(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子を備え、上記発光素子の所定の各光放出箇所から放出される光を用いて上記光放出箇所ごとに被露光体の異なる領域へ光照射を行うことにより上記被露光体に所定解像度で露光を行う光プリントヘッドにおいて、
上記光放出箇所のそれぞれに対応して設けられ上記光放出箇所から光が入力される各導波路が、１つの光入力用導波路と複数の光出力用導波路のそれぞれとが上記光出力用導波路ごとに設けられた光透過と光遮断とを切り換え可能な光スイッチで接続されている各分岐点で分岐されることにより、複数の分岐経路が形成されており、上記各光放出箇所から放出される光を、複数の上記分岐経路で選択的に導波して上記被露光体へ照射することにより、上記被露光体上での露光解像度を上記所定解像度とする光分岐手段を備えていると共に、
上記光分岐手段において、上記各分岐点で上記光スイッチによって上記光入力用導波路が２つの上記光出力用導波路に接続されており、
上記光分岐手段は、上記各分岐点でいずれか一方の上記光スイッチで上記光透過を行い、他方の上記光スイッチで上記光遮断を行う場合に、上記光入力用導波路と上記光遮断を行う上記光スイッチとの境界面に入射する上記光入力用導波路からの光を反射させて、上記光透過を行う上記光スイッチ内に入射させることを特徴とする光プリントヘッド。
【請求項２】
上記光スイッチは、加えられる熱による状態変化によって、上記光入力用導波路から複数の上記光出力用導波路のそれぞれへの上記光透過および上記光遮断が制御されることを特徴とする請求項１に記載の光プリントヘッド。
【請求項３】
上記光スイッチは、液体状態と気体状態とが切り換わる材料が上記光入力用導波路と複数の上記光出力用導波路のそれぞれとの接続部に設けられたものであり、上記液体状態と上記気体状態との間の屈折率変化によって、上記接続部の上記光透過および上記光遮断とが制御されることを特徴とする請求項１または２に記載の光プリントヘッド。
【請求項４】
上記発光素子はエレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の光プリントヘッド。
【請求項５】
上記エレクトロルミネッセンス素子は、上記各光放出箇所が設けられるとともに上記エレクトロルミネッセンス素子の各層の積層面と垂直な端面と、上記光放出箇所ごとに対応して複数の発光箇所のそれぞれでの発光光が上記光放出箇所まで上記端面と略垂直な導波方向で導波されるように上記導波方向に沿って設けられた発光領域と、上記発光領域の上記発光箇所の発光を駆動するとともに選択的に駆動されると選択単位ごとに上記発光箇所が変化するように設けられた駆動電極とを備えていることを特徴とする請求項４に記載の光プリントヘッド。
【請求項６】
上記発光領域において、上記駆動電極の選択単位ごとに上記発光箇所の発光強度が変化することを特徴とする請求項５に記載の光プリントヘッド。
【請求項７】
上記発光領域において、上記駆動電極の選択単位ごとに発光する上記発光箇所が上記端面に近いほど発光強度が大きいことを特徴とする請求項６に記載の光プリントヘッド。
【請求項８】
上記エレクトロルミネッセンス素子と上記光分岐手段とが同一の基板上に形成されていることを特徴とする請求項４ないし７のいずれかに記載の光プリントヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光素子を用いて被露光体に所定の解像度で露光を行う光プリントヘッドに係り、特に複写機、プリンタ、ファクシミリなどの電子写真方式の画像形成装置において露光に用いられる光プリントヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、複写機やプリンタ、ファクシミリなどの電子写真方式の画像形成装置（電子写真装置）は、例えばＬＳＵ（レーザービームスキャナーユニット）などの露光装置、感光体ドラムおよび現像装置を有している。ここで、露光装置は、回転する感光体ドラムにレーザー光を照射することで、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成するものである。現像装置は、感光体ドラムにトナーを供給することで、上記静電潜像を現像（可視化）するものである。また、感光体ドラムの表面は、帯電ローラなどの帯電部材によって、所定の電位に均一に帯電されている。
【０００３】
上記画像形成装置においては、まず、所定の電位に均一に帯電された感光体ドラムの表面が、露光装置からのレーザー光によって露光される。これにより、感光体ドラムの表面には、外部から入力された画像データ（画像信号）に応じた静電潜像が形成される。そして、現像装置における現像ローラにより、感光体ドラム上の静電潜像にトナーが付着し、この静電潜像は現像されてトナー像（可視像）が形成される。
【０００４】
このように、露光装置は、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成するために、感光体ドラムに対して光を照射する必要があり、このため、発光素子を備えた光プリントヘッドが設けられる。
【０００５】
光プリントヘッドには、発光素子として、上記ようにＬＳＵに設けられてポリゴンミラーを介して照射光を１ラインずつ感光体ドラム上で走査するレーザーダイオードを備えたものや、感光体ドラムにライン方向の露光をまとめて行うＬＥＤアレイを備えたものなどがある。また、最近、このような発光素子として、エレクトロルミネッセンス（以下、ＥＬと称する）素子が注目されている。ＥＬ素子の端面発光を利用した光プリントヘッドは既に商品化されている。ＬＥＤアレイやＥＬ素子は光放出箇所を複数備えており、光放出箇所ごとに感光体ドラムの異なる領域へ光照射を行うことにより感光体ドラムに所定解像度で露光を行う。
【０００６】
また、ＥＬ素子は、上記画像形成装置における露光用の発光素子としての他に、例えば、ワードプロセッサーやパーソナルコンピュータなどのＯＡ機器の表示素子におけるバックライトなどの発光素子としても用いられるが、特に、薄型化を図ることができる有機ＥＬ層を用いたＥＬ素子が注目されている。上記有機ＥＬ層を用いた表示素子である有機ＥＬ表示素子は、フラットパネルディスプレイとして非常に有望な技術であるが、同時に、寿命が短い等の問題も抱えている。
【０００７】
そこで、長寿命化を図る有機ＥＬ表示素子として、例えば、特開平１０−２３３２８５号公報には、櫛歯電極を用いた平面発光素子が記載されている。この平面発光素子は、基板上に、有機ＥＬ層を挟んで一対の電極が形成されている。その一方の電極は櫛歯電極であり、互いに重ならないように配置された独立した電極である。また、他方の電極は、全面電極である。
【０００８】
上記平面発光素子においては、有機ＥＬ層で発生した光は、基板と平行な面から取り出される（面発光となる）こととなる。また、櫛歯電極、即ち、複数の独立した電極を有することにより、有機ＥＬが使用できなくなる度に電極を切り換えることができる。即ち、上記複数の独立した電極を順次走査することにより、平面発光素子の寿命を全体として延ばすことができる。また、電極を切り換えることにより発光しない面が生じて発光箇所が変動することになるが、これに対処するために散乱板を用いて光を散乱させている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光放出箇所ごとに被露光体の異なる領域へ光照射を行うことにより被露光体に所定解像度で露光を行うためのＬＥＤアレイやＥＬ素子などの発光素子を備えた従来の光プリントヘッドでは、露光解像度が該発光素子に作り込んだ光放出箇所の数で制限され、より高い解像度を容易に得ることができないという問題があった。特に、ＥＬ素子については、前記公報のように面発光型の構造において、長寿命化に合わせて面全体の均一な発光を維持する技術は開示されているが、独立に駆動することのできる多数の発光箇所を設けて高い発光解像度を得ることはできなかった。
【００１０】
本発明は、上記従来の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、光放出箇所ごとに被露光体の異なる領域へ光照射を行うことにより被露光体に所定解像度で露光を行うための発光素子を備えながら、発光素子の光放出箇所の数で制限されていた露光解像度を越える高い露光解像度を容易に得ることができる光プリントヘッドを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の光プリントヘッドは、上記課題を解決するために、発光素子を備え、上記発光素子の所定の各光放出箇所から放出される光を用いて上記光放出箇所ごとに被露光体の異なる領域へ光照射を行うことにより上記被露光体に所定解像度で露光を行う光プリントヘッドにおいて、上記光放出箇所のそれぞれに対応して設けられ上記光放出箇所から光が入力される各導波路が、１つの光入力用導波路と複数の光出力用導波路のそれぞれとが上記光出力用導波路ごとに設けられた光透過と光遮断とを切り換え可能な光スイッチで接続されている各分岐点で分岐されることにより、複数の分岐経路が形成されており、上記各光放出箇所から放出される光を、複数の上記分岐経路で選択的に導波して上記被露光体へ照射することにより、上記被露光体上での露光解像度を上記所定解像度とする光分岐手段を備えていることを特徴としている。
【００１２】
上記の発明によれば、光分岐手段により、発光素子の各光放出箇所から放出される光を分岐経路で選択的に導波して被露光体へ照射することにより、被露光体上での露光解像度を所定解像度として露光を行う。光分岐手段では、１つの光入力用導波路と複数の光出力用導波路のそれぞれとが光出力用導波路ごとに設けられた、光透過と光遮断とを切り換え可能な光スイッチで接続されている。光放出箇所ごとに対応する被露光体の領域における各露光対象点での露光および非露光は、光放出箇所のそれぞれに対応して設けられた導波路に光放出箇所から光が入力されると、光スイッチによって各分岐点における１つの光入力用導波路から複数の光出力用導波路のそれぞれへの光透過あるいは光遮断を行って、分岐経路で光を選択的に導波することにより決定する。従って、被露光体上の露光像を発光素子の光放出箇所の数よりも多い露光対象点で形成することができるので、発光素子の光放出箇所の数で制限されていた露光解像度を越える高い露光解像度を容易に得ることができる。
【００１３】
また、発光素子の各光放出箇所の駆動回路を、露光解像度分だけ設ける場合に比べて少なくすることができる。さらに、発光素子の各光放出箇所の面積を、光放出箇所の数を露光解像度分だけ設ける場合に比べて大きくすることができるので、各光放出箇所から放出される光エネルギーを十分に確保することができる。さらに、光分岐手段の末端に導波路を設けて、光分岐手段により得た光を該導波路から被露光体に照射するようにすれば、被露光体への照射光の指向性が向上する。
【００１４】
さらに本発明の光プリントヘッドは、上記課題を解決するために、上記光分岐手段において、上記各分岐点で上記光スイッチによって上記光入力用導波路が２つの上記光出力用導波路に接続されていることを特徴としている。
【００１５】
上記の発明によれば、各分岐点で２つの光スイッチによって１つの光入力用導波路が２つの光出力用導波路に接続されているので、分岐の場合分けが少なくて制御が容易である。特に、各分岐点で２つの光スイッチの一方で光透過させ、他方で光遮断する場合には、上記２つの光スイッチの光透過および光遮断を２値で制御することができ、制御が非常に容易になる。また、各光出力用導波路を次の分岐点での光入力用導波路とするように分岐を縦列にｎ段行えば、発光素子の１つの光放出箇所に対して被露光体への光照射箇所を２n 個得ることができる。
【００１６】
さらに本発明の光プリントヘッドは、上記課題を解決するために、上記光分岐手段は、上記各分岐点でいずれか一方の上記光スイッチで上記光透過を行い、他方の上記光スイッチで上記光遮断を行う場合に、上記光入力用導波路と上記光遮断を行う上記光スイッチとの境界面に入射する上記光入力用導波路からの光の大部分を全反射させて、上記光透過を行う上記光スイッチ内に入射させることを特徴としている。
【００１７】
上記の発明によれば、各分岐点で、いずれか一方の光スイッチで光透過を行い、他方の光スイッチで光遮断を行う場合に、光入力用導波路と光遮断を行う光スイッチとの境界面に入射する光入力用導波路からの光の大部分を全反射させて、光透過を行う光スイッチ内に入射させ、光入力用導波路から光透過を行う光スイッチ内に直接入射する光に加える。従って、光透過と光遮断とで明確な光量の差が得られるので、被露光体への露光と非露光とのコントラストが大きくなり、良好な露光像を得ることができる。
【００１８】
さらに本発明の光プリントヘッドは、上記課題を解決するために、上記光スイッチは、加えられる熱による状態変化によって、上記光入力用導波路から複数の上記光出力用導波路のそれぞれへの上記光透過および上記光遮断が制御されることを特徴としている。
【００１９】
上記の発明によれば、光スイッチは加えられる熱による状態変化によって光入力用導波路から複数の光出力用導波路のそれぞれへの光透過および光遮断が制御されるので、装置の振動や、露光像劣化、騒音を防止することができるとともに、光透過と光遮断とを高速に切り換えることができる。また、サーマルヘッドと同様のリソグラフィー技術で光スイッチを製造することができるとともに長い光路長が不要であるので、微細化が容易であり、高い露光解像度を実現することができる。
【００２０】
さらに本発明の光プリントヘッドは、上記課題を解決するために、上記光スイッチは、液体状態と気体状態とが切り換わる材料が上記光入力用導波路と複数の上記光出力用導波路のそれぞれとの接続部に設けられたものであり、上記液体状態と上記気体状態との間の屈折率変化によって、上記接続部の上記光透過および上記光遮断とが制御されることを特徴としている。
【００２１】
上記の発明によれば、液体状態と気体状態との間の屈折率変化は大きく、光スイッチはこの屈折率変化によって、光透過と光遮断とを明確に切り換えることができるので、被露光体への露光と非露光とのコントラストが大きくなり、良好な露光像を得ることができる。また、特に応答性に優れた光スイッチングを行うことができる。
【００２２】
さらに本発明の光プリントヘッドは、上記課題を解決するために、上記発光素子はエレクトロルミネッセンス素子であることを特徴としている。
【００２３】
上記の発明によれば、発光素子をエレクトロルミネッセンス素子とするので、発光素子の駆動電極などで光分岐手段に入力する光の導波路を兼ねる構造が可能となり、全体の構成を簡略化することができる。
【００２４】
さらに本発明の光プリントヘッドは、上記課題を解決するために、上記エレクトロルミネッセンス素子は、上記各光放出箇所が設けられるとともに上記エレクトロルミネッセンス素子の各層の積層面と垂直な端面と、上記光放出箇所ごとに対応して複数の発光箇所のそれぞれでの発光光が上記光放出箇所まで上記端面と略垂直な導波方向で導波されるように上記導波方向に沿って設けられた発光領域と、上記発光領域の上記発光箇所の発光を駆動するとともに選択的に駆動されると選択単位ごとに上記発光箇所が変化するように設けられた駆動電極とを備えていることを特徴としている。
【００２５】
上記の発明によれば、光放出箇所ごとに対応してエレクトロルミネッセンス素子に設けられた各発光領域が、駆動電極によって発光駆動されて、発光領域の各発光箇所での発光光がエレクトロルミネッセンス素子の各層の積層面と垂直な端面に設けられた光放出箇所のそれぞれに、端面と略垂直方向に導波される。ここで、駆動電極は選択的に駆動されるようになっており、発光領域の発光箇所が選択単位ごとに変化する。従って、エレクトロルミネッセンス素子の使用時期に応じて、選択する駆動電極を順次切り換えるようにすれば、発光領域の発光箇所も順次切り換わるので、ある駆動電極に対応して発光する発光箇所が寿命になっても、異なる発光箇所を続けて使用することができ、発光素子全体としての寿命を延ばすことができる。
【００２６】
また、選択単位ごとの駆動電極を組み合わせて選択することにより、各発光領域において異なる発光箇所を同時に発光させることができるので、光放出箇所から放出される光の強度を変えることができ、被露光体への露光量を段階的に切り換えることができる。さらに、発光領域は端面と略垂直な導波方向に沿って設けられるので、同じ光放出箇所に対して発光領域を導波方向に沿って上記端面と反対側に任意に大きくすることができ、光放出箇所の大きさに制限されずに光放出箇所から放出される光の強度を大きくすることができる。
【００２７】
さらに本発明の光プリントヘッドは、上記課題を解決するために、上記発光領域において、上記駆動電極の選択単位ごとに上記発光箇所の発光強度が変化することを特徴としている。
【００２８】
上記の発明によれば、発光領域において、駆動電極の選択単位ごとに発光箇所の発光強度が変化する、即ち、光放出箇所から放出される光の強度が変化するようにする。これには、例えば発光箇所の大きさを決める駆動電極の面積を選択単位ごとに変えるなどする。光放出箇所から放出される光の強度に重み付けがなされることとなるので、選択する駆動電極を複数通りに組み合わせることにより、発光領域において駆動電極の選択単位ごとに発光する発光箇所の数が少なくても、被露光体への露光量をきめ細かく段階的に切り換えることができる。
【００２９】
さらに本発明の光プリントヘッドは、上記課題を解決するために、上記発光領域において、上記駆動電極の選択単位ごとに発光する上記発光箇所が上記端面に近いほど発光強度が大きいことを特徴としている。
【００３０】
上記の発明によれば、発光領域において、駆動電極を選択的に駆動したときに選択単位ごとに発光する発光箇所が上記端面に近いほど発光強度が大きくなるようにする。光放出箇所に遠い発光箇所からの光ほど大きく減衰して光放出箇所に導波されるので、上記構成とすることにより、発光箇所のそれぞれの発光強度差を良好に反映したまま光放出箇所から放出される光の強度の重み付けを行うことができ、重み付けの制御が容易になる。
【００３１】
さらに本発明の光プリントヘッドは、上記課題を解決するために、上記エレクトロルミネッセンス素子と上記光分岐手段とが同一の基板上に形成されていることを特徴としている。
【００３２】
上記の発明によれば、同一の基板上にエレクトロルミネッセンス素子と光分岐手段とを形成することにより、簡素な構成となるので、各部の高い組み立て精度を確保することができ、特に、被露光体の露光領域が大きくなるような大きな光プリントヘッドを容易に得ることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明の光プリントヘッドを具現する一実施の形態について、図１ないし図１０に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００３４】
図１に、本実施の形態に係る光プリントヘッド１０１の構成を示す。光プリントヘッド１０１は複写機やプリンタ、ファクシミリなどの電子写真方式の画像形成装置（電子写真装置）の露光装置に設けられるものであり、ＥＬ素子１、駆動回路６…・７…、および光分岐部８を備えている。
【００３５】
ＥＬ素子（発光素子）１は、各層の積層面と略平行なライン状の行電極２…および列電極３…を備えている。行電極２…と列電極３…とは発光箇所を挟んで対向しており、複数の発光箇所がマトリクス状に並ぶように互いに垂直に設けられている。１つの行電極２下にある複数の発光箇所が１つの発光領域を形成している。各発光領域での発光光は、行電極２によって、ＥＬ素子１の各層の積層面と垂直な一方の端面１ａに導波され、各行電極２に対応した端面１ａ上の導波終端が光放出箇所となる。また、ＥＬ素子１は反射板４および光センサ５を備えている。反射板４は、ＥＬ素子１の上記端面１ａと対向する対向端面１ｂ上に設けられており、対向端面１ｂ側に導波された発光領域の発光光を端面１ａ側に所定の反射率で反射する。さらに、光センサ５は、反射板４の外側に接して設けられ、反射板４を透過した発光領域の発光光の光量を検出する。
【００３６】
光センサ５を備えていることにより、ＥＬ素子１の発光レベルを検出することができる。従って、例えば、光センサ５の検出結果に基づいて、行電極２および列電極３に印加する電圧を制御することにより、安定した発光を行うことができる。また、発光レベルを検出することにより、発光レベルの低下の度合い、即ち、寿命を検出することができる。これにより、適正なタイミングで駆動する列電極３を切り換えることができ、この結果、ＥＬ素子１全体としての寿命を延ばすことができる。
【００３７】
また、駆動回路６…のそれぞれは列電極３…の１つずつと接続され、各列電極３を独立して駆動する。駆動回路７…のそれぞれは行電極２…の１つずつと接続され、各行電極２を独立して駆動する。駆動回路６…および駆動回路７…によって選択的に駆動された列電極３…と行電極２…とで挟まれる発光箇所が順次発光する。さらに、光分岐部８は、ＥＬ素子１の端面１ａに隣接して設けられ、端面１ａ上の各光放出箇所から放出された光を分岐して、感光体などの被露光体９に照射するようになっている。光分岐部８については後で詳述する。
【００３８】
次に、図１のＡ−Ａ線矢視断面図である図２を用いて、ＥＬ素子１の詳細な説明を行う。図２の断面図は、１つの発光領域の断面を示している。同図に示すように、ＥＬ素子１は、基板１０上に、行電極２…および列電極３…の他に、有機ＥＬ層１２…および保護膜１１を備えている。また、反射板４は基板１０の端面を含めた対向端面１ｂ全体を覆っており、光センサ５は反射板４全体と接している。
【００３９】
基板１０は例えばガラスからなる支持基板である。列電極３…はアルミニウムからなり、基板１０の上面に互いに平行に配されている。有機ＥＬ層１２…のそれぞれは、１つの列電極３上に設けられており、上側から順に正孔注入層１２ａ、正孔輸送層１２ｂ、電子輸送・発光層１２ｃおよび電子注入層１２ｄにより構成されている。正孔注入層１２ａはＣｕＰｃ、正孔輸送層１２ｂはａ−ＮＰＤ、電子輸送・発光層１２ｃはＡｌｑ３、電子注入層１２ｄはＬｉＦからなる。行電極２…はＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide）からなる透明電極であり、基板１０および列電極３…上に設けられている。行電極２…は端面１ａに略垂直な方向に延びており、列電極３…は行電極２…と垂直な方向に延びている。保護膜１１は紫外線硬化型のアクリル樹脂からなり、行電極２…、列電極３…、および有機ＥＬ層１２…を覆うように設けられている。
【００４０】
なお、有機ＥＬ層１２の構成は特に上述の構成に限定されるものではなく、少なくとも発光層を含んでいれば、１層の薄膜により形成されていても複数層の薄膜により形成されていてもかまわない。
【００４１】
以下、有機ＥＬ層１２における発光、および、ＥＬ素子１からの光の放出について説明する。
【００４２】
まず、図３を用いて、有機ＥＬ層１２における発光の原理について説明する。
【００４３】
行電極２を陽極とし、列電極３を陰極として有機ＥＬ層１２に駆動回路６・７によって直流電圧を印加すると、正孔注入層１２ａから正孔輸送層１２ｂを介して正孔が電子輸送・発光層１２ｃに注入される。一方、電子は、電子注入層１２ｄから電子輸送・発光層１２ｃに注入される。電子および正孔が電子輸送・発光層１２ｃに注入されると、正孔と電子との再結合により電子輸送・発光層１２ｃが発光する。従って、電圧印加時には、電子輸送・発光層１２ｃは発光状態となり、図３に示すように、全方向に発光する。
【００４４】
なお、有機ＥＬ層１２における発光層（ここでは、電子輸送・発光層１２ｃ）の材料としては、発光材料として使用可能な有機化合物であれば特に限定されるものではない。また、行電極２および列電極３は、有機ＥＬ層１２を発光させるための電極として利用できるものであれば、これらの材料は特に限定されるものではない。ただし、行電極２内を光が透過する場合は、行電極２は透光性を有する材料からなるものとする。
【００４５】
次に、図３および図４を用いて、ＥＬ素子１からの光の放出について説明する。
【００４６】
通常、図４に示すように屈折率がｎ１の低屈折率体５１と、屈折率がｎ２の高屈折率体５２とが接するように配されている場合、高屈折率体５２中の光は、高屈折率体５２と低屈折率体５１とが接する面に入射するとき、その入射角によっては全反射することとなる。ここで、屈折率ｎ１・ｎ２は、ｎ１＜ｎ２を満足する。例えば、高屈折率体５２から低屈折率体５１への光の入射角をθ１、高屈折率体５２から外部（空気層）への入射角をθ２とする。このとき、入射角θ１・θ２が臨界角を超えると光は全反射し、高屈折率体５２から出射しない。即ち、光は、高屈折率体５２中を透過し続ける。
【００４７】
ここで、ＥＬ素子１を構成する部材（材料）の屈折率を、材質や寸法、製法などと併せて表１に示す。
【００４８】
【表１】
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【００４９】
上記表１に示すように、ＩＴＯからなる行電極２の屈折率は２．００である。また、行電極２に隣接するガラスからなる基板１０の屈折率は１．４５であり、アクリル樹脂からなる保護膜１１の屈折率は１．４である。このように、基板１０・保護膜１１と比較すると高屈折率である行電極２は、行電極２よりも低屈折率である基板１０・保護膜１１に挟まれている。
【００５０】
従って、図３に示した電子輸送・発光層１２ｃからの発光光は、まず、行電極２内を透過する。そして、基板１０あるいは保護膜１１との境界面へと到達する。ここで、基板１０・保護膜１１は行電極２よりも低屈折率であるため、行電極２から、行電極２と基板１０または保護膜１１との境界面に入射した光のうち、臨界角を超えて入射した光は全反射して再び行電極２内を透過することとなる。例えば、行電極２がＩＴＯからなり、基板１０がガラスからなる場合、行電極２と基板１０との境界面において、行電極２内で光が全反射する臨界角は４６°である。
【００５１】
こうして、行電極２と基板１０あるいは保護膜１１との境界面において全反射を繰り返しながら、電子輸送・発光層１２ｃからの発光光は行電極２内を導波され端面１ａまで到達する。このとき、端面１ａに到達した光のうち、端面１ａに臨界角より小さい角度で入射した光は、行電極２から外部（ＥＬ素子１から外部）へ、即ち、光分岐部８の方へむけて放出される。
【００５２】
また、電子輸送・発光層１２ｃから反射板４方向へ行電極２内を導波される発光光は、反射板４において反射されるため、端面１ａに導かれることとなる。即ち、対向端面１ｂに反射板４を配することにより、端面１ａから放出される光量を大きくすることができ、光の取り出し効率の向上を図ることができる。
【００５３】
なお、図５（ａ）にＥＬ素子１のある発光箇所に対する印加電圧と輝度との関係を、図５（ｂ）にＥＬ素子１の上記発光箇所に対する印加電圧と電流との関係を示す。
【００５４】
以上のように、被露光体９に光を照射して露光する光プリントヘッド１０１は、１つの発光領域に対応して、基板１０上に、有機ＥＬ層１２と、透光性を有し、かつ、基板１０よりも光の屈折率の大きい材料からなり、有機ＥＬ層１２に電圧を印加する行電極２と、互いに独立した複数の電極により構成され、かつ、有機ＥＬ層１２を挟んで行電極２に対向して配されて行電極２とともに有機ＥＬ層１２に電圧を印加する列電極３…と、行電極２を覆うように配され、かつ、行電極２よりも光の屈折率の小さい材料からなる保護膜１１とを有するＥＬ素子１を備え、列電極３…における複数の電極を選択駆動することにより有機ＥＬ層１２で発生した光は、行電極２を透過し、発光素子１の端面１ａから放出される。
【００５５】
次に、図１の光分岐部８について、図６ないし図８を用いて説明する。
【００５６】
図６に、光分岐部８の構成を示す。光分岐部（光分岐手段）８は、複数の分岐導波路部２０…を備えている。各分岐導波路部２０は、ＥＬ素子１の端面１ａにおける光放出箇所である行電極２の端部と結合されている。分岐導波路部２０は、行電極２の上記端部と結合された光入力用導波路（導波路）８１をＥＬ素子１の各光放出箇所に対応して備え、光入力用導波路８１は、光スイッチ８２によって光出力用導波路８５と、光スイッチ８３によって光出力用導波路８６とに接続されている。光スイッチ８２・８３は、内部に液体ベンゼンが充填されており、加熱されると気体ベンゼンとなって内部の屈折率が変化するようになっている。この加熱を行うために膜厚０．１５μｍのＨｆＢ2 からなるヒータ８９（後述）が設けられている。さらに、このヒータ８９に給電を行うために設けられた電極８８（後述）のコモン側の引き出し電極８４（図６）が設けられている。また、気体ベンゼンの膨張分は図示しない別に設けられたチャンバーに退避するようになっている。
【００５７】
光入力用導波路８１、光出力用導波路８５・８６は紫外線硬化樹脂からなり、その屈折率は液体ベンゼンよりも小さく、気体ベンゼンよりも大きい。ＥＬ素子１の光放出箇所から光入力用導波路８１へ入力された光は、光スイッチ８２・８３がヒータ８４のＯＦＦによって内部が液体ベンゼンの状態であるときに光透過を行うことにより、それぞれ光出力用導波路８５・８６へ光を導波する。逆に、光スイッチ８２・８３がヒータ８４のＯＮによって加熱されて内部が気体ベンゼンの状態であるときに光遮断を行うことにより、光出力用導波路８５・８６へは光が導波されない。また、光スイッチ８２・８３はそれぞれ光透過と光遮断とを独立して切り換え可能であり、光入力用導波路８１は分岐点でその先の導波路が選択される。従って、図７（ａ）に示すように光スイッチ８２・８３の内部が両方とも液体ベンゼンであるときには光入力用導波路８１の光は光出力用導波路８５・８６に分岐して導波される。また、図７（ｂ）に示すように光スイッチ８２の内部が液体ベンゼンで、光スイッチ８３の内部が気体ベンゼンであるときには光入力用導波路８１の光は光出力用導波路８５にのみ導波されて光出力用導波路８６へは導波されない。
【００５８】
このように１つの光入力用導波路８１が２つの光出力用導波路８５・８６に光スイッチ８２・８３によって接続されることにより、１つの導波路が２つに分岐される。また、同図に示すように、上記の光出力用導波路８５・８６はそれぞれ次の分岐点に対しては光入力用導波路となり、光スイッチ８２・８３と同じ光スイッチによってそれぞれさらに２つの光出力用導波路（光入力用導波路８１、光出力用導波路８５・８６と同じ）と接続されて分岐する。同図の場合は、各分岐導波路部２０で２段に分岐されることにより４つの分岐経路が形成されている例であり、ｎ段に分岐すれば２n 個の分岐経路が形成されることになる。分岐経路の数は各分岐導波路部２０の末端の光出力用導波路の終端、すなわち各分岐導波路部２０から図１の被露光体９へ光照射を行うことのできる照射口の数でもある。従って、図６の場合には、光分岐部８の照射口の総数はＥＬ素子１の光放出箇所の数の４倍となり、また、各分岐導波路部２０に２n 個の分岐経路がある場合には、光分岐部８の照射口の総数はＥＬ素子１の光放出箇所の数の２n 倍となる。
【００５９】
本実施の形態にかかる光プリントヘッド１０１では、行電極２…が駆動回路７…によって順次選択されて時系列的に駆動される構成であるので、各行電極２の１回の選択期間中に、各分岐導波路部２０の分岐経路を１つずつ光透過状態とするとともにその他の分岐経路をいずれかの光スイッチで光遮断状態として、光透過状態の分岐経路でＥＬ素子１から入力される光を導波し、各照射口から順に被露光体９への光照射を行うことができる。分岐経路を１つずつ光透過状態とするのに、光プリントヘッド１０１では各分岐点の２つの光スイッチの一方で光透過させ、他方で光遮断する。この場合、被露光体９の各露光対象箇所に対する光照射時の光強度が、対応するＥＬ素子１の光放出箇所から放出される光の強度とほぼ等しくなるので、被露光体９が感光体であるような場合に目的の露光像を適切に得ることができる。
【００６０】
なお、光スイッチ８２・８３としては、上記の熱屈折率変化素子の他に、マイクロマシンなどとして構成される、平行移動マイクロミラー、回動マイクロミラー、ＰＬＺＴなどを用いた光スイッチ、熱毛管スイッチなどでもよい。また、一般に、１つの光入力用導波路と複数の光出力用導波路とが、該複数の光出力用導波路のそれぞれに対応して設けられた光スイッチで接続されていてもよい。
【００６１】
次に、図６の１つの分岐導波路部２０についてのＢ−Ｂ矢視断面図、Ｃ−Ｃ矢視断面図、Ｄ−Ｄ矢視断面図を、図８（ａ）・（ｂ）・（ｃ）に示す。
【００６２】
図８（ａ）は前記ＥＬ素子１の断面図であり、基板１０の上面に行電極２が形成され、その上を覆うように保護膜１１が形成されている。行電極２の屈折率は基板１０、保護膜１１の屈折率よりも大きい。図８（ｂ）においては、基板１０の上面に光入力用導波路８１が形成され、その上を覆うように保護膜８７が形成されている。保護膜８７は紫外線硬化樹脂からなり、屈折率が光入力用導波路８１よりも小さい。また、光入力用導波路８１の屈折率は基板１０の屈折率よりも大きい。図８（ｃ）においては、基板１０の上面に、光スイッチ８２・８３のそれぞれに対して設けられるヒータ８９・８９用の電極８８・８８が形成されている。電極８８・８８はアルミニウムからなる。ヒータ８９・８９は電極８８・８８の上面に形成されており、電極８８・８８の上面に光スイッチ８２・８３が形成されている。そして、これら全ての上を覆うように保護膜８７が形成されている。保護膜８７の屈折率は、光スイッチ８２・８３内部の液体ベンゼンの屈折率よりも小さい。
【００６３】
このように、光分岐部８は、ＥＬ素子１と同一の基板１０上に形成されている。なお、図８（ｂ）・（ｃ）においては、膜厚１μｍ程度のＳｉＯ2 からなる絶縁層や、膜厚０．５μｍ程度の窒化珪素からなる保護層の図示を省略してある。
【００６４】
ここで、光が入射する各境界に対して、前述の図４で定義される屈折率ｎ１およびｎ２と、臨界角θ１あるいはθ２との関係を表２に示す。なお、同表において、屈折率ｎ２の物質から臨界角θ２以下で光が透過する方の物質の屈折率をｎ３で表す。
【００６５】
【表２】
0003792550.tif 000003
【００６６】
なお、屈折率導波の原理はＥＬ素子１の説明箇所で述べたものと同じ一般的なものであるので、ここでは省略する。同表に示すように、光分岐部８において光入力用導波路８１から内部が気体ベンゼンであるときの光スイッチ８２・８３への光の入射角が４２．５度以上となると、光は光入力用導波路８１と光スイッチ８２・８３との境界面で全反射する。従って、光スイッチ８２・８３のいずれか一方が光透過を行い、他方が光遮断を行う場合に、光入力用導波路８１から光遮断を行う光スイッチへ入射しようとする光の大部分が、光入力用導波路８１とこの光スイッチとの境界面に臨界角である４２．５度以上で入射して全反射し、他方の光スイッチ内へ入射するように、光入力用導波路８１と光スイッチ８２・８３の境界面がなす角度が設定されている。また、この角度は、光スイッチ８２・８３内の物質の屈折率によっても変化する。光透過を行う光スイッチ内には、光入力用導波路から直接入射する光と、光遮断を行う他方の光スイッチで全反射された光とが加わって入射される。
【００６７】
以上の構成の光分岐部８を用いることにより、光プリントヘッド１０１は、ＥＬ素子の所定の各光放出箇所である行電極２の端面１ａ上にある終端から放出される光を、分岐経路を順次光透過状態として、上記の光放出箇所ごとに被露光体９の異なる領域へ光照射を行い、被露光体９に所定解像度で露光を行う。
【００６８】
光放出箇所ごとに対応する被露光体９の領域における各露光対象点での露光および非露光は、光スイッチによって各分岐点で光入力用導波路から光出力用導波路のそれぞれへの光透過あるいは光遮断を行って、分岐経路で光を選択的に導波することにより決定する。従って、被露光体９上の露光像をＥＬ素子１の光放出箇所の数よりも多い露光対象点で形成することができるので、ＥＬ素子１の光放出箇所の数で制限されていた露光解像度を越える高い露光解像度を容易に得ることができる。
【００６９】
また、ＥＬ素子１の各光放出箇所の駆動回路を、露光解像度分だけ設ける場合に比べて少なくすることができる。さらに、ＥＬ素子１の各光放出箇所の面積を、光放出箇所の数を露光解像度分だけ設ける場合に比べて大きくすることができるので、各光放出箇所から放出される光エネルギーを十分に確保することができる。さらに、光分岐部８の末端の光出力用導波路から、光分岐部８により得た光を被露光体９に照射するので、被露光体９への照射光の指向性が向上する。
【００７０】
また、光分岐部８では、各分岐点で２つの光スイッチによって１つの光入力用導波路が２つの光出力用導波路に接続されているので、分岐の場合分けが少なくて制御が容易である。特に、本実施の形態のように、各分岐点で２つの光スイッチの一方で光透過させ、他方で光遮断する場合には、２つの光スイッチの光透過および光遮断を２値で制御することができ、制御が容易になる。またこの場合に、光入力用導波路と光遮断を行う光スイッチとの境界面に入射する光入力用導波路からの光の大部分を全反射させて、光透過を行う光スイッチ内に入射させ、光入力用導波路から光透過を行う光スイッチ内に直接入射する光に加えるので、光透過と光遮断とで明確な光量の差が得られ、被露光体９への露光と非露光とのコントラストが大きくなり、良好な露光像を得ることができる。
【００７１】
また、光分岐部８に設けた光スイッチは、加えられる熱による液体状態と気体状態との間の状態変化によって光入力用導波路から複数の光出力用導波路のそれぞれへの光透過および光遮断が制御されるので、反射ミラーを移動させる方式などの光スイッチを用いた場合に見られる装置の振動や、露光像劣化、騒音を防止することができるとともに、反射ミラー方式などよりも光透過と光遮断とを高速に切り換えることができる。また、サーマルヘッドと同様のリソグラフィー技術で光スイッチを製造することができるとともにＰＬＺＴを用いた場合のような長い光路長が不要であるので、微細化が容易であり、高い露光解像度を実現することができる。
【００７２】
また、上記光スイッチは、ベンゼンのように液体状態と気体状態とが切り換わる材料が光入力用導波路と複数の光出力用導波路のそれぞれとの接続部に設けられたものである。液体状態と気体状態との間の屈折率変化は大きく、光スイッチはこの屈折率変化によって、光透過と光遮断とを明確に切り換えることができるので、被露光体９への露光と非露光とのコントラストが大きくなり、良好な露光像を得ることができる。また、特に応答性に優れた光スイッチングを行うことができる。
【００７３】
また、光プリントヘッド１０１では、発光素子としてＥＬ素子１を用いているので、ＥＬ素子１の駆動電極である行電極２…などで光分岐部８に入力する光の導波路を兼ねる構造が可能となり、全体の構成を簡略化することができる。なお、発光素子としてはＬＥＤアレイでも、光放出箇所が１つのＥＬ素子やＬＥＤでもレーザーダイオードでも構わない。ただし、ＥＬ素子１を用いることにより、ＬＥＤアレイ、ＬＥＤ、レーザダイオードなどを用いるときに行われるチップ化やアセンブリが不要である。すなわち、ＥＬ素子１では、光分岐部８に光を入力するための光導波路を素子とは別に作製する必要がなく、また、基板１０のようなガラス基板へのチップのはりつけや、導通をとるためのワイヤボンディングなどが不要であり、量産向きである。
【００７４】
また、光放出箇所ごとに対応してＥＬ素子１に設けられた各発光領域が、行電極２…および列電極３…という駆動電極によって発光駆動されて、発光領域の各発光箇所での発光光がＥＬ素子１の端面１ａに設けられた光放出箇所のそれぞれに、行電極２によって端面１ａと略垂直方向に導波される。ここで、駆動電極は選択的に駆動されるようになっており、発光領域の発光箇所が選択単位ごとに変化する。従って、ＥＬ素子１の使用時期に応じて、選択する駆動電極を順次切り換えるようにすれば、発光領域の発光箇所も順次切り換わるので、ある駆動電極に対応して発光する発光箇所が寿命になっても、異なる発光箇所を続けて使用することができ、ＥＬ素子１全体としての寿命を延ばすことができる。
【００７５】
また、選択単位ごとの駆動電極を組み合わせて選択することにより、各発光領域において異なる発光箇所を同時に発光させることができるので、光放出箇所から放出される光の強度を変えることができ、被露光体９への露光量を段階的に切り換えることができる。さらに、発光領域は端面１ａと略垂直な導波方向に沿って設けられるので、同じ光放出箇所に対して発光領域を導波方向に沿って対向端面１ｂ側に任意に大きくすることができ、光放出箇所の大きさに制限されずに光放出箇所から放出される光の強度を大きくすることができる。
【００７６】
また、同一の基板１０上にＥＬ素子１と光分岐部８とが形成されていることにより、光プリントヘッド１０１は簡素な構成となるので、各部の高い組み立て精度を確保することができる。従って、特に、被露光体９の露光領域が大きくなるような大きな光プリントヘッド１０１を容易に得ることができる。
【００７７】
ここで、ＥＬ素子１の製造工程の一例について、図９を用いて説明する。
【００７８】
まず、基板１０上にフォトレジスト６１をスピンコートを用いて、厚さ２μｍに形成する（図９（ａ））。そして、Ａｌ膜６６を蒸着法を用いて厚さ１５０ｎｍに成膜する。その後、ＬｉＦ膜６５、Ａｌｑ３膜６４、ａ−ＮＰＤ膜６３およびＣｕＰｃ膜６２を、分子線蒸着法により、この順に成膜する（図９（ｂ））。なお、このときの膜厚は、ＬｉＦ膜６５が０．５ｎｍ、Ａｌｑ３膜６４が６０ｎｍ、ａ−ＮＰＤ膜６３が４０ｎｍ、ＣｕＰｃ膜６２が３０ｎｍとする。次に、レジスト６１を除去する。これにより、所望の形状にパターニングされた列電極３と、正孔注入層１２ａ、正孔輸送層１２ｂ、電子輸送・発光層１２ｃおよび電子注入層１２ｄからなる有機ＥＬ層１２とが形成される。
【００７９】
続いて、基板１０上全面を覆うように、ＩＴＯ膜を厚さ２０００ｎｍに成膜し、所望の形状にパターニングして、行電極２…を形成する（図９（ｃ））。そして、基板１０上全面を覆うように、保護膜１１を成膜し、また、対向端面１ｂには、該対向端面１ｂを覆うようにＡｌ膜を成膜し、反射板４を形成する（図９（ｄ））。その後、必要に応じて、光センサなどを配置する。
【００８０】
ここで、図９（ｅ）は、図９（ｄ）のＥ−Ｅ線矢視断面図である。即ち、ある列電極３に沿った断面図である。
【００８１】
このようにして、ＥＬ素子１は形成される。これにより列電極３を１つの画素内に複数有するとしても、簡単な工程で所望の形状にパターニングすることができるため、量産性に優れた光プリントヘッドを提供することができる。
【００８２】
また、図１に示す光プリントヘッド１０１におけるＥＬ素子１では、各々の列電極３の幅は均一としているが、図１０に示すＥＬ素子１’のように、列電極３ａ・３ｂ・３ｃ・３ｄのように、各々の列電極３の幅を変えてもかまわない。ここでは、列電極３ａが最も幅が小さく、列電極３ｂ・３ｃ・３ｄの順に幅が大きくなっている。それ以外はＥＬ素子１と同様の構成である。駆動回路６・7 の図示は省略してある。
【００８３】
このような構成をとることにより、各発光領域において、対応する行電極２と列電極３ａ・３ｂ・３ｃ・３ｄのうちの１つの列電極３とを組み合わせる選択単位ごとに、発光箇所の発光強度が変化する、即ち、光放出箇所から放出される光の強度が変化する。これにより、各々の列電極３において簡単に重み付けをすることができる。従って、行電極２との間に印加する電圧が各々の列電極３に対応して異なることとなり、有機ＥＬ層１２の電子輸送・発光層１２ｃでの発光強度に重み付けをすることができる。このため、これら列電極３ａ・３ｂ・３ｃ・３ｄを複数組み合わせて選択し、駆動することにより、発生する光の階調を変えることができる。この結果、各発光領域において駆動電極の選択単位ごとに発光する発光箇所の数が少なくても、すなわち少ないビット数でも、被露光体９への露光量をきめ細かく段階的に切り換えて、細かい階調制御、８ビットでは２５６階調制御を行うことができる。
【００８４】
また、図１０に示すように、列電極３ａ・３ｂ・３ｃ・３ｄは、ＥＬ素子１の端面１ａと同様に光放出箇所が設けられた端面１ａ’から遠ざかるにつれ、幅が小さくなるように配されていることが好ましい。即ち、端面１ａ’から遠ざかるにつれ、重みが小さくなるように重み付けされていることが好ましい。
【００８５】
一般に、光が発生する位置から放出される位置までの距離が長い程、光の減衰量は大きくなる。従って、例えば発光させる発光箇所の電極が、光放出箇所から遠い位置に配されている場合、光の減衰量は大きくなる。このため、光放出箇所において所望の光量を得るためには、該光量を発光箇所で得る場合に必要な電極と比較すると、電極を大きめに製造する必要がある。
【００８６】
しかしながら、光放出箇所が設けられている端面１ａ’から遠ざかるにつれ、重みが小さくなるように重み付けされていることにより、例えば、光放出箇所から遠い位置に配されているため、減衰量を考慮して列電極３（例えば列電極３ａ）を大きめに製造する必要があったとしても、重みが小さければ、光放出箇所において所望の光量を発光箇所で得る場合と比較した場合、製造する列電極３の大きさの差が小さくてすむ。
【００８７】
即ち、重みの大きい、即ち、幅の大きな列電極３（例えば列電極３ｄ）を光放出箇所（端面１ａ’）に近い位置に、また、重みの小さい、即ち、幅の小さな列電極３（例えば列電極３ａ）を光放出箇所から遠い位置（対向端面１ｂ側）に配することにより、各発光領域で発光箇所のそれぞれの発光強度差を良好に反映したまま光放出箇所から放出される光の強度の重み付けを行うことができる。光放出箇所において所望の重み付けで光が放出されるための、列電極３の制御（例えば、製造上の制御）を容易にすることができる。
【００８８】
【発明の効果】
本発明の光プリントヘッドは、以上のように、上記光放出箇所のそれぞれに対応して設けられ上記光放出箇所から光が入力される各導波路が、１つの光入力用導波路と複数の光出力用導波路のそれぞれとが上記光出力用導波路ごとに設けられた光透過と光遮断とを切り換え可能な光スイッチで接続されている各分岐点で分岐されることにより、複数の分岐経路が形成されており、上記各光放出箇所から放出される光を、複数の上記分岐経路で選択的に導波して上記被露光体へ照射することにより、上記被露光体上での露光解像度を上記所定解像度とする光分岐手段を備えている構成である。
【００８９】
それゆえ、被露光体上の露光像を発光素子の光放出箇所の数よりも多い露光対象点で形成することができるので、発光素子の光放出箇所の数で制限されていた露光解像度を越える高い露光解像度を容易に得ることができるという効果を奏する。
【００９０】
また、発光素子の各光放出箇所の駆動回路を、露光解像度分だけ設ける場合に比べて少なくすることができるという効果を奏する。さらに、発光素子の各光放出箇所の面積を、光放出箇所の数を露光解像度分だけ設ける場合に比べて大きくすることができるので、各光放出箇所から放出される光エネルギーを十分に確保することができるという効果を奏する。さらに、光分岐手段の末端に導波路を設けて、光分岐手段により得た光を該導波路から被露光体に照射するようにすれば、被露光体への照射光の指向性が向上するという効果を奏する。
【００９１】
さらに本発明の光プリントヘッドは、以上のように、上記光分岐手段において、上記各分岐点で上記光スイッチによって上記光入力用導波路が２つの上記光出力用導波路に接続されている構成である。
【００９２】
それゆえ、分岐の場合分けが少なくて制御が容易であるという効果を奏する。特に、各分岐点で２つの光スイッチの一方で光透過させ、他方で光遮断する場合には、上記２つの光スイッチの光透過および光遮断を２値で制御することができ、制御が非常に容易になるという効果を奏する。また、各光出力用導波路を次の分岐点での光入力用導波路とするように分岐を縦列にｎ段行えば、発光素子の１つの光放出箇所に対して被露光体への光照射箇所を２n 個得ることができるという効果を奏する。
【００９３】
さらに本発明の光プリントヘッドは、以上のように、上記光分岐手段は、上記各分岐点でいずれか一方の上記光スイッチで上記光透過を行い、他方の上記光スイッチで上記光遮断を行う場合に、上記光入力用導波路と上記光遮断を行う上記光スイッチとの境界面に入射する上記光入力用導波路からの光の大部分を全反射させて、上記光透過を行う上記光スイッチ内に入射させる構成である。
【００９４】
それゆえ、光透過と光遮断とで明確な光量の差が得られるので、被露光体への露光と非露光とのコントラストが大きくなり、良好な露光像を得ることができるという効果を奏する。
【００９５】
さらに本発明の光プリントヘッドは、以上のように、上記光スイッチは、加えられる熱による状態変化によって、上記光入力用導波路から複数の上記光出力用導波路のそれぞれへの上記光透過および上記光遮断が制御される構成である。
【００９６】
それゆえ、装置の振動や、露光像劣化、騒音を防止することができるとともに、光透過と光遮断とを高速に切り換えることができるという効果を奏する。また、サーマルヘッドと同様のリソグラフィー技術で光スイッチを製造することができるとともに長い光路長が不要であるので、微細化が容易であり、高い露光解像度を実現することができるという効果を奏する。
【００９７】
さらに本発明の光プリントヘッドは、以上のように、上記光スイッチは、液体状態と気体状態とが切り換わる材料が上記光入力用導波路と複数の上記光出力用導波路のそれぞれとの接続部に設けられたものであり、上記液体状態と上記気体状態との間の屈折率変化によって、上記接続部の上記光透過および上記光遮断とが制御される構成である。
【００９８】
それゆえ、液体状態と気体状態との間の大きな屈折率変化によって、光透過と光遮断とを明確に切り換えることができるので、被露光体への露光と非露光とのコントラストが大きくなり、良好な露光像を得ることができるという効果を奏する。また、特に応答性に優れた光スイッチングを行うことができるという効果を奏する。
【００９９】
さらに本発明の光プリントヘッドは、以上のように、上記発光素子はエレクトロルミネッセンス素子である構成である。
【０１００】
それゆえ、発光素子の駆動電極などで光分岐手段に入力する光の導波路を兼ねる構造が可能となり、全体の構成を簡略化することができるという効果を奏する。
【０１０１】
さらに本発明の光プリントヘッドは、以上のように、上記エレクトロルミネッセンス素子は、上記各光放出箇所が設けられるとともに上記エレクトロルミネッセンス素子の各層の積層面と垂直な端面と、上記光放出箇所ごとに対応して複数の発光箇所のそれぞれでの発光光が上記光放出箇所まで上記端面と略垂直な導波方向で導波されるように上記導波方向に沿って設けられた発光領域と、上記発光領域の上記発光箇所の発光を駆動するとともに選択的に駆動されると選択単位ごとに上記発光箇所が変化するように設けられた駆動電極とを備えている構成である。
【０１０２】
それゆえ、エレクトロルミネッセンス素子の使用時期に応じて、選択する駆動電極を順次切り換えるようにすれば、発光領域の発光箇所も順次切り換わるので、ある駆動電極に対応して発光する発光箇所が寿命になっても、異なる発光箇所を続けて使用することができ、発光素子全体としての寿命を延ばすことができるという効果を奏する。
【０１０３】
また、選択単位ごとの駆動電極を組み合わせて選択することにより、各発光領域において異なる発光箇所を同時に発光させることができるので、光放出箇所から放出される光の強度を変えることができ、被露光体への露光量を段階的に切り換えることができるという効果を奏する。さらに、発光領域は端面と略垂直な導波方向に沿って設けられるので、同じ光放出箇所に対して発光領域を導波方向に沿って上記端面と反対側に任意に大きくすることができ、光放出箇所の大きさに制限されずに光放出箇所から放出される光の強度を大きくすることができるという効果を奏する。
【０１０４】
さらに本発明の光プリントヘッドは、以上のように、上記発光領域において、
上記駆動電極の選択単位ごとに上記発光箇所の発光強度が変化する構成である。
【０１０５】
それゆえ、光放出箇所から放出される光の強度に重み付けがなされることとなるので、選択する駆動電極を複数通りに組み合わせることにより、発光領域において駆動電極の選択単位ごとに発光する発光箇所の数が少なくても、被露光体への露光量をきめ細かく段階的に切り換えることができるという効果を奏する。
【０１０６】
さらに本発明の光プリントヘッドは、以上のように、上記発光領域において、上記駆動電極の選択単位ごとに発光する上記発光箇所が上記端面に近いほど発光強度が大きい構成である。
【０１０７】
それゆえ、発光箇所のそれぞれの発光強度差を良好に反映したまま光放出箇所から放出される光の強度の重み付けを行うことができ、重み付けの制御が容易になるという効果を奏する。
【０１０８】
さらに本発明の光プリントヘッドは、以上のように、上記エレクトロルミネッセンス素子と上記光分岐手段とが同一の基板上に形成されている構成である。
【０１０９】
それゆえ、簡素な構成となるので、各部の高い組み立て精度を確保することができ、特に、被露光体の露光領域が大きくなるような大きな光プリントヘッドを容易に得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態に係る光プリントヘッドの構成を示すブロック図である。
【図２】  図１の光プリントヘッドのＥＬ素子におけるＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図３】  図１の光プリントヘッドのＥＬ素子における発光を説明する断面図である。
【図４】  図１の光プリントヘッドのＥＬ素子における発光光の導波を説明する説明図である。
【図５】  （ａ）および（ｂ）は、図１の光プリントヘッドのＥＬ素子の特性を示すグラフである。
【図６】  図１の光プリントヘッドの光分岐部の構成を示す平面図である。
【図７】  （ａ）および（ｂ）は、図６の光分岐部における光スイッチの動作を説明する平面図である。
【図８】  （ａ）は図６の光分岐部におけるＢ−Ｂ線矢視断面図、（ｂ）は図６の光分岐部におけるＣ−Ｃ線矢視断面図、（ｃ）は図６の光分岐部におけるＤ−Ｄ線矢視断面図である。
【図９】  （ａ）ないし（ｄ）は、図１の光プリントヘッドのＥＬ素子の製造工程を説明する断面図、（ｅ）は（ｄ）のＥ−Ｅ線矢視断面図である。
【図１０】  図１の光プリントヘッドのＥＬ素子の他の構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１          ＥＬ素子（発光素子、エレクトロルミネッセンス素子）
１’        ＥＬ素子（発光素子、エレクトロルミネッセンス素子）
１ａ        端面
１ａ’      端面
８          光分岐部（光分岐手段）
９          被露光体
１０        基板
８１        光入力用導波路（導波路）
８２        光スイッチ
８３        光スイッチ
８５        光出力用導波路
８６        光出力用導波路
１０１      光プリントヘッド
【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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