、例えば、整列配置されたボールレンズ１０の配列と同じパターンに注射針群を配置し、その注射針群を整列されたボールレンズ１０の群に近づけ、各ボールレンズ１０上に接着剤を塗布するようにすればよい。
【００７５】
アレイ状露光ヘッドは、図７（ｃ）に示すように、アレイ状光源１の各発光部２に一対一に対応させて配置されたボールレンズ１０を接着固定してなる形態でもよいが、特に、有機ＥＬアレイ露光ヘッドの場合、図１に示すように、各ボールレンズ１０間の投影光束１２が射出する有効面以外の面間を黒色樹脂等からなる固定層１４で充填して、全てのボールレンズ１０を有機ＥＬアレイ１の発光部２上に強固に固定すると共に、特定の発光部２から発光した光束が対応するボールレンズ１０でなくその隣のボールレンズ１０を経て対応しない画素位置に入射するクロストークとなる光や、ボールレンズ１０中で全反射を繰り返してフレアになる光等のノイズ光を吸収させるようにすることが望ましい。
【００７６】
そこで、次に、各ボールレンズ１０間の投影光束１２が射出する有効面以外の面間を黒色樹脂等からなる固定層１４で充填する方法の１例を図１１に示す。図７（ｃ）の工程で、アレイ状光源１の各発光部２に一対一に対応してボールレンズ１０が透明接着層１３で整列固定されている基板３上に、図１１（ａ）に示すように、黒色顔料を分散した溶剤可溶型樹脂の溶液を全てのボールレンズ１０が埋没する厚さまで流し込み、その後溶剤を蒸発させて固定層１４を形成する。次いで、図１１（ｂ）に示すように、硬化した固定層１４をそれを溶かす溶剤に浸けるか塗布して、表面から一定厚さの分１４’を溶かして除去することにより、図１のようなアレイ状露光ヘッドが得られる。
【００７７】
次に、アレイ状光源の１例である有機ＥＬアレイ１の作製方法の１例を簡単に説明する。この有機ＥＬアレイ１は、例えば図１２に示すように、３列のアレイ２０１ 、２０２ 、２０３ が平行で画素３１が相互にそのピッチの３分の１だけずつずれて配列されたもので、各列のアレイ２０１ 、２０２ 、２０３ は直線状に配置された多数の画素３１からなり、各画素３１の構成は同じで、有機ＥＬ発光部２とその有機ＥＬ発光部２の発光を制御するＴＦＴ３２とからなる。
【００７８】
図１３に図１２の直線Ａ−Ａ’に沿う１画素３１の有機ＥＬ発光部２とＴＦＴ３２とを含む断面図を示す。この有機ＥＬ発光部２は陰極側から発光光を出射させる例である。有機ＥＬ発光部２は、陰極２４及び陽極２１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２３と正孔注入層２２が積層された構造となっている。
【００７９】
図１３に１画素３１の有機ＥＬ発光部２とＴＦＴ３２とを含む断面図を示すが、その作製順に説明する。ガラス基板３上にまずＴＦＴ３２を作製する。ＴＦＴ３２の作製方法を種々知られているが。例えば、ガラス基板３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、ＴＦＴ３２のアレイが完成する（例えば非特許文献１参照）。ここで、この金属画素電極は、有機ＥＬ発光部２の陽極２１の一部となるもので、有機ＥＬ発光部２の反射層を兼用するものであり、Ａｇ、Ａｌ等の反射率の高い金属薄膜電極で形成される。陽極２１はこの金属薄膜電極の上にＩＴＯ等の仕事関数の大きな透明電極薄膜を真空蒸着法やスパッタ法等を用いて積層させることで完成する。陽極２１の上層をＩＴＯ等の仕事関数の大きな透明電極薄膜とすることにより、正孔注入障壁高さを低くできると同時に、下層の反射率の高い金属膜を反射層として活かすことが可能となる。
【００８０】
次いで、有機ＥＬ発光部２に対応する穴４を有し所定の高さの隔壁（バンク）３３を形成する。この隔壁３３は、特許文献５に開示されているように、フォトリソグラフィ法や印刷法等、任意の方法で作成することができる。例えば、リソグラフィ法を使用する場合は、スピンコート、スプレーコート、ロールコート、ダイコート、ディップコート等所定の方法でバンクの高さに合わせて有機材料を塗布し、その上にレジスト層を塗布する。そして、隔壁３３形状に合わせてマスクを施し、レジストを露光・現像することにより隔壁３３形状に合わせたレジストを残す。最後に隔壁材料をエッチングしてマスク以外の部分の隔壁材料を除去する。また、下層が無機物で上層が有機物で構成された２層以上でバンク（凸部）を形成してもよい。また、特許文献５に開示されているように、隔壁３３を構成する材料としては、ＥＬ材料の溶媒に対し耐久性を有するものえあれば特に限定されないが、フロロカーボンガスプラズマ処理によりテフロン化できることから、例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂、感光性ポリイミド等の有機材料が好ましい。液状ガラス等の無機材料を下層にした積層隔壁であってもよい。また、隔壁３３は、上記材料にカーボンブラック等を混入してブラックあるいは不透明にすることが望ましい。
【００８１】
次いで、有機ＥＬの発光層用インク組成物を塗布する直前に、隔壁３３を設けた基板を酸素ガスとフロロカーボンガスプラズマの連続プラズマ処理を行う。これにより例えば隔壁３３を構成するポリイミド表面は撥水化、陽極２１表面は親水化され、インクジェット液滴を微細にパターニングするための基板側の濡れ性の制御ができる。プラズマを発生する装置としては、真空中でプラズマを発生する装置でも、大気中でプラズマを発生する装置でも同様に用いることができる。
【００８２】
次に、隔壁３３の穴４内に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７０のヘッド７１から吐き出し、各画素の陽極２１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２２を形成する。
【００８３】
なお、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（非特許文献２）。図１４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７１は、例えばステンレス製のノズルプレート７２と振動板７３とを備え、両者は仕切部材（リザーバープレート）７４を介して接合されている。ノズルプレート７２と振動板７３との間には、仕切部材７４によって複数のインク室７５と液溜り（不図示）とが形成されている。インク室７５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７５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７２には、インク室７５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７６が設けられている。一方、インクジェット用ヘッド７１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７３のインク室７５に対向する面と反対側の面上には、インク室７５の位置に対応させて圧電素子７８が接合されている。この圧電素子７８は一対の電極７９の間に位置し、通電すると圧電素子７８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７５の容積が増大する。したがって、インク室７５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７８への通電を解除すると、圧電素子７８と振動板７３は共に元の形状に戻る。これにより空間７５も元の容積に戻るためインク室７５内部のインク組成物の圧力が上昇し、ノズル孔７６から隔壁２９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。
【００８４】
穴４内の陽極２１上に正孔注入層２２を形成した後、発光層用のインク組成物を穴４内の正孔注入層２２上にインクジェットプリント装置７０のヘッド７１から吐き出し、各画素の正孔注入層２２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２３を形成する。
【００８５】
なお、以上の発光層２３と正孔注入層２２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３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。
【００８６】
また、正孔注入層２２と発光層２３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。
【００８７】
また、発光層２３に用いる材料、正孔注入層２２に用いる材料については、例えば、特許文献４、特許文献５等で公知の種々のものが利用でき、その詳細は省く。
【００８８】
隔壁３３の穴４内に正孔注入層２２と発光層２３を順に形成した後、基板の表面全面にスパッタ法により有機ＥＬ発光部２の陰極２４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、カルシウム膜等の仕事関数の低い薄膜上に光が十分透過できる程度に薄い金薄膜等を付けたものがあげられる。
【００８９】
このようにして、アレイ状光源の１例としての有機ＥＬアレイ１が作製される。
【００９０】
なお、隔壁３３をより厚くして穴４をより深くして、有機ＥＬ発光部２をその穴４の底部に形成し、有機ＥＬ発光部２の上に保護機能を有する透明材料あるいは透明接着剤１３を充填し、その穴４の上部内に整列配置されたボールレンズ１０を固定するようにしてもよい。
【００９１】
さて、以上のような本発明に基づいて製造された１実施例の有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０１は、図１５に側面図を示すように、露光ヘッド１０１から作動距離ＷＤ（ボールレンズ１０の射出側の面の面頂と像担持体１１との間の距離）だけ離れた面Ｓ上に、その画素配列と同じ配列パターンで各有機ＥＬ発光部２の像２’を拡大投影する。したがって、露光ヘッド１０１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、露光ヘッド１０１の各有機ＥＬ発光部２の発光をＴＦＴ３３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。
【００９２】
そこで、上記のような本発明の製造方法に基づく有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０１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１６は、本発明の製造方法に基づく同様な４個の有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０１Ｋ、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１６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に基づく上記のような有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）と、この有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０１（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。
【００９３】
ここで、各有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）は、図１５に示すように、各有機ＥＬ発光部２上に一対一に対応して整列してボールレンズ１０を固定してなるもので、対応する感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の表面から作動距離ＷＤだけ離れて、各有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０１（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１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の発光エネ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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
なお、図１６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。
【００９７】
以上、本発明のアレイ状露光ヘッドの製造方法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。
【００９８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のアレイ状露光ヘッドの製造方法によると、発光素子又は二次光源のアレイの発光部の配列に対応した配列で、ボールレンズの径と同じか若干大きな径の半球状のボールレンズ受け入れ穴がアレイ状に設けられてなるボールレンズ整列型のボールレンズ受け入れ穴各々にボールレンズを充填させ、その後、ボールレンズ整列型上の各ボールレンズを発光素子又は二次光源のアレイの発光部各々に整列させて近接させ、各ボールレンズを発光素子又は二次光源のアレイに接着させるので、反射塗料等で用いられている安価で屈折率の高いボールレンズ等を用いて、高密度かつ欠陥のない有機ＥＬアレイ露光ヘッド、ＬＥＤアレイ露光ヘッド等のアレイ状露光ヘッドを非常に低コストで製造することができる。しかも、高品質、低コストのアレイ状露光ヘッドの光学系自動整列固定システムが実現でき、高品質かつ低コストのアレイ状露光ヘッドの製造を可能とする。
【００９９】
さらには、ボールレンズの整列時にボールに大きな衝撃を与えるようなことがなく、ボールレンズを被損するようなことがなく、高品質なアレイ状露光ヘッドを提供することができる。
【０１００】
また、整列の良否やボールレンズの破損を高速かつ高精度で全数検査することができるため、高品質、低コストのアレイ状露光ヘッドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】アレイ状露光ヘッドの１例である有機ＥＬアレイ露光ヘッドの基本構成を示す模式的な断面図である。
【図２】固定層の厚さの限定の意味を説明するための図である。
【図３】ボールレンズの特性を説明するための図である。
【図４】有機ＥＬアレイの各発光部から出射される光の中クロストークになり得る光量の割合を検討するための図である。
【図５】発光部の列を複数持つ有機ＥＬアレイ露光ヘッドの例の像担持体側から見た透視図である。
【図６】本発明によるアレイ状露光ヘッドの製造方法の１実施例の検査工程までを説明するための図である。
【図７】図６（ａ）〜（ｅ）の工程を経て整列されたボールレンズの群をアレイ状光源に整列接着するまでを説明するための図である。
【図８】ボールレンズ整列型の平面図と断面図である。
【図９】ボールレンズ整列型のボールレンズ吸引機構を説明するための透視斜視図と断面図である。
【図１０】図６（ｅ）の検査工程を拡大して示す図である。
【図１１】各ボールレンズ間の有効面以外の面間を固定層で充填する方法の１例を説明するための図である。
【図１２】有機ＥＬアレイのアレイ配置の例を示す平面図である。
【図１３】図１２のアレイの１画素の断面図である。
【図１４】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１５】図１２の例の有機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１６】本発明の製造方法に基づく有機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（アレイ状光源）
２…発光部
３…基板
４…穴
１０…ボールレンズ
１１…像担持体
１２…発光部からの投影光束
１３…透明接着層
１４…固定層
１４’…固定層の表面から一定厚さの分
１８…基板
２０１ 、２０２ 、２０３ …発光部の列
２１…陽極
２２…正孔注入層
２３…発光層
２４…透明陰極
３１…画素
３２…ＴＦＴ
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
７０…インクジェット方式プリント装置
７１…ヘッド
７２…ノズルプレート
７３…振動板
７４…仕切部材（リザーバープレート）
７５…インク室
７６…ノズル孔
７８…圧電素子
７９…電極
８０…ボールレンズ整列型
８１…ボールレンズ受け入れ穴
８２…発光素子
８３…吸引孔
８４…吸引パイプ
８５…ふるい
８６…はけ
８７…検査用治具
８８…光センサー
１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）…有機ＥＬアレイ露光ヘッド
Ｃ…見かけの光源
Ｄ…光源
Ｓ…面
Ｐ…記録媒体
Claims (10)
- 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発光素子又は二次光源のアレイを備え、前記発光素子又は二次光源のアレイの発光側に、各発光素子又は二次光源の発光部各々に対応した整列位置にボールレンズが配置されてなるアレイ状露光ヘッドの製造方法において、
前記発光素子又は二次光源のアレイの発光部の配列に対応した配列で、前記ボールレンズの径と同じか若干大きな径の半球状のボールレンズ受け入れ穴がアレイ状に設けられてなるボールレンズ整列型の前記ボールレンズ受け入れ穴各々にボールレンズを充填させ、
その後、前記ボールレンズ整列型上の各ボールレンズを前記発光素子又は二次光源のアレイの発光部各々に整列させて近接させ、各ボールレンズを前記発光素子又は二次光源のアレイに接着させることを特徴とするアレイ状露光ヘッドの製造方法。 - 前記ボールレンズ整列型の各ボールレンズ受け入れ穴にボールレンズ吸引機構が設けられており、前記ボールレンズ受け入れ穴各々へのボールレンズの充填を促すと共に、各ボールレンズが前記発光素子又は二次光源のアレイに接着固定されるまで充填されたボールレンズを保持させることを特徴とする請求項１記載のアレイ状露光ヘッドの製造方法。
- 前記ボールレンズ整列型上の各ボールレンズを前記発光素子又は二次光源のアレイの発光部各々に整列させて近接させる前に、前記ボールレンズ整列型の前記ボールレンズ受け入れ穴各々に所定のボールレンズが充填されているか否かを検査することを特徴とする請求項１又は２記載のアレイ状露光ヘッドの製造方法。
- 前記ボールレンズ受け入れ穴各々の底中心に発光素子が配置されており、前記発光素子を全て発光させたときの光量分布から前記ボールレンズ整列型の前記ボールレンズ受け入れ穴各々に所定のボールレンズが充填されているか否かを検査することを特徴とする請求項３記載のアレイ状露光ヘッドの製造方法。
- 前記ボールレンズ整列型上の各ボールレンズを前記発光素子又は二次光源のアレイの発光部各々に整列させて近接させ、各ボールレンズを前記発光素子又は二次光源のアレイに接着させる際に、その近接前に、前記発光素子又は二次光源のアレイの基板表面又は前記各ボールレンズの近接部分の少なくとも何れかに接着剤を塗布しておいてから、近接させて接着させることを特徴とする請求項１から４の何れか１項記載のアレイ状露光ヘッドの製造方法。
- 前記ボールレンズ整列型上の各ボールレンズを前記発光素子又は二次光源のアレイの発光部各々に整列させて近接させ、各ボールレンズを前記発光素子又は二次光源のアレイに接着させた後、前記ボールレンズ間の空隙であって前記ボールレンズの有効射出面以外の面間を固定層で充填することを特徴とする請求項１から５の何れか１項記載のアレイ状露光ヘッドの製造方法。
- 前記発光素子又は二次光源のアレイが有機ＥＬアレイからなることを特徴とする請求項１から５の何れか１項記載のアレイ状露光ヘッドの製造方法。
- 前記発光素子又は二次光源のアレイがＬＥＤアレイからなることを特徴とする請求項１から５の何れか１項記載のアレイ状露光ヘッドの製造方法。
- 請求項１から８の何れか１項記載のアレイ状露光ヘッドの製造方法によって製造されたアレイ状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いることを特徴とする画像形成装置。
- 前記画像形成装置が、像担持体の周囲に帯電手段、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であることを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。
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