結像ユニット。露光ヘッド及びその製造方法、カートリッジ、並びに画像形成装置
【課題】発光基板を実装したとき発光部からの光量の変動が抑制された結像ユニットを提供すること。
【解決手段】発光部６０Ａを有する発光素子アレイ６０の発光部６０Ａからの発光を光入射面７１Ａから入射すると共に光出射面７１Ｂから出射して予め定められた位置に結像させる結像部７１と、発光素子アレイ６０と接触し、発光素子アレイ６０と結像部７１との間に設けられる遮光板であって、発光部６０Ａからの発光を通過させて結像部７１の光入射面７１Ａに到達させるスリット７３Ａを有すると共に、発光部６０Ａと結像部７１の光入射面７１Ａとの光学距離が結像部７１の作動距離となる距離で結像部７１と離間して保持された遮光板７３と、を備える結像ユニット７０である。そして、結像ユニット７０に発光素子アレイ６０を実装した露光ヘッド３４である。
【解決手段】発光部６０Ａを有する発光素子アレイ６０の発光部６０Ａからの発光を光入射面７１Ａから入射すると共に光出射面７１Ｂから出射して予め定められた位置に結像させる結像部７１と、発光素子アレイ６０と接触し、発光素子アレイ６０と結像部７１との間に設けられる遮光板であって、発光部６０Ａからの発光を通過させて結像部７１の光入射面７１Ａに到達させるスリット７３Ａを有すると共に、発光部６０Ａと結像部７１の光入射面７１Ａとの光学距離が結像部７１の作動距離となる距離で結像部７１と離間して保持された遮光板７３と、を備える結像ユニット７０である。そして、結像ユニット７０に発光素子アレイ６０を実装した露光ヘッド３４である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、結像ユニット。露光ヘッド及びその製造方法、カートリッジ、並びに画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電子写真装置等の露光装置において、発光素子を光源とする露光ヘッドが検討されている。
例えば、特許文献１には、「複数の発光素子を実装した基板と、該基板を配設したベースと、該ベースに固定されたカバーと、前記発光素子に対向した位置で、前記カバーに固定されたレンズアレイとを有するＬＥＤプリントヘッドにおいて、ベースは、多角形の金属棒と、前記基板とを樹脂により一体的に成形したものであり、前記金属棒のいずれかの稜線が、前記基板の裏面と対向していることを特徴とするＬＥＤプリントヘッド」が開示されている。
また、特許文献２には、セルフォクスレンズと呼ばれるレンズアレイ屈折率分布型レンズを介して露光を行う露光ヘッドが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２８９８４３号公報
【特許文献２】特開平１１−１０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、遮光板を備えない場合に比べ、発光基板を実装したとき発光部からの光量の変動が抑制された結像ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
請求項１に係る発明は、
発光部を有する発光基板の前記発光部からの発光を光入射面から入射すると共に光出射面から出射して予め定められた位置に結像させる結像部と、
前記発光基板と接触し、前記発光基板と前記結像部との間に設けるための遮光板であって、前記発光部からの発光を通過させて前記結像部の光入射面に到達させる開口部を有すると共に、前記発光部と前記結像部の光入射面との光学距離が前記結像部の作動距離となる距離で前記結像部と離間して保持された遮光板と、
を備える結像ユニット。
【０００６】
請求項２に係る発明は、
前記結像部と前記遮光板との間に、互いに接触して設けられた透明な層を備える請求項１に記載の結像ユニット。
【０００７】
請求項３に係る発明は、
請求項１又は２に記載の結像ユニットと、
発光素子で構成された発光部を有する発光基板であって、前記遮光板と接触して設けられた発光基板と、
を備える露光ヘッド。
【０００８】
請求項４に係る発明は、
前記発光素子が、有機電界発光素子である請求項３に記載の露光ヘッド。
【０００９】
請求項５に係る発明は、
前記発光素子の発光面積の幅が、前記遮光板の開口部の幅よりも大きい請求項３又は４に記載も露光ヘッド。
【００１０】
請求項６に係る発明は、
請求項３〜５のいずれか１項に記載の露光ヘッドを備え、
画像形成装置に着脱するカートリッジ。
【００１１】
請求項７に係る発明は、
潜像を保持する潜像保持体と、
前記潜像保持体に光を照射して潜像を形成する露光ヘッドであって、請求項３〜５のいずれか１項に記載の露光ヘッドと、
前記露光ヘッドによって形成された潜像を現像する現像装置と、
を備える画像形成装置。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明によれば、遮光板を有さない場合に比べ、発光基板を実装したとき発光部からの光量の変動が抑制される結像ユニットを提供することができる。
請求項２に係る発明によれば、結像部の光入射面と遮光板との間に空気層が介在する場合に比べ、発光部からの光量が増加する結像ユニットを提供することである。
請求項３に係る発明によれば、遮光板を有さない結像ユニットを適用した場合に比べ、発光部からの光量の変動が抑制される露光ヘッドを提供することができる。
請求項４に係る発明によれば、発光素子が有機電界発光素子でない場合に比べ、光量ムラが抑制される露光ヘッドが提供できる。
請求項５に係る発明によれば、発光素子の発光面積の幅が、遮光板の開口部の幅よりも小さい場合に比べ、発光基板の位置ズレによる光量低下が抑制される露光ヘッドを提供することができる。
請求項６、７に係る発明によれば、遮光板を有さない結像ユニットが備えられた露光ヘッドを提供した場合に比べ、発光部からの光量の変動に起因する画像欠陥が抑制されるカートリッジ、及び画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図２】第１実施形態に係る露光ヘッドの構成を示す概略斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ概略断面図である。
【図４】露光ヘッドからの発光が感光体に結像される状態を模式的に示した模式図である。
【図５】第２実施形態に係る露光ヘッドの構成を示す概略斜視図である。
【図６】図５のＡ−Ａ概略断面図である。
【図７】第２実施形態に係る結像ユニットの製造方法を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。
【００１５】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。
【００１６】
第１実施形態に係る画像形成装置１０は、図１に示すように、各構成部品を収容する筐体１１と、用紙等の記録媒体Ｐが収容される記録媒体収容部１２と、記録媒体Ｐにトナー画像を形成する画像形成部１４と、記録媒体収容部１２から画像形成部１４へ記録媒体Ｐを搬送する搬送部１６と、画像形成部１４によって形成されたトナー画像を記録媒体Ｐに定着させる定着装置１８と、定着装置１８によってトナー画像が定着された記録媒体Ｐが排出される記録媒体排出部（図示省略）と、を備えている。
【００１７】
記録媒体収容部１２、画像形成部１４、搬送部１６及び定着装置１８は、筐体１１に収容されている。
【００１８】
画像形成部１４は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像を形成する画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋと、画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋで形成されたトナー画像が転写される中間転写体の一例としての中間転写ベルト２４と、画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋで形成されたトナー画像を中間転写ベルト２４に転写する一次転写部材の一例としての一次転写ロール２６と、中間転写ベルト２４に転写されたトナー画像を記録媒体Ｐに転写する二次転写部材の一例としての二次転写ロール２８と、を備えている。
【００１９】
画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋは、潜像を保持する像保持体の一例として、一方向（図１において時計回り方向）へ回転する感光体３０をそれぞれ有している。
【００２０】
各感光体３０の周囲には、感光体３０の回転方向上流側から順に、感光体３０の表面を帯電させる帯電装置３２と、帯電した感光体３０の表面を露光して感光体３０の表面に静電潜像を形成する露光装置としての露光ヘッド３４と、感光体３０の表面に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像装置３６と、トナー画像が中間転写ベルト２４に転写された後の感光体３０の表面に残留しているトナーを除去する除去装置４０と、が設けられている。
【００２１】
感光体３０、帯電装置３２、露光ヘッド３４、現像装置３６及び除去装置４０は、画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋに収容されてユニット化されている。画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋは、筐体１１に着脱可能に設けられたプロセスカートリッジとされており、交換可能となっている。
【００２２】
なお、感光体３０、帯電装置３２、露光ヘッド３４、現像装置３６及び除去装置４０の全てがユニット化される必要は無い。例えば、露光ヘッド３４を少なくとも備え、これと、その他、例えば感光体３０、帯電装置３２及び現像装置３６の少なくとも１つと、画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋに収容されてユニット化されていればよい。
【００２３】
中間転写ベルト２４は、二次転写ロール２８に対向する対向ロール４２、駆動ロール４４及び支持ロール４６によって支持され、感光体３０と接触しながら一方向（図１において反時計回り方向）へ循環して移動するようになっている。
【００２４】
一次転写ロール２６は、中間転写ベルト２４を挟んで、感光体３０に対向している。一次転写ロール２６と感光体３０との間には、感光体３０上のトナー画像が中間転写ベルト２４に一次転写される一次転写位置が形成される。この一次転写位置において、一次転写ロール２６が感光体３０の表面のトナー画像を圧接力と静電力により中間転写ベルト２４に転写するようになっている。
【００２５】
二次転写ロール２８は、中間転写ベルト２４を挟んで対向ロール４２と対向している。二次転写ロール２８と対向ロール４２との間には、中間転写ベルト２４上のトナー画像が記録媒体Ｐに二次転写される二次転写位置が形成される。この二次転写位置において、二次転写ロール２８が中間転写ベルト２４の表面のトナー画像を圧接力と静電力により記録媒体Ｐに転写するようになっている。
【００２６】
搬送部１６は、記録媒体収容部１２に収容された記録媒体Ｐを送り出す送出ロール５０と、送出ロール５０によって送り出された記録媒体Ｐを二次転写位置へ搬送する搬送ロール対５２と、を備えている。
【００２７】
定着装置１８は、二次転写位置より搬送方向下流側に配置されており、二次転写位置で転写されたトナー画像を記録媒体Ｐへ定着させる。
【００２８】
二次転写位置より搬送方向下流側であって、定着装置１８よりも搬送方向上流側には、定着装置１８に記録媒体Ｐを搬送する搬送部材の一例としての搬送ベルト５４が配置されている。
【００２９】
以上の構成により、本実施形態に係る画像形成装置１０では、まず記録媒体収容部１２から送り出された記録媒体Ｐが、搬送ロール対５２によって二次転写位置へ送り込まれる。
【００３０】
一方、中間転写ベルト２４には、画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋで形成された各色のトナー画像が重ねられて、カラー画像が形成される。二次転写位置へ送り込まれた記録媒体Ｐは、中間転写ベルト２４上に形成されたカラー画像が転写される。
【００３１】
トナー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着装置１８へ搬送され、転写されたトナー画像が定着装置１８により定着される。トナー画像が定着された記録媒体Ｐは、記録媒体排出部（図示省略）へ排出される。以上のように、一連の画像形成動作が行われる。
【００３２】
なお、画像形成装置の構成としては、上記の構成に限られず、例えば、中間転写体を有さない直接転写型の画像形成装置でもよく、種々の構成とすることが可能である。
【００３３】
次に、露光ヘッド３４について説明する。
図２は、第１実施形態に係る露光ヘッドを示す斜視図である。図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。
【００３４】
各露光ヘッド３４は、図２及び図５に示すように、例えば、発光素子アレイ６０（発光基板の一例）と、結像ユニット７０と、を備えている。
発光素子アレイ６０は、例えば、発光素子６０Ｂで構成される発光部６０Ａと発光素子６０Ｂが実装される実装基板６１と、を備える。
一方、結像ユニット７０は、結像部７１と、発光部６０Ａからの発光を通過させて結像部７１の光入射面７１Ａに到達させるスリット７３Ａ（開口部）を有する遮光板７３と、を備える。
【００３５】
発光素子アレイ６０は、結像ユニット７０の遮光板７３と接触すると共に、当該遮光板を介して結像部７１の光入射面７１Ａと離間して設けられている。
具体的には、例えば、発光素子アレイ６０と結像部７１とは、発光部６０Ａ（発光素子６０Ｂ）と結像部７１の光入射面７１Ａとの光学距離が結像部７１の作動距離となるように、離間した状態で遮光板７３に突き当てられて保持されている。
つまり、遮光板７３は、発光素子アレイ６０が設けられたとき、発光部６０Ａと結像部７１の光入射面７１Ａとの光学距離が結像部の作動距離となる距離で結像部と離間して保持されている。
ここで、結像部７１の作動距離とは、結像部７１に用いるレンズの焦点から結像部の入射面までの距離である。
そして、結像部７１では、遮光板７３のスリット７３Ａと通過した発光部６０Ａからの発光を光入射面７１Ａから入射すると共に光出射面７１Ｂから出射して予め定められた位置に結像させる、つまり、発光素子６０Ｂからの発光を感光体３０に結像することによって、感光体３０が露光されて潜像が形成される（図４参照）。
【００３６】
発光素子アレイ６０について説明する。
発光素子アレイ６０は、例えば、発光部６０Ａ（発光素子６０Ｂ）から照射される光を実装基板６１側から取り出す、所謂、ボトムエミッション方式となっている。無論、トップエミッション方式であってもよい。
【００３７】
実装基板６１は、ボトムエミッション方式の場合、例えば、光透過率５０％以上（望ましくは８０％）の透明な基板で構成させる。
実装基板６１としては、具体的には、例えば、絶縁性基板であって、ガラス基板や樹脂基板（例えば、ポリエチレンテレフタレート基板（ＰＥＴ基板）、ポリエチレンナフタレート基板（ＰＥＮ基板）等で構成される。
【００３８】
発光部６０Ａは、例えば、単一の発光素子６０Ｂの群で構成されている。発光素子６０Ｂは、図示しないが、実装基板６１の長手方向に沿って線状（直列）又は千鳥状に配置して、発光部６０Ａを構成している。発光素子６０Ｂの群で構成された発光部６０Ａは、感光体３０の画像形成領域以上の長さとしている。
【００３９】
発光素子６０Ｂとしては、例えば、有機電界発光素子、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子等の他の発光素子が挙げられるが、有機電界発光素子が好適である。
有機電界発光素子は、複数の各素子間で高さ方向にバラツキが生じ難いことから、露光ヘッドの光量ムラが抑制される。また、有機電界発光素子は、発光面積の制御が行い易く、例えば後述する発光面積の幅が調整し易いという利点もある。
【００４０】
ここで、有機電界発光素子の構成としては、図示しないが、例えば、陽極及び陰極と、陽極及び陰極の間に発光層と、を有する周知の構成が適用され、必要に応じて、電荷輸送層や、電荷注入層等の各機能層を有していてもよい。
なお、発光層を構成する発光材料としては、例えば、キレート型有機金属錯体、多核又は縮合芳香環化合物、ペリレン誘導体、クマリン誘導体、スチリルアリーレン誘導体、シロール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサチアゾール誘導体、又はオキサジアゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、又はポリアセチレン誘導体等が挙げられる。
【００４１】
結像ユニット７０について説明する。
結像ユニット７０は、例えば、結像部７１と、遮光板７３と、結像部７１及び遮光板７３を予め定められた距離で離間した状態で保持する保持部材７４と、を備える。保持部材７４は、例えば、結像部７１及び遮光板７３の長手方向両端部をそれぞれ保持している。
【００４２】
結像部７１は、例えば、ロッドレンズ７２が複数配列されたレンズアレイで構成されている。レンズアレイとして具体的には、例えば、セルフォックレンズアレイ（ＳＬＡ：セルフォックは、日本板硝子（株）の登録商標）と呼ばれる屈折率分散型レンズアレイを適用することがよい。
【００４３】
一方、遮光板７３は、スリット７３Ａにより発光部６０Ａからの発光を通過させて結像部７１の光入射面７１Ａに到達させ、それ以外の領域では発光部６０Ａからの発光を遮光し、結像部７１の光入射面７１Ａへ到達させない機能を有する。
【００４４】
遮光板７３として具体的に、例えば、結像ユニット７０及び発光素子アレイ６０と同様に平面形状（厚み方向から見た形状）が長方形状の板状体からなり、その幅方向（短手方向）の中央部に、長手方向に沿って延びたスリット７３Ａが設けられて構成されている。
遮光板７３を構成する板状体は、光非透過性を持つ部材であれば、特に制限はなく、例えば、黒色着色剤を分散・含有した樹脂板、表面に遮光膜を設けた透明板（例えばガラス板）等が挙げられる。
【００４５】
遮光板７３には、例えば、発光素子アレイ６０の発光部６０Ａ（長手方向に直線状に設けられた発光部６０Ａ：発光素子６０Ｂ）がスリット７３Ａと対向するように発光素子アレイ６０（その光照射面）が突き当てられた状態で設けられる。
そして、遮光板７３は、例えば、発光素子アレイ６０が突き当てられた状態で、その発光部６０Ａと結像部７１の光入射面７１Ａとの光学距離が結像部７１の作動距離となる距離で結像部７１と離間するようにして保持部材７４により保持されている。
具体的には、例えば、遮光板７３（その結像部７１との対向面）と結像部７１の光入射面７１Ａとの距離は、遮光板７３の厚みと、発光素子アレイ６０において発光部６０Ａ（厳密には発光点）及び遮光板７３の間に介在する層［例えば、実装基板６１や、実装基板６１と発光部６０Ａ（厳密には発光点）との間に介在する層：発光層以外の機能層（例えば電極等）等］の厚みと、の合計で、発光部６０Ａと結像部７１の光入射面７１Ａとの光学距離が結像部７１の作動距離となる距離となるように調整される。
言い換えれば、例えば、遮光板７３（その結像部７１との対向面）と結像部７１の光入射面７１Ａとの距離は、結像部７１の作動距離から、遮光板７３の厚みと、発光素子アレイ６０において発光部６０Ａ（厳密には発光点）及び遮光板７３の間に介在する層の厚みと、を差し引いた距離に調整されている。
【００４６】
ここで、遮光板７３に設けられるスリット７３Ａは、その幅（遮光板７３の短手方向に沿った長さ）が、発光部６０Ａを構成する発光素子の発光面積の幅（発光素子アレイ６０の短手方向に沿った長さ）よりも小さいことがよい。言い換えれば、発光部６０Ａを構成する発光素子の発光面積の幅は、遮光板７３に設けられるスリット７３Ａの幅よりも大きいことがよい。
【００４７】
これにより、結像部７１の光入射面７１Ａに到達する発光部６０Ａからの発光は、スリット７３Ａの幅により規定されることから、発光素子アレイ６０の位置ズレによる光量低下が抑制される。つまり、発光素子アレイ６０を遮光板７３に突き当てて、結像ユニット７０に実装する際、発光素子アレイ６０の実装精度が要求されず、発光素子アレイ６０が幅方向に位置ズレを生じたとしても、結像部７１の光入射面７１Ａに到達する光はスリット７３Ａの幅に規定されるので、実質的にスリット７３Ａを通過する光量は変動し難くなると考えられ、結果、発光素子アレイ６０の位置ズレによる光量低下が抑制される。
なお、発光部６０Ａ（発光素子６０Ｂ）の発光面積とは、発光部６０Ａ（発光素子６０Ｂ）を発光素子アレイ６０の厚み方向から見たとき、発光している領域の面積を言う。
【００４８】
以上説明した本実施形態に係る露光ヘッド３４では、発光素子アレイ６０と、結像ユニット７０と、で構成されている。
そして、この結像ユニット７０は、結像部７１と、遮光板７３と、で構成されている。
遮光板７３は、発光素子アレイ６０（発光基板の一例）と接触し、発光素子アレイ６０と結像部７１との間に設けられる遮光板であって、発光部６０Ａからの発光を通過させて結像部７１の光入射面に到達させるスリット７３Ａ（開口部の一例）を有すると共に、発光部６０Ａと結像部７１の光入射面７１Ａとの光学距離が結像部７１の作動距離となる距離で結像部前記と離間して保持されている。
【００４９】
したがって、結像ユニット７０は、遮光板７３により結像部７１の作動距離が保持された状態となっていることから、これに発光素子アレイ６０を遮光板７３に接触して実装（例えば、突き当てて実装）すれば、発光素子アレイ６０の発光部６０Ａと結像部７１の光入射面７１Ａとの光学距離も遮光板７３により結像部７１の作動距離に保たれた状態となるため、発光素子アレイ６０を実装したとき発光部６０Ａからの光量の変動が抑制される。
【００５０】
また、発光素子アレイ６０を結像ユニット７０に実装する際に、遮光板７３が実装時の案内部材として利用されることから（つまり例えば結像部７１を遮光板７３に突き当てて実装させられることから）、高い実装精度を必要とせず、実装の手間が低減され、実装工程での低コスト化も実現される。
また、得られた露光ヘッド３４自体を実装する際にも、結像部７１の作動距離が変動し難いので、その実装の手間が低減され、実装工程での低コスト化も実現される。
これは、特に、結像部７１として、セルフォックレンズアレイ（ＳＬＡ）を適用した場合、このＳＬＡは焦点深度が浅く、高い実装精度が要求されることから有効である。
【００５１】
加えて、露光ヘッド３４を駆動し、その発光素子アレイ６０（発光素子６０Ｂ）が劣化した場合でも、発光素子アレイ６０のみの交換で、再び、露光ヘッド３４が再生され得る。
【００５２】
そして、この結像ユニット７０に発光素子アレイ６０を実装した露光ヘッド３４は、発光部６０Ａからの光量の変動が抑制され、この露光ヘッド３４を備えた画像形成装置（又はカートリッジ）は、発光部からの光量の変動に起因する画像欠陥（例えば、濃度ムラ等）が実現される。
【００５３】
（第２実施形態）
図５は、第２実施形態に係る露光ヘッドを示す斜視図である。図６は、図５のＢ−Ｂ断面図である。
【００５４】
第２実施形態に係る露光ヘッドは、図５及び図６に示すように、結像ユニット７０において、結像部７１と遮光板７３との間に、互いに接触して設けられた透明な層７５（以下、透明層と略記する。）を備えた形態である。
なお、本実施形態では、結像ユニット７０は、保持部材７４を設けず、透明層７５により、結像部７１と遮光板７３とを離間して保持している。
【００５５】
透明層７５は、例えば、結像部７１と遮光板７３との間に、充填されるように、互いに接触して設けられているが、具体的には、具体的には、例えば、遮光板７３に対して、その結像部７１の対向面に直接積層されると共にスリット７３Ａ内部に埋め込まれて設けられる一方で、結像部７１に対して、その光入射面７１Ａ側の端部を埋め込んで設けられている。
つまり、結像部７１と遮光板７３との間には、空気層が介在することなく、透明層７５が介在した状態（即ち、発光部６０Ａから結像部７１の光入射面７１Ａまでの間に、空気層が介在することなく、透明層７５（本実施形態では透明層７５と共に実装基板６１）が介在した状態）となっている。
ここで、透明層７５が結像部７１（その光入射面７１Ａ）や遮光板７３（その結像部７１光入射面７１Ａの対向面）に接して設けられるとは、接着剤等により設けられることも意味する。
なお、結像部７１は透明層７５に埋め込まれていなくてもよく、透明層７５は遮光板７３のスリット内部に埋め込まれていなくてもよい。つまり。透明層７５は、単に、結像部７１と遮光板７３との間に、互いに接触するように介在して設けられていてもよい。
【００５６】
透明層７５は、光透過率５０％以上（望ましくは８０％以上）の層で構成されることがよい。透明層７５は、例えば、ガラスや、樹脂（例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、その他光又は熱硬化性樹脂等）で構成されるが、特に、透明層７５は、光又は熱硬化性樹脂（例えばエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂等）で構成されることがよい。
【００５７】
透明層７５は、実装基板６１との屈折率が同じ又は近いことがよく、例えば、実装基板６１の屈折率差が±０．１以下（望ましくは±０．０５以下）となるようにすることがよい。これは、反射による光量損失は界面の屈折率差によって起きるためである。
【００５８】
透明層７５は、一層に限られず、２層以上の複数設けてもよい。この場合には、隣接する各透明層７５同士の屈折率も上記如く同じ又は近いことがよい。
【００５９】
次に、第２実施形態に係る結像ユニット７０の製造方法について説明する。
図７は、第２実施形態に係る結像ユニットの製造方法を示す工程図である。
【００６０】
まず、図７（Ａ）に示すように、遮光板７３、結像部７１を準備する。
そして、例えば、撮像装置８１（例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）カメラ、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）カメラ等）により撮像し、結像部７１を観察しながら、結像部７１（その光入射面７１Ａ）を、遮光板７３と間隔を持って対向させる。
この際、遮光板７３側上方（結像部７１の光入射面７１Ａとの対向面と結像部７１の光入社面との間の領域）を遮光板７３の側面側から取り囲む枠体８０により、遮光板７３を保持する。この枠体８０の高さは、想定される結像部７１の作動距離よりも高くなるように設ける。
【００６１】
次に、図７（Ｂ）に示すように、結像部７１（その光入射面７１Ａ）を遮光板７３に対向させた状態で、透明な硬化性樹脂７５Ａ（液状の硬化性樹脂）を遮光板７３と枠体８０とで囲まれる領域に流し入れる。つまり、透明な硬化性樹脂７５Ａ（液状の硬化性樹脂）を結像部７１（その光入射面７１Ａ）と遮光板７３（その結像部７１の光入射面７１Ａとの対向面）との間に充填する。但し、遮光板７３のスリット７３Ａは、シート部材（不図示）により、その結像部７１の光入射面７１Ａに対する対向面とは反対側の面における開口縁を覆うようにして塞いでおく。
なお、硬化性樹脂７５Ａを流し入れる際、気泡が発生しないように行うことがよい。
【００６２】
そして、発光部６０Ａと結像部７１（その光入射面７１Ａ）との距離を結像部７１の作動距離となるように調整する。
具体的には、例えば、撮像装置８１により撮像し、その結像部７１を通じた結像（結像面）を観察しながら、結像部７１を移動させ、結像部７１（その光入射面７１Ａ）と遮光板７３（その結像部７１の光入射面７１Ａとの対向面）との距離を、発光素子アレイ６０が実装されたとき、想定される発光部６０Ａと結像部７１（その光入射面７１Ａ）との距離が結像部７１の作動距離となるように位置決めする。
【００６３】
次に、図７（Ｃ）に示すように、結像部７１を位置決めした状態で、硬化性樹脂７５Ａを硬化させ、透明層７５を形成する。この硬化性樹脂７５Ａの硬化は、当該樹脂種に応じて熱処理や光処理により行う。
【００６４】
ここで、硬化性樹脂７５Ａの硬化の際に行う熱処理や光処理による遮光板７３や結像部７１への損傷を考慮することがよい。具体的には、例えば、熱処理であれば１３０℃以下（望ましくは１００℃以下）で、光処理であれば２００ｍＪ／ｃｍ２以下（望ましくは１５０ｍＪ／ｃｍ２以下）で、硬化性樹脂７５Ａの硬化を行うことがよい。
また、硬化性樹脂７５Ａの硬化処理によって透明層７５の屈折率変化することを考慮することがよい。透明層７５に屈折率変化があると、結像部７１の結像位置が移動して実装精度が悪化することがあるためである。具体的には、例えば、硬化処理時における透明層７５の屈折率変化による結像位置の移動量に応じて、硬化性樹脂の硬化前において、結像部７１の位置決めを差し引きして行うことがよい。また、屈折率は硬化性樹脂の硬化度合いによって従量的に変化するため、実装精度が最もよいと思われる段階で、硬化性樹脂７５Ａの硬化処理を止めることも有効である。
【００６５】
上記工程を経て、結像部７１の光入射面７１Ａ側の端部が透明層７５に埋め込まれると共に、透明層７５の一部が遮光板７３のスリット７３Ａ内部に埋め込まれ、且つ結像部７１の光入射面７１Ａと遮光板７３との間に透明層７５が介在した結像ユニット７０が得られる。
なお、本実施形態に係る結像ユニット７０は、予め形成された透明層７５に結像部７１を突き当てた状態で周囲を接着剤等で接着して保持したり、接触面を直接接着剤により接着したりして実装して、得てもよい。
【００６６】
そして、得られた結像ユニット７０に対して、例えば、発光素子アレイ６０を遮光板７３に突き当てて（密着して）実装することで、簡易に結像部７１の作動距離が精度良く調整された露光ヘッド３４が得られる。つまり、発光素子アレイ６０及び結像部７１の実装位置ズレが抑制され、正確に実装された露光ヘッド３４が得られる。
【００６７】
上記以外の構成は、第１実施形態と同様なので説明を省略する。
【００６８】
以上説明した本実施形態に係る露光ヘッド３４では、その結像ユニットにおいて、結像部７１（その光入射面７１Ａ）と遮光板７３（その結像部７１の光入射面７１Ａとの対向面）との間に、互いに接触して透明層７５が、空気層を介在することなく、結像部７１と発光部６０Ａとの間に設けられている。
このため、発光部６０Ａからの光は、空気層を介在することなく、透明層７５（本実施形態では透明層７５と共に実装基板６１）を透過し、結像部７１の光入射面７１Ａに入射する。そして、発光部６０Ａからの光は、空気層との屈性率差（例えば実装基板６１と空気層との屈折率差、及び空気層と結像部７１との屈折率差）に起因して生じる反射による光量損失が低減され、光利用効率が向上すると考えられる。その結果、本実施形態に係る露光ヘッド３４では、光量が増加する。
これは、特に、結像部７１として、セルフォックレンズアレイ（ＳＬＡ）を適用した場合、このＳＬＡが他のレンズに比べ光量損失が大きく光利用効率が低い特性を持つことから有効である。
なお、透明層７５の一部を遮光板７３のスリット７３Ａ内部に埋め込ませず、透明層７５を単に遮光板７３と結像部７１との間に積層した形態の場合、発光部６０Ａからの光は、厳密にはスリット７３Ａ内部における空気層を介在することになるが、透明層７５を設けない場合に比べ、光利用効率が向上すると考えられる。
【符号の説明】
【００６９】
１０ 画像形成装置
１１ 筐体
１２ 記録媒体収容部
１４ 画像形成部
１６ 搬送部
１８ 定着装置
２２ｋ、２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ 画像形成ユニット
２４ 中間転写ベルト
２６ 一次転写ロール
２８ 二次転写ロール
３０ 感光体
３２ 帯電装置
３４ 露光ヘッド
３６ 現像装置
４０ 除去装置
４２ 対向ロール
４４ 駆動ロール
４６ 支持ロール
５０ 送出ロール
５２ 搬送ロール対
５４ 搬送ベルト
６０ 発光素子アレイ
６０Ａ 発光部
６０Ｂ 発光素子
６１ 実装基板
７０ 結像ユニット
７１ 結像部
７１Ａ 光入射面
７１Ｂ 光出射面
７２ ロッドレンズ
７３ 遮光板
７３Ａ スリット
７４ 保持部材
７５ 透明層
７５Ａ 硬化性樹脂
８０ 枠体
８１ 撮像装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、結像ユニット。露光ヘッド及びその製造方法、カートリッジ、並びに画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電子写真装置等の露光装置において、発光素子を光源とする露光ヘッドが検討されている。
例えば、特許文献１には、「複数の発光素子を実装した基板と、該基板を配設したベースと、該ベースに固定されたカバーと、前記発光素子に対向した位置で、前記カバーに固定されたレンズアレイとを有するＬＥＤプリントヘッドにおいて、ベースは、多角形の金属棒と、前記基板とを樹脂により一体的に成形したものであり、前記金属棒のいずれかの稜線が、前記基板の裏面と対向していることを特徴とするＬＥＤプリントヘッド」が開示されている。
また、特許文献２には、セルフォクスレンズと呼ばれるレンズアレイ屈折率分布型レンズを介して露光を行う露光ヘッドが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２８９８４３号公報
【特許文献２】特開平１１−１０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、遮光板を備えない場合に比べ、発光基板を実装したとき発光部からの光量の変動が抑制された結像ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
請求項１に係る発明は、
発光部を有する発光基板の前記発光部からの発光を光入射面から入射すると共に光出射面から出射して予め定められた位置に結像させる結像部と、
前記発光基板と接触し、前記発光基板と前記結像部との間に設けるための遮光板であって、前記発光部からの発光を通過させて前記結像部の光入射面に到達させる開口部を有すると共に、前記発光部と前記結像部の光入射面との光学距離が前記結像部の作動距離となる距離で前記結像部と離間して保持された遮光板と、
を備える結像ユニット。
【０００６】
請求項２に係る発明は、
前記結像部と前記遮光板との間に、互いに接触して設けられた透明な層を備える請求項１に記載の結像ユニット。
【０００７】
請求項３に係る発明は、
請求項１又は２に記載の結像ユニットと、
発光素子で構成された発光部を有する発光基板であって、前記遮光板と接触して設けられた発光基板と、
を備える露光ヘッド。
【０００８】
請求項４に係る発明は、
前記発光素子が、有機電界発光素子である請求項３に記載の露光ヘッド。
【０００９】
請求項５に係る発明は、
前記発光素子の発光面積の幅が、前記遮光板の開口部の幅よりも大きい請求項３又は４に記載も露光ヘッド。
【００１０】
請求項６に係る発明は、
請求項３〜５のいずれか１項に記載の露光ヘッドを備え、
画像形成装置に着脱するカートリッジ。
【００１１】
請求項７に係る発明は、
潜像を保持する潜像保持体と、
前記潜像保持体に光を照射して潜像を形成する露光ヘッドであって、請求項３〜５のいずれか１項に記載の露光ヘッドと、
前記露光ヘッドによって形成された潜像を現像する現像装置と、
を備える画像形成装置。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明によれば、遮光板を有さない場合に比べ、発光基板を実装したとき発光部からの光量の変動が抑制される結像ユニットを提供することができる。
請求項２に係る発明によれば、結像部の光入射面と遮光板との間に空気層が介在する場合に比べ、発光部からの光量が増加する結像ユニットを提供することである。
請求項３に係る発明によれば、遮光板を有さない結像ユニットを適用した場合に比べ、発光部からの光量の変動が抑制される露光ヘッドを提供することができる。
請求項４に係る発明によれば、発光素子が有機電界発光素子でない場合に比べ、光量ムラが抑制される露光ヘッドが提供できる。
請求項５に係る発明によれば、発光素子の発光面積の幅が、遮光板の開口部の幅よりも小さい場合に比べ、発光基板の位置ズレによる光量低下が抑制される露光ヘッドを提供することができる。
請求項６、７に係る発明によれば、遮光板を有さない結像ユニットが備えられた露光ヘッドを提供した場合に比べ、発光部からの光量の変動に起因する画像欠陥が抑制されるカートリッジ、及び画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図２】第１実施形態に係る露光ヘッドの構成を示す概略斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ概略断面図である。
【図４】露光ヘッドからの発光が感光体に結像される状態を模式的に示した模式図である。
【図５】第２実施形態に係る露光ヘッドの構成を示す概略斜視図である。
【図６】図５のＡ−Ａ概略断面図である。
【図７】第２実施形態に係る結像ユニットの製造方法を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。
【００１５】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。
【００１６】
第１実施形態に係る画像形成装置１０は、図１に示すように、各構成部品を収容する筐体１１と、用紙等の記録媒体Ｐが収容される記録媒体収容部１２と、記録媒体Ｐにトナー画像を形成する画像形成部１４と、記録媒体収容部１２から画像形成部１４へ記録媒体Ｐを搬送する搬送部１６と、画像形成部１４によって形成されたトナー画像を記録媒体Ｐに定着させる定着装置１８と、定着装置１８によってトナー画像が定着された記録媒体Ｐが排出される記録媒体排出部（図示省略）と、を備えている。
【００１７】
記録媒体収容部１２、画像形成部１４、搬送部１６及び定着装置１８は、筐体１１に収容されている。
【００１８】
画像形成部１４は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像を形成する画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋと、画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋで形成されたトナー画像が転写される中間転写体の一例としての中間転写ベルト２４と、画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋで形成されたトナー画像を中間転写ベルト２４に転写する一次転写部材の一例としての一次転写ロール２６と、中間転写ベルト２４に転写されたトナー画像を記録媒体Ｐに転写する二次転写部材の一例としての二次転写ロール２８と、を備えている。
【００１９】
画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋは、潜像を保持する像保持体の一例として、一方向（図１において時計回り方向）へ回転する感光体３０をそれぞれ有している。
【００２０】
各感光体３０の周囲には、感光体３０の回転方向上流側から順に、感光体３０の表面を帯電させる帯電装置３２と、帯電した感光体３０の表面を露光して感光体３０の表面に静電潜像を形成する露光装置としての露光ヘッド３４と、感光体３０の表面に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像装置３６と、トナー画像が中間転写ベルト２４に転写された後の感光体３０の表面に残留しているトナーを除去する除去装置４０と、が設けられている。
【００２１】
感光体３０、帯電装置３２、露光ヘッド３４、現像装置３６及び除去装置４０は、画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋに収容されてユニット化されている。画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋは、筐体１１に着脱可能に設けられたプロセスカートリッジとされており、交換可能となっている。
【００２２】
なお、感光体３０、帯電装置３２、露光ヘッド３４、現像装置３６及び除去装置４０の全てがユニット化される必要は無い。例えば、露光ヘッド３４を少なくとも備え、これと、その他、例えば感光体３０、帯電装置３２及び現像装置３６の少なくとも１つと、画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋに収容されてユニット化されていればよい。
【００２３】
中間転写ベルト２４は、二次転写ロール２８に対向する対向ロール４２、駆動ロール４４及び支持ロール４６によって支持され、感光体３０と接触しながら一方向（図１において反時計回り方向）へ循環して移動するようになっている。
【００２４】
一次転写ロール２６は、中間転写ベルト２４を挟んで、感光体３０に対向している。一次転写ロール２６と感光体３０との間には、感光体３０上のトナー画像が中間転写ベルト２４に一次転写される一次転写位置が形成される。この一次転写位置において、一次転写ロール２６が感光体３０の表面のトナー画像を圧接力と静電力により中間転写ベルト２４に転写するようになっている。
【００２５】
二次転写ロール２８は、中間転写ベルト２４を挟んで対向ロール４２と対向している。二次転写ロール２８と対向ロール４２との間には、中間転写ベルト２４上のトナー画像が記録媒体Ｐに二次転写される二次転写位置が形成される。この二次転写位置において、二次転写ロール２８が中間転写ベルト２４の表面のトナー画像を圧接力と静電力により記録媒体Ｐに転写するようになっている。
【００２６】
搬送部１６は、記録媒体収容部１２に収容された記録媒体Ｐを送り出す送出ロール５０と、送出ロール５０によって送り出された記録媒体Ｐを二次転写位置へ搬送する搬送ロール対５２と、を備えている。
【００２７】
定着装置１８は、二次転写位置より搬送方向下流側に配置されており、二次転写位置で転写されたトナー画像を記録媒体Ｐへ定着させる。
【００２８】
二次転写位置より搬送方向下流側であって、定着装置１８よりも搬送方向上流側には、定着装置１８に記録媒体Ｐを搬送する搬送部材の一例としての搬送ベルト５４が配置されている。
【００２９】
以上の構成により、本実施形態に係る画像形成装置１０では、まず記録媒体収容部１２から送り出された記録媒体Ｐが、搬送ロール対５２によって二次転写位置へ送り込まれる。
【００３０】
一方、中間転写ベルト２４には、画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋで形成された各色のトナー画像が重ねられて、カラー画像が形成される。二次転写位置へ送り込まれた記録媒体Ｐは、中間転写ベルト２４上に形成されたカラー画像が転写される。
【００３１】
トナー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着装置１８へ搬送され、転写されたトナー画像が定着装置１８により定着される。トナー画像が定着された記録媒体Ｐは、記録媒体排出部（図示省略）へ排出される。以上のように、一連の画像形成動作が行われる。
【００３２】
なお、画像形成装置の構成としては、上記の構成に限られず、例えば、中間転写体を有さない直接転写型の画像形成装置でもよく、種々の構成とすることが可能である。
【００３３】
次に、露光ヘッド３４について説明する。
図２は、第１実施形態に係る露光ヘッドを示す斜視図である。図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。
【００３４】
各露光ヘッド３４は、図２及び図５に示すように、例えば、発光素子アレイ６０（発光基板の一例）と、結像ユニット７０と、を備えている。
発光素子アレイ６０は、例えば、発光素子６０Ｂで構成される発光部６０Ａと発光素子６０Ｂが実装される実装基板６１と、を備える。
一方、結像ユニット７０は、結像部７１と、発光部６０Ａからの発光を通過させて結像部７１の光入射面７１Ａに到達させるスリット７３Ａ（開口部）を有する遮光板７３と、を備える。
【００３５】
発光素子アレイ６０は、結像ユニット７０の遮光板７３と接触すると共に、当該遮光板を介して結像部７１の光入射面７１Ａと離間して設けられている。
具体的には、例えば、発光素子アレイ６０と結像部７１とは、発光部６０Ａ（発光素子６０Ｂ）と結像部７１の光入射面７１Ａとの光学距離が結像部７１の作動距離となるように、離間した状態で遮光板７３に突き当てられて保持されている。
つまり、遮光板７３は、発光素子アレイ６０が設けられたとき、発光部６０Ａと結像部７１の光入射面７１Ａとの光学距離が結像部の作動距離となる距離で結像部と離間して保持されている。
ここで、結像部７１の作動距離とは、結像部７１に用いるレンズの焦点から結像部の入射面までの距離である。
そして、結像部７１では、遮光板７３のスリット７３Ａと通過した発光部６０Ａからの発光を光入射面７１Ａから入射すると共に光出射面７１Ｂから出射して予め定められた位置に結像させる、つまり、発光素子６０Ｂからの発光を感光体３０に結像することによって、感光体３０が露光されて潜像が形成される（図４参照）。
【００３６】
発光素子アレイ６０について説明する。
発光素子アレイ６０は、例えば、発光部６０Ａ（発光素子６０Ｂ）から照射される光を実装基板６１側から取り出す、所謂、ボトムエミッション方式となっている。無論、トップエミッション方式であってもよい。
【００３７】
実装基板６１は、ボトムエミッション方式の場合、例えば、光透過率５０％以上（望ましくは８０％）の透明な基板で構成させる。
実装基板６１としては、具体的には、例えば、絶縁性基板であって、ガラス基板や樹脂基板（例えば、ポリエチレンテレフタレート基板（ＰＥＴ基板）、ポリエチレンナフタレート基板（ＰＥＮ基板）等で構成される。
【００３８】
発光部６０Ａは、例えば、単一の発光素子６０Ｂの群で構成されている。発光素子６０Ｂは、図示しないが、実装基板６１の長手方向に沿って線状（直列）又は千鳥状に配置して、発光部６０Ａを構成している。発光素子６０Ｂの群で構成された発光部６０Ａは、感光体３０の画像形成領域以上の長さとしている。
【００３９】
発光素子６０Ｂとしては、例えば、有機電界発光素子、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子等の他の発光素子が挙げられるが、有機電界発光素子が好適である。
有機電界発光素子は、複数の各素子間で高さ方向にバラツキが生じ難いことから、露光ヘッドの光量ムラが抑制される。また、有機電界発光素子は、発光面積の制御が行い易く、例えば後述する発光面積の幅が調整し易いという利点もある。
【００４０】
ここで、有機電界発光素子の構成としては、図示しないが、例えば、陽極及び陰極と、陽極及び陰極の間に発光層と、を有する周知の構成が適用され、必要に応じて、電荷輸送層や、電荷注入層等の各機能層を有していてもよい。
なお、発光層を構成する発光材料としては、例えば、キレート型有機金属錯体、多核又は縮合芳香環化合物、ペリレン誘導体、クマリン誘導体、スチリルアリーレン誘導体、シロール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサチアゾール誘導体、又はオキサジアゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、又はポリアセチレン誘導体等が挙げられる。
【００４１】
結像ユニット７０について説明する。
結像ユニット７０は、例えば、結像部７１と、遮光板７３と、結像部７１及び遮光板７３を予め定められた距離で離間した状態で保持する保持部材７４と、を備える。保持部材７４は、例えば、結像部７１及び遮光板７３の長手方向両端部をそれぞれ保持している。
【００４２】
結像部７１は、例えば、ロッドレンズ７２が複数配列されたレンズアレイで構成されている。レンズアレイとして具体的には、例えば、セルフォックレンズアレイ（ＳＬＡ：セルフォックは、日本板硝子（株）の登録商標）と呼ばれる屈折率分散型レンズアレイを適用することがよい。
【００４３】
一方、遮光板７３は、スリット７３Ａにより発光部６０Ａからの発光を通過させて結像部７１の光入射面７１Ａに到達させ、それ以外の領域では発光部６０Ａからの発光を遮光し、結像部７１の光入射面７１Ａへ到達させない機能を有する。
【００４４】
遮光板７３として具体的に、例えば、結像ユニット７０及び発光素子アレイ６０と同様に平面形状（厚み方向から見た形状）が長方形状の板状体からなり、その幅方向（短手方向）の中央部に、長手方向に沿って延びたスリット７３Ａが設けられて構成されている。
遮光板７３を構成する板状体は、光非透過性を持つ部材であれば、特に制限はなく、例えば、黒色着色剤を分散・含有した樹脂板、表面に遮光膜を設けた透明板（例えばガラス板）等が挙げられる。
【００４５】
遮光板７３には、例えば、発光素子アレイ６０の発光部６０Ａ（長手方向に直線状に設けられた発光部６０Ａ：発光素子６０Ｂ）がスリット７３Ａと対向するように発光素子アレイ６０（その光照射面）が突き当てられた状態で設けられる。
そして、遮光板７３は、例えば、発光素子アレイ６０が突き当てられた状態で、その発光部６０Ａと結像部７１の光入射面７１Ａとの光学距離が結像部７１の作動距離となる距離で結像部７１と離間するようにして保持部材７４により保持されている。
具体的には、例えば、遮光板７３（その結像部７１との対向面）と結像部７１の光入射面７１Ａとの距離は、遮光板７３の厚みと、発光素子アレイ６０において発光部６０Ａ（厳密には発光点）及び遮光板７３の間に介在する層［例えば、実装基板６１や、実装基板６１と発光部６０Ａ（厳密には発光点）との間に介在する層：発光層以外の機能層（例えば電極等）等］の厚みと、の合計で、発光部６０Ａと結像部７１の光入射面７１Ａとの光学距離が結像部７１の作動距離となる距離となるように調整される。
言い換えれば、例えば、遮光板７３（その結像部７１との対向面）と結像部７１の光入射面７１Ａとの距離は、結像部７１の作動距離から、遮光板７３の厚みと、発光素子アレイ６０において発光部６０Ａ（厳密には発光点）及び遮光板７３の間に介在する層の厚みと、を差し引いた距離に調整されている。
【００４６】
ここで、遮光板７３に設けられるスリット７３Ａは、その幅（遮光板７３の短手方向に沿った長さ）が、発光部６０Ａを構成する発光素子の発光面積の幅（発光素子アレイ６０の短手方向に沿った長さ）よりも小さいことがよい。言い換えれば、発光部６０Ａを構成する発光素子の発光面積の幅は、遮光板７３に設けられるスリット７３Ａの幅よりも大きいことがよい。
【００４７】
これにより、結像部７１の光入射面７１Ａに到達する発光部６０Ａからの発光は、スリット７３Ａの幅により規定されることから、発光素子アレイ６０の位置ズレによる光量低下が抑制される。つまり、発光素子アレイ６０を遮光板７３に突き当てて、結像ユニット７０に実装する際、発光素子アレイ６０の実装精度が要求されず、発光素子アレイ６０が幅方向に位置ズレを生じたとしても、結像部７１の光入射面７１Ａに到達する光はスリット７３Ａの幅に規定されるので、実質的にスリット７３Ａを通過する光量は変動し難くなると考えられ、結果、発光素子アレイ６０の位置ズレによる光量低下が抑制される。
なお、発光部６０Ａ（発光素子６０Ｂ）の発光面積とは、発光部６０Ａ（発光素子６０Ｂ）を発光素子アレイ６０の厚み方向から見たとき、発光している領域の面積を言う。
【００４８】
以上説明した本実施形態に係る露光ヘッド３４では、発光素子アレイ６０と、結像ユニット７０と、で構成されている。
そして、この結像ユニット７０は、結像部７１と、遮光板７３と、で構成されている。
遮光板７３は、発光素子アレイ６０（発光基板の一例）と接触し、発光素子アレイ６０と結像部７１との間に設けられる遮光板であって、発光部６０Ａからの発光を通過させて結像部７１の光入射面に到達させるスリット７３Ａ（開口部の一例）を有すると共に、発光部６０Ａと結像部７１の光入射面７１Ａとの光学距離が結像部７１の作動距離となる距離で結像部前記と離間して保持されている。
【００４９】
したがって、結像ユニット７０は、遮光板７３により結像部７１の作動距離が保持された状態となっていることから、これに発光素子アレイ６０を遮光板７３に接触して実装（例えば、突き当てて実装）すれば、発光素子アレイ６０の発光部６０Ａと結像部７１の光入射面７１Ａとの光学距離も遮光板７３により結像部７１の作動距離に保たれた状態となるため、発光素子アレイ６０を実装したとき発光部６０Ａからの光量の変動が抑制される。
【００５０】
また、発光素子アレイ６０を結像ユニット７０に実装する際に、遮光板７３が実装時の案内部材として利用されることから（つまり例えば結像部７１を遮光板７３に突き当てて実装させられることから）、高い実装精度を必要とせず、実装の手間が低減され、実装工程での低コスト化も実現される。
また、得られた露光ヘッド３４自体を実装する際にも、結像部７１の作動距離が変動し難いので、その実装の手間が低減され、実装工程での低コスト化も実現される。
これは、特に、結像部７１として、セルフォックレンズアレイ（ＳＬＡ）を適用した場合、このＳＬＡは焦点深度が浅く、高い実装精度が要求されることから有効である。
【００５１】
加えて、露光ヘッド３４を駆動し、その発光素子アレイ６０（発光素子６０Ｂ）が劣化した場合でも、発光素子アレイ６０のみの交換で、再び、露光ヘッド３４が再生され得る。
【００５２】
そして、この結像ユニット７０に発光素子アレイ６０を実装した露光ヘッド３４は、発光部６０Ａからの光量の変動が抑制され、この露光ヘッド３４を備えた画像形成装置（又はカートリッジ）は、発光部からの光量の変動に起因する画像欠陥（例えば、濃度ムラ等）が実現される。
【００５３】
（第２実施形態）
図５は、第２実施形態に係る露光ヘッドを示す斜視図である。図６は、図５のＢ−Ｂ断面図である。
【００５４】
第２実施形態に係る露光ヘッドは、図５及び図６に示すように、結像ユニット７０において、結像部７１と遮光板７３との間に、互いに接触して設けられた透明な層７５（以下、透明層と略記する。）を備えた形態である。
なお、本実施形態では、結像ユニット７０は、保持部材７４を設けず、透明層７５により、結像部７１と遮光板７３とを離間して保持している。
【００５５】
透明層７５は、例えば、結像部７１と遮光板７３との間に、充填されるように、互いに接触して設けられているが、具体的には、具体的には、例えば、遮光板７３に対して、その結像部７１の対向面に直接積層されると共にスリット７３Ａ内部に埋め込まれて設けられる一方で、結像部７１に対して、その光入射面７１Ａ側の端部を埋め込んで設けられている。
つまり、結像部７１と遮光板７３との間には、空気層が介在することなく、透明層７５が介在した状態（即ち、発光部６０Ａから結像部７１の光入射面７１Ａまでの間に、空気層が介在することなく、透明層７５（本実施形態では透明層７５と共に実装基板６１）が介在した状態）となっている。
ここで、透明層７５が結像部７１（その光入射面７１Ａ）や遮光板７３（その結像部７１光入射面７１Ａの対向面）に接して設けられるとは、接着剤等により設けられることも意味する。
なお、結像部７１は透明層７５に埋め込まれていなくてもよく、透明層７５は遮光板７３のスリット内部に埋め込まれていなくてもよい。つまり。透明層７５は、単に、結像部７１と遮光板７３との間に、互いに接触するように介在して設けられていてもよい。
【００５６】
透明層７５は、光透過率５０％以上（望ましくは８０％以上）の層で構成されることがよい。透明層７５は、例えば、ガラスや、樹脂（例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、その他光又は熱硬化性樹脂等）で構成されるが、特に、透明層７５は、光又は熱硬化性樹脂（例えばエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂等）で構成されることがよい。
【００５７】
透明層７５は、実装基板６１との屈折率が同じ又は近いことがよく、例えば、実装基板６１の屈折率差が±０．１以下（望ましくは±０．０５以下）となるようにすることがよい。これは、反射による光量損失は界面の屈折率差によって起きるためである。
【００５８】
透明層７５は、一層に限られず、２層以上の複数設けてもよい。この場合には、隣接する各透明層７５同士の屈折率も上記如く同じ又は近いことがよい。
【００５９】
次に、第２実施形態に係る結像ユニット７０の製造方法について説明する。
図７は、第２実施形態に係る結像ユニットの製造方法を示す工程図である。
【００６０】
まず、図７（Ａ）に示すように、遮光板７３、結像部７１を準備する。
そして、例えば、撮像装置８１（例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）カメラ、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）カメラ等）により撮像し、結像部７１を観察しながら、結像部７１（その光入射面７１Ａ）を、遮光板７３と間隔を持って対向させる。
この際、遮光板７３側上方（結像部７１の光入射面７１Ａとの対向面と結像部７１の光入社面との間の領域）を遮光板７３の側面側から取り囲む枠体８０により、遮光板７３を保持する。この枠体８０の高さは、想定される結像部７１の作動距離よりも高くなるように設ける。
【００６１】
次に、図７（Ｂ）に示すように、結像部７１（その光入射面７１Ａ）を遮光板７３に対向させた状態で、透明な硬化性樹脂７５Ａ（液状の硬化性樹脂）を遮光板７３と枠体８０とで囲まれる領域に流し入れる。つまり、透明な硬化性樹脂７５Ａ（液状の硬化性樹脂）を結像部７１（その光入射面７１Ａ）と遮光板７３（その結像部７１の光入射面７１Ａとの対向面）との間に充填する。但し、遮光板７３のスリット７３Ａは、シート部材（不図示）により、その結像部７１の光入射面７１Ａに対する対向面とは反対側の面における開口縁を覆うようにして塞いでおく。
なお、硬化性樹脂７５Ａを流し入れる際、気泡が発生しないように行うことがよい。
【００６２】
そして、発光部６０Ａと結像部７１（その光入射面７１Ａ）との距離を結像部７１の作動距離となるように調整する。
具体的には、例えば、撮像装置８１により撮像し、その結像部７１を通じた結像（結像面）を観察しながら、結像部７１を移動させ、結像部７１（その光入射面７１Ａ）と遮光板７３（その結像部７１の光入射面７１Ａとの対向面）との距離を、発光素子アレイ６０が実装されたとき、想定される発光部６０Ａと結像部７１（その光入射面７１Ａ）との距離が結像部７１の作動距離となるように位置決めする。
【００６３】
次に、図７（Ｃ）に示すように、結像部７１を位置決めした状態で、硬化性樹脂７５Ａを硬化させ、透明層７５を形成する。この硬化性樹脂７５Ａの硬化は、当該樹脂種に応じて熱処理や光処理により行う。
【００６４】
ここで、硬化性樹脂７５Ａの硬化の際に行う熱処理や光処理による遮光板７３や結像部７１への損傷を考慮することがよい。具体的には、例えば、熱処理であれば１３０℃以下（望ましくは１００℃以下）で、光処理であれば２００ｍＪ／ｃｍ２以下（望ましくは１５０ｍＪ／ｃｍ２以下）で、硬化性樹脂７５Ａの硬化を行うことがよい。
また、硬化性樹脂７５Ａの硬化処理によって透明層７５の屈折率変化することを考慮することがよい。透明層７５に屈折率変化があると、結像部７１の結像位置が移動して実装精度が悪化することがあるためである。具体的には、例えば、硬化処理時における透明層７５の屈折率変化による結像位置の移動量に応じて、硬化性樹脂の硬化前において、結像部７１の位置決めを差し引きして行うことがよい。また、屈折率は硬化性樹脂の硬化度合いによって従量的に変化するため、実装精度が最もよいと思われる段階で、硬化性樹脂７５Ａの硬化処理を止めることも有効である。
【００６５】
上記工程を経て、結像部７１の光入射面７１Ａ側の端部が透明層７５に埋め込まれると共に、透明層７５の一部が遮光板７３のスリット７３Ａ内部に埋め込まれ、且つ結像部７１の光入射面７１Ａと遮光板７３との間に透明層７５が介在した結像ユニット７０が得られる。
なお、本実施形態に係る結像ユニット７０は、予め形成された透明層７５に結像部７１を突き当てた状態で周囲を接着剤等で接着して保持したり、接触面を直接接着剤により接着したりして実装して、得てもよい。
【００６６】
そして、得られた結像ユニット７０に対して、例えば、発光素子アレイ６０を遮光板７３に突き当てて（密着して）実装することで、簡易に結像部７１の作動距離が精度良く調整された露光ヘッド３４が得られる。つまり、発光素子アレイ６０及び結像部７１の実装位置ズレが抑制され、正確に実装された露光ヘッド３４が得られる。
【００６７】
上記以外の構成は、第１実施形態と同様なので説明を省略する。
【００６８】
以上説明した本実施形態に係る露光ヘッド３４では、その結像ユニットにおいて、結像部７１（その光入射面７１Ａ）と遮光板７３（その結像部７１の光入射面７１Ａとの対向面）との間に、互いに接触して透明層７５が、空気層を介在することなく、結像部７１と発光部６０Ａとの間に設けられている。
このため、発光部６０Ａからの光は、空気層を介在することなく、透明層７５（本実施形態では透明層７５と共に実装基板６１）を透過し、結像部７１の光入射面７１Ａに入射する。そして、発光部６０Ａからの光は、空気層との屈性率差（例えば実装基板６１と空気層との屈折率差、及び空気層と結像部７１との屈折率差）に起因して生じる反射による光量損失が低減され、光利用効率が向上すると考えられる。その結果、本実施形態に係る露光ヘッド３４では、光量が増加する。
これは、特に、結像部７１として、セルフォックレンズアレイ（ＳＬＡ）を適用した場合、このＳＬＡが他のレンズに比べ光量損失が大きく光利用効率が低い特性を持つことから有効である。
なお、透明層７５の一部を遮光板７３のスリット７３Ａ内部に埋め込ませず、透明層７５を単に遮光板７３と結像部７１との間に積層した形態の場合、発光部６０Ａからの光は、厳密にはスリット７３Ａ内部における空気層を介在することになるが、透明層７５を設けない場合に比べ、光利用効率が向上すると考えられる。
【符号の説明】
【００６９】
１０ 画像形成装置
１１ 筐体
１２ 記録媒体収容部
１４ 画像形成部
１６ 搬送部
１８ 定着装置
２２ｋ、２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ 画像形成ユニット
２４ 中間転写ベルト
２６ 一次転写ロール
２８ 二次転写ロール
３０ 感光体
３２ 帯電装置
３４ 露光ヘッド
３６ 現像装置
４０ 除去装置
４２ 対向ロール
４４ 駆動ロール
４６ 支持ロール
５０ 送出ロール
５２ 搬送ロール対
５４ 搬送ベルト
６０ 発光素子アレイ
６０Ａ 発光部
６０Ｂ 発光素子
６１ 実装基板
７０ 結像ユニット
７１ 結像部
７１Ａ 光入射面
７１Ｂ 光出射面
７２ ロッドレンズ
７３ 遮光板
７３Ａ スリット
７４ 保持部材
７５ 透明層
７５Ａ 硬化性樹脂
８０ 枠体
８１ 撮像装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部を有する発光基板の前記発光部からの発光を光入射面から入射すると共に光出射面から出射して予め定められた位置に結像させる結像部と、
前記発光基板と接触し、前記発光基板と前記結像部との間に設けるための遮光板であって、前記発光部からの発光を通過させて前記結像部の光入射面に到達させる開口部を有すると共に、前記発光部と前記結像部の光入射面との光学距離が前記結像部の作動距離となる距離で前記結像部と離間して保持された遮光板と、
を備える結像ユニット。
【請求項２】
前記結像部と前記遮光板との間に、互いに接触して設けられた透明な層を備える請求項１に記載の結像ユニット。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の結像ユニットと、
発光素子で構成された発光部を有する発光基板であって、前記遮光板と接触して設けられた発光基板と、
を備える露光ヘッド。
【請求項４】
前記発光素子が、有機電界発光素子である請求項３に記載の露光ヘッド。
【請求項５】
前記発光素子の発光面積の幅が、前記遮光板の開口部の幅よりも大きい請求項３又は４に記載も露光ヘッド。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか１項に記載の露光ヘッドを備え、
画像形成装置に着脱するカートリッジ。
【請求項７】
潜像を保持する潜像保持体と、
前記潜像保持体に光を照射して潜像を形成する露光ヘッドであって、請求項３〜５のいずれか１項に記載の露光ヘッドと、
前記露光ヘッドによって形成された潜像を現像する現像装置と、
を備える画像形成装置。
【請求項１】
発光部を有する発光基板の前記発光部からの発光を光入射面から入射すると共に光出射面から出射して予め定められた位置に結像させる結像部と、
前記発光基板と接触し、前記発光基板と前記結像部との間に設けるための遮光板であって、前記発光部からの発光を通過させて前記結像部の光入射面に到達させる開口部を有すると共に、前記発光部と前記結像部の光入射面との光学距離が前記結像部の作動距離となる距離で前記結像部と離間して保持された遮光板と、
を備える結像ユニット。
【請求項２】
前記結像部と前記遮光板との間に、互いに接触して設けられた透明な層を備える請求項１に記載の結像ユニット。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の結像ユニットと、
発光素子で構成された発光部を有する発光基板であって、前記遮光板と接触して設けられた発光基板と、
を備える露光ヘッド。
【請求項４】
前記発光素子が、有機電界発光素子である請求項３に記載の露光ヘッド。
【請求項５】
前記発光素子の発光面積の幅が、前記遮光板の開口部の幅よりも大きい請求項３又は４に記載も露光ヘッド。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか１項に記載の露光ヘッドを備え、
画像形成装置に着脱するカートリッジ。
【請求項７】
潜像を保持する潜像保持体と、
前記潜像保持体に光を照射して潜像を形成する露光ヘッドであって、請求項３〜５のいずれか１項に記載の露光ヘッドと、
前記露光ヘッドによって形成された潜像を現像する現像装置と、
を備える画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−６２０５（Ｐ２０１２−６２０５Ａ）
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４３０３５（Ｐ２０１０−１４３０３５）
【出願日】平成２２年６月２３日（２０１０．６．２３）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２３日（２０１０．６．２３）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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