KR20060097653A - 라인 헤드 모듈, 노광 장치, 화상 형성 장치 - Google Patents

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KR20060097653A
KR20060097653A KR1020060022074A KR20060022074A KR20060097653A KR 20060097653 A KR20060097653 A KR 20060097653A KR 1020060022074 A KR1020060022074 A KR 1020060022074A KR 20060022074 A KR20060022074 A KR 20060022074A KR 20060097653 A KR20060097653 A KR 20060097653A
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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

정렬 배치된 복수의 발광 소자를 갖는 라인 헤드를 구비하고, 상기 발광 소자로부터의 광에 의해 감광체에 대하여 노광을 이루는 라인 헤드 모듈로서, 상기 감광체에 대하여 평행한 회전축을 갖는 지지체와, 상기 지지체의 둘레면 위에 설치되고, 상기 회전축을 중심으로 한 상기 지지체의 회전에 의해 상기 감광체에 대하여 전환 가능하게 구성된 복수의 상기 라인 헤드를 구비하는 것을 특징으로 한다.
라인 헤드 모듈, 감광체 드럼, 지지체, 발광층, 상 기입 수단

Description

라인 헤드 모듈, 노광 장치, 화상 형성 장치{LINE HEAD MODULE, EXPOSURE APPARATUS, AND IMAGE FORMING APPARATUS}
도 1은 본 발명의 노광 장치의 제 1 실시예의 개략 구성을 나타내는 모식도.
도 2(a)는 라인 헤드 모듈의 사시도이고, 도 2(b)는 동 단면도.
도 3(a)는 라인 헤드 모듈의 다른 구성을 나타내는 사시도이고, 도 3(b)는 동 단면도.
도 4는 라인 헤드를 모식적으로 나타낸 도면.
도 5는 SL 어레이의 사시도.
도 6(a)는 라인 헤드의 요부측 단면도이고, 도 6(b)는 상기 라인 헤드의 모식도.
도 7은 본 발명의 화상 형성 장치의 제 1 실시예를 나타내는 개략 구성도.
도 8은 본 발명의 화상 형성 장치의 제 2 실시예를 나타내는 개략 구성도.
도 9(a)는 다른 실시예에 따른 라인 헤드 모듈의 사시도이고, 도 9(b)는 동 단면도.
도 10(a)는 라인 헤드 모듈의 다른 구성을 나타내는 사시도이고, 도 10(b)는 동 단면도.
도 11은 본 발명의 화상 형성 장치의 제 3 실시예를 나타내는 개략 구성도.
도 12는 본 발명의 화상 형성 장치의 제 4 실시예를 나타내는 개략 구성도.
도 13(a)는 다른 실시예에 따른 라인 헤드 모듈의 사시도이고, 도 13(b)는 동 단면도.
도 14는 도 13(b)의 확대 단면도.
도 15는 도 13(b)의 다른 확대 단면도.
도 16은 본 발명의 화상 형성 장치의 제 5 실시예를 나타내는 개략 구성도.
도 17은 본 발명의 화상 형성 장치의 제 6 실시예를 나타내는 개략 구성도.
도 18(a)는 다른 실시예에 따른 라인 헤드 모듈의 사시도이고, 도 18(b)는 동 단면도.
도 19는 라인 헤드 모듈의 냉각 기구를 나타내는 모식도.
도 20은 본 발명의 화상 형성 장치의 제 7 실시예를 나타내는 개략 구성도.
도 21은 본 발명의 화상 형성 장치의 제 8 실시예를 나타내는 개략 구성도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1 : 라인 헤드
9 : 감광체 드럼
31 : 렌즈 어레이
60 : 발광층
70 : 정공 수송층
101 : 라인 헤드 모듈
243 : 소스 전극
244 : 드레인 전극
282 : 게이트 절연층
1010 : 지지체
본 발명은 화상 형성 장치에서 노광 수단으로서 이용되는 라인 헤드 모듈(Line head module) 및 이 라인 헤드 모듈을 구비한 노광 장치, 화상 형성 장치에 관한 것이다.
전자 사진 방식을 이용한 프린터로서, 라인 프린터(화상 형성 장치)가 알려져 있다. 이 라인 프린터는 피(被)노광부가 되는 감광체 드럼의 둘레면 위에 대전기, 라인 형상의 프린터 헤드(라인 헤드), 현상기, 전사기 등의 장치를 근접 배치한 것이다. 즉, 대전기에 의해 대전된 감광체 드럼의 둘레면 위에 프린터 헤드에 설치된 발광 소자의 선택적인 발광 동작으로 노광을 행함으로써, 정전 잠상(潛像)을 형성하고, 이 잠상을 현상기로부터 공급되는 토너로 현상하여 그 토너상을 전사기로 용지에 전사하도록 한 것이다.
그런데, 상기와 같은 프린터 헤드의 발광 소자로서는, 일반적으로 LED(발광다이오드) 등이 사용되고 있지만, 이 경우 몇천 개의 발광점을 정밀도 좋게 배열하는 것이 매우 곤란하다고 하는 과제가 있다. 그래서, 최근에는, EL 소자(일렉트로 루미네선스 소자), 특히 발광점을 정밀도 좋게 배열한 유기 EL 소자를 발광 소자로 하는 발광 소자 어레이를 프린터 헤드로서 구비한 화상 형성 장치가 제안되고 있다(예를 들어, 일본국 특허 공개 2003-1864호 공보 참조).
종래의 프린터 헤드에 LED나 EL 소자를 광원으로서 사용할 경우, 각색의 감광체 드럼에 1개의 헤드가 할당되는 구성으로 되어 있기 때문에, 프린터의 인자(印字) 가능 매수를 늘리기 위해서는 광원의 수명을 연장시키는 것 이외에 방법이 없다. 또한, 고속의 인자 속도를 얻기 위해서는 광원의 광량을 늘릴 필요가 있지만, 특히 유기 EL 소자에서는 고광량으로는 수명이 단축될 경향이 있어 인자 가능 매수가 감소되어 버린다.
또한, 프린터 헤드의 정세도(精細度)가 일정하기 때문에 선화(線畵)를 출력할 때에는 오버 스팩(over-specification)으로 되는 경우가 있다.
본 발명의 목적은 긴 수명과 또한 고속 인자가 가능한 라인 헤드 모듈과, 이 라인 헤드 모듈을 구비한 노광 장치, 화상 형성 장치를 제공하는 것이다.
또한, EL 소자는 대기 중의 수분이나 산소 등에 접촉하면 열화되는 것으로 알려져 있어, EL 소자를 형성할 때에는 외기(外氣)에 접촉시키지 않기 위한 어떠한 밀봉 구조가 필수가 되고 있다. EL 소자의 밀봉 방법에는, 접착제로 유리 기판끼리 접합시키는 「전체 밀봉」과, 트랜치 구조를 실시한 유리 또는 금속제의 부재에 건조제를 설치하고, EL 소자부를 밀폐하여 덮어씌우는 「캔 밀봉」이 있다. 특히, 캔 밀봉에 사용하는 트랜치 구조를 갖는 부재는 가공 비용이 높고, 또한 프린터 헤드의 광원으로서 사용할 경우에는 가늘고 긴 구조로 되기 때문에, 높은 비용뿐만 아니라 강도를 유지하는 것이 어렵고, 또한 금속제의 경우는 정밀도를 확보하는 것이 어렵다.
본 발명의 다른 목적은, 긴 수명과 또한 충분한 인쇄 속도를 얻을 수 있고, 또한 부재 비용이나 제조 비용을 내릴 수 있으며, 충분한 강도를 유지할 수 있는 밀봉 구조를 갖는 라인 헤드 모듈과, 이 라인 헤드 모듈을 구비한 노광 장치, 화상 형성 장치를 제공하는 것이다.
토너 정착형의 프린터나 복사기 등의 출력 기기의 경우, 기기 내에 토너를 열정착시키는 부위가 설치되어 있기 때문에, 기기 내는 50℃ 이상의 고온이 된다. 또한, 프린터 등의 헤드의 광원에는 고속 인자를 가능하게 하기 위해 높은 광량이 요구되고 있어, 이러한 고광량을 발생시키기 위해 발광 소자에는 큰 전기적 부하가 걸려 발광 소자 그 자체가 발열한다. 이들의 열은 발광 소자의 열화의 요인이 될 우려가 있다.
본 발명의 다른 목적은, 열에 의한 발광 소자의 열화를 방지하고, 내구성을 향상시킨 라인 헤드 모듈과, 이 라인 헤드 모듈을 구비한 노광 장치, 화상 형성 장치를 제공하는 것이다.
상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 정렬 배치된 복수의 발광 소자를 갖는 라인 헤드를 구비하고, 상기 발광 소자로부터의 광(光)에 의해 감광체에 대하여 노광을 이루는 라인 헤드 모듈로서, 상기 감광체에 대하여 평행한 회전축을 갖는 지지체와, 상기 지지체의 둘레면 위에 설치되고, 상기 회전축을 중심으로 한 상 기 지지체의 회전에 의해 상기 감광체에 대하여 전환 가능하게 구성된 복수의 상기 라인 헤드를 구비한 라인 헤드 모듈을 제공한다. 상기 지지체는 기둥 형상체(다각주체 등) 또는 판 형상체로 이루어지는 것이어도 좋다.
이 구성에 의하면, 1개의 감광체에 대하여 복수의 라인 헤드를 할당하는 것이 가능해지기 때문에, 모듈로서 라인 헤드의 수명을 연장시킬 수 있고, 고속이며 고광량의 인자가 가능해진다. 또한, 라인 헤드의 전환은 지지체의 회전에 의해 행해지기 때문에, 라인 헤드 모듈 자체의 구성이 콤팩트해지고, 노광 장치, 또는 이 노광 장치를 노광 수단으로 하는 화상 형성 장치의 소형화가 가능해진다.
본 발명에서는, 상기 복수의 라인 헤드는 상기 발광 소자의 광량의 열화에 따라 전환되는 구성이어도 좋다.
이 구성에 의하면, 일정한 인자 품질을 장기간 안정적으로 유지할 수 있다. 광량의 저하는 센서 등에 의해 직접 검지해도 되고, 인자 조건(광량, 인쇄 속도 등)이나 인자 매수 등에 의거하여 판단해도 된다. 또한, 라인 헤드의 전환은 광량의 저하에 따라 자동적으로 행해지는 것이 바람직하다.
본 발명에서는, 상기 복수의 라인 헤드의 각각에 대해서, 상기 발광 소자로부터의 광을 결상(結像)시키는 광학 결상계가 설치되어 있는 것으로 할 수 있다.
이 구성에 의하면, 각 발광 소자로부터 출사한 광이 감광체 위에 보다 양호하게 결상되게 된다.
본 발명에서는, 상기 발광 소자는 일렉트로루미네선스 소자(EL 소자)이어도 좋다.
EL 소자는 LED 등에 비하여 휘도(광량)는 낮지만, 본 발명에서는 복수의 라인 헤드를 전환하여 사용함으로써, 고휘도 상태를 장기간 유지할 수 있기 때문에 충분히 높은 실용성을 구비한 것이 된다. 또한, EL 소자로서는 특히 발광점을 정밀도 좋게 설치할 수 있는 유기 EL 소자가 적합하다.
또한, 본 발명은 상술한 본 발명의 라인 헤드 모듈과, 상기 라인 헤드 모듈에 구비되는 발광 소자로부터의 광에 의해 노광되는 감광체를 구비한 노광 장치를 제공한다. 또한, 본 발명은 상기 노광 장치를 노광 수단으로서 구비한 화상 형성 장치를 제공한다.
이 구성에 의하면, 고속이며 다(多)인자 매수 가능한 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.
본 발명은 정렬 배치된 복수의 발광 소자를 갖는 라인 헤드를 구비하고, 상기 발광 소자로부터의 광에 의해 감광체에 대하여 노광을 이루는 라인 헤드 모듈로서, 상기 감광체에 대하여 평행한 회전축을 갖는 지지체와, 상기 지지체의 둘레면 위에 설치되고, 상기 회전축을 중심으로 한 상기 지지체의 회전에 의해 상기 감광체에 대하여 전환 가능하게 구성된 복수의 상기 라인 헤드를 구비하고, 상기 복수의 라인 헤드에는 사양(仕樣)이 다른 복수 종류의 라인 헤드가 포함되어 있으며, 이들 라인 헤드가 용도에 따라 전환하여 사용되는 라인 헤드 모듈을 제공한다. 상기 지지체는 기둥 형상체(다각주체 등) 또는 판 형상체로 이루어지는 것이어도 좋다.
이 구성에 의하면, 1개의 감광체에 대하여 복수의 라인 헤드가 할당되어 있 기 때문에, 모듈로서 라인 헤드의 수명을 연장시킬 수 있고, 고속이며 고광량의 인자가 가능해진다. 또한, 라인 헤드의 전환은 지지체의 회전에 의해 행해지기 때문에 라인 헤드 모듈 자체의 구성이 콤팩트해지고, 노광 장치, 또는 이 노광 장치를 노광 수단으로 하는 화상 형성 장치의 소형화가 가능해진다. 또한, 동일 지지체 위에 복수의 사양이 다른 라인 헤드를 설치하고 있기 때문에, 이들을 용도에 따라 전환함으로써 그때 그때의 사용자의 요구에 맞춘 출력을 얻는 것이 가능해진다. 또한, 라인 헤드를 전환하여 사용함으로써 개개의 라인 헤드의 유효 활용이 가능한 동시에, 프린터 등의 출력 기기의 하이스팩(high specification)화에도 연결된다.
본 발명에서는, 상대적으로 사용 빈도가 높은 사양에 대해서는 동일 사양에 따른 상기 라인 헤드가 복수 설치되어 있고, 이들 라인 헤드가 상기 발광 소자의 광량의 저하에 따라 전환하여 사용되는 것이어도 좋다.
이 구성에 의하면, 사용 빈도가 높고 광량 저하가 빠른 인자 형태에 대해서도 장기간 안정된 인자 품질을 얻을 수 있다. 또한, 광량의 저하는 센서 등에 의해 직접 검지해도 되고, 인자 조건(광량, 인쇄 속도 등)이나 인자 매수 등에 의거하여 판단해도 된다. 라인 헤드의 전환은 광량의 저하에 따라 자동적으로 행해지는 것이 바람직하다.
본 발명에서는, 상기 복수의 라인 헤드의 각각에 대해서, 상기 발광 소자로부터의 광을 결상시키는 광학 결상계가 설치되어 있어도 좋다.
이 구성에 의하면, 각 발광 소자로부터 출사한 광이 감광체 위에 보다 양호하게 결상되게 된다.
상기 발광 소자는 일렉트로루미네선스 소자(EL 소자)여도 좋다.
EL 소자는 LED 등에 비하여 휘도(광량)는 낮지만, 본 발명에서는, 복수의 발광 소자 열(列)을 전환하여 사용함으로써 고휘도 상태를 장기간 유지할 수 있기 때문에, 충분히 높은 실용성을 구비한 것이 된다. 또한, EL 소자로서는 특히 발광점을 정밀도 좋게 설치할 수 있는 유기 EL 소자가 적합하다.
또한, 본 발명은 상술한 본 발명의 라인 헤드 모듈과, 상기 라인 헤드 모듈에 구비되는 발광 소자로부터의 광에 의해 노광되는 감광체를 구비한 노광 장치를 제공한다. 또한, 본 발명은 상기 노광 장치를 노광 수단으로서 구비한 화상 형성 장치를 제공한다.
이 구성에 의하면, 고속이며 다인자 매수 가능한 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.
본 발명은 정렬 배치한 복수의 EL 소자를 갖는 라인 헤드를 구비하고, 상기 EL 소자로부터의 광에 의해 감광체에 대하여 노광을 이루는 라인 헤드 모듈로서, 상기 감광체에 대하여 평행한 회전축을 갖는 지지체와, 상기 지지체의 둘레면 위에 설치되고, 상기 회전축을 중심으로 한 상기 지지체의 회전에 의해 상기 감광체에 대하여 전환 가능하게 구성된 복수의 상기 라인 헤드를 구비하며, 상기 라인 헤드는 상기 지지체에 의해 상기 EL 소자가 형성된 측의 면을 지지하고 있고, 상기 지지체에 의해 상기 EL 소자가 밀봉되어 있는 라인 헤드 모듈을 제공한다. 상기 지지체는 기둥 형상체(다각주체 등) 또는 판 형상체로 이루어지는 것이어도 좋다.
이 구성에 의하면, 1개의 감광체에 대하여 복수의 라인 헤드가 할당되어 있 기 때문에, 모듈로서 라인 헤드의 수명을 연장시킬 수 있고, 고속이며 고광량의 인자가 가능해진다. 또한, 라인 헤드의 전환은 지지체의 회전에 의해 행해지기 때문에 라인 헤드 모듈 자체의 구성이 콤팩트해지고, 노광 장치, 또는 이 노광 장치를 노광 수단으로 하는 화상 형성 장치의 소형화가 가능해진다. 또한, 지지체가 각 라인 헤드의 EL 소자를 밀봉하는 공통의 밀봉 부재를 겸한 구조로 되어 있기 때문에, 각 라인 헤드에 대해서 각각 밀봉 부재를 설치하는 경우에 비하여 부재 비용을 저감할 수 있다. 또한, 본 발명의 지지체는 복수의 라인 헤드를 탑재하기 위해 어느 정도의 강도를 갖는 것이 전제로 되어 있으며, 따라서 통상의 얇은 밀봉 기판을 사용하는 경우에 비하여 밀봉 강도는 높다.
본 발명에서는, 상기 지지체의 측면에는 오목부가 설치되어 있고, 상기 지지체와 상기 라인 헤드 사이에서 밀폐된 상기 오목부 내에서 상기 EL 소자가 기밀(氣密) 밀봉(캔 밀봉)되어 있어도 좋다.
이러한 캔 밀봉 구조는 통상, 디스플레이 용도로서 사용되는 EL 장치에 적용된다. 이러한 EL 장치는 박형화(薄型化)가 요구되기 때문에, 캔 밀봉용의 기판(유리 기판등)에도 두께가 얇은 것이 요구된다. 이러한 얇은 기판에 트랜치 구조를 형성하는 것은 일반적으로는 어렵고, 가공 비용도 높다. 한편, 노광 수단으로서 사용하는 라인 헤드에는 이러한 제약이 없고, 지지체에도 두꺼운 부재를 사용할 수 있다. 또한, 복수의 라인 헤드를 탑재하기 때문에 강도를 얻기 위해 어느 정도의 두께를 가질 필요가 있다. 이러한 두께를 갖는 지지체는 캔 밀봉용의 얇은 기판에 비하여 강도가 높고 가공도 용이하기 때문에, 일반적인 경우에 비하여 저비용으로 제조를 행할 수 있다. 또한, 본 발명의 라인 헤드 모듈에서는 라인 헤드로부터의 광은 지지체와는 반대 측으로부터 취출(取出)되는 구조로 되기 때문에, 지지체 자체에는 투명성은 요구되지 않는다. 이 때문에, 지지체로서는 보다 저렴한 금속제 부재를 사용할 수 있고, 이 경우에는 제조 비용을 더 저감할 수 있다.
상기 라인 헤드 모듈은 상기 라인 헤드와 상기 지지체를 접착하는 접착층을 더 구비하고, 상기 접착층 및 상기 지지체에 의해 상기 EL 소자가 피복되어 있어도 좋다. 이 경우, 트랜치 구조를 형성할 필요가 없기 때문에 보다 저비용으로 제조를 행할 수 있다.
상기 복수의 라인 헤드의 각각에 대해서, 상기 EL 소자로부터의 광을 결상시키는 광학 결상계가 설치되어 있어도 좋다. 이 경우, 각 EL 소자로부터 출사한 광이 감광체 위에 보다 양호하게 결상된다.
또한, 본 발명은 상술한 본 발명의 라인 헤드 모듈과, 상기 라인 헤드 모듈에 구비되는 EL 소자로부터의 광에 의해 노광되는 감광체를 구비한 노광 장치를 제공한다. 또한, 본 발명은 본 발명의 노광 장치를 노광 수단으로서 구비한 화상 형성 장치를 제공한다.
이 구성에 의하면, 고속이며 다인자 매수 가능한 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.
본 발명은 정렬 배치된 복수의 발광 소자를 갖는 라인 헤드를 구비하고, 상기 발광 소자로부터의 광에 의해 감광체에 대하여 노광을 이루는 라인 헤드 모듈로서, 상기 라인 헤드를 지지하는 지지체와, 상기 지지체의 내부에 설치되고, 상기 지지체를 통하여 상기 라인 헤드와 열적으로 접속된 유로(流路)와, 상기 유로를 유통하여 상기 지지체를 냉각하는 냉각 매체를 구비한 라인 헤드 모듈을 제공한다. 상기 지지체는 SUS, 알루미늄, 황동 등의 열전도율이 높은 금속 재료에 의해 구성되는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 지지체 내를 유통하는 냉각 매체의 활동에 의해 라인 헤드를 효율적으로 냉각할 수 있다. 이 때문에, 발광 소자의 내구성이 향상하여 다인자 매수 가능한 화상 형성 장치를 실현할 수 있다.
상기 냉각 매체는 상기 라인 헤드의 구동 상황에 따라 유통이 제어되어도 좋다. 예를 들어, 라인 헤드의 구동/정지에 연동하여 냉각 매체의 순환을 온/오프(on/off)하거나, 라인 헤드의 과열 상태(발광 소자의 온도, 발광 시간, 발광 휘도, 노광 장치 내의 온도 등)에 따라 순환 속도를 제어하거나 할 수 있다.
이 구성에 의하면, 라인 헤드의 출력이 안정되어 양호한 인자 품질을 얻을 수 있게 된다.
상기 지지체는 상기 감광체에 대하여 평행한 회전축을 갖고 있고, 상기 라인 헤드는 상기 지지체의 둘레면 위에 복수 설치되며, 상기 복수의 라인 헤드는 상기 회전축을 중심으로 한 상기 지지체의 회전에 의해 상기 감광체에 대하여 전환 가능하게 구성되어 있어도 좋다.
이 구성에 의하면, 1개의 감광체에 대하여 복수의 라인 헤드가 할당되어 있기 때문에, 발광 소자의 수명을 외관상 연장시킬 수 있고, 고속이며 고광량의 인자가 가능해진다. 또한, 라인 헤드의 전환은 지지체의 회전에 의해 행해지기 때문에 라인 헤드 모듈 자체의 구성이 콤팩트해지고, 노광 장치, 또는 이 노광 장치를 노광 수단으로 하는 화상 형성 장치의 소형화가 가능해진다.
상기 라인 헤드 모듈은 상기 유로에 대하여 상기 냉각 매체를 유입 또는 유출시키기 위한 튜브를 더 구비해도 된다. 튜브의 재질로서는 플렉시빌리티(flexibility)가 높고, 비교적 강도가 있는 수지, 예를 들어 테플론(등록 상표) 수지 등이 적합하다.
이 구성에 의하면, 지지체가 회전한 경우라도 튜브는 그것에 따라 변형되기 때문에 냉각 매체의 유통에 지장이 생길 일은 없다.
상기 복수의 라인 헤드의 각각에 대해서, 상기 발광 소자로부터의 광을 결상시키는 광학 결상계가 설치되어 있어도 좋다.
이 구성에 의하면, 각 발광 소자로부터 출사된 광이 감광체 위에 보다 양호하게 결상된다.
상기 발광 소자는 일렉트로루미네선스 소자(EL 소자)여도 좋다.
EL 소자는 LED 등에 비하여 휘도(광량)는 낮지만, 본 발명에서는 복수의 발광 소자 열을 전환하여 사용함으로써, 고휘도 상태를 장기간 유지할 수 있기 때문에 충분히 높은 실용성을 구비한 것으로 된다. 또한, EL 소자로서는 특히 발광점을 정밀도 좋게 설치할 수 있는 유기 EL 소자가 적합하다.
또한, 본 발명은 상술한 본 발명의 라인 헤드 모듈과, 상기 라인 헤드 모듈에 구비되는 발광 소자로부터의 광에 의해 노광되는 감광체를 구비한 노광 장치를 제공한다. 또한, 본 발명은 상기 노광 장치를 노광 수단으로서 구비한 화상 형성 장치를 제공한다.
이 구성에 의하면, 고속이며 다인자 매수 가능한 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하에서 참조하는 각 도면에서는 도면을 보기 쉽게 하기 위해, 각 구성 요소의 치수 등을 적절하게 변경하여 표시하고 있다.
(노광 장치)
우선, 본 발명의 노광 장치에 대해서 설명한다.
도 1은 본 발명의 노광 장치의 제 1 실시예를 나타내는 도면이며, 도 1 중 부호 100은 노광 장치이다. 이 노광 장치(100)는 후술하는 화상 형성 장치에서 노광 수단으로서 이용되는 것으로, 라인 헤드(1)와, 이 라인 헤드(1)로부터의 광을 결상시키는 렌즈 어레이(광학 결상계)(31)와, 상기 렌즈 어레이(31)를 투과한 상기 라인 헤드(1)로부터의 광에 의해 노광되는 감광체 드럼(감광체)(9)을 구비하여 구성된 것이다.
(라인 헤드 모듈)
도 2(a) 및 도 2(b)는 라인 헤드 모듈(101)의 개략 구성을 나타내는 도면으로, 도 2(a)는 그 사시도, 도 2(b)는 그 단면도이다.
도 2(a) 및 도 2(b)에 나타낸 바와 같이, 라인 헤드 모듈(101)은 복수의 발광 소자(3)를 정렬 배치한 라인 헤드(1)와, 라인 헤드(1)로부터의 광을 결상시키는 렌즈 소자를 정렬 배치한 렌즈 어레이(31)와, 라인 헤드(1)를 지지하는 지지체(10) 를 구비하여 구성되어 있다.
도 2(a) 및 도 2(b)에 있어서, 지지체(10)는 판 형상체로서 구성되어 있고, 지지체(10)의 중앙에는 그 주면(主面)과 평행한 방향으로 연장되는 회전축(10a)이 설치되어 있다. 회전축(10a)은 제어 수단(110)에 접속되어 있고, 이 제어 수단(110)으로부터의 제어 신호에 의해, 그 회전이 제어되도록 되어 있다. 지지체(10)의 둘레 방향으로 배치된 복수의 둘레면, 즉, 지지체(10)의 표면과 이면에는 각각 라인 헤드(1)가 설치되어 있고, 회전축(10a)을 중심으로 한 지지체(10)의 회전에 의해, 이들 2개의 라인 헤드(1)를 전환할 수 있도록 되어 있다. 또한, 각 라인 헤드(1)는 그 전환에 따라 구동도 전환되도록 되어 있으며, 한쪽 라인 헤드(1)가 선택되어 있는 동안은 다른 라인 헤드(1)의 구동은 정지된다.
라인 헤드(1)의 전환은, 예를 들어 라인 헤드(1)에 구비된 발광 소자(3)로부터 출사되는 광량의 저하에 따라 행해진다. 발광 소자(3)의 광량이 감광체 드럼(9)에 대한 노광에 불충분해질 경우(수명이 다했을 경우)에는, 회전축(10a)을 기점으로 하여 지지체(10)를 180°회전함으로써 다른 라인 헤드(1)가 사용 가능해진다. 광량의 저하는 센서 등에 의해 직접 검지해도 되고, 인자 조건(광량, 인쇄 속도 등)이나 인자 매수 등에 의거하여 판단해도 된다. 라인 헤드(1)의 전환은 광량의 저하에 따라 자동적으로 행해지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 라인 헤드(1)가 1개 20ppm의 속도에서 20만 매의 인자가 가능할 경우, 20만 매의 인자 매수가 카운트되면, 제어 수단(110)이 자동적으로 지지체(10)를 회전축(10a)의 주위로 180°회전하여 새로운 라인 헤드(1)가 사용 가능해지도록 프로그래밍되어 있는 구성으로 할 수 있다. 이 구성으로부터, 화상 형성 장치로서는 40만 매의 인자 매수가 가능한 사양이 된다.
도 3(a) 및 도 3(b)는 라인 헤드 모듈(101)의 다른 형태를 나타내는 도면으로, 도 2(a) 및 도 2(b)에 대응하는 도면이다.
도 3(a) 및 도 3(b)의 라인 헤드 모듈(101)에서는, 지지체(10)는 단면이 정사각형을 이루는 각주체로서 구성되어 있다. 지지체(10)의 중앙에는 감광체 드럼(9)의 회전축(9a)과 평행한 회전축(10a)이 설치되어 있다. 회전축(10a)은 제어 수단(110)에 접속되어 있고, 이 제어 수단(110)으로부터의 제어 신호에 의해, 그 회전이 제어되도록 되어 있다. 지지체(10)의 둘레 방향으로 배치된 복수의 둘레면, 즉, 지지체(10)의 4개의 측면에는 각각 라인 헤드(1)가 설치되어 있다. 그리고, 회전축(10a)을 중심으로 한 지지체(10)의 회전에 의해, 이들 라인 헤드(1)가 전환되도록 되어 있다. 라인 헤드(1)의 전환은 회전축(10a)을 기점으로 하여 지지체(10)를 90°씩 회전함으로써 행해진다. 또한, 이들 복수의 라인 헤드(1)는 그 전환에 따라 구동도 전환되도록 되어 있고, 특정의 라인 헤드(1)가 선택되어 있는 동안은 다른 라인 헤드(1)의 구동은 정지된다. 이 라인 헤드 모듈(101)에서 앞의 조건과 동일한 조건으로 인자 가능 매수를 계산했을 경우, 단순 계산으로 80만 매의 인자 매수가 가능한 사양이 된다.
또한, 도 3(a) 및 도 3(b)에서는 지지체(10)의 4개의 측면 전부에 라인 헤드(1)를 설치했지만, 라인 헤드(1)는 반드시 모든 측면에 설치할 필요는 없고, 4개의 측면 중 2개 또는 3개의 측면에 대해서만 라인 헤드(1)를 설치하는 구성으로 해도 된다. 또한, 지지체(10)로서는 4각주체 이외의 다각주체, 예를 들어 3각주체, 5각주체, 6각주체… 등을 사용하는 것도 가능하고, 이들 다각주체의 적어도 2개 이상의 측면에 라인 헤드(1)를 설치할 수 있다. 또한, 지지체(10)로서는 원주체나 타원주체 등, 그 둘레면의 일부에 곡면을 구비한 것을 사용할 수도 있다. 이들 원주체나 다각주체 등의 기둥 형상체에서는 렌즈 어레이(31)를 공통화하기 위해, 그 단면 형상이 정다각형 또는 원형을 이루고 있는 것이 바람직하다. 또한, 도 3(a) 및 도 3(b)에서는 지지체(10)를 중실(中實)의 기둥 형상체로 했지만, 이 대신에 지지체(10)를 중공(中空)의 기둥 형상체로 하는 것도 가능하다.
또한, 본 실시예에서는 동일한 지지체(10)에 설치된 복수의 라인 헤드(1)는 서로 스페어(spare)로서 사용할 수 있도록 되어 있다. 이 때문에, 이들 라인 헤드(1)는 서로 동일한 사양인 것이 바람직하지만, 이들의 사양을 동일하게 하지 않고 서로 다르게 함으로써, 단순한 스페어가 아닌 어떠한 보완 관계를 갖는 라인 헤드(1)로 할 수도 있다.
본 실시예에서는, 렌즈 어레이(31)로서 특히 정립 등배 결상계인 SLA(Selfoc Lense Array:일본국등록상표 제1634249호)가 사용되고 있다. 렌즈 어레이(31)는 지지체(10)의 측면에 설치된 라인 헤드(1)의 각각에 대해서 설치되어 있다. 이 렌즈 어레이(31)는 라인 헤드(1)에 대하여 얼라인먼트된 상태로 일체적으로 유지되어 있다. 이러한 구성을 기초로, 라인 헤드 모듈(101)은 선택된 특정의 라인 헤드(1)에서 발광하여 출사한 광을 결상면인 감광체 드럼(9)의 표면에 정립 등배 결상시키도록 되어 있다.
(라인 헤드)
도 4는 라인 헤드(1)를 모식적으로 나타낸 도면이다. 이 라인 헤드(1)는 가늘고 긴 직사각형의 소자 기판(2) 위에 복수의 발광 소자(3)를 정렬 배치하여 이루어지는 발광 소자 열(발광부 라인)(3A)과, 발광 소자(3)를 구동시키는 구동 소자(4)로 이루어지는 구동 소자 그룹과, 이들 구동 소자(4)(구동 소자 그룹)의 구동을 제어하는 제어 회로 그룹(5)을 일체 형성한 것이다. 발광 소자(3)로서는 유기 EL 소자를 사용하지만, 이 대신에 무기 EL 소자나 발광 다이오드(LED) 등을 사용해도 된다. 라인 헤드(1)는, 도 1에 나타나 있는 바와 같이, 그 광출사 측의 면이 감광체 드럼(9)에 대향하여 배치되도록 되어 있고, 그때, 상기한 발광 소자 열(3A)의 열방향(발광 소자의 정렬 방향)이 감광체 드럼(9)의 회전축(9a)과 평행하게 배치되도록 되어 있다.
또한, 도 4에서는, 발광 소자 열(3A)을 1열의 유기 EL 소자(3)로 형성했지만, 예를 들어 유기 EL 소자(3)를 2열로 하여 이들을 지그재그 형상으로 배치해도 된다. 그 경우에는, 라인 헤드(1)의 길이 방향에서의 유기 EL 소자(3)의 피치를 작게 할 수 있고, 따라서 후술하는 화상 형성 장치의 해상도를 향상시킬 수 있다.
유기 EL 소자(3)는 한 쌍의 전극간에 적어도 유기 발광층을 구비한 것으로, 그 한 쌍의 전극으로부터 발광층에 전류를 공급함으로써 발광하도록 되어 있다. 유기 EL 소자(3)에서의 한쪽 전극에는 전원선(8)이 접속되고, 다른 쪽 전극에는 구동 소자(4)를 통하여 전원선(7)이 접속되어 있다. 이 구동 소자(4)는 박막 트랜지스터(TFT)나 박막 다이오드(TFD) 등의 스위칭 소자로 구성되어 있다. 구동 소자 (4)에 TFT를 채용한 경우에는 그 소스 영역에 전원선(7)이 접속되고, 게이트 전극에 제어 회로 그룹(5)이 접속된다. 그리고, 제어 회로 그룹(5)에 의해 구동 소자(4)의 동작이 제어되고, 구동 소자(4)에 의해 유기 EL 소자(3)로의 통전이 제어되도록 되어 있다.
또한, 유기 EL 소자(3) 및 구동 소자(4)의 상세한 구조에 대해서는 후술한다.
(SLA)
도 5는 렌즈 어레이(31)로서의 SLA의 사시도이다. 이 렌즈 어레이(SLA)(31)는 SL 소자(31a)를 지그재그 형상으로 2열 배열(배치)한 것이다. 그리고, 지그재그 형상으로 배치된 각 SL 소자(31a)의 극간(隙間)에는 흑색의 실리콘 수지(32)가 충전되어 있고, 또한 그 주위에는 프레임(34)이 배치되어 있다.
상기 SL 소자(31a)는 축심(軸心)으로부터 주변에 걸쳐 굴절률 분포를 갖는 로드(rod) 형상의 렌즈이다. 그 때문에, SL 소자(31a)에 입사된 광은 그 내부를 일정 주기로 사행(蛇行)하면서 진행된다. 따라서, 이 SL 소자(31a)의 길이를 조정하면, 화상을 정립 등배 결상시킬 수 있다. 그리고, 이와 같이 정립 등배 결상하는 SL 소자(31a)에서는 인접하는 SL 소자(31a)들이 만드는 화상을 겹치는 것이 가능해져 광범위한 화상을 얻을 수 있다. 따라서, 도 5에 나타낸 SLA(31)는 라인 헤드(1) 전체로부터의 광을 정밀도 좋게 결상시킬 수 있도록 되어 있다.
(유기 EL 소자 및 구동 소자)
다음에, 라인 헤드에서의 유기 EL 소자나 구동 소자 등의 상세한 구성에 대 해서, 도 6(a) 및 도 6(b)를 참조하여 설명한다.
발광층(60)에서 발광한 광을 화소 전극(23) 측으로부터 출사하는, 소위 보텀 에미션(bottom emission)형일 경우에는, 소자 기판(2) 측으로부터 발광광을 취출하는 구성이기 때문에, 소자 기판(2)으로서는 투명 또는 반투명한 것이 채용된다. 예를 들어, 유리, 석영, 수지(플라스틱, 플라스틱 필름) 등을 들 수 있고, 특히 유리 기판이 적합하게 사용된다.
또한, 발광층(60)에서 발광한 광을 음극(대향 전극)(50) 측으로부터 출사하는, 소위 톱 에미션(top emission)형일 경우에는, 이 소자 기판(2)의 대향 측인 밀봉 기판 측으로부터 발광광을 취출하는 구성으로 되기 때문에, 투명 기판 및 불투명 기판의 어느 것도 사용할 수 있다. 불투명 기판으로서는, 예를 들어 알루미나 등의 세라믹스, 스테인리스 스틸 등의 금속 시트에 표면 산화 등의 절연 처리를 실시한 것 이외에, 열경화성 수지, 열가소성 수지 등을 들 수 있다.
본 실시예에서는, 보텀 에미션형이 채용되고, 따라서 소자 기판(2)에는 투명한 유리가 사용되는 것으로 한다.
소자 기판(2) 위에는 화소 전극(23)에 접속하는 구동용 TFT(123)(구동 소자(4)) 등을 포함하는 회로부(11)가 형성되어 있고, 그 위에 유기 EL 소자(3)가 설치되어 있다. 유기 EL 소자(3)는 양극으로서 기능하는 화소 전극(23)과, 이 화소 전극(23)으로부터의 정공(正孔)을 주입/수송하는 정공 수송층(70)과, 유기 EL 물질로 이루어지는 발광층(60)과, 음극(50)이 순차적으로 형성됨으로써 구성되어 있다.
여기서, 유기 EL 소자(3) 및 구동용 TFT(123)(구동 소자(4))를 도 4에 대응 한 모식도로 나타내면, 도 6(b)에 나타내는 바와 같다. 도 6(b)에 있어서, 전원선(7)은 구동 소자(4)의 소스/드레인 전극에 접속되고, 전원선(8)은 유기 EL 소자(3)의 음극(50)에 접속되어 있다.
그리고, 이러한 구성하에 유기 EL 소자(3)는 도 6(a)에 나타낸 바와 같이, 정공 수송층(70)으로부터 주입된 정공과 음극(50)으로부터의 전자가 발광층(60)에서 결합함으로써 발광을 이루도록 되어 있다.
양극으로서 기능하는 화소 전극(23)은 보텀 에미션형인 본 실시예에서는, 투명 도전 재료에 의해 형성되고, 구체적으로는 ITO가 적합하게 사용되고 있다.
정공 수송층(70)의 형성 재료로서는, 특히 3, 4-폴리에틸렌디옥시티오펜/폴리스티렌설폰산(PEDOT/PSS)의 분산액, 즉, 분산매로서의 폴리스티렌설폰산에 3, 4-폴리에틸렌디옥시티오펜을 분산시키고, 또한 이것을 물에 분산시킨 분산액이 적합하게 사용된다.
또한, 정공 수송층(70)의 형성 재료로서는 상기한 것에 한정되는 않고 다양한 것이 사용 가능하다. 예를 들어, 폴리스티렌, 폴리피롤, 폴리아닐린, 폴리아세틸렌이나 그 유도체 등을 적절한 분산매, 예를 들어 상기한 폴리스티렌설폰산에 분산시킨 것 등이 사용 가능하다.
발광층(60)을 형성하기 위한 재료로서는, 형광 또는 인광을 발광하는 것이 가능한 공지의 발광 재료가 사용된다. 또한, 본 실시예에서는, 예를 들어 발광 파장대 영역이 적색에 대응한 발광층이 채용되지만, 물론, 발광 파장대 영역이 녹색이나 청색에 대응한 발광층을 채용하도록 하여도 좋다. 이 경우, 사용하는 감광체 는 그 발광 영역에 감도를 갖는 것을 채용한다.
발광층(60)의 형성 재료로서, 구체적으로는 (폴리)플루오렌 유도체(PF), (폴리)파라페닐렌비닐렌 유도체(PPV), 폴리페닐렌 유도체(PP), 폴리파라페닐렌 유도체(PPP), 폴리비닐카르바졸(PVK), 폴리티오펜 유도체, 폴리메틸페닐실란(PMPS) 등의 폴리실란계등이 적합하게 사용된다. 또한, 이들의 고분자 재료에 페릴렌계 색소, 쿠마린계 색소, 로다민계 색소 등의 고분자계 재료나, 루브렌, 페릴렌, 9, 10-디페닐안트라센, 테트라페닐부타디엔, 나일레드, 쿠마린6, 퀴나크리돈 등의 저분자 재료를 도핑하여 사용할 수도 있다.
음극(50)은 상기 발광층(60)을 덮어서 형성된 것으로, 예를 들어 Ca를 두께 20㎚ 정도로 형성하고, 그 위에 Al을 두께 200㎚ 정도로 형성하여 적층 구조의 전극으로 하고, Al을 반사층으로서도 기능시킨 것이다.
또한, 이 음극(50) 위에는 접착층을 통하여 밀봉 기판(도시 생략)이 부착되어 있다.
또한, 이러한 유기 EL 소자(3)의 아래쪽에는 상술한 바와 같이 회로부(11)가 설치되어 있다. 이 회로부(11)는 소자 기판(2) 위에 형성된 것이다. 즉, 소자 기 판(2)의 표면에는 SiO2을 주체로 하는 하지(下地) 보호층(281)이 하지로서 형성되고, 그 위에는 실리콘층(241)이 형성되어 있다. 이 실리콘층(241)의 표면에는 SiO2 또는 SiN을 주체로 하는 게이트 절연층(282)이 형성되어 있다.
또한, 상기 실리콘층(241) 중, 게이트 절연층(282)을 사이에 두고 게이트 전 극(242)과 겹치는 영역이 채널 영역(241a)으로 되어 있다. 또한, 이 게이트 전극(242)은 주사선(도시 생략)의 일부이다. 한편, 실리콘층(241)을 덮어 게이트 전극(242)을 형성한 게이트 절연층(282)의 표면에는 SiO2을 주체로 하는 제 1 층간 절연층(283)이 형성되어 있다.
또한, 실리콘층(241) 중, 채널 영역(241a)의 소스 측에는 저농도 소스 영역(241b) 및 고농도 소스 영역(241S)이 설치되는 한편, 채널 영역(241a)의 드레인 측에는 저농도 드레인 영역(241c) 및 고농도 드레인 영역(241D)이 설치되어, 소위 LDD(Lighty Doped·Drain) 구조로 되어 있다. 이들 중, 고농도 소스 영역(241S)은 게이트 절연층(282)과 제 1 층간 절연층(283)에 걸쳐 개공되는 콘택트 홀(243a)을 통하여 소스 전극(243)에 접속되어 있다. 이 소스 전극(243)은 전원선(도시 생략)의 일부로서 구성되어 있다. 한편, 고농도 드레인 영역(241D)은 게이트 절연층(282)과 제 1 층간 절연층(283)에 걸쳐 개공되는 콘택트 홀(244a)을 통하여 소스 전극(243)과 동일층으로 이루어지는 드레인 전극(244)에 접속되어 있다.
소스 전극(243) 및 드레인 전극(244)이 형성된 제 1 층간 절연층(283)의 상층에는, 예를 들어 아크릴계의 수지 성분을 주체로 하는 평탄화막(284)이 형성되어 있다. 이 평탄화막(284)은 아크릴계나 폴리이미드계 등의 내열성 절연성 수지 등에 의해 형성된 것으로, 구동용 TFT(123)(구동 소자(4))나 소스 전극(243), 드레인 전극(244) 등에 의한 표면의 요철을 없애기 위해 형성된 공지의 것이다.
그리고, ITO 등으로 이루어지는 화소 전극(23)이 이 평탄화막(284)의 표면 위에 형성되는 동시에, 상기 평탄화막(284)에 설치된 콘택트 홀(23a)을 통하여 드레인 전극(244)에 접속되어 있다. 즉, 화소 전극(23)은 드레인 전극(244)을 통하여 실리콘층(241)의 고농도 드레인 영역(241D)에 접속되어 있다.
화소 전극(23)이 형성된 평탄화막(284)의 표면에는 화소 전극(23)과, 무기 격벽(25)이 형성되어 있고, 또한 무기 격벽(25) 위에는 유기 격벽(221)이 형성되어 있다. 그리고, 화소 전극(23) 위에는 무기 격벽(25)에 형성된 개구(25a)와, 유기 격벽(221)에 형성된 개구(221a)의 내부, 즉, 화소 영역에 상기 정공 수송층(70)과 발광층(60)이 화소 전극(23) 측으로부터 이 순서로 적층되고, 이것에 의해 기능층이 형성되어 있다.
또한, 이 예에서는, EL 소자를 구동하는 소자로서 소자 기판(2) 위에 TFT 등의 구동 소자(4)를 설치한 예를 들었지만, 구동 소자(4)를 소자 기판(2) 위에 설치하지 않고, 구동 소자(4)를 외부 부착으로 하는, 구체적으로는 EL 소자 기판의 단자 영역에 드라이버 IC를 COG 실장하거나, 또는 드라이버 IC를 실장한 플렉시블 회로 기판을 EL 소자 기판에 실장하도록 하여도 좋다.
이러한 구성으로 이루어지는 라인 헤드 모듈(101)은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 피노광부가 되는 감광체 드럼(9)에 광을 조사(照射)하고 결상하여 노광하도록 되어 있다. 이때, 라인 헤드(1)와 렌즈 어레이(31)는 서로 얼라인먼트된 상태에서 일체로 유지되어 있기 때문에, 사용할 때에는 간단히 라인 헤드 모듈(101)을 감광체 드럼(9)에 얼라인먼트하기만 하면 된다. 따라서, 이 라인 헤드 모듈(101)을 구비한 노광 장치(100)에서는, 라인 헤드(1)와 렌즈 어레이(31)를 별도 준비하는 경 우에 비하여 감광체 드럼(9)에 대한 얼라인먼트가 용이해지고, 얼라인먼트 불량에 기인하는 노광 불균일이 확실하게 방지되게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는, 1개의 감광체 드럼(9)에 대하여 복수의 라인 헤드(1)(즉, 발광 소자 열(3A))가 할당되어 있다. 이 때문에, 모듈로서 라인 헤드의 수명을 연장시킬 수 있고, 고속이며 고광량의 인자가 가능해진다. 또한, 라인 헤드(1)의 전환은 지지체(10)의 회전에 의해 행해지기 때문에 라인 헤드 모듈(101) 자체의 구성이 콤팩트해지고, 노광 장치(100), 또는 이 노광 장치(100)를 노광 수단으로 하는 화상 형성 장치의 소형화가 가능해진다.
다음에, 본 발명의 노광 장치가 노광 수단으로서 구비되어 있는 화상 형성 장치에 대해서 설명한다.
(탠덤 방식의 화상 형성 장치)
도 7은 본 발명의 화상 형성 장치의 제 1 실시예를 나타내는 도면으로, 도 7중 부호 80은 탠덤 방식의 화상 형성 장치이다. 이 화상 형성 장치(80)는 유기 EL 어레이 라인 헤드(101K, 101C, 101M, 101Y)를, 대응하는 동일한 구성인 4개의 감광체 드럼(41K, 41C, 41M, 41Y)에 각각 배치함으로써 노광 장치를 구성한 탠덤 방식이 것이다.
이 화상 형성 장치(80)는 구동 롤러(91)와 종동 롤러(92)와 텐션 롤러(93)를 구비하고, 이들 각 롤러에 중간 전사 벨트(90)를 도 7 중 화살표 방향(반시계 방향)으로 순환 구동하도록 걸쳐 놓은 것이다. 이 중간 전사 벨트(90)에 대하여, 감광체 드럼(41K, 41C, 41M, 41Y)이 소정 간격으로 배치되어 있다. 이들 감광체 드 럼(41K, 41C, 41M, 41Y)은 그 외주면이 상담지체(擔持體)로서의 감광층으로 되어 있다.
여기서, 상기 부호 중의 K, C, M, Y는 각각 블랙, 시안, 마젠타, 옐로우를 의미하고, 각각 블랙, 시안, 마젠타, 옐로우용의 감광체인 것을 나타내고 있다. 또한, 이들 부호(K, C, M, Y)의 의미는 다른 부재에 대해서도 동일하다. 감광체 드럼(41K, 41C, 41M, 41Y)은 중간 전사 벨트(90)의 구동과 동기하여, 도 7 중 화살표 방향(시계 방향)으로 회전 구동하도록 되어 있다.
각 감광체 드럼(41)(K, C, M, Y)의 주위에는 각각 감광체 드럼(41)(K, C, M, Y)의 외주면을 균일하게 대전시키는 대전 수단(코로나 대전기)(42)(K, C, M, Y)와, 이 대전 수단(42)(K, C, M, Y)에 의해 균일하게 대전된 외주면을 감광체 드럼(41) (K, C, M, Y)의 회전에 동기하여 순차적으로 라인 주사하는 유기 EL 어레이 라인 헤드(101) (K, C, M, Y)가 설치되어 있다.
여기서, 유기 EL 어레이 라인 헤드(101)(K, C, M, Y)는 상술한 바와 같이 헤드 케이스 등에 의해 SL 어레이(도시 생략)와 함께 서로 얼라인먼트된 상태에서 일체적으로 유지되어 라인 헤드 모듈로서 사용되고 있다.
또한, 이 유기 EL 어레이 라인 헤드(101)(K, C, M, Y)(라인 헤드 모듈)로 형성된 정전 잠상에 현상제인 토너를 부여하여 가시상(토너상)으로 하는 현상 장치(44)(K, C, M, Y)와, 이 현상 장치(44)(K, C, M, Y)에서 현상된 토너상을 일차 전사 대상인 중간 전사 벨트(90)에 순차적으로 전사하는 전사 수단으로서의 일차 전사 롤러(45)(K, C, M, Y)와, 전사된 후에 감광체 드럼(41)(K, C, M, Y)의 표면에 잔류하고 있는 토너를 제거하는 클리닝 수단으로서의 클리닝 장치(46)(K, C, M, Y)가 설치되어 있다.
여기서, 각 유기 EL 어레이 라인 헤드(101)(K, C, M, Y)는 각각의 어레이 방향이 감광체 드럼(41)(K, C, M, Y)의 모선(母線)을 따르도록 설치되어 있다. 그리고, 각 유기 EL 어레이 라인 헤드(101)(K, C, M, Y)의 발광 에너지 피크 파장과, 감광체 드럼(41)(K, C, M, Y)의 감도 피크 파장이 대략 일치하도록 설정되어 있다.
현상 장치(44)(K, C, M, Y)는 예를 들어 현상제로서 비(非)자성 일성분 토너를 사용하는 것으로, 그 일성분 현상제를 예를 들어 공급 롤러로 현상 롤러에 반송하고, 현상 롤러 표면에 부착된 현상제의 막 두께를 규제 블레이드(blade)로 규제하고, 그 현상 롤러를 감광체 드럼(41) (K, C, M, Y)에 접촉시키거나 또는 가압함으로써, 감광체 드럼(41)(K, C, M, Y)의 전위 레벨에 따라 현상제를 부착시켜 토너상으로서 현상하는 것이다.
이러한 4색의 단색 토너상 형성 스테이션에 의해 형성된 블랙, 시안, 마젠타, 옐로우의 각 토너상은 일차 전사 롤러(45)(K, C, M, Y)에 인가되는 일차 전사 바이어스에 의해 중간 전사 벨트(90) 위에 순차적으로 일차 전사된다. 그리고, 중간 전사 벨트(90) 위에 순차적으로 중첩시켜 풀 컬러로 된 토너상은 이차 전사 롤러(66)에서 용지 등의 기록 매체(P)에 이차 전사되고, 또한 정착부인 정착 롤러쌍(61)을 통과함으로써 기록 매체(P) 위에 정착되며, 그 후 배지 롤러쌍(62)에 의해 장치 상부에 형성된 배지 트레이(68) 위에 배출된다.
또한, 도 7 중의 부호 63은 다수 매의 기록 매체(P)가 적층 유지되어 있는 급지 카세트, 부호 64는 급지 카세트(63)로부터 기록 매체(P)를 1매씩 급송하는 픽업 롤러, 부호 65는 이차 전사 롤러(66)의 이차 전사부로의 기록 매체(P)의 공급 타이밍을 규정하는 게이트 롤러쌍, 부호 66은 중간 전사 벨트(90)와의 사이에서 이차 전사부를 형성하는 이차 전사 수단으로서의 이차 전사 롤러, 부호 67은 이차 전사 후에 중간 전사 벨트(90)의 표면에 잔류하고 있는 토너를 제거하는 클리닝 수단으로서의 클리닝 블레이드이다.
(4사이클 방식의 화상 형성 장치)
다음에, 본 발명에 따른 화상 형성 장치의 제 2 실시예에 대해서 설명한다. 도 8은 4사이클 방식의 화상 형성 장치의 종단 측면도이다. 도 8에 있어서, 화상 형성 장치(160)에는 주요 구성 부재로서, 로터리 구성의 현상 장치(161), 상담지체로서 기능하는 감광체 드럼(165), 상기 라인 헤드 모듈로 이루어지는 상(像) 기입 수단(167), 중간 전사 벨트(169), 용지 반송로(174), 정착기의 가열 롤러(172), 급지 트레이(178)가 설치되어 있다.
현상 장치(161)는 현상 로터리(161a)가 축(161b)을 중심으로 하여 화살표 A 방향으로 회전하도록 구성된 것이다. 현상 로터리(161a)의 내부는 4분할되어 있고, 각각 옐로우(Y), 시안(C), 마젠타(M), 블랙(K) 4색의 화상 형성 유닛이 설치되어 있다. 부호 162a 내지 162d는 상기 4색의 각 화상 형성 유닛에 배치되어 있고, 화살표 B 방향으로 회전하는 현상 롤러, 부호 163a 내지 163d는 화살표 C 방향으로 회전하는 토너 공급 롤러이다. 또한, 부호 164a 내지 164d는 토너를 소정의 두께로 규제하는 규제 블레이드이다.
도 8 중 부호 165는 상기와 같이 상담지체로서 기능하는 감광체 드럼, 부호 166은 일차 전사 부재, 부호 168은 대전기, 부호 167은 상 기입 수단으로, 상기한 라인 헤드 모듈로 이루어지는 것이다. 그리고, 감광체 드럼(165)과 상 기입 수단(라인 헤드 모듈)(167)으로부터 본 발명의 노광 장치가 구성되어 있다.
감광체 드럼(165)은 구동 모터(도시 생략), 예를 들어 스텝 모터에 의해 현상 롤러(162a)와는 반대 방향이 되는 화살표 D 방향으로 회전 구동되도록 되어 있다. 또한, 상 기입 수단(167)을 구성하는 라인 헤드 모듈은 이것과 감광 드럼(165) 사이에서 위치 맞춤(광축 맞춤)이 이루어진 상태로 배열 설치되어 있다.
중간 전사 벨트(169)는 구동 롤러(170a)와 종동 롤러(170b) 사이에 걸쳐 놓은 것이다. 구동 롤러(170a)는 상기 감광체 드럼(165)의 구동 모터에 연결된 것으로, 중간 전사 벨트(169)에 동력을 전달하도록 되어 있다. 즉, 상기 구동 모터의 구동에 의해 중간 전사 벨트(169)의 구동 롤러(170a)는 감광체 드럼(165)과는 반대 방향이 되는 화살표 E 방향으로 회동하도록 되어 있다.
용지 반송로(174)에는 복수의 반송 롤러와 배지 롤러쌍(176) 등이 설치되어 있고, 용지가 반송되도록 되어 있다. 중간 전사 벨트(169)에 담지되어 있는 편면(片面)의 화상(토너상)이 이차 전사 롤러(171)의 위치에서 용지의 편면에 전사되도록 되어 있다. 이차 전사 롤러(171)는 클러치에 의해 중간 전사 벨트(169)에 맞닿도록 되어 있고, 클러치 온으로 중간 전사 벨트(169)에 맞닿아 용지에 화상이 전사되도록 되어 있다.
상기와 같이 하여 화상이 전사된 용지는, 다음에 정착 히터(H)를 갖는 정착 기로 정착 처리가 이루어진다. 정착기에는 가열 롤러(172), 가압 롤러(173)가 설치되어 있다. 정착 처리 후의 용지는 배지 롤러쌍(176)에 끌려 들어가 화살표 F 방향으로 진행한다. 이 상태로부터 배지 롤러쌍(176)이 역방향으로 회전하면, 용지는 방향을 반전하여 양면 프린트용 반송로(175)를 화살표 G 방향으로 진행한다. 부호 177은 전장품 박스, 부호 178은 용지를 수납하는 급지 트레이, 부호 179는 급지 트레이(178)의 출구에 설치되어 있는 픽업 롤러이다.
용지 반송로에서, 반송 롤러를 구동하는 구동 모터로서는 예를 들어 저속의 브러시리스(brushless) 모터가 사용되고 있다. 또한, 중간 전사 벨트(169)에 대해서는 색 어긋남 보정 등이 필요해지기 때문에 스텝 모터가 사용되고 있다. 이들 각 모터는 제어 수단(도시 생략)으로부터의 신호에 의해 제어되도록 되어 있다.
도 8에 나타낸 상태에서, 옐로우(Y)의 정전 잠상이 감광체 드럼(165)에 형성되고, 현상 롤러(162a)에 고전압이 인가됨으로써 감광체 드럼(165)에는 옐로우의 화상이 형성된다. 옐로우의 뒤쪽 및 앞쪽의 화상이 전부 중간 전사 벨트(169)에 담지되면, 현상 로터리(161a)가 화살표 A 방향으로 90도 회전한다.
중간 전사 벨트(169)는 1회전하여 감광체 드럼(165)의 위치로 돌아간다. 다음에, 시안(C)의 2면의 화상이 감광체 드럼(165)에 형성되고, 이 화상이 중간 전사 벨트(169)에 담지되어 있는 옐로우의 화상에 겹쳐 담지된다. 이하, 동일한 방법으로 하여 현상 로터리(161a)의 90도 회전, 중간 전사 벨트(169)로의 화상 담지 후의 1회전 처리가 반복된다.
4색의 컬러 화상 담지에는 중간 전사 벨트(169)는 4회전하고, 그 후 또한 회 전 위치가 제어되어 이차 전사 롤러(171)의 위치에서 용지에 화상을 전사한다. 급지 트레이(178)로부터 급지된 용지를 반송로(174)로 반송하고, 이차 전사 롤러(171)의 위치에서 용지의 편면에 상기 컬러 화상을 전사한다. 편면에 화상이 전사된 용지는 상기와 같이 배지 롤러쌍(176)에 의해 반전되어 반송 경로에서 대기하고 있다. 그 후, 용지는 적절한 타이밍으로 이차 전사 롤러(171)의 위치에 반송되어 다른 면에 상기 컬러 화상이 전사된다. 하우징(180)에는 배기 팬(fan)(181)이 설치되어 있다.
이러한 도 7, 도 8에 나타낸 화상 형성 장치(80, 160)에서는, 도 1에 나타낸 바와 같은 본 발명의 노광 장치가 노광 수단으로서 구비되어 있다.
따라서, 이들 화상 형성 장치(80, 160)에서는 상술한 바와 같이 라인 헤드의 전환에 의해 충분한 수명을 확보할 수 있고, 또한 고속 인자도 가능하다.
본 발명의 노광 장치의 다른 실시예에 대해서 설명한다. 기본적인 구성은 도 1에 나타내는 노광 장치와 동일하여, 그 설명은 생략한다.
(라인 헤드 모듈)
도 9(a) 및 도 9(b)는 본 실시예에 따른 라인 헤드 모듈(1101)의 개략 구성을 나타내는 도면으로, 도 9(a)는 그 사시도, 도 9(b)는 그 단면도이다.
도 9(a) 및 도 9(b)에 나타낸 바와 같이, 라인 헤드 모듈(1101)은 복수의 발광 소자(1003)(도시 생략, 수정 요함)를 정렬 배치한 라인 헤드(1001)(1001A, 1001B)와, 라인 헤드(1001)로부터의 광을 결상시키는 렌즈 소자를 정렬 배치한 렌즈 어레이(1031)와, 라인 헤드(1001)를 지지하는 지지체(1010)를 구비하여 구성되 어 있다.
도 9(a) 및 도 9(b)에 있어서, 지지체(1010)는 판 형상체로서 구성되어 있고, 지지체(1010)의 중앙에는 그 주면과 평행한 방향으로 연장되는 회전축(1010a)이 설치되어 있다. 회전축(1010a)은 제어 수단(1110)에 접속되어 있고, 이 제어 수단(1110)으로부터의 제어 신호에 의해, 그 회전이 제어되도록 되어 있다. 이 지지체(1010)의 둘레 방향으로 배치된 복수의 둘레면, 즉, 지지체(1010)의 표면과 이면에는 각각 라인 헤드(1001)(1001A 또는 1001B)가 설치되어 있고, 회전축(1010a)을 중심으로 한 지지체(1010)의 회전에 의해, 이들 2개의 라인 헤드(1001A, 1001B)가 전환되도록 되어 있다. 또한, 라인 헤드(1001A, 1001B)는 그 전환에 따라 구동도 전환되도록 되어 있고, 한쪽 라인 헤드가 선택되어 있는 동안은 다른 라인 헤드의 구동은 정지된다.
라인 헤드(1001A)와 라인 헤드(1001B)는 서로 사양이 다르고, 사용자의 요구 에 따라 이들 라인 헤드(1001A, 1001B)가 전환된다. 예를 들어, 라인 헤드(1001A)(저정세, 고속)는 결상 면적이 100㎛(저정세)로 40ppm(고속)의 출력 속도가 얻어지는 사양이고, 라인 헤드(1001B)(고정세, 저속)는 결상 면적이 50㎛(고정세)로 20ppm(저속)의 출력 속도가 얻어지는 사양이다. 정세도가 요구되지 않는 선화 등의 출력에서는 라인 헤드(1001A)가 사용되고, 고속의 출력이 행해진다. 한편, 사진 등의 높은 정세도가 요구되는 출력에서는 지지체(1010)가 제어 수단(1110)에 의해 회전축(1010a)을 기점으로 하여 180°회전되고, 라인 헤드(1001B)로 전환된다. 이것에 의해, 인자 속도는 다소 늦어지지만 고품질의 출력이 가능해진다. 이 라인 헤드(1001)의 전환은 제어 수단(1110)에 의해 자동적으로 행해진다.
도 10(a) 및 도 10(b)는 라인 헤드 모듈(1101)의 다른 형태를 나타내는 도면으로, 도 9(a) 및 도 9(b)에 대응하는 도면이다.
도 10(a) 및 도 10(b)의 라인 헤드 모듈(1101)에서는, 지지체(1010)는 단면이 정사각형을 이루는 각주체로서 구성되어 있다. 지지체(1010)의 중앙에는 감광체 드럼(1009)의 회전축(1009a)과 평행한 회전축(1010a)이 설치되어 있다. 회전축(1010a)은 제어 수단(1110)에 접속되어 있고, 이 제어 수단(1110)으로부터의 제어 신호에 의해, 그 회전이 제어되도록 되어 있다. 지지체(1010)의 둘레 방향으로 배치된 복수의 둘레면, 즉, 지지체(1010)의 4개의 측면에는 각각 라인 헤드(1001)(1001C, 1001D)가 설치되어 있다. 그리고, 회전축(1010a)을 중심으로 한 지지체(1010)의 회전에 의해, 이들 라인 헤드(1001C, 1001D)가 전환되도록 되어 있다. 라인 헤드(1001)의 전환은 회전축(1010a)을 기점으로 하여 지지체(1010)를 90°씩 회전함으로써 행해진다. 또한, 이들 복수의 라인 헤드(1001C, 1001D)는 그 전환에 따라 구동도 전환되도록 되어 있고, 특정의 라인 헤드가 선택되어 있는 동안은 다른 라인 헤드(1001)의 구동은 정지된다.
라인 헤드(1001C)와 라인 헤드(1001D)는 서로 사양이 다르고, 사용자의 요구 에 따라 이들 라인 헤드(1001C, 1001D)가 전환된다. 예를 들어, 라인 헤드(1001C)(저정세, 고광량/일반 컬러)는 일반적으로 잘 사용되는 모노크로 또는 컬러의 선화, 도면 등의 비교적 정세도가 요구되지 않는 출력을 고속으로 처리할 수 있는 사양(예를 들어, 결상 면적 100㎛, 출력 속도 40ppm)으로, 사용 빈도가 높고 열 화가 빠르기 때문에 3개 장비되어 있다. 이들 라인 헤드(1001C)는 예를 들어 라인 헤드(1001C)에 구비된 발광 소자(1003)의 광량의 저하에 따라 행해진다. 발광 소자(1003)의 광량이 감광체 드럼(1009)의 노광에 불충분해졌을 경우(수명이 다한 경우)에는, 제어 수단(1110)이 회전축(1010a)을 기점으로 하여 지지체(1010)를 90°회전함으로써 다른 라인 헤드(1001C)가 사용 가능해진다. 광량의 저하는 센서 등에 의해 직접 검지해도 되고, 인자 조건(광량, 인쇄 속도 등)이나 인자 매수 등에 의거하여 판단해도 된다. 라인 헤드(1001C)의 전환은 광량의 저하에 따라 자동적으로 행해지는 것이 바람직하다.
라인 헤드(1001D)(고정세, 저광량/사진 화상)는 높은 정세도가 요구되는 사진 등의 출력에 대응한 사양(예를 들어, 결상 면적 50㎛, 출력 속도 20ppm)으로, 인자 속도는 떨어지지만 매우 고품질의 출력이 가능하다. 이 라인 헤드(1001D)는 사용 빈도가 낮기 때문에 1개만 장비되어 있다.
또한, 도 10(a) 및 도 10(b)에서는 지지체(1010)의 4개의 측면 전부에 라인 헤드(1001)를 설치했지만, 라인 헤드(1001)는 반드시 모든 측면에 설치할 필요는 없고, 4개의 측면 중 2개 또는 3개의 측면에 대해서만 라인 헤드(1001)를 설치하는 구성으로 하여도 좋다. 또한, 지지체(1010)로서는 4각주체 이외의 다각주체, 예를 들어 3각주체, 5각주체, 6각주체… 등을 사용하는 것도 가능하고, 이들 다각주체의 적어도 2개 이상의 측면에 라인 헤드(1001)를 설치할 수 있다. 또한, 지지체(1010)로서는 원주체나 타원주체 등, 그 둘레면의 일부에 곡면을 구비한 것을 사용할 수도 있다. 이들 다각주체나 원주체 등의 기둥 형상체에서는 렌즈 어레이 (1031)를 공통화하기 위해, 그 단면 형상이 정다각형 또는 원형을 이루고 있는 것이 바람직하다. 또한, 도 10(a) 및 도 10(b)에서는 지지체(1010)를 중실의 기둥 형상체로 했지만, 이 대신에 지지체(1010)를 중공의 기둥 형상체로 하는 것도 가능하다.
또한, 도 10(a) 및 도 10(b)에서는 라인 헤드(1001C)와 라인 헤드( 1001D)의 비율을 3:1로 했지만, 이 비율은 반드시 이것에 한정되지 않는다. 사진 출력용으로서 위치 부여되는 프린터 등에서는 라인 헤드(1001D)의 비율을 높여도 좋다. 또한, 4개의 라인 헤드 각각을 다른 사양으로 하여 모든 사용자에게 최적의 라인 헤드를 자동적으로 선출하는 방식으로 하여도 좋다.
또한, 본 실시예에서는 라인 헤드(1001)의 사양으로서 정세도(精細度), 출력 광량, 출력 속도를 들었지만, 본 발명에서의 사양은 반드시 이들에 한정되지 않는다.
본 실시예에서 사용되는 렌즈 어레이(1031)에는 제 1 실시예에 사용되는 렌즈 어레이(31)와 마찬가지로 SL 어레이가 사용되고 있고, 그 설명은 생략한다.
(라인 헤드)
본 실시예에 따른 라인 헤드(1001)의 기본적 구성은 도 4에 나타내는 라인 헤드(1)의 구성과 동일하여, 그 설명은 생략한다.
(유기 EL 소자 및 구동 소자)
본 실시예에 따른 라인 헤드(1001)에서의 유기 EL 소자나 구동 소자 등의 상세한 구성은 도 6(a) 및 도 6(b)에 나타내는 것과 동일하여, 그 설명은 생략한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는, 1개의 감광체 드럼(1009)에 대하여 복수의 라인 헤드(1001)(즉, 발광 소자 열(1003A))가 할당되어 있다. 이 때문에, 라인 헤드의 수명을 외관상 연장시킬 수 있고, 고속이며 고광량의 인자가 가능해진다. 또한 라인 헤드(1001)의 전환은 지지체(1010)의 회전에 의해 행해지기 때문에 라인 헤드 모듈(1101) 자체의 구성이 콤팩트해지고, 노광 장치(1100), 또는 이 노광 장치(1100)를 노광 수단으로 하는 화상 형성 장치의 소형화가 가능해진다. 또한, 동일 지지체(1010) 위에 복수의 사양이 다른 라인 헤드를 설치하고 있기 때문에, 이들을 용도에 맞추어 전환함으로써 그때 그때의 사용자의 요구에 맞춘 출력이 가능해진다. 또한, 라인 헤드(1001)를 전환하여 사용함으로써 개개의 라인 헤드(1001)의 유효 활용이 가능한 동시에, 프린터 등의 출력 기기의 하이스팩화에도 연결된다.
다음에, 상기 실시예의 노광 장치가 노광 수단으로서 구비되어 있는 화상 형성 장치에 대해서 설명한다.
(탠덤 방식의 화상 형성 장치)
도 11은 본 발명의 화상 형성 장치의 제 3 실시예를 나타내는 도면으로, 도 11 중 부호 1080은 탠덤 방식의 화상 형성 장치이다. 이 화상 형성 장치(1080)는 상기 실시예에 따른 유기 EL 어레이 라인 헤드(1101K, 1101C, 1101M, 1101Y)를, 대응하는 동일한 구성인 4개의 감광체 드럼(41K, 41C, 41M, 41Y)에 각각 배치함으로써, 노광 장치를 구성하고 있는 점을 제외하고, 도 7에 나타내는 화상 형성 장치와 공통된 구성을 갖는 것으로, 공통되는 부분에 대해서는 동일한 부호를 첨부하여 설 명을 생략한다.
(4사이클 방식의 화상 형성 장치)
다음에, 본 발명의 화상 형성 장치의 제 4 실시예에 대해서 설명한다. 도 12는 4사이클 방식의 화상 형성 장치(1160)의 종단 측면도이다. 이 화상 형성 장치(1160)는 상 기입 수단(1167)에 상기 실시예에 따른 라인 헤드 모듈(1101)이 사용되고 있는 점을 제외하고, 도 8에 나타내는 화상 형성 장치와 공통된 구성을 갖는 것으로, 공통되는 부분에 대해서는 동일한 부호를 첨부하여 설명을 생략한다.
이러한 도 11, 도 12에 나타낸 화상 형성 장치(1080, 1160)에서는, 도 1에 나타낸 바와 같은 본 발명의 노광 장치가 노광 수단으로서 구비되어 있다.
따라서, 이들 화상 형성 장치(1080, 1160)에서는 상술한 바와 같이 라인 헤드의 전환에 의해 충분한 수명을 확보할 수 있고, 또한 고속 인자도 가능하다.
또한, 1개의 라인 헤드 모듈에 사양이 다른 복수의 라인 헤드가 설치되어 있기 때문에 라인 헤드의 효율적인 활용이 가능해지고, 하이스팩화에도 연결된다.
본 발명의 노광 장치의 다른 실시예에 대해서 설명한다. 기본적인 구성은 도 1에 나타내는 노광 장치와 동일하여, 그 설명은 생략한다.
(라인 헤드 모듈)
도 13(a) 및 도 13(b)는 라인 헤드 모듈(2101)의 개략 구성을 나타내는 도면으로, 도 13(a)는 그 사시도, 도 13(b)는 그 단면도이다.
도 13(a) 및 도 13(b)에 나타낸 바와 같이, 라인 헤드 모듈(2101)은 복수의 발광 소자(3)를 정렬 배치한 라인 헤드(2001)와, 라인 헤드(2001)로부터의 광을 결 상시키는 렌즈 소자를 정렬 배치한 렌즈 어레이(2031)와, 라인 헤드(2001)를 지지하는 지지체(2010)를 구비하여 구성되어 있다.
도 13(a) 및 도 13(b)에 있어서, 지지체(2010)는 단면이 정사각형을 이루는 각주체로서 구성되어 있다. 지지체(2010)의 중앙에는 감광체 드럼(2009)의 회전축(2009a)과 평행한 회전축(2010a)이 설치되어 있다.
회전축(2010a)은 제어 수단(2110)에 접속되어 있고, 이 제어 수단(2110)으로부터의 제어 신호에 의해, 그 회전이 제어되도록 되어 있다. 이 지지체(2010)의 둘레 방향으로 배치된 복수의 둘레면, 즉, 지지체(2010)의 4개의 측면에는 각각 라인 헤드(2001)가 설치되어 있다. 그리고, 회전축(2010a)을 중심으로 한 지지체(2010)의 회전에 의해, 이들 라인 헤드(2001)가 전환되도록 되어 있다. 또한, 이들 복수의 라인 헤드(2001)는 그 전환에 따라 구동도 전환되도록 되어 있고, 특정의 라인 헤드(2001)가 선택되고 있는 동안은 다른 라인 헤드(2001)의 구동은 정지된다.
라인 헤드(2001)의 전환은 예를 들어 라인 헤드(2001)에 구비된 발광 소자(2003)의 광량의 저하에 따라 행해진다. 발광 소자(2003)의 광량이 감광체 드럼(2009)의 노광에 불충분해졌을 경우(수명이 다한 경우)에는, 제어 수단(2110)이 회전축(2010a)을 기점으로 하여 지지체(2010)를 90°씩 회전함으로써 다른 라인 헤드(2001)가 사용 가능해진다. 광량의 저하는 센서 등에 의해 직접 검지해도 되고, 인자 조건(광량, 인쇄 속도 등)이나 인자 매수 등에 의거하여 판단해도 된다. 라인 헤드(2001)의 전환은 광량의 저하에 따라 자동적으로 행해지는 것이 바람직하 다. 예를 들어, 라인 헤드(2001)가 1개 20ppm의 속도에서 20만 매의 인자가 가능할 경우, 20만 매의 인자 매수가 카운트되면, 제어 수단(2110)이 자동적으로 지지체(2010)를 회전축(2010a)의 주위로 90°회전하여 새로운 라인 헤드(2001)가 사용 가능해지도록 프로그래밍되어 있는 구성으로 할 수 있다. 이 구성으로부터 화상 형성 장치로서는 80만 매의 인자 매수가 가능한 사양으로 된다.
도 14는 라인 헤드 모듈(2101)의 단면 구조를 확대하여 나타내는 모식도이다.
도 14에 나타낸 바와 같이, 라인 헤드(2001)는 지지체(2010)에 의해 발광 소자(2003)가 형성된 측의 면을 지지하고 있고, 소자 기판(2002)의 주위에 고리 형상으로 설치한 접착제(2040)에 의해 지지체(2010)에 접착되어 있다. 지지체(2010)의 4개의 측면에는 라인 헤드(2001)의 발광 소자(2003)에 대향하는 위치에 오목부(2010D)가 설치되어 있고, 이 오목부(2010D)의 내부에 발광 소자(2003)가 수납되어 있다. 후술하는 바와 같이, 본 실시예에서는 발광 소자(2003)로서 EL 소자를 사용하고 있고, 지지체(2010)는 이 EL 소자를 밀봉하기 위한 밀봉 캔(밀봉 부재)을 겸하는 구조로 되어 있다. 또한, 본 실시예에서는, 발광 소자(2003)는 일방향으로 정렬 배치되어 있기 때문에 오목부(2010D)도 이 발광 소자 열에 대응하여 일정의 폭 및 길이를 갖는 홈으로서 형성된다. 홈(2010D)은 라인 헤드(2001)의 사이즈보다도 작은 사이즈로 형성되어 있고, 라인 헤드(2001)와 지지체(2010) 사이에서 밀폐 공간을 구성하고 있다. 그리고, 이 밀폐 공간 내에서 발광 소자(2003)가 기밀밀봉(캔 밀봉)되는 구조로 되어 있다. 또한, 홈(2010D)의 저면(底面)에는 물, 산 소 등을 흡수하는 게터재(getter material)(2015)가 설치되어 있고, 발광 소자(2003)가 수분 등에 의해 열화되는 것을 방지하도록 되어 있다.
이러한 캔 밀봉 구조는 통상 디스플레이 용도로서 사용되는 EL 장치에 적용된다. 이러한 EL 장치는 박형화가 요구되기 때문에 캔 밀봉용의 기판(유리 기판 등)에도 두께가 얇은 것이 요구된다. 이러한 얇은 기판에 트랜치 구조를 형성하는 것은 일반적으로는 어렵고, 가공 비용도 높다. 한편, 노광 수단으로서 사용하는 라인 헤드에는 이러한 제약이 없고, 지지체(2010)에도 두꺼운 부재를 사용할 수 있다. 또한, 복수의 라인 헤드(2001)를 탑재하기 때문에 강도를 얻기 위해 어느 정도 두께를 갖는 것이 필요하다. 이러한 두께를 갖는 지지체(2010)는 캔 밀봉용의 얇은 기판에 비하여 강도가 높고 가공도 용이하기 때문에, 일반적인 경우에 비하여 저비용으로 제조를 행할 수 있다.
또한, 본 실시예의 라인 헤드 모듈(2101)에서는 라인 헤드(2001)로부터의 광은 지지체(2010)와는 반대 측으로부터 취출되는 구조로 되기 때문에, 지지체 자체에는 투명성은 요구되지 않는다. 이 때문에, 지지체(2010)로서는 보다 저렴한 금속제 부재를 사용할 수 있고, 이 경우에는 제조 비용을 더 저감할 수 있다.
도 15는 라인 헤드 모듈(2101)의 다른 형태를 나타내는 도면으로, 도 14에 대응하는 도면이다.
도 15의 라인 헤드 모듈(2101)에서는, 라인 헤드(2001)는 지지체(2010)에 의해 발광 소자(2003)가 형성된 측의 면을 지지하고 있고, 지지체(2010)의 측면에 접착층(2049)을 통하여 접착되어 있다. 그리고, 이 접착층(2049) 및 지지체(2010)에 의해 발광 소자(2003)가 전체 밀봉되어 있다. 이 구성에서는, 지지체(2010)에 홈을 형성할 필요가 없기 때문에, 도 14의 것에 비하여 보다 저비용으로 제조를 행할 수 있다.
또한, 도 13(a) 내지 도 15에서는 지지체(2010)의 4개의 측면 전부에 라인 헤드(2001)를 설치했지만, 라인 헤드(2001)는 반드시 모든 측면에 설치할 필요는 없고, 4개의 측면 중 2개 또는 3개의 측면에 대해서만 라인 헤드(2001)를 설치하는 구성으로 해도 된다. 또한, 지지체(2010)로서는 4각주체 이외의 다각주체, 예를 들어 3각주체, 5각주체, 6각주체… 등을 사용하는 것도 가능하고, 이들 다각주체의 적어도 2개 이상의 측면에 라인 헤드(2001)를 설치할 수 있다. 또한, 지지체(2010)로서는 원주체나 타원주체 등, 그 둘레면의 일부에 곡면을 구비한 것을 사용할 수도 있다. 이들 다각주체나 원주체 등의 기둥 형상체에서는 렌즈 어레이(2031)를 공통화하기 위해, 그 단면 형상이 정다각형 또는 원형을 이루고 있는 것이 바람직하다. 또한, 도 14에서는 지지체(2010)를 중실의 기둥 형상체로 했지만, 이 대신에 지지체(2010)를 중공의 기둥 형상체로 하는 것도 가능하다.
또한, 본 실시예에서는, 동일한 지지체(2010)에 설치된 복수의 라인 헤드(2001)는 서로 스페어로서 사용되도록 되어 있다. 이 때문에, 이들 라인 헤드(2001)는 서로 동일한 사양인 것이 바람직하지만, 이들의 사양을 동일하게 하지 않고 서로 다르게 함으로써 단순한 스페어가 아닌 어떠한 보완 관계를 갖는 라인 헤드(2001)로 할 수도 있다.
본 실시예에서 사용되는 렌즈 어레이(2031)에는 제 1 실시예에 사용되는 렌 즈 어레이(31)와 마찬가지로 SL 어레이가 사용되고 있어, 그 설명은 생략한다.
(라인 헤드)
본 실시예에 따른 라인 헤드(2001)의 기본적 구성은 도 4에 나타내는 라인 헤드(1)의 구성과 동일하여, 공통되는 설명은 생략한다. 본 실시예에서, 발광 소자(2003)로서는 EL 소자를 사용하고 있다. 여기서는, 일례로서 유기 EL 소자를 사용하지만, 이 대신에 무기 EL 소자를 이용해도 된다.
(유기 EL 소자 및 구동 소자)
본 실시예에 따른 라인 헤드(2001)에서의 유기 EL 소자나 구동 소자 등의 상세한 구성은 도 6(a) 및 도 6(b)에 나타내는 것과 동일하여, 공통되는 설명은 생략한다. 단, 본 실시예에서는, 지지체(2010)가 유기 EL 소자(2003)의 밀봉 부재를 겸하는 구조로 되어 있기 때문에, 유기 EL 소자(3)로서는 발광층(60)에서 발광한 광을 화소 전극(23) 측으로부터 출사하는 보텀 에미션형의 구조가 필수가 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는, 1개의 감광체 드럼(2009)에 대하여 복수의 라인 헤드(2001)(즉, 발광 소자 열(2003A))이 할당되어 있다. 이 때문에, 모듈로서 라인 헤드의 수명을 연장시킬 수 있고, 고속이며 고광량의 인자가 가능해진다. 또한, 라인 헤드(2001)의 전환은 지지체(2010)의 회전에 의해 행해지기 때문에 라인 헤드 모듈(2101) 자체의 구성이 콤팩트해지고, 노광 장치(2100), 또는 이 노광 장치(2100)를 노광 수단으로 하는 화상 형성 장치의 소형화가 가능해진다. 또한, 지지체(2010)가 각 라인 헤드(2001)의 EL 소자(2003)를 밀봉하는 공통의 밀봉 부재를 겸한 구조로 되어 있기 때문에, 각 라인 헤드(2001)에 대해서 각각 밀봉 부재를 설치하는 경우에 비하여 부재 비용을 저감할 수 있다. 또한, 본 실시예의 지지체(2010)는 복수의 라인 헤드(2001)를 탑재하기 위해 어느 정도의 강도를 갖는 것이 전제로 되어 있고, 따라서 통상의 얇은 밀봉 기판을 사용하는 경우에 비하여 밀봉 강도는 높아진다.
다음에, 상기 실시예의 노광 장치가 노광 수단으로서 구비되어 있는 화상 형성 장치에 대해서 설명한다.
(탠덤 방식의 화상 형성 장치)
도 16은 본 발명의 화상 형성 장치의 제 5 실시예를 나타내는 도면으로, 도 16 중 부호 2080은 탠덤 방식의 화상 형성 장치이다. 이 화상 형성 장치(2080)는 상기 실시예에 따른 유기 EL 어레이 라인 헤드(2101K, 2101C, 2101M, 2101Y)를, 대응하는 동일한 구성인 4개의 감광체 드럼(41K, 41C, 41M, 41Y)에 각각 배치함으로써, 노광 장치를 구성하고 있는 점을 제외하고, 도 7에 나타내는 화상 형성 장치와 공통된 구성을 갖는 것으로, 공통되는 부분에 대해서는 동일한 부호를 첨부하여 설명을 생략한다.
(4사이클 방식의 화상 형성 장치)
다음에, 본 발명의 화상 형성 장치의 제 6 실시예에 대해서 설명한다. 도 17은 4사이클 방식의 화상 형성 장치(2160)의 종단 측면도이다. 이 화상 형성 장치(2160)는 상 기입 수단(2167)에 상기 실시예에 따른 라인 헤드 모듈(2101)이 사용되고 있는 점을 제외하고, 도 8에 나타내는 화상 형성 장치와 공통된 구성을 갖는 것으로, 공통되는 부분에 대해서는 동일한 부호를 첨부하여 설명을 생략한다.
이러한 도 16, 도 17에 나타낸 화상 형성 장치(2080, 2160)에서는, 도 1에 나타낸 바와 같은 본 발명의 노광 장치가 노광 수단으로서 구비되어 있다.
따라서, 이들 화상 형성 장치(2080, 2160)에서는 상술한 바와 같이, 라인 헤드의 전환에 의해 충분한 수명을 확보할 수 있고, 또한 고속 인자도 가능하다.
(노광 장치)
본 발명의 노광 장치의 다른 실시예에 대해서 설명한다. 기본적인 구성은 도 1에 나타내는 노광 장치와 동일하여, 그 설명은 생략한다.
(라인 헤드 모듈)
도 18(a) 및 도 18(b)는 라인 헤드 모듈(3101)의 개략 구성을 나타내는 도면으로, 도 18(a)는 그 사시도, 도 18(b)는 그 단면도이다.
도 18(a) 및 도 18(b)에 나타낸 바와 같이, 라인 헤드 모듈(3101)은 복수의 발광 소자(3)를 정렬 배치한 라인 헤드(3001)와, 라인 헤드(3001)로부터의 광을 결상시키는 렌즈 소자를 정렬 배치한 렌즈 어레이(3031)와, 라인 헤드(3001) 를 지지하는 지지체(3010)를 구비하여 구성되어 있다.
도 18(a) 및 도 18(b)에 있어서, 지지체(3010)는 단면이 정사각형을 이루는 각주체로서 구성되어 있다. 지지체(3010)의 중앙에는 감광체 드럼(3009)의 회전축(3009a)과 평행한 회전축(3010a)이 설치되어 있다.
회전축(3010a)은 제어 수단(3110)에 접속되어 있고, 이 제어 수단(3110)으로부터의 제어 신호에 의해, 그 회전이 제어되도록 되어 있다. 이 지지체(3010)의 둘레 방향으로 배치된 복수의 둘레면, 즉, 각주체의 4개의 측면에는 각각 라인 헤 드(3001)가 설치되어 있다. 그리고, 회전축(3010a)을 중심으로 한 지지체(3010)의 회전에 의해, 이들 라인 헤드(3001)가 전환되도록 되어 있다. 또한, 이들 복수의 라인 헤드(3001)는 그 전환에 따라 구동도 전환되도록 되어 있고, 특정의 라인 헤드(3001)가 선택되어 있는 동안은 다른 라인 헤드(3001)의 구동은 정지된다.
라인 헤드(3001)의 전환은 예를 들어 라인 헤드(3001)에 구비된 발광 소자(3003)의 광량의 저하에 따라 행해진다. 발광 소자(3003)의 광량이 감광체 드럼(3009)의 노광에 불충분해졌을 경우(발광 소자가 수명이 다한 경우)에는, 제어 수단(3110)이 회전축(3010a)을 기점으로 하여 지지체(3010)를 90°씩 회전함으로써 다른 라인 헤드(3001)가 사용 가능해진다. 광량의 저하는 센서 등에 의해 직접 검지해도 되고, 인자 조건(광량, 인쇄 속도 등)이나 인자 매수 등에 의거하여 판단해도 된다. 라인 헤드(3001)의 전환은 광량의 저하에 따라 자동적으로 행해지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 라인 헤드(3001)가 1개 20ppm의 속도에서 20만 매의 인자가 가능할 경우, 20만 매의 인자 매수가 카운트되면, 제어 수단(3110)이 자동적으로 지지체(3010)를 회전축(3010a)의 주위로 90°회전하여 새로운 라인 헤드(3001)가 사용 가능해지도록 프로그래밍되어 있는 구성으로 할 수 있다. 이 구성으로부터 화상 형성 장치로서는 80만 매의 인자 매수가 가능한 사양으로 된다.
지지체(3010)의 중심부에는 그 길이 방향의 일단(一端) 측으로부터 타단(他端)에 걸쳐 지지체(3010) 내를 관통하는 관통 구멍(空孔)(3010H)이 설치되어 있다. 이 관통 구멍(3010H)은 지지체(3010) 내에 냉각 매체를 유통시키기 위한 유로를 구성하는 것이다. 이 유로(3010H)는 지지체(3010)를 통하여 라인 헤드(3001)에 열적 으로 접속되어 있고, 그 유로(3010H)의 내부에 냉각 매체를 유통시킴으로써 라인 헤드(3001)를 냉각할 수 있도록 되어 있다. 유로(3010H)는 회전축(3010a)에 평행하게 설치되어 있고, 지지체(3010)의 단면(端面)에 개구된 한쪽 개구부(도시 좌측의 개구부)가 유입구이며, 다른 한쪽 개구부(도시 우측의 개구부)가 유출구이다. 또한, 본 실시예에서는, 유로(3010H)를 직선 형상의 유로로 했지만, 유로의 형상은 반드시 이것에 한정되지 않는다. 또한, 유로(3010H)의 유입구와 유출구를 지지체(3010)의 단면에 설치했지만, 이들을 지지체(3010)의 둘레면 위(라인 헤드(3001)가 설치되지 않는 부분)에 설치하는 것도 가능하다.
도 19는 라인 헤드 모듈(3101)의 냉각 기구를 나타내는 모식도이다.
본 실시예의 냉각 기구(3102)는 지지체(3010) 내에 설치된 유로(3010H)와, 이 유로(3010H) 내에 냉각 매체(3103a)를 유입 또는 유출시키기 위한 튜브(3103)와, 이 튜브(3103)에 연결된 펌프(3104)에 의하여 개략 구성되어 있다. 튜브(3103)는 유로(3010H)의 유입구 및 유출구의 양쪽에 부착되어 있고, 이들의 튜브(3103, 3103)의 다른 쪽 단부가 펌프(3104)를 통하여 접속되어 있다. 튜브(3103)와 유로(3010H)의 내부는 냉각 매체(3103a)로 충족되어 있고, 이 냉각 매체(3103a)가 펌프(3104)에 의해 순환되도록 되어 있다. 또한, 도시를 생략했지만, 이들 순환 경로 내에는 냉각 매체(3103a)에 흡수된 열을 방열하는 방열부가 설치되어 있다.
본 실시예에서는, 지지체(3010)가 라인 헤드(3001)의 전환에 따라 회전하기 때문에, 튜브(3103)로서는 그 회전에 따라 변형 가능할 수 있는 만큼의 유연성을 갖고 있는 것이 바람직하다. 튜브의 재질로서는 플렉시빌리티가 높고, 비교적 강도가 있는 수지, 예를 들어 테플론(등록상표) 수지 등이 적합하다.
또한, 지지체(3010)는 유로(3010H)와 라인 헤드(3001)를 열적으로 접속하는 전열 매체로서 기능하는 것이므로, 그 재질로서는 SUS, 알루미늄, 황동 등의 열전도율이 높은 금속제의 재료인 것이 바람직하다.
냉각 매체로서는, 일본국 특허 공개평 5-121609호 공보나 일본국 특허 공개평 5-326778호 공보 등에 기재되어 있는 공지의 냉각 매체를 사용할 수 있다.
냉각 기구(3102)의 동작은 라인 헤드(3001)의 구동 상황에 따라 제어된다. 예를 들어, 프린터 본체의 온/오프 또는 라인 헤드(3001)의 구동/정지에 연동하여 냉각 매체(3103a)의 순환이 온/오프 되는 것으로 된다. 또는, 라인 헤드(3001)의 과열 상태(발광 소자(3)의 온도, 발광 시간, 발광 휘도, 노광 장치(3100) 내의 온도 등)에 따라 순환 속도가 제어되도록 하여도 좋다.
후자의 방법으로서는, 예를 들어 열전쌍에 의해 라인 헤드(3001)의 온도를 모니터링하여, 온도가 50℃ 이상이 되지않도록 냉각 매체(3103a)의 순환 속도를 자동적으로 컨트롤하는 방법을 들 수 있다. 이와 같이, 냉각 매체(3103a)의 유통을 라인 헤드(3001)의 구동 상황에 따라 제어함으로써 라인 헤드(3001)의 출력이 안정되어 양호한 인자 품질을 얻을 수 있게 된다.
또한, 도 18(a) 및 도 18(b)에서는 지지체(3010)의 4개의 측면 전부에 라인 헤드(3001)를 설치했지만, 라인 헤드(3001)는 반드시 모든 측면에 설치할 필요는 없고, 4개의 측면 중 2개 또는 3개의 측면에 대해서만 라인 헤드(3001)를 설치하는 구성이어도 좋다. 또한, 지지체(3010)로서는 4각주체 이외의 다각주체, 예를 들어 3각주체, 5각주체, 6각주체… 등을 사용하는 것도 가능하고, 이들 다각주체의 적어도 2개 이상의 측면에 라인 헤드(3001)를 설치할 수 있다. 또한, 지지체(3010)로서는 원주체나 타원주체 등, 그 둘레면의 일부에 곡면을 구비한 기둥 형상체를 사용하는 것도 가능하다. 이들 기둥 형상체에서는 렌즈 어레이(3031)를 공통화하기 위해, 그 단면 형상이 정다각형 또는 원형을 이루고 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 실시예에서는 동일한 지지체(3010)에 설치된 복수의 라인 헤드(3001)는 서로 스페어로서 사용되도록 되어 있다. 이 때문에, 이들 라인 헤드(3001)는 서로 동일한 사양인 것이 바람직하지만, 이들 사양을 동일하게 하지 않고, 서로 다르게 함으로써 단순한 스페어가 아닌 어떠한 보완 관계를 갖는 라인 헤드(3001)로 할 수도 있다.
본 실시예에서 사용되는 렌즈 어레이(3031)에는 제 1 실시예에 사용되는 렌즈 어레이(31)와 마찬가지로 SLA가 사용되고 있고, 그 설명은 생략한다.
(라인 헤드)
본 실시예에 따른 라인 헤드(3001)의 기본적 구성은 도 4에 나타내는 라인 헤드(1)의 구성과 동일하여, 공통되는 설명은 생략한다.
(유기 EL 소자 및 구동 소자)
본 실시예에 따른 라인 헤드(3001)에서의 유기 EL 소자나 구동 소자 등의 상세한 구성은 도 6(a) 및 도 6(b)에 나타내는 것과 동일하여, 공통되는 설명은 생략한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는 라인 헤드(3001)를 지지하는 지지체(3010)의 내부에 그 라인 헤드(3001)와 열적으로 접속된 냉각용의 유로(3010H)를 설치하고, 이 유로(3010H) 내에 냉각 매체(3103a)를 유통시켜 라인 헤드(3001)를 냉각하고 있다. 이 때문에, 라인 헤드(3001)의 내구성이 향상되어 노광 장치의 수명을 연장시킬 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 1개의 감광체 드럼(3009)에 대하여 복수의 라인 헤드(3001)(즉, 발광 소자 열(3003A))가 할당되어 있다. 이 때문에, 라인 헤드의 수명을 외관상 연장시킬 수 있고, 고속이며 고광량의 인자가 가능해진다. 또한, 라인 헤드(3001)의 전환은 지지체(3010)의 회전에 의해 행해지기 때문에 라인 헤드 모듈(3101) 자체의 구성이 콤팩트해지고, 노광 장치(3100), 또는 이 노광 장치(3100)를 노광 수단으로 하는 화상 형성 장치의 소형화가 가능해진다.
또한, 본 실시예에서는, 지지체(3010)에 복수의 라인 헤드(3001)를 설치하고, 이들을 지지체(3010)의 회전에 의해 전환되는 구성으로 했지만, 본 발명은 반드시 이러한 구성에 한정되지 않는다. 예를 들어, 지지체(3010)에 설치하는 라인 헤드(3001)를 1개만으로 하여 지지체(3010)를 회전하지 않는 구성으로 하는 것도 가능하다. 이 경우, 튜브(3103)는 변형되지 않기 때문에 그 재질로서는 반드시 유연성을 갖는 것일 필요는 없다.
다음에, 상기 실시예의 노광 장치가 노광 수단으로서 구비되어 있는 화상 형성 장치에 대해서 설명한다.
(탠덤 방식의 화상 형성 장치)
도 20은 본 발명의 화상 형성 장치의 제 7 실시예를 나타내는 도면으로, 도 20 중 부호 3080은 탠덤 방식의 화상 형성 장치이다. 이 화상 형성 장치(3080)는 상기 실시예에 따른 유기 EL 어레이 라인 헤드(3101K, 3101C, 3101M, 3101Y)를, 대응하는 동일한 구성인 4개의 감광체 드럼(41K, 41C, 41M, 41Y)에 각각 배치함으로써, 노광 장치를 구성하고 있는 점을 제외하고, 도 7에 나타내는 화상 형성 장치와 공통된 구성을 갖는 것으로, 공통되는 부분에 대해서는 동일한 부호를 첨부하여 설명을 생략한다.
(4사이클 방식의 화상 형성 장치)
다음에, 본 발명의 화상 형성 장치의 제 8 실시예에 대해서 설명한다. 도 21은 4사이클 방식의 화상 형성 장치(3160)의 종단 측면도이다. 이 화상 형성 장치(2160)는 상 기입 수단(3167)에 상기 실시예에 따른 라인 헤드 모듈(3101)이 사용되고 있는 점을 제외하고, 도 8에 나타내는 화상 형성 장치와 공통된 구성을 갖는 것으로, 공통되는 부분에 대해서는 동일한 부호를 첨부하여 설명을 생략한다.
이러한 도 20, 도 21에 나타낸 화상 형성 장치(3080, 3160)에서는, 도 1에 나타낸 바와 같은 본 발명의 노광 장치가 노광 수단으로서 구비되어 있다.
따라서, 이들 화상 형성 장치(3080, 3160)에서는, 상술한 바와 같이 라인 헤드의 전환에 의해 충분한 수명을 확보할 수 있고, 또한 고속 인자도 가능하다.
또한, 본 발명의 노광 장치를 구비한 화상 형성 장치는 상기 실시예에 한정되지 않고, 다양한 변형이 가능하다. 또한, 본 발명의 라인 헤드 모듈은 프린터, 복사기 등의 다양한 화상 형성 장치에 널리 적용 가능하다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 적합한 실시예예에 대해서 설 명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는 것은 물론이다. 상술한 예에서 나타낸 각 구성 부재의 여러 형상이나 조합 등은 일례이며, 본 발명의 주지로부터 일탈하지 않는 범위에서 설계 요구 등에 의거하여 다양하게 변경 가능하다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명했지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 구성의 부가, 생략, 치환 및 기타 변경이 가능하다. 본 발명은 상술한 설명에 의해 한정되지 않고, 첨부한 클레임 범위에 의해서만 한정된다.
본 발명에 의하면, 긴 수명과 또한 고속 인자(印字)가 가능한 라인 헤드 모듈과 이 라인 헤드 모듈을 구비한 노광 장치, 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.

Claims (20)

  1. 정렬 배치된 복수의 발광 소자를 갖는 라인 헤드를 구비하고, 상기 발광 소자로부터의 광에 의해 감광체에 대하여 노광을 이루는 라인 헤드 모듈(line head module)로서,
    상기 감광체에 대하여 평행한 회전축을 갖는 지지체와,
    상기 지지체의 둘레면 위에 설치되고, 상기 회전축을 중심으로 한 상기 지지체의 회전에 의해 상기 감광체에 대하여 전환 가능하게 구성된 복수의 상기 라인 헤드를 구비하는 라인 헤드 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 라인 헤드는 상기 발광 소자의 광량의 저하에 따라 전환되는 라인 헤드 모듈.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 라인 헤드에는 사양이 다른 복수 종류의 라인 헤드가 포함되어 있고, 이들 라인 헤드가 용도에 따라 전환되는 라인 헤드 모듈.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상대적으로 사용 빈도가 높은 사양에 대해서는 동일 사양에 관련한 상기 라 인 헤드가 복수 설치되어 있고, 이들 라인 헤드가 상기 발광 소자의 광량의 저하에 따라 전환되는 라인 헤드 모듈.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 라인 헤드는 상기 지지체에 의해 상기 발광 소자가 형성된 측의 면을 지지하고 있고, 상기 지지체에 의해 상기 발광 소자가 밀봉되어 있는 라인 헤드 모듈.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 지지체의 측면에는 오목부가 설치되어 있고, 상기 지지체와 상기 라인 헤드 사이에서 밀폐된 상기 오목부 내에서 상기 발광 소자가 기밀(氣密) 밀봉되어 있는 라인 헤드 모듈.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 라인 헤드와 상기 지지체를 접착하는 접착층을 더 구비하고, 상기 접착층 및 상기 지지체에 의해 상기 발광 소자가 피복되어 있는 라인 헤드 모듈.
  8. 제 1 항에 기재된 라인 헤드 모듈과,
    상기 라인 헤드 모듈에 구비되는 발광 소자로부터의 광에 의해 노광되는 감광체를 구비한 노광 장치.
  9. 제 8 항에 기재된 노광 장치를 노광 수단으로서 구비한 화상 형성 장치.
  10. 정렬 배치된 복수의 발광 소자를 갖는 라인 헤드를 구비하고, 상기 발광 소자로부터의 광에 의해 감광체에 대하여 노광을 이루는 라인 헤드 모듈로서,
    상기 라인 헤드를 지지하는 지지체와,
    상기 지지체의 내부에 설치되고, 상기 지지체를 통하여 상기 라인 헤드와 열적으로 접속된 유로(流路)와,
    상기 유로를 유통하여 상기 지지체를 냉각하는 냉각 매체를 구비하는 라인 헤드 모듈.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 지지체는 금속 재료에 의해 구성되어 있는 라인 헤드 모듈.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 냉각 매체는 상기 라인 헤드의 구동 상황에 따라 유통이 제어되는 라인 헤드 모듈.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 지지체는 상기 감광체에 대하여 평행한 회전축을 갖고 있고,
    상기 라인 헤드는 상기 지지체의 둘레면 위에 복수 설치되고, 상기 복수의 라인 헤드는 상기 회전축을 중심으로 한 상기 지지체의 회전에 의해 상기 감광체에 대하여 전환 가능하게 구성되어 있는 라인 헤드 모듈.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 유로에 대하여 상기 냉각 매체를 유입 또는 유출시키기 위한 튜브를 더 구비하는 라인 헤드 모듈.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지체는 기둥 형상체 또는 판 형상체로 이루어지는 라인 헤드 모듈.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 라인 헤드의 각각에 대해서, 상기 발광 소자로부터의 광을 결상(結像)시키는 광학 결상계가 설치되어 있는 라인 헤드 모듈.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광 소자는 일렉트로루미네선스 소자인 라인 헤드 모듈.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 발광 소자는 유기 일렉트로루미네선스 소자인 라인 헤드 모듈.
  19. 제 10 항에 기재된 라인 헤드 모듈과,
    상기 라인 헤드 모듈에 구비되는 발광 소자로부터의 광에 의해 노광되는 감광체를 구비한 노광 장치.
  20. 제 19 항에 기재된 노광 장치를 노광 수단으로서 구비한 화상 형성 장치.
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