JP4367365B2 - 画像印刷装置 - Google Patents
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また、密着部分の磨耗により光導波路が短くなっても、光導波路は周面での全反射により光を導く柱状の物体であり、その中心軸は磨耗による接触面の後退方向に沿っているから、接触面に形成されるスポット像の形状および大きさは変化しない。
図2は本発明の第1実施形態に係る画像印刷装置のヘッド200の構成を示す平面図である。この図に示すように、ヘッド200では、多数の発光素子205が方向Xに沿って二列かつ千鳥状に配列されている。これらの発光素子205は板状の封止基板230によって覆われている。封止基板230の表面は出射面S200となっており、裏面は発光素子205に対向している。出射面S200は図1の接触面S10そのものである。封止基板230の発光素子205に重なる部分には円柱状の光導波路235が発光素子205毎に形成されている。
また、光導波路235は平板231に固定されている。この固定の方法は任意であるが、光導波路235の周面と平板231とが接しない方法を用いる場合には注意を要する。そのような方法としては、光導波路235を接着剤により平板231に固定する方法が考えられる。この場合、光導波路235を形成する材料よりも屈折率が低い接着剤を用いる必要がある。つまり、光導波路235の周面が当該材料よりも屈折率の低い材料で覆われねばならない。
図5はヘッド200により形成されるスポット像を示す図である。このスポット像の形状、大きさおよび形成位置は、光導波路235の出射面S200側の先端面と一致する。また、このスポット像の輝度の分布は略均一となる。また、発光層210からの光が接着剤290と光導波路235との境界面で全く反射されないから、発光層210からの光の利用効率がより向上する。
図6はヘッド200の製造方法の一例における最初の工程を示す図である。この図に示すように、まず、平板231に多数の円柱状の穴を開ける。これらの穴は後に埋められて光導波路235となるものであるから、先端面が発光層210を覆うことができるように、穴開けが行われる。穴開けの方法としては、平板231を形成する材料に適合した公知の方法を採用可能である。例えば、平板231がガラスから形成されている場合には、フッ酸によりエッチングして穴を開ける方法を採用することができる。また例えば、平板231を紫外線硬化型樹脂から形成することができる場合には、マスクを介して平板231の一部に紫外線をあてて硬化させ、非硬化部分を切削する方法を採用することもできる。
図9は図8の次の工程を示す図である。この図に示すように、主基板220の発光素子205が形成された面(または封止基板230の裏面)に接着剤290を塗布し、この接着剤290により封止基板230を主基板220に接着して固定する。この際、主基板220および封止基板230は、各光導波路235の主基板220に対向する先端面が対応する発光素子205の発光層210を覆うように配置される。こうしてヘッド200が完成する。
図10は本発明の第2実施形態に係る画像印刷装置のヘッド300の構成を示す断面図である。このヘッド300が図3のヘッド200と大きく異なる点は、封止基板ではなく、主基板に光導波路が形成されている点である。この相違点に起因して、ヘッド300では、発光素子205に代えて発光素子305が用いられ、平板231がそのまま封止基板として用いられ、主基板220に代えて主基板320が用いられている。
また、本実形態に係る画像印刷装置では、光導波路323が主基板320に形成されているため、第1実施形態に係る画像印刷装置に比較して発光層から光導波路までの距離が短い。これは、スポット像の輝度の向上に寄与する。
図12は本発明の第3実施形態に係る画像印刷装置のヘッド201の構成を示す平面図である。この図に示すように、ヘッド201では、多数の発光素子205が方向Xに沿って二列かつ千鳥状に配列されている。これらの発光素子205は封止基板238により覆われており、さらに封止基板238の溝(凹部)239内に埋め込まれた平板状の光導波板236により覆われている。光導波板236の表面は出射面S201となっており、裏面は封止基板238を介して発光素子205に対向している。出射面S201はスポット像が形成される面であり、図1の接触面S10の一部をなしている。光導波板236の発光素子205に重なる部分には円柱状の光導波路233が発光素子205毎に形成されている。
光導波路233は発光層210からの光を導くものであるから、発光素子205側の先端面が発光素子205に近い方がよい。したがって、発光層210からの光の利用効率の観点では、光導波板236は厚い方がよいことになる。しかし、光導波板236を厚くするには、封止基板238の溝239が形成された部分の厚さを薄くする必要がある。ここで考慮すべきは、封止基板238の剛性である。溝239の幅が数百μm程度であるのに対して、封止基板238の幅(図12中の短辺の長さ)は15mm〜20mm程度であるから、封止基板238の溝239の部分の厚さをかなり薄くしても、十分な剛性が得られる。しかし、当然ながら、薄くし過ぎれば十分な剛性を得られなくなる。また、封止の機能低下も懸念される。よって、光導波板236の厚さは、このような弊害が生じない範囲で可能な限り厚く定めるべきである。
また、光導波路233が形成される光導波板236には封止の機能が要求されないから、平板237の形成材料について厳しい制約がない。また、光導波板236は封止基板238に比較して小さい。よって、封止基板を貫通する光導波路が封止基板に直接的に形成される態様に比較して容易に光導波路233を形成することができる。
図15はヘッド201の製造方法の一例における最初の工程を示す図である。この図に示すように、まず、平板237に多数の円柱状の穴を開ける。これらの穴は後に埋められて光導波路233となるものであるから、先端面が発光層210を覆うことができるように、穴開けが行われる。この穴開けの方法は任意であり、例えば、第1実施形態における穴開けの方法を採用可能である。
図18は図17の次の工程を示す図である。この図に示すように、主基板220の発光素子205が形成された面(または封止基板238の裏面)に接着剤290を塗布し、この接着剤290により封止基板238を主基板220に接着して固定する。この際、主基板220および封止基板238は、各光導波路233の主基板220に対向する先端面が対応する発光素子205の発光層210を覆うように配置される。こうしてヘッド201が完成する。
なお、この製造方法では、封止基板238を主基板220に固定する前に光導波板236を封止基板238の溝239に埋め込むようにしているが、封止基板238を主基板220に固定してから光導波板236を封止基板238の溝239に埋め込むようにしてもよい。
図19は本発明の第4実施形態に係る画像印刷装置のヘッド301の構成を示す断面図である。このヘッド301が図13のヘッド201と大きく異なる点は、封止基板側ではなく、主基板側に光導波路が形成されている点である。この相違点に起因して、ヘッド301では、発光素子205に代えて発光素子305が用いられ、平板231が封止基板として用いられ、主基板220に代えて溝329が形成された平板状の主基板328が用いられている。
また、本実形態に係る画像印刷装置では、光導波路323が主基板328に形成されているため、第3実施形態に係る画像印刷装置に比較して発光層から光導波路までの距離が短い。これは、スポット像の輝度の向上に寄与する。
図21は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成の一例を示す縦断面図である。この画像印刷装置は、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印刷装置である。
上述した実施形態では、円柱状の光導波路を例示したが、光導波路の形状はこれらに限らない。例えば、角柱状としてもよいし、先端面が半円形の柱状としてもよい。つまり、任意の柱状とすることができる。
また、上述した実施形態では、発光素子として有機EL素子を用いた例を示したが、無機EL素子を用いてもよい。
Claims (1)
- 像担持面が所定の方向に進行する像担持体と、
主基板と、
前記主基板上に形成され、光を発して前記像担持面に潜像を形成する発光素子と、
前記主基板に重なって前記発光素子を封止する封止基板と、を備え、
前記封止基板は前記像担持面に接する接触面を構成し、
前記封止基板の前記像坦持体側の面には凹部となる溝が設けられ、
前記凹部内には光導波板が前記溝の底面に接するように設けられ、
前記光導波板には複数の柱状の光導波路が埋め込まれており、
前記光導波路の他方の先端面は前記発光素子に対向し、
前記光導波路は前記発光素子から前記他の先端面を通って入射した光をその周面での全
反射により前記一方の先端面に導くことを特徴とする画像印刷装置。
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