KR20060090577A - 화상 형성 장치 - Google Patents

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KR20060090577A
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히로시 히라야마
츠기오 고미
가즈노리 사쿠라이
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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 화상 형성 장치는 상담지면(像擔持面)이 진행하는 상담지체(像擔持體)와, 상담지면에 광을 조사(照射)하여 스폿 화상(spot image)을 형성하는 발광 소자와, 스폿 화상의 면적이나 형상의 편차를 더욱 작게 유지하는 수단을 구비한다. 스폿 화상의 면적이나 형상의 편차가 더욱 작게 유지되기 때문에, 화상 형성 품질을 높게 유지할 수 있다.
상담지면(像擔持面), 상담지체(像擔持體), 스폿 화상(spot image), 발광 소자, 편차

Description

화상 형성 장치{IMAGE FORMING APPARATUS}
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 화상 형성 장치의 일부 구성을 나타낸 사시도.
도 2는 제 1 실시예에 따른 화상 형성 장치의 헤드와 그 주변의 구성을 나타낸 단면도.
도 3은 제 1 실시예에 따른 화상 형성 장치의 헤드 중 감광체 드럼과 대향하는 표면의 구성을 나타낸 평면도.
도 4는 도 3에서의 IV-IV선을 따라 본 단면도.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 화상 형성 장치의 일부 구성을 나타낸 사시도.
도 6은 제 2 실시예에 따른 화상 형성 장치의 헤드와 그 주변의 구성을 나타낸 단면도.
도 7은 제 2 실시예에 따른 다른 화상 형성 장치의 헤드와 그 주변의 구성을 나타낸 단면도.
도 8은 제 1 실시예를 변형하여 얻어진 제 1 변형례에 따른 화상 형성 장치의 구성을 나타낸 단면도.
도 9는 제 1 실시예를 변형하여 얻어진 제 2 변형례에 따른 다른 화상 형성 장치의 구성을 나타낸 단면도.
도 10은 제 1 또는 제 2 실시예를 변형하여 얻어진 제 3 변형례에 따른 화상 형성 장치의 롤러와 그 주변의 구성을 나타낸 단면도.
도 11은 제 1 실시예를 변형하여 얻어진 제 4 변형례에 따른 화상 형성 장치의 구성을 나타낸 단면도.
도 12는 제 1 또는 제 2 실시예를 변형하여 얻어진 제 5 변형례에 따른 화상 형성 장치의 헤드 중 감광체 드럼과 대향하는 표면의 구성을 나타낸 평면도.
도 13은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 화상 형성 장치의 일부 구성을 나타낸 사시도.
도 14는 제 3 실시예에 따른 화상 형성 장치의 헤드 및 그 주변의 구성을 나타낸 단면도.
도 15는 제 3 실시예에 따른 화상 형성 장치 기판의 소자 형성면 위의 구성을 나타낸 평면도.
도 16은 제 3 실시예에 따른 화상 형성 장치 기판의 외관을 나타낸 사시도.
도 17의 (a) 내지 도 17의 (c)는 제 3 실시예에 따른 화상 형성 장치와 대비하는 화상 형성 장치의 구성과 그 문제점을 설명하기 위한 단면도.
도 18은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 화상 형성 장치의 일부 구성을 나타낸 단면도.
도 19는 제 4 실시예에 따른 화상 형성 장치의 헤드 및 그 주변의 구성을 나타낸 단면도.
도 20은 제 4 실시예에 따른 화상 형성 장치 기판의 외관을 나타낸 사시도.
도 21은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 화상 형성 장치의 일부 구성을 나타낸 정면도.
도 22는 도 21에 있어서의 XXII-XXII선을 따라 본 단면도.
도 23은 도 21에 있어서의 XXIII-XXIII선을 따라 본 단면도.
도 24는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 화상 형성 장치의 일부 구성을 나타낸 사시도.
도 25는 제 6 실시예에 따른 화상 형성 장치의 헤드 및 그 주변의 구성을 나타낸 단면도.
도 26은 제 6 실시예에 따른 다른 화상 형성 장치의 헤드 및 그 주변의 구성을 나타낸 단면도.
도 27은 제 3 또는 제 6 실시예를 변형하여 얻어진 제 1 변형례에 따른 화상 형성 장치의 헤드의 구성을 나타낸 단면도.
도 28은 제 4 실시예를 변형하여 얻어진 제 1 변형례에 따른 화상 형성 장치의 헤드의 구성을 나타낸 단면도.
도 29는 제 3 또는 제 6 실시예를 변형하여 얻어진 제 2 변형례에 따른 화상 형성 장치의 헤드의 구성을 나타낸 단면도.
도 30은 본 발명의 제 7 실시예에 따른 화상 형성 장치의 일부 구성을 나타낸 사시도.
도 31은 제 7 실시예에 따른 화상 형성 장치의 헤드 및 그 주변의 구성을 나 타낸 단면도.
도 32는 제 7 실시예에 따른 화상 형성 장치 기판의 소자 형성면 위의 구성을 나타낸 평면도.
도 33은 제 7 실시예에 따른 화상 형성 장치 기판의 외관을 나타낸 사시도.
도 34의 (a) 내지 도 34의 (c)는 제 7 실시예에 따른 화상 형성 장치와 대비하는 화상 형성 장치의 구성과 그 문제점을 설명하기 위한 단면도.
도 35는 본 발명의 제 8 실시예에 따른 화상 형성 장치의 일부 구성을 나타낸 단면도.
도 36은 제 8 실시예에 따른 화상 형성 장치의 헤드 및 그 주변의 구성을 나타낸 단면도.
도 37은 제 8 실시예에 따른 화상 형성 장치 기판의 외관을 나타낸 사시도.
도 38은 본 발명의 제 9 실시예에 따른 화상 형성 장치의 일부 구성을 나타낸 사시도.
도 39는 제 9 실시예에 따른 화상 형성 장치의 헤드 및 그 주변의 구성을 나타낸 단면도.
도 40은 제 9 실시예에 따른 다른 화상 형성 장치의 헤드 및 그 주변의 구성을 나타낸 단면도.
도 41은 제 7 또는 제 9 실시예를 변형하여 얻어진 제 1 변형례에 따른 화상 형성 장치의 헤드의 구성을 나타낸 단면도.
도 42는 제 8 실시예를 변형하여 얻어진 제 1 변형례에 따른 화상 형성 장치 의 헤드의 구성을 나타낸 단면도.
도 43은 제 7 또는 제 9 실시예를 변형하여 얻어진 제 2 변형례에 따른 화상 형성 장치의 헤드의 구성을 나타낸 단면도.
도 44는 본 발명의 제 10 내지 제 13 실시예에 따른 화상 형성 장치의 요부(要部)를 나타낸 단면도.
도 45는 본 발명의 제 10 실시예에 따른 화상 형성 장치의 헤드(200)의 구성을 나타낸 평면도.
도 46은 도 45의 C-C'단면도.
도 47은 헤드(200)에 있어서의 광학적 작용을 설명하기 위한 단면도.
도 48은 헤드(200)에 의해 형성되는 스폿 화상(spot image)을 나타낸 도면.
도 49는 헤드(200)의 제조 방법의 일례에 있어서의 최초의 공정을 나타낸 도면.
도 50은 도 49의 다음 공정을 나타낸 도면.
도 51은 도 50의 다음 공정을 나타낸 도면.
도 52은 도 51의 다음 공정을 나타낸 도면.
도 53은 본 발명의 제 11 실시예에 따른 화상 형성 장치의 헤드(300)의 구성을 나타낸 단면도.
도 54는 헤드(300)에 있어서의 광학적 작용을 설명하기 위한 단면도.
도 55는 본 발명의 제 12 실시예에 따른 화상 형성 장치의 헤드(201)의 구성을 나타낸 평면도.
도 56은 도 55의 G-G'단면도.
도 57은 헤드(201)에 있어서의 광학적 작용을 설명하기 위한 단면도.
도 58은 헤드(201)의 제조 방법의 일례에 있어서의 최초의 공정을 나타낸 도면.
도 59는 도 58의 다음 공정을 나타낸 도면.
도 60은 도 59의 다음 공정을 나타낸 도면.
도 61은 도 60의 다음 공정을 나타낸 도면.
도 62는 본 발명의 제 13 실시예에 따른 화상 형성 장치의 헤드(301)의 구성을 나타낸 단면도.
도 63은 헤드(301)에 있어서의 광학적 작용을 설명하기 위한 단면도.
도 64는 제 10 내지 제 13 실시예를 변형하여 얻어진 제 3 변형례에 따른 화상 형성 장치에 의해 얻어진 스폿 화상을 나타낸 도면.
도 65는 본 발명의 각 실시예에 따른 화상 형성 장치의 전체 구성의 일례를 나타낸 종단면도.
도 66은 본 발명의 각 실시예에 따른 화상 형성 장치의 전체 구성의 다른 예를 나타낸 종단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 헤드
31 : 지지체
33 : 발광 장치
35 : 롤러
110 : 감광체 드럼
311 : 홈부
313 : 뚜껑부
331 : 기판
332 : 발광 소자
351 : 축부
본 발명은 발광 소자로부터의 조사광을 따라 상담지체에 잠상(潛像)이 형성되는 화상 형성 장치(화상 인쇄 장치)에 관한 것이다.
이 종류의 화상 형성 장치는 상담지체와, 그 표면에 대향하는 헤드를 구비하고 있다. 상담지체로서는 감광체 드럼이 일반적이다. 헤드 중, 감광체 드럼과 대향하는 부분에는 예를 들면 유기 EL(Electro Luminescent) 재료 등의 발광 재료에 의해 형성된 복수의 발광 소자가 배열된다. 감광체 드럼 표면에는 각 발광 소자로부터의 조사광에 따른 잠상이 형성된다.
종래의 화상 형성 장치에서는 각 발광 소자로부터의 광이 도달하여 감광체 드럼 표면의 각 영역에 형성되는 잠상(이하 적절하게 「스폿 화상」이라고 칭한다)의 면적이나 형상이 크게 편차가 생길 경우가 있다. 스폿 화상의 면적이나 형상이 크게 편차가 생기면, 정밀한 화소로 이루어진 고해상도의 잠상을 형성하는 것이 곤란해진다. 스폿 화상의 면적이나 형상이 크게 편차가 생기는 한 원인으로서, 감광체 드럼의 부위에 의해 그 표면과 각 발광 소자의 간격이 다른 것을 들 수 있다. 이 한 원인을 회피 가능한 구성으로 하여, 일본국 공개특허 평7-178956호 공보에는 감광체 드럼 표면에 접촉하는 가이드체가 헤드에 고정되어 있는 구성이, 일본국 공개특허 평5-27563호 공보에는 각 발광 소자의 단면이 감광체 드럼 표면에 접촉하고 있는 구성이 개시되어 있다.
그러나, 이 구성에서는 감광체 드럼의 회전을 따라 감광체 드럼으로부터 헤드(가이드체나 발광 소자를 포함한다)에 작용하는 마찰력에 의해 헤드가 탄성 변형하고, 이 헤드의 응력이 어떤 한도를 초과한 단계에서 헤드가 원래의 형상으로 복귀하는 현상, 즉 헤드의 진동이 생길 우려가 있다. 헤드의 진동은 특히 감광체 드럼을 고속으로 구동했을 경우에 현저하게 된다. 이와 같은 진동이 생기면, 감광체 드럼과 각 발광 소자의 간격이 변동하고, 스폿 화상의 면적이나 형상이 시간 경과적으로 크게 편차가 생기게 된다. 또한, 이 구성에서는 헤드와 감광체 드럼의 마찰에 의해 이 표면들이 급속하게 마모되고, 이 결과로서 각 발광 소자와 감광체 드럼의 간격이 크게 변동할 우려가 있다. 즉, 스폿 화상의 면적이나 형상이 시간 경과적으로 크게 편차가 생기게 될 우려가 있다.
따라서, 본 발명은 스폿 화상의 면적이나 형상의 편차를 더 작게 유지할 수 화상 형성 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 화상 형성 장치는 일방향(一方向)으로 진행하는 상담지면(像擔持面)을 가진 상담지체(像擔持體)와, 상담지체에 대향하는 지지체와, 지지체 중 상담지체와 대향하는 부위에 설치되어 발광에 의해 상기 상담지체에 잠상(潛像)을 형성하는 복수의 발광 소자와, 지지체 중 상담지체와 대향하는 부위에, 상담지면을 횡단하는 방향으로 회전축을 향하여 배치된 롤러와, 롤러가 상담지체와 접촉하도록 지지체를 상담지체측으로 가압하는 가압부를 구비한다. 이 구성에 의하면, 롤러가 상담지체와 접촉하도록 지지체가 상담지체측으로 가압되기 때문에, 이 지지체에 설치된 발광 소자와 상담지체의 간격은 정밀도가 좋게 소기의 치수로 유지된다. 또한 상담지면을 횡단하는 방향으로 회전축을 향한 롤러가 상담지체에 접촉하기 때문에, 이 롤러는 상담지면의 진행을 따라 회전한다. 따라서, 지지체나 이에 지지된 발광 소자 및 롤러(즉 헤드)의 진동이 억제되는 동시에, 상담지체와 헤드의 접촉 부분의 마모가 억제된다. 따라서, 스폿 화상의 면적이나 형상의 편차를 더 작게 유지할 수 있다. 또한, 상담지체와 롤러 사이에 이물이 삽입된다고 해도, 이 이물은 롤러의 회전에 의해 급히 제거된다. 따라서, 이와 같은 이물이 계속적으로 상담지체에 가압됨으로써 상담지면에 상처가 생기는 사태는 방지된다. 이 효과는 화상 형성(인쇄)의 품질의 향상 및 안정에 기여한다.
바람직한 형태에서, 가압부는 지지체 중 상담지체와는 반대측의 부위에 설치되어 상기 지지체를 압압(押壓)하는 복수의 탄성체를 포함한다. 이 형태에 의하면, 지지체를 간이한 구성에 의해 상담지체측에 균등하게 가압할 수 있다.
그 밖의 바람직한 형태에서, 가압부는 지지체의 측면과 대향하는 부분을 가진 프레임 부재와, 지지체의 측면과 프레임 부재 사이에 개재(介在)하는 탄성체를 포함한다. 이 형태에 의하면, 지지체 중 상담지체와 반대측의 스페이스를 저감시킬 수 있다. 또한, 이 형태에서 가압부가 프레임 부재를 상담지체측으로 압압하는 탄성체를 포함하는 형태일 수도 있다. 이 형태에 의하면, 지지체를 확실하게 상담지체측으로 가압하는 것이 가능해진다.
다른 바람직한 형태에서, 지지체 중 상담지체와 대향하는 부위에는 상담지면을 횡단하는 방향으로 연장하는 홈이 형성되며, 롤러는 지지체 중 상담지체와 대향하는 면으로부터 외주면의 일부가 상담지체측으로 돌출되도록 홈 내에 수용된다. 이 형태에 의하면, 롤러가 부분적으로 홈 내에 수용되기 때문에, 지지체와 롤러와 발광 소자를 포함하는 헤드의 박형화가 의도된다. 단, 이 형태에서는 지지체가 롤러측으로 휘는 것에 의해 홈의 저면과 롤러가 접촉하고, 이 마찰에 의해 롤러의 회전이 방해받을 가능성이 있다. 따라서, 롤러의 측면에 접촉하는 보조 롤러가 홈의 저면에 배치된 구성으로 하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 롤러의 회전을 따라 보조 롤러가 회전하기 때문에, 롤러를 원활하게 회전시킬 수 있다. 또한, 보조 롤러를 설치하지 않는 구성이라도, 지지체 중 롤러와 대향하는 상담지면의 마찰계수가 작은 구성이나, 지지체가 강성이 높은 재료에 의해 형성되어 변형하기 어려운 구성에 의하면, 롤러를 원활하게 회전시킬 수 있다.
또 다른 바람직한 형태에서는 지지체 중 복수의 발광 소자를 사이에 두고 대향하는 각 위치에 복수의 롤러가 배치된다. 이 형태에 의하면, 상담지체에 대하여 지지체를 균등하게 압압할 수 있기 때문에, 대부분의 발광 소자에 대하여 상담지체의 간격을 균일화하기 쉽다. 이 형태에서, 복수의 발광 소자가 상담지면을 횡단하는 방향으로 배열되어, 각 롤러가 상담지체의 전체 폭에 걸쳐 상기 상담지면에 대향하도록 배치되는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 각 발광 소자와 상담지체의 간격을 균일화할 수 있을 뿐 아니라, 각 발광 소자로부터의 출사광이 그 양측에 위치하는 각 롤러에 의해 차단되기 때문에, 발광 소자로부터의 출사광이 확산될 경우라도, 상담지체 중 각 롤러에 의해 삽입된 영역에 대하여 선택적으로 발광 소자로부터의 출사광을 조사(照射)할 수 있다.
또 다른 바람직한 형태에서는, 화상 형성 장치는 상담지체와 발광 소자 사이에 광학적인 요소를 개재시킨 구성이 된다. 예를 들면, 상담지체와 발광 소자 사이에, 발광 소자로부터의 출사광을 집광하는 렌즈를 개재시킨 구성이 된다. 이 구성에 의하면, 발광 소자로부터의 출사광을 효율적으로 상담지체에 도달시킬 수 있다. 이와 같은 구성에서는 스폿 화상의 면적(발광 소자로부터의 출사광이 도달하는 영역의 면적)이 상담지체와 발광 소자의 간격을 따라 현저하게 변동하게 되기 때문에, 상담지면에 소기 면적의 스폿 화상을 형성하기 위해 허용되는 상담지체와 발광 소자의 간격의 오차는 렌즈가 배치되지 않는 구성과 비교하여 작아진다. 본 발명에 의하면, 상술한 바와 같이, 상담지체와 발광 소자의 간격을 정밀도가 좋게 대략 일정하게 유지할 수 있기 때문에, 발광 소자와 상담지체 사이에 렌즈를 개재시킨 구성에서도 상담지면에 소기의 스폿 화상을 정밀도가 좋게 형성할 수 있다.
본 발명에 따른 다른 화상 형성 장치는 곡면인 상담지면이 일방향(부주사 방 향)으로 진행하는 상담지체와, 상담지면과 대략 동등한 곡률의 슬라이딩면이 상기 상담지면에 면(面)접촉하는 광투과성의 슬라이딩체와, 슬라이딩체를 사이에 두고 상담지체와 대향하도록 상기 슬라이딩체에 고정되어 상담지면으로의 광조사에 의해 상담지체에 잠상을 형성하는 발광 소자를 구비한다. 상담지면이란 상담지체 중 발광 소자로부터의 광선이 조사되는 표면이며, 예를 들면 원통 형상 내지 원기둥 형상의 상담지체의 외주면이나 원통 형상의 상담지체의 내주면이다. 이 구성에 의하면 발광 소자가 고정된 슬라이딩체는 상담지면과 대략 동등한 곡률의 곡면인 슬라이딩면에서 상기 상담지면에 면접촉하기 때문에, 가이드체의 표면이나 발광 소자의 끝 면이 상담지체의 표면에 선접촉하는 종래의 구성과 비교하여, 슬라이딩체를 더 높은 정밀도로 소기의 자세 및 위치에 설치시키는 것, 및 설치된 헤드의 진동을 억제하여 슬라이딩체를 더 높은 정밀도로 소기의 자세 및 위치로 유지하는 것이 가능해진다. 다시 말하면, 발광 소자와 상담지체의 거리를 더 높은 정밀도로 조정하는 것이 가능하다. 이상에서, 이 구성에 의하면, 스폿 화상의 면적이나 형상의 편차를 더 작게 유지할 수 있다. 이 효과 화상 형성(인쇄)의 품질의 향상 및 안정에 기여한다.
바람직한 형태에서, 슬라이딩체는 대략 원기둥면의 외주면(즉, 원기둥면의 중심선과 반대측 표면)인 상담지면에 슬라이딩면이 면접촉하도록, 상담지체의 외측에 배치된다. 이 형태에 의하면, 슬라이딩체를 설치하는 작업을 용이하게 실시하는 것이 가능해진다.
다른 바람직한 형태에서, 슬라이딩체는 대략 원기둥면의 내주면(즉, 원기둥 면의 중심선과 대향하는 표면)인 상담지면에 슬라이딩면이 면접촉하도록, 상담지체의 내측에 배치된다. 이 형태에 의하면, 슬라이딩체의 설치에 요구되는 스페이스를 삭감할 수 있다.
다른 바람직한 형태에서는 슬라이딩체를 상담지체에 가압하는 가압부가 더 설치된다. 이 형태에 의하면, 상담지체에 대한 슬라이딩체의 자세나 위치를 더 확실하게 유지하는 것이 가능해진다. 본 형태에서의 가압부의 전형예는 스프링이나 고무와 같은 탄성체이다. 이 형태에서는 슬라이딩체가 탄성체에 의해 직접적으로 가압될 수도 있고, 이 슬라이딩체에 고정된 부재를 탄성체가 압압함으로써 슬라이딩체가 간접적으로 상담지체에 가압될 수도 있다.
또 다른 바람직한 형태에서는 슬라이딩체는 슬라이딩면과는 반대측의 표면에 발광 소자가 형성된 판재(板材)이며, 슬라이딩체 중 슬라이딩면과는 반대측의 표면에는 발광 소자를 피복하는 밀봉체가 형성된다. 즉, 발광 소자가 형성된 광투과성의 판재를 상기 발광 소자로부터 출사광이 투과하는 구성(소위 보텀 에미션 타입)에서는 발광 소자가 형성되는 판재를 슬라이딩체로서 겸용하는 것이 가능하다. 이 형태에 의하면, 발광 소자가 형성되는 판재와 슬라이딩체가 별개의 부재로 된 구성과 비교하여, 부품점수의 삭감에 의한 제조 비용의 저감이나 제조 공정의 간소화가 실현된다. 이 형태에서는 슬라이딩체 중 슬라이딩면과는 반대측의 표면에 밀봉체를 형성하여 발광 소자를 피복하는 구성이 바람직하다. 이에 의해, 외기나 수분의 부착에 의한 발광 소자의 열화를 억제할 수 있다.
또 다른 바람직한 형태에서, 슬라이딩체는 상기 슬라이딩체 중 상담지면의 진행 방향에서의 상류측의 측면과 슬라이딩면 사이에 위치하여 상담지면의 앙각(仰角)이 예각(銳角)이 되도록 경사진 경사면을 가진다. 여기에서, 슬라이딩체 중 상담지면의 진행 방향에 있어서 상류측의 측면과 슬라이딩면이 예각을 갖고 교차하는 구성에서는 이 코너부의 충돌에 의해 상담지면이 손상될 가능성이 있다. 이에 반하여, 본 형태에 의하면, 슬라이딩체의 측면과 슬라이딩면 사이에 경사면이 존재하기 때문에, 슬라이딩체의 충돌에 기인한 상담지면의 손상을 억제할 수 있다는 이점이 있다.
또 다른 바람직한 형태에서, 발광 소자로부터의 출사광을 집광하는 렌즈가 상담지면과 발광 소자 사이에 개재하는 구성일 수도 있다. 이 형태에 의하면, 발광 소자로부터의 출사광의 이용 효율을 향상시킬 수 있다. 다시 말하면, 렌즈가 배치되지 않는 구성과 비교하여, 상담지체에 잠상을 형성하기 위해 필요하게 되는 발광 소자로부터의 광량을 저감할 수 있기 때문에, 소비전력의 저감이나 발광 소자의 열화의 억제를 도모할 수 있다.
또 다른 바람직한 형태에서, 슬라이딩체는 상담지면과의 대향면에 발광 소자가 형성된 제 1 부분과, 상담지면을 횡단하는 방향에서 제 1 부분을 사이에 두는 각 위치에 배치되어 제 1 부분보다도 상담지면측으로 돌출하는 제 2 부분을 가진다. 이 형태에서는 제 2 부분에서의 상담지면과의 대향면이 슬라이딩면이 된다. 이 형태에 의하면, 제 1 부분과 제 2 부분의 단차(段差)에 대응된 공극을 두고 발광 소자와 상담지면이 이간하기 때문에, 상담지면의 접촉에 기인한 발광 소자의 파손이나 열화를 방지할 수 있다.
또 다른 바람직한 형태에서, 화상 형성 장치는 상담지면에 대향하고, 상담지면과의 대향면에 발광 소자가 형성되는 기판을 구비하며, 슬라이딩체는 기판에 고정되어 발광 소자와 상담지체 사이에 개재한다. 이 구성에 의하면, 기판 및 이에 형성된 발광 소자가 고정된 슬라이딩체는 상담지면과 대략 동등한 곡률의 곡면인 슬라이딩면에서 상기 상담지면에 면접촉하기 때문에, 가이드체의 표면이나 발광 소자의 끝 면이 상담지체의 표면에 선접촉하는 종래의 구성과 비교하여, 슬라이딩체 및 기판을 더 높은 정밀도로 소기의 자세 및 위치에 설치시키는 것, 및 설치된 헤드의 진동을 억제하여 슬라이딩체 및 기판을 더 높은 정밀도로 소기의 자세 및 위치로 유지하는 것이 가능해진다. 다시 말하면, 발광 소자와 상담지체의 거리를 더 높은 정밀도로 조정하는 것이 가능하다. 이 형태에서는 슬라이딩체를 상기 기판과 협동하여 상기 발광 소자를 덮는 밀봉체로 하는 것이 바람직하다. 밀봉체는 발광 소자를 밀봉하여 외기로부터 보호하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 또 다른 화상 형성 장치는 상담지면이 소정 방향으로 진행하는 상담지체와, 주기판과, 주기판 위에 형성되고, 광을 발(發)하여 상담지면에 잠상을 형성하는 발광 소자와, 주기판에 겹쳐서 발광 소자를 밀봉하는 밀봉 기판을 구비하며, 주기판 또는 밀봉 기판은 상담지면에 접하는 접촉면을 구성하고, 접촉면을 구성하는 기판에는 한쪽 선단면이 접촉면의 일부를 구성하는 기둥 형상의 광도파로가 매립되어 있고, 광도파로의 다른쪽 선단면은 발광 소자에 대향하여 발광 소자를 덮고 있으며, 광도파로는 발광 소자로부터 다른 선단면을 통과하여 입사한 광을 그 외주면에서의 전반사에 의해 한쪽 선단면에 안내하는 것을 특징으로 한다. 이 화상 형성 장치에서는 광도파로는 상담지체에 접하는 기판에 매립되어 있고, 광도파로의 한쪽 선단면은 상담지면에 접하는 접촉면의 일부를 구성하고 있다. 따라서, 광도파로의 다른쪽 선단면은 한쪽 선단면보다도 발광 소자에 가깝다. 또한, 광도파로의 다른쪽 선단면은 발광 소자를 덮고 있다. 따라서, 발광 소자로부터 상기 기판까지의 광의 대부분은 다른쪽 선단면에서 기둥 형상의 광도파로로 입사한다. 이 입사광은 광도파로의 외주면보다도 외측으로 확대되지 않게 안내되어, 한쪽 선단면에서 출사한다. 이와 같이 하여, 접촉면에는 광도파로의 선단면과 동일한 형상 및 크기의 스폿 화상이 형성된다.
일반적으로, 유기 EL 재료 등의 발광 재료에 의해 형성된 발광 소자는 외기에 드러나면 수명이 현저하게 짧아진다. 따라서, 발광 소자의 밀봉이 불가결하다. 이 밀봉은 발광 소자가 형성된 주기판과 상기 주기판에 겹쳐 고정되는 밀봉 기판 사이에 발광 소자를 삽입하여 행해진다. 따라서, 발광 소자로부터의 광은 어느쪽인가의 기판을 투과하여 상담지체의 표면에 도달하게 된다. 이 발광 소자는 면발광하는 것이며, 발광면(발광층)으로부터의 광은 그 진행을 따라서 확대된다. 한편, 밀봉 기능을 확보하기 위해서는, 주기판 및 밀봉 기판을 어느 정도의 두께로 할 필요가 있다. 이상에서, 발광면으로부터의 광은 기판으로부터 출사하는 시점에서 이미 크게 확대되는 것이 보통이다. 예를 들면, 발광면의 직경을 50㎛, 발광면으로부터 기판의 출사면까지의 거리를 50㎛으로 하면, 출사면에 형성되는 스폿 화상의 직경은 100㎛정도가 된다. 이와 같이 스폿 화상이 확대되면, 그 휘도가 낮아지게 된다. 스폿 화상의 크기를 유지한 채 그 휘도를 높이기 위해서는 발광면으로부터의 휘도 를 높일 필요가 있다. 예를 들면, 상기의 예에서, 스폿 화상의 휘도를 발광면으로부터의 휘도와 동등한 레벨로 높이기 위해서는 발광면으로부터의 휘도를 4배로 끌어 올릴 필요가 있다. 이와 같은 사용은 발광 소자의 수명 단축을 초래한다. 또한, 스폿 화상은 확대되면 확대될수록 불선명하게 된다.
또한, 잠상의 형성시에는 상담지체의 표면이 진행한다. 따라서, 헤드와 상담지체가 접촉하는 밀착 노광인 이상, 헤드 중 상담지체의 표면에 밀착하고 있는 부분이 마모된다. 이와 같은 마모가 생기면, 발광 소자로부터 상담지체의 표면까지의 광로 길이가 변화하게 된다. 상기의 예에서도 분명하게 나타난 바와 같이, 보통, 광로 길이의 변화는 스폿 화상의 크기의 변화를 초래하게 된다. 즉, 마모에 의한 스폿 화상의 면적이나 형상의 편차가 생기게 된다.
이에 반하여, 상기 화상 형성 장치에서는 발광 소자로부터의 광이 광도파로의 외주면보다도 외측으로 확대되지 않고 안내되어 스폿 화상이 형성되기 때문에, 선명한 스폿 화상을 얻는 것이 가능하다. 또한, 접촉면에는 광도파로의 선단면과 동일한 형상 및 크기의 스폿 화상이 형성되기 때문에, 스폿 화상의 면적이나 형상의 편차를 더 작게 억제할 수 있다. 또한, 밀착 부분의 마모에 의해 광도파로가 짧아져도, 광도파로는 외주면에서의 전반사에 의해 광을 안내하는 기둥 형상의 물체이며, 그 중심축은 마모에 의한 접촉면의 후퇴 방향을 따르기 때문에, 접촉면에 형성되는 스폿 화상의 형상 및 크기는 변화하지 않는다. 따라서, 스폿 화상의 면적이나 형상의 편차를 더 작게 유지하는 것이 가능하며, 선명한 스폿 화상을 안정하게 얻을 수 있다. 이상에서 설명한 것으로부터 분명하게 나타난 바와 같이, 이 화상 형성 장치에 의하면, 헤드와 상담지체가 접촉하는 밀착 노광인 것에도 불구하고, 발광 소자로부터의 광을 광투과성의 기판에서 크게 확대되지 않고 안내되어 선명한 스폿 화상을 안정하게 얻을 수 있다. 이 효과는 화상 형성(인쇄)의 품질 향상 및 안정에 기여한다.
바람직한 형태에서, 광도파로는 접촉면을 구성하는 기판을 표면으로부터 이면(裏面)까지 관통하게 할 수도 있다. 이 형태에 의하면, 발광 소자로부터의 광은 한층 더, 확대되지 않게 된다.
다른 바람직한 형태에서, 접촉면을 구성하는 기판의 상담지체측에는 오목부가 형성되고, 오목부 내에는 광도파판(板)이 고정되며, 광도파로는 광도파판에 형성되도록 할 수도 있다. 이 형태에 의하면, 광도파로가 접촉면을 구성하는 기판을 표면으로부터 이면까지 관통하는 형태와 비교하여, 제조 시간 및 비용을 억제할 수 있다. 또한, 다음에 서술하는 바와 같이, 밀봉 기능의 확보가 가능해진다. 광도파로가 형성된 부재는 광도파로의 열수축(팽창)율과 주위 부분의 열수축(팽창)율의 차이에 기인하여 변형될 가능성이 있다. 기판을 관통하는 광도파로가 형성되는 형태에서는 광도파로와 주위 부분의 접합면은 발광 소자측의 내부 공간으로부터 외부 공간까지 도달하고 있기 때문에, 이와 같은 변형에 의해 접합면을 따라 틈이 생기면, 밀봉 기능의 저하를 초래하기 쉽다. 이에 반하여 이 광도파판을 오목부에 고정하는 형태에서는 광도파로는 기판외에 형성되어 있다. 따라서, 광도파로와 주위 부분의 접합면을 따라 틈이 생겼다고 해도, 이 접합면은 내부 공간까지 도달하고 있지 않기 때문에, 밀봉 기능은 저하되지 않는다. 또한, 광도파로는 주기판에도 밀봉 기판에도 없는 광도파판에 형성되어 있기 때문에, 주기판이나 밀봉 기판이 상기 차이에 기인하여 변형될 가능성을 저감할 수도 있다.
다른 바람직한 형태에서, 접촉면을 구성하는 기판을 밀봉 기판으로 할 수도 있다. 기판에 광도파로를 매립하는 방법으로서는 기판을 절삭하는 방법을 예시할 수 있지만, 이 방법을 채용했을 경우, 이 형태에 의하면, 높은 이용 효율이 요구되는 주기판이 아니라, 밀봉 기판을 절삭하면 된다. 따라서, 주기판의 이용 효율이 저하되지 않는다는 양산시(量産時)에 유효한 효과가 얻어진다.
다른 바람직한 형태에서, 접촉면을 구성하는 기판을 주기판으로 할 수도 있다. 이 형태에 의하면, 접촉면을 구성하는 기판을 밀봉 기판으로 하는 형태와 비교하여, 발광층으로부터 광도파로까지의 거리를 짧게 할 수 있다. 이는 스폿 화상의 휘도의 향상에 기여한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 여러가지 실시예에 관하여 설명한다.
이하의 여러가지 바람직한 실시예의 설명에서 참조된 도면에서는 각 부분의 치수의 비율은 실제의 것과 적절히 다르게 되어 있다.
<제 1 실시예>
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 화상 형성 장치의 일부 구성을 나타낸 사시도이다. 이 화상 형성 장치는 프린터나 복사기 및 팩시밀리의 인쇄 부분으로서 사용되는 장치이며, 도 1에 나타난 바와 같이 화살표 A1의 방향으로 회전 가능하게 축지지된 원통 형상의 감광체 드럼(110)과, 이 감광체 드럼(110)의 측면과 대향하 도록 배치된 헤드(10)를 가진다. 감광체 드럼(110)이 회전하면, 그 표면이 진행한다. 이하에서는 감광체 드럼(110)의 회전축의 방향(즉 감광체 드럼(110)의 모선의 방향(주주사 방향))을 「드럼축방향 X」으로 표기한다.
도 2는 도 1에 나타난 요소를 드럼축방향 X으로 수직한 평면에서 파단했을 때의 구성을 나타낸 단면도이며, 도 3은 헤드(10) 중 감광체 드럼(110)에 대향하는 면 위의 구성을 나타낸 평면도이다. 도 3의 II-II선을 따라 본 단면도가 도 2에 상당한다. 도 1 내지 도 3에 나타난 바와 같이, 헤드(10)는 대략 직육면체 형상의 지지체(31)와, 이 지지체(31) 중 감광체 드럼(110)과 대향하는 부위에 배치된 발광 장치(33) 및 2개의 롤러(35)를 가진다. 지지체(31)는 예를 들면 플라스틱에 의해 성형되어, 그 길이 방향이 드럼축방향 X로 향하도록 배치된다.
발광 장치(33)는 광의 조사에 의해 감광체 드럼(110)에 잠상을 형성하는 수단이며, 도 3에 나타낸 바와 같이, 드럼축방향 X를 길이 방향으로 하는 대략 직사각형 형상의 기판(331)과, 이 기판(331)의 표면 위에 어레이 형상으로 배열된 복수의 발광 소자(332)를 가진다. 각 발광 소자(332)는 유기 EL 재료로 이루어진 발광층을 양극과 음극 사이에 개재시킨 소자이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 이들 발광 소자(332)는 드럼축방향 X를 따라 2 열 또는 지그재그 형상으로 배열되어, 용지 등의 기록재에 인쇄되어야 할 화상을 따라 선택적으로 발광한다. 각 발광 소자(332)로부터 발한 광은 감광체 드럼(110)의 표면에 도달한다. 이 노광에 의해 감광체 드럼(110)의 표면에는 원하는 화상에 따른 잠상이 형성된다. 발광 소자(332)의 배열 패턴은 도 3의 예에 한정되지 않고, 단열 또는 3 열 이상일 수도 있고 다른 적절한 패턴일 수도 있다.
한편, 롤러(35)는 직경이 1mm 내지 2mm정도의 원기둥 형상이면서 블랙의 부재이며, 예를 들면 플라스틱 등의 수지 재료에 의해 형성된다. 이 롤러(35)의 전체 길이는 감광체 드럼(110)의 폭(드럼축방향 X에서의 치수)과 동등하거나 그보다 긴 치수가 된다.
지지체(31) 중 감광체 드럼(110)과 대향하는 표면에는 발광 장치(33)를 사이에 둔 각 부위에 홈부(311)가 형성된다. 각 홈부(311)는 각 롤러(35)의 직경(약 1mm 내지 2mm)보다도 약간 큰 폭으로 오목한 부분이며, 발광 장치(33)의 배열을 따라 드럼축방향 X으로 연장한다. 각 롤러(35)는 홈부(311)에 수용된다. 따라서, 롤러(35)의 회전축은 감광체 드럼(110)의 표면을 횡단하는 방향(즉 드럼축방향 X에 평행한 방향)을 향한다. 또한, 상술한 바와 같이 롤러(35)의 전체 길이는 감광체 드럼(110)의 폭과 동등하거나 그보다 긴 치수이기 때문에, 각 롤러(35)는 감광체 드럼(110)의 폭 방향의 전체 영역에 걸쳐 그 표면과 대향한다.
도 4는 도 3에서의 IV-IV선을 따라 본 단면도이다. 도 3 및 도 4에 나타난 바와 같이, 각 롤러(35)의 양단면에는 상기 롤러(35)의 중심선을 따라 연장되는 축부(351)가 형성된다. 한편, 지지체(31) 중 각 홈부(311)의 길이 방향에 있어서 단부에는 축부(351)를 사이에 두고 상기 홈부(311) 저면(312)과 대향하는 뚜껑부(313)가 형성된다. 이 뚜껑부(313)에 의해 지지체(31)로부터의 롤러(35)의 낙하가 방지된다.
도 2 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 롤러(35)의 직경은 홈부(311)의 깊이보다 도 크다. 따라서, 홈부(311)에 수용된 롤러(35)의 외주면 중 감광체 드럼(110)에 대향하는 부분은 지지체(31)로부터 감광체 드럼(110)측으로 돌출한다. 한편, 롤러(35) 중 감광체 드럼(110)과 반대측의 부분은 근소한 공극을 갖고 홈부(311) 저면(312)에 대향한다.
도 1 및 도 2에 나타난 바와 같이, 지지체(31) 중 감광체 드럼(110)과 반대측의 부위에는 복수의 탄성체(41)가 배치된다. 각 탄성체(41)는 지지체(31)를 감광체 드럼(110)측에 가압하기 위한 수단이며, 화상 형성 장치의 하우징(50)과 지지체(31) 사이에 개재한다. 제 1 실시예에서는, 도 1에 나타난 바와 같이 지지체(31)의 상면(上面)에 있어서의 각 코너부의 근방과 그 길이 방향에서의 중앙부에 합계 6개의 탄성체(41)가 배치된다.
각 탄성체(41)로서는 예를 들면, 한쪽 끝이 지지체(31)에 고정되는 동시에 다른 끝이 하우징(50)에 고정된 코일 스프링이 채용된다. 단, 탄성체(41)의 구체적인 형태는 임의이다. 즉, 지지체(31)를 감광체 드럼(110)측에 탄성적으로 가압하는 부재이면 충분하고, 예를 들면, 판 스프링 등 다른 형태의 스프링이나 지지체(31)와 하우징(50) 사이에 개삽된 고무 등 다른 여러가지의 부재가 탄성체(41)로서 채용된다.
도 1 및 도 2에 화살표 F1로서 나타낸 바와 같이, 지지체(31)는 이 탄성체(41)에 의해 감광체 드럼(110)측에 가압된다. 이 가압에 의해 롤러(35)는 감광체 드럼(110)의 표면에 가압되고, 롤러(35) 및 감광체 드럼(110)에는 서로 마찰력이 발생한다. 따라서, 감광체 드럼(110)이 도 2의 화살표 A1의 방향으로 회전하면, 이 회전에 추종하도록 롤러(35)가 화살표 A2 방향으로 회전한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 제 1 실시예에서는 탄성체(41)가 지지체(31)를 압압함으로써 롤러(35)가 감광체 드럼(110)의 표면에 접촉하기 때문에, 헤드(10)나 감광체 드럼(110)의 치수 또는 부착 위치에 오차가 있는 경우나, 감광체 드럼(110) 횡단면의 진원도(眞圓度) 부족 또는 드럼축방향 X의 오차에 기인하여 감광체 드럼(110)의 표면에 면진동이 발생하는 경우라도, 각 발광 소자(332)는 감광체 드럼(110)의 표면을 추종한다. 따라서, 발광 소자(332)와 감광체 드럼(110)의 간격을 소기의 치수로 유지할 수 있다.
또한, 헤드(10)의 롤러(35)가 감광체 드럼(110)의 표면에 접촉하고, 이것이 감광체 드럼(110)의 회전을 따라 회전하기 때문에, 이하에 설명한 바와 같이 헤드(10)와 감광체 드럼(110)의 접촉에 기인한 여러가지의 결함을 해소할 수 있다.
예를 들면, 종래의 기술에서는 감광체 드럼의 접촉에 의해 헤드가 진동한다는 문제가 있지만, 제 1 실시예에서는 감광체 드럼(110)으로부터의 마찰력이 헤드(10)에 대하여 거의 작용하지 않기 때문에, 감광체 드럼(110)의 회전에 기인한 헤드(10)의 진동은 방지된다. 따라서, 각 발광 소자(332)와 감광체 드럼(110)의 간격을 정밀도가 좋게 소기의 치수로 유지할 수 있다. 또한, 헤드가 감광체 드럼에 접촉한 채 감광체 드럼이 회전하는 구성과 비교하여, 헤드(10)나 감광체 드럼(110) 중 서로 접촉하는 부분의 마모는 억제된다. 따라서, 발광 소자(332)와 감광체 드럼(110) 간격의 시간 경과적인 변화도 억제되고, 상기 간격이 소기의 치수로 유지된다.
일반적으로, 감광체 드럼 표면에 형성되는 스폿 화상의 면적이나 형상이 편차가 생기는 한 원인으로서, 헤드나 감광체 드럼의 치수의 오차 또는 이 요소의 부착 위치의 오차를 들 수 있다. 이에 반하여, 제 1 실시예에 의하면, 이 오차를 흡수할 수 있기 때문에, 발광 소자(332)와 감광체 드럼(110)의 간격을 소기의 치수로 할 수 있다.
이상에서, 제 1 실시예에 의하면, 감광체 드럼(110)의 표면에 형성되는 스폿 화상의 면적이나 형상의 편차를 더 작게 유지할 수 있다. 또한, 제 1 실시예에 의하면, 스폿 화상이 형성되는 영역에 소기의 광량이 조사되기 때문에, 선명한 스폿 화상이 얻어진다. 또한, 제 1 실시예에 의하면, 롤러(35)와 감광체 드럼(110) 사이에 이물이 낀 경우라도, 이 이물은 롤러(35)의 회전에 의해 급속히 제거되기 때문에, 이와 같은 이물에 의해 감광체 드럼(110)의 표면이 손상되는 사태는 방지된다.
또한, 제 1 실시예에서는 지지체(31)의 상면에 복수의 탄성체(41)가 분산되어 배치된다. 이 구성에 의하면, 지지체(31) 상면의 특정한 영역에 탄성체(41)가 편재하는 구성과 비교하여 지지체(31)를 균등하게 압압할 수 있기 때문에, 대부분의 발광 소자(332)에 대하여 감광체 드럼(110)의 간격을 균일화할 수 있다.
도 1에 나타난 바와 같이 지지체(31)의 길이 방향의 중앙부에 탄성체(41)를 배치한 경우에는 이 탄성체(41)로부터의 압압력(押壓力)이나 지지체(31)의 자체 중량에 의해 지지체(31)가 휠 경우가 있다. 이 경우에는 예를 들면 도 4의 부분 (B)에서 홈부(311) 저면(312)이 롤러(35)에 접촉하고, 그 마찰에 의해 롤러(35)의 회전이 저해될 가능성이 있다. 따라서, 지지체(31)에 형성된 홈부(311) 저면(312) 또 는 롤러(35)의 외주면은 마찰계수가 작을수록 바람직하고, 제 1 실시예에서는 그와 같은 구성을 채용하고 있다. 따라서, 홈부(311) 저면(312)과 롤러(35)가 접촉했다고 해도, 이 접촉한 부분에 작용하는 마찰력은 충분히 작기 때문에 롤러(35)를 원활하게 회전시킬 수 있다. 혹은, 충분히 강성이 높은 재료에 의해 지지체(31)를 형성할 수도 있다. 이 구성에 의하면 지지체(31)의 휨이 억제되기 때문에, 롤러(35)에 대한 저면(312)의 접촉을 회피할 수 있다. 또한, 지지체(31)의 길이 방향의 중앙부에 탄성체(41)를 배치하지 않는 구성(예를 들면 지지체(31)의 상면 중 네 구석의 근방에만 탄성체(41)을 배치한 구성)에 의해서도, 롤러(35)의 회전을 방해하는 원인이 되는 지지체(31)의 휨을 억제할 수 있다.
또한, 제 1 실시예에서는 각 발광 소자(332)를 사이에 끼운 위치에 배치된 각 롤러(35)가 차광성을 가진다. 이 구성에 의하면, 발광 소자(332)로부터 출사하여 광범위하게 확산되는 광이 롤러(35)에 의해 차단된다. 따라서, 감광체 드럼(110)의 표면 중 각 롤러(35)에 의해 사이에 끼워진(도 2에 나타난 영역 R)에만 선택적으로 발광 소자(332)로부터의 광을 조사할 수 있고, 이 결과로서 고선명이면서 명료한 화상의 인쇄가 실현된다. 특히, 제 1 실시예에서는 감광체 드럼(110)의 폭 방향의 전체에 걸쳐 롤러(35)가 감광체 드럼(110)의 표면에 대향하기 때문에, 감광체 드럼(110) 폭 방향의 전체 영역에 대하여 각 발광 소자(332)로부터의 광의 확산을 방지할 수 있다.
<제 2 실시예>
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 화상 형성 장치의 일부 구성을 나타낸 사시도이다. 제 1 실시예에서는 지지체(31)를 감광체 드럼(110)측에 압압하는 탄성체(41)가 지지체(31)의 상면에 배치되지만, 제 1 실시예에서는 지지체(31)의 측방에 배치된 탄성체에 의해 지지체(31)가 감광체 드럼(110)측에 가압된다.
도 6은 도 5에 나타난 요소를 드럼축방향 X과 수직한 평면에서 파단했을 때의 구성을 나타낸 단면도이며, 제 1 실시예에서의 도 2에 대응하고 있다. 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 제 2 실시예에 따른 화상 형성 장치는 헤드(10)의 주위를 둘러싸는 대략 직사각형의 테두리 형상으로 성형된 프레임 부재(53)를 가진다. 프레임 부재(53)의 내주면은 지지체(31)의 측면에 대향한다.
프레임 부재(53)의 내주면과 지지체(31)의 측면 사이에는 복수의 탄성체(42)가 개재한다. 각 탄성체(42)의 한쪽 끝은 프레임 부재(53)의 내주면에 고정되고, 그 다른 끝은 지지체(31)의 측면에 고정된다. 더 구체적으로는 도 5에 나타난 바와 같이, 대략 직사각형 형상의 지지체(31) 중 긴변에 상당하는 각 측면에는 동일한 간격으로 배치된 3개의 탄성체(42)의 한쪽 끝이 고정되고, 이 측면에 대향하는 프레임 부재(53)의 내주면에는 이 탄성체(42)의 다른 끝이 고정된다. 또한, 지지체(31)의 짧은 변에 상당하는 각 측면에는 중앙에 1 개의 탄성체(42)의 한쪽 끝이 고정되고, 이 측면에 대향하는 프레임 부재(53)의 내주면에는 상기 탄성체(42)의 다른 끝이 고정된다.
또한, 프레임 부재(53) 중 감광체 드럼(110)과 반대측의 표면에는 복수의 탄성체(43)가 배치된다. 각 탄성체(43)는 프레임 부재(53)를 감광체 드럼(110)측에 가압하기 위한 수단이며, 화상 형성 장치의 하우징(50)과 프레임 부재(53) 사이에 개재한다. 제 2 실시예에서는 프레임 부재(53)의 각 코너부의 근방과 그 길이 방향에서의 중앙부의 근방에 합계 6개의 탄성체(43)가 배치된다. 탄성체(42) 및 탄성체(43)는 제 1 실시예의 탄성체(41)와 동일한 요소이며, 예를 들면 코일 스프링이나 판 스프링이다.
이상의 구성에서는 탄성체(43)가 프레임 부재(53)를 감광체 드럼(110)측에 압압함으로써 탄성체(42)가 연장되고, 이 탄성체(42)에 발생한 탄성력에 의해 지지체(31)가 감광체 드럼(110)측에 가압된다. 따라서, 제 2 실시예에서도 각 롤러(35)가 감광체 드럼(110)의 표면에 접촉하기 때문에, 제 1 실시예와 동일한 효과가 있다. 프레임 부재(53)는 지지체(31)의 측면과 대향하는 부분을 가진 형상이면 충분하고, 도 5에 나타낸 형상에는 한정되지 않는다.
이상에서는 프레임 부재(53)를 탄성체(43)에 의해 감광체 드럼(110)측에 가압하는 구성을 예시했지만, 도 7에 나타난 바와 같이, 프레임 부재(53)가 고정되는 위치을 따라 지지체(31)가 감광체 드럼(110)측에 가압되는 구성으로 할 수도 있다. 즉, 이 구성에서는 각 탄성체(42) 중 프레임 부재(53)에 고정된 단부(P1)가 상기 탄성체(42) 중 지지체(31)에 고정된 단부(P2)보다도 감광체 드럼(110)측에 위치하도록 프레임 부재(53)가 하우징(50)에 고정된다. 이 구성에 의해서도, 탄성체(42)의 탄성력에 의해 지지체(31)가 감광체 드럼(110)측에 가압되기 때문에, 제 1 및 제 2 실시예와 동일한 작용 및 효과가 있다. 또한, 이 구성에 의하면, 지지체(31)나 프레임 부재(53) 중 감광체 드럼(110)과 반대측의 부위에 탄성체(43)를 배치할 필요가 없기 때문에, 헤드(10)의 상방에 확보되어야 할 스페이스를 삭감할 수 있 다.
<제 1 및 제 2 실시예의 변형례>
상술한 각 실시예에 대해서는 여러가지 변형이 추가된다. 구체적인 변형의 형태를 예시하면 이하와 같다. 이하에 나타낸 각 형태를 적절하게 조합시킬 수도 있다.
<제 1 변형례>
각 실시예에서는 원통 형상의 감광체 드럼(110)의 외주면과 대향하도록 헤드(10)가 배치된 구성을 예시했지만, 도 8에 나타낸 바와 같이, 발광 장치(33)나 롤러(35)가 감광체 드럼(110)의 내주면과 대향하도록 헤드(10)가 감광체 드럼(110)의 내측에 배치된 구성도 채용 가능하다. 이 구성에 있어서의 감광체 드럼(110)은 광투과성을 가진 원통의 외주면에 감광층을 적층함으로써 구성된다. 이 구성에 의하면, 각 실시예의 구성과 비교하여, 헤드(10)의 배치에 요구하는 스페이스를 삭감할 수 있다.
<제 2 변형례>
이상의 설명에서는 상담지체로서 원통 형상의 감광체 드럼(110)을 예시했지만, 도 9에 나타낸 바와 같이, 복수의 롤러(551)에 감겨 화살표 A1 방향으로 진행하는 무단(無端) 벨트(80)를 상담지체로서 채용할 수도 있다. 또한, 도 9에서는 무단 벨트(80)의 외주면에 헤드(10)를 대향시킨 구성을 예시했지만, 도 8의 구성과 동일하게, 무단 벨트(80)의 내주면에 헤드(10)를 대향시킨 구성도 채용된다. 도 8 및 도 9에서는 제 1 실시예에 따른 구성에 의해 헤드(10)가 가압되는 구성을 예시 했지만, 제 2 실시예의 구성에 동일한 변형을 추가할 수도 있다. 이상과 같이, 본 발명에서는 회전축이 상담지체의 표면을 횡단하는 방향(상담지체의 모선 방향)을 향하도록 롤러가 지지체에 지시된 구성이면 충분하고, 상담지체의 형태 여하는 불문이다.
<제 3 변형례>
제 1 실시예에 관하여 설명한 바와 같이, 지지체(31)에 있어서 홈부(311) 저면(312)이 롤러(35)에 접촉하면 그 회전을 방해할 수 있다. 이를 해결하는 방책으로서 제 1 실시예에서는 홈부(311) 저면(312)의 마찰계수를 저감시킨 구성을 예시했지만, 도 10의 구성에 의해서도 롤러(35)를 원활하게 회전시킬 수 있다. 도 8의 구성에서는 지지체(31) 중 홈부(311) 저면(312)에 오목부(315)가 형성되고, 이 오목부(315)에 보조 롤러(37)가 배치된다. 보조 롤러(37)는 회전축이 롤러(35)와 평행한 방향을 향하는 원기둥 형상의 부재이며, 그 측면을 롤러(35)의 측면에 접촉시킨 형태로 지지체(31)에 축지지된다. 감광체 드럼(110)의 회전을 따라 롤러(35)가 회전하면, 보조 롤러(37)는 이 롤러(35)의 회전에 추종하여 회전한다. 이 구성에 의하면, 홈부(311) 저면(312)이 롤러(35)에 접촉하기 때문에, 롤러(35)를 원활하게 회전시킬 수 있다.
<제 4 변형례>
각 실시예에서는 발광 장치(33)가 직접적으로 감광체 드럼(110)과 대향하는 구성(즉 발광 장치(33)와 감광체 드럼(110) 사이에 어떤 부재도 개재하지 않는 구성)을 예시했지만, 발광 장치(33)와 감광체 드럼(110) 사이에 광학적인 요소를 개 재시킬 수도 있다. 예를 들면, 각 발광 소자(332)로부터의 출사광을 감광체 드럼(110)의 표면에 안내하는 도광체(예를 들면 광파이버)나 각 발광 소자(332)로부터의 출사광을 집광하는 렌즈(예를 들면 수렴성 렌즈 어레이)를 발광 장치(33)와 감광체 드럼(110) 사이에 개재시킬 수도 있다.
또한, 도 11에 나타난 바와 같이, 발광 소자(33)로부터의 출사광을 집광하기 위한 마이크로렌즈(74)를 발광 장치(33)와 감광체 드럼(110) 사이에 배치할 수도 있다(제 4 변형례). 이 마이크로렌즈(74)는 각각이 발광 소자(332)와 대향하도록 어레이 형상으로 배열된다. 도 11에 예시된 구성에서는 서로 대향하도록 부착된 제 1 기판(71)과 제 2 기판(72)이 발광 장치(33)와 감광체 드럼(110)의 공극에 배치된다. 제 1 기판(71) 중 제 2 기판(72)과 대향하는 표면에는 각 발광 소자(332)에 대응하는 위치에 만곡면(灣曲面) 형상의 복수의 오목부(711)가 형성되고, 제 2 기판(72) 중 제 1 기판(71)과 대향하는 표면에는 만곡면 형상의 복수의 오목부(721)가 형성된다. 제 1 기판(71)의 오목부(711)와 제 2 기판(72)의 오목부(721)에 의해 둘러싸인 공간에는 제 1 기판(71)이나 제 2 기판(72)과 굴절율이 상위(相違)하는 수지 재료가 충전된다. 그리고, 이 수지 재료에 의해 양쪽 볼록 렌즈인 마이크로렌즈(74)가 형성된다. 이 마이크로렌즈(74)는 도 11에 2 점 쇄선으로 나타난 바와 같이, 각각에 대응하는 발광 소자(332)로부터의 출사광을 집광시킴으로써 감광체 드럼(110)의 표면에 결상시킨다. 마이크로렌즈(74)의 형상이나 그 배치 방법은 도 11의 예시에 한정되지 않는다. 예를 들면, 감광체 드럼(110)측에 볼록인 마이크로렌즈가 발광 장치(33)의 기판(331)에 형성된 구성으로 할 수도 있다.
이와 같이 발광 소자(332)로부터의 출사광이 마이크로렌즈(74)에 의해 집광되는 구성에서는 발광 소자(33)와 감광체 드럼(110)의 거리가 약간 변화된 경우라도, 감광체 드럼(110)의 표면 중 발광 소자(33)로부터의 출사광이 도달하는 스폿 영역 직경의 변화가 현저하게 된다. 상술한 제 4 변형례에 의하면, 롤러(35)의 작용에 의해 발광 장치(33)와 감광체 드럼(110)의 간격을 정밀도가 좋게 대략 일정하게 유지할 수 있기 때문에, 마이크로렌즈(74)에 의해 광의 이용 효율의 향상을 도모한 구성에서도, 감광체 드럼(110)의 표면에 소기의 잠상을 정밀도가 좋게 형성할 수 있다. 즉, 발광 장치(33)와 감광체 드럼(110)의 거리를 유지할 수 있다는 효과는 도 11에 나타난 바와 같이 발광 장치(33)와 감광체 드럼(110)의 공극에 마이크로렌즈(74) 등의 광학적인 요소가 배치된 구성에서 특히 유효하다고 말할 수 있다. 또한, 각 실시예와 같이 어떤 부재도 개재하지 않고 발광 장치(33)와 감광체 드럼(110)이 근접하는 구성에 의하면, 각 발광 소자(332)로부터 출사한 광의 이용 효율의 향상이나 제조 비용의 저감을 도모할 수 있다는 이점이 있다. 또한, 감광체 드럼(110)의 표면에 충분한 광량을 도달시키기 위하여 필요하게 된 발광 소자(332)의 휘도를 줄일 수 있기 때문에, 발광 장치(33)에서의 소비전력의 저감이나 발광 소자(332)의 장기 수명화가 의도된다.
<제 5 변형례>
각 실시예에서는 발광 장치(33)를 사이에 두고 2개의 롤러(35)가 배치된 구성을 예시했지만, 롤러(35)의 개수나 각각이 배치되는 위치는 임의로 변경 가능하다. 제 1 실시예에서는 차광성의 롤러(35)에 의해 발광 소자(332)로부터의 출사광 의 확산을 억제하는 구성을 예시했지만, 발광 소자(332)로부터의 출사광의 확산이 특히문제가 되지 않으면(예를 들면 확산광을 차광하는 부재가 롤러(35)와 별개로 설치된 구성이나 렌즈 등의 광학 요소에 의해 광의 확산이 억제되는 구성), 롤러(35)가 광투과성을 가진 재료에 의해 형성된 구성이나, 롤러(35) 전체 길이가 감광체 드럼(110)의 폭보다도 짧은 치수로 된 구성도 채용 가능하다. 또한, 도 12에 나타난 바와 같이, 복수의 롤러(35)가 간격을 두고 직선 형상으로 배열된 구성으로 할 수도 있다.
<제 3 실시예>
도 13은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 화상 형성 장치의 일부 구성을 나타낸 사시도이다. 이 화상 형성 장치는 프린터나 복사기 및 팩시밀리의 인쇄 부분으로서 사용되는 장치이며, 도 13에 나타난 바와 같이, 화살표 A의 방향(부주사 방향)으로 회전 가능하게 축지지된 원통 형상의 감광체 드럼(110)과, 이 감광체 드럼(110)의 외주면(21)에 대향하는 헤드(10a)를 가진다. 이하에서는 감광체 드럼(110)의 회전축의 방향(즉 감광체 드럼(110)의 모선의 방향(주주사 방향))을 「드럼축방향 X」으로 표기한다.
도 14는 제 3 실시예에 따른 화상 형성 장치의 헤드 및 그 주변의 구성을 나타낸 단면도이며, 도 13에 나타난 요소를 드럼축방향 X에 수직한 평면으로 파단했을 때의 단면도이다. 도 13 및 도 14에 나타난 바와 같이, 헤드(10a)는 드럼축방향 X를 길이 방향으로 하여 감광체 드럼(110)의 외주면(21)에 대향하는 대략 직사각형 형상의 기판(31a)과, 감광체 드럼(110)에 대향하는 면인 드럼 대향면(Sa1)의 안쪽 의 소자 형성면(Sa2)(기판(31a)의 표면의 일부) 위에 형성된 복수의 발광 소자(38)와, 기판(31a)의 소자 형성면(Sa2) 위에 형성되어 발광 소자(38)를 덮는 밀봉체(35a)를 가진다. 밀봉체(35a)는 아크릴계나 에폭시계와 같은 각종의 수지 재료로 이루어진 막체이다. 이와 같이 밀봉체(35a)에 의해 발광 소자(38)를 피복함으로써, 외기나 수분의 부착에 기인한 발광 소자(38)의 열화를 방지할 수 있다.
도 13에 나타난 바와 같이, 밀봉체(35a)의 표면에는 복수의 탄성체(631)가 분산되어 배치된다. 각 탄성체(631)는 헤드(10a)를 감광체 드럼(110)에 대하여 탄성적으로 가압하는 수단이며, 화상 형성 장치의 하우징(60)과 헤드(10a) 사이에 개재한다. 제 3 실시예에서는 밀봉체(35a)의 표면에서의 각 코너부의 근방과 그 길이 방향에서의 중앙부에 합계 6개의 탄성체(631)가 배치된다. 이 탄성체(631)는 예를 들면, 한쪽 끝이 헤드(10a)에 고정되는 동시에 다른 끝이 하우징(60)에 고정된 코일 스프링이다. 단, 탄성체(631)의 구체적인 형태는 임의로 변경된다. 예를 들면, 판 스프링 등 다른 형태의 스프링이나 밀봉체(35a)와 하우징(60) 사이에 개삽된 고무 등 다른 여러가지의 부재를 탄성체(631)로서 채용할 수 있다.
도 13 및 도 14에 나타난 기판(31a)은 광투과성을 가진 판자 형상의 부재이며, 예를 들면 글래스(glass)나 플라스틱과 같은 재료로 이루어진다. 한편, 각 발광 소자(38)는 유기 EL 재료로 이루어진 발광층을 양극과 음극 사이에 개재시킨 소자이며, 전기 에너지의 부여에 의해 발광한다. 도 15는 기판(31a)의 소자 형성면(Sa2) 위의 구성을 나타낸 평면도이다. 도 15에 나타난 바와 같이, 다수의 발광 소자(38)는 드럼축방향 X를 따라 2 열 또는 지그재그 형상으로 배열되어, 용지 등의 기록재에 형성되어야 할 화상을 따라 선택적으로 발광한다. 각 발광 소자(38)로부터의 출사광은 기판(31a)을 투과한 후에 감광체 드럼(110)의 표면에 도달한다. 즉, 제 3 실시예에서의 헤드(10a)는 보텀 이미션 타입이다. 헤드(10a)에 의한 노광에 의해, 감광체 드럼(110)의 표면에는 원하는 화상에 따른 잠상이 형성된다. 발광 소자(38)의 배열 패턴은 도 15의 예에 한정되지 않고, 단열 또는 3 열 이상일 수도 있고 다른 적절한 패턴일 수도 있다.
다음에, 도 16은 기판(31a)의 외관을 나타낸 사시도이다. 도 16에서는 드럼 대향면(Sa1)이 상방에 위치한다(즉 도 13이나 도 14는 상하 관계가 역전하고 있다). 도 16에 나타난 바와 같이, 기판(31a)의 드럼 대향면(Sa1)은 슬라이딩면(41a)과 경사면(45a)을 포함한다. 이 중 슬라이딩면(41a)은 도 14 및 도 16에 나타난 바와 같이, 감광체 드럼(110)의 외주면(21)과 대략 동일한 곡률에서 감광체 드럼(110)과 반대측에 오목한 만곡면(오목면)이다. 즉, 슬라이딩면(41a)은 반경이 감광체 드럼(110)의 외주면(21)과 대략 동일한 원기둥면에 있어서의 내측 표면(내주면)의 일부라고 말할 수 있다. 따라서, 헤드(10a)가 탄성체(631)에 의해 감광체 드럼(110)에 가압되면, 도 14에 나타난 바와 같이, 기판(31a)의 슬라이딩면(41a)은 그 전체 영역에 걸쳐 틈이 없이 감광체 드럼(110)의 외주면(21)에 면접촉한다.
한편, 경사면(45a)은 기판(31a) 중 감광체 드럼(110)이 회전하는 방향 A의 상류측에 위치하는 측면(47a)과 슬라이딩면(41a) 사이에 위치하는 평면이며, 도 14에 나타난 바와 같이 감광체 드럼(110)의 외주면(21)의 앙각(θ1)이 예각이 되도록 상기 외주면(21)에 대하여 경사진다. 이 앙각(θ1)은 슬라이딩면(41a) 중 감광체 드럼(110)이 회전하는 방향 A의 상류측에 위치하는 가장자리(E)에서의 외주면(21)의 접선 PL과 경사면(45a)이 이루는 각도이다. 이상에서 분명하게 나타난 바와 같이, 기판(31a)은 감광체 드럼(110)측의 부분으로서 회전 방향 A에서의 상류측의 부분이 모따기 된 형상으로 되어 있다. 따라서, 도 14에 나타난 바와 같이, 슬라이딩면(41a)이 감광체 드럼(110)의 외주면(21)과 면접촉하는 것에 대해, 경사면(45a)은 감광체 드럼(110)의 외주면(21)에 공극을 두어서 대향한다. 이상에서 설명한 형상의 기판(31a)은 예를 들면, 대략 직사각형의 판재의 표면을 기계적 또는 화학적으로 연마함으로써 작성된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 제 3 실시예에서는 감광체 드럼(110)의 외주면(21)과 대략 동일한 곡률의 슬라이딩면(41a)이 상기 외주면(21)과 면접촉하기 때문에, 드럼 대향면(Sa1)이 평탄면으로 된 구성과 비교하여, 각 발광 소자(38)와 감광체 드럼(110)의 외주면(21)의 거리를 소기의 치수로 정밀도가 좋게 유지할 수 있는 효과가 얻어진다. 이 효과에 대하여 상세하게 설명하면 이하와 같다.
또한, 제 3 실시예와 대비되는 구성으로서, 도 17의 (a)에 나타난 바와 같이 드럼 대향면(Sa1)이 평탄면인 기판(31b)을 구비하는 헤드(10x)를 상정한다. 이 구성에서는 드럼 대향면(Sa1)이 감광체 드럼(110)의 외주면(21)에 선접촉하는 것에 지나지 않기 때문에, 감광체 드럼(110)에 대한 헤드(10x)의 위치나 자세가 안정되지 않는다는 문제가 있다. 예를 들면, 도 17의 (a)에 나타난 바와 같이 드럼 대향면(Sa1)이 대략 수평이 되도록 헤드(10x)를 유지하려고 해도, 드럼 대향면(Sa1)과 외주면(21)의 접촉선을 중심으로 하여 헤드(10x)가 회전하고, 이 결과로서 도 17의 (b)에 나타난 바와 같이 헤드(10x)가 경사진 자세가 될 경우가 있다. 또한, 예를 들면 감광체 드럼(110)이 회전할 때에 감광체 드럼(110)으로부터 헤드(10x)에 작용하는 마찰력이나 그 외의 요인(예를 들면 외력의 작용)에 의해, 도 17의 (c)에 나타난 바와 같이, 헤드(10x)가 본래의 위치로부터 수평 방향으로 변위할 경우도 있다. 그리고, 도 17의 (b) 및 도 17의 (c)의 어느 쪽의 경우라도, 발광 소자(38)와 감광체 드럼(110)의 외주면(21)의 거리는 도 17의 (a)에 나타낸 이상적인 경우보다도 크게 된다. 이와 같이 감광체 드럼(110)과 발광 소자(38)의 거리가 편차가 생기면, 감광체 드럼(110)의 외주면(21) 중 각 발광 소자(38)로부터의 출사광이 도달하는 영역(스폿, spot)의 면적이나 형상이 편차가 생기기 때문에, 고정밀한 화상을 정밀하게 형성하는 것이 곤란해진다는 문제가 있다.
이에 반하여, 제 3 실시예에서는 슬라이딩면(41a)이 감광체 드럼(110)의 외주면(21)과 면접촉함으로써 감광체 드럼(110)에 대한 헤드(10a)의 자세나 위치가 안정적으로 유지된다. 즉, 도 17의 (b)에 나타난 바와 같은 헤드(10a)의 경사나 도 17의 (c)에 나타난 바와 같은 헤드(10a)의 수평 방향으로의 변위는 유효하게 억제된다. 따라서, 감광체 드럼(110)과 발광 소자(38)의 거리를 고정밀에 의해 소기의 치수로 유지하여 고정밀이면서 고품질인 화상을 형성할 수 있다. 특히, 제 3 실시예에서는 밀봉체(35a)의 표면에 분산되어 배치된 복수의 탄성체(631)에 의해 헤드(10a)가 감광체 드럼(110)에 대하여 균등하게 가압되기 때문에, 슬라이딩면(41a)이 감광체 드럼(110)의 외주면(21)의 면접촉에 의해 헤드(10a)의 자세나 위치가 안정적으로 유지되는 효과를 확실하게 얻을 수 있다.
덧붙여, 제 3 실시예에서는 기판(31a)의 드럼 대향면(Sa1) 중 감광체 드럼(110)이 회전하는 방향 A의 상류측이 경사면(45a)으로 되어 있기 때문에, 드럼 대향면(Sa1)과 감광체 드럼(110)의 외주면(21)의 충돌에 기인한 외주면(21)의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다. 예를 들면 또한, 드럼 대향면(Sa1)이 경사면(45a)을 포함하지 않는 구성(즉, 예를 들면 도 27에 나타난 바와 같이 슬라이딩면과 측면이 예각을 가지고 교차하는 구성)을 상정한다. 이 구성에서는 슬라이딩면과 측면의 교차에 대응하는 코너부(이하 「헤드 코너부」라고 한다)가 외주면(21)에 접촉함으로써 외주면(21)이 손상될 경우가 있다. 특히, 감광체 드럼(110)의 횡단면이 제조상의 오차 또는 시간 경과적인 변형에 의해 진원이 아닌 경우나, 감광체 드럼(110)의 위치가 동일한 이유에 의해 본래의 위치로부터 편위된 경우에는 외주면(21) 중 본래의 표면으로부터 외측으로 돌출한 부분이 헤드 코너부에 접촉함으로써 손상하기 쉽다. 이에 반하여, 제 3 실시예의 헤드(10a)는 드럼 대향면(Sa1)이 경사면(45a)을 가진 형상(즉 헤드 코너부가 모따기 된 형상)이 되어 있기 때문에, 이와 같은 외주면(21)의 손상을 방지할 수 있는 것이다. 제 3 실시예에서는 드럼 대향면(Sa1) 중 방향 A의 상류측에만 경사면(45a)을 형성한 구성을 예시했지만, 이에 추가하여 방향 A의 하류측에 경사면(45a)과 동일한 경사면이 형성된 구성으로 할 수도 있다.
<제 4 실시예>
도 18은 제 4 실시예에 따른 화상 형성 장치의 일부 구성을 나타낸 단면도이다. 제 3 실시예에서는 헤드(10a)가 감광체 드럼(110)의 외주면(21)에 대향하는 구성을 예시했다. 이에 반하여 제 4 실시예에서는 원통 형상의 감광체 드럼(110)의 내주면에 헤드(10a)가 대향하는 구성으로 되어 있다. 제 4 실시예에 있어서의 감광체 드럼(110)은 광투과성을 가진 원통의 외주면으로 감광층을 적층하여 결정되는 원통 형상의 부재이다. 헤드(10b)는 기판(31c)이 감광체 드럼(110)의 내주면(22)과 접촉하도록, 밀봉체(35a)의 표면에 설치된 복수의 탄성체(631)에 의해 가압된다. 제 4 실시예 중 제 3 실시예와 동일한 요소에 대해서는 공통의 부호를 부여하여 그 설명을 적절하게 생략한다.
도 19는 도 18에 나타난 구성의 일부를 확대하여 나타낸 단면도이며, 도 20은 기판(31c)의 외관을 나타낸 사시도이다. 도 19에 나타난 바와 같이, 기판(31c)의 드럼 대향면(Sa1)은 감광체 드럼(110)의 내주면(22)과 면접촉하도록 형상이 선정된 슬라이딩면(41c)과 경사면(45b)을 포함한다. 슬라이딩면(41c)은 도 19 및 도 20에 나타난 바와 같이, 감광체 드럼(110)의 내주면(22)과 대략 동일한 곡률에서 감광체 드럼(110)측으로 돌출하는 만곡면(볼록면)이다. 즉, 슬라이딩면(41c)은 반직경이 감광체 드럼(110)의 내주면(22)과 대략 동일한 원기둥면에서의 외측 표면(외주면)의 일부라고 말할 수 있다. 한편, 기판(31c)의 경사면(45b)은 드럼 대향면(Sa1) 중 감광체 드럼(110)이 회전하는 방향 A을 따라 슬라이딩면(41c)의 상류측에 위치하는 평면이며, 도 19에 나타난 바와 같이 감광체 드럼(110) 내주면(22)의 앙각(θ2)이 예각이 되도록 상기 내주면(22)에 대하여 경사진다.
제 4 실시예에서도, 감광체 드럼(110)의 내주면(22)과 대략 동일한 곡률의 슬라이딩면(41c)이 상기 내주면(22)과 면접촉하기 때문에, 제 3 실시예와 동일한 이유에 의해, 각 발광 소자(38)와 감광체 드럼(110)의 내주면(22)의 거리를 높은 정밀도에 의해 소기의 치수로 유지할 수 있다. 덧붙여, 제 4 실시예에서는 헤드(10b)가 감광체 드럼(110)의 내측에 수용되기 때문에, 감광체 드럼(110)의 외측에 헤드(10a)가 배치되는 제 3 실시예의 구성과 비교하여, 헤드의 배치에 요구하는 스페이스를 삭감할 수 있다.
<제 5 실시예>
도 21은 제 5 실시예에서의 화상 형성 장치의 헤드(10c)와 감광체 드럼(110)을 수평 방향(드럼 축방향에 수직한 방향)을 따라 본 정면도이다. 또한, 도 22는 도 21에서의 XXII-XXII선을 따라 본 단면도이며, 도 23은 도 21에서의 XXIII-XXIII선을 따라 본 단면도이다. 도 21에 나타난 바와 같이, 제 5 실시예에서의 헤드(10c)(여기에서는 톱 에미션형)는 드럼축방향 X를 길이 방향으로 하는 기체(50a)와, 이 기체(50a)에 형성된 다수의 발광 소자(38)를 가진다.
제 3 실시예에서는 기판(31a)의 길이 방향(드럼축방향 X)에서의 전체 영역에 걸쳐 슬라이딩면(41a)이 분포되는 구성을 예시했다. 이에 반하여 제 5 실시예에서는 발광 소자(38)가 형성되는 기판의 길이 방향(드럼 축방향)에 있어서의 양단부만이 슬라이딩면으로서 기능하는 구성으로 되어 있다. 제 5 실시예 중 제 3 실시예와 동일한 요소에 대하여는 공통의 부호를 부여하여 그 설명을 적절하게 생략한다.
기체(50a)는 감광체 드럼(110)의 대향면에 다수의 발광 소자(38)가 배열된 제 1 부분(51)과, 그 길이 방향에서의 각 단부에 위치하는 제 2 부분(52)으로 구분된다. 제 2 부분(52)에서의 감광체 드럼(110)의 대향면은 제 1 부분(51) 중 각 발광 소자(38)가 형성되는 표면보다도 감광체 드럼(110)측으로 돌출한다. 따라서, 제 1 부분(51) 및 이에 형성된 발광 소자(38)는 도 21 및 도 23에 나타난 바와 같이, 제 1 부분(51)과 제 2 부분(52)의 단차(수 ㎛정도)에 대응된 공극(B1)을 두어 감광체 드럼(110)의 외주면(21)과 대향한다. 이와 같은 형상의 기체(50a)는 예를 들면, 대략 직사각형의 판재 중 제 1 부분(51)에 대응하는 부분을 기계적 또는 화학적으로 연삭함으로써 작성된다.
제 5 실시예에서는 도 21 및 도 22에 나타난 바와 같이, 제 2 부분(52) 중 감광체 드럼(110)의 외주면(21)에 대향하는 표면이 슬라이딩면(521)이 된다. 이 슬라이딩면(521)은 제 3 실시예의 슬라이딩면(41a)과 동일하게, 감광체 드럼(110)의 외주면(21)과 대략 동등한 곡률을 갖고 감광체 드럼(110)과 반대측으로 오목한 만곡면(오록면)이다. 따라서, 기체(50a) 중 발광 소자(38)나 슬라이딩면(521)과 반대측의 표면에 설치된 복수의 탄성체(631)(도 21 내지 도 23에서는 도시 생략)에 의해 헤드(10c)가 감광체 드럼(110)측에 가압되면, 이 제 2 부분(52)의 슬라이딩면(521)은 틈이 없이 감광체 드럼(110)의 외주면(21)에 면접촉한다. 따라서, 제 5 실시예에서도, 제 3 실시예와 동일한 효과가 얻어진다. 덧붙여, 제 5 실시예에서는 기체(50a)의 제 1 부분(51)과 그 표면에 형성된 발광 소자(38)가 감광체 드럼(110)의 외주면(21)으로부터 이간한다. 따라서, 감광체 드럼(110)의 접촉에 의해 발광 소자(38)가 파손된다는 결함을 방지할 수 있다.
제 5 실시예에서는 헤드(10c)가 감광체 드럼(110)의 외주면(21)에 대향하는 구성을 예시했지만, 제 4 실시예에 나타난 바와 같이 헤드(10c)가 감광체 드럼(110)의 내주면(22)에 대향하는 구성으로 할 수도 있다. 이 구성에서는 기체(50a) 의 제 2 부분(52) 중 감광체 드럼(110)의 내주면(22)과 대향하는 슬라이딩면(521)이 이 내주면(22)과 대략 동등한 곡률을 갖고 감광체 드럼(110)측으로 돌출한 만곡면 (볼록면)이 된다. 또한, 도 21 내지 도 23에서는 제 2 부분(52) 중 감광체 드럼(110)과 대향하는 전체 영역이 슬라이딩면(521)으로 된 구성을 예시했지만, 제 3 실시예나 제 4 실시예와 동일한 경사면(45)을 제 2 부분(52)에 형성할 수도 있다.
도 21 내지 도 23에서는 톱 에미션형의 헤드(10c)를 예시했지만, 보텀 에미션형의 헤드에도 제 5 실시예를 적용할 수 있다. 즉, 도 14나 도 19에 나타낸 기판의 드럼 대향면(Sa1) 중 길이 방향의 양단부(제 2 부분(52))를 그 외의 부분(제 1 부분(51))보다도 감광체 드럼(110)측으로 돌출시켜 슬라이딩면(521)으로 하면, 제 5 실시예와 동일한 작용 및 효과가 있다.
또한, 도 21 내지 도 23에서는 단일한 판재에 의해 기체(50a)가 형성되는 구성을 예시했지만, 제 3 실시예나 제 4 실시예와 동일한, 복수의 기판을 적층시켜서 기체를 형성하게 할 수도 있다. 또한, 후술하는 도 31이나 도 36에 나타낸 바와 같이, 기판의 표면 중 소자 형성면(Sa2)과 각 측면을 피복하는 밀봉체를 설치하여기체를 형성하게 할 수도 있다. 기체의 형성은 감광체 드럼(110)에 대향하는 면 중, 길이 방향(드럼축방향 X)의 양단부가 그 외의 부분보다도 감광체 드럼(110)측으로 돌출하게 행해진다.
<제 6 실시예>
도 24는 제 6 실시예에 따른 화상 형성 장치의 일부 구성을 나타낸 사시도이다. 또한, 도 25는 도 24에 나타난 요소를 드럼축방향 X과 수직한 평면에서 파단했 을 때의 구성을 나타낸 단면도이며, 제 3 실시예에서 참조한 도 14에 대응하고 있다. 도 24 및 도 25에 나타난 바와 같이, 제 6 실시예의 화상 형성 장치는 헤드(10a)의 주위를 둘러싸는 대략 직사각형의 테두리 형상으로 성형된 프레임 부재(65)를 가진다. 프레임 부재(65)의 내주면은 헤드(10a)의 측면에 대향한다. 단, 프레임 부재(65)는 헤드(10a)의 측면과 대향하는 부분을 가진 형상이면 충분하고, 도 24에 나타낸 형상에는 한정되지 않는다.
제 3 실시예에서는 헤드(10a) 중 감광체 드럼(110)과 반대측의 표면에 복수의 탄성체(631)가 배치되는 구성을 예시했다. 이에 반하여, 제 6 실시예에서는 헤드(10a)의 측방에 배치된 탄성체에 의해 상기 헤드(10a)가 감광체 드럼(110)측으로 가압된다. 제 6 실시예 중 제 3 실시예와 동일한 요소에 대하여는 공통의 부호를 부여하여 그 설명을 적절하게 생략한다.
프레임 부재(65)의 내주면과 헤드(10a) 측면 사이에는 복수의 탄성체(632)가 개재한다. 각 탄성체(632)의 한쪽 끝은 프레임 부재(65)의 내주면에 고정되고, 그 다른 끝은 헤드(10a)의 측면에 고정된다. 더 구체적으로는 도 24에 나타난 바와 같이, 대략 직사각형 형상의 헤드(10a) 중 긴변에 상당하는 각 측면에는 동일한 간격으로 배치된 3개의 탄성체(632)의 한쪽 끝이 고정되고, 이 측면에 대향하는 프레임 부재(65)의 내주면에는 이 탄성체(632)들의 다른 끝이 고정된다. 또한, 헤드(10a)의 짧은 변에 상당하는 각 측면에는 중앙에 1 개의 탄성체(632)의 한쪽 끝이 고정되고, 이 측면에 대향하는 프레임 부재(65)의 내주면에는 상기 탄성체(632)의 다른 끝이 고정된다.
또한, 프레임 부재(65) 중 감광체 드럼(110)과 반대측의 표면에는 복수의 탄성체(633)가 배치된다. 각 탄성체(633)는 프레임 부재(65)를 감광체 드럼(110)측으로 가압하기 위한 수단이며, 화상 형성 장치의 하우징(60)과 프레임 부재(65) 사이에 개재한다. 제 6 실시예에서는 프레임 부재(65)의 각 코너부의 근방과 그 길이 방향에서의 중앙부의 근방에 합계 6개의 탄성체(633)가 배치된다. 탄성체(632) 및 탄성체(633)는 제 3 실시예의 탄성체(631)와 동일한 요소(예를 들면 코일 스프링이나 판 스프링)이다.
이상의 구성에서는 탄성체(633)가 프레임 부재(65)를 감광체 드럼(110)측으로 압압함으로써 탄성체(632)가 연장하고, 이 탄성체(632)에 발생한 탄성력에 의해 헤드(10a)가 감광체 드럼(110)측으로 가압된다. 따라서, 제 6 실시예에서도, 제 3 실시예와 동일한 효과가 얻어진다.
이상에서는 프레임 부재(65)를 탄성체(633)에 의해 감광체 드럼(110)측으로 압압하는 구성을 예시했지만, 도 26에 나타난 바와 같이, 프레임 부재(65)가 고정되는 위치에 따라 헤드(10a)가 감광체 드럼(110)측으로 가압되는 구성으로 할 수도 있다. 즉, 이 구성에서는 각 탄성체(632) 중 프레임 부재(65)에 고정된 단부(P1)가 상기 탄성체(632) 중 헤드(10a)에 고정된 단부(P2)보다도 감광체 드럼(110)측에 위치하게 프레임 부재(65)가 하우징(60)에 고정된다. 이 구성에 의해서도, 탄성체(632)의 탄성력에 의해 헤드(10a)가 감광체 드럼(110)측으로 가압되기 때문에, 제 6 실시예와 동일한 효과가 있다. 또한, 이 구성에 의하면, 헤드(10a)나 프레임 부재(65) 중 감광체 드럼(110)과 반대측의 부위에 탄성체(633)를 배치할 필요가 없기 때문에, 헤드(10a)의 상방에 확보되어야 할 스페이스를 삭감할 수 있다.
도 24 내지 도 26에서는 제 3 실시예의 헤드(10a)가 가압되는 구성을 예시했지만, 제 4 실시예 또는 제 5 실시예에서도 동일하게, 프레임 부재(65)나 탄성체(632)와 같은 제 6 실시예의 요소에 의해 헤드(10)가 감광체 드럼(110)측으로 가압되는 구성을 채용할 수 있다.
<제 3 내지 제 6 실시예의 변형례>
상술한 제 3 내지 제 6 실시예의 각각에 대하여는 여러가지 변형을 추가할 수 있다. 구체적인 변형의 형태를 예시하면 이하와 같다. 이하의 각 형태를 적절하게 조합시킬 수도 있다.
<제 1 변형례>
제 3, 제 4 및 제 6 실시예에서는 헤드에서의 감광체 드럼(110)의 대향면이 경사면을 포함하는 구성을 예시했지만, 이 경사면은 반드시 필요한 요소는 아니다. 예를 들면, 제 3 또는 제 6 실시예의 구성에서는 기판(31a) 대신에, 도 27에 나타난 바와 같이, 드럼 대향면(Sa1)의 전체 영역이 감광체 드럼(110)의 외주면(21)과 대략 동일한 곡률의 슬라이딩면(41f)이 되는 기판(31f)을 이용할 수도 있고, 제 4 실시예의 구성에서는 도 28에 나타난 바와 같이, 드럼 대향면(Sa1)의 전체 영역이 감광체 드럼(110)의 내주면(22)과 대략 동등한 곡률의 슬라이딩면(41g)이 되는 기판(31g)을 이용할 수도 있다.
<제 2 변형례>
제 3 내지 제 6 실시예의 각각에서, 각 발광 소자(38)와 감광체 드럼(110) 사이에 광학적인 요소를 개재시킬 수도 있다. 예를 들면, 각 발광 소자(38)로부터의 출사광을 감광체 드럼(110)의 표면에 안내하는 도광체(예를 들면 광파이버)나, 각 발광 소자(38)로부터의 출사광을 집광하는 렌즈를 발광 소자(38)와 감광체 드럼(110) 사이에 개재시킬 수도 있다.
도 29는 제 3 또는 제 6 실시예를 변형하여 얻어진 제 2 변형례에 따른 화상 형성 장치의 헤드의 구성을 나타낸 단면도이다. 이 구성에서는 발광 소자(38)로부터의 출사광을 집광하기 위한 마이크로렌즈(55a)가 각 발광 소자(38)와 감광체 드럼(110) 사이에 배치되어 있다. 이 마이크로렌즈(55a)는 각각이 발광 소자(38)와 대향하도록 어레이 형상으로 배열된다. 도 29의 구성에서는 각 발광 소자(38)가 형성된 기판(31h)의 감광체 드럼(110)측에 판재(56a)가 겹치고 있다. 이 판재(56a)는 기판(31h)의 표면에 수지 재료에 의해 형성된 막체일 수도 있고, 기판(31h)의 표면에 부착된 판자 형상의 부재일 수도 있다. 기판(31h) 중 판재(56a)와 대향하는 표면에는 각 발광 소자(38)에 대응하는 위치에 만곡면 형상의 복수의 오목부(31h1)가 형성된다. 동일하게, 판재(56a) 중 기판(31h)과 대향하는 표면에도, 각 발광 소자(38)에 대응하는 위치에 만곡면 형상의 복수의 오목부(56a1)가 형성된다. 판재(56a) 중 감광체 드럼(110)의 외주면(21)과 대향하는 표면은 이 외주면(21)과 대략 동등한 곡률의 슬라이딩면(41a)으로 되어 있다.
기판(31h)의 오목부(31h1)와 판재(56a)의 오목부(56a1)에 의해 둘러싸인 공간에, 기판(31h) 및 판재(56a)와 굴절율이 상위하는 수지 재료가 충전됨으로써, 양쪽 볼록 렌즈인 마이크로렌즈(55a)가 형성된다. 이 마이크로렌즈(55a)는 각각에 대 응하는 발광 소자(38)로부터의 출사광을 집광시킴으로써 감광체 드럼(110)의 표면에 결상시킨다. 마이크로렌즈(55a)의 형상이나 그 배치 방법은 도 29의 예시에 한정되지 않는다. 예를 들면, 감광체 드럼(110)측에 볼록 마이크로렌즈가 기판 표면에 형성된 구성으로 할 수도 있다.
이와 같이 발광 소자(38)로부터의 출사광이 마이크로렌즈(55a)에 의해 집광되는 구성에서는 발광 소자(38)와 감광체 드럼(110)의 거리가 약간 변화한 경우로서도, 감광체 드럼(110)의 표면 중 발광 소자(38)로부터의 출사광이 도달하는 스폿 면적의 변화가 현저하게 된다. 본 실시예에 의하면, 감광체 드럼(110)의 표면과 대략 동등한 곡률의 슬라이딩면을 감광체 드럼(110)에 면접촉시킴으로써 각 발광 소자(38)와 감광체 드럼(110)의 표면의 거리를 정밀도가 좋게 대략 일정하게 유지할 수 있기 때문에, 마이크로렌즈(55a)에 의해 광의 이용 효율의 향상을 도모한 구성에서도, 감광체 드럼(110)의 표면에 소기의 잠상을 정밀도가 좋게 형성할 수 있다. 즉, 발광 소자(38)와 감광체 드럼(110)의 표면의 거리를 유지할 수 있다는 본 발명의 효과는 도 29에 나타난 바와 같이 발광 소자(38)와 감광체 드럼(110)의 공극에 마이크로렌즈 등의 광학적인 요소가 배치된 구성에서 특히 유효하다고 말할 수 있다.
<제 7 실시예>
도 30은 본 발명의 제 7 실시예에 따른 화상 형성 장치의 일부 구성을 나타낸 사시도이다. 이 화상 형성 장치는 프린터나 복사기 및 팩시밀리의 인쇄 부분으로서 사용되는 장치이며, 도 30에 나타난 바와 같이, 화살표 A의 방향(부주사 방 향)에 회전 가능하게 축지지된 원통 형상의 감광체 드럼(110)과, 이 감광체 드럼(110)의 외주면(21)에 대향하는 헤드(10d)를 가진다. 이하에서는 감광체 드럼(110)의 회전축의 방향(즉 감광체 드럼(110)의 모선의 방향(주주사 방향))을 「드럼축방향 X」으로 표기한다.
도 31은 도 30에 나타난 요소를 드럼축방향 X에 수직한 평면에서 파단했을 때의 구성을 나타낸 단면도이다. 도 30 및 도 31에 나타난 바와 같이, 헤드(10d)는 드럼축방향 X를 길이 방향으로 하여 감광체 드럼(110)의 외주면(21)에 대향하는 대략 직사각형 형상의 기판(32)과, 감광체 드럼(110)에 대향하는 면인 드럼 대향면(Sa1)의 안쪽의 소자 형성면(Sa2)(기판(32)의 표면의 일부) 위에 형성된 복수의 발광 소자(38)와, 기판(32)의 소자 형성면(Sa2) 위에 형성되어 발광 소자(38)를 덮는 밀봉체(36d)를 가진다. 밀봉체(36d)는 기판(32)의 표면 중 소자 형성면(Sa2)과 각 측면을 덮도록 형성된 대략 직육면체 형상의 부재이며, 예를 들면 아크릴계나 에폭시계와 같은 각종 수지 재료에 의해 형성된다. 이와 같이 밀봉체(36d)에 의해 발광 소자(38)를 피복함으로써, 외기나 수분의 부착에 기인한 발광 소자(38)의 열화를 방지할 수 있다. 제 7 실시예에 있어서의 밀봉체(36d)는 광투과성을 가진다.
도 30에 나타난 바와 같이, 헤드(10d) 중 감광체 드럼(110)과 반대측의 부위(밀봉체(36d))에는 복수의 탄성체(631)가 배치된다. 각 탄성체(631)는 헤드(10d)를 감광체 드럼(110)에 대하여 탄성적으로 가압하는 수단이며, 화상 형성 장치의 하우징(60)과 헤드(10d) 사이에 개재한다. 제 7 실시예에서는 밀봉체(36d) 중 감광체 드럼(110)과 반대측의 표면에서의 각 코너부의 근방과 그 길이 방향으로 중앙부에 합계 6 개의 탄성체(631)가 분산되어 배치된다. 이 탄성체(631)는 예를 들면, 한쪽 끝이 헤드(10d)에 고정되는 동시에 다른 끝이 하우징(60)에 고정된 코일 스프링이다. 단, 탄성체(631)의 구체적인 형태는 임의로 변경된다. 예를 들면, 판 스프링 등 다른 형태의 스프링이나 밀봉체(36d)와 하우징(60) 사이에 개삽된 고무 등 다른 여러가지의 부재를 탄성체(631)로서 채용할 수 있다.
도 30 및 도 31에 나타난 기판(32)은 예를 들면 글래스나 플라스틱과 같은 재료로 이루어진 판자 형상의 부재이다. 한편, 각 발광 소자(38)는 유기 EL 재료로 이루어진 발광층을 양극과 음극 사이에 개재시킨 소자이며, 전기 에너지의 부여에 의해 발광한다. 도 32는 기판(32)의 소자 형성면(Sa2) 위의 구성을 나타낸 평면도이다. 도 32에 나타난 바와 같이, 다수의 발광 소자(38)는 드럼축방향 X를 따라 2 열 또는 지그재그 형상으로 배열되어, 용지 등의 기록재에 형성되어야 할 화상을 따라 선택적으로 발광한다. 각 발광 소자(38)로부터의 출사광은 밀봉체(36d)를 통과한 후에 감광체 드럼(110)의 표면에 도달한다. 즉, 제 7 실시예에 있어서의 헤드(10d)는 톱 에미션형이다. 따라서, 기판(32)에 광투과성은 요구되지 않는다. 헤드(10d)에 의한 노광에 의해, 감광체 드럼(110)의 표면에는 원하는 화상에 따른 잠상이 형성된다. 발광 소자(38)의 배열 패턴은 도 32의 예에 한정되지 않고, 단열 또는 3 열 이상일 수도 있고 다른 적절한 패턴일 수도 있다.
다음에, 도 33은 밀봉체(36d) 중 감광체 드럼(110)과 대향하는 표면(이하 「드럼 대향면」이라고 한다)(Sa1)의 형상을 나타낸 사시도이다. 도 33에서는 드럼 대향면(Sa1)이 상방에 위치한다(즉 도 30이나 도 31과 상하 관계가 역전하고 있다 ). 도 33에 나타난 바와 같이, 밀봉체(36d)의 드럼 대향면(Sa1)은 슬라이딩면(41d)과 경사면(45d)을 포함한다. 이 중 슬라이딩면(41d)은 도 31 및 도 33에 나타난 바와 같이, 감광체 드럼(110)의 외주면(21)과 대략 동등한 곡률에서 감광체 드럼(110)과 반대측으로 오목한 만곡면(오목면)이다. 즉, 슬라이딩면(41d)은 반경이 감광체 드럼(110)의 외주면(21)과 대략 동등한 원기둥면에 있어서의 내측 표면(내주면)의 일부라고 할 수 있다. 따라서, 헤드(10d)가 탄성체(631)에 의해 감광체 드럼(110)으로 가압되면, 도 31에 나타난 바와 같이, 밀봉체(36d)의 슬라이딩면(41d)은 그 전체 영역에 걸쳐 틈이 없이 감광체 드럼(110)의 외주면(21)에 면접촉한다.
한편, 경사면(45d)은 밀봉체(36d) 중 감광체 드럼(110)이 회전하는 방향 A의 상류측에 위치하는 측면(47d)과 슬라이딩면(41d) 사이에 위치하는 평면이며, 도 31에 나타난 바와 같이 감광체 드럼(110)의 외주면(21)과의 앙각(θ1)이 예각이 되도록 상기 외주면(21)에 대하여 경사진다. 이 앙각(θ1)은 슬라이딩면(41d) 중 감광체 드럼(110)이 회전하는 방향 A의 상류측에 위치하는 가장자리(E)에 있어서의 외주면(21)의 접선 PL과 경사면(45d)이 이루는 각도이다. 이상에서 분명하게 나타난 바와 같이, 밀봉체(36d)는 감광체 드럼(110)측의 부분으로서 회전 방향 A에서의 상류측의 부분이 모따기 된 형상으로 되어 있다. 따라서, 도 31에 나타난 바와 같이, 슬라이딩면(41d)이 감광체 드럼(110)의 외주면(21)과 면접촉하는 것에 반해, 경사면(45d)은 감광체 드럼(110)의 외주면(21)에 공극을 두고 대향한다.
이상에서 설명한 형상의 밀봉체(36d)는 예를 들면, 몰드에 충전된 자외선 경화형이나 열경화형의 수지 재료를 자외선의 조사나 가열에 의해 경화시킨 후에 몰 드로부터 떼어내는 방법(사출성형)이나, 기판(32)의 소자 형성면(Sa2)을 덮도록 대략 직사각형 형상으로 성형된 판재를 기계적 또는 화학적으로 연삭함으로써 작성된다. 단, 전자의 사출성형에 의하면, 밀봉체(36d)를 저렴하게 대량으로 생산할 수 있는 이점이 있다. 또한, 기판(32)은 예를 들면, 이들 방법에 의해 작성된 밀봉체(36d) 중 드럼 대향면(Sa1)과 반대측의 표면을 기계적 또는 화학적으로 감삭하여 형성된 홈부에 끼워 넣어진 후에 접착제에 의해 밀봉체(36d)에 고정된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 제 7 실시예에서는 감광체 드럼(110)의 외주면(21)과 대략 동등한 곡률의 슬라이딩면(41d)이 상기 외주면(21)과 면접촉하기 때문에, 드럼 대향면(Sa1)이 평탄면으로 된 구성과 비교하여, 각 발광 소자(38)와 감광체 드럼(110)의 외주면(21)의 거리를 소기의 치수로 정밀도가 좋게 유지할 수 있는 효과가 얻어진다. 이 효과에 대하여 상세하게 설명하면 이하와 같다.
또한, 제 7 실시예와 대비되는 구성으로서, 도 34의 (a)에 나타난 바와 같이 드럼 대향면(Sa1)이 평탄면인 밀봉체(36)를 구비하는 헤드(10y)를 상정한다. 이 구성에서는 드럼 대향면(Sa1)이 감광체 드럼(110)의 외주면(21)에 선접촉하는 것에 지나지 않기 때문에, 감광체 드럼(110)에 대한 헤드(10y)의 위치나 자세가 안정하지 않다는 문제가 있다. 예를 들면, 도 34의 (a) 내지 도 34의 (c)에 나타난 바와 같이 드럼 대향면(Sa1)이 대략 수평이 되도록 헤드(10y)를 유지하려고 해도, 드럼 대향면(Sa1)과 외주면(21)의 접촉선을 중심으로 하여 헤드(10y)가 회전하고, 이 결과로서 도 34의 (b)에 나타난 바와 같이 헤드(10y)가 경사진 자세가 될 경우가 있다. 또한, 예를 들면 감광체 드럼(110)이 회전할 때에 감광체 드럼(110)으로부터 헤드(10y)에 작용하는 마찰력이나 그 외의 요인(예를 들면 외력의 작용)에 의해, 도 34의 (c)에 나타난 바와 같이, 헤드(10y)가 본래의 위치로부터 수평 방향으로 변위하는 경우도 있다. 그리고, 도 34의 (b) 및 도 34의 (c)의 어느 쪽의 경우라도, 발광 소자(38)와 감광체 드럼(110)의 외주면(21)의 거리는 도 34의 (a)에 나타낸 이상적인 경우보다도 크게 된다. 이와 같이 감광체 드럼(110)과 발광 소자(38)의 거리가 편차가 생기면, 감광체 드럼(110)의 외주면(21) 중 각 발광 소자(38)로부터의 출사광이 도달하는 영역(스폿)의 면적이나 형상이 편차가 생기기 때문에, 고정밀한 화상을 형성하는 것이 곤란해진다는 문제가 있다.
이에 반하여, 제 7 실시예에서는 슬라이딩면(41d)이 감광체 드럼(110)의 외주면(21)과 면접촉함으로써 감광체 드럼(110)에 대한 헤드(10d)의 자세나 위치가 안정적으로 유지된다. 즉, 도 34의 (b)에 나타난 바와 같은 헤드(10d)의 경사나 도 34의 (c)에 나타난 바와 같은 헤드(10d)의 수평 방향으로의 변위는 유효하게 억제된다. 따라서, 감광체 드럼(110)과 발광 소자(38)의 거리를 높은 정밀도에 의해 소기의 치수로 유지하여 고정밀이면서 고품위한 화상을 형성할 수 있다. 특히, 제 7 실시예에서는 복수의 탄성체(631)에 의해 헤드(10d)가 감광체 드럼(110)에 대하여 균등하게 가압되기 때문에, 슬라이딩면(41d)과 감광체 드럼(110)의 외주면(21)의 면접촉에 의해 헤드(10d)의 자세나 위치가 안정적으로 유지되는 효과를 확실하게 얻을 수 있다.
덧붙여, 제 7 실시예에서는 밀봉체(36d)의 드럼 대향면(Sa1) 중 감광체 드럼(110)이 회전하는 방향 A의 상류측이 경사면(45d)으로 되어 있기 때문에, 드럼 대 향면(Sa1)과 감광체 드럼(110)의 외주면(21)의 충돌에 기인한 외주면(21)의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다. 예를 들면 또한, 드럼 대향면(Sa1)이 경사면을 포함하지 않는 구성(즉, 예를 들면 도 42에 나타난 바와 같이 슬라이딩면과 측면이 예각을 가지고 교차하는 구성)을 상정한다. 이 구성에서는 슬라이딩면과 측면의 교차에 대응하는 헤드 코너부가 외주면(21)에 접촉함으로써 외주면(21)이 손상될 경우가 있다. 특히, 감광체 드럼(110)의 횡단면이 제조상의 오차 또는 시간 경과적인 변형에 의해 진원이 아닌 경우나, 감광체 드럼(110)의 위치가 동일한 이유에 의해 본래의 위치로부터 편위된 경우에는 외주면(21) 중 본래의 표면으로부터 외측으로 돌출한 부분이 헤드 코너부에 접촉함으로써 손상하기 쉽다. 이에 반하여, 제 7 실시예의 헤드(10d)는 드럼 대향면(Sa1)이 경사면(45d)을 가진 형상(즉 헤드 코너부가 모따기 된 형상)으로 되어 있기 때문에, 이와 같은 외주면(21)의 손상을 방지할 수 있는 것이다. 제 7 실시예에서는 드럼 대향면(Sa1) 중 방향 A의 상류측에만 경사면을 형성한 구성을 예시했지만, 이에 추가하여 방향 A의 하류측에 경사면(45d)과 동일한 경사면(모따기 된 부분)이 형성된 구성일 수도 있다.
이상에서는 톱 에미션형의 헤드(10d)를 예시했지만, 상술한 바와 같이, 슬라이딩면을 감광체 드럼(110)에 면접촉시키는 구성은 도 14에 나타난 바와 같이 보텀 에미션형의 헤드에도 채용될 수 있다. 도 14의 구성에서는 광투과성을 가진 대략 직사각형 형상의 기판(31a)이 드럼 대향면(Sa1)을 구성한다. 기판(31a)의 드럼 대향면(Sa1)은 감광체 드럼(110)의 외주면(21)과 대략 동등한 곡률에서 감광체 드럼(110)과 반대측에 오목한 만곡면인 슬라이딩면(41a)과, 외주면(21)과의 앙각(θ1) 이 예각이 되도록 경사진 경사면(45a)을 가진다. 이 구성에 의해서도, 기판(31a)의 슬라이딩면(41a)이 감광체 드럼(110)의 외주면(21)에 면접촉하기 때문에, 도 30 내지 도 33에 나타낸 구성과 동일하게, 헤드의 자세나 위치를 안정적으로 유지할 수 있다. 그러나, 이 구성에서는 헤드의 자세나 위치 안정화와 제조 비용의 저감을 양립하는 것이 곤란해진다. 이 점에 대하여 상세하게 설명한다.
기판은 발광 소자(38)를 형성하기 위해 높은 평탄도가 요구되기 때문에, 예를 들면 기판만큼의 평탄도가 요구되지 않는 밀봉체와 비교하여 일반적으로 고가이다. 따라서, 제조 비용을 저감한다는 관점에서 보면, 기판은 가능한 한 소형인 것이 바람직하다. 또한, 대형의 판재(소위 머더 글래스(mother glass))를 분단함으로써 복수의 기판을 작성할 경우에는 한 개의 판재로부터 작성되는 기판이 다수일수록 제조 비용이 저감되기 때문에, 이 관점에서 봐도 기판은 소형인 것이 바람직하다고 말할 수 있다. 한편, 도 14에 나타난 바와 같이 기판(31a)의 슬라이딩면(41a)을 감광체 드럼(110)의 표면에 면접촉시키는 구성에서는 감광체 드럼(110)과 면접촉하는 슬라이딩면(41a)의 면적이 클수록, 헤드의 자세나 위치를 안정시킨다는 효과(발광 소자(38)와 감광체 드럼(110)의 표면의 거리가 소기의 치수로 유지된다는 효과)가 현저하게 된다. 이와 같이, 도 14의 구성에서는 헤드의 자세나 위치 안정화와 제조 비용의 저감이 배반하는 관계에 있다. 즉, 제조 비용을 저감하기 위하여 기판(32)을 소형화했을 경우에는 헤드의 위치나 자세 안정성이 저하되고(발광 소자(38)와 감광체 드럼(110)의 거리를 유지하는 정밀도가 저하되고), 헤드 안정성을 향상시키기 위해서 기판을 대형화했을 경우에는 제조 비용이 증대한다.
이에 반하여, 도 30 내지 도 33에 나타낸 제 7 실시예에서는 기판(32)과 다른 밀봉체(36d)가 감광체 드럼(110)에 접촉하기 때문에, 감광체 드럼(110)에 접촉하는 슬라이딩면의 면적을 기판(32)의 사이즈에 관계없이 충분히 확보할 수 있다. 예를 들면, 도 31에 나타난 구성에서는 드럼축방향 X과 수직한 방향에서의 기판(32)의 폭 W1에 관계없이, 밀봉체(36d)의 드럼 대향면(Sa1)의 폭 W2을 증가시킬 수 있다. 따라서, 기판(32)의 폭 W1을 발광 소자(38)의 형성에 필요한 최저한의 치수로 선정함으로써 기판(32)의 제조 비용을 저감하면서, 밀봉체(36d)의 폭 W2을 충분히 확보하여 헤드의 자세나 위치를 유효하게 안정화(발광 소자(38)와 감광체 드럼(110)의 거리를 정밀도가 좋게 유지하는 것)할 수 있다. 즉, 제 7 실시예에 의하면, 도 14에 나타낸 구성과 비교하여, 헤드의 자세나 위치 안정화와 제조 비용의 저감을 양립할 수 있다는 이점이 있다.
또한, 도 14의 구성에서, 기판은 발광 소자(38)의 형성에 적절한 특성과, 감광체 드럼(110)의 외주면(21)에 대한 양호한 친화성(특히 외주면(21)에 대한 내마찰성)을 겸비하고 있어야 한다. 따라서, 기판의 재료나 형상을 선택하는 여지는 좁다. 이에 반하여, 제 7 실시예에서는 발광 소자(38)가 형성되는 기판의 재료와 감광체 드럼(110)에 접촉하는 밀봉체(36d)의 재료를 별개로 선정할 수 있기 때문에, 도 14에 나타낸 구성과 비교하여, 헤드 설계의 자유도를 향상시킬 수 있다는 이점도 있다.
<제 8 실시예>
도 35는 제 8 실시예에 따른 화상 형성 장치의 부분적인 구성을 나타낸 단면 도이다. 제 7 실시예에서는 헤드(10d)가 감광체 드럼(110)의 외주면(21)에 대향하는 구성을 예시했다. 이에 반해, 제 8 실시예에서는 원통 형상의 감광체 드럼(110)의 내주면에 헤드(10d)가 대향하는 구성으로 되어 있다. 제 8 실시예에 있어서 감광체 드럼(110)은 광투과성을 가진 원통의 외주면으로 감광층을 적층하여 이루어진 원통 형상의 부재이다. 헤드(10e)는 밀봉체(36e)가 감광체 드럼(110)의 내주면(22)과 접촉하도록, 복수의 탄성체(631)에 의해 감광체 드럼(110)측으로 가압된다. 제 8 실시예 중 제 7 실시예와 동일한 요소에 대하여는 공통의 부호를 부여하여 그 설명을 적절하게 생략한다.
도 36은 도 35에 나타난 헤드(10e)를 확대하여 나타낸 단면도이며, 도 37은 드럼 대향면(Sa1)에 주목하여 밀봉체(36e)의 외형을 나타낸 사시도이다. 도 36에 나타난 바와 같이, 밀봉체(36e)의 드럼 대향면(Sa1)은 감광체 드럼(110)의 내주면(22)과 면접촉하도록 형상이 선정된 슬라이딩면(41e)을 포함한다. 즉, 이 슬라이딩면(41e)은 도 36 및 도 37에 나타난 바와 같이, 감광체 드럼(110)의 내주면(22)과 대략 동등한 곡률에서 감광체 드럼(110)측으로 돌출하는 만곡면(볼록면)이다. 다시 말하면, 슬라이딩면(41e)은 반직경이 감광체 드럼(110)의 내주면(22)과 대략 동등한 원기둥면에 있어서 외측 표면(외주면)의 일부라고 말할 수 있다. 한편, 밀봉체(36e)의 경사면(45e)은 드럼 대향면(Sa1) 중 감광체 드럼(110)이 회전하는 방향 A을 따라 슬라이딩면(41e)의 상류측에 위치하는 평면이며, 도 36에 나타난 바와 같이 감광체 드럼(110)의 내주면(22)과의 앙각(θ2)이 예각이 되도록 상기 내주면(22)에 대하여 경사진다.
제 8 실시예에서도, 감광체 드럼(110)의 내주면(22)과 대략 동등한 곡률의 슬라이딩면(41e)이 상기 내주면(22)과 면접촉하기 때문에, 제 7 실시예와 동일한 효과가 있다. 덧붙여, 제 8 실시예에서는 헤드(10e)가 감광체 드럼(110)의 내측에 수용되기 때문에, 감광체 드럼(110)의 외측에 헤드(10d)가 배치되는 제 7 실시예의 구성과 비교하여, 헤드의 배치에 요구하는 스페이스를 삭감할 수 있다.
<제 9 실시예>
도 38은 제 9 실시예에 따른 화상 형성 장치의 헤드(10d) 및 감광체 드럼(110)의 구성을 나타낸 사시도이다. 또한, 도 39는 도 38에 나타난 요소를 드럼축방향 X과 수직한 평면에서 파단했을 때의 구성을 나타낸 단면도이며, 제 7 실시예에서 참조한 도 31에 대응하고 있다. 도 38 및 도 39에 나타난 바와 같이, 제 9 실시예의 화상 형성 장치는 헤드(10d)의 주위를 둘러싸는 대략 직사각형의 테두리 형상으로 성형된 프레임 부재(65)를 가진다. 프레임 부재(65)의 내주면은 헤드(10d)의 측면에 대향한다. 단, 프레임 부재(65)는 헤드(10d)의 측면과 대향하는 부분을 가진 형상이면 충분하고, 도 38에 나타낸 형상에는 한정되지 않는다.
제 7 실시예에서는 헤드(10d) 중 감광체 드럼(110)과 반대측의 표면에 복수의 탄성체(631)가 배치되는 구성을 예시했다. 이에 반하여, 제 9 실시예에서는 헤드(10d)의 측방에 배치된 탄성체에 의해 상기 헤드(10d)가 감광체 드럼(110)측으로 가압된다. 제 9 실시예 중 제 7 실시예와 동일한 요소에 대하여는 공통의 부호를 부여하여 그 설명을 적절하게 생략한다.
프레임 부재(65)의 내주면과 헤드(10d)의 측면 사이에는 복수의 탄성체(632) 가 개재한다. 각 탄성체(632)의 한쪽 끝은 프레임 부재(65)의 내주면에 고정되고, 그 다른 끝은 헤드(10d)의 측면에 고정된다. 더 구체적으로는 도 38에 나타난 바와 같이, 대략 직사각형 형상의 헤드(10d) 중 긴변에 상당하는 각 측면에는 동일한 간격으로 배치된 3개의 탄성체(632)의 한쪽 끝이 고정되고, 이 측면에 대향하는 프레임 부재(65)의 내주면에는 이 탄성체(632)들의 다른 끝이 고정된다. 또한, 헤드(10d)의 짧은 변에 상당하는 각 측면에는 중앙에 1 개의 탄성체(632)의 한쪽 끝이 고정되고, 이 측면에 대향하는 프레임 부재(65)의 내주면에는 상기 탄성체(632)의 다른 끝이 고정된다.
또한, 프레임 부재(65) 중 감광체 드럼(110)과 반대측의 표면에는 복수의 탄성체(633)가 배치된다. 각 탄성체(633)는 프레임 부재(65)를 감광체 드럼(110)측으로 가압하기 위한 수단이며, 화상 형성 장치의 하우징(60)과 프레임 부재(65) 사이에 개재한다. 제 9 실시예에서는 프레임 부재(65)의 각 코너부의 근방과 그 길이 방향에서의 중앙부의 근방에 합계 6개의 탄성체(633)가 배치된다. 탄성체(632) 및 탄성체(633)는 제 7 실시예의 탄성체(631)와 동일한 요소(예를 들면 코일 스프링이나 판 스프링)이다.
이상의 구성에서는 탄성체(633)가 프레임 부재(65)를 감광체 드럼(110)측으로 가압함으로써 탄성체(632)가 연장되고, 이 탄성체(632)에 발생한 탄성력에 의해 헤드(10d)가 감광체 드럼(110)측으로 가압된다. 따라서, 제 9 실시예에서도, 제 7 실시예와 동일한 효과가 얻어진다.
이상에서는 프레임 부재(65)를 탄성체(633)에 의해 감광체 드럼(110)측으로 가압하는 구성을 예시했지만, 도 40에 나타난 바와 같이 프레임 부재(65)가 고정되는 위치에 따라 헤드(10d)가 감광체 드럼(110)측으로 가압되는 구성으로 할 수도 있다. 즉, 이 구성에서는 각 탄성체(632) 중 프레임 부재(65)에 고정된 단부(P1)가 상기 탄성체(632) 중 헤드(10d)에 고정된 단부(P2)보다도 감광체 드럼(110)측으로 위치하도록 프레임 부재(65)가 하우징(60)에 고정된다. 이 구성에 의해서도, 탄성체(632)의 탄성력에 의해 헤드(10d)가 감광체 드럼(110)측으로 가압되기 때문에, 상기와 동일한 효과가 있다. 또한, 이 구성에 의하면, 헤드(10d)나 프레임 부재(65) 중 감광체 드럼(110)과 반대측의 부위에 탄성체(633)를 배치할 필요가 없기 때문에, 헤드(10d)의 상방에 확보되어야 할 스페이스를 삭감할 수 있다.
도 38 내지 도 40에서는 제 7 실시예의 헤드(10d)가 가압되는 구성을 예시했는데, 제 8 실시예에서도 동일하게, 프레임 부재(65)나 탄성체(632)와 같은 제 9 실시예의 요소에 의해 헤드(10)가 감광체 드럼(110)측으로 가압되는 구성을 채용할 수 있다.
<제 7 내지 제 9 실시예의 변형례>
상술한 제 7 내지 제 9 실시예의 각각에 대해서는 여러가지 변형을 추가할 수 있다. 구체적인 변형의 형태를 제 8 및 제 9 변형례로서 이하에 예시한다. 제 8 및 제 9 변형례를 적절하게 조합시킬 수도 있다.
<제 1 변형례>
제 7 내지 제 9 실시예에서는 드럼 대향면(Sa1)이 경사면을 포함하는 구성을 예시했지만, 이 경사면은 반드시 필요한 요소는 아니다. 예를 들면, 밀봉체(36d)대 신에, 제 7 또는 제 9 실시예의 구성에서는 도 41에 나타난 바와 같이, 드럼 대향면(Sa1)의 전체 영역이 감광체 드럼(110)의 외주면(21)과 대략 동등한 곡률의 슬라이딩면(41j)으로 된 밀봉체(36a)를 이용할 수도 있고, 제 8 실시예의 구성에서는 도 42에 나타난 바와 같이, 드럼 대향면(Sa1)의 전체 영역이 감광체 드럼(110)의 내주면(22)과 대략 동등한 곡률의 슬라이딩면(41k)으로 된 밀봉체(36b)를 이용할 수도 있다.
<제 2 변형례>
제 7 내지 제 9 실시예의 각각에서, 각 발광 소자(38)와 감광체 드럼(110) 사이에 광학적인 요소를 개재시킬 수도 있다. 예를 들면, 각 발광 소자(38)로부터의 출사광을 감광체 드럼(110)의 표면에 안내하는 도광체(예를 들면 광파이버)나, 각 발광 소자(38)로부터의 출사광을 집광하는 렌즈를 발광 소자(38)와 감광체 드럼(110) 사이에 개재시킬 수도 있다.
도 43은 제 7 또는 제 9 실시예를 변형하여 얻어진 제 2 변형례에 따른 화상 형성 장치의 헤드의 구성을 나타낸 단면도이다. 이 구성에서는 발광 소자(38)로부터의 출사광을 집광하기 위한 마이크로렌즈(55b)가 각 발광 소자(38)와 감광체 드럼(110) 사이에 배치되어 있다. 이 마이크로렌즈(55b)들은 각각 발광 소자(38)와 대향하도록 어레이 형상으로 배열된다. 도 43의 구성에서는 각 발광 소자(38)를 덮는 밀봉체(36c)가 감광체 드럼(110)측으로 판재(56b)가 겹쳐 있다. 이 판재(56b)는 밀봉체(36c)의 표면에 수지 재료에 의해 형성된 막체일 수도 있고, 밀봉체(36c)의 표면에 부착된 판자 형상의 부재일 수도 있다. 밀봉체(36c) 중 판재(56b)와 대향하 는 표면에는 각 발광 소자(38)에 대응하는 위치에 만곡면 형상의 복수의 오목부(36c1)가 형성된다. 동일하게, 판재(56b) 중 밀봉체(36c)와 대향하는 표면에도, 각 발광 소자(38)에 대응하는 위치에 만곡면 형상의 복수의 오목부(56b1)가 형성된다. 판재(56b) 중 감광체 드럼(110)의 외주면(21)과 대향하는 표면은 이 외주면(21)과 대략 동등한 곡률의 슬라이딩면(41m)으로 되어 있다.
밀봉체(36c)의 오목부(36c1)와 판재(56b)의 오목부(56b1)에 의해 둘러싸인 공간에, 밀봉체(36c) 및 판재(56b)는 굴절율이 상위하는 수지 재료가 충전됨으로써, 양쪽 볼록 렌즈인 마이크로렌즈(55b)가 형성된다. 이 마이크로렌즈(55b)들은 각각에 대응하는 발광 소자(38)로부터의 출사광을 집광시킴으로써 감광체 드럼(110)의 표면에 결상시킨다. 마이크로렌즈(55b)의 형상이나 그 배치 방법은 도 43의 예시에 한정되지 않는다. 예를 들면, 감광체 드럼(110)측에 볼록 마이크로렌즈가 밀봉체 표면에 형성된 구성으로 할 수도 있다.
이와 같이 발광 소자(38)로부터의 출사광이 마이크로렌즈(55b)에 의해 집광되는 구성에서는 발광 소자(38)와 감광체 드럼(110)의 거리가 근소하게 변화된 경우라도, 감광체 드럼(110)의 표면 중 발광 소자(38)로부터의 출사광이 도달하는 스폿의 면적 변화가 현저하게 된다. 본 실시예에 의하면, 감광체 드럼(110)의 표면과 대략 동등한 곡률의 슬라이딩면을 감광체 드럼(110)에 면접촉시킴으로써 각 발광 소자(38)와 감광체 드럼(110)의 표면의 거리를 정밀도가 좋게 대략 일정하게 유지할 수 있기 때문에, 마이크로렌즈(55b)에 의해 광의 이용 효율의 향상을 도모한 구성에서도, 감광체 드럼(110)의 표면에 소기의 잠상을 정밀도가 좋게 형성할 수 있 다. 즉, 발광 소자(38)와 감광체 드럼(110)의 표면의 거리를 유지할 수 있다는 본 발명의 효과는 도 43에 나타난 바와 같이 발광 소자(38)와 감광체 드럼(110)의 공극에 마이크로렌즈(55b) 등의 광학적인 요소가 배치된 구성에서 특히 유효하다고 말할 수 있다.
<제 3 변형례>
제 1 내지 제 9 실시예에서는 유기 EL 재료로 이루어진 발광층을 포함하는 발광 소자를 예시했지만, 무기 EL 재료로 이루어진 발광층을 포함하는 발광 소자가 배열된 헤드나 LED(Light Emitting Diode)가 발광 소자로 배열된 헤드를 이용하여, 상술한 각 실시예나 각 변형례에 따른 형태를 실현할 수도 있다. 즉, 유기 EL 재료로 이루어진 발광층을 포함하는 발광 소자뿐만 아니라, 전기 에너지의 부여에 의해 발광하는 소자도 사용 가능하다.
<제 10 내지 제 13 실시예>
도 44는 본 발명의 제 10 내지 제 13 실시예에 따른 화상 형성 장치의 요부를 나타낸 단면도이다. 도 44에 나타낸 바와 같이, 각 실시예에 따른 화상 형성 장치는 모두, 감광체 드럼이나 감광체 벨트 등의 상담지체(110a)와, 상담지체(110a)에 잠상을 형성하는 헤드(10)를 가진다. 상담지체(110a)는 화상 형성 장치의 하우징에 지지되어 있고, 잠상이 형성되는 상담지면(S110)을 가진다. 상담지면(S110)은 잠상이 형성될 때에는 도면 중에 화살표로 나타낸 방향 A3으로 진행한다. 헤드(10)는 화상 형성 장치의 하우징에 지지되어 있고, 상담지면(S110)에 접하는 접촉면(S10)을 가지고, 접촉면(S10)으로부터 상담지면(S110)을 향하여 광을 조사한다. 이 조사에 의해, 상담지면(S110)에 잠상이 형성된다. 헤드(10)로부터의 조사광은 방향 A3으로 진행하는 상담지면(S110)을 횡단하는 방향 X1(도 44의 지면수직방향)을 따라 열을 이룰 수 있는 것이며, 헤드(10)로부터의 조사 및 상담지면(S110)의 진행에 의해, 상담지면(S110)에 형성되는 잠상은 2차원 패턴이 된다. 방향 X1은 상담지체(110a)가 감광체 드럼의 경우에는 드럼축방향 X에 일치한다. 이후, 본 발명의 제 10 내지 제 13 실시예에 대하여 상세하게 설명한다. 이 설명에서 참작되는 단면도에서는 요부에만 해칭이 처리되어 있다. 또한, 각 실시예에 따른 화상 형성 장치가 서로 다른 것은 헤드(10)의 구성뿐이기 때문에, 이후의 설명에서는 헤드(10)의 구성에 착안한다. 헤드(10)는 제 10 실시예에서는 헤드(200), 제 11 실시예에서는 헤드(300), 제 12 실시예에서는 헤드(201), 제 13 실시예에서는 헤드(301)로 표기되어 있다.
<제 10 실시예>
도 45는 본 발명의 제 10 실시예에 따른 화상 형성 장치의 헤드(200)의 구성을 나타낸 평면도이다. 도 45에 나타낸 바와 같이, 헤드(200)에서는 다수의 발광 소자(205)가 방향 X1을 따라 2 열 또는 지그재그 형상으로 배열되어 있다. 이 발광 소자(205)들은 판자 형상의 밀봉 기판(230)에 의해 덮여져 있다. 밀봉 기판(230)의 표면은 출사면(S200)이 되어 있고, 이면(裏面)은 발광 소자(205)에 대향하고 있다. 출사면(S200)은 도 44의 접촉면(S10)이다. 밀봉 기판(230)의 발광 소자(205)에 겹치는 부분에는 원기둥 형상의 광도파로(235)가 발광 소자(205)마다 형성되어 있다.
도 46은 도 45의 C-C'단면도이다. 도 46에 나타낸 바와 같이, 헤드(200)는 다수의 발광 소자(205)를 평판(平板) 형상의 주기판(220)과 평판 형상의 밀봉 기판(230) 사이에 두는 구성을 가진다. 주기판(220)은 글래스, 석영 또는 플라스틱에 의해 형성되어 있고, 이 주기판(220) 위에 발광 소자(205)가 형성되어 있다. 발광 소자(205)는 전기 에너지를 받아서 광을 발하는 유기 EL 소자이며, 발광 소자(205)가 형성되는 영역은 산화막(260)과 산화막(260) 위에 형성된 격벽(뱅크)(270)에 의해 구획되어 있다. 각 영역에서는 주기판(220)측에서부터 순차로, 음극으로서 기능하는 전극(240), 유기 EL 재료로 형성되어 면발광하는 발광층(210), 광투과성의 정공 주입층(250), 양극으로서 기능하는 투명 전극(280)이 적층되어 있다.
발광 소자(205)가 형성된 주기판(220)에는 주기판(220)과 협동하여 발광 소자(205)를 밀봉하도록 밀봉 기판(230)이 겹쳐 고정되어 있다. 이 밀봉에 의해, 발광 소자(205)가 외기(특히 수분 및 산소)로부터 격리되어, 그 열화가 억제된다. 주기판(220)에 대한 밀봉 기판(230)의 고정에는 광투과성의 접착제(290)를 사용할 수 있다. 접착제(290)로서는 예를 들면 열경화형 접착제 또는 자외선 경화형 접착제를 사용할 수 있다.
이 분야에서 사용되는 밀봉의 종류에는 밀봉 기판(230)의 한면 전체를 접착제(290)에 의해 주기판(220)에 접합하는 막밀봉과, 밀봉 기판(230)의 둘레부를 접착제(290)에 의해 주기판(220)에 접합하여 발광 소자(205)의 주위에 밀봉 기판(230)과 주기판(220)으로 획정(畵定)되는 공간을 설치하는 캡 밀봉이 있다. 캡 밀봉에서는 이 공간내에 건조제가 배치된다. 제 10 실시예에서는 막밀봉을 사용하고 있지만, 캡 밀봉을 이용하는 것도 가능하다.
밀봉 기판(230)은 평판(231) 내에 다수의 광도파로(235)를 배합하여 구성되어 있다. 평판(231)으로서는 글래스, 금속, 세라믹, 또는 플라스틱으로 형성된 것을 사용할 수 있다. 각 광도파로(235)는 밀봉 기판(230)을 그 표면으로부터 이면까지 관통하고 있고, 그 중심축은 밀봉 기판(230)의 두께 방향을 따르고, 그 외주면은 평판(231)에 의해 덮어져 있다. 광도파로(235)의 선단면 중, 발광 소자(205)측의 것은 밀봉 기판(230)의 이면의 일부가 되어 있고, 반대측의 것은 밀봉 기판(230)의 표면(출사면(S200))의 일부가 되어 있다. 광도파로(235)의 발광 소자(205)측의 선단면은 출사면(S200)측에서 보면, 대응하는 발광 소자(205)의 발광층(210)을 덮고 있다.
또한, 광도파로(235)는 광투과성을 가진 재료로 형성되어 있다. 이 재료의 굴절율은 접착제(290)의 굴절율보다 크거나 같고, 평판(231)을 형성하는 재료의 굴절율보다도 크다.
또한, 광도파로(235)는 평판(231)에 고정되어 있다. 이 고정의 방법은 임의이지만, 광도파로(235)의 외주면과 평판(231)이 접하지 않는 방법을 사용할 경우에는 주의가 필요하다. 그러한 방법으로서는 광도파로(235)를 접착제에 의해 평판(231)에 고정하는 방법을 생각할 수 있다. 이 경우, 광도파로(235)를 형성하는 재료보다도 굴절율이 작은 접착제를 사용할 필요가 있다. 즉, 광도파로(235)의 외주면이 상기 재료보다도 굴절율이 작은 재료로 덮여 있어야 한다.
도 47은 헤드(200)에서의 광학적 작용을 설명하기 위한 단면도이다. 헤드(200)에서는 전극(240) 및 투명 전극(280)에 의해 전압이 인가되면, 이 사이에 끼 워진 발광층(210)들이 발광한다. 발광층(210)에서 밀봉 기판(230)으로 진행하는 광의 대부분은 밀봉 기판(230)에 거의 직교하는 방향에 따라 직진하고, 정공 주입층(250), 투명 전극(280) 및 접착제(290)를 투과하여 밀봉 기판(230)의 이면에, 더 구체적으로는 광도파로(235)의 발광 소자(205)측의 선단면에 도달한다. 광도파로(235)를 형성하는 재료의 굴절율은 접착제(290)의 굴절율보다 크거나 같기 때문에, 이 선단면에 도달한 광의 모두가 광도파로(235)에 입사하기 쉽다. 따라서, 도달한 광의 대부분이 광도파로(235)에 입사하여 광도파로(235) 내를 진행한다.
광도파로(235) 내를 진행하는 광은 광도파로(235)의 주면(周面)에 도달하면, 그 대부분이 전반사된다. 즉, 광도파로(235)가 대구경을 갖는 1 개의 광파이버 코어로서 기능하여, 입사한 광을 안내한다. 전반사가 일어나는 것은 광도파로(235)의 주면에 도달하는 광의 진행 방향과 상기 주면과 이루는 각이 극도로 작게 되는 것이 보통이기 때문이다. 다시 말하면, 광도파로(235)의 주면에서의 입사각이 극도로 크게 되는 것이 보통이기 때문이다. 보다 상세하게 서술하면 다음과 같다.
광도파로(235)를 형성하는 재료의 굴절율은 그 주면을 덮고 있는 재료(예를 들면 평판(231)을 형성하는 재료나 접착제)의 굴절율보다도 크기 때문에, 광도파로(235) 내를 진행하는 광은 상기 주면에서 전반사될 수 있다. 단, 전체 반사하기 위해서는 입사각이 상기 2 개의 굴절율의 비율에 의거하여 결정된 임계각 이상일 필요가 있다. 그러나, 상술한 바와 같이 주면에서의 입사각이 극히 크게 되는 것이 보통이기 때문에, 극단적인 임계각이 되는 재료를 사용하지 않는 한, 주면에 도달한 광의 대부분이 전반사된다. 말할 필요도 없지만, 충분히 많은 광이 전체 반사되 도록 광도파로(235)를 형성하는 재료 및 그 주면을 덮고 있는 재료를 결정하는 것이 바람직하다.
이와 같이 하여, 광도파로(235) 내를 진행하는 광은 광도파로(235)에 안내되어 출사면(S200)측의 선단면으로부터 출사한다. 이에 의해, 출사면(S200)에 스폿 화상(광상)이 형성된다.
도 48은 헤드(200)에 의해 형성되는 스폿 화상을 나타낸 도면이다. 이 스폿 화상의 형상, 크기 및 형성 위치는 광도파로(235)의 출사면(S200)측의 선단면과 일치한다. 또한, 이 스폿 화상의 휘도의 분포는 대략 균일하게 된다. 또한, 발광층(210)으로부터의 광이 접착제(290)와 광도파로(235)의 경계면에서 완전히 반사되지 않기 때문에, 발광층(210)으로부터의 광의 이용 효율이 더 향상된다.
또한, 밀착 부분의 마모에 의해 밀봉 기판(230)이 얇아지고, 광도파로(235)가 짧아져도, 광도파로(235)는 주면에서의 전반사에 의해 광을 안내하는 기둥 형상의 물체로서, 그 중심축은 마모에 의한 접촉면의 후퇴 방향을 따르고 있기 때문에, 출사면(S200)에 노출되는 광도파로(235) 선단면의 형상 및 크기는 거의 변화하지 않는다. 따라서, 출사면(S200)에 형성되는 스폿 화상의 형상 및 크기도 거의 변화하지 않는다.
이상에서 설명한 바와 같이, 제 10 실시예에 따른 화상 형성 장치에 의하면, 헤드(200)와 상담지체(110a)가 접촉하는 밀착 노광인 것에도 불구하고, 발광층(210)으로부터의 광을 밀봉 기판(230)에서 확대하지 않고 안내하여 선명한 스폿 화상을 안정하게 얻을 수 있다. 즉, 스폿 화상의 면적이나 형상의 편차를 더 작게 유 지할 수 있다. 이 효과는 인쇄 품질의 향상 및 안정에 기여한다. 또한, 광도파로는 주기판정도의 면정밀도가 요구되지 않는 밀봉 기판에 형성되기 때문에, 광도파로가 주기판에 형성되는 타입의 헤드를 가진 화상 형성 장치와 비교하여, 제조가 용이해진다.
다음에, 헤드(200)의 제조 방법의 일례에 관하여 설명한다.
도 49는 헤드(200) 제조 방법의 일례에 있어서 최초의 공정을 나타낸 도면이다. 도 49에 나타낸 바와 같이, 우선, 평판(231)에 다수의 원기둥 형상의 구멍을 뚫는다. 이 구멍들은 후에 메워져 광도파로(235)가 되기 때문에, 선단면이 발광층(210)을 덮을 수 있도록, 펀칭이 행해진다. 펀칭의 방법으로서는 평판(231)을 형성하는 재료에 적절한 공지의 방법이 채용 가능하다. 예를 들면, 평판(231)이 글래스로 형성되어 있는 경우에는 불산에 의해 에칭하여 펀칭하는 방법을 채용할 수 있다. 또한 예를 들면, 평판(231)을 자외선 경화형 수지로 형성할 수 있는 경우에는 마스크를 통하여 평판(231)의 일부에 자외선을 조사하여 경화시키고, 비경화 부분을 절삭하는 방법을 채용할 수 있다.
도 50은 도 49의 다음 공정을 나타낸 도면이다. 도 50에 나타낸 바와 같이, 구멍을 메워, 광도파로(235)가 형성된 밀봉 기판(230)을 작성한다. 이 구멍을 메우는 것은 밀봉 기판(230)의 표면 및 이면의 각각의 면이 하나가 되도록, 펀칭된 구멍에, 광도파로(235)를 형성하는 재료인 수지를 집어 넣는 작업이다. 구멍을 메우는 방법으로서는 스퀴지로 수지를 집어 넣는 방법이나, 잉크젯 등의 디스펜서(dispenser)에 의해 도포하는 방법 등이 있다. 구멍을 메우는 것에 의해 밀봉 기판 (230)을 작성할 경우에는 광도파로(235)를 형성하는 재료가 수지에 한정되지만, 다른 수법에 의해 밀봉 기판(230)을 작성할 경우에는 이에 한정되는 것은 아니다.
도 51은 도 50의 다음 공정을 나타낸 도면이다. 도 51에 나타낸 바와 같이, 주기판(220) 위에 다수의 발광 소자(205)를 형성한다.
도 52는 도 51의 다음 공정을 나타낸 도면이다. 도 52에 나타낸 바와 같이, 주기판(220)의 발광 소자(205)가 형성된 면(또는 밀봉 기판(230)의 이면)에 접착제(290)를 도포하고, 이 접착제(290)에 의해 밀봉 기판(230)을 주기판(220)에 접착하여 고정한다. 이 때, 주기판(220) 및 밀봉 기판(230)은 각 광도파로(235)의 주기판(220)에 대향하는 선단면이 대응하는 발광 소자(205)의 발광층(210)을 덮게 배치된다. 이와 같이 하여 헤드(200)가 완성된다.
상술한 바와 같이, 이 제조 방법에서는 기판의 절삭이 필요하게 된다. 그러나, 절삭되는 것은 밀봉 기판이고, 주기판은 절삭되지 않는다. 따라서, 높은 이용 효율이 요구되는 주기판의 이용 효율이 저하되지 않는다는 양산시에 유효한 효과가 있다.
<제 11 실시예>
도 53은 본 발명의 제 11 실시예에 따른 화상 형성 장치의 헤드(300) 구성을 나타낸 단면도이다. 이 헤드(300)가 도 46의 헤드(200)와 크게 다른 점은 밀봉 기판이 아니라, 주기판에 광도파로가 형성되어 있다는 점이다. 이 차이점에 기인하여, 헤드(300)에서는 발광 소자(205)대신에 발광 소자(305)가 사용되고, 평판(231)이 그대로 밀봉 기판으로서 사용되며, 주기판(220)대신에 주기판(320)이 사용되어 있다.
또한, 주기판(320)의 발광 소자(305)가 형성되어 있는 면의 안쪽의 면이 출사면(S300)으로 되어 있다. 출사면(S300)은 도 44의 접촉면(S10)이다. 발광 소자(305)가 발광 소자(205)와 다른 점은 음극으로서 기능하는 전극(240)대신에 양극으로서 기능하는 투명 전극(340), 양극으로서 기능하는 투명 전극(280)대신에 음극으로서 기능하는 전극(380)을 가진 점뿐이다.
주기판(320)은 평판(321) 내에 원기둥 형상의 광도파로(323)를 발광 소자(305)마다 형성하여 구성되어 있다. 각 광도파로(323)는 대응하는 발광 소자(305)에 겹쳐 있다. 평판(321)으로서는 글래스, 석영 또는 플라스틱으로 형성된 것을 사용할 수 있다. 각 광도파로(323)는 주기판(320)을 그 표면으로부터 이면까지 관통하고 있고, 그 중심축은 주기판(320)의 두께 방향을 따르고 있으며, 그 외주면은 평판(321)에 의해 덮어져 있다. 광도파로(323)의 선단면 중, 발광 소자(305)측의 것은 주기판(320) 이면의 일부가 되어 있고, 반대측의 것은 주기판(320)의 표면(출사면(S300))의 일부가 되어 있다.
또한, 광도파로(323)의 발광 소자(305)측의 선단면은 출사면(S300)측에서 보면, 대응하는 발광 소자(305)의 발광층(210)을 덮고 있다. 또한, 광도파로(323)는 광투과성을 가진 재료로 형성되어 있다. 이 재료의 굴절율은 평판(321)을 형성하는 재료의 굴절율보다도 크다. 즉, 광도파로(323)는 평판(321)에 고정되어 있고, 그 외주면이 상기 재료보다도 굴절율이 작은 재료로 덮여져 있다.
도 54는 헤드(300)에 있어서의 광학적 작용을 설명하기 위한 단면도이다. 헤 드(300)에서는 투명 전극(340) 및 전극(380)에 의해 전압이 인가되면, 이 사이에 끼워진 층(210)들이 발광한다. 발광층(210)에서 주기판(320)으로 진행하는 광의 대부분은 주기판(320)에 거의 직교하는 방향을 따라서 직진하고, 전극(340)을 투과하여 주기판(320)의 이면에, 더 구체적으로는 광도파로(323)의 발광 소자(305)측의 선단면에 도달한다. 이 선단면에 도달한 광은 광도파로(323)에 입사하고, 광도파로(323) 내를 진행한다. 광도파로(323)가 대구경을 갖는 1 개의 광파이버 코어로서 기능하기 때문에, 광도파로(323)에 입사한 광의 대부분은 광도파로(323)에 안내되어 출사면(S300)측의 선단면으로부터 출사한다.
제 11 실시예에 따른 화상 형성 장치에 의하면, 제 10 실시예에 따른 화상 형성 장치와 동일한 효과가 있다. 단, 광도파로는 주기판에 형성되기 때문에, 광도파로를 밀봉 기판에 형성하는 것에 의해 얻어진 효과를 얻을 수 없다.
또한, 제 11 실시예에 따른 화상 형성 장치에서는 광도파로(323)가 주기판(320)에 형성되어 있기 때문에, 제 10 실시예에 따른 화상 형성 장치와 비교하여 발광층으로부터 광도파로까지의 거리가 짧다. 이는 스폿 화상의 휘도의 향상에 기여한다.
<제 12 실시예>
도 55는 본 발명의 제 12 실시예에 따른 화상 형성 장치의 헤드(201) 구성을 나타낸 평면도이다. 도 55에 나타낸 바와 같이, 헤드(201)에서는 다수의 발광 소자(205)가 방향 X1을 따라 2 열 또는 지그재그 형상으로 배열되어 있다. 이 발광 소자(205)들은 밀봉 기판(238)에 의해 덮어져 있고, 또한 밀봉 기판(238)의 홈(오목 부)(239) 내에 매립된 평판 형상의 광도파판(236)에 의해 덮어져 있다. 광도파판(236)의 표면은 출사면(S201)으로 되어 있고, 이면은 밀봉 기판(238)을 통하여 발광 소자(205)에 대향하고 있다. 출사면(S201)은 스폿 화상이 형성되는 면이며, 도 44의 접촉면(S10)의 일부를 이루고 있다. 광도파판(236)의 발광 소자(205)에 겹치는 부분에는 원기둥 형상의 광도파로(233)가 발광 소자(205)마다 형성되어 있다.
도 56은 도 55의 G-G'단면도이다. 도 56에 나타낸 바와 같이, 헤드(201)는 다수의 발광 소자(205)를 평판 형상의 주기판(220)과 밀봉 기판(238) 사이에 두는 구성을 가진다. 발광 소자(205)가 형성된 주기판(220)에는 주기판(220)과 협동하여 발광 소자(205)를 밀봉하도록 밀봉 기판(238)이 겹쳐서 고정되어 있다. 주기판(220)에서의 밀봉 기판(238)의 고정에는 광투과성의 접착제(290)가 사용된다.
밀봉 기판(238)은 발광 소자(205)에 대향하는 면(이면)의 안쪽 면(표면)측에 홈(239)이 형성된 평판이다. 홈(239)의 저면은 평탄하게 되어 있다. 밀봉 기판으로서는 일반적으로, 글래스, 금속, 세라믹, 또는 플라스틱으로 형성된 것을 사용할 수 있지만, 밀봉 기판(238)은 발광층(210)로부터의 광을 투과시킬 필요가 있기 때문에, 광투과성도 가진 재료로 형성되어 있다. 또한, 밀봉 기판(238)을 형성하는 재료의 굴절율은 접착제(290)의 굴절율보다 크거나 같다.
광도파판(236)은 그 이면이 홈(239)의 저면에 접하도록 밀봉 기판(238)에 고정되어 있다. 광도파판(236)의 고정 방법으로서는 임의의 방법이 채용 가능하지만, 그 이면과 홈(239)의 저면 사이에 차광성의 재료를 개재시키면 안된다. 광도파판(236)은 표면 및 이면이 직사각형 형상의 평판(237)에 다수의 광도파로(233)를 배 합하여 구성되어 있다.
각 광도파로(233)는 발광층(210)으로부터의 광을 안내하는 것으로, 광도파판(236)을 그 표면으로부터 이면까지 관통하고 있고, 그 중심축은 광도파판(236)의 두께 방향을 따르고 있으며, 그 외주면은 평판(237)에 의해 덮어져 있다. 광도파로(233)의 선단면 중, 발광 소자(205)측의 것은 광도파판(236)의 이면의 일부가 되어 있고, 반대측의 것은 광도파판(236)의 표면(출사면(S201))의 일부가 되어 있다. 광도파로(233)의 발광 소자(205)측의 선단면은 출사면(S201)측에서 보면, 대응하는 발광 소자(205)의 발광층(210)을 덮고 있다.
또한, 광도파로(233)는 광투과성을 가진 재료로 형성되어 있다. 이 재료의 굴절율은 밀봉 기판(238)을 형성하는 재료의 굴절율보다 크거나 같고, 평판(237)을 형성하는 재료의 굴절율보다도 크다. 또한, 광도파로(233)는 평판(237)에 고정되어 있다. 이 고정의 방법은 임의이지만, 광도파로(233)의 외주면과 평판(237)이 접하지 않는 방법을 사용할 경우에는 주의가 필요하다. 그러한 방법으로서는 광도파로(233)를 접착제에 의해 평판(237)에 고정하는 방법을 생각할 수 있다. 이 경우, 광도파로(233)를 형성하는 재료보다도 굴절율이 작은 접착제를 사용할 필요가 있다. 즉, 광도파로(233)의 외주면이 상기 재료보다도 굴절율이 작은 재료로 덮여 있어야 한다.
홈(239)의 폭, 길이 및 깊이는 광도파판(236)의 표면과 홈(239)을 제외한 밀봉 기판(238)의 표면이 정렬되도록 결정되어 있다. 즉, 광도파판(236)의 폭, 길이 및 두께에 따른 것으로 되어 있다. 광도파판(236)의 폭 및 길이는 다수의 광도파로 (233)를 광도파판(236) 내에 배치 가능한 최소의 값으로 되어 있다. 즉, 발광 소자(205)의 배치에 따른 것으로 되어 있다. 구체적으로는 홈(239)의 폭은 몇백 ㎛정도이다.
광도파판(236)의 두께는 밀봉 기판(238)의 얇기와 균형이 이루어지도록 정해진다.
광도파로(233)는 발광층(210)으로부터의 광을 안내하는 것이기 때문에, 발광 소자(205)측의 선단면이 발광 소자(205)에 가까운 쪽이 좋다. 따라서, 발광층(210)으로부터의 광의 이용 효율의 관점에서는 광도파판(236)은 두꺼운 쪽이 좋은 것이 된다. 그러나, 광도파판(236)을 두껍게 하기 위해서는 밀봉 기판(238)의 홈(239)이 형성된 부분의 두께를 얇게 할 필요가 있다. 여기에서 고려해야 할 것은 밀봉 기판(238)의 강성이다. 홈(239)의 폭이 몇백 ㎛정도인 것에 반해, 밀봉 기판(238)의 폭(도 55중의 짧은 변의 길이)은 15mm 내지 20mm정도이기 때문에, 밀봉 기판(238)의 홈(239) 부분의 두께를 극도로 얇게 해도, 충분한 강성을 얻을 수 있다. 그러나, 당연히, 지나치게 얇게 하면 충분한 강성을 얻을 수 없게 된다. 또한, 밀봉 기능의 저하도 우려된다. 따라서, 광도파판(236)의 두께는 이와 같은 폐해가 생기지 않는 범위에서 가능한 한 두껍게 정해야 한다.
도 57는 헤드(201)에서의 광학적 작용을 설명하기 위한 단면도이다. 헤드(201)에서는 전극(240) 및 투명 전극(280)에 의해 전압이 인가되면, 이에 끼워진 발광층(210)들이 발광한다. 발광층(210)에서 밀봉 기판(238)으로 진행하는 광의 대부분은 밀봉 기판(238)에 거의 직교하는 방향을 따라서 직진하고, 정공 주입층 (250), 투명 전극(280) 및 접착제(290)를 투과하여 밀봉 기판(238)의 이면에 도달한다. 밀봉 기판(238)을 형성하는 재료의 굴절율은 접착제(290)의 굴절율보다 크거나 같기 때문에, 밀봉 기판(238)의 이면에 도달한 광이 밀봉 기판(238)에 입사하기 쉽다. 따라서, 도달한 광의 대부분이 밀봉 기판(238)에 입사한다.
밀봉 기판(238)의 발광 소자(205)를 덮는 부분은 비교적으로 얇기 때문에, 밀봉 기판(238)에 입사한 광은 곧바로 밀봉 기판(238)의 표면(홈(239)의 저면)에 도달한다. 더 구체적으로는 광도파로(233)의 발광 소자(205)측의 선단면에 도달한다. 광도파로(233)를 형성하는 재료의 굴절율은 밀봉 기판(238)을 형성하는 재료의 굴절율보다 크거나 같기 때문에, 이 선단면에 도달한 광이 광도파로(233)에 입사하기 쉽다. 따라서, 도달한 광의 대부분이 광도파로(233)에 입사하여 광도파로(233) 내를 진행한다.
광도파로(233) 내를 진행하는 광은 광도파로(233)의 주면에 도달하면, 그 대부분이 전반사된다. 즉, 광도파로(233)가 대구경을 갖는 1 개의 광파이버 코어로서 기능하고, 입사한 광을 안내한다. 전반사가 일어나는 이유는 제 10 실시예에 서술한 바와 같다. 충분히 많은 광이 전반사되도록 광도파로(233)를 형성하는 재료 및 그 주면을 덮고 있는 재료를 정하는 것이 바람직하다.
이와 같이 하여, 광도파로(233) 내를 진행하는 광은 광도파로(233)에 안내되어 출사면(S201)측의 선단면으로부터 출사한다. 이에 의해, 출사면(S201)에, 도 48에 나타난 바와 같은 스폿 화상(광상)이 형성된다. 이 스폿 화상의 형상, 크기 및 형성 위치는 광도파로(233)의 출사면(S201)측의 선단면과 일치한다. 또한, 이 스폿 화상의 휘도의 분포는 대략 균일하게 된다.
또한, 밀착 부분의 마모에 의해 광도파판(236) 및 밀봉 기판(238)이 얇아지고, 광도파로(233)가 짧아져도, 광도파로(233)는 주면에서의 전반사에 의해 광을 안내하는 기둥 형상의 물체이고, 그 중심축은 마모에 의한 접촉면의 후퇴 방향을 따르고 있기 때문에, 출사면(S201)에 노출하는 광도파로(233) 선단면의 형상 및 크기는 거의 변화하지 않는다. 따라서, 출사면(S200)에 형성되는 스폿 화상의 형상 및 크기도 거의 변화하지 않는다.
이상에서 설명한 바와 같이, 제 12 실시예에 따른 화상 형성 장치에 의하면, 헤드(201)와 상담지체(110a)가 접촉하는 밀착 노광인 것에도 불구하고, 발광층(210)으로부터의 광을 밀봉 기판(238)에서 크게 확대하지 않고 안내하여 선명한 스폿 화상을 안정하게 얻을 수 있다. 즉, 스폿 화상의 면적이나 형상의 편차를 더 작게 유지할 수 있다. 이 효과는 인쇄 품질의 향상 및 안정에 기여한다. 또한, 발광층(210)으로부터의 광이 접착제(290)와 밀봉 기판(238)의 경계면에서도, 밀봉 기판(238)과 광도파로(233)의 경계면에서도 반사되기 어렵기 때문에, 발광층(210)으로부터의 광의 이용 효율을 더 향상시킬 수 있다.
또한, 밀봉 기판(238)에 형성되는 홈(239)은 1 개이다. 따라서, 밀봉 기판을 관통하는 광도파로가 밀봉 기판에 직접적으로 형성되는 형태와 비교하여, 밀봉 기판을 용이하게 작성할 수 있다. 또한, 밀봉 기판의 표면 전체 영역에 걸쳐 절삭하는 형태와 비교하여, 제조 비용을 억제할 수 있다.
또한, 광도파로(233)가 형성되는 광도파판(236)에는 밀봉 기능이 요구되지 않기 때문에, 평판(237)의 형성 재료에 대하여 엄격한 제약이 없다. 또한, 광도파판(236)은 밀봉 기판(238)와 비교하여 작다. 따라서, 밀봉 기판을 관통하는 광도파로가 밀봉 기판에 직접적으로 형성되는 형태와 비교하여 용이하게 광도파로(233)를 형성할 수 있다.
또한, 헤드(201)에서는 밀봉 기판(238)의 주기판(220)에 대향하는 면에 절단면(이음매)이 없기 때문에, 밀봉 기능을 확실하게 유지할 수 있다. 또한, 광도파로(233)가 광도파판(236)에 형성되어 있고, 밀봉 기판(238)이나 주기판(220)에는 형성되어 있지 않기 때문에, 광도파로(233)의 열수축(팽창)율과 주위 부분(평판(237) 또는 접착제)의 열수축(팽창)율의 차이에 기인하여 직접적으로 변형하는 것은 광도파판(236)이며, 주기판에서도 밀봉 기판이 아니다. 즉, 광도파로(233)를 형성함으로써 주기판이나 밀봉 기판이 변형하기 쉬워지는 결함이 없다.
다음에, 헤드(201)의 제조 방법의 일례에 관하여 설명한다.
도 58은 헤드(201)의 제조 방법의 일례에 있어서 최초의 공정을 나타낸 도면이다. 도 58에 나타낸 바와 같이, 우선, 평판(237)에 다수의 원기둥 형상의 구멍을 펀칭한다. 이 구멍들은 후에 메워져 광도파로(233)가 되는 것이기 때문에, 선단면이 발광층(210)을 덮을 수 있게, 펀칭한다. 이 펀칭의 방법은 임의이며, 예를 들면, 제 10 실시예에서의 펀칭의 방법이 채용 가능하다.
도 59는 도 58의 다음 공정을 나타낸 도면이다. 도 59에 나타낸 바와 같이, 구멍을 메워, 광도파로(233)가 형성된 광도파판(236)을 작성한다. 이 구멍을 메우는 것은 광도파판(236)의 표면 및 이면의 각각의 면이 하나가 되도록, 펀칭된 구멍 에, 광도파로(233)를 형성하는 재료인 수지를 집어 넣는 작업이다. 구멍을 메우는 방법은 임의이며, 예를 들면, 제 10 실시예에서의 구멍을 메우는 방법이 채용 가능하다.
도 60은 도 59의 다음 공정을 나타낸 도면이다. 도 60에 나타낸 바와 같이 밀봉 기판(238)을 절삭하여 홈(239)을 형성하고, 이 홈(239)에 광도파판(236)을 매립하여 고정한다. 이에 의해, 광도파판(236)의 선단면이 홈(239)의 저면에 접한다. 한편, 주기판(220) 위에 다수의 발광 소자(205)를 형성한다.
도 61은 도 60의 다음 공정을 나타낸 도면이다. 도 61에 나타낸 바와 같이, 주기판(220)의 발광 소자(205)가 형성된 면(또는 밀봉 기판(238)의 이면)에 접착제(290)를 도포하고, 이 접착제(290)에 의해 밀봉 기판(238)을 주기판(220)에 접착하여 고정한다. 이 때, 주기판(220) 및 밀봉 기판(238)은 각 광도파로(233)의 주기판(220)에 대향하는 선단면이 대응하는 발광 소자(205)의 발광층(210)을 덮게 배치된다. 이와 같이 하여 헤드(201)가 완성된다.
상술한 바와 같이, 이 제조 방법에서는 기판의 절삭이 필요하다. 그러나, 절삭되는 것은 밀봉 기판(238) 및 평판(237)이며, 주기판(220)은 절삭되지 않는다. 따라서, 높은 이용 효율이 요구되는 주기판의 이용 효율이 저하되지 않는다는 양산시에 유효한 효과가 있다.
이 제조 방법에서는 밀봉 기판(238)을 주기판(220)에 고정하기 전에 광도파판(236)을 밀봉 기판(238)의 홈(239)에 매립하도록 하고 있지만, 밀봉 기판(238)을 주기판(220)에 고정하고나서 광도파판(236)을 밀봉 기판(238)의 홈(239)에 매립하 게 할 수도 있다.
<제 13 실시예>
도 62는 본 발명의 제 13 실시예에 따른 화상 형성 장치의 헤드(301)의 구성을 나타낸 단면도이다. 이 헤드(301)가 도 56의 헤드(201)와 크게 다른 점은 밀봉 기판측이 아니라, 주기판측에 광도파로가 형성되어 있다는 점이다. 이 상위점에 기인하여, 헤드(301)에서는 발광 소자(205)대신에 발광 소자(305)가 사용되고, 평판(231)이 밀봉 기판으로서 사용되며, 주기판(220)대신에 홈(329)이 형성된 평판 형상의 주기판(328)이 사용되고 있다.
평판(231)이 도 56의 밀봉 기판(238)과 다른 점은 홈이 형성되어 있지 않는 점과 차광성의 재료로 형성될 수 있다는 점이다. 발광 소자(305)가 발광 소자(205)와 다른 점은 음극으로서 기능하는 전극(240)대신에 양극으로서 기능하는 투명 전극(340), 양극으로서 기능하는 투명 전극(280)대신에 음극으로서 기능하는 전극(380)을 가진다는 점이다.
발광 소자(305)는 주기판(328)에 의해 덮여져 있고, 또한 주기판(328)의 홈(239) 내에 매립되어 주기판(328)에 고정된 평판 형상의 광도파판(326)에 의해 더 덮여져 있다. 주기판(328)의 형성 재료로서는 글래스, 석영 또는 플라스틱을 들 수 있지만, 결국, 광투과성을 가진 재료이어야 한다. 광도파판(326)은 도 56에 있어서 광도파판(236)의 밀봉 기판(238)으로의 고정의 방법과 같은 방법에 의해 주기판(328)에 고정되어 있다. 광도파판(326)의 표면은 스폿 화상이 형성되는 출사면(S301)으로 되어 있고, 도 44의 접촉면(S10)의 일부를 이루고 있다. 이면은 주기판 (238)을 통하여 발광 소자(305)에 대향하고 있다.
홈(329)은 주기판(328)의 발광 소자(305)에 대향하는 면(이면)의 이면측의 면(표면)측에 형성되어 있다. 홈(239)의 저면은 평탄하게 되어 있고, 이 저면에 광도파판(236)의 이면이 접하고 있다. 홈(329)의 폭, 길이 및 깊이는 홈(239)에서그것과 동일하게, 광도파판(326)의 표면(출사면(S301))과 홈(329)을 제외한 주기판(328)의 표면이 정렬되도록 정해져 있다. 즉, 광도파판(326)의 폭, 길이 및 두께에 따른 것으로 되어 있다. 또한, 광도파판(326)의 폭, 길이 및 두께는 광도파판(236)과 동일하게 정해져 있다.
광도파판(326)의 발광 소자(305)에 겹치는 부분에는 원기둥 형상의 광도파로(233)가 발광 소자(305)마다 형성되어 있다. 각 광도파로(323)는 발광층(210)으로부터의 광을 안내하는 것으로, 광도파판(326)을 그 표면으로부터 이면까지 관통하고 있고, 그 중심축은 광도파판(326)의 두께 방향을 따르고 있으며, 그 외주면은 평판(327)에 의해 덮어져 있다. 광도파로(323)의 선단면 중, 발광 소자(305)측의 것은 광도파판(326)의 이면의 일부가 되어 있고, 반대측의 것은 광도파판(326)의 표면(출사면(S301))의 일부가 되어 있다. 광도파로(323)의 발광 소자(305)측의 선단면은 출사면(S301)측에서 보면, 대응하는 발광 소자(305)의 발광층(210)을 덮고 있다.
또한, 광도파로(323)는 광투과성을 가진 재료로 형성되어 있다. 이 재료의 굴절율은 주기판(328)을 형성하는 재료의 굴절율보다 크거나 같고, 평판(327)을 형성하는 재료의 굴절율보다도 크다. 또한, 광도파로(323)는 임의인 방법에 의해 평 판(327)에 고정되어 있다. 이 방법이 어떤 방법이라도, 광도파로(233)의 주면이 상기 재료보다도 굴절율이 작은 재료로 덮여져야 한다.
도 63은 헤드(301)에 있어서의 광학적 작용을 설명하기 위한 단면도이다. 헤드(301)에서는 투명 전극(340) 및 전극(380)에 의해 전압이 인가되면, 이에 끼워진 발광층(210)들이 발광한다. 발광층(210)으로부터 주기판(328)으로 진행하는 광의 대부분은 주기판(328)에 거의 직교하는 방향을 따라서 직진하고, 투명 전극(340)을 투과하여 주기판(328)에 입사한다.
주기판(328)의 발광 소자(305)를 덮는 부분은 비교적 얇기 때문에, 주기판(328)에 입사한 광은 바로 주기판(328)의 표면(홈(329)의 저면)에 도달한다. 더 구체적으로는 광도파로(323)의 발광 소자(305)측의 선단면에 도달한다. 광도파로(323)를 형성하는 재료의 굴절율은 주기판(328)을 형성하는 재료의 굴절율보다 크거나 같기 때문에, 이 선단면에 도달한 광은 광도파로(323)에 입사하기 쉽다. 따라서, 도달한 광의 대부분은 광도파로(323)에 입사하여 광도파로(323) 내를 진행한다. 광도파로(323)가 대구경을 갖는 1 개의 광파이버 코어로서 기능하기 때문에, 광도파로(323)에 입사한 광의 대부분은 광도파로(323)에 안내되어 출사면(S301)측의 선단면으로부터 출사한다.
제 13 실시예에 따른 화상 형성 장치에 의하면, 제 12 실시예에 따른 화상 형성 장치와 동일한 효과가 있다. 단, 광도파로는 주기판에 형성되기 때문에, 광도파로를 밀봉 기판에 형성하는 것에 의해 얻어진 효과를 얻을 수 없다.
또한, 본 실시예에 따른 화상 형성 장치에서는 광도파로(323)가 주기판(328) 에 형성되어 있기 때문에, 제 12 실시예에 따른 화상 형성 장치와 비교하여 발광층으로부터 광도파로까지의 거리가 짧다. 이는 스폿 화상의 휘도의 향상에 기여한다.
<제 10 내지 제 13 실시예의 변형례>
상술한 제 10 내지 제 13 실시예의 각각에 대하여는 여러가지 변형을 추가할 수 있다. 구체적인 변형의 형태를 제 11 내지 제 13 변형례로서 이하에 예시한다. 제 11 내지 제 13 변형례를 적절하게 조합시킬 수도 있다.
<제 1 변형례>
제 10 내지 제 13 실시예에서는 원기둥 형상의 광도파로를 예시했지만, 광도파로의 형상은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 각기둥 형상으로 할 수도 있고, 선단면이 반원형인 기둥 형상으로 할 수도 있다. 즉, 임의의 기둥 형상으로 할 수 있다.
<제 2 변형례>
제 10 내지 제 13 실시예에서는 발광 소자로서 유기 EL 소자를 사용한 예를 나타냈지만, 무기 EL 소자를 이용할 수도 있다.
<제 3 변형례>
제 10 내지 제 13 실시예에서는 1 개의 광파이버로서 기능하는 광도파로가 채용되어 있지만, 다수의 광파이버를 묶은 파이버 어레이를 광도파로로서 채용할 수도 있다. 이 경우, 파이버 어레이의 선단면 중, 한쪽 선단면이 출사면(접촉면)의 일부가 되고, 다른쪽 선단면이 발광층(210)을 덮게 된다. 광파이버는 한쪽 끝으로부터 입사한 광을 그 주면에서의 전반사에 의해 다른 끝으로 안내하는 것이며, 각 광파이버의 한쪽 끝은 파이버 어레이의 한쪽 선단면의 일부가 되고, 다른 끝은 파이버 어레이의 다른쪽 선단면의 일부가 된다. 이 변형례에서 얻어진 스폿 화상을 도 64에 나타낸다. 도 64에 나타낸 바와 같이, 파이버 어레이를 이용하여 접촉면(S10)에 형성되는 스폿 화상은 그 형상이 발광층(210)의 형상과 조금 다르고, 그 휘도의 분포가 균일하지 않게 된다. 그러나, 이런 점들을 제외하면, 제 10 내지 제 13 실시예에 의해 얻어진 효과와 동일한 효과가 얻어진다.
<화상 형성 장치의 전체 구성>
도 65는 본 발명 실시예에 따른 화상 형성 장치의 전체 구성의 일례를 나타낸 종단면도이다. 이 화상 형성 장치는 벨트 중간 전사체 방식을 이용한 탠덤형의 풀 컬러 화상 형성 장치이다.
이 화상 형성 장치에서는 같은 구성의 4개의 헤드(10K, 10C, 10M, 10Y)가 동일한 구성인 4개의 감광체 드럼(상담지체)(110K, 110C, 110M, 110Y)의 노광 위치에 각각 배치되어 있다. 헤드(10K, 10C, 10M, 10Y)는 상술한 실시예에 따른 화상 형성 장치의 헤드 중 어느 하나이며, 유기 EL 재료로 이루어진 발광층을 포함하는 유기 EL 소자가 발광 소자로서 배열된 유기 EL 어레이 노광 헤드이다.
도 65에 나타낸 바와 같이, 이 화상 형성 장치에는 구동 롤러(121)와 종동(이동) 롤러(122)가 설치되어 있고, 이 롤러(121, 122)에는 무한의 중간 전사 벨트(120)가 감겨, 화살표에 나타낸 바와 같이 롤러(121, 122)의 주위를 회전시킨다. 도시하지 않았지만, 중간 전사 벨트(120)에 장력을 부여하는 텐션 롤러 등의 장력 부여 수단을 설치할 수도 있다.
이 중간 전사 벨트(120)의 주위에는 외주면에 감광층을 가진 4개의 감광체 드럼(110K, 110C, 110M, 110Y)이 서로 소정 간격을 두고 배치된다. 이 감광체 드럼들은 각각, 상술한 실시예에 따른 화상 형성 장치의 감광체 드럼(상담지체)중 어느 하나이며, 첨자 K, C, M, Y는 각각 블랙(blakc), 시안(cyan), 마젠타(magenta), 옐로(yellow)의 현상(顯像)을 형성하기 위해 사용되는 것을 의미하고 있다. 다른 부재에 대해서도 동일하다. 감광체 드럼(110K, 110C, 110M, 110Y)은 중간 전사 벨트(120)의 구동과 동기하여 회전 구동된다.
각 감광체 드럼(110(K, C, M, Y))의 주위에는 코로나 대전기 111(K, C, M, Y)와, 헤드(10(K, C, M, Y))와, 현상기(114(K, C, M, Y))가 배치되어 있다. 코로나 대전기(111)(K, C, M, Y)는 이에 대응하는 감광체 드럼(110) (K, C, M, Y)의 외주면을 균일하게 대전시킨다. 헤드(10(K, C, M, Y))는 감광체 드럼이 대전된 외주면에 잠상을 기입한다. 각 헤드(10(K, C, M, Y))는 복수의 발광 소자가 감광체 드럼(110(K, C, M, Y))의 모선(주주사 방향)을 따라 배열되도록 설치된다. 잠상의 기입은 복수의 발광 소자에 의해 감광체 드럼에 광을 조사함으로써 행한다. 현상기(114(K, C, M, Y))는 잠상에 현상제로서의 토너를 부착시킴으로써 감광체 드럼에 현상 즉 가시상을 형성한다.
이와 같은 4색의 단색 현상 형성 스테이션에 의해 형성된 블랙, 시안, 마젠틱, 옐로의 각 현상은 중간 전사 벨트(120) 위에 순차로 1차 전사됨으로써, 중간 전사 벨트(120) 위에 겹쳐지고, 이 결과로서 풀 컬러의 현상을 얻어진다. 중간 전사 벨트(120)의 내측에는 4개의 1차 전사 코로트론(전사기, corotron)(112(K, C, M, Y))이 배치되어 있다. 1차 전사 코로트론(112(K, C, M, Y))은 감광체 드럼(110(K, C, M, Y))의 근방에 각각 배치되어 있고, 감광체 드럼(110(K, C, M, Y))으로부터 현상을 정전적으로 흡인함으로써, 감광체 드럼과 1차 전사 코로트론 사이를 통과하는 중간 전사 벨트(120)에 현상을 전사한다.
최종적으로 화상을 형성하는 대상으로서의 시트(102)는 픽업 롤러(103)에 의해, 급지 카세트(101)로부터 1매씩 급송되어, 구동 롤러(121)에 접한 중간 전사 벨트(120)와 2차 전사 롤러(126) 사이의 닙(nip)에 전송된다. 중간 전사 벨트(120) 위의 풀 컬러의 현상은 2차 전사 롤러(126)에 의해 시트(102)의 한쪽 면에 일괄하여 2차 전사되고, 정착부인 정착 롤러쌍(127)을 통과함으로써 시트(102) 위에 정착된다. 이 후, 시트(102)는 배지 롤러쌍(128)에 의해, 장치 상부에 형성된 배지 카세트 위에 배출된다.
도 66은 본 발명의 각 실시예에 따른 화상 형성 장치의 전체 구성의 다른 예를 나타낸 종단면도이다. 이 화상 형성 장치는 벨트 중간 전사체 방식을 이용한 로터리 현상식의 풀 컬러 화상 형성 장치이다. 도 66에 나타낸 바와 같이, 감광체 드럼(165)의 주위에는 코로나 대전기(168), 로터리식의 현상 유닛(161)과, 헤드(167)와, 중간 전사 벨트(169)가 설치되어 있다.
코로나 대전기(168)는 감광체 드럼(165)의 외주면을 균일하게 대전시킨다. 헤드(167)는 감광체 드럼(165)이 대전된 외주면에 잠상을 기입한다. 감광체 드럼(165)은 상술한 실시예에 따른 화상 형성 장치의 감광체 드럼(상담지체) 중 어느 하나이다. 헤드(167)는 상술한 실시예에 따른 화상 형성 장치의 헤드 중 어느 하나 이며, 유기 EL 재료로 이루어진 발광층을 포함하는 유기 EL 소자가 발광 소자로서 배열된 유기 EL 어레이 노광 헤드이다. 헤드(167)는 복수의 발광 소자가 감광체 드럼(165)의 모선(주주사 방향)을 따라 배열되도록 설치된다. 잠상의 기입은 이 발광 소자들로부터 감광체 드럼(165)에 광을 조사함으로써 행한다.
현상 유닛(161)은 4개의 현상기(163Y, 163C, 163M, 163K)가 90°의 각간격을 두고 배치된 드럼이며, 축(161a)을 중심으로 하여 반시계 방향으로 회전 가능하다. 현상기(163Y, 163C, 163M, 163K)는 각각 옐로, 시안, 마젠틱, 블랙의 토너를 감광체 드럼(165)에 공급하여, 잠상에 현상제로서의 토너를 부착시킴으로써 감광체 드럼(165)에 현상 즉 가시상을 형성한다.
무단의 중간 전사 벨트(169)는 구동 롤러(170a), 종동 롤러(170b), 1차 전사 롤러(166) 및 텐션 롤러에 감겨, 이 롤러들의 주위를 화살표에 나타낸 방향으로 회전시킨다. 1차 전사 롤러(166)는 감광체 드럼(165)으로부터 현상을 정전적으로 흡인함으로써, 감광체 드럼과 1차 전사 롤러(166) 사이를 통과하는 중간 전사 벨트(169)에 현상을 전사한다.
구체적으로는 감광체 드럼(165)의 최초의 1회전으로, 헤드(167)에 의해 옐로(Y)상을 위한 잠상이 기입되고 현상기(163Y)에 의해 동색(同色)의 현상이 형성되어, 중간 전사 벨트(169)에 더 전사된다. 또한, 다음 1회전으로, 헤드(167)에 의해 시안(C)상을 위한 잠상이 기입되고 현상기(163C)에 의해 동색의 현상이 형성되어, 옐로의 현상에 서로 겹치도록 중간 전사 벨트(169)로 전사된다. 그리고, 이와 같이 하여 감광체 드럼(165)이 4회전 하는 동안에, 옐로, 시안, 마젠틱, 블랙의 현상이 중간 전사 벨트(169)에 순차로 겹쳐지고, 이 결과 풀 컬러의 현상이 전사 벨트(169) 위에 형성된다. 최종적으로 화상을 형성하는 대상으로서의 시트 양면에 화상을 형성할 경우에는 중간 전사 벨트(169)에 표면과 이면의 동색의 현상을 전사하고, 다음에 중간 전사 벨트(169)에 표면과 이면의 다음 색의 현상을 전사하는 형식으로, 풀 컬러의 현상을 중간 전사 벨트(169) 위에서 얻는다.
화상 형성 장치에는 시트가 통과한 시트 반송로(174)가 설치되어 있다. 시트는 급지 카세트(178)로부터, 픽업 롤러(179)에 의해 1매씩 취출(取出)되고, 반송 롤러에 의해 시트 반송로(174)를 진행시켜, 구동 롤러(170a)에 접한 중간 전사 벨트(169)와 2차 전사 롤러(171) 사이의 닙을 통과한다. 2차 전사 롤러(171)는 중간 전사 벨트(169)로부터 풀 컬러의 현상을 일괄하여 정전적으로 흡인함으로써, 시트의 한 면에 현상을 전사한다. 2차 전사 롤러(171)는 도시하지 않은 클러치에 의해 중간 전사 벨트(169)에 접근 및 이간하게 되어 있다. 그리고, 시트에 풀 컬러의 현상을 전사할 때에 2차 전사 롤러(171)는 중간 전사 벨트(169)에 접촉되어, 중간 전사 벨트(169)에 현상을 겹치고 있는 동안 2차 전사 롤러(171)로부터 떨어진다.
이상과 같이 하여 화상이 전사된 시트는 정착기(172)에 반송되고, 정착기(172)의 가열 롤러(172a)와 가압 롤러(172b) 사이를 통과시킴으로써, 시트 위의 현상이 정착한다. 정착 처리후의 시트는 배지 롤러쌍(176)에 끌려 들어가 화살표 F방향으로 진행한다. 양면 인쇄의 경우에는 시트의 대부분이 배지 롤러쌍(176)을 통과한 후, 배지 롤러쌍(176)이 역방향으로 회전되어, 화살표 G에서 도시한 바와 같이 양면 인쇄용 반송로(175)에 도입된다. 그리고, 2차 전사 롤러(171)에 의해 현상이 시트의 다른 면에 전사되고, 다시 정착기(172)로 정착 처리가 행해진 후, 배지 롤러쌍(176)으로 시트가 배출된다.
도 65 및 도 66에 예시한 화상 형성 장치는 유기 EL 소자를 기입 수단(노광 수단)으로서 이용하고 있기 때문에, 레이저 주사 광학계를 사용한 경우보다도, 장치의 소형화를 도모할 수 있다. 이상에서 예시한 이외의 구성을 채용한 전자 사진방식의 화상 형성 장치에도, 상술한 각 실시예에 있어서의 헤드를 적용할 수 있다. 예를 들면, 중간 전사 벨트를 사용하지 않고 감광체 드럼으로부터 직접 시트에 현상을 전사하는 타입의 화상 형성 장치나, 모노 블랙의 화상을 형성하는 화상 형성 장치나, 감광체 드럼 대신에 감광체 벨트를 구비한 화상 형성 장치에도, 이 헤드들을 사용할 수 있다.
이상, 본 발명에 따르면 스폿 화상의 면적이나 형상의 편차를 더욱 작게 유지하여 화상 형성의 품질을 높게 유지할 수 있는 화상 형성 장치가 제공된다.

Claims (23)

  1. 일방향으로 진행하는 상담지면(像擔持面)을 가진 상담지체(像擔持體)와,
    상기 상담지체에 대향하는 지지체와,
    상기 지지체 중 상기 상담지체와 대향하는 부위에 설치되어 발광에 의해 상기 상담지체에 잠상(潛像)을 형성하는 복수의 발광 소자와,
    상기 지지체 중 상기 상담지체와 대향하는 부위에, 상기 상담지면을 횡단하는 방향으로 회전축을 향하여 배치된 롤러와,
    상기 롤러가 상기 상담지체와 접촉하도록 상기 지지체를 상기 상담지체측으로 가압하는 가압부
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가압부는 상기 지지체 중 상기 상담지체와는 반대측의 부위에 설치되어 상기 지지체를 압압(押壓)하는 복수의 탄성체를 포함하는
    것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가압부는 상기 지지체의 측면과 대향하는 부분을 가진 프레임 부재와, 상기 지지체의 측면과 상기 프레임 부재 사이에 개재(介在)하는 탄성체를 포함하는
    것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 가압부는 상기 프레임 부재를 상기 상담지체측으로 압압하는 탄성체를 포함하는
    것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지체 중 상기 상담지체와 대향하는 부위에는 상기 상담지면을 횡단하는 방향으로 연장하는 홈이 형성되며,
    상기 롤러는 상기 지지체 중 상기 상담지체와 대향하는 면으로부터 외주면의 일부가 상기 상담지체측으로 돌출되도록 상기 홈 내에 수용되는
    것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 홈의 저면(底面)에 배치되어 측면이 상기 롤러의 측면에 접촉하는 보조 롤러를 구비하는
    것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지체 중 상기 복수의 발광 소자를 사이에 두고 대향하는 각 위치에 배치된 복수의 상기 롤러를 구비하며,
    각 롤러는 상기 상담지체의 전체 폭에 걸쳐 상기 상담지체의 표면에 대향하는
    것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 상담지체와 상기 발광 소자 사이에 개재하여 상기 발광 소자로부터의 출사광을 집광(集光)하는 렌즈를 구비하는
    것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  9. 곡면인 상담지면이 일방향으로 진행하는 상담지체와,
    상기 상담지면과 대략 동등한 곡률의 슬라이딩면이 상기 상담지면에 면(面)접촉하는 광투과성의 슬라이딩체와,
    상기 슬라이딩체를 사이에 두고 상기 상담지체와 대향하도록 상기 슬라이딩체에 고정되어 상기 상담지면으로의 광조사(光照射)에 의해 상기 상담지체에 잠상을 형성하는 발광 소자
    를 구비하는 화상 형성 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 상담지면은 대략 원기둥면의 외주면이며,
    상기 슬라이딩체는 상기 슬라이딩면이 상기 상담지면과 면접촉하도록 상기 상담지체의 외측(外側)에 배치되는
    화상 형성 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 상담지면은 대략 원기둥면의 내주면이며,
    상기 슬라이딩체는 상기 슬라이딩면이 상기 상담지면과 면접촉하도록 상기 상담지체의 내측(內側)에 배치되는
    화상 형성 장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 슬라이딩체를 상기 상담지체에 가압하는 가압부를 구비하는
    화상 형성 장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 슬라이딩체는 상기 슬라이딩면과는 반대측의 표면에 발광 소자가 형성된 판재(板材)이며,
    상기 슬라이딩체 중 상기 슬라이딩면과는 반대측의 표면에는 상기 발광 소자를 피복하는 밀봉체가 형성되는
    화상 형성 장치.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 슬라이딩체는 상기 슬라이딩체 중 상기 상담지면의 진행 방향에서의 상류측의 측면과 상기 슬라이딩면 사이에 위치하여 상기 상담지면과의 앙각(仰角)이 예각(銳角)이 되도록 경사진 경사면을 갖는
    화상 형성 장치.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 상담지면과 상기 발광 소자 사이에 개재하여 상기 발광 소자로부터의 출사광을 집광하는 렌즈를 구비하는
    화상 형성 장치.
  16. 제 9 항에 있어서,
    상기 슬라이딩체는 상기 상담지면과의 대향면에 상기 발광 소자가 형성된 제 1 부분과, 상기 상담지면을 횡단하는 방향에서 상기 제 1 부분을 사이에 두는 각 위치에 배치되어 상기 제 1 부분보다도 상기 상담지면측으로 돌출하는 제 2 부분을 가지며,
    상기 슬라이딩면은 상기 제 2 부분에서의 상기 상담지면과의 대향면인
    것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  17. 제 9 항에 있어서,
    상기 상담지면에 대향하고, 상기 상담지면과의 대향면에 상기 발광 소자가 형성되는 기판을 구비하며,
    상기 슬라이딩체는 상기 기판에 고정되어 상기 발광 소자와 상기 상담지체 사이에 개재하는
    것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 슬라이딩체는 상기 기판과 협동하여 상기 발광 소자를 덮는 밀봉체인
    것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  19. 상담지면이 소정 방향으로 진행하는 상담지체와,
    주(主)기판과,
    상기 주기판 위에 형성되고, 광을 발(發)하여 상기 상담지면에 잠상을 형성하는 발광 소자와,
    상기 주기판에 겹쳐서 상기 발광 소자를 밀봉하는 밀봉 기판을 구비하며,
    상기 주기판 또는 상기 밀봉 기판은 상기 상담지면에 접하는 접촉면을 구성하고,
    상기 접촉면을 구성하는 기판에는 한쪽 선단면이 상기 접촉면의 일부를 구성 하는 기둥 형상의 광도파로(光導波路)가 매립되어 있고,
    상기 광도파로의 다른쪽 선단면은 상기 발광 소자에 대향하여 상기 발광 소자를 덮고 있으며,
    상기 광도파로는 상기 발광 소자로부터 상기 다른 선단면을 통과하여 입사한 광을 그 외주면에서의 전반사에 의해 상기 한쪽 선단면에 안내하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 광도파로는 상기 접촉면을 구성하는 기판을 표면으로부터 이면(裏面)까지 관통하고 있는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 접촉면을 구성하는 기판의 상기 상담지체측에는 오목부가 형성되고,
    상기 오목부 내에는 광도파판(板)이 고정되며,
    상기 광도파로는 상기 광도파판에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 접촉면을 구성하는 기판은 상기 밀봉 기판인
    것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  23. 제 19 항에 있어서,
    상기 접촉면을 구성하는 기판은 상기 주기판인
    것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
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