説明

露光モジュールの製造方法および露光モジュール、画像形成装置

【課題】コンタミネーションを発生させることなく発光素子特性の素子間ばらつきを低減
することが可能な、露光モジュールの製造方法、および露光モジュール、画像形成装置を
提供すること。
【解決手段】発光素子11a,11b…のカソード側は、それぞれ抵抗素子22a,22
b…およびバイパス配線23a,23b…を介して接地線24に接続されている。バイパ
ス配線23a,23b…は、抵抗素子22a,22b…と部分的に並列接続された導電配
線であり、その接続関係によって、発光素子11a,11b…に作用する抵抗素子22a
,22b…の実質的な負荷抵抗値が調整されるようになっている。このバイパス配線23
a,23b…は、発光素子11a,11b…個々の輝度特性を検出後、液滴吐出法を用い
て形成される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、発光素子アレイを備えた露光モジュールおよびその製造方法、並びに画像形
成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
感光体上に露光手段を用いて潜像を形成し、トナー等を用いて当該潜像を可視画像化す
る画像形成装置は、コピー機や印刷機として現在広く利用されている。潜像形成のための
露光方式としては、光源からの光をポリゴンミラーで反射させて走査を行うタイプや、ラ
イン状に配列された複数の発光素子(発光素子アレイ)でライン走査を行うタイプなどが
ある。
【0003】
上述の発光素子アレイを用いた方式は、可動部分がないため装置構成の簡素化(小型化
)に有利であるが、複数の発光素子を光源としているため発光素子の特性(輝度)の素子
間ばらつきが問題となる。そこで、発光素子アレイを駆動して各発光素子の輝度を測定し
、その測定値に基づいて発光素子毎に電極の部分除去を行うことで、このような素子間ば
らつきを補正する方法が特許文献1に開示されている。
【0004】
【特許文献1】特開平3−363264号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上述の方法においては、電極の部分除去の際に発生するコンタミネーシ
ョンによる歩留まり低下が問題となる。
【0006】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、コンタミネーションを発生さ
せることなく発光素子特性の素子間ばらつきを低減することが可能な、露光モジュールの
製造方法、および露光モジュール、画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、複数の発光素子が並列接続されてなる回路を備える露光モジュールの製造方
法であって、前記複数の発光素子のそれぞれに直列接続される抵抗素子を含んで、前記回
路を形成する回路形成工程と、前記複数の発光素子のそれぞれについて発光特性を検出す
る特性検出工程と、前記特性検出工程における検出結果に基づいて、前記発光素子に作用
する負荷抵抗値の調整を行う負荷調整工程と、を有し、前記負荷調整工程は、バイパス配
線を前記抵抗素子に部分的に並列接続することにより行われることを特徴とする。
【0008】
この発明の露光モジュールの製造方法によれば、発光素子ごとにバイパス配線を追加形
成することで、発光素子に作用する付加抵抗値の調整を行うことができるので、コンタミ
ネーションを発生させずに発光特性の素子間ばらつきを低減することができる。
【0009】
また好ましくは、前記露光モジュールの製造方法において、前記負荷調整工程は、液滴
吐出法を用いて行われることを特徴とする。
この発明の露光モジュールの製造方法によれば、液滴吐出法を用いて効率的に、上述し
た付加抵抗値の調整を行うことができる。
【0010】
本発明は、複数の発光素子が並列接続されてなる回路を備える露光モジュールであって
、前記回路は、前記複数の発光素子のそれぞれに直列接続される抵抗素子と、前記抵抗素
子に部分的に並列接続されるバイパス配線と、を備えることを特徴とする。
【0011】
この発明の露光モジュールによれば、発光素子ごとにバイパス配線を追加形成すること
で、発光素子に作用する付加抵抗値の調整を行うことができるので、コンタミネーション
の発生を伴わずに発光特性の素子間ばらつきを低減することができる。
【0012】
また好ましくは、前記露光モジュールにおいて、前記バイパス配線と前記抵抗素子との
接続関係は、対応する前記発光素子ごとに個別に設定されていることを特徴とする。
この発明の露光モジュールは、バイパス配線と抵抗素子との接続関係が発光素子毎に設
定されているので、各発光素子から均一な光を出射することができる。
【0013】
本発明の画像形成装置は、上記露光モジュールを備えることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好まし
い種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定
する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【0015】
(画像形成装置の構成)
まずは、図1を参照して本発明に係る画像形成装置の全体構成について説明する。
図1は、画像形成装置の一例の内部構成を示す断面図である。
【0016】
図1において、画像形成装置100は、駆動ローラ51、従動ローラ52、テンション
ローラ53と、これらのローラ51,52,53によって図示矢印方向(反時計方向)へ
循環駆動される中間転写ベルト50と、を備えている。また、画像形成装置100は、中
間転写ベルト50と対向して所定間隔で配置された、同構成の4個の感光体ドラム41K
,41C,41M,41Yを備えている。感光体ドラム41K,41C,41M,41Y
は、中間転写ベルト50の駆動と同期して図示矢印方向(時計方向)へ回転駆動される。
【0017】
上述ないし図中の符号に付記されたK,C,M,Yは、それぞれ黒、シアン、マゼンタ
、イエローを意味しており、K,C,M,Yが付記された符号の要素(部品)は、それぞ
れ各色に対応して設けられた要素を表している。各色の要素は構成が共通しているため、
以降では記述の煩雑さを避けるため、それぞれの要素についてK,C,M,Yの付記を省
略して説明を行う。
【0018】
感光体ドラム41は、中間転写ベルト50の駆動と同期して図示矢印方向(時計方向)
へ回転駆動される。感光体ドラム41の周囲には、感光体ドラム41の感光体面(外周面
)を一様に帯電させる帯電手段(コロナ帯電器)42と、感光体ドラム41の回転に同期
して感光体面をライン走査する露光モジュールとしての露光ヘッド10と、が設けられて
いる。ここで、露光ヘッド10の発光エネルギーピーク波長と感光体面の感度ピーク波長
とは略一致するように設定されており、露光ヘッド10による上記走査により、感光体面
には潜像(静電像)が形成される。
【0019】
また、各感光体ドラム41の周囲には、感光体面の潜像にトナーを付与して可視画像(
トナー像)を形成する現像装置44と、トナー像を中間転写ベルト50に転写する一次転
写ローラ45と、一次転写後に感光体面に残留しているトナーを除去するクリーニング装
置46と、が設けられている。
【0020】
現像装置44は、トナー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
付着した現像剤の膜厚を規制ブレードで規制し、その現像ローラを感光体ドラム41の感
光体面に接触させて感光面の電位レベルに応じて現像剤を付着させるようになっている。
【0021】
黒、シアン、マゼンタ、イエローのそれぞれに対応して形成された各トナー像は、一次
転写ローラ45に印加される一次転写バイアスにより中間転写ベルト50上に順次一次転
写され、中間転写ベルト50上で順次重ね合わされてフルカラーとなったトナー像は、二
次転写ローラ66において用紙等の記録媒体Pに二次転写され、定着部61を通ることで
記録媒体P上に定着され、排紙ローラ対62によって、装置上部に形成された排紙トレイ
68上へ排出される。
【0022】
定着部61には、加熱ローラを用いた熱ロール方式のものや、光照射を利用したフラッ
シュ方式のものなどが用いられる。フラッシュ方式の場合、その照射手段として、後述す
る露光ヘッド10と同構成のものを採用することができる。
【0023】
なお、図中、63は多数枚の記録媒体Pが積層保持されている給紙カセット、64は給
紙カセット63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、65は二次転写
ローラ66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対、6
6は中間転写ベルト50との間で二次転写部を形成する二次転写手段としての二次転写ロ
ーラ、67は二次転写後に中間転写ベルト50の表面に残留しているトナーを除去するク
リーニング手段としてのクリーニングブレードである。
【0024】
(露光ヘッドの構成)
次に、図2、図3を参照して露光ヘッドの構成について説明する。
図2は、露光ヘッドの電気的構成を示す回路図である。図3は、抵抗素子およびバイパ
ス配線の平面構造を示す部分平面図である。
【0025】
図2において、露光ヘッド10は、感光体ドラム41(図1参照)の回転軸方向に沿っ
てライン状に配列された発光素子11a,11b…を備えている。発光素子11a,11
b…には、それぞれ、公知の有機EL素子が用いられており、アノード電極、正孔輸送層
、有機EL材料層、電子輸送層、カソード電極が積層された構造となっている。
【0026】
発光素子11a,11b…のアノード側は、電圧供給のスイッチングを行う駆動スイッ
チ13a,13b…のドレイン端子とそれぞれ接続されている。さらに、駆動スイッチ1
3a,13b…のソース端子は、駆動電圧VDが供給されるソース線14と接続されてい
る。また、駆動スイッチ13a,13b…のゲート端子は、制御回路15と接続されてい
る。
【0027】
制御回路15は、信号線19および信号線20と接続されるシフトレジスタ16と、シ
フトレジスタ16の出力端子および信号線21と接続されるラッチ回路17と、ラッチ回
路17の出力端子と接続されるデコーダ回路18と、を備えている。ここで、信号線19
にはクロック信号CLKが、信号線20にはデータ信号DATが、信号線21にはラッチ
信号LATがそれぞれ供給される。
【0028】
データ信号DATは、各発光素子11a,11b…毎の駆動階調値(多値)で構成され
たシリアルデータ信号である。クロック信号CLKに同期されてシフトレジスタ16に転
送されたデータ信号DATは、記録周期に対応したタイミングでラッチされ、デコーダ回
路18で各階調値に応じたパルス波にデコードされる。そして、各駆動スイッチ13a,
13b…のゲート端子にパルス波が印加されることで、各発光素子11a,11b…に駆
動電圧VDが供給され、光が出射される。パルス波は、例えば、階調値が大きくなるほど
時間成分が長くなるような矩形波であり、一記録周期内における電圧供給時間の差で階調
制御がなされるようになっている。
【0029】
発光素子11a,11b…のカソード側は、それぞれ抵抗素子22a,22bおよびバ
イパス配線23a,23b…を介して接地線24に接続されている。ここで、バイパス配
線23a,23b…は、抵抗素子22a,22b…と部分的に並列接続された導電配線で
あり、その接続関係によって、発光素子11a,11b…に作用する抵抗素子22a,2
2b…の実質的な負荷抵抗値が調整されるようになっている。尚、抵抗素子22a,22
b…とバイパス配線23a,23b…との接続関係は、対応する発光素子11a,11b
…ごとに個別に設定される。
【0030】
図3に示すように、抵抗素子22a,22b…は、平面構造的には、接地線24から延
出する電極24a,24b…と、電極25a,25b…との間に形成された高抵抗材料膜
(ハッチングで図示)である。
【0031】
バイパス配線23a,23b…は、平面構造的には、抵抗素子22a,22b…の一部
に重ねて形成された導電性材料膜である。抵抗素子22a,22b…におけるバイパス配
線23a,23bとの重なり領域(破線領域)は、抵抗成分としての機能を実質的に失う
ことになるため、発光素子11a,11b…(図2参照)に作用する実質的な負荷抵抗値
は、当該重なり領域の程度に応じて決定されることになる。
【0032】
このように、個々の発光素子11a,11b…ごとに、対応する負荷抵抗値の設定がさ
れることで特性の素子間ばらつきが補償されており、かくして、露光ヘッド10は、各発
光素子11a,11b…から一様な輝度の光を出射することが可能となっている。
【0033】
(液滴吐出装置の構成)
次に、図4を参照して、液滴吐出法において用いる液滴吐出装置について説明する。図
4は、液滴吐出装置の構成の一例を示す模式図である。
【0034】
図4において、液滴吐出装置200は、一面に複数のノズル212を配した吐出ヘッド
201と、吐出ヘッド201と対向する位置に基板202を載置するための載置台203
とを備えている。また、吐出ヘッド201を、基板202との距離を保ったまま縦横に移
動(走査)させる走査手段204と、吐出ヘッド201に機能液を供給する機能液供給手
段205と、吐出ヘッド201の吐出制御を行う吐出制御手段206と、を備えている。
【0035】
吐出ヘッド201には、複数に枝分かれした微細な流路が形成されており、当該流路の
端部は、圧力室(キャビティ)211、ノズル212となっている。圧力室211の外郭
の一面は、圧電素子210によって変形可能となっており、吐出制御手段206からの駆
動信号によって圧力室211内に圧力を発生させることで、ノズル212から液滴213
が吐出される。尚、吐出技術としては、この例のような電気機械方式の他に、電気信号を
熱に変換して圧力を発生させるいわゆるサーマル方式などもある。
【0036】
上述の構成において、吐出ヘッド201の走査と同期したノズル212毎の吐出制御を
行うことにより、基板202上に所望のパターンで機能液を配置することが可能となって
いる。尚、液滴吐出装置200は、一走査中において複数種の機能液を吐出可能なように
構成することもできる。
【0037】
(露光ヘッドの製造方法)
次に、図2、図3、図5、図6参照して露光ヘッドの製造方法について説明する。図5
は、露光ヘッドの製造工程を示すフローチャートである。図6は、製造の一過程における
回路の部分平面図である。
【0038】
まず最初の工程では、既知の半導体製造技術等を用いて、発光素子11a,11b…、
抵抗素子22a,22b…、駆動スイッチ13a,13b…、制御回路15、およびこれ
らを接続する各種配線を、基板上に形成する(図5の回路形成工程S1)。このとき、基
板上における抵抗素子22a,22b…は、図6(a)に示すように、一律な寸法で規定
された高抵抗材料膜(ハッチングで図示)として形成されており、それぞれ等しい抵抗値
を有している。
【0039】
次に、工程S1で形成された回路に駆動信号を供給して各発光素子11a,11b…の
駆動を行い、輝度センサー等を用いて素子毎の発光特性(輝度特性)の検出を行う(図5
の特性検出工程S2)。
【0040】
次に、図6(b)に示すように、液滴吐出法を用いて抵抗素子22a,22b…と部分
的に重なるように導電性機能液Lをパターン配置し(図5の工程S3)、さらに、導電性
機能液Lを電気炉等で焼成することにより、図3に示すように、バイパス配線23a,2
3b…を形成する(図5の工程S4)。これにより、発光素子11a,11b…に作用す
る負荷抵抗値が、抵抗素子22a,22b…とバイパス配線23a,23b…との重なり
量に応じて減少することになる。すなわち、工程S3および工程S4は、本発明における
負荷調整工程を構成している。
【0041】
図6(b)において、抵抗素子22a,22b…と導電性機能液Lとの重なり量は、先
の工程S2で取得した輝度特性の情報に基づいて設定されている。すなわち、輝度特性の
検出値と所定の基準レベルとの差が、負荷抵抗値の減少分で補償されるように、抵抗素子
22a,22b…と導電性機能液Lとの重なり量が設定されるようになっている。尚、検
出値と設定される当該重なり量との関係は、あらかじめ実験により取得されている。
【0042】
かくして、工程S3および工程S4を経て、輝度特性の素子間ばらつきが緩和され、各
発光素子11a,11b…は、上記基準レベルと同等の輝度の光を、均一に出射すること
ができるようになる。
【0043】
導電性機能液Lとしては、具体的には、Au,Ag,Pt等の導電性材料の微粒子化を
分散媒中に分散させたものが用いられる。このような微粒子は、分散性を向上させるため
その表面に有機物(クエン酸など)をコーティングして用いることもできる。また、分散
媒は、上述の微粒化を分散できるもので、凝集を起こさないものであれば特に限定されな
い。具体的には、水の他に、メタノール、エタノールなどのアルコール類、n−ヘプタン
、トルエンなどの炭化水素系化合物、またエチレングリコールジメチルエーテルなどのエ
ーテル系化合物、更にプロピレンカーボネート、N−メチル−2−ピロリドンなどの極性
化合物を挙げることができる。これらは、単独でも、あるいは2種以上の混合物としても
使用することができる。
【0044】
また、導電性機能液Lは、液滴吐出装置200(図4参照)における吐出特性や目詰ま
り性、分散の安定性、吐出後における基板上での動的特性や乾燥速度などに鑑みて、分散
媒の蒸気圧、分散質濃度、表面張力、粘度、比重などについて適切な調整がされている。
このため、導電性機能液Lには、界面活性剤や保湿剤、粘度調整剤などを添加することが
できる。
【0045】
最後に、パッケージング等の後工程を行い(図5の工程S5)、露光ヘッド10(図1
参照)が完成する。
(変形例)
次に、図7を参照して、本発明の変形例について、先の実施形態との相違点を中心に説
明する。図7は、変形例における抵抗素子およびバイパス配線の平面構造を示す部分平面
図である。
【0046】
変形例におけるバイパス配線30a,30b…は、電極24a,24b…から一体に延
出し、抵抗素子22a,22b…に平行に伸長する伸長部31a,31b…と、抵抗素子
22a,22b…との接点をなす接点部32a,32b…と、から構成されている。伸長
部31a,31b…は、それぞれ同じ形状、寸法で形成され、接点部32a,32b…は
、液滴吐出法を用いてほぼ同じ大きさで形成される。
【0047】
この変形例の態様では、発光素子11a,11b…(図2参照)に作用する実質的な負
荷抵抗値は、伸長部31a,31b…の伸長方向における接点部32a,32b…の位置
によって決められている。すなわち、接点部32a,32b…の位置が電極25a,25
b…寄りになるほど当該負荷抵抗値は小さくなるため、この関係に着目し、輝度特性の素
子間ばらつきを補償するように接点部32a,32b…の位置が設定されるようになって
いる。
【0048】
この変形例のように、バイパス配線については、抵抗素子と基板面方向で並列するよう
にこれを形成することも可能であるし、工程を分割してこれを形成することも可能である

【0049】
本発明は上述の実施形態に限定されない。
例えば、上述の発光素子には、無機発光ダイオードなどを採用することもできる。
また、各実施形態の各構成はこれらを適宜組み合わせたり、省略したり、図示しない他
の構成と組み合わせたりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0050】
【図1】画像形成装置の一例の内部構成を示す断面図。
【図2】露光ヘッドの電気的構成を示す回路図。
【図3】抵抗素子およびバイパス配線の平面構造を示す部分平面図。
【図4】液滴吐出装置の構成の一例を示す模式図。
【図5】露光ヘッドの製造工程を示すフローチャート。
【図6】(a)および(b)は、製造の一過程における回路の部分平面図。
【図7】変形例における抵抗素子およびバイパス配線の平面構造を示す部分平面図。
【符号の説明】
【0051】
10…露光ヘッド、11a〜11e…発光素子、13a〜13e…駆動スイッチ、14
…ソース線、15…制御回路、16…シフトレジスタ、17…ラッチ回路、18…デコー
ダ回路、19…信号線、20…信号線、21…信号線、22a〜21e…抵抗素子、23
a〜23e…バイパス配線、24…接地線、24a,24b…電極、25a,25b…電
極、30a,30b…バイパス配線、31a,31b…伸長部、32a,32b…接点部
、41…感光体ドラム、100…画像形成装置。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の発光素子が並列接続されてなる回路を備える露光モジュールの製造方法であって

前記複数の発光素子のそれぞれに直列接続される抵抗素子を含んで、前記回路を形成す
る回路形成工程と、
前記複数の発光素子のそれぞれについて発光特性を検出する特性検出工程と、
前記特性検出工程における検出結果に基づいて、前記発光素子に作用する負荷抵抗値の
調整を行う負荷調整工程と、を有し、
前記負荷調整工程は、バイパス配線を前記抵抗素子に部分的に並列接続することにより
行われることを特徴とする露光モジュールの製造方法。
【請求項2】
前記負荷調整工程は、液滴吐出法を用いて行われることを特徴とする請求項1に記載の
露光モジュールの製造方法。
【請求項3】
複数の発光素子が並列接続されてなる回路を備える露光モジュールであって、
前記回路は、前記複数の発光素子のそれぞれに直列接続される抵抗素子と、前記抵抗素
子に部分的に並列接続されるバイパス配線と、を備えることを特徴とする露光モジュール

【請求項4】
前記バイパス配線と前記抵抗素子との接続関係は、対応する前記発光素子ごとに個別に
設定されていることを特徴とする請求項3に記載の露光モジュール。
【請求項5】
請求項3または4に記載の露光モジュールを備える画像形成装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2007−106009(P2007−106009A)
【公開日】平成19年4月26日(2007.4.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−299714(P2005−299714)
【出願日】平成17年10月14日(2005.10.14)
【出願人】(000002369)セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Fターム(参考)】