JP2009132039A - 発光装置および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】4行以上の素子群を狭い範囲に配置する。
【解決手段】主走査方向に配列する発光素子14を各々が含む4行以上の素子群Xが副走査方向に並列に配置され、主走査方向に配列する複数の単位領域U(U1〜Un)の各々に、素子群Xの各々の発光素子14が主走査方向における異なる位置に1つずつ配置され、素子群Xは、第1の素子群と、第2の素子群と、第2の素子群に隣り合う第3の素子群とを含み、複数の単位領域U(U1〜Un)の各々において、第2の素子群の発光素子14は第1の素子群の発光素子14から見て主走査方向における一方側に配置され、第3の素子群の発光素子は第1の発光素子群の発光素子14から見て主走査方向における他方側に配置される。
【選択図】 図2
【解決手段】主走査方向に配列する発光素子14を各々が含む4行以上の素子群Xが副走査方向に並列に配置され、主走査方向に配列する複数の単位領域U(U1〜Un)の各々に、素子群Xの各々の発光素子14が主走査方向における異なる位置に1つずつ配置され、素子群Xは、第1の素子群と、第2の素子群と、第2の素子群に隣り合う第3の素子群とを含み、複数の単位領域U(U1〜Un)の各々において、第2の素子群の発光素子14は第1の素子群の発光素子14から見て主走査方向における一方側に配置され、第3の素子群の発光素子は第1の発光素子群の発光素子14から見て主走査方向における他方側に配置される。
【選択図】 図2
Description
本発明は、有機発光ダイオード(以下「OLED(Organic Light Emitting Diode)
」という)素子などの各種の発光素子の配列に関するものである。
」という)素子などの各種の発光素子の配列に関するものである。
複数の発光素子を基板上に配列した発光装置は、例えば電子写真方式の画像形成装置において像担持体を露光する露光装置(光ヘッド)として利用される。特許文献1には、複数の発光素子を2行の千鳥状に配列した発光装置が開示されている。すなわち、複数の発光素子を主走査方向に配列した2行の素子群が副走査方向に間隔をあけて配置され、第1行の素子群と第2行の素子群とで主走査方向における各発光素子の位置が相違する。
特開平8-108568号公報
ところで、発光装置が像担持体に形成する画像(潜像)を高精細化するために、素子群の行数を増やすという構成が考えられる。しかし、素子群の行数を増やした場合には、各発光素子が形成される領域(以下、「素子形成領域」という)の副走査方向の寸法が増大するという問題がある。そして、素子形成領域の副走査方向の寸法の増大は、像担持体における結像の性能の低下や発光装置の大型化といった様々な問題の原因となる。
このような事情に鑑みて、本発明は、4行以上の素子群を狭い範囲に配置するという課題の解決を目的としている。
このような事情に鑑みて、本発明は、4行以上の素子群を狭い範囲に配置するという課題の解決を目的としている。
以上の課題を解決するために、本発明に係る発光装置は、第1方向に配列する複数の発光素子を各々が含む4行以上の素子群が前記第1方向とは異なる第2方向に並列に配置され、第1方向に配列する複数の単位領域の各々に、4行以上の素子群の各々の発光素子が第1方向における異なる位置に1つずつ配置され、4行以上の素子群は、第1の素子群(例えば図2に示す素子群G2,G3、図8に示すG4、図9に示すG2,G4,G5が含まれる)と、第2の素子群と、第2の素子群に隣り合う第3の素子群とを含み、複数の単位領域の各々において、第2の素子群の発光素子は第1の素子群の発光素子から見て第1方向における一方側に位置し、第3の素子群の発光素子は第1の素子群の発光素子から見て前記第1方向における他方側に位置する。
以上の態様においては、第2の素子群の発光素子と第3の素子群の発光素子とが第1の発光素子を挟んで第1方向に離間するから、第2の素子群の発光素子の第1方向の位置と第3の素子群の発光素子の第1方向の位置とが近接する構成と比較して、第2の素子群の発光素子と第3の素子群の発光素子との間の第2方向の距離を短縮することが可能である。従って、素子形成領域の第2方向の寸法を縮小できる。
より具体的には、各発光素子は、前記第1方向に沿って等間隔に並列されて第2方向に延在する各直線上に配置されることが好ましい。この態様によれば、発光装置を例えば画像形成装置の露光装置として利用した場合に、像担持体に形成される画像のうち、第1方向に沿って配置される画素の間隔を等しくできる。
本発明に係る発光装置の第1の態様において、4行以上の素子群は4行の素子群であり、第1行の素子群の各発光素子は第(4k+1)番目の各直線上に位置し(k=0,1,・・・,n)、第2行の素子群の各発光素子は第(4k+3)番目の各直線上に位置し、第3行の素子群の各発光素子は第(4k+2)番目の各直線上に位置し、第4行の素子群の各発光素子は第(4k+4)番目の各直線上に位置する。この態様によれば、複数の単位領域の各々において、第1行の素子群における発光素子と第2行の素子群における発光素子との間の第2方向の距離、および、第3行の素子群における発光素子と第4行の素子群における発光素子との間の第2方向の距離は、第2行の素子群における発光素子と第3行の素子群における発光素子との間の第2方向の距離よりも小さくできる。
本発明に係る発光装置の第2の態様において、4行以上の素子群は4行の素子群であり、第1行の素子群の各発光素子は第(4k+1)番目の各直線上に位置し(k=0,1,・・・,n)、第2行の素子群の各発光素子は第(4k+2)番目の各直線上に位置し、第3行の素子群の各発光素子は第(4k+4)番目の各直線上に位置し、第4行の素子群の各発光素子は第(4k+3)番目の各直線上に位置する。この態様によれば、複数の単位領域の各々において、第2行の素子群における発光素子と第3行の素子群における発光素子との間の第2方向の距離は、第1行の素子群における発光素子と第2行の素子群における発光素子との間の第2方向の距離、および、第3行の素子群における発光素子と第4行の素子群における発光素子との間の第2方向の距離よりも小さくできる。
本発明に係る発光装置の第3の態様において、4行以上の素子群は5行の素子群であり、第1行の素子群の各発光素子は第(4k+1)番目の各直線上に位置し(k=0,1,・・・,n)、第2行の素子群の各発光素子は第(4k+3)番目の各直線上に位置し、第3行の素子群の各発光素子は第(4k+5)番目の各直線上に位置し、第4行の素子群の各発光素子は第(4k+2)番目の各直線上に位置し、第5行の素子群の各発光素子は第(4k+4)番目の各直線上に位置する。この態様によれば、第2方向に隣り合う各素子群の全ての組み合わせについて各発光素子間の第2方向の距離を、第2方向に隣り合う素子群の全ての組み合わせについて各発光素子間の第1方向の距離が等しい態様に比べて小さくできる。
次に、本発明に係る電子機器は、以上に例示した各態様に係る発光装置を備える。本発明に係る発光装置は各種の電子機器に利用される。本発明に係る電子機器の典型例は、以上の各態様に係る発光装置を感光体ドラムなどの像担持体の露光に利用した電子写真方式の画像形成装置である。画像形成装置は、露光によって潜像が形成される像担持体と、像担持体を露光する本発明の発光装置と、像担持体の潜像に対する現像材(例えばトナー)の付加によって顕像を形成する現像器とを含む。
<A:第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る発光装置を露光装置(光ヘッド)として利用した画像形成装置の部分的な構成を示す斜視図である。同図に示すように、画像形成装置は発光装置10と集光性レンズアレイ11と感光体ドラム(像担持体)12とを含む。発光装置10は、基板13の表面に直線状に配列された多数の発光素子(図1においては図示略)を含む。これらの発光素子は、用紙などの記録材に印刷されるべき画像の態様に応じて選択的に発光する。感光体ドラム12は、X方向(主走査方向)に延在する回転軸に支持され、外周面を発光装置10に対向させた状態でY方向(記録材が搬送される副走査方向)に回転する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る発光装置を露光装置(光ヘッド)として利用した画像形成装置の部分的な構成を示す斜視図である。同図に示すように、画像形成装置は発光装置10と集光性レンズアレイ11と感光体ドラム(像担持体)12とを含む。発光装置10は、基板13の表面に直線状に配列された多数の発光素子(図1においては図示略)を含む。これらの発光素子は、用紙などの記録材に印刷されるべき画像の態様に応じて選択的に発光する。感光体ドラム12は、X方向(主走査方向)に延在する回転軸に支持され、外周面を発光装置10に対向させた状態でY方向(記録材が搬送される副走査方向)に回転する。
集光性レンズアレイ11は発光装置10と感光体ドラム12との間隙に配置される。集光性レンズアレイ11は、各々の光軸を発光装置10に向けた姿勢でアレイ状に配列された多数の屈折率分布型レンズを含む。集光性レンズアレイ11としては、例えば日本板硝子株式会社から入手可能なSLA(セルフォック・レンズ・アレイ)がある(セルフォック/SELFOCは日本板硝子株式会社の登録商標)。
発光装置10の各発光素子からの出射光は集光性レンズアレイ11の各屈折率分布型レンズを透過したうえで感光体ドラム12の表面に到達する。この露光によって感光体ドラム12の表面には所望の画像に応じた潜像(静電潜像)が形成される。
図2は、発光装置10の平面図である。基板13の表面には4行の素子群G(G1〜G4)がY方向に並列に配置される。各素子群G(G1〜G4)は、X方向に配列するn個の発光素子14を含む。X方向に配列するn個の単位領域U(U1〜Un)を基板13の上に画定すると、各単位領域U内には、別個の素子群Gに属する4個の発光素子14が、X方向における異なる位置に1個ずつ配置される。
いま、図2に示すように、Y方向に間隔をあけて並列されて各々がX方向に延びる4本の直線LX(LX[1],LX[2],LX[3],LX[4])を基板13上に想定する。第j行目(j=1〜4)の素子群Gjのn個の発光素子14は、各々の中心が直線LX[j]上に位置するようにX方向に配列する。
また、所定の間隔PでX方向に並列されて各々がY方向に延びる複数の直線LY(LY[1],LY[2],・・・,LY[4n+1],・・・LY[4n+4])を基板13上に想定する。各直線LY[i]上には、何れかの素子群G(G1〜G4)の発光素子14が1個ずつ配置される。各発光素子14の中心は直線LY[i]上に位置する。すなわち、各素子群G(G1〜G4)の発光素子14は、X方向に沿った位置が隣接する発光素子14間のX方向の距離が全て共通の寸法Pとなるように配置される。
図2に示すように、第1行目の素子群G1に属するn個の発光素子14の各々はX方向の負側(図2の左側)から見て第(4k+1)番目の各直線LY[4k+1]上に位置する(k=0,1,2,・・・,n)。第2行目の素子群G2に属するn個の発光素子14の各々は第(4k+3)番目の各直線LY[4k+3]上に位置する。第3行目の素子群G3に属するn個の発光素子14の各々は第(4k+2)番目の各直線LY[4k+2]上に位置する。第4行目の素子群G4に属するn個の発光素子14の各々は第(4k+4)番目の各直線LY[4k+4]上に位置する。
すなわち、素子群G1の発光素子14の中心が位置する直線LY[4k+1]と素子群G2の発光素子14の中心が位置する直線LY[4k+3]との間隙内には素子群G3の発光素子14が位置し、素子群G3の発光素子14の中心が位置する直線LY[4k+2]と素子群G4の発光素子14の中心が位置する直線LY[4k+4]との間隙内には素子群G2の発光素子14が位置する。
したがって、Y方向に相隣接する素子群G1と素子群G2とに着目すると、図2に示すように、素子群G1の各発光素子14と素子群G2の各発光素子14とのX方向における中心間距離D1は、直線LYの間隔Pよりも大きい距離2P(2列分)となる。同様に、Y方向に相隣接する素子群G3と素子群G4とに着目すると、図2に示すように、素子群G3の各発光素子14と素子群G4の各発光素子14とのX方向における中心間距離D2は、直線LYの間隔Pよりも大きい距離2P(2列分)となる。
図3に示すように、Y方向に相隣接する各素子群Gの発光素子14間のX方向における距離が全て寸法Pとなるように素子群G1〜G4の各発光素子14を配置した構成を本形態の対比例として想定する。対比例においては、素子群G1に属するn個の発光素子14は各直線LY[4k+1]上に位置し、素子群G2に属するn個の発光素子14は各直線LY[4k+2]に位置し、素子群G3に属するn個の発光素子14は各直線LY[4k+3]上に位置し、素子群G4に属するn個の発光素子14は各直線LY[4k+4]上に位置する。
ところで、各発光素子14を電気的または構造的に独立して形成するとともに各発光素子14を駆動する回路や配線のスペースを確保するためには、所定の間隔をあけて各発光素子14を離間させる必要がある。いま、最も近接する各発光素子14の中心を少なくとも距離Lだけ離間させる必要があると仮定すると、図3の対比例において、X方向に間隔Pをあけて隣接する各発光素子14間に間隔Lを確保するためには、各発光素子14間のY方向における距離dyは、√(L2-P2)を上回る必要がある。
対比例では、Y方向に隣接する各素子群Gの総ての組み合わせについて各発光素子14間のX方向の距離がPであるから、直線LX[1](素子群G1)および直線LX[2](素子群G2)の間隔dyと、直線LX[2](素子群G2)および直線LX[3](素子群G3)の間隔dyと、直線LX[3](素子群G3)および直線LX[4](素子群G4)のY方向の間隔dyとの総てについて√(L2-P2)を上回る寸法を確保する必要がある。
また、画像を高精細化するためには各発光素子14のX方向における間隔Pを縮小する必要がある。対比例の構成においては間隔Pを縮小するほど距離dyを増加させる必要があるから、各発光素子14を配置するためにY方向に確保すべき寸法が増大するという前述の問題は画像の高精細化とともに特に顕在化する。さらに、各発光素子14の電流密度を低減するために各発光素子14の面積を拡大する場合にも、同様にdyを増加させる必要があるから、各発光素子14を配置するためにY方向に確保すべき寸法が増大するという問題が顕在化する。
これに対して、本形態では、第1行目の素子群G1の発光素子14と第2行目の素子群G2の発光素子14との間のX方向の距離D1、および、第3行目の素子群G3の発光素子14と第4行目の素子群G4の発光素子14との間のX方向の距離D2は、直線LYの間隔Pよりも大きい寸法(2P)に設定される。従って、第1行目の素子群G1の発光素子14と第2行目の素子群G2の発光素子14との中心間、および、第3行目の素子群G3の発光素子14と第4行目の素子群G4の発光素子との中心間にそれぞれ間隔Lを確保するためには、直線LX[1] (素子群G1)と直線LX[2] (素子群G2)との間の距離dy1、および、直線LX[3] (素子群G3)と直線LX[4] (素子群G4)との間の距離dy3はそれぞれ√(L2−4P2)を上回ればよい。すなわち、各発光素子14が形成される領域のY方向における寸法を対比例よりも小さくできる。なお、第2行目の素子群G2の発光素子14と第3行目の素子群G3の発光素子14との中心間のX方向の距離は直線LYの間隔Pと同じであるため、図2の距離dy2は図3に示す対比例の距離dyと同等である。
以上に説明したように、本形態の構成によれば、素子形成領域(各発光素子14が形成される領域)のY方向の寸法の増大を抑制できる。また、前述のように素子形成領域のY方向における寸法の増大は、高解像度化や発光素子14の面積の拡大に伴って特に問題となるから、本形態は、高解像度化や発光素子14の面積の拡大を図る場合に格別に有効である。
なお、集光性レンズアレイ11の光学的な特性(集光性能)は集光性レンズアレイ11の中心軸からY方向に離間するほど低下する。したがって、対比例においては、素子形成領域のY方向における端部に位置する発光素子14が集光性レンズアレイ11の中心軸から大きく離間するから、当該発光素子14からの出射光が感光体ドラム12の表面にて十分に集光しない可能性がある。これに対して本形態においては、素子形成領域のY方向の寸法が縮小される(すなわち各発光素子と集光性レンズアレイ11の中心軸との距離が短縮される)から、総ての発光素子14からの出射光が感光体ドラム12の表面に充分に集光する。したがって、対比例と比較して高精細な画像を形成することが可能となる。また、素子形成領域のY方向における寸法が縮小されるから、発光素子14(基板)のY方向の寸法を縮小できるという利点もある。
図2の構成においては、画素が格子状に配置された画像(潜像)が感光体ドラム12の表面に形成されるように、Y方向に隣り合う素子群Gにおける発光素子14間のY方向における中心間距離dy(dy1〜dy3)は、各直線LYの間隔Pの整数倍に設定される。さらに詳述すると、直線LX[1] (素子群G1)と直線LX[2] (素子群G2)との間の距離dy1と、直線LX[3] (素子群G3)と直線LX[4] (素子群G4)との間の距離dy3とは寸法Pに設定され、直線LX[2] (素子群G2)と直線LX[3] (素子群G3)との間の距離dy2は、寸法Pの2倍(2P)に設定される。
発光装置10の発光動作について図4から図7を参照しながら説明する。感光体ドラム12は図4の矢印に示す方向に回転(進行)し、感光体ドラムは1ドット分だけY方向に移動するたびに各素子群G(G1〜G4)における発光素子14が一斉に発光するという動作を繰り返す。
1回目の発光時において、感光体ドラム12の表面のうち図4にて斜線を付した領域(画素)が露光される。2回目の発光時においては、図5にて斜線を付した領域が露光される。3回目の発光時においては、図6にて斜線を付した領域が露光される。以下においても同様の発光動作が順次に行われ、図7に示すように(図7の斜線の領域は感光体ドラム12の表面のうち7回目の発光時に露光される領域を示す)、感光体ドラム12の表面には、搬送開始位置より4ドット分Y方向に移動した位置から、画素を格子状に配置した画像(潜像)が順次に形成される。
<B:第2実施形態>
図8は、第2実施形態に係る発光装置10の平面図である。図8に示すように、第1行目の素子群G1に属するn個の発光素子14の各々は第(4k+1)番目の各直線LY[4k+1]上に位置する(k=0,1,2,・・・,n)。また、第2行目の素子群G2に属するn個の発光素子14の各々は第(4k+2)番目の各直線LY[4k+2]上に位置する。また、第3行目の素子群G3に属するn個の発光素子14の各々は第(4k+4)番目の各直線LY[4k+4]上に位置する。また、第4行目の素子群G4に属するn個の発光素子14の各々は第(4k+3)番目の各直線LY[4k+3]上に位置する。
図8は、第2実施形態に係る発光装置10の平面図である。図8に示すように、第1行目の素子群G1に属するn個の発光素子14の各々は第(4k+1)番目の各直線LY[4k+1]上に位置する(k=0,1,2,・・・,n)。また、第2行目の素子群G2に属するn個の発光素子14の各々は第(4k+2)番目の各直線LY[4k+2]上に位置する。また、第3行目の素子群G3に属するn個の発光素子14の各々は第(4k+4)番目の各直線LY[4k+4]上に位置する。また、第4行目の素子群G4に属するn個の発光素子14の各々は第(4k+3)番目の各直線LY[4k+3]上に位置する。
すなわち、素子群G2の発光素子14の中心が位置する直線LY[4k+2]と素子群G3の発光素子14の中心が位置する直線LY[4k+4]との間隙内には素子群G4の発光素子14が位置する。したがって、Y方向に相隣接する素子群G2と素子群G3とに着目すると、素子群G2の各発光素子14と素子群G3の各発光素子14とのX方向における中心間距離D3は、直線LYの間隔Pよりも大きい距離2P(2列分)となる。
本形態の構成において、2行目の素子群G2の発光素子14と3行目の素子群G3の発光素子14との中心間に間隔Lを確保するためには、直線LX[2] (素子群G2)と直線LX[3] (素子群G3)との間の距離dy2が√(L2−4P2)を上回ればよい。従って、素子形成領域のY方向における寸法を対比例よりも小さくできる。
<C:第3実施形態>
図9は、第3実施形態に係る発光装置10の平面図である。図9に示すように、基板13の表面には5行の素子群G(G1〜G5)がY方向に並列に配置される。第1行目の素子群G1に属するn個の発光素子14の各々は第(4k+1)番目(k=0,1,2,・・・,n)の各直線LY[4k+1]上に位置する。第2行目の素子群G2に属するn個の発光素子14の各々は第(4k+3)番目の各直線LY[4k+3]上に位置する。また、第3行目の素子群G3に属するn個の発光素子14の各々は第(4k+5)番目の各直線LY[4k+5]上に位置する。第4行目の素子群G4に属するn個の発光素子14の各々は第(4k+2)番目の各直線LY[4k+2]上に位置する。第5行目の素子群G5に属するn個の発光素子14の各々は第(4k+4)番目の各直線LY[4k+4]上に位置する。従って、Y方向に隣接する各素子群Gの全ての組み合わせについて各発光素子14間のX方向における中心間の距離を、直線LYの間隔Pよりも大きく設定できる。
図9は、第3実施形態に係る発光装置10の平面図である。図9に示すように、基板13の表面には5行の素子群G(G1〜G5)がY方向に並列に配置される。第1行目の素子群G1に属するn個の発光素子14の各々は第(4k+1)番目(k=0,1,2,・・・,n)の各直線LY[4k+1]上に位置する。第2行目の素子群G2に属するn個の発光素子14の各々は第(4k+3)番目の各直線LY[4k+3]上に位置する。また、第3行目の素子群G3に属するn個の発光素子14の各々は第(4k+5)番目の各直線LY[4k+5]上に位置する。第4行目の素子群G4に属するn個の発光素子14の各々は第(4k+2)番目の各直線LY[4k+2]上に位置する。第5行目の素子群G5に属するn個の発光素子14の各々は第(4k+4)番目の各直線LY[4k+4]上に位置する。従って、Y方向に隣接する各素子群Gの全ての組み合わせについて各発光素子14間のX方向における中心間の距離を、直線LYの間隔Pよりも大きく設定できる。
素子群G2および素子群G3の組と素子群G4および素子群G5の組とについても同様の関係が成立するから、図9における距離dy2およびdy4は、√(L2−4P2)を上回ればよい。
同様に、素子群G3の発光素子14が位置する直線LY[4k+5]と素子群G4の発光素子14が位置する直線LY[4k+2]との間隙内には素子群G2および素子群G5の発光素子14が位置し、素子群G3の各発光素子14と素子群G4の各発光素子14とのX方向における中心間の距離は、直線LYの間隔Pよりも大きい距離3P(3列分)となる。第3行目の素子群G3の発光素子14と第4行目の素子群G4の発光素子14との中心間に間隔Lを確保するためには、直線LX[3] (素子群G3)と直線LX[4] (素子群G4)との間の距離dy2は√(L2−9P2)を上回ればよい。
以上に説明したように、本形態の構成によれば、素子形成領域のY方向における寸法を対比例よりも小さくできる。
<D:変形例>
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下の変形が可能である。また、以下に示す変形例のうちの2以上の変形例を組み合わせることもできる。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下の変形が可能である。また、以下に示す変形例のうちの2以上の変形例を組み合わせることもできる。
(1)変形例1
図2に示す構成においては、素子群G1の発光素子14は素子群G3の発光素子14から見てX方向の一方側にPだけ離れて配置され、素子群G2の発光素子14は素子群G3の発光素子14から見てX方向の他方側にPだけ離れて配置される。素子群G3の発光素子14は素子群G2の発光素子14から見てX方向の一方側にPだけ離れて配置され、素子群G4の発光素子14は素子群G2の発光素子14から見てX方向の他方側にPだけ離れて配置される。
図2に示す構成においては、素子群G1の発光素子14は素子群G3の発光素子14から見てX方向の一方側にPだけ離れて配置され、素子群G2の発光素子14は素子群G3の発光素子14から見てX方向の他方側にPだけ離れて配置される。素子群G3の発光素子14は素子群G2の発光素子14から見てX方向の一方側にPだけ離れて配置され、素子群G4の発光素子14は素子群G2の発光素子14から見てX方向の他方側にPだけ離れて配置される。
また、図8に示す構成においては、素子群G2の発光素子14は素子群G4の発光素子14から見てX方向の一方側にPだけ離れて配置され、素子群G4の発光素子14は素子群G4の発光素子14から見てX方向の他方側にPだけ離れて配置される。
さらに、図9に示す構成においては、素子群G1の発光素子14は素子群G4の発光素子14から見てX方向の一方側にPだけ離れて配置され、素子群G2の発光素子14は素子群G4の発光素子14から見てX方向の他方側にPだけ離れて配置される。素子群G2の発光素子14は素子群G5の発光素子14から見てX方向の一方側にPだけ離れて配置され、素子群G3の発光素子14は素子群G5の発光素子14から見てX方向の他方側にPだけ離れて配置される。素子群G3の発光素子14は素子群G2の発光素子14から見てX方向の他方側に2Pだけ離れて配置され、素子群G4の発光素子14は素子群G2の発光素子14から見てX方向の一方側にPだけ離れて配置される。素子群G4の発光素子14は素子群G2の発光素子14から見てX方向の一方側にPだけ離れて配置され、素子群G5の発光素子14は素子群G2の発光素子14から見てX方向の他方側にPだけ離れて配置される。
以上の例示から理解されるように、本発明においては、4行以上の素子群Gのうち、第1の素子群と、第2の素子群と、第2の素子群に隣り合う第3の素子群とに着目した場合に、複数の単位領域U(U1〜Un)の各々において、第2の素子群の発光素子は第1の素子群の発光素子から見てX方向における一方側に配置され、第3の素子群の発光素子は第1の素子群の発光素子から見てX方向における他方側に配置されるという条件を満たしていれば足り、各発光素子14の配列の態様は以上の例示に限定されない。「第1の素子群」には、図2に示す素子群G2,G3、図8に示すG4、図9に示すG2,G4,G5が含まれる。
換言すると、各発光素子14が形成される領域のY方向の寸法が増大することを抑制するために、4行以上の素子群Gのうち何れか2行のY方向に隣り合う素子群Gの発光素子14間のX方向の距離が、X方向に沿った位置が隣接する発光素子14間のX方向の距離P(直線LYの間隔P)よりも大きいという態様であればよい。上述の各実施形態の態様に限定されずに種々の変更が可能である。例えば、第3実施形態においては、互いにY方向に隣り合う素子群Gの発光素子14間のX方向における中心間距離は全て寸法Pより大きく設定されているが、互いにY方向に隣り合う素子群Gのうち素子群G2および素子群G3の発光素子14間のX方向における中心間距離のみが寸法Pよりも大きいという態様であってもよい。
(2)変形例2
第1実施形態においては、Y方向に隣り合う各素子群Gの発光素子14のY方向における中心間の距離dy(dy1〜dy3)は任意に変更される。例えば、画像の各画素を格子状に配置する必要がないのであれば、各発光素子14間のY方向の距離dy(dy1〜dy3)は、寸法Pの整数倍でなくてもよい。
第1実施形態においては、Y方向に隣り合う各素子群Gの発光素子14のY方向における中心間の距離dy(dy1〜dy3)は任意に変更される。例えば、画像の各画素を格子状に配置する必要がないのであれば、各発光素子14間のY方向の距離dy(dy1〜dy3)は、寸法Pの整数倍でなくてもよい。
(3)変形例3
発光素子14は、OLED素子であってもよいし、無機発光ダイオードやLED(Light Emitting Diode)であってもよい。要は、電気エネルギーの供給(電界の印加や電流の供給)に応じて発光する総ての素子を本発明の発光素子14として利用できる。
発光素子14は、OLED素子であってもよいし、無機発光ダイオードやLED(Light Emitting Diode)であってもよい。要は、電気エネルギーの供給(電界の印加や電流の供給)に応じて発光する総ての素子を本発明の発光素子14として利用できる。
<E:電子機器>
次に、図10を参照して、本発明に係る電子機器のひとつの態様である画像形成装置について説明する。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。
次に、図10を参照して、本発明に係る電子機器のひとつの態様である画像形成装置について説明する。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、各々が同様の構成である4個の発光装置10K,10C,10M,10Yが、各々の構成が同様である4個の感光体ドラム(像担持体)110K,110C,110M,110Yの像形成面110に対向する位置にそれぞれ配置されている。発光装置10K,10C,10M,10Yは、上記の各形態に係る発光装置10と同様の構成である。
図10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とが設けられており、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、外周面に感光層を有する4個の感光体ドラム110K,110C,110M,110Yが互いに所定の間隔をおいて配置される。添字「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、発光装置10(K,C,M,Y)と、現像器114(K,C,M,Y)とが配置されている。コロナ帯電器111(K,C,M,Y)は、これに対応する感光体ドラム110(K,C,M,Y)の像形成面110A(外周面)を一様に帯電させる。発光装置10(K,C,M,Y)は、各感光体ドラムの帯電した像形成面110Aに静電潜像を書き込む。各発光装置10(K,C,M,Y)においては、感光体ドラム110(K,C,M,Y)の母線(主走査方向)に沿って複数の発光素子20が配列する。静電潜像の書き込みは、複数の発光素子20によって感光体ドラム110(K,C,M,Y)に光を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110(K,C,M,Y)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上に順次に一次転写されることによって中間転写ベルト120上で重ね合わされ、この結果としてフルカラーの顕像が形成される。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(記録材)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。
次に、図11を参照して、本発明に係る画像形成装置の他の形態について説明する。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11に示すように、感光体ドラム110の周囲には、コロナ帯電器168と、ロータリ式の現像ユニット161と、上記の実施形態に係る発光装置10と、中間転写ベルト169とが設けられている。
コロナ帯電器168は、感光体ドラム110の外周面を一様に帯電させる。発光装置10は、感光体ドラム110の帯電させられた像形成面(外周面)に静電潜像を書き込む。この発光装置10においては、感光体ドラム110の母線(主走査方向)に沿って複数の発光素子32が配列する。静電潜像の書き込みは、これらの発光素子32から感光体ドラム110に光を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110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110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110から顕像を静電的に吸引することにより、感光体ドラム110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110の最初の1回転で、発光装置10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、発光装置10A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110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に順次に重ね合わせられ、この結果として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上に形成する。
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。
以上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、再び定着器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。
図10および図11に例示した画像形成装置は、OLED素子を発光素子20として採用した光源(露光手段)を利用しているので、レーザ走査光学系を用いた場合よりも装置が小型化される。なお、以上に例示した以外の電子写真方式の画像形成装置にも本発明の発光装置10を採用することができる。例えば、中間転写ベルトを使用せずに感光体ドラムからシートに対して直接的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本発明に係る発光装置10を応用することが可能である。
本発明に係る発光装置の用途は感光体の露光に限定されない。例えば、本発明の発光装置は、原稿などの読取対象に光を照射するライン型の光ヘッド(照明装置)としてスキャナなどの画像読取装置に採用される。この種の画像読取装置としては、スキャナ、複写機やファクシミリの読取部分、バーコードリーダ、あるいはQRコード(登録商標)のような二次元画像コードを読む二次元画像コードリーダがある。また、複数の発光素子(特に発光素子)を面状に配列した発光装置は、液晶パネルの背面側に配置されるバックライトユニットとしても採用される。また、複数の発光素子を行列状に配列した発光装置は各種の電子機器の表示装置として採用される。
10……発光装置、14……発光素子、U1〜Un……単位領域、G(G1〜G5)……素子群。
Claims (8)
- 第1方向に配列する発光素子を各々が含む4行以上の素子群が前記第1方向とは異なる第2方向に並列に配置され、
前記第1方向に配列する複数の単位領域の各々に、前記4行以上の素子群の各々の発光素子が前記第1方向における異なる位置に1つずつ配置され、
前記4行以上の素子群は、第1の素子群と、第2の素子群と、前記第2の素子群に隣り合う第3の素子群とを含み、
前記複数の単位領域の各々において、前記第2の素子群の発光素子は前記第1の素子群の発光素子から見て前記第1方向における一方側に位置し、前記第3の素子群の発光素子は前記第1の発光素子群の発光素子から見て前記第1方向における他方側に位置する
発光装置。 - 前記各発光素子は、前記第1方向に沿って等間隔に並列されて前記第2方向に延在する各直線上に位置する
請求項1の発光装置。 - 前記4行以上の素子群は4行の素子群であり、
第1行の素子群の各発光素子は第(4k+1)番目の前記各直線上に位置し(k=0,1,・・・,n)、
第2行の素子群の各発光素子は第(4k+3)番目の前記各直線上に位置し、
第3行の素子群の各発光素子は第(4k+2)番目の前記各直線上に位置し、
第4行の素子群の各発光素子は第(4k+4)番目の前記各直線上に位置する
請求項2の発光装置。 - 前記第1行の素子群の各発光素子と前記第2行の素子群の各発光素子との間の前記第2方向の距離、および、前記第3行の素子群の各発光素子と前記第4行の素子群の各発光素子との間の前記第2方向の距離は、前記第2行の素子群の各発光素子と前記第3行の素子群の各発光素子との間の前記第2方向の距離よりも小さい
請求項3の発光装置。 - 前記4行以上の素子群は4行の素子群であり、
第1行の素子群の各発光素子は第(4k+1)番目の前記各直線上に位置し(k=0,1,・・・,n)、
第2行の素子群の各発光素子は第(4k+2)番目の前記各直線上に位置し、
第3行の素子群の各発光素子は第(4k+4)番目の前記各直線上に位置し、
第4行の素子群の各発光素子は第(4k+3)番目の前記各直線上に位置する
請求項2の発光装置。 - 前記第2行の素子群の各発光素子と前記第3行の素子群の各発光素子との間の第2方向の距離は、前記第1行の素子群の各発光素子と前記第2行の素子群の各発光素子との間の第2方向の距離、および、前記第3行の素子群の各発光素子と前記第4行の素子群の各発光素子との間の第2方向の距離より小さい
請求項5の発光装置。 - 前記4行以上の素子群は5行の素子群であり、
第1行の素子群の各発光素子は第(4k+1)番目の前記各直線上に位置し(k=0,1,・・・,n)、
第2行の素子群の各発光素子は第(4k+3)番目の前記各直線上に位置し、
第3行の素子群の各発光素子は第(4k+5)番目の前記各直線上に位置し、
第4行の素子群の各発光素子は第(4k+2)番目の前記各直線上に位置し、
第5行の素子群の各発光素子は第(4k+4)番目の前記各直線上に位置する
請求項2の発光装置。 - 請求項1から請求項7の何れかの発光装置を具備する電子機器。
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