(57)【要約】【課題】  ラインヘッドから出射される光の利用効率を向上させる。【解決手段】  基板上に複数の光源が所定パターンで配列されたラインヘッドと、該ラインヘッドに対向配置され、屈折率が１．５より大きい透明材料により形成される第１の透明部材と、該第１の透明部材を挟んでラインヘッドに対向配置され、複数の光源から出射された光源光が第１の透明部材を介して入射されると共に該入射された集光する集光光学系とを備える。【選択図】  図１
2007076083.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に複数の光源が所定パターンで配列されたラインヘッドと、
該ラインヘッドに対向配置され、屈折率が１．５より大きい透明材料により形成される第１の透明部材と、
該第１の透明部材を挟んで前記ラインヘッドに対向配置され、前記複数の光源から出射された光源光が前記第１の透明部材を介して入射されると共に該入射された光を集光する集光光学系と
を備えることを特徴とするラインヘッドモジュール。
【請求項２】
前記集光光学系は、前記ラインヘッドにおける前記光源の配列方向に沿って、複数の屈折率分布型レンズを所定パターンで配列することにより構成されていることを特徴とする請求項１に記載のラインヘッドモジュール。
【請求項３】
前記第１の透明部材の厚みは、前記ラインヘッドと前記集光光学系との間の距離が、前記集光光学系の空気中での像面距離以上となる厚みに選定されてなることを特徴とする請求項１又は２に記載のラインヘッドモジュール。
【請求項４】
前記ラインヘッドと前記集光光学系との間に、前記第１の透明部材に加えて、屈折率が１より大きく且つ前記集光光学系の屈折率の最大値以下である第２の透明部材が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のラインヘッドモジュール。
【請求項５】
前記ラインヘッドにおいて、前記光源は有機ＥＬ素子により形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のラインヘッドモジュール。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載のラインヘッドモジュールと、
前記集光光学系によって集光された光により露光される感光体と
を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項７】
請求項６に記載の露光装置を具備し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、ラインヘッドモジュール、このラインヘッドモジュールを備えた露光装置、及びこの露光装置を備えた画像形成装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のラインヘッドモジュールでは、特許文献１に開示されているように、例えば、ラインヘッドから出射される光をレンズアレイにより集光して、感光体上に結像させる。このようなラインヘッドモジュールにおいて、ラインヘッドには、例えば有機ＥＬ(Electro-Luminescence)素子が光源として含まれる。そして、ラインヘッドから出射された光は空気層を介してレンズアレイに入射される。レンズアレイは、光入射面に対して所定範囲内の角度で入射する光を集光可能なように構成される。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２８９４７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したようなラインヘッドによれば、有機ＥＬ素子から発光された光は指向性の低い光である上、この光が空気層に入射されると、有機ＥＬ素子における光出射面を構成する材料と空気層との屈折率差に起因して、光束が広がってしまうことがある。よって、空気層を介してラインヘッドから出射される光のうち、レンズアレイの光入射面に対して、該レンズアレイによって集光可能な範囲内の角度で入射する光は限られる。従って、ラインヘッドから出射された光について、レンズアレイによって集光可能な光量が少なくなることにより、光利用効率が著しく低下する、という問題点が生じる。
【０００５】
このような問題点を解決するためには、例えば、レンズアレイを他の光学系に変更したり、光源である有機ＥＬ素子の発光強度を大きくすればよいようにも思われる。しかしながら、前者のように光学系の構成を変更すると、かえってその構成が複雑となり、ラインヘッドモジュールの製造コストが増加する恐れがあり、後者によれば、有機ＥＬ素子の寿命が短くなるという新たな問題点が生じる。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑み成されたものであり、ラインヘッドから出射される光の利用効率を向上させることが可能なラインヘッドモジュール、及びそのようなラインヘッドモジュールを備えた露光装置、並びに該露光装置を備えた画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のラインヘッドモジュールは上記課題を解決するために、基板上に複数の光源が所定パターンで配列されたラインヘッドと、該ラインヘッドに対向配置され、屈折率が１．５より大きい透明材料により形成される第１の透明部材と、該第１の透明部材を挟んで前記ラインヘッドに対向配置され、前記複数の光源から出射された光源光が前記第１の透明部材を介して入射されると共に該入射された光を集光する集光光学系とを備える。
【０００８】
本発明のラインヘッドモジュールによれば、その動作時には、ラインヘッドにおいて、例えば１列或いは２列などのライン状の、所定パターンで配列された光源から出射される光を夫々、オン・オフ制御することによって、多様な画像形成を行うことができる。
【０００９】
ラインヘッドでは、複数の光源の光は、例えばガラス基板等の透明材料により形成される基板を介して出射され、第１の透明部材に入射される。第１の透明部材は、空気の屈折率（＝１．０）より大きく、更に、ガラスの屈折率（＝１．５）よりも大きい透明材料により形成される。よって、ラインヘッドから出射されて、第１の透明部材に入射される光の屈折角は、前述した従来技術の如くにラインヘッドから出射されて空気に入射される光の屈折角と比較して顕著に小さくなる。
【００１０】
ここで、例えば第１の透明部材を、屈折率が、空気の屈折率（＝１．０）より大きく且つガラスの屈折率（＝１．５）以下の値である透明材料により形成した場合にも、第１の透明部材に入射される光の屈折角は、空気に入射される光の屈折角と比較して小さくなる。しかしながら、この場合においても、ラインヘッドから出射される光の利用効率が次のように低下する恐れがある。
【００１１】
即ち、ラインヘッドにおいて、各光源から指向性の低い光が出射される場合には、このように指向性の低い光の光束は広がったものとなる。そして、ラインヘッドにおいて、各光源の光が、例えばガラスにより形成される基板を介して出射されるとすれば、第１の透明部材をガラスにより形成したとしても、ラインヘッドから出射されて第１の透明部材に入射される光は屈折せずに、即ち直進して、第１の透明部材を通過する。
【００１２】
ここで、集光光学系は、光の入射面に対して垂直をなす方向から入射する光、或いは該垂直方向に対して所定範囲内の角度をなす方向から入射する光を集光可能なように形成されている。特に、集光光学系が後述するようなセルフォック・レンズ・アレイ（登録商標）により形成される場合には、経験的に、集光光学系の光の入射面に対して垂直方向付近から光を入射させることにより、集光可能な光量を増加させることができる。よって、ラインヘッドから出射されて、集光光学系の光の入射面に対する方向とは異なる方向、或いは集光光学系の光の入射面に対して、集光可能な範囲外の角度をなす方向に進行する光を、利用することができなくなり、集光光学系の光の入射面に入射する光量が少なくなる恐れがある。
【００１３】
これに対して、本発明のラインヘッドモジュールにおいては、第１の透明部材にラインヘッドから入射される光の屈折角は、第１の透明部材がガラスにより形成される場合よりも、更に小さくすることができる。即ち、ラインヘッドから出射されて第１の透明部材に入射される光の進行方向を、集光光学系の光の入射面に対して垂直をなす方向に、より近付けることが可能となる。
【００１４】
従って、ラインヘッドから出射される光のうち、集光光学系の光の入射面に入射される光量を増加させることが可能となる。これにより、集光光学系によって集光可能な光量を増やすことができるため、ラインヘッドから出射される光の利用効率を向上させることが可能となる。
【００１５】
但し、第１の透明部材は、ラインヘッドより光が入射される入射面において全反射による光の損失が大きくならない程度の屈折率を有する透明材料により形成されるのがよい。加えて、このように屈折率の高い透明材料は比較的高価であるため、上述のような利益を享受できる程度であって、ラインヘッドモジュールを低コストで製造することができるような透明材料により、第１の透明部材を形成するのが好ましい。
【００１６】
尚、本発明のラインヘッドモジュールでは、前記屈折率は、２．５以下であってもよい。このように構成すれば、第１の透明部材を比較的入手し易い透明材料により形成することが可能となり、ラインヘッドモジュールを低コストで製造することができる。即ち、この場合には、第１の透明部材は、屈折率が１．５より大きく且つ２．５以下である透明材料により形成されるのが好ましい。また、屈折率が２．５以下であれば、第１の透明部材における、ラインヘッドより光が入射される入射面を反射界面とする、反射による光の損失が過度に大きくならないので実践上有利である。
【００１７】
本発明のラインヘッドモジュールの他の態様では、前記集光光学系は、前記ラインヘッドにおける前記光源の配列方向に沿って、複数の屈折率分布型レンズを所定パターンで配列することにより構成されている。
【００１８】
この態様によれば、「屈折率分布型レンズ」とは、同心円状に屈折率が分布している構成を有するレンズを意味し、このようなレンズとして例えば「セルフォック（登録商標）レンズ」がある。そして、集光光学系は、ラインヘッドの光源の配列方向に沿って、複数の屈折率分布型レンズを例えばアレイ状に配列させることにより形成される。よって、この態様では、集光光学系を、例えばセルフォック・レンズ・アレイ（登録商標）により形成することが可能であるため、集光光学系を簡易な構成で且つ低コストで形成すると共に、集光光学系によって正立等倍実像を得ることができる。
【００１９】
本発明のラインヘッドモジュールの他の態様では、前記第１の透明部材の厚みは、前記ラインヘッドと前記集光光学系との間の距離が、前記集光光学系の空気中での像面距離以上となる厚みに選定されてなる。
【００２０】
この態様によれば、ラインヘッドと集光光学系との間の距離を、集光光学系の像面距離と同等かそれよりも大きくするので、ラインヘッドから出射された光のうち、集光光学系によって集光された光を、結像させて実像を得ることが可能となる。尚、本願発明に係る「像面距離」とは、集光光学系の光出射側端面から結像面までの距離を示したものである。
【００２１】
本発明のラインヘッドモジュールの他の態様では、前記ラインヘッドと前記集光光学系との間に、前記第１の透明部材に加えて、屈折率が１より大きく且つ前記集光光学系の屈折率の最大値以下である第２の透明部材が設けられている。
【００２２】
この態様によれば、例えば第２の透明部材を接着材とすることにより、第１の透明部材を、ラインヘッド及び集光光学系のいずれか一方或いは両方に対して固定することが可能となる。即ち、この場合には、集光光学系には、複数の光源から出射された光源光が、第１の透明部材及び第２の透明部材をこの順に介して入射されるか、第２の透明部材及び第１の透明部材をこの順に介して入射されるか、第２の透明部材、第１の透明部材及び第２の透明部材をこの順に介して入射される。これらのうち特にラインヘッドから出射された光が、第２の透明部材を介して、第１の透明部材に入射されるように、第２の透明部材はラインヘッドと第１の透明部材との間に配置されるのが好ましい。これにより、ラインヘッドから第２の透明部材に入射される光の光束が、屈折により広がるのを防止することができる。その結果、第２の透明部材における光の損失が大きくなるのを防止することが可能となる。
【００２３】
尚、集光光学系の屈折率の最大値は、例えば１．５であり、この場合、第２の透明部材の屈折率は、１より大きく且つ１．５以下ということになる。
【００２４】
本発明のラインヘッドモジュールの他の態様では、前記ラインヘッドにおいて、前記光源は有機ＥＬ素子により形成されている。
【００２５】
この態様によれば、ラインヘッドにおいて、有機ＥＬ素子から夫々構成された各光源からは指向性の低く、そのため光束が広がった光が出射される。このようにラインヘッドから光束が広がった光が出射される場合においても、ラインヘッドから出射される光の利用効率を向上させることが可能となるので、非常に有利である。
【００２６】
本発明の露光装置は上記課題を解決するために、上述した本発明のラインヘッドモジュール（但し、その各種態様も含む）と、前記集光光学系によって集光された光により露光される感光体とを備える。
【００２７】
本発明の露光装置によれば、上述した本発明のラインヘッドモジュールを備えるので、ラインヘッドから出射された光の利用効率を向上させて、高品質な画像形成を行うことが可能となる。
【００２８】
本発明の画像形成装置は上記課題を解決するために、上述した本発明の露光装置を具備してなる。
【００２９】
本発明の画像形成装置は、上述した本発明の露光装置を具備してなるので、高品質な画像形成を行うことが可能なプリンタ、コピー、スキャナやファクシミリなどの各種画像形成装置を実現できる。
【００３０】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下の実施形態では、有機ＥＬ素子を光源とするラインヘッドを備えたラインヘッドモジュールを例に挙げて説明する。
【００３２】
＜１：ラインヘッドモジュールの構成＞
先ず、図１及び図２を参照して、本実施形態に係るラインヘッドモジュールの全体構成について説明する。図１は、本実施形態に係るラインヘッドモジュールの構成を示す断面図であって、図２は、ラインヘッドモジュールにおける、集光光学系とラインヘッドとの配置関係を表す斜視図である。
【００３３】
尚、図２では、ラインヘッドモジュールの外観を示すと共に、その内部における集光光学系とラインヘッドとの配置関係を明確に示すために、これら集光光学系及びラインヘッド間に挟持される第１の透明部材については図示を省略してある。また、図１及び図２では、各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、該各部材の縮尺を異ならしめてある。この点については、後述する図３以降の各図についても同様である。
【００３４】
図１に示すように、本実施形態では、ラインヘッドモジュール１０１は、例えば支持部材９０により一体的に支持された、ラインヘッド１と、集光光学系６０とを備える。ラインヘッド１は、その構成について詳細は後述するが、図２に示すように、基板上に例えば基板の長手方向に沿ってライン状に配列された複数の光源７２を含み、その外周面における側面にて支持部材９０に支持される。尚、図２では、ラインヘッド１における複数の光源７２の配置について概略的に表してある。
【００３５】
また、図１及び図２において、集光光学系６０は、各図中、支持部材９０の上端部におけるスリット状の開口部に配置され、支持部材９０によって支持される。集光光学系６０は、ラインヘッド１における複数の光源７２の配列方向に沿って、例えば複数の屈折率分布型レンズ６０ａを千鳥状に２列に配列することにより構成される。このような集光光学系６０は、例えば、セルフォック（登録商標）レンズを配列させたセルフォック・レンズ・アレイ（登録商標）により形成することができる。この場合、各屈折率分布型レンズ６０ａは、円柱状のレンズであって、ラインヘッド１における任意の一の光源７２から出射される光は、２以上の屈折率分布型レンズ６０ａによって集光される。この際、集光光学系６０は、光の入射面に対して垂直をなす方向から入射する光、或いは該垂直方向に対して所定範囲内の角度をなす方向から入射する光を集光可能なように形成されている。特に、集光光学系６０が、セルフォック・レンズ・アレイ（登録商標）により形成される場合には、経験的に、集光光学系６０の光の入射面に対して垂直方向付近から光を入射させることにより、集光可能な光量を増加させることができる。
【００３６】
よって、本実施形態では、集光光学系６０を簡易な構成で且つ低コストで形成することが可能となる。そして、集光光学系６０では、入射される光を集光して結像させるによって正立等倍実像を得ることが可能となる。尚、集光光学系６０は、当該集光光学系６０に入射される光を集光可能な光学系として、各種レンズに加え更にミラー等の光学素子により形成することができる。また、集光光学系６０は、ラインヘッド１の各光源７２と一対一で対応し、対応する光源７２からの光を夫々集光するように構成されてもよい。
【００３７】
そして、本実施形態では、図１に示すように、ラインヘッドモジュール１０１において、ラインヘッド１と集光光学系６０との間には、第１の透明部材８０が設けられる。図１においては、支持部材９０内における、ラインヘッド１と集光光学系６０との間の空間に第１の透明部材８０が充填されて、形成されている。第１の透明部材８０は屈折率が１．５より大きい透明材料に形成される。好ましくは、第１の透明部材８０は屈折率が１．５より大きく、且つ２．５以下の透明材料により形成される。このように構成すれば、第１の透明部材８０を、比較的入手し易い透明材料により形成することが可能となり、ラインヘッドモジュール１０１を低コストで製造することができる。
【００３８】
よって、ラインヘッドモジュール１０１においては、ラインヘッド１の複数の光源７２から出射された光は、第１の透明部材８０を介して集光光学系６０に入射され、集光光学系６０によって集光される。従って、本実施形態では、その動作時には、光源７２のオン・オフを画像信号に応じて制御することにより、ラインヘッド１から出射される光によって多様な画像形成を行うことができる。
【００３９】
尚、図１では、第１の透明部材８０を単一の層により形成する構成を示してあるが、第１の透明部材８０は夫々屈折率が１．５以上の透明部材により形成される複数層として形成してもよい。
【００４０】
次に、ラインヘッド１の構成について、より詳細に図３から図５を参照して説明する。図３は、基板上に平面的に見たラインヘッドの構成を模式的に示す平面図であり、図４は、各光源の駆動に係る構成を示す図であり、更に図５は、各光源を含むラインヘッドの構成を示す断面図である。
【００４１】
先ず、図３において、ラインヘッド１は、同図中の左右方向を長手方向とする短冊状の素子基板１０上に、該素子基板１０の長手方向に、複数の光源７２がライン状に配列されることにより構成されている。図３では、複数の光源７２を、素子基板１０の長手方向に延びる辺に沿って一列に配列した構成を示してある。尚、本実施形態では、素子基板１０上に、該素子基板１０の一辺に沿って、複数の光源７２を２列以上に、例えばアレイ状に配列して形成するようにしてもよい。
【００４２】
そして、素子基板１０上において、複数の光源７２の周辺部には、これらの光源７２を駆動するためのデータ線１３、接地配線１９等の配線と共に、ライン走査回路１４が設けられている。素子基板１０上において、各光源７２には、データ線１３及びライン走査回路１４からの信号は、画素回路１５を介して供給される。尚、各光源７２を駆動するための構成としては、図３及び図４に示すものに限定されず、例えば、素子基板１０に外付けして設けられた外部回路より、各光源７２を駆動するための各種信号を供給するように、素子基板１０上には各種配線や端子を設け、ライン走査回路１４を設けない構成としてもよい。
【００４３】
より具体的には、図４に示すように、各画素回路１５は、ライン走査回路１４より例えば線順次に供給されるライン走査信号Ｓ１、・・・、Ｓｎ、及びデータ線１３を介して図３及び図４に図示しない外部回路より供給されるデータ信号により駆動状態が制御されるトランジスタＴＲ１及びＴＲ２が含まれる。そして、画素回路１５の一方のトランジスタＴＲ２を介して、ライン走査信号Ｓｉ（ｉ＝１、・・・、ｎ）に基づくタイミングで、データ信号に応じた電流が光源７２に供給されることにより、光源７２は駆動される。
【００４４】
本実施形態では、光源７２は有機ＥＬ素子により形成されており、電圧プログラム方式、電流プログラム方式等の各種方式で駆動される。そして、有機ＥＬ素子７２の陽極はトランジスタＴＲ２のドレインに電気的に接続されると共に、陰極は接地配線１９に電気的に接続される。また、トランジスタＴＲ２のソースは、該ソースに、画素回路１５の他方のトランジスタＴＲ１を介して、トランジスタＴＲ２のゲートに供給されるデータ信号に応じた電流を供給するための電源線に電気的に接続される。
【００４５】
ここで、図５には、画素回路１５及び光源７２を含むラインヘッド１の断面部分の構成を示してある。
【００４６】
図５において、例えば透明樹脂やガラス基板等の透明部材により構成される素子基板１０上には、トランジスタＴＲ２が形成されている。より具体的には、素子基板１０上には、トランジスタＴＲ２の半導体層３が形成され、半導体層３上には、半導体層３を埋め込んで、トランジスタＴＲ２のゲート絶縁層２が形成されている。更には、ゲート絶縁層２上に、トランジスタＴＲ２のゲート電極３ａが形成されている。
【００４７】
また、トランジスタＴＲ２のゲート電極３ａを埋め込んで、ゲート絶縁層２上には層間絶縁層４１が形成されている。層間絶縁層４１上には、電源線１７及びトランジスタＴＲ２のドレイン電極４２が形成されている。電源線１７及びドレイン電極４２の各々を構成する導電膜は、層間絶縁層４１及びゲート絶縁層２を貫通して形成されたコンタクトホールの内壁に沿って半導体層３の表面に至るように連続的に形成されている。
【００４８】
層間絶縁層４１上には、電源線１７及びドレイン電極４２を埋め込んで、平坦化層４５が形成されている。平坦化層４５上には、第１バンク層４６が形成され、更に第１バンク層４６上に第２バンク層４７が形成されている。
【００４９】
そして、平坦化層４５上に、陽極３４が形成されている。陽極３４は、平坦化層４５を貫通して形成されたコンタクトホールを介してドレイン電極４２の表面に至るように形成されると共に、第１バンク層４６及び第２バンク層４７によって規定される領域に、その表面が露出するように、平坦化層４５のコンタクトホール内からコンタクトホール外に連続的に形成されている。
【００５０】
第１及び第２バンク層４６及び４７より露出した陽極３４の表面上には、有機ＥＬ層５０が形成される。有機ＥＬ層５０は、その具体的な構成については図示を省略するが、例えば、発光層、或いは発光層に加えて正孔注入層又は正孔輸送層等を含む。即ち、第１バンク層４６及び第２バンク層４７によって、有機ＥＬ層５０の形成領域が規定される。
【００５１】
また、陰極４９が、各陽極３４と対向配置され、有機ＥＬ層５０よりも上層側に、陽極３４との間で有機ＥＬ層５０を挟持するように、形成される。有機ＥＬ素子７２は、陽極３４及び陰極４９と、陽極３４及び陰極４９間に挟持される有機ＥＬ層５０を含む。そして、陰極３４上には、図５中に図示しない、接着層及び接着層によって、素子基板１０と対向配置されて陰極３４に接着される封止基板が形成される。尚、封止基板は、素子基板１０と同様の透明部材、或いは金属材料等の遮光材料により形成される。
【００５２】
本実施形態では、陰極４９を例えば金属材料により形成し、且つ陽極３４及び陽極３４より下層に配置された各部材を、有機ＥＬ層５０における発光を透過させることが可能なように透明材料により形成することにより、素子基板１０側から有機ＥＬ層５０における発光を出射させるボトムエミッション型として、ラインヘッド１を形成してもよい。或いは、これとは逆に、封止基板側から有機ＥＬ層５０における発光を出射させることが可能なように構成することにより、ラインヘッド１をトップエミッション型として構成するようにしてもよい。
【００５３】
尚、本実施形態では、ラインヘッド１における各光源７２は、有機ＥＬ素子により形成される構成に限定されず、無機ＥＬ素子やＬＥＤ（Light Emitting Diode）により形成されてもよい。そして、ラインヘッド１における各画素回路１５の構成も、図４及び図５に示す構成に限定されず、ＴＦＴ等の各種トランジスタやＴＦＤ等のダイオードにより、光源７２の種類や駆動方式に併せた構成とすることができる。
【００５４】
＜２：ラインヘッドモジュールにおける画像形成＞
次に、図１から図５に加えて、図６を参照して、ラインヘッドモジュール１０１における画像形成について、より詳細に説明する。図６（ａ）は、ラインヘッドから出射され、第１の透明部材に入射される光のようすを模式的に示す図であり、図６（ｂ）は、ラインヘッドがボトムエミッション型として形成される場合の、素子基板及び第１の透明部材の界面における光のようすを模式的に示す図である。尚、図６（ａ）中において、ラインヘッド１の詳細な構成については図示を省略すると共に、図１に示すラインヘッドモジュール１０１について、第１の透明部材８０において、各光源７２から出射され、集光光学系６０に入射される光の光路が形成される一部付近を拡大して示してある。また、図６（ｂ）中には、図１に示すラインヘッドモジュール１０１について、素子基板１０及び第１の透明部材８０の界面付近の一部を拡大して示すと共に、ハッチングについては図示を省略してある。
【００５５】
図６（ａ）において、ラインヘッドモジュール１０１における画像形成時、同図中白抜きの矢印で示されるように各光源７２から発光された光が、ラインヘッド１から出射される。そして、ラインヘッド１から出射された光は、第１の透明部材８０に入射される。
【００５６】
既に説明したように、第１の透明部材８０は、空気の屈折率（＝１．０）より大きく、且つガラスの屈折率（＝１．５）よりも大きい透明材料により形成される。ここで、図６（ａ）中には、ラインヘッド１から出射され、第１の透明部材８０に入射された光の光線の一例を矢印Ｏｐ０によって示してある。また、同図中において、仮に第１の透明部材８０がガラスにより形成される場合、第１の透明部材８０に入射された光の光線の一例を矢印Ｏｐ１によって示すと共に、仮に第１の透明部材８０が設けられず、ラインヘッド１及び集光光学系６０の間に空気層が介在する場合に、この空気層に入射された光の光線の一例を矢印Ｏｐ２によって示してある。更に、図６（ａ）において、矢印Ｏｐ０によって示される光線が、ラインヘッド１及び第１の透明部材８０の界面に入射した一点に交わる法線（図中一点鎖線にて示す）に対して、矢印Ｏｐ０がなす角、即ち屈折角をθ０とし、これと同様に、矢印Ｏｐ１及び矢印Ｏｐ２によって夫々示される光の屈折角についても、夫々θ１及びθ２として示してある。
【００５７】
本実施形態では、矢印Ｏｐ０によって示されるように、ラインヘッド１から出射されて第１の透明部材８０に入射される光の屈折角θ０は、矢印Ｏｐ２によって示される、空気層に入射される光の屈折角θ２と比較して小さくなる。また、もし仮に、第１の透明部材８０をガラスにより形成する場合も、矢印Ｏｐ１によって示されるように、ラインヘッド１から出射されて第１の透明部材８０に入射される光の屈折角θ１は、空気層に入射される光の屈折角θ２と比較して小さくなる。
【００５８】
ここで、第１の透明部材８０がガラスにより形成されると共に、例えばボトムエミッション型として構成されたラインヘッド１において、素子基板１０がガラスにより形成される場合に、有機ＥＬ素子７２から発光され、素子基板１０を介して第１の透明部材８０に入射される光の光線の一例を、図６（ｂ）では、図６（ａ）と同様に、矢印Ｏｐ１によって示してある。図６（ｂ）に示されるように、この場合、ラインヘッド１から出射されて第１の透明部材８０に入射される光は屈折せずに、第１の透明部材８０を通過する。
【００５９】
ラインヘッド１において、各有機ＥＬ素子７２から発光される光は、指向性が低く、その光束は広がったものとなる。また、既に説明したように、集光光学系６０が、例えばセルフォック・レンズ・アレイ（登録商標）により形成される場合には、経験的に、集光光学系６０の光の入射面に対して垂直方向付近から光を入射させることにより、集光可能な光量を増加させることができる。
【００６０】
よって、第１の透明部材８０がガラスにより形成される場合には、ラインヘッド１から出射されて、集光光学系６０の光の入射面に対する方向とは異なる方向、或いは集光光学系６０の光の入射面に対して、集光可能な範囲外の角度をなす方向に進行する光を、利用することができなくなり、集光光学系６０の光の入射面に入射する光量が少なくなる恐れがある。
【００６１】
これに対して本実施形態では、図６（ａ）において、矢印Ｏｐ０によって示されるように、ラインヘッド１から出射されて第１の透明部材８０に入射される光の屈折角θ０を、矢印Ｏｐ１によって示される光の屈折角θ１と比較して、更に小さくすることができる。即ち、図６（ａ）中に示す、ラインヘッド１及び第１の透明部材８０の界面に対して９０°をなす法線に沿う方向に、ラインヘッド１から出射されて第１の透明部材８０に入射される光の進行方向を近付けることが可能となる。その結果、ラインヘッド１から出射されて第１の透明部材８０を介して集光光学系６０に入射される光の進行方向を、集光光学系６０の光の入射面に対して垂直をなす方向に、より近付けることが可能となる。よって、ラインヘッド１から出射される光のうち、集光光学系６０の光の入射面に入射される光量を増加させると共に、集光光学系６０によって集光可能な光量を増やすことができる。
【００６２】
ここで、本実施形態では、第１の透明部材８０の厚みｄ０は、ラインヘッド１と集光光学系６０との間の距離が、集光光学系６０を形成する各レンズ６０ａの像面距離と同等かそれよりも大きくなる値として、形成されるのが好ましい。尚、「像面距離」とは、集光光学系の光出射側端面から結像面までの距離を示したものであり、ここでは集光光学系を通過した光が空気中を通過する場合を仮定した距離としている。これにより、ラインヘッド１から出射されて第１の透明部材８０を介して集光光学系６０に入射されて、集光光学系６０によって集光された光を、結像させて正立等倍実像を得ることが可能となる。
【００６３】
ここで、実際的には、ラインヘッド１と集光光学系６０との間には、第１の透明部材８０に加えて、第１の透明部材８０をラインヘッド１及び集光光学系６０の両方或いはいずれか一方に対して固定するため、第２の透明部材が設けられるのが好ましい。図７には、第２の透明部材が設置される構成について、図６（ａ）に対応する断面の構成を示す断面図である。
【００６４】
第２の透明部材８５は、例えばガラスを含む、屈折率が１より大きく且つ１．５以下である、接着材を兼ねる透明材料により形成される。図７に示すように、例えば、第２の透明部材８５は、ラインヘッド１と第１の透明部材８０との間に、両者を接着させるように配置される。この場合、図７中、白抜きの矢印で示されるように、各光源７２から発光された光はラインヘッド１から出射して、第２の透明部材８５を介して、第１の透明部材８０に入射される。尚、図７中、ラインヘッド１から出射され、第１及び第２の透明部材８０及び８５に入射される光の光線の一例を、図６（ａ）と同様に、矢印Ｏｐ０によって示してある。
【００６５】
よって、図６（ｂ）を参照して説明したように、例えばラインヘッド１から各光源７２の光が素子基板１０を介して出射される場合に特に効果的に、ラインヘッド１から第２の透明部材８５に入射される光の光束が、屈折により広がるのを防止することができる。その結果、第２の透明部材８５における光の損失が大きくなるのを防止することが可能となる。
【００６６】
ここで、図７に示す構成を有するラインヘッドモジュール１０１における、集光光学系６０に入射される光量と、第１の透明部材８０の屈折率との関係に係るシュミレーション結果を、図８に表してある。図８は、第１の透明部材８０の屈折率を横軸にとり、集光光学系６０における入射エネルギーを縦軸にとって表したグラフである。尚、集光光学系６０における光量と入射エネルギーとの関係は、集光光学系６０に入射される光量が増加すると、入射エネルギーも大きくなる。入射エネルギーは、ラインヘッド１から出射された光が全て集光光学系６０に入射される場合を１００［％］として表されることを前提とする。
【００６７】
図７に示すように、第１の透明部材８０の屈折率が１．０、即ち第１の透明部材８０が設けられず、空気層とした場合においては、入射エネルギーはわずか６［％］に留まり、ラインヘッド１から出射された光の利用効率は低下する。また、第１の透明部材８０の屈折率が１．５、即ち第１の透明部材８０をたとえガラスにより形成する場合であっても、入射エネルギーは１５［％］と低い値となる。これに対して、本実施形態では、第１の透明部材８０の屈折率を１．５より大きい値とすることが可能であり、図７より、第１の透明部材８０を構成する透明材料の屈折率を変化させることにより、入射エネルギーを１５［％］よりも大きい値とし、光の利用効率をより効果的に改善することが可能となる。その結果、本実施形態では、ラインヘッドモジュール１０１によって高品質な画像形成を行うことが可能となる。
【００６８】
但し、本実施形態では、第１の透明部材８０は、ラインヘッド１より光が入射される入射面において全反射による光の損失が大きくならない程度の屈折率を有する透明材料により形成されるのがよい。
【００６９】
＜３：露光装置＞
次に、図９を参照して、本実施形態のラインヘッドモジュールを備える露光装置について説明する。図９は、露光装置の構成を概略的に示す、図式的断面図である。
【００７０】
図９において、露光装置２００は、上述したラインヘッドモジュール１０１と、このラインヘッドモジュール１０１からの光によって露光される、本発明に係る「感光体」の一例である感光ドラム１００２とを含んでなる。より具体的には、ラインヘッドモジュール１０１において、集光光学系６０によって集光された光を、感光ドラム１００２の外周面に結像させることにより、露光する。感光ドラム１００２は、図９中矢印Ｒ０で示される方向に回転されることにより、その外周面全域に亘って、ラインヘッドモジュール１０１によって露光することが可能なように構成されている。
【００７１】
＜４：画像形成装置＞
次に、図１０を参照して、図９に示す露光装置を備えた画像形成装置の一例であるプリンタについて説明する。図１０は、プリンタの主要構成を示す図式的断面図である。尚、以下では、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）用の４種の露光装置を備えたカラープリンタを例に挙げて説明する。
【００７２】
図１０において、プリンタは、ＹＭＣＫ用の４つの画像形成ユニット１００１Ｙ、１００１Ｍ、１００１Ｃ及び１００１Ｋを備え、これらのユニット１００１Ｙ、１００１Ｍ、１００１Ｃ及び１００１Ｋには夫々、感光ドラム１００２及びラインヘッドモジュール１０１を含む露光装置と、感光ドラムの周辺に配置されたクリーナ１０１１、帯電器１０１２、現像器１０１３、転写ローラ１０１４が含まれる。尚、４種のユニット１００１Ｙ、１００１Ｍ、１００１Ｃ及び１００１Ｋに夫々設けられた転写ローラ１０１４は、ローラ１０２１、１０２２等の回転により循環駆動される転写ベルト１０２０の駆動方向に沿って、回転する。また、各ユニット１００１Ｙ、１００１Ｍ、１００１Ｃ及び１００１Ｋにおける感光ドラム１００２も、転写ベルト１０２０の駆動と同期して、図１０中の矢印方向に夫々回転駆動される。
【００７３】
クリーナ１０１１により、感光ドラム１００２の表面に残ったトナーが除去された後、帯電器１０１２によってコロナ放電等により感光ドラム１００２の外周面が帯電される。続いて、ラインヘッドモジュール１０１による露光により、感光ドラム１００２の外周面に静電潜像が形成される。続いて、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのうち、４種のユニット１００１Ｙ、１００１Ｍ、１００１Ｃ及び１００１Ｋに夫々対応する色のトナーを用いることで、現像器１０１３による現像が行われ、感光ドラム１００２の表面には、トナー付着による可視像たるトナー画像の形成が行われる。
【００７４】
他方、転写ベルト１０２０は、ローラ１０２１、１０２２等により回動されている。そして、各感光ドラム１００２に対向する転写位置にて、転写ローラ１０１４で裏側から押された状態で、感光ドラム１００２上のトナー画像が転写ベルト１０２０上に転写される。この転写されたトナー画像は、搬送装置１０３０により、図１０中の矢印方向に搬送されるプリント用の紙１０５０上に更に転写される。続いて、紙１０５０上に転写されたトナー像は、定着器１０４０によって加熱加圧されることによって定着される。定着器１０４０は、熱源を有する定着ローラ１４０とこれに圧接される加圧ローラ２４０とから構成されている。そして、排出トレー上に画像形成済みの紙１０５０が排出される。
【００７５】
この他にも、本実施形態に係るラインヘッドモジュール１０１は、例えばサイクル方式等のプリンタ、或いはコピー、ファクシミリ等の画像形成装置に適用することができる。
【００７６】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うラインヘッドモジュール、及びそのようなラインヘッドモジュールを備えた露光装置、並びに該露光装置を備えた各種画像形成装置もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本実施形態に係るラインヘッドモジュールの構成を示す断面図である。
【図２】ラインヘッドモジュールにおける、集光光学系とラインヘッドとの配置関係を表す斜視図である。
【図３】基板上に平面的に見たラインヘッドの構成を模式的に示す平面図である。
【図４】ラインヘッドにおける各光源の駆動に係る構成を示す図である。
【図５】各光源を含むラインヘッドの構成を示す断面図である。
【図６】図６（ａ）は、ラインヘッドより第１の透明部材に入射される光のようすを模式的に示す図であり、図６（ｂ）は、ラインヘッドの素子基板及び第１の透明部材の界面における光のようすを模式的に示す図である。
【図７】第２の透明部材が設置される構成について、図６（ａ）に対応する断面の構成を示す断面図である。
【図８】ラインヘッドモジュールにおける、集光光学系に入射される光量と、第１の透明部材の屈折率との関係に係るシュミレーション結果を示す図である。
【図９】露光装置の構成を概略的に示す、図式的断面図である。
【図１０】プリンタの主要構成を示す図式的断面図である。
【符号の説明】
【００７８】
１…ラインヘッド、７２…光源、６０…集光光学系、８０…第１の透明部材、１０１…ラインヘッドモジュール
【図１】
2007076083.tif 000003
【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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