(57)【要約】【課題】  メンテナンスの負荷を低減することができる発光装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】  露光装置２０は、露光ヘッドＨと、露光ヘッドＨをＹ矢印方向に案内する案内レールＧＬを備えている。露光ヘッドＨには、複数の有機ＥＬ素子３３を配置形成した露光用発光部Ｈａが複数、長辺方向に所定の間隔で形成されている。  そして、案内レールＧＬに沿って露光ヘッドＨを移動させることによって、不具合になった露光用発光部Ｈａから新しい露光用発光部Ｈａに替えることができる。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光用の光を出射する発光素子を複数個設けた露光用発光部を、基板上に複数配置形成したことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発光装置において、
前記露光用発光部は、前記複数の発光素子が光透過性の基板の発光素子形成面に列設され、前記発光素子の各々に対して、前記基板の光取出し面に前記発光素子から発光された光を出射するマイクロレンズを形成するようにしたことを特徴とする発光装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の発光装置において、
前記発光素子は、陽極と、前記陽極と相対して形成した陰極と、前記陽極と前記陰極との間に形成した発光層とを備えたエレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする発光装置。
【請求項４】
請求項３に記載の発光装置において、
前記発光層は、有機材料で形成され、前記エレクトロルミネッセンス素子は、有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする発光装置。
【請求項５】
像担持体の外周面を帯電させる帯電手段と、帯電した前記像担持体の外周面を露光して潜像を形成する露光手段と、前記潜像に対して着色粒子を供給して顕像を現像する現像手段と、前記顕像を転写媒体に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、
前記露光手段は、露光用の光を出射する発光素子を複数個設けた露光用発光部を、複数配置形成した基板を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像形成装置において、
前記露光手段は、前記基板を一方向に移動させる案内手段を備えたこと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、発光装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いた画像形成装置には、像担持体としての感光ドラムを露光して潜像を形成する発光装置としての露光ヘッドが利用されている。一般に、露光ヘッドの発光源としてはレーザ光が使用されている。ところで、近年、露光ヘッドにおいては、低コスト、省スペースが求められている。そこで、露光ヘッドの発光源として、有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）を用いるものが注目されている。例えば、特許文献１では、光の取出し効率を向上するために、有機ＥＬ素子から発光された光を集光するレンズ、いわゆるマイクロレンズを光取出し面上に設ける提案がなされている。
【特許文献１】特開２００３−２９１４０４号広報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記する露光ヘッドでは、マイクロレンズによって光の取出し効率は向上するものの、発光源として有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）の寿命が、従来のレーザを発光源とするものより短いことが知られている。従って、交換周期が短くなり、メンテナンスのための負荷が問題になる。
【０００４】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、メンテナンスの負荷を低減することができる発光装置及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の発光装置は、露光用の光を出射する発光素子を複数個設けた露光用発光部を、基板上に複数配置形成した。
この発光装置によれば、基板に複数の露光用発光部を形成したので、その場で他の露光用発光部と交換することができる。
【０００６】
この発光装置において、前記露光用発光部は、前記複数の発光素子が光透過性の基板の発光素子形成面に列設され、前記発光素子の各々に対して、前記基板の光取出し面に前記発光素子から発光された光を出射するマイクロレンズを形成するようにしてもよい。
【０００７】
この発光装置によれば、露光用発光部は、マイクロレンズによって発光素子から発光された露光用の光を効率よく集光させる。
この発光装置において、前記発光素子は、陽極と、前記陽極と相対して形成した陰極と、前記陽極と前記陰極との間に形成した発光層とを備えたエレクトロルミネッセンス素子でもよい。
【０００８】
この発光装置によれば、露光用発光部は、エレクトロルミネッセンス素子から発光された光が露光用光源として取出される。
この発光装置において、前記発光層は、有機材料で形成され、前記エレクトロルミネッセンス素子は、有機エレクトロルミネッセンス素子でもよい。
【０００９】
この発光装置によれば、露光用発光部は、エレクトロルミネッセンス素子から発光された光が露光用光源として取出される。
本発明の画像形成装置は、像担持体の外周面を帯電させる帯電手段と、帯電した前記像
担持体の外周面を露光して潜像を形成する露光手段と、前記潜像に対して着色粒子を供給して顕像を現像する現像手段と、前記顕像を転写媒体に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、前記露光手段は、露光用の光を出射する発光素子を複数個設けた露光用発光部を、複数配置形成した基板を備えた。
【００１０】
この画像形成装置によれば、基板に複数の露光用発光部を形成したので、使用に不都合な露光用発光部が発生しても、使用に不都合な露光用発光部に代えて、他の露光用発光部を使って像担持体の外周面を露光して潜像を形成させることができる。
【００１１】
この画像形成装置において、前記露光手段は、前記基板を一方向に移動させる案内手段を備えてもよい。
この画像形成装置によれば、使用に不都合な露光用発光部が発生した場合、案内手段に沿って基板を移動させるだけで、新たな露光用発光部を、帯電した像担持体の外周面を露光して潜像を形成させる位置にセットすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図４に従って説明する。図１は、画像形成装置としての電子写真方式プリンタを示す概略側断面図である。
図１に示すように、電子写真方式プリンタ１０（以下単に、プリンタ１０という。）は、箱体状に形成される筐体１１を備えている。その筐体１１内には、駆動ローラ１２、従動ローラ１３及びテンションローラ１４が設けられ、各ローラ１２〜１４に対して転写媒体としての中間転写ベルト１５が張設されている。そして、駆動ローラ１２の回転によって、中間転写ベルト１５は、図１における矢印方向に循環駆動可能に備えられている。
【００１３】
中間転写ベルト１５の上方には、４体の像担持体としての感光ドラム１６が、中間転写ベルト１５の張設方向（副走査方向Ｙ）に回転可能に併設されている。各感光ドラム１６の外周面には、光導電性を有する感光層１６ａ（図４参照）が形成されている。感光層１６ａは、暗中でプラス又はマイナスの電荷を帯電し、所定の波長領域からなる光を照射されると、照射された部位の電荷が消失されるようになっている。すなわち、電子写真方式プリンタ１０は、これら４体の感光ドラム１６によって構成されるタンデム式のプリンタである。
【００１４】
各感光ドラム１６の周囲には、それぞれ帯電手段としての帯電ローラ１９、露光手段を構成する発光装置としての有機エレクロトルミネッセンスアレイ露光装置２０（以下単に、露光装置２０という。）、現像手段としてのトナーカートリッジ２１、転写手段を構成する一次転写ローラ２２及びクリーニング手段２３が配設されている。
【００１５】
帯電ローラ１９は、感光ドラム１６に密着する半導電性のゴムローラである。この帯電ローラ１９に直流電圧を印加して感光ドラム１６を回転すると、感光ドラム１６の感光層１６ａが、全周面にわたり所定の帯電電位に帯電するようになっている。
【００１６】
露光装置２０は、所定の波長領域の光を感光ドラム１６に出射する。そして、露光装置２０が印刷データに基づく光を鉛直方向Ｚ（図１参照）に出射（回転方向Ｒｏに回転する感光ドラム１６に出射）すると、感光層１６ａが所定の波長領域の光に露光される。すると、感光層１６ａは、露光された部位（露光スポット）の電荷を消失して、その外周面に静電的な画像（静電潜像）を形成する。なお、この露光装置２０の露光する光の波長領域は、感光層１６ａの分光感度と整合した波長領域である。つまり、露光装置２０の露光する光の発光エネルギーのピーク波長は、前記感光層１６ａの分光感度のピーク波長と略一致するようになっている。
【００１７】
トナーカートリッジ２１は、箱体形状に形成されて、その内部に着色粒子としてのトナーＴを収容する。なお、本実施形態における４体のトナーカートリッジ２１には、それぞれ対応する４色（黒、シアン、マゼンタ及びイエロ）のトナーＴが収容されている。そのトナーカートリッジ２１には、感光ドラム１６側から順に、現像ローラ２１ａと供給ローラ２１ｂが備えられている。供給ローラ２１ｂは、回転することによって、トナーＴを現像ローラ２１ａまで搬送するようになっている。現像ローラ２１ａは、供給ローラ２１ｂとの摩擦等によって、同供給ローラ２１ｂの搬送したトナーＴを帯電させるとともに、帯電したトナーＴを同現像ローラ２１ａの外周面に均一に付着するようになっている。
【００１８】
そして、感光ドラム１６に前記帯電電位と略等しいバイアス電位を印加した状態で、供給ローラ２１ｂ及び現像ローラ２１ａを回転する。すると、感光ドラム１６は、前記露光スポットと現像ローラ２１ａ（トナーＴ）との間に、前記バイアス電位に相対する静電吸着力を付与する。静電吸着力を受けたトナーＴは、同現像ローラ２１ｃの外周面から前記露光スポットに移動して吸着する。これによって、各感光ドラム１６（各感光層１６ａ）の外周面には、それぞれ静電潜像に対応した単色の可視像（顕像）が形成される（現像される）。
【００１９】
中間転写ベルト１５の内側面１５ａであって前記各感光ドラム１６と対峙する位置には、それぞれ一次転写ローラ２２が設けられている。一次転写ローラ２２は、導電性ローラであって、その外周面が中間転写ベルト１５の内側面１５ａに密着しながら回転する。この一次転写ローラ２２に直流電圧を印加して感光ドラム１６及び中間転写ベルト１５を回転すると、感光層１６ａに吸着したトナーＴが、一次転写ローラ２２側への静電吸着力よって中間転写ベルト１５の外側面１５ｂに順次移動して吸着するようになっている。
【００２０】
すなわち、一次転写ローラ２２は、感光ドラム１６に形成した顕像を中間転写ベルト１５の外側面１５ｂに一次転写する。そして、中間転写ベルト１５の外側面１５ｂは、各感光ドラム１６と一次転写ローラ２２によって、単色からなる顕像の一次転写を４回繰り返し、これらの顕像を重ね合わせることによってフルカラーの画像（トナー像）を得る。
【００２１】
クリーニング手段２３は、図示しないＬＥＤ等の光源とゴムブレードを備え、前記一次転写後の感光層１６ａに光を照射して帯電した感光層１６ａを除電するようになっている。そして、クリーニング手段２３は、除電した感光層１６ａに残留するトナーＴをゴムブレードによって機械的に除去する。
【００２２】
中間転写ベルト１５の下側には、記録用紙Ｐを収容した記録用紙カセット２４が配設されている。その記録用紙カセット２４の上側には、記録用紙Ｐを中間転写ベルト１５側に給紙する給紙ローラ２５が配設されている。その給紙ローラ２５の上側にあって駆動ローラ１２と相対向する位置には、転写手段を構成する二次転写ローラ２６が配設されている。二次転写ローラ２６は、前記各一次転写ローラ２２と同じく導電性ローラであって、記録用紙Ｐの裏面を押圧し、同記録用紙Ｐの表面を中間転写ベルト１５の外側面１５ｂに接触させている。そして、この二次転写ローラ２６に直流電圧を印加して中間転写ベルト１５を回転すると、中間転写ベルト１５の外側面１５ｂに吸着したトナーＴが、記録用紙Ｐの表面上に順次移動して吸着する。すなわち、二次転写ローラ２６は、中間転写ベルト１５の外側面１５ｂに形成されたトナー像を記録用紙Ｐの表面上に二次転写する。
【００２３】
二次転写ローラ２６の上側には、熱源を内蔵するヒートローラ２７ａと同ヒートローラ２７ａを押圧する押圧ローラ２７ｂが配設されている。そして、二次転写後の記録用紙Ｐがヒートローラ２７ａと押圧ローラ２７ｂとの間に搬送されると、記録用紙Ｐ上に転写されたトナーＴが、加熱によって軟化し、記録用紙Ｐ内に浸透して硬化する。これによって、記録用紙Ｐの表面にトナー像が定着する。トナー像を定着させた記録用紙Ｐは、排紙ロ
ーラ２８によって筐体１１の外側に排出されるようになっている。
【００２４】
従って、プリンタ１０は、帯電した感光層１６ａを露光装置２０によって露光し、同感光層１６ａに静電潜像を形成する。次に、プリンタ１０は、感光層１６ａの静電潜像を現像して同感光層１６ａに単色の顕像を形成する。続いて、プリンタ１０は、感光層１６ａの顕像を中間転写ベルト１５上に順次一次転写して同中間転写ベルト１５上にフルカラーのトナー像を形成する。そして、プリンタ１０は、中間転写ベルト１５上のトナー像を記録用紙Ｐ上に二次転写し、加熱加圧によってトナー像を定着させて印刷を終了する。
【００２５】
次に、上記プリンタ１０に備えられた露光装置２０について以下に説明する。図２は、露光装置２０を示す正断面図である。図３は、露光装置２０を感光ドラム１６側からみた正面図である。
【００２６】
露光装置２０は、図２及び図３に示すように、露光ヘッドＨと、筐体１１に支持され露光ヘッドＨをＹ矢印方向に案内する案内手段としての案内レールＧＬを備えている。
図２に示すように、露光ヘッドＨには、透明基板としての素子基板３０が備えられている。素子基板３０は、長方形状に形成された無色透明の無アルカリガラス基板であって、その短辺（図２における左右方向：主走査方向Ｘの辺）の長さが感光ドラム１６の軸方向の幅より若干長く形成されている。
【００２７】
そして、本実施形態では、その素子基板３０について、上面（感光ドラム１６側と反対の面）を発光素子形成面３０ａとし、下面（感光ドラム１６側の面）を光取出し面３０ｂとしている。
【００２８】
図２に示すように、素子基板３０の発光素子形成面３０ａ上には、その短辺方向（主走査方向Ｘ）に複数の発光素子を配置形成した露光用発光部Ｈａが、図３に示すように、複数（本実施形態では４個）設けられ、その複数の露光用発光部Ｈａは長辺方向に所定の間隔で形成されている。
【００２９】
各露光用発光部Ｈａは、複数の画素形成領域３１が形成されている。各画素形成領域３１は、図３に示すように、千鳥格子状に２次元に配列され、それぞれ薄膜トランジスタ３２（以下単に、ＴＦＴ３２という。）と発光素子としての有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）３３とからなる画素３４を有している。ＴＦＴ３２は、印刷データに基づいて生成されたデータ信号によってオン状態となり、そのオン状態に基づいて、有機ＥＬ素子３３を発光するようになっている。
【００３０】
図４に示すように、有機ＥＬ素子３３は、発光素子形成面３０ａ上に形成された光透過性の回路形成層Ｓの上に形成される。この回路形成層Ｓには、有機ＥＬ素子３３を駆動させるためのＴＦＴ３２が形成されている。また、回路形成層Ｓには、該露光用発光部Ｈａを選択駆動させるための図示しない駆動回路を構成する回路素子が前記画素形成領域３１の外に形成されている。
【００３１】
また、図４に示すように、回路形成層Ｓ上の画素形成領域３１に対応した位置には、各有機ＥＬ素子３３を千鳥格子状に２次元に配列区画するバンクＢが形成されている。
そのバンクＢによって区画された凹部の底部には、ＩＴＯ等の光透過性を有する陽極Ｐｃが形成されている。陽極Ｐｃは、対応するＴＦＴ３２とコンタクトホールＣＨを介して電気的に接続されている。この陽極ＰｃとコンタクトホールＣＨはバンクＢを形成する前に形成される。
【００３２】
陽極Ｐｃの上には、高分子系の有機材料からなる有機エレクトロルミネッセンス層（有
機ＥＬ層）ＯＥＬが形成されている。有機ＥＬ層ＯＥＬは、正孔輸送層と発光層の２層からなる有機化合物層であって、その上側には、アルミニウム等の光反射性を有する金属膜からなる陰極Ｐａが形成されている。陰極Ｐａは、発光素子形成面３０ａ側の略全面を覆うように形成され、露光用発光部Ｈａの各画素３４が共有することによって各有機ＥＬ素子３３に共通する電位を供給するようになっている。そして、有機ＥＬ素子３３は、これら陽極Ｐｃ、有機ＥＬ層ＯＥＬ及び陰極Ｐａによって構成される。
【００３３】
陰極Ｐａの上側には、接着層Ｌａによって陰極Ｐａ（素子基板３０）に接着される支持基板３８が配設されている。支持基板３８は、平面視方向から見て素子基板３０と同サイズに形成される無色透明の無アルカリガラス基板であって、露光ヘッドＨの機械的強度を得るために十分な厚さで形成されている。
【００３４】
そして、データ信号に応じた駆動電流が陽極Ｐｃに供給されると、有機ＥＬ層ＯＥＬは、その駆動電流に応じた輝度で発光する。この際、有機ＥＬ層ＯＥＬから陰極Ｐａ側（図４における上側）に向かって発光された光は、同陰極Ｐａによって反射される。そのため、有機ＥＬ層ＯＥＬから発光された光は、その殆どが、陽極Ｐｃ、回路形成層Ｓ及び素子基板３０を透過して光取出し面３０ｂ側（感光ドラム１６側）に照射される。
【００３５】
図２及び図４に示すように、素子基板３０の光取出し面３０ｂであって、各露光用発光部Ｈａの各有機ＥＬ素子３３と対峙する位置には、それぞれマイクロレンズ４０が形成されている。マイクロレンズ４０は、前記有機ＥＬ層ＯＥＬから発光される光の波長に対して十分な透過率を有する半球面状の光学面を備えた凸形状のレンズであって、有機ＥＬ素子３３（有機ＥＬ層ＯＥＬ）の中心位置がその光軸Ａ上に位置するように形成されている。
【００３６】
また、マイクロレンズ４０は、その下側曲面（出射面４０ａ）の頂点と感光層１６ａとの間の距離を像側焦点距離にして、有機ＥＬ素子３３から光軸Ａに沿って発光された光線の光軸Ａとの交点（像側焦点Ｆ）を感光層１６ａ上に位置するようになっている。これによって、マイクロレンズ４０から出射された光は、感光層１６ａに所望するサイズの露光スポットを形成できるようになっている。
【００３７】
そして、露光用発光部Ｈａにおいて、千鳥格子状に２次元に配列された１列目の各有機ＥＬ素子３３と、２列目の各有機ＥＬ素子３３とを、時間差をおいて発光制御することによって、感光ドラム１６の面に対してＸ方向の同一線上に連続した露光スポットを形成することができる。つまり、１列目の各有機ＥＬ素子３３と２列目の各有機ＥＬ素子３３から出射された光は、感光ドラム１６の軸方向（図１において紙面に直交する方向：主走査方向Ｘ）であって同一線上に並んだ露光スポットを感光層１６ａに露光する。
【００３８】
４個の露光用発光部Ｈａが形成された露光ヘッドＨは、案内レールＧＬに配設され、案内レールＧＬに沿って移動可能に配置される。そして、露光ヘッドＨの各露光用発光部Ｈａは、それぞれ別々に使用される。本実施形態では、図３において、最も左側の露光用発光部Ｈａから使用される。そして、最も左側の露光用発光部Ｈａに不具合が生じたとき（例えば有機ＥＬ素子３３の寿命がきて発光特性が落ちたとき）、次の隣接する露光用発光部Ｈａを使用するようになっている。つまり、露光ヘッドＨは、使用している露光用発光部Ｈａに不具合が生じる毎に、露光ヘッドＨを案内レールＧＬに沿ってＹ矢印方向に移動させ露光位置にセットして、右隣の新しい露光用発光部Ｈａに取り換えることができ、実施形態では、４回、新しい露光用発光部Ｈａと取り替えることができる。
【００３９】
そして、最後の露光用発光部Ｈａに不具合が生じたとき、初めて新たな露光ヘッドＨに取替え、以後同様な方法で新たな露光ヘッドＨを使用する。
次に、上記のように構成した本実施形態の効果を以下に記載する。
【００４０】
（１）本実施形態によれば、露光ヘッドＨの素子基板３０に複数（４個）の露光用発光部Ｈａを形成した。そして、使用に不都合な露光用発光部Ｈａが発生しても、露光ヘッドＨを案内レールＧＬに沿って移動させ、使用に不都合な露光用発光部Ｈａに替えて新たな露光用発光部Ｈａを使って像担持体（感光ドラム１６）の感光層を露光して潜像を形成させるようにした。その結果、電子写真方式プリンタ１０において、消耗品である露光ヘッドＨの交換時期を長くすることができ、メンテナンスのための負荷を軽減することができる。
【００４１】
（２）本実施形態によれば、露光ヘッドＨを案内レールＧＬに沿って移動させる構成なので、だれでも簡単に新たな露光用発光部Ｈａに替えることができる。
次に、上記のように構成した本実施形態の効果を以下に記載する。
【００４２】
尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、露光ヘッドＨには、４個の露光用発光部Ｈａを設けたが、２個、３個又は５以上設けて実施してもよい。
【００４３】
・上記実施形態では、露光用発光部Ｈａは、千鳥格子状に２次元に、すなわち、２列に有機ＥＬ素子３３を配列して形成したが、１列又は３列以上からなる有機ＥＬ素子３３を配列して露光用発光部Ｈａを形成して実施してもよい。
【００４４】
・上記実施形態では、画像形成装置としての電子写真方式プリンタをタンデム型カラープリンタ１０に具体化したが、露光装置２０が１つからなるモノクロプリンタに応用してもよい。
【００４５】
・上記実施形態では、発光素子を有機ＥＬ素子３３で具体化したが、ＬＥＤ等その他発光素子で具体化してもよい。
・上記実施形態では、透明基板を素子基板３０として具体化したが、これに限らず、例えばポリイミド等のプラスチック基板であってもよく、有機ＥＬ層ＯＥＬから発光された光を透過する透明基板であればよい。
【００４６】
・上記実施形態では、有機ＥＬ素子３３の発光を制御するＴＦＴ３２を画素３４毎に１個備える構成にした。これに限らず、有機ＥＬ素子３３の発光を制御するＴＦＴ３２を画素３４毎に２個以上備える構成にしてもよく、あるいはＴＦＴ３２を素子基板３０に備えない構成にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明を具体化した画像形成装置を示す概略側断面図。
【図２】同じく、露光ヘッドを示す概略正断面図。
【図３】同じく、露光ヘッドを示す概略平面面図。
【図４】同じく、画素を示す拡大断面図。
【符号の説明】
【００４８】
１０…画像形成装置としてのプリンタ、１５…転写媒体としての中間転写ベルト、１６…像担持体としての感光ドラム、１９…帯電手段としての帯電ローラ、２０…露光手段を構成する発光装置としての有機エレクロトルミネッセンスアレイ露光ヘッド、２１…現像手段としてのトナーカートリッジ、２２…転写手段を構成する一転写ローラ、２６…転写手段を構成する二次転写ローラ、３０…透明基板としての素子基板、３０ａ…発光素子形成面、３０ｂ…光取出し面、３３…発光素子としての有機エレクトロルミネッセンス素子
、４０…マイクロレンズ、ＯＥＬ…発光層としての有機エレクロトルミネッセンス層、Ｐａ…陰極、Ｐｃ…陽極、Ｔ…着色粒子としてのトナー、Ｈ…露光ヘッド、Ｈａ…露光用発光部、ＧＬ…案内手段としての案内レール。
【図１】
2006247853.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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