(57)【要約】【課題】有機ＥＬ装置における基板の歪みを防止するとともに、有機ＥＬ素子から発光される光の光量ムラ及び点灯寿命ムラを防止することができ、さらには、温度の変化に起因する印刷ムラや印刷ズレ等を防止することができる有機ＥＬ装置及びそれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】本発明のラインヘッド１は、ＯＬＥＤアレイ２と、支持体３と、透光部材４と、集光性レンズアレイ５と、遮光部材６とにより構成され、ＯＬＥＤアレイ２のガラス基板１１の表面１１ａの長手方向に沿う一方の端部に、ＦＰＣ１３が熱圧着により接続され、このガラス基板１１の裏面１１ｂの長手方向に沿う他方の端部に、ＦＰＣ１３とほぼ同等の形状の遮光性を有する板部材１４が熱圧着により固定されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の一主面に複数の有機エレクトロルミネッセンス素子が配列された素子基板と、この素子基板を固定するための支持体と、前記基板の前記一主面とは反対側の主面に設けられ前記素子基板から出射される光を透過させる透光部材と、この透光部材に設けられ該透光部材を透過する光を集光する集光性レンズアレイとを備え、
前記基板の長手方向に沿う一方の端部に前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子と電気的に接続するフレキシブル配線板を設け、前記基板の長手方向に沿う他方の端部の前記集光性レンズアレイ側の面に遮光性を有する板部材を設けてなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項２】
前記板部材は、金属板、樹脂板、フレキシブル樹脂板のいずれか１種または２種以上から構成されることを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項３】
前記フレキシブル配線板は、前記長手方向に配列される複数のフレキシブル配線板であることを特徴とする請求項１または２記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項４】
前記板部材は、前記長手方向に配列される複数の板部材であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項５】
露光により潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体を露光する請求項１ないし４のいずれか１項記載の有機エレクトロルミネッセンス装置と、
を備えてなることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬと称する）を用いた発光装置として、有機ＥＬ装置が知られている。有機ＥＬ装置は、有機ＥＬ材料からなる有機発光層を正孔を供給する陽極と電子を供給する陰極とにより挟持した有機ＥＬ素子を備えた構造であり、この有機ＥＬ素子では、供給された正孔と電子とが有機発光層内で結合することにより、発光するようになっている。
この有機ＥＬ装置は、薄型化が可能、画像信号に対する応答性が優れている等の優れた特徴を有することから、プリンタやスキャナ等の電子機器のラインヘッド等に用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図４は、従来の有機ＥＬ装置を用いたラインヘッドの有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）チップの一例を示す平面図であり、このＯＬＥＤチップ１００１は、短冊状のガラス基板１００２と、このガラス基板１００２の表面（一主面）１００２ａの直線上に配列された複数のＯＬＥＤ１００３と、このガラス基板１００２の表面１００２ａの長手方向の片側に設けられた複数のフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ：Flexible Print Circuit）１００４とにより構成されている。
このＯＬＥＤチップ１００１は、ガラス基板１００２の長手方向の片側にのみ設けられたＦＰＣ１００４により、外部と電気的に接続するようになっている。
このラインヘッドは、画像信号に対する応答性が優れていることから、印刷画像の品質が優れている等の特徴を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１１４３４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来のＯＬＥＤチップ１００１においては、ガラス基板１００２の表面の片側のみからＦＰＣ１００４により電気的に接続をしていたために、ＦＰＣ１００４とガラス基板１００２とを接着する際に接着剤の硬化に伴い発生する応力により、図５に示すように、ガラス基板１００２のＦＰＣ１００４が接続された側が収縮し、ＯＬＥＤチップ１００１全体が湾曲し、その結果、直線上に配列されたＯＬＥＤ１００３の列も湾曲し、印刷物に印刷ムラや印刷ズレ等が生じるという問題点があった。
【０００６】
その理由は、ラインヘッドが、ＯＬＥＤチップの上面に、透光部材、ＳＬＡ（セルフォック・レンズ・アレイ）（セルフォック；ＳＥＬＦＯＣは日本板硝子株式会社の登録商標）を貼り合わせるとともに、ＯＬＥＤチップの下面にＯＬＥＤを封止する支持体を貼り合わせた構造であるから、ＯＬＥＤの列が湾曲した場合、ＯＬＥＤ列の中心軸とＳＬＡの中心軸との間にずれが生じ、特にＳＬＡの中心軸からのずれが大きいＯＬＥＤでは、ＳＬＡに入射する光量が減少し、その結果、ＳＬＡ透過後に得られる光量にムラが生じるからである。
そこで、ＳＬＡ透過後に得られる光量を一定にするためには、ＳＬＡの中心軸からのずれが大きいＯＬＥＤの発光光量を増大させる必要があるが、その場合、ＯＬＥＤの点灯寿命にムラが生じるという新たな問題点が生じることとなる。
また、ＯＬＥＤチップの温度が変化した場合、ガラス基板に、このガラス基板とＦＰＣとの間の膨張率差に起因する変形が生じ、印刷物に印刷ムラや印刷ズレ等が生じるという問題点があった。
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、有機エレクトロルミネッセンス装置における基板の歪みを防止するとともに、有機エレクトロルミネッセンス素子から発光される光の光量ムラ及び点灯寿命ムラを防止することができ、さらには、温度の変化に起因する印刷ムラや印刷ズレ等を防止することができる有機エレクトロルミネッセンス装置及びそれを備え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】
本発明は、上記の課題を解決するために、次のような有機エレクトロルミネッセンス装置及びそれを備えた画像形成装置を提供した。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置は、基板の一主面に複数の有機エレクトロルミネッセンス素子が配列された素子基板と、この素子基板を固定するための支持体と、前記基板の前記一主面とは反対側の主面に設けられ前記素子基板から出射される光を透過させる透光部材と、この透光部材に設けられ該透光部材を透過する光を集光する集光性レンズアレイとを備え、前記基板の長手方向に沿う一方の端部に前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子と電気的に接続するフレキシブル配線板を設け、前記基板の長手方向に沿う他方の端部の前記集光性レンズアレイ側の面に遮光性を有する板部材を設けてなることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、基板の長手方向に沿う一方の端部に複数の有機エレクトロルミネッセンス素子と電気的に接続するフレキシブル配線板を設け、前記基板の長手方向に沿う他方の端部の前記集光性レンズアレイ側の面に遮光性を有する板部材を設けたので、フレキシブル配線板及び板部材により基板に生じる歪みを緩和し、この基板の変形を防止することができる。
また、板部材が遮光性を有するので、複数の有機エレクトロルミネッセンス素子から出射される光が外部へ漏れるのを防止することができる。
これにより、フレキシブル配線板の接着等に起因する応力を、これらフレキシブル配線板及び板部材により緩和することができ、この応力に起因する基板の歪みを防止することができ、この基板の形状を所望の形状に保持することができる。したがって、有機エレクトロルミネッセンス素子から発光される光の光量ムラ及び点灯寿命ムラを防止することができ、さらには、温度の変化に起因する印刷ムラや印刷ズレ等を防止するができる。
【００１０】
本発明においては、前記板部材は、金属板、樹脂板、フレキシブル樹脂板のいずれか１種または２種以上から構成されることが好ましい。
この構成によれば、板部材を、金属板、樹脂板、フレキシブル樹脂板のいずれか１種または２種以上から構成したので、基板内のフレキシブル配線板の膨張に起因する歪みを金属板、樹脂板、フレキシブル樹脂板のいずれか１種または２種以上の膨張に起因する歪みにより相殺することで、基板に生じる歪みをさらに緩和し、この基板の変形をさらに防止する。
【００１１】
本発明においては、前記フレキシブル配線板は、前記長手方向に配列される複数のフレキシブル配線板であることが好ましい。
この構成によれば、フレキシブル配線板を、長手方向に配列される複数のフレキシブル配線板としたので、基板に生じる応力を、複数のフレキシブル配線板に分散することにより、さらに緩和することができる。したがって、有機エレクトロルミネッセンス素子から発光される光の光量ムラ及び点灯寿命ムラをより確実に防止することができ、さらには、温度の変化に起因する印刷ムラや印刷ズレ等をより確実に防止するができる。
【００１２】
本発明においては、前記板部材は、前記長手方向に配列される複数の板部材であることが好ましい。
この構成によれば、板部材を、長手方向に配列される複数の板部材としたので、基板に生じる応力を、複数の板部材に分散することにより、さらに緩和することができる。したがって、有機エレクトロルミネッセンス素子から発光される光の光量ムラ及び点灯寿命ムラをより確実に防止することができ、さらには、温度の変化に起因する印刷ムラや印刷ズレ等をより確実に防止するができる。
【００１３】
本発明の画像形成装置は、露光により潜像が形成される像担持体と、前記像担持体を露光する本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置と、を備えてなることを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、像担持体を露光する装置として、本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置を用いたので、有機エレクトロルミネッセンス装置における基板の歪みを防止することができる。したがって、有機エレクトロルミネッセンス素子から発光される光の光量ムラ及び点灯寿命ムラを防止することができ、さらには、温度の変化に起因する印刷ムラや印刷ズレ等を防止することができ、画像形成性能の信頼性を向上させることができる。
また、小型化可能な有機エレクトロルミネッセンス装置を用いたので、露光装置自体の小型化を図ることができ、よって、画像形成装置全体の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態の有機ＥＬ装置を適用したプリンタのラインヘッドを示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】本発明の一実施形態のラインヘッドを露光装置に用いた画像形成装置を示す概略構成図である。
【図４】従来のＯＬＥＤチップの一例を示す平面図である。
【図５】従来のＯＬＥＤチップの不具合を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
本発明の実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、本発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。
また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造とは縮尺や数等が異なっている。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態の有機エレクトロルミネッセンス装置（以下、有機ＥＬ装置と称する）を適用したプリンタのラインヘッドを示す平面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
このラインヘッド１は、有機エレクトロルミネッセンス素子として有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）を用いたボトムエミッション型の装置であり、ＯＬＥＤアレイ（素子基板）２と、ＯＬＥＤアレイ２を封止し固定する支持体３と、ＯＬＥＤアレイ２から出射された光を透過させる透光部材４と、透光部材４から出射される光を集光するＳＬＡ（セルフォック・レンズ・アレイ）（セルフォック；ＳＥＬＦＯＣは日本板硝子株式会社の登録商標）等からなる集光性レンズアレイ５と、透光部材４の両側及び集光性レンズアレイ５の両側下方を覆う遮光部材６とにより構成されている。
【００１８】
ＯＬＥＤアレイ２は、短冊状のガラス基板１１の表面１１ａに、このガラス基板１１の長手方向に沿って、有機ＥＬ材料からなる有機発光層を正孔を供給する陽極と電子を供給する陰極とにより挟持した有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）１２が複数個、一列に配列されている。このＯＬＥＤ１２の個数及び配列パターンは、このラインヘッド１に求められる機能及び仕様等により適宜変更可能であり、複数列に配列してもよく、２列かつ千鳥状に配列してもよい。
【００１９】
このガラス基板１１の表面１１ａの長手方向に沿う一方の端部には、ＯＬＥＤ１２を駆動する駆動信号を出力する駆動回路を備えたＩＣチップ（図示略）がＣＯＧ（Chip On Glass）技術により実装され、さらに、このＩＣチップとＯＬＥＤ１２とを電気的に接続するための複数のフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ：Flexible Print Circuit）（フレキシブル配線板）１３が熱圧着により接続されている。このＦＰＣ１３は、ポリイミド樹脂（連続使用可能な温度：２５０℃）等の耐熱性樹脂を絶縁材料とする柔軟性を有する配線板であり、ポリイミド樹脂を用いた場合、その線膨張係数は１０〜２０ｐｐｍ／℃である。
【００２０】
また、このガラス基板１１の裏面１１ｂの長手方向に沿う他方の端部、すなわち集光性レンズアレイ５側の面には、ＦＰＣ１３とほぼ同等の形状の遮光性を有する板部材１４が熱圧着、あるいは熱硬化性、紫外線硬化性等の硬化性接着剤により固定されている。
この板部材１４は、熱圧着あるいは接着剤の硬化時の温度に対して耐熱性を有する必要があるので、金属板、耐熱性樹脂板、フレキシブル樹脂板のいずれか１種または２種以上が好適に用いられる。
【００２１】
金属板としては、ニッケル板、銅板等が好適に用いられる。
耐熱性樹脂板としては、ポリイミド樹脂板、ポリイミドスルホン樹脂板等が好適に用いられる。
フレキシブル樹脂板としては、ＦＰＣ１３に用いられるポリイミド樹脂を用いたフレキシブルポリイミド樹脂板等が好適である。
この板部材１４の線膨張係数は、ＦＰＣ１３の線膨張係数以上である必要がある。例えば、ＦＰＣ１３にポリイミド樹脂を用いた場合、板部材１４の線膨張係数は２０ｐｐｍ／℃以上である。
【００２２】
支持体３は、ＯＬＥＤアレイ２の位置を保持するための部材であり、このＯＬＥＤアレイ２を構成するガラス基板１１と同等あるいは高い熱伝導率を有する材料、例えば、ガラス、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等のセラミックス、４２アロイ（Ｎｉを４２％含むＮｉＦｅ合金）、銅、アルミニウム等の金属、各種樹脂等により構成されている。
この支持体３は、厚みのある短冊状の基板２１の表面にＯＬＥＤ１２を覆うのに十分な深さを有する凹部２２が形成され、この凹部２２の底面にはＯＬＥＤ１２の耐湿性を保持するための乾燥剤２３が配置されている。
この凹部２２内は、所定の容積を有する空間部２４とされている。
【００２３】
透光部材４は、ＯＬＥＤアレイ２と集光性レンズアレイ５との間に設けられて、これらと一体化され、ＯＬＥＤアレイ２と集光性レンズアレイ５との間隔を規定するスペーサとしての機能を有するとともに、ＯＬＥＤアレイ２を補強してその機械的強度を高めるための短冊状のもので、ＯＬＥＤ１２からの出射光に対して光透過率が高い材料、例えば、透明ガラス、透明樹脂等により構成されている。
この透光部材４の厚みは、この透光部材４自体の屈折率及び集光性レンズアレイ５の屈折率及びその作動距離に応じて適宜設定される。
【００２４】
遮光部材６は、ＯＬＥＤ１２からの出射光のうち透光部材４及び集光性レンズアレイ５を透過する光以外の光成分を遮るためのもので、ＯＬＥＤ１２からの出射光を遮るのに十分な光遮蔽性を有する材料、例えば、黒色樹脂等により構成されている。
この遮光部材６の厚みは、ＯＬＥＤ１２からの出射光を遮蔽するのに十分な厚みであればよく、出射光の光強度等に応じて適宜設定すればよい。
【００２５】
これらＯＬＥＤアレイ２、透光部材４及び集光性レンズアレイ５は、ＯＬＥＤ１２からの出射光に対して光透過率が高い透明接着剤（図示略）により接着固定され、一体化されている。
また、ＯＬＥＤアレイ２と支持体３とは、接着剤（図示略）により接着固定され、一体化されている。
【００２６】
この有機ＥＬ装置１では、ガラス基板１１の表面１１ａの長手方向に沿う一方の端部にＦＰＣ１３を熱圧着により接続し、このガラス基板１１の裏面１１ｂの長手方向に沿う他方の端部の集光性レンズアレイ５側の面に、ＦＰＣ１３とほぼ同等の形状の遮光性を有する板部材１４を熱圧着、あるいは硬化性接着剤により固定したので、ガラス基板１１の長手方向に沿う両端部に接続されたＦＰＣ１３及び板部材１４が、熱圧着時に発生する応力を緩和し、ガラス基板１１の変形を防止する。
これにより、従来問題となっていた熱圧着時等に発生するガラス基板１１の変形を防止することが可能になる。
【００２７】
ここで、この有機ＥＬ装置１と従来の有機ＥＬ装置とにおけるガラス基板１１のＯＬＥＤ１２の配列方向の中心線と、集光性レンズアレイ５の長手方向の中心線とのズレを比較したところ、この有機ＥＬ装置１では概ね３μｍ程度であったのに対し、従来の有機ＥＬ装置では概ね６０μｍ程度であり、この有機ＥＬ装置１では、ガラス基板１１の湾曲が非常に小さいことが分かった。
【００２８】
以上により、ＦＰＣ１３の接着等に起因する応力を、これらＦＰＣ１３及び板部材１４により緩和し、この応力に起因するガラス基板１１の歪みが防止される。よって、このガラス基板１１の形状は所望の形状に保持され、変形することはない。
したがって、ＯＬＥＤ１２から発光される光の光量ムラ及び点灯寿命ムラが無くなる。
また、板部材１４が遮光性を有するので、ＯＬＥＤ１２から発光される光が板部材１４を介して外部へ漏れるのが防止される。
【００２９】
次に、本実施形態のラインヘッド１を露光装置に用いた画像形成装置について説明する。
図３は本実施形態の画像形成装置を示す概略構成図である。
この画像形成装置５１は、転写媒体５２の走行経路の近傍に設けられた像担持体としての感光体ドラム５３と、この感光体ドラム５３の回転軸５４に平行に配置され感光体ドラム５３を露光する露光装置５５と、この感光体ドラム５３の回転軸５４及び露光装置５５に平行に配置される現像装置５６及び転写ローラ５７とにより構成されている。
【００３０】
感光体ドラム５３は、その外周面が露光により潜像が形成される感光面５３ａとされており、回転軸５４の周りに回転可能とされている。
露光装置５５は、本実施形態のラインヘッド１で構成されており、このラインヘッド１は発光領域において均一な輝度の発光が得られるようになっている。
現像装置５６は、現像剤であるトナー５８が保持された現像ローラ５９を備えている。
【００３１】
この画像形成装置５１では、まず、感光体ドラム５３が回転する過程にて、露光装置５５の上流側に設けられた帯電装置（図示略）により感光体ドラム５３の感光面５３ａが例えば正に帯電され、次いで露光装置５５により感光体ドラム５３の感光面５３ａが露光され、この感光面５３ａに静電潜像６１が形成される。
この露光装置５５は、ラインヘッド１におけるＯＬＥＤ１２の配列方向の中心線と、集光性レンズアレイ５の長手方向の中心線とのズレが非常に小さいので、感光面５３ａの露光が精度良く行われ、得られた静電潜像６１も高品質かつ高精度となる。よって、直線状の静電潜像６１が曲がってしまう等の不具合も生じなくなる。
【００３２】
次いで、現像装置５６の現像ローラ５９により、感光体ドラム５３の感光面５３ａに正に帯電されたトナー５８を付着させる。ここでは、静電潜像６１の電気的吸着力により静電潜像６１に対応したトナー像が感光面５３ａに形成される。
このトナー像が形成された後、感光体ドラム５３をさらに回転させることにより、このトナー像が転写媒体５２に接触する。この際、転写ローラ５７により転写媒体５２に、その背面からトナー像のトナー粒子とは逆極性である負電荷が付与され、これに対応してトナー像を形成するトナー粒子が感光体ドラム５３の感光面５３ａから転写媒体５２に吸引され、トナー像が転写媒体５２の表面に転写される。
【００３３】
このように、高品質かつ高精度のトナー像が転写媒体５２の表面に転写されるので、直線が曲がってしまう等の不具合が無くなり、印刷ムラや印刷ズレ等の無い印刷物が容易に得られる。
また、温度の変化に起因する印刷ムラや印刷ズレ等をも防止することができるので、画像形成性能の信頼性が向上する。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態のラインヘッド１によれば、ガラス基板１１の表面１１ａの長手方向に沿う一方の端部にＦＰＣ１３を熱圧着により接続し、このガラス基板１１の裏面１１ｂの長手方向に沿う他方の端部に、ＦＰＣ１３とほぼ同等の形状の遮光性を有する板部材１４を熱圧着あるいは硬化性接着剤により固定したので、ＦＰＣ１３及び板部材１４によりガラス基板１１に生じる歪みを緩和することができ、このガラス基板１１の変形を防止することができる。
【００３５】
また、板部材１４が遮光性を有するので、ＯＬＥＤ１２から出射される光が板部材１４を介して外部へ漏れるのを防止することができる。
したがって、ＯＬＥＤ１２から発光される光の光量ムラ及び点灯寿命ムラを防止することができる。
【００３６】
本実施形態の画像形成装置５１によれば、本実施形態のラインヘッド１を露光装置５５に用いたので、ラインヘッド１におけるガラス基板１１の歪みを防止することができる。したがって、ラインヘッド１のＯＬＥＤ１２から出射される光の光量ムラ及び点灯寿命ムラを防止することができ、さらには、温度の変化に起因する印刷ムラや印刷ズレ等を防止することができ、画像形成性能の信頼性を向上させることができる。
また、このラインヘッド１は小型化可能であるから、露光装置自体の小型化を図ることができ、よって、画像形成装置全体の小型化を図ることができる。
【符号の説明】
【００３７】
１…ラインヘッド、２…ＯＬＥＤアレイ（素子基板）、３…支持体、４…透光部材、５…集光性レンズアレイ、６…遮光部材、１１…ガラス基板、１１ａ…表面、１１ｂ…裏面、１２…有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、１３…フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）、１４…板部材、２１…基板、２２…凹部、２３…乾燥剤、２４…空間部、５１…画像形成装置、５２…転写媒体、５３…感光体ドラム、５４…回転軸、５５…露光装置、５６…現像装置、５７…転写ローラ、５８…トナー、５９…現像ローラ。
【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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