JP4552666B2 - 電気光学装置およびその製造方法、ならびに画像印刷装置および画像読み取り装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば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の製造方法、ならびにこの電気光学装置を用いた画像印刷装置および画像読み取り装置に関する。

電子写真方式の画像印刷装置の像担持体（例えば感光体ドラム）に静電潜像を書き込むために、電気光学素子のアレイ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、電気光学素子と像担持体の間に集束性レンズアレイが配置される（例えば、特許文献１、特許文献２の図７および特許文献３の図１参照）。集束性レンズアレイとしては、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）。このような技術に基づく電気光学装置では、電気光学パネルの駆動または制御のための回路が形成された制御基板と集束性レンズアレイとの間に電気光学パネルが配置されることになる（特許文献３の図１参照）。このような電気光学装置の具体例について説明する。

図１は、集束性レンズアレイを使用した従来の電気光学装置の一部の概略を示す斜視図である。この装置では、エレクトロルミネセント素子（以下、「ＥＬ素子」と呼ぶ）のアレイが設けられた発光パネル１２と感光体ドラム１１０の間に、集束性レンズアレイ４０が配置されている。発光パネル１２のＥＬ素子アレイからの光は、集束性レンズアレイ４０の複数の屈折率分布型レンズを透過し、感光体ドラム１１０に到達する。発光パネル１２は集束性レンズアレイ４０と発光パネル１２に電気エネルギを与える制御基板１３との間に配置されており、発光パネル１２からの光は制御基板１３に遮られることなく集束性レンズアレイ４０に到達する。発光パネル１２と制御基板１３は直接的に接していてもよく（特許文献３の図１参照）、直接的に接していなくてもよい。後者の具体例について説明する。

図２は、集束性レンズアレイを使用した従来の電気光学装置の一部の構成を示す一部断面図である。この装置では、筐体に支持され発光パネル１２を覆うケース２３に集束性レンズアレイ４０が固定されている。集束性レンズアレイ４０はケース２３の外壁を貫通しており、発光パネル１２から発せられてケース２３内の空間を進行する光は集束性レンズアレイ４０を透過してケース２３外へ導かれる。発光パネル１２を挟んで集束性レンズアレイ４０と対向する位置には、筐体に支持された制御基板１３が配置されている。制御基板１３には発光パネル１２の駆動または制御のための回路１５が形成されている。発光パネル１２はケース２３に取り付けられる一方、フレキシブル基板２１を介して制御基板１３に取り付けられている。

特開昭６３−１０３２８８号公報 特開２００４−５８４４８号公報 特許第２８４２７７４号公報

上述したことから明らかなように、従来の電気光学装置では、集束性レンズアレイを支持し、発光パネルを覆うケースが必要であり、このケースを準備するためのコストがかかる。また、従来の電気光学装置では、電気光学パネルからの光の進行方向において、制御基板、電気光学パネル、ケース内の空間および集光性レンズアレイが重なるように配置せねばならない。このように配置すると、電気光学パネルを新品に交換する場合には、制御基板を取り外してから電気光学パネルを取り外さねばならない。しかも、電気光学パネルは他の部品に比較して寿命が短いから、電気光学パネルの交換作業は頻繁に発生する。つまり、従来の電気光学装置は、メンテナンスに多くの手間がかかる構成となっていた。このことは、従来の電気光学装置を用いた装置のメンテナンス性にも悪影響を与えている。

そこで、本発明は、製造コストを低減し、メンテナンスの手間を削減することが可能な電気光学装置およびその製造方法、ならびにこの電気光学装置を用いた画像印刷装置および画像読み取り装置を提供する。

本発明に係る電気光学装置は、与えられた電気エネルギ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が配列された電気光学パネルと、前記電気光学パネルに電気的に接続され前記電気光学素子に電気エネルギを与える制御基板と、前記制御基板に固定され、前記電気光学パネルから進行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複数配列されて、複数の前記屈折率分布型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を備え、前記電気光学パネルと前記制御基板とは別体である、ことを特徴とする。

ここで、「電気光学素子」とは、与えられた電気的なエネルギにより光学的特性（発光特性または光の透過特性）が変化する素子を意味する。電気的なエネルギにより光学的特性が変化する素子としては、電気的なエネルギを光学的エネルギに変換する発光素子（例えばエレクトロルミネセント発光素子、プラズマディスプレイ素子）および電気的エネルギにより光の透過率が変化するライトバルブ画素（例えば液晶の画素、電気泳動ディスプレイの画素）がある。「電気光学パネル」は、電気光学素子のアレイが設けられたパネルである。

本発明に係る電気光学装置によれば、集束性レンズアレイは電気光学パネルとは別体の制御基板に固定される。つまり、この電気光学装置は、制御基板を取り外さなくとも電気光学パネルを取り外すことを可能としている。よって、電気光学装置のメンテナンスの手間を削減することができる。これは、電気光学装置を備える装置のメンテナンスの手間の削減にも寄与する。

また、集束性レンズアレイは電気光学パネルに電気エネルギを与える制御基板に固定されるから、集束性レンズアレイを支持するために専用の部品（ケース）を備える必要がない。よって、製造コストを低減することができる。これは、電気光学装置を備える装置の製造コストの低減にも寄与する。

本発明に係る別の電気光学装置は、与えられた電気エネルギ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が配列された電気光学パネルと、前記電気光学パネルに電気的に接続され前記電気光学素子に電気エネルギを与える制御基板と、前記制御基板に固定され、前記電気光学パネルから進行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複数配列されて、複数の前記屈折率分布型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を備え、前記制御基板には厚さ方向に貫通した孔が形成されており、前記集束性レンズアレイは前記孔に嵌め込まれて固定されていることを特徴とする。
この電気光学装置によれば、集束性レンズアレイは制御基板に固定されるから、電気光学装置のメンテナンスの手間を削減することができる。これは、電気光学装置を備える装置のメンテナンスの手間の削減にも寄与する。さらに、この電気光学装置によれば、制御基板への集束性レンズアレイの取り付けおよび位置決め作業が容易となる。

本発明に係る電気光学装置の製造方法では、配線基板に厚さ方向に貫通した孔を形成して、与えられた電気エネルギ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が配列された電気光学パネルに電気エネルギを与える制御基板を形成し、前記電気光学パネルから進行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複数配列されて、複数の前記屈折率分布型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を前記孔に嵌め込んで前記制御基板に固定し、前記電気光学パネルと前記制御基板とを電気的に接続する。

本発明に係る電気光学装置の製造方法により製造された電気光学装置によれば、電気光学装置のメンテナンスの手間を削減することができる。これは、電気光学装置を備える装置のメンテナンスの手間の削減にも寄与する。また、製造コストを低減することができる。これは、電気光学装置を備える装置の製造コストの低減にも寄与する。また、電気光学装置の小型化を実現することができる。これは、電気光学装置を備える装置の設計の自由度の向上にも寄与する。以上より、この製造方法によれば、メンテナンスに手間のかからない小型化された電気光学装置を低コストで製造することができる。

本発明に係る画像印刷装置は、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上記のいずれかの電気光学装置と、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る。この画像印刷装置によれば、メンテナンスの手間の削減と製造コストの低減を実現することができる。

本発明に係る画像読み取り装置は、上記のいずれかの電気光学装置と、前記電気光学素子から発して読み取り対象で反射した光を電気信号に変換する受光装置とを備える。この画像読み取り装置によれば、メンテナンスの手間の削減と製造コストの低減を実現することができる。

以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る様々な実施の形態を説明する。なお、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。

＜電気光学装置＞
図３は、本発明の実施の形態に係る電気光学装置１０の概略を示す斜視図である。図に例示された電気光学装置１０は、電子写真方式を利用した画像印刷装置における像担持体（例えば図３に示すように感光体ドラム１１０）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られる。電気光学装置１０は、複数の有機ＥＬ素子（電気光学素子）が同一平面上に配列された発光パネル（電気光学パネル）１２と、発光パネル１２に重ねられた集束性レンズアレイ４０と、集束性レンズアレイ４０を支持する制御基板１３を備える。図に示すように、集束性レンズアレイ４０は、発光パネル１２と感光体ドラム１１０の間に配置されている。発光パネル１２の有機ＥＬ素子アレイからの光は、集束性レンズアレイ４０の複数の屈折率分布型レンズを透過し、感光体ドラム１１０に到達する。

図４は、集束性レンズアレイ４０の構成を示す斜視図である。この図に示すように、集束性レンズアレイ４０は、複数の屈折率分布型レンズ４２を有する。屈折率分布型レンズ４２の各々は、中心軸すなわち光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形成されたグレーデッドインデックス光ファイバであり、発光パネル１２から進行する光を透過させて発光パネル１２上の像に対する正立像を感光体ドラム１１０に結像可能である。これらの複数の屈折率分布型レンズ４２で得られた像は感光体ドラム１１０上で１つの連続した像を構成する。集束性レンズアレイ４０の具体例には、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。

図５は、電気光学装置１０の部分平面図である。この図では、発光パネル１２からの光が図中手前方向に進行する。屈折率分布型レンズ４２は、二列かつ千鳥状のパターンで配列されており、図４に仮想線で示された集束性レンズアレイ４０の筐体に固定されている。これらの屈折率分布型レンズ４２の各々は、図５に示されるように、発光パネル１２のＥＬ素子１４の各々に重なっている。ＥＬ素子１４は上記の有機ＥＬ素子であり、与えられた電気エネルギにより発光特性が変化する。屈折率分布型レンズ４２の配列パターンは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。

図６は電気光学装置１０の一部断面図である。この図では、発光パネル１２からの光が図中上方に進行する。発光パネル１２の周縁部には、後述の接続基板２１を接続するためのコネクタ（図示略）が設けられている。このコネクタは後述の接続基板２１と同じ数だけ設けられている。発光パネル１２は画像印刷装置の筐体（図示略）に支持されており、その上方には制御基板１３が発光パネル１２と平行となるように配置されている。

制御基板１３は画像印刷装置の筐体に支持されたプリント基板（ＰＣＢ）であり、例えばガラスエポキシから形成された平板に導電性の配線をプリントして形成されている。また、制御基板１３には回路１５が取り付けられている。回路１５は、電気光学装置１０内の他の装置から供給される信号に従って発光パネル１２に電気エネルギを与えて発光パネル１２を駆動または制御するものであり、１つの回路として構成されても複数の回路として構成されてもよい。また、制御基板１３における回路１５の取り付け位置は任意である。この実施の形態では、制御基板１３の上面に複数の回路１５が取り付けられている。さらに、回路１５を構成する一部の回路を制御基板１３ではなく発光パネル１２に設けるようにしてもよい。また、制御基板１３の周縁部には、後述の接続基板２１を接続するためのコネクタ（図示略）が設けられている。このコネクタは後述の接続基板２１と同じ数だけ設けられている。

接続基板２１は発光パネル１２と制御基板１３とを電気的に接続するためのＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）であり、その一端および他端にはそれぞれコネクタ（図示略）が設けられている。一端のコネクタは発光パネル１２に設けられたコネクタに嵌め込まれており、他端のコネクタは制御基板１３に設けられたコネクタに嵌め込まれている。接続基板２１は、例えばポリイミドフィルムに導電性の配線をプリントして形成されており、一端と他端の間の部分は適宜折り曲げられている。また、接続基板２１の数は制御基板１３における回路１５の配置に応じて定められるものであり、この実施の形態では２つの接続基板２１が用いられている。発光パネル１２と制御基板１３とを電気的に接続する方法は任意であるが、この実施の形態では、接続基板２１を用いてコネクタ接続する方法を採ることによってメンテナンスの手間を削減するようにしている。

制御基板１３および接続基板２１における配線は、制御基板１３に取り付けられた回路１５が接続基板２１を通じて発光パネル１２を適切に駆動または制御することができるようにプリントされている。

制御基板１３の中央部には制御基板１３の厚さ方向に貫通孔が形成されている。この貫通孔には集束性レンズアレイ４０が嵌め込まれている。集束性レンズアレイ４０は制御基板１３の上面から突出しており、その側面と制御基板１３の上面との接線を覆う接着層３０により、集束性レンズアレイ４０は制御基板１３に固定されている。接着層３０は接着剤またはコーティング剤からなる。接着剤としては熱硬化性接着剤または紫外線硬化性接着剤が用いられる。いずれの接着剤またはコーティング剤にせよ、硬化時の収縮応力が比較的に小さいものが好適である。また、制御基板１３の下面と集束性レンズアレイ４０の下面とが面一に揃えられた様子が図示されているが、これに限るものではない。例えば、制御基板１３の下面から集束性レンズアレイ４０が突出するように構成してもよい。

別の形態として、制御基板１３の貫通孔に集束性レンズアレイ４０を締まり嵌めする場合には、接着層３０を設けなくてもよい。但し、制御基板１３の貫通孔の内壁と集束性レンズアレイ４０の隙間を通る光（感光体ドラム１１０側から発光パネル１２側へ向かう光と、発光パネル１２側から感光体ドラム１１０側に向かう光の両方を含む）を完全に遮蔽して、感光体ドラム１１０に形成される静電潜像の精度を高めるためには、黒い顔料を混合した接着層３０を設けると好ましい。この場合、接着層３０は光透過率が低い遮光層として機能する。あるいは、接着層３０の代わりに、図示の接着層３０の位置に黒い塗料からなる遮光層を設けてもよい。あるいは、接着層３０の上に黒い塗料からなる遮光層を被せてもよい。

図７〜図９は電気光学装置１０を製造する手順の一例を説明するための図である。各図は製造工程を順に示しており、図中の上下方向は図６中の上下方向に一致している。
電気光学装置１０の製造では、まず図７に示すように、ＰＣＢの中央部に貫通孔を形成して制御基板１３を形成する。貫通孔の形成には、公知のいずれの方法を用いてもよい。次に図８に示すように、回路１５に代表される必要な部品を制御基板１３に取り付ける。取り付けの方法は公知のいずれの方法を用いてもよい。必要な部品には、接続基板２１を接続するためのコネクタ（図示略）も含まれている。

次に、図９に示すように、集束性レンズアレイ４０を貫通孔に嵌め込む。次に、必要であれば、制御基板１３の上面とそこから突出している集束性レンズアレイ４０の側面との接線を覆うように接着層３０を形成する。

次に、発光パネル１２が接続された接続基板２１を制御基板１３に接続する。具体的には、接続基板２１の空いているコネクタを制御基板１３の対応するコネクタに嵌める。次に、集束性レンズアレイ４０の下面を基準とし、発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０とが平行となり、かつＥＬ素子１４の各々と屈折率分布型レンズ４２の各々とが重なるように両者の配置を調整する。電気光学装置１０は調整された配置のまま、画像印刷装置に取り付けられる。この取り付けにより、発光パネル１２および制御基板１３がそれぞれ画像印刷装置の筐体に支持される。

この実施の形態によれば、集束性レンズアレイ４０は発光パネル１２とは別体の制御基板１３に固定される。つまり、この電気光学装置１０は、制御基板１３を取り外さなくとも発光パネル１２を取り外すことを可能としている。よって、電気光学装置１０のメンテナンスの手間を削減することができる。これは、電気光学装置１０を備える装置のメンテナンスの手間の削減にも寄与する。

また、集束性レンズアレイ４０は発光パネル１２に電気エネルギを与える制御基板１３に固定されるから、集束性レンズアレイを支持するために専用の部品（ケース）を備える必要がない。よって、製造コストを低減することができる。これは、電気光学装置１０を備える装置の製造コストの低減にも寄与する。また、集束性レンズアレイを支持するために専用の部品（ケース）がないので、電気光学装置１０を小型化することができ、電気光学装置１０を有する装置、例えば画像印刷装置または後述する画像読み取り装置の設計の自由度が向上する。

また、制御基板１３には制御基板１３の厚さ方向に貫通孔が形成されており、集束性レンズアレイ４０はこの貫通孔に嵌め込まれて固定されている。こうすることにより、制御基板１３への集束性レンズアレイ４０の取り付けおよび位置決め作業が容易となる。

上述した実施の形態では、発光パネル１２および制御基板１３がそれぞれ画像印刷装置の筐体に支持されるようにしたが、これに限るものではない。例えば、図１０に示す変形例のように、発光パネル１２および制御基板１３を相互に剛的なブラケット６０で固定して制御基板１３のみ、発光パネル１２のみ、またはブラケット６０のみを画像印刷装置の筐体に支持させるようにしてもよい。図１０には、接続基板２１が図示されていないが、実際には発光パネル１２と制御基板１３とを電気的に接続するための接続基板２１またはその代替物が設けられる。

上述した実施の形態では、集束性レンズアレイ４０を制御基板１３の貫通孔に嵌め込んで固定するようにしたが、発光パネルに電気エネルギを与える制御基板に集束性レンズアレイ４０を固定する形態はこれに限らない。例えば、図１１に示す変形例のように、ＥＬ素子１４が周縁部に形成された発光パネル１２を用いる場合または制御基板１３と発光パネル１２とが中央部をずらして重なる場合には、制御基板１３の側面に集束性レンズアレイ４０の側面を接着層３０にて接着して固定するようにしてもよい。

また例えば、図１２に示す変形例のように、制御基板１３と発光パネル１２とが略垂直に接するように両者を配置し、制御基板１３のＥＬ素子１４側の面に集束性レンズアレイ４０を接着して固定してもよい。この変形例では、好ましくは、制御基板１３と協働して集束性レンズアレイ４０の外周を包囲する遮光板６２が設けられる。遮光板６２は、感光体ドラム１１０側から発光パネル１２側へ向かう光と、発光パネル１２側から感光体ドラム１１０側に向かう光の両方を完全に遮蔽して、感光体ドラム１１０に形成される静電潜像の精度を高めるために設けられる。

図１３は上述した実施の形態を変形して得られる電気光学装置の構成を示す一部断面図である。この図に示すように、発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０との間にスペーサ部材５０を介在させて発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０に接合するように変形してもよい。スペーサ部材５０は、集束性レンズアレイ４０と発光パネル１２とが平行となるように両者を配置させることを容易とするためのものであり、少なくとも発光パネル１２に対向する面および集束性レンズアレイ４０に対向する面が平坦にされている。スペーサ部材を発光パネル１２と集束性レンズアレイ４０に接合するには、例えば熱硬化性接着剤または紫外線硬化性接着剤が用いられる。スペーサ部材５０の接合位置および形状は、発光パネル１２から集束性レンズアレイ４０へ進行する光を遮らないようになっている。さらに、スペーサ部材５０を光透過率が比較的に低い材料により形成してもよい。このようなスペース部材を介在させることにより、発光パネル１２から感光体ドラム１１０へ進行する光以外の光が集束性レンズアレイ４０の屈折率分布型レンズ４２に入射する可能性が低くなる。

＜画像印刷装置＞
電気光学装置１０およびその変形例による電気光学装置は、電子写真方式を利用した画像印刷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。画像印刷装置の例としては、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がある。

図１４は、電気光学装置１０およびその変形例による電気光学装置のいずれかをライン型の光ヘッドとして用いた画像印刷装置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。

この画像印刷装置では、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は上述した電気光学装置１０およびその変形例による電気光学装置のいずれかである。

図１４に示すように、この画像印刷装置には、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ＥＬ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ＥＬ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。

次に、本発明に係る画像印刷装置の他の実施の形態について説明する。
図１５は、電気光学装置１０およびその変形例による電気光学装置のいずれかをライン型の光ヘッドとして用いた他の画像印刷装置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ロータリ現像式のフルカラー画像印刷装置である。図１５に示す画像印刷装置において、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、上述した電気光学装置１０およびその変形例による電気光学装置のいずれかであり、複数のＥＬ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ＥＬ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。

画像印刷装置には、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。

図１４および図１５の画像印刷装置は、書き込み手段として電気光学装置１０およびその変形例による電気光学装置のいずれかを用いているので、メンテナンスの手間の削減と製造コストの低減を実現することができる。

以上、電気光学装置１０およびその変形例による電気光学装置のいずれかを応用可能な画像印刷装置を例示したが、他の電子写真方式の画像印刷装置にも電気光学装置１０およびその変形例による電気光学装置のいずれかを応用することが可能であり、そのような画像印刷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印刷装置や、モノクロの画像を形成する画像印刷装置にも電気光学装置１０およびその変形例による電気光学装置のいずれかを応用することが可能である。

＜画像読み取り装置＞
また、電気光学装置１０およびその変形例による電気光学装置のいずれかは、画像読み取り装置における読み取り対象に光を照射する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。画像読み取り装置の例としては、スキャナ、複写機の読み取り部分、ファクシミリの読み取り部分、バーコードリーダおよび、例えば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。

図１６は、電気光学装置１０およびその変形例による電気光学装置のいずれかをライン型の光ヘッドとして用いた画像読み取り装置の一例を示す縦断面図である。この画像読み取り装置のキャビネット２０１の上部には、平板状のプラテンガラス２０２が設けられており、プラテンガラス２０２には原稿２０３がその画像面を下方に向けて載置される。そして、図示しないプラテンカバーが原稿２０３をプラテンガラス２０２に向けて押さえる。

キャビネット２０１の内部には、高速キャリッジ２０４と低速キャリッジ２０５が横方向に移動可能に配置されている。高速キャリッジ２０４には原稿２０３を照射する有機ＥＬアレイ露光ヘッド２０６と反射鏡２０７が搭載されており、低速キャリッジ２０５には二つの反射鏡２０８，２０９が搭載されている。これらの有機ＥＬアレイ露光ヘッド２０６および反射鏡２０７，２０８，２０９は図１６の紙面垂直方向（主走査方向）に延びている。また、有機ＥＬアレイ露光ヘッド２０６は、複数のＥＬ素子１４の配列方向が主走査方向に沿うように設置される。

また、キャビネット２０１の内部の固定位置には、原稿読み取り器２１０が配置されている。この原稿読み取り器２１０は、結像レンズ２１２と、多数の感光画素（電荷結合素子）から構成されるラインセンサ（受光装置）２１３を備える。ラインセンサ２１３は図１６の紙面垂直方向（主走査方向）に延びており、複数の感光画素の配列方向が主走査方向に沿うように設置される。

有機ＥＬアレイ露光ヘッド２０６から発した光は、プラテンガラス２０２を透過して原稿２０３の下面で反射する。原稿２０３からの反射光は、プラテンガラス２０２を透過し、反射鏡２０７〜２０９で反射した後、結像レンズ２１２によりラインセンサ２１３で結像する。高速キャリッジ２０４は横方向に移動して、原稿２０３の全面が有機ＥＬアレイ露光ヘッド２０６で照射されるようにし、低速キャリッジ２０５は高速キャリッジ２０４の半分の速度で移動して、原稿２０３からラインセンサ２１３に到る反射光路の長さを一定に維持する。

図１６の画像読み取り装置は、露光手段として電気光学装置１０およびその変形例による電気光学装置のいずれかを用いているので、メンテナンスの手間の削減と製造コストの低減を実現することができる。

以上、電気光学装置１０およびその変形例による電気光学装置を応用可能な画像読み取り装置を例示したが、他の画像読み取り置にも電気光学装置１０およびその変形例による電気光学装置を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、受光装置が照明装置としての電気光学装置と共に移動してもよいし、受光装置と電気光学装置が共に固定されて原稿または読み取り対象が移動して読み取られるようにしてもよい。

＜他の応用＞
本発明に係る電気光学装置は、さらに各種の露光装置および照明装置に応用することが可能である。

上記の電気光学装置の発光パネルでは、与えられる電気的なエネルギを光学的エネルギに変換する発光素子として有機ＥＬ素子が使用されているが、他の発光素子（例えば無機ＥＬ素子、プラズマディスプレイ素子）を発光パネルに使用してもよい。

また、上記の電気光学装置では、与えられた電気エネルギにより発光特性が変化する発光素子を有する発光パネルを用いているが、多数のライトバルブ画素を有するライトバルブパネルを用いてもよい。ライトバルブ画素は、与えられる電気的エネルギにより光の透過率が変化する画素であり、例えば液晶の画素、エレクトロケミカルディスプレイの画素、電気泳動ディスプレイの画素、分散粒子配向型ディスプレイの画素が含まれる。これらは、いずれも別個の光源からの光の透過量を調整する。発光パネル１２の代わりに、例えば液晶パネルのようなライトバルブパネルをマイクロレンズアレイに取り付けて、別個の光源からの光がライトバルブパネルと集束性レンズアレイを透過するようにすることが可能である。このような電気光学装置は、画像印刷装置または画像読み取り装置に使用することもできるし、スクリーンに画像を投射するプロジェクタに使用することも可能である。

集束性レンズアレイを使用した従来の電気光学装置の一部の概略を示す斜視図である。 集束性レンズアレイを使用した従来の電気光学装置の一部の構成を示す一部断面図である。 本発明の実施の形態に係る電気光学装置１０の概略を示す斜視図である。 集束性レンズアレイ４０の構成を示す斜視図である。 電気光学装置１０の部分平面図である。 電気光学装置１０の一部断面図である。 電気光学装置１０を製造する手順の一例の最初の工程を示す図である。 図７の次の工程を示す図である。 図８の次の工程を示す図である。 本発明の実施の形態を変形して得られる電気光学装置の構成を示す一部断面図である。 本発明の実施の形態を変形して得られる他の電気光学装置の構成を示す一部断面図である。 本発明の実施の形態を変形して得られるさらに他の電気光学装置の構成を示す一部断面図である。 本発明の実施の形態を変形して得られるさらに他の電気光学装置の構成を示す一部断面図である。 電気光学装置１０およびその変形例による電気光学装置のいずれかを用いた画像印刷装置の一例を示す縦断面図である。 電気光学装置１０およびその変形例による電気光学装置のいずれかを用いた他の画像印刷装置の一例を示す縦断面図である。 電気光学装置１０およびその変形例による電気光学装置のいずれかを用いた画像読み取り装置の一例を示す縦断面図である。

符号の説明

１０…電気光学装置、１２…発光パネル（電気光学パネル）、１３…制御基板、１４…ＥＬ素子（電気光学素子）、１５…回路、２１…接続基板、４０…集束性レンズアレイ、４２…屈折率分布型レンズ、５０…スペーサ部材、１１０，１６５…感光体ドラム、１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ，１６７，２０６…有機ＥＬアレイ露光ヘッド（電気光学装置）。

Claims (5)

1. 与えられた電気エネルギ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が配列された電気光学パネルと、
   前記電気光学パネルに電気的に接続され前記電気光学素子に電気エネルギを与える制御基板と、
   前記制御基板に固定され、前記電気光学パネルから進行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複数配列されて、複数の前記屈折率分布型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を備え、
   前記電気光学パネルと前記制御基板とは別体である、
   ことを特徴とする電気光学装置。
2. 与えられた電気エネルギ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が配列された電気光学パネルと、
   前記電気光学パネルに電気的に接続され前記電気光学素子に電気エネルギを与える制御基板と、
   前記制御基板に固定され、前記電気光学パネルから進行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複数配列されて、複数の前記屈折率分布型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を備え、
   前記制御基板には厚さ方向に貫通した孔が形成されており、前記集束性レンズアレイは前記孔に嵌め込まれて固定されていることを特徴とする電気光学装置。
3. 配線基板に厚さ方向に貫通した孔を形成して、与えられた電気エネルギ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が配列された電気光学パネルに電気エネルギを与える制御基板を形成し、
   前記電気光学パネルから進行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複数配列されて、複数の前記屈折率分布型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を前記孔に嵌め込んで前記制御基板に固定し、
   前記電気光学パネルと前記制御基板とを電気的に接続する、電気光学装置の製造方法。
4. 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請求項１または請求項２に記載の電気光学装置と、
   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る画像印刷装置。
5. 請求項１または請求項２に記載の電気光学装置と、
   前記電気光学素子から発して読み取り対象で反射した光を電気信号に変換する受光装置とを備える画像読み取り装置。

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