JPH1035004A

JPH1035004A - 光学プリンターヘッド

Info

Publication number: JPH1035004A
Application number: JP3098897A
Authority: JP
Inventors: Haruo Kawakami; 春雄川上; Yotaro Shiraishi; 洋太郎白石
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1996-03-01
Filing date: 1997-02-17
Publication date: 1998-02-10
Anticipated expiration: 2017-02-17
Also published as: JP4180674B2

Abstract

(57)【要約】【課題】光学アラインメントの配列精度や発光精度の高
い構造を用いて光源の配列に要する手間や発光のばらつ
きを低減するための制御機構をなくし安価な光学プリン
ターヘッドを得る。【解決手段】基体１上に積層された複数の薄膜発光素子
（陽極２、正孔注入層３、発光層４、陰極６、封止層７
の積層）からなる光源アラインメントを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプリンターに用いら
れる光学プリンターヘッドに係り、特に製造容易で光量
ばらつきの少ない光学プリンターヘッドおよび高精細で
長寿命の光学プリンターヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】ＬＥＤアレー等の光学プリンターヘッド
を用いたプリンターは、レーザービームを用いたものに
対して、稼働部がなく光学的に単純，耐衝撃性が高い，
幅広印刷でも印字位置が正確である，構成が簡単である
という利点から広く用いられている。

【０００３】図５は従来のＬＥＤアレー光学プリンター
ヘッドを示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は光学プリンタ
ーヘッドに用いられるセルフォックレンズの破断斜視図
である。図６はＬＥＤアレー光学プリンターヘッドを用
いた従来のプリンターを示す配置図である。

【０００４】単位光源であるＬＥＤを紙幅方向に多数配
置して光源列であるＬＥＤアレー２１を構成し、原稿情
報に応じた電気信号によりそれらを選択的に発光させ、
そこから出射される光をレンズ系２８で感光体２６上に
結像させることにより静電潜像を形成させ、現像器１４
でトナーを付け、転写器１５で用紙１２に転写する。レ
ンズ系２８としては、１対１の結像光学系を持つ通称セ
ルフォックレンズアレー等が多く用いられている。ＬＥ
ＤとしてはＧａＡｓＰ系，ＧａＡｌＡｓ系のものが主流
であり、波長 660〜740 ｎｍの近赤外域光が用いられ
る。

【０００５】ＬＥＤアレーを用いて光学プリンターヘッ
ドを構成するには例えば以下の手順による。 64もしくは128 印刷ドット分の単位光源であるＬＥＤ
を作りこんだ数十個のアレーチップを、基板２３上に直
線状に配列、固定して光源列を形成する。同様に制御用のドライバーＩＣ２２を基板２３上に固
定する。

【０００６】光源列であるＬＥＤアレー２１とドライ
バーＩＣ２２を各ドット毎にワイヤーボンデング等の方
法により電気的に接続する。基板２３とレンズ系２８をフレーム２５に固定する。有機薄膜電場発光素子は近年、研究が活発化している
（例えば米国特許３，５３０，３２５号）ものであり、
発光効率を向上させる目的で、陽極／正孔注入層／発光
層／陰極からなる積層型の有機発光素子を用いて、１０
Ｖ以下の駆動電圧で１，０００ｃｄ／ｍ²以上の輝度が
得られたという報告（特開昭５７─５１７８１号公報）
がなされている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記方式のＬＥＤアレ
ーチップ方式は以下の課題を有する。第一の課題は、実
用的な光学プリンターヘッドに適用される光源列を上述
のような方式で実現するには、該アレーチップを±７μ
ｍのアラインメント精度で基板上に高精度に配列、固定
する必要があるが、アレーチップの外形寸法精度、基板
固定時の位置合わせ精度等の問題があり、上述のアライ
ンメント精度を達成するためには配列、固定の工数が大
きくなる。

【０００８】第二の課題は、多数配置したＬＥＤの単位
光源間の光量バラツキが大きく、均質な明るさを得るた
めの制御機構を必要とする。例えば前記の例ではＡ４の
紙幅210ｍｍに300dpiで印字するには、2400ドット分の
ＬＥＤが必要であり発光光量のばらつきを±30% 以下に
抑制することが要求されるがＬＥＤアレーチップの配列
のみではこれを達成することは困難である。一般にばら
つき許容限度としては文字で±30% 、図形で±20% 、階
調表示で± 5% と言われている。このために駆動電流や
駆動時間を各ＬＥＤ毎に調整する等のばらつきを低減す
るための手段が別に必要となる。このようにしてＬＥＤ
アレーチップを用いた光学プリンターヘッドは高価であ
りそのために普及の拡大が妨げられていた。

【０００９】さらに、当該光学プリンターヘッドを用い
た場合には、以下の別の第三、第四の課題を有する。第
三の課題は、単位光源となる薄膜発光素子は、互いに直
交する短冊状の電極の交点である長方形であることであ
る。これは液晶ディスプレイ等のマトリクス駆動型フラ
ットパネルディスプレイに広く用いられている方式が、
生産性、高精細化、駆動回路の小型安価化等の見地から
本発明の用途に適しているという筆者らの知見に基づく
ものである。また、本発明の用途である光学プリンター
ヘッド用の単位光源の形状としては円形、楕円形等の形
状が要求される場合がある。

【００１０】第四の課題は、発光出力の駆動に伴う低下
である。本発明の用途である光学プリンターヘッド用の
単位光源の性能としては、一定性能の感光体を使用して
より高速、高精細な電子写真プロセスを安定に実現する
との観点から、高出力かつ長寿命であることが必要とな
る。各種薄膜発光素子によりその程度には差があるが、
総論として本用途に要求される高発光出力と長寿命を両
立せしめることは現在の技術では困難であり、また、よ
り高度な生産プロセスを必要とするところとなり、生産
性あるいは生産コストへ重大な影響を与える。

【００１１】この発明は上述の点に鑑みてなされ、その
目的は、製造を容易にする光学プリンターヘッド構造を
用いることにより安価な光学プリンターヘッドを提供す
ることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】これらを改良する目的
で、鋭意研究の結果、筆者らは本願の有機薄膜発光素子
等の薄膜発光源を用いた光学プリンターヘッドを開発す
るに至った。即ち、上述の目的は、本透明性基体上に配
列された、少なくとも一方が透明である１対の電極層
と、該１対の電極層間に挟持される少なくとも１種の発
光物質を含有する積層体とから構成される薄膜発光素子
からなる複数の単位光源を、印刷情報に応じた電気信号
により選択的に発光させ、該透明性基体を透過して出射
された光を光学レンズ系を介して移動する感光体上に照
射させ、感光体上に静電潜像を形成することにより達成
される。

【００１３】また、当該光学プリンターヘッドにおい
て、該複数の薄膜発光素子光源と該光学レンズ系との間
に少なくとも光整形マスクを備えることにより達成され
る。また、該薄膜発光素子が少なくとも１種の有機発光
物質を含有する積層体を含んでなる有機薄膜発光素子か
らなること、あるいは、該複数の単位光源が直線列状に
配列された光源列を形成し、かつ同一基体上に１列また
は複数列の光源列を形成してなることにより達成され
る。

【００１４】また、該感光体上の同一位置へ、異なる光
源列に属する複数の光源にて複数回の光照射することに
より静電潜像を形成することにより達成される。また、
該複数の光源列へ与えられる該電気信号を発生する電気
回路が、各光源列の発光タイミングを制御することで共
用され、かつ該複数の光源列の列ピッチが該感光体上の
静電潜像ピッチに対して；静電潜像ピッチのｎ（ｎは１
以上の整数）倍＋｛１／（該感光体上の同一位置へ、複
数の薄膜発光素子光源にて光照射される回数）｝；で表
わされることにより達成される。

【００１５】さらには、複数の光源列が、感光体上の同
一位置へ、１回または複数回の光照射するに必要な列の
組の他に、少なくとも１組の交替用の列の組を有するこ
とにより達成される。

【００１６】

【発明の実施の形態】薄膜発光源を用いた光学プリンタ
ーヘッドの例として、有機薄膜発光素子を用いた１例を
図１に示す。図１の（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は光源
の透視平面図，（ｃ）は光源の断面図である。基板１の
主面の一方に陽極２，正孔注入層３，発光層４，陰極
６，封止層７からなる有機薄膜発光素子３０を積層する
とともにアルミ膜配線９を設け、平面ガラス基板１内に
光を透過させ、基板１の他方の主面に設けた光学レンズ
系２８より光を取り出すものである。

【００１７】図７は一般的な有機薄膜電場発光素子の構
造を示す断面図である。支持体であり電気的に絶縁性を
有し可視光に対して透明性の高いガラス、透明性樹脂ま
たはこれらの積層体，混合体，複合体等が用いられる。
透明な基板１上に、陽極２としてのインジウム錫酸化物
（ITO)、錫酸化物等の透明導電膜、有機化合物を用いる
正孔注入層３、発光層４、電子注入層５、及びアルミニ
ウム合金等からなる金属電極である陰極６が形成され
る。陰極６は発光層４からの光を反射して基板１からの
光の出射効率を高める機能も合わせ持つ。

【００１８】薄膜発光素子はアルカリ土類金属硫化物系
の無機薄膜電場発光素子や有機物質を正孔注入層，発光
層，電子注入層に用いる有機薄膜電場発光素子を用いる
ことができる。図８は一般的な有機薄膜発光素子の構造
を示す断面図である。発光層４が電子注入層５の機能を
兼ね備えた構造となっている。

【００１９】有機薄膜発光素子は、既存の真空蒸着等の
薄膜製造方法、ならびにフォトプロセス法等の方法で大
面積基板上に容易に形成される。本発明における、透明
基体上に積層された同一の機能を有する複数の薄膜発光
素子は各薄膜発光素子を個別に積層するのではなくパタ
ーニングにより同時に積層して製造の効率化が図られ
る。パターニングによるときは各薄膜発光素子の配列の
精度，発光精度も向上する。

【００２０】また該透明基体は薄膜発光素子のみならず
レンズ系の支持体ともなりえる。従来技術のＬＥＤドッ
トに相当する発光素子の微細パターニングは、フォトプ
ロセス法、マスク蒸着法等を用い、一般に広く使用され
るＡ４の紙幅 210ｍｍ程度以上の長さのヘッドの作製を
行うことができる。特に、ＬＥＤアレーチップを用いた
場合に発生するチップのアラインメントの問題がない。
すなわち透明基板上に形成される複数の薄膜発光素子の
位置精度は、該透明基板の形状精度、ならびに透明基板
上に形成される透明電極パタンの寸法精度で決定される
が、液晶ディスプレイ等のマトリクス駆動型フラットパ
ネルディスプレイの製造に用いられるガラス基板、及び
該ガラス基板上でのフォトプロセスを用いた透明電極パ
タンの寸法精度は、本発明の用途に対して十分な精度を
有するからである。

【００２１】また、ＬＥＤアレーチップを用いた場合に
発生するチップ間の性能ばらつきの問題も解消される。
本発明の方式では同一基板上に隣接した複数の薄膜発光
素子が同一プロセスで形成されるために各画素の輝度の
ばらつきは実用上問題とならない程度である。特に、有
機薄膜発光素子において発光波長は発光物質の選択等に
より選定可能であり、感光体の波長感度に合わせた発光
を得ることが可能である。現在の技術では有機感光体の
感度スペクトルの高い緑色で１０ lm/W 以上の高効率発
光を得ることができる。

【００２２】また有機薄膜電場発光素子の印加電圧に対
する発光の応答時間は、駆動方法に依存するが、高だか
１μｓ程度以下であり、これは通常のプリンターでは充
分に高速である。有機薄膜電場発光素子３０を用いると
きは発光に必要な駆動電圧が低いので光学プリンターヘ
ッドの駆動回路が安価かつ小型化可能である。

【００２３】光学プリンターヘッドへの該光整形マスク
の具体的適用法としては、（１）別途光整形マスクを作
製し、透明性基板と光学レンズ系との間に挟持せしめ
る；（２）透明性基板の光出射面に印刷、フォトプロセ
ス等で形成する；（３）透明性基板と陽極との間に液晶
ディスプレイ等で広く用いられているカラーフィルタ用
ブラックマスクの作製法を用いて形成する；（４）透光
性基板中に染色、加工等の方法で形成するなどの方法が
挙げられる。量産性、寸法安定性、部品点数低減の見地
からは方式（３）が好ましいが、少量他品種への対応等
の見地から方式（１）あるいは（２）が好ましい場合も
ある。

【００２４】該光源列の形態例としては、図１に示すよ
うな陰極ライン５０でも良いし、また図２に一例を示す
ような複数本（図２の場合は２本）の陰極ラインからな
る陰極ライン対５０を、単位光源の電気的選択と前述光
整形マスクにより補正し、一体の光源列としても良い。
図１に示す方式の利点は単純なデバイス構成が可能なこ
とであり、図２に一例を示す方式の利点は長方形の単位
光源の光量を最大限に光整形マスクへ導入可能なことに
ある。

【００２５】上述の駆動の実際を例を挙げて説明する。
図３、および図４に一例を示すように複数の平行に配さ
れた陰極ライン対５５〜５８に対応する４光源列を含ん
でなる光学プリンターヘッド下を、光源列方向に直交す
る被印刷物移動方向３１に感光体を通過させて行われる
が、この際に陰極ライン対５５〜５８に対応する各光源
列を通過のタイミングに同期した電気信号を走差回路３
５により発生し、被印刷物移動方向３１に走査させなが
ら、光源列毎に順時に発光させる。

【００２６】陰極ライン対５５と５６に対応する２光源
列を用い、同一の感光体位置へ２回の光照射を実施する
場合、陰極ライン対５５に対応する光源列と、陰極ライ
ン対５６に対応する光源列とのピッチ３３が、印刷ピッ
チと等しい感光体上の静電潜像ピッチと一致していると
仮定すると、光源列５５で１回目照射された感光体上の
位置が光源列５６の直下へ移動し陰極ライン対５６に対
応する光源列での２回目照射を実施すべきタイミング
と、陰極ライン対５５に対応する光源列で次の感光体上
の照射位置に１回目照射を実施すべきタイミングとが同
期してしまい、陰極ライン対５５に対応する光源列と陰
極ライン対５６に対応する光源列とでアドレス回路３４
を共用することが不可能となる。

【００２７】これに対して例えば陰極ライン対５５に対
応する光源列と陰極ライン対５６に対応する光源列との
ピッチ３３を静電潜像ピッチの（ｎ＋0.5 ）倍（ｎは１
以上の整数）とすれば、両光源列の発光タイミングがず
れて、アドレス回路３４を共有することが可能である。
陰極ライン対５５〜５８に対応する４光源列を用い、同
一の感光体位置へ４回の光照射を実施する場合、例えば
陰極ライン対５５〜５８のピッチ３３を静電潜像ピッチ
の（ｎ＋0.25）倍（ｎは１以上の整数）とすれば、４光
源列の発光タイミングがずれて、アドレス回路２２を共
有することが可能である。

【００２８】実現可能な照射回数は、プリンタの印字速
度、感光体の感度、薄膜発光素子の光出力等から算出さ
れる。同一の構成で、同一基板１上に交替用の光源列を
配置することが可能である。例えば図３および図４の例
で、陰極ライン対５５に対応する光源列と陰極ライン対
５６に対応する光源列とを２回照射用の組、陰極ライン
対５７に対応する光源列と陰極ライン対５８に対応する
光源列とを交替用の組、とすることで実現される。照射
用の組と交替用の組との区別、役割の切り替えは走査回
路３５にて制御する。

【００２９】容易に理解できることであるが、本発明の
光源列のピッチは高だか１００μm程度であるが、現実
的に増加可能な光源列数及びその組数は駆動回路との接
続方法、基体のサイズ、光学レンズ系の性能範囲を勘案
して定められる。例えば各組合計して８本程度の光源列
数は現実的なものの一つであるが、この程度の列数増加
は周辺部材との固定、素子の封止、駆動回路との接続を
勘案した基体のサイズに影響を与えない。フォトプロセ
ス、素子成膜プロセスでの生産性、歩止りへの影響も僅
少である。

【００３０】

【実施例】

実施例１図１および図８はこの発明の一実施例に係る光学プリン
ターヘッドを示す。以下図面に基づいて実施例を説明す
る。長さ２４０ｍｍ、幅５ｍｍ、厚さ１ｍｍの平面ガラ
ス基板１上に、ＩＴＯをスパッタ法をよびフォトプロセ
スを用いて１０６μｍピッチで２ｍｍ×80μｍの短冊状
に1990個形成して陽極２を得た。洗浄に続いて３ｍｍ×
２１５ｍｍの窓を形成したステンレス製メタルマスクを
当該ガラス基板のＩＴＯ膜上に固定し、抵抗加熱蒸着装
置内の基板ホルダーに装着し真空排気し有機化合物から
なる正孔注入層３、発光層４を真空蒸着により形成し
た。正孔注入層３にはジアミン化合物、発光層４にはア
ルミキレート化合物を用いた。

【００３１】ジアミン化合物とアルミキレート化合物が
以下に示される。

【００３２】

【化１】

【００３３】

【化２】

【００３４】真空装置から基板を取りだし、110 μｍ×
２３０ｍｍの窓を形成した厚さ30μｍｍのニッケル製メ
タルマスクを発光層成膜面に装着し、金属電極である陰
極６を真空蒸着によって形成した。陰極６はＭｇＩｎ合
金（Ｉｎ含有率５体積％）を共蒸着により形成した。各
層の膜厚はそれぞれ５０ｎｍ、６０ｎｍÅ、２００ｎｍ
である。得られた有機薄膜発光素子の各画素上に電気接
続用のアルミ膜配線９を形成し、その後に基板に固定さ
れたアドレス回路３４とワイヤーボンディングにより接
続した。有機薄膜発光素子の各画素上にガラスと紫外線
硬化樹脂からなる封止層７を塗布形成した。

【００３５】得られた有機薄膜電場発光素子は、駆動電
圧７Ｖで輝度２０００ｃｄ／ｍ²，駆動電圧９Ｖで輝度
１００００ｃｄ／ｍ²を示した。各画素の輝度のバラツ
キは±５％であった。有機薄膜電場発光素子とドライバ
ーＩＣ、１：１の等倍セルフォックレンズ系を組み合わ
せて光学プリンターヘッドを形成した。この光学プリン
ターヘッドで印字密度２４０ｄｐｉ，印字速度３枚（Ａ
４）／分のプリンターに対応可能であった。

【００３６】感光体としては、半減衰露光量 0.5 lxsの
感度を持つものを用い、ドット当たりの発光時間を１ｍ
ｓ、有機薄膜発光素子の発光光量を１００００ｃｄ／ｍ
²とした。感光体上の光ドットの寸法は８０μｍ×１０
６μｍ、感光体の移動速度は２０ｍｍ／ｓ程度であり、
光ドット位置を感光体が通過する時間は５ｍｓ程度であ
る。前述のドット当たりの発光時間を１ｍｓとすること
で、充分に鮮明な画像が得られた。実施例２図２および図８はこの発明の一実施例に係る光学プリン
ターヘッドを示す。以下図面に基づいて実施例を説明す
る。

【００３７】長さ２４０ｍｍ、幅５ｍｍ、厚さ１ｍｍの
平面ガラス基板上に、４２μｍピッチで３ｍｍ×３０μ
ｍの短冊状のITO を膜厚１００ｎｍのＩＴＯの陽極ライ
ン５１を５、０００本形成した。パターニングはフォト
リソグラフ法、成膜はスパッタ法によった。この上に実
施例１と同様にして注入層３、発光層４を真空蒸着によ
り形成した。

【００３８】真空装置から基板を取りだし、１００μｍ
×２３０ｍｍの窓を平行に２本、１６８μｍピッチで形
成した厚さ30μｍのニッケル製メタルマスクを発光層成
膜面に装着し、実施例１の陰極６と同様にして陰極ライ
ン列５０を形成した。以降は実施例１と同様にして有機
薄膜発光素子を順次形成した。このようにして形成した
有機薄膜電場発光素子に駆動電圧７Ｖを付加することに
より、輝度２０００ｃｄ／ｍ²、駆動電圧９Ｖを付加す
ることにより、輝度１００００ｃｄ／ｍ²を得た。各画
素の輝度のバラツキは±５％以内であった。

【００３９】上記のように形成された各画素は、３０×
１００μｍの長方形をしている。本実施例では形成した
有機薄膜電場発光素子光源アラインメントに、４２μｍ
φの孔の８４μｍピッチの列を１６８μｍ間隔で２本、
各列は４２μｍずつ千鳥型に相互にずれた形のマスクを
かけて光スポットの形を整形した。すなわち３０×４２
μｍの疑似円形が８４μｍピッチで千鳥型に並んだライ
ン対が１組形成される。各ラインの間隔は前述のように
１６８μｍ（ドットピッチの整数倍）である。陽極ライ
ン列５１をアドレス回路３４に、陰極ライン列５０を走
差回路３５に各々接続し、１：１の等倍セルフォックレ
ンズ系を組み合わせて光学プリンターヘッドを形成し
た。

【００４０】この光学プリンターヘッドで、両列の発光
タイミングを４画素分(168/42)ずらすことにより、印字
密度６００ｄｐｉのプリンターに対応可能であった。ま
た感光体として半減衰露光量 0.5 lxsの感度を持つもの
を用いドット当たりの発光時間を0.5 ｍｓとすることに
より、印字速度３枚（Ａ４）／分のプリンターに対応可
能であった。実施例３図３、４及び８はこの発明のさらに異なる実施例に係る
光学プリンターヘッドを示す。以下図面にしたがって実
施例を説明する。実施例２と同様にして、基板１上に陽
極ライン５１、注入層３、発光層４を順次形成した。

【００４１】真空装置から基板を取りだし、１００μｍ
×２３０ｍｍの窓を平行に２本、６８μｍピッチで形成
した窓の対を４対、８９μｍの間隔で有する厚さ30μｍ
のニッケル製メタルマスクを発光層成膜面に装着し、実
施例１の陰極６と同様にして陰極ライン対５５〜５８を
形成した。以降は実施例１と同様にして有機薄膜発光素
子を順次形成した。

【００４２】陰極ライン列５０（垂直方向に１００μｍ
幅のラインを６８μｍ間隔で形成したもの）の組をそれ
ぞれが８９μｍの間隔で４組形成した。正孔注入層３、
発光層４、陰極６は実施例１と同様でありほぼ同等の特
性を得た。４２μｍφの孔の８４μｍピッチの列を上記
の陽極ライン列５１と同じ間隔で８本、組となる各２本
は４２μｍずつ千鳥型に相互にずれた形のマスクをかけ
て光スポットの形を整形した。すなわち３０ｘ４２μｍ
の疑似円形が８４μｍピッチで千鳥型に並んだライン対
が４組形成される。各ライン対５５、５６、５７、５８
のピッチは３５７μｍとなる。これとドライバーＩＣと
１：１の等倍セルフォックレンズ系を組み合わせて光学
プリンターヘッドを形成した。ドライバーＩＣは各陽極
ライン列に対応して１組のみで構成する。

【００４３】ライン対５５とライン対５６により同一ド
ットの照射を行う場合、ライン対５５とライン対５６の
ピッチが印刷のドットピッチと一致していると、ライン
対５５で照射された感光体のライン列の部分がライン対
５６の下へ移動してきた時に、感光体の他のライン列が
ライン対５５に重なるためにライン対５５の照射タイミ
ングにより感光体の他のライン列が光照射されドライバ
ーＩＣからの信号が他のライン列に干渉することにな
る。そこでライン対５５とライン対５６のピッチを感光
体ドット列ピッチの（ｎ＋０．５）倍（ｎは整数）とし
てドライバーＩＣを共通使用して両ドット列の発光のタ
イミングをずらす。

【００４４】１ドットピッチ分を感光体が移動する時間
は、例えば印刷速度１０枚（Ａ４）／分、ドット寸法４
２μｍ（６００ｄｐｉ）ときに 0.8ｍｓであり、発光時
間をこれより十分小さくすることができる。この光学プ
リンターヘッドで、ライン対５５を用い、両ラインの発
光タイミングを４画素分(168/42)ずらすことにより、印
字密度６００ｄｐｉのプリンターに対応可能であった。
また感光体として、半減衰露光量 0.5 lxsの感度を持つ
ものを用い、ドット当たりの発光時間を0.5 ｍｓとする
ことにより、実施例２と同様に印字速度３枚（Ａ４）／
分のプリンターに対応可能であった。

【００４５】また２組のライン対５５、５６を用い、両
対の発光タイミングを8.5 画素分(357/42)ずらすことに
より、同一ドットを２回露光した。前述の方法により、
単一のドライバーＩＣを用いるため、１回の露光時間を
１組のライン対５５を用いる場合の半分の0.25ｍｓとし
たため実質の光量は同一であるが、各発光素子の動作時
間は半分となり寿命が２倍となった。

【００４６】また同じ構成で発光輝度を２倍とした時
は、印字速度６枚（Ａ４）／分のプリンターに対応可能
であった。この場合でも各発光素子の寿命は実施例２と
同等であり、且つ５５、５６以外のライン対５７、ライ
ン対５８は当初使用の２対が劣化してきた時の予備とし
て使用可能である。ライン対５７、ライン対５８には使
用しない時には正のバイアス電圧を付加し、陽極ライン
との電圧差が発光電圧に到らないよう制御した。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、経済性と生産性に優
れ、長寿命で高性能な光学プリンターヘッドが実現され
る。これは、請求項2の構成を採用することにより、さ
らに顕著に実現しうるものである。また、請求項３に記
載の構成を採用することにより、感光体の波長感度にあ
わせた発光を得られることによる高効率発光、印字電圧
に対する発光の応答時間が高速、発光に必要な駆動電圧
が低いので光学プリンターヘッドの駆動回路が安価かつ
小型化可能等の効果が得られる。さらに、請求項４又は
５に記載の構成を採用することにより、１印刷ドットに
対応する感光体上の一静電潜像を形成するに必要な光量
を複数の単位光源にて分担せしめることで必要な高光出
力を維持しつつ長寿命化を実現することができる。

【００４８】さらに、請求項６に記載の構成を採用する
ことにより、光源数の増加による電気回路の大型化、部
品点数増加を抑えることが実現された。さらに、請求項
７に記載の構成を採用することにより、交替用の組数に
相当する寿命の向上が実現される。該交替用の組は、
（１）該必要な列の組が要求出力を示さなくなった時点
で交替する方法；（２）各組が要求出力を保持したまま
定期的に交替する方法等をとることが可能である。特に
有機薄膜発光素子を用いる場合には、一定の非駆動時間
を与えることで、低下した性能の一部が回復することも
知られているように、さらに長寿命化が実現した。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例に係る光学プリンターヘッド
を示し、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は光源の光出射面
から見た透視平面図，（ｃ）は光源の断面図。

【図２】この発明の異なる実施例に係る光学プリンター
ヘッドを示し、（ａ）は光源、回路、光整形マスクの配
置を示す平面図、（ｂ）は光整形マスクの配置を示す平
面図。

【図３】この発明のさらに異なる実施例に係る光学プリ
ンターヘッドの光源、回路、光整形マスクの配置を示す
平面図。

【図４】この発明のさらに異なる実施例に係る光学プリ
ンターヘッドの光整形マスクの配置を示す平面図。

【図５】従来のＬＥＤアレー光学プリンターヘッドを示
し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は光学プリンターヘッドに
用いられるセルフォックレンズの破断斜視図

【図６】ＬＥＤアレー光学プリンターヘッドを用いた従
来のプリンターを示す配置図

【図７】一般的な有機薄膜電場発光素子の構造の一例を
示す断面図

【図８】一般的な有機薄膜電場発光素子の構造のもう一
つの例を示す断面図

【符号の説明】

１基板２陽極３正孔注入層４発光層５電子注入層６陰極７封止層８電源９アルミ膜配線１１光学ヘッド１２用紙１３カセット１４現像器１５転写器１６定着器１７スタッカー１８消去ランプ１９清掃器２０帯電器２１ＬＥＤアレー２２ドライバーＩＣチップ２３ＬＥＤアレー用基板２５フレーム２６感光体２８レンズ系３０有機薄膜発光素子３１被印刷物移動方向３２被印刷物幅方向３３光源列ピッチ３４アドレス回路３５走査回路４０光線４１信号端子４２ボンディングワイヤー５１陽極ライン列５２単位光源５３光整形マスク孔５４光整形マスク５０、５５〜５８陰極ライン対（光源列）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明性基体上に配列された、少なくとも一
方が透明である１対の電極層と、該１対の電極層間に挟
持される少なくとも１種の発光物質を含有する積層体と
から構成される薄膜発光素子からなる複数の単位光源
を、印刷情報に応じた電気信号により選択的に発光さ
せ、該透明性基体を透過して出射された光を光学レンズ
系を介して移動する感光体上に照射させ、感光体上に静
電潜像を形成することを特徴とする光学プリンターヘッ
ド。
【請求項２】該複数の薄膜発光素子光源と該光学レンズ
系との間に少なくとも光整形マスクを備えることを特徴
とする請求項１記載の光学プリンターヘッド。
【請求項３】該薄膜発光素子が少なくとも１種の有機発
光物質を含有する積層体を含んでなる有機薄膜発光素子
からなることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の
光学プリンターヘッド。
【請求項４】該複数の単位光源が直線列状に配列された
光源列を形成し、かつ同一基体上に１列または複数列の
光源列を形成してなることを特徴とする請求項１、請求
項２又は請求項３記載の光学プリンターヘッド。
【請求項５】該感光体上の同一位置へ、異なる光源列に
属する複数の光源にて複数回の光照射することにより静
電潜像を形成することを特徴とする請求項４記載の光学
プリンターヘッド。
【請求項６】該複数の光源列へ与えられる該電気信号を
発生する電気回路が、各光源列の発光タイミングを制御
することで共用され、かつ該複数の光源列の列ピッチが
該感光体上の静電潜像ピッチに対して；静電潜像ピッチ
のｎ（ｎは１以上の整数）倍＋｛１／（該感光体上の同
一位置へ、複数の薄膜発光素子光源にて光照射される回
数）｝；で表わされることを特徴とする請求項５記載の
光学プリンターヘッド。
【請求項７】複数の光源列が、感光体上の同一位置へ、
１回または複数回の光照射するに必要な列の組の他に、
少なくとも１組の交替用の列の組を有することを特徴と
する請求項４、請求項５又は請求項６記載の光学プリン
ターヘッド。