(57)【要約】【課題】レンズアレイを備えた露光装置において、レンズアレイと有機ＥＬ素子との間隔を十分に狭くすること、および信頼性を十分に高くすることを共に達成する。【解決手段】複数の発光素子１４と、これらの発光素子１４が配列された素子基板２０と、素子基板２０と接合されて複数の発光素子１４を封止する板状の封止体３０とを備える。封止体３０は、素子基板２０との間に、複数の発光素子１４を含む閉空間ＳＰを画定している。各マイクロレンズＬは、閉空間ＳＰ内の空洞Ｃに充填された不活性気体に接し、素子基板２０に垂直な方向において、各発光素子１４に重なっている。【選択図】図３
2007230075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子と、
前記複数の発光素子が配列された素子基板と、
前記素子基板と接合されて前記複数の発光素子を封止する板状の封止体とを備え、
前記封止体は、複数のレンズが配列された板状のレンズアレイを有し、前記素子基板との間に、前記複数の発光素子を含む閉空間を画定し、
前記複数のレンズの各々は、前記素子基板に垂直な方向において、前記複数の発光素子の各々に重なっている、
ことを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記閉空間には不活性気体が充填されてなる、
ことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記封止体は、前記素子基板と接合されてレンズアレイを支える壁を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項４】
前記複数のレンズの各々について、前記素子基板側の面およびその裏面の少なくとも一方には反射防止処理が施されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項５】
前記複数の発光素子の各々から前記素子基板に垂直な方向において当該発光素子に重なっている前記レンズと異なる前記レンズへ進行する光を遮る遮光壁を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか一項に記載の露光装置と、
像担持体とを備え、
前記像担持体を帯電し、前記像担持体の帯電された面に前記露光装置からの光を照射して潜像を形成し、前記潜像にトナーを付着させて顕像を形成し、前記顕像を他の物体に転写す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、露光装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置にライン型の光ヘッドとして用いられ、像担持体（例えば感光体ドラム）に静電潜像を書き込む露光装置が存在する。この露光装置の一種に、多数の有機ＥＬ（Electro  Luminescent）素子（ＯＬＥＤ（Organic  Light  Emitting  Diode）素子）が配列された発光装置と、多数のレンズが配列されたレンズアレイとを組み合わせた構成のものがある（特許文献１および特許文献２参照）。この構成の露光装置では、多数の有機ＥＬ素子に多数の真球状のボールレンズがそれぞれ重ねられており、対応する有機ＥＬ素子からの光束を各ボールレンズが集束させる。集束した光は像担持体に到達して、静電潜像をここに形成する。
【０００３】
特許文献３の図５には、他のタイプのレンズアレイが開示されている。このレンズアレイでは、透明な板材の両面に平凸レンズが形成されており、表面の平凸レンズと裏面の平凸レンズが両凸レンズを構成する。多数の両凸レンズは多数の有機ＥＬ素子にそれぞれ重ねられており、対応する有機ＥＬ素子からの光束を集束させる。集束した光は像担持体に到達して、静電潜像をここに形成する。
【特許文献１】特開２００４−１９５６７６号公報
【特許文献２】特開２００４−１９５６７７号公報
【特許文献３】特開２０００−１５８７０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の発光装置とレンズアレイとを備える露光装置の結像性能を十分に高くするには、有機ＥＬ素子からの光を当該有機ＥＬ素子と重なっているレンズのみに入射させる必要、すなわち光学的なクロストークを避ける必要がある。また、有機ＥＬ素子からの光の多くを当該有機ＥＬ素子と重なっているレンズに入射させる必要、すなわち光の利用効率を十分に高くする必要もある。よって、有機ＥＬ素子とレンズアレイとの間隔を十分に狭くすべきである。
【０００５】
上記の間隔としては、１００μｍ〜５００μｍが妥当であり、この範囲内でより短い方がよい。一方、有機ＥＬ素子が配列される素子基板の厚さは、通常、５００μｍ程度である。よって、必然的に、露光装置を構成する発光装置は、光源からの光を素子基板側から出射するボトムエミッションタイプではなく、その反対側から出射するトップエミッションタイプとなる。トップエミッションタイプの発光装置では、有機ＥＬ素子からの光が、有機ＥＬ素子を覆って外気から保護する封止層側から出射する。封止層の厚さは、露光装置の信頼性向上（例えば有機ＥＬ素子の長寿命化）の観点に基づくと、厚い方がよい。しかし、封止層を十分に厚くすると、封止層の外側に配置されるレンズアレイと有機ＥＬ素子との間隔が広くなってしまう。つまり、従来の技術では、上記の間隔の短縮と信頼性の向上とが二律背反の関係になっている。
【０００６】
そこで、本発明は、レンズアレイを備えながらも、レンズアレイと有機ＥＬ素子との間隔を十分に狭くすること、および信頼性を十分に高くすることを共に達成することができる露光装置および画像形成装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る露光装置は、複数の発光素子と、前記複数の発光素子が配列された素子基板と、前記素子基板と接合されて前記複数の発光素子を封止する板状の封止体とを備え、前記封止体は、複数のレンズが配列された板状のレンズアレイを有し、前記素子基板との間に、前記複数の発光素子を含む閉空間を画定し、前記複数のレンズの各々は、前記素子基板に垂直な方向において、前記複数の発光素子の各々に重なっている、ことを特徴とする。
本発明において、「発光素子」は、電気エネルギに応じて発光特性が変化する素子を指す。そのような素子としては、有機ＥＬ素子や無機ＥＬ素子を例示することができる。また、発光素子に関して「封止」とは、当該素子を封止体等の部材で囲んで外気から保護することをいう。また、封止体による閉空間の「画定」には、例えば平板状の素子基板上に断面コ字状の封止体を伏せることや、断面コ字状の素子基板上に平板状の封止体を架け渡すことが含まれる。また、本発明において二つの物体に関して「接合」とは、両物体が互いに接して固定されることだけでなく、または両物体が接着剤を介して互いに固定されることをも含む概念である。
上記の露光装置によれば、発光素子とレンズとの間に基板が存在しないから、発光素子とレンズとの間隔を十分に狭くすることができる。また、封止体自身がレンズアレイとなっているから、上記の間隔を十分に狭くしつつ封止体を十分に厚くすることができる。よって、上記の露光装置によれば、レンズアレイを備えながらも、レンズアレイと発光素子との間隔を十分に狭くすること、および信頼性を十分に高くすることを共に達成することができる。
以上より、上記の露光装置の結像性能は十分に高いものとなる。なお、封止体において、レンズの材質とその他の部分の材質は同一であってもよいし、同一でなくてもよい。同一の場合には封止体を一体として形成可能である。
尚、閉空間内に例えば、窒素、ヘリウム、アルゴン、キセノンなどの不活性気体を充填することで、封止性能を向上することが可能である。
尚、上記の露光装置において、前記閉空間には気体が充填された空洞が存在し、前記複数のレンズの各々が前記空洞内の気体（例えば不活性気体である窒素やアルゴン）に接するようにしてもよい。この態様では、レンズが閉空間の気体に接しており、レンズには、気体中を進んできた光が直接的に入射する。したがって、レンズには、当該レンズに到達した光の多くが入射する。よって、この態様によれば、発光素子からの光の利用効率を向上させることができる。
【０００８】
上記の露光装置において、前記封止体は、前記素子基板と接合されてレンズアレイを支える壁を有する、ようにしてもよい。この態様の具体例としては、壁の高さを、壁が素子基板と接合された場合に発光素子とレンズアレイとの間隔が上記の光学特性から定まる理想的な距離と略一致する高さとしたものを挙げることができる。この具体例から明らかなように、この態様では、製造工程における、発光素子とレンズアレイとの位置合わせが容易となる。つまり、簡単に製造することができる。なお、壁となる部分は封止体の周辺部であってもよいし、その他の部分であってもよい。
【０００９】
上記の露光装置において、前記複数のレンズの各々について、前記素子基板側の面およびその裏面の少なくとも一方には反射防止処理が施されている、ようにしてもよい。この態様では、上記少なくとも一方の面での光の反射が抑制されるから、発光素子からの光の利用効率がさらに向上する。これは結像性能の向上に寄与する。なお、反射防止処理としては、ＡＲ（Anti Reflection）コーティングやモスアイ（Moth Eye）構造化を例示することができる。
【００１０】
上記の露光装置において、前記複数の発光素子の各々から前記素子基板に垂直な方向において当該発光素子に重なっている前記レンズと異なる前記レンズへ進行する光を遮る遮光壁を備える、ようにしてもよい。この態様では、レンズに重なっていない発光素子から発せられて当該レンズへ進行する光が遮光壁によって遮られるから、光学的なクロストークがさらに抑えられる。これは結像性能の向上に寄与する。
【００１１】
また、本発明は、上記の露光装置または各態様に係る露光装置と、像担持体とを備え、前記像担持体を帯電し、前記像担持体の帯電された面に前記露光装置からの光を照射して潜像を形成し、前記潜像にトナーを付着させて顕像を形成し、前記顕像を他の物体に転写することを特徴とする画像形成装置を提供する。この画像形成装置によれば、結像性能と信頼性とが十分に高い露光装置を画像の形成に用いるから、長期にわたって、鮮明な画像を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
＜露光装置＞
以下、添付の図面を参照し、本発明の実施の形態に係る露光装置１０を説明する。ただし、図面においては、各部の寸法の比率は実際のものとは適宜に異ならせてある。露光装置１０は、電子写真方式を利用した画像形成装置における像担持体（例えば感光体ドラム）の表面に光を照射して潜像を書き込むライン型の光ヘッドとして用いられる。
【００１３】
露光装置１０の斜視図を図１に、平面図を図２に、断面図を図３に示す。図３は、図２のＡ−Ａ線矢視断面図であり、以降の説明における「上下」は、この図における上下を意味する。露光装置１０は、ガラス、プラスチック、セラミックまたは金属などの適切な材料により形成された平板状の素子基板２０と、断面がコ字状で素子基板２０と接合された板状の封止体３０とを備える。
【００１４】
封止体３０は、板状の封止基板３１と、封止基板３１の表面の一部に形成された反射防止膜３２とを有する。封止基板３１は、断面がコ字状であり、二つの部分から構成されている。一方の部分は平板状の天板３１１であり、他方の部分は天板３１１の周端から下方に延びた筒状の壁３１２である。天板３１１の中央部には反射防止処理が施されており、当該中央部の表面は反射防止膜３２により完全に覆われている。反射防止膜３２は、当該表面での光の反射を防止するための膜であり、一般的なＡＲコーティングにより形成可能である。壁３１２の先端面は同一平面内にあり、この先端面の全面が接着剤４０を介して素子基板２０に面している。つまり、素子基板２０と封止体３０との接合は、接着剤４０による接着である。
【００１５】
接着剤４０としては、ガスバリア性に優れたもの（例えば、エポキシ系の接着剤）が用いられている。上記の接合により、接着剤４０素子基板２０上には、直方体状の閉空間ＳＰが画定されている。この閉空間ＳＰ内に、照射に用いられる光を発する光源が存在する。つまり、光源は封止体３０により封止されている。なお、素子基板２０と封止体３０との接合の形態は上記の形態に限らない。例えば、壁３１２の先端面の一部または全面が素子基板２０に接する形態であってもよい。また、封止体３０（封止基板３１）の断面形状もコ字状に限らない。
【００１６】
素子基板２０上には、光源となる複数の発光素子１４が、素子基板２０の長手方向に二列千鳥状に配列されている。この配列方向は、画像形成装置において、像担持体の被照射ライン（像担持体が感光体ドラムであればその母線）に平行である。本実施の形態では、発光素子１４として、面発光する有機ＥＬ素子を用いている。したがって、発光素子１４は、有機材料から形成されて電流に応じて発光する発光層と、この発光層を挟んで当該発光層に電流を流すための陽極および陰極を有する。具体的には、発光機能層１４１、陽極１４２および共通陰極１４３を有する。発光機能層１４１は発光層のみから構成されてもよいし、発光層の他に、正孔や電子を発光層に向けて輸送したり注入したりする各種の層を含んでいてもよい。共通陰極１４３は複数の発光素子１４に共通する陰極であり、ＩＴＯ（Indium  Tin  Oxide）のように光透過性が十分に高い材料から形成されている。
【００１７】
閉空間ＳＰにおいて、素子基板２０上には、複数の発光素子１４を駆動および制御するための配線やトランジスタ等の回路要素が配置された配線層が形成されている。この配線層上には絶縁層１５が形成されており、絶縁層１５内には複数の陽極１４２が配置されている。絶縁層１５は例えば酸化珪素から形成されている。各陽極１４２には配線層内の回路要素が接続されている。各陽極１４２の上面の一部は絶縁層１５から露出しており、絶縁層１５上には、各陽極１４２の露出面を囲むように隔壁１６が形成されている。隔壁１６は例えばポリイミドから形成されている。絶縁層１５および隔壁１６は複数の凹部を画定しており、発光機能層１４１は、これらの凹部内に形成されている。絶縁層１５、隔壁１６および発光機能層１４１上には、これらを覆うように共通陰極１４３が形成されている。したがって、発光機能層１４１の上面が、照射に用いられる光を発する発光面Ｐとなる。発光面Ｐは円形であり、その直径は、例えば４０μｍ程度である。
【００１８】
共通陰極１４３上には、共通陰極１４３および絶縁層１５を覆うようにパッシベーション層１７が形成されている。パッシベーション層１７は、光透過性が高くガスバリア性に優れた材料（例えば酸化珪素）から形成されている。よって、発光機能層１４１（発光面Ｐ）からの光は、共通陰極１４３およびパッシベーション層１７を透過して進行する。
【００１９】
封止基板３１は、光透過性が高くガスバリア性に優れた材料から形成されている。このような材料としては、例えばガラスが挙げられる。なお、本実施の形態を変形し、封止基板３１を二層構成とした形態とすることも可能である。この形態では、例えば、光透過性が高いプラスチックの内面にガスバリア性に優れた薄膜を形成することにより、光透過性とガスバリア性とを両立させることができる。ガスバリア性に優れた薄膜としては、窒酸化珪素から形成された薄膜を例示することができる。
【００２０】
反射防止膜３２と、天板３１１の反射防止膜３２に挟まれた部分は、マイクロレンズアレイＬＡを構成している。マイクロレンズアレイＬＡは、光学特性が共通の複数のマイクロレンズＬを有する。各マイクロレンズＬは、天板３１において厚さが他の部分よりも厚くなっている部分と当該部分を挟む反射防止膜３２とから構成されている。両部分の材質は同一である。複数のマイクロレンズＬに共通の光学特性は、対応する発光素子１４の発光面Ｐの像を、露光装置１０外の結像面に結ぶことができるように定められており、その一つとして焦点距離を例示することができる。
【００２１】
複数のマイクロレンズＬは、天板３１１に平行な面上で二列千鳥状に配列されており、その配列方向は複数の発光素子１４の配列方向と同一である。各マイクロレンズＬは、両凸レンズであり、マイクロレンズアレイＬＡを天板３１１の厚さ方向に貫通しており、その光軸の方向（以降、「光軸方向」と称する）は、素子基板２０の上面に垂直である。また、複数のマイクロレンズＬは複数の発光素子１４にそれぞれ重なっている。つまり、複数の発光素子１４と複数のマイクロレンズＬは、光軸方向における重なりの観点において、１対１で対応している。なお、各マイクロレンズＬの光軸は当該マイクロレンズＬに対応する発光素子１４の発光面Ｐの中心を通っており、各マイクロレンズＬは光軸方向において当該マイクロレンズＬに対応する発光素子１４の発光面Ｐの全面に重なっている。
【００２２】
閉空間ＳＰにおいて、パッシベーション層１７と封止体３０との間には、遮光壁５０が存在する。遮光壁５０は、各発光素子１４から当該発光素子１４に対応するマイクロレンズＬへ進行する光を遮ることなく他の発光素子１４から当該マイクロレンズＬへ進行する光を遮る壁であり、光透過率が十分に低く、発光素子１４に与える悪影響（例えば汚染）が小さい材料から形成され、封止体３０に固定されている。上記の材料としては、例えば、チタンや、チタン合金、チタンやチタン合金を含む黒色樹脂、黒色顔料がコートされたアルミニウム箔を挙げることができる。上記の形成の方法としては、例えば、パンチングやエッチングが挙げられる。上記の固定の方法としては、例えば、マイクロレンズアレイＬＡ（反射防止膜３２）への接着が挙げられる。
【００２３】
閉空間ＳＰの一部は、不活性気体が充填された空洞Ｃになっている。空洞Ｃは、パッシベーション層１７上に広がっており、パッシベーション層１７と遮光壁５０との間に介在する。つまり、遮光壁５０はパッシベーション層１７に接していない。また、空洞Ｃは、パッシベーション層１７と各マイクロレンズＬとの間にも介在し、各マイクロレンズＬには空洞Ｃ内の不活性気体が接している。また、閉空間ＳＰには、空洞Ｃ内の不活性気体を乾燥させるための乾燥剤６０が存在する。乾燥剤６０は封止基板３１に固定されている。この固定の方法としては、例えば、封止基板３１への塗布が挙げられる。なお、乾燥剤６０としては、有機ＥＬ素子の封止性を向上させるために用いられる一般的な乾燥剤を使用可能である。不活性気体には例えば、窒素、又は、ヘリウム、アルゴン、キセノンなどが用いられる。
【００２４】
一方、図４に示すように、露光装置１０の製造工程では、遮光壁５０および乾燥剤６０が固定された封止体３０と、パッシベーション層１７まで形成された素子基板２０とが、不活性気体中で、接着剤４０により接合される。この接合に先立って、封止基板３１の壁３１１の高さｄが、当該接合により定まる発光素子１４とマイクロレンズアレイＬＡとの間隔Ｄが所定の範囲（例えば１００μｍ〜４００μｍ）内の予め定められた一定の長さ（マイクロレンズＬの光学特性から定まる理想的な距離）となるように定められる。したがって、露光装置１０において、間隔Ｄは十分に狭くなっている。
【００２５】
以上、説明したように、露光装置１０によれば、発光素子１４とマイクロレンズＬとの間に、素子基板２０はもちろん、封止基板３１すら存在しないから、発光素子１４とマイクロレンズアレイＬＡとの間隔Ｄを十分に狭くすることができる。また、封止体３０の一部がマイクロレンズアレイＬＡとなっているから、間隔Ｄを十分に狭くしつつ封止体３０を十分に厚くすることができる。これは、発光素子１４の長寿命化などの信頼性向上に寄与する。よって、露光装置１０によれば、間隔Ｄを十分に狭くすると、および信頼性を十分に高くすることを共に達成することができる。この効果は、次に述べる因果関係により、十分に高い結像性能につながる。
【００２６】
間隔Ｄが十分に狭いと、光源の発光素子１４からの光の多くが当該発光素子１４に対応するマイクロレンズＬに入射することになる。この入射光は、当該マイクロレンズＬにより集束されて閉空間ＳＰの反対側から出射するものであり、前述の結像面に結像可能なものであるから、間隔Ｄが十分に狭いと、光の利用効率が十分に高くなる。また、間隔Ｄが十分に狭いと、発光素子１４から発してパッシベーション層１７を透過し、空洞Ｃを進む光のうち、当該発光素子１４に対応するマイクロレンズＬとは異なる他のマイクロレンズＬへ向かう光が少なくなる。つまり、間隔Ｄが十分に狭いと、光学的なクロストークが十分に低減される。まとめると、間隔Ｄが十分に狭いと、光の利用効率が十分に高くなるとともに、光学的なクロストークが十分に低減される。よって、結像性能が十分に高くなるのである。
【００２７】
さらに、露光装置１０では、マイクロレンズＬが空洞Ｃ内の不活性気体に接しているから、マイクロレンズＬには、不活性気体中を進んできた光が直接的に入射することになる。また、露光装置１０では、反射防止膜３２の働きにより、マイクロレンズＬの表面での光の反射が抑制される。また、露光装置１０では、各マイクロレンズＬの光軸が当該マイクロレンズＬに対応する発光素子１４の発光面Ｐの中心を通っており、各マイクロレンズＬは光軸方向において当該マイクロレンズＬに対応する発光素子１４の発光面Ｐの全面に重なっている。以上より明らかなように、マイクロレンズＬには、当該マイクロレンズＬに対応する発光素子１４から発して当該マイクロレンズＬに到達した光の多くが入射する。これは、発光素子１４からの光の利用効率の向上、ひいては結像性能の向上に寄与する。
【００２８】
さらに、露光装置１０では、発光素子１４から発してパッシベーション層１７を透過し、空洞Ｃを進む光のうち、当該発光素子１４に対応するマイクロレンズＬとは異なる他のマイクロレンズＬへ向かう光の多くが、遮光壁５０により遮られる。これは、光学的なクロストークの低減、ひいては結像性能の向上に寄与する。
【００２９】
また、露光装置１０では、封止基板３１の壁３１２の高さｄが、壁３１２が素子基板２０と接合された場合に発光素子１４とマイクロレンズアレイＬＡとの間隔ＤがマイクロレンズＬの光学特性から定まる理想的な距離と略一致する高さになっている。したがって、その製造工程において、素子基板２０に平行な面に垂直な方向における素子基板２０と封止体３０との位置合わせのための専用の作業が不要となる。また、露光装置１０では、封止基板３１において、マイクロレンズＬの材質とその他の部分の材質は同一である。したがって、封止基板３１を一体として形成可能である。以上より明らかなように、露光装置１０は、その製造が容易であるという特徴を備えている。
【００３０】
また、露光装置１０では、遮光壁５０がパッシベーション層１７に接していない。したがって、両者の接触による悪影響を避けることができる。この悪影響としては、例えば、パッシベーション層１７に負荷（荷重）がかかることによってパッシベーション層１７が割れて発光素子１４の封止性が低下してしまうことが挙げられる。
【００３１】
露光装置１０を以下に述べるように変形してもよい。
例えば、図５に示すように、遮光壁５０を備えない形態としてもよい。この形態であっても、間隔Ｄが十分に狭いから、閉空間ＳＰ側からマイクロレンズＬに入射する光の多くは、当該マイクロレンズＬに対応する発光素子１４からの光となる。つまり、光学的なクロストークの発生を、ある程度は抑制することができる。また例えば、図６に示すように反射防止膜３２を備えない形態としてもよし、図７に示すように遮光壁５０と反射防止膜３２の両方を備えない形態としてもよい。これらの形態では、封止基板３１のみによってマイクロレンズおよびマイクロレンズアレイが構成される。
【００３２】
また例えば、両凸レンズではないマイクロレンズを備える形態としてもよい。そのようなマイクロレンズとしては、例えば、平凸レンズを例示することができる。要は、任意の形状の凸レンズをマイクロレンズとして使用可能である。また例えば、複数の凸レンズを組み合わせて構成されるマイクロレンズを用いる形態としてもよい。
【００３３】
また例えば、マイクロレンズアレイＬＡの表面のうち、閉空間ＳＰ側の面のみを反射防止膜３２で覆う形態や、当該面の反対側の面のみを反射防止膜３２で覆う形態、複数のマイクロレンズＬの表面のみを覆う形態としてもよい。また例えば、反射防止膜３２を用いない形態としてもよい。このような形態としては、複数のマイクロレンズＬの表面がモスアイ構造化されている形態を挙げることができる。
【００３４】
また例えば、発光素子１４として無機ＥＬ素子を用いる形態としてもよい。また例えば、閉空間ＳＰに充填される気体を窒素とする形態としてもよい。また例えば、封止基板３１の周辺部とは異なる部分を壁３１２として用いる形態としてもよい。もちろん、この場合、封止基板３１の形状は、露光装置１０における形状と異なる。また例えば、複数の発光素子１４の列数および複数のマイクロレンズＬの列数がそれぞれ３以上となる形態としてもよいし、それぞれ１となる形態としてもよい。もちろん、後者の場合には、「千鳥状」ではなくなる。また例えば、遮光壁５０がパッシベーション層１７に接する形態としてもよい。この形態によれば、光学的なクロストークを確実に避けることができる。
【００３５】
＜画像形成装置＞
図８は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の縦断面図である。この画像形成装置は、ベルト中間転写体方式を利用したタンデム型のフルカラー画像形成装置である。
【００３６】
この画像形成装置では、同様な構成の４個の有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙが、同様な構成である４個の感光体ドラム（像担持体）１１０Ｋ，１１０Ｃ，１１０Ｍ，１１０Ｙの露光位置にそれぞれ配置されている。有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙは、上述した露光装置１０またはその変形例に係る露光装置である。
【００３７】
図８に示すように、この画像形成装置には、駆動ローラ１２１と従動ローラ１２２が設けられており、これらのローラ１２１，１２２には無端の中間転写ベルト１２０が巻回されて、矢印に示すようにローラ１２１，１２２の周囲を回転させられる。図示しないが、中間転写ベルト１２０に張力を与えるテンションローラなどの張力付与手段を設けてもよい。
【００３８】
この中間転写ベルト１２０の周囲には、互いに所定間隔をおいて４個の外周面に感光層を有する感光体ドラム１１０Ｋ，１１０Ｃ，１１０Ｍ，１１０Ｙが配置される。添え字Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙはそれぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエローの顕像を形成するために使用されることを意味している。他の部材についても同様である。感光体ドラム１１０Ｋ，１１０Ｃ，１１０Ｍ，１１０Ｙは、中間転写ベルト１２０の駆動と同期して回転駆動される。
【００３９】
各感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の周囲には、コロナ帯電器１１１（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）と、有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）と、現像器１１４（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）が配置されている。コロナ帯電器１１１（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、対応する感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の外周面を一様に帯電させる。有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、感光体ドラムの帯電させられた外周面に静電潜像を書き込む。各有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、複数のＯＬＥＤ素子１４の配列方向が感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の母線（主走査方向）に沿うように設置される。静電潜像の書き込みは、上記の複数のＯＬＥＤ素子１４により光を感光体ドラムに照射することにより行う。現像器１１４（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、静電潜像に現像剤としてのトナーを付着させることにより感光体ドラムに顕像すなわち可視像を形成する。
【００４０】
このような４色の単色顕像形成ステーションにより形成された黒、シアン、マゼンタ、イエローの各顕像は、中間転写ベルト１２０上に順次一次転写されることにより、中間転写ベルト１２０上で重ね合わされて、この結果フルカラーの顕像が得られる。中間転写ベルト１２０の内側には、４つの一次転写コロトロン（転写器）１１２（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）が配置されている。一次転写コロトロン１１２（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の近傍にそれぞれ配置されており、感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）から顕像を静電的に吸引することにより、感光体ドラムと一次転写コロトロンの間を通過する中間転写ベルト１２０に顕像を転写する。
【００４１】
最終的に画像を形成する対象としてのシート１０２は、ピックアップローラ１０３によって、給紙カセット１０１から１枚ずつ給送されて、駆動ローラ１２１に接した中間転写ベルト１２０と二次転写ローラ１２６の間のニップに送られる。中間転写ベルト１２０上のフルカラーの顕像は、二次転写ローラ１２６によってシート１０２の片面に一括して二次転写され、定着部である定着ローラ対１２７を通ることでシート１０２上に定着される。この後、シート１０２は、排紙ローラ対１２８によって、装置上部に形成された排紙カセット上へ排出される。
【００４２】
図９は、本発明の実施の形態に係る他の画像形成装置の縦断面図である。この画像形成装置は、ベルト中間転写体方式を利用したロータリ現像式のフルカラー画像形成装置である。図９に示す画像形成装置において、感光体ドラム（像担持体）１６５の周囲には、コロナ帯電器１６８、ロータリ式の現像ユニット１６１、有機ＥＬアレイ露光ヘッド１６７、中間転写ベルト１６９が設けられている。
【００４３】
コロナ帯電器１６８は、感光体ドラム１６５の外周面を一様に帯電させる。有機ＥＬアレイ露光ヘッド１６７は、感光体ドラム１６５の帯電させられた外周面に静電潜像を書き込む。有機ＥＬアレイ露光ヘッド１６７は、露光装置１０またはその変形例に係る露光装置であり、複数の発光素子１４の配列方向が感光体ドラム１６５の母線（主走査方向）に沿うように設置される。静電潜像の書き込みは、上記の複数の発光素子１４により光を感光体ドラムに照射することにより行う。
【００４４】
現像ユニット１６１は、４つの現像器１６３Ｙ，１６３Ｃ，１６３Ｍ，１６３Ｋが９０°の角間隔をおいて配置されたドラムであり、軸１６１ａを中心にして反時計回りに回転可能である。現像器１６３Ｙ，１６３Ｃ，１６３Ｍ，１６３Ｋは、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、黒のトナーを感光体ドラム１６５に供給して、静電潜像に現像剤としてのトナーを付着させることにより感光体ドラム１６５に顕像すなわち可視像を形成する。
【００４５】
無端の中間転写ベルト１６９は、駆動ローラ１７０ａ、従動ローラ１７０ｂ、一次転写ローラ１６６およびテンションローラに巻回されて、これらのローラの周囲を矢印に示す向きに回転させられる。一次転写ローラ１６６は、感光体ドラム１６５から顕像を静電的に吸引することにより、感光体ドラムと一次転写ローラ１６６の間を通過する中間転写ベルト１６９に顕像を転写する。
【００４６】
具体的には、感光体ドラム１６５の最初の１回転で、露光ヘッド１６７によりイエロー（Ｙ）像のための静電潜像が書き込まれて現像器１６３Ｙにより同色の顕像が形成され、さらに中間転写ベルト１６９に転写される。また、次の１回転で、露光ヘッド１６７によりシアン（Ｃ）像のための静電潜像が書き込まれて現像器１６３Ｃにより同色の顕像が形成され、イエローの顕像に重なり合うように中間転写ベルト１６９に転写される。そして、このようにして感光体ドラム９が４回転する間に、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の顕像が中間転写ベルト１６９に順次重ね合わせられ、この結果フルカラーの顕像が転写ベルト１６９上に形成される。最終的に画像を形成する対象としてのシートの両面に画像を形成する場合には、中間転写ベルト１６９に表面と裏面の同色の顕像を転写し、次に中間転写ベルト１６９に表面と裏面の次の色の顕像を転写する形式で、フルカラーの顕像を中間転写ベルト１６９上で得る。
【００４７】
画像形成装置には、シートが通過させられるシート搬送路１７４が設けられている。シートは、給紙カセット１７８から、ピックアップローラ１７９によって１枚ずつ取り出され、搬送ローラによってシート搬送路１７４を進行させられ、駆動ローラ１７０ａに接した中間転写ベルト１６９と二次転写ローラ１７１の間のニップを通過する。二次転写ローラ１７１は、中間転写ベルト１６９からフルカラーの顕像を一括して静電的に吸引することにより、シートの片面に顕像を転写する。二次転写ローラ１７１は、図示しないクラッチにより中間転写ベルト１６９に接近および離間させられるようになっている。そして、シートにフルカラーの顕像を転写する時に二次転写ローラ１７１は中間転写ベルト１６９に当接させられ、中間転写ベルト１６９に顕像を重ねている間は二次転写ローラ１７１から離される。
【００４８】
上記のようにして画像が転写されたシートは定着器１７２に搬送され、定着器１７２の加熱ローラ１７２ａと加圧ローラ１７２ｂの間を通過させられることにより、シート上の顕像が定着する。定着処理後のシートは、排紙ローラ対１７６に引き込まれて矢印Ｆの向きに進行する。両面印刷の場合には、シートの大部分が排紙ローラ対１７６を通過した後、排紙ローラ対１７６が逆方向に回転させられ、矢印Ｇで示すように両面印刷用搬送路１７５に導入される。そして、二次転写ローラ１７１により顕像がシートの他面に転写され、再度定着器１７２で定着処理が行われた後、排紙ローラ対１７６でシートが排出される。
【００４９】
上記の各画像形成装置は、光ヘッドとして露光装置１０またはその変形例に係る露光装置を用いているので、長期にわたって、鮮明な画像を形成することができる。
以上、露光装置１０またはその変形例に係る露光装置を応用可能な画像形成装置を例示したが、他の電子写真方式の画像形成装置にも応用することが可能であり、そのような画像形成装置は本発明の範囲内にある。例えば、中間転写ベルトを使用せずに感光体ドラムから直接シートに顕像を転写するタイプの画像形成装置や、モノクロの画像を形成する画像形成装置にも応用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態に係る露光装置１０の斜視図である。
【図２】露光装置１０の平面図である。
【図３】露光装置１０の断面図である。
【図４】露光装置１０の製造工程を示す図である。
【図５】露光装置１０の変形例を示す断面図である。
【図６】露光装置１０の別の変形例を示す断面図である。
【図７】露光装置１０のさらに別の変形例を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の縦断面図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る他の画像形成装置の縦断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０…露光装置、１４…発光素子、２０…素子基板、３０…封止体、ＳＰ…閉空間、Ｃ…空洞、Ｌ…マイクロレンズ、ＬＡ…マイクロレンズアレイ、３１１…天板、３１２…壁、３２…反射防止膜、５０…遮光壁、１１０…感光体ドラム（像担持体）。
【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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