JP2006263932A - 光源装置、その製造方法およびラインヘッドモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】 必要な光量を得ることが可能なラインヘッドモジュールを提供する。
【解決手段】 有機ＥＬ素子３を主走査方向ｘに整列配置したラインヘッド１と、有機ＥＬ素子３からの出射光１ｒを主走査方向ｘ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８０ｒを副走査方向ｙについて集光する第２光学手段９０とが、順に密着して配置されている。有機ＥＬ素子３の発光面２６は、主走査方向ｘの長さより副走査方向ｙの長さの方が長くなっている。例えば第１光学手段８０はプリズムシート８１であり、第２光学手段９０はシリンドリカルレンズ９１である。
【選択図】 図２

Description

本発明は、光源装置、その製造方法およびラインヘッドモジュールに関するものである。

電子写真方式を利用したプリンタとして、ラインプリンタ（画像形成装置）が知られている。このラインプリンタは、被露光部となる感光体ドラムの周面上に、帯電器、ライン状のプリンタヘッド（ラインヘッド）、現像器、転写器などの装置を近接配置したものである。すなわち、帯電器によって帯電された感光体ドラムの周面上に、ラインヘッドに設けられた発光素子の選択的な発光動作で露光を行なうことにより、静電潜像を形成し、この潜像を現像器から供給されるトナーで現像して、そのトナー像を転写器で用紙に転写するようにしたものである。

この電子写真方式のラインプリンタでは、通常、ラインヘッドからの放射光を、セルフォック（登録商標）レンズアレイ（日本板硝子社の商品名）を通過させることで感光体ドラム上に結像し、露光する方式が採られている。このレンズアレイは、正立等倍結像する円柱状のセルフォック（登録商標）レンズ素子を多数配列したことにより、広範囲の画像の結像を可能にしたものである。

ところで、前記のようなラインヘッドの発光素子としては、一般に発光ダイオードなどが用いられている。しかし、これは数千個の発光点を精度良く配列することが極めて困難であるという課題がある。そこで、近年では、発光点を精度良く作り込める有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）を発光素子とする発光素子アレイを、露光手段として備えた画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−５５８９０号公報

しかしながら、現時点で実用化されている有機ＥＬ素子は、比較的発光強度が小さい。そのため、露光に必要な光量を得ることが困難である。なお光量を増加するため有機ＥＬ素子の電流密度を増加させると、有機ＥＬ素子の寿命が短くなる。
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。

上記目的を達成するため、本発明の光源装置は、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第１方向について略平行化する第１光学手段と、前記第１光学手段からの出射光を前記第１方向と交差する第２方向について集光する第２光学手段とを備えたことを特徴とする。
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。

また、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が望ましい。
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。

また前記発光装置は、複数の前記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いることが望ましい。
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。

また前記発光素子は、有機ＥＬ素子であることが望ましい。
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。

また前記発光装置は、複数の前記発光素子が前記第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、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が望ましい。
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。

また前記第１光学手段は、マイクロレンズアレイであることが望ましい。
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。

また前記第１光学手段は、プリズムシートであることが望ましい。
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、シリンドリカルレンズであることが望ましい。
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。

一方、本発明の光源装置の製造方法は、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第１方向について略平行化する第１光学手段と、前記第１光学手段からの出射光を前記第１方向と交差する第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、複数の前記発光素子が前記第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、を有することを特徴とする。
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。

一方、本発明のラインヘッドモジュールは、上述した光源装置を備えたことを特徴とする。また前記第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が望ましい。
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。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下で参照する各図面においては、図面を見易くするために、各構成要素の寸法等を適宜変更して表示している。

（ラインヘッドモジュール）
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。

図２は、ラインヘッドモジュールの分解斜視図である。なお、ラインヘッドモジュール１０１を構成するラインヘッド１、第１光学手段８０および第２光学手段９０はｘ方向に延設されているが、図２ではそれらの一部のみを拡大して示している。
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。

ラインヘッド１の後方には、ラインヘッド１からの出射光をｘ方向について略平行化する第１光学手段８０が配置されている。第１光学手段８０として、図２に示すプリズムシート８１を採用することが望ましい。そのプリズムシート８１は、集光素子として三角柱状のプリズム８２を備えている。その三角柱プリズム８２は、頂辺（長手方向）をｙ方向に略一致させ、数μｍのピッチでｘ方向に並列配置されている。そして、三角柱プリズム８２の頂角を適当に選択することにより、ラインヘッド１からの出射光１ｒをｘ方向について略平行化しうるようになっている。この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。

なお第１光学手段８０の集光素子として、上述した三角柱プリズム８２に代えてまたは三角柱プリズム８２と共に、楕円筒平凸レンズや円筒平凸レンズ等を採用することも可能である。また三角柱プリズムの頂辺を切り落として平坦面を設けたものを採用することも可能である。これらの極率や頂角を適当に設定することにより、ラインヘッド１からの出射光１ｒをｘ方向について略平行化することができる。

また第１光学手段８０として、図３（ａ）に示すマイクロレンズアレイ８６を採用することも可能である。マイクロレンズアレイ８６は、集光素子として半球状平凸マイクロレンズ８７を備えている。マイクロレンズ８７は、数μｍのピッチで基板８９上に最密充填配置されている。この場合、マイクロレンズ８７の曲率を適当に設定することにより、ラインヘッドからの出射光をｘ方向について略平行化しうるとともに、ｙ方向についても集光しうるようになっている。

なお第１光学手段８０の集光素子として、マイクロレンズ８７に代えてまたはマイクロレンズ８７と共に、角錘プリズムや円錐プリズム、楕円球平凸レンズ等を採用することも可能である。また角錘プリズムや円錐プリズムの頂部を切り落として平坦面を設けたものを採用することも可能である。これらの頂角や極率を適当に設定することにより、ラインヘッドからの出射光をｘ方向について略平行化しうるとともに、ｙ方向についても集光しうるようになる。

図２に戻り、第１光学手段８０の後方には、第１光学手段８０からの出射光をｙ方向について集光する第２光学手段９０が配置されている。第２光学手段９０として、図２に示すシリンドリカルレンズ９１を採用することが望ましい。図２では、一個の半円柱状のシリンドリカルレンズ９１が、その長手方向をｘ方向に略一致させて配置されている。そして、シリンドリカルレンズ９１の曲率を適当に設定することにより、第１光学手段８０からの出射光をｙ方向について集光しうるようになっている。

なお第２光学手段９０として、図３（ｂ）に示すリニアフレネルレンズ９６を採用することも可能である。リニアフレネルレンズ９６は、シリンドリカルレンズの曲面を短手方向に分割して平面状に配置したものである。また図２に示す第２光学手段９０として、回折レンズを採用することも可能である。

再び図２に戻り、ラインヘッドモジュール１０１の構成部材であるラインヘッド１、第１光学手段８０および第２光学手段９０は、光学接着剤により相互に固着され、順に密着配置されている。光学接着剤は、屈折率の小さいものを採用し、各構成部材に対して部分的に塗布することが望ましい。なおラインヘッドモジュール１０１の周縁部に枠体を設けることにより、各構成部材を密着配置してもよい。

上記のように構成されたラインヘッドモジュール１０１では、ラインヘッド１の有機ＥＬ素子３からの出射光１ｒは第１光学手段８０に入射する。なおラインヘッド１と第１光学手段８０とは密着配置されているので、出射光１ｒのほとんど全てを第１光学手段８０に入射させて露光に利用することができる。この第１光学手段８０では、少なくとも出射光１ｒをｘ方向について略平行化して出射させる。

さらに、第１光学手段８０からの出射光８０ｒは第２光学手段９０に入射する。なおラインヘッド１からの出射光１ｒを第１光学手段８０においてｙ方向にも集光した場合には、第１光学手段８０からの出射光８０ｒのほとんど全てを密着配置された第２光学手段９０に入射させて、露光に利用することができる。この第２光学手段９０では、出射光８０ｒをｙ方向について集光する。これにより、第２光学手段９０からの出射光９０ｒが絞られて、感光体ドラムの外周面に対してスポット９９状に照射される。

ここで、ラインヘッド１の有機ＥＬ素子３の発光面２６におけるｘ方向の長さと、第１光学手段８０におけるｘ方向の集光率とを適当に設定することにより、スポット９９のｘ方向幅を所定値に設定することができる。なお第１光学手段８０の集光率には限界があるから、スポット９９のｘ方向幅より、発光面２６のｘ方向の長さを短くすることになる。しかしながら、上記のようにｘ方向については出射光１ｒのほとんど全てを露光に利用することができるので、露光に必要な光量を確保することができる。

一方、ラインヘッド１の有機ＥＬ素子３の発光面２６におけるｙ方向の長さと、第２光学手段９０におけるｙ方向の集光率とを適当に設定することにより、スポット９９のｙ方向幅も所定値に設定することができる。なお第２光学手段９０での集光により、スポット９９のｙ方向幅は、発光面２６のｙ方向の長さより短くなる。したがって、発光面２６からの出射光をスポット９９に集中させることが可能になり、露光に必要な光量を確保することができる。

しかも、発光面２６のｙ方向の長さは、ｘ方向の長さより長く形成されている。この構成によれば、スポット９９のｘ方向幅の設定が容易になり、スポット９９の間隔を狭くすることができる。これにより、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、ｙ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、露光に必要な光量を充分に確保することができる。

（集光素子群）
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。

そして、一の発光面に対応する集光素子群は、その発光面より光量の多い他の発光面に対応する集光素子群に比べて、多くの集光素子を備えている。例えば、第１発光面２６ａの光量（輝度）が第２発光面２６ｂの光量より多い場合に、第２集光素子群８０ｂに含まれるマイクロレンズ８７ｂの数は第１集光素子群８０ａに含まれるマイクロレンズ８７ａの数に比べて多くなっている。なお各集光素子群に含まれるマイクロレンズは、発光面の中央部に集中して配置されている。

このような光源装置を製造するには、まずラインヘッド１を作製し、各発光面の光量を測定する。次に、その測定結果に応じて各集光素子群に含まれる集光素子の数を決定し、第１光学手段８０を作製する。すなわち、一の発光面に対応する集光素子群につき、その発光面より光量の多い他の発光面に対応する集光素子群に比べて、多くの集光素子を形成する。

これにより、光量の多い第１発光面２６ａからの出射光のうち出射角度の小さい（発光面の法線方向に近い）光は、第１集光素子群８０ａのマイクロレンズ８７ａによって略平行化されてスポット照射される。また第１発光面２６ａからの出射光のうち出射角度の大きい光は、隣接する第２集光素子群８０ｂに入射する。これに対して、光量の少ない第２発光面２６ｂからの出射光は、ほとんど全てが第２集光素子群８０ｂのマイクロレンズ８７ｂによって略平行化されてスポット照射される。これにより、有機ＥＬ素子３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。これに伴って、主走査方向における露光ムラを解消することができる。

（ラインヘッド）
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。

ボトムエミッション型の有機ＥＬ装置では、発光層６０における発光光を素子基板２側から取り出すので、素子基板２として透明あるいは半透明のものが採用される。例えば、ガラスや石英、樹脂（プラスチック、プラスチックフィルム）等を用いることが可能であり、特にガラス基板が好適に用いられる。なお、発光層６０における発光光を陰極５０側から取り出すトップエミッション型の有機ＥＬ装置では、素子基板２として透明基板および不透明基板のいずれを採用することも可能である。不透明基板として、例えばアルミナ等のセラミックス、ステンレススチール等の金属シートに表面酸化などの絶縁処理を施したものの他に、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂などが挙げられる。

素子基板２上には、有機ＥＬ素子３の駆動用ＴＦＴ１２３（駆動素子４）などを含む駆動回路部５が形成されている。なお、駆動回路を備えた半導体素子を素子基板２に実装して有機ＥＬ装置を構成することも可能である。

駆動回路部５の具体的な構成として、素子基板２の表面に絶縁材料からなる下地保護層２８１が形成され、その上に半導体材料であるシリコン層２４１が形成されている。このシリコン層２４１の表面には、ＳｉＯ_２及び／又はＳｉＮを主体とするゲート絶縁層２８２が形成されている。そのゲート絶縁層２８２の表面には、ゲート電極２４２が形成されている。このゲート電極２４２は、図示しない走査線の一部によって構成されている。なお前記シリコン層２４１のうち、ゲート絶縁層２８２を挟んでゲート電極２４２と対向する領域がチャネル領域２４１ａとされている。一方、ゲート電極２４２およびゲート絶縁層２８２の表面には、ＳｉＯ_２を主体とする第１層間絶縁層２８３が形成されている。

またシリコン層２４１のうち、チャネル領域２４１ａの一方側には低濃度ソース領域２４１ｂおよび高濃度ソース領域２４１Ｓが設けられ、チャネル領域２４１ａの他方側には低濃度ドレイン領域２４１ｃおよび高濃度ドレイン領域２４１Ｄが設けられて、いわゆるＬＤＤ（Light Doped Drain ）構造となっている。これらのうち、高濃度ソース領域２４１Ｓは、ゲート絶縁層２８２および第１層間絶縁層２８３を貫通するコンタクトホール２４３ａを介して、ソース電極２４３に接続されている。このソース電極２４３は、図示しない電源線の一部によって構成されている。一方、高濃度ドレイン領域２４１Ｄは、ゲート絶縁層２８２および第１層間絶縁層２８３を貫通するコンタクトホール２４４ａを介して、ソース電極２４３と同層に配置されたドレイン電極２４４に接続されている。

上述したソース電極２４３およびドレイン電極２４４、並びに第１層間絶縁層２８３の上層には、アクリル系やポリイミド系等の耐熱性絶縁性樹脂材料などを主体とする平坦化膜２８４が形成されている。この平坦化膜２８４は、駆動用ＴＦＴ１２３（駆動素子４）やソース電極２４３、ドレイン電極２４４などによる表面の凹凸をなくすために形成されたものである。

そして、平坦化膜２８４の表面における有機ＥＬ素子３の形成領域には、複数の画素電極２３が形成されている。この画素電極２３は、平坦化膜２８４の表面にマトリクス状に配設されている。画素電極２３は、該平坦化膜２８４に設けられたコンタクトホール２３ａを介して、ドレイン電極２４４に接続されている。すなわち画素電極２３は、ドレイン電極２４４を介して、シリコン層２４１の高濃度ドレイン領域２４１Ｄに接続されている。

また、平坦化膜２８４の表面における画素電極２３の周囲には、ＳｉＯ_２等の無機絶縁材料からなる無機隔壁２５が形成されている。さらに無機隔壁２５の表面には、ポリイミド等の有機絶縁材料からなる有機隔壁２２１が形成されている。そして、有機ＥＬ素子３の形成領域に配置された画素電極２３の上方には、無機隔壁２５の側面２５ａおよび有機隔壁２２１の側面２２１ａが配置されている。

そして、無機隔壁２５の側面２５ａおよび有機隔壁２２１の側面２２１ａの内側に、複数の機能膜が積層形成されて、有機ＥＬ素子３が構成されている。有機ＥＬ素子３は、陽極として機能する画素電極２３と、この画素電極２３からの正孔を注入／輸送する正孔注入層７０と、有機ＥＬ物質からなる発光層６０と、陰極５０とを積層して構成されている。

ボトムエミッション型の有機ＥＬ装置の場合、陽極として機能する画素電極２３は、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明導電材料によって形成されている。
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を形成するための材料としては、蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の発光材料が用いられる。本実施形態では、発光波長帯域が赤色に対応した発光層が採用されるが、発光波長帯域が緑色や青色に対応した発光層を採用してもよい。
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。

陰極５０は、主陰極および補助陰極を積層して構成されている。主陰極として、仕事関数が３．０ｅＶ以下のＣａやＭｇ、ＬｉＦ等の材料を採用することが望ましい。これにより、主陰極に電子注入層としての機能が付与されるので、低電圧で発光層を発光させることができる。また補助陰極は、陰極全体の導電性を高めるとともに、主陰極を酸素や水分等から保護する機能を有している。またボトムエミッション型の有機ＥＬ装置における補助陰極は、発光光を陽極側に反射させる機能も有している。そのため補助陰極として、導電性に優れたＡｌやＡｕ、Ａｇ等の金属材料を採用することが望ましい。

一方、陰極５０の上方には、ＳｉＯ_２等からなる無機封止膜５１が形成されている。その無機封止膜５１の上方に、接着層４０を介して封止基板３０が貼り合わされている。なお、陰極５０の全体を覆う封止キャップを素子基板２の周縁部に固着し、その封止キャップの内側に水分や酸素等を吸収するゲッター剤を配置してもよい。

上述した有機ＥＬ装置では、駆動回路部５のソース電極２４３から供給された画像信号が、駆動素子４により所定のタイミングで画素電極２３に印加される。そして、その画素電極２３から注入された正孔と、陰極５０から注入された電子とが、発光層６０で再結合して所定波長の光が放出される。その発光光は、透明材料からなる画素電極２３、駆動回路部５および素子基板２を透過して外部に取り出される。これにより、素子基板２側において画像表示が行われるようになっている。なお、無機隔壁２５は絶縁材料で構成されているので、無機隔壁２５の側面２５ａの内側のみに電流が流れて発光層６０が発光する。そのため、無機隔壁２５の側面２５ａの内側が有機ＥＬ素子３の発光面２６となっている。

（マイクロレンズの製造方法）
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。

次に図６（ｂ）に示すように、開口部８８ａに対してマイクロレンズの形成材料を含む液状体を塗布する。その液状体の塗布には、液滴吐出ヘッド１１０を用いる。液滴吐出ヘッド１１０として、通電により機械振動を生じる圧電素子を用いて液室内の圧力を変化させることによりノズルから液滴を吐出する方式の液滴吐出ヘッドを採用することが望ましい。なお、発熱体で液室内を局部的に加熱して気泡を発生させることによりノズルから液滴を吐出する方式の液滴吐出ヘッドを採用してもよい。これ以外にも、帯電制御型、加圧振動型といった連続方式、静電吸引方式、さらにはレーザなどの電磁波を照射して発熱させ、この発熱による作用で液状体を吐出させる方式等を採用することが可能である。

ここで、液滴吐出ヘッド１１０から吐出された液滴は、撥液処理されたバンク８８の表面に付着することなく、親液処理された開口部８８ａの内面のみに付着する。また、開口部８８ａの体積を越えて液滴が吐出されても、撥液処理されたバンク８８の表面に濡れ広がることなく、開口部８８ａの内側でドーム状に盛り上がる。したがって、液滴の吐出量を異ならせることにより、曲率の異なるマイクロレンズを形成することも可能である。また、大きさの異なる開口部８８ａを形成することにより、平面積の異なるマイクロレンズを形成することも可能である。

その後、図６（ｃ）に示すように、塗布された液状体を硬化させて、マイクロレンズ８７を形成する。
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。

このように、インクジェット法を用いてマイクロレンズを製造すれば、所定形状のマイクロレンズを所定位置に精度良く形成することができる。

（ラインヘッドモジュールの使用形態）
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。

（タンデム方式の画像形成装置）
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。

感光体ドラム３４１は、その外周面に像担持体としての感光層を備えて、回転可能に構成されている。感光体ドラム３４１の周囲には、帯電手段３４２、ラインヘッドモジュール１０１および現像装置３４４が順に配置されている。帯電手段（コロナ帯電器）４２は、感光体ドラム３４１の感光層を一様に帯電させるものである。ラインヘッドモジュール１０１は、感光体ドラム３４１を露光して感光層に静電潜像を形成するものである。なおラインヘッドモジュール１０１の発光エネルギーピーク波長と、感光体ドラム３４１の感度ピーク波長とが、略一致するように設定されている。現像装置３４４は、感光体ドラム３４１の静電潜像にトナーを付着させて可視像を形成するものである。なお現像装置３４４の内部には、現像剤である非磁性一成分トナーと、そのトナーを感光体ドラムに付着させる現像ローラ３５５と、その現像ローラ３５５の表面にトナーを供給する供給ローラ３５６と、現像ローラ３５５の表面に付着したトナーの膜厚を規制するブレード（不図示）とを備えている。

また、感光体ドラム３４１の下方には、中間転写ベルト３９０が配置されている。中間転写ベルト３９０は、駆動ローラ３９１、従動ローラ３９２およびテンションローラ３９３に張架され、駆動ローラ３９１により循環移動可能とされている。この中間転写ベルト３９０を挟んで感光体ドラム３４１と対向するように、一次転写ローラ３４５が配置されている。そして、この一次転写ローラ３４５に一次転写バイアスを印加して、中間転写ベルト３９０を感光体ドラム３４１に押圧する。これにより、感光体ドラム３４１に形成されたトナー像が、中間転写ベルト３９０に一次転写されるようになっている。なお一次転写位置に近接して、感光体ドラム３４１の表面の残留トナーを除去するクリーニング手段３４６が設けられている。

上述したイエロー画像転写ユニットＹと同様に、マゼンタ画像転写ユニットＭ、シアン画像転写ユニットＣおよびブラック画像転写ユニットＫが構成され、中間転写ベルト３９０に沿って配置されている。そして、各色画像転写ユニットにおいて各色トナー像を中間転写ベルト３９０に一次転写することにより、各色トナー像が重ね合わされたフルカラーのトナー像が形成される。

一方、画像形成装置３８０の下方には、多数枚の記録媒体Ｐが積層保持される給紙カセット３６３が設けられている。その給紙カセット３６３の端部には、記録媒体Ｐを一枚ずつ給送するピックアップローラ３６４、および記録媒体Ｐの供給タイミングを規定するゲートローラ対３６５が設けられている。また、中間転写ベルト３９０の従動ローラ３９２に対向して、二次転写ローラ３６６が設けられている。そして、この二次転写ローラ３６６上に供給された記録媒体Ｐを、従動ローラ３９２上の中間転写ベルト３９０に押圧する。これにより、中間転写ベルト３９０上に形成されたフルカラーのトナー像が、記録媒体Ｐに二次転写されるようになっている。なお二次転写位置に近接して、中間転写ベルト３９０の表面の残留トナーを除去するクリーニング手段３６７が設けられている。

さらに二次転写位置の下流側には、トナー像を記録媒体Ｐに定着させる定着ローラ対３６１が設けられている。その定着ローラ対３６１の下流側には、画像形成装置３８０の上部に形成された排紙トレイ３６８上に記録媒体Ｐを排出する排紙ローラ対３６２が設けられている。タンデム方式の画像形成装置３８０は、以上のように構成されている。

この画像形成装置３８０は、本発明のラインヘッドモジュール１０１を備えているので、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。したがって、高品質の画像を形成することができる。

（４サイクル方式の画像形成装置）
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。

ロータリ構成の現像装置１６１は、イエロー現像ユニットＹと、シアン現像ユニットＣと、マゼンタ現像ユニットＭと、ブラック現像ユニットＫとを備え、中心軸１６１ｂの周囲を回転可能に構成されている。そのイエロー現像ユニットＹの内部には、イエロートナーと、そのトナーを感光体ドラム１６５に付着させる現像ローラ１６２と、その現像ローラ１６２に対してトナーを供給する供給ローラ１６３と、現像ローラ１６２のトナーを所定の厚さに規制する規制ブレード１６４とを備えている。そして、現像ローラ１６２に高電圧が印加されることにより、回転する感光体ドラム１６５の表面にイエロー画像が形成されるようになっている。

その感光体ドラム１６５の上方に、中間転写ベルト１６９が配置されている。その中間転写ベルト１６９は、駆動ローラ１７０ａと従動ローラ１７０ｂとの間に張架されている。その駆動ローラ１７０ａを感光体ドラム１６５の駆動モータに連結すれば、感光体ドラム１６５と同期して中間転写ベルト１６９を循環移動させることができる。また駆動モータとしてステップモータを採用すれば、中間転写ベルト１６９の色ずれ補正を行うことができる。その中間転写ベルト１６９を挟んで感光体ドラム１６５と対向するように、一次転写ローラ１６６が配置されている。そして、この一次転写ローラ１６６によって中間転写ベルト１６９を感光体ドラム１６５に押圧することにより、感光体ドラム１６５に形成されたイエロー画像が中間転写ベルト１６９に一次転写されるようになっている。

一方、画像形成装置１６０の下方には、用紙を収納する給紙トレイ１７８が設けられている。その給紙トレイ１７８の端部には、用紙を一枚ずつ供給するピックアップローラ１７９が設けられている。そのピックアップローラ１７９から伸びる用紙搬送路１７４には、用紙を搬送する複数の搬送ローラが設けられている。その搬送ローラは、低速のブラシレスモータ等によって駆動されるようになっている。また、用紙搬送路１７４を挟んで駆動ローラ１７０ａと対向するように、二次転写ローラ１７１が配置されている。この二次転写ローラ１７１は、クラッチによって中間転写ベルト１６９に当接および離反しうるようになっている。そして、この二次転写ローラ１７１上に供給された用紙を、駆動ローラ１７０ａ上に配置された中間転写ベルト１６９に押圧する。これにより、中間転写ベルト１６９上に形成されたイエロー画像が、用紙に対して二次転写されるようになっている。

その二次転写位置の下流側には、用紙に対する画像の定着処理を行う定着器が配置されている。その定着器には、加熱ローラ１７２および加圧ローラ１７３が設けられている。定着器の下流側には、排紙ローラ対１７６が配置されている。定着処理後の用紙は、排紙ローラ対１７６に引き込まれて矢印Ｆ方向に進行する。この状態から排紙ローラ対１７６を逆方向に回転させると、用紙の進行方向が反転して、用紙は両面プリント用搬送路１７５を矢印Ｇ方向に進行する。この搬送路１７５で用紙を待機させている間に、裏面プリント用のイエロー画像を中間転写ベルト１６９に一次転写する。そして、適当なタイミングで用紙を二次転写位置に供給し、中間転写ベルト１６９からイエロー画像を用紙に二次転写する。

用紙の両面にイエロー画像が二次転写されたら、ロータリ構成の現像装置１６１を矢印Ａ方向に９０度回転させ、シアン画像について同様の処理を行う。さらに、マゼンタ画像およびブラック画像について同様の処理を行うことにより、各色画像を重ね合わせたフルカラー画像が用紙に形成される。４サイクル方式の画像形成装置１６０は、以上のように構成されている。

この画像形成装置１６０は、本発明のラインヘッドモジュール１６７を備えているので、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。したがって、高品質の画像を形成することができる。

なお、本発明の技術範囲は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した各実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、各実施形態で挙げた具体的な材料や構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。例えば本発明の光源装置は、ラインヘッドモジュールに使用されるだけでなく、指向性が高く消費電力の小さいサーチライトや懐中電灯等に使用することも可能である。また発光素子を２次元的に配列することにより、視野角の狭いディスプレイを構成することも可能であり、特に周囲からの覗き見を防止すべき携帯電話やＰＤＡ等に好適である。

ラインヘッドモジュールの斜視図である。 ラインヘッドモジュールの分解斜視図である。 （ａ）は第１光学手段の変形例、（ｂ）は第２光学手段の変形例である。 有機ＥＬ素子と集光素子群との対応関係の説明図である。 ラインヘッドの側面断面図である。 マイクロレンズの製造方法の説明図である。 タンデム方式の画像形成装置の概略構成図である。 ４サイクル方式の画像形成装置の概略構成図である。

符号の説明

ｘ‥主走査方向 ｙ‥副走査方向 １‥ラインヘッド １ｒ‥出射光 ３‥有機ＥＬ素子 ２６‥発光面 ８０‥第１光学手段 ８０ｒ‥出射光 ８１‥プリズムシート ９０‥第２光学手段 ９１‥シリンドリカルレンズ

Claims (13)

1. 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第１方向について略平行化する第１光学手段と、前記第１光学手段により略平行化された前記出射光を前記第１方向と交差する第２方向について集光する第２光学手段とを備えたことを特徴とする光源装置。
2. 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に記載の光源装置。
3. 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いることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光源装置。
4. 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光源装置。
5. 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ないし請求項４のいずれかに記載の光源装置。
6. 前記発光装置は、前記複数の発光素子が前記第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、
   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請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の光源装置。
7. 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６のいずれかに記載の光源装置。
8. 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６のいずれかに記載の光源装置。
9. 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８のいずれかに記載の光源装置。
10. 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８のいずれかに記載の光源装置。
11. 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第１方向について略平行化する第１光学手段と、前記第１光学手段により略平行化された前記出射光を前記第１方向と交差する第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、
    を有することを特徴とする光源装置の製造方法。
12. 請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の光源装置を備えたことを特徴とするラインヘッドモジュール。
13. 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１２に記載のラインヘッドモジュール。
    

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