JP2007237576A - Aligner and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、露光装置および画像形成装置に関する。 The present invention relates to an exposure apparatus and an image forming apparatus.
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)素子が配列された発光装置と、多数のセルフォックレンズが配列されたセルフォックレンズアレイ(SLA)とを組み合わせた構成のものがある。有機EL素子はOLED(Organic Light Emitting Diode)素子、「セルフォック」\「SELFOC」は日本板硝子株式会社の登録商標、セルフォックレンズは屈折率分布型のロッドレンズである。この構成の露光装置では、有機EL素子からの光は、セルフォックレンズにより導かれて像担持体に到達し、静電潜像をここに形成する。なお、セルフォックレンズアレイについては、例えば特許文献1に開示されている。 There is an exposure apparatus that is used as a line-type optical head in an electrophotographic image forming apparatus and writes an electrostatic latent image on an image carrier (for example, a photosensitive drum). One type of exposure apparatus is a combination of a light emitting device in which a large number of organic EL (Electro Luminescent) elements are arranged and a selfoc lens array (SLA) in which a number of selfoc lenses are arranged. The organic EL element is an OLED (Organic Light Emitting Diode) element, “SELFOC” / “SELFOC” is a registered trademark of Nippon Sheet Glass Co., Ltd., and the SELFOC lens is a refractive index distribution type rod lens. In the exposure apparatus having this configuration, the light from the organic EL element is guided by the selfoc lens and reaches the image carrier to form an electrostatic latent image here. The SELFOC lens array is disclosed in, for example, Patent Document 1.
また、上記の露光装置の別の一種に、上記の発光装置と、多数の凸レンズが配列されたマイクロレンズアレイ(MLA)とを組み合わせた構成のものがある(特許文献2および特許文献3参照)。この構成の露光装置では、多数の有機EL素子に多数の凸レンズがそれぞれ重ねられており、有機EL素子からの光が当該有機EL素子に対応する凸レンズによって導かれて像担持体に到達し、静電潜像をここに形成する。
セルフォックレンズアレイを備える露光装置において、有機EL素子からの光のうち、屈折率分布型レンズに導かれるものは、屈折率分布型レンズへの入射角が所定の範囲(例えば±20度程度)内の光に限られている。つまり、この露光装置には、有機EL素子からの光の利用効率を十分に高くすることはできない、という欠点がある。
一方、マイクロレンズアレイを備える露光装置においては、マイクロレンズアレイを有機EL素子に十分に近接させて配置することができれば、有機EL素子からの光の利用効率を十分に高くすることができる。しかし、マイクロレンズアレイを有機EL素子に十分に近接させて配置するのは困難である。例えば、マイクロレンズアレイを十分に薄くして発光装置内に配置することが考えられるが、そのためには十分に薄い凸レンズで十分な屈折力を確保する必要があり、これは困難である。
In an exposure apparatus equipped with a Selfoc lens array, light from the organic EL element that is guided to the gradient index lens has an incident angle to the gradient index lens within a predetermined range (for example, about ± 20 degrees). Limited to light inside. That is, this exposure apparatus has a drawback that the utilization efficiency of light from the organic EL element cannot be sufficiently increased.
On the other hand, in an exposure apparatus including a microlens array, if the microlens array can be disposed sufficiently close to the organic EL element, the light use efficiency from the organic EL element can be sufficiently increased. However, it is difficult to dispose the microlens array sufficiently close to the organic EL element. For example, it is conceivable to arrange the microlens array in a light-emitting device with a sufficiently thin microlens array. For this purpose, it is necessary to secure a sufficient refractive power with a sufficiently thin convex lens, which is difficult.
そこで、本発明は、有機EL素子からの光の利用効率を十分に高く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。 Therefore, the present invention provides an exposure apparatus and an image forming apparatus that can sufficiently increase the utilization efficiency of light from an organic EL element.
本発明に係る露光装置は、光源基板上に配列された複数の発光素子と、透過する光を回折させることにより当該光の光線束を収束させて像を結ぶ複数の回折正レンズを有する第1レンズアレイと、複数のレンズを有し、前記複数の発光素子の各々との間に前記第1レンズアレイを挟む第2レンズアレイとを備え、前記複数の回折正レンズの各々は、前記光源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。上記の「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、上記の回折正レンズは、換言すれば、正レンズとして機能する回折光学素子(Diffractive Optical Element)である。
上記の露光装置では、第1レンズアレイが有するレンズが回折正レンズであるから、第1レンズアレイを、十分に薄く十分な回折力(光学パワーの一種であり、屈折レンズにおける屈折力に相当する能力)を持ったものとすることができる。したがって、上記の露光装置では、当該発光素子に重なっている回折正レンズを当該発光素子からの多くの光が透過する構成を採ることができる。この透過の際には光線束が収束するから、発光素子から発して回折正レンズを透過した光、すなわち発光素子からの多くの光について、その第2レンズアレイへの入射角が小さくなる。これは第2レンズアレイを透過する光の増加につながる。よって、上記の露光装置によれば、発光素子からの光の利用効率を十分に高くすることができる。
An exposure apparatus according to the present invention includes a plurality of light-emitting elements arranged on a light source substrate and a plurality of diffractive positive lenses that diffract the transmitted light to converge the light bundle of the light to form an image. A lens array; and a second lens array having a plurality of lenses and sandwiching the first lens array between each of the plurality of light emitting elements, wherein each of the plurality of diffraction positive lenses includes the light source substrate. It overlaps with each of these light emitting elements in the direction perpendicular | vertical to. The above “light emitting element” refers to an element whose light emission characteristics change according to electric energy. Examples of such elements include organic EL elements and inorganic EL elements. In other words, the diffractive positive lens is a diffractive optical element that functions as a positive lens.
In the above exposure apparatus, since the lens included in the first lens array is a diffractive positive lens, the first lens array is sufficiently thin and has sufficient diffractive power (a kind of optical power, corresponding to the refracting power in the refractive lens). Ability). Therefore, in the above-described exposure apparatus, it is possible to adopt a configuration in which a large amount of light from the light emitting element is transmitted through the diffractive positive lens overlapping the light emitting element. Since the light flux converges during this transmission, the incident angle of the light emitted from the light emitting element and transmitted through the positive diffraction lens, that is, a lot of light from the light emitting element, to the second lens array becomes small. This leads to an increase in light transmitted through the second lens array. Therefore, according to the above-described exposure apparatus, the utilization efficiency of light from the light emitting element can be sufficiently increased.
上記の露光装置において、前記レンズは、透過する光を回折させることにより当該光の光線束を収束させて像を結ぶ回折正レンズであり、前記複数のレンズの各々は、前記光源基板に垂直な方向において前記複数の発光素子の各々および前記複数の回折正レンズの各々に重なっている、ようにしてもよい。この態様によれば、露光装置の小型化を図ることができる。また、回折正レンズの色収差はその回折力が大きいと著しく大きくなるが、この態様によれば、第1レンズアレイと第2レンズアレイとで回折力を分散させることができるから、いずれか一方のレンズアレイしか用いない態様に比較して、色収差を低減することができる。これは、特に、広い帯域の光を発する素子を発光素子として用いる場合に有益である。そのような発光素子としては、有機EL素子を例示することができる。 In the above exposure apparatus, the lens is a diffractive positive lens that diffracts transmitted light to converge a bundle of light beams to form an image, and each of the plurality of lenses is perpendicular to the light source substrate. In the direction, each of the plurality of light emitting elements may overlap with each of the plurality of diffractive positive lenses. According to this aspect, it is possible to reduce the size of the exposure apparatus. Further, the chromatic aberration of the positive diffractive lens increases remarkably when the diffractive power is large, but according to this aspect, the diffractive power can be dispersed between the first lens array and the second lens array. Chromatic aberration can be reduced as compared with an embodiment in which only a lens array is used. This is particularly beneficial when an element that emits light in a wide band is used as the light emitting element. As such a light emitting element, an organic EL element can be illustrated.
上記の露光装置において、前記複数のレンズの各々は、屈折により光を導いて正立像を結ぶ屈折率分布型のロッドレンズであり、第2レンズアレイには、前記複数のレンズが、前記複数のレンズによって結ばれる像が1つの連続した像を構成するように配列されている、ようにしてもよい。この態様によれば、ロッドレンズの入射面での反射が抑制され、発光素子からの多くの光がロッドレンズに導かれることになる。さらに、この態様において、前記第2レンズアレイに接し、前記第1レンズアレイと前記第2レンズアレイとの間の間隙を埋めて存在する透明部材を備える、ようにしてもよい。この態様では、発光素子からの多くの光の光路上に存在する界面のうち、固体と気体との界面が減り、固体と固体との界面が増える。したがって、界面での反射が抑制され、光の利用効率が向上する。 In the above exposure apparatus, each of the plurality of lenses is a gradient index rod lens that guides light by refraction and forms an erect image, and the second lens array includes the plurality of lenses, the plurality of lenses. The images formed by the lenses may be arranged so as to form one continuous image. According to this aspect, reflection on the incident surface of the rod lens is suppressed, and a lot of light from the light emitting element is guided to the rod lens. Furthermore, in this aspect, a transparent member may be provided that is in contact with the second lens array and fills a gap between the first lens array and the second lens array. In this aspect, among the interfaces existing on the optical path of much light from the light emitting element, the interface between the solid and the gas is reduced, and the interface between the solid and the solid is increased. Therefore, reflection at the interface is suppressed, and light utilization efficiency is improved.
上記の露光装置において、前記レンズは、透過する光を屈折させることにより当該光の光線束を収束させて像を結ぶ屈折正レンズであり、前記のレンズの各々は、前記光源基板に垂直な方向において前記複数の発光素子の各々および前記複数の回折正レンズの各々に重なっている、ようにしてもよい。この態様によれば、発光素子からの多くの光が、第2レンズアレイの屈折正レンズを透過することになる。しかも、屈折正レンズを透過することになる光は、その光線束がさほど広がらないうちに当該屈折正レンズに入射するから、発光素子からの光が当該発光素子と重なっていない屈折正レンズに入射してしまう現象、すなわち光学的なクロストークを抑制することができる。 In the above-described exposure apparatus, the lens is a refractive positive lens that converges a light bundle of light by refracting transmitted light to form an image, and each of the lenses is in a direction perpendicular to the light source substrate. In this case, the light-emitting elements may overlap each of the plurality of light-emitting elements and each of the plurality of diffraction positive lenses. According to this aspect, a lot of light from the light emitting element is transmitted through the refractive positive lens of the second lens array. Moreover, since the light passing through the refractive positive lens enters the refractive positive lens before the beam bundle spreads so much, the light from the light emitting element enters the refractive positive lens that does not overlap the light emitting element. Phenomenon, that is, optical crosstalk can be suppressed.
上記の露光装置において、前記回折正レンズについて、光軸からの距離をrとしたときの位相分布φ(r)は、式(1)で表される、ようにしてもよい。ただし、C1〜C10は定数であり、C1は−10以上−0.1以下である。この態様は、広帯域の赤色光を発する有機EL素子を発光素子として用いる場合に好適である。 In the above exposure apparatus, the phase distribution φ (r) of the diffractive positive lens when the distance from the optical axis is r may be expressed by Expression (1). However, C 1 -C 10 is a constant, C 1 is -10 or more -0.1 or less. This aspect is suitable when an organic EL element that emits broadband red light is used as a light emitting element.
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、発光素子からの光の利用効率を十分に高くすることができる露光装置を画像の形成に用いるから、鮮明な画像を形成することができる。 The present invention also includes the above-described exposure apparatus or the exposure apparatus according to each aspect and an image carrier, and charges the image carrier, and the light from the exposure apparatus is charged on the charged surface of the image carrier. To form a latent image, to attach a toner to the latent image to form a visible image, and to transfer the visible image to another object. According to this image forming apparatus, a clear image can be formed because the exposure apparatus capable of sufficiently increasing the utilization efficiency of light from the light emitting element is used for image formation.
[露光装置]
以下、添付の図面を参照し、本発明の第1〜第4の実施の形態に係る露光装置を説明する。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。各実施の形態に係る露光装置は、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(結像面)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ものであり、平面図は像担持体側から見た図になっている。また、以降の説明における「上下」は、断面図における上下を意味する。
[Exposure equipment]
Hereinafter, exposure apparatuses according to first to fourth embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, in the drawings, the ratio of the dimensions of each part is appropriately changed from the actual one. The exposure apparatus according to each embodiment is a line type light that writes a latent image by irradiating light onto the surface (image forming surface) of an image carrier (for example, a photosensitive drum) in an image forming apparatus using an electrophotographic system. It is used as a head, and the plan view is a view seen from the image carrier side. In addition, “upper and lower” in the following description means upper and lower in the sectional views.
<第1の実施の形態>
本発明の第1の実施の形態に係る露光装置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線矢視断面図でもある。これらの図に示すように、露光装置10では、平板状の光源基板20上に、光源となる複数の発光素子14が、光源基板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。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a perspective view, FIG. 2 is a plan view, and FIG. 3 is a sectional view of an
本実施の形態では、発光素子14として有機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、広帯域の赤色光を発する発光機能層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る。
In the present embodiment, an organic EL element is used as the
光源基板20は、ガラスやプラスチック等の光透過率が高い材料により形成された平板状の素子基板21と、素子基板21上に形成されて複数の発光素子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22と、配線層22上に二酸化珪素等の光透過率の高い材料から形成された透明層23とを有する。素子基板21の厚さは例えば500μmである。透明層23の厚さは、1μm以上100μm以下の適切な厚さ(本実施の形態では10μm)となっている。
The
配線層22には複数のホログラムレンズL1がアレイ状に配置されている。つまり、配線層22はホログラムレンズアレイLA1でもある。ホログラムレンズアレイLA1は、光源からの光の光路において1番目に現れる第1レンズアレイである。複数のホログラムレンズL1は、光源基板20に垂直な方向において、複数の発光素子14にそれぞれ重なっている。配線層22をホログラムレンズアレイLA1とする方法は任意である。例えば、配線層22の回路要素を形成する工程において素子基板21上に積層された材料(例えば金属材料や酸化珪素等)を用いて形成してもよいし、複数のホログラムレンズL1が配列されたフィルムを配線層22の一部として素子基板21に貼り付けてもよい。
In the
光源基板20上には、複数の陽極142が配置された絶縁層15が形成されている。各陽極142には配線層22内の回路要素が接続されている。絶縁層15は例えば酸化珪素から形成されており、各陽極15はITO(Indium Tin Oxide)のように光透過率が十分に高い材料から形成されている。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、照射に用いられる光は、発光機能層141の下面である発光面Pから出射する光となる。発光面Pは円形であり、その直径は、例えば40μm程度である。
On the
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は酸化珪素等のガスバリア性に優れた材料から形成されている。透明層23上には、碗状の封止基板30が、パッシベーション層17を覆うように、伏せた状態で、ガスバリア性に優れた接着剤(例えばエポキシ系の接着剤)31によって固定されている。封止基板30は、複数の発光素子14を封止して外気から保護するためのものであり、ガラス、プラスチック、セラミックまたは金属などの封止性に優れた適切な材料により形成されている。封止基板30とパッシベーション層17との間には、窒素やアルゴン等の不活性気体が充填された空洞が存在する。この空洞内には、発光素子14の封止性を向上させるための乾燥剤32が存在する。乾燥剤32は、例えば封止基板30に塗布されることにより、封止基板30に固定されている。
A
光源基板20の下面には、複数のホログラムレンズL2がアレイ状に配列されたホログラムレンズアレイLA2が形成されている。ホログラムレンズアレイLA2は、光源からの光の光路において2番目に現れる第2レンズアレイである。光源基板20に垂直な方向において、ホログラムレンズアレイLA2と複数の発光素子14との間にはホログラムレンズアレイLA1が挟まれており、複数のホログラムレンズL2の各々は、複数の発光素子14の各々および複数のホログラムレンズL1の各々に重なっている。つまり、光源基板20に垂直な方向における重なりの観点において、複数の発光素子14と複数のホログラムレンズL1と複数のホログラムレンズL2は、1対1対1で対応している。また、互いに対応するホログラムレンズL1およびホログラムレンズL2の光軸は一致しており、これらのホログラムレンズに対応する発光素子14の発光面Pの中心を通っている。
On the lower surface of the
ホログラムレンズアレイLA2を形成する方法は任意である。例えば、素子基板21に積層された材料(例えば酸化珪素)をエッチングにより成形して複数のホログラムレンズL2を形成してもよいし、複数のホログラムレンズL2が配列されたフィルムを素子基板21に貼り付けてもよい。
The method for forming the hologram lens array LA2 is arbitrary. For example, a plurality of hologram lenses L2 may be formed by etching a material (for example, silicon oxide) laminated on the
ここで、ホログラムレンズについて説明する。ホログラムレンズは、回折光学素子に含まれる回折正レンズの一種である。回折正レンズは、薄い円盤状の形状を有し、透過する光を回折させることにより当該光の光線束を収束させて像を結ぶことができる。また、ホログラムレンズはホログラム(ホログラフィック光学素子:Holographic Optical Element)の一種である。まとめると、ホログラムレンズは、正レンズとして機能するホログラムである。 Here, the hologram lens will be described. The hologram lens is a kind of diffractive positive lens included in the diffractive optical element. The diffractive positive lens has a thin disk shape, and can diffract the transmitted light to converge the light flux of the light and form an image. The hologram lens is a kind of hologram (Holographic Optical Element). In summary, the hologram lens is a hologram that functions as a positive lens.
本実施の形態では、ホログラムレンズL1およびホログラムレンズL2として、光軸からの距離をrとしたときの位相分布φ(r)が式(1)により表されるホログラムレンズを用いている。式(1)において、C1〜C10は定数であり、本実施の形態では、ホログラムレンズアレイLA1からホログラムレンズアレイLA2への光が平行光となるように定められている。また、C1は−10以上−0.1以下であり、本実施の形態では、ホログラムレンズL1についてはC1=−5、ホログラムレンズL2についてはC1=−2.5となっている。なお、本実施の形態では、1次の回折光により結像するようにホログラムレンズが設計されているが、これを変形し、2次以上の回折光により結像する設計とすることも可能である。 In the present embodiment, the hologram lens L1 and the hologram lens L2 are hologram lenses whose phase distribution φ (r) is expressed by equation (1) when the distance from the optical axis is r. In Expression (1), C 1 to C 10 are constants, and in this embodiment, the light from the hologram lens array LA1 to the hologram lens array LA2 is determined to be parallel light. Further, C 1 is −10 or more and −0.1 or less, and in the present embodiment, C 1 = −5 for the hologram lens L1 and C 1 = −2.5 for the hologram lens L2. In this embodiment, the hologram lens is designed so as to form an image with the first-order diffracted light. However, the hologram lens can be modified to form an image with the second-order or higher-order diffracted light. is there.
図4は、露光装置10における光学的な作用を示す模式図である。この図には、一つの発光素子14に対応するホログラムレンズL1およびホログラムレンズL2と、これらのホログラムレンズに共通の光軸AXが示されている。この図に示すように、発光素子14の発光機能層141からの光の光線束は、これらの光が陽極142および透明層23を透過する過程で広がる。したがって、これらの光のうち、ホログラムレンズL1に入射するのは、一部となる。しかし、発光機能層141とホログラムレンズアレイLA1との距離は十分に近いから、ホログラムレンズL1には多くの光が入射することになる。つまり、上記の光線束の多くがホログラムレンズL1を通ることになる。
FIG. 4 is a schematic diagram showing an optical action in the
ホログラムレンズL1に入射した光は回折して素子基板21に入射する。この入射光の進行方向は光軸AXに平行である。したがって、この入射光の多くが素子基板21を透過する。つまり、上記の光線束の多くは、ホログラムレンズL1にて折れ曲がり、素子基板21においては広がらない。よって、素子基板21を透過した光の全てが、ホログラムレンズL2に入射する。つまり、上記の光線束の多くが、対応するホログラムレンズL2を通ることになる。
The light incident on the hologram lens L 1 is diffracted and enters the
ホログラムレンズL2に入射した光は回折して露光装置10から出射する。つまり、上記の光線束の多くは、ホログラムレンズL2にて折れ曲がり、露光装置10外にて収束する。この結果、露光装置10外の結像面に、発光面Pの像が結ばれる。この像は、例えば80μmとなる。
The light incident on the hologram lens L2 is diffracted and emitted from the
以上説明したように、露光装置10では、発光素子14からの光の多くが、当該発光素子14に対応するホログラムレンズL1を透過し、この透過の際に光線束が折れ曲がってその広がりが抑制されるから、当該発光素子14からの光の多くがホログラムレンズアレイLA2を透過する。したがって、露光装置10によれば、発光素子14からの光の利用効率を十分に高くすることができる。
また、露光装置10では、ホログラムレンズL1とホログラムレンズL2とに回折力が分散しているから、両レンズの合計の回折力を1つのホログラムレンズに付与した場合に比較して、色収差が小さくなる。これは、特に、本実施の形態のように、広帯域の光を発する有機EL素子を発光素子として用いる形態において有益な効果である。
ところで、ホログラムレンズは、正しい角度かつ正しい位相で正しい位置に入射した光のみを用いて像を結ぶものであり、その他の入射光は、どこにも像を結ばない。例えば、露光装置10において、あるホログラムレンズに、当該ホログラムレンズに対応しない発光素子14から光が入射しても、この入射光は、どこにも像を結ばない。これは、上述の2つの効果ととともに、鮮明な像の形成に寄与する。
また、露光装置10によれば、セルフォックレンズアレイやマイクロレンズアレイを用いずに済むから、露光装置10の小型化や低コスト化が可能である。
As described above, in the
Further, in the
By the way, the hologram lens forms an image using only light incident on the correct position at the correct angle and the correct phase, and other incident light does not form an image anywhere. For example, in the
Further, according to the
<第2の実施の形態>
本発明の第2の実施の形態に係る露光装置40の平面図を図5に、断面図を図6に示す。図6は、図5のA−A線矢視断面図でもある。露光装置40は、露光装置10と異なり、ホログラムレンズアレイLA2を備えていない。したがって、発光素子14から発してホログラムレンズL1を透過した光は、素子基板21から気体(例えば空気)中に出射する。この光は平行光であるから、その多くは、素子基板の出射面(素子基板21と気体との界面)で反射されることなく気体中に出射する。
<Second Embodiment>
FIG. 5 shows a plan view of an
素子基板21の下側には、第2レンズアレイとして、セルフォックレンズアレイLA3が素子基板21から離れて配置されている。セルフォックレンズアレイLA3と素子基板21との相対配置は固定されている。素子基板21に垂直な方向において、セルフォックレンズアレイLA3と複数の発光素子14との間にはホログラムレンズアレイLA1が挟まれている。セルフォックレンズアレイLA3には、光源基板20に垂直な光軸を持つ複数のセルフォックレンズL3が複数の発光素子14の配列方向と同じ方向に2列千鳥状に配列されている。セルフォックレンズL3は、屈折により光を導いて正立像を結ぶ屈折率分布型のロッドレンズ(円柱状のレンズ)であり、セルフォックレンズアレイLA3は、複数のセルフォックレンズL3によって結像面に結ばれる像が1つの連続した像を形成するように構成されている。
Under the
露光装置40では、ホログラムレンズL1からの光が、各セルフォックレンズL3の光軸に沿って気体中を進み、当該ホログラムレンズL1に重なっているセルフォックレンズL3に達する。そして、当該セルフォックレンズL3に達した光の多くは、当該セルフォックレンズL3の入射面(気体とセルフォックレンズL3との界面)で反射されることなく、当該セルフォックレンズL3に導かれて結像面に像を結ぶ。この像の直径は、例えば50μmとなる。
In the
以上説明したように、露光装置40によれば、発光素子14からの光の多くがセルフォックレンズL3に導かれて結像に寄与することになるから、露光装置10により得られる効果と同様の効果を得ることができる。ところで、現実には、一つの発光面Pからの光が多数のセルフォックレンズL3を通って結像すると、当該発光面Pの像にボケが生じてしまう。これに対して、露光装置40では、一つの発光面Pからの光の光線束が通るセルフォックレンズL3の数が少なくなる。したがって、露光装置40によれば、鮮明な像を形成することができる。
As described above, according to the
図7は、露光装置40を変形して得られる露光装置41の断面図である。露光装置41では、素子基板21とセルフォックレンズアレイLA3との間に透明部材45が配置されている。透明部材45は、ガラスやプラスチック等の光透過率の高い材料から形成されており、素子基板21とセルフォックレンズアレイLA3とに挟まれ、両者に接している。各ホログラムレンズL1からの光は、素子基板21および透明部材45を通って、気体中を通ることなく、セルフォックレンズアレイLA3に達する。つまり、発光素子14からの多くの光の光路上に存在する界面のうち、固体と気体との界面が減り、固体と固体との界面が増える。したがって、界面での反射が抑制され、光の利用効率がある程度(例えば10%程度)向上する。
FIG. 7 is a sectional view of an
図8は、露光装置40を変形して得られる露光装置42の断面図である。露光装置42は、透明層23を持たず、配線層22に代えて配線層46を備えている。配線層46は、配線層22からホログラムレンズアレイLA1の機能を取り除いたものである。ただし、配線層46の、素子基板21に垂直な方向において発光面Pと重なる部分は、光透過率の高い材料(例えば酸化珪素)から形成されている。また、露光装置42では、素子基板21の下面に、第1レンズアレイとして、ホログラムレンズアレイLA4が形成されている。ホログラムレンズアレイLA4は、素子基板21に垂直な方向において、セルフォックレンズアレイLA3と複数の発光素子14との間に挟まれている。
FIG. 8 is a cross-sectional view of an
ホログラムレンズアレイLA4には、位相分布φ(r)が前述の式(1)で表される複数のホログラムレンズL4がアレイ状に配列されている。各ホログラムレンズL4は、複数の発光素子14の各々に重なっている。つまり、ホログラムレンズアレイLA4は発光素子14からの光の光路において1番目に現れるレンズアレイであり、複数のホログラムレンズL4と複数の発光素子14は、素子基板21に垂直な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。また、ホログラムレンズL4の光軸は対応する発光素子14の発光面Pの中心を通っている。ホログラムレンズアレイLA4の形成方法は、露光装置10の第2レンズアレイL2の形成方法と同様である。
In the hologram lens array LA4, a plurality of hologram lenses L4 whose phase distribution φ (r) is expressed by the above-described equation (1) are arranged in an array. Each hologram lens L4 overlaps each of the plurality of
露光装置42では、発光素子14からの光は、素子基板21を透過してからホログラムレンズアレイLA4に達する。そして、ホログラムレンズアレイLA4のホログラムレンズL4に入射した光が、平行光となって気体中を進み、セルフォックレンズアレイLA3に達し、結像に寄与する。露光装置40と比較すると、発光機能層141とホログラムレンズアレイLA4との距離が長いため、発光素子14からの光の利用効率が低くなる。しかし、露光装置40と同様に界面での反射が抑制されるから、十分に高い利用効率となる。また、露光装置42には、素子基板21以上の層の構成が一般的な露光装置の構成と同様となるから、比較的に容易に製造可能という利点がある。
In the
露光装置41の構成と露光装置42の構成とを組み合わせて露光装置を構成することも可能である。つまり、露光装置42において、ホログラムレンズアレイLA4とセルフォックレンズアレイLA3との間に光透過率の高い材料を充填してもよい。この構成によれば、発光素子14からの光の利用効率が、露光装置42に比較して、ある程度(例えば10%程度)向上する。
It is also possible to configure the exposure apparatus by combining the configuration of the
<第3の実施の形態>
本発明の第3の実施の形態に係る露光装置50の平面図を図9に、断面図を図10に示す。図9は、図10のA−A線矢視断面図でもある。露光装置50は、露光装置40と異なり、第2レンズアレイとして、セルフォックレンズアレイLA3に代えて素子基板21に固定されたマイクロレンズアレイLA5を備えている。マイクロレンズアレイLA5は、断面がコ字状であり、平板状の部分と、この部分の周端から上方に延びた筒状の部分とを有する。マイクロレンズアレイLA5の素子基板21への固定方法は任意であり、本実施の形態では、筒状の部分の先端面の全面と素子基板21の下面とが接着剤55により接着されている。平板状の部分は素子基板21に接しておらず、素子基板21とマイクロレンズアレイLA5との間には気体(例えば空気)が充填された空間が画定されている。
<Third Embodiment>
FIG. 9 is a plan view of an
光源基板20に垂直な方向において、マイクロレンズアレイLA5と複数の発光素子14との間にはホログラムレンズアレイLA1が挟まれている。マイクロレンズアレイLA5には、光源基板20に垂直な光軸を持つ複数のマイクロレンズL5がアレイ状に配列されている。マイクロレンズアレイLA5の平板状の部分において膨らんでいる部分がマイクロレンズL5である。
In a direction perpendicular to the
複数のマイクロレンズL5は、複数の発光素子14および複数のホログラムレンズL1にそれぞれ重なっている。つまり、複数の発光素子14と複数のホログラムレンズL1と複数のマイクロレンズL5は、光源基板20に垂直な方向における重なりの観点において、1対1対1で対応している。また、マイクロレンズL5の光軸は、対応するホログラムレンズL1の光軸と一致し、対応する発光素子14の発光面Pの中心を通っている。なお、本実施の形態では、両凸レンズをマイクロレンズL5として用いているが、これを変形し、他の屈折正レンズ(例えば平凸レンズ)をマイクロレンズL5として用いる形態としてもよい。
The plurality of microlenses L5 overlap with the plurality of
露光装置50によれば、発光素子14からの光の多くが、対応するマイクロレンズL5を透過し、結像に寄与する。したがって、露光装置10により得られる効果と同様の効果を得ることができる。また、マイクロレンズL5を透過することになる光は、その光線束がさほど広がらないうちに平行光になって当該マイクロレンズL5に入射するから、マイクロレンズアレイと発光機能層とを近接して配置することが困難なボトムエミッションタイプ(発光素子からの光が素子基板側から出射するタイプ)でありながらも、光学的なクロストークを抑制することができる。この実施の形態における光学的なクロストークとは、発光素子14からの光が当該発光素子14と重なっていないマイクロレンズL5に入射してしまう現象であり、その抑制は、鮮明な像の形成に寄与する。
According to the
図11は、露光装置50を変形して得られる露光装置51の断面図である。露光装置51は、露光装置42と同様に、透明層23を持たず、配線層22に代えて配線層46を備え、ホログラムレンズアレイLA4を備えている。ホログラムレンズアレイLA4は、素子基板21に垂直な方向において、マイクロレンズアレイLA5と複数の発光素子14との間に挟まれている。
FIG. 11 is a cross-sectional view of an
ホログラムレンズアレイLA4の複数のホログラムレンズL4は、複数の発光素子14および複数のマイクロレンズL5にそれぞれ重なっている。つまり、本実施の形態におけるホログラムレンズアレイLA4は第1レンズアレイであり、複数のホログラムレンズL4と複数の発光素子14と複数のマイクロレンズL5は、素子基板21に垂直な方向における重なりの観点において1対1対1で対応している。また、ホログラムレンズL4の光軸は、対応するマイクロレンズL5の光軸に一致し、対応する発光素子14の発光面Pの中心を通っている。
The plurality of hologram lenses L4 of the hologram lens array LA4 overlap the plurality of
露光装置51では、発光素子14からの光は、素子基板21を透過してからホログラムレンズアレイLA4に達する。そして、ホログラムレンズアレイLA4のホログラムレンズL4に入射した光が、平行光となって気体中を進み、マイクロレンズアレイLA5に達し、結像に寄与する。露光装置51によれば、露光装置50により得られる効果と同様の効果を得ることができる。
In the
<第4の実施の形態>
本発明の第4の実施の形態に係る露光装置60の平面図を図12に、断面図を図13に示す。図13は、図12のA−A線矢視断面図でもある。露光装置60は、露光装置40と同様に、第1レンズアレイおよび第2レンズアレイとして、ホログラムレンズを有するホログラムレンズアレイを用いる。ただし、露光装置60は、トップエミッションタイプ(発光素子からの光が素子基板の反対側から出射するタイプ)であり、次に述べる点で、露光装置40と異なる。
<Fourth embodiment>
FIG. 12 shows a plan view of an
露光装置60は、光源として、発光素子71を備えている。発光素子71は、有機EL素子であり、広帯域の赤色光を発する発光機能層711、陽極712および共通陰極713を有する。発光機能層711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。本実施の形態では、発光機能層711の上面が発光面Pとなっている。共通陰極713は複数の発光素子14に共通する陰極であり、ITO(Indium Tin Oxide)のように光透過率が十分に高い材料から形成されている。
The
また、露光装置60は、共通陰極および絶縁層を覆うパッシベーション層として、パッシベーション層72を備えている。パッシベーション層72は、二酸化珪素等のガスバリア性および光透過性に優れた材料から形成されている。また、露光装置60は、複数の発光素子71を封止して外気から保護するための封止基板として、封止基板30と同形同大の封止基板80を備えている。封止基板80は、ガラスまたはプラスチック等の封止性および光透過性に優れた材料により形成されている。封止基板80とパッシベーション層72との間には、窒素やアルゴン等の不活性気体が充填された空洞が存在する。
The
封止基板80の内面には、第1レンズアレイとして、ホログラムレンズアレイLA6が形成されており、これを避けて乾燥剤32が固定されている。一方、封止基板80の外面には第2レンズアレイとして、ホログラムレンズアレイLA7が形成されている。ホログラムレンズアレイLA6およびホログラムレンズアレイLA7は、それぞれ、露光装置10のホログラムレンズアレイLA2と同様の方法で形成可能である。以上より明らかなように、封止基板80の平板状の部分は、互いに平行なホログラムレンズアレイLA6とホログラムレンズアレイLA7とに挟まれている。
On the inner surface of the sealing
ホログラムレンズアレイLA6には、位相分布φ(r)が前述の式(1)で表される複数のホログラムレンズL6がアレイ状に配列されている。一方、ホログラムレンズアレイLA7には、位相分布φ(r)が前述の式(1)で表される複数のホログラムレンズL7がアレイ状に配列されている。後述の光源基板70に垂直な方向において、複数のホログラムレンズL6は複数のホログラムレンズL7にそれぞれ重なっており、この重なりの観点において互いに対応しているホログラムレンズ間では、光軸が一致している。
In the hologram lens array LA6, a plurality of hologram lenses L6 whose phase distribution φ (r) is expressed by the above-described equation (1) are arranged in an array. On the other hand, in the hologram lens array LA7, a plurality of hologram lenses L7 whose phase distribution φ (r) is expressed by the above-described equation (1) are arranged in an array. In the direction perpendicular to the
複数のホログラムレンズL7の各々は、複数の発光素子71の各々および複数のホログラムレンズL6の各々に重なっており、その光軸は、対応する発光素子71の発光面Pの中心をそれぞれ通っている。以上より明らかなように、光軸方向における重なりの観点において、複数の発光素子71と複数のホログラムレンズL6と複数のホログラムレンズL7は1対1対1で対応しており、光軸方向において、ホログラムレンズアレイLA7と複数の発光素子71との間にホログラムレンズアレイLA6が挟まれている。
Each of the plurality of hologram lenses L7 overlaps each of the plurality of
また、露光装置60は、光源が配列される光源基板として、光源基板70を備えている。光源基板70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73と、素子基板73上に形成されて複数の発光素子71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74とを有する。素子基板73の厚さは例えば500μmである。
In addition, the
露光装置60では、発光機能層141からの光の光線束は、これらの光が共通陰極713およびパッシベーション層72を透過してホログラムレンズアレイLA6に到達する過程で広がる。したがって、これらの光のうち、対応するホログラムレンズL6に入射するのは、一部となる。しかし、発光機能層141とホログラムレンズアレイLA6との距離は十分に近いから、ホログラムレンズL6には多くの光が入射することになる。つまり、上記の光線束の多くが、対応するホログラムレンズL6を通ることになる。
In the
ホログラムレンズL6に入射した光は回折して封止基板80に入射する。この入射光の進行方向はホログラムレンズL6の光軸に平行である。したがって、この入射光の多くが封止基板80を透過する。つまり、上記の光線束の多くは、ホログラムレンズL6にて折れ曲がり、封止基板80においては広がらない。よって、封止基板80を透過した光の全てが、ホログラムレンズL7に入射する。つまり、上記の光線束の多くが、対応するホログラムレンズL7を通ることになる。
The light incident on the hologram lens L 6 is diffracted and enters the sealing
ホログラムレンズL7に入射した光は回折して露光装置10から出射する。つまり、上記の光線束の多くは、ホログラムレンズL7にて折れ曲がり、露光装置60外にて収束する。この結果、露光装置60外の結像面に、発光面Pの像が結ばれる。
The light incident on the hologram lens L7 is diffracted and emitted from the
以上より明らかなように、露光装置60によれば、露光装置10により得られる効果と同様の効果を得ることができる。また、露光装置60によれば、封止基板80の内側面にホログラムレンズアレイLA6を形成するとともに外側面にホログラムレンズアレイLA7を形成しておき、この封止基板80を光源基板70に接着する、という製造方法を採用可能である。つまり、露光装置60には、容易に製造可能という利点がある。
As is clear from the above, according to the
図14は、露光装置60を変形して得られる露光装置61の断面図である。露光装置61は、光源からの光の光路において3番目に現れる第3レンズアレイとして、セルフォックレンズアレイLA3を備えている。露光装置61において、セルフォックレンズアレイLA3は、ホログラムレンズアレイLA7から離れて配置されており、両者の相対配置は固定されている。セルフォックレンズアレイLA3の複数のセルフォックレンズL3の光軸は、いずれも光源基板70に垂直である。
FIG. 14 is a cross-sectional view of an
露光装置61は、第1レンズアレイとして、ホログラムレンズL6に代えてホログラムレンズL8を有するホログラムレンズアレイLA8を備え、第2レンズアレイとして、ホログラムレンズL7に代えてホログラムレンズL9を有するホログラムレンズアレイLA9を備える。ホログラムレンズL8の位相分布φ(r)およびホログラムレンズL9の位相分布φ(r)はそれぞれ式(1)で表される。各式において、定数C1〜C10は、ホログラムレンズL9からの出射光が平行光となるように定められている。
The
露光装置61では、照射光となる光は、発光素子71から発してホログラムレンズL8で回折し、次にホログラムレンズL9で回折して平行光となる。そして、この平行光が気体(例えば空気)中を進んでセルフォックレンズL3に入射する。よって、露光装置61によれば、露光装置60および露光装置40で得られる効果と同様の効果を得ることができる。また、露光装置61によれば、各ホログラムレンズに要求される回折力をより小さくすることができる。これは、色収差の低減に寄与する。なお、露光装置61を変形し、セルフォックレンズアレイLA3に代えてマイクロレンズアレイを備えるようにしてもよい。
In the
図15は、露光装置61を変形して得られる露光装置62の断面図である。露光装置62では、露光装置61において存在する、ホログラムレンズアレイLA9とセルフォックレンズアレイLA3との空隙が、ガラスやプラスチック等の光透過率の高い材料から形成された透明部材81で埋められている。また、露光装置62では、露光装置61において存在する、各発光素子71とホログラムレンズアレイLA8との間の空隙が、ガラスやプラスチック等の光透過率の高い材料から形成された透明部材75で埋められている。
FIG. 15 is a cross-sectional view of an
上述したように、露光装置62では、照射光となる光の光路において、発光素子71とセルフォックレンズアレイLA3との間には気体の層が存在しない。したがって、発光素子71からの光のうち、照射光となるものは、気体中を通ることなくセルフォックレンズアレイLA3に達する。つまり、照射光となる光について、界面での反射が抑制される。よって、露光装置62では、光の利用効率が向上する。なお、露光装置62を変形し、透明部材75および透明部材81のいずれか一方のみを備えるようにしてもよい。
As described above, in the
また、上記の露光装置61、その変形例、露光装置62およびその変形例をそれぞれ変形し、ホログラムレンズを有するレンズアレイの数を1つにしてもよい。この場合、このレンズアレイが第1レンズアレイとなり、セルフォックレンズアレイLA3またはマイクロレンズアレイが第2レンズアレイとなる。もちろん、第1レンズアレイのホログラムレンズの位相分布φ(r)は、この構成に合ったものとすべきである。なお、このような変形を経ずとも、セルフォックレンズアレイLA3またはマイクロレンズアレイを第2レンズアレイとして把握することが可能である。このように把握する場合には、ホログラムレンズL8およびホログラムレンズL9を第1レンズアレイとして把握することになる。
Further, the
また、上述した各実施の形態に係る露光装置およびその変形例を、以下に述べるように変形してもよい。
例えば、いずれのホログラムレンズからも平行光でない光が出射するようにしてもよい。この場合には、後段のレンズの入射面にて反射する光が増えるが、それでも、ホログラムレンズによって光線束が収束することには変わりはなく、その収束の程度が適切であれば、後段のレンズには多くの光が入射することになり、発光素子からの光の利用効率は十分に高くなる。なお、後段のレンズがセルフォックレンズの場合には、セルフォックレンズへの入射角が±20度の範囲(好適には±12.5度の範囲)内に収まるようにすべきである。
In addition, the exposure apparatus according to each of the above-described embodiments and modifications thereof may be modified as described below.
For example, light that is not parallel light may be emitted from any hologram lens. In this case, the amount of light reflected by the incident surface of the latter lens increases, but the beam bundle still converges by the hologram lens. If the degree of convergence is appropriate, the latter lens A large amount of light is incident on the light, and the utilization efficiency of light from the light emitting element is sufficiently high. When the subsequent lens is a SELFOC lens, the angle of incidence on the SELFOC lens should be within a range of ± 20 degrees (preferably a range of ± 12.5 degrees).
例えば、位相分布φ(r)が定数C1を−10未満とした式(1)で表されるホログラムレンズを用いるようにしてもよいし、位相分布φ(r)が定数C1を−0.1より大とした式(1)で表されるホログラムレンズを用いるようにしてもよい。また例えば、光軸からの距離をrとしたときの位相分布φ(r)が式(2)で表されるホログラムレンズを用いるようにしてもよい。ただし、式(2)において、C1〜C20は定数である。
例えば、ホログラムレンズに代えて、ホログラムではない回折正レンズを用いるようにしてもよい。そのような回折正レンズとしては、バイナリ光学素子(Binary Optical Element)を例示することができる。
例えば、発光素子として、狭帯域の光を発する有機EL素子を用いるようにしてもよいし、赤色光以外の光を発する有機EL素子を用いるようにしてもよい。また、有機EL素子以外の発光素子(例えば無機EL素子)を用いるようにしてもよい。
例えば、複数の発光素子の列数は1であっても3以上であってもよい。これはセルフォックレンズについても同様である。
For example, a diffractive positive lens that is not a hologram may be used instead of the hologram lens. An example of such a diffractive positive lens is a binary optical element.
For example, an organic EL element that emits light in a narrow band may be used as the light emitting element, or an organic EL element that emits light other than red light may be used. Moreover, you may make it use light emitting elements (for example, inorganic EL element) other than an organic EL element.
For example, the number of columns of the plurality of light emitting elements may be 1 or 3 or more. The same applies to the SELFOC lens.
[画像形成装置]
図16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。
[Image forming apparatus]
FIG. 16 is a longitudinal sectional view of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention. This image forming apparatus is a tandem type full-color image forming apparatus using a belt intermediate transfer body system.
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、上述した各実施の形態に係る露光装置またはその変形例に係る露光装置である。 In this image forming apparatus, four organic EL array exposure heads 10K, 10C, 10M, and 10Y having the same configuration have four photosensitive drums (image carriers) 110K, 110C, 110M, and 110Y having the same configuration. The exposure positions are respectively arranged. The organic EL array exposure heads 10K, 10C, 10M, and 10Y are exposure apparatuses according to the above-described embodiments or exposure apparatuses according to modifications thereof.
図16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。
As shown in FIG. 16, this image forming apparatus is provided with a driving
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。
Around the
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。
Around each photosensitive drum 110 (K, C, M, Y), a corona charger 111 (K, C, M, Y), an organic EL array exposure head 10 (K, C, M, Y), and Developers 114 (K, C, M, Y) are disposed. The corona charger 111 (K, C, M, Y) uniformly charges the outer peripheral surface of the corresponding photosensitive drum 110 (K, C, M, Y). The organic EL array exposure head 10 (K, C, M, Y) writes an electrostatic latent image on the charged outer peripheral surface of the photosensitive drum. In each organic EL array exposure head 10 (K, C, M, Y), the arrangement direction of the plurality of
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。
The black, cyan, magenta, and yellow developed images formed by the four-color single-color image forming station are sequentially transferred onto the
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。
A
図17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17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。
FIG. 17 is a longitudinal sectional view of another image forming apparatus according to the embodiment of the present invention. This image forming apparatus is a rotary developing type full-color image forming apparatus using a belt intermediate transfer body system. In the image forming apparatus shown in FIG. 17, a
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、上述した各実施の形態に係る露光装置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。
The
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。
The developing
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。
The endless
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。
Specifically, in the first rotation of the
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。
The image forming apparatus is provided with a
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。
The sheet on which the image has been transferred as described above is conveyed to the
上記の各画像形成装置は、光ヘッドとして上述した各実施の形態に係る露光装置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、上述した各実施の形態に係る露光装置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。
Since each of the image forming apparatuses uses the exposure apparatus according to each of the above-described embodiments or the exposure apparatus according to the modification as the optical head, a clear image can be formed over a long period of time.
As described above, the image forming apparatus to which the exposure apparatus according to each of the above-described embodiments or the exposure apparatus according to the modification can be applied has been exemplified. However, it can be applied to other electrophotographic image forming apparatuses. Such an image forming apparatus is within the scope of the present invention. For example, the present invention can be applied to an image forming apparatus that transfers a visible image directly from a photosensitive drum to a sheet without using an intermediate transfer belt, and an image forming apparatus that forms a monochrome image.
10,40,41,42,50,51,60,61,62…露光装置、14,71…発光素子、21、20,70…光源基板、21、73…素子基板、45,75,81…透明部材、110…感光体ドラム(像担持体)、L1,L2,L4,L6〜L9…ホログラムレンズ(回折正レンズ)、L3…セルフォックレンズ(ロッドレンズ)、L5…マイクロレンズ(屈折正レンズ)、LA1,LA2,LA4,LA6〜LA9…ホログラムレンズアレイ、LA3…セルフォックレンズアレイ、LA5…マイクロレンズアレイ。 10, 40, 41, 42, 50, 51, 60, 61, 62 ... exposure apparatus, 14, 71 ... light emitting element, 21, 20, 70 ... light source substrate, 21, 73 ... element substrate, 45, 75, 81 ... Transparent member, 110 ... photosensitive drum (image carrier), L1, L2, L4, L6-L9 ... hologram lens (diffractive positive lens), L3 ... selfoc lens (rod lens), L5 ... micro lens (refractive positive lens) ), LA1, LA2, LA4, LA6 to LA9: Hologram lens array, LA3: Selfoc lens array, LA5: Micro lens array.
Claims (7)
透過する光を回折させることにより当該光の光線束を収束させて像を結ぶ複数の回折正レンズを有する第1レンズアレイと、
複数のレンズを有し、前記複数の発光素子の各々との間に前記第1レンズアレイを挟む第2レンズアレイとを備え、
前記複数の回折正レンズの各々は、前記光源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。 A plurality of light emitting elements arranged on a light source substrate;
A first lens array having a plurality of diffractive positive lenses that diffract the transmitted light to converge the light flux of the light to form an image;
A second lens array having a plurality of lenses and sandwiching the first lens array between each of the plurality of light emitting elements;
Each of the plurality of diffractive positive lenses overlaps each of the plurality of light emitting elements in a direction perpendicular to the light source substrate.
An exposure apparatus characterized by that.
前記複数のレンズの各々は、前記光源基板に垂直な方向において前記複数の発光素子の各々および前記複数の回折正レンズの各々に重なっている、
ことを特徴とする露光装置。 The lens is a diffractive positive lens that converges the light bundle of light by diffracting the transmitted light and forms an image,
Each of the plurality of lenses overlaps each of the plurality of light emitting elements and each of the plurality of diffraction positive lenses in a direction perpendicular to the light source substrate.
An exposure apparatus characterized by that.
第2レンズアレイには、前記複数のレンズが、前記複数のレンズによって結ばれる像が1つの連続した像を構成するように配列されている、
ことを特徴とする露光装置。 Each of the plurality of lenses is a gradient index rod lens that guides light by refraction to form an erect image,
In the second lens array, the plurality of lenses are arranged so that an image formed by the plurality of lenses forms one continuous image.
An exposure apparatus characterized by that.
ことを特徴とする請求項3に記載の露光装置。 A transparent member that is in contact with the second lens array and fills a gap between the first lens array and the second lens array;
The exposure apparatus according to claim 3, wherein:
前記のレンズの各々は、前記光源基板に垂直な方向において前記複数の発光素子の各々および前記複数の回折正レンズの各々に重なっている、
ことを特徴とする請求項1に記載の露光装置。 The lens is a refractive positive lens that converges the light flux of the light by refracting the transmitted light to form an image,
Each of the lenses overlaps each of the plurality of light emitting elements and each of the plurality of diffraction positive lenses in a direction perpendicular to the light source substrate.
The exposure apparatus according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項1に記載の露光装置。
ここでC1〜C10は定数であり、C1は−10以上−0.1以下である。
The exposure apparatus according to claim 1, wherein:
Here, C 1 to C 10 are constants, and C 1 is −10 or more and −0.1 or less.
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。 An exposure apparatus according to any one of claims 1 to 6,
An image carrier,
Charging the image carrier, irradiating the charged surface of the image carrier with light from the exposure device to form a latent image, attaching toner to the latent image to form a visible image, and An image forming apparatus, wherein a visible image is transferred to another object.
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Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100259739A1 (en) * | 2009-04-09 | 2010-10-14 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Exposure device and image forming device |
JP2011218574A (en) * | 2010-04-05 | 2011-11-04 | Seiko Epson Corp | Optical head and electronic device |
US8081360B2 (en) | 2009-03-18 | 2011-12-20 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Light-collecting device, light-collecting device array, exposure device and image-forming apparatus |
US20120188327A1 (en) * | 2011-01-26 | 2012-07-26 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Exposure device and image forming apparatus |
US8466949B2 (en) | 2009-04-09 | 2013-06-18 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Exposure device and image forming apparatus |
US8625184B2 (en) | 2009-07-15 | 2014-01-07 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Optical exposure apparatus and systems |
US8654421B2 (en) | 2010-02-12 | 2014-02-18 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Exposure device and image forming device |
US8854410B2 (en) | 2011-03-17 | 2014-10-07 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Exposure device and image forming apparatus |
DE102013103539A1 (en) * | 2013-04-09 | 2014-10-09 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Holographic foil and method of making the same |
EP4047421A1 (en) * | 2021-02-19 | 2022-08-24 | Fujifilm Business Innovation Corp. | Light emitting component, optical writing device using same, and image forming apparatus |
-
2006
- 2006-03-09 JP JP2006063710A patent/JP2007237576A/en not_active Withdrawn
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8081360B2 (en) | 2009-03-18 | 2011-12-20 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Light-collecting device, light-collecting device array, exposure device and image-forming apparatus |
US8654171B2 (en) | 2009-04-09 | 2014-02-18 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Exposure device and image forming device |
US20100259739A1 (en) * | 2009-04-09 | 2010-10-14 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Exposure device and image forming device |
US8466949B2 (en) | 2009-04-09 | 2013-06-18 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Exposure device and image forming apparatus |
US8625184B2 (en) | 2009-07-15 | 2014-01-07 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Optical exposure apparatus and systems |
US8654421B2 (en) | 2010-02-12 | 2014-02-18 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Exposure device and image forming device |
JP2011218574A (en) * | 2010-04-05 | 2011-11-04 | Seiko Epson Corp | Optical head and electronic device |
US20120188327A1 (en) * | 2011-01-26 | 2012-07-26 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Exposure device and image forming apparatus |
US8547410B2 (en) | 2011-01-26 | 2013-10-01 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Exposure device and image forming apparatus |
US8854410B2 (en) | 2011-03-17 | 2014-10-07 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Exposure device and image forming apparatus |
DE102013103539A1 (en) * | 2013-04-09 | 2014-10-09 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Holographic foil and method of making the same |
US9964679B2 (en) | 2013-04-09 | 2018-05-08 | Osram Opto Semiconductor Gmbh | Holographic foil and method for producing same |
EP4047421A1 (en) * | 2021-02-19 | 2022-08-24 | Fujifilm Business Innovation Corp. | Light emitting component, optical writing device using same, and image forming apparatus |
US11962731B2 (en) | 2021-02-19 | 2024-04-16 | Fujifilm Business Innovation Corp. | Light emitting component, optical writing device using same, and image forming apparatus |
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