KR20050075750A

KR20050075750A - 화상 기록 장치의 광원 및 광원의 제조 방법

Info

Publication number: KR20050075750A
Application number: KR1020057005326A
Authority: KR
Inventors: 데츠로 나카무라; 겐이치 마스모토; 유지 도요무라; 다카후미 하마노; 아키라 교토쿠; 히데키 마루야마
Original assignee: 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
Priority date: 2002-10-30
Filing date: 2003-10-27
Publication date: 2005-07-21
Also published as: AU2003275689A1; EP1557276A1; EP1557276A4; US7463275B2; US20060001731A1; WO2004039595A1; JPWO2004039595A1

Abstract

본 발명의 화상 형성 장치는 광원으로부터 발해진 광선의 진행방향을 변환시키는 변환장치를 광원에 설치한다. 이것에 의해, 광선이 발해지는 방향을 고려하지 않아도 광원을 배치하는 방향을 결정할 수 있다. 또 본 발명의 화상 형성 장치는 광선소자로부터 발해지는 광선의 진행방향을 상기 광전송 수단이 광선을 전송할 수 있는 방향으로 변환해서, 감광 드럼 상의 조도를 향상시킨다. 본 발명의 화상 형성 장치는 발광 소자의 발광 면적을 크게 해서, 해당 발광소자로부터 발해진 빛을 집광해서 광속밀도를 높인다. 또한 본 발명의 화상 형성 장치는 발광소자에 평면발광체를 채용하는 동시에, 광전송 수단과 발광소자를 광학적으로 일체로 하여 형성한다.

Description

화상 기록 장치의 광원 및 광원의 제조 방법{LIGHT SOURCE FOR IMAGE WRITING DEVICE, AND PRODUCTION METHOD FOR LIGHT SOURCE}

본 발명은 화상 기록 장치의 광원 및 해당 광원의 제조 방법에 관한 것이다.

컬러 레이저 프린터(이하, 간단하게 프린터라고 함)(100)에 있어서는, 고속인쇄가 가능하다는 관점에서, 도 1에 도시한 Y(옐로) M(마젠더) C(시안) B(블랙) 4색의 가시상을 병행해서 인쇄할 수 있는 탠덤 방식으로 불리는 인쇄방식을 채용한 것이 있다. 탠덤 방식을 채용한 프린터(100)는 상기 4색의 가시상을 병행해서 형성하기 때문에, 도 2에 도시한 제전기(105), 감광 드럼(106), 대전기(107), 광원(200), 현상기(108) 등으로 구성되는 기록 기구(110)가 프린터(100)에 4개씩 구비되어 있다.

도 1에 도시한 트레이(101)에 끼워 넣어진 용지(120)는 반송용 롤러(102)로, 프린터(100) 내부의 반송로(103)에 보내진다. 용지(120)의 반송에 동기해서, 각각의 색의 감광 드럼(106)에 상기 광원(200)으로부터 발해지는 기록광에 의해 잠상이 형성되고, 또한 현상기(108)에 의해 가시상이 형성된다.

용지(120)는 반송로(103)내에 있어서 각각의 감광 드럼(106)에 형성된 가시상이 전사되고, 또한 정착기(109)로 가시상이 정착되어서 프린터(100)로부터 출력된다.

상기 광원(200)은 도 3에 도시한 바와 같이 주 주사방향으로 다수의 LED(Light Emitting Diode) 등으로 이루어지는 발광 소자(8)가 형성된 주 주사방향으로 긴 기판(601)을 구비한다. 발광 소자(8)는 기판(601)에 대하여 수직방향으로 광선(A)을 발한다. 도 3에 도시한 바와 같이 해당 광선(A)은 로드렌즈나 화이버렌즈 등의 광원(200)을 구성하는 광전송 수단(310)을 통과해서, 감광 드럼(106)상에서 결상해서 잠상을 형성한다.

감광 드럼(106)에 선명한 잠상을 형성하기 쉽도록, 광전송 수단(310)의 개구각을 작게 해서, 초점심도가 깊게 유지되고 있다.

도 1은 프린터의 개략도이다.

도 2는 광원부분의 확대도이다.

도 3은 광원의 개략도이다.

도 4는 프리즘을 변환 수단으로서 이용한 광원과 감광 드럼의 단면도이다.

도 5는 발광 소자의 제조과정을 도시한 도면이다.

도 6은 광전송 수단의 외관도이다.

도 7은 화상 기록 장치의 광원과 감광 드럼의 개략도이다.

도 8은 도파로의 형상을 도시한 도면이다.

도 9는 도파로가 변환 수단으로서 이용된 광원과 감광 드럼의 단면도이다.

도 10은 도파로가 변환 수단으로서 이용된 광원의 단면도이다.

도 11은 프리즘이 변환 수단으로서 이용된 광원의 단면도이다.

도 12는 프리즘이 변환 수단으로서 이용된 광원의 단면도이다.

도 13은 도파로가 변환 수단으로서 이용된 광원과 감광 드럼의 단면도이다.

도 14는 프리즘이 변환 수단으로서 이용된 광원의 단면도이다.

도 15는 도파로가 변환 수단으로서 이용된 광원의 단면도이다.

도 16은 본 발명의 화상 기록 장치의 광원과 감광 드럼의 개략도이다.

도 17은 작은 돌기가 형성된 투명기판의 개략도이다.

도 18은 발광 소자로부터 발해진 광선의 궤적을 도시한 도면이다.

도 19는 발광 소자의 제조 공정을 도시한 도면이다.

도 20은 이방성 에칭을 이용한 작은 돌기의 제조 공정을 도시한 도면이다.

도 21은 비즈 시트와 광전송 수단의 전체 도면이다.

도 22는 비즈 시트 상에 발광 소자를 형성하는 제조 공정을 도시한 도면이다.

도 23은 발광 소자로부터 발해진 광선의 궤적을 도시한 도면이다.

도 24는 지향성 수단으로서 마이크로 렌즈 어레이가 이용된 화상 기록 장치의 광원을 도시한 도면이다.

도 25는 도파로가 집광 수단으로서 이용된 화상 기록 장치의 광원과 감광 드럼의 개략도이다.

도 26은 발광 소자로부터 발해진 광선의 궤적을 도시한 도면이다.

도 27은 발광 소자로부터 발해진 광선의 궤적을 도시한 도면이다.

도 28은 에칭을 이용한 도파로의 제조 공정으로 도시한 도면이다.

도 29는 집광 수단으로서, 실린드리컬 렌즈가 이용된 화상 기록 장치의 광원과 감광 드럼의 개략도이다.

도 30은 집광 수단으로서, 마이크로 렌즈가 이용된 화상 기록 장치 광원과 감광 드럼의 개략도이다.

도 31은 발광 소자로부터 발해진 광선을 금속 전극층측으로 출사할 경우의 발광 소자부근의 확대도이다.

도 32는 발광 소자로부터 발해진 광선을 금속 전극층측으로 출사할 경우의 광원을 도시한 도면이다.

도 33은 본 발명의 실시형태 11에 관한 광원의 개략도이다.

도 34는 발광 소자의 개략 구성도이다.

도 35는 본 발명의 실시형태 12에 관한 광원의 개략도이다.

도 36은 메사 구조의 설명도이다.

도 37은 실시형태 13에 관한 광원 형성 순서를 도시한 도면이다.

이렇게 광선(A)이 감광 드럼(106)의 쪽으로 출사하도록, 기판(601)은 도 3에 도시한 바와 같이 짧은 변을 부 주사방향(감광 드럼(106)의 축과 수직)과 평행하게 하고, 또한 발광 소자(8)가 형성된 면을 감광 드럼(106)과 대면하도록 배치되어 있다.

광원(200)이 잠상을 형성하기 위해서 필요한 발광 강도를 출력하기 위해서는, 어느 정도의 크기가 발광 소자(8)에 필요하게 된다. 또, 기판(601)은 발광 소자(8)를 발광시키기 위한 드라이버 등의 부품을 배치할 필요가 있다. 이들의 이유에 의해, 기판(601)의 짧은 변은 어느 정도의 길이가 필요하게 된다.

그러나 상기와 같이, 기판(601)의 짧은 변을 부 주사방향과 평행하게 하고, 발광 소자(8)가 형성된 면을 감광 드럼(106)과 대면하도록 배치하면, 기판(601)의 짧은 변이 길면, 그만큼 각각의 색의 기록기구(110)의 부 주사방향이 길어져 버린다.

탠덤 방식을 채용한 프린터(100)에 있어서는, 4색의 기록기구(110)가 부 주사방향으로 직렬로 배치되기 때문에, 기록기구(110)의 부 주사방향의 길이가 조금이라도 길어지게 되면, 프린터(100) 전체가 상당히 커져버린다.

또, 최근 레이저 프린터에 고해상도의 화상을 인쇄하는 기능이 요구되고 있다. 고해상도의 화상을 인쇄하기 위해서는, 당연히 부 주사방향의 해상도도 높게 할 필요가 있다. 이 때문에, 부 주사방향의 단위 길이당의 주사 횟수가 증가하고, 결과적으로 인쇄 시간이 길어진다. 단시간으로 고해상도의 화상의 인쇄를 행하기 위해서는, 1부 주사 라인당의 노광 시간을 짧게 하면 좋지만, 그렇게 하면 잠상을 형성하기 위해서 필요한 노광량을 감광 드럼(106)상에서 얻을 수 없게 된다.

또, 전자 사진 방식의 프린터로 고해상도의 화상을 인쇄하기 위해서는, 부 주사방향의 간격을 좁게 해서 발광 소자(8)를 다수 배치하지 않으면 안 된다. 좁은 간격으로 발광 소자(8)를 배치하기 위해서는, 발광 소자(8) 자체의 크기를 작게 하는 것이 필수가 된다. 가령, 발광 소자(8)를 작게 하면, 1개 1개의 발광 소자(8)의 휘도가 저하하고, 감광 드럼(106) 상의 조도가 떨어진다.

그래서, 인쇄 속도를 떨어뜨리지 않고, 또한 발광 소자(8)의 크기를 바꾸지 않고도 감광 드럼(106) 상의 노광량을 올리는 방법으로서, 광전송 수단(310)을 구성하는 렌즈의 개구각을 크게 해서, 빛의 전송효율을 향상시키는 방법이 있다. 그러나 개구각을 크게 하면, 초점심도가 얕아 지고, 감광 드럼(106)에 선명한 잠상을 형성하는 것이 어려워진다. 또, 다른 방법으로서, 발광 소자(8)에 큰 전계를 걸어서 발광 소자(8)의 휘도를 높게 하는 방법이 있지만, 발광 소자(8)에 큰 전계를 걸면, 당연히 발광 소자(8)의 발광 수명이 줄어들 뿐만 아니라, 소비전력도 증가한다.

그래서, 본 발명은 프린터의 소형화를 방해하지 않고, 고해상도의 잠상을 형성할 수 있고, 또한 발광 수명이 긴 화상 기록 장치의 광원 및 해당 광원의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 발광 소자로부터 발해지는 광선의 진행 방향을 변환해서, 발광 소자를 구비하는 기판이 배치되는 방향에 관계없이, 감광 드럼에 대하여 법선방향으로 광선을 조사할 수 있는 화상 기록 장치의 광원을 제안한다.

광선의 진행 방향을 변환하기 위해서, 본 발명의 화상 기록 장치의 광원은 광선의 진행 방향을 변환하는 변환 수단을 구비한다. 이 변환 수단은 프리즘이라도, 광선을 1 또는 복수회 내부에서 반사시켜서, 광선의 진행 방향을 변환시키는 도파로(導波路)라도 된다.

이 변환 수단을 구비함으로써, 종래와 같이 감광 드럼에 광선을 조사하기 위해서, 기판의 짧은 변을 부 주사방향과 평행으로 하고, 빛이 발해지는 발광면을 감광 드럼과 대면하도록 기판을 배치하지 않으면 안된다는 제한이 없어진다. 따라서, 기판의 짧은 변에 대하여, 기판의 발광면에서 밀봉 글래스의 천정부까지의 길이가 짧을(기판의 높이가 낮을) 경우, 기판의 높이 방향을 부 주사방향과 평행으로 하고, 기판의 긴 변 방향과 높이 방향으로 형성되는 면을 감광 드럼과 대면시키도록 배치하면, 부 주사방향의 짧은 광원을 실현할 수 있다. 따라서, 부 주사방향이 짧아지는 방향으로 광원을 배치함으로써, 광원이 프린터의 소형화의 방해가 되지 않는다.

또, 개구각을 크게 하지 않고 빛의 전송효율을 향상시키기 위해서, 본 발명의 화상 기록 장치의 광원에 발광 소자로부터 발해지는 광선에 지향성을 부여하는 지향성 부여 수단을 구비한다. 이 지향성 부여 수단은 광선에 지향성을 부여해서 보다 많은 광선을 광전송 수단내로 이끈다. 광전송 수단은 복수의 단체 렌즈로 구성되는 화이버 렌즈 어레이이다. 또한, 1개의 발광 소자로부터 발해진 빛이 1개의 단체 렌즈를 통과하도록, 1개의 발광 소자에 1개의 단체 렌즈를 대응시킨 구성으로 해도 된다.

이에 따라, 개구각이 큰 광전송 수단을 이용하지 않아도, 상기 발광 소자로부터 발해진 광선 중 광전송 수단을 통과해서 감광 드럼에 도달하는 광선이 많아지므로, 발광 소자와 감광 드럼간에 있어서의 빛의 전송효율이 향상된다.

또, 발광 소자와 감광 드럼의 사이에 빛을 집광하는 집광 수단을 구비하면, 광선이 집광 수단을 통과해서 감광 드럼에 전송됨으로써, 단면적이 큰 빛이라도 감광 드럼을 조사할 때는, 단면적이 작아지게 된다. 따라서, 발광 면적이 큰 발광 소자를 이용하여 작은 화소로 잠상을 감광 드럼에 형성할 수 있다.

전자 사진 방식으로 고해상도의 화상을 인쇄하기 위해서는, 일정 구간내에 주 주사방향으로 다수의 발광 소자를 배치하지 않으면 안되므로, 발광 소자의 주 주사방향의 길이에 관해서는 제한이 있다. 그러나, 부 주사방향의 길이에 관해서는 제한이 없다. 따라서, 부 주사방향으로 긴 발광 소자로부터 발해지는 빛을 집광 수단으로 집광하면, 높은 광속밀도의 빛을 얻을 수 있다. 따라서, 부 주사방향으로 긴 발광 소자로부터 발해진 빛을 집광 수단으로 집광해서 감광 드럼에 조사하면, 잠상을 형성하기 위해서 필요로 한 노광량을 얻을 수 있다.

따라서, 상기와 같이 잠상을 형성하는데에 필요로 한 노광량을 얻기 위해서, 광전송 수단의 개구각을 크게 하지 않아도 되므로, 초점심도를 깊게 유지한 상태에서, 잠상의 형성에 필요로 한 노광량을 얻을 수 있다.

광전송 수단 상에 직접, 평면발광의 발광 소자를 형성하면, 발광 소자에서 발해지는 광선은 굴절률이 낮고 지향성이 없는 층을 통과하지 않고 직접 광전송 수단에 전송시킨다. 따라서, 광선은 대부분 전반사하지 않고 감광 드럼에 도달하므로, 충분한 강도를 유지한 채 감광 드럼에 도달한다. 따라서, 발광 소자의 휘도를 높게 하기 위해서 발광 소자에 높은 전계를 걸 필요가 없으므로, 발광 수명을 단축하지 않고, 고해상도의 잠상의 형성이 가능하게 된다. 또, 잠상의 형성을 위해서, 광전송 수단의 개구각을 크게 할 필요도 없으므로, 초점심도를 깊게 유지할 수도 있다.

또, 1개의 상기 발광 소자에 복수의 상기 단체 렌즈를 대응시킨 구성으로 해도 된다. 이 구성에서는, 단체 렌즈의 지름이 발광 소자보다 작기 때문에, 발광 소자와 단체 렌즈의 위치 관계를 고려하지 않고 발광 소자를 형성할 수 있으므로, 제조가 용이해 진다.

또한, 화상 기록 장치의 광원은 발광 소자와 광전송 수단과의 사이에 지향성 수단을 설치하고, 또한 광전송 수단, 지향성 수단, 발광 소자를 광학적으로 일체로 하여 형성한 구성이라도 좋다. 광전송 수단과 발광 소자로 일체로 하여 형성되는 지향성 수단은 메사 구조를 가지는 동시에, 해당 메사 구조 상측바닥부에 발광 소자를 배치한 구성으로 함으로써, 전송효율을 높이는 것이 가능해 진다.

또한, 지향성 수단은 광선을 1 또는 복수회 반사시킴으로써 광선에 지향성을 주는 도파라도 좋다.

광전송 수단 상에 직접, 평면 발광의 발광 소자를 형성한 광원은 이하의 방법에 의해 제조할 수 있다. 광전송 수단 상에 직접 투명 전극 소자를 형성하고, 투명 전극 소자 상에 평면 발광체로 구성되는 발광층 소자를 형성하고, 또한 발광 소자 상에 금속 전극층을 형성한다.

또, 광전송 수단과 발광 소자로 일체로 하여 지향성 수단을 설치할 경우에는, 광전송 수단 상에 지향성 수단을 직접 형성하고, 지향성 수단 상에 투명 전극 소자를 형성하고, 투명 전극 소자 상에 평면 발광체로 구성되는 발광 소자를 형성하고, 발광 소자 상에 금속 전극 소자를 형성하면 좋다.

(발명의 실시를 하기 위한 최선의 형태)

(실시형태 1)

본 발명의 화상 기록 장치의 광원(200)은 종래와 마찬가지로, 도 1에 도시한 바와 같은 컬러 레이저 프린터(이하, 간단하게 프린터라고 한다)(100)의 광원에 이용된다.

본 실시형태에 있어서의 광원(200)은 도 4에 도시한 바와 같이 주 주사방향으로 긴 투명기판(301)과 광전송 수단(310)으로 구성되어 있다. 상기 투명기판(301)의 일방에는 다음에 나타낸 바와 같은 방법으로 복수의 발광 소자(8)로 이루어지는 열이 투명기판(301)의 긴 변 방향으로 형성된다.

우선, 도 5(A)에 도시한 바와 같이 투명기판(301)의 소정의 면의 전체면에 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투명전극층(2)이 도포된다. 다음으로 투명전극층(2) 중 양극이 되는 투명 전극 소자(1)를 형성하는 부분이 차광층(3)으로 마스크되고, 해당 투명전극층(2)에 대하여 노광, 현상, 에칭 등의 포토리소 처리가 행하여진다. 포토리소 처리에 의해, 도 5(B)에 도시한 바와 같이 마스크되어 있지 않은 부분이 투명기판(301)으로부터 제거되고, 마스크되어 있던 부분이 투명 전극 소자(1)가 된다. 투명기판(301)의 긴 변 방향으로 소정의 간격으로 복수 부분에 마스크(3)를 하면, 투명 전극 소자(1)의 열이 긴 변 방향으로 형성된다.

계속해서, 도 5(C)에 도시한 바와 같이 투명 전극 소자(1)가 형성된 투명기판(301)의 상면 전체면에 유기EL(Electro Luminescence)이 도포되어 유기EL층(4)이 형성되고, 유기EL층(4)의 상면에 공통 전극으로서 금속전극층(5)이 되는 금속이 도포된다. 이 금속전극층(5)과 상기 투명 전극 소자(1)에 끼워진 부분의 유기EL층(4)이 발광 소자(8)가 된다.

또한, 상기 유기EL층(4)을 물리적인 충격이나, 습기로부터 보호하기 위해서 밀봉처리가 행하여진다. 이 밀봉처리란 도 5(D)에 도시한 바와 같이, 상기 밀봉처리부(304)에 글래스 필러를 포함한 에폭시 수지 등의 접착성이 있는 수지(6)를 도포해서, 금속전극층(5)과 수지(6)를 밀봉 글래스(7)로 덮는 처리이다. 이상과 같이 형성된 발광 소자(8)는 투명기판(301)에 대하여 수직방향으로 광선(A)을 발하고, 도 5(D)에 도시한 바와 같이 투명 전극 소자(1)를 통과해서, 투명기판(301)으로부터 출사한다.

상기 투명기판(301)은 도 4에 도시한 바와 같이 투명기판(301)의 긴 변 방향(L)과, 높이 방향(H)으로 형성되는 면(G)이 감광 드럼(106)과 대면해서 배치되어 있다.

또한, 상기 투명기판(301)의 발광 소자(8)가 형성된 면과 반대측의 면(이하, 발광면(301a)이라고 한다.)의 발광 소자의 열에 대면하는 위치에는, 주 주사방향으로 긴 프리즘(401)이 배치되어 있다. 그 때문에, 발광 소자(8)로부터 발해진 광선(A)은 상기 투명 전극 소자(1)와 투명기판(301)을 통과해서, 상기 발광면(301a)으로부터 프리즘(401)에 입사한다.

도 4에 도시한 바와 같이, 여기에서는 직각 프리즘의 직각을 형성하는 1면이 투명기판(301)에 배치되고, 이 1면으로부터 입사한 광선(A)이 사면(401a)에서 방향을 바꾸어 상기 직각을 이루는 다른 면으로부터 출사한다. 이것에 의해 광선(A)의 진행 방향은 투명기판(301)과 평행한 방향(감광 드럼(106)의 법선방향)으로 변한다.

상기 프리즘(401)과 상기 감광 드럼(106)의 사이에, 프리즘(401)으로부터 출사한 광선(A)을 감광 드럼(106)상에서 결상시켜서 잠상을 형성하는 광전송 수단(310)이 배치되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 광전송 수단(310)은 투명기판(301)으로 지지되어 있다.

상기 광전송 수단(310)은 화이버 렌즈(313), 로드렌즈, 마이크로 렌즈 등의 광학계를 복수 묶은 렌즈 어레이를 구비한다. 이 렌즈 어레이에 사용되는 광학계는 이미지 전송계의 렌즈라도, 광량 전송계의 렌즈라도 좋다.

도 6(A), 도 6(B)에 도시한 바와 같이, 화이버 렌즈 어레이는 주 주사방향으로 긴 2개의 프레임(311)과, 2개의 프레임(311) 사이에 소정의 간격으로 설치된 광흡수층(312)으로 둘러싸여진 공간 내에 각각 화이버 렌즈(313)의 축이 감광 드럼(106)의 법선방향을 향해서 배치되어 있다. 화이버 렌즈 어레이가 배치된 공간의 간극은 불투명한 수지로 충전되어 있다.

상기 광흡수층(312)은 화이버 렌즈(313) 사이의 크로스 토크를 막기 위한 것이다. 크로스 토크를 막기 위해서, 광흡수층(312)을 2개의 프레임(311) 사이에 설치하는 것 대신에, 도 6(C)에 도시한 바와 같이 광흡수층(312)이 되는 불투명의 수지 등을 각각 화이버 렌즈(313)의 외주에 도포해도 좋다. 또, 상기 프레임(311) 사이에 설치된 광흡수층(312)과 화이버 렌즈(313)의 외주에 도포하는 광흡수층(312)을 병용해서 크로스 토크를 막아도 좋다.

상기 프리즘(401)으로 진행 방향이 변환된 광선(A)은 상기 광전송 수단(310)을 통과해서, 상기 감광 드럼(106)을 조사해서 잠상을 형성한다.

이상과 같이, 광선(A)의 진행 방향을 변환하는 변환 수단으로서 프리즘(401)을 광원(200)에 구비함으로써, 종래와 같이 투명기판(301)의 발광면(301a)을 감광 드럼(106)과 대면시키지 않아도, 발광 소자(8)로부터 발해진 광선(A)은 감광 드럼(106)을 조사할 수 있다.

도 7(A)는 투명기판(301)의 짧은 변(s)과 비교해서, 발광면(301a)에서 밀봉 글래스(7)의 천정부(7a)까지의 길이(h)가 짧을 경우에, 종래와 같이 투명기판(301)의 짧은 변(s)을 부 주사방향에 평행하게 하고, 투명기판(301)의 발광면(301a)을 감광 드럼(106)과 대면하도록 배치했을 경우의 기록 기구(110)의 단면을 도시하고 있다. 또 도 7(B)는 투명기판(301)의 긴 변 방향(L)과 높이 방향(H)으로 형성되는 면(G)을 도 4와 같이 감광 드럼(106)과 대면하도록 배치한 기록 기구(110)의 단면을 도시하고 있다. 도 7(B)에 도시한 바와 같이, 면(G)을 감광 드럼(106)과 대면하도록 배치함으로써, 광원(200)의 부 주사방향이 짧아지므로, 부 주사방향이 짧은 기록 기구(110)를 실현할 수 있다.

광원(200)의 부 주사방향이 짧아짐으로써, 도 2에 도시한 기록기구(110)의 부 주사방향이 짧아지고, 각각의 감광 드럼 피치가 좁아짐으로써 프린터(100) 전체를 소형화할 수 있다.

또, 상기에서는 도 4에 도시한 바와 같이, 변환 수단이 되는 프리즘(401)은 광선(A)의 진행 방향을 90도 변환하고 있지만, 진행 방향을 변환하는 각도는 프리즘의 사면(401a)의 각도를 조정하는 것으로 자유롭게 바꿀 수 있다.

따라서, 프린터(100)의 전체의 소형화나, 프린터의 제조하기 용이함 등을 광선(A)이 발해지는 방향으로 우선해서 프린터(100) 내부의 부품의 레이아웃을 설계할 수 있다.

또한, 상기에서는 변환 수단으로서 프리즘(401)이 이용되고 있는 장면에 관하여 설명했지만, 변환 수단은 발광 소자(8)로부터 발해지는 광선(A)의 진행 방향을 변환할 수 있는 물체라면, 형상, 재질 등은 한정되는 것은 아니다.

(실시형태 2)

상기 변환 수단으로서 프리즘(401) 이외에, 투명하고, 굴절률이 공기 및 상기 투명기판(301)보다도 높은 물질로 된 도 8에 도시한 바와 같은 도파로(402)를 고려할 수 있다. 도 8(A)에 도시한 바와 같이 도파로(402)에 입사한 광선(A)이 출사하는 출사면(408)과 대향하는 대향면(407)에는 금속 등의 투과성이 없는 물질로 된 반사재(404)가 적층되어 있다.

이 도파로(402)는 도 9에 도시한 바와 같이 발광면(301a)의 투명 전극 소자(1)와 대면하는 각각의 위치에 상면(405)을 발광면(301a)에 접해서 배치된다.

실시형태 1에 기재된 바와 같이 발광 소자(8)는 도 9의 하측(도파로(402)측)에 광선(A)을 발한다. 따라서, 발광 소자(8)로부터 발해진 광선(A)은 투명 전극 소자(1), 투명기판(301)을 통과해서, 상기 도파로(402)의 상면(405)으로부터 도파로(402)에 입사한다. 또한, 투명기판(301)을 광선(A)이 통과할 때에 크로스 토크가 발생할 가능성을 가능한 한 낮게 하기 위해서, 투명기판(301)은 얇은 기판인 것이 바람직하다.

상기와 같이 대향면(407)에는 반사재(404)가 적층되어 있고, 도파로(402)의 굴절률이 공기 및 투명기판(301)보다도 높기 때문에, 상면(405)에서 도파로(402)에 입사한 광선(A)은 도파로(402)내에서 전반사를 되풀이해서 출사면(408)으로부터 출사한다.

따라서, 도파로(402)를 통과함으로써 광선(A)의 진행 방향이 도 9의 하측방향에서 왼쪽 방향, 즉 90도 변환된다.

또한 실시형태 1과 마찬가지로 도파로(402)의 출사면(408)으로부터 출사한 광선(A)은 상기 광전송 수단(310)을 통과해서, 상기 감광 드럼(106)을 조사하고, 잠상을 형성한다.

또, 상기에서는 도 9에 도시한 바와 같이 도파로(402)를 이용하여 광선의 진행 방향을 90도 변환할 경우에 관하여 설명하고 있지만, 도파로(402)의 길이 방향을 도 10에 도시한 바와 같이 광선(A)을 출사시키고 싶은 방향으로 함으로써, 광선(A)의 진행 방향을 자유롭게 변환할 수 있다.

또한, 이상과 같은 도파로(402)를 변환수단으로서 이용할 경우, 발광 소자(8)의 발광 면적이 어떠한 크기라도, 출사면(408)으로부터 출사하는 빛의 단면적은 출사면(408)과 같은 크기가 된다. 따라서, 발광 면적이 큰 발광 소자(8)를 투명기판(301) 상에 형성함으로써, 상기 출사면(408)으로부터 출사하는 빛의 광속밀도가 높아진다.

따라서 변환 수단으로서 도파로(402)를 이용함으로써, 광원(200)은 부 주사방향이 짧아지는 동시에, 광속밀도가 높은 빛을 출력할 수도 있다. 또한, 도파로(402)의 형상은 도 8(A)에 도시한 직육면체가 아니어도, 도 8(B), 도 8(C)에 도시한 바와 같은 5각기둥, 6각기둥 등의 다각기둥이라도 좋다.

(실시형태 3)

실시형태 1, 2에 있어서는, 투명기판(301)의 발광면(301a)에 프리즘(401), 또는 도파로(402)를 배치했을 경우에 관하여 설명했지만, 도 11에서 도 13에 도시한 바와 같이 발광 소자(8)가 형성된 면과 동일한 면에 프리즘(401) 또는 도파로(402)를 배치해도 좋다.

즉, 밀봉 글래스(7)의 위에 프리즘(401)을 배치하고, 발광 소자(8)로부터 발해지는 광선(A)을 실시형태 1, 2의 경우와 반대측으로 발하고, 광선(A)을 밀봉 글래스(7)를 통해 프리즘(401)에 입사시키도록 한다.

그러나 실시형태 1과 같이 광원(200)을 형성하면, 발광 소자(8)의 상측에는 불투명한 금속전극층(5)이 형성되므로, 광선(A)을 밀봉 글래스(7)측에 출사하는 것이 불가능하다. 유기EL의 발광 효율을 향상시키기 위해서는, 음극에는 양극이 되는 투명 전극 소자(1)보다도 일함수가 낮은 물질을 이용하지 않으면 안되기 때문에, 음극에는 불투명한 금속전극층(5)이 이용되어 있다.

그래서, 광선(A)을 밀봉 글래스(7)측에서 출사시키기 위해서 상기 금속전극층(5)을 빛이 투과할 수 있을 정도의 두께(약 100Å)로 한다. 그리고 얇은 금속전극층(5)에 균일하게 전류가 흐르도록, 금속전극층(5)의 위에 투명한 재질의 전극층(5a)을 형성해 둔다.

이것에 의해 광선(A)은 도 11의 상측방향으로 출사할 수 있지만, 하측방향으로도 출사할 수 있으므로, 하측방향으로 출사하는 것을 막기 위해서 투명기판(301)과 투명 전극 소자(1)와의 사이에 반사판(309)을 설치한다.

또, 실시형태 1과 같이 유기EL층(4)을 물리적인 충격이나 습기로부터 보호하기 위해서 수지(6)와 밀봉 글래스(7)로, 유기EL층(4), 금속전극층(5), 전극층(5a)을 덮도록 한다.

이렇게 금속전극층(5)을 얇게 함으로써, 발광 소자(8)로부터 발해진 광선(A)이 밀봉 글래스(7)로부터 출사하고, 밀봉 글래스(7) 상에 배치된 프리즘(401)에 입사한다.

프리즘(401)에 입사한 광선(A)은 실시형태 1과 마찬가지로, 사면(401a)에서 반사하고, 진행 방향을 변환해서, 프리즘(401)으로부터 출사한다.

이상과 같이, 프리즘(401)과 발광 소자(8)가 투명기판의 동일면에 배치되었을 경우, 광전송 수단도 발광 소자(8)가 형성된 면과 동일면에 배치된다. 이렇게 발광 소자(8)가 형성된 면과 동일면에 프리즘(401)과 광전송 수단(310)을 배치함으로써, 투명기판(301)의 발광 소자(8)가 형성된 면과 반대면에는 아무것도 형성되지 않기 때문에, 광원(200)의 취급이 편리하게 된다.

또한, 상기와 같이 밀봉 글래스(7) 상에 프리즘(401)을 배치하지 않고, 도 12, 도 13에 도시한 바와 같이 전극층(5a)과 수지(6) 위에 프리즘(401), 또는 도파로(402)를 배치해도 좋다. 이 경우 프리즘(401) 또는 도파로(402)가 밀봉 글래스(7)로서의 역할도 하는 것이 된다.

(실시형태 4)

도 14, 15에 도시한 바와 같이, 프리즘(401) 또는 도파로(402)를 투명기판(301)과 발광 소자(8)의 사이에 배치해도 좋다.

도 14에 도시한 바와 같이, 투명기판(301)에 프리즘(401)을 배치할 경우, 투명기판(301) 상에 프리즘(401)을 지지하기 위해 굴절률이 프리즘(401)보다 낮은 재료, 또는 불투명한 재료로 이루어지는 3각기둥의 지지대(502)를 배치한다. 프리즘의 사면(401a)을 지지대(502)의 사면측으로 하고, 지지대(502)에 프리즘(401)을 배치한다.

그리고 실시형태 1에서 투명기판(301) 상에 발광 소자(8)를 형성한 방법으로, 프리즘(401) 상에 발광 소자(8)를 형성한다. 또한 투명기판(301)의 프리즘(401)이 배치된 면에 광전송 수단(310)을 배치한다.

도 14에 도시한 바와 같이, 발광 소자(8)로부터 발해진 광선(A)은 투명 전극 소자(1)를 통과해서 프리즘(401)에 입사하고, 사면(401a)에서 반사해서 진행 방향을 변환한다. 반사한 광선(A)은 광전송 수단(310)을 통과해서 감광 드럼(106)에 잠상을 형성한다.

또, 도 15에 도시한 바와 같이 프리즘(401) 대신에, 투명기판(301)과 발광 소자(8)의 사이에 하면(403)을 투명기판(301)측으로 해서 도파로(402)를 배치해도 좋다. 이 경우, 하면(403)으로부터 광선(A)이 출사하지 않도록, 하면(403)에 반사재(404)를 적층한다.

도파로(402) 상에는 프리즘(401)을 배치했을 경우와 마찬가지로 발광 소자(8)가 형성된다. 발광 소자(8)로부터 발해진 광선(A)은 실시형태 2와 같이 도파로(402)내에서 반사를 되풀이해서 출사면(408)으로부터 출사한다. 출사한 광선(A)은 광전송 수단(310)을 통과해서, 감광 드럼(106)에 잠상을 형성한다.

도 15에 도시한 바와 같이, 발광 소자(8)로부터 출사한 광선(A)은 투명기판(301)을 통과하지 않고 도파로(402)에 입사한다. 그 때문에 화상 기록 장치에 도 15에 도시한 구성을 채용하면, 도 9에 도시한 구성을 채용했을 경우에 발생하는 투명기판(301)내에서의 크로스 토크가 발생하지 않는다는 이점이 생긴다.

(실시형태 5)

본 실시형태의 광원(200)은 도 16에 도시한 바와 같이 주 주사방향으로 긴 투명기판(301)과 광전송 수단(310)을 구비하고 있다. 투명기판(301)과 광전송 수단(310)은 각각 프린터(100)의 하우징에 지지되어 있든지, 투명기판(301) 또는 광전송 수단(310)의 일방이 하우징에 지지되고, 투명기판(301)과 광전송 수단(310)이 도시하지 않은 스페이서 등으로 연결됨으로써 프린터(100)에 고정되어 있다.

투명기판(301)상에는 도 17에 도시한 바와 같이 사각추 사다리꼴 등의 메사 구조를 한 작은 돌기(202d)가 소정의 간격으로 주 주사방향으로 다수 배치되고, 투명기판(301)과 작은 돌기(202d)가 일체로 되어 있다. 예를 들면, 광원(200)이 2400dpi의 화상을 인쇄할 수 있을 경우, 작은 돌기(202d)의 간격은 약 10㎛이 된다.

상기 각각의 작은 돌기(202d)는 기판이 되는 투명기판(301)에 하기에 나타낸 에칭 처리로 형성해도 좋고, 혹은 합성 수지 등을 프레스 가공으로 성형하는 것, 혹은, 인젝션 성형으로 투명기판(301)과 일체로 성형하는 것이라도 좋다.

작은 돌기(202d)의 형상은 4각뿔 사다리꼴이 아니어도, 도 18에 도시한 바와 같이 작은 돌기(202d)의 측면(202c)과 투명기판(301)이 이루는 각(G, H)이 예각이 되는 형상이면, 원뿔 사다리꼴이나, 3각뿔 사다리꼴, 5각뿔 사다리꼴 등의 다각뿔 사다리꼴이라도 된다. 또, 작은 돌기(202d)의 재질은 투명하며, 또한 굴절률이 해당 광원(200)의 발광 소자(8)가 되는 재질과 같은 것이 바람직하다. 또한, 본 실시형태에서는 발광 소자(8)에 굴절률이 1.7정도의 유기EL을 이용했을 경우에 관하여 설명하므로, 본 실시형태에 있어서는 작은 돌기(202d)에 이용하는 재질의 굴절률은 1.7정도인 것이 바람직하다.

각각의 작은 돌기(202d)의 상측바닥면(202a)에는 다음에 나타낸 방법으로 도 19(C)에 도시한 발광 소자(8)가 형성된다.

우선 상기의 작은 돌기(202d)가 배치된 투명기판(301)의 상면 전체면에, 도 19(A)에 도시한 바와 같이 투명전극층(2)이 도포된다. 다음으로, 투명전극층(2) 중 각각의 작은 돌기(202d)의 상측바닥면(202a)의 중앙부의 상부가 되는 위치가 차광막(3)으로 마스크되고, 해당 투명전극층(2)에 대하여 노광, 현상, 에칭 등의 포토리소 처리가 행하여진다. 포토리소 처리에 의해, 도 19(B)에 도시한 바와 같이 마스크되어 있지 않은 부분의 투명전극층(2)이 제거되고, 마스크되어 있던 부분이 투명 전극 소자(1)가 된다.

계속해서, 도 19(C)에 도시한 바와 같이 투명 전극 소자(1)가 형성된 투명기판(301)의 상면 전체면에 유기EL층(4)이 도포되고, 이 유기EL층(4)의 상면에 공통 전극으로서 금속전극층(5)이 도포된다. 이 금속전극층(5)과 상기 투명 전극 소자(1)에 끼워진 부분의 유기EL층(4)이 발광 소자(8)가 된다.

상기 유기EL층(4)을 물리적인 충격이나, 습기로부터 보호하기 위해서, 도 19(D)에 도시한 바와 같이, 상기 밀봉처리부(304)에는 수지(6)가 도포되고, 상기 투명 전극 소자(1), 유기EL층(4), 금속전극층(5)이 형성된 투명기판(301)의 이면을 밀봉 글래스(7)로 덮는다. 또한, 금속전극층(5)과 수지(6)와 밀봉 글래스(7)로 둘러싸여진 공간부(9)는 진공이라도, 질소가 충전되어 있어도 좋다.

이상과 같은 구성에 있어서, 광원(200)의 투명 전극 소자(1)와 금속전극층(5)의 사이에 소정의 전압을 인가하면 발광 소자(8)가 발광한다. 이렇게 발광 소자(8)로부터 발해진 광선(A, B, C)은 도 18에 도시한 바와 같이 상기 투명 전극 소자(1)를 통과해서 작은 돌기(202d)의 상측바닥면(202a)으로부터 작은 돌기(202d)로 입사한다.

작은 돌기(202d)에 입사하는 광선(A, B, C) 중, 상측바닥면(202a)에 대한 입사각(θ1)이 작은 광선(A), 즉 진행 방향이 화이버 렌즈(313)의 축방향과 같은, 또는 가까운 광선(A)은 작은 돌기(202d)내에서 반사하지 않고 작은 돌기(202d)의 하측바닥부(202b)로부터 투명기판(301)으로 출사한다. 한편, 입사각(θ1)이 큰 광선(B, C)은 상측바닥면(202a)으로부터 입사하면, 작은 돌기(202d)의 측부(202c)에 도달한다.

상기와 같이 작은 돌기(202d)의 굴절률은 1.7로 공간부(9)를 형성하는 진공 혹은 질소보다 크고, 또 도 18에 도시한 바와 같이，∠G와 ∠H가 예각이기 때문에, 입사각(θ1)이 큰 광선(B, C)의 작은 돌기(202d)의 측부(202c)에 대한 입사각(θ2)이 커진다. 그 때문에, 광선(B, C)과 같은 입사각(θ1)이 큰 광선은 측부(202c)에서 전반사할 확률이 높다. 광선(B, C)은 전반사함으로써, 화이버 렌즈(303)의 축방향에 가까운 방향의 지향성이 부여되고, 하측바닥부(202b)로부터 투명기판(301)에 출사한다.

따라서, 입사각(θ1)이 큰 광선은 작은 돌기(202c)를 통과하면, 진행 방향이 화이버 렌즈(313)의 축방향과 같은 방향이 된다. 즉, 작은 돌기(202d)를 통과함으로써, 화이버 렌즈(303)의 개구각의 범위에 들어가는 광선이 늘어난다.

도 16에 도시한 바와 같이 상기 투명기판(301)은 작은 돌기(202d)가 배치된 면의 반대측의 면(표면)이 광전송 수단(310)을 끼고 감광 드럼(106)과 대향한 위치에 배치된다. 따라서, 상기와 같이 작은 돌기(202d)의 하측바닥부(202b)로부터 출사한 광선은 투명기판(301)을 통과해서 상기 광전송 수단(310)으로 나아간다.

광전송 수단(310)에 도달한 다수의 광선의 진행 방향은 상기와 같이 광전송 수단(310)을 구성하는 각각의 화이버 렌즈(303)의 축방향과 같은 방향이 되어 있으므로, 화이버 렌즈(303)의 개구각이 작아도, 각각의 광선이 광전송 수단(310)내에 인도되어, 해당 광전송 수단(310)을 통과해서 감광 드럼(106)을 조사한다.

작은 돌기(202d)가 있는 투명기판(301)에 발광 소자(8)를 형성했을 경우, 작은 돌기(202d)가 없는 투명기판(301)에 발광 소자(8)를 형성했을 경우와 비교해서, 상기 발광 소자(8)와 감광 드럼(106) 사이에 있어서의 빛의 전송효율이 약 4배 좋다.

또 상기 작은 돌기(202d)와 같은 지향성 수단을 이용함으로써, 빛의 전송효율의 향상을 위해서 화이버 렌즈(303)의 개구각을 크게 할 필요는 없으므로, 광전송 수단(310)의 초점심도는 깊은 상태이다. 따라서, 감광 드럼(106)에 선명한 잠상이 형성되기 쉬운 상태가 된다.

그런데, 상기에서 서술한 에칭 처리는 예를 들면 상기 메사 구조를 형성하기 위한 드라이 에칭 등이다.

이 드라이 에칭으로 작은 돌기(202d)를 형성할 경우, 우선 도 20(A)에 도시한 바와 같이 투명기판(301)의 전체면에 지향성 부여층(801)이 되는 물질을 도포, 또는 증착 등에 의해 형성한다. 이 지향성 부여층(801)의 재료는 작은 돌기(202d)와 같다. 다음으로, 상기 지향성 부여층(801)의 상면에, 상기 투명전극층(2)을 도포, 또는 증착에 의해 형성한다. 투명전극층(2)의 투명 전극 소자(1)를 형성하는 개소를 차광막(3)으로 덮는다.

이렇게 투명전극층(2)이 형성된 투명기판(301)에 대하여, 도 20(B)에 도시한 바와 같이 에칭 깊이를 제어하는 마스크(809)를 통해 반응종을 측면형성부(구간(808))에 도입한다. 에칭되는 깊이는 반응종의 도입량에 영향을 받는다. 그 때문에, 마스크(809)에, 예를 들면 에칭하는 깊이에 따른 개구의 크기를 조정한 금속 메시를 이용한다. 즉, 깊게 에칭하는 부위(구간(808)의 중앙부)에 대응하는 부분은 반응종의 진입량을 많게 하기 위해서 개구가 크고, 얕게 에칭하는 부위(구간(808)의 단부)에 대응하는 부분은 반응종의 진입량을 적게 하기 위해서 개구가 작게 되어 있다.

에칭을 행하면, 상기 투명전극층(2)과 지향성 부여층(801)의 반응종이 투하된 부분이 제거되고, 투명 전극 소자(1)와 함께 도 20(B)에 도시한 바와 같은 다각뿔 사다리꼴의 작은 돌기(202d)가 형성된다.

이상과 같이, 지향성 부여층(801) 및 투명전극층(2)을 동시에 에칭함으로써 광원형성을 위한 공정을 줄이는 것이 가능하다. 또, 투명 전극 소자(1)와 지향성 부여 수단을 각각 형성할 경우에는, 마스크할 때에 해당 마스크의 위치 맞춤이 필요하게 되지만, 동시에 에칭함으로써, 해당 위치 맞춤이 불필요하게 된다.

(실시형태 6)

상기 지향성 수단으로서, 도 21에 도시한 바와 같이 주 주사방향으로 긴 투명기판(301)의 광전송 수단(310)측의 면에 인젝션 성형 등으로 돌기가 형성된 비즈 시트(220)를 이용하는 구성을 고려할 수 있다. 지향성 수단으로서 비즈 시트(220)를 사용할 경우, 비즈 시트(220)의 돌기가 형성된 면과 반대측의 면에 이하와 같이 해서 상기 발광 소자(8)를 형성한다.

우선, 도 22(A)에 도시한 바와 같이 비즈 시트(220)의 돌기가 설치된 면의 반대측의 면의 전체면에 투명전극층(2)을 도포한다. 다음으로, 실시형태 5와 같이 상기 투명전극층(2)의 투명 전극 소자(1)를 형성하고 싶은 부분에 차광막(3)을 씌운다.

그리고 포토리소 처리를 행하고, 도 22(B)에 도시한 바와 같이 마스크되어 있던 부분에 투명 전극 소자(1)를 형성한다. 그 후, 실시형태 5와 같이 유기EL층(4) 및 금속전극층(5)을 형성한다. 이에 따라, 투명 전극 소자(1)와 금속전극층(5) 사이의 부분의 유기EL층(4)이 발광 소자(8)가 된다. 또한, 실시형태 5와 같이 유기EL층(4)을 물리적인 충격이나 습기로부터 보호할 목적으로, 도 22(C)에 도시한 바와 같이 밀봉처리부(304)에는 수지(6)가 도포되고, 금속전극층(5)과 수지(6)가 밀봉 글래스(7)로 덮어진다.

상기 구성에 있어서 발광 소자(8)로부터 발해진 광선(A)은 도 23에 도시한 바와 같이 투명 전극 소자(1)를 통과해서 비즈 시트(220)에 입사한다. 상기와 같이 비즈 시트(220)의 광전송 수단(310)측의 면에는 돌기가 설치되어 있으므로, 비즈 시트(220)로부터 출사할 때의 돌기에 대한 광선(A)의 각도는 돌기가 없는 부분으로부터 출사할 경우와 비교해서 작아질 확률이 높다. 따라서, 돌기를 설치함으로써, 비즈 시트(220)로부터 출사할 때에 전반사하는 광선이 적어지고, 비즈 시트(220)의 광전송 수단(310)측으로부터 출사하는 광선의 양이 많아진다.

또한, 비즈 시트(220)로부터 출사할 때에, 이 비즈 시트(220)와 비즈 시트의 외부와의 굴절률의 차에 의해 광선에 지향성이 부여되고, 화이버 렌즈(303)의 축방향에 대하여 진행 방향이 경사진 광선의 진행 방향이 화이버 렌즈(303)의 축방향과 같은 방향이 된다.

이렇게 비즈 시트(220)를 지향성 수단으로서 사용함으로써, 다량의 광선이 비즈 시트(220)로부터 출사하는 동시에 지향성이 부여된다. 비즈 시트(220)상에 발광 소자(8)를 형성했을 경우, 돌기가 없는 투명기판(300)에 발광 소자(8)를 형성했을 경우와 비교해서 발광 소자(8)와 감광 드럼(106) 사이의 빛의 전송효율이 약 2배 좋다.

또한, 비즈 시트(220)에 설치되는 돌기는 보다 많은 광선을 비즈 시트(220)로부터 출사시키는 동시에 광선에 지향성을 부여할 수 있는 형상이라면, 원추형, 원뿔 사다리꼴, 돔형, 3각뿔, 4각뿔 등이라도 좋다.

또, 비즈 시트(220)의 돌기의 크기는 한정되는 것은 아니지만, 발광 소자(8)보다도 작은 쪽이 좋다. 예를 들면 발광 소자(8)와 돌기의 크기가 같으면, 발광 소자(8)로부터 발해진 광선이 1개의 돌기로부터 출사하도록, 발광 소자(8)와 돌기의 위치 맞춤의 공정이 광원(200)의 조립 시에 필요하다. 그러나, 돌기가 작으면 작을수록, 발광 소자(8)와 돌기의 위치 맞춤을 행하지 않아도, 각각의 발광 소자(8)가 발하는 빛이 통과하는 돌기의 수는 거의 동수가 된다. 따라서, 각각의 발광 소자(8)로부터 발해진 빛의 전송률과, 부여되는 지향성의 분산이 작아진다.

또, 이상과 같이 비즈 시트(220)는 지향성 수단과 투명기판(301)의 기능을 구비하게 되기 때문에, 비즈 시트(220)를 이용한 광원(200)에 대해서는, 조립 시에 실시형태 1과 같이 작은 돌기(202d)를 배치한다는 공정을 생략할 수 있다.

(실시형태 7)

실시형태 7에서는, 투명기판(301)에 돌기를 설치한 비즈 시트(220)를 지향성 수단으로서 이용했을 경우에 대해서 말했지만, 투명기판(301)에 돌기를 설치하는 대신에, 투명기판(301)과 광전송 수단(310)과의 사이에, 지향성 수단이 되는 도 24에 도시한 마이크로 렌즈 어레이(230)를 배치해도 좋다.

이 경우의 투명기판(301)에 형성하는 발광 소자(8)의 형성 프로세스는 돌기가 없는 투명기판(301)에 발광 소자(8)를 형성하는 점을 제외하고 실시형태 6과 같다.

지향성 수단으로서 이용되는 마이크로 렌즈 어레이(230)는 인젝션 성형이나 감광성 글래스에 자외선을 조사해서 제작된 것이다.

마이크로 렌즈 어레이(230)는 예를 들면, 도 24에 도시한 바와 같이 스페이서(S)를 통해 투명기판(301)에 지지되어 있다.

발광 소자(8)로부터 발해진 광선은 투명기판(301)을 통과해서, 상기 마이크로 렌즈 어레이(230)에 입사한다. 또, 마이크로 렌즈 어레이(230)로부터 출사할 때에, 상기 비즈 시트(220)로부터 출사할 때와 같은 원리로 광선의 진행 방향이 변환되고, 많은 광선의 진행 방향이 화이버 렌즈(303)의 축방향과 같게 된다.

또한, 마이크로 렌즈의 크기는 한정되는 것은 아니지만, 비즈 시트(220)의 돌기의 크기와 같이, 상기 투명 전극 소자(1)보다도 작게 하는 것이 바람직하다.

(실시형태 8)

상기에서는 광선의 진행 방향을 변경해서 발광 소자(8)와 감광 드럼(106) 사이의 빛의 전송효율을 향상시켜서 감광 드럼 상의 조도를 향상시키기 위한 구성에 관하여 설명했지만, 이하에서는 1개 1개의 발광 소자(8)의 발광 강도를 향상시킴으로써, 감광 드럼 상의 조도를 향상시키는 구성에 관하여 설명한다.

각각의 발광 소자(8)의 발광 강도를 향상시키기 위해서, 본 실시형태에서는 각각의 발광 소자(8)의 발광 면적을 크게 한다. 상기한 바와 같이 고해상도의 화상을 인쇄하기 위해서는, 각각의 발광 소자(8)를 좁은 간격으로 주 주사방향으로 나열해야 하므로, 발광 소자(8)의 주 주사방향의 길이에는 제한이 있다.

그러나, 부 주사방향에 관해서는, 이러한 제한이 없으므로, 발광 소자(8)의 부 주사방향을 길게 함으로써, 발광 소자(8)를 크게 할 수 있다. 그런데 부 주사방향으로 긴 발광 소자(8)로부터 발하는 빛의 단면은 부 주사방향으로 길다. 그 때문에, 감광 드럼(106)에 형성되는 잠상의 화소가 부 주사방향으로 길어진다. 이것을 막기 위해서, 발광 소자(8)로부터 발해진 빛이 감광 드럼(106)에 도달하기 까지의 사이에, 빛의 단면의 부 주사방향의 길이를 주 주사방향과 같은 길이로 할 필요가 있다.

그래서, 본 실시형태에서는 발광 소자(8)로부터 발해진 빛을 부 주사방향으로 빛을 집광하는 집광 수단으로서 도파로(402)를 이용한다.

실시형태 2에 기재한 것 같이, 상기 도파로(402)의 출사면(408)과 대향하는 대향면(407)에는 빛을 투과하지 않는 반사재(404)가 적층되어 있다.

이 도파로(402)는 투명기판(301)상에 소정의 간격으로 주 주사방향으로 배치된다. 소정의 간격이란, 인쇄화상의 화소와 같은 간격이다. 또한 각각의 도파로(402)에 입사한 광선의 크로스 토크를 막기 위해서, 도파로(402) 사이를 공기층으로 해도 좋고, 굴절률이 도파로(402)보다도 작은 물질로 충전해도 상관없다.

각각의 도파로(402)상에는 실시형태 1에서 작은 돌기(202d)의 위에 발광 소자(8)를 형성하는 프로세스와 같은 프로세스로 발광 소자(8)가 형성된다. 도 25에는 도시되어 있지 않지만, 여기에서도 상기 유기EL층(4)을 물리적인 충격이나, 습기로부터 보호하기 위해서, 상기 밀봉처리부(304)에는, 수지(6)가 도포되고, 금속전극층(5)과 수지(6)가 밀봉 글래스(7)로 덮어져 있다.

도 25의 단면도(도 26)에 도시한 바와 같이, 발광 소자(8)로부터 발해진 광선(A)은 투명 전극 소자(1)를 통과해서 도파로(402)에 입사한다. 도파로(402)는 투명기판(301), 진공, 공기보다 굴절률이 크고, 도파로(402)의 대향면(407)은 반사재(404)가 적층되어 있으므로, 도파로(402)에 입사한 광선(A)은 도파로(402)내에서 반사를 되풀이하고, 출사면(408)으로부터 출사한다. 발광 소자(8)로부터 발해진 광선(A)은 출사면(408)으로부터 출사하므로, 발광 소자(8)로부터 발해진 빛의 단면은 출사면(408)과 같은 크기가 된다.

따라서, 상기 출사면(408)의 단면을 감광 드럼(106)에 형성되는 잠상의 화소에 요구되는 면적과 같은 면적으로 하면, 상기 발광 소자(8)의 발광면이 어떠한 형상이라도, 출사면(408)으로부터 출사되는 빛의 단면은 필요한 면적이 된다.

따라서, 발광 소자(8)의 발광 면적을 크게 하면 할수록, 출사면(408)으로부터 출사되는 빛의 광속밀도가 높아진다. 상기와 같이 발광 소자(8)의 부 주사방향의 길이에는 제한이 없으므로, 상기 도파로(402)상에 부 주사방향으로 긴 발광 소자(8)를 형성함으로써, 출사면(408)에서 광속밀도가 높은 빛이 얻어지게 된다. 또, 빛을 부 주사방향으로 집광하면, 광속밀도가 높고 또한 단면의 주 주사방향과 부 주사방향의 길이가 같은 빛을 출사면(408)에서 얻을 수 있다.

도파로(402)를 구비한 광원(200)에 있어서는, 출사면(408)으로부터 빛이 출사하므로, 도 25에 도시한 바와 같이 출사면(408)의 앞에 광전송 수단(310)을 설치한다. 상기 출사면(408)으로부터 출사한 빛은 상기 실시형태 5에서 7과 마찬가지로 광전송 수단(310)을 통해서 감광 드럼(106)을 조사한다.

따라서, 집광 수단을 이용함으로써, 주 주사방향으로 짧은 간격으로 발광 소자(8)가 형성된 광원(200)에 있어서도, 광속밀도가 높은 빛을 얻을 수 있다. 따라서, 집광 수단이 이용된 광원은 고해상도의 잠상을 형성할 수 있다.

또 도파로(402)를 집광 수단으로서 이용함으로써, 종래와 같이 광속밀도가 높은 빛을 얻기 위해서 투명 전극 소자(1)와 금속전극층(5)에 큰 전계를 걸 필요가 없기 때문에, 발광 소자(8)의 발광 수명이 줄어들 일이 없다.

또, 도파로(402)의 형상은 도 25에 도시한 직육면체로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 도 27에 도시한 바와 같은 5각 기둥, 6각 기둥 등의 다각 기둥, 원뿔 사다리꼴의 하측바닥부과 상측바닥면이 다각형을 한 형상이라도 좋다.

또한, 도파로(402)는 인젝션 성형에 의해 제조되어도 좋지만, 이하와 같이 에칭을 이용해서 제조해도 좋다. 예를 들면, 도 28(A)에 도시한 바와 같이 투명기판(301)상에 도파로(402)가 되는 물질(242)을 도포하고, 또한 그 위에 투명전극층(2)을 도포한다. 다음으로, 투명전극층(2) 중 투명 전극 소자(1)를 형성할 부분을 차광층(3)으로 마스크하고, 투명전극층(2)과 물질(242)에 대하여 에칭을 행한다. 이에 따라, 도 28(B)에 도시한 바와 같이 투명 전극 소자(1)와 도파로(420)가 형성된다.

또, 상술한 바와 같이 도파로(402)로, 발광 소자(8)로부터 발해진 빛의 단면을 잠상의 화소와 같은 면적으로 할 수 있으므로, 상기 출사면(408)을 감광 드럼(106)에 근접하도록 도파로(402)를 배치하면, 광원(200)에 광전송 수단(310)을 구비할 필요는 없다.

또, 출사면(408)을 볼록 렌즈와 같이 볼록 형상의 곡면으로 함으로써, 사출면(408)을 통과하는 빛을 감광 드럼(106)상에서 결상시키는 것이 가능해 진다. 물론, 출사면(408)을 볼록 형상의 곡면으로 했을 경우도, 광원(200)에 광전송 수단(310)을 구비할 필요는 없다.

(실시형태 9)

상기 집광 수단으로서, 도파로(402) 대신에 볼록형의 실린드리컬 렌즈(250)를 이용해도 좋다. 이 경우, 실린드리컬 렌즈(250)는 도 29에 도시한 바와 같이 만곡하고 있는 면을 감광 드럼(106)측을 향해서 광전송 수단(310)과 감광 드럼(106)과의 사이에 설치한다. 이 실린드리컬 렌즈(250)는 도시하지 않은 스페이서를 통해 광전송 수단(310)에 지지시키거나, 프린터(100)의 하우징에 지지시키거나 한다.

발광 소자(8)는 실시형태 6과 같은 프로세스로 투명기판(301)상에 형성되지만, 본 실시형태에서의 발광 소자(8)는 주 주사방향과 비교해서, 부 주사방향이 긴 점이 실시형태 6의 발광 소자(8)와 다르다. 발광 소자(8)의 부 주사방향이 긴 것은 실시형태 8에 기재한 대로, 주 주사방향의 길이에는 제한이 있기 때문이다. 또한, 도 29에는 도시되어 있지 않지만, 본 실시형태에 있어서도, 유기EL층(4)의 보호를 위해서 수지(6)와 밀봉 글래스(7)로, 금속전극층(5)을 덮도록 한다.

도 29에 도시한 바와 같이 발광 소자(8)로부터 발해진 빛은 투명기판(301)과 광전송 수단(310)을 통과해서, 실린드리컬 렌즈(205)에 입사한다. 실린드리컬 렌즈(250)에 입사한 빛은 실린드리컬 렌즈의 볼록 형상으로 만곡한 면으로부터 출사할 때에 부 주사방향으로 조여지고, 감광 드럼(106)상에서는 빛의 단면의 주 주사방향과 부 주사방향의 길이가 같아진다.

실린드리컬 렌즈(250)를 집광 수단으로서 이용하면, 실린드리컬 렌즈(250)의 곡률반경이나 굴절률, 실린드리컬 렌즈(250)와 감광 드럼(106) 사이의 거리를 조정함으로써, 감광 드럼(106)상에서의 빛의 단면의 부 주사방향의 길이를 자유롭게 조정할 수 있다.

따라서, 실시형태 8과 같이, 발광 소자(8)의 부 주사방향의 길이를 가능한 한 길게 하고, 실린드리컬 렌즈(250)의 곡률반경, 굴절률, 실린드리컬 렌즈(250)와 감광 드럼(106) 사이의 거리를 조정함으로써, 단면의 주 주사방향과 부 주사방향의 길이가 같고, 또한 광속밀도가 높은 빛을 얻을 수 있다. 다만, 빛을 부 주사방향으로만 집광하면, 빛의 부 주사방향의 촛점거리만이 짧아지고, 주 주사방향과 부 주사방향의 촛점거리에 차가 생긴다. 그 때문에, 발광 소자(8)의 부 주사방향을 주 주사방향에 대하여 지나치게 길게 하면, 주 주사방향의 촛점거리와의 차가 커지므로, 감광 드럼에 선명한 잠상을 얻을 수 없다.

또한, 본 실시형태 9에서는, 볼록형의 실린드리컬 렌즈(250)를 집광 수단으로서 이용했을 경우에 관하여 설명했지만, 볼록형의 실린드리컬 렌즈(250) 대신에 마이크로 렌즈 어레이(260)를 집광 수단으로 이용해도 된다.

집광 수단으로서의 마이크로렌즈 어레이(260)는 도 30에 도시한 바와 같이 마이크로 렌즈가 주 주사방향으로 일렬에 배열되고, 각각의 마이크로 렌즈의 형상은 장축을 부 주사방향과 평행하는 타원으로 되어 있다. 이렇게 타원형으로 하는 것은 빛을 부 주사방향으로 조이기 위해서이다.

도 29, 도 30에서는, 실린드리컬 렌즈(250) 또는 마이크로 렌즈 어레이(260)는 광전송 수단(310)과 감광 드럼(106) 사이에 배치되어 있지만, 실린드리컬 렌즈(250) 또는 마이크로 렌즈 어레이(260)를 투명기판(301)과 광전송 수단(310) 사이에 배치해도 좋다.

또, 광전송 수단(310)을 이미지 전송계의 렌즈로 구성했을 경우, 실린드리컬 렌즈(250) 또는 마이크로 렌즈 어레이(260)상에 광전송 수단(310)을 직접 배치해도 좋다.

(실시형태 10)

실시형태 5부터 9에 있어서는, 투명 전극 소자(1), 유기EL층(4), 금속전극층(5)의 순서로 각각의 층이 형성되어 있다. 따라서, 발광 소자(8)로부터 발해진 광선은 도 16에 도시한 바와 같이 투명기판(301)측으로 출사한다.

그러나, 광원(200)은 실시형태 5에서 9와는 반대측, 즉 도 16의 상측으로 광선을 출사하도록 해도 좋다.

상기 실시형태 5에서 9에 기술한 바와 같이 발광 소자(8)의 상측에는 불투명한 금속전극층(5)이 형성되어 있으므로, 광선은 상측방향으로 출사하는 것이 불가능하다. 실시형태 4에 기재한 바와 같이, 유기EL의 발광 효율을 향상시키기 위해서는, 음극에는, 양극이 되는 투명 전극 소자(1)보다도 일함수가 낮은 물질을 음극으로 이용해야 하기 때문에, 음극에는 불투명한 금속전극층(5)이 이용되고 있다.

그래서, 상측으로 광선을 출사하기 위해서, 도 31에 도시한 바와 같이 상기 금속전극층(5)을 빛이 투과할 수 있을 정도의 두께(약 100Å)로 형성한다. 이것에 의해 광선은 상측방향으로 출사할 수 있다. 그러나, 하측방향으로도 출사할 수 있으므로, 하측으로 출사하는 것을 막기 위해서 투명기판(301)과 투명 전극 소자(1) 사이에 반사재(404)를 설치한다.

또한, 본 실시형태 4와 마찬가지로, 얇은 금속전극층(5)에 균일하게 전류가 흐르도록, 금속전극층(5)의 위에 전극층(5a)을 형성한다. 또 본 실시형태에 있어서도, 유기EL층(4)의 보호를 위해서 수지(6)와 밀봉 글래스(7)로, 유기EL층(4), 금속전극층(5), 전극층(5a)을 덮는다.

이렇게 상측으로 광선을 출사할 경우, 도 32(A), 도 32(B)에 도시한 바와 같이 상기 작은 돌기(202d) 혹은 도파로(402)는 상기 전극층(5a)의 위에 형성되고, 발광 소자(8)와 작은 돌기(202d) 혹은 도파로(402)가 밀봉 글래스(7)로 밀봉된다.

(실시형태 11)

도 33에 도시한 본 실시형태에 관한 광원(200)은 광전송 수단(310) 및 발광 소자(8)로 구성되어 있다. 광전송 수단(310)은 상술한 바와 같이 잠상을 감광 드럼(106)에 정확하게 형성하기 위해서 필요하다. 상기 발광 소자(8)는 평면발광체로 구성되어 있고, 해당 평면발광체의 1예로서 유기 일렉트로루미네선스(이후 유기EL이라고 칭한다)가 이용된다.

또, 1개의 상기 발광 소자(8)는 도 6(A)에 도시한 화이버 렌즈 어레이를 구성하는 1개의 화이버 렌즈(313)(이하, 단체(單體) 렌즈(313)라고 한다.)에 대응시켜서 광전송 수단(310)상에 구비되어 있고, 해당 발광 소자(8)로부터 발해진 광선은 대응하는 단체 렌즈(313)를 통해 감광 드럼(106)상에 조사되고, 즉 잠상을 형성하는 데에 이른다.

다음으로, 상기 발광 소자(8)는 광전송 수단(310)상에 직접 형성되는데, 그 제조 방법에 관하여 설명한다.

우선, 도 34에 도시한 바와 같이, 광전송 수단(310)의 개구면(단체 렌즈(313)의 상면 및 주위) 전체에, 투명 전극 소자(1)의 재료가 되는 ITO전극 등의 투명전극층(2)을 증착이나 도포 등에 의해 형성한다. 해당 형성에 의해, 투명전극층(2)은 광전송 수단(310)에 광학적으로 밀착한다.

계속해서, 상기 광전송 수단(310)상의 발광을 필요로 하는 부위, 즉 본 실시형태에서는 각각의 상기 단체 렌즈(313)의 상부만을 차광막(3)으로 마스크하고, 상기 개구면에 대하여 노광, 현상 등의 포토리소 처리나 에칭 처리, 즉 패터닝 처리를 행한다. 해당 패터닝 처리에 의해, 상기 마스크가 되어 있지 않은 부분의 투명전극층(2)이 제거되고, 마스크되어 있던 부분이 투명 전극 소자(1)가 된다.

다음으로, 투명 전극 소자(1)가 형성된 상기 개구면의 전체면에 유기EL을 도포해서 유기EL층(4)을 형성하고, 또한 이 유기EL층(4)의 상면에 공통 전극으로서 금속전극층(5)을 형성한다. 투명 전극 소자(1)와 금속전극층(5)에 끼워진 부분의 유기EL층(4)이 발광 소자가 된다.

또한, 상기 발광 소자(8)의 밀봉처리로서, 수지(6)가 단체 렌즈(313)의 주위인 밀봉처리부(304)에 도포되고, 마지막으로 상기 개구면 상부의 금속전극층(5)과, 그 주변부에 도포된 상기 수지(6)가 대략 ㄷ자형 형상의 밀봉 글래스(7)로 덮어진다. 이에 따라 광원(200)이 완성된다.

이상에 의해, 광전송 수단(310)과 발광 소자(8)를 광학적으로 일체로 하여 형성한 광원(20)이 형성된다. 이렇게 형성된 광원(200)은 상기 투명 전극 소자(1)와 금속전극층(5)에 전계를 걸음으로써, 해당 투명 전극 소자(1)와 금속전극층(5)에 끼워진 부분의 유기EL층(4)이 발광한다.

이상과 같이, 광전송 수단(310)상에 직접 유기EL을 이용한 발광 소자(8)를 형성함으로써, 발광 소자(8)에서 발해지는 광선은 굴절률이 낮고 지향성이 없는 층을 통과하지 않고 직접 광전송 수단(310)에 전송된다. 따라서, 광선은 대부분 전반사하지 않고, 충분한 발광 강도를 유지한 채 감광 드럼(106)까지 도달할 수 있다. 따라서, 발광 소자(8)의 발광 수명을 단축하지 않고, 또 개구각을 크게 해서 초점심도를 얕게 해버리지 않고, 고해상도의 잠상의 형성이 가능하게 된다. 또 바꿔 말하면, 본 실시형태의 광원에서는, 광선의 전반사가 없으므로, 소정의 해상도의 잠상을 형성할 때에 본 실시형태의 광원이 사용하는 전력은 굴절률이 낮고 지향성이 없는 층을 통과하는 구성의 광원이 소정의 해상도의 잠상을 형성할 때에 사용하는 전력보다 적게 할 수 있다.

(실시형태 12)

또한, 도 35에 도시한 광원(200)을 구성하는 광전송 수단(310)의, 각각의 단체 렌즈(313)의 지름을 상기 발광 소자(8)의 세로 및 가로보다 작게 하는 구성에 관하여 설명한다.

도 35에 도시한 광원(200)은 광전송 수단(310)상에 발광 소자(8)를 형성해서 이루어지지만, 상기 단체 렌즈(313)는 지름이 상기 발광 소자(8)의 세로 및 가로의 길이보다 작은 것이 이용되고 있다. 즉, 1개의 발광 소자(8)에는 복수의 단체 렌즈(313)가 대응하는 것이다.

단체 렌즈(313)는 복수개, 즉 소정의 단위로 도 6(B)에 도시한 바와 같이 광흡수층(312)과 프레임(313)으로 둘러싸인 공간에 수납되든지, 혹은 도 6(C)에 도시한 바와 같이 주위에 광흡수층(312)이 설치되고, 상기 공간에 수납되어 있다.

이러한 광전송 수단(310)상에, 상기 발광 소자(8)를 설치하도록 해도 좋다. 상기 발광 소자(8)를 광전송 수단(310)상에 직접 형성하는 방법에 관해서는 상기 실시형태 11에서 말한 것과 동일해도 좋다. 이 구성에서는, 단체 렌즈(313)의 지름이 발광 소자(8)보다 작기 때문에, 발광 소자(8)와 단체 렌즈(313) 사이의 미묘한 위치 관계를 고려하지 않고 발광 소자(8)를 형성할 수 있는 점에서, 상기 실시형태 1에 있어서의 광전송 수단(310)을 채용한 광원(200)보다도 제조가 용이하게 된다.

(실시형태 13)

계속해서, 발광 소자(8)와 광전송 수단(310) 사이에 해당 발광 소자(8)로부터 발해진 각각의 광선의 진행 방향을 소정의 방향으로 정돈하는 지향성 수단을 설치하고, 또한 상기 광전송 수단(310), 상기 지향성 수단, 상기 발광 소자(8)를 일체로 하여 형성한 광원(200)에 관하여 설명을 행한다.

상기 지향성 수단은 광선의 진행 방향을 교정해서 보다 많은 광선을 상기 광전송 수단(310)내로 인도하는 역할을 하고 있다. 본 실시형태 13에서는, 상기 지향성 수단이 메사 구조(메사 시트)를 가질 경우에 관하여 설명한다. 상기 메사 구조란 입사한 광선을 반사시킴으로써 해당 광선을 소정의 방향으로 교정하는 구조이며, 도 36(B)에 도시한 바와 같이, 상측바닥측에 발광 소자(8)가 배치된 다각뿔 사다리꼴의 구조를 가진다. 즉, 도 36(A)에 도시한, 메사 구조를 가지지 않은 지향성 수단(701)의 경우, 발광 소자(8)에서 소정의 출사각(θ)(702)으로 발해진 광선은 일부 또는 대부분 해당 지향성 수단(701)의 측면(701a)을 투과하기 때문에 하면(706)에 입사하는 광선이 감소하고, 결과적으로 전송효율이 떨어져 버린다. 이에 반해, 도 36(B)에 도시한, 메사 구조를 가지는 지향성 수단(701)에서는, 발광 소자(8)에서 소정의 출사각(θ)(702)으로 발해진 광선은 지향성 수단의 측면 (701a)에서의 반사율이 높아지고, 하면(706)에 도달하는 광선의 감소량이 작아져, 결과적으로 전송효율이 높아지는 것이다. 또한, 상기 도 36(A), (B)는 상기 발광 소자(8)로부터 발해지는 동일 광선을 비교한 것이다.

그럼, 다음으로 상기 메사 구조를 가지는 지향성 수단(701)을 광학적으로 일체로 하여 구비한 광원의 제조 방법에 관하여 설명한다.

우선, 도 37(A)에 도시한 바와 같이, 상기 실시형태 11, 12에서 설명한 광전송 수단(310)상에 지향성 부여층(801)을 형성한다. 해당 형성은 상기 지향성 부여층이 되는 물질을 도포, 증착 등을 해서 행하여진다. 다음으로, 상기 지향성 부여층(801)의 상면에 투명전극층(2)을 똑같이 도포, 증착한다. 또한, 상기 지향성 부여층(801)은 예를 들면 아크릴이나 폴리아릴레이트를 성분으로 하는 물질이다.

지향성 부여층(801) 및 투명전극층(2)이 광전송 수단(310)상에 형성된 후, 실시형태 5에 기재한 작은 돌기를 형성하기 위한 에칭을 광전송 수단(301)상에 형성된 지향성 부여층(801)과 투명전극층(2)에 행한다. 이에 따라, 도 37(B)에 도시한 바와 같이 메사 구조를 가지는 지향성 수단(801)과 투명 전극 소자(1)가 동시에 형성된다.

다음으로, 상기 도 37(B)에 도시한 투명 전극 소자(1)의 위에 발광 소자(8)가 되는 유기EL을 증착하고, 또한 금속전극층(5)이 되는 금속을 증착한다.

여기에서, 상기 지향성 수단(701)은 상기 투명 전극 소자(1)나 발광 소자(8), 금속전극층(5)과 비교해서 두께가 있다. 또, 각각의 투명 전극 소자(1)의 사이에는 지향성 수단(701)의 상측바닥이 없는 구간(808)이 개재하고 있다. 그 때문에, 메사 구조를 얻기 위한 에칭이 행하여진 후에, 메사 구조의 지향성 수단(701)과 투명 전극 소자(1)가 형성된 광전송 수단(310)의 전체면에 유기EL 또는 금속을 증착하면, 구간(808)상에 증착된 유기EL과 금속은 지향성 수단(701)의 측면(701a)을 따라 지향성 수단(701)의 단부의 낮은 부분으로 흘러 떨어져 모인다. 그 때문에, 각각의 투명 전극 소자(1)상에 증착된 유기EL과 금속은 다른 투명 전극 소자(1)상에 증착된 유기EL과 금속으로부터 절단된다.

따라서, 각각의 투명 전극 소자(1)의 위에만 유기EL과 금속을 증착하지 않아도, 광전송 수단(301)의 전체면에 유기EL과 금속을 증착하면, 각각의 지향성 수단(701)의 위에 발광 소자(8)와 금속전극(5)을 형성할 수 있다. 광전송 수단(301)의 전체면에 유기EL과 금속을 증착하고, 발광 소자(8)와 금속전극(5)을 형성할 경우, 상기 발광 소자(8)나, 금속전극층(5)을 증착할 때에 마스크 처리가 필요없다. 다만, 금속전극층(5)과 투명전극층(1)이 쇼트하면 발광 소자(8)는 발광하지 않기 때문에, 금속을 발광 소자(8)의 상부에만 증착시켜서 금속전극층(5)을 형성해도 좋다.

이상과 같이, 광전송 수단, 지향성 수단, 발광층을 일체로 하여 형성함으로써, 각각의 층간에 굴절률이 낮고 지향성이 없는 층이 존재하지 않는다. 이에 따라, 발광 소자에서 발해진 광선은 해당 지향성이 없는 층을 통과하지 않고 직접 광전송 수단으로 전송된다. 따라서, 광선은 대부분 전반사하지 않고, 충분한 발광 강도를 유지한 채 감광 드럼까지 도달할 수 있는 것은 상기한 바와 같다. 또한 여기에서는, 지향성 수단이 발광 소자로부터 발해지는 광선을 소정의 각도로 정돈하기(교정하기) 때문에, 해당 발광 소자로부터 발해지는 광선의 대부분을 광전송 수단까지 도달시키는 것이 가능해 진다. 또, 상기 광전송 수단에 도달했을 때에도, 지향성이 없는 층이 존재하지 않기 때문에 상기 광선은 상기 실시형태 11, 12와 비교해서, 한층 더 강한 발광 강도를 유지한 채 감광 드럼까지 도달할 수 있다.

또한, 메사 구조를 가지는 지향성 수단을 설치했을 경우, 지향성 수단을 설치하지 않을 경우와 비교해서 상기 유기EL층과 감광 드럼과의 사이에 있어서의 빛의 전송효율이 4배가 되는 결과가 얻어지고 있다.

당연히, 상기 지향성 수단을 이용함으로써, 빛의 전송효율의 향상을 위해서 개구각을 크게 할 필요가 없고, 결과적으로 광전송 수단의 초점심도는 깊은 상태이다. 따라서 광원은 감광 드럼에 잠상을 정확하게 형성할 수 있는 것은 말할 것도 없다.

상기에서는, 본 발명의 화상 기록 장치의 광원(200)을 탠덤 방식을 채용한 컬러 레이저 프린터(100)에 이용한 경우에 관하여 설명했지만, 본 발명의 화상 기록 장치 광원(200)은 탠덤 방식을 채용하지 않은 컬러 레이저 프린터나, 흑백사진 인쇄만 가능한 레이저 프린터의 광원으로서도 이용할 수 있다.

본 발명은 화상 기록 장치의 광원으로부터 발해지는 빛의 진행 방향을 바꿈으로써, 광원을 배치하는 방향으로 광선이 발해지는 방향을 고려하지 않아도 된다. 따라서, 본 발명의 화상 기록 장치는 프린터의 부 주사방향이 짧아지는 방향으로 광원을 배치함으로써, 프린터의 소형화를 도모하는 것이 가능해지는 광원으로서 유용하다.

또, 화상 기록 장치 광원은 발광 소자로부터 발해진 광선에 지향성을 부여하는 지향성 수단을 구비하기 때문에, 광전송 수단의 개구각을 크게 하지 않아도, 다수의 광선이 광전송 수단을 통과해서 감광 드럼에 전송된다. 따라서, 광전송 수단의 초점심도를 깊게 유지한 상태에서, 발광 소자와 감광 드럼 사이에 있어서의 빛의 전송효율이 향상되므로, 감광 드럼 상에서의 조도가 높아지는 동시에 감광 드럼에 선명한 잠상이 형성하는 광원으로서, 본 발명의 화상 기록 장치의 광원으로서 유용하다.

또한, 발광 면적이 큰 발광 소자로부터 발해지는 빛은 집광 수단을 통과함으로써 집광되므로, 집광 수단을 구비함으로써 광속밀도가 높은 빛을 얻을 수 있다. 이 집광 수단과 부 주사방향으로 긴 발광 소자를 광원으로 구비함으로써, 해당 발광 소자로부터 발해진 빛을 부 주사방향으로 집광함으로써, 주 주사방향으로 짧은 간격으로 광속밀도가 높은 빛을 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명의 화상 기록 장치의 광원은 감광 드럼에 고해상도의 잠상을 형성하는 광원으로서 유용하다.

또, 광전송 수단, 지향성 수단, 발광층을 일체로 하여 형성하는 것으로, 각각의 층 사이에 굴절률이 낮고 지향성이 없는 층이 존재하지 않는다. 이에 따라, 발광 소자에서 발해지는 광선은 해당 지향성이 없는 층을 통과하지 않고 직접 광전송 수단에 전송된다. 따라서, 광선은 대부분 전반사하지 않고, 충분한 발광 강도를 유지한 채 감광 드럼까지 도달할 수 있는 광원으로서, 본 발명의 화상 기록 장치의 광원은 유용하다.

Claims

발광 소자와, 해당 발광 소자로부터 발해진 광선을 감광 드럼 상에서 결상시키는 광전송 수단을 구비한 화상 기록 장치의 광원에 있어서,

상기 광선의 진행 방향을 변환시키는 변환 수단을 구비하고, 또한,

상기 광전송 수단이 상기 변환 수단으로 진행 방향이 변환된 광선을 감광 드럼 상에서 결상시키는 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원.
제 1 항에 있어서, 상기 발광 소자가 기판의 일방의 면에 해당 일방의 면에 대하여 수직으로 빛을 발하도록 형성되고,

상기 변환 수단이 상기 발광 소자 상에 형성된 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원.
제 1 항에 있어서, 상기 변환 수단이 기판의 일방의 면에 형성되고,

상기 발광 수단이 상기 변환 수단 상에 해당 변환 수단에 대하여 빛을 발하도록 형성된 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원.
제 1 항에 있어서, 상기 발광 소자가 기판의 일방의 면에 해당 일방의 면에 대하여 수직으로 빛을 발하도록 형성되고,

상기 변환 수단이 상기 기판 상의 타방의 면에 형성된 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원.
제 1 항에 있어서, 상기 변환 수단이 상기 광원을 소정의 방향으로 반사시키는 프리즘인 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원.
제 1 항에 있어서, 상기 변환 수단이 상기 광선을 소정의 방향으로 이끄는 도파로인 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원.
제 4 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 소정의 방향이 기판에 대하여 평행한 방향인 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원.
제 1 항에 있어서, 상기 변환 수단이 상기 광선의 진행 방향을 상기 감광 드럼의 법선방향으로 변환시키는 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원.
제 1 항에 있어서, 상기 화상 기록 장치에 복수의 감광 드럼이 직렬로 배열된 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원.
제 1 항에 있어서, 상기 발광 소자가 유기 일렉트로루미네선스로 구성되는 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원.
발광 소자와, 해당 발광 소자로부터 발해진 광선을 감광 드럼으로 전송하는 광전송 수단을 구비한 화상 기록 장치의 광원에 있어서,

상기 발광 소자로부터 발해진 광선에 지향성을 부여하는 지향성 수단을 구비하고, 또한

상기 광전송 수단이 상기 지향성 수단으로 지향성이 부여된 광선을 감광 드럼으로 전송하는 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원.
제 11 항에 있어서, 상기 발광 소자가 상기 지향성 수단과 일체로 하여 형성된 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원.
제 11 항에 있어서, 상기 광전송 수단이 렌즈이며,

상기 지향성 수단이 상기 광선의 진행 방향을 상기 렌즈의 개구각의 범위내로 하는 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원.
제 13 항에 있어서, 상기 지향성 수단이 도광내부와 외부와의 굴절률의 차에 의거하여 해당 도광내부에 있어서 상기 광선을 반사시켜서 지향성을 부여하는 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원.
제 14 항에 있어서, 상기 도광이 메사 구조인 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원.
제 15 항에 있어서, 상기 발광 소자가 상기 메사 구조의 상측바닥면에 배치되고,

상기 메사 구조 하측바닥면이 투명기판의 일방의 면에 배치되고,

상기 광전송 수단이 상기 투명기판의 타방의 면과 상기 감광 드럼과의 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원.
제 13 항에 있어서, 상기 지향성 수단이 도광내부와 외부와의 굴절률의 차에 의거하여, 해당 도광내부에서 외부로 출사할 때에 상기 광선에 지향성을 부여하는 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원.
제 17 항에 있어서, 상기 도광이 투명기판의 일방의 면에 복수의 돌기가 설치된 비즈 시트이며,

상기 발광 소자가 상기 비즈 시트의 타방의 면에 배치되고,

상기 광전송 수단이 비즈 시트의 일방의 면과 상기 감광 드럼과의 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원.
제 17 항에 있어서, 상기 도광이 마이크로 렌즈이며,

상기 발광 소자가 투명기판의 일방의 면에 배치되고,

상기 마이크로 렌즈가 상기 투명기판의 타방의 면과 상기 광전송 수단과의 사이에 배치되고,

상기 광전송 수단이 상기 마이크로 렌즈와 상기 감광 드럼과의 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원.
제 11 항에 있어서, 상기 발광 소자가 유기 일렉트로루미네선스로 구성되는 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원.
발광 소자와, 해당 발광 소자로부터 발해진 광선을 감광 드럼에 전송해서 잠상을 형성하는 광전송 수단을 구비한 화상 기록 장치의 광원에 있어서,

발광 면적이 상기 잠상의 화소보다 큰 발광 소자와,

상기 발광 소자로부터 발해진 빛을 집광해서, 상기 감광 드럼 상에서의 해당 빛의 단면을 상기 잠상의 화소와 같은 면적으로 하는 집광 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원.
제 21 항에 있어서, 상기 발광 소자가 상기 집광 수단과 일체로 하여 형성된 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원.
제 21 항에 있어서, 상기 집광 수단이 도파로와 외부와의 굴절률의 차에 의거하여 상기 광선을 해당 도파로내에서 반사시켜서 집광시키는 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원.
제 23 항에 있어서, 상기 발광 소자가 상기 도파로의 일방의 면에 배치되고,

상기 도파로의 타방의 면이 상기 투명기판의 일방의 면에 배치되고,

상기 광전송 수단이 상기 도파로와 감광 드럼과의 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원.
제 23 항에 있어서, 상기 발광 소자가 상기 투명기판의 일방의 면에 배치되고,

상기 도파로가 상기 투명기판의 타방의 면에 배치되고,

상기 광전송 수단이 상기 도파로와 감광 드럼과의 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원.
제 21 항에 있어서, 상기 집광 수단이 도광내부와 외부와의 굴절률의 차에 의거하여 도광내부에서 외부로 출사할 때에 상기 광선을 굴절시켜서 집광시키는 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원.
제 26 항에 있어서, 상기 집광 수단이 실린드리컬 렌즈 또는 마이크로 렌즈인 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원.
제 26 항에 있어서, 상기 발광 소자가 투명기판의 일방의 면에 배치되고,

상기 광전송 수단이 상기 투명기판의 타방의 면과 상기 집광 수단과의 사이에 배치되고,

상기 집광 수단이 상기 광전송 수단과 상기 감광 드럼과의 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원.
제 26 항에 있어서, 상기 발광 소자가 투명기판의 일방의 면에 배치되고,

상기 집광 수단이 상기 투명기판의 타방의 면과 상기 광전송 수단과의 사이에 배치되고,

상기 광전송 수단이 상기 집광 수단과 상기 감광 드럼과의 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원.
제 21 항에 있어서, 상기 발광 소자가 유기 일렉트로루미네선스로 구성되는 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원.
제 21 항에 있어서, 상기 발광 소자의 부 주사방향의 길이가 상기 화소의 부 주사방향보다 긴 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원.
발광 소자와, 해당 발광 소자로부터 발해진 광선을 감광 드럼 상에서 결상시키는 광전송 수단을 구비한 화상 기록 장치의 광원에 있어서,

상기 발광 소자가 평면발광체에 의해 구성되는 동시에,

상기 광전송 수단과 상기 발광 소자를 일체로 하여 형성한 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원.
제 32 항에 있어서, 상기 평면발광체는 유기 일렉트로루미네선스인 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원.
제 33 항에 있어서, 상기 광전송 수단은 복수의 단체 렌즈로 구성되는 화이버 렌즈 어레이인 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원.
제 34 항에 있어서, 1개의 상기 발광 소자에 1개의 상기 단체 렌즈를 대응시킨 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원.
제 34 항에 있어서, 1개의 상기 발광 소자에 복수의 상기 단체 렌즈를 대응시킨 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원.
제 33 항에 있어서, 상기 발광 소자와 광전송 수단과의 사이에 상기 발광 소자로부터 발해진 각각의 광선의 진행 방향을 소정의 방향으로 정돈하는 지향성 수단을 설치하고, 또한 상기 광전송 수단, 상기 지향성 수단, 상기 발광 소자를 일체로 하여 형성한 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원.
제 37 항에 있어서, 상기 지향성 수단은 메사 구조를 가지는 동시에, 해당 메사 구조 상측바닥부에 상기 발광 소자를 배치한 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원.
제 37 항에 있어서, 상기 지향성 수단이 해당 지향성 수단에 입사한 상기 광선을 1회 또는 복수회 해당 지향성 수단내에서 반사시키는 도파로인 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원.
발광 소자와, 해당 발광 소자로부터 발해진 광선을 감광 드럼 상에서 결상시키는 광전송 수단을 구비한 화상 기록 장치의 광원의 제조 방법에 있어서,

상기 광전송 수단 상에 직접 투명전극을 형성하는 스텝과,

상기 투명전극 상에 평면발광체로 구성되는 발광층을 형성하는 스텝과,

상기 발광층 상에 금속전극층을 형성하는 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원의 제조 방법.
제 40 항에 있어서, 상기 투명전극은 ITO전극인 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원의 제조 방법.
발광 소자와, 해당 발광 소자로부터 발해진 광선을 감광 드럼 상에서 결상시키는 광전송 수단을 구비한 화상 기록 장치의 광원의 제조 방법에 있어서,

상기 광전송 수단 상에 상기 발광 소자로부터 발해진 각각의 광선의 진행 방향을 소정의 방향으로 정돈하는 지향성 수단을 직접 형성하는 스텝과,

상기 지향성 수단 상에 투명전극을 형성하는 스텝과,

상기 투명전극 상에 평면발광체로 구성되는 발광층을 형성하는 스텝과,

상기 발광층 상에 금속전극층을 형성하는 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원의 제조 방법.
제 42 항에 있어서, 상기 지향성 수단 및 투명전극을 형성하는 스텝은,

상기 광전송 수단 상에 상기 광선에 지향성을 부여하는 지향성 부여층을 직접 형성하는 스텝과,

상기 지향성 부여층의 상면에 투명전극층을 형성하는 스텝과,

상기 지향성 부여층 및 투명전극층의 2층을 동시에 패터닝 처리해서 상기 지향성 수단 및 투명전극을 형성하는 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치의 광원의 제조 방법.