プリンターヘッド、画像形成装置。
【課題】プリンターヘッドの露光光量を低下させることなく、解像度を大幅に向上させることが可能なプリンターヘッド、およびこれを用いた画像形成装置を提供する。
【解決手段】光学部材２３は、全体が透明部材で形成された直方体状の部材であり、対角線方向に広がる互いに略直交する第一の光学面３１および第二の光学面３２を有する。即ち、第一の光学面３１および第二の光学面３２は、光学部材２３の入射面２３ａ〜２３ｃに入射する光Ｌ１〜Ｌ３の光軸方向に対して略４５°の角度でそれぞれ広がる面を成す。この第一の光学面３１および第二の光学面３２は、それぞれ一面側３１ａ，３２ａ、即ち感光ドラム３Ｋに向いた側から入射した光は反射させ、かつ他面側３１ｂ，３２ｂ、即ち感光ドラム３Ｋに背いた側から入射した光は透過させる。
【解決手段】光学部材２３は、全体が透明部材で形成された直方体状の部材であり、対角線方向に広がる互いに略直交する第一の光学面３１および第二の光学面３２を有する。即ち、第一の光学面３１および第二の光学面３２は、光学部材２３の入射面２３ａ〜２３ｃに入射する光Ｌ１〜Ｌ３の光軸方向に対して略４５°の角度でそれぞれ広がる面を成す。この第一の光学面３１および第二の光学面３２は、それぞれ一面側３１ａ，３２ａ、即ち感光ドラム３Ｋに向いた側から入射した光は反射させ、かつ他面側３１ｂ，３２ｂ、即ち感光ドラム３Ｋに背いた側から入射した光は透過させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンターヘッド、および画像形成装置に関し、詳しくは、感光体に対して高精細に露光可能な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用したプリンターとして、ラインプリンター（画像形成装置）が知られている。このラインプリンターは、被露光部となる感光体（感光体ドラム）に、帯電器、ライン状のプリンターヘッド、現像器、転写器などの装置を配置したものである。ラインプリンターは、帯電器によって帯電された感光体に、プリンターヘッドに配列された多数の発光素子の選択的な発光動作によって露光を行うことで静電潜像（結像）を形成する。
【０００３】
そして、この静電潜像を現像器から供給されるトナーで現像して、そのトナー像を転写器で記録媒体（用紙）に転写するものである（例えば、特許文献１参照）。ライン状のプリンターヘッドに配列される発光素子としては、例えば、ガラスなどからなる基板上にエレクトロルミネセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」という）のアレイが設けられた光源アレイを用いることが多い。
【０００４】
近年、出力画像の高精細度化の流れに伴い、ラインプリンターの解像度の一層の向上が求められている。ラインプリンターの解像度を向上させるために、例えば、単位面積当たりの発光素子の形成数を増加させることが考えられる。また、プリンターヘッド自体のサイズを大型化して多数の発光素子を配置し、レンズ等の集光手段によって発光素子からの光を感光体に集光させることも考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１１９８８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ラインプリンターの解像度を向上させるために、単位面積当たりの発光素子の形成数を増加させると、個々の発光素子のサイズは必然的に小さくなる。このため、露光光量が低下して露光画像が不鮮明になる虞がある。
一方、プリンターヘッド自体のサイズを大型化して多数の発光素子を配置する場合、感光体が円筒形であるために、直径方向における中央部と端部とで感光体に届く光量やスポット径が大きく異なるので、これを補正する大規模な光学装置が必要となる。また、ラインプリンターが大型化するという課題もある。
【０００７】
本発明にかかるいくつかの態様は、上記事情に鑑みてなされたものであり、プリンターヘッドの露光光量を低下させることなく、解像度を大幅に向上させることが可能なプリンターヘッド、およびこれを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のいくつかの態様は次のようなプリンターヘッド、および画像形成装置を提供した。
すなわち、本発明のプリンターヘッドは、感光体に向けて光を照射して露光させるプリンターヘッドであって、
複数の発光素子がそれぞれ配列された第一の光源、および第二の光源と、前記第二の光源からの光を前記感光体に向けて反射させる第一の反射部、および前記第一の光源からの光を前記感光体に向けて透過させる第一の透過部が形成された第一の光学面を有する光学部材と、を少なくとも備え、前記第一の光源は前記感光体に対面する位置に配されるとともに、前記第二の光源は前記感光体に対して略直交な位置に配され、かつ、前記第一の光源と前記第二の光源とは、前記第一の光源の発光素子から出射され前記第一の光学面を透過した光の光軸と、前記第二の光源の発光素子から出射され前記第一の光学面で反射された光の光軸とが互い重ならない位置に配されることを特徴とする。
【０００９】
このようなプリンターヘッドによれば、互いに直交するように配された第一、第二の光源からそれぞれ出射された光は、光学部材によってそれぞれの光の光軸が重ならないように感光体に向けて出射される。この時、感光体に入射する光の隣接するピッチは、それぞれの光源から出射される光よりも狭められる。これによって、それぞれの光源の形成ピッチを狭める、即ち発光光量を低下させること無く、感光体に形成（露光）させる画像の解像度を大幅に高めることが可能になる。
【００１０】
前記プリンターヘッドには、複数の発光素子が配列された第三の光源が更に形成されるとともに、前記光学部材は、前記第三の光源からの光を前記感光体に向けて反射させる第二の反射部と、前記第一の光源および前記第二の光源からの光を前記感光体に向けて透過させる第二の透過部が形成され、前記第一の光学面と略直交する第二の光学面を更に備え、前記第三の光源は、前記第二の光源に対面するとともに前記感光体に対して略直交な位置に配され、かつ、前記第三の光源の発光素子から出射され前記第二の光学面で反射された光の光軸が、前記第一の光源の発光素子から出射され前記第一の光学面および前記第二の光学面を透過した光の光軸、および前記第二の光源の発光素子から出射され第一の光学面で反射された光の光軸に対してそれぞれ重ならない位置に配されていればよい。
これによって、感光体に形成（露光）させる画像の解像度を更に高めることが可能になる。
【００１１】
前記光学部材と前記感光体との間には、集光手段が更に形成されていればよい。
これによって、より一層鮮明な画像を感光体に露光させることができる。
【００１２】
前記第一の反射部および前記第二の反射部は、透明部材に形成された反射膜であればよい。
このような構成によれば、透明部材の所定位置に反射膜を形成して直交させるだけで、比較的簡易な構成で低コストに光学部材を形成することができる。
【００１３】
前記第一の透過部および前記第二の透過部は、反射部材に形成された開口であればよい。
このような構成によれば、反射部材の所定位置に開口を形成して直交させるだけで、比較的簡易な構成で低コストに光学部材を形成することができる。
【００１４】
前記第一の光源、第二の光源および第三の光源は、互いに略同一の波長の光を照射すればよい。
単一の光を高解像度で感光体に照射させることが可能になる。
【００１５】
本発明の画像形成装置は、前記各項記載のプリンターヘッドと、該プリンターヘッドによって露光される感光体とを備えたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の画像形成装置の一例を示す断面図である。
【図２】現像装置の構成を示す要部斜視図である。
【図３】発光装置としての発光素子アレイを示す平面図および断面図である。
【図４】本発明のプリンターヘッドを示す要部拡大断面図である。
【図５】本発明のプリンターヘッドの他の実施形態を示す要部拡大断面図である。
【図６】本発明のプリンターヘッドの他の実施形態を示す要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明に係るプリンターヘッド、および画像形成装置の一実施形態について説明する。なお、本実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００１８】
〔画像形成装置〕
図１は、本発明の一実施形態における画像形成装置の要部を示す断面図である。画像形成装置（以下、光プリンターと称する）１は、例えばフルカラー表示が可能なタンデム方式の光プリンターである。光プリンター１は、プリンターヘッドとしてのブラック用有機ＥＬ露光ヘッド２Ｋ、シアン用有機ＥＬ露光ヘッド２Ｃ、マゼンダ用有機ＥＬ露光ヘッド２Ｍ、及びイエロー用有機ＥＬ露光ヘッド２Ｙを備えている。
【００１９】
また、光プリンター１は、各露光ヘッド（プリンターヘッド）２Ｋ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｙの下方に、感光体としてのブラック用感光ドラム３Ｋ、シアン用感光ドラム３Ｃ、マゼンダ用感光ドラム３Ｍ、イエロー用感光ドラム３Ｙをそれぞれ備えている。更に、光プリンター１は、駆動ローラ４、従動ローラ５、テンションローラ６、及びテンションローラ６によりテンションを加えられて張架されながら図１中反時計周り方向へ循環駆動される中間転写ベルト７を備える。
【００２０】
上記の各感光ドラム（感光体）３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙは、中間転写ベルト７に対して所定間隔に配置されている。各感光ドラム３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙは、中間転写ベルト７の駆動と同期して図１中時計周り方向へ回転駆動されるようになっている。そして、各露光ヘッド２Ｋ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｙは、各感光ドラム３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙの外周面を各感光ドラム３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙの回転に同期して順次ライン走査することで、描画データに応じた静電潜像を対応する感光ドラム３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ上に形成する。また、各感光ドラム３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙの周囲には、感光ドラム３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙの各外周面を一様に帯電させるコロナ帯電器８Ｋ，８Ｃ，８Ｍ，８Ｙが設けられている。
【００２１】
また、光プリンター１は、ブラック用感光ドラム３Ｋの周囲にブラック用現像装置９Ｋを、シアン用感光ドラム３Ｃの周囲にシアン用現像装置９Ｃを、マゼンダ用感光ドラム３Ｍの周囲にマゼンダ用現像装置９Ｍを、イエロー用感光ドラム３Ｙの周囲にイエロー用現像装置９Ｙをそれぞれ備えている。
【００２２】
これら各現像装置９Ｋ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｙは、対応する各露光ヘッド２Ｋ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｙによって各感光ドラム３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ上に形成された静電潜像に対応する色の現像剤であるトナーを付与して可視像（トナー像）を形成するものである。例えば、シアン用現像装置９Ｃは、シアン用有機ＥＬ露光ヘッド２Ｃによってシアン用感光ドラム３Ｃ上に形成された静電潜像にシアン色のトナーを付与して可視像（トナー像）を形成する。
【００２３】
詳しくは、各現像装置９Ｋ，９Ｃ，９Ｙは、例えば、トナーとして非磁性一成分トナーを用いるもので、その一成分現像剤を、例えば供給ローラで現像ローラへ搬送し、現像ローラ表面に付着したトナーの膜厚を規制ブレードで規制する。この規制により、現像ローラを各感光ドラム３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙに接触或いは押圧させることにより、各感光ドラム３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ上に形成された静電潜像の電位レベルに応じて現像剤を付着させて可視像（トナー像）として現像する。
【００２４】
更に、光プリンター１は、各感光ドラム３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙの周囲に、各現像装置９Ｋ，９Ｃ，９Ｙで現像された可視像（トナー像）を一次転写対象である中間転写ベルト７に順次転写する一次転写ローラ１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙを備えている。更にまた、光プリンター１は、各感光ドラム３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙの周囲に、クリーニング装置１１Ｋ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙを備えている。クリーニング装置１１Ｋ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙは、一次転写の後に、各感光ドラム３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙの表面に残留しているトナーを除去するためのものである。
【００２５】
このような各感光ドラム３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ上に形成されたブラック，シアン，マゼンタ，イエローの各可視像（トナー像）は、一次転写ローラ１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙによって中間転写ベルト７上に順次一次転写される。この一次転写により中間転写ベルト７上で順次重ね合わされてフルカラーとなった可視像（トナー像）は、二次転写ローラ１８によって用紙等の記録媒体Ｐ上に二次転写され、一対の定着ローラ１２を通ることで記録媒体Ｐ上に定着される。可視像（トナー像）が定着した記録媒体Ｐは、排紙ローラ１３によって案内されて光プリンター１の上部に形成された排紙トレイ１４上へ排出される。
【００２６】
また、光プリンター１は、多数枚の記録媒体Ｐを保持する給紙カセット１５、給紙カセット１５から記録媒体Ｐを一枚ずつ給送するピックアップローラ１６、二次転写ローラ１８の二次転写部への記録媒体Ｐの供給タイミングを規定するゲートローラ１７を備えている。更に、光プリンター１は、中間転写ベルト７とで二次転写部を形成する二次転写ローラ１８、及び二次転写後に中間転写ベルト７の表面に残留しているトナーを除去するクリーニングブレード１９を備えている。
〔プリンターヘッド〕
【００２７】
次に、本発明のプリンターヘッドの一例である、露光ヘッド（プリンターヘッド）２Ｋ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｙの詳細について説明する。なお、ブラック用有機ＥＬ露光ヘッド２Ｋ、シアン用有機ＥＬ露光ヘッド２Ｃ、マゼンダ用有機ＥＬ露光ヘッド２Ｍ、及びイエロー用有機ＥＬ露光ヘッド２Ｙは、全て同じ構造をしているので、説明の便宜上、ブラック用有機ＥＬ露光ヘッド２Ｋについてのみ説明し、他の有機ＥＬ露光ヘッド２Ｃ，２Ｍ，２Ｙについては、その詳細な説明を省略する。
【００２８】
図２は、露光ヘッド（プリンターヘッド）２Ｋを示す斜視図である。また、図４は露光ヘッド（プリンターヘッド）２Ｋの側断面図である。
露光ヘッド２Ｋは、一方向、即ち中間転写ベルト７の搬送方向に対して直交する方向に配設された断面コ字型の箱体２１と、この箱体２１の内面を成す３方の面２１ａから２１ｃにそれぞれ配された第一発光素子アレイ（第一の光源）２２ａ，第二発光素子アレイ（第二の光源）２２ｂ、および第三発光素子アレイ（第三の光源）２２ｃとを備えている。また、これら第一発光素子アレイ２２ａ，第二発光素子アレイ２２ｂ、第三発光素子アレイ２２ｃに囲まれるように光学部材２３が形成されている。
【００２９】
図３は、光源としての発光素子アレイを示す図であって、（ａ）は発光素子アレイ２２の上面図であり、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ線断面図である。なお、この発光素子アレイ２２は、第一発光素子アレイ（第一の光源）２２ａ，第二発光素子アレイ（第二の光源）２２ｂ、および第三発光素子アレイ（第三の光源）２２ｃに共通の構成である。
図３（ａ）に示す通り、発光素子アレイ２２は、基板Ｓ上に発光素子としての有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子という）２４を複数個配列した構成である。本実施形態の発光素子アレイ２２は、縦一列に等ピッチに配列された複数個（図３に示す例では８個）の有機ＥＬ素子２４が３列配列されている。
【００３０】
基板Ｓ上にはＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透光性導電材料により形成される電極層Ｄが形成されており、この電極層Ｄの上部であって、複数の有機ＥＬ素子２４の周囲には、その複数の有機ＥＬ素子２４全体を囲むように隔壁としてのバンク２５が形成されている。
【００３１】
本実施形態におけるバンク２５は、図３（ａ）に示す通り、複数の有機ＥＬ素子２４全体を囲むように略四角形状を成している。図３（ｂ）に示す通り、バンク２５は、電極層Ｄ上に形成された親液性を有する絶縁体としての親液性バンク２５ａと、親液性バンク２５ａ上に形成された撥液性バンク２５ｂとから構成されている。親液性バンク２５ａの一部は、撥液性バンク２５ｂより基板Ｓ中央側に張り出すようにして形成されている。親液性バンク２５ａは、元来、親液性を備えた材料であって、例えば、酸化珪素（ＳｉＯ２）で構成される。
【００３２】
なお、親液性を備えていないものであって、通常用いられる公知の親液化処理を施すことで表面を親液化したものであってもよい。一方、撥液性バンク２５ｂは、元来、撥液性を備えた材料、例えば、フッ素系樹脂で構成されたものであってもよい。また、撥液性を備えていないものであって、通常用いられるアクリル樹脂やポリイミド樹脂等の有機樹脂をパターン形成し、ＣＦ４プラズマ処理等により表面を撥液化したものであってもよい。
【００３３】
また、図３（ａ）に示す通り、バンク２５によって基板Ｓの中央には有機ＥＬ素子２４が配列される凹状領域２６が形成されている。凹状領域２６の底部であって、親液性バンク２５ａの開口が形成された部分の電極層Ｄは画素電極２７とされている。本実施形態の画素電極２７は平面形状が円形形状である。また、本実施形態の画素電極２７は、縦一列に等ピッチに配列された複数個（図３に示す例では８個）形成されるとともに、横方向に３列配列されている。各画素電極２７は、それぞれに独立した配線を介して図示しないデータ信号出力駆動回路に接続されている。このデータ信号出力駆動回路から出力された描画データ信号は画素電極２７に供給される。
【００３４】
また、凹状領域２６の底部には、その全面を覆うようにして発光層２８が形成されている。これにより、各画素電極２７上にも発光層２８が積層される。ここで、図３（ｂ）を参照すると、凹部領域２６に形成される発光層２８は、撥液性バンク２５ｂの近傍では盛り上がった形状であるが、それ以外の部分では、ほぼ平坦である。よって、画素電極層２７上の発光層２８（この発光層２８は有機ＥＬ素子２４の一部をなす）は、膜厚がほぼ均一に形成されている。つまり、所定の画素電極２７上に形成される発光層２８の膜厚と、他の画素電極２７上に形成される発光層２８の膜厚とはほぼ均一である。
【００３５】
また、撥液性バンク２５ｂ及び発光層２８上全面に渡って陰極２９が形成されている。この陰極２９は、データ信号出力駆動回路に接続されている。更に、陰極２９上の全面には、封止部材３０が形成されている。そして、前述した画素電極２７と、画素電極２７と相対して形成した陰極２９と、画素電極２７と陰極２９との間に形成した発光層２８とで有機ＥＬ素子２４が構成される。
【００３６】
再び図４を参照して、露光ヘッド２Ｋは、第一発光素子アレイ（第一の光源）２２ａの光出射面Ｓ１が感光ドラム（感光体）３Ｋに対面する位置に配される。また、第二発光素子アレイ（第二の光源）２２ｂと、第三発光素子アレイ（第三の光源）２２ｃとは、互いの光出射面Ｓ２と光出射面Ｓ３とが対面するとともに、感光ドラム（感光体）３Ｋに対して略直交な位置に配される。なお、図３に示した発光素子アレイ２２では、有機ＥＬ素子（発光素子）２４を感光ドラムの延長方向に沿って３列配列した例を示したが、図４における第一発光素子アレイ２２ａ，第二発光素子アレイ２２ｂ、第三発光素子アレイ２２ｃでは、それぞれの有機ＥＬ素子（発光素子）２４ａ，２４ｂ，２４ｃを図３の倍の６列配列した例を示している。
【００３７】
第一発光素子アレイ２２ａの有機ＥＬ素子（発光素子）２４ａからは、光Ｌ１が光学部材２３の入射面２３ａに向けて出射される。同様に、第二発光素子アレイ２２ｂの有機ＥＬ素子（発光素子）２４ｂからは、光Ｌ２が光学部材２３の入射面２３ｂに向けて出射され、第三発光素子アレイ２２ｃの有機ＥＬ素子（発光素子）２４ｃからは、光Ｌ３が光学部材２３の入射面２３ｃに向けて出射される。なお、これら光Ｌ１〜Ｌ３は、例えば略同一の波長の光であればよい。
【００３８】
有機ＥＬ素子（発光素子）２４ａ，２４ｂ，２４ｃは、それぞれ隣接する有機ＥＬ素子どうしの形成ピッチが所定の間隔Ｐ１を保って形成される。また、互いに対面する第二発光素子アレイ２２ｂの有機ＥＬ素子２４ｂと、第三発光素子アレイ２２ｃの有機ＥＬ素子２４ｃとは、互いの光軸が重ならない位置にずらして配置されている。
【００３９】
光学部材２３は、全体が透明部材で形成された直方体状の部材であり、対角線方向に広がる互いに略直交する第一の光学面３１および第二の光学面３２を有する。即ち、第一の光学面３１および第二の光学面３２は、光学部材２３の入射面２３ａ〜２３ｃに入射する光Ｌ１〜Ｌ３の光軸方向に対して略４５°の角度でそれぞれ広がる面を成す。
【００４０】
この第一の光学面３１および第二の光学面３２は、それぞれ一面側３１ａ，３２ａ、即ち感光ドラム３Ｋに向いた側から入射した光は反射させ、かつ他面側３１ｂ，３２ｂ、即ち感光ドラム３Ｋに背いた側から入射した光は透過させる。
【００４１】
このような特性の光学部材２３を実現するために、光学部材２３の第一の光学面３１には、第二発光素子アレイ（第二の光源）２２ｂからの光Ｌ２を感光ドラム３Ｋに向けて反射させる第一の反射部３４と、第一発光素子アレイ（第一の光源）２２ａおよび第三発光素子アレイ（第三の光源）２２ｃからの光Ｌ１，Ｌ３を感光ドラム３Ｋに向けて透過させる第一の透過部３５とが形成されている。
【００４２】
また、第二の光学面３２には、第三発光素子アレイ（第三の光源）２２ｃからの光Ｌ３を感光ドラム３Ｋに向けて反射させる第二の反射部３６と、第一発光素子アレイ（第一の光源）２２ａおよび第二発光素子アレイ（第二の光源）２２ｂからの光Ｌ１，Ｌ２を感光ドラム３Ｋに向けて透過させる第二の透過部３７とが形成されている。
【００４３】
本実施形態おける第一の反射部３４や第二の反射部３６は、例えば、金属膜などの反射膜から形成されていれば良い。また、第一の透過部３５や第二の透過部３７は、これら反射部を成す金属膜どうしの間の光透過領域であればよい。
【００４４】
第一の反射部３４は、光学部材２３の入射面２３ｂから入射した第二発光素子アレイ２２ｂの光Ｌ２の光軸と第一の光学面３１とが交わる位置に選択的に形成されていれば良い。また、第二の反射部３６は、光学部材２３の入射面２３ｃから入射した第三発光素子アレイ２２ｃの光Ｌ３の光軸と第二の光学面３２とが交わる位置に選択的に形成されていれば良い。
【００４５】
光学部材２３の出射面２３ｄ、即ち光学部材２３と感光ドラム３Ｋとの間には、集光手段であるレンズアレイ３８が形成されている。このレンズアレイ３８は、光学部材２３の出射面２３ｄから出射される光Ｌ１〜Ｌ３を感光ドラム３Ｋに向けて集光させる。レンズアレイ３８としては、例えば、微細なレンズを一面上に配列したＭＬＡ（microlens array）であればよい。代表的なものとして、例えば、ＳＬＡ（セルフォック・レンズ・アレイ）がある（セルフォック；ＳＥＬＦＯＣは日本板硝子株式会社の登録商標）。
【００４６】
以上のような構成の本発明の露光ヘッド（プリンターヘッド）を用いた画像形成装置の作用を説明する。
露光ヘッド（プリンターヘッド）２Ｋによって感光ドラム（感光体）３Ｋを露光させる際には、露光させる画像データに基づいて、第一発光素子アレイ（第一の光源）２２ａ，第二発光素子アレイ（第二の光源）２２ｂ、および第三発光素子アレイ（第三の光源）２２ｃを動作させ、有機ＥＬ素子（発光素子）２４ａ，２４ｂ，２４ｃを発光させる。
【００４７】
第一発光素子アレイ２２ａの光出射面Ｓ１から出射された光Ｌ１は、入射面２３ａから透明な光学部材２３に入射される。そして、光Ｌ１の光軸に合致する位置に形成された第一の透過部３５および第二の透過部３７で第一の光学面３１および第二の光学面３２をそれぞれ透過する。そして、光学部材２３の出射面２３ｄに形成されたレンズアレイ３８で集光され、感光ドラム３Ｋに入射する。
【００４８】
第二発光素子アレイ２２ｂの光出射面Ｓ２から出射された光Ｌ２は、入射面２３ｂから透明な光学部材２３に入射される。そして、光Ｌ２の光軸に合致する位置に形成された第二の透過部３７の透過前、または透過後に、光Ｌ２の光軸に合致する位置に形成された第一の反射部３４によって、光Ｌ２は感光ドラム３Ｋの方向に反射される。そして、光学部材２３の出射面２３ｄに形成されたレンズアレイ３８で集光され、感光ドラム３Ｋに入射する。
【００４９】
第三発光素子アレイ２２ｃの光出射面Ｓ３から出射された光Ｌ３は、入射面２３ｃから透明な光学部材２３に入射される。そして、光Ｌ３の光軸に合致する位置に形成された第一の透過部３５の透過前、または透過後に、光Ｌ３の光軸に合致する位置に形成された第二の反射部３６によって、光Ｌ３は感光ドラム３Ｋの方向に反射される。そして、光学部材２３の出射面２３ｄに形成されたレンズアレイ３８で集光され、感光ドラム３Ｋに入射する。
【００５０】
このように、光出射面Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３が互いに直交するように配された第一発光素子アレイ２２ａ，第二発光素子アレイ２２ｂ、および第三発光素子アレイ２２ｃからそれぞれ出射された光Ｌ１〜Ｌ３は、光学部材２３によってそれぞれの光Ｌ１〜Ｌ３の光軸が重ならないように感光ドラム３Ｋに向けて出射される。
この時、感光ドラム３Ｋに入射する光Ｌ１〜Ｌ３の隣接するピッチＰ２は、それぞれの発光素子アレイ２２ａ〜２２ｃから出射される際の光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のそれぞれのピッチＰ１の１／３となる。これによって、それぞれの発光素子アレイ２２ａ〜２２ｃを構成する有機ＥＬ素子（発光素子）２４ａ〜２４ｃの形成ピッチを狭める、即ち発光光量を低下させること無く、感光ドラム３Ｋに形成（露光）させる画像の解像度を大幅に高めることが可能になる。
【００５１】
図５は、本発明のプリンターヘッドの別な一例を示す側断面図である。
この実施形態のプリンターヘッド４０では、光学部材４１として、互いに直交する２枚の透明板（透明部材）４２ａ，４２ｂによって第一の光学面４３、および第二の光学面４４をそれぞれ構成したものである。透明板４２ａには、例えば、金属膜などの反射膜からなる複数の第一の反射部４５と、この第一の反射部４５どうしの間の領域を成す第一の透過部４６とが形成される。また、透明板４２ｂには、金属膜などの反射膜からなる複数の第二の反射部４７と、この第二の反射部４７どうしの間の領域を成す第二の透過部４８とが形成される。
【００５２】
このような構成の光学部材４１も、第一発光素子アレイ２２ａの光出射面Ｓ１から出射された光Ｌ１は、光Ｌ１の光軸に合致する位置に形成された第一の透過部４６および第二の透過部４８で、第一の光学面４３および第二の光学面４４を成す透明板４２ａ，４２ｂをそれぞれ透過する。そして、光学部材４１の出射側に形成されたレンズアレイ３８で集光され、感光ドラム３Ｋに入射する。
【００５３】
また、第二発光素子アレイ２２ｂの光出射面Ｓ２から出射された光Ｌ２は、光Ｌ２の光軸に合致する位置に形成された第二の透過部４８の透過前、または透過後に、光Ｌ２の光軸に合致する位置に形成された第一の反射部４５によって、光Ｌ２は感光ドラム３Ｋの方向に反射される。そして、光学部材４１の出射側に形成されたレンズアレイ３８で集光され、感光ドラム３Ｋに入射する。
【００５４】
更に、第三発光素子アレイ２２ｃの光出射面Ｓ３から出射された光Ｌ３は、光Ｌ３の光軸に合致する位置に形成された第一の透過部４６の透過前、または透過後に、光Ｌ３の光軸に合致する位置に形成された第二の反射部４７によって、光Ｌ３は感光ドラム３Ｋの方向に反射される。そして、光学部材４１の出射面２３ｄに形成されたレンズアレイ３８で集光され、感光ドラム３Ｋに入射する。
【００５５】
このような構成の光学部材４１によれば、２枚の透明板の所定位置に反射膜を形成して直交させるだけでよいので、比較的簡易な構成で低コストに光学部材４１を形成することができる。
【００５６】
図６は、本発明のプリンターヘッドの更に別な一例を示す側断面図である。
この実施形態のプリンターヘッド５０では、光学部材５１として、互いに直交する２枚の反射部材、例えば鏡面加工された金属板（反射部材）５２ａ，５２ｂによって第一の光学面５３、および第二の光学面５４をそれぞれ構成したものである。金属板５２ａには、この金属板５２ａを厚み方向に貫通する開口からなる複数の第一の透過部５６と、この第一の透過部５６どうしの間の領域を成す第一の反射部（反射領域）５５とが形成される。また、金属板５２ｂには、この金属板５２ｂを厚み方向に貫通する開口からなる複数の第二の透過部５８と、この第二の透過部５８どうしの間の領域を成す第二の反射部（反射領域）５７とが形成される。
【００５７】
このような構成の光学部材５１も、第一発光素子アレイ２２ａの光出射面Ｓ１から出射された光Ｌ１は、光Ｌ１の光軸に合致する位置に形成された第一の透過部（開口）５６および第二の透過部（開口）５８で、第一の光学面５３および第二の光学面５４を成す金属板（反射部材）５２ａ，５２ｂをそれぞれ透過する。そして、光学部材５１の出射側に形成されたレンズアレイ３８で集光され、感光ドラム３Ｋに入射する。
【００５８】
また、第二発光素子アレイ２２ｂの光出射面Ｓ２から出射された光Ｌ２は、光Ｌ２の光軸に合致する位置に形成された第二の透過部（開口）５８の透過前、または透過後に、光Ｌ２の光軸に合致する位置に形成された第一の反射部（反射領域）５５によって、光Ｌ２は感光ドラム３Ｋの方向に反射される。そして、光学部材５１の出射側に形成されたレンズアレイ３８で集光され、感光ドラム３Ｋに入射する。
【００５９】
更に、第三発光素子アレイ２２ｃの光出射面Ｓ３から出射された光Ｌ３は、光Ｌ３の光軸に合致する位置に形成された第一の透過部（開口）５６の透過前、または透過後に、光Ｌ３の光軸に合致する位置に形成された第二の反射部（反射領域）５７によって、光Ｌ３は感光ドラム３Ｋの方向に反射される。そして、光学部材５１の出射面２３ｄに形成されたレンズアレイ３８で集光され、感光ドラム３Ｋに入射する。
【００６０】
このような構成の光学部材５１によれば、２枚の反射部材、例えば金属板の所定位置に多数の開口を形成して直交させるだけでよいので、比較的簡易な構成で低コストに光学部材５１を形成することができる。
【００６１】
なお、上述した実施形態では、画像形成装置（光プリンター）としてタンデム方式のフルカラー光プリンターを例示したが、これ以外にも、例えば、４サイクル方式のフルカラープリンタにも同様に適用可能である。４サイクル方式のフルカラープリンタは、感光ドラムの周囲に、本発明のプリンターヘッドと、帯電器と、回転可能なロータリ構成の現像装置とを備えて構成されている。ロータリ構成の現像装置は、例えば、イエロー現像ユニットと、シアン現像ユニットと、マゼンタ現像ユニットと、ブラック現像ユニットとが中心軸の周囲を回転可能に構成されている。また、単色のモノクロプリンターにも同様に適用可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１…画像形成装置（光プリンター）、２Ｋ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ…露光ヘッド（プリンターヘッド）、３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ…感光ドラム（感光体）、２２ａ…第一発光素子アレイ（第一の光源）、２２ｂ…第二発光素子アレイ（第二の光源）、２２ｃ…第三発光素子アレイ（第三の光源）、２３…光学部材２３、３１…第一の光学面、３２…第二の光学面。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンターヘッド、および画像形成装置に関し、詳しくは、感光体に対して高精細に露光可能な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用したプリンターとして、ラインプリンター（画像形成装置）が知られている。このラインプリンターは、被露光部となる感光体（感光体ドラム）に、帯電器、ライン状のプリンターヘッド、現像器、転写器などの装置を配置したものである。ラインプリンターは、帯電器によって帯電された感光体に、プリンターヘッドに配列された多数の発光素子の選択的な発光動作によって露光を行うことで静電潜像（結像）を形成する。
【０００３】
そして、この静電潜像を現像器から供給されるトナーで現像して、そのトナー像を転写器で記録媒体（用紙）に転写するものである（例えば、特許文献１参照）。ライン状のプリンターヘッドに配列される発光素子としては、例えば、ガラスなどからなる基板上にエレクトロルミネセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」という）のアレイが設けられた光源アレイを用いることが多い。
【０００４】
近年、出力画像の高精細度化の流れに伴い、ラインプリンターの解像度の一層の向上が求められている。ラインプリンターの解像度を向上させるために、例えば、単位面積当たりの発光素子の形成数を増加させることが考えられる。また、プリンターヘッド自体のサイズを大型化して多数の発光素子を配置し、レンズ等の集光手段によって発光素子からの光を感光体に集光させることも考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１１９８８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ラインプリンターの解像度を向上させるために、単位面積当たりの発光素子の形成数を増加させると、個々の発光素子のサイズは必然的に小さくなる。このため、露光光量が低下して露光画像が不鮮明になる虞がある。
一方、プリンターヘッド自体のサイズを大型化して多数の発光素子を配置する場合、感光体が円筒形であるために、直径方向における中央部と端部とで感光体に届く光量やスポット径が大きく異なるので、これを補正する大規模な光学装置が必要となる。また、ラインプリンターが大型化するという課題もある。
【０００７】
本発明にかかるいくつかの態様は、上記事情に鑑みてなされたものであり、プリンターヘッドの露光光量を低下させることなく、解像度を大幅に向上させることが可能なプリンターヘッド、およびこれを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のいくつかの態様は次のようなプリンターヘッド、および画像形成装置を提供した。
すなわち、本発明のプリンターヘッドは、感光体に向けて光を照射して露光させるプリンターヘッドであって、
複数の発光素子がそれぞれ配列された第一の光源、および第二の光源と、前記第二の光源からの光を前記感光体に向けて反射させる第一の反射部、および前記第一の光源からの光を前記感光体に向けて透過させる第一の透過部が形成された第一の光学面を有する光学部材と、を少なくとも備え、前記第一の光源は前記感光体に対面する位置に配されるとともに、前記第二の光源は前記感光体に対して略直交な位置に配され、かつ、前記第一の光源と前記第二の光源とは、前記第一の光源の発光素子から出射され前記第一の光学面を透過した光の光軸と、前記第二の光源の発光素子から出射され前記第一の光学面で反射された光の光軸とが互い重ならない位置に配されることを特徴とする。
【０００９】
このようなプリンターヘッドによれば、互いに直交するように配された第一、第二の光源からそれぞれ出射された光は、光学部材によってそれぞれの光の光軸が重ならないように感光体に向けて出射される。この時、感光体に入射する光の隣接するピッチは、それぞれの光源から出射される光よりも狭められる。これによって、それぞれの光源の形成ピッチを狭める、即ち発光光量を低下させること無く、感光体に形成（露光）させる画像の解像度を大幅に高めることが可能になる。
【００１０】
前記プリンターヘッドには、複数の発光素子が配列された第三の光源が更に形成されるとともに、前記光学部材は、前記第三の光源からの光を前記感光体に向けて反射させる第二の反射部と、前記第一の光源および前記第二の光源からの光を前記感光体に向けて透過させる第二の透過部が形成され、前記第一の光学面と略直交する第二の光学面を更に備え、前記第三の光源は、前記第二の光源に対面するとともに前記感光体に対して略直交な位置に配され、かつ、前記第三の光源の発光素子から出射され前記第二の光学面で反射された光の光軸が、前記第一の光源の発光素子から出射され前記第一の光学面および前記第二の光学面を透過した光の光軸、および前記第二の光源の発光素子から出射され第一の光学面で反射された光の光軸に対してそれぞれ重ならない位置に配されていればよい。
これによって、感光体に形成（露光）させる画像の解像度を更に高めることが可能になる。
【００１１】
前記光学部材と前記感光体との間には、集光手段が更に形成されていればよい。
これによって、より一層鮮明な画像を感光体に露光させることができる。
【００１２】
前記第一の反射部および前記第二の反射部は、透明部材に形成された反射膜であればよい。
このような構成によれば、透明部材の所定位置に反射膜を形成して直交させるだけで、比較的簡易な構成で低コストに光学部材を形成することができる。
【００１３】
前記第一の透過部および前記第二の透過部は、反射部材に形成された開口であればよい。
このような構成によれば、反射部材の所定位置に開口を形成して直交させるだけで、比較的簡易な構成で低コストに光学部材を形成することができる。
【００１４】
前記第一の光源、第二の光源および第三の光源は、互いに略同一の波長の光を照射すればよい。
単一の光を高解像度で感光体に照射させることが可能になる。
【００１５】
本発明の画像形成装置は、前記各項記載のプリンターヘッドと、該プリンターヘッドによって露光される感光体とを備えたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の画像形成装置の一例を示す断面図である。
【図２】現像装置の構成を示す要部斜視図である。
【図３】発光装置としての発光素子アレイを示す平面図および断面図である。
【図４】本発明のプリンターヘッドを示す要部拡大断面図である。
【図５】本発明のプリンターヘッドの他の実施形態を示す要部拡大断面図である。
【図６】本発明のプリンターヘッドの他の実施形態を示す要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明に係るプリンターヘッド、および画像形成装置の一実施形態について説明する。なお、本実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００１８】
〔画像形成装置〕
図１は、本発明の一実施形態における画像形成装置の要部を示す断面図である。画像形成装置（以下、光プリンターと称する）１は、例えばフルカラー表示が可能なタンデム方式の光プリンターである。光プリンター１は、プリンターヘッドとしてのブラック用有機ＥＬ露光ヘッド２Ｋ、シアン用有機ＥＬ露光ヘッド２Ｃ、マゼンダ用有機ＥＬ露光ヘッド２Ｍ、及びイエロー用有機ＥＬ露光ヘッド２Ｙを備えている。
【００１９】
また、光プリンター１は、各露光ヘッド（プリンターヘッド）２Ｋ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｙの下方に、感光体としてのブラック用感光ドラム３Ｋ、シアン用感光ドラム３Ｃ、マゼンダ用感光ドラム３Ｍ、イエロー用感光ドラム３Ｙをそれぞれ備えている。更に、光プリンター１は、駆動ローラ４、従動ローラ５、テンションローラ６、及びテンションローラ６によりテンションを加えられて張架されながら図１中反時計周り方向へ循環駆動される中間転写ベルト７を備える。
【００２０】
上記の各感光ドラム（感光体）３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙは、中間転写ベルト７に対して所定間隔に配置されている。各感光ドラム３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙは、中間転写ベルト７の駆動と同期して図１中時計周り方向へ回転駆動されるようになっている。そして、各露光ヘッド２Ｋ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｙは、各感光ドラム３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙの外周面を各感光ドラム３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙの回転に同期して順次ライン走査することで、描画データに応じた静電潜像を対応する感光ドラム３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ上に形成する。また、各感光ドラム３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙの周囲には、感光ドラム３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙの各外周面を一様に帯電させるコロナ帯電器８Ｋ，８Ｃ，８Ｍ，８Ｙが設けられている。
【００２１】
また、光プリンター１は、ブラック用感光ドラム３Ｋの周囲にブラック用現像装置９Ｋを、シアン用感光ドラム３Ｃの周囲にシアン用現像装置９Ｃを、マゼンダ用感光ドラム３Ｍの周囲にマゼンダ用現像装置９Ｍを、イエロー用感光ドラム３Ｙの周囲にイエロー用現像装置９Ｙをそれぞれ備えている。
【００２２】
これら各現像装置９Ｋ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｙは、対応する各露光ヘッド２Ｋ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｙによって各感光ドラム３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ上に形成された静電潜像に対応する色の現像剤であるトナーを付与して可視像（トナー像）を形成するものである。例えば、シアン用現像装置９Ｃは、シアン用有機ＥＬ露光ヘッド２Ｃによってシアン用感光ドラム３Ｃ上に形成された静電潜像にシアン色のトナーを付与して可視像（トナー像）を形成する。
【００２３】
詳しくは、各現像装置９Ｋ，９Ｃ，９Ｙは、例えば、トナーとして非磁性一成分トナーを用いるもので、その一成分現像剤を、例えば供給ローラで現像ローラへ搬送し、現像ローラ表面に付着したトナーの膜厚を規制ブレードで規制する。この規制により、現像ローラを各感光ドラム３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙに接触或いは押圧させることにより、各感光ドラム３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ上に形成された静電潜像の電位レベルに応じて現像剤を付着させて可視像（トナー像）として現像する。
【００２４】
更に、光プリンター１は、各感光ドラム３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙの周囲に、各現像装置９Ｋ，９Ｃ，９Ｙで現像された可視像（トナー像）を一次転写対象である中間転写ベルト７に順次転写する一次転写ローラ１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙを備えている。更にまた、光プリンター１は、各感光ドラム３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙの周囲に、クリーニング装置１１Ｋ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙを備えている。クリーニング装置１１Ｋ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙは、一次転写の後に、各感光ドラム３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙの表面に残留しているトナーを除去するためのものである。
【００２５】
このような各感光ドラム３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ上に形成されたブラック，シアン，マゼンタ，イエローの各可視像（トナー像）は、一次転写ローラ１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙによって中間転写ベルト７上に順次一次転写される。この一次転写により中間転写ベルト７上で順次重ね合わされてフルカラーとなった可視像（トナー像）は、二次転写ローラ１８によって用紙等の記録媒体Ｐ上に二次転写され、一対の定着ローラ１２を通ることで記録媒体Ｐ上に定着される。可視像（トナー像）が定着した記録媒体Ｐは、排紙ローラ１３によって案内されて光プリンター１の上部に形成された排紙トレイ１４上へ排出される。
【００２６】
また、光プリンター１は、多数枚の記録媒体Ｐを保持する給紙カセット１５、給紙カセット１５から記録媒体Ｐを一枚ずつ給送するピックアップローラ１６、二次転写ローラ１８の二次転写部への記録媒体Ｐの供給タイミングを規定するゲートローラ１７を備えている。更に、光プリンター１は、中間転写ベルト７とで二次転写部を形成する二次転写ローラ１８、及び二次転写後に中間転写ベルト７の表面に残留しているトナーを除去するクリーニングブレード１９を備えている。
〔プリンターヘッド〕
【００２７】
次に、本発明のプリンターヘッドの一例である、露光ヘッド（プリンターヘッド）２Ｋ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｙの詳細について説明する。なお、ブラック用有機ＥＬ露光ヘッド２Ｋ、シアン用有機ＥＬ露光ヘッド２Ｃ、マゼンダ用有機ＥＬ露光ヘッド２Ｍ、及びイエロー用有機ＥＬ露光ヘッド２Ｙは、全て同じ構造をしているので、説明の便宜上、ブラック用有機ＥＬ露光ヘッド２Ｋについてのみ説明し、他の有機ＥＬ露光ヘッド２Ｃ，２Ｍ，２Ｙについては、その詳細な説明を省略する。
【００２８】
図２は、露光ヘッド（プリンターヘッド）２Ｋを示す斜視図である。また、図４は露光ヘッド（プリンターヘッド）２Ｋの側断面図である。
露光ヘッド２Ｋは、一方向、即ち中間転写ベルト７の搬送方向に対して直交する方向に配設された断面コ字型の箱体２１と、この箱体２１の内面を成す３方の面２１ａから２１ｃにそれぞれ配された第一発光素子アレイ（第一の光源）２２ａ，第二発光素子アレイ（第二の光源）２２ｂ、および第三発光素子アレイ（第三の光源）２２ｃとを備えている。また、これら第一発光素子アレイ２２ａ，第二発光素子アレイ２２ｂ、第三発光素子アレイ２２ｃに囲まれるように光学部材２３が形成されている。
【００２９】
図３は、光源としての発光素子アレイを示す図であって、（ａ）は発光素子アレイ２２の上面図であり、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ線断面図である。なお、この発光素子アレイ２２は、第一発光素子アレイ（第一の光源）２２ａ，第二発光素子アレイ（第二の光源）２２ｂ、および第三発光素子アレイ（第三の光源）２２ｃに共通の構成である。
図３（ａ）に示す通り、発光素子アレイ２２は、基板Ｓ上に発光素子としての有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子という）２４を複数個配列した構成である。本実施形態の発光素子アレイ２２は、縦一列に等ピッチに配列された複数個（図３に示す例では８個）の有機ＥＬ素子２４が３列配列されている。
【００３０】
基板Ｓ上にはＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透光性導電材料により形成される電極層Ｄが形成されており、この電極層Ｄの上部であって、複数の有機ＥＬ素子２４の周囲には、その複数の有機ＥＬ素子２４全体を囲むように隔壁としてのバンク２５が形成されている。
【００３１】
本実施形態におけるバンク２５は、図３（ａ）に示す通り、複数の有機ＥＬ素子２４全体を囲むように略四角形状を成している。図３（ｂ）に示す通り、バンク２５は、電極層Ｄ上に形成された親液性を有する絶縁体としての親液性バンク２５ａと、親液性バンク２５ａ上に形成された撥液性バンク２５ｂとから構成されている。親液性バンク２５ａの一部は、撥液性バンク２５ｂより基板Ｓ中央側に張り出すようにして形成されている。親液性バンク２５ａは、元来、親液性を備えた材料であって、例えば、酸化珪素（ＳｉＯ２）で構成される。
【００３２】
なお、親液性を備えていないものであって、通常用いられる公知の親液化処理を施すことで表面を親液化したものであってもよい。一方、撥液性バンク２５ｂは、元来、撥液性を備えた材料、例えば、フッ素系樹脂で構成されたものであってもよい。また、撥液性を備えていないものであって、通常用いられるアクリル樹脂やポリイミド樹脂等の有機樹脂をパターン形成し、ＣＦ４プラズマ処理等により表面を撥液化したものであってもよい。
【００３３】
また、図３（ａ）に示す通り、バンク２５によって基板Ｓの中央には有機ＥＬ素子２４が配列される凹状領域２６が形成されている。凹状領域２６の底部であって、親液性バンク２５ａの開口が形成された部分の電極層Ｄは画素電極２７とされている。本実施形態の画素電極２７は平面形状が円形形状である。また、本実施形態の画素電極２７は、縦一列に等ピッチに配列された複数個（図３に示す例では８個）形成されるとともに、横方向に３列配列されている。各画素電極２７は、それぞれに独立した配線を介して図示しないデータ信号出力駆動回路に接続されている。このデータ信号出力駆動回路から出力された描画データ信号は画素電極２７に供給される。
【００３４】
また、凹状領域２６の底部には、その全面を覆うようにして発光層２８が形成されている。これにより、各画素電極２７上にも発光層２８が積層される。ここで、図３（ｂ）を参照すると、凹部領域２６に形成される発光層２８は、撥液性バンク２５ｂの近傍では盛り上がった形状であるが、それ以外の部分では、ほぼ平坦である。よって、画素電極層２７上の発光層２８（この発光層２８は有機ＥＬ素子２４の一部をなす）は、膜厚がほぼ均一に形成されている。つまり、所定の画素電極２７上に形成される発光層２８の膜厚と、他の画素電極２７上に形成される発光層２８の膜厚とはほぼ均一である。
【００３５】
また、撥液性バンク２５ｂ及び発光層２８上全面に渡って陰極２９が形成されている。この陰極２９は、データ信号出力駆動回路に接続されている。更に、陰極２９上の全面には、封止部材３０が形成されている。そして、前述した画素電極２７と、画素電極２７と相対して形成した陰極２９と、画素電極２７と陰極２９との間に形成した発光層２８とで有機ＥＬ素子２４が構成される。
【００３６】
再び図４を参照して、露光ヘッド２Ｋは、第一発光素子アレイ（第一の光源）２２ａの光出射面Ｓ１が感光ドラム（感光体）３Ｋに対面する位置に配される。また、第二発光素子アレイ（第二の光源）２２ｂと、第三発光素子アレイ（第三の光源）２２ｃとは、互いの光出射面Ｓ２と光出射面Ｓ３とが対面するとともに、感光ドラム（感光体）３Ｋに対して略直交な位置に配される。なお、図３に示した発光素子アレイ２２では、有機ＥＬ素子（発光素子）２４を感光ドラムの延長方向に沿って３列配列した例を示したが、図４における第一発光素子アレイ２２ａ，第二発光素子アレイ２２ｂ、第三発光素子アレイ２２ｃでは、それぞれの有機ＥＬ素子（発光素子）２４ａ，２４ｂ，２４ｃを図３の倍の６列配列した例を示している。
【００３７】
第一発光素子アレイ２２ａの有機ＥＬ素子（発光素子）２４ａからは、光Ｌ１が光学部材２３の入射面２３ａに向けて出射される。同様に、第二発光素子アレイ２２ｂの有機ＥＬ素子（発光素子）２４ｂからは、光Ｌ２が光学部材２３の入射面２３ｂに向けて出射され、第三発光素子アレイ２２ｃの有機ＥＬ素子（発光素子）２４ｃからは、光Ｌ３が光学部材２３の入射面２３ｃに向けて出射される。なお、これら光Ｌ１〜Ｌ３は、例えば略同一の波長の光であればよい。
【００３８】
有機ＥＬ素子（発光素子）２４ａ，２４ｂ，２４ｃは、それぞれ隣接する有機ＥＬ素子どうしの形成ピッチが所定の間隔Ｐ１を保って形成される。また、互いに対面する第二発光素子アレイ２２ｂの有機ＥＬ素子２４ｂと、第三発光素子アレイ２２ｃの有機ＥＬ素子２４ｃとは、互いの光軸が重ならない位置にずらして配置されている。
【００３９】
光学部材２３は、全体が透明部材で形成された直方体状の部材であり、対角線方向に広がる互いに略直交する第一の光学面３１および第二の光学面３２を有する。即ち、第一の光学面３１および第二の光学面３２は、光学部材２３の入射面２３ａ〜２３ｃに入射する光Ｌ１〜Ｌ３の光軸方向に対して略４５°の角度でそれぞれ広がる面を成す。
【００４０】
この第一の光学面３１および第二の光学面３２は、それぞれ一面側３１ａ，３２ａ、即ち感光ドラム３Ｋに向いた側から入射した光は反射させ、かつ他面側３１ｂ，３２ｂ、即ち感光ドラム３Ｋに背いた側から入射した光は透過させる。
【００４１】
このような特性の光学部材２３を実現するために、光学部材２３の第一の光学面３１には、第二発光素子アレイ（第二の光源）２２ｂからの光Ｌ２を感光ドラム３Ｋに向けて反射させる第一の反射部３４と、第一発光素子アレイ（第一の光源）２２ａおよび第三発光素子アレイ（第三の光源）２２ｃからの光Ｌ１，Ｌ３を感光ドラム３Ｋに向けて透過させる第一の透過部３５とが形成されている。
【００４２】
また、第二の光学面３２には、第三発光素子アレイ（第三の光源）２２ｃからの光Ｌ３を感光ドラム３Ｋに向けて反射させる第二の反射部３６と、第一発光素子アレイ（第一の光源）２２ａおよび第二発光素子アレイ（第二の光源）２２ｂからの光Ｌ１，Ｌ２を感光ドラム３Ｋに向けて透過させる第二の透過部３７とが形成されている。
【００４３】
本実施形態おける第一の反射部３４や第二の反射部３６は、例えば、金属膜などの反射膜から形成されていれば良い。また、第一の透過部３５や第二の透過部３７は、これら反射部を成す金属膜どうしの間の光透過領域であればよい。
【００４４】
第一の反射部３４は、光学部材２３の入射面２３ｂから入射した第二発光素子アレイ２２ｂの光Ｌ２の光軸と第一の光学面３１とが交わる位置に選択的に形成されていれば良い。また、第二の反射部３６は、光学部材２３の入射面２３ｃから入射した第三発光素子アレイ２２ｃの光Ｌ３の光軸と第二の光学面３２とが交わる位置に選択的に形成されていれば良い。
【００４５】
光学部材２３の出射面２３ｄ、即ち光学部材２３と感光ドラム３Ｋとの間には、集光手段であるレンズアレイ３８が形成されている。このレンズアレイ３８は、光学部材２３の出射面２３ｄから出射される光Ｌ１〜Ｌ３を感光ドラム３Ｋに向けて集光させる。レンズアレイ３８としては、例えば、微細なレンズを一面上に配列したＭＬＡ（microlens array）であればよい。代表的なものとして、例えば、ＳＬＡ（セルフォック・レンズ・アレイ）がある（セルフォック；ＳＥＬＦＯＣは日本板硝子株式会社の登録商標）。
【００４６】
以上のような構成の本発明の露光ヘッド（プリンターヘッド）を用いた画像形成装置の作用を説明する。
露光ヘッド（プリンターヘッド）２Ｋによって感光ドラム（感光体）３Ｋを露光させる際には、露光させる画像データに基づいて、第一発光素子アレイ（第一の光源）２２ａ，第二発光素子アレイ（第二の光源）２２ｂ、および第三発光素子アレイ（第三の光源）２２ｃを動作させ、有機ＥＬ素子（発光素子）２４ａ，２４ｂ，２４ｃを発光させる。
【００４７】
第一発光素子アレイ２２ａの光出射面Ｓ１から出射された光Ｌ１は、入射面２３ａから透明な光学部材２３に入射される。そして、光Ｌ１の光軸に合致する位置に形成された第一の透過部３５および第二の透過部３７で第一の光学面３１および第二の光学面３２をそれぞれ透過する。そして、光学部材２３の出射面２３ｄに形成されたレンズアレイ３８で集光され、感光ドラム３Ｋに入射する。
【００４８】
第二発光素子アレイ２２ｂの光出射面Ｓ２から出射された光Ｌ２は、入射面２３ｂから透明な光学部材２３に入射される。そして、光Ｌ２の光軸に合致する位置に形成された第二の透過部３７の透過前、または透過後に、光Ｌ２の光軸に合致する位置に形成された第一の反射部３４によって、光Ｌ２は感光ドラム３Ｋの方向に反射される。そして、光学部材２３の出射面２３ｄに形成されたレンズアレイ３８で集光され、感光ドラム３Ｋに入射する。
【００４９】
第三発光素子アレイ２２ｃの光出射面Ｓ３から出射された光Ｌ３は、入射面２３ｃから透明な光学部材２３に入射される。そして、光Ｌ３の光軸に合致する位置に形成された第一の透過部３５の透過前、または透過後に、光Ｌ３の光軸に合致する位置に形成された第二の反射部３６によって、光Ｌ３は感光ドラム３Ｋの方向に反射される。そして、光学部材２３の出射面２３ｄに形成されたレンズアレイ３８で集光され、感光ドラム３Ｋに入射する。
【００５０】
このように、光出射面Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３が互いに直交するように配された第一発光素子アレイ２２ａ，第二発光素子アレイ２２ｂ、および第三発光素子アレイ２２ｃからそれぞれ出射された光Ｌ１〜Ｌ３は、光学部材２３によってそれぞれの光Ｌ１〜Ｌ３の光軸が重ならないように感光ドラム３Ｋに向けて出射される。
この時、感光ドラム３Ｋに入射する光Ｌ１〜Ｌ３の隣接するピッチＰ２は、それぞれの発光素子アレイ２２ａ〜２２ｃから出射される際の光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のそれぞれのピッチＰ１の１／３となる。これによって、それぞれの発光素子アレイ２２ａ〜２２ｃを構成する有機ＥＬ素子（発光素子）２４ａ〜２４ｃの形成ピッチを狭める、即ち発光光量を低下させること無く、感光ドラム３Ｋに形成（露光）させる画像の解像度を大幅に高めることが可能になる。
【００５１】
図５は、本発明のプリンターヘッドの別な一例を示す側断面図である。
この実施形態のプリンターヘッド４０では、光学部材４１として、互いに直交する２枚の透明板（透明部材）４２ａ，４２ｂによって第一の光学面４３、および第二の光学面４４をそれぞれ構成したものである。透明板４２ａには、例えば、金属膜などの反射膜からなる複数の第一の反射部４５と、この第一の反射部４５どうしの間の領域を成す第一の透過部４６とが形成される。また、透明板４２ｂには、金属膜などの反射膜からなる複数の第二の反射部４７と、この第二の反射部４７どうしの間の領域を成す第二の透過部４８とが形成される。
【００５２】
このような構成の光学部材４１も、第一発光素子アレイ２２ａの光出射面Ｓ１から出射された光Ｌ１は、光Ｌ１の光軸に合致する位置に形成された第一の透過部４６および第二の透過部４８で、第一の光学面４３および第二の光学面４４を成す透明板４２ａ，４２ｂをそれぞれ透過する。そして、光学部材４１の出射側に形成されたレンズアレイ３８で集光され、感光ドラム３Ｋに入射する。
【００５３】
また、第二発光素子アレイ２２ｂの光出射面Ｓ２から出射された光Ｌ２は、光Ｌ２の光軸に合致する位置に形成された第二の透過部４８の透過前、または透過後に、光Ｌ２の光軸に合致する位置に形成された第一の反射部４５によって、光Ｌ２は感光ドラム３Ｋの方向に反射される。そして、光学部材４１の出射側に形成されたレンズアレイ３８で集光され、感光ドラム３Ｋに入射する。
【００５４】
更に、第三発光素子アレイ２２ｃの光出射面Ｓ３から出射された光Ｌ３は、光Ｌ３の光軸に合致する位置に形成された第一の透過部４６の透過前、または透過後に、光Ｌ３の光軸に合致する位置に形成された第二の反射部４７によって、光Ｌ３は感光ドラム３Ｋの方向に反射される。そして、光学部材４１の出射面２３ｄに形成されたレンズアレイ３８で集光され、感光ドラム３Ｋに入射する。
【００５５】
このような構成の光学部材４１によれば、２枚の透明板の所定位置に反射膜を形成して直交させるだけでよいので、比較的簡易な構成で低コストに光学部材４１を形成することができる。
【００５６】
図６は、本発明のプリンターヘッドの更に別な一例を示す側断面図である。
この実施形態のプリンターヘッド５０では、光学部材５１として、互いに直交する２枚の反射部材、例えば鏡面加工された金属板（反射部材）５２ａ，５２ｂによって第一の光学面５３、および第二の光学面５４をそれぞれ構成したものである。金属板５２ａには、この金属板５２ａを厚み方向に貫通する開口からなる複数の第一の透過部５６と、この第一の透過部５６どうしの間の領域を成す第一の反射部（反射領域）５５とが形成される。また、金属板５２ｂには、この金属板５２ｂを厚み方向に貫通する開口からなる複数の第二の透過部５８と、この第二の透過部５８どうしの間の領域を成す第二の反射部（反射領域）５７とが形成される。
【００５７】
このような構成の光学部材５１も、第一発光素子アレイ２２ａの光出射面Ｓ１から出射された光Ｌ１は、光Ｌ１の光軸に合致する位置に形成された第一の透過部（開口）５６および第二の透過部（開口）５８で、第一の光学面５３および第二の光学面５４を成す金属板（反射部材）５２ａ，５２ｂをそれぞれ透過する。そして、光学部材５１の出射側に形成されたレンズアレイ３８で集光され、感光ドラム３Ｋに入射する。
【００５８】
また、第二発光素子アレイ２２ｂの光出射面Ｓ２から出射された光Ｌ２は、光Ｌ２の光軸に合致する位置に形成された第二の透過部（開口）５８の透過前、または透過後に、光Ｌ２の光軸に合致する位置に形成された第一の反射部（反射領域）５５によって、光Ｌ２は感光ドラム３Ｋの方向に反射される。そして、光学部材５１の出射側に形成されたレンズアレイ３８で集光され、感光ドラム３Ｋに入射する。
【００５９】
更に、第三発光素子アレイ２２ｃの光出射面Ｓ３から出射された光Ｌ３は、光Ｌ３の光軸に合致する位置に形成された第一の透過部（開口）５６の透過前、または透過後に、光Ｌ３の光軸に合致する位置に形成された第二の反射部（反射領域）５７によって、光Ｌ３は感光ドラム３Ｋの方向に反射される。そして、光学部材５１の出射面２３ｄに形成されたレンズアレイ３８で集光され、感光ドラム３Ｋに入射する。
【００６０】
このような構成の光学部材５１によれば、２枚の反射部材、例えば金属板の所定位置に多数の開口を形成して直交させるだけでよいので、比較的簡易な構成で低コストに光学部材５１を形成することができる。
【００６１】
なお、上述した実施形態では、画像形成装置（光プリンター）としてタンデム方式のフルカラー光プリンターを例示したが、これ以外にも、例えば、４サイクル方式のフルカラープリンタにも同様に適用可能である。４サイクル方式のフルカラープリンタは、感光ドラムの周囲に、本発明のプリンターヘッドと、帯電器と、回転可能なロータリ構成の現像装置とを備えて構成されている。ロータリ構成の現像装置は、例えば、イエロー現像ユニットと、シアン現像ユニットと、マゼンタ現像ユニットと、ブラック現像ユニットとが中心軸の周囲を回転可能に構成されている。また、単色のモノクロプリンターにも同様に適用可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１…画像形成装置（光プリンター）、２Ｋ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ…露光ヘッド（プリンターヘッド）、３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ…感光ドラム（感光体）、２２ａ…第一発光素子アレイ（第一の光源）、２２ｂ…第二発光素子アレイ（第二の光源）、２２ｃ…第三発光素子アレイ（第三の光源）、２３…光学部材２３、３１…第一の光学面、３２…第二の光学面。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体に向けて光を照射して露光させるプリンターヘッドであって、
複数の発光素子がそれぞれ配列された第一の光源、および第二の光源と、
前記第二の光源からの光を前記感光体に向けて反射させる第一の反射部、および前記第一の光源からの光を前記感光体に向けて透過させる第一の透過部が形成された第一の光学面を有する光学部材と、を少なくとも備え、
前記第一の光源は前記感光体に対面する位置に配されるとともに、前記第二の光源は前記感光体に対して略直交な位置に配され、かつ、前記第一の光源と前記第二の光源とは、前記第一の光源の発光素子から出射され前記第一の光学面を透過した光の光軸と、前記第二の光源の発光素子から出射され前記第一の光学面で反射された光の光軸とが互い重ならない位置に配されることを特徴とするプリンターヘッド。
【請求項２】
複数の発光素子が配列された第三の光源が更に形成されるとともに、
前記光学部材は、前記第三の光源からの光を前記感光体に向けて反射させる第二の反射部と、前記第一の光源および前記第二の光源からの光を前記感光体に向けて透過させる第二の透過部が形成され、前記第一の光学面と略直交する第二の光学面を更に備え、
前記第三の光源は、前記第二の光源に対面するとともに前記感光体に対して略直交な位置に配され、かつ、前記第三の光源の発光素子から出射され前記第二の光学面で反射された光の光軸が、前記第一の光源の発光素子から出射され前記第一の光学面および前記第二の光学面を透過した光の光軸、および前記第二の光源の発光素子から出射され第一の光学面で反射された光の光軸に対してそれぞれ重ならない位置に配されることを特徴とする請求項１記載のプリンターヘッド。
【請求項３】
前記光学部材と前記感光体との間には、集光手段が更に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のプリンターヘッド。
【請求項４】
前記第一の反射部および前記第二の反射部は、透明部材に形成された反射膜であることを特徴とする請求項３記載のプリンターヘッド。
【請求項５】
前記第一の透過部および前記第二の透過部は、反射部材に形成された開口であることを特徴とする請求項３記載のプリンターヘッド。
【請求項６】
前記第一の光源、第二の光源および第三の光源は、互いに略同一の波長の光を照射することを特徴とする請求項１ないし５いずれか１項記載のプリンターヘッド。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか記載のプリンターヘッドと、該プリンターヘッドによって露光される感光体とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
感光体に向けて光を照射して露光させるプリンターヘッドであって、
複数の発光素子がそれぞれ配列された第一の光源、および第二の光源と、
前記第二の光源からの光を前記感光体に向けて反射させる第一の反射部、および前記第一の光源からの光を前記感光体に向けて透過させる第一の透過部が形成された第一の光学面を有する光学部材と、を少なくとも備え、
前記第一の光源は前記感光体に対面する位置に配されるとともに、前記第二の光源は前記感光体に対して略直交な位置に配され、かつ、前記第一の光源と前記第二の光源とは、前記第一の光源の発光素子から出射され前記第一の光学面を透過した光の光軸と、前記第二の光源の発光素子から出射され前記第一の光学面で反射された光の光軸とが互い重ならない位置に配されることを特徴とするプリンターヘッド。
【請求項２】
複数の発光素子が配列された第三の光源が更に形成されるとともに、
前記光学部材は、前記第三の光源からの光を前記感光体に向けて反射させる第二の反射部と、前記第一の光源および前記第二の光源からの光を前記感光体に向けて透過させる第二の透過部が形成され、前記第一の光学面と略直交する第二の光学面を更に備え、
前記第三の光源は、前記第二の光源に対面するとともに前記感光体に対して略直交な位置に配され、かつ、前記第三の光源の発光素子から出射され前記第二の光学面で反射された光の光軸が、前記第一の光源の発光素子から出射され前記第一の光学面および前記第二の光学面を透過した光の光軸、および前記第二の光源の発光素子から出射され第一の光学面で反射された光の光軸に対してそれぞれ重ならない位置に配されることを特徴とする請求項１記載のプリンターヘッド。
【請求項３】
前記光学部材と前記感光体との間には、集光手段が更に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のプリンターヘッド。
【請求項４】
前記第一の反射部および前記第二の反射部は、透明部材に形成された反射膜であることを特徴とする請求項３記載のプリンターヘッド。
【請求項５】
前記第一の透過部および前記第二の透過部は、反射部材に形成された開口であることを特徴とする請求項３記載のプリンターヘッド。
【請求項６】
前記第一の光源、第二の光源および第三の光源は、互いに略同一の波長の光を照射することを特徴とする請求項１ないし５いずれか１項記載のプリンターヘッド。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか記載のプリンターヘッドと、該プリンターヘッドによって露光される感光体とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２３０４５９（Ｐ２０１１−２３０４５９Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０４９１０（Ｐ２０１０−１０４９１０）
【出願日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]