JPH05265363A - 除電用光源 - Google Patents

除電用光源

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Publication number
JPH05265363A
JPH05265363A JP4059998A JP5999892A JPH05265363A JP H05265363 A JPH05265363 A JP H05265363A JP 4059998 A JP4059998 A JP 4059998A JP 5999892 A JP5999892 A JP 5999892A JP H05265363 A JPH05265363 A JP H05265363A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
substrate
light source
photosensitive drum
light
Prior art date
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Pending
Application number
JP4059998A
Other languages
English (en)
Inventor
Ikue Kawashima
伊久衛 川島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Research Institute of General Electronics Co Ltd
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Research Institute of General Electronics Co Ltd
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Research Institute of General Electronics Co Ltd, Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Research Institute of General Electronics Co Ltd
Priority to JP4059998A priority Critical patent/JPH05265363A/ja
Publication of JPH05265363A publication Critical patent/JPH05265363A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
  • Laser Beam Printer (AREA)
  • Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
  • Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 配置スペースに関して、他のユニットの配置
や構成の支障とならず、高発光輝度で低コスト、簡単な
構成の除電用光源を提供すること。 【構成】 感光体ドラム(3)に近接して配置され、こ
の感光体ドラムの表面に蓄積された電荷を除去する除電
用光源であって、基板(2)上に導波路型EL素子
(1)を接合して形成されており、この導波路型EL素
子は端面発光型であって、その端面を感光体ドラムの表
面に対向して配置している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、複写機、光プリンタ
等における感光体ドラムに形成された静電潜像を除去す
るための除電用光源に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、複写機や光プリンタ等におけ
る画像形成装置に用いられる感光体ドラムにおいて、こ
れに形成される静電潜像の残像を消去するための除電用
光源としては、LED、EL素子、蛍光灯等が用いられ
ている。この中で、EL素子は、蛍光灯に比べて軽量、
薄型であり、又小さな素子をアレー状にアセンブリする
LEDに比較して、EL素子は広い面積に素子を形成す
る事ができるため、低コストで済む等の特長があり、最
近広く使用されている。このように、EL素子は良い面
を持つ一方、LED蛍光灯等に比べて現状では単位面積
当たりの輝度が低いため、図3に示すように、感光体ド
ラム3とEL素子10の対向する面積を広く取り、感光
体ドラム3への光照射時間を長くする方法、若しくは感
光体ドラム3の回転速度を遅くすることにより、光照射
時間を長くする方法等が用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の除電用光源としてEL素子を配置する場合、例えば
複写機の場合においては感光体ドラムの周囲には原稿か
らの反射光を結像させるための光学系、トナー供給系、
帯電チャージャ等が配置されているため、EL素子と感
光体ドラムの対向面積を大きく取ると、前記他のユニッ
トの設計や配置に支障が生じる。また、感光体ドラムの
回転速度を遅くする後者の方法においては、当然の結果
として、単位時間当たりの複写枚数が低下するという問
題点があった。
【0004】そこで、EL素子と感光体ドラムの対向す
る面積を減らす方法として、特開平2−33163号公
報においては、基板端面にEL素子を形成し、配線部分
を基板表面に作成する方法が開示されている。この場
合、EL素子を基板表面に形成する場合に比較して、配
線部分の領域の分だけ、感光体ドラムとの対向面積を減
少させることはできるが、面発光型EL素子を用いる場
合、EL素子の感光体ドラムとの対向面積は所定以上大
きく取らなければならず、この場合には、基板の厚さを
所定以上の厚さにする必要があり、このため、基板コス
トが高くなるという問題点があった。
【0005】このように、EL素子の単位面積当たりの
輝度がLEDや蛍光灯等に比べて低いという欠点を補う
方法として、EL素子の光を基板表面からではなく、基
板端面から取り出し、光プリンタ用の光源として用いる
所謂端面発光型EL素子が、SID 86 DIGEST
等で提案されている。しかし、この構成の場合は、特開
平2−9653号公報で開示されているように、複数の
端面出射型EL素子を貼り合わせる構成にすることによ
り、充分な発光輝度が得られるようにしなければならな
い。
【0006】しかしながら、このように複数のEL素子
を用いるので、一つのEL素子を用いる場合に比べてコ
スト高になるという問題点があった。
【0007】そこで、この発明は、上述した従来の問題
点を解消して、端面発光型のEL素子を用い、しかも高
発光輝度で、低コスト、簡単な構成の除電用光源を提供
することを課題としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明の要旨とすると
ころは、感光体ドラムに近接して配置され、この感光体
ドラムの表面に蓄積された電荷を除去する除電用光源に
おいて、基板上に導波路型EL素子を接合して形成した
ことにある。
【0009】
【作用】端面発光型の導波路型EL素子の端面が感光体
ドラムの表面に対向して近接配置されていて、光はこの
端面から射出するので、省スペースになって他のユニッ
トの配置に支障をきたすことがなく、しかも導波路型の
構造上、高発光輝度の良好な除電が行なえる。
【0010】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。図1において、基板2上に導波路型EL素子が
接合された形で設けられ、その端面が感光体ドラム3の
表面に対向して、近接配置されている。
【0011】この導波路型EL素子1は、図2に示すよ
うに、基板2上に第1クラッド層4a、コア層5、下部
電極層6a、下部絶縁層7a、発光層8、上部絶縁層7
b、上部電極層6bが順次形成され、その上に第2クラ
ッド層4bが形成されたものである。そして、下部電極
層6aには下部電極端子9a、又上部電極層6bには上
部電極端子9bがそれぞれ設けられている。
【0012】上記構成の導波路型EL素子1に用いられ
る材料として、発光層8の母材としてはZnS,ZnS
e,CaS,SrS等が用いられ、発光層8のドーパン
トとしては、Mn,TbF3,TbOF,EuS,Sm
Cl3,TmF3,Cu,CeCl3等が用いられる。上
部及び下部絶縁層7b及び7aの材料としてはY23
Al23,SiO2,Si34,AlN,Ta23,P
bTiO3やこれらの混合物積層膜等が用いられる。ま
た、上部及び下部電極6b及び6aの材料としてはA
l,Au,AgやCr等も用いられるが電極材料が発光
する光に対して透明であることが望ましいため、SnO
2,In23,ZnO,CdO,CdSnO4等が用いら
れる。第1及び第2クラッド層4a及び4bやコア層5
に用いられる導波路薄膜としては、MgO,SiO2
Al−N,Al23,SiO2,Si34,SiON膜
等が挙げられる。そして基板2の材料としては石英ガラ
ス,パイレックスガラス、結晶化ガラス、ソーダガラ
ス、アルミナ、AlN,BN等が挙げられる。さらに、
コア層5としては、薄膜プロセスで形成する場合の他
に、薄板ガラスを基板2に貼り合わせて用いる等の作成
方法もある。
【0013】上記構成において、発光層8から出射され
た光はコア層5を経由してコア層5と第1クラッド層4
aの界面まで到達する。ここで、コア層5の屈折率を第
1及び第2クラッド層4a及び4bの屈折率よりも大き
く設定しておくならば、コア層5と第1クラッド層4a
の界面まで到達した光の内、全反射条件を満たす光はそ
の界面で反射され、再びコア層5を伝達する。その後、
光は第2クラッド層4bとコア層5の界面で全反射し
て、これらの全反射を繰り返し、コア層5の端面から光
が射出される。この導波路型EL素子は、面発光型EL
素子や従来の端面発光型EL素子に比べて、10倍以上
の発光輝度を得ることができる。
【0014】次に、感光体ドラム3上に帯電している電
荷と除電するに必要な光量の関係について説明する。感
光体ドラム3上の単位面積当たりの電荷量をQ、この電
荷を除去するのに必要なフォトン数をNとすると、 Q=aN ・・・(1) で表わされる。ここで、aは感光体材料や光の波長によ
って決まる定数で、通常aは、略0.1乃至0.8程度
の値を持つ。感光体ドラム3を光を用いて除電する場
合、通常は感光体ドラム3を回転させて除電を行なう
が、ドラムの表面の線速度をVm/secとし、除電の
ための光源のドラム表面に当たる単位時間当たりのフォ
トン数をN1とすると、 N1/V=N ・・・(2) の関係を満たさなければならない。(1),(2)式よ
り N1=NV=(Q/a)V ・・・(3) の関係が得られ、感光体ドラム3表面の線速度が早い
程、即ち、感光体ドラム3の回転数が高ければ高い程、
光源の輝度(単位時間当たりのフォトン数N1)が高く
なければならないことが分かる。この点に関し、導波路
型EL素子1は従来の光源に比均して単位面積当たりの
輝度が高いため、高速の複写機等の除電用光源として適
している。
【0015】次に、この実施例で用いた導波路型EL素
子の具体的な製造方法について説明する。基板としてア
ルミナ基板を用い、各層の形成前に基板2表面をRa<
100A以下となるように研摩した。先ず、第1クラッ
ド層4aとしてSiO2膜をプラズマCVD法を用いて
作成した。この時、基板2の温度は250℃、原料ガス
として、SiH4,N2O,N2を用い、膜厚は1μm,
3μmの2種類のものを作成した。成膜条件は、RFパ
ワー1W/cm2、ガス圧1Torrとして、SiH4
2O,N2の流量をそれぞれ5SCCM,40SCC
M,20SCCMとした。そして、コア層5としてSi
34膜をプラズマCVD法を用いて作成した。この時、
基板温度300℃、原料ガスとしてSiH4、NH3、N
2を用い、それぞれの流量を5SCCM、40SCC
M,10SCCMとして、RFパワー1W/cm2、ガ
ス圧1Torr、コア層5の膜厚を20μmにした。そ
して、RFスパッタリング法を用いて、下部電極層6a
としてITO透明導電膜を作成した。この時、スパッタ
ガスとしてはArとO2の混合ガスを用い、ArとO2
ガス流量をそれぞれ30SCCM,20SCCMとし、
ガス圧5mTorr、基板温度150℃、RF電力2W
/cm2で、膜厚が1000Åになるように作成した。
【0016】そして、下部絶縁層7aとして、Ta23
膜をスパッタリング法を用いて作成した。ターゲットと
してはTa23焼結体を用い、スパッタ条件はITO作
成条件と同じであり、膜厚は3000Åとした。
【0017】そして、発光層8として、TbOFドープ
ZnS薄膜を作成した。ターゲットとしてはZnS粉末
とTbOF粉末を混合した焼結体を用い、スパッタガス
はArとHeの混合ガスを用い、ArとHeのガス流量
をそれぞれ30SCCM,20SCCMとし、スパッタ
ガス圧2×10~ 2Torr,RFパワー0.5W/cm
2、基板温度350℃で成膜し、膜厚は7000Åとし
た。そして、上部絶縁層7bと上部電極層6bを下部絶
縁層7a、下部電極層6aと同じ成膜条件で同じ膜厚だ
け成膜し、最後に電極取り出し用配線としてAlを真空
蒸着法によって1μm成膜した。
【0018】なお、ここで用いた発光層8の屈折率nEL
は、発光波長が約550nmの時はnEL≒2.4、コア
層5の屈折率ncore≒2.0、第1クラッド層4aの屈
折率ncl≒1.45であった。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、除電用光源として基板上に接合した端面発光型の導
波路型EL素子を用いたので、高発光輝度で省スペース
化が達成され、しかも高速複写機や高速プリンタにより
適した除電用光源を実現することができるという効果を
奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の除電用光源の実施例の配線構成を示
す概略図である。
【図2】この発明に係わる導波路型EL素子の構成を示
す断面図である。
【図3】従来の面発光型の除電用光源の配置構成を示す
概略図である。
【符号の説明】
1 導波路型EL素子 2 基板 3 感光体ドラム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H05B 33/14

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】感光体ドラムに近接して配置され、この感
    光体ドラムの表面に蓄積された電荷を除去する除電用光
    源において、 基板上に導波路型EL素子を接合して形成されているこ
    とを特徴とする除電用光源。
  2. 【請求項2】前記導波路型EL素子は端面発光型であ
    り、その端面を前記感光体ドラムの表面に対向して配置
    していることを特徴とする請求項1記載の除電用光源。
JP4059998A 1992-03-17 1992-03-17 除電用光源 Pending JPH05265363A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4059998A JPH05265363A (ja) 1992-03-17 1992-03-17 除電用光源

Applications Claiming Priority (1)

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JP4059998A JPH05265363A (ja) 1992-03-17 1992-03-17 除電用光源

Publications (1)

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JPH05265363A true JPH05265363A (ja) 1993-10-15

Family

ID=13129349

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JP4059998A Pending JPH05265363A (ja) 1992-03-17 1992-03-17 除電用光源

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JP (1) JPH05265363A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7463275B2 (en) 2002-10-30 2008-12-09 Panasonic Corporation Light source for image writing apparatus and production method for light source

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