JP4320681B2 - 電気光学装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えばＥＬ素子等の発光素子またはライトバルブ素子のような電気光学素子
が配列された電気光学パネルを備えた電気光学装置およびそれを用いた画像形成装置なら
びに電気光学装置の製造方法に関する。

従来たとえば電子写真方式の画像形成装置における感光体ドラム等の像担持体上に静電
潜像を形成するために、エレクトロルミネセント素子（以下、ＥＬ素子という）等の発光
素子を複数個、例えばライン状に配列させて設けた発光素子アレイ（ＥＬ素子アレイ）等
の発光パネルを使用する技術が開発されている。このような技術では、一般的に、発光パ
ネルと像担持体との間に集束性レンズアレイが配置される。又このような配置において、
上記発光パネルから発せられた光の損失を低減するために、下記特許文献１のように発光
パネルと集束性レンズアレイとの間に光透過部材を配置することが提案されている。

図９は従来の画像形成装置の一部の概略を示す斜視図、図１０はその側面図である。本
例の画像形成装置１では、ＥＬ素子アレイ等の発光パネル２と感光体ドラム等の像担持体
１０との間に、集束性レンズアレイ４が配置され、発光パネル２と収束性レンズアレイ４
との間に光透過部材３が配置されている。収束性レンズアレイ４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）。

図１１は収束性レンズアレイ４の概略構成を示す斜視図である。この収束性レンズアレ
イ４は、一方向（図でＸ方向）に千鳥状に配列させた複数の屈折率分布型レンズ４１を有
する。その屈折率分布型レンズ４１としては、例えば中心軸での屈折率が低く、中心軸か
ら離れるほど屈折率が高くなるように構成されたグレーデッドインデックス光ファイバ等
が用いられ、前記発光パネル２から入射した光を透過させて該パネル２上に形成される像
に対する正立像を像担持体１０上に結像する構成である。これらの複数の屈折率分布型レ
ンズ４１で得られた像は像担持体１０上で１つの連続した像を構成する。

ところが、上記発光パネル２を構成するＥＬ素子等の発光素子には、例えば図１２に示
すように明るさ（輝度やパワー）のバラツキがある。図中のＡ１は発光素子から射出され
る光の明るさ、Ａ１’は像担持体等の結像面での明るさを表す。上記のバラツキは発光素
子の製造バラツキなどが原因である。このような発光素子の明るさにバラツキがある状態
で静電潜像を形成すると、最終的に現像した画像に濃淡の差や濃淡ムラ等が出てしまい綺
麗な画像を得ることができない。そこで、上記のような発光素子の明るさのバラツキを無
くすために、下記特許文献２のようにドライバＩＣ等の駆動回路上に上記のバラツキを補
正する機能（例えば電流・電圧の調整、発光時間の調整など）を設けることが提案されて
いる。

特開２００６−２１８８４８号公報 特開２００６−２８９７２１号公報

しかしながら、駆動回路上に上記のような機能を設けると、駆動回路が大型化して発光
パネルの小型化に不利となるだけでなく、コストが嵩む等の不具合がある。また発光素子
の明るさのバラツキを補正するには、発光素子の明るさの測定と、電流・電圧または発光
時間の調整とを繰り返し行わなければならないので多大な労力と時間を要し、非能率的で
製作コストが増大する等の不具合がある。

本発明は上記の問題点に鑑みて提案されたもので、発光素子の明るさのバラツキ、及び
それに起因する画像の濃淡ムラ等の不具合を容易に解消することのできる電気光学装置お
よびそれを用いた画像形成装置ならびに電気光学装置の製造方法を提供することを目的と
する。

上記の目的を達成するために本発明による電気光学装置およびその製造方法ならびに電
気光学装置の製造方法は、以下の構成としたものである。すなわち、本発明による電気光
学装置は、与えられた電気エネルギーにより発光特性または光の透過特性が変化する複数
の電気光学素子を有し、前記複数の電気光学素子の各々からの光を射出する電気光学パネ
ルと、前記電気光学パネルから射出する光を透過させて前記電気光学パネル上の像に対す
る正立像を結像可能な屈折率分布型レンズが該レンズの光軸方向と直角方向に複数配列さ
れ、その複数のレンズで得られた像が１つの連続した像を構成する集束性レンズアレイと
、前記電気光学パネルと前記集束性レンズアレイとの間に介在され、前記電気光学パネル
から射出する光を前記集束性レンズアレイに導く光透過部材とを備え、前記光透過部材の
光透過率を、前記レンズの配列方向において異ならせたことを特徴とする。

上記のように光透過部材の光透過率を、前記レンズの配列方向において異ならせたこと
によって、複数の電気光学素子の明るさのバラツキ等に起因する画像の濃淡ムラ等の不具
合を容易に解消することが可能となる。

前記光透過部材は、例えば前記レンズの光軸方向に一層または複数層積層した構成とし
、その少なくとも１つの層の光透過部材の光透過率を、前記レンズの配列方向において異
ならせるようにしてもよい。このようにすると、光透過部材を構成する少なくとも１層の
光透過部材の光透過率を変化させるだけで、複数の電気光学素子の明るさのバラツキ等に
起因する画像の濃淡ムラ等の不具合を容易に解消することが可能となる。

具体的には、例えば前記光透過部材の光透過率を、前記複数の電気光学素子から射出さ
れる光の明るさ、又は前記複数の電気光学素子から射出され前記集束性レンズアレイを透
過した光の明るさに応じて異ならせるもので、より好ましくは上記の明るさに、ほぼ反比
例して異ならせるようにすればよい。そのようにすると、複数の電気光学素子から射出さ
れる光の明るさ、又は複数の電気光学素子から前記集束性レンズアレイを透過して射出さ
れる光の明るさが、明るいほど光透過部材の光透過率が低く設定され、逆に上記の明るさ
が低下するほど光透過部材の光透過率が高く設定される。それによって、前記複数の電気
光学素子と集束性レンズアレイとの間に光透過部材を介在させたときの明るさや光透過率
を、前記レンズの配列方向において均一化させることができる。

また本発明による画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電器と、前
記電気光学パネルから進行して前記集束性レンズアレイを透過する光を、前記像担持体の
帯電された面に照射して潜像を形成する前記の電気光学装置と、前記潜像にトナーを付着
させることにより前記像担持体に顕像を形成する現像器と、前記像担持体から前記顕像を
他の物体に転写する転写器とを備えたことを特徴とする。このように本発明による画像形
成装置は、前記のように構成された電気光学装置を用いて潜像形成を行うことで、バラツ
キやムラの無い潜像形成が可能となり、高品質な画像形成を行うことができる。

さらに本発明による電気光学装置の製造方法は、前記の電気光学装置を製造する方法で
あって、前記複数の電気光学素子から射出される光の明るさ、又は前記複数の電気光学素
子から前記集束性レンズアレイを透過して射出される光の明るさを前記レンズの配列方向
に沿って順に測定する明度測定工程と、前記明度測定工程で得られた測定結果に基づいて
前記光透過部材の光透過率を、前記レンズの配列方向において段階的もしくは連続的に異
なるように設定する光透過率設定工程とを有し、その光透過率設定工程で設定された光透
過率を有する光透過部材を、前記電気光学パネルと前記集束性レンズアレイとの間に介在
させた状態に組み付ける組付工程とを有することを特徴とする。このような電気光学装置
の製造方法によれば、前記複数の電気光学素子の明るさのバラツキ等に起因する画像の濃
淡ムラ等の不具合を解消して高品質な電気光学装置を容易・安価に提供するすることが可
能となる。

以下、本発明による電気光学装置および画像形成装置ならびに電気光学装置の製造方法
を、図に示す実施形態に基づいて具体的に説明する。なお、以下の各図においては、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。また以下の各実施形態における電
気光学装置としては、それぞれ電子写真方式を利用した画像形成装置における感光体ドラ
ム等の像担持体上に静電潜像を形成するためのライン型の光ヘッドとして用いられる場合
を例にして説明する。

＜第１の実施形態＞
〔電気光学装置〕
図１は本発明による電気光学装置の一実施形態を示す平面図であり、図２はその電気光
学装置の側面図である。図示例の電気光学装置１は、発光パネル（電気光学パネル）２と
、集束性レンズアレイ４と、その発光パネルと集束性レンズアレイ４との間に介在させた
光透過部材３とを有する。上記発光パネル２は、光透過性の素子基板（アレイ基板）２２
と、素子基板２２上に形成された複数の電気光学素子としての発光素子２１と、これらの
発光素子２１を覆う封止体２３とを有し、各発光素子２１からの光を素子基板２２の光出
射面（図で上面）Ｓ３から射出する構成である。

上記各発光素子２１は、与えられた電気エネルギーにより発光特性が変化する電気光学
素子であり、具体的には注入されたキャリヤの再結合によって励起して発光する発光層と
、この発光層を挟む一対の電極を有し、これら一対の電極間に印加された電圧に応じて発
光する有機ＥＬ素子である。これら一対の電極のうち、素子基板２２側の電極は、ＩＴＯ
（Indium Tin oxide）等の透明電極である。発光パネル２には、各発光素子２１へ駆動電
圧を与えるための配線が設けられている。なお、発光パネル２に、各発光素子２１へ駆動
電圧を与えるための回路素子（例えばＴＦＴ（薄膜トランジスタ））を設けてもよい。

素子基板２２は、ガラスや透明なプラスチックなどの光透過性の材料で形成された平板
であり、この素子基板２２上に発光素子２１が一方向に千鳥状に配列されており、これら
の発光素子２１を通る平面が発光面Ｑとなっている。封止体２３は、素子基板２２に取り
付けられており、素子基板２２と協働して、発光素子２１を外気、特に水分および酸素か
ら隔離してその劣化を抑制する。

集束性レンズアレイ４は、その光入射面Ｓ２に入射した光の一部を透過させてその光出
射面Ｓ１から射出するものであり、発光パネル２から進行する光を透過させて発光面Ｑの
像（発光パネル２上の像）に対する正立像を結像可能な複数の屈折率分布型レンズ４１を
有する。集束性レンズアレイ４の光入射面Ｓ２と発光パネル２の光出射面Ｓ３とは互いに
対向しており、発光面Ｑと光出射面Ｓ３との間隔は、素子基板２２の厚みと光透過部材３
の厚みの和に略一致している。上記のような電気光学装置１においては、光出射面Ｓ１と
結像面Ｐとの間隔が、集束性レンズアレイ４の像側の作動距離に合致するように配置され
る。

上記各屈折率分布型レンズ４１は、図１に示すように一方向（Ｘ方向）に千鳥状に配列
されており、発光パネル２の発光素子２１が形成された領域に重なっている。複数の屈折
率分布型レンズ４１で得られた像は、１つの連続した像を構成する。なお、発光素子２１
および屈折率分布型レンズ４１の配列パターンは、それぞれ、図示の形態に限定されず、
単列または三列以上でもよいし他の適切なパターンで配列されていてもよい。

光透過部材３は、発光パネル２と集束性レンズアレイ４との間に介在されて両者の間隔
を一定に保つと共に、発光パネル２からの光を集束性レンズアレイ４に導く構成であり、
上記レンズ１の光軸方向に１つまたは複数個の層として構成される。また上記光透過部材
３は、各屈折率分布型レンズ４１の光軸を横切って延在し、本実施形態においてはガラス
または透明なプラスチックで形成されたＸ方向に長い全体ほぼ直方体状に形成され、発光
パネル２から射出する光を透過させて集束性レンズアレイ４に導く。上記発光パネル２の
面のうち、発光パネル２側の面の全域は発光パネル２の光出射面Ｓ３に接し、集束性レン
ズアレイ４側の面には集束性レンズアレイ４の光入射面Ｓ２の全域が接している。

そして本発明は上記光透過部材３の光透過率、より詳しくは前記レンズ４１の光軸方向
における光透過率を、前記レンズ４１および発光素子２１の配列方向（図１，図２におけ
るＸ方向）において異ならせるようにしたもので、図の実施形態においては上記光透過部
材３を１つの層として構成し、その１つの層からなる光透過部材３を長手方向（上記Ｘ方
向）に複数個の部分３０ａ〜３０ｃに分けて、その各部分３０ａ〜３０ｃの光透過率を異
ならせたものである。それによって、複数の電気光学素子としての前記発光素子２１また
は、その素子２１と集束性レンズアレイ４と合わせた明るさのバラツキを解消することが
可能となるものである。

具体的には、例えば前記複数の発光素子２１から射出される光の明るさが、図３のＡ１
のように発光素子２１やレンズ４１の配列方向（図３で左右方向）すなわち前記Ｘ方向に
バラツキがある場合に、その明るさにほぼ反比例して光透過部材３の光透過率を設定する
ようにしたもので、本実施形態においては図３に示すように発光素子２１の配列方向中央
部が明るく、両端部の明るさが中央部よりも低下するので、それに応じて光透過部材３の
両端部分３０ａ，３０ｃの光透過率を比較的高い光透過率ａ１とし、中央部分３０ｂの光
透過率を、それよりも低い光透過率ａ２となるようにしたものである。

それによって、図２において光の明るさＩ_Ｘ１の発光素子２１からの光が素子基板２２
と光透過部材３の部分３０ａおよび集束性レンズアレイ４を透過して像担持体１０等の結
像面に投影結像される光の明るさＩ_Ｙ１と、光の明るさＩ_Ｘ２の発光素子２１からの光が
素子基板２２と光透過部材３の部分３０ａおよび集束性レンズアレイ４を透過して像担持
体１０等の結像面に投影結像される光の明るさＩ_Ｙ２とを、ほぼ等しくすることができる
ものである。その関係を下記（１）〜（３）式に示す。なお、下記式中のｂは素子基板２
１の光透過率、ｓは集束性レンズアレイの光利用率を表す。

上記のように本発明によれば、光透過部材３の光透過率を、前記レンズ４１の配列方向
において異ならせることで、発光素子２１の明るさのバラツキを補正することが可能とな
る。特に、上記実施形態のように発光素子２１の明るさに応じて光透過部材３のレンズ４
１の配列方向における光透過率を段階的に異ならせる（変化させる）ことで前記図３のＡ
１のような発光素子の明るさのバラツキを補正できるもので、同図のＡ２は補正後の明る
さ、すなわち図２のように発光パネル２と集束性レンズアレイ４との間に光透過部材３を
介在させた状態での結像面Ｐ上での明るさを表す。Ａ１に比べＡ２の明るさのバラツキが
少ないことが分かる。

なお、上記実施形態は光透過部材３の光透過率を段階的に異ならせたが、連続的に変化
させるようにしてもよい。また上記実施形態は、発光素子２１の明るさのバラツキを補正
したが、集束性レンズアレイ４にも透過率や明るさのバラツキがある場合には、発光素子
２１と集束性レンズアレイ４とを合わせた明るさのバラツキに応じて光透過部材３の光透
過率を異ならせるようにしてもよい。さらに上記光透過部材３として、なるべく光透過率
の高いものを使用すると、補正後の明るさを、より明るくすることができる。

以上説明したように、上記の電気光学装置１は、複数の電気光学素子としての発光素子
２１を有する電気光学パネルとしての発光パネル２と、発光パネル２から射出する光を透
過させて発光パネル２上の像に対する正立像を結像可能な屈折率分布型レンズ４１が一方
向に複数配列され、複数の屈折率分布型レンズ４１で得られた像が１つの連続した像を構
成する集束性レンズアレイ４と、上記発光パネル２と集束性レンズアレイ４との間に配置
され、発光パネル２から射出した光を集束性レンズアレイ４に導く光透過部材３とを備え
、その光透過部材３の光透過率を、上記レンズ４１の配列方向において異ならせることに
よって、上記発光素子２１の明るさ若しくは集束性レンズアレイ４を含めた上記素子２１
の明るさのバラツキを容易に補正することが可能となるものである。

〔電気光学装置の製造方法〕
次に、上記実施形態の電気光学装置を例にして本発明による電気光学装置の製造方法を
具体的に説明する。上記実施形態の電気光学装置１の製造方法としては多種の方法が考え
られるが、ここでは製造方法１と製造方法２の２つの方法を例示する。

＜製造方法１＞
製造方法１では、まず、発光パネル２および光透過部材３を製造する。発光パネル２の
製造では、光透過性の平板を素子基板２２として用い、この平板上に図１に示すように複
数のＥＬ素子よりなる発光素子２１を一方向（前記Ｘ方向）に千鳥状に配列する。一方、
光透過部材３を製造するに当たっては、先ず、上記複数の発光素子２１から射出される光
の明るさ、または上記複数の発光素子２１から射出され集束性レンズアレイ４を透過した
光の明るさを測定する。これらの測定では、発光素子２１や集束性レンズアレイ４のレン
ズ４１の配列方向（前記Ｘ方向）に沿って順に若しくは一括して測定する。

なお、上記複数の発光素子２１から射出される光の明るさを測定する場合には、複数の
発光素子２１から射出された光が、発光パネル２を構成する部材（上記実施形態において
は素子基板２２）を透過した後の明るさを測定すればよい。また上記複数の発光素子２１
から射出され集束性レンズアレイ４を透過した光の明るさを測定する場合には、上記発光
素子２１と集束性レンズアレイ４を所定の組立て状態に配置するか、若しくは両者が上記
レンズ４１の光軸方向に重なるように配置した状態で測定する。或いは複数の発光素子２
１から射出される光の明るさの測定と、集束性レンズアレイ４を透過する光の明るさや透
過率もしくは光減衰率を別々に測定し、その測定結果に基づいて上記複数の発光素子２１
から集束性レンズアレイ４を透過した光の明るさを計算により求めるようにしてもよい。

次いで、上記の測定結果に基づいて上記の明るさに前記Ｘ方向におけるバラツキがある
場合には、それに応じて光透過部材３の光透過率を異ならせるもので、前記図２のように
光透過部材３を１つの層として構成し、その光透過率を、その長手方向（前記Ｘ方向）に
段階的に異ならせる場合には、光透過部材３を上記長手方向に複数個の部分３０ａ〜３０
ｃに分けて、各部分３０ａ〜３０ｃの長さ寸法と光透過率とをそれぞれ決定して、それに
応じた光透過率を有する各部分を繋ぎあわせて光透過部材３を形成すればよい。本実施形
態においては図４（ａ）に示すように光透過率ａ２の透光性材料で形成した中央部分３０
ｂの両側に、光透過率ａ１の透光性材料で形成した両端部分３０ａ、３０ｃを一体的に固
着してなる光透過部材３を形成する。

次に、上記光透過部材３を図４（ａ）のように発光パネル２に接合する。この接合は、
光透過部材３の一方の最広面（図の下面）の全域が発光パネル２の光出射面Ｓ３に接し、
発光パネル２の発光素子２１が形成された領域の全域が上記の最広面に重なり、上記光透
過部材３の長手方向と発光素子２１の配列方向とが一致するように行われる。次いで、図
４（ｂ）のように光透過部材３の他方（発光パネル２と反対側）の最広面（図で上面）に
集束性レンズアレイ４を接合する。この接合は、集束性レンズアレイ４の光入射面Ｓ２の
全域が光透過部材３の上記他方の最広面に接し、集束性レンズアレイ４の屈折率分布型レ
ンズ４１の配列方向（Ｘ方向）と上記光透過部材３の長手方向とが一致し、各屈折率分布
型レンズ４１が発光パネル２の発光素子２１が形成された領域に重なるように行われる。

そして最後に、上記発光パネル２と光透過部材３および集束性レンズアレイ４との相対
位置を固定化する。この固定化の方法は任意であり、例えば、光透過部材３の側面（上下
面）を発光パネル２および集束性レンズアレイ４に接着してもよいし、発光パネル２およ
び集束性レンズアレイ４を光透過部材３側に付勢するケースに、発光パネル２、光透過部
材３および集束性レンズアレイ４を収容してもよい。

＜製造方法２＞
製造方法２では、発光パネル２の製造と、前記のバラツキの測定は、製造方法１と同様
であり、その測定結果に基づいて光透過部材３の光透過率を異ならせる点も同様である。
特に、前記のように１つの層よりなる光透過部材３を長手方向に複数に分割し、その各部
分の長さ寸法と光透過率を決定する点は前記と同様である。そして、当該製造方法２にお
いては、先ず中央部分３０ｂを光透過率ａ２の透光性材料で形成するもので、その透光性
材料を発光パネル２上に直接載せて上記中央部分３０ｂを形成するか、或いは別途形成し
たものを発光パネル２上に載せてもよい。

図５（ａ）は予め略直方体状に形成した光透過率ａ２の中央部分３０ｂを発光パネル２
上に載せ、その上に集束性レンズアレイ４を載置したものである。上記部分３０ａと発光
パネル２及び集束性レンズアレイ４とは互いに密着した状態に接合させる。次いで、図５
（ｂ）のように上記部分３０ｂの両側の発光パネル２と集束性レンズアレイ４との間に、
接着材を兼ねる光透過率ａ１の透明な透光性材料を注入し、これを硬化させて部分３０ａ
および３０ｃを形成する。なお、流動性のある上記透光性材料の流出を防止すると共に、
上記部分３０ａ、３０ｃを所望の形状に成形するためにガイド枠等を用いてもよい。

＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態に係る電気光学装置について説明する。本実施形態の電
気光学装置１では、光透過部材を前記レンズの光軸方向に複数の積層した多層構造に構成
し、これらの層の少なくとも１つ、本実施形態においては２つの層の光透過率を異ならせ
たものである。以下、前記第１の実施形態と異なる点を中心に詳細に説明する。

〔電気光学装置〕
図６は本発明による第２の実施形態の電気光学装置の側面図（立面図）である。本実施
形態の電気光学装置１が前記図２の実施形態と異なる点は、前記の光透過部材３が１つの
層で構成されているのに対し、本実施形態の光透過部材３は複数の層で構成されている点
であり、図の場合は３つの層３１〜３３で構成されている。その光透過部材３は、発光パ
ネル２と集束性レンズアレイ４の間に充填されて両者の間隔を一様とする部材であり、各
屈折率分布型レンズ４１の光軸を横切って延在する光透過性の複数の層３１〜３３で構成
され、発光パネル２から進行する光を透過させる。

層３１は、層３２と層３３に介在された等厚の中間層であり、本実施形態においてはガ
ラスまたは透明なプラスチックで形成され、その層３１の光透過率はａ３で全長にわたっ
て一定に保たれている。上記層３１の発光パネル２側の面の全面は、層３２の集束性レン
ズアレイ４側の面の全面に接合しており、層３１の集束性レンズアレイ４側の面の全面は
、層３３の発光パネル２側の面の全面に接合している。

層３２は層３１と発光パネル２に挟まれた等厚の接着材を兼ねる層であり、Ｘ方向に連
なる直方体状の複数の部分３２ａ〜３２ｃで構成されている。部分３２ｂは光透過率がａ
５の透明な接着材を兼ねる透光性材料で形成されており、部分３２ａおよび３２ｃは、そ
れぞれ光透過率がａ４の透明な接着材を兼ねる透光性材料で形成されている。

層３３は層３１と集束性レンズアレイ４に挟まれた等厚の接着材を兼ねる層であり、Ｘ
方向に連なる直方体状の複数の部分３３ａ〜３３ｂで構成されている。部分３３ａは光透
過率がａ６の透明な接着材を兼ねる透光性材料で形成されており、部分３３ｂは、光透過
率がａ７の透明な接着材を兼ねる透光性材料で形成されている。

上記層３２と層３３の上記各部分３２ａ〜３２ｃ，３３ａ〜３３ｂのＸ方向の長さ及び
光透過率は、前記と同様に複数の発光素子２１の明るさ、または該発光素子２１と集束性
レンズアレイ４とをあわせた明るさに応じて適宜設定し、それによって発光パネル２と光
透過部材３および集束性レンズアレイ４とを図６のように組付けた状態での明るさがＸ方
向においてほぼ一定になるようにしたものである。

その関係を数式を用いて説明すると、図６において所定の明るさＩ_Ｘを有する発光素子
２１から射出された光が、素子基板２２と複数層の光透過部材３および集束性レンズアレ
イ４を透過して結像面に結像される際の光の明るさをＩ_Ｙとすると、そのＩ_Ｙは、下記式
（４）のように表すことができる。なお、式中のａ、ｂ、ｃ、ｄ‥‥は、上記発光素子２
１からの光が順に透過する部材の光透過率であり、ｓは集束性レンズアレイ４の光利用率
を表す。

なお、上記式（４）中の光透過率ａは、下記式（５）のように表すことができる。その
式（５）中のαは吸収係数で物質固有の値であり、そのαは下記式（６）のように表すこ
とができる。式（６）中のｋは消衰係数で物質固有の値であり、λは光の波長を表す。他
の光透過率ｂ、ｃ、ｄ・・についても同様である。

そして、本実施形態においては、光透過部材３の層３２と層３３の光透過率を部分的に
異ならせることで、全ての発光素子２１から射出されて結像面に結像される際の光の明る
さＩ_Ｙがほぼ一定になるようにしたものである。それによって、前記各発光素子２１また
は集束性レンズアレイ４をも含めた発光素子２１からの光の明るさにバラツキがある場合
でも、前記Ｘ方向における明るさをほぼ一定にすることができるものである。

以上の説明から明らかなように、本実施形態においても前記第１の実施形態と同様の作
用効果が得られる。また本実施形態のように光透過部材３を複数の層３１〜３３で形成す
ると共に、その２以上の層を複数の部分に分割して各部分の光透過率を異ならせると、よ
り多くの種類の光透過率分布を得ることが可能となり、前記の明るさのバラツキを、より
きめ細かく補正することができるものである。

なお、上記実施形態は、複数の発光素子２１から射出される光の明るさ、又は複数の電
発光素子２１から射出され集束性レンズアレイ４を透過した光の明るさに応じて２つの層
３２と３３の光透過率の分布を異ならせるようにしたが、そのいずれか一方のみ若しくは
３つ以上の層の光透過率分布を異ならせてもよい。また上記複数の電発光素子２１から射
出され集束性レンズアレイ４を透過した光の明るさに応じて光透過部材３の光透過率を異
ならせる場合、複数の電発光素子２１から射出される光の明るさのバラツキはいずれかの
層（例えば層３３）で補正し、集束性レンズアレイ４の明るさや光透過率もしくは光吸収
率のバラツキは他の層（例えば層３２）で補正することもできる。さらに上記層の数や分
割する層の数および分割する部分の個数は適宜変更可能である。

〔電気光学装置の製造方法〕
次に、上記第２の実施形態における電気光学装置１を例にして光透過部材３を複数の層
で形成する場合の製造方法について説明する。上記第２の実施形態における電気光学装置
の製造方法についても多種の方法が考えられるが、ここでは１つの製造方法を例示する。

まず、発光パネル２および層３１を製造する。その層３１は例えばガラスや透明なプラ
スチックなどの透光性材料で所定の大きさ形状に形成する。その透光性材料としては前記
の明るさが低下しないようになるべく光透過率が高いものを用いるとよく、本実施形態に
おいて前述のように光透過率がａ３で全長にわたって一定になるように構成されている。

そして、図７（ａ）に示すように、発光パネル２の光出射面Ｓ３上の部分３２ｂの設置
位置に、光透過率がａ５の透明な接着材を兼ねる透光性材料をコートし、その透光性材料
を、発光パネル２と層３１との間に挟んで所定の厚さになるまで圧縮する。その状態で硬
化させることによって、同図（ｂ）のように部分３２ｂを形成すると共に、その部分３２
ｂを介して発光パネル２と層３１とを接着させる。次いで、同図（ｂ）のように、上記部
分３２ｂの両側の発光パネル２と層３１との間に光透過率がａ４の透明な接着材を兼ねる
透光性材料を注入し、それを硬化させて図７（ｃ）に示すように部分３２ａと部分３２ｃ
とを形成する。

次に、図７（ｃ）に示すように、層３１の発光パネル２と反対側の面（上面）に、部分
３３ｂを形成するための光透過率がａ７の透明な接着材を兼ねる透光性材料をコートし、
その透光性材料を、層３１と集束性レンズアレイ４との間に挟んで所定の厚さになるまで
圧縮する。その状態で硬化させることによって、同図（ｄ）のように部分３３ｂを形成す
ると共に、その部分３３ｂを介して層３１と集束性レンズアレイ４とを接着する。次いで
、上記部分３３ｂの側方の層３１と集束性レンズアレイ４との間に光透過率がａ６の透明
な接着材を兼ねる透光性材料を注入し、それを硬化させて部分３３ａを形成すればよい。

なお、上記の接着材を兼ねる透光性材料をコートまたは注入する工程では、流動性のあ
る硬化前の透光性材料の流出を防止すると共に、透光性材料で形成される前記部分を所定
の形状に形成するためにガイド枠等を用いてもよい。また、透光性材料を圧縮して上記部
分を形成する際、その部分が所定の厚さに精度よく形成されるように所定の径を有するボ
ール状その他所望形状のギャップ確保材を、上記透光性材料を圧縮する部材間に介在させ
るか、或いは上記透光性材料中に混入させてもよい。なお、上記のギャップ確保材として
は、透光性を有し、かつ上記透光性材料とほぼ同等の光透過率を有するものが好ましい。

上記のようにして発光パネル２と集束性レンズアレイ４との間に、複数層３１〜３３の
光透過部材３を介在させることで前記図６に示すような電気光学装置を簡単・確実に製造
することができるものである。なお、前述のように光透過部材３の層の数や光透過率が異
なる層の数および部分の配置構成等を変更する場合には、それに併せて前記のプロセスを
適宜変更すればよい。

〔画像形成装置〕
本発明による上記各実施形態に係る電気光学装置は、それぞれ、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に潜像を書き込むためのライン型の光ヘッドとして用い
ることが可能である。そのような画像形成装置の例としては、プリンタ、複写機の印刷部
分およびファクシミリの印刷部分等がある。

図８は本発明の実施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。光ヘッド１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙは、本発
明の実施形態に係る電気光学装置が用いられている。

図に示すように、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、その両ローラ１２１，１２２に無端状の中間転写ベルト１２０が巻回されている。
その中間転写ベルト１２０は、上記駆動ローラ１２１の回転で図中矢印の方向に所定の速
度で回動駆動される。なお、図示しないが、上記中間転写ベルト１２０に張力を付与する
テンションローラ等の張力付与手段を適宜設けるようにしてもよい。

上記中間転写ベルト１２０の周囲には、外周面に感光層を有する４つの感光体ドラム１
１０Ｋ，１１０Ｃ，１１０Ｍ，１１０Ｙが互いに所定間隔をおいて配置され、その各感光
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。なお、上記感光体ドラムの符号の添え字Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙは、それ
ぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエローの画像を形成するために使用されることを意味して
いる。以下、上記のような符号を共通項で括って「１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）」のように
表記する。後述する他の機器や部材についても同様である。

上記各感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の周囲には、コロナ帯電器１１１（Ｋ，
Ｃ，Ｍ，Ｙ）と、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１
１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の外周面を一様に帯電させる。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。各光ヘッド１０（Ｋ，
Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、複数の発光素子２１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
発光素子２１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１１
０（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紙等のシート１０２は、ピックアップローラ１０
３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。上述した各画像形成装置によれば、光ヘッドとして、本
発明の実施形態に係る電気光学装置を用いているから、高い品質の画像を形成することが
できる。

以上、本発明の前記各実施形態に係る電気光学装置を応用可能な画像形成装置を例示し
たが、前記各実施形態に係る電気光学装置は上記以外の他の電子写真方式の画像形成装置
にも適用できる。例えば、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
画像形成装置や、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、さらにモノクロの画像を形成する画像形成装置等にも適用可
能である。

なお、上述した各実施形態では、各発光素子２１から発せられた光が素子基板２２を透
過して発光パネル２から出射するボトムエミッションタイプの発光パネル２を用いるよう
にしたが、これとは逆の方向に光が出射するトップエミッションタイプの発光パネルを用
いるようにしてもよい。つまり、複数の電気光学素子（発光素子）から進行する光を透過
させる物体は、封止体２３であってもよい。この場合には、各発光素子から発して封止体
側へ進行する光が遮られないように、各部の材質としては透光性を有するものを用いる。

また、上述した各実施形態では、与えられた電気エネルギーにより発光特性または光の
透過特性が変化する複数の電気光学素子として、キャリヤの再結合による励起を必須とす
る有機ＥＬ素子を採用したが、キャリヤの再結合を必須としない発光素子（例えば無機Ｅ
Ｌ素子）や、励起を必須としない発光素子（例えば無機ＬＥＤ）、与えられた電気エネル
ギーにより光の透過特性が変化するライトバルブ素子（例えば液晶素子）等を採用しても
よい。

本発明による電気光学装置の一実施形態を示す平面図。 上記電気光学装置の側面図。 発光素子の配列方向と明るさとの関係を示すグラフ。 上記電気光学装置の製造プロセスの一例を示す説明図。 上記電気光学装置の製造プロセスの他の例を示す説明図。 本発明による電気光学装置の他の実施形態を示す側面図。 上記電気光学装置の製造プロセスの一例を示す説明図。 本発明による画像形成装置の一実施形態を示す縦断面図。 画像形成装置に適用した従来の電気光学装置の斜視図。 従来の電気光学装置の側面図。 収束性レンズアレイの概略構成を示す斜視図。 従来の電気光学装置における発光素子と明るさとの関係を示すグラフ。

符号の説明

１…電気光学装置、２発光パネル（電気光学パネル）、２１…発光素子（電気光学素子
）、２２…素子基板、２３…封止体、３…光透過部材、３０〜３３…層、４…収束性レン
ズアレイ、４１…屈折率分布型レンズ、１０、１１０…像担持体（感光体ドラム）。

Claims (5)

1. 複数の発光素子が配列されてなる発光パネルと、
   前記発光パネルに対向して配置されており、複数のレンズが配列されてなるレンズアレイと、
   前記発光パネルと前記レンズアレイとの間に介在され、前記発光パネルから射出する光を前記レンズアレイに導く透光性の層を備え、
   前記透光性の層は、前記レンズの配列方向において、互いに異なる光透過率を有する複数の接着材を含んでなり、
   前記複数の接着材によって、前記透光性の層と、前記発光パネル及び前記レンズアレイのうち少なくとも一方と、が接合されてなること、を特徴とする電気光学装置。
2. 前記発光パネルと前記レンズアレイとが、前記複数の接着材によって接合されてなること、を特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記透光性の層は、前記レンズの配列方向において光透過率が一定である光透過部材を更に含んでなること、を特徴とするに請求項１に記載の電気光学装置。
4. 前記発光パネルは第１の部位と、前記第１の部位より明るさが低下してなる第２の部位を含み、前記第１の部位における前記透光性の層の透過率が、前記第２の部位における前記透光性の層の光透過率より低いこと、を特徴とする請求項１乃至請求項３のうちいずれかに記載の電気光学装置。
5. 感光体ドラムと、前記感光体ドラムに像を書き込む光ヘッドと、を含んでなる画像形成装置であって、
   前記光ヘッドが、請求項１乃至４のうちいずれかに記載の電気光学装置を備えてなることを特徴とする画像形成装置。

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