JP2007230075A - 露光装置および画像形成装置 - Google Patents
露光装置および画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007230075A JP2007230075A JP2006054433A JP2006054433A JP2007230075A JP 2007230075 A JP2007230075 A JP 2007230075A JP 2006054433 A JP2006054433 A JP 2006054433A JP 2006054433 A JP2006054433 A JP 2006054433A JP 2007230075 A JP2007230075 A JP 2007230075A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- light
- exposure apparatus
- element substrate
- image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 57
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 55
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 39
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 21
- 239000010408 film Substances 0.000 description 15
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 10
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 8
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 7
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 7
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 6
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 6
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 description 6
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 4
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 2
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 229920006332 epoxy adhesive Polymers 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
【課題】レンズアレイを備えた露光装置において、レンズアレイと有機EL素子との間隔を十分に狭くすること、および信頼性を十分に高くすることを共に達成する。
【解決手段】複数の発光素子14と、これらの発光素子14が配列された素子基板20と、素子基板20と接合されて複数の発光素子14を封止する板状の封止体30とを備える。封止体30は、素子基板20との間に、複数の発光素子14を含む閉空間SPを画定している。各マイクロレンズLは、閉空間SP内の空洞Cに充填された不活性気体に接し、素子基板20に垂直な方向において、各発光素子14に重なっている。
【選択図】図3
【解決手段】複数の発光素子14と、これらの発光素子14が配列された素子基板20と、素子基板20と接合されて複数の発光素子14を封止する板状の封止体30とを備える。封止体30は、素子基板20との間に、複数の発光素子14を含む閉空間SPを画定している。各マイクロレンズLは、閉空間SP内の空洞Cに充填された不活性気体に接し、素子基板20に垂直な方向において、各発光素子14に重なっている。
【選択図】図3
Description
本発明は、露光装置および画像形成装置に関する。
電子写真方式の画像形成装置にライン型の光ヘッドとして用いられ、像担持体(例えば感光体ドラム)に静電潜像を書き込む露光装置が存在する。この露光装置の一種に、多数の有機EL(Electro Luminescent)素子(OLED(Organic Light Emitting Diode)素子)が配列された発光装置と、多数のレンズが配列されたレンズアレイとを組み合わせた構成のものがある(特許文献1および特許文献2参照)。この構成の露光装置では、多数の有機EL素子に多数の真球状のボールレンズがそれぞれ重ねられており、対応する有機EL素子からの光束を各ボールレンズが集束させる。集束した光は像担持体に到達して、静電潜像をここに形成する。
特許文献3の図5には、他のタイプのレンズアレイが開示されている。このレンズアレイでは、透明な板材の両面に平凸レンズが形成されており、表面の平凸レンズと裏面の平凸レンズが両凸レンズを構成する。多数の両凸レンズは多数の有機EL素子にそれぞれ重ねられており、対応する有機EL素子からの光束を集束させる。集束した光は像担持体に到達して、静電潜像をここに形成する。
特開2004−195676号公報
特開2004−195677号公報
特開2000−158705号公報
上記の発光装置とレンズアレイとを備える露光装置の結像性能を十分に高くするには、有機EL素子からの光を当該有機EL素子と重なっているレンズのみに入射させる必要、すなわち光学的なクロストークを避ける必要がある。また、有機EL素子からの光の多くを当該有機EL素子と重なっているレンズに入射させる必要、すなわち光の利用効率を十分に高くする必要もある。よって、有機EL素子とレンズアレイとの間隔を十分に狭くすべきである。
上記の間隔としては、100μm〜500μmが妥当であり、この範囲内でより短い方がよい。一方、有機EL素子が配列される素子基板の厚さは、通常、500μm程度である。よって、必然的に、露光装置を構成する発光装置は、光源からの光を素子基板側から出射するボトムエミッションタイプではなく、その反対側から出射するトップエミッションタイプとなる。トップエミッションタイプの発光装置では、有機EL素子からの光が、有機EL素子を覆って外気から保護する封止層側から出射する。封止層の厚さは、露光装置の信頼性向上(例えば有機EL素子の長寿命化)の観点に基づくと、厚い方がよい。しかし、封止層を十分に厚くすると、封止層の外側に配置されるレンズアレイと有機EL素子との間隔が広くなってしまう。つまり、従来の技術では、上記の間隔の短縮と信頼性の向上とが二律背反の関係になっている。
そこで、本発明は、レンズアレイを備えながらも、レンズアレイと有機EL素子との間隔を十分に狭くすること、および信頼性を十分に高くすることを共に達成することができる露光装置および画像形成装置を提供する。
本発明に係る露光装置は、複数の発光素子と、前記複数の発光素子が配列された素子基板と、前記素子基板と接合されて前記複数の発光素子を封止する板状の封止体とを備え、前記封止体は、複数のレンズが配列された板状のレンズアレイを有し、前記素子基板との間に、前記複数の発光素子を含む閉空間を画定し、前記複数のレンズの各々は、前記素子基板に垂直な方向において、前記複数の発光素子の各々に重なっている、ことを特徴とする。
本発明において、「発光素子」は、電気エネルギに応じて発光特性が変化する素子を指す。そのような素子としては、有機EL素子や無機EL素子を例示することができる。また、発光素子に関して「封止」とは、当該素子を封止体等の部材で囲んで外気から保護することをいう。また、封止体による閉空間の「画定」には、例えば平板状の素子基板上に断面コ字状の封止体を伏せることや、断面コ字状の素子基板上に平板状の封止体を架け渡すことが含まれる。また、本発明において二つの物体に関して「接合」とは、両物体が互いに接して固定されることだけでなく、または両物体が接着剤を介して互いに固定されることをも含む概念である。
上記の露光装置によれば、発光素子とレンズとの間に基板が存在しないから、発光素子とレンズとの間隔を十分に狭くすることができる。また、封止体自身がレンズアレイとなっているから、上記の間隔を十分に狭くしつつ封止体を十分に厚くすることができる。よって、上記の露光装置によれば、レンズアレイを備えながらも、レンズアレイと発光素子との間隔を十分に狭くすること、および信頼性を十分に高くすることを共に達成することができる。
以上より、上記の露光装置の結像性能は十分に高いものとなる。なお、封止体において、レンズの材質とその他の部分の材質は同一であってもよいし、同一でなくてもよい。同一の場合には封止体を一体として形成可能である。
尚、閉空間内に例えば、窒素、ヘリウム、アルゴン、キセノンなどの不活性気体を充填することで、封止性能を向上することが可能である。
尚、上記の露光装置において、前記閉空間には気体が充填された空洞が存在し、前記複数のレンズの各々が前記空洞内の気体(例えば不活性気体である窒素やアルゴン)に接するようにしてもよい。この態様では、レンズが閉空間の気体に接しており、レンズには、気体中を進んできた光が直接的に入射する。したがって、レンズには、当該レンズに到達した光の多くが入射する。よって、この態様によれば、発光素子からの光の利用効率を向上させることができる。
本発明において、「発光素子」は、電気エネルギに応じて発光特性が変化する素子を指す。そのような素子としては、有機EL素子や無機EL素子を例示することができる。また、発光素子に関して「封止」とは、当該素子を封止体等の部材で囲んで外気から保護することをいう。また、封止体による閉空間の「画定」には、例えば平板状の素子基板上に断面コ字状の封止体を伏せることや、断面コ字状の素子基板上に平板状の封止体を架け渡すことが含まれる。また、本発明において二つの物体に関して「接合」とは、両物体が互いに接して固定されることだけでなく、または両物体が接着剤を介して互いに固定されることをも含む概念である。
上記の露光装置によれば、発光素子とレンズとの間に基板が存在しないから、発光素子とレンズとの間隔を十分に狭くすることができる。また、封止体自身がレンズアレイとなっているから、上記の間隔を十分に狭くしつつ封止体を十分に厚くすることができる。よって、上記の露光装置によれば、レンズアレイを備えながらも、レンズアレイと発光素子との間隔を十分に狭くすること、および信頼性を十分に高くすることを共に達成することができる。
以上より、上記の露光装置の結像性能は十分に高いものとなる。なお、封止体において、レンズの材質とその他の部分の材質は同一であってもよいし、同一でなくてもよい。同一の場合には封止体を一体として形成可能である。
尚、閉空間内に例えば、窒素、ヘリウム、アルゴン、キセノンなどの不活性気体を充填することで、封止性能を向上することが可能である。
尚、上記の露光装置において、前記閉空間には気体が充填された空洞が存在し、前記複数のレンズの各々が前記空洞内の気体(例えば不活性気体である窒素やアルゴン)に接するようにしてもよい。この態様では、レンズが閉空間の気体に接しており、レンズには、気体中を進んできた光が直接的に入射する。したがって、レンズには、当該レンズに到達した光の多くが入射する。よって、この態様によれば、発光素子からの光の利用効率を向上させることができる。
上記の露光装置において、前記封止体は、前記素子基板と接合されてレンズアレイを支える壁を有する、ようにしてもよい。この態様の具体例としては、壁の高さを、壁が素子基板と接合された場合に発光素子とレンズアレイとの間隔が上記の光学特性から定まる理想的な距離と略一致する高さとしたものを挙げることができる。この具体例から明らかなように、この態様では、製造工程における、発光素子とレンズアレイとの位置合わせが容易となる。つまり、簡単に製造することができる。なお、壁となる部分は封止体の周辺部であってもよいし、その他の部分であってもよい。
上記の露光装置において、前記複数のレンズの各々について、前記素子基板側の面およびその裏面の少なくとも一方には反射防止処理が施されている、ようにしてもよい。この態様では、上記少なくとも一方の面での光の反射が抑制されるから、発光素子からの光の利用効率がさらに向上する。これは結像性能の向上に寄与する。なお、反射防止処理としては、AR(Anti Reflection)コーティングやモスアイ(Moth Eye)構造化を例示することができる。
上記の露光装置において、前記複数の発光素子の各々から前記素子基板に垂直な方向において当該発光素子に重なっている前記レンズと異なる前記レンズへ進行する光を遮る遮光壁を備える、ようにしてもよい。この態様では、レンズに重なっていない発光素子から発せられて当該レンズへ進行する光が遮光壁によって遮られるから、光学的なクロストークがさらに抑えられる。これは結像性能の向上に寄与する。
また、本発明は、上記の露光装置または各態様に係る露光装置と、像担持体とを備え、前記像担持体を帯電し、前記像担持体の帯電された面に前記露光装置からの光を照射して潜像を形成し、前記潜像にトナーを付着させて顕像を形成し、前記顕像を他の物体に転写することを特徴とする画像形成装置を提供する。この画像形成装置によれば、結像性能と信頼性とが十分に高い露光装置を画像の形成に用いるから、長期にわたって、鮮明な画像を形成することができる。
<露光装置>
以下、添付の図面を参照し、本発明の実施の形態に係る露光装置10を説明する。ただし、図面においては、各部の寸法の比率は実際のものとは適宜に異ならせてある。露光装置10は、電子写真方式を利用した画像形成装置における像担持体(例えば感光体ドラム)の表面に光を照射して潜像を書き込むライン型の光ヘッドとして用いられる。
以下、添付の図面を参照し、本発明の実施の形態に係る露光装置10を説明する。ただし、図面においては、各部の寸法の比率は実際のものとは適宜に異ならせてある。露光装置10は、電子写真方式を利用した画像形成装置における像担持体(例えば感光体ドラム)の表面に光を照射して潜像を書き込むライン型の光ヘッドとして用いられる。
露光装置10の斜視図を図1に、平面図を図2に、断面図を図3に示す。図3は、図2のA−A線矢視断面図であり、以降の説明における「上下」は、この図における上下を意味する。露光装置10は、ガラス、プラスチック、セラミックまたは金属などの適切な材料により形成された平板状の素子基板20と、断面がコ字状で素子基板20と接合された板状の封止体30とを備える。
封止体30は、板状の封止基板31と、封止基板31の表面の一部に形成された反射防止膜32とを有する。封止基板31は、断面がコ字状であり、二つの部分から構成されている。一方の部分は平板状の天板311であり、他方の部分は天板311の周端から下方に延びた筒状の壁312である。天板311の中央部には反射防止処理が施されており、当該中央部の表面は反射防止膜32により完全に覆われている。反射防止膜32は、当該表面での光の反射を防止するための膜であり、一般的なARコーティングにより形成可能である。壁312の先端面は同一平面内にあり、この先端面の全面が接着剤40を介して素子基板20に面している。つまり、素子基板20と封止体30との接合は、接着剤40による接着である。
接着剤40としては、ガスバリア性に優れたもの(例えば、エポキシ系の接着剤)が用いられている。上記の接合により、接着剤40素子基板20上には、直方体状の閉空間SPが画定されている。この閉空間SP内に、照射に用いられる光を発する光源が存在する。つまり、光源は封止体30により封止されている。なお、素子基板20と封止体30との接合の形態は上記の形態に限らない。例えば、壁312の先端面の一部または全面が素子基板20に接する形態であってもよい。また、封止体30(封止基板31)の断面形状もコ字状に限らない。
素子基板20上には、光源となる複数の発光素子14が、素子基板20の長手方向に二列千鳥状に配列されている。この配列方向は、画像形成装置において、像担持体の被照射ライン(像担持体が感光体ドラムであればその母線)に平行である。本実施の形態では、発光素子14として、面発光する有機EL素子を用いている。したがって、発光素子14は、有機材料から形成されて電流に応じて発光する発光層と、この発光層を挟んで当該発光層に電流を流すための陽極および陰極を有する。具体的には、発光機能層141、陽極142および共通陰極143を有する。発光機能層141は発光層のみから構成されてもよいし、発光層の他に、正孔や電子を発光層に向けて輸送したり注入したりする各種の層を含んでいてもよい。共通陰極143は複数の発光素子14に共通する陰極であり、ITO(Indium Tin Oxide)のように光透過性が十分に高い材料から形成されている。
閉空間SPにおいて、素子基板20上には、複数の発光素子14を駆動および制御するための配線やトランジスタ等の回路要素が配置された配線層が形成されている。この配線層上には絶縁層15が形成されており、絶縁層15内には複数の陽極142が配置されている。絶縁層15は例えば酸化珪素から形成されている。各陽極142には配線層内の回路要素が接続されている。各陽極142の上面の一部は絶縁層15から露出しており、絶縁層15上には、各陽極142の露出面を囲むように隔壁16が形成されている。隔壁16は例えばポリイミドから形成されている。絶縁層15および隔壁16は複数の凹部を画定しており、発光機能層141は、これらの凹部内に形成されている。絶縁層15、隔壁16および発光機能層141上には、これらを覆うように共通陰極143が形成されている。したがって、発光機能層141の上面が、照射に用いられる光を発する発光面Pとなる。発光面Pは円形であり、その直径は、例えば40μm程度である。
共通陰極143上には、共通陰極143および絶縁層15を覆うようにパッシベーション層17が形成されている。パッシベーション層17は、光透過性が高くガスバリア性に優れた材料(例えば酸化珪素)から形成されている。よって、発光機能層141(発光面P)からの光は、共通陰極143およびパッシベーション層17を透過して進行する。
封止基板31は、光透過性が高くガスバリア性に優れた材料から形成されている。このような材料としては、例えばガラスが挙げられる。なお、本実施の形態を変形し、封止基板31を二層構成とした形態とすることも可能である。この形態では、例えば、光透過性が高いプラスチックの内面にガスバリア性に優れた薄膜を形成することにより、光透過性とガスバリア性とを両立させることができる。ガスバリア性に優れた薄膜としては、窒酸化珪素から形成された薄膜を例示することができる。
反射防止膜32と、天板311の反射防止膜32に挟まれた部分は、マイクロレンズアレイLAを構成している。マイクロレンズアレイLAは、光学特性が共通の複数のマイクロレンズLを有する。各マイクロレンズLは、天板31において厚さが他の部分よりも厚くなっている部分と当該部分を挟む反射防止膜32とから構成されている。両部分の材質は同一である。複数のマイクロレンズLに共通の光学特性は、対応する発光素子14の発光面Pの像を、露光装置10外の結像面に結ぶことができるように定められており、その一つとして焦点距離を例示することができる。
複数のマイクロレンズLは、天板311に平行な面上で二列千鳥状に配列されており、その配列方向は複数の発光素子14の配列方向と同一である。各マイクロレンズLは、両凸レンズであり、マイクロレンズアレイLAを天板311の厚さ方向に貫通しており、その光軸の方向(以降、「光軸方向」と称する)は、素子基板20の上面に垂直である。また、複数のマイクロレンズLは複数の発光素子14にそれぞれ重なっている。つまり、複数の発光素子14と複数のマイクロレンズLは、光軸方向における重なりの観点において、1対1で対応している。なお、各マイクロレンズLの光軸は当該マイクロレンズLに対応する発光素子14の発光面Pの中心を通っており、各マイクロレンズLは光軸方向において当該マイクロレンズLに対応する発光素子14の発光面Pの全面に重なっている。
閉空間SPにおいて、パッシベーション層17と封止体30との間には、遮光壁50が存在する。遮光壁50は、各発光素子14から当該発光素子14に対応するマイクロレンズLへ進行する光を遮ることなく他の発光素子14から当該マイクロレンズLへ進行する光を遮る壁であり、光透過率が十分に低く、発光素子14に与える悪影響(例えば汚染)が小さい材料から形成され、封止体30に固定されている。上記の材料としては、例えば、チタンや、チタン合金、チタンやチタン合金を含む黒色樹脂、黒色顔料がコートされたアルミニウム箔を挙げることができる。上記の形成の方法としては、例えば、パンチングやエッチングが挙げられる。上記の固定の方法としては、例えば、マイクロレンズアレイLA(反射防止膜32)への接着が挙げられる。
閉空間SPの一部は、不活性気体が充填された空洞Cになっている。空洞Cは、パッシベーション層17上に広がっており、パッシベーション層17と遮光壁50との間に介在する。つまり、遮光壁50はパッシベーション層17に接していない。また、空洞Cは、パッシベーション層17と各マイクロレンズLとの間にも介在し、各マイクロレンズLには空洞C内の不活性気体が接している。また、閉空間SPには、空洞C内の不活性気体を乾燥させるための乾燥剤60が存在する。乾燥剤60は封止基板31に固定されている。この固定の方法としては、例えば、封止基板31への塗布が挙げられる。なお、乾燥剤60としては、有機EL素子の封止性を向上させるために用いられる一般的な乾燥剤を使用可能である。不活性気体には例えば、窒素、又は、ヘリウム、アルゴン、キセノンなどが用いられる。
一方、図4に示すように、露光装置10の製造工程では、遮光壁50および乾燥剤60が固定された封止体30と、パッシベーション層17まで形成された素子基板20とが、不活性気体中で、接着剤40により接合される。この接合に先立って、封止基板31の壁311の高さdが、当該接合により定まる発光素子14とマイクロレンズアレイLAとの間隔Dが所定の範囲(例えば100μm〜400μm)内の予め定められた一定の長さ(マイクロレンズLの光学特性から定まる理想的な距離)となるように定められる。したがって、露光装置10において、間隔Dは十分に狭くなっている。
以上、説明したように、露光装置10によれば、発光素子14とマイクロレンズLとの間に、素子基板20はもちろん、封止基板31すら存在しないから、発光素子14とマイクロレンズアレイLAとの間隔Dを十分に狭くすることができる。また、封止体30の一部がマイクロレンズアレイLAとなっているから、間隔Dを十分に狭くしつつ封止体30を十分に厚くすることができる。これは、発光素子14の長寿命化などの信頼性向上に寄与する。よって、露光装置10によれば、間隔Dを十分に狭くすると、および信頼性を十分に高くすることを共に達成することができる。この効果は、次に述べる因果関係により、十分に高い結像性能につながる。
間隔Dが十分に狭いと、光源の発光素子14からの光の多くが当該発光素子14に対応するマイクロレンズLに入射することになる。この入射光は、当該マイクロレンズLにより集束されて閉空間SPの反対側から出射するものであり、前述の結像面に結像可能なものであるから、間隔Dが十分に狭いと、光の利用効率が十分に高くなる。また、間隔Dが十分に狭いと、発光素子14から発してパッシベーション層17を透過し、空洞Cを進む光のうち、当該発光素子14に対応するマイクロレンズLとは異なる他のマイクロレンズLへ向かう光が少なくなる。つまり、間隔Dが十分に狭いと、光学的なクロストークが十分に低減される。まとめると、間隔Dが十分に狭いと、光の利用効率が十分に高くなるとともに、光学的なクロストークが十分に低減される。よって、結像性能が十分に高くなるのである。
さらに、露光装置10では、マイクロレンズLが空洞C内の不活性気体に接しているから、マイクロレンズLには、不活性気体中を進んできた光が直接的に入射することになる。また、露光装置10では、反射防止膜32の働きにより、マイクロレンズLの表面での光の反射が抑制される。また、露光装置10では、各マイクロレンズLの光軸が当該マイクロレンズLに対応する発光素子14の発光面Pの中心を通っており、各マイクロレンズLは光軸方向において当該マイクロレンズLに対応する発光素子14の発光面Pの全面に重なっている。以上より明らかなように、マイクロレンズLには、当該マイクロレンズLに対応する発光素子14から発して当該マイクロレンズLに到達した光の多くが入射する。これは、発光素子14からの光の利用効率の向上、ひいては結像性能の向上に寄与する。
さらに、露光装置10では、発光素子14から発してパッシベーション層17を透過し、空洞Cを進む光のうち、当該発光素子14に対応するマイクロレンズLとは異なる他のマイクロレンズLへ向かう光の多くが、遮光壁50により遮られる。これは、光学的なクロストークの低減、ひいては結像性能の向上に寄与する。
また、露光装置10では、封止基板31の壁312の高さdが、壁312が素子基板20と接合された場合に発光素子14とマイクロレンズアレイLAとの間隔DがマイクロレンズLの光学特性から定まる理想的な距離と略一致する高さになっている。したがって、その製造工程において、素子基板20に平行な面に垂直な方向における素子基板20と封止体30との位置合わせのための専用の作業が不要となる。また、露光装置10では、封止基板31において、マイクロレンズLの材質とその他の部分の材質は同一である。したがって、封止基板31を一体として形成可能である。以上より明らかなように、露光装置10は、その製造が容易であるという特徴を備えている。
また、露光装置10では、遮光壁50がパッシベーション層17に接していない。したがって、両者の接触による悪影響を避けることができる。この悪影響としては、例えば、パッシベーション層17に負荷(荷重)がかかることによってパッシベーション層17が割れて発光素子14の封止性が低下してしまうことが挙げられる。
露光装置10を以下に述べるように変形してもよい。
例えば、図5に示すように、遮光壁50を備えない形態としてもよい。この形態であっても、間隔Dが十分に狭いから、閉空間SP側からマイクロレンズLに入射する光の多くは、当該マイクロレンズLに対応する発光素子14からの光となる。つまり、光学的なクロストークの発生を、ある程度は抑制することができる。また例えば、図6に示すように反射防止膜32を備えない形態としてもよし、図7に示すように遮光壁50と反射防止膜32の両方を備えない形態としてもよい。これらの形態では、封止基板31のみによってマイクロレンズおよびマイクロレンズアレイが構成される。
例えば、図5に示すように、遮光壁50を備えない形態としてもよい。この形態であっても、間隔Dが十分に狭いから、閉空間SP側からマイクロレンズLに入射する光の多くは、当該マイクロレンズLに対応する発光素子14からの光となる。つまり、光学的なクロストークの発生を、ある程度は抑制することができる。また例えば、図6に示すように反射防止膜32を備えない形態としてもよし、図7に示すように遮光壁50と反射防止膜32の両方を備えない形態としてもよい。これらの形態では、封止基板31のみによってマイクロレンズおよびマイクロレンズアレイが構成される。
また例えば、両凸レンズではないマイクロレンズを備える形態としてもよい。そのようなマイクロレンズとしては、例えば、平凸レンズを例示することができる。要は、任意の形状の凸レンズをマイクロレンズとして使用可能である。また例えば、複数の凸レンズを組み合わせて構成されるマイクロレンズを用いる形態としてもよい。
また例えば、マイクロレンズアレイLAの表面のうち、閉空間SP側の面のみを反射防止膜32で覆う形態や、当該面の反対側の面のみを反射防止膜32で覆う形態、複数のマイクロレンズLの表面のみを覆う形態としてもよい。また例えば、反射防止膜32を用いない形態としてもよい。このような形態としては、複数のマイクロレンズLの表面がモスアイ構造化されている形態を挙げることができる。
また例えば、発光素子14として無機EL素子を用いる形態としてもよい。また例えば、閉空間SPに充填される気体を窒素とする形態としてもよい。また例えば、封止基板31の周辺部とは異なる部分を壁312として用いる形態としてもよい。もちろん、この場合、封止基板31の形状は、露光装置10における形状と異なる。また例えば、複数の発光素子14の列数および複数のマイクロレンズLの列数がそれぞれ3以上となる形態としてもよいし、それぞれ1となる形態としてもよい。もちろん、後者の場合には、「千鳥状」ではなくなる。また例えば、遮光壁50がパッシベーション層17に接する形態としてもよい。この形態によれば、光学的なクロストークを確実に避けることができる。
<画像形成装置>
図8は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の縦断面図である。この画像形成装置は、ベルト中間転写体方式を利用したタンデム型のフルカラー画像形成装置である。
図8は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の縦断面図である。この画像形成装置は、ベルト中間転写体方式を利用したタンデム型のフルカラー画像形成装置である。
この画像形成装置では、同様な構成の4個の有機ELアレイ露光ヘッド10K,10C,10M,10Yが、同様な構成である4個の感光体ドラム(像担持体)110K,110C,110M,110Yの露光位置にそれぞれ配置されている。有機ELアレイ露光ヘッド10K,10C,10M,10Yは、上述した露光装置10またはその変形例に係る露光装置である。
図8に示すように、この画像形成装置には、駆動ローラ121と従動ローラ122が設けられており、これらのローラ121,122には無端の中間転写ベルト120が巻回されて、矢印に示すようにローラ121,122の周囲を回転させられる。図示しないが、中間転写ベルト120に張力を与えるテンションローラなどの張力付与手段を設けてもよい。
この中間転写ベルト120の周囲には、互いに所定間隔をおいて4個の外周面に感光層を有する感光体ドラム110K,110C,110M,110Yが配置される。添え字K,C,M,Yはそれぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエローの顕像を形成するために使用されることを意味している。他の部材についても同様である。感光体ドラム110K,110C,110M,110Yは、中間転写ベルト120の駆動と同期して回転駆動される。
各感光体ドラム110(K,C,M,Y)の周囲には、コロナ帯電器111(K,C,M,Y)と、有機ELアレイ露光ヘッド10(K,C,M,Y)と、現像器114(K,C,M,Y)が配置されている。コロナ帯電器111(K,C,M,Y)は、対応する感光体ドラム110(K,C,M,Y)の外周面を一様に帯電させる。有機ELアレイ露光ヘッド10(K,C,M,Y)は、感光体ドラムの帯電させられた外周面に静電潜像を書き込む。各有機ELアレイ露光ヘッド10(K,C,M,Y)は、複数のOLED素子14の配列方向が感光体ドラム110(K,C,M,Y)の母線(主走査方向)に沿うように設置される。静電潜像の書き込みは、上記の複数のOLED素子14により光を感光体ドラムに照射することにより行う。現像器114(K,C,M,Y)は、静電潜像に現像剤としてのトナーを付着させることにより感光体ドラムに顕像すなわち可視像を形成する。
このような4色の単色顕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、イエローの各顕像は、中間転写ベルト120上に順次一次転写されることにより、中間転写ベルト120上で重ね合わされて、この結果フルカラーの顕像が得られる。中間転写ベルト120の内側には、4つの一次転写コロトロン(転写器)112(K,C,M,Y)が配置されている。一次転写コロトロン112(K,C,M,Y)は、感光体ドラム110(K,C,M,Y)の近傍にそれぞれ配置されており、感光体ドラム110(K,C,M,Y)から顕像を静電的に吸引することにより、感光体ドラムと一次転写コロトロンの間を通過する中間転写ベルト120に顕像を転写する。
最終的に画像を形成する対象としてのシート102は、ピックアップローラ103によって、給紙カセット101から1枚ずつ給送されて、駆動ローラ121に接した中間転写ベルト120と二次転写ローラ126の間のニップに送られる。中間転写ベルト120上のフルカラーの顕像は、二次転写ローラ126によってシート102の片面に一括して二次転写され、定着部である定着ローラ対127を通ることでシート102上に定着される。この後、シート102は、排紙ローラ対128によって、装置上部に形成された排紙カセット上へ排出される。
図9は、本発明の実施の形態に係る他の画像形成装置の縦断面図である。この画像形成装置は、ベルト中間転写体方式を利用したロータリ現像式のフルカラー画像形成装置である。図9に示す画像形成装置において、感光体ドラム(像担持体)165の周囲には、コロナ帯電器168、ロータリ式の現像ユニット161、有機ELアレイ露光ヘッド167、中間転写ベルト169が設けられている。
コロナ帯電器168は、感光体ドラム165の外周面を一様に帯電させる。有機ELアレイ露光ヘッド167は、感光体ドラム165の帯電させられた外周面に静電潜像を書き込む。有機ELアレイ露光ヘッド167は、露光装置10またはその変形例に係る露光装置であり、複数の発光素子14の配列方向が感光体ドラム165の母線(主走査方向)に沿うように設置される。静電潜像の書き込みは、上記の複数の発光素子14により光を感光体ドラムに照射することにより行う。
現像ユニット161は、4つの現像器163Y,163C,163M,163Kが90°の角間隔をおいて配置されたドラムであり、軸161aを中心にして反時計回りに回転可能である。現像器163Y,163C,163M,163Kは、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、黒のトナーを感光体ドラム165に供給して、静電潜像に現像剤としてのトナーを付着させることにより感光体ドラム165に顕像すなわち可視像を形成する。
無端の中間転写ベルト169は、駆動ローラ170a、従動ローラ170b、一次転写ローラ166およびテンションローラに巻回されて、これらのローラの周囲を矢印に示す向きに回転させられる。一次転写ローラ166は、感光体ドラム165から顕像を静電的に吸引することにより、感光体ドラムと一次転写ローラ166の間を通過する中間転写ベルト169に顕像を転写する。
具体的には、感光体ドラム165の最初の1回転で、露光ヘッド167によりイエロー(Y)像のための静電潜像が書き込まれて現像器163Yにより同色の顕像が形成され、さらに中間転写ベルト169に転写される。また、次の1回転で、露光ヘッド167によりシアン(C)像のための静電潜像が書き込まれて現像器163Cにより同色の顕像が形成され、イエローの顕像に重なり合うように中間転写ベルト169に転写される。そして、このようにして感光体ドラム9が4回転する間に、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の顕像が中間転写ベルト169に順次重ね合わせられ、この結果フルカラーの顕像が転写ベルト169上に形成される。最終的に画像を形成する対象としてのシートの両面に画像を形成する場合には、中間転写ベルト169に表面と裏面の同色の顕像を転写し、次に中間転写ベルト169に表面と裏面の次の色の顕像を転写する形式で、フルカラーの顕像を中間転写ベルト169上で得る。
画像形成装置には、シートが通過させられるシート搬送路174が設けられている。シートは、給紙カセット178から、ピックアップローラ179によって1枚ずつ取り出され、搬送ローラによってシート搬送路174を進行させられ、駆動ローラ170aに接した中間転写ベルト169と二次転写ローラ171の間のニップを通過する。二次転写ローラ171は、中間転写ベルト169からフルカラーの顕像を一括して静電的に吸引することにより、シートの片面に顕像を転写する。二次転写ローラ171は、図示しないクラッチにより中間転写ベルト169に接近および離間させられるようになっている。そして、シートにフルカラーの顕像を転写する時に二次転写ローラ171は中間転写ベルト169に当接させられ、中間転写ベルト169に顕像を重ねている間は二次転写ローラ171から離される。
上記のようにして画像が転写されたシートは定着器172に搬送され、定着器172の加熱ローラ172aと加圧ローラ172bの間を通過させられることにより、シート上の顕像が定着する。定着処理後のシートは、排紙ローラ対176に引き込まれて矢印Fの向きに進行する。両面印刷の場合には、シートの大部分が排紙ローラ対176を通過した後、排紙ローラ対176が逆方向に回転させられ、矢印Gで示すように両面印刷用搬送路175に導入される。そして、二次転写ローラ171により顕像がシートの他面に転写され、再度定着器172で定着処理が行われた後、排紙ローラ対176でシートが排出される。
上記の各画像形成装置は、光ヘッドとして露光装置10またはその変形例に係る露光装置を用いているので、長期にわたって、鮮明な画像を形成することができる。
以上、露光装置10またはその変形例に係る露光装置を応用可能な画像形成装置を例示したが、他の電子写真方式の画像形成装置にも応用することが可能であり、そのような画像形成装置は本発明の範囲内にある。例えば、中間転写ベルトを使用せずに感光体ドラムから直接シートに顕像を転写するタイプの画像形成装置や、モノクロの画像を形成する画像形成装置にも応用することが可能である。
以上、露光装置10またはその変形例に係る露光装置を応用可能な画像形成装置を例示したが、他の電子写真方式の画像形成装置にも応用することが可能であり、そのような画像形成装置は本発明の範囲内にある。例えば、中間転写ベルトを使用せずに感光体ドラムから直接シートに顕像を転写するタイプの画像形成装置や、モノクロの画像を形成する画像形成装置にも応用することが可能である。
10…露光装置、14…発光素子、20…素子基板、30…封止体、SP…閉空間、C…空洞、L…マイクロレンズ、LA…マイクロレンズアレイ、311…天板、312…壁、32…反射防止膜、50…遮光壁、110…感光体ドラム(像担持体)。
Claims (6)
- 複数の発光素子と、
前記複数の発光素子が配列された素子基板と、
前記素子基板と接合されて前記複数の発光素子を封止する板状の封止体とを備え、
前記封止体は、複数のレンズが配列された板状のレンズアレイを有し、前記素子基板との間に、前記複数の発光素子を含む閉空間を画定し、
前記複数のレンズの各々は、前記素子基板に垂直な方向において、前記複数の発光素子の各々に重なっている、
ことを特徴とする露光装置。 - 前記閉空間には不活性気体が充填されてなる、
ことを特徴とする請求項1に記載の露光装置。 - 前記封止体は、前記素子基板と接合されてレンズアレイを支える壁を有する、
ことを特徴とする請求項1に記載の露光装置。 - 前記複数のレンズの各々について、前記素子基板側の面およびその裏面の少なくとも一方には反射防止処理が施されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の露光装置。 - 前記複数の発光素子の各々から前記素子基板に垂直な方向において当該発光素子に重なっている前記レンズと異なる前記レンズへ進行する光を遮る遮光壁を備える、
ことを特徴とする請求項1に記載の露光装置。 - 請求項1ないし5のいずれか一項に記載の露光装置と、
像担持体とを備え、
前記像担持体を帯電し、前記像担持体の帯電された面に前記露光装置からの光を照射して潜像を形成し、前記潜像にトナーを付着させて顕像を形成し、前記顕像を他の物体に転写することを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006054433A JP2007230075A (ja) | 2006-03-01 | 2006-03-01 | 露光装置および画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006054433A JP2007230075A (ja) | 2006-03-01 | 2006-03-01 | 露光装置および画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007230075A true JP2007230075A (ja) | 2007-09-13 |
Family
ID=38551143
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006054433A Withdrawn JP2007230075A (ja) | 2006-03-01 | 2006-03-01 | 露光装置および画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007230075A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009196346A (ja) * | 2008-01-25 | 2009-09-03 | Seiko Epson Corp | レンズアレイ、露光ヘッドおよび画像形成装置 |
JP2009202574A (ja) * | 2008-01-28 | 2009-09-10 | Seiko Epson Corp | レンズアレイ、露光ヘッドおよび画像形成装置 |
WO2011121668A1 (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-06 | パナソニック株式会社 | 表示パネル装置及び表示パネル装置の製造方法 |
JP2012058446A (ja) * | 2010-09-08 | 2012-03-22 | Fuji Xerox Co Ltd | マイクロレンズアレイの製造方法、レンズ付光学素子アレイ、露光装置 |
JP2013016273A (ja) * | 2011-06-30 | 2013-01-24 | Canon Inc | 表示装置およびそれを用いた映像情報処理装置 |
JP2013201023A (ja) * | 2012-03-24 | 2013-10-03 | Toshiba Corp | 有機電界発光素子、照明装置及び有機電界発光素子の製造方法 |
CN107000447A (zh) * | 2014-11-21 | 2017-08-01 | 柯尼卡美能达株式会社 | 光源单元 |
-
2006
- 2006-03-01 JP JP2006054433A patent/JP2007230075A/ja not_active Withdrawn
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009196346A (ja) * | 2008-01-25 | 2009-09-03 | Seiko Epson Corp | レンズアレイ、露光ヘッドおよび画像形成装置 |
JP2009202574A (ja) * | 2008-01-28 | 2009-09-10 | Seiko Epson Corp | レンズアレイ、露光ヘッドおよび画像形成装置 |
JPWO2011121668A1 (ja) * | 2010-03-31 | 2013-07-04 | パナソニック株式会社 | 表示パネル装置及び表示パネル装置の製造方法 |
CN102293053A (zh) * | 2010-03-31 | 2011-12-21 | 松下电器产业株式会社 | 显示面板装置以及显示面板装置的制造方法 |
WO2011121668A1 (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-06 | パナソニック株式会社 | 表示パネル装置及び表示パネル装置の製造方法 |
JP5539907B2 (ja) * | 2010-03-31 | 2014-07-02 | パナソニック株式会社 | 表示パネル装置及び表示パネル装置の製造方法 |
US9112183B2 (en) | 2010-03-31 | 2015-08-18 | Joled Inc. | Display panel apparatus and manufacturing method of display panel apparatus |
JP2012058446A (ja) * | 2010-09-08 | 2012-03-22 | Fuji Xerox Co Ltd | マイクロレンズアレイの製造方法、レンズ付光学素子アレイ、露光装置 |
JP2013016273A (ja) * | 2011-06-30 | 2013-01-24 | Canon Inc | 表示装置およびそれを用いた映像情報処理装置 |
JP2013201023A (ja) * | 2012-03-24 | 2013-10-03 | Toshiba Corp | 有機電界発光素子、照明装置及び有機電界発光素子の製造方法 |
US9125279B2 (en) | 2012-03-24 | 2015-09-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Organic electroluminescent device, luminaire device, and method for manufacturing organic electroluminescent device |
CN107000447A (zh) * | 2014-11-21 | 2017-08-01 | 柯尼卡美能达株式会社 | 光源单元 |
JPWO2016080257A1 (ja) * | 2014-11-21 | 2017-08-31 | コニカミノルタ株式会社 | 光源ユニット |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20080069122A (ko) | 발광 장치, 화상 인쇄 장치 및, 봉지체의 제조 방법 | |
JP2007230075A (ja) | 露光装置および画像形成装置 | |
JP4407601B2 (ja) | 電気光学装置および画像印刷装置 | |
JP2007237576A (ja) | 露光装置および画像形成装置 | |
KR20060059810A (ko) | 투명 기판, 전기 광학 장치, 화상 형성 장치 및 전기 광학장치의 제조 방법 | |
JP2006218848A (ja) | 電気光学装置、画像印刷装置方法および電気光学装置の製造方法 | |
JP4353250B2 (ja) | 発光装置および画像印刷装置 | |
JP4736433B2 (ja) | 発光装置、その製造方法、画像形成装置、および画像読み取り装置 | |
JP4229187B2 (ja) | 発光装置、画像印刷装置、および封止体の製造方法 | |
JP2009199858A (ja) | 発光装置の製造方法 | |
JP4552665B2 (ja) | 発光装置、その製造方法、画像形成装置、および画像読み取り装置 | |
JP2008091051A (ja) | 発光装置、電子機器、発光装置の製造方法 | |
JP4586560B2 (ja) | 画像印刷装置 | |
JP2009099379A (ja) | 発光装置及び電子機器 | |
JP2006130711A (ja) | 透明基板、電気光学装置、画像形成装置及び電気光学装置の製造方法 | |
JP4857686B2 (ja) | 画像印刷装置および発光装置 | |
JP2007095609A (ja) | 発光装置および電子機器 | |
JP2008143025A (ja) | 電気光学装置、画像形成装置、および電気光学装置の製造方法 | |
JP4924390B2 (ja) | 発光装置、電子機器 | |
JP2008062541A (ja) | ラインヘッド及び画像形成装置 | |
JP2011131457A (ja) | 光源装置および画像形成装置 | |
JP2010240848A (ja) | 電気光学装置、露光ヘッドおよび画像形成装置 | |
JP2006119170A (ja) | 透明基板、電気光学装置、画像形成装置及び電気光学装置の製造方法 | |
JP2007253375A (ja) | 露光装置および画像形成装置 | |
JP2008149463A (ja) | 電気光学装置および画像形成装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080924 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110610 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110614 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20110706 |