光源シート、光源装置及び画像形成装置
【課題】有機ＥＬ素子を用いた小型、安価な光源および画像形成装置を提供する
【解決手段】この光源シート３１は、屈折率差により光を層内に閉じ込める光閉じ込め層３４と、透明電極からなる陰極３３ａと陽極３３ｃにより挟持された有機薄膜層３３ｂにより形成される有機ＥＬ素子３３と、透明電極３３ａ、３３ｃを透過した光を反射する金属反射膜３６と、を備えて構成されている。また、有機薄膜層３３ｂの端部から光が漏れるのを防止するために、各端部にも金属反射膜３５を形成した。そして、有機ＥＬ素子３３を構成する陰極３３ａ（又は陽極３３ｃ）の電極側に光閉じ込め層３４を積層した。
【解決手段】この光源シート３１は、屈折率差により光を層内に閉じ込める光閉じ込め層３４と、透明電極からなる陰極３３ａと陽極３３ｃにより挟持された有機薄膜層３３ｂにより形成される有機ＥＬ素子３３と、透明電極３３ａ、３３ｃを透過した光を反射する金属反射膜３６と、を備えて構成されている。また、有機薄膜層３３ｂの端部から光が漏れるのを防止するために、各端部にも金属反射膜３５を形成した。そして、有機ＥＬ素子３３を構成する陰極３３ａ（又は陽極３３ｃ）の電極側に光閉じ込め層３４を積層した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源シート、光源装置及び画像形成装置に関し、さらに詳しくは、光源シートを有機ＥＬ素子により構成した場合の、光出射効率を向上する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、カラーレーザプリンタ等の多色（カラー）画像形成装置には、駆動機構により回転駆動される複数の感光体に対して、独立した複数の走査結像光学系による書込手段により、複数の異なった色の情報をそれぞれレーザビームの走査ビームで書込んで静電潜像を形成し、これらの静電潜像を複数の顕像化手段により、異なった色のトナー画像にそれぞれ顕像化して転写材上に重ね合わせて転写し、カラー画像を得るタンデム型の画像形成装置がある。
上記書込手段の各々は、読み出される各色の画像情報信号に応じて駆動制御される半導体からなるレーザからレーザビームを出射する。レーザビームは、主走査方向に偏向走査する偏向走査手段であるポリゴンミラー、レンズ等の光学部品を介して、一様に帯電された感光体面に集光されるとともに走査される。そして回転する感光体面には、所定間隔（副走査方向のビーム間隔）からなる走査ビームとして複数の走査ビームに対応した画像信号が書き込まれ、静電潜像が形成される。
【０００３】
尚、書き込み手段として特許文献１には、少なくとも電気的に発光する発光層を備えた発光素子と、発光素子から放出された光を光入射面から入射し、光入射面とは異なる面に形成された光出射面から空気中へ出射する導波路とを備えた光源であって、導波路は、光出射面の面積が光入射面の面積よりも小さく、光入射面から光出射面に向かって徐々に小さくなるように構成している光源及び露光装置について開示されている。
また特許文献２には、発光層から出て素子の前方に直接向かう光と陰極で反射した光の位相差δを、発光位置から反射面までの光学的距離をＬとした場合、基板法線方向についてδ＝π＋４πＬ／λで求め、発光位置から反射面までに存在する有機材料の光学膜厚ｎｄで与え（ｎは屈折率、ｄは膜厚）、発光位置から反射面までに存在する有機材料が複数の層からなる場合には、光学的距離Ｌは、各有機層の光学的距離（光学膜厚）の和となるように構成した有機ＥＬ素子について開示されている。
【特許文献１】特開２００４−１９５７８９公報
【特許文献２】特開２００２−２８９３５８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されている従来技術は、素子寿命を短くすることなく効率よく大光量を得ることのできる光源およびこれを用いた露光装置、これを用いた記録装置が提供できるが、画像形成装置用途の光走査装置の光源としては光量不足が解消されず、特に３０ｃｐｍ以上の高速機では光量不足が顕著であるといった問題がある。
また特許文献２に開示されている従来技術は、上記構成としたことにより発光効率（光の取り出し効率）が高く、高輝度で低消費電力の有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子が提供できるが、特許文献１と同様に、画像形成装置用途の光走査装置の光源としては光量不足が解消されず、特に３０ｃｐｍ以上の高速機では光量不足が顕著であるといった問題がある。
【０００５】
本発明は、かかる課題に鑑み、有機ＥＬ素子から出射された光を光閉じ込め層に効率よく導入すると共に、有機ＥＬ素子の形状を光が出射口に集約するようにして、小型、安価な光源および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】
【０００６】
本発明はかかる課題を解決するために、請求項１は、屈折率差により光を層内に閉じ込める光閉じ込め層と、透明電極からなる陰極と陽極により挟持された有機薄膜層により形成される有機ＥＬ素子と、を備えた光源シートであって、前記陰極又は陽極の何れか一方に前記光閉じ込め層を積層したことを特徴とする。
透明電極により挟持された有機薄膜層は、電極間に電圧を印加すると発光する性質を有する。この透明電極と有機薄膜層により構成された素子を有機ＥＬ素子と呼ぶ。有機薄膜層より出射した光は、透明電極を透過して外部に放出される。この放出された光を出射口に導くために本発明では、透明電極の一方に光を閉じ込める光閉じ込め層を積層して、光を出射口から効率よく取り出すものである。これにより、有機薄膜層より出射した光を効率よく出射口から出射することができる。
【０００７】
請求項２は、前記透明電極を透過した光を反射する金属反射膜を更に備え、該金属反射膜を前記光閉じ込め層と対向する透明電極側に積層したことを特徴とする。
有機ＥＬ素子は有機薄膜層を陰極と陽極により挟持しているので、両方の電極から光が透過する。従って、光閉じ込め層と反対側の電極から光が外部に漏れてしまうので、この光も有効に利用するために、その電極側に金属反射膜を積層して、光閉じ込め層側に反射させるものである。これにより、外部に漏洩する光を光閉じ込め層に取り込むことができる。
【０００８】
請求項３は、前記有機薄膜層の端部から光が漏れるのを防止するために、各端部に前記金属反射膜を形成したことを特徴とする。
有機薄膜層は所定の厚みを備えた膜であるため、透明電極に電圧を印加すると有機薄膜層の厚み方向の端部からも光が漏洩する。本発明ではこの光も有効に利用するために、各端部に金属反射膜を形成して全ての光を光閉じ込め層に取り込むものである。
【０００９】
請求項４は、透明電極からなる陰極と陽極により挟持された有機薄膜層により形成される有機ＥＬ素子と、前記透明電極を透過した光を反射する金属反射膜と、を備えた光源シートであって、前記有機ＥＬ素子を構成する前記陰極及び陽極に前記金属反射膜を夫々積層したことを特徴とする。
本発明は、光閉じ込め層を省略するために、陰極と陽極の透明電極の外側に夫々金属反射膜を備え、両電極を透過する光を反射して有機薄膜層側に取り込むものである。これにより、光源シートの製造プロセスが簡略化され部品コストを低減することができる。
【００１０】
請求項５は、電圧を印加することにより発光する有機薄膜層と、前記有機薄膜層から出射された光を反射する金属反射膜と、を備えた光源シートであって、前記有機薄膜層を挟持するように前記金属反射膜を積層し、該金属反射膜の夫々を電極としたことを特徴とする。
本発明は、陰極と陽極の透明電極を省略するために、有機薄膜層を金属反射膜により挟持して、その金属反射膜を夫々陰極と陽極にするものである。従って、発光した光は金属反射膜により反射して有機薄膜層を伝播して出射口から出射される。これにより、透明電極と金属反射膜が共用され、光源シートの厚みを薄くすることができる。
【００１１】
請求項６は、前記有機ＥＬ素子はアレイ状の複数の面発光点を有し、一端の側面に対して他端側面の辺長を小さく形成すると共に、該側面を光の出射口としたことを特徴とする。
有機ＥＬ素子はアレイ状の複数の面発光点が夫々独立に発光する。従って、有機ＥＬ素子の形状を一端の側面に対して他端側面の辺長を小さく形成することにより、光を小さい辺長の側面に集約することができる。これにより、静電潜像を形成するのに必要な露光量を有する光源とすることができる。
【００１２】
請求項７は、前記光源シートの面形状は、前記光出射口の辺長が他の辺長より短い台形状に構成されていることを特徴とする。
本発明は請求項６と同様の作用効果を奏する。
【００１３】
請求項８は、前記光源シートの面形状は、前記光出射口の近傍まで矩形状に構成され、該光出射口の近傍から台形状に構成されていることを特徴とする。
光源シートの面積が大きいほど出射口から出射する光量は大きくなる。そこで本発明では、可能な限り面積を大きくするために光出射口の近傍まで矩形状に構成して、その近傍から台形状に出射口を絞る構成とする。これにより、全体光量を増大させて、画像形成の更なる高速化に対応させることができる。
【００１４】
請求項９は、前記光源シートの面形状は、前記光出射口の近傍まで矩形状に構成され、該光出射口の近傍から曲面形状に構成されていることを特徴とする。
光源シートの面積が大きいほど出射口から出射する光量は大きくなる。そこで本発明では、可能な限り面積を大きくするために光出射口の近傍まで矩形状に構成して、その近傍から曲線形状に出射口を絞る構成とする。これにより、全体光量を増大させて、出射口への合波による損失を低減して、画像形成の更なる高速化に対応させることができる。
【００１５】
請求項１０は、前記光源シートの面形状は、前記光出射口の辺長が他の辺長より短く、他の辺が全て曲線状に構成されていることを特徴とする。
本発明は、面形状の全ての周囲を曲面としており、光導波の効率や面積は小さいものの、出射口への合波の損失を最小限に抑える形状である。従って、小型で効率のよい光源シートを構成することができる。
【００１６】
請求項１１は、前記光閉じ込め層は高分子からなる光導波路で形成されていることを特徴とする。
光閉じ込め層を高分子からなる光導波路で形成したことにより、薄膜光源シートが可能となり、高画素密度に対応可能な光源が達成できる。
【００１７】
請求項１２は、前記光源シートの端面出射口に、１μｍ以下の格子ピッチからなる凹凸構造を有する光学素子を配置したことを特徴とする。
光源シートの端面出射口に、１μｍ以下の格子ピッチからなる凹凸構造を有する光学素子を配置したことにより、光源の波長範囲を狭小化しピームスポット品質の劣化のない光源が達成できる。
【００１８】
請求項１３は、請求項１乃至１２の何れか一項に記載の光源シートを複数積層することによりライン状の光源を構成したことを特徴とする。
陽極および陰極と、これらの間に挟持された有機薄膜層により形成される有機ＥＬ素子と、有機ＥＬ素子に挟持方向に密接するように形成した光閉じ込め層から構成される光源シートを複数積層することにより、ライン状の光源を構成することができる。これにより、簡単な構成で小型、かつ安価な光源を実現することができる。
【００１９】
請求項１４は、請求項１３に記載の光源装置を備えたことを特徴とする。
本発明の光源装置を備えることにより、ポリゴンモータ等の可動部を有する光学系が不要となり、装置の小型化と長寿命化を併せて備え、且つ部品コストを低減した画像形成装置を実現することができる。
【００２０】
請求項１５は、前記光源装置を構成する光源シートの厚さは、画像形成の画素密度と同等若しくは、それ以下であることを特徴とする。
光源シートの厚さはドット間の間隔となる。即ち、画像形成装置の画素密度が決定した場合、その画素密度と同等か、それ以下になるように光源シートの厚さを決定しなければならない。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、屈折率差により光を層内に閉じ込める光閉じ込め層と、透明電極からなる陰極と陽極により挟持された有機薄膜層により形成される有機ＥＬ素子と、を備えた光源シートであって、有機ＥＬ素子を構成する陰極又は陽極の何れか一方の電極側に光閉じ込め層を積層したので、有機薄膜層より出射した光を効率よく出射口から出射することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【００２３】
図１は本発明の光源装置を備えた画像形成装置の要部構成図である。この画像形成装置２００は、像担持体である感光体１１０と、感光体１１０の周囲には、帯電手段１１１、露光ユニット１１２、現像装置１１３、転写手段１１４、クリーニング装置１１５、除電手段１１６が配置されている。また、符号１１７は定着装置を示す。そして、感光体１１０は図面に直交する方向へ長い円筒状に形成され、画像形成時には感光体１１０が図示しない駆動装置により回転駆動され時計回り（矢印Ａ）に等速回転する。このとき感光体１１０の表面は帯電手段１１１により所定極性に均一帯電される。帯電手段１１１はコロナチャージャのような放電式のものでも良いし、帯電ローラや帯電ブラシ等の接触式のものでもよい。均一帯電された感光体１１０の表面は、光源部と結像レンズ部からなる露光ユニット１１２により画像形成すべき画像に応じて露光され静電潜像が形成される。このとき形成される静電潜像は、画像となるべき部分が露光された所謂ネガ潜像である。静電潜像は現像装置１１３により反転現像され、感光体１１０の感光層表面にトナー画像として可視化される。
【００２４】
また、転写紙やＯＨＰシート（オーバヘッドプロジェクタ用のプラスチックシート）等であるシート状記録媒体Ｓは、感光体１１０の回転に伴うトナー画像の移動にタイミングを合わせて転写部へ送り込まれ、転写手段１１４によりトナー画像を静電転写される。転写手段１１４は、コロナ放電を利用する放電式のものでも良いし、転写ローラや転写ブラシ等の接触方式のものでもよい。トナー画像を転写されたシート状記録媒体Ｓは、次いで定着装置１１７によりトナー画像を定着され、画像形成装置外へ排出される。トナー画像を転写された後の感光体１１０は、クリーニング装置１１５により残留トナーや紙粉を除去され、除電手段１１６により除電される。
【００２５】
図２は本発明の一実施形態のカラー画像形成装置について説明する装置全体の概略を示す側面図である。転写ベルト１３上には、転写紙の搬送方向上流側より順に、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫ用の４つの画像プロセス部１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋが順に配設されている。従って、単色ブラック用の画像プロセス部は、黒画像プロセス部１４Ｋとして転写紙１の搬送方向最下流に位置付けられている。これらの画像プロセス部１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋは転写ベルト１３に接触する感光体６を主体として、この感光体６の周囲に帯電装置７、露光ユニット１０、現像装置８、及びクリーニング装置ＣＬが順に配置されて構成されている。
【００２６】
さらに、通紙経路４は、転写ベルト１３を抜けた場所に位置させて定着装置４を備える（画像形成プロセスは図１にて示した構成とレイアウトは異なったり、一部省略されているが図１の画像形成プロセスが各色毎４色分配置されていることと基本的に同じである）。このような構成のカラー画像形成装置では、転写ベルト１３によって通紙経路４を案内搬送される転写紙１に対し、各画像プロセス部１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋが同期的に動作し、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ及びブラックＫの各現像色のトナー画像を形成していく。これにより、転写紙１にフルカラー画像が得られる。このような画像形成動作に際し、本実施形態のカラー画像形成装置３００は、各部を制御するマイクロコンピュータ構成のコントローラとエンジン制御部と（共に図示せず）によって各部を駆動制御する。
【００２７】
図３は本発明の光学シートを備えた露光ユニットから感光体へ露光する動作を説明する図である。光源シート（光源部、以下同じ）３１の端面３１ｂから出射した拡散光は、結像レンズ群３２により集光され感光体１１０面上にビームスポットを形成する。当該光源シート３１が感光体１１０の長手方向（図の奥行方向）に積層され感光体１１０表面上にライン状の静電潜像を形成することが可能となる。
【００２８】
図４は本発明の第１の実施形態に係る光源シートの構成を示す断面図である。この光源シート３１は、屈折率差により光を層内に閉じ込める光閉じ込め層３４と、透明電極からなる陰極３３ａと陽極３３ｃにより挟持された有機薄膜層３３ｂにより形成される有機ＥＬ素子３３と、透明電極３３ａ、３３ｃを透過した光を反射する金属反射膜３６と、を備えて構成されている。また、有機薄膜層３３ｂの端部から光が漏れるのを防止するために、各端部にも金属反射膜３５を形成した。そして、有機ＥＬ素子３３を構成する陰極３３ａ（又は陽極３３ｃ）の電極側に光閉じ込め層３４を積層した。
このように、有機ＥＬ素子３３はＩＴＯ膜等の透明電極からなる陰極３３ａ、陽極３３ｃに挟持されるように有機薄膜層３３ｂが配置され、画像信号に応じた入力信号を電極に印加することにより有機薄膜層３３ｂが発光する（図４では電極３３ａ、３３ｃ、有機薄膜層３３ａが連続しているが実際は図３のようにアレイ状となるため発光点ごとに分断され独立している）。
【００２９】
有機薄膜層３３ｂから発光した光は電極３３ｃを透過後、金属反射膜３６の表面で反射し対向側の電極３３ａを透過し、光閉じ込め層３４に入射し、層内を導波、伝播して出射口３１ｂ側から出射する。図３のアレイ状の発光点３１ａから光閉じ込め層３４に対しては、面方向から入射し光閉じ込め層３４と外部との界面で全反射し出射口３１ｂへ至る。光源シート３１の面形状は出射口３１ｂの辺長さが他の辺（３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ）の長さに比べて最も小さい。また、他の辺（３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ）の端面には反射膜で包囲している。以上の構成としていることにより有機ＥＬ素子からの複数のアレイ状の発光点からの光を集め、静電潜像を形成するのに必要な露光量を有する光源となる（感光体表面に必要な光量は０．２ｍＷ以上であり、有機ＥＬ素子の発光点は１０００個以上）。
ここで、光閉じ込め層３４は高分子からなる光導波路からなり、アレイ状に配列された面上の複数の発光点から出射した光が光導波路内へ入射し出射口３１ｂ端面まで到達するまでに合波され光量が増大し出射口から出射する。
【００３０】
図５は、光源シートを複数積層することによりライン状の光源を構成した光源装置の構成図である。全積層厚さＬは感光体１１０表面に静電潜像を形成するに必要な画像領域幅（Ａ４版サイズ長手で３００ｍｍ）以上であり、出射口の隣接間隔（厚さｔと同じ）は画像形成の画素密度に相当する量（１２００ｄｐｉのとき２１μｍ以下、２４００ｄｐｉのとき１０．５μｍ以下、４８００ｄｐｉのとき５．３μｍ以下）である。即ち、本発明の光源シート３１は、高分子で形成したことにより、厚さｔでの薄膜構成が可能となる。高分子以外のガラス基板では１ｍｍ以下が困難、高価である。また高分子基材であるため光閉じ込め層３４が光源シートの基板となり有機ＥＬ素子の機械的強度を保つことが可能となる。
【００３１】
図６は本発明の第２の実施形態に係る光源シートの構成を示す断面図である。この光源シートは、透明電極からなる陰極３３ａと陽極３３ｃにより挟持された有機薄膜層３３ｂにより形成される有機ＥＬ素子３３と、各透明電極を透過した光を反射する金属反射膜３７ａ、３７ｃと、を備えた光源シートであって、有機ＥＬ素子３３を構成する陰極３３ａ及び陽極３３ｃに金属反射膜３７ａ、３７ｃを夫々積層したものである。また、端部から光が漏れるのを防止するために、金属反射膜３８を積層する。本実施形態は、光閉じ込め層を省略するために、陰極３３ａと陽極３３ｃの透明電極の外側に夫々金属反射膜３７ａ、３７ｃを備え、両電極を透過する光を反射して有機薄膜層３３ｂ側に取り込むものである。これにより、光源シートの製造プロセスが簡略化され部品コストを低減することができる。
【００３２】
図７は本発明の第３の実施形態に係る光源シートの構成を示す断面図である。この光源シートは、電圧を印加することにより発光する有機薄膜層３３ｂと、有機薄膜層３３ｂから出射された光を反射する金属反射膜３９ａ、３９ｃと、を備えた光源シートであって、有機薄膜層３３ｂを挟持するように金属反射膜３９ａ、３９ｃを積層し、この金属反射膜３９ａ、３９ｃの夫々を電極とするものである。本実施形態は、図６の陰極３３ａと陽極３３ｃの透明電極を省略するために、有機薄膜層３３ｂを金属反射膜３９ａ、３９ｃにより挟持して、その金属反射膜３９ａ、３９ｃを夫々陰極と陽極にするものである。従って、発光した光は金属反射膜３９ａ、３９ｃにより反射して有機薄膜層３３ｂを伝播して出射口３３ｅから出射される。これにより、透明電極と金属反射膜が共用され、光源シートの厚みを薄くすることができる。
【００３３】
図８は、光学素子の構成を示す図である。この光学素子５１は、図３の光源シート３１の出射口３１ｂに配置されている符合３１ｇである。出射口３１ｂから出射される光は、図１２に示すような波長分布７１（有機ＥＬ素子の発光波長分布。縦軸単位は［ａ．ｕ．］：任意単位）をしており、約３００ｎｍの範囲内の広範囲な範囲に分布している。広範囲に分布しているので、結像レンズ群３２の収差の影響により形成されるビームスポットプロファイルが劣化（ビームが絞れない）し、画像形成時の画素の小径化が困難となる。そこで、光学素子５１を配置することにより、広範囲な波長分布をもつ入射光７１が符合７２のような波長分布をもつ透過光となる（反射光も同様の波長分布をもち強度が強い。透過光で強度が不足する場合は反射光を利用する方が好適であり、その際には入射側（反射側）にハーフミラー（図示しない）を配置し、ミラー（図示しない）で感光体１１０側に光路を折り返す方法がよい）。
【００３４】
光学素子５１は狭帯域の波長フィルタとして作用し、約３００ｎｍの範囲内の広範囲な範囲に分布している波長を感光体１１０の感度波長に最も適した６５０ｎｍを中心に半値幅２ｎｍ以下の波長を有する光源が実現できる。光学素子５１は１μｍ以下の格子ピッチＤを有する微細な凹凸構造５２（所謂サブ波長構造：凹凸構造の格子ピッチＤ、深さが波長オーダまたはそれ以下の構造）からなり多数の凹凸溝が周期的に形成されている（図８の奥行き方向には一様に同じ構造）。上記波長フィルタの透過波長は凹凸構造のうちピッチＤのほか、深さ、凹凸比率により適宜設定される。
なお、有機ＥＬ素子の点滅するためのドライバ（図示しない）は複数のアレイ状の発光点（例えば１０００箇所）を全て点灯または消灯するように駆動される（発光点１箇所毎に点滅駆動するような回路構成とはしないので、ドライバは各発光点毎にもつ必要はない）。なお、点滅のタイミングは形成する画像情報に基づいて生成された画像信号により決定される。
【００３５】
図９は本発明の第４の実施形態に係る光源シートの構成を示す断面図である。この光源シートの面形状は、光出射口３１ｂの近傍ａまで矩形状に構成され、光出射口３１ｂの近傍から台形状に構成されている。即ち、光源シートの面積が大きいほど出射口３１ｂから出射する光量は大きくなる。そこで本実施形態では、可能な限り面積を大きくするために光出射口３１ｂの近傍ａまで矩形状に構成して、その近傍ａから台形状に出射口３１ｂを絞る構成とする。これにより、全体光量を増大させて、画像形成の更なる高速化に対応させることができる。
【００３６】
図１０は本発明の第５の実施形態に係る光源シートの構成を示す断面図である。この光源シートの面形状は、光出射口３１ｂの近傍まで矩形状に構成され、光出射口３１ｂの近傍ａから曲線形状ｂに構成されている。即ち、光源シートの面積が大きいほど出射口３１ｂから出射する光量は大きくなる。そこで本実施形態では、可能な限り面積を大きくするために光出射口３１ｂの近傍まで矩形状に構成して、その近傍から曲線形状ｂに出射口３１ｂを絞る構成とする。これにより、全体光量を増大させて、出射口３１ｂへの合波による損失を低減して、画像形成の更なる高速化に対応させることができる。
【００３７】
図１１は本発明の第６の実施形態に係る光源シートの構成を示す断面図である。この光源シートの面形状は、光出射口３１ｂの辺長が他の辺長より最も短く、他の辺が全て曲面状ｂに構成されている。即ち、本実施形態は、面形状の全ての周囲を曲面としており、光導波の効率や面積は小さいものの、出射口３１ｂへの合波の損失を最小限に抑える形状である。従って、小型で効率のよい光源シートを構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の光源装置を備えた画像形成装置の要部構成図である。
【図２】本発明の一実施形態のカラー画像形成装置について説明する装置全体の概略を示す側面図である。
【図３】本発明の光学シートを備えた露光ユニットから感光体へ露光する動作を説明する図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る光源シートの構成を示す断面図である。
【図５】光源シートを複数積層することによりライン状の光源を構成した光源装置の構成図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る光源シートの構成を示す断面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る光源シートの構成を示す断面図である。
【図８】光学素子の構成を示す図である。
【図９】本発明の第４の実施形態に係る光源シートの構成を示す断面図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態に係る光源シートの構成を示す断面図である。
【図１１】本発明の第６の実施形態に係る光源シートの構成を示す断面図である。
【図１２】有機ＥＬ素子の発光波長分布を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
３１ 光源シート、３１ａ 発光点、３１ｇ 光学素子、３２ 結像レンズ群、３３ａ 陰極、３３ｃ 陽極、３３ｂ 有機薄膜層、３３ 有機ＥＬ素子、３４ 光閉じ込め層、３５、３６ 金属反射膜、１１０ 感光体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源シート、光源装置及び画像形成装置に関し、さらに詳しくは、光源シートを有機ＥＬ素子により構成した場合の、光出射効率を向上する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、カラーレーザプリンタ等の多色（カラー）画像形成装置には、駆動機構により回転駆動される複数の感光体に対して、独立した複数の走査結像光学系による書込手段により、複数の異なった色の情報をそれぞれレーザビームの走査ビームで書込んで静電潜像を形成し、これらの静電潜像を複数の顕像化手段により、異なった色のトナー画像にそれぞれ顕像化して転写材上に重ね合わせて転写し、カラー画像を得るタンデム型の画像形成装置がある。
上記書込手段の各々は、読み出される各色の画像情報信号に応じて駆動制御される半導体からなるレーザからレーザビームを出射する。レーザビームは、主走査方向に偏向走査する偏向走査手段であるポリゴンミラー、レンズ等の光学部品を介して、一様に帯電された感光体面に集光されるとともに走査される。そして回転する感光体面には、所定間隔（副走査方向のビーム間隔）からなる走査ビームとして複数の走査ビームに対応した画像信号が書き込まれ、静電潜像が形成される。
【０００３】
尚、書き込み手段として特許文献１には、少なくとも電気的に発光する発光層を備えた発光素子と、発光素子から放出された光を光入射面から入射し、光入射面とは異なる面に形成された光出射面から空気中へ出射する導波路とを備えた光源であって、導波路は、光出射面の面積が光入射面の面積よりも小さく、光入射面から光出射面に向かって徐々に小さくなるように構成している光源及び露光装置について開示されている。
また特許文献２には、発光層から出て素子の前方に直接向かう光と陰極で反射した光の位相差δを、発光位置から反射面までの光学的距離をＬとした場合、基板法線方向についてδ＝π＋４πＬ／λで求め、発光位置から反射面までに存在する有機材料の光学膜厚ｎｄで与え（ｎは屈折率、ｄは膜厚）、発光位置から反射面までに存在する有機材料が複数の層からなる場合には、光学的距離Ｌは、各有機層の光学的距離（光学膜厚）の和となるように構成した有機ＥＬ素子について開示されている。
【特許文献１】特開２００４−１９５７８９公報
【特許文献２】特開２００２−２８９３５８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されている従来技術は、素子寿命を短くすることなく効率よく大光量を得ることのできる光源およびこれを用いた露光装置、これを用いた記録装置が提供できるが、画像形成装置用途の光走査装置の光源としては光量不足が解消されず、特に３０ｃｐｍ以上の高速機では光量不足が顕著であるといった問題がある。
また特許文献２に開示されている従来技術は、上記構成としたことにより発光効率（光の取り出し効率）が高く、高輝度で低消費電力の有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子が提供できるが、特許文献１と同様に、画像形成装置用途の光走査装置の光源としては光量不足が解消されず、特に３０ｃｐｍ以上の高速機では光量不足が顕著であるといった問題がある。
【０００５】
本発明は、かかる課題に鑑み、有機ＥＬ素子から出射された光を光閉じ込め層に効率よく導入すると共に、有機ＥＬ素子の形状を光が出射口に集約するようにして、小型、安価な光源および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】
【０００６】
本発明はかかる課題を解決するために、請求項１は、屈折率差により光を層内に閉じ込める光閉じ込め層と、透明電極からなる陰極と陽極により挟持された有機薄膜層により形成される有機ＥＬ素子と、を備えた光源シートであって、前記陰極又は陽極の何れか一方に前記光閉じ込め層を積層したことを特徴とする。
透明電極により挟持された有機薄膜層は、電極間に電圧を印加すると発光する性質を有する。この透明電極と有機薄膜層により構成された素子を有機ＥＬ素子と呼ぶ。有機薄膜層より出射した光は、透明電極を透過して外部に放出される。この放出された光を出射口に導くために本発明では、透明電極の一方に光を閉じ込める光閉じ込め層を積層して、光を出射口から効率よく取り出すものである。これにより、有機薄膜層より出射した光を効率よく出射口から出射することができる。
【０００７】
請求項２は、前記透明電極を透過した光を反射する金属反射膜を更に備え、該金属反射膜を前記光閉じ込め層と対向する透明電極側に積層したことを特徴とする。
有機ＥＬ素子は有機薄膜層を陰極と陽極により挟持しているので、両方の電極から光が透過する。従って、光閉じ込め層と反対側の電極から光が外部に漏れてしまうので、この光も有効に利用するために、その電極側に金属反射膜を積層して、光閉じ込め層側に反射させるものである。これにより、外部に漏洩する光を光閉じ込め層に取り込むことができる。
【０００８】
請求項３は、前記有機薄膜層の端部から光が漏れるのを防止するために、各端部に前記金属反射膜を形成したことを特徴とする。
有機薄膜層は所定の厚みを備えた膜であるため、透明電極に電圧を印加すると有機薄膜層の厚み方向の端部からも光が漏洩する。本発明ではこの光も有効に利用するために、各端部に金属反射膜を形成して全ての光を光閉じ込め層に取り込むものである。
【０００９】
請求項４は、透明電極からなる陰極と陽極により挟持された有機薄膜層により形成される有機ＥＬ素子と、前記透明電極を透過した光を反射する金属反射膜と、を備えた光源シートであって、前記有機ＥＬ素子を構成する前記陰極及び陽極に前記金属反射膜を夫々積層したことを特徴とする。
本発明は、光閉じ込め層を省略するために、陰極と陽極の透明電極の外側に夫々金属反射膜を備え、両電極を透過する光を反射して有機薄膜層側に取り込むものである。これにより、光源シートの製造プロセスが簡略化され部品コストを低減することができる。
【００１０】
請求項５は、電圧を印加することにより発光する有機薄膜層と、前記有機薄膜層から出射された光を反射する金属反射膜と、を備えた光源シートであって、前記有機薄膜層を挟持するように前記金属反射膜を積層し、該金属反射膜の夫々を電極としたことを特徴とする。
本発明は、陰極と陽極の透明電極を省略するために、有機薄膜層を金属反射膜により挟持して、その金属反射膜を夫々陰極と陽極にするものである。従って、発光した光は金属反射膜により反射して有機薄膜層を伝播して出射口から出射される。これにより、透明電極と金属反射膜が共用され、光源シートの厚みを薄くすることができる。
【００１１】
請求項６は、前記有機ＥＬ素子はアレイ状の複数の面発光点を有し、一端の側面に対して他端側面の辺長を小さく形成すると共に、該側面を光の出射口としたことを特徴とする。
有機ＥＬ素子はアレイ状の複数の面発光点が夫々独立に発光する。従って、有機ＥＬ素子の形状を一端の側面に対して他端側面の辺長を小さく形成することにより、光を小さい辺長の側面に集約することができる。これにより、静電潜像を形成するのに必要な露光量を有する光源とすることができる。
【００１２】
請求項７は、前記光源シートの面形状は、前記光出射口の辺長が他の辺長より短い台形状に構成されていることを特徴とする。
本発明は請求項６と同様の作用効果を奏する。
【００１３】
請求項８は、前記光源シートの面形状は、前記光出射口の近傍まで矩形状に構成され、該光出射口の近傍から台形状に構成されていることを特徴とする。
光源シートの面積が大きいほど出射口から出射する光量は大きくなる。そこで本発明では、可能な限り面積を大きくするために光出射口の近傍まで矩形状に構成して、その近傍から台形状に出射口を絞る構成とする。これにより、全体光量を増大させて、画像形成の更なる高速化に対応させることができる。
【００１４】
請求項９は、前記光源シートの面形状は、前記光出射口の近傍まで矩形状に構成され、該光出射口の近傍から曲面形状に構成されていることを特徴とする。
光源シートの面積が大きいほど出射口から出射する光量は大きくなる。そこで本発明では、可能な限り面積を大きくするために光出射口の近傍まで矩形状に構成して、その近傍から曲線形状に出射口を絞る構成とする。これにより、全体光量を増大させて、出射口への合波による損失を低減して、画像形成の更なる高速化に対応させることができる。
【００１５】
請求項１０は、前記光源シートの面形状は、前記光出射口の辺長が他の辺長より短く、他の辺が全て曲線状に構成されていることを特徴とする。
本発明は、面形状の全ての周囲を曲面としており、光導波の効率や面積は小さいものの、出射口への合波の損失を最小限に抑える形状である。従って、小型で効率のよい光源シートを構成することができる。
【００１６】
請求項１１は、前記光閉じ込め層は高分子からなる光導波路で形成されていることを特徴とする。
光閉じ込め層を高分子からなる光導波路で形成したことにより、薄膜光源シートが可能となり、高画素密度に対応可能な光源が達成できる。
【００１７】
請求項１２は、前記光源シートの端面出射口に、１μｍ以下の格子ピッチからなる凹凸構造を有する光学素子を配置したことを特徴とする。
光源シートの端面出射口に、１μｍ以下の格子ピッチからなる凹凸構造を有する光学素子を配置したことにより、光源の波長範囲を狭小化しピームスポット品質の劣化のない光源が達成できる。
【００１８】
請求項１３は、請求項１乃至１２の何れか一項に記載の光源シートを複数積層することによりライン状の光源を構成したことを特徴とする。
陽極および陰極と、これらの間に挟持された有機薄膜層により形成される有機ＥＬ素子と、有機ＥＬ素子に挟持方向に密接するように形成した光閉じ込め層から構成される光源シートを複数積層することにより、ライン状の光源を構成することができる。これにより、簡単な構成で小型、かつ安価な光源を実現することができる。
【００１９】
請求項１４は、請求項１３に記載の光源装置を備えたことを特徴とする。
本発明の光源装置を備えることにより、ポリゴンモータ等の可動部を有する光学系が不要となり、装置の小型化と長寿命化を併せて備え、且つ部品コストを低減した画像形成装置を実現することができる。
【００２０】
請求項１５は、前記光源装置を構成する光源シートの厚さは、画像形成の画素密度と同等若しくは、それ以下であることを特徴とする。
光源シートの厚さはドット間の間隔となる。即ち、画像形成装置の画素密度が決定した場合、その画素密度と同等か、それ以下になるように光源シートの厚さを決定しなければならない。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、屈折率差により光を層内に閉じ込める光閉じ込め層と、透明電極からなる陰極と陽極により挟持された有機薄膜層により形成される有機ＥＬ素子と、を備えた光源シートであって、有機ＥＬ素子を構成する陰極又は陽極の何れか一方の電極側に光閉じ込め層を積層したので、有機薄膜層より出射した光を効率よく出射口から出射することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【００２３】
図１は本発明の光源装置を備えた画像形成装置の要部構成図である。この画像形成装置２００は、像担持体である感光体１１０と、感光体１１０の周囲には、帯電手段１１１、露光ユニット１１２、現像装置１１３、転写手段１１４、クリーニング装置１１５、除電手段１１６が配置されている。また、符号１１７は定着装置を示す。そして、感光体１１０は図面に直交する方向へ長い円筒状に形成され、画像形成時には感光体１１０が図示しない駆動装置により回転駆動され時計回り（矢印Ａ）に等速回転する。このとき感光体１１０の表面は帯電手段１１１により所定極性に均一帯電される。帯電手段１１１はコロナチャージャのような放電式のものでも良いし、帯電ローラや帯電ブラシ等の接触式のものでもよい。均一帯電された感光体１１０の表面は、光源部と結像レンズ部からなる露光ユニット１１２により画像形成すべき画像に応じて露光され静電潜像が形成される。このとき形成される静電潜像は、画像となるべき部分が露光された所謂ネガ潜像である。静電潜像は現像装置１１３により反転現像され、感光体１１０の感光層表面にトナー画像として可視化される。
【００２４】
また、転写紙やＯＨＰシート（オーバヘッドプロジェクタ用のプラスチックシート）等であるシート状記録媒体Ｓは、感光体１１０の回転に伴うトナー画像の移動にタイミングを合わせて転写部へ送り込まれ、転写手段１１４によりトナー画像を静電転写される。転写手段１１４は、コロナ放電を利用する放電式のものでも良いし、転写ローラや転写ブラシ等の接触方式のものでもよい。トナー画像を転写されたシート状記録媒体Ｓは、次いで定着装置１１７によりトナー画像を定着され、画像形成装置外へ排出される。トナー画像を転写された後の感光体１１０は、クリーニング装置１１５により残留トナーや紙粉を除去され、除電手段１１６により除電される。
【００２５】
図２は本発明の一実施形態のカラー画像形成装置について説明する装置全体の概略を示す側面図である。転写ベルト１３上には、転写紙の搬送方向上流側より順に、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫ用の４つの画像プロセス部１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋが順に配設されている。従って、単色ブラック用の画像プロセス部は、黒画像プロセス部１４Ｋとして転写紙１の搬送方向最下流に位置付けられている。これらの画像プロセス部１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋは転写ベルト１３に接触する感光体６を主体として、この感光体６の周囲に帯電装置７、露光ユニット１０、現像装置８、及びクリーニング装置ＣＬが順に配置されて構成されている。
【００２６】
さらに、通紙経路４は、転写ベルト１３を抜けた場所に位置させて定着装置４を備える（画像形成プロセスは図１にて示した構成とレイアウトは異なったり、一部省略されているが図１の画像形成プロセスが各色毎４色分配置されていることと基本的に同じである）。このような構成のカラー画像形成装置では、転写ベルト１３によって通紙経路４を案内搬送される転写紙１に対し、各画像プロセス部１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋが同期的に動作し、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ及びブラックＫの各現像色のトナー画像を形成していく。これにより、転写紙１にフルカラー画像が得られる。このような画像形成動作に際し、本実施形態のカラー画像形成装置３００は、各部を制御するマイクロコンピュータ構成のコントローラとエンジン制御部と（共に図示せず）によって各部を駆動制御する。
【００２７】
図３は本発明の光学シートを備えた露光ユニットから感光体へ露光する動作を説明する図である。光源シート（光源部、以下同じ）３１の端面３１ｂから出射した拡散光は、結像レンズ群３２により集光され感光体１１０面上にビームスポットを形成する。当該光源シート３１が感光体１１０の長手方向（図の奥行方向）に積層され感光体１１０表面上にライン状の静電潜像を形成することが可能となる。
【００２８】
図４は本発明の第１の実施形態に係る光源シートの構成を示す断面図である。この光源シート３１は、屈折率差により光を層内に閉じ込める光閉じ込め層３４と、透明電極からなる陰極３３ａと陽極３３ｃにより挟持された有機薄膜層３３ｂにより形成される有機ＥＬ素子３３と、透明電極３３ａ、３３ｃを透過した光を反射する金属反射膜３６と、を備えて構成されている。また、有機薄膜層３３ｂの端部から光が漏れるのを防止するために、各端部にも金属反射膜３５を形成した。そして、有機ＥＬ素子３３を構成する陰極３３ａ（又は陽極３３ｃ）の電極側に光閉じ込め層３４を積層した。
このように、有機ＥＬ素子３３はＩＴＯ膜等の透明電極からなる陰極３３ａ、陽極３３ｃに挟持されるように有機薄膜層３３ｂが配置され、画像信号に応じた入力信号を電極に印加することにより有機薄膜層３３ｂが発光する（図４では電極３３ａ、３３ｃ、有機薄膜層３３ａが連続しているが実際は図３のようにアレイ状となるため発光点ごとに分断され独立している）。
【００２９】
有機薄膜層３３ｂから発光した光は電極３３ｃを透過後、金属反射膜３６の表面で反射し対向側の電極３３ａを透過し、光閉じ込め層３４に入射し、層内を導波、伝播して出射口３１ｂ側から出射する。図３のアレイ状の発光点３１ａから光閉じ込め層３４に対しては、面方向から入射し光閉じ込め層３４と外部との界面で全反射し出射口３１ｂへ至る。光源シート３１の面形状は出射口３１ｂの辺長さが他の辺（３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ）の長さに比べて最も小さい。また、他の辺（３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ）の端面には反射膜で包囲している。以上の構成としていることにより有機ＥＬ素子からの複数のアレイ状の発光点からの光を集め、静電潜像を形成するのに必要な露光量を有する光源となる（感光体表面に必要な光量は０．２ｍＷ以上であり、有機ＥＬ素子の発光点は１０００個以上）。
ここで、光閉じ込め層３４は高分子からなる光導波路からなり、アレイ状に配列された面上の複数の発光点から出射した光が光導波路内へ入射し出射口３１ｂ端面まで到達するまでに合波され光量が増大し出射口から出射する。
【００３０】
図５は、光源シートを複数積層することによりライン状の光源を構成した光源装置の構成図である。全積層厚さＬは感光体１１０表面に静電潜像を形成するに必要な画像領域幅（Ａ４版サイズ長手で３００ｍｍ）以上であり、出射口の隣接間隔（厚さｔと同じ）は画像形成の画素密度に相当する量（１２００ｄｐｉのとき２１μｍ以下、２４００ｄｐｉのとき１０．５μｍ以下、４８００ｄｐｉのとき５．３μｍ以下）である。即ち、本発明の光源シート３１は、高分子で形成したことにより、厚さｔでの薄膜構成が可能となる。高分子以外のガラス基板では１ｍｍ以下が困難、高価である。また高分子基材であるため光閉じ込め層３４が光源シートの基板となり有機ＥＬ素子の機械的強度を保つことが可能となる。
【００３１】
図６は本発明の第２の実施形態に係る光源シートの構成を示す断面図である。この光源シートは、透明電極からなる陰極３３ａと陽極３３ｃにより挟持された有機薄膜層３３ｂにより形成される有機ＥＬ素子３３と、各透明電極を透過した光を反射する金属反射膜３７ａ、３７ｃと、を備えた光源シートであって、有機ＥＬ素子３３を構成する陰極３３ａ及び陽極３３ｃに金属反射膜３７ａ、３７ｃを夫々積層したものである。また、端部から光が漏れるのを防止するために、金属反射膜３８を積層する。本実施形態は、光閉じ込め層を省略するために、陰極３３ａと陽極３３ｃの透明電極の外側に夫々金属反射膜３７ａ、３７ｃを備え、両電極を透過する光を反射して有機薄膜層３３ｂ側に取り込むものである。これにより、光源シートの製造プロセスが簡略化され部品コストを低減することができる。
【００３２】
図７は本発明の第３の実施形態に係る光源シートの構成を示す断面図である。この光源シートは、電圧を印加することにより発光する有機薄膜層３３ｂと、有機薄膜層３３ｂから出射された光を反射する金属反射膜３９ａ、３９ｃと、を備えた光源シートであって、有機薄膜層３３ｂを挟持するように金属反射膜３９ａ、３９ｃを積層し、この金属反射膜３９ａ、３９ｃの夫々を電極とするものである。本実施形態は、図６の陰極３３ａと陽極３３ｃの透明電極を省略するために、有機薄膜層３３ｂを金属反射膜３９ａ、３９ｃにより挟持して、その金属反射膜３９ａ、３９ｃを夫々陰極と陽極にするものである。従って、発光した光は金属反射膜３９ａ、３９ｃにより反射して有機薄膜層３３ｂを伝播して出射口３３ｅから出射される。これにより、透明電極と金属反射膜が共用され、光源シートの厚みを薄くすることができる。
【００３３】
図８は、光学素子の構成を示す図である。この光学素子５１は、図３の光源シート３１の出射口３１ｂに配置されている符合３１ｇである。出射口３１ｂから出射される光は、図１２に示すような波長分布７１（有機ＥＬ素子の発光波長分布。縦軸単位は［ａ．ｕ．］：任意単位）をしており、約３００ｎｍの範囲内の広範囲な範囲に分布している。広範囲に分布しているので、結像レンズ群３２の収差の影響により形成されるビームスポットプロファイルが劣化（ビームが絞れない）し、画像形成時の画素の小径化が困難となる。そこで、光学素子５１を配置することにより、広範囲な波長分布をもつ入射光７１が符合７２のような波長分布をもつ透過光となる（反射光も同様の波長分布をもち強度が強い。透過光で強度が不足する場合は反射光を利用する方が好適であり、その際には入射側（反射側）にハーフミラー（図示しない）を配置し、ミラー（図示しない）で感光体１１０側に光路を折り返す方法がよい）。
【００３４】
光学素子５１は狭帯域の波長フィルタとして作用し、約３００ｎｍの範囲内の広範囲な範囲に分布している波長を感光体１１０の感度波長に最も適した６５０ｎｍを中心に半値幅２ｎｍ以下の波長を有する光源が実現できる。光学素子５１は１μｍ以下の格子ピッチＤを有する微細な凹凸構造５２（所謂サブ波長構造：凹凸構造の格子ピッチＤ、深さが波長オーダまたはそれ以下の構造）からなり多数の凹凸溝が周期的に形成されている（図８の奥行き方向には一様に同じ構造）。上記波長フィルタの透過波長は凹凸構造のうちピッチＤのほか、深さ、凹凸比率により適宜設定される。
なお、有機ＥＬ素子の点滅するためのドライバ（図示しない）は複数のアレイ状の発光点（例えば１０００箇所）を全て点灯または消灯するように駆動される（発光点１箇所毎に点滅駆動するような回路構成とはしないので、ドライバは各発光点毎にもつ必要はない）。なお、点滅のタイミングは形成する画像情報に基づいて生成された画像信号により決定される。
【００３５】
図９は本発明の第４の実施形態に係る光源シートの構成を示す断面図である。この光源シートの面形状は、光出射口３１ｂの近傍ａまで矩形状に構成され、光出射口３１ｂの近傍から台形状に構成されている。即ち、光源シートの面積が大きいほど出射口３１ｂから出射する光量は大きくなる。そこで本実施形態では、可能な限り面積を大きくするために光出射口３１ｂの近傍ａまで矩形状に構成して、その近傍ａから台形状に出射口３１ｂを絞る構成とする。これにより、全体光量を増大させて、画像形成の更なる高速化に対応させることができる。
【００３６】
図１０は本発明の第５の実施形態に係る光源シートの構成を示す断面図である。この光源シートの面形状は、光出射口３１ｂの近傍まで矩形状に構成され、光出射口３１ｂの近傍ａから曲線形状ｂに構成されている。即ち、光源シートの面積が大きいほど出射口３１ｂから出射する光量は大きくなる。そこで本実施形態では、可能な限り面積を大きくするために光出射口３１ｂの近傍まで矩形状に構成して、その近傍から曲線形状ｂに出射口３１ｂを絞る構成とする。これにより、全体光量を増大させて、出射口３１ｂへの合波による損失を低減して、画像形成の更なる高速化に対応させることができる。
【００３７】
図１１は本発明の第６の実施形態に係る光源シートの構成を示す断面図である。この光源シートの面形状は、光出射口３１ｂの辺長が他の辺長より最も短く、他の辺が全て曲面状ｂに構成されている。即ち、本実施形態は、面形状の全ての周囲を曲面としており、光導波の効率や面積は小さいものの、出射口３１ｂへの合波の損失を最小限に抑える形状である。従って、小型で効率のよい光源シートを構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の光源装置を備えた画像形成装置の要部構成図である。
【図２】本発明の一実施形態のカラー画像形成装置について説明する装置全体の概略を示す側面図である。
【図３】本発明の光学シートを備えた露光ユニットから感光体へ露光する動作を説明する図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る光源シートの構成を示す断面図である。
【図５】光源シートを複数積層することによりライン状の光源を構成した光源装置の構成図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る光源シートの構成を示す断面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る光源シートの構成を示す断面図である。
【図８】光学素子の構成を示す図である。
【図９】本発明の第４の実施形態に係る光源シートの構成を示す断面図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態に係る光源シートの構成を示す断面図である。
【図１１】本発明の第６の実施形態に係る光源シートの構成を示す断面図である。
【図１２】有機ＥＬ素子の発光波長分布を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
３１ 光源シート、３１ａ 発光点、３１ｇ 光学素子、３２ 結像レンズ群、３３ａ 陰極、３３ｃ 陽極、３３ｂ 有機薄膜層、３３ 有機ＥＬ素子、３４ 光閉じ込め層、３５、３６ 金属反射膜、１１０ 感光体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
屈折率差により光を層内に閉じ込める光閉じ込め層と、透明電極からなる陰極と陽極により挟持された有機薄膜層により形成される有機ＥＬ素子と、を備えた光源シートであって、
前記陰極又は陽極の何れか一方に前記光閉じ込め層を積層したことを特徴とする光源シート。
【請求項２】
前記透明電極を透過した光を反射する金属反射膜を更に備え、該金属反射膜を前記光閉じ込め層と対向する透明電極側に積層したことを特徴とする請求項１に記載の光源シート。
【請求項３】
前記有機薄膜層の端部から光が漏れるのを防止するために、各端部に前記金属反射膜を形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の光源シート。
【請求項４】
透明電極からなる陰極と陽極により挟持された有機薄膜層により形成される有機ＥＬ素子と、前記透明電極を透過した光を反射する金属反射膜と、を備えた光源シートであって、
前記有機ＥＬ素子を構成する前記陰極及び陽極に前記金属反射膜を夫々積層したことを特徴とする光源シート。
【請求項５】
電圧を印加することにより発光する有機薄膜層と、前記有機薄膜層から出射された光を反射する金属反射膜と、を備えた光源シートであって、
前記有機薄膜層を挟持するように前記金属反射膜を積層し、該金属反射膜の夫々を電極としたことを特徴とする光源シート。
【請求項６】
前記有機ＥＬ素子はアレイ状の複数の面発光点を有し、一端の側面に対して他端側面の辺長を小さく形成すると共に、該側面を光の出射口としたことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の光源シート。
【請求項７】
前記光源シートの面形状は、前記光出射口の辺長が他の辺長より短い台形状に構成されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の光源シート。
【請求項８】
前記光源シートの面形状は、前記光出射口の近傍まで矩形状に構成され、該光出射口の近傍から台形状に構成されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の光源シート。
【請求項９】
前記光源シートの面形状は、前記光出射口の近傍まで矩形状に構成され、該光出射口の近傍から曲面形状に構成されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の光源シート。
【請求項１０】
前記光源シートの面形状は、前記光出射口の辺長が他の辺長より短く、他の辺が全て曲線状に構成されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の光源シート。
【請求項１１】
前記光閉じ込め層は高分子からなる光導波路で形成されていることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載の光源シート。
【請求項１２】
前記光源シートの端面出射口に、１μｍ以下の格子ピッチからなる凹凸構造を有する光学素子を配置したことを特徴とする請求項１乃至１１の何れか一項に記載の光源シート。
【請求項１３】
請求項１乃至１２の何れか一項に記載の光源シートを複数積層することによりライン状の光源を構成したことを特徴とする光源装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の光源装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
前記光源装置を構成する光源シートの厚さは、画像形成の画素密度と同等若しくは、それ以下であることを特徴とする前記請求項１４に記載の画像形成装置。
【請求項１】
屈折率差により光を層内に閉じ込める光閉じ込め層と、透明電極からなる陰極と陽極により挟持された有機薄膜層により形成される有機ＥＬ素子と、を備えた光源シートであって、
前記陰極又は陽極の何れか一方に前記光閉じ込め層を積層したことを特徴とする光源シート。
【請求項２】
前記透明電極を透過した光を反射する金属反射膜を更に備え、該金属反射膜を前記光閉じ込め層と対向する透明電極側に積層したことを特徴とする請求項１に記載の光源シート。
【請求項３】
前記有機薄膜層の端部から光が漏れるのを防止するために、各端部に前記金属反射膜を形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の光源シート。
【請求項４】
透明電極からなる陰極と陽極により挟持された有機薄膜層により形成される有機ＥＬ素子と、前記透明電極を透過した光を反射する金属反射膜と、を備えた光源シートであって、
前記有機ＥＬ素子を構成する前記陰極及び陽極に前記金属反射膜を夫々積層したことを特徴とする光源シート。
【請求項５】
電圧を印加することにより発光する有機薄膜層と、前記有機薄膜層から出射された光を反射する金属反射膜と、を備えた光源シートであって、
前記有機薄膜層を挟持するように前記金属反射膜を積層し、該金属反射膜の夫々を電極としたことを特徴とする光源シート。
【請求項６】
前記有機ＥＬ素子はアレイ状の複数の面発光点を有し、一端の側面に対して他端側面の辺長を小さく形成すると共に、該側面を光の出射口としたことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の光源シート。
【請求項７】
前記光源シートの面形状は、前記光出射口の辺長が他の辺長より短い台形状に構成されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の光源シート。
【請求項８】
前記光源シートの面形状は、前記光出射口の近傍まで矩形状に構成され、該光出射口の近傍から台形状に構成されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の光源シート。
【請求項９】
前記光源シートの面形状は、前記光出射口の近傍まで矩形状に構成され、該光出射口の近傍から曲面形状に構成されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の光源シート。
【請求項１０】
前記光源シートの面形状は、前記光出射口の辺長が他の辺長より短く、他の辺が全て曲線状に構成されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の光源シート。
【請求項１１】
前記光閉じ込め層は高分子からなる光導波路で形成されていることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載の光源シート。
【請求項１２】
前記光源シートの端面出射口に、１μｍ以下の格子ピッチからなる凹凸構造を有する光学素子を配置したことを特徴とする請求項１乃至１１の何れか一項に記載の光源シート。
【請求項１３】
請求項１乃至１２の何れか一項に記載の光源シートを複数積層することによりライン状の光源を構成したことを特徴とする光源装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の光源装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
前記光源装置を構成する光源シートの厚さは、画像形成の画素密度と同等若しくは、それ以下であることを特徴とする前記請求項１４に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００８−４１３７３（Ｐ２００８−４１３７３Ａ）
【公開日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２１２６４４（Ｐ２００６−２１２６４４）
【出願日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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