JP2006256028A

JP2006256028A - 露光ヘッド、画像形成装置

Info

Publication number: JP2006256028A
Application number: JP2005075101A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kurose; 光一黒瀬; Takeshi Ikuma; 健井熊
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2005-03-16
Filing date: 2005-03-16
Publication date: 2006-09-28

Abstract

【課題】光出射面のクリーニングを容易に行うことが可能な露光ヘッドを提供すること。
【解決手段】画像形成装置において感光体に潜像を形成するために用いられる露光ヘッド(1)であって、複数の発光素子(3)を含んでなる発光素子アレイ(12)と、略平坦な上面及び下面と、当該上面と下面との間に形成され、上記発光素子のそれぞれと一対一に対応した複数の集光レンズ(4)とを含み、上記下面側を上記発光素子アレイと対向させて配置される平板レンズアレイと、を含んで構成される露光ヘッドである。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子写真方式のプリンタや複写機など画像形成装置において用いられる露光ヘッド等に関する。

露光ヘッドに関する従来例としては、例えば、特開２００４−５８４４８号公報（特許文献１）に開示されるものがある。この文献に開示される露光ヘッド（光プリントヘッド）は、ガラス基板の一面に形成された発光素子を光源として感光体の露光を行うものであり、ガラス基板の他面に当該ガラス基板と一体にレンズ部を設け、当該レンズ部により発光素子からの放射光を集光することによって光利用効率を高めている。

しかし、上述したような従来の露光ヘッドでは、光出射面であるガラス基板の他面に突出するようにして略半球状のレンズ部が設けられており、光出射面が平坦ではない。このため、各レンズ部の相互間の谷に溜まったトナー等の異物の除去（クリーニング）が容易でなかった。

特開２００１−１５０７２４号公報

そこで、本発明は、光出射面のクリーニングを容易に行うことが可能な露光ヘッドを提供することを目的とする。

第１の態様の本発明は、画像形成装置において感光体に潜像を形成するために用いられる露光ヘッドであって、複数の発光素子を含んでなる発光素子アレイと、略平坦な上面及び下面と、当該上面と下面との間に形成され、上記発光素子のそれぞれと一対一に対応した複数の集光レンズとを含み、上記下面側を上記発光素子アレイと対向させて配置される平板レンズアレイと、を含んで構成される露光ヘッドである。

かかる構成によれば、光出射面を平坦にすることができるので、露光ヘッドの光出射面のクリーニングを容易に行うことが可能となる。

上述した集光レンズは光入射面が平坦な平凸レンズであり、当該光入射面が上記平板レンズアレイの下面と略平行に形成されていることが好ましい。

好ましくは、上記平板レンズアレイは、上記発光素子アレイと密着させて設けられる。

これにより、発光素子と各集光レンズとがより近接するので集光効率が向上する。また、平板レンズアレイを発光素子アレイの保護部材として兼用し得る。

また、上記平板レンズアレイは、プラスチック基板を母材としており、上記集光レンズは、上記母材に対して拡散重合法によって当該母材よりも屈折率の高い領域を部分的に設けてなることが好ましい。また。上記平板レンズアレイは、ガラス基板を母材としており、上記集光レンズは、上記母材に対してイオン交換拡散法によって当該母材よりも屈折率の高い領域を部分的に設けてなることも好ましい。また、上記集光レンズは、透光性基板に複数の凹部を設け、当該凹部のそれぞれに上記透光性基板の構成材料よりも屈折率の高い材料を充填することによって形成されることも好ましい。

これらにより、本発明に好適な平板レンズアレイを容易に得ることができる。

また、発光素子としては、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子、無機ＥＬ素子、ＬＥＤなど種々のものを採用し得るが、特に有機ＥＬ素子であることが好ましい。

一般に、有機ＥＬ素子や無機ＥＬ素子は発光光量が比較的に少ないことから、これらを採用した露光ヘッドにおいては、集光レンズを設け、かつこの光出射面の透過率を汚れ等によって低下させないようにして、露光光量を確保することが重要となる。このような露光ヘッドに対して本発明を適用することにより、クリーニング性が向上し、露光光量の低下を回避することが可能となる。

第２の態様の本発明は、第１の態様の本発明にかかる露光ヘッドを備えて構成される画像形成装置である。

これにより、露光ヘッドのクリーニング性が良好であり、印字品質の良好な画像形成装置が得られる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１は、一実施形態の露光ヘッドの構成を概略的に説明する平面図である。図２は、図１に示すII−II線方向の断面拡大図である。本実施形態の露光ヘッド１は、電子写真方式のプリンタ或いは複写機等の画像形成装置において、感光体を露光し、感光体上に潜像を形成するために用いられるものである。この露光ヘッド１は、一端側にヘッド入力コネクタ６７が取り付けられており、当該ヘッド入力コネクタ６７を介して外部から印刷データ及び電源の供給を受ける。ヘッド入力コネクタ６７は、印刷データを受信するためのデータ入力ラインと、電源供給を受けるための電源入力ラインとを含んで構成されている。

有機ＥＬ素子アレイ（発光素子アレイ）１２は、主走査方向の１ライン分に対応する複数の有機ＥＬ素子（発光素子）３を含んでおり、露光ヘッド１の長手方向に沿って延在する。各有機ＥＬ素子３は、平板レンズアレイ５の下面側（ドライバＩＣ７と対向する面側）に形成されている。

平板レンズアレイ５は、略平坦な上面及び下面と、当該上面と下面との間に形成される複数の集光レンズ４と、を含んでおり、下面側を有機ＥＬ素子アレイ１２と対向させて配置されている。より詳細には、本例の平板レンズアレイ５は、図２に示すように有機ＥＬ素子アレイ１２と密着させて設けられている。

各集光レンズ４は、各有機ＥＬ素子３と一対一に対応して形成されており、各有機ＥＬ素子から出射する光を集光してて外部へ放出する。これらの集光レンズ４は、図２に示すように光入射面が平坦な平凸レンズであり、当該光入射面が平板レンズアレイ５の下面と略平行となるように形成されている。

ここで、本実施形態に用いる平板レンズアレイ５について更に詳細に説明する。平板レンズアレイ５は、プラスチック基板を母材としていることが好ましい。そして、各集光レンズ４は、上記母材の集光レンズ４が設けられるべき領域に対して、拡散重合法（相互拡散法）によって当該母材よりも屈折率の高い領域を部分的に設けることによって構成されることが好ましい。また、平板レンズアレイは、ガラス基板を母材としていてもよい。この場合に、各集光レンズは、上記母材に対してイオン交換拡散法によって当該母材よりも屈折率の高い領域を部分的に設けることによって構成すればよい。これらの方法によれば、平板レンズアレイ５を容易に形成し得る。

支持フレーム６は、図２に示すように断面が略コ字状となるように形成されており、上述した平板レンズアレイ５とドライバＩＣ７との複合体が取り付けられ、これらを支持する。また、本実施形態の支持フレーム６は、アルミニウム等の熱伝導率の高い材料を用いて形成されており、各有機ＥＬ素子３やドライバＩＣ７から発生する熱を外部を放出する放熱器としての機能も担う。

ドライバＩＣ７は、有機ＥＬ素子アレイ１２の発光制御を行うためのものであり、所定の電気回路等を含んでいる。

図３は、露光ヘッドの他の構成例を説明するための断面拡大図である。本例においても露光ヘッドの概略構造は上記図１に示すものと同様であり、図３は、図１に示すII−II線方向の断面に対応している。なお、上記図１及び図２に示した露光ヘッド１と共通する構成要素については同符号を付し、詳細な説明を省略する。

図３に示す露光ヘッド１ａでは、平板レンズアレイ５ａは、２つの透光性基板１５ａ、１５ｂの複合体によって構成されている。また、平板レンズアレイ５ａと有機ＥＬ素子アレイ１２との間には、更に透光性基板８、遮光性基板９が介在している。遮光性基板９には、各有機ＥＬ素子３に一対一に対応する導光穴１０が設けられている。透光性基板１５ａは、その下面側に複数の凹部が設けられている。そして、各集光レンズ４ａは、透光性基板１５ａの各凹部に対して当該透光性基板１５ａの構成材料よりも屈折率の高い材料（樹脂等）を充填することによって形成されている。透光性基板１５ｂは、各集光レンズ４ａを形成するために上記の各凹部に樹脂等の材料を充填する際に併せて形成されたものであり、集光レンズ４ａと一体に形成されている。

なお、透光性基板８、遮光性基板９を省略し、平板レンズアレイ５ａを直接的に有機ＥＬ素子アレイ１２の上側に配置してもよい。

このように本実施形態によれば、光出射面を平坦にすることができるので、露光ヘッドの光出射面のクリーニングを容易に行うことが可能となる。

次に、本実施形態にかかる露光ヘッドに対して、光出射面のクリーニングを行うための手段を取り付けた場合の構成例について説明する。

図４は、クリーニング手段が取り付けられた状態の露光ヘッドの構成を説明するための概略斜視図である。また、図５は、図４に示すV−V線方向における断面図である。本例のクリーニング手段は、スライドステイ５０とクリーニング部材５１とを含んで構成されている。図４及び図５に示す露光ヘッド１ｂは、基本的には上述した露光ヘッド１と同構成であり、スライドステイ５０を取り付けるための溝を有する支持フレーム６ｂが用いられている点が異なっている。クリーニング部材５１は、スライドステイ５０の内側に取り付けられており、露光ヘッド１ｂの平板レンズアレイ５の上面と接触して当該上面をクリーニングする。クリーニングはスライドステイ５０を露光ヘッド１ｂの長手方向にスライドさせることによって行われる（図４参照）。

次に、本実施形態にかかる露光ヘッドを備える画像形成装置の構成例について説明する。

図６は、画像形成装置の構成例を説明する図である。図６に示す構成例の画像形成装置（印刷装置）２００は、感光体ドラム２０１と、この感光体ドラム２０１を一様に帯電させるための帯電器２０２と、帯電した感光体ドラム２０１上に静電潜像を形成するための露光ヘッド２０３と、感光体ドラム２０１上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する回転現像器２０４と、得られたトナー像を用紙に静電転写するための転写ドラム２０７と、転写ドラム２０７から剥離された用紙上のトナー像を定着させる定着器２０９と、用紙トレー２１１と、を含んで構成されている。このような画像形成装置２００における露光ヘッド２０３として、本実施形態にかかる露光ヘッドを用いることにより、画質（印字品質）の向上を図ることができる。

なお、本発明は上述した実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。

例えば、上述した実施形態では、発光素子の一例として有機ＥＬ素子を例示していたが、発光素子はこれに限定されるものではなく、無機ＥＬ素子、ＬＥＤなど種々のものを採用し得る。

また、上述した実施形態では、平板レンズアレイの具体例として光入射面が平坦、光出射面が曲面である平凸レンズを内包するものを例示していたが、各集光レンズがフレネルレンズによって構成された平板レンズアレイを採用することも可能である。

一実施形態の露光ヘッドの概略構成を説明する平面図である。図１に示すII−II線方向の拡大断面図である。露光ヘッドの他の構成例を説明するための断面拡大図である。クリーニング手段が取り付けられた状態の露光ヘッドの構成を説明するための概略斜視図である。図４に示すV−V線方向における断面図である。画像形成装置の構成例を説明する図である。

符号の説明

１…露光ヘッド、３…有機ＥＬ素子、４…集光レンズ、５…平板レンズアレイ、１２…発光素子アレイ、５０…スライドステイ、５１…クリーニング部材、２００…画像形成装置

Claims

画像形成装置において感光体に潜像を形成するために用いられる露光ヘッドであって、
複数の発光素子を含んでなる発光素子アレイと、
略平坦な上面及び下面と、当該上面と下面との間に形成され、前記発光素子のそれぞれと一対一に対応した複数の集光レンズと、を含み、前記下面側を前記発光素子アレイと対向させて配置される平板レンズアレイと、
を含んで構成される、露光ヘッド。
前記集光レンズは光入射面が平坦な平凸レンズであり、当該光入射面が前記平板レンズアレイの下面と略平行に形成されている、請求項１に記載の露光ヘッド。
前記平板レンズアレイは、前記発光素子アレイと密着させて設けられる、請求項１に記載の露光ヘッド。
前記平板レンズアレイは、プラスチック基板を母材としており、
前記集光レンズは、前記母材に対して拡散重合法によって当該母材よりも屈折率の高い領域を部分的に設けてなる、請求項１に記載の露光ヘッド。
前記平板レンズアレイは、ガラス基板を母材としており、
前記集光レンズは、前記母材に対してイオン交換拡散法によって当該母材よりも屈折率の高い領域を部分的に設けてなる、請求項１に記載の露光ヘッド。
前記集光レンズは、透光性基板に複数の凹部を設け、当該凹部のそれぞれに前記透光性基板の構成材料よりも屈折率の高い材料を充填することによって形成される、請求項１に記載の露光ヘッド。
前記発光素子は、有機エレクトロルミネッセンス素子である、請求項１に記載の露光ヘッド。
請求項１乃至７のいずれかに記載の露光ヘッドを備える画像形成装置。