KR100782065B1

KR100782065B1 - 라인 헤드 모듈 및 화상 형성 장치

Info

Publication number: KR100782065B1
Application number: KR1020050075705A
Authority: KR
Inventors: 히데카즈 고바야시
Original assignee: 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 2004-09-07
Filing date: 2005-08-18
Publication date: 2007-12-04
Also published as: TWI270477B; US7382391B2; JP2006103307A; KR20060053107A; TW200611835A; US20060050134A1

Abstract

본 발명은 발광 소자로부터 출사하는 광의 휘도(광량)를 높여 프린터 헤드(라인 헤드)의 실용성을 향상시키도록 한 라인 헤드 모듈과, 이 라인 헤드 모듈을 구비한 화상 형성 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

복수의 발광 소자를 정렬 배치한 라인 헤드(1)를 구비하여 이루어지고, 회전 가능하게 설치된 감광체 드럼에 대향하며, 또한 발광 소자(3)의 정렬 방향을 감광체 드럼의 회전축과 평행하게 되도록 배치하여 감광체 드럼에 대하여 노광을 행하는 라인 헤드 모듈(101)이다. 라인 헤드(1)의 광출사 측에서, 또한 감광체 드럼 사이에 발광 소자의 정렬 방향과 직교하는 방향으로 집광을 행하는 집광 렌즈(58)를 갖고 있다.

발광 소자, 휘도, 광량, 프린터 헤드, 라인 헤드, 감광체 드럼, 노광, 집광 렌즈

Description

라인 헤드 모듈 및 화상 형성 장치{LINE HEAD MODULE AND IMAGE FORMING APPARATUS}

도 1은 실시예에 따른 라인 헤드 모듈의 사시 단면도.

도 2는 라인 헤드를 모식적으로 나타낸 도면.

도 3은 렌즈 어레이의 사시도.

도 4의 (a), (b)는 집광 렌즈의 요부(要部) 사시도.

도 5는 라인 헤드의 결합 부분에서의 확대도.

도 6의 (a)는 라인 헤드의 요부측 단면도, (b)는 모식도.

도 7의 (a) 내지 (c)는 발광 화소의 형상 및 배치를 설명하기 위한 도면.

도 8의 (a) 내지 (c)는 감광체 드럼 표면에서의 발광 화소로부터의 광의 화상에 대해서 설명하기 위한 모식도.

도 9는 라인 헤드 모듈의 사용 형태를 설명하기 위한 모식도.

도 10은 본 발명의 화상 형성 장치의 제 1 실시예를 나타내는 개략 구성도.

도 11은 본 발명의 화상 형성 장치의 제 2 실시예를 나타내는 개략 구성도.

도 12는 변형례 1에 따른 라인 헤드 모듈의 사용 형태를 설명하기 위한 개략 구성도.

도 13은 변형례 2에 따른 라인 헤드 모듈의 사용 형태를 설명하기 위한 개략 구성도.

도 14는 변형례 3에 따른 라인 헤드 모듈의 사용 형태를 설명하기 위한 개략 구성도.

도 15는 변형례 4에 따른 라인 헤드 모듈의 사용 형태를 설명하기 위한 개략 구성도.

도 16은 변형례 5에 따른 라인 헤드의 평면도.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

1 : 라인 헤드

2 : 소자 기판(기판)

3 : 유기 EL 소자(발광 소자)

3A : 발광 소자 열

4 : 구동 소자

9 : 감광체 드럼

31 : 렌즈 어레이

31a : SL 소자

52 : 헤드 케이스

58 : 집광 렌즈

58a : 곡면

58b : 평면

60 : 발광층

70 : 정공 수송층

80, 160 : 화상 형성 장치

101 : 라인 헤드 모듈

본 발명은 화상 형성 장치에서 노광 수단으로서 사용되는 라인 헤드 모듈 및 이 라인 헤드 모듈을 구비한 화상 형성 장치에 관한 것이다.

전자 사진 방식을 이용한 프린터로서, 라인 프린터(화상 형성 장치)가 알려져 있다. 이 라인 프린터는 피노광부로 되는 감광체 드럼의 둘레면 위에 대전기, 라인 형상의 프린터 헤드(라인 헤드), 현상기, 전사기 등의 장치를 근접 배치한 것이다. 즉, 대전기에 의해 대전된 감광체 드럼의 둘레면 위에 프린터 헤드에 설치된 발광 소자의 선택적인 발광 동작으로 노광을 행함으로써 정전 잠상을 형성하고, 이 잠상을 현상기로부터 공급되는 토너로 현상하여 그 토너상을 전사기로 용지에 전사하도록 한 것이다.

그런데, 상기와 같은 프린터 헤드의 발광 소자로서는 일반적으로 발광 다이오드 등이 사용되고 있다. 또한, 최근에는 발광점을 양호한 정밀도로 제작하는 유기 일렉트로루미네선스 소자(유기 EL 소자)를 발광 소자로 하는 발광 소자 어레이가 개발되고 있고, 이러한 발광 소자 어레이를 노광 수단으로서 구비한 화상 형성 장치도 제안되어 있다(예를 들어, 일본국 특개평 11-198433 호 공보 참조).

그러나, 발광 소자로서의 유기 EL 소자는 현재의 상태에서는 노광 수단의 발광 소자로서 요구되는 휘도(광량)를 만족시키기에 이르지는 못하고, 따라서 이러한 유기 EL 소자를 사용한 발광 소자 어레이로 이루어지는 프린터 헤드(라인 헤드)에서는, 특히 휘도(광량)를 높이는 것이 큰 과제로 되어 있다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적으로 하는 것은 발광 소자로부터 출사하는 광의 휘도(광량)를 높여 프린터 헤드(라인 헤드)의 실용성을 향상시키도록 한 라인 헤드 모듈과, 이 라인 헤드 모듈을 구비한 화상 형성 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 라인 헤드 모듈은 복수의 발광 소자를 정렬 배치한 라인 헤드를 구비하여 이루어지고, 회전 가능하게 설치된 감광체 드럼에 대향하며, 또한 상기 발광 소자의 정렬 방향을 감광체 드럼의 회전축과 평행하게 되도록 배치하여, 그 감광체 드럼에 대하여 노광을 행하는 라인 헤드 모듈로서, 상기 라인 헤드의 광출사 측에서, 또한 상기 감광체 드럼 사이에 상기 발광 소자의 정렬 방향과 직교하는 방향으로 집광을 행하는 집광 렌즈를 갖는 것을 특징으로 하고 있다.

이 라인 헤드 모듈에 의하면, 발광 소자의 정렬 방향과 직교하는 방향으로만 집광을 행하는 집광 렌즈를 갖고 있으므로, 각 발광 소자로부터 출사된 광(光)이 집광 렌즈를 투과함으로써 정렬된 발광 소자 간에서 서로 간섭하지 않고 각각 독립하여 집광되게 된다. 따라서, 노광 기능이 손상되지 않아 발광 소자로부터 출사한 광의 휘도(광량)가 높아지고, 이것에 의해 이 라인 헤드 모듈의 노광 수단으로서의 실용성이 향상된다.

또한, 상기 라인 헤드 모듈에서는 상기 발광 소자는 EL 소자일 수도 있다. 유기 EL 소자 등의 EL 소자는, 예를 들면 발광 다이오드 등에 비하여 휘도(광량)가 낮지만, 상술한 바와 같이 집광 렌즈로 집광함으로써 휘도(광량)가 높아짐으로써 충분히 높은 실용성을 구비한 것으로 된다.

또한, 상기 라인 헤드 모듈에서는 상기 발광 소자의 각 발광 화소가 그 발광 소자의 정렬 방향에 비하여, 그 정렬 방향과 직교하는 방향 쪽이 길게 형성되어 있는 것이 바람직하다. 특히, 상기 발광 화소는 직사각형 형상인 것이 바람직하다. 또한, 상기 집광 렌즈는 상기 각 발광 화소로부터 출사된 광을 각각 상기 감광체 드럼 표면에서, 상기 발광 소자의 정렬 방향으로 직교하는 방향의 길이가 그 정렬 방향의 길이와 거의 동일하든지 또는 그 미만으로 되도록 집광하는 것인 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 각 발광 소자로부터 출사하여 집광 렌즈로 집광된 후의 광, 즉 감광체 드럼 위에 결상(結像)되는 광이, 예를 들면 원형이나 정사각형 또는 이들에 가까운 형상으로 되고, 따라서 서로 간섭하지 않고 감광체 드럼 위에 고밀도로 결상되게 된다. 따라서, 해상도를 올려 정교하고 치밀한 화상을 형성하는 것이 가능해진다. 특히, 발광 화소를 직사각형 형상으로서 감광체 드럼 위에 대략 정사각형 형상으로 집광시키는 구성에 의하면, 발광 면적이 넓어지므로 큰 광량을 확보할 수 있다.

또한, 상기 발광 화소의, 상기 발광 소자의 상기 정렬 방향의 길이와 상기 정렬 방향에 직교하는 방향의 길이의 비(比)가, 그 발광 화소의 밝기와 상기 감광체 드럼 표면에서 요구되는 밝기의 비에 거의 동일한 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 각 발광 화소로부터 출사된 광을 집광 렌즈로 집광함으로써, 감광체 드럼 상에서 원하는 밝기(휘도)를 얻을 수 있다.

상기 라인 헤드 모듈에서, 상기 발광 소자의 각 발광 화소는 그 발광 소자의 정렬 방향에 비하여, 그 정렬 방향과 대략 직교하는 방향 쪽이 길게 형성되어 있고, 상기 집광 렌즈는 상기 발광 소자의 정렬 방향과 대략 직교하는 방향으로 집광을 행하는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 정렬한 모든 발광 화소로부터의 광을 하나의 집광 렌즈로 동일하게 집광시킬 수 있다. 또한, 그 집광 렌즈의 폭을 가장 작게 할 수 있다.

또한, 상기 라인 헤드 모듈에서는 상기 라인 헤드의 광출사 측에 상기 발광 소자로부터의 광을 결상시키는 렌즈 소자를 배열하여 이루어지는 렌즈 어레이를 구비하고 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 각 발광 소자로부터 출사한 광이 감광체 드럼 상에 의해 양호하게 집광되게 된다.

상기 라인 헤드 모듈에서는 상기 라인 헤드와 상기 렌즈 어레이 사이 및 상기 렌즈 어레이와 상기 감광체 드럼 사이에 상기 집광 렌즈를 구비하는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 더욱 효율적으로 상기 집광을 행할 수 있다. 또한, 단일 집광 렌즈로 집광을 행하는 경우에 비하여, 각각의 집광 렌즈의 곡률 반 경을 크게 할 수 있다는 점에서, 집광 렌즈를 얇게 할 수 있다.

또한, 이 라인 헤드 모듈에서는 상기 집광 렌즈가 상기 감광체 드럼에 대향하는 측의 면이 그 감광체 드럼에 대하여 볼록해지는 곡면이고, 라인 헤드 측에 대향하는 측의 면이 평면인 어묵(

) 형상의 렌즈인 경우에, 그 집광 렌즈는 그 평면 측이 상기 렌즈 어레이의 광출사 측의 면에 부착되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 렌즈 어레이와 집광 렌즈가 서로 얼라인먼트되어 있으므로, 사용할 때에는 이 렌즈 어레이를 포함하는 라인 헤드 모듈을 감광체 드럼에 얼라인먼트하기만 하면 되고, 따라서 감광체 드럼에 대한 얼라인먼트가 용이해져 얼라인먼트 불량에 기인하는 노광의 불균일이 방지된다.

또한, 특히 집광 렌즈의 평면 측을 렌즈 어레이에 부착하므로, 부착이 용이해지는 동시에 이들 집광 렌즈와 렌즈 어레이가 일체화함으로써 전체의 소형화가 도모된다.

또한, 상기 라인 헤드 모듈에서는 상기 집광 렌즈가 상기 감광체 드럼에 대향하는 측의 면이 그 감광체 드럼에 대하여 볼록해지는 곡면이고, 라인 헤드 측에 대향하는 측의 면이 평면인 어묵 형상의 렌즈인 경우에, 그 집광 렌즈는 그 평면 측이 상기 라인 헤드의 광출사 측의 면에 부착되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 라인 헤드와 집광 렌즈가 서로 얼라인먼트되어 있으므로, 사용할 때에는 이 라인 헤드 모듈을 감광체 드럼에 얼라인먼트하기만 하면 되고, 따라서 감광체 드럼에 대한 얼라인먼트가 용이해져 얼라인먼트 불량에 기인하는 노광의 불균일이 방지된다.

또한, 특히 집광 렌즈의 평면 측을 라인 헤드에 부착하므로, 부착이 용이해지는 동시에 이들 집광 렌즈와 라인 헤드가 일체화함으로써 전체의 소형화가 도모된다.

본 발명의 화상 형성 장치는 노광 수단으로서, 상기한 라인 헤드 모듈을 구비한 것을 특징으로 하고 있다.

이 화상 형성 장치에 의하면, 상술한 바와 같이 라인 헤드 모듈이 발광 소자로부터 출사된 광의 휘도(광량)가 높아짐으로써 노광 수단으로서의 실용성이 향상되고 있으므로, 이 화상 형성 장치 자체의 인쇄 성능이 향상되고, 얻어지는 프린트의 품질도 향상된 것으로 된다.

또한, 본 발명의 라인 헤드 모듈은 회전 가능하게 설치된 감광체 드럼에 대향하여 정렬 배치된 복수의 발광 소자를 갖는 라인 헤드 모듈로서, 상기 발광 소자는 그 발광 소자의 정렬 방향이 상기 감광체 드럼의 회전축과 평행하게 되도록 배치되고, 상기 라인 헤드의 광출사 측에 집광 렌즈가 배치되며, 그 집광 렌즈에 의해 집광된 상기 라인 헤드의 출사광을 상기 감광체 드럼에 노광하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 집광 렌즈는 상기 라인 헤드의 출사광을 상기 발광 소자의 정렬 방향과 직교하는 방향으로 집광하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하에서 참조하는 각 도면에서는, 도면을 보기 쉽게 하기 위하여 각 구성 요소의 치 수 등을 적절하게 변경하여 기재하고 있다.

(라인 헤드 모듈)

먼저, 라인 헤드 모듈에 대해서 설명한다.

도 1은 실시예에 따른 라인 헤드 모듈(101)의 사시 단면도이다. 본 실시예의 라인 헤드 모듈(101)은 발광 소자로서의 유기 EL 소자(3)(도 2 참조)를 정렬 배치한 라인 헤드(1)와, 이 라인 헤드(1)로부터의 광을 결상시키는 렌즈 소자를 배열한 렌즈 어레이(31)와, 라인 헤드(1) 및 렌즈 어레이(31)의 둘레부를 유지하는 헤드 케이스(52)를 구비하고, 상기 렌즈 어레이(31)의 광출사 측의 면에 집광 렌즈(58)를 부착하여 구성된 것이다.

라인 헤드(1)와 렌즈 어레이(31)는 서로 얼라인먼트된 상태에서 헤드 케이스(52)에 유지되어 있고, 또한 렌즈 어레이(31)와 집광 렌즈(58)는 서로 얼라인먼트된 상태에서 부착되어 일체화되어 있다. 이러한 구성에 기초하여, 라인 헤드 모듈(101)은, 후술하는 바와 같이 단지 감광체 드럼(9)(도 9 참조)에 대하여 얼라인먼트하는 것만으로 라인 헤드(1), 렌즈 어레이(31), 집광 렌즈(58)의 얼라인먼트가 이루어지도록 되어 있다.

(라인 헤드)

도 2는 라인 헤드(1)를 모식적으로 나타낸 도면이다. 이 라인 헤드(1)는 가늘고 긴 직사각형의 소자 기판(2) 위에 복수의 유기 EL 소자(3)를 배열하여 이루어지는 발광 소자 열(3A)과, 유기 EL 소자(3)를 구동시키는 구동 소자(4)로 이루어지는 구동 소자 그룹과, 이들 구동 소자(4)의 구동을 제어하는 제어 회로 그룹(5)을 일체 형성한 것이다. 발광 소자 열(3A)은 본 실시예에서는, 도 2 중 화살표 방향을 정렬 방향 3L로 하여 2 개(2 열) 형성되어 있고, 이들 발광 소자 열(3A, 3A)에 서 각 유기 EL 소자(3)는 격자 형상으로 배치되어 있다. 이러한 구성에 기초하여, 라인 헤드(1)는 그 길이 방향에서의 유기 EL 소자(3) 사이의 외관상의 피치가 작아지고, 따라서 후술하는 화상 형성 장치의 해상도를 향상시킬 수 있도록 되어 있다.

또한, 이 라인 헤드(1)는, 후술하는 바와 같이 그 광출사 측의 면이 감광체 드럼(9)에 대향하여 배치되도록 되어 있고, 그때, 상기한 발광 소자 열(3A)의 정렬 방향 3L이 감광체 드럼(9)의 회전축과 평행하게 배치되도록 되어 있다.

유기 EL 소자(3)는 한 쌍의 전극 간에 적어도 유기 발광층을 구비한 것으로, 그 한 쌍의 전극으로부터 발광층에 전류를 공급함으로써 발광하도록 되어 있다. 유기 EL 소자(3)에서의 한쪽 전극에는 전원선(8)이 접속되고, 다른 쪽 전극에는 구동 소자(4)를 통하여 전원선(7)이 접속되어 있다. 이 구동 소자(4)는 박막 트랜지스터(TFT)나 박막 다이오드(TFD) 등의 스위칭 소자로 구성되어 있다. 구동 소자(4)에 TFT를 채용한 경우에는, 그 소스 영역에 전원선(8)이 접속되고, 게이트 전극에 제어 회로 그룹(5)이 접속된다. 그리고, 제어 회로 그룹(5)에 의해 구동 소자(4)의 동작이 제어되고, 구동 소자(4)에 의해 유기 EL 소자(3)로의 통전이 제어되도록 되어 있다.

또한, 유기 EL 소자(3) 및 구동 소자(4)의 상세한 구조 및 제조 방법에 대해서는 후술한다. 또한, 이 라인 헤드(1)에서는 EL 소자로서 유기 EL 소자(3)를 사용하고 있지만, 이에 대신하여 무기 EL 소자를 사용해도 되는 것은 물론이다.

(렌즈 어레이)

도 3은 렌즈 어레이(31)의 사시도이다. 이 렌즈 어레이(31)는, 예를 들면 셀폭(등록 상표) 렌즈 어레이(일본 판유리사의 상품명)로 이루어지는 것으로, 셀폭(등록 상표) 렌즈 소자 또는 이것과 동일한 구성으로 이루어지는 SL 소자(31a)를 격자 형상으로 2 열 배열(배치)한 것이다. 또한, 격자 형상으로 배치된 각 SL 소자(31a)의 간극에는 흑색의 실리콘 수지(32)가 충전되어 있고, 또한 그 주위에는 프레임(34)이 배치되어 있다. 여기서, SL 소자(31a)는 원기둥 형상의 렌즈 소자로서, 정립 등배 결상시키는 것이다. 이러한 SL 소자(31a)를 격자 형상으로 2 열 배열(배치)한 것에 의해 렌즈 어레이(31)는 광범위한 화상의 결상을 가능하게 한 것으로 되어 있다. 또한, 렌즈 어레이(31)로서는 상기한 셀폭(등록 상표) 렌즈 어레이에 한정되지 않고, 유기 EL 소자(3)(발광 소자)로부터의 광을 결상시키는 렌즈 소자를 배열하여 이루어지는 렌즈 어레이라면, 각종의 것이 사용 가능하다.

(집광 렌즈)

도 4의 (a)는 집광 렌즈(58)의 사시도이다. 이 집광 렌즈(58)는 상기 라인 헤드(1)의 광출사 측에서, 또한 후술하는 감광체 드럼(9) 사이에 배치되는 것으로, 본 실시예에서는, 상술한 바와 같이 상기 렌즈 어레이(31)의 광출사 측의 면에 부착되어 있다. 또한, 이 집광 렌즈(58)는 상기 발광 소자 열(3A)의 열 방향과 직교하는 방향으로만 집광을 행하는 것으로, 본 실시예에서는 후술하는 감광체 드럼(9)에 대향하는 측의 면이 그 감광체 드럼(9)에 대하여 볼록해지는 곡면(58a)에 형성되고, 라인 헤드(1) 측에 대향하는 측의 면이 평면(58b)에 형성된 것이다.

즉, 이 집광 렌즈(58)는 전체가 어묵 형상으로 형성된 실린드리컬 렌즈로서, 그 평면(58b) 측이, 예를 들면 투명 접착제 등에 의해 상기 렌즈 어레이(31)의 광 출사 측의 면(평면)에 부착되어 있다. 또한, 그 곡면(58a) 측은 측단으로부터 중앙을 향할수록 점차 팽창되도록 만곡(灣曲)하여 형성된 것이다. 단, 이 곡면(58a)은 집광 렌즈(58)의 길이 방향(축 방향)과 직교하는 방향에서만 만곡하고, 상기 길이 방향에서는 만곡하지 않고 직선 형상으로 형성된 것으로 되어 있다. 그리고, 이러한 구성에 기초하여, 집광 렌즈(58)는 그 길이 방향(축 방향)과 직교하는 방향에서만 집광을 이루고, 길이 방향에서는 집광을 이루지 않도록 되어 있는 것이다. 따라서, 이 집광 렌즈(58)는 그 길이 방향이 상기 라인 헤드(1)에서의 발광 소자 열(3A)의 정렬 방향 3L에 일치하도록 배치되어 있고, 이것에 의해 상술한 바와 같이 상기 발광 소자 열(3A)의 열 방향과 직교하는 방향으로만 집광을 행하는 것으로 되어 있다.

또한, 이 집광 렌즈(58)는 그 길이 방향이 렌즈 어레이(31)에서의 상기 SL 소자(31a)의 배열 방향에 일치하도록 부착되어 있다. 그리고, 이와 같이 집광 렌즈(58)의 평면(58b) 측이 렌즈 어레이(31)에 부착된 것에 의해, 렌즈 어레이(31)와 집광 렌즈(58)는 서로 평면끼리 맞닿음으로써 용이하게, 또한 양호하게 밀착 접합된 것으로 되어 있다. 따라서, 이들 간의 얼라인먼트도 용이하게 되어 있다.

또한, 본 실시예에서의 집광 렌즈(58)로서는, 상술한 바와 같이 상기 발광 소자 열(3A)의 열 방향과 직교하는 방향으로만 집광을 이루고, 상기 발광 소자 열(3A)의 열 방향에 대해서는 집광을 이루지 않는 것이면 상기한 어묵 형상의 것에 한정되지 않고 다양한 형상의 것이 채용 가능하다. 예를 들면, 도 4의 (b)에 나타낸 바와 같은 방추 형상, 즉 양쪽 끝이 뾰족하게 솟은 원기둥 형상의 것이어도 된 다. 단, 이 방추 형상의 경우에는 그 양측의 면, 즉 중심축을 주회(周回)하는 측면이 전부 곡면으로 되어 있으므로, 렌즈 어레이(31)에 대한 부착이 용이하게는 되어 있지 않다. 따라서, 렌즈 어레이(31)나 라인 헤드(1)에 직접 부착하는 것이 아니라, 예를 들면 헤드 케이스(52)에 부착함으로써 렌즈 어레이(31)나 라인 헤드(1)에 대한 얼라인먼트를 행하도록 하는 것이 바람직하다.

(헤드 케이스)

도 1로 돌아와서, 본 실시예에서의 헤드 케이스(52)에 대해서 설명한다. 헤드 케이스(52)는 라인 헤드 모듈(101)에서 라인 헤드(1) 및 렌즈 어레이(31)의 둘레부를 지지하는 것으로 되어 있다. 이 헤드 케이스(52)는 Al 등의 강성 재료에 의해 슬릿 형상으로 형성되어 있다. 또한, 이 헤드 케이스(52)는 그 길이 방향에 대하여 수직인 단면으로 나타낸 바와 같이 상하 양단부가 개구된 형상으로 되어 있고, 그 상반부의 측벽(52a, 52a)은 서로 평행하게 배치되고, 하반부의 측벽(52b, 52b)은 각각 하단 중앙부를 향하여 경사 배치되어 있다. 또한, 헤드 케이스(52)의 길이 방향(도시 생략)에서의 양단부의 측벽도 서로 평행하게 배치되어 있다.

그리고, 헤드 케이스(52)의 상반부 측벽(52a)의 내측에는 상술한 라인 헤드(1)가 배치되어 있다.

도 5는 라인 헤드의 결합 부분(도 1의 A부)에서의 확대도이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 헤드 케이스(52) 측벽(52a)의 내면에는 전체 둘레에 걸쳐 계단 형상의 대좌(臺座)(53)가 형성되어 있다. 이 대좌(53)의 상면(上面)에는 라인 헤드(1)의 하면이 맞닿아 있고, 이것에 의해 라인 헤드(1)가 수평으로 배치되어 있다. 상 세한 것은 후술하지만, 라인 헤드(1)는 보텀 이미션 방식으로서 소자 기판(2)이 하측을 향하고, 밀봉 기판(30)이 상측을 향하여 배치되어 있다.

또한, 헤드 케이스(52)의 측벽(52a)과 라인 헤드(1)에 의해 형성되는 코너부에는 전체 둘레에 걸쳐 밀봉재(54a, 54b)가 배열 설치되어 있다. 또한, 헤드 케이스(52) 측벽(52a)의 내면과 라인 헤드(1) 측면의 간극에도 밀봉재가 배열 설치되어 있다. 이것에 의해, 헤드 케이스(52)에 대하여 라인 헤드(1)가 기밀 접합되어 있다. 그 중, 라인 헤드(1)의 상측에 배열 설치된 밀봉재(54b)는 아크릴 등의 자외선 경화성 수지로 구성되어 있다. 또한, 라인 헤드(1)의 하측에 배열 설치된 밀봉재(54a)는 에폭시 등의 열경화성 수지로 구성되어 있다.

또한, 이들의 밀봉재(54a, 54b)에는 게터제가 함유되어 있을 수도 있다. 게터제란, 건조제나 탈산소제를 의미하고 있고, 수분이나 산소를 흡착하는 것이다. 이 구성에 의하면, 밀봉재(54a, 54b)에 의해 수분이나 산소의 투과를 확실하게 차단할 수 있다. 따라서, 라인 헤드(1)에 형성된 유기 EL 소자(3)의 흡습이나 산화를 억제하는 것이 가능해져 유기 EL 소자(3)의 내구성의 저하 및 수명의 단명화를 저지할 수 있다.

도 1로 돌아가서, 헤드 케이스(52)의 하단부에 형성된 슬릿 형상의 개구부에는 상기 집광 렌즈(58)를 외측으로 하여 렌즈 어레이(31)가 배치되어 있다. 그리고, 헤드 케이스(52)의 측벽(52b)과 렌즈 어레이(31)에 의해 형성되는 코너부에는 전체 둘레에 걸쳐 밀봉재(55a, 55b)가 배열 설치되어 있다. 또한, 헤드 케이스(52) 측벽(52a)의 내면과 라인 헤드(1) 측면의 간극에도 밀봉재가 배열 설치되어 있다. 이것에 의해, 헤드 케이스(52)에 대하여 렌즈 어레이(31)가 기밀 접합되어 있다. 그 중, 렌즈 어레이(31)의 상측에 배열 설치된 밀봉재(55a)는 에폭시 등의 열경화성 수지로 구성되어 있다. 또한, 렌즈 어레이(31)의 하측에 배열 설치된 밀봉재(55b)는 아크릴 등의 자외선 경화성 수지로 구성되어 있다. 또한, 이들의 밀봉재(55a, 55b)에는 게터제가 함유되어 있을 수도 있다.

그리고, 헤드 케이스(52)의 내측에서의 라인 헤드(1)와 렌즈 어레이(31) 사이에는 챔버(56)가 형성되어 있다. 상술한 바와 같이, 헤드 케이스(52)에 대하여 라인 헤드(1) 및 렌즈 어레이(31)가 기밀 접합되어 있으므로, 챔버(56)는 밀폐 밀봉되어 있다. 그리고, 챔버(56)의 내부는 질소 가스 등의 불활성 가스에 의해 채워지든지 또는 진공으로 유지되어 있다.

(라인 헤드 모듈의 제조 방법)

다음에, 본 실시예의 라인 헤드 모듈(101)의 제조 방법에 대해서 도 1을 사용하여 설명한다. 먼저, 헤드 케이스(52)의 상반부 측벽(52a)의 내면에 형성된 대좌(53)를 따라 헤드 케이스(52)의 내면 전체 둘레에 열경화성 수지로 이루어지는 밀봉재(54a)를 도포한다. 다음으로, 헤드 케이스(52)의 내측에 라인 헤드(1)를 삽입하여 대좌(53)의 상면에 배치한다. 그때, 대좌(53)를 따라 도포된 밀봉재(54a)가 유동하여 헤드 케이스(52)의 내면과 라인 헤드(1)의 하면의 코너부에 재배치된다.

또한, 라인 헤드(1)는 가늘고 긴 직사각형 형상으로 형성되어 만곡되기 쉽게 되어 있으므로, 필요에 따라 라인 헤드(1)의 평면도를 확보한다. 다음으로, 헤드 케이스(52)의 내면과 라인 헤드(1) 상면의 코너부를 따라 라인 헤드(1)의 전체 둘레에 자외선 경화성 수지로 이루어지는 밀봉재(54b)를 도포한다. 다음으로, 도포된 밀봉재(54b)에 대하여 소정 간격마다 스폿 UV 조사를 행하고, 밀봉재(54b)를 부분적으로 경화시켜 라인 헤드(1)를 임시 고정한다.

다음에, 헤드 케이스(52)를 질소 가스 분위기의 처리실 내에 넣고, 이하의 공정은 이 처리실 내에서 행한다. 다음으로, 헤드 케이스(52)의 하단 개구부를 따라 헤드 케이스(52)의 내면 전체 둘레에 열경화성 수지로 이루어지는 밀봉재(55a)를 도포한다. 또한, 대좌(53)를 따라 밀봉재(54a)를 도포하는 것과 동시에, 하단 개구부를 따라 밀봉재(55a)를 도포할 수도 있다. 다음으로, 헤드 케이스(52)의 하단 개구부에 렌즈 어레이(31)를 삽입한다. 그때, 하단 개구부를 따라 도포된 밀봉재(55a)가 유동하여 헤드 케이스(52)의 내면과 렌즈 어레이(31) 측면의 코너부에 재배치된다.

여기서, 라인 헤드(1)에 대한 렌즈 어레이(31)의 상대적인 위치 맞춤, 즉 얼라인먼트를 행한다. 이 얼라인먼트의 방법에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 라인 헤드(1)의 유기 EL 소자(3)를 점등시켜 렌즈 어레이(31)에 의한 결상 상태를 확인하면서 양쪽을 위치 맞춤하는 방법이 채용 가능하다. 이때, 라인 헤드(1)의 발광 라인, 즉 유기 EL 소자(3)를 배열하여 이루어지는 발광 소자 열(3A)의 중심 라인을 렌즈 어레이(31)의 중심 라인과 일치시킨다.

다음에, 헤드 케이스(52)의 외면과 렌즈 어레이(31) 측면의 코너부를 따라 렌즈 어레이(31)의 전체 둘레에 자외선 경화성 수지로 이루어지는 밀봉재(55b)를 도포한다. 다음으로, 도포된 밀봉재(55b)에 대하여 소정 간격마다 스폿 UV 조사를 행하고, 밀봉재(55b)를 부분적으로 경화시켜 렌즈 어레이(31)를 임시 고정한다.

다음에, 라인 헤드 모듈(101)의 전체를 가열로 내에서 50℃ 정도로 가열한다. 이것에 의해, 열경화성 수지로 이루어지는 밀봉재(54a, 55a)의 전체가 경화한다. 다음으로, 라인 헤드 모듈(101)의 전체에 자외선을 조사한다. 이것에 의해, 자외선 경화성 수지로 이루어지는 밀봉재(54b, 55b)의 전체가 경화한다. 또한, 열경화성 수지로 이루어지는 밀봉재(54a, 55a)의 경화와, 자외선 경화성 수지로 이루어지는 밀봉재(54b, 55b)의 경화를 역순서로 행할 수도 있다.

다음에, 렌즈 어레이(31)의 외면에 그 렌즈 어레이(31)와의 얼라인먼트를 행한 상태에서 집광 렌즈(58)를 부착한다. 또한, 여기에서의 렌즈 어레이(31)에 대한 집광 렌즈(58)의 얼라인먼트는 실제로는 상기 라인 헤드(1)에 대한 얼라인먼트, 즉 라인 헤드(1)에서의 상기 발광 소자 열(3A)의 정렬 방향 3L(중심 라인)을 집광 렌즈(58)의 길이 방향으로 연장되는 중심축에 일치시키는 처리로 된다. 따라서, 상술한 바와 같이 간접적으로 렌즈 어레이(31)에 대하여 집광 렌즈(58)를 얼라인먼트하는 것이 아니라, 직접 라인 헤드(1)에 대하여 집광 렌즈(58)를 얼라인먼트하도록 할 수도 있는 것은 물론이다.

또한, 이 부착에 대해서는, 예를 들면 투명한 열경화성 수지 또는 투명한 자외선 경화성 수지를 사용함으로써 행한다. 또한, 렌즈 어레이(31)로의 집광 렌즈(58)의 부착에 대해서는, 상술한 바와 같이 렌즈 어레이(31)를 헤드 케이스(52)에 고정한 후에 행하는 것이 아니라, 미리 렌즈 어레이(31)에 집광 렌즈(58)를 부착해 두고, 그 후 이것을 헤드 케이스(52)에 부착하여 고정하도록 할 수도 있다.

이상에 의해, 헤드 케이스(52)에 대하여 라인 헤드(1)가 밀봉재(54a, 54b)로 기밀 접합되는 동시에, 헤드 케이스(52)에 대하여 렌즈 어레이(31)가 밀봉재(55a, 55b)로 기밀 접합되며, 또한 렌즈 어레이(31)에 집광 렌즈(58)가 부착된다. 그리고, 라인 헤드(1)와 렌즈 어레이(31) 사이에 형성된 챔버(56)가 밀폐 밀봉되고, 그 내부에 질소 가스가 충전된다.

이것에 의해, 본 실시예의 라인 헤드 모듈(101)에서는 렌즈 어레이(31) 측으로부터 라인 헤드(1)로의 수분이나 산소의 접근을 방지할 수 있고, 이것에 의해 유기 EL 소자(3)의 흡습이나 산화를 억제하여 내구성의 저하 및 수명의 단명화를 방지할 수 있다. 물론, 본 실시예에 나타낸 바와 같은 불활성 분위기에서의 환경에서 작업하지 않고도 초기적으로는 동일한 특성을 갖는 라인 헤드 모듈을 조립하는 것은 가능하다.

(유기 EL 소자 및 구동 소자)

다음에, 라인 헤드(1)에서의 유기 EL 소자(3)나 구동 소자(4) 등의 상세한 구성에 대해서, 도 6의 (a), (b)를 참조하여 설명한다.

발광층(60)에서 발광한 광을 화소 전극(23) 측으로부터 출사하는, 소위 보텀 이미션형인 경우에는 소자 기판(2) 측으로부터 발광광을 취출하는 구성이므로, 소자 기판(2)으로서는 투명 또는 반투명한 것이 채용된다. 예를 들면, 유리, 석영, 수지(플라스틱, 플라스틱 필름) 등을 들 수 있고, 특히 유리 기판이 적합하게 사용된다.

또한, 발광층(60)에서 발광한 광을 음극(대향 전극)(50) 측으로부터 출사하는, 소위 톱 이미션형인 경우에는 이 소자 기판(2)의 대향 측인 밀봉 기판 측으로부터 발광광을 취출하는 구성으로 되므로, 소자 기판(2)으로서는 투명 기판 및 불투명 기판의 어느 것이든 사용할 수 있다. 불투명 기판으로서는, 예를 들면 알루미나 등의 세라믹스, 스테인리스 스틸 등의 금속 시트에 표면 산화 등의 절연 처리를 실시한 것 이외에, 열경화성 수지, 열가소성 수지 등을 들 수 있다.

본 실시예에서는, 보텀 이미션형이 채용되고, 따라서 소자 기판(2)에는 투명한 유리가 사용되는 것으로 한다.

소자 기판(2) 위에는 화소 전극(23)에 접속하는 구동용 TFT(123)(구동 소자(4)) 등을 포함하는 회로부(11)가 형성되어 있고, 그 위에 유기 EL 소자(3)가 설치되어 있다. 유기 EL 소자(3)는 양극으로서 기능하는 화소 전극(23)과, 이 화소 전극(23)으로부터의 정공을 주입/수송하는 정공 수송층(70)과, 유기 EL 물질로 이루어지는 발광층(60)과, 음극(50)이 순차적으로 형성됨으로써 구성되어 있다.

여기서, 유기 EL 소자(3) 및 구동용 TFT(123)(구동 소자(4))를 도 2에 대응한 모식도로 나타내면, 도 6의 (b)에 나타낸 바와 같다. 도 6의 (b)에서, 전원선(7)은 구동 소자(4)의 소스/드레인 전극에 접속하고, 전원선(8)은 유기 EL 소자(3)의 음극(50)에 접속하고 있다.

그리고, 이러한 구성에 기초하여, 유기 EL 소자(3)는, 도 6의 (a)에 나타낸 바와 같이, 정공 수송층(70)으로부터 주입된 정공과 음극(50)으로부터의 전자가 발광층(60)에서 결합함으로써 발광을 이루도록 되어 있다.

양극으로서 기능하는 화소 전극(23)은 보텀 이미션형인 본 실시예에서는, 투명 도전 재료에 의해 형성되고, 구체적으로는 ITO가 적합하게 사용되고 있다.

정공 수송층(70)의 형성 재료로서는, 특히 3, 4-폴리에틸렌디옥시티오펜/폴리스틸렌설폰산(PEDOT/PSS)의 분산액, 즉 분산매로서의 폴리스틸렌설폰산에 3, 4-폴리에틸렌디옥시티오펜을 분산시키고, 또한 이것을 물에 분산시킨 분산액이 적합하게 사용된다.

또한, 정공 수송층(70)의 형성 재료로서는, 상기한 것에 한정되지 않고 다양한 것이 사용 가능하다. 예를 들면, 폴리스틸렌, 폴리피롤, 폴리아닐린, 폴리아세틸렌이나 그 유도체 등을 적절한 분산매, 예를 들면 상기한 폴리스틸렌설폰산에 분산시킨 것 등이 사용 가능하다.

발광층(60)을 형성하기 위한 재료로서는, 형광 또는 인광을 발광하는 것이 가능한 공지의 발광 재료가 사용된다. 또한, 본 실시예에서는, 예를 들면 발광 파장 대역이 적색에 대응한 발광층이 채용되지만, 발광 파장 대역이 녹색이나 청색에 대응한 발광층을 채용하도록 할 수도 있는 것은 물론이다. 이 경우에 사용하는 감광체는 그 발광 영역에 감도를 가지는 것을 채용한다.

발광층(60)의 형성 재료로서 구체적으로는, (폴리)플루오렌 유도체(PF), (폴리)파라페닐렌비닐렌 유도체(PPV), 폴리페닐렌 유도체(PP), 폴리파라페닐렌 유도체(PPP), 폴리비닐카르바졸(PVK), 폴리티오펜 유도체, 폴리메틸페닐실란(PMPS) 등의 폴리실란계 등이 적합하게 사용된다. 또한, 이들의 고분자 재료로 페릴렌계 색소, 쿠마린계 색소, 로다민계 색소 등의 고분자계 재료나, 루브렌, 페릴렌, 9, 10-디페 닐안트라센, 테트라페닐부타디엔, 나일레드, 쿠마린 6, 퀴나크리돈 등의 저분자 재료를 도핑하여 사용할 수도 있다.

음극(50)은 상기 발광층(60)을 덮어 형성된 것으로, 예를 들면 Ca를 두께 20㎚ 정도로 형성하고, 그 위에 Al을 두께 200㎚ 정도로 형성하여 적층 구조의 전극으로 하고, Al을 반사층으로서도 기능시킨 것이다.

또한, 이 음극(50) 위에는 접착층을 통하여 밀봉 기판(도시 생략)이 점착되어 있다.

여기서, 상기 화소 전극(23)과, 정공 수송층(70)과, 발광층(60)과, 음극(50)으로 이루어지는 유기 EL 소자(3)는, 특히 정공 수송층(70)과 발광층(60)이 형성된 영역, 즉 후술하는 무기 격벽(25)의 개구(25a) 형상에 의해 결정되는 영역을, 발광을 행하는 영역, 즉 발광 화소(25b)(도 7 참조)로 하고 있다. 그리고, 본 실시예에서는, 이 발광 화소(발광 영역)(25b)가 유기 EL 소자(3)의 정렬 방향에 비하여, 그 정렬 방향과 직교하는 방향 쪽이 길게 형성되어 있다.

구체적으로는, 예를 들면, 도 7의 (a)에 나타낸 바와 같이 각 발광 화소(25b)가 타원형으로서, 그 단축(短軸)의 길이 방향이 유기 EL 소자(3)의 정렬 방향 3L에 일치되고, 장축(長軸)의 길이 방향이 상기 정렬 방향 3L과 직교하는 방향으로 일치된 형상 및 그 배치를 들 수 있다. 또한, 각 발광 화소(25b)의 형상에 대해서는, 예를 들면, 도 7의 (b)에 나타낸 바와 같이 장원형(長圓形)일 수도 있고, 또한 도 7의 (c)에 나타낸 바와 같이 직사각형일 수도 있다. 특히, 발광 화소(25b)를 직사각형 형상으로서, 감광체 드럼(9) 위에 대략 정사각형 형상으로 집광시키는 구성에 의하면, 발광 면적이 넓어지므로 큰 광량을 확보할 수 있다.

이러한 형상 및 배치를 채용함으로써 각 유기 EL 소자(3)로부터 출사하여 집광 렌즈(58)로 집광된 후의 광, 즉 감광체 드럼(9) 위에 결상되는 광이, 예를 들면 원형이나 정사각형 또는 이들에 가까운 형상으로 된다. 이 형상을 도 8에 나타낸다. 도 8의 (a)는 발광 화소(25b)가 도 7의 (a)에 나타낸 바와 같은 타원형 또는 도 7의 (b)에 나타낸 바와 같은 장원형인 경우에서의 감광체 드럼(9) 표면에서의 화상(26c)을 나타낸 것으로서, 화상(26c)은 대략 원형으로 된다. 여기서, 화상(26c)은 발광 화소(25b)의 정렬 방향 3L에 평행한 방향을 장축으로 하는 타원 형상일 수도 있고, 이 경우의 화상(26e)을 도 8의 (b)에 나타낸다. 또한, 도 8의 (c)는 발광 화소(25b)가 도 7의 (c)에 나타낸 바와 같은 장방형인 경우에서의 감광체 드럼(9) 표면에서의 화상(26s)을 나타낸 것으로서, 화상(26s)은 대략 정사각형으로 된다.

이와 같이 하여, 발광 화소(25b)로부터의 광은 그 장축 방향에 대해서 집광되고, 감광체 드럼(9) 위에 조사된다. 발명자의 실험에 의하면, 장축 방향의 길이가 100㎛, 단축 방향의 길이가 50㎛인 타원형의 발광 화소(25b)로부터의 광을 감광체 드럼(9) 위에서 직경 50㎛의 원으로 집광할 수 있고, 이때 감광체 드럼(9) 위에서는 발광 화소(25b)의 휘도의 2배의 휘도를 얻었다.

또한, 특히 상기한 각 발광 화소(25b)에 대해서, 상술한 바와 같이 그 종횡비를 바꾸고 있으므로, 예를 들면 이 종횡비를 감광체 드럼(9) 상에서 요구되는 밝기(휘도)와, 유기 EL 소자(3)의 각 발광 화소(25b)에서의 밝기(휘도)의 비에 거의 동일하게 하면, 각 발광 화소(25b)로부터 출사된 광을 집광 렌즈로 집광함으로써, 감광체 드럼(9) 상에서 원하는 밝기(휘도)를 얻을 수 있다. 따라서, 미리 발광 화소(25b)의 종횡비와 집광 렌즈(58)에 의한 집광도를 적절하게 설정해 둠으로써, 비교적 휘도(광량)가 낮은 유기 EL 소자(3)로부터도 집광 렌즈(58)로 집광함으로써 원하는 양호한 휘도(광량)를 얻을 수 있는 것이다.

또한, 이러한 유기 EL 소자(3)의 아래쪽에는 상술한 바와 같이 회로부(11)가 설치되어 있다. 이 회로부(11)는 소자 기판(2) 위에 형성된 것이다. 즉, 소자 기판(2)의 표면에는 SiO₂을 주체로 하는 하지 보호층(281)이 하지(下地)로서 형성되고, 그 위에는 실리콘층(241)이 형성되어 있다. 이 실리콘층(241)의 표면에는 SiO₂ 및 / 또는 SiN을 주체로 하는 게이트 절연층(282)이 형성되어 있다.

또한, 상기 실리콘층(241) 중, 게이트 절연층(282)을 사이에 두고 게이트 전극(242)과 겹쳐지는 영역이 채널 영역(241a)으로 되어 있다. 또한, 이 게이트 전극(242)은 도시하지 않은 주사선의 일부이다. 한편, 실리콘층(241)을 덮어 게이트 전극(242)을 형성한 게이트 절연층(282)의 표면에는 SiO₂을 주체로 하는 제 1 층간 절연층(283)이 형성되어 있다.

또한, 실리콘층(241) 중, 채널 영역(241a)의 소스 측에는 저농도 소스 영역(241b) 및 고농도 소스 영역(241S)이 설치되는 한편, 채널 영역(241a)의 드레인 측에는 저농도 드레인 영역(241c) 및 고농도 드레인 영역(241D)이 설치되어, 소위 LDD(Light Doped Drain) 구조로 되어 있다. 이들 중, 고농도 소스 영역(241S)은 게이트 절연층(282)과 제 1 층간 절연층(283)에 걸쳐 개공(開孔)하는 컨택트 홀(243a)을 통하여 소스 전극(243)에 접속되어 있다. 이 소스 전극(243)은 전원선(도시 생략)의 일부로서 구성되어 있다. 한편, 고농도 드레인 영역(241D)은 게이트 절연층(282)과 제 1 층간 절연층(283)에 걸쳐 개공하는 컨택트 홀(244a)을 통하여 소스 전극(243)과 동일층으로 이루어지는 드레인 전극(244)에 접속되어 있다.

소스 전극(243) 및 드레인 전극(244)이 형성된 제 1 층간 절연층(283)의 상층에는, 예를 들면 아크릴계의 수지 성분을 주체로 하는 평탄화 막(284)이 형성되어 있다. 이 평탄화 막(284)은 아크릴계나 폴리이미드계 등의 내열성 절연성 수지 등에 의해 형성된 것으로, 구동용 TFT(123)(구동 소자(4))나 소스 전극(243), 드레인 전극(244) 등에 의한 표면의 요철(凹凸)을 없애기 위해 형성된 공지의 것이다.

그리고, ITO 등으로 이루어지는 화소 전극(23)이 이 평탄화 막(284)의 표면 위에 형성되는 동시에, 그 평탄화 막(284)에 설치된 컨택트 홀(23a)을 통하여 드레인 전극(244)에 접속되어 있다. 즉, 화소 전극(23)은 드레인 전극(244)을 통하여 실리콘층(241)의 고농도 드레인 영역(241D)에 접속되어 있다.

화소 전극(23)이 형성된 평탄화 막(284)의 표면에는 화소 전극(23)과, 상술한 무기 격벽(25)이 형성되어 있고, 또한 무기 격벽(25) 위에는 유기 격벽(221)이 형성되어 있다. 그리고, 화소 전극(23) 위에는 무기 격벽(25)에 형성된 상기 개구(25a)와, 유기 격벽(221)에 형성된 개구(221a)의 내부, 즉 화소 영역에 상기한 정공 수송층(70)과 발광층(60)이 화소 전극(23) 측으로부터 이 순서대로 적층되고, 이것에 의해 기능층이 형성되어 있다.

또한, 이 예에서는 유기 EL 소자(3)를 구동하는 소자로서, 소자 기판(2) 위에 TFT 등의 구동 소자(4)를 제작한 예를 들었지만, 구동 소자(4)를 소자 기판(2) 위에 제작하지 않고 구동 소자(4)를 외부 부착으로 하는, 구체적으로는 소자 기판(2)의 단자 영역에 드라이버 IC를 COG 실장하거나 드라이버 IC를 실장한 플렉시블 회로 기판을 소자 기판(2)에 실장하도록 할 수도 있다.

다음에, 라인 헤드 모듈(101)의 사용 형태에 대해서 설명한다.

도 9는 후술하는 화상 형성 장치에서의 라인 헤드 모듈(101)의 사용 형태를 나타내는 도면이다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 라인 헤드 모듈(101)은 피노광부로 되는 감광체 드럼(9)에 광을 조사하고 결상하여 노광하도록 되어 있다. 여기서, 특히 라인 헤드(1)는 그 유기 EL 소자(3)의 정렬 방향 3L이 감광체 드럼(9)의 회전축에 평행하게 되도록 얼라인먼트되어 있다. 또한, 상술한 바와 같이 라인 헤드(1)와 렌즈 어레이(31)와 집광 렌즈(58)는 서로 얼라인먼트된 상태에서 헤드 케이스(52)에 일체적으로 유지되어 있으므로, 사용할 때에는 단지 라인 헤드 모듈(101)을 감광체 드럼(9)에 얼라인먼트하기만 하면 된다.

따라서, 이 라인 헤드 모듈(101)에서는 라인 헤드(1)와 렌즈 어레이(31)와 집광 렌즈(58)를 별도 준비하는 경우에 비하여, 감광체 드럼(9)에 대한 얼라인먼트가 용이해져 얼라인먼트 불량에 기인하는 노광의 불균일이 확실하게 방지되게 된다.

이러한 라인 헤드 모듈(101)에서는 유기 EL 소자(3)의 정렬 방향 3L과 직교하는 방향으로만 집광을 행하는 집광 렌즈(58)를 갖고 있으므로, 각 유기 EL 소자 (3)로부터 출사된 광을 집광 렌즈(58)를 투과시킴으로써 정렬된 유기 EL 소자(3) 간에서 서로 간섭하지 않고 각각 독립하여 집광시킬 수 있다. 따라서, 노광 기능이 손상되지 않고도 유기 EL 소자(3)로부터 출사한 광의 휘도(광량)를 높이고, 이것에 의해 이 라인 헤드 모듈(101)의 노광 수단으로서의 실용성을 향상시켜 화상 형성 장치의 인쇄 성능의 향상 및 얻어지는 프린트의 품질 향상을 도모할 수 있다.

다음에, 본 발명의 라인 헤드 모듈(101)이 설치되는 화상 형성 장치에 대해서 설명한다.

(탠덤 방식의 화상 형성 장치)

도 10은 본 발명의 화상 형성 장치의 제 1 실시예를 나타내는 도면으로서, 도 10 중 부호 80은 탠덤 방식의 화상 형성 장치이다. 이 화상 형성 장치(80)는 본 발명에 따른 라인 헤드 모듈(101K, 101C, 101M, 101Y)을 대응하는 동일한 구성인 4 개의 감광체 드럼(화상 담지체)(41K, 41C, 41M, 41Y)의 노광 장치에 각각 배치한 것으로, 탠덤 방식의 것으로서 구성된 것이다.

이 화상 형성 장치(80)는 구동 롤러(91)와 종동 롤러(92)와 텐션 롤러(93)를 구비하고, 이들 각 롤러에 중간 전사 벨트(90)를 도 10 중 화살표 표시 방향(반시계 방향)으로 순환 구동하도록 걸친 것이다. 이 중간 전사 벨트(90)에 대하여, 감광체 드럼(41K, 41C, 41M, 41Y)이 소정 간격으로 배치되어 있다. 이들 감광체 드럼(41K, 41C, 41M, 41Y)은 그 둘레면이 화상 담지체로서의 감광층으로 되어 있다.

여기서, 상기 부호 중의 K, C, M, Y는 각각 블랙(black), 시안(cyan), 마젠타(magenta), 옐로(yellow)를 의미하고, 각각 블랙, 시안, 마젠타, 옐로용의 감광 체인 것을 나타내고 있다. 또한, 이들 부호(K, C, M, Y)의 의미는 다른 부재에 대해서도 동일하다. 감광체 드럼(41K, 41C, 41M, 41Y)은 중간 전사 벨트(90)의 구동과 동기하여, 도 10 중 화살표 표시 방향(시계 방향)으로 회전 구동하도록 되어 있다.

각 감광체 드럼(41K, 41C, 41M, 41Y)의 주위에는 각각 감광체 드럼(41K, 41C, 41M, 41Y)의 둘레면을 균일하게 대전시키는 대전 수단(코로나 대전기)(42K, 42C, 42M, 42Y)과, 이 대전 수단(42K, 42C, 42M, 42Y)에 의해 균일하게 대전된 둘레면을 감광체 드럼(41K, 41C, 41M, 41Y)의 회전에 동기하여 순차적으로 라인 주사하는 라인 헤드 모듈(101K, 101C, 101M, 101Y)이 설치되어 있다.

여기서, 라인 헤드 모듈(101K, 101C, 101M, 101Y)은, 상술한 바와 같이 헤드 케이스(52)에 의해 라인 헤드(1)와 렌즈 어레이(31)와 집광 렌즈(58)가 서로 얼라인먼트된 상태로 일체화된 것이다.

또한, 이 라인 헤드 모듈(101K, 101C, 101M, 101Y)로 형성된 정전 잠상에 현상제인 토너를 부여하여 가시상(토너상)으로 하는 현상 장치(44K, 44C, 44M, 44Y)와, 이 현상 장치(44K, 44C, 44M, 44Y)로 현상된 토너상을 1차 전사 대상인 중간 전사 벨트(90)에 순차적으로 전사하는 전사 수단으로서의 1차 전사 롤러(45K, 45C, 45M, 45Y)와, 전사된 후에 감광체 드럼(41K, 41C, 41M, 41Y)의 표면에 잔류하고 있는 토너를 제거하는 클리닝 수단으로서의 클리닝 장치(46K, 46C, 46M, 46Y)가 설치되어 있다.

여기서, 각 라인 헤드 모듈(101K, 101C, 101M, 101Y)은 각 라인 헤드(1)의 어레이 방향(유기 EL 소자(3)의 정렬 방향 3L)이 감광체 드럼(41K, 41C, 41M, 41Y)의 회전축에 평행하게 되도록 설치되어 있다. 그리고, 각 라인 헤드 모듈(101K, 101C, 101M, 101Y)의 발광 에너지 피크 파장과, 감광체 드럼(41K, 41C, 41M, 41Y)의 감도 피크 파장이 대략 일치하도록 설정되어 있다.

현상 장치(44K, 44C, 44M, 44Y)는, 예를 들면 현상제로서 비자성 1 성분 토너를 사용하는 것으로, 그 1 성분 현상제를 예를 들면 공급 롤러에서 현상 롤러로 반송하고, 현상 롤러 표면에 부착된 현상제의 막 두께를 규제 블레이드로 규제하고, 그 현상 롤러를 감광체 드럼(41K, 41C, 41M, 41Y)에 접촉시키거나 가압함으로써, 감광체 드럼(41K, 41C, 41M, 41Y)의 전위 레벨에 따라 현상제를 부착시켜 토너상으로서 현상하는 것이다.

이러한 4색의 단색 토너상 형성 스테이션에 의해 형성된 블랙, 시안, 마젠타, 옐로의 각 토너상은 1차 전사 롤러(45K, 45C, 45M, 45Y)에 인가되는 1차 전사 바이어스에 의해 중간 전사 벨트(90) 위에 순차적으로 1차 전사된다. 그리고, 중간 전사 벨트(90) 위에서 순차적으로 중첩되어 풀 컬러로 된 토너상은 2차 전사 롤러(66)에서 용지 등의 기록 매체 P에 2차 전사되고, 또한 정착부인 정착 롤러쌍(61)을 통과함으로써 기록 매체 P 위에 정착되고, 그 후, 배지 롤러쌍(62)에 의해 장치 상부(上部)에 형성된 배지 트레이(68) 위에 배출된다.

또한, 도 10중의 부호 63은 다수매의 기록 매체 P가 적층 유지되어 있는 급지 카세트, 64는 급지 카세트(63)로부터 기록 매체 P를 한 매씩 급송하는 픽업 롤러, 65는 2차 전사 롤러(66)의 2차 전사부로의 기록 매체 P의 공급 타이밍을 규정 하는 게이트 롤러쌍, 66은 중간 전사 벨트(90) 사이에서 2차 전사부를 형성하는 2차 전사 수단으로서의 2차 전사 롤러, 67은 2차 전사 후에 중간 전사 벨트(90)의 표면에 잔류하고 있는 토너를 제거하는 클리닝 수단으로서의 클리닝 블레이드다.

(4 사이클 방식의 화상 형성 장치)

다음에, 본 발명에 따른 화상 형성 장치의 제 2 실시예에 대해서 설명한다. 도 11은 4 사이클 방식의 화상 형성 장치의 종단 측면도로서, 도 11 중 부호 160은 4 사이클 방식의 화상 형성 장치이다. 도 11에서, 화상 형성 장치(160)에는 주요구성 부재로서, 로터리 구성의 현상 장치(161), 화상 담지체로서 기능하는 감광체 드럼(165), 상기 라인 헤드 모듈로 이루어지는 화상 기록 수단(노광 수단)(167), 중간 전사 벨트(169), 용지 반송로(174), 정착기의 가열 롤러(172), 급지 트레이(178)가 설치되어 있다.

현상 장치(161)는 현상 로터리(161a)가 축(161b)을 중심으로 하여 화살표 A 방향으로 회전하도록 구성된 것이다. 현상 로터리(161a)의 내부는 4 분할되어 있고, 각각 옐로(Y), 시안(C), 마젠타(M), 블랙(K)의 4색의 화상 형성 유닛이 설치되어 있다. 162a 내지 162d는 상기 4색의 각 화상 형성 유닛에 배치되어 있고, 화살표 B 방향으로 회전하는 현상 롤러, 163a 내지 163d는 화살표 C 방향으로 회전하는 토너 공급 롤러이다. 또한, 164a 내지 164d는 토너를 소정의 두께로 규제하는 규제 블레이드이다.

도 11 중 부호 165는, 상기와 같이 화상 담지체로서 기능하는 감광체 드럼, 166은 1차 전사 부재, 168은 대전기이다. 또한, 167은 본 발명에서의 노광 수단이 되는 화상 기록 수단으로서, 상기한 라인 헤드 모듈로 이루어지는 것이다. 감광체 드럼(165)은 구동 모터(도시 생략), 예를 들면 스텝 모터에 의해 현상 롤러(162a)와는 반대 방향으로 되는 화살표 D 방향으로 회전 구동되도록 되어 있다. 또한, 화상 기록 수단(167)을 구성하는 라인 헤드 모듈은 이것과 감광체 드럼(165) 사이에서 위치 맞춤(광축 맞춤)이 이루어진 상태로 배열 설치되어 있다.

중간 전사 벨트(169)는 구동 롤러(170a)와 종동 롤러(170b) 사이에 걸쳐진 것이다. 구동 롤러(170a)는 상기 감광체 드럼(165)의 구동 모터에 연결된 것으로, 중간 전사 벨트(169)에 동력을 전달하도록 되어 있다. 즉, 그 구동 모터의 구동에 의해 중간 전사 벨트(169)의 구동 롤러(170a)는 감광체 드럼(165)과는 반대 방향으로 되는 화살표 E 방향으로 회동하도록 되어 있다.

용지 반송로(174)에는 복수의 반송 롤러와 배지 롤러쌍(176) 등이 설치되어 있고, 용지가 반송되도록 되어 있다. 중간 전사 벨트(169)에 담지되어 있는 한쪽 면의 화상(토너상)이 2차 전사 롤러(171)의 위치에서 용지의 한쪽 면에 전사되도록 되어 있다. 2차 전사 롤러(171)는 클러치에 의해 중간 전사 벨트(169)에 접리되도록 되어 있고, 클러치 온으로 중간 전사 벨트(169)에 맞닿아 용지에 화상이 전사되도록 되어 있다.

상기와 같이 하여 화상이 전사된 용지는 다음으로, 정착 히터를 갖는 정착기로 정착 처리가 이루어진다. 정착기에는 가열 롤러(172), 가압 롤러(173)가 설치되어 있다. 정착 처리 후의 용지는 배지 롤러쌍(176)에 흡입되어 화살표 F 방향으로 진행한다. 이 상태로부터 배지 롤러쌍(176)이 역방향으로 회전하면 용지는 방 향을 반전하여 양면 프린트용 반송로(175)를 화살표 G 방향으로 진행한다. 177은 전장품 박스, 178은 용지를 수납하는 급지 트레이, 179는 급지 트레이(178)의 출구에 설치되어 있는 픽업 롤러이다.

용지 반송로에서, 반송 롤러를 구동하는 구동 모터로서는, 예를 들면 저속의 브러시리스 모터가 사용되고 있다. 또한, 중간 전사 벨트(169)에 대해서는 색핀트 보정 등이 필요해지므로 스텝 모터가 사용되고 있다. 이들의 각 모터는 제어 수단(도시 생략)으로부터의 신호에 의해 제어되도록 되어 있다.

도 11에 나타낸 상태에서, 옐로(Y)의 정전 잠상이 감광체 드럼(165)에 형성되고, 현상 롤러(162a)에 고전압이 인가됨으로써 감광체 드럼(165)에는 옐로의 화상이 형성된다. 옐로의 뒤쪽 및 앞쪽의 화상이 전부 중간 전사 벨트(169)에 담지되면, 현상 로터리(161a)가 화살표 A 방향으로 90도 회전한다.

중간 전사 벨트(169)는 1회전하여 감광체 드럼(165)의 위치로 돌아간다. 다음에, 시안(C)의 2면의 화상이 감광체 드럼(165)에 형성되고, 이 화상이 중간 전사 벨트(169)에 담지되어 있는 옐로의 화상에 겹쳐 담지된다. 이하, 동일한 방법으로 하여 현상 로터리(161)의 90도 회전, 중간 전사 벨트(169)로의 화상 담지 후의 1회전 처리가 반복된다.

4색의 컬러 화상 담지에는 중간 전사 벨트(169)는 4회전하고, 그 후, 회전 위치가 제어되어 2차 전사 롤러(171)의 위치에서 용지에 화상을 전사한다. 급지 트레이(178)로부터 급지된 용지를 용지 반송로(174)로 반송하고, 2차 전사 롤러(171)의 위치에서 용지의 한쪽 면에 상기 컬러 화상을 전사한다. 한쪽 면에 화상 이 전사된 용지는 상기와 같이 배지 롤러쌍(176)으로 반전되어 반송 경로에서 대기하고 있다. 그 후, 용지는 적절한 타이밍으로 2차 전사 롤러(171)의 위치에 반송되어 다른 쪽 면에 상기 컬러 화상이 전사된다. 하우징(180)에는 배기 팬(181)이 설치되어 있다.

이러한 도 10, 도 11에 나타낸 화상 형성 장치(80, 160)에서는, 도 1에 나타낸 바와 같은 본 발명의 라인 헤드 모듈(101)이 노광 수단으로서 구비되어 있다.

따라서, 이들 화상 형성 장치(80, 160)에서는, 상술한 바와 같이 라인 헤드 모듈(101)이 발광 소자로부터 출사된 광의 휘도(광량)를 높이고 있으므로, 노광 수단으로서의 실용성이 향상되고, 이것에 의해 이 화상 형성 장치 자체의 인쇄 성능이 향상되며, 얻어지는 프린트의 품질도 향상된다.

또한, 본 발명의 라인 헤드를 구비한 화상 형성 장치는 상기 실시예에 한정되지 않고 다양한 변형이 가능하다.

이상, 본 발명의 실시예에 대해서 설명했지만, 상기 실시예에 대하여는 본 발명의 취지로부터 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변형을 부가할 수 있다. 변형례로서는, 예를 들면 이하와 같은 것이 생각된다.

(변형례 1)

상술한 실시예는 집광 렌즈(58)를 렌즈 어레이(31)의 감광체 드럼(9)에 대향하는 면에 부착한 구성이지만, 이에 대신하여 집광 렌즈(58)를 렌즈 어레이(31)와 감광체 드럼(9)의 중간 위치에 배치한 구성일 수도 있다. 이때의 라인 헤드 모듈(101)의 사용 형태를 도 12에 나타낸다.

도 12에 나타낸 바와 같이, 집광 렌즈(58)는 렌즈 어레이(31) 및 감광체 드럼(9)의 어느 것에도 접하지 않으므로, 양쪽 볼록 렌즈로 할 수 있다. 이 때문에 어묵 형상 렌즈였던 상기 실시예에 비하여, 곡률 반경이 큰 렌즈를 사용하는 것이 가능하고, 집광 렌즈(58)를 얇게 할 수 있다. 집광 렌즈(58)의 고정은 렌즈 어레이(31)와의 상대 위치가 불변으로 되는 방법이면 어떤 방법으로 행해도 되고, 예를 들면 헤드 케이스(52)에 지지 부재를 통하여 간접적으로 고정할 수 있다.

상기 구성에 의한 라인 헤드 모듈(101)은 각 유기 EL 소자(3)로부터 출사된 광을 집광 렌즈(58)에 의해 발광 화소(25b)의 장축 방향에 대해서 집광시킬 수 있다. 이것에 의해, 감광체 드럼(9) 표면에서의 발광 화소(25b)의 화상은 대략 원형 또는 대략 정사각형으로 집광되고, 감광체 드럼(9) 표면에서의 휘도를 발광 화소(25b)에서의 휘도에 비하여 높일 수 있다. 또한, 라인 헤드 모듈(101)의 노광 수단으로서의 실용성을 향상시켜 화상 형성 장치의 인쇄 성능의 향상 및 얻어지는 프린트의 품질 향상을 도모할 수 있다.

(변형례 2)

상기 각 실시예에 나타낸 구성을 대신하여, 집광 렌즈(58)는 라인 헤드(1)와 렌즈 어레이(31) 사이에 배치할 수도 있다. 이러한 구성의 라인 헤드 모듈(101)의 사용 형태를 도 13에 나타낸다.

도 13의 (a)는 라인 헤드(1)의 발광 소자 열(3A)에 대응하는 부분에 집광 렌즈(58)를 부착한 구성의 라인 헤드 모듈(101)을 나타낸다. 도 13의 (a)에서, 집광 렌즈(58)는 한쪽 면이 평면으로 되어 있는 어묵 형상의 렌즈로서, 그 평면이 라인 헤드(1)에 접하는 상태로 부착되어 있다. 여기서, 집광 렌즈(58)의 표면 중, 광로에 상당하는 부위의 곡률 반경은 효율적으로 집광하기 위해 발광 화소(25b)로부터의 거리보다도 작은 값으로 하는 것이 바람직하다.

이러한 구성의 라인 헤드 모듈(101)에 의해서도 각 유기 EL 소자(3)로부터 출사된 광을 집광 렌즈(58)에 의해 발광 화소(25b)의 장축 방향에 대해서 집광시킬 수 있다. 이것에 의해, 감광체 드럼(9) 표면에서의 발광 화소(25b)의 화상은 대략 원형 또는 대략 정사각형으로 집광되고, 감광체 드럼(9) 표면에서의 휘도를 발광 화소(25b)에서의 휘도에 비하여 높일 수 있다.

도 13의 (b)는 집광 렌즈(58)를 라인 헤드(1)와 렌즈 어레이(31)의 중간 위치에 배치한 구성의 라인 헤드 모듈(101)을 나타낸다. 도 13의 (b)에서, 집광 렌즈(58)는 양쪽 볼록 렌즈로서, 도 13의 (a)의 집광 렌즈(58)에 비하여 곡률 반경이 큰 렌즈를 사용하는 것이 가능하고, 집광 렌즈(58)를 얇게 할 수 있다. 또한, 집광 렌즈(58)는 헤드 케이스(52)에 지지 부재를 통하여 간접적으로 고정되어 있다. 여기서, 집광 렌즈(58)의 배치 위치는 광 흡수 각을 넓게 하여 감광체 드럼(9) 표면에서의 휘도를 더욱 향상시키기 위해 발광 화소(25b)에 가까운 위치로 하는 것이 바람직하다.

(변형례 3)

상기 각 실시예 및 변형례를 대신하여 복수의 집광 렌즈(58)를 구비한 구성으로 할 수도 있다. 이러한 구성의 라인 헤드 모듈(101)의 사용 형태를 도 14에 나타낸다.

도 14의 (a)는 라인 헤드(1)의 발광 소자 열(3A)에 대응하는 부분 및 렌즈 어레이(31)의 감광체 드럼(9)에 대향하는 면에 각각 집광 렌즈(58)를 부착한 구성의 라인 헤드 모듈(101)을 나타낸다. 도 14의 (a)에서, 집광 렌즈(58)는 어느 것이든 한쪽 면이 평면으로 되어 있는 어묵 형상의 렌즈로서, 그 평면이 라인 헤드(1) 또는 렌즈 어레이(31)에 접하는 상태로 부착되어 있다.

이러한 구성의 라인 헤드 모듈(101)에 의하면, 각 유기 EL 소자(3)로부터 출사된 광을 2 개의 집광 렌즈(58)에 의해 발광 화소(25b)의 장축 방향에 대해서 집광시킬 수 있다. 이것에 의해, 감광체 드럼(9) 표면에서의 발광 화소(25b)의 화상은 대략 원형 또는 대략 정사각형으로 집광되고, 감광체 드럼(9) 표면에서의 휘도를 발광 화소(25b)에서의 휘도에 비하여 높일 수 있다. 이때, 단일 집광 렌즈(58)에 의해 집광하는 경우에 비하여 효율적으로 집광할 수 있다. 또한, 각각의 집광 렌즈(58)의 곡률 반경을 크게 하는 것이 가능하고, 그 집광 렌즈(58)를 얇게 할 수 있다.

또한, 도 14의 (b)와 같이, 집광 렌즈(58)를 라인 헤드(1)와 렌즈 어레이(31)의 중간 위치 및 렌즈 어레이(31)와 감광체 드럼(9)의 중간 위치에 배치한 구 성으로 할 수도 있다. 도 14의 (b)에서, 집광 렌즈(58)는 어느 것이든 양쪽 볼록 렌즈로서, 헤드 케이스(52)에 지지 부재를 통하여 간접적으로 고정되어 있다.

이러한 구성의 라인 헤드 모듈(101)에 의해서도 각 유기 EL 소자(3)로부터 출사된 광을 2 개의 집광 렌즈(58)에 의해 발광 화소(25b)의 장축 방향에 대해서 집광시킬 수 있다. 이것에 의해, 감광체 드럼(9) 표면에서의 발광 화소(25b)의 화상은 대략 원형 또는 대략 정사각형으로 집광되고, 감광체 드럼(9) 표면에서의 휘도를 발광 화소(25b)에서의 휘도에 비하여 높일 수 있다.

이들 구성 이외에도, 도 14의 (a)에서 어느 것인가의 집광 렌즈(58)를 양쪽볼록 렌즈로서 헤드 케이스(52)에 지지 부재를 통하여 간접적으로 고정하는 구성이나, 도 14의 (b)에서 어느 것인가의 집광 렌즈(58)를 어묵 형상 렌즈로서 라인 헤드(1) 또는 렌즈 어레이(31)에 부착하는 구성 등에 의해서도 상기와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

(변형례 4)

또한, 상기 각 실시예 또는 변형례를 대신하여 3 개 이상의 집광 렌즈(58)를 구비한 구성으로 할 수도 있다. 이 구성의 라인 헤드 모듈(101)의 사용 형태를 도 15에 나타낸다.

도 15는 라인 헤드(1)의 발광 소자 열(3A)에 대응하는 부분, 라인 헤드(1)와 렌즈 어레이(31) 사이의 공간 및 렌즈 어레이(31)의 감광체 드럼(9)에 대향하는 면에 합계 3개의 집광 렌즈(58)를 구비한 라인 헤드 모듈(101)을 나타낸다. 이러한 구성의 라인 헤드 모듈(101)에 의하면, 각 유기 EL 소자(3)로부터 출사된 광을 3개 의 집광 렌즈(58)에 의해 발광 화소(25b)의 장축 방향에 대해서 더욱 효율적으로 집광시킬 수 있다. 이것에 의해, 감광체 드럼(9) 표면에서의 발광 화소(25b)의 화상은 대략 원형 또는 대략 정사각형으로 집광되고, 감광체 드럼(9) 표면에서의 휘도를 발광 화소(25b)에서의 휘도에 비하여 높일 수 있다. 이때, 단일 또는 2 개의 집광 렌즈(58)에 의해 집광하는 경우에 비하여 효율적으로 집광할 수 있다. 또한, 각각의 집광 렌즈(58)의 곡률 반경을 크게 하는 것이 가능하고, 그 집광 렌즈(58)를 얇게 할 수 있다.

여기서, 각 집광 렌즈(58)의 배치 위치는 도 15에 나타내는 것에 한정되지 않고, 예를 들면 렌즈 어레이(31)의 라인 헤드(1)에 대향하는 면, 또는 렌즈 어레이(31)와 감광체 드럼(9) 사이의 공간 등에 배치할 수도 있다. 또한, 4 이상의 집광 렌즈(58)를 배치할 수도 있다.

(변형례 5)

상기 각 실시예에서, 발광 화소(25b)는 그 단축 및 장축이 각각 라인 헤드(1)의 장축 방향 및 단축 방향으로 평행해지도록 배치되어 있지만, 이에 대신하여 라인 헤드(1)의 각 축 방향과 일정한 각도를 갖고 배치되어 있을 수도 있다. 이러한 라인 헤드(1)의 평면도를 도 16의 (a) 및 (b)에 나타낸다. 도 16의 (a) 및 (b)에서, 발광 화소(25b)의 정렬 방향 3L은 라인 헤드(1)의 장축 방향으로 평행하지만, 각각의 발광 화소(25b)의 단축 및 장축은 각각 라인 헤드(1)의 장축 방향 및 단축 방향은 비평행으로 되어 있다.

이러한 발광 화소(25b)로부터의 광을 상기 각 실시예와 동일하게 장축 방향 에 대해 집광하기 위해서는, 도 16의 (a)에 나타낸 바와 같이, 어묵 형상의 집광 렌즈(58)를 그 모선(母線)이 발광 화소(25b)의 단축 방향과 평행하게 되도록, 또한 모든 발광 화소(25b)를 덮도록 배치하면 된다. 이러한 구성에 의해서도, 발광 화소(25b)의 광은 장축 방향에 대해서 집광된다. 그 결과, 감광체 드럼(9) 표면에서의 발광 화소(25b)의 화상은 대략 원형 또는 대략 정사각형으로 집광되고, 감광체 드럼(9) 표면에서의 휘도를 발광 화소(25b)에서의 휘도에 비하여 높일 수 있다.

또한, 집광 렌즈(58)는 1 개 또는 2 개 이상의 발광 화소(25b)마다 배치할 수도 있다. 도 16의 (b)는 2 개의 발광 화소(25b)마다 집광 렌즈(58)를 배치한 예로서, 각각의 집광 렌즈(58)는 발광 화소(25b)의 광을 장축 방향에 대해서 집광할 수 있도록 배치되어 있다.

(변형례 6)

상기 실시예에서는 라인 헤드(1)에서의 발광 소자로서 유기 EL 소자(3)(또는 무기 EL 소자)를 사용했지만, 이에 대신하여 발광 다이오드를 사용하는 것도 가능하다.

이상 본 발명에 따르면, 발광 소자로부터 출사하는 광의 휘도(광량)를 높여 프린터 헤드(라인 헤드)의 실용성을 향상시키도록 한 라인 헤드 모듈과, 이 라인 헤드 모듈을 구비한 화상 형성 장치가 제공된다.

Claims

복수의 발광 소자를 정렬 배치한 라인 헤드를 구비하여 이루어지고, 회전 가능하게 설치된 감광체 드럼에 대향하며, 또한 상기 발광 소자의 정렬 방향을 감광체 드럼의 회전축과 평행하게 되도록 배치하여, 상기 감광체 드럼에 대하여 노광을 행하는 라인 헤드 모듈로서,

상기 라인 헤드의 광출사 측에서, 또한 상기 감광체 드럼과의 사이에 상기 발광 소자의 정렬 방향과 직교하는 방향으로 집광을 행하는 집광 렌즈를 갖는 것을 특징으로 하는 라인 헤드 모듈.
제 1 항에 있어서,

상기 발광 소자는 EL 소자인 것을 특징으로 하는 라인 헤드 모듈.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 발광 소자의 각 발광 화소가 상기 발광 소자의 정렬 방향에 비하여, 상기 정렬 방향과 직교하는 방향 쪽이 길게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 라인 헤드 모듈.
제 3 항에 있어서,

상기 발광 화소는 직사각형 형상인 것을 특징으로 하는 라인 헤드 모듈.
제 3 항에 있어서,

상기 집광 렌즈는 상기 각 발광 화소로부터 출사된 광(光)을 각각 상기 감광체 드럼 표면에서, 상기 발광 소자의 정렬 방향에 직교하는 방향의 길이가 상기 정렬 방향의 길이와 동일하든지 또는 그 미만으로 되도록 집광하는 것인 것을 특징으로 하는 라인 헤드 모듈.
제 3 항에 있어서,

상기 발광 화소의, 상기 발광 소자의 상기 정렬 방향의 길이와 상기 정렬 방향에 직교하는 방향의 길이의 비(比)가, 상기 발광 화소의 밝기와 상기 감광체 드럼 표면에서 요구되는 밝기의 비와 동일한 것을 특징으로 하는 라인 헤드 모듈.
제 3 항에 있어서,

상기 발광 소자의 각 발광 화소는 상기 발광 소자의 정렬 방향에 비하여, 상기 정렬 방향과 직교하는 방향 쪽이 길게 형성되어 있고,

상기 집광 렌즈는 상기 발광 소자의 정렬 방향과 직교하는 방향으로 집광을 행하는 것을 특징으로 하는 라인 헤드 모듈.
제 1 항에 있어서,

상기 라인 헤드의 광출사 측에 상기 발광 소자로부터의 광을 결상(結像)시키는 렌즈 소자를 배열하여 이루어지는 렌즈 어레이를 구비한 것을 특징으로 하는 라인 헤드 모듈.
제 8 항에 있어서,

상기 라인 헤드와 상기 렌즈 어레이 사이 및 상기 렌즈 어레이와 상기 감광체 드럼 사이에 상기 집광 렌즈를 구비하는 것을 특징으로 하는 라인 헤드 모듈.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,

상기 집광 렌즈는 상기 감광체 드럼에 대향하는 측의 면이 상기 감광체 드럼에 대하여 볼록해지는 곡면이고, 라인 헤드 측에 대향하는 측의 면이 평면인 어묵(
)형상의 렌즈이며, 이 집광 렌즈는 그 평면 측이 상기 렌즈 어레이의 광출사 측의 면에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 라인 헤드 모듈.
제 1 항에 있어서,

상기 집광 렌즈는 상기 감광체 드럼에 대향하는 측의 면이 상기 감광체 드럼에 대하여 볼록해지는 곡면이고, 라인 헤드 측에 대향하는 측의 면이 평면인 어묵 형상의 렌즈이며, 이 집광 렌즈는 그 평면 측이 상기 라인 헤드의 광출사 측의 면에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 라인 헤드 모듈.
노광 수단으로서, 제 1 항에 기재된 라인 헤드 모듈을 구비한 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
회전 가능하게 설치된 감광체 드럼에 대향하여 정렬 배치된 복수의 발광 소자를 갖는 라인 헤드 모듈로서,

상기 발광 소자는 상기 발광 소자의 정렬 방향이 상기 감광체 드럼의 회전축과 평행하게 되도록 배치되고,

상기 라인 헤드의 광출사 측에 집광 렌즈가 배치되며,

상기 집광 렌즈에 의해 집광된 상기 라인 헤드의 출사광을 상기 감광체 드럼에 노광하는 것을 특징으로 하는 라인 헤드 모듈.
제 13 항에 있어서,

상기 집광 렌즈는 상기 라인 헤드의 출사광을 상기 발광 소자의 정렬 방향과 직교하는 방향으로 집광하는 것을 특징으로 하는 라인 헤드 모듈.