(57)【要約】本発明の画像形成装置は、光源から発せられた光線の進行方向を変換する変換手段を光源に設ける。これにより、光線が発せられる向きを考慮しなくても光源を配置する向きを決めることができる。また本発明の画像形成装置は、発光素子から発せられる光線の進行方向を上記光伝送手段が光線を伝送できる方向に変換して、感光ドラム上の照度を向上させる。本発明の画像形成装置は、発光素子の発光面積を大きくして、当該発光素子から発せられた光を集光して光速密度を高める。さらに本発明の画像形成装置は、発光素子に平面発光体を採用すると共に、光伝送手段と発光素子とを光学的に一体として形成する。
2004039595.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と、当該発光素子から発せられた光線を感光ドラム上で結像させる光伝送手段を備えた画像書込装置の光源において、
上記光線の進行方向を変換する変換手段を備え、
さらに、上記光伝送手段が、上記変換手段にて進行方向が変換された光線を感光ドラム上で結像させることを特徴とする画像書込装置の光源。
【請求項２】
上記発光素子が、基板の一方の面に当該一方の面に対して垂直に光を発するように形成され、
上記変換手段が上記発光素子上に形成された請求項１に記載の画像書込装置の光源。
【請求項３】
上記変換手段が基板の一方の面に形成され、
上記発光手段が、上記変換手段上に当該変換手段に対して光を発するように形成された請求項１に記載の画像書込装置。
【請求項４】
上記発光素子が、基板の一方の面に当該一方の面に対して垂直に光を発するように形成され、
上記変換手段が、上記基板上の他方の面に形成された請求項１に記載の画像書込装置の光源。
【請求項５】
上記変換手段が、上記光源を所定の方向に反射させるプリズムである請求項１に記載の画像書込装置の光源。
【請求項６】
上記変換手段が、上記光線を所定の方向へ導く導波路である請求項１に記載の画像書込装置の光源。
【請求項７】
上記所定の方向が、基板に対して平行な方向である請求項４又は６に記載の画像書込装置の光源。
【請求項８】
上記変換手段が、上記光線の進行方向を上記感光ドラムの法線方向に変換する請求項１に記載の画像書込装置の光源。
【請求項９】
上記画像書込装置が、複数の感光ドラムが直列に配列された請求項１に記載の画像書込装置の光源。
【請求項１０】
上記発光素子が、有機エレクトロルミネッセンスから構成される請求項１に記載の画像書込装置の光源。
【請求項１１】
発光素子と、当該発光素子から発せられた光線を感光ドラムへと伝送する光伝送手段とを備えた画像書込装置の光源において、
上記発光素子から発せられた光線に指向性を付与する指向性手段を備え、
さらに上記光伝送手段が、上記指向性手段にて指向性が付与された光線を感光ドラムへ伝送することを特徴とする画像書込装置の光源。
【請求項１２】
上記発光素子が、上記指向性手段と一体として形成された請求項１１に記載の画像書込装置の光源。
【請求項１３】
上記光伝送手段が、レンズであり、
上記指向性手段が、上記光線の進行方向を上記レンズの開口角の範囲内とする請求項１１に記載の画像書込装置の光源。
【請求項１４】
上記指向性手段が、導光内部と外部との屈折率の差に基づいて当該導光内部において上記光線を反射させて指向性を付与する請求項１３に記載の画像書込装置の光源。
【請求項１５】
上記導光が、メサ構造である請求項１４に記載の画像書込装置の光源。
【請求項１６】
上記発光素子が、上記メサ構造の上底面に面に配置され、
上記メサ構造の下底面が、透明基板の一方の面に配置され、
上記光伝送手段が、上記透明基板の他方の面と上記感光ドラムとの間に配置された請求項１５に記載の画像書込装置の光源。
【請求項１７】
上記指向性手段が、導光内部と外部との屈折率の差に基づいて、当該導光内部から外部に出射する際に上記光線に指向性を付与する請求項１３に記載の画像書込装置の光源。
【請求項１８】
上記導光が、透明基板の一方の面に複数の突起が設けられたビーズシートであり、
上記発光素子が、上記ビーズシートの他方の面に配置され、
上記光伝送手段が、ビーズシートの一方の面と上記感光ドラムとの間に配置された請求項１７に記載の画像書込装置。
【請求項１９】
上記導光が、マイクロレンズであり、
上記発光素子が、透明基板の一方の面に配置され、
上記マイクロレンズが、上記透明基板の他方の面と上記光伝送手段との間に配置され、
上記光伝送手段が、上記マイクロレンズと上記感光ドラムとの間に配置された請求項１７に記載の画像書込装置の光源。
【請求項２０】
上記発光素子が有機エレクトロルミネッセンスから構成される請求項１１に記載の画像書込装置の光源。
【請求項２１】
発光素子と、当該発光素子から発せられた光線を感光ドラムに伝送して潜像を形成する光伝送手段とを備えた画像書込装置の光源において、
発光面積が上記潜像の画素より大きい発光素子と、
上記発光素子から発せられた光を集光して、上記感光ドラム上での当該光の断面を上記潜像の画素と同じ面積にする集光手段とを備えたことを特徴とする画像書込装置の光源。
【請求項２２】
上記発光素子が、上記集光手段と一体として形成された請求項２１に記載の画像書込装置の光源。
【請求項２３】
上記集光手段が、導波路と外部との屈折率の差に基づいて上記光線を当該導波路内にて反射させて集光させる請求項２１に記載の画像書込装置の光源。
【請求項２４】
上記発光素子が、上記導波路の一方の面に配置され、
上記導波路の他方の面が、上記透明基板の一方の面に配置され、
上記光伝送手段が、上記導波路と感光ドラムとの間に配置された請求項２３に記載の画像書込装置の光源。
【請求項２５】
上記発光素子が、上記透明基板の一方の面に配置され、
上記導波路が、上記透明基板の他方の面に配置され、
上記光伝送手段が、上記導波路と感光ドラムとの間に配置された請求項２３に記載の画像書込装置の光源。
【請求項２６】
上記集光手段が、導光内部と外部との屈折率の差に基づいて導光内部から外部へと出射する際に上記光線を屈折させて集光させる請求項２１に記載の画像書込装置の光源。
【請求項２７】
上記集光手段が、シリンドリカルレンズまたはマイクロレンズである請求項２６に記載の画像書込装置の光源。
【請求項２８】
上記発光素子が、透明基板の一方の面に配置され、
上記光伝送手段が、上記透明基板の他方の面と上記集光手段との間に配置され、
上記集光手段が、上記光伝送手段と上記感光ドラムとの間に配置された請求項２６に記載の画像書込装置の光源。
【請求項２９】
上記発光素子が、透明基板の一方の面に配置され、
上記集光手段が、上記透明基板の他方の面と上記光伝送手段との間に配置され、
上記光伝送手段が、上記集光手段と上記感光ドラムとの間に配置された請求項２６に記載の画像書込装置の光源。
【請求項３０】
上記発光素子が有機エレクトロルミネッセンスから構成される請求項２１に記載の画像書込装置の光源。
【請求項３１】
上記発光素子の副走査方向の長さが、上記画素の副走査方向より長い請求項２１に記載の画像書込装置の光源。
【請求項３２】
発光素子と、当該発光素子から発せられた光線を感光ドラム上で結像させる光伝送手段とを備えた画像書込装置の光源において、
上記発光素子が平面発光体により構成されると共に、
上記光伝送手段と上記発光素子とを一体として形成したことを特徴とする画像書込装置の光源。
【請求項３３】
上記平面発光体は、有機エレクトロルミネッセンスである請求項３２に記載の画像書込装置の光源。
【請求項３４】
上記光伝送手段は、複数の単体レンズより構成されるファイバーレンズアレイである請求項３３に記載の光源。
【請求項３５】
１つの上記発光素子に１つの上記単体レンズを対応させた請求項３４に記載の光源。
【請求項３６】
１つの上記発光素子に複数の上記単体レンズを対応させた請求項３４に記載の光源。
【請求項３７】
上記発光素子と光伝送手段との間に上記発光素子から発せられた各光線の進行方向を所定の方向に揃える指向性手段を設け、さらに上記光伝送手段、上記指向性手段、上記発光素子を一体として形成した請求項３３に記載の光源。
【請求項３８】
上記指向性手段は、メサ構造を有すると共に、当該メサ構造の上底部に上記発光素子を配した請求項３７に記載の光源。
【請求項３９】
上記指向性手段が、当該指向性手段に入射した上記光線を１または複数回当該指向性手段内で反射させる導波路である請求項３７に記載の光源。
【請求項４０】
発光素子と、当該発光素子から発せられた光線を感光ドラム上で結像させる光伝送手段とを備えた画像書込装置の光源の製造方法において、
上記光伝送手段上に直接透明電極を形成するステップと、
上記透明電極上に平面発光体で構成される発光層を形成するステップと、
上記発光層上に金属電極層を形成するステップと、
を具備することを特徴とする光源の製造方法。
【請求項４１】
上記透明電極は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）電極である請求項４０に記載の光源の製造方法。
【請求項４２】
発光素子と、当該発光素子から発せられた光線を感光ドラム上で結像させる光伝送手段とを備えた画像書込装置の光源の製造方法において、
上記光伝送手段上に上記発光素子から発せられた各光線の進行方向を所定の方向に揃える指向性手段を直接形成するステップと、
上記指向性手段上に透明電極を形成するステップと、
上記透明電極上に平面発光体で構成される発光層を形成するステップと、
上記発光層上に金属電極層を形成するステップと、
を具備することを特徴とする光源の製造方法。
【請求項４３】
上記指向性手段及び透明電極を形成するステップは、
上記光伝送手段上に、上記光線に指向性を付与する指向性付与層を直接形成するステップと、
上記指向性付与層の上面に透明電極層を形成するステップと、
上記指向性付与層及び透明電極層の２層を同時にパターニング処理して上記指向性手段及び透明電極を形成するステップと、
を具備する請求項４２に記載の光源の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、画像書込装置の光源及び、当該光源の製造方法に関する。
【背景技術】  カラーレーザプリンタ（以下、単にプリンタという）１００においては、高速印刷が可能であるという観点から、図１に示すＹ（イエロー）Ｍ（マゼンダ）Ｃ（シアン）Ｂ（ブラック）４色の可視像を並行して印刷できるタンデム方式と呼ばれる印刷方式を採用したものがある。タンデム方式を採用したプリンタ１００は、上記４色の可視像を並行して形成するため、図２に示す除電器１０５、感光ドラム１０６、帯電器１０７、光源２００、現像器１０８等から構成される書込機構１１０がプリンタ１００に４つづつ備えられている。
図１に示すトレイ１０１に差し込まれた用紙１２０は、搬送用ローラ１０２にて、プリンタ１００内部の搬送路１０３に送り込まれる。用紙１２０の搬送に同期して、各色の感光ドラム１０６に上記光源２００から発せられる書込光によって潜像が形成され、さらに現像機１０８によって可視像が形成される。
用紙１２０は、搬送路１０３内において各感光ドラム１０６に形成された可視像が転写されて、さらに定着器１０９にて可視像を定着されてプリンタ１００から出力される。
上記光源２００は、図３に示すように主走査方向に多数のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等からなる発光素子８が形成された主走査方向に長い基板６０１を備える。発光素子８は、基板６０１に対して垂直方向に光線Ａを発する。図３に示すように当該光線Ａは、ロッドレンズや、ファーバーレンズ等の光源２００を構成する光伝送手段３１０を通過して、感光ドラム１０６上で結像して潜像を形成する。
感光ドラム１０６に鮮明な潜像を形成し易いように、光伝送手段３１０の開口角を小さくして、焦点深度が深く保たれている。
【発明の開示】
このように光線Ａが感光ドラム１０６の方へと出射するように、基板６０１は、図３に示すように短辺を副走査方向（感光ドラム１０６の軸と垂直）と平行とし、さらに発光素子８が形成された面を感光ドラム１０６と対面するように配置されている。
光源２００が、潜像を形成するために必要な発光強度を出力するには、ある程度の大きさが発光素子８に必要とされる。また、基板６０１は、発光素子８を発光させるためのドライバ等の部品を配置する必要がある。これらの理由により、基板６０１の短辺は、ある程度の長さが必要となる。
しかし上述のように、基板６０１の短辺を副走査方向と平行とし、発光素子８が形成された面を感光ドラム１０６と対面するように配置すると、基板６０１の短辺が長いと、それだけ各色の書込機構１１０の副走査方向が長くなってしまう。
タンデム方式を採用したプリンタ１００においては、４色の書込機構１１０が副走査方向に直列に配置されるため、書込機構１１０の副走査方向の長さが少しでも長くなると、プリンタ１００全体がかなり大きくなってしまう。
また、近年レーザプリンタに高解像度の画像を印刷する機能が求められている。高解像度の画像を印刷するためには、当然副走査方向の解像度も高くする必要がある。このため、副走査方向の単位長さあたりの走査回数が増加し、結果として印刷時間が長くなる。短時間で高解像度の画像の印刷を行うには、１副走査ライン当たりの露光時間を短くすればよいが、そうすると潜像を形成するために必要な露光量が感光ドラム１０６上で得られなくなる。
また、電子写真方式のプリンタで高解像度の画像を印刷するためには、副走査方向の間隔を狭くして発光素子８を多数配置しなければならない。狭い間隔で発光素子８を配置するためには、発光素子８自体の大きさを小さくすることが必須となる。仮に、発光素子８を小さくすると、１つ１つの発光素子８の輝度が低下して、感光ドラム１０６上の照度が下がる。
そこで、印刷速度を落とさず、且つ発光素子８の大きさを変えなくても感光ドラム１０６上の露光量を上げる方法として、光伝送手段３１０を構成するレンズの開口角を大きくして、光の伝送効率を向上させる方法がある。しかし、開口角を大きくすると、焦点深度が浅くなり、感光ドラム１０６に鮮明な潜像を形成することが難くなる。また、他の方法として、発光素子８に大きな電界を掛けて発光素子８の輝度を高くする方法があるが、発光素子８に大きな電界を掛けると、当然発光素子８の発光寿命が縮まるだけでなく、消費電力も増加する。
そこで、本発明は、プリンタの小型化を妨げず、高解像度の潜像を形成でき、且つ発光寿命の長い画像書込装置の光源及び当該光源の製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、発光素子から発せられる光線の進行方向を変換して、発光素子を備える基板の配置される向きに関係なく、感光ドラムに対して法線方向に光線を照射することができる画像書込装置の光源を提案する。
光線の進行方向を変換するために、本発明の画像書込装置の光源は、光線の進行方向を変換する変換手段を備える。この変換手段は、プリズムであっても、光線を１または複数回内部で反射させて、光線の進行方向を変換させる導波路であってもよい。
この変換手段を備えることで、従来のように感光ドラムに光線を照射するために、基板の短辺を副走査方向と平行とし、光が発せられる発光面を感光ドラムと対面するように基板を配置しなければならないという制限がなくなる。したがって、基板の短辺に対して、基板の発光面から封止ガラスの天頂部までの長さが短い（基板の高さが低い）場合、基板の高さ方向を副走査方向と平行とし、基板の長辺方向と高さ方向で形成される面を感光ドラムと対面させるように配置すると、副走査方向の短い光源を実現することができる。よって、副走査方向が短くなる向きに光源を配置することで、光源がプリンタの小型化の妨げにならない。
また、開口角を大きくせずに光の伝送効率を向上させるために、本発明の画像書込装置の光源に発光素子から発せられた光線に指向性を付与する指向性付与手段を備える。この指向性付与手段は、光線に指向性を付与してより多くの光線を光伝送手段内に導く。光伝送手段は、複数の単体レンズより構成されるファイバーレンズアレイである。なお、１つの発光素子から発せられた光が１つの単体レンズを通過するように、１つの発光素子に１つの単体レンズを対応させた構成としてもよい。
これにより、開口角が大きい光伝送手段を用いなくても、上記発光素子から発せられた光線のうち光伝送手段を通って感光ドラムに到達する光線が多くなるので、発光素子と感光ドラム間における光の伝送効率が向上する。
また、発光素子と感光ドラムの間に光を集光する集光手段を備えると、光線が集光手段を通って感光ドラムに伝送されることで、断面積が大きい光でも感光ドラムを照射する時は、断面積が小さくなる。よって、発光面積の大きな発光素子を用いて小さい画素で潜像を感光ドラムに形成することができる。
電子写真方式で高解像度の画像を印刷するためには、一定区間内に主走査方向に多数の発光素子を配置しなければならないので、発光素子の主走査方向の長さについては制限がある。しかし、副走査方向の長さについては制限がない。よって、副走査方向に長い発光素子から発せられる光を集光手段で集光すると、高い光束密度の光が得られる。よって、副走査方向に長い発光素子から発せられた光を集光手段で集光して感光ドラムに照射すると、潜像を形成するために必要とされる露光量が得られる。
したがって、上記のように潜像を形成するのに必要とされる露光量を得るために、光伝送手段の開口角を大きくしなくてもよいので、焦点深度を深く保った状態で、潜像の形成に必要とされる露光量を得られる。
光伝送手段上に直接、平面発光の発光素子を形成すると、発光素子より発せられる光線は、屈折率が低く指向性のない層を通過することなく直接光伝送手段に伝送させる。よって、光線はほとんど全反射することなく感光ドラムに到達するので、十分な強度を保ったまま感光ドラムに到達する。したがって、発光素子の輝度を高くするために発光素子に高い電界を掛ける必要が無いので、発光寿命を縮めることなく、高解像度の潜像の形成が可能となる。また、潜像の形成のために、光伝送手段の開口角を大きくする必要もないので、焦点深度を深く保つこともできる。
又、１つの上記発光素子に複数の上記単体レンズを対応させた構成としてもよい。この構成では、単体レンズの径が発光素子より小さいため、発光素子と単体レンズの位置関係を考慮せずに発光素子を形成できるので、製造が容易になる。
又更に、画像書込装置の光源は、発光素子と光伝送手段との間に指向性手段を設け、さらに光伝送手段、指向性手段、発光素子を光学的に一体として形成した構成であってもよい。光伝送手段と発光素子とに一体として形成される指向性手段は、メサ構造を有すると共に、当該メサ構造の上底部に発光素子を配した構成とすることで、伝送効率を高めることが可能となる。
なお、指向性手段は、光線を１または複数回反射させることで光線に指向性を与える導波であってもよい。
光伝送手段上に直接、平面発光の発光素子を形成した光源は、以下の方法によって製造できる。光伝送手段上に直接透明電極素子を形成し、透明電極素子上に平面発光体で構成される発光層素子を形成し、さらに発光素子上に金属電極層を形成する。
又、光伝送手段と発光素子に一体として指向性手段を設ける場合には、光伝送手段上に指向性手段を直接形成し、指向性手段上に透明電極素子を形成し、透明電極素子上に平面発光体で構成される発光素子を形成し、発光素子上に金属電極素子を形成すればよい。
【図面の簡単な説明】  図１は、プリンタの概略図である。
図２は、光源部分の拡大図である。
図３は、光源の概略図である。
図４は、プリズムを変換手段として用いた光源と感光ドラムの断面図
図５は、発光素子の製造過程を示した図
図６は、光伝送手段の外観図
図７は、画像書込装置の光源と感光ドラムの概略図
図８は、導波路の形状を示した図
図９は、導波路が変換手段として用いられた光源と感光ドラムの断面図
図１０は、導波路が変換手段として用いられた光源の断面図
図１１は、プリズムが変換手段として用いられた光源の断面図
図１２は、プリズムが変換手段として用いられた光源の断面図
図１３は、導波路が変換手段として用いられた光源と感光ドラムの断面図
図１４は、プリズムが変換手段として用いられた光源の断面図
図１５は、導波路が変換手段として用いられた光源の断面図
図１６は、本発明の画像書込装置の光源と感光ドラムの概略図
図１７は、小突起が形成された透明基板の概略図
図１８は、発光素子から発せられた光線の軌跡を示す図
図１９は、発光素子の製造工程を示す図
図２０は、異方性エッチングを用いた小突起の製造工程を示す図
図２１は、ビーズシートと光伝送手段の全体図
図２２は、ビーズシート上に発光素子を形成する製造工程を示す図
図２３は、発光素子から発せられた光線の軌跡を示す図
図２４は、指向性手段としてマイクロレンズアレイが用いられた画像書込装置の光源を示す図
図２５は、導波路が集光手段として用いられた画像書込装置の光源と感光ドラムの概略図
図２６は、発光素子から発せられた光線の軌跡を示す図
図２７は、発光素子から発せられた光線の軌跡を示す図
図２８は、エッチングを用いた導波路の製造工程を示す図
図２９は、集光手段として、シリンドリカルレンズが用いられた画像書込装置の光源と感光ドラムの概略図
図３０は、集光手段として、マイクロレンズが用いられた画像書込装置の光源と感光ドラムの概略図
図３１は、発光素子から発せられた光線を金属電極層側に出射する場合の発光素子付近の拡大図
図３２は、発光素子から発せられた光線を金属電極層側に出射する場合の光源を示す図
図３３は、本発明の実施の形態１１に係る光源の概略図
図３４は、発光素子の概略構成図
図３５は、本発明の実施の形態１２に係る光源の概略図
図３６は、メサ構造の説明図
図３７は、実施の形態１３に係る光源形成手順を示す図
発明の実施をするための最良の形態
（実施の形態１）
本発明の画像書込装置の光源２００は、従来と同様に、図１に示すようなカラーレーザプリンタ（以下、単にプリンタという）１００の光源に用いられる。
本実施の形態における光源２００は、図４に示すように主走査方向に長い透明基板３０１と光伝送手段３１０とから構成されている。上記透明基板３０１の一方には次に示すような方法で複数の発光素子８からなる列が透明基板３０１の長辺方向に形成される。
まず、図５（Ａ）に示すように透明基板３０１の所定の面の全面にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等の透明電極層２が塗布される。次に透明電極層２のうち陽極となる透明電極素子１を形成する部分が遮光層３でマスクされ、当該透明電極層２に対して露光、現像、エッチング等のフォトリソ処理が行われる。フォトリソ処理により、図５（Ｂ）に示すようにマスクされていない部分が透明基板３０１から取り除かれて、マスクされていた部分が透明電極素子１となる。透明基板３０１の長辺方向に所定の間隔で複数の部分にマスク３をすると、透明電極素子１の列が長辺方向に形成される。
続いて、図５（Ｃ）に示すように透明電極素子１が形成された透明基板３０１の上面全面に有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）が塗布されて有機ＥＬ層４が形成され、有機ＥＬ層４の上面に共通電極として金属電極層５となる金属が塗布される。この金属電極層５と上記透明電極素子１に挟まれた部分の有機ＥＬ層４が発光素子８となる。
なお、上記有機ＥＬ層４を物理的な衝撃や、湿気から保護するために封止処理が行われる。この封止処理とは、図５（Ｄ）に示すように、上記封止処理部３０４にガラスフィラーを含んだエポキシ樹脂等の接着性のある樹脂６を塗布して、金属電極層５と樹脂６とを封止ガラス７で覆う処理である。以上のように形成された発光素子８は、透明基板３０１に対して垂直方向に光線Ａを発し、図５（Ｄ）に示すように透明電極素子１を通って、透明基板３０１から出射する。
上記透明基板３０１は、図４に示すように透明基板３０１の長辺方向Ｌと、高さ方向Ｈとで形成される面Ｇが感光ドラム１０６と対面して配置されている。
さらに、上記透明基板３０１の発光素子８が形成された面と反対側の面（以下、発光面３０１ａという。）の発光素子の列に対面する位置には、主走査方向に長いプリズム４０１が配置されている。そのため、発光素子８から発せられた光線Ａは、上記透明電極素子１と透明基板３０１を通過して、上記発光面３０１ａからプリズム４０１に入射する。
図４に示すように、ここでは直角プリズムの直角を形成する１面が透明基板３０１に配置され、この一面から入射した光線Ａが、斜面４０１ａで方向を変えて上記直角を成す他の面から出射する。これによって光線Ａの進行方向は、透明基板３０１と平行な向き（感光ドラム１０６の法線方向）に変わる。
上記プリズム４０１と上記感光ドラム１０６の間に、プリズム４０１から出射した光線Ａを感光ドラム１０６上で結像させて潜像を形成する光伝送手段３１０が配置されている。本実施の形態においては、光伝送手段３１０は透明基板３０１にて支持されている。
上記光伝送手段３１０は、ファイバーレンズ３１３、ロッドレンズ、マイクロレンズ等の光学系を複数束ねたレンズアレイを備える。このレンズアレイに使用される光学系は、イメージ伝送系のレンズであっても、光量伝送系のレンズであってもよい。
図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示すように、ファイバーレンズアレイは、主走査方向に長い２つの基枠３１１と、２つの基枠３１１間に所定の間隔で設けられた光吸収層３１２とで囲われた空間内に各ファイバーレンズ３１３の軸が感光ドラム１０６の法線方向に向けて配置されている。ファイバーレンズアレイが配置された空間の隙間は、不透明な樹脂で充填されている。
上記光吸収層３１２はファイバーレンズ３１３間のクロストークを防ぐためのものである。クロストークを防ぐために、光吸収層３１２を２つの基枠３１１間に設けることに代えて、図６（Ｃ）に示すように光吸収層３１２となる不透明の樹脂等を各ファイバーレンズ３１３の外周に塗布してもよい。また、上記基枠３１１間に設けられた光吸収層３１２とファイバーレンズ３１３の外周に塗布する光吸収層３１２とを併用してクロストークを防いでもよい。
上記プリズム４０１にて進行方向が変換された光線Ａは、上記光伝送手段３１０を通って、上記感光ドラム１０６を照射して潜像を形成する。
以上のように、光線Ａの進行方向を変換する変換手段としてプリズム４０１を光源２００に備えることで、従来のように透明基板３０１の発光面３０１ａを感光ドラム１０６と対面させなくても、発光素子８から発せられた光線Ａは、感光ドラム１０６を照射することができる。
図７（Ａ）は、透明基板３０１の短辺ｓに比べて、発光面３０１ａから封止ガラス７の天頂部７ａまでの長さｈが短い場合に、従来のように透明基板３０１の短辺ｓを副走査方向に平行とし、透明基板３０１の発光面３０１ａを感光ドラム１０６と対面するように配置した場合の書込機構１１０の断面を示している。また図７（Ｂ）は、透明基板３０１の長辺方向Ｌと高さ方向Ｈとで形成される面Ｇを図４のように感光ドラム１０６と対面するように配置した書込機構１１０の断面を示している。図７（Ｂ）に示すように、面Ｇを感光ドラム１０６と対面するように配置することで、光源２００の副走査方向が短くなるので、副走査方向の短い書込機構１１０を実現することができる。
光源２００の副走査方向が短くなることで、図２に示す書込機構１１０の副走査方向が短くなり、各々の感光ドラムピッチが狭くなることでプリンタ１００全体を小型できる。
また、上記では図４に示すように、変換手段となるプリズム４０１は、光線Ａの進行方向を９０度変換しているが、進行方向を変換する角度は、プリズムの斜面４０１ａの角度を調整することで自由に変えることができる。
したがって、プリンタ１００の全体の小型化や、プリンタの製造し易さ等を光線Ａが発せられる向きに優先してプリンタ１００内部の部品のレイアウトを設計することができる。
なお、上記では変換手段としてプリズム４０１が用いられている場面について説明したが、変換手段は、発光素子８から発せられる光線Ａの進行方向を変換することができる物体であれば、形状、材質等は限定されるものではない。
（実施の形態２）
上記変換手段としてプリズム４０１以外に、透明で、屈折率が空気及び上記透明基板３０１よりも高い物質でできた図８に示すような導波路４０２が考えられる。図８（Ａ）に示すように導波路４０２に入射した光線Ａが出射する出射面４０８と対向する対向面４０７には金属等の透過性の無い物質でできた反射材４０４が積層されている。
この導波路４０２は、図９に示すように発光面３０１ａの透明電極素子１と対面するそれぞれの位置に、上面４０５を発光面３０１ａに接して配置される。
実施の形態１に記載のように発光素子８は、図９の下側（導波路４０２側）に光線Ａを発する。したがって、発光素子８から発せられた光線Ａは、透明電極素子１、透明基板３０１を通って、上記導波路４０２の上面４０５から導波路４０２に入射する。尚、透明基板３０１を光線Ａが通過する際にクロストークが発生する可能性をできるだけ低くするために、透明基板３０１は薄い基板であることが望ましい。
上述のように対向面４０７には反射材４０４が積層されており、導波路４０２の屈折率が、空気及び透明基板３０１よりも高いために、上面４０５より導波路４０２に入射した光線Ａは、導波路４０２内で全反射を繰り返して出射面４０８から出射する。
したがって、導波路４０２を通過することで光線Ａの進行方向が図９の下向きから左向き、即ち９０度変換される。
なお実施の形態１と同様に導波路４０２の出射面４０８から出射した光線Ａは、上記光伝送手段３１０を通過して、上記感光ドラム１０６を照射して、潜像を形成する。
また、上記では図９に示すように導波路４０２を用いて光線の進行方向を９０度変換する場合について説明しているが、導波路４０２の長手方向を図１０に示すように光線Ａを出射させたい方向にすることで、光線Ａの進行方向を自由に変換することができる。
さらに、以上のような導波路４０２を変換手段として用いる場合、発光素子８の発光面積がどのような大きさであっても、出射面４０８から出射する光の断面積は、出射面４０８と同じ大きさとなる。したがって、発光面積の大きい発光素子８を透明基板３０１上に形成することで、上記射出射面４０８から出射する光の光束密度が高くなる。
よって変換手段として導波路４０２を用いることで、光源２００は、副走査方向が短くなると共に、光束密度の高い光を出力することもできる。なお、導波路４０２の形状は図８（Ａ）に示す直方体でなくても、図８（Ｂ）、図８（Ｃ）に示すような五角柱、六角柱等の多角柱であってもよい。
（実施の形態３）
実施の形態１、２においては、透明基板３０１の発光面３０１ａにプリズム４０１、または導波路４０２を配置した場合について説明したが、図１１から図１３に示すように発光素子８が形成された面と同一の面にプリズム４０１又は導波路４０２を配置してもよい。
即ち、封止ガラス７の上にプリズム４０１を配置し、発光素子８から発せられる光線Ａを実施の形態１、２の場合と反対側に発して、光線Ａを封止ガラス７を介してプリズム４０１に入射させるようにする。
しかし実施の形態１のように光源２００を形成すると、発光素子８の上側には不透明な金属電極層５が形成されるので、光線Ａを封止ガラス７側に出射することが不可能である。有機ＥＬの発光効率を向上させるためには、陰極には、陽極となる透明電極素子１よりも仕事関数の低い物質を用いなければならないため、陰極には不透明な金属電極層５が用いられている。
そこで、光線Ａを封止ガラス７側から出射させるために上記金属電極層５を光が透過できる程度の厚さ（約１００Å）にする。そして薄い金属電極層５に均一に電流が流れるように、金属電極層５の上に透明な材質の電極層５ａを形成しておく。
これによって光線Ａは図１１の上向きに出射することができるが、下向きにも出射することができるので、下向きの出射することを防ぐために透明基板３０１と透明電極素子１との間に反射板３０９を設ける。
また、実施の形態１と同じように有機ＥＬ層４を物理的な衝撃や湿気から保護するために樹脂６と封止ガラス７で、有機ＥＬ層４、金属電極層５、電極層５ａを覆うようにする。
このように金属電極層５を薄くすることで、発光素子８から発せられた光線Ａが封止ガラス７から出射し、封止ガラス７上に配置されたプリズム４０１に入射する。
プリズム４０１に入射した光線Ａは、実施の形態１と同様に、斜面４０１ａで反射し、進行方向を変換して、プリズム４０１から出射する。
以上のように、プリズム４０１と発光素子８が透明基板の同一面に配置された場合、光伝送手段も発光素子８が形成された面と同一面に配置される。このように発光素子８が形成された面と同一面にプリズム４０１と光伝送手段３１０を配置するとことで、透明基板３０１の発光素子８が形成された面と反対面には、何も形成されないために、光源２００の取り扱いが便利となる。
なお、上記のように封止ガラス７上にプリズム４０１を配置せずに、図１２、図１３に示すように電極層５ａと樹脂６の上にプリズム４０１、又は導波路４０２を配置してもよい。この場合プリズム４０１又は導波路４０２が封止ガラス７としての役目も果たすこととなる。
（実施の形態４）
図１４、１５に示すように、プリズム４０１又は導波路４０２を透明基板３０１と発光素子８との間に配置してもよい。
図１４に示すように、透明基板３０１にプリズム４０１を配置する場合、透明基板３０１上にプリズム４０１を支持するための屈折率がプリズム４０１より低い材料、または不透明な材料からなる三角柱の支持台５０２を配置する。プリズムの斜面４０１ａを支持台５０２の斜面側にして、支持台５０２にプリズム４０１を配置する。
そして実施の形態１で透明基板３０１上に発光素子８を形成した方法で、プリズム４０１上に発光素子８を形成する。さらに透明基板３０１のプリズム４０１が配置された面に光伝送手段３１０を配置する。
図１４に示すように、発光素子８から発せられた光線Ａは、透明電極素子１を通ってプリズム４０１に入射し、斜面４０１ａにて反射して進行方向を変換する。反射した光線Ａは、光伝送手段３１０を通って感光ドラム１０６に潜像を形成する。
また、図１５に示すようにプリズム４０１に変えて、透明基板３０１と発光素子８との間に下面４０３を透明基板３０１側にして導波路４０２を配置してもよい。この場合、下面４０３から光線Ａが出射しないように、下面４０３に反射材４０４を積層する。
導波路４０２上には、プリズム４０１を配置した場合と同様に発光素子８が形成される。発光素子８から発せられた光線Ａは、実施の形態２のように導波路４０２内で反射を繰り返して出射面４０８から出射する。出射した光線Ａは、光伝送手段３１０を通って、感光ドラム１０６に潜像を形成する。
図１５に示すように、発光素子８から出射した光線Ａは、透明基板３０１を通らずに導波路４０２に入射する。そのため、画像書込装置に図１５に示す構成を採れば、図９に示す構成を採った場合に生じる透明基板３０１内でのクロストークが発生しないという利点が生じる。
（実施の形態５）
本実施の形態の光源２００は、図１６に示すように主走査方向に長い透明基板３０１と光伝送手段３１０を備えている。透明基板３０１と光伝送手段３１０は、それぞれプリンタ１００の筐体に支持されているか、透明基板３０１又は光伝送手段３１０の一方が筐体に支持され、透明基板３０１と光伝送手段３１０が図示しないスペーサ等で連結されることでプリンタ１００に固定されている。
透明基板３０１上には、図１７に示すように四角錘台形等のメサ構造をした小突起２０２ｄが所定の間隔で主走査方向に多数配置され、透明基板３０１と小突起２０２ｄとが一体となっている。例えば、光源２００が２４００ｄｐｉの画像を印刷することができる場合、小突起２０２ｄの間隔は、約１０μｍになる。
上記各小突起２０２ｄは、基板となる透明基板３０１に下記に示すエッチング処理で形成してもよいし、あるいは合成樹脂等を型押しで成型すること、あるいは、インジェクション成型で透明基板３０１と一体に成型することでもよい。
小突起２０２ｄの形状は、四角錐台形でなくても、図１８に示すように小突起２０２ｄの側面２０２ｃと透明基板３０１のなす角Ｇ、Ｈが鋭角となる形状であれば、円錐台形や、三角錐台形、五角錐台形等の多角錐台形であってもよい。また、小突起２０２ｄの材質は、透明で、且つ屈折率が当該光源２００の発光素子８となる材質と同じであることが好ましい。なお、本実施の形態では発光素子８に屈折率が１．７程度の有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を用いた場合について説明するので、本実施の形態においては小突起２０２ｄに用いる材質の屈折率は１．７程度であることが好ましい。
各小突起２０２ｄの上底面２０２ａには、次に示す方法で図１９（Ｃ）に示す発光素子８が形成される。
まず上記の小突起２０２ｄが配置された透明基板３０１の上面全面に、図１９（Ａ）に示すように透明電極層２が塗布される。次に、透明電極層２のうち各小突起２０２ｄの上底面２０２ａの中央部の上部となる位置が遮光膜３でマスクされ、当該透明電極層２に対して露光、現像、エッチング等のフォトリソ処理が行われる。フォトリソ処理により、図１９（Ｂ）に示すようにマスクされていない部分の透明電極層２が取り除かれて、マスクされていた部分が透明電極素子１となる。
続いて、図１９（Ｃ）に示すように透明電極素子１が形成された透明基板３０１の上面全面に有機ＥＬ層４が塗布され、該有機ＥＬ層４の上面に共通電極として金属電極層５が塗布される。この金属電極層５と上記透明電極素子１に挟まれた部分の有機ＥＬ層４が発光素子８となる。
上記有機ＥＬ層４を物理的な衝撃や、湿気から保護するために、図１９（Ｄ）に示すように、上記封止処理部３０４には、樹脂６が塗布され、上記透明電極素子１、有機ＥＬ層４、金属電極層５が形成された透明基板３０１の裏面を封止ガラス７で覆う。なお、金属電極層５と樹脂６と封止ガラス７で囲まれた空間部９は、真空であっても、窒素が充填されていてもよい。
以上のような構成において、光源２００の透明電極素子１と金属電極層５の間に所定の電圧を印加すると発光素子８が発光する。このように発光素子８から発せられた光線Ａ、Ｂ、Ｃは、図１８に示すように上記透明電極素子１を通って小突起２０２ｄの上底面２０２ａから小突起２０２ｄに入射する。
小突起２０２ｄに入射する光線Ａ、Ｂ、Ｃのうち、上底面２０２ａに対する入射角θ１が小さい光線Ａ、即ち進行方向がファイバーレンズ３１３の軸方向と同じ、又は近い光線Ａは、小突起２０２ｄ内で反射せずに小突起２０２ｄの下底部２０２ｂから透明基板３０１へと出射する。一方、入射角θ１の大きな光線Ｂ、Ｃは、上底面２０２ａから入射すると、小突起２０２ｄの側部２０２ｃに到達する。
上述のように小突起２０２ｄの屈折率は１．７と空間部９を形成する真空或は窒素より大きく、また図１８に示すように、∠Ｇと∠Ｈが鋭角であるために、入射角θ１が大きい光線Ｂ、Ｃの小突起２０２ｄの側部２０２ｃに対する入射角θ２が大きくなる。そのため、光線Ｂ、Ｃのような入射角θ１が大き光線は、側部２０２ｃで全反射する確立が高い。光線Ｂ、Ｃは、全反射することで、ファイバーレンズ３０３の軸方向に近い方向の指向性が付与されて、下底部２０２ｂから透明基板３０１に出射する。
したがって、入射角θ１が大きい光線は、小突起２０２ｄを通過すると、進行方向がファイバーレンズ３１３の軸方向と同じような向きとなる。即ち、小突起２０２ｄを通過することで、ファイバーレンズ３０３の開口角の範囲に収まる光線が増える。
図１６に示すように上記透明基板３０１は、小突起２０２ｄが配置された面の反対側の面（表面）が、光伝送手段３１０を挟んで感光ドラム１０６と対向した位置に配置される。したがって、上記のように小突起２０２ｄの下底部２０２ｂから出射した光線は、透明基板３０１を通って上記光伝送手段３１０へと進む。
光伝送手段３１０へと到達した多数の光線の進行方向は、上記のように光伝送手段３１０を構成する各ファイバーレンズ３０３の軸方向と同じような向きとなっているので、ファイバーレンズ３０３の開口角が小さくても、各光線が光伝送手段３１０内に導かれて、当該光伝送手段３１０を通って感光ドラム１０６を照射する。
小突起２０２ｄのある透明基板３０１に発光素子８を形成した場合、小突起２０２ｄのない透明基板３０１に発光素子８を形成した場合に比べて、上記発光素子８と感光ドラム１０６間における光の伝送効率が約４倍良い。
また上記小突起２０２ｄのような指向性手段を用いることで、光の伝送効率の向上のためにファイバーレンズ３０３の開口角を大きくする必要はないので、光伝送手段３１０の焦点深度は深いままである。よって、感光ドラム１０６に鮮明な潜像が形成されや易い状態となる。
ところで、上記で述べたエッチング処理は、例えば上記メサ構造を形成するためのドライエッチング等のことである。
このドライエッチングで小突起２０２ｄを形成する場合、まず図２０（Ａ）に示すように透明基板３０１の全面に指向性付与層８０１となる物質を塗布、または蒸着等によって形成する。この指向性付与層８０１の材料は、小突起２０２ｄと同じである。次に、上記指向性付与層８０１の上面に、上記透明電極層２を塗布、または蒸着によって形成する。透明電極層２の透明電極素子１を形成する箇所を遮光膜３で覆う。
このように透明電極層２が形成された透明基板３０１に対して、図２０（Ｂ）に示すようにエッチング深さを制御するマスク８０９を介して反応種を側面形成部（区間８０８）に導入する。エッチングされる深さは、反応種の導入量に影響される。そのため、マスク８０９に、例えばエッチングする深さに応じた開口の大きさを調整した金属メッシュを用いる。即ち、深くエッチングする部位（区間８０８の中央部）に対応する部分は、反応種の進入量を多するために開口が大きく、浅くエッチングする部位（区間８０８の端部）に対応する部分は反応種の進入量を少なくするために開口が小さくなっている。
エッチングを行うと、上記透明電極層２と指向性付与層８０１の反応種が投下された部分が取り除かれて、透明電極素子１と共に図２０（Ｂ）に示すような多角錐台形の小突起２０２ｄが形成される。
以上のように、指向性付与層８０１及び透明電極層２を同時にエッチングする事により光源形成のための工程を減らす事が可能である。また、透明電極素子１と指向性付与手段とを別々に形成する場合は、マスクする際に当該マスクの位置合わせが必要になるが、同時にエッチングする事により当該位置合わせが不要になる。
（実施の形態６）
上記指向性手段として、図２１に示すように主走査方向に長い透明基板３０１の光伝送手段３１０側の面にインジェクション成型等で突起が形成されたビーズシート２２０を用いる構成が考えられる。指向性手段としてビーズシート２２０を使用する場合、ビーズシート２２０の突起が形成された面と反対側の面に以下のようにして上記発光素子８を形成する。
まず、図２２（Ａ）に示すようにビーズシート２２０の突起が設けられた面の反対側の面の全面に透明電極層２を塗布する。次に、実施の形態５と同じように上記透明電極層２の透明電極素子１を形成したい部分に遮光膜３を被せる。
そしてフォトリソ処理を行って、図２２（Ｂ）に示すようにマスクされていた部分に透明電極素子１を形成する。その後、実施の形態５と同じように有機ＥＬ層４及び金属電極層５を形成する。これにより、透明電極素子１と金属電極層５の間の部分の有機ＥＬ層４が発光素子８となる。なお、実施の形態５と同じように有機ＥＬ層４を物理的な衝撃や湿気から保護する目的で、図２２（Ｃ）に示すように封止処理部３０４には、樹脂６が塗布され、金属電極層５と樹脂６が封止ガラス７で覆われる。
上記構成において発光素子８から発せられた光線Ａは、図２３に示すように透明電極素子１を通過してビーズシート２２０に入射する。上述のようにビーズシート２２０の光伝送手段３１０側の面には突起が設けられているので、ビーズシート２２０から出射する際の突起に対する光線Ａの角度は、突起がない部分から出射する場合に比べて小さくなる確立が高い。したがって、突起を設けることで、ビーズシート２２０から出射する際に全反射する光線が少なくなり、ビーズシート２２０の光伝送手段３１０側から出射する光線の量が多くなる。
さらに、ビーズシート２２０から出射する際に、このビーズシート２２０とビーズシートの外部との屈折率の差によって光線に指向性が付与されて、ファイバーレンズ３０３の軸方向に対して進行方向が傾斜した光線の進行方向がファイバーレンズ３０３の軸方向と同じような向きとなる。
このようにビーズシート２２０を指向性手段として用いることで、多量の光線がビーズシート２２０から出射すると共に指向性が付与される。ビーズシート２２０上に発光素子８を形成した場合、突起の無い透明基板３００に発光素子８を形成した場合に比べて発光素子８と感光ドラム１０６間の光の伝送効率が約２倍良い。
なお、ビーズシート２２０に設けられる突起は、より多くの光線をビーズシート２２０から出射させると共に光線に指向性を付与することができる形状であれば、円錐形、円錐台形、ドーム型、三角錐、四角錐等であってもよい。
また、ビーズシート２２０の突起の大きさは限定されるものではないが、発光素子８よりも小さい方がよい。例えば発光素子８と突起の大きさが同じであれば、発光素子８から発せられた光線が１つの突起から出射するように、発光素子８と突起の位置合わせの工程が光源２００の組み立ての際に必要となる。しかし、突起が小さければ小さいほど、発光素子８と突起の位置合わせを行わなくても、各発光素子８が発する光が通過する突起の数はほぼ同数となる。よって、各発光素子８から発せられる光の伝送率と、付与される指向性のばらつきが小さくなる。
また、以上のようにビーズシート２２０は、指向性手段と透明基板３０１との機能を備えることになるため、ビーズシート２２０を用いた光源２００については、組み立ての際に実施の形態１のように小突起２０２ｄを配置するという工程を省くことができる。
（実施の形態７）
実施の形態７では、透明基板３０１に突起を設けたビーズシート２２０を指向性手段として用いた場合について述べたが、透明基板３０１に突起を設ける代わりに、透明基板３０１と光伝送手段３１０との間に、指向性手段となる図２４に示すマイクロレンズアレイ２３０を配置してもよい。
この場合の透明基板３０１に形成する発光素子８の形成プロセスは、突起のない透明基板３０１に発光素子８を形成する点を除いて実施の形態６と同じである。
指向性手段として用いられるマイクロレンズアレイ２３０は、インジェクション成型や感光性ガラスに紫外線を照射して作製されたものである。
マイクロレンズアレイ２３０は、例えば、図２４に示すようにスペーサＳを介して透明基板３０１に支持されている。
発光素子８から発せられた光線は、透明基板３０１を通って、上記マイクロレンズアレイ２３０に入射する。また、マイクロレンズアレイ２３０から出射する際に、上記ビーズシート２２０から出射するときと同じ原理で光線の進行方向が変換され、多くの光線の進行方向がファイバーレンズ３０３の軸方向と同じようになる。
なお、マイクロレンズの大きさは限定されるものではないが、ビーズシート２２０の突起の大きさと同じように、上記透明電極素子１よりも小さくすることが望ましい。
（実施の形態８）
上記では光線の進行方向を変更して発光素子８と感光ドラム１０６間の光の伝送効率を向上させて感光ドラム上の照度を向上させるための構成について説明したが、以下では１つ１つの発光素子８の発光強度を向上させることで、感光ドラム上の照度を向上させる構成について説明する。
各発光素子８の発光強度を向上させるために、本実施の形態では各発光素子８の発光面積を大きくする。上述したように高解像度の画像を印刷するためには、各発光素子８を狭い間隔で主走査方向に並べなければならないので、発光素子８の主走査方向の長さには制限がある。
しかしながら、副走査方向に関しては、このような制限がないので、発光素子８の副走査方向を長くすることで、発光素子８を大きくすることができる。ところで副走査方向に長い発光素子８から発せられる光の断面は、副走査方向に長い。そのため、感光ドラム１０６に形成される潜像の画素が副走査方向に長くなる。これを防ぐために、発光素子８から発せられた光が感光ドラム１０６に到達するまでの間に、光の断面の副走査方向の長さを主走査方向と同じ長さにする必要がある。
そこで、本実施の形態では、発光素子８から発せられた光を副走査方向に集光させる集光手段として導波路４０２を用いる。
実施の形態２に記載したように、上記導波路４０２の出射面４０８と対向する対向面４０７には、光を透過しない反射材４０４が積層されている。
この導波路４０２は、透明基板３０１上に所定の間隔で主走査方向に配置される。所定の間隔とは、印刷画像の画素と同じ間隔である。なお各導波路４０２に入射した光線のクロストークを防ぐために、導波路４０２間を空気層としてもよいし、屈折率が導波路４０２よりも小さい物質で充填しても構わない。
各導波路４０２上には、実施の形態１で小突起２０２ｄの上に発光素子８を形成するプロセスと同じプロセスで発光素子８が形成される。図２５には示していないが、ここでも上記有機ＥＬ層４を物理的な衝撃や、湿気から保護するために、上記封止処理部３０４には、樹脂６が塗布され、金属電極層５と樹脂６とが封止ガラス７で覆われている。
図２５の断面図（図２６）に示すように、発光素子８から発せられた光線Ａは、透明電極素子１を通って導波路４０２に入射する。導波路４０２は透明基板３０１、真空、空気より屈折率が大きく、導波路４０２の対向面４０７は反射材４０４が積層されているので、導波路４０２に入射した光線Ａは、導波路４０２内で反射を繰り返して、出射面４０８から出射する。発光素子８から発せられた光線Ａは、出射面４０８から出射するので、発光素子８から発せられた光の断面は、出射面４０８と同じ大きさとなる。
よって、上記出射面４０８の断面を感光ドラム１０６に形成される潜像の画素に要求される面積と同じ面積にすれば、上記発光素子８の発光面がどのような形状であっても、出射面４０８から出射される光の断面は、必要な面積となる。
したがって、発光素子８の発光面積を大きくすればするほど、出射面４０８から出射される光の光束密度が高くなる。上述のように発光素子８の副走査方向の長さには制限が無いので、上記導波路４０２上に副走査方向に長い発光素子８を形成することで、出射面４０８で光束密度の高い光が得られることになる。また、光を副走査方向に集光すると、光速密度の高く且つ断面の主走査方向と副走査方向の長さが同じ光を出射面４０８で得ることができる。
導波路４０２を備えた光源２００においては、出射面４０８から光が出射するので、図２５に示すように出射面４０８の先に光伝送手段３１０を設ける。上記出射面４０８から出射した光は、上記実施の形態５から７と同様に光伝送手段３１０を通って感光ドラム１０６を照射する。
したがって、集光手段を用いることで、主走査方向に短い間隔で発光素子８が形成された光源２００においても、光束密度の高い光を得ることができる。よって、集光手段が用いられた光源は、高解像度の潜像を形成することができる。
また導波路４０２を集光手段として用いることで、従来のように光束密度の高い光を得るために透明電極素子１と金属電極層５に大きな電界を掛ける必要がないために、発光素子８の発光寿命が縮まることがない。
また、導波路４０２の形状は図２５に示す直方体に限られるものではない。例えば、図２７に示すような五角柱、六角柱等の多角柱、円錐台形の下底部と上底面が多角形をした形状であってもよい。
なお、導波路４０２は、インジェクション成型によって製造されてもよいが、以下のようにエッチングを利用して製造してもよい。例えば図２８（Ａ）に示すように透明基板３０１上に導波路４０２となる物質２４２を塗布し、さらにその上に透明電極層２を塗布する。次に、透明電極層２のうち透明電極素子１を形成する部分を遮光層３でマスクして、透明電極層２と物質２４２に対してエッチングを行なう。これにより、図２８（Ｂ）に示すように透明電極素子１と導波路４２０が形成される。
また、上述のように導波路４０２にて、発光素子８から発せられた光の断面を潜像の画素と同じ面積にすることができるので、上記出射面４０８を感光ドラム１０６に近接するように導波路４０２を配置すれば、光源２００に光伝送手段３１０を備える必要はない。
また、出射面４０８を凸レンズのように凸状の曲面とすることで、出射面４０８を通過する光を感光ドラム１０６上で結像させることが可能となる。もちろん出射面４０８を凸状の曲面とした場合も、光源２００に光伝送手段３１０を備える必要はない。
（実施の形態９）
上記集光手段として、導波路４０２に代えて凸型のシリンドリカルレンズ２５０を用いてもよい。この場合、シリンドリカルレンズ２５０は、図２９に示すように湾曲している面を感光ドラム１０６側に向けて光伝送手段３１０と感光ドラム１０６との間に設ける。このシリンドリカルレンズ２５０は、図示しないスペーサを介して光伝送手段３１０に支持させたり、プリンタ１００の筐体に支持させたりする。
発光素子８は実施の形態６と同じプロセスで透明基板３０１上に形成されるが、本実施の形態での発光素子８は、主走査方向に比べて、副走査方向が長い点が実施の形態６の発光素子８と異なる。発光素子８の副走査方向が長いのは、実施の形態８に記載した通り、主走査方向の長さには制限があるためである。なお、図２９には示されていないが、本実施の形態においても、有機ＥＬ層４の保護のために樹脂６と封止ガラス７で、金属電極層５を覆うようにする。
図２９に示すように発光素子８から発せられた光は、透明基板３０１と光伝送手段３１０を通って、シリンドリカルレンズ２５０に入射する。シリンドリカルレンズ２５０に入射した光は、シリンドリカルレンズの凸状に湾曲した面から出射する際に副走査方向に絞られ、感光ドラム１０６上では光の断面の主走査方向と副走査方向の長さが同じになる。
シリンドリカルレンズ２５０を集光手段として用いると、シリンドリカルレンズ２５０の曲率半径や屈折率、シリンドリカルレンズ２５０と感光ドラム１０６間の距離を調整することで、感光ドラム１０６上での光の断面の副走査方向の長さを自由に調整することができる。
したがって、実施の形態８と同じように、発光素子８の副走査方向の長さをできるだけ長くし、シリンドリカルレンズ２５０の曲率半径、屈折率、シリンドリカルレンズ２５０と感光ドラム１０６間の距離を調整することで、断面の主走査方向と副走査方向の長さが等しく、且つ光束密度の高い光が得られる。但し、光を副走査方向にのみ集光すると、光の副走査方向の焦点距離がのみが短くなり、主走査方向と副走査方向の焦点距離に差ができる。そのため、発光素子８の副走査方向を主走査方向に対して長くしすぎると、主走査方向の焦点距離との差が大きくなるので、感光ドラムに鮮明な潜像を得ることができない。
なお、本実施の形態９では、凸型のシリンドリカルレンズ２５０を集光手段として用いた場合について説明したが、凸型のシリンドリカルレンズ２５０に代えてマイクロレンズアレイ２６０を集光手段に用いてもよい。
集光手段としてのマイクロレンズアレイ２６０は、図３０に示すようにマイクロレンズが主走査方向に一列に配列され、各マイクロレンズの形状は長軸を副走査方向と平行する楕円となっている。このように楕円形にするのは、光を副走査方向に絞るためである。
図２９、図３０では、シリンドリカルレンズ２５０又はマイクロレンズアレイ２６０は、光伝送手段３１０と感光ドラム１０６の間に配置されているが、シリンドリカルレンズ２５０又はマイクロレンズアレイ２６０を、透明基板３０１と光伝送手段３１０と間に配置してもよい。
また、光伝送手段３１０をイメージ伝送系のレンズで構成した場合、シリンドリカルレンズ２５０又はマイクロレンズアレイ２６０上に光伝送手段３１０を直接配置してもよい。
（実施の形態１０）
実施の形態５から９においては、透明電極素子１、有機ＥＬ層４、金属電極層５の順番でそれぞれの層が形成されている。したがって、発光素子８から発せられた光線は、図１６に示すように透明基板３０１側に出射する。
しかし、光源２００は、実施の形態５から９とは反対側、即ち図１６の上側に光線を出射するようにしてもよい。
上記実施の形態５から９に記述したように発光素子８の上側には不透明な金属電極層５が形成されているので、光線は上向きに出射することが不可能である。実施の形態４に記載したように、有機ＥＬの発光効率を向上させるためには、陰極には、陽極となる透明電極素子１よりも仕事関数の低い物質を陰極に用いなければならないために、陰極には不透明な金属電極層５が用いられている。
そこで、上側に光線を出射するために、図３１に示すように上記金属電極層５を光が透過できる程度の厚さ（約１００Å）に形成する。これによって光線は上向きに出射することができる。しかし、下向きにも出射することができるので、下側に出射することを防ぐために透明基板３０１と透明電極素子１の間に反射材４０４を設ける。
なお、本実施の形態４と同様に、薄い金属電極層５に均一に電流が流れるように、金属電極層５の上に電極層５ａを形成する。また本実施の形態においても、有機ＥＬ層４の保護のために樹脂６と封止ガラス７で、有機ＥＬ層４、金属電極層５、電極層５ａを覆う。
このように上側に光線を出射する場合、図３２（Ａ）、図３２（Ｂ）に示すように上記小突起２０２ｄ或は導波路４０２は、上記電極層５ａの上に形成され、発光素子８と小突起２０２ｄ或いは導波路４０２が封止ガラス７にて封止される。
（実施の形態１１）
図３３に示す本実施の形態に係る光源２００は、光伝送手段３１０及び発光素子８で構成されている。光伝送手段３１０は、上述したように潜像を感光ドラム１０６に正確に形成するために必要となる。上記発光素子８は平面発光体にて構成されており、当該平面発光体の一例として有機エレクトロルミネッセンス（以後有機ＥＬと称する）が利用される。
又、１つの上記発光素子８は、図６（Ａ）に示すファイバーレンズアレイを構成する１つのファイバーレンズ３１３（以下、単体レンズ３１３という。）に対応させて光伝送手段３１０上に備えられており、当該発光素子８から発せられた光線は、対応する単体レンズ３１３を介して感光ドラム１０６上に照射され、即ち潜像を形成するに至る。
次に、上記発光素子８は、光伝送手段３１０上に直接形成されるが、その製造方法について説明する。
まず、図３４に示すように、光伝送手段３１０の開口面（単体レンズ３１３の上面及び周囲）全体に、透明電極素子１の材料となるＩＴＯ電極等の透明電極層２を蒸着や塗布等により形成する。当該形成により、透明電極層２は光伝送手段３１０に光学的に密着する。
続いて、上記光伝送手段３１０上の発光を必要とする部位、即ち本実施の形態では各上記単体レンズ３１３の上部のみを遮光膜３でマスクし、上記開口面に対して露光、現像等のフォトリソ処理やエッチング処理、即ちパターニング処理を行う。当該パターニング処理により、上記マスクがされていない部分の透明電極層２が取り除かれて、マスクされていた部分が透明電極素子１となる
次に、透明電極素子１が形成された上記開口面の全面に有機ＥＬを塗布して有機ＥＬ層４を形成し、さらに該有機ＥＬ層４の上面に共通電極として金属電極層５を形成する。透明電極素子１と金属電極層５に挟まれた部分の有機ＥＬ層４が発光素子となる。
なお、上記発光素子８の封止処理として、樹脂６が単体レンズ３１３の周囲である封止処理部３０４に塗布され、最後に上記開口面上部の金属電極層５と、その周辺部に塗布された上記樹脂６が略コの字形状の封止ガラス７で覆われる。これにより光源２００が完成する。
以上により、光伝送手段３１０と発光素子８とを光学的に一体として形成した光源２０が形成される。このように形成された光源２００は、上記透明電極素子１と金属電極層５に電界を掛けることで、当該透明電極素子１と金属電極層５に挟まれた部分の有機ＥＬ層４が発光する。
以上のように、光伝送手段３１０上に直接有機ＥＬを用いた発光素子８を形成する事で、発光素子８より発せられる光線は屈折率が低く指向性のない層を通過することなく直接光伝送手段３１０に伝送される。よって、光線はほとんど全反射することなく、十分な発光強度を保ったまま感光ドラム１０６まで到達することができる。したがって、発光素子８の発光寿命を縮めることなく、また開口角を大きくして焦点深度を浅くしてしまう事無く、高解像度の潜像の形成が可能となる。また言い換えると、本実施の形態の光源では、光線の全反射がないので、所定の解像度の潜像を形成する際に本実施の形態の光源が使用する電力は、屈折率が低く指向性のない層を通過する構成の光源が所定の解像度の潜像を形成する際に使用する電力より少なくすることができる。
（実施の形態１２）
さらに図３５に示す光源２００を構成する光伝送手段３１０の、各単体レンズ３１３の径を上記発光素子８の縦及び横より小さくする構成について説明する。
図３５に示す光源２００は、光伝送手段３１０上に発光素子８を形成して成るが、上記単体レンズ３１３は、径が上記発光素子８の縦及び横の長さより小さいものが用いられている。つまり、１つの発光素子８には、複数の単体レンズ３１３が対応するのである。
単体レンズ３１３は、複数個、即ち所定の単位で図６（Ｂ）に示すように光吸収層３１２と基枠３１３で囲われた空間に収納されるか、或いは図６（Ｃ）に示すように周囲に光吸収層３１２が設けられて、上記空間に収納されている。
このような光伝送手段３１０上に、上記発光素子８を設けるようにしてもよい。上記発光素子８を、光伝送手段３１０上に直接形成する方法については上記実施の形態１１にて述べたのと同様でよい。この構成では、単体レンズ３１３の径が発光素子８より小さいため、発光素子８と単体レンズ３１３との間の微妙な位置関係を考慮せずに発光素子８を形成できる点で、上記実施の形態１における光伝送手段３１０を用いた光源２００よりも製造が容易になる。
（実施の形態１３）
続いて、発光素子８と光伝送手段３１０との間に当該発光素子８から発せられた各光線の進行方向を所定の方向に揃える指向性手段を設け、さらに上記光伝送手段３１０、上記指向性手段、上記発光素子８を一体として形成した光源２００について説明を行う。
上記指向性手段は、光線の進行方向を矯正してより多くの光線を上記光伝送手段３１０内に導く役割を果たしている。本実施の形態１３では、上記指向性手段がメサ構造（メサシート）を有する場合について説明する。上記メサ構造とは、入射した光線を反射させることで当該光線を所定の方向に矯正する構造であり、図３６（Ｂ）に示すように、上底側に発光素子８が配置された多角錐台形の構造を有する。つまり、図３６（Ａ）に示す、メサ構造を有さない指向性手段７０１の場合、発光素子８より所定の出射角θ７０２にて発せられた光線は、一部又はほとんど当該指向性手段７０１の側面７０１ａを透過するため下面７０６に入射する光線が減少し、結果として伝送効率が落ちてしまうのである。これに対して、図３６（Ｂ）に示す、メサ構造を有する指向性手段７０１では、発光素子８より所定の出射角θ７０２にて発せられた光線は、指向性手段の側面７０１ａでの反射率が高くなり、下面７０６に到達する光線の減少量が小さくなり、結果として伝送効率が高くなるのである。なお、上記図３６（Ａ）、（Ｂ）は、上記発光素子８から発せられる同一の光線を比較したものである。
さて、次に上記メサ構造を有する指向性手段７０１を光学的に一体として具備した光源の製造方法について説明する。
まず、図３７（Ａ）に示すように、上記実施の形態１１、１２で説明した光伝送手段３１０上に、指向性付与層８０１を形成する。当該形成は、上記指向性付与層となる物質を塗布、蒸着などして行われる。次に、上記指向性付与層８０１の上面に、透明電極層２を同じく塗布、蒸着する。なお、上記指向性付与層８０１は例えばアクリルやポリアリレートを成分とする物質である。
指向性付与層８０１及び透明電極層２が光伝送手段３１０１上に形成された後、実施の形態５に記載した小突起を形成するためのエッチングを光伝送手段３０１上に形成された指向性付与層８０１と透明電極層２に行う。これにより、図３７（Ｂ）に示すようにメサ構造を有する指向性手段８０１と、透明電極素子１が同時に形成される。
次に、上記図３７（Ｂ）に示した透明電極素子１の上に、発光素子８となる有機ＥＬを蒸着し、さらに金属電極層５となる金属を蒸着する。
ここで、上記指向性手段７０１は上記透明電極素子１や発光素子８、金属電極層５と比較して厚みがある。また、各透明電極素子１の間には、指向性手段７０１の上底のない区間８０８が介在している。そのため、メサ構造を得るためのエッチングが行われた後に、メサ構造の指向性手段７０１と透明電極素子１が形成された光伝送手段３１０の全面に有機ＥＬ又は金属を蒸着すると、区間８０８上に蒸着された有機ＥＬと金属は、指向性手段７０１の側面７０１ａに沿って指向性手段７０１の端部の低い部分に流れ落ちて集まる。そのため、各透明電極素子１上に蒸着された有機ＥＬと金属は、他の透明電極素子１上に蒸着された有機ＥＬと金属から切断される。
よって、各透明電極素子１の上にのみ有機ＥＬと金属を蒸着しなくても、光伝送手段３０１の全面に有機ＥＬと金属を蒸着すれば、各指向性手段７０１の上に発光素子８と金属電極５を形成することができる。光伝送手段３０１の全面に有機ＥＬと金属を蒸着して、発光素子８と金属電極５を形成する場合、上記発光素子８や、金属電極層５を蒸着する際にマスク処理が必要ない。但し、金属電極層５と透明電極層１とがショートすると発光素子８は発光しないため、金属を発光素子８の上部のみに蒸着させて金属電極層５を形成しても良い。
以上のように、光伝送手段、指向性手段、発光層を一体として形成する事で、各層間に屈折率が低く指向性のない層が存在しない。これにより、発光素子より発せられる光線は当該指向性のない層を通過することなく直接光伝送手段に伝送される。よって、光線はほとんど全反射することなく、十分な発光強度を保ったまま感光ドラムまで到達することができるのは上述したとおりである。さらにここでは、指向性手段が、発光素子から発せられる光線を所定の角度に揃える（矯正する）ため、当該発光素子から発せられる光線の殆どを光伝送手段まで到達させることが可能となる。また、上記光伝送手段に到達した際にも、指向性の無い層が存在しないため上記光線は上記実施の形態１１、１２と比較し、一層強い発光強度を保ったまま感光ドラムまで到達することができる。
なお、メサ構造を有する指向性手段を設けた場合、指向性手段を設けない場合と比べて上記有機ＥＬ層と感光ドラムとの間における光の伝送効率が４倍となる結果が得られている。
当然、上記指向性手段を用いることで、光の伝送効率の向上のために開口角を大きくする必要はなく、結果として光伝送手段の焦点深度は深いままである。よって光源は、感光ドラムに潜像を正確に形成することができるのは言うまでもない。
上記では、本発明の画像書込装置の光源２００をタンデム方式を採用したカラーレーザプリンタ１００に用いた場面について説明したが、本発明の画像書込装置の光源２００は、タンデム方式を採用していないカラーレーザプリンタや、モノクロ印刷のみ可能なレーザプリンタの光源としても用いることができる。
【産業上の利用可能性】  本発明は、画像書込装置の光源から発せられる光の進行方向を変えることで、光源を配置する向きに光線が発せられる向きを考慮しなくてもよい。よって、本発明の画像書込装置は、プリンタの副走査方向が短くなる向きに光源を配置することで、プリンタの小型化を図ることが可能となる光源として有用である。
また、画像書込装置の光源は、発光素子から発せられた光線に指向性を付与する指向性手段を備えるために、光伝送手段の開口角を大きくしなくても、多数の光線が光伝送手段を通って感光ドラムに伝送される。したがって、光伝送手段の焦点深度を深く保った状態で、発光素子と感光ドラム間における光の伝送効率が向上するので、感光ドラム上での照度が高くなると共に感光ドラムに鮮明な潜像が形成する光源として、本発明の画像書込装置の光源として有用である。
さらに、発光面積が大きい発光素子から発せられる光は集光手段を通過することで集光されるので、集光手段を備えることで光束密度の高い光を得ることができる。この集光手段と、副走査方向に長い発光素子を光源に備えることで、当該発光素子から発せられた光を副走査方向に集光することで、主走査方向に短い間隔で光束密度の高い光を得ることができる。したがって、本発明の画像書込装置の光源は、感光ドラムに高解像度の潜像を形成する光源として有用である。
また、光伝送手段、指向性手段、発光層を一体として形成する事で、各層間に屈折率が低く指向性のない層が存在しない。これにより、発光素子より発せられる光線は当該指向性のない層を通過することなく直接光伝送手段に伝送される。よって、光線はほとんど全反射することなく、十分な発光強度を保ったまま感光ドラムまで到達することができる光源として、本発明の画像書込装置の光源は有用である。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
2004039595.tif 000033
【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
2004039595.tif 000036
【図３５】
2004039595.tif 000037
【図３６】
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【図３７】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年4月20日(2005.4.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と、当該発光素子から発せられた光線を感光ドラム上で結像させる光伝送手段を備えた画像書込装置の光源において、
上記光線の進行方向を変換する変換手段を備え、
さらに、上記光伝送手段が、上記変換手段にて進行方向が変換された光線を感光ドラム上で結像させることを特徴とする画像書込装置の光源。
【請求項２】
上記発光素子が、基板の一方の面に当該一方の面に対して垂直に光を発するように形成され、
上記変換手段が上記発光素子上に形成された請求項１に記載の画像書込装置の光源。
【請求項３】
上記変換手段が基板の一方の面に形成され、
上記発光手段が、上記変換手段上に当該変換手段に対して光を発するように形成された請求項１に記載の画像書込装置。
【請求項４】
上記発光素子が、基板の一方の面に当該一方の面に対して垂直に光を発するように形成され、
上記変換手段が、上記基板上の他方の面に形成された請求項１に記載の画像書込装置の光源。
【請求項５】
上記変換手段が、上記光源を所定の方向に反射させるプリズムである請求項１に記載の画像書込装置の光源。
【請求項６】
上記変換手段が、上記光線を所定の方向へ導く導波路である請求項１に記載の画像書込装置の光源。
【請求項７】
上記所定の方向が、基板に対して平行な方向である請求項４又は６に記載の画像書込装置の光源。
【請求項８】
上記変換手段が、上記光線の進行方向を上記感光ドラムの法線方向に変換する請求項１に記載の画像書込装置の光源。
【請求項９】
上記画像書込装置が、複数の感光ドラムが直列に配列された請求項1に記載の画像書込装置の光源。
【請求項１０】
上記発光素子が、有機エレクトロルミネッセンスから構成される請求項１に記載の画像書込装置の光源。
【請求項１１】
発光素子と、当該発光素子から発せられた光線を感光ドラムへと伝送する光伝送手段とを備えた画像書込装置の光源において、
上記発光素子から発せられた光線に指向性を付与する指向性手段を備え、
さらに上記光伝送手段が、上記指向性手段にて指向性が付与された光線を感光ドラムへ伝送することを特徴とする画像書込装置の光源。
【請求項１２】
上記発光素子が、上記指向性手段と一体として形成された請求項１１に記載の画像書込装置の光源。
【請求項１３】
上記光伝送手段が、レンズであり、
上記指向性手段が、上記光線の進行方向を上記レンズの開口角の範囲内とする請求項１１に記載の画像書込装置の光源。
【請求項１４】
上記指向性手段が、導光内部と外部との屈折率の差に基づいて当該導光内部において上記光線を反射させて指向性を付与する請求項１３に記載の画像書込装置の光源。
【請求項１５】
上記導光が、メサ構造である請求項１４に記載の画像書込装置の光源。
【請求項１６】
上記発光素子が、上記メサ構造の上底面に面に配置され、
上記メサ構造の下底面が、透明基板の一方の面に配置され、
上記光伝送手段が、上記透明基板の他方の面と上記感光ドラムとの間に配置された請求項１５に記載の画像書込装置の光源。
【請求項１７】
上記指向性手段が、導光内部と外部との屈折率の差に基づいて、当該導光内部から外部に出射する際に上記光線に指向性を付与する請求項１３に記載の画像書込装置の光源。
【請求項１８】
上記導光が、透明基板の一方の面に複数の突起が設けられたビーズシートであり、
上記発光素子が、上記ビーズシートの他方の面に配置され、
上記光伝送手段が、ビーズシートの一方の面と上記感光ドラムとの間に配置された請求項１７に記載の画像書込装置。
【請求項１９】
上記導光が、マイクロレンズであり、
上記発光素子が、透明基板の一方の面に配置され、
上記マイクロレンズが、上記透明基板の他方の面と上記光伝送手段との間に配置され、
上記光伝送手段が、上記マイクロレンズと上記感光ドラムとの間に配置された請求項１７に記載の画像書込装置の光源。
【請求項２０】
上記発光素子が有機エレクトロルミネッセンスから構成される請求項１１に記載の画像書込装置の光源。
【請求項２１】
発光素子と、当該発光素子から発せられた光線を感光ドラムに伝送して潜像を形成する光伝送手段とを備えた画像書込装置の光源において、
発光面積が上記潜像の画素より大きい発光素子と、
上記発光素子から発せられた光を集光して、上記感光ドラム上での当該光の断面を上記潜像の画素と同じ面積にする集光手段とを備えたことを特徴とする画像書込装置の光源。
【請求項２２】
上記発光素子が、上記集光手段と一体として形成された請求項２１に記載の画像書込装置の光源。
【請求項２３】
上記集光手段が、導波路と外部との屈折率の差に基づいて上記光線を当該導波路内にて反射させて集光させる請求項２１に記載の画像書込装置の光源。
【請求項２４】
上記発光素子が、上記導波路の一方の面に配置され、
上記導波路の他方の面が、上記透明基板の一方の面に配置され、
上記光伝送手段が、上記導波路と感光ドラムとの間に配置された請求項２３に記載の画像書込装置の光源。
【請求項２５】
上記発光素子が、上記透明基板の一方の面に配置され、
上記導波路が、上記透明基板の他方の面に配置され、
上記光伝送手段が、上記導波路と感光ドラムとの間に配置された請求項２３に記載の画像書込装置の光源。
【請求項２６】
上記集光手段が、導光内部と外部との屈折率の差に基づいて導光内部から外部へと出射する際に上記光線を屈折させて集光させる請求項２１に記載の画像書込装置の光源。
【請求項２７】
上記集光手段が、シリンドリカルレンズまたはマイクロレンズである請求項２６に記載の画像書込装置の光源。
【請求項２８】
上記発光素子が、透明基板の一方の面に配置され、
上記光伝送手段が、上記透明基板の他方の面と上記集光手段との間に配置され、
上記集光手段が、上記光伝送手段と上記感光ドラムとの間に配置された請求項２６に記載の画像書込装置の光源。
【請求項２９】
上記発光素子が、透明基板の一方の面に配置され、
上記集光手段が、上記透明基板の他方の面と上記光伝送手段との間に配置され、
上記光伝送手段が、上記集光手段と上記感光ドラムとの間に配置された請求項２６に記載の画像書込装置の光源。
【請求項３０】
上記発光素子が有機エレクトロルミネッセンスから構成される請求項２１に記載の画像書込装置の光源。
【請求項３１】
上記発光素子の副走査方向の長さが、上記画素の副走査方向より長い請求項２１に記載の画像書込装置の光源。
【請求項３２】
発光素子と、当該発光素子から発せられた光線を感光ドラム上で結像させる光伝送手段とを備えた画像書込装置の光源において、
上記発光素子が平面発光体により構成されると共に、
上記光伝送手段と上記発光素子とを一体として形成したことを特徴とする画像書込装置の光源。
【請求項３３】
上記平面発光体は、有機エレクトロルミネッセンスである請求項３２に記載の画像書込装置の光源。
【請求項３４】
上記光伝送手段は、複数の単体レンズより構成されるファイバーレンズアレイである請求項３３に記載の光源。
【請求項３５】
１つの上記発光素子に１つの上記単体レンズを対応させた請求項３４に記載の光源。
【請求項３６】
１つの上記発光素子に複数の上記単体レンズを対応させた請求項３４に記載の光源。
【請求項３７】
上記発光素子と光伝送手段との間に上記発光素子から発せられた各光線の進行方向を所定の方向に揃える指向性手段を設け、さらに上記光伝送手段、上記指向性手段、上記発光素子を一体として形成した請求項３３に記載の光源。
【請求項３８】
上記指向性手段は、メサ構造を有すると共に、当該メサ構造の上底部に上記発光素子を配した請求項３７に記載の光源。
【請求項３９】
上記指向性手段が、当該指向性手段に入射した上記光線を１または複数回当該指向性手段内で反射させる導波路である請求項３７に記載の光源。
【請求項４０】
発光素子と、当該発光素子から発せられた光線を感光ドラム上で結像させる光伝送手段とを備えた画像書込装置の光源の製造方法において、
上記光伝送手段上に直接透明電極を形成するステップと、
上記透明電極上に平面発光体で構成される発光層を形成するステップと、
上記発光層上に金属電極層を形成するステップと、
を具備することを特徴とする光源の製造方法。
【請求項４１】
上記透明電極は、ＩＴＯ（Indium-Tin Oxide）電極である請求項４０に記載の光源の製造方法。
【請求項４２】
発光素子と、当該発光素子から発せられた光線を感光ドラム上で結像させる光伝送手段とを備えた画像書込装置の光源の製造方法において、
上記光伝送手段上に上記発光素子から発せられた各光線の進行方向を所定の方向に揃える指向性手段を直接形成するステップと、
上記指向性手段上に透明電極を形成するステップと、
上記透明電極上に平面発光体で構成される発光層を形成するステップと、
上記発光層上に金属電極層を形成するステップと、
を具備することを特徴とする光源の製造方法。
【請求項４３】
上記指向性手段及び透明電極を形成するステップは、
上記光伝送手段上に、上記光線に指向性を付与する指向性付与層を直接形成するステップと、
上記指向性付与層の上面に透明電極層を形成するステップと、
上記指向性付与層及び透明電極層の２層を同時にパターニング処理して上記指向性手段及び透明電極を形成するステップと、
を具備する請求項４２に記載の光源の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像書込装置の光源及び、当該光源の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラーレーザプリンタ（以下、単にプリンタという）１００においては、高速印刷が可能であるという観点から、図１に示すＹ（イエロー）Ｍ（マゼンダ）Ｃ（シアン）Ｂ（ブラック）４色の可視像を並行して印刷できるタンデム方式と呼ばれる印刷方式を採用したものがある。タンデム方式を採用したプリンタ１００は、上記４色の可視像を並行して形成するため、図２に示す除電器１０５、感光ドラム１０６、帯電器１０７、光源２００、現像器１０８等から構成される書込機構１１０がプリンタ１００に４つづつ備えられている。
【０００３】
図１に示すトレイ１０１に差し込まれた用紙１２０は、搬送用ローラ１０２にて、プリンタ１００内部の搬送路１０３に送り込まれる。用紙１２０の搬送に同期して、各色の感光ドラム１０６に上記光源２００から発せられる書込光によって潜像が形成され、さらに現像機１０８によって可視像が形成される。
【０００４】
用紙１２０は、搬送路１０３内において各感光ドラム１０６に形成された可視像が転写されて、さらに定着器１０９にて可視像を定着されてプリンタ１００から出力される。
【０００５】
上記光源２００は、図３に示すように主走査方向に多数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）等からなる発光素子８が形成された主走査方向に長い基板６０１を備える。発光素子８は、基板６０１に対して垂直方向に光線Ａを発する。図３に示すように当該光線Ａは、ロッドレンズや、ファーバーレンズ等の光源２００を構成する光伝送手段３１０を通過して、感光ドラム１０６上で結像して潜像を形成する。
【０００６】
感光ドラム１０６に鮮明な潜像を形成し易いように、光伝送手段３１０の開口角を小さくして、焦点深度が深く保たれている。
【発明の開示】
【０００７】
このように光線Ａが感光ドラム１０６の方へと出射するように、基板６０１は、図３に示すように短辺を副走査方向（感光ドラム１０６の軸と垂直）と平行とし、さらに発光素子８が形成された面を感光ドラム１０６と対面するように配置されている。
【０００８】
光源２００が、潜像を形成するために必要な発光強度を出力するには、ある程度の大きさが発光素子８に必要とされる。また、基板６０１は、発光素子８を発光させるためのドライバ等の部品を配置する必要がある。これらの理由により、基板６０１の短辺は、ある程度の長さが必要となる。
【０００９】
しかし上述のように、基板６０１の短辺を副走査方向と平行とし、発光素子８が形成された面を感光ドラム１０６と対面するように配置すると、基板６０１の短辺が長いと、それだけ各色の書込機構１１０の副走査方向が長くなってしまう。
【００１０】
タンデム方式を採用したプリンタ１００においては、４色の書込機構１１０が副走査方向に直列に配置されるため、書込機構１１０の副走査方向の長さが少しでも長くなると、プリンタ１００全体がかなり大きくなってしまう。
【００１１】
また、近年レーザプリンタに高解像度の画像を印刷する機能が求められている。高解像度の画像を印刷するためには、当然副走査方向の解像度も高くする必要がある。このため、副走査方向の単位長さあたりの走査回数が増加し、結果として印刷時間が長くなる。短時間で高解像度の画像の印刷を行うには、１副走査ライン当たりの露光時間を短くすればよいが、そうすると潜像を形成するために必要な露光量が感光ドラム１０６上で得られなくなる。
【００１２】
また、電子写真方式のプリンタで高解像度の画像を印刷するためには、副走査方向の間隔を狭くして発光素子８を多数配置しなければならない。狭い間隔で発光素子８を配置するためには、発光素子８自体の大きさを小さくすることが必須となる。仮に、発光素子８を小さくすると、１つ１つの発光素子８の輝度が低下して、感光ドラム１０６上の照度が下がる。
【００１３】
そこで、印刷速度を落とさず、且つ発光素子８の大きさを変えなくても感光ドラム１０６上の露光量を上げる方法として、光伝送手段３１０を構成するレンズの開口角を大きくして、光の伝送効率を向上させる方法がある。しかし、開口角を大きくすると、焦点深度が浅くなり、感光ドラム１０６に鮮明な潜像を形成することが難くなる。また、他の方法として、発光素子８に大きな電界を掛けて発光素子８の輝度を高くする方法があるが、発光素子８に大きな電界を掛けると、当然発光素子８の発光寿命が縮まるだけでなく、消費電力も増加する。
【００１４】
そこで、本発明は、プリンタの小型化を妨げず、高解像度の潜像を形成でき、且つ発光寿命の長い画像書込装置の光源及び当該光源の製造方法を提供することを目的とする。
【００１５】
本発明は、発光素子から発せられる光線の進行方向を変換して、発光素子を備える基板の配置される向きに関係なく、感光ドラムに対して法線方向に光線を照射することができる画像書込装置の光源を提案する。
【００１６】
光線の進行方向を変換するために、本発明の画像書込装置の光源は、光線の進行方向を変換する変換手段を備える。この変換手段は、プリズムであっても、光線を１または複数回内部で反射させて、光線の進行方向を変換させる導波路であってもよい。
【００１７】
この変換手段を備えることで、従来のように感光ドラムに光線を照射するために、基板の短辺を副走査方向と平行とし、光が発せられる発光面を感光ドラムと対面するように基板を配置しなければならないという制限がなくなる。したがって、基板の短辺に対して、基板の発光面から封止ガラスの天頂部までの長さが短い（基板の高さが低い）場合、基板の高さ方向を副走査方向と平行とし、基板の長辺方向と高さ方向で形成される面を感光ドラムと対面させるように配置すると、副走査方向の短い光源を実現することができる。よって、副走査方向が短くなる向きに光源を配置することで、光源がプリンタの小型化の妨げにならない。
【００１８】
また、開口角を大きくせずに光の伝送効率を向上させるために、本発明の画像書込装置の光源に発光素子から発せられた光線に指向性を付与する指向性付与手段を備える。この指向性付与手段は、光線に指向性を付与してより多くの光線を光伝送手段内に導く。光伝送手段は、複数の単体レンズより構成されるファイバーレンズアレイである。なお、１つの発光素子から発せられた光が１つの単体レンズを通過するように、１つの発光素子に１つの単体レンズを対応させた構成としてもよい。
【００１９】
これにより、開口角が大きい光伝送手段を用いなくても、上記発光素子から発せられた光線のうち光伝送手段を通って感光ドラムに到達する光線が多くなるので、発光素子と感光ドラム間における光の伝送効率が向上する。
【００２０】
また、発光素子と感光ドラムの間に光を集光する集光手段を備えると、光線が集光手段を通って感光ドラムに伝送されることで、断面積が大きい光でも感光ドラムを照射する時は、断面積が小さくなる。よって、発光面積の大きな発光素子を用いて小さい画素で潜像を感光ドラムに形成することができる。
【００２１】
電子写真方式で高解像度の画像を印刷するためには、一定区間内に主走査方向に多数の発光素子を配置しなければならないので、発光素子の主走査方向の長さについては制限がある。しかし、副走査方向の長さについては制限がない。よって、副走査方向に長い発光素子から発せられる光を集光手段で集光すると、高い光束密度の光が得られる。よって、副走査方向に長い発光素子から発せられた光を集光手段で集光して感光ドラムに照射すると、潜像を形成するために必要とされる露光量が得られる。
【００２２】
したがって、上記のように潜像を形成するのに必要とされる露光量を得るために、光伝送手段の開口角を大きくしなくてもよいので、焦点深度を深く保った状態で、潜像の形成に必要とされる露光量を得られる。
【００２３】
光伝送手段上に直接、平面発光の発光素子を形成すると、発光素子より発せられる光線は、屈折率が低く指向性のない層を通過することなく直接光伝送手段に伝送させる。よって、光線はほとんど全反射することなく感光ドラムに到達するので、十分な強度を保ったまま感光ドラムに到達する。したがって、発光素子の輝度を高くするために発光素子に高い電界を掛ける必要が無いので、発光寿命を縮めることなく、高解像度の潜像の形成が可能となる。また、潜像の形成のために、光伝送手段の開口角を大きくする必要もないので、焦点深度を深く保つこともできる。
【００２４】
又、１つの上記発光素子に複数の上記単体レンズを対応させた構成としてもよい。この構成では、単体レンズの径が発光素子より小さいため、発光素子と単体レンズの位置関係を考慮せずに発光素子を形成できるので、製造が容易になる。
【００２５】
又更に、画像書込装置の光源は、発光素子と光伝送手段との間に指向性手段を設け、さらに光伝送手段、指向性手段、発光素子を光学的に一体として形成した構成であってもよい。光伝送手段と発光素子とに一体として形成される指向性手段は、メサ構造を有すると共に、当該メサ構造の上底部に発光素子を配した構成とすることで、伝送効率を高めることが可能となる。
【００２６】
なお、指向性手段は、光線を１または複数回反射させることで光線に指向性を与える導波であってもよい。
【００２７】
光伝送手段上に直接、平面発光の発光素子を形成した光源は、以下の方法によって製造できる。光伝送手段上に直接透明電極素子を形成し、透明電極素子上に平面発光体で構成される発光層素子を形成し、さらに発光素子上に金属電極層を形成する。
【００２８】
又、光伝送手段と発光素子に一体として指向性手段を設ける場合には、光伝送手段上に指向性手段を直接形成し、指向性手段上に透明電極素子を形成し、透明電極素子上に平面発光体で構成される発光素子を形成し、発光素子上に金属電極素子を形成すればよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
（実施の形態１）
本発明の画像書込装置の光源２００は、従来と同様に、図１に示すようなカラーレーザプリンタ（以下、単にプリンタという）１００の光源に用いられる。
【００３０】
本実施の形態における光源２００は、図４に示すように主走査方向に長い透明基板３０１と光伝送手段３１０とから構成されている。上記透明基板３０１の一方には次に示すような方法で複数の発光素子８からなる列が透明基板３０１の長辺方向に形成される。
【００３１】
まず、図５（Ａ）に示すように透明基板３０１の所定の面の全面にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明電極層２が塗布される。次に透明電極層２のうち陽極となる透明電極素子１を形成する部分が遮光層３でマスクされ、当該透明電極層２に対して露光、現像、エッチング等のフォトリソ処理が行われる。フォトリソ処理により、図５（Ｂ）に示すようにマスクされていない部分が透明基板３０１から取り除かれて、マスクされていた部分が透明電極素子１となる。透明基板３０１の長辺方向に所定の間隔で複数の部分にマスク３をすると、透明電極素子１の列が長辺方向に形成される。
【００３２】
続いて、図５（Ｃ）に示すように透明電極素子１が形成された透明基板３０１の上面全面に有機ＥＬ（Electro Luminescence）が塗布されて有機ＥＬ層４が形成され、有機ＥＬ層４の上面に共通電極として金属電極層５となる金属が塗布される。この金属電極層５と上記透明電極素子１に挟まれた部分の有機ＥＬ層４が発光素子８となる。
【００３３】
なお、上記有機ＥＬ層４を物理的な衝撃や、湿気から保護するために封止処理が行われる。この封止処理とは、図５（Ｄ）に示すように、上記封止処理部３０４にガラスフィラーを含んだエポキシ樹脂等の接着性のある樹脂６を塗布して、金属電極層５と樹脂６とを封止ガラス７で覆う処理である。以上のように形成された発光素子８は、透明基板３０１に対して垂直方向に光線Ａを発し、図５（Ｄ）に示すように透明電極素子１を通って、透明基板３０１から出射する。
【００３４】
上記透明基板３０１は、図４に示すように透明基板３０１の長辺方向Ｌと、高さ方向Ｈとで形成される面Ｇが感光ドラム１０６と対面して配置されている。
【００３５】
さらに、上記透明基板３０１の発光素子８が形成された面と反対側の面（以下、発光面３０１ａという。）の発光素子の列に対面する位置には、主走査方向に長いプリズム４０１が配置されている。そのため、発光素子８から発せられた光線Ａは、上記透明電極素子１と透明基板３０１を通過して、上記発光面３０１ａからプリズム４０１に入射する。
【００３６】
図４に示すように、ここでは直角プリズムの直角を形成する１面が透明基板３０１に配置され、この一面から入射した光線Ａが、斜面４０１ａで方向を変えて上記直角を成す他の面から出射する。これによって光線Ａの進行方向は、透明基板３０１と平行な向き（感光ドラム１０６の法線方向）に変わる。
【００３７】
上記プリズム４０１と上記感光ドラム１０６の間に、プリズム４０１から出射した光線Ａを感光ドラム１０６上で結像させて潜像を形成する光伝送手段３１０が配置されている。本実施の形態においては、光伝送手段３１０は透明基板３０１にて支持されている。
【００３８】
上記光伝送手段３１０は、ファイバーレンズ３１３、ロッドレンズ、マイクロレンズ等の光学系を複数束ねたレンズアレイを備える。このレンズアレイに使用される光学系は、イメージ伝送系のレンズであっても、光量伝送系のレンズであってもよい。
【００３９】
図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示すように、ファイバーレンズアレイは、主走査方向に長い２つの基枠３１１と、２つの基枠３１１間に所定の間隔で設けられた光吸収層３１２とで囲われた空間内に各ファイバーレンズ３１３の軸が感光ドラム１０６の法線方向に向けて配置されている。ファイバーレンズアレイが配置された空間の隙間は、不透明な樹脂で充填されている。
【００４０】
上記光吸収層３１２はファイバーレンズ３１３間のクロストークを防ぐためのものである。クロストークを防ぐために、光吸収層３１２を２つの基枠３１１間に設けることに代えて、図６（Ｃ）に示すように光吸収層３１２となる不透明の樹脂等を各ファイバーレンズ３１３の外周に塗布してもよい。また、上記基枠３１１間に設けられた光吸収層３１２とファイバーレンズ３１３の外周に塗布する光吸収層３１２とを併用してクロストークを防いでもよい。
【００４１】
上記プリズム４０１にて進行方向が変換された光線Ａは、上記光伝送手段３１０を通って、上記感光ドラム１０６を照射して潜像を形成する。
【００４２】
以上のように、光線Ａの進行方向を変換する変換手段としてプリズム４０１を光源２００に備えることで、従来のように透明基板３０１の発光面３０１ａを感光ドラム１０６と対面させなくても、発光素子８から発せられた光線Ａは、感光ドラム１０６を照射することができる。
【００４３】
図７（Ａ）は、透明基板３０１の短辺ｓに比べて、発光面３０１ａから封止ガラス７の天頂部７ａまでの長さｈが短い場合に、従来のように透明基板３０１の短辺ｓを副走査方向に平行とし、透明基板３０１の発光面３０１ａを感光ドラム１０６と対面するように配置した場合の書込機構１１０の断面を示している。また図７（Ｂ）は、透明基板３０１の長辺方向Ｌと高さ方向Ｈとで形成される面Ｇを図４のように感光ドラム１０６と対面するように配置した書込機構１１０の断面を示している。図７（Ｂ）に示すように、面Ｇを感光ドラム１０６と対面するように配置することで、光源２００の副走査方向が短くなるので、副走査方向の短い書込機構１１０を実現することができる。
【００４４】
光源２００の副走査方向が短くなることで、図２に示す書込機構１１０の副走査方向が短くなり、各々の感光ドラムピッチが狭くなることでプリンタ１００全体を小型できる。
【００４５】
また、上記では図４に示すように、変換手段となるプリズム４０１は、光線Ａの進行方向を９０度変換しているが、進行方向を変換する角度は、プリズムの斜面４０１ａの角度を調整することで自由に変えることができる。
【００４６】
したがって、プリンタ１００の全体の小型化や、プリンタの製造し易さ等を光線Ａが発せられる向きに優先してプリンタ１００内部の部品のレイアウトを設計することができる。
【００４７】
なお、上記では変換手段としてプリズム４０１が用いられている場面について説明したが、変換手段は、発光素子８から発せられる光線Ａの進行方向を変換することができる物体であれば、形状、材質等は限定されるものではない。
【００４８】
（実施の形態２）
上記変換手段としてプリズム４０１以外に、透明で、屈折率が空気及び上記透明基板３０１よりも高い物質でできた図８に示すような導波路４０２が考えられる。図８（Ａ）に示すように導波路４０２に入射した光線Ａが出射する出射面４０８と対向する対向面４０７には金属等の透過性の無い物質でできた反射材４０４が積層されている。
【００４９】
この導波路４０２は、図９に示すように発光面３０１ａの透明電極素子１と対面するそれぞれの位置に、上面４０５を発光面３０１ａに接して配置される。
【００５０】
実施の形態１に記載のように発光素子８は、図９の下側（導波路４０２側）に光線Ａを発する。したがって、発光素子８から発せられた光線Ａは、透明電極素子１、透明基板３０１を通って、上記導波路４０２の上面４０５から導波路４０２に入射する。尚、透明基板３０１を光線Ａが通過する際にクロストークが発生する可能性をできるだけ低くするために、透明基板３０１は薄い基板であることが望ましい。
【００５１】
上述のように対向面４０７には反射材４０４が積層されており、導波路４０２の屈折率が、空気及び透明基板３０１よりも高いために、上面４０５より導波路４０２に入射した光線Ａは、導波路４０２内で全反射を繰り返して出射面４０８から出射する。
【００５２】
したがって、導波路４０２を通過することで光線Ａの進行方向が図９の下向きから左向き、即ち９０度変換される。
【００５３】
なお実施の形態１と同様に導波路４０２の出射面４０８から出射した光線Ａは、上記光伝送手段３１０を通過して、上記感光ドラム１０６を照射して、潜像を形成する。
【００５４】
また、上記では図９に示すように導波路４０２を用いて光線の進行方向を９０度変換する場合について説明しているが、導波路４０２の長手方向を図１０に示すように光線Ａを出射させたい方向にすることで、光線Ａの進行方向を自由に変換することができる。
【００５５】
さらに、以上のような導波路４０２を変換手段として用いる場合、発光素子８の発光面積がどのような大きさであっても、出射面４０８から出射する光の断面積は、出射面４０８と同じ大きさとなる。したがって、発光面積の大きい発光素子８を透明基板３０１上に形成することで、上記射出射面４０８から出射する光の光束密度が高くなる。
【００５６】
よって変換手段として導波路４０２を用いることで、光源２００は、副走査方向が短くなると共に、光束密度の高い光を出力することもできる。なお、導波路４０２の形状は図８（Ａ）に示す直方体でなくても、図８（Ｂ）、図８（Ｃ）に示すような五角柱、六角柱等の多角柱であってもよい。
【００５７】
（実施の形態３）
実施の形態１、２においては、透明基板３０１の発光面３０１ａにプリズム４０１、または導波路４０２を配置した場合について説明したが、図１１から図１３に示すように発光素子８が形成された面と同一の面にプリズム４０１又は導波路４０２を配置してもよい。
【００５８】
即ち、封止ガラス７の上にプリズム４０１を配置し、発光素子８から発せられる光線Ａを実施の形態１、２の場合と反対側に発して、光線Ａを封止ガラス７を介してプリズム４０１に入射させるようにする。
【００５９】
しかし実施の形態１のように光源２００を形成すると、発光素子８の上側には不透明な金属電極層５が形成されるので、光線Ａを封止ガラス７側に出射することが不可能である。有機ＥＬの発光効率を向上させるためには、陰極には、陽極となる透明電極素子１よりも仕事関数の低い物質を用いなければならないため、陰極には不透明な金属電極層５が用いられている。
【００６０】
そこで、光線Ａを封止ガラス７側から出射させるために上記金属電極層５を光が透過できる程度の厚さ（約１００Å）にする。そして薄い金属電極層５に均一に電流が流れるように、金属電極層５の上に透明な材質の電極層５ａを形成しておく。
【００６１】
これによって光線Ａは図１１の上向きに出射することができるが、下向きにも出射することができるので、下向きの出射することを防ぐために透明基板３０１と透明電極素子１との間に反射板３０９を設ける。
【００６２】
また、実施の形態１と同じように有機ＥＬ層４を物理的な衝撃や湿気から保護するために樹脂６と封止ガラス７で、有機ＥＬ層４、金属電極層５、電極層５ａを覆うようにする。
【００６３】
このように金属電極層５を薄くすることで、発光素子８から発せられた光線Ａが封止ガラス７から出射し、封止ガラス７上に配置されたプリズム４０１に入射する。
【００６４】
プリズム４０１に入射した光線Ａは、実施の形態１と同様に、斜面４０１ａで反射し、進行方向を変換して、プリズム４０１から出射する。
【００６５】
以上のように、プリズム４０１と発光素子８が透明基板の同一面に配置された場合、光伝送手段も発光素子８が形成された面と同一面に配置される。このように発光素子８が形成された面と同一面にプリズム４０１と光伝送手段３１０を配置するとことで、透明基板３０１の発光素子８が形成された面と反対面には、何も形成されないために、光源２００の取り扱いが便利となる。
【００６６】
なお、上記のように封止ガラス７上にプリズム４０１を配置せずに、図１２、図１３に示すように電極層５ａと樹脂６の上にプリズム４０１、又は導波路４０２を配置してもよい。この場合プリズム４０１又は導波路４０２が封止ガラス７としての役目も果たすこととなる。
【００６７】
（実施の形態４）
図１４、１５に示すように、プリズム４０１又は導波路４０２を透明基板３０１と発光素子８との間に配置してもよい。
【００６８】
図１４に示すように、透明基板３０１にプリズム４０１を配置する場合、透明基板３０１上にプリズム４０１を支持するための屈折率がプリズム４０１より低い材料、または不透明な材料からなる三角柱の支持台５０２を配置する。プリズムの斜面４０１ａを支持台５０２の斜面側にして、支持台５０２にプリズム４０１を配置する。
【００６９】
そして実施の形態１で透明基板３０１上に発光素子８を形成した方法で、プリズム４０１上に発光素子８を形成する。さらに透明基板３０１のプリズム４０１が配置された面に光伝送手段３１０を配置する。
【００７０】
図１４に示すように、発光素子８から発せられた光線Ａは、透明電極素子１を通ってプリズム４０１に入射し、斜面４０１ａにて反射して進行方向を変換する。反射した光線Ａは、光伝送手段３１０を通って感光ドラム１０６に潜像を形成する。
【００７１】
また、図１５に示すようにプリズム４０１に変えて、透明基板３０１と発光素子８との間に下面４０３を透明基板３０１側にして導波路４０２を配置してもよい。この場合、下面４０３から光線Ａが出射しないように、下面４０３に反射材４０４を積層する。
【００７２】
導波路４０２上には、プリズム４０１を配置した場合と同様に発光素子８が形成される。発光素子８から発せられた光線Ａは、実施の形態２のように導波路４０２内で反射を繰り返して出射面４０８から出射する。出射した光線Ａは、光伝送手段３１０を通って、感光ドラム１０６に潜像を形成する。
【００７３】
図１５に示すように、発光素子８から出射した光線Ａは、透明基板３０１を通らずに導波路４０２に入射する。そのため、画像書込装置に図１５に示す構成を採れば、図９に示す構成を採った場合に生じる透明基板３０１内でのクロストークが発生しないという利点が生じる。
【００７４】
（実施の形態５）
本実施の形態の光源２００は、図１６に示すように主走査方向に長い透明基板３０１と光伝送手段３１０を備えている。透明基板３０１と光伝送手段３１０は、それぞれプリンタ１００の筐体に支持されているか、透明基板３０１又は光伝送手段３１０の一方が筐体に支持され、透明基板３０１と光伝送手段３１０が図示しないスペーサ等で連結されることでプリンタ１００に固定されている。
【００７５】
透明基板３０１上には、図１７に示すように四角錘台形等のメサ構造をした小突起２０２ｄが所定の間隔で主走査方向に多数配置され、透明基板３０１と小突起２０２ｄとが一体となっている。例えば、光源２００が２４００ｄｐｉの画像を印刷することができる場合、小突起２０２ｄの間隔は、約１０μｍになる。
【００７６】
上記各小突起２０２ｄは、基板となる透明基板３０１に下記に示すエッチング処理で形成してもよいし、あるいは合成樹脂等を型押しで成型すること、あるいは、インジェクション成型で透明基板３０１と一体に成型することでもよい。
【００７７】
小突起２０２ｄの形状は、四角錐台形でなくても、図１８に示すように小突起２０２ｄの側面２０２ｃと透明基板３０１のなす角Ｇ、Ｈが鋭角となる形状であれば、円錐台形や、三角錐台形、五角錐台形等の多角錐台形であってもよい。また、小突起２０２ｄの材質は、透明で、且つ屈折率が当該光源２００の発光素子８となる材質と同じであることが好ましい。なお、本実施の形態では発光素子８に屈折率が１．７程度の有機ＥＬ（Electro Luminescence）を用いた場合について説明するので、本実施の形態においては小突起２０２ｄに用いる材質の屈折率は１．７程度であることが好ましい。
【００７８】
各小突起２０２ｄの上底面２０２ａには、次に示す方法で図１９（Ｃ）に示す発光素子８が形成される。
【００７９】
まず上記の小突起２０２ｄが配置された透明基板３０１の上面全面に、図１９（Ａ）に示すように透明電極層２が塗布される。次に、透明電極層２のうち各小突起２０２ｄの上底面２０２ａの中央部の上部となる位置が遮光膜３でマスクされ、当該透明電極層２に対して露光、現像、エッチング等のフォトリソ処理が行われる。フォトリソ処理により、図１９（Ｂ）に示すようにマスクされていない部分の透明電極層２が取り除かれて、マスクされていた部分が透明電極素子１となる。
【００８０】
続いて、図１９（Ｃ）に示すように透明電極素子１が形成された透明基板３０１の上面全面に有機ＥＬ層４が塗布され、該有機ＥＬ層４の上面に共通電極として金属電極層５が塗布される。この金属電極層５と上記透明電極素子１に挟まれた部分の有機ＥＬ層４が発光素子８となる。
【００８１】
上記有機ＥＬ層４を物理的な衝撃や、湿気から保護するために、図１９（Ｄ）に示すように、上記封止処理部３０４には、樹脂６が塗布され、上記透明電極素子１、有機ＥＬ層４、金属電極層５が形成された透明基板３０１の裏面を封止ガラス７で覆う。なお、金属電極層５と樹脂６と封止ガラス７で囲まれた空間部９は、真空であっても、窒素が充填されていてもよい。
【００８２】
以上のような構成において、光源２００の透明電極素子１と金属電極層５の間に所定の電圧を印加すると発光素子８が発光する。このように発光素子８から発せられた光線Ａ、Ｂ、Ｃは、図１８に示すように上記透明電極素子１を通って小突起２０２ｄの上底面２０２ａから小突起２０２ｄに入射する。
【００８３】
小突起２０２ｄに入射する光線Ａ、Ｂ、Ｃのうち、上底面２０２ａに対する入射角θ１が小さい光線Ａ、即ち進行方向がファイバーレンズ３１３の軸方向と同じ、又は近い光線Ａは、小突起２０２ｄ内で反射せずに小突起２０２ｄの下底部２０２ｂから透明基板３０１へと出射する。一方、入射角θ１の大きな光線Ｂ、Ｃは、上底面２０２ａから入射すると、小突起２０２ｄの側部２０２ｃに到達する。
【００８４】
上述のように小突起２０２ｄの屈折率は１．７と空間部９を形成する真空或は窒素より大きく、また図１８に示すように、∠Ｇと∠Ｈが鋭角であるために、入射角θ１が大きい光線Ｂ、Ｃの小突起２０２ｄの側部２０２ｃに対する入射角θ２が大きくなる。そのため、光線Ｂ、Ｃのような入射角θ１が大き光線は、側部２０２ｃで全反射する確立が高い。光線Ｂ、Ｃは、全反射することで、ファイバーレンズ３０３の軸方向に近い方向の指向性が付与されて、下底部２０２ｂから透明基板３０１に出射する。
【００８５】
したがって、入射角θ１が大きい光線は、小突起２０２ｄを通過すると、進行方向がファイバーレンズ３１３の軸方向と同じような向きとなる。即ち、小突起２０２ｄを通過することで、ファイバーレンズ３０３の開口角の範囲に収まる光線が増える。
【００８６】
図１６に示すように上記透明基板３０１は、小突起２０２ｄが配置された面の反対側の面（表面）が、光伝送手段３１０を挟んで感光ドラム１０６と対向した位置に配置される。したがって、上記のように小突起２０２ｄの下底部２０２ｂから出射した光線は、透明基板３０１を通って上記光伝送手段３１０へと進む。
【００８７】
光伝送手段３１０へと到達した多数の光線の進行方向は、上記のように光伝送手段３１０を構成する各ファイバーレンズ３０３の軸方向と同じような向きとなっているので、ファイバーレンズ３０３の開口角が小さくても、各光線が光伝送手段３１０内に導かれて、当該光伝送手段３１０を通って感光ドラム１０６を照射する。
【００８８】
小突起２０２ｄのある透明基板３０１に発光素子８を形成した場合、小突起２０２ｄのない透明基板３０１に発光素子８を形成した場合に比べて、上記発光素子８と感光ドラム１０６間における光の伝送効率が約４倍良い。
【００８９】
また上記小突起２０２ｄのような指向性手段を用いることで、光の伝送効率の向上のためにファイバーレンズ３０３の開口角を大きくする必要はないので、光伝送手段３１０の焦点深度は深いままである。よって、感光ドラム１０６に鮮明な潜像が形成されや易い状態となる。
【００９０】
ところで、上記で述べたエッチング処理は、例えば上記メサ構造を形成するためのドライエッチング等のことである。
【００９１】
このドライエッチングで小突起２０２ｄを形成する場合、まず図２０（Ａ）に示すように透明基板３０１の全面に指向性付与層８０１となる物質を塗布、または蒸着等によって形成する。この指向性付与層８０１の材料は、小突起２０２ｄと同じである。次に、上記指向性付与層８０１の上面に、上記透明電極層２を塗布、または蒸着によって形成する。透明電極層２の透明電極素子１を形成する箇所を遮光膜３で覆う。
【００９２】
このように透明電極層２が形成された透明基板３０１に対して、図２０（Ｂ）に示すようにエッチング深さを制御するマスク８０９を介して反応種を側面形成部（区間８０８）に導入する。エッチングされる深さは、反応種の導入量に影響される。そのため、マスク８０９に、例えばエッチングする深さに応じた開口の大きさを調整した金属メッシュを用いる。即ち、深くエッチングする部位（区間８０８の中央部）に対応する部分は、反応種の進入量を多するために開口が大きく、浅くエッチングする部位（区間８０８の端部）に対応する部分は反応種の進入量を少なくするために開口が小さくなっている。
【００９３】
エッチングを行うと、上記透明電極層２と指向性付与層８０１の反応種が投下された部分が取り除かれて、透明電極素子１と共に図２０（Ｂ）に示すような多角錐台形の小突起２０２ｄが形成される。この小突起が指向性手段となる。
【００９４】
以上のように、指向性付与層８０１及び透明電極層２を同時にエッチングする事により光源形成のための工程を減らす事が可能である。また、透明電極素子１と指向性付与手段とを別々に形成する場合は、マスクする際に当該マスクの位置合わせが必要になるが、同時にエッチングする事により当該位置合わせが不要になる。
【００９５】
（実施の形態６）
上記指向性手段として、図２１に示すように主走査方向に長い透明基板３０１の光伝送手段３１０側の面にインジェクション成型等で突起が形成されたビーズシート２２０を用いる構成が考えられる。指向性手段としてビーズシート２２０を使用する場合、ビーズシート２２０の突起が形成された面と反対側の面に以下のようにして上記発光素子８を形成する。
【００９６】
まず、図２２（Ａ）に示すようにビーズシート２２０の突起が設けられた面の反対側の面の全面に透明電極層２を塗布する。次に、実施の形態５と同じように上記透明電極層２の透明電極素子１を形成したい部分に遮光膜３を被せる。
【００９７】
そしてフォトリソ処理を行って、図２２（Ｂ）に示すようにマスクされていた部分に透明電極素子１を形成する。その後、実施の形態５と同じように有機ＥＬ層４及び金属電極層５を形成する。これにより、透明電極素子１と金属電極層５の間の部分の有機ＥＬ層４が発光素子８となる。なお、実施の形態５と同じように有機ＥＬ層４を物理的な衝撃や湿気から保護する目的で、図２２（Ｃ）に示すように封止処理部３０４には、樹脂６が塗布され、金属電極層５と樹脂６が封止ガラス７で覆われる。
【００９８】
上記構成において発光素子８から発せられた光線Ａは、図２３に示すように透明電極素子１を通過してビーズシート２２０に入射する。上述のようにビーズシート２２０の光伝送手段３１０側の面には突起が設けられているので、ビーズシート２２０から出射する際の突起に対する光線Ａの角度は、突起がない部分から出射する場合に比べて小さくなる確立が高い。したがって、突起を設けることで、ビーズシート２２０から出射する際に全反射する光線が少なくなり、ビーズシート２２０の光伝送手段３１０側から出射する光線の量が多くなる。
【００９９】
さらに、ビーズシート２２０から出射する際に、このビーズシート２２０とビーズシートの外部との屈折率の差によって光線に指向性が付与されて、ファイバーレンズ３０３の軸方向に対して進行方向が傾斜した光線の進行方向がファイバーレンズ３０３の軸方向と同じような向きとなる。
【０１００】
このようにビーズシート２２０を指向性手段として用いることで、多量の光線がビーズシート２２０から出射すると共に指向性が付与される。ビーズシート２２０上に発光素子８を形成した場合、突起の無い透明基板３００に発光素子８を形成した場合に比べて発光素子８と感光ドラム１０６間の光の伝送効率が約２倍良い。
【０１０１】
なお、ビーズシート２２０に設けられる突起は、より多くの光線をビーズシート２２０から出射させると共に光線に指向性を付与することができる形状であれば、円錐形、円錐台形、ドーム型、三角錐、四角錐等であってもよい。
【０１０２】
また、ビーズシート２２０の突起の大きさは限定されるものではないが、発光素子８よりも小さい方がよい。例えば発光素子８と突起の大きさが同じであれば、発光素子８から発せられた光線が１つの突起から出射するように、発光素子８と突起の位置合わせの工程が光源２００の組み立ての際に必要となる。しかし、突起が小さければ小さいほど、発光素子８と突起の位置合わせを行わなくても、各発光素子８が発する光が通過する突起の数はほぼ同数となる。よって、各発光素子８から発せられる光の伝送率と、付与される指向性のばらつきが小さくなる。
【０１０３】
また、以上のようにビーズシート２２０は、指向性手段と透明基板３０１との機能を備えることになるため、ビーズシート２２０を用いた光源２００については、組み立ての際に実施の形態１のように小突起２０２ｄを配置するという工程を省くことができる。
【０１０４】
（実施の形態７）
実施の形態７では、透明基板３０１に突起を設けたビーズシート２２０を指向性手段として用いた場合について述べたが、透明基板３０１に突起を設ける代わりに、透明基板３０１と光伝送手段３１０との間に、指向性手段となる図２４に示すマイクロレンズアレイ２３０を配置してもよい。
【０１０５】
この場合の透明基板３０１に形成する発光素子８の形成プロセスは、突起のない透明基板３０１に発光素子８を形成する点を除いて実施の形態６と同じである。
【０１０６】
指向性手段として用いられるマイクロレンズアレイ２３０は、インジェクション成型や感光性ガラスに紫外線を照射して作製されたものである。
【０１０７】
マイクロレンズアレイ２３０は、例えば、図２４に示すようにスペーサＳを介して透明基板３０１に支持されている。
【０１０８】
発光素子８から発せられた光線は、透明基板３０１を通って、上記マイクロレンズアレイ２３０に入射する。また、マイクロレンズアレイ２３０から出射する際に、上記ビーズシート２２０から出射するときと同じ原理で光線の進行方向が変換され、多くの光線の進行方向がファイバーレンズ３０３の軸方向と同じようになる。
【０１０９】
なお、マイクロレンズの大きさは限定されるものではないが、ビーズシート２２０の突起の大きさと同じように、上記透明電極素子１よりも小さくすることが望ましい。
【０１１０】
（実施の形態８）
上記では光線の進行方向を変更して発光素子８と感光ドラム１０６間の光の伝送効率を向上させて感光ドラム上の照度を向上させるための構成について説明したが、以下では１つ１つの発光素子８の発光強度を向上させることで、感光ドラム上の照度を向上させる構成について説明する。
【０１１１】
各発光素子８の発光強度を向上させるために、本実施の形態では各発光素子８の発光面積を大きくする。上述したように高解像度の画像を印刷するためには、各発光素子８を狭い間隔で主走査方向に並べなければならないので、発光素子８の主走査方向の長さには制限がある。
【０１１２】
しかしながら、副走査方向に関しては、このような制限がないので、発光素子８の副走査方向を長くすることで、発光素子８を大きくすることができる。ところで副走査方向に長い発光素子８から発せられる光の断面は、副走査方向に長い。そのため、感光ドラム１０６に形成される潜像の画素が副走査方向に長くなる。これを防ぐために、発光素子８から発せられた光が感光ドラム１０６に到達するまでの間に、光の断面の副走査方向の長さを主走査方向と同じ長さにする必要がある。
【０１１３】
そこで、本実施の形態では、発光素子８から発せられた光を副走査方向に集光させる集光手段として導波路４０２を用いる。
【０１１４】
実施の形態２に記載したように、上記導波路４０２の出射面４０８と対向する対向面４０７には、光を透過しない反射材４０４が積層されている。
【０１１５】
この導波路４０２は、透明基板３０１上に所定の間隔で主走査方向に配置される。所定の間隔とは、印刷画像の画素と同じ間隔である。なお各導波路４０２に入射した光線のクロストークを防ぐために、導波路４０２間を空気層としてもよいし、屈折率が導波路４０２よりも小さい物質で充填しても構わない。
【０１１６】
各導波路４０２上には、実施の形態１で小突起２０２ｄの上に発光素子８を形成するプロセスと同じプロセスで発光素子８が形成される。図２５には示していないが、ここでも上記有機ＥＬ層４を物理的な衝撃や、湿気から保護するために、上記封止処理部３０４には、樹脂６が塗布され、金属電極層５と樹脂６とが封止ガラス７で覆われている。
【０１１７】
図２５の断面図（図２６）に示すように、発光素子８から発せられた光線Ａは、透明電極素子１を通って導波路４０２に入射する。導波路４０２は透明基板３０１、真空、空気より屈折率が大きく、導波路４０２の対向面４０７は反射材４０４が積層されているので、導波路４０２に入射した光線Ａは、導波路４０２内で反射を繰り返して、出射面４０８から出射する。発光素子８から発せられた光線Ａは、出射面４０８から出射するので、発光素子８から発せられた光の断面は、出射面４０８と同じ大きさとなる。
【０１１８】
よって、上記出射面４０８の断面を感光ドラム１０６に形成される潜像の画素に要求される面積と同じ面積にすれば、上記発光素子８の発光面がどのような形状であっても、出射面４０８から出射される光の断面は、必要な面積となる。
【０１１９】
したがって、発光素子８の発光面積を大きくすればするほど、出射面４０８から出射される光の光束密度が高くなる。上述のように発光素子８の副走査方向の長さには制限が無いので、上記導波路４０２上に副走査方向に長い発光素子８を形成することで、出射面４０８で光束密度の高い光が得られることになる。また、光を副走査方向に集光すると、光速密度の高く且つ断面の主走査方向と副走査方向の長さが同じ光を出射面４０８で得ることができる。
【０１２０】
導波路４０２を備えた光源２００においては、出射面４０８から光が出射するので、図２５に示すように出射面４０８の先に光伝送手段３１０を設ける。上記出射面４０８から出射した光は、上記実施の形態５から７と同様に光伝送手段３１０を通って感光ドラム１０６を照射する。
【０１２１】
したがって、集光手段を用いることで、主走査方向に短い間隔で発光素子８が形成された光源２００においても、光束密度の高い光を得ることができる。よって、集光手段が用いられた光源は、高解像度の潜像を形成することができる。
【０１２２】
また導波路４０２を集光手段として用いることで、従来のように光束密度の高い光を得るために透明電極素子１と金属電極層５に大きな電界を掛ける必要がないために、発光素子８の発光寿命が縮まることがない。
【０１２３】
また、導波路４０２の形状は図２５に示す直方体に限られるものではない。例えば、図２７に示すような五角柱、六角柱等の多角柱、円錐台形の下底部と上底面が多角形をした形状であってもよい。
【０１２４】
なお、導波路４０２は、インジェクション成型によって製造されてもよいが、以下のようにエッチングを利用して製造してもよい。例えば図２８（Ａ）に示すように透明基板３０１上に導波路４０２となる物質２４２を塗布し、さらにその上に透明電極層２を塗布する。次に、透明電極層２のうち透明電極素子１を形成する部分を遮光層３でマスクして、透明電極層２と物質２４２に対してエッチングを行なう。これにより、図２８（Ｂ）に示すように透明電極素子１と導波路４２０が形成される。
【０１２５】
また、上述のように導波路４０２にて、発光素子８から発せられた光の断面を潜像の画素と同じ面積にすることができるので、上記出射面４０８を感光ドラム１０６に近接するように導波路４０２を配置すれば、光源２００に光伝送手段３１０を備える必要はない。
【０１２６】
また、出射面４０８を凸レンズのように凸状の曲面とすることで、出射面４０８を通過する光を感光ドラム１０６上で結像させることが可能となる。もちろん出射面４０８を凸状の曲面とした場合も、光源２００に光伝送手段３１０を備える必要はない。
【０１２７】
（実施の形態９）
上記集光手段として、導波路４０２に代えて凸型のシリンドリカルレンズ２５０を用いてもよい。この場合、シリンドリカルレンズ２５０は、図２９に示すように湾曲している面を感光ドラム１０６側に向けて光伝送手段３１０と感光ドラム１０６との間に設ける。このシリンドリカルレンズ２５０は、図示しないスペーサを介して光伝送手段３１０に支持させたり、プリンタ１００の筐体に支持させたりする。
【０１２８】
発光素子８は実施の形態６と同じプロセスで透明基板３０１上に形成されるが、本実施の形態での発光素子８は、主走査方向に比べて、副走査方向が長い点が実施の形態６の発光素子８と異なる。発光素子８の副走査方向が長いのは、実施の形態８に記載した通り、主走査方向の長さには制限があるためである。なお、図２９には示されていないが、本実施の形態においても、有機ＥＬ層４の保護のために樹脂６と封止ガラス７で、金属電極層５を覆うようにする。
【０１２９】
図２９に示すように発光素子８から発せられた光は、透明基板３０１と光伝送手段３１０を通って、シリンドリカルレンズ２５０に入射する。シリンドリカルレンズ２５０に入射した光は、シリンドリカルレンズの凸状に湾曲した面から出射する際に副走査方向に絞られ、感光ドラム１０６上では光の断面の主走査方向と副走査方向の長さが同じになる。
【０１３０】
シリンドリカルレンズ２５０を集光手段として用いると、シリンドリカルレンズ２５０の曲率半径や屈折率、シリンドリカルレンズ２５０と感光ドラム１０６間の距離を調整することで、感光ドラム１０６上での光の断面の副走査方向の長さを自由に調整することができる。
【０１３１】
したがって、実施の形態８と同じように、発光素子８の副走査方向の長さをできるだけ長くし、シリンドリカルレンズ２５０の曲率半径、屈折率、シリンドリカルレンズ２５０と感光ドラム１０６間の距離を調整することで、断面の主走査方向と副走査方向の長さが等しく、且つ光束密度の高い光が得られる。但し、光を副走査方向にのみ集光すると、光の副走査方向の焦点距離がのみが短くなり、主走査方向と副走査方向の焦点距離に差ができる。そのため、発光素子８の副走査方向を主走査方向に対して長くしすぎると、主走査方向の焦点距離との差が大きくなるので、感光ドラムに鮮明な潜像を得ることができない。
【０１３２】
なお、本実施の形態９では、凸型のシリンドリカルレンズ２５０を集光手段として用いた場合について説明したが、凸型のシリンドリカルレンズ２５０に代えてマイクロレンズアレイ２６０を集光手段に用いてもよい。
【０１３３】
集光手段としてのマイクロレンズアレイ２６０は、図３０に示すようにマイクロレンズが主走査方向に一列に配列され、各マイクロレンズの形状は長軸を副走査方向と平行する楕円となっている。このように楕円形にするのは、光を副走査方向に絞るためである。
【０１３４】
図２９、図３０では、シリンドリカルレンズ２５０又はマイクロレンズアレイ２６０は、光伝送手段３１０と感光ドラム１０６の間に配置されているが、シリンドリカルレンズ２５０又はマイクロレンズアレイ２６０を、透明基板３０１と光伝送手段３１０と間に配置してもよい。
【０１３５】
また、光伝送手段３１０をイメージ伝送系のレンズで構成した場合、シリンドリカルレンズ２５０又はマイクロレンズアレイ２６０上に光伝送手段３１０を直接配置してもよい。
【０１３６】
（実施の形態１０）
実施の形態５から９においては、透明電極素子１、有機ＥＬ層４、金属電極層５の順番でそれぞれの層が形成されている。したがって、発光素子８から発せられた光線は、図１６に示すように透明基板３０１側に出射する。
【０１３７】
しかし、光源２００は、実施の形態５から９とは反対側、即ち図１６の上側に光線を出射するようにしてもよい。
【０１３８】
上記実施の形態５から９に記述したように発光素子８の上側には不透明な金属電極層５が形成されているので、光線は上向きに出射することが不可能である。実施の形態４に記載したように、有機ＥＬの発光効率を向上させるためには、陰極には、陽極となる透明電極素子１よりも仕事関数の低い物質を陰極に用いなければならないために、陰極には不透明な金属電極層５が用いられている。
【０１３９】
そこで、上側に光線を出射するために、図３１に示すように上記金属電極層５を光が透過できる程度の厚さ（約１００Å）に形成する。これによって光線は上向きに出射することができる。しかし、下向きにも出射することができるので、下側に出射することを防ぐために透明基板３０１と透明電極素子１の間に反射材４０４を設ける。
【０１４０】
なお、本実施の形態４と同様に、薄い金属電極層５に均一に電流が流れるように、金属電極層５の上に電極層５ａを形成する。また本実施の形態においても、有機ＥＬ層４の保護のために樹脂６と封止ガラス７で、有機ＥＬ層４、金属電極層５、電極層５ａを覆う。
【０１４１】
このように上側に光線を出射する場合、図３２（Ａ）、図３２（Ｂ）に示すように上記小突起２０２ｄ或は導波路４０２は、上記電極層５ａの上に形成され、発光素子８と小突起２０２ｄ或いは導波路４０２が封止ガラス７にて封止される。
【０１４２】
（実施の形態１１）
図３３に示す本実施の形態に係る光源２００は、光伝送手段３１０及び発光素子８で構成されている。光伝送手段３１０は、上述したように潜像を感光ドラム１０６に正確に形成するために必要となる。上記発光素子８は平面発光体にて構成されており、当該平面発光体の一例として有機エレクトロルミネッセンス（以後有機ＥＬと称する）が利用される。
【０１４３】
又、１つの上記発光素子８は、図６（Ａ）に示すファイバーレンズアレイを構成する１つのファイバーレンズ３１３（以下、単体レンズ３１３という。）に対応させて光伝送手段３１０上に備えられており、当該発光素子８から発せられた光線は、対応する単体レンズ３１３を介して感光ドラム１０６上に照射され、即ち潜像を形成するに至る。
【０１４４】
次に、上記発光素子８は、光伝送手段３１０上に直接形成されるが、その製造方法について説明する。
【０１４５】
まず、図３４に示すように、光伝送手段３１０の開口面（単体レンズ３１３の上面及び周囲）全体に、透明電極素子１の材料となるＩＴＯ電極等の透明電極層２を蒸着や塗布等により形成する。当該形成により、透明電極層２は光伝送手段３１０に光学的に密着する。
【０１４６】
続いて、上記光伝送手段３１０上の発光を必要とする部位、即ち本実施の形態では各上記単体レンズ３１３の上部のみを遮光膜３でマスクし、上記開口面に対して露光、現像等のフォトリソ処理やエッチング処理、即ちパターニング処理を行う。当該パターニング処理により、上記マスクがされていない部分の透明電極層２が取り除かれて、マスクされていた部分が透明電極素子１となる
次に、透明電極素子１が形成された上記開口面の全面に有機ＥＬを塗布して有機ＥＬ層４を形成し、さらに該有機ＥＬ層４の上面に共通電極として金属電極層５を形成する。透明電極素子１と金属電極層５に挟まれた部分の有機ＥＬ層４が発光素子となる。
【０１４７】
なお、上記発光素子８の封止処理として、樹脂６が単体レンズ３１３の周囲である封止処理部３０４に塗布され、最後に上記開口面上部の金属電極層５と、その周辺部に塗布された上記樹脂６が略コの字形状の封止ガラス７で覆われる。これにより光源２００が完成する。
【０１４８】
以上により、光伝送手段３１０と発光素子８とを光学的に一体として形成した光源２０が形成される。このように形成された光源２００は、上記透明電極素子１と金属電極層５に電界を掛けることで、当該透明電極素子１と金属電極層５に挟まれた部分の有機ＥＬ層４が発光する。
【０１４９】
以上のように、光伝送手段３１０上に直接有機ＥＬを用いた発光素子８を形成する事で、発光素子８より発せられる光線は屈折率が低く指向性のない層を通過することなく直接光伝送手段３１０に伝送される。よって、光線はほとんど全反射することなく、十分な発光強度を保ったまま感光ドラム１０６まで到達することができる。したがって、発光素子８の発光寿命を縮めることなく、また開口角を大きくして焦点深度を浅くしてしまう事無く、高解像度の潜像の形成が可能となる。また言い換えると、本実施の形態の光源では、光線の全反射がないので、所定の解像度の潜像を形成する際に本実施の形態の光源が使用する電力は、屈折率が低く指向性のない層を通過する構成の光源が所定の解像度の潜像を形成する際に使用する電力より少なくすることができる。
【０１５０】
（実施の形態１２）
さらに図３５に示す光源２００を構成する光伝送手段３１０の、各単体レンズ３１３の径を上記発光素子８の縦及び横より小さくする構成について説明する。
【０１５１】
図３５に示す光源２００は、光伝送手段３１０上に発光素子８を形成して成るが、上記単体レンズ３１３は、径が上記発光素子８の縦及び横の長さより小さいものが用いられている。つまり、１つの発光素子８には、複数の単体レンズ３１３が対応するのである。
【０１５２】
単体レンズ３１３は、複数個、即ち所定の単位で図６（Ｂ）に示すように光吸収層３１２と基枠３１３で囲われた空間に収納されるか、或いは図６（Ｃ）に示すように周囲に光吸収層３１２が設けられて、上記空間に収納されている。
【０１５３】
このような光伝送手段３１０上に、上記発光素子８を設けるようにしてもよい。上記発光素子８を、光伝送手段３１０上に直接形成する方法については上記実施の形態１１にて述べたのと同様でよい。この構成では、単体レンズ３１３の径が発光素子８より小さいため、発光素子８と単体レンズ３１３との間の微妙な位置関係を考慮せずに発光素子８を形成できる点で、上記実施の形態１における光伝送手段３１０を用いた光源２００よりも製造が容易になる。
【０１５４】
（実施の形態１３）
続いて、発光素子８と光伝送手段３１０との間に当該発光素子８から発せられた各光線の進行方向を所定の方向に揃える指向性手段を設け、さらに上記光伝送手段３１０、上記指向性手段、上記発光素子８を一体として形成した光源２００について説明を行う。
【０１５５】
上記指向性手段は、光線の進行方向を矯正してより多くの光線を上記光伝送手段３１０内に導く役割を果たしている。本実施の形態１３では、上記指向性手段がメサ構造（メサシート）を有する場合について説明する。上記メサ構造とは、入射した光線を反射させることで当該光線を所定の方向に矯正する構造であり、図３６（Ｂ）に示すように、上底側に発光素子８が配置された多角錐台形の構造を有する。つまり、図３６（Ａ）に示す、メサ構造を有さない指向性手段７０１の場合、発光素子８より所定の出射角θ７０２にて発せられた光線は、一部又はほとんど当該指向性手段７０１の側面７０１ａを透過するため下面７０６に入射する光線が減少し、結果として伝送効率が落ちてしまうのである。これに対して、図３６（Ｂ）に示す、メサ構造を有する指向性手段７０１では、発光素子８より所定の出射角θ７０２にて発せられた光線は、指向性手段の側面７０１ａでの反射率が高くなり、下面７０６に到達する光線の減少量が小さくなり、結果として伝送効率が高くなるのである。なお、上記図３６（Ａ）、（Ｂ）は、上記発光素子８から発せられる同一の光線を比較したものである。
【０１５６】
さて、次に上記メサ構造を有する指向性手段７０１を光学的に一体として具備した光源の製造方法について説明する。
【０１５７】
まず、図３７（Ａ）に示すように、上記実施の形態１１、１２で説明した光伝送手段３１０上に、指向性付与層８０１を形成する。当該形成は、上記指向性付与層となる物質を塗布、蒸着などして行われる。次に、上記指向性付与層８０１の上面に、透明電極層２を同じく塗布、蒸着する。なお、上記指向性付与層８０１は例えばアクリルやポリアリレートを成分とする物質である。
【０１５８】
指向性付与層８０１及び透明電極層２が光伝送手段３１０１上に形成された後、実施の形態５に記載した小突起を形成するためのエッチングを光伝送手段３０１上に形成された指向性付与層８０１と透明電極層２に行う。これにより、図３７（Ｂ）に示すようにメサ構造を有する指向性手段８０１と、透明電極素子１が同時に形成される。
【０１５９】
次に、上記図３７（Ｂ）に示した透明電極素子１の上に、発光素子８となる有機ＥＬを蒸着し、さらに金属電極層５となる金属を蒸着する。
【０１６０】
ここで、上記指向性手段７０１は上記透明電極素子１や発光素子８、金属電極層５と比較して厚みがある。また、各透明電極素子１の間には、指向性手段７０１の上底のない区間８０８が介在している。そのため、メサ構造を得るためのエッチングが行われた後に、メサ構造の指向性手段７０１と透明電極素子１が形成された光伝送手段３１０の全面に有機ＥＬ又は金属を蒸着すると、区間８０８上に蒸着された有機ＥＬと金属は、指向性手段７０１の側面７０１ａに沿って指向性手段７０１の端部の低い部分に流れ落ちて集まる。そのため、各透明電極素子１上に蒸着された有機ＥＬと金属は、他の透明電極素子１上に蒸着された有機ＥＬと金属から切断される。
【０１６１】
よって、各透明電極素子１の上にのみ有機ＥＬと金属を蒸着しなくても、光伝送手段３０１の全面に有機ＥＬと金属を蒸着すれば、各指向性手段７０１の上に発光素子８と金属電極５を形成することができる。光伝送手段３０１の全面に有機ＥＬと金属を蒸着して、発光素子８と金属電極５を形成する場合、上記発光素子８や、金属電極層５を蒸着する際にマスク処理が必要ない。但し、金属電極層５と透明電極層１とがショートすると発光素子８は発光しないため、金属を発光素子８の上部のみに蒸着させて金属電極層５を形成しても良い。
【０１６２】
以上のように、光伝送手段、指向性手段、発光層を一体として形成する事で、各層間に屈折率が低く指向性のない層が存在しない。これにより、発光素子より発せられる光線は当該指向性のない層を通過することなく直接光伝送手段に伝送される。よって、光線はほとんど全反射することなく、十分な発光強度を保ったまま感光ドラムまで到達することができるのは上述したとおりである。さらにここでは、指向性手段が、発光素子から発せられる光線を所定の角度に揃える（矯正する）ため、当該発光素子から発せられる光線の殆どを光伝送手段まで到達させることが可能となる。また、上記光伝送手段に到達した際にも、指向性の無い層が存在しないため上記光線は上記実施の形態１１、１２と比較し、一層強い発光強度を保ったまま感光ドラムまで到達することができる。
【０１６３】
なお、メサ構造を有する指向性手段を設けた場合、指向性手段を設けない場合と比べて上記有機ＥＬ層と感光ドラムとの間における光の伝送効率が４倍となる結果が得られている。
【０１６４】
当然、上記指向性手段を用いることで、光の伝送効率の向上のために開口角を大きくする必要はなく、結果として光伝送手段の焦点深度は深いままである。よって光源は、感光ドラムに潜像を正確に形成することができるのは言うまでもない。
【０１６５】
上記では、本発明の画像書込装置の光源２００をタンデム方式を採用したカラーレーザプリンタ１００に用いた場面について説明したが、本発明の画像書込装置の光源２００は、タンデム方式を採用していないカラーレーザプリンタや、モノクロ印刷のみ可能なレーザプリンタの光源としても用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１６６】
本発明は、画像書込装置の光源から発せられる光の進行方向を変えることで、光源を配置する向きに光線が発せられる向きを考慮しなくてもよい。よって、本発明の画像書込装置は、プリンタの副走査方向が短くなる向きに光源を配置することで、プリンタの小型化を図ることが可能となる光源として有用である。
【０１６７】
また、画像書込装置の光源は、発光素子から発せられた光線に指向性を付与する指向性手段を備えるために、光伝送手段の開口角を大きくしなくても、多数の光線が光伝送手段を通って感光ドラムに伝送される。したがって、光伝送手段の焦点深度を深く保った状態で、発光素子と感光ドラム間における光の伝送効率が向上するので、感光ドラム上での照度が高くなると共に感光ドラムに鮮明な潜像が形成する光源として、本発明の画像書込装置の光源として有用である。
【０１６８】
さらに、発光面積が大きい発光素子から発せられる光は集光手段を通過することで集光されるので、集光手段を備えることで光束密度の高い光を得ることができる。この集光手段と、副走査方向に長い発光素子を光源に備えることで、当該発光素子から発せられた光を副走査方向に集光することで、主走査方向に短い間隔で光束密度の高い光を得ることができる。したがって、本発明の画像書込装置の光源は、感光ドラムに高解像度の潜像を形成する光源として有用である。
【０１６９】
また、光伝送手段、指向性手段、発光層を一体として形成する事で、各層間に屈折率が低く指向性のない層が存在しない。これにより、発光素子より発せられる光線は当該指向性のない層を通過することなく直接光伝送手段に伝送される。よって、光線はほとんど全反射することなく、十分な発光強度を保ったまま感光ドラムまで到達することができる光源として、本発明の画像書込装置の光源は有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１７０】
【図１】プリンタの概略図
【図２】光源部分の拡大図
【図３】光源の概略図
【図４】プリズムを変換手段として用いた光源と感光ドラムの断面図
【図５】発光素子の製造過程を示した図
【図６】光伝送手段の外観図
【図７】画像書込装置の光源と感光ドラムの概略図
【図８】導波路の形状を示した図
【図９】導波路が変換手段として用いられた光源と感光ドラムの断面図
【図１０】導波路が変換手段として用いられた光源の断面図
【図１１】プリズムが変換手段として用いられた光源の断面図
【図１２】プリズムが変換手段として用いられた光源の断面図
【図１３】導波路が変換手段として用いられた光源と感光ドラムの断面図
【図１４】プリズムが変換手段として用いられた光源の断面図
【図１５】導波路が変換手段として用いられた光源の断面図
【図１６】本発明の画像書込装置の光源と感光ドラムの概略図
【図１７】小突起が形成された透明基板の概略図
【図１８】発光素子から発せられた光線の軌跡を示す図
【図１９】発光素子の製造工程を示す図
【図２０】異方性エッチングを用いた小突起の製造工程を示す図
【図２１】ビーズシートと光伝送手段の全体図
【図２２】ビーズシート上に発光素子を形成する製造工程を示す図
【図２３】発光素子から発せられた光線の軌跡を示す図
【図２４】指向性手段としてマイクロレンズアレイが用いられた画像書込装置の光源を示す図
【図２５】導波路が集光手段として用いられた画像書込装置の光源と感光ドラムの概略図
【図２６】発光素子から発せられた光線の軌跡を示す図
【図２７】発光素子から発せられた光線の軌跡を示す図
【図２８】エッチングを用いた導波路の製造工程を示す図
【図２９】集光手段として、シリンドリカルレンズが用いられた画像書込装置の光源と感光ドラムの概略図
【図３０】集光手段として、マイクロレンズが用いられた画像書込装置の光源と感光ドラムの概略図
【図３１】発光素子から発せられた光線を金属電極層側に出射する場合の発光素子付近の拡大図
【図３２】発光素子から発せられた光線を金属電極層側に出射する場合の光源を示す図
【図３３】本発明の実施の形態１１に係る光源の概略図
【図３４】発光素子の概略構成図
【図３５】本発明の実施の形態１２に係る光源の概略図
【図３６】メサ構造の説明図
【図３７】実施の形態１３に係る光源形成手順を示す図
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2004039595.tif 000040
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2004039595.tif 000041
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１３】
2004039595.tif 000042
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１５】
2004039595.tif 000043
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１９】
2004039595.tif 000044
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２０】
2004039595.tif 000045
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２２】
2004039595.tif 000046
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３２】
2004039595.tif 000047
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３６】
2004039595.tif 000048
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３７】
2004039595.tif 000049
【国際調査報告】
2004039595.tif 000050
2004039595.tif 000051