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JP2004074455A - Exposure head and image forming apparatus using the same - Google Patents

Exposure head and image forming apparatus using the same Download PDF

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JP2004074455A
JP2004074455A JP2002234503A JP2002234503A JP2004074455A JP 2004074455 A JP2004074455 A JP 2004074455A JP 2002234503 A JP2002234503 A JP 2002234503A JP 2002234503 A JP2002234503 A JP 2002234503A JP 2004074455 A JP2004074455 A JP 2004074455A
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JP
Japan
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light
light emitting
unit
transparent substrate
exposure head
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002234503A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yujiro Nomura
野村 雄二郎
Atsunori Kitazawa
北澤 淳憲
Kiyoshi Tsujino
辻野 浄士
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Priority to CNB031499511A priority patent/CN1262897C/en
Priority to US10/634,916 priority patent/US7020417B2/en
Priority to EP03017535A priority patent/EP1388420B1/en
Priority to DE60300077T priority patent/DE60300077T2/en
Priority to AT03017535T priority patent/ATE278556T1/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exposure head in which a leakage of stray light from a transparent substrate for mounting an EL light emitting element or reentrance of light into the transparent substrate is prevented. <P>SOLUTION: A light beam emitted from the light emitting part of an EL light emitting element array 61 passes through a glass substrate 62 and exits to the image carrier 20 side. In the glass substrate 62, the plane for forming the light emitting part is substantially parallel with the light beam exiting plane. A housing 60 is arranged to cover the glass substrate 62 in the main scanning direction as well as in the subscanning direction. Four sides of the glass substrate 62 facing the end face in the thickness direction is coated with black paint in order to prevent the leakage of the stray light from the glass substrate 62 or reentrance of a light into the glass substrate 62. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、露光手段として有機ELアレイ露光ヘッドが像担持体カートリッジに一体的に装着された、露光ヘッドおよびそれを用いた画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、電子写真法を用いる複写機、プリンター、ファックス等の画像形成装置においては、光書き込み手段としてレーザ走査光学系を用いるのが一般的であった。
【0003】
最近は、光書き込み手段として有機EL発光素子アレイを用いた画像形成装置が開発されている。一例として、有機EL発光素子とロッドレンズアレイを漏れ光を防止するカバーで保持することが特開2002−19176号において提案されている。また、特開平11−138899号においては、有機EL発光素子を単一チップ上に集積させて、発光特性のバラツキを解消して低コスト化を図るものが提案されている。
【0004】
図8は、有機EL発光素子から発光される光線の進行例を示す説明図である。図8において、有機EL発光素子90から射出される光線は、透明基板91に入射し、有機EL発光素子90が配置された面とは反対側の面から射出光Rpが射出される。92、93は、透明基板81の長手方向端面に配置されるフレームである。
【0005】
光線が透明基板81から射出する際に、射出面への入射角が臨界角以上の光線は、射出面で全反射する。一旦全反射した光線は、透明基板91内で全反射を繰り返しながら、そのほとんどは透明基板91の端面から射出する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
端面から射出した光線は、露光ヘッド内で迷光Rtとなる。この迷光Rtの一部は光学系を通過して像面上の不要な部分を露光し、画質を劣化させてしまうという問題があった。
【0007】
有機EL発光素子90の駆動には、透明基板81上に形成されたTFT(Thin Film Transistor 薄膜トランジスタ)を用いることができる。TFTは、光が照射されると電気特性が変化する特性を有している。このため、透明基板91の端面から射出した光線が再入射の光線Rsとして入射して、TFTに照射されると、EL発光素子90の駆動条件が変化して、発光光量が乱れてしまうという問題があった。
【0008】
本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、有機EL発光素子を搭載する透明基板からの迷光や、透明基板への再入射光を防止した、露光ヘッドおよびそれを用いた画像形成装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の露光ヘッドは、像担持体の露光位置に配置される露光ヘッドであって、
前記露光ヘッドは、少なくとも透明基板と、前記透明基板上に列状に形成された発光部を有する有機EL発光素子アレイと、前記有機EL発光素子アレイの前面に配置された結像光学系とを備え、
前記発光部から出力された光線は前記透明基板を通過して前記像担持体側に射出し、前記透明基板は前記発光部が形成される面と光線が射出する面が略平行な面で構成されており、
前記透明基板を覆う部材を不透明部材で構成し、当該不透明部材は、前記透明基板の周囲の厚さ方向端面と対向するすべての面を光吸収性部材で構成したことを特徴とする。このため、透明基板から迷光が光学系の外部に漏出することや、端面から射出した光が透明基板へ再入射することを防止できる。したがって、有機EL発光素子の発光光量の乱れの発生を防止すると共に、画質の劣化を防止することができる。
【0010】
また、本発明は、前記光吸収性部材の光吸収率を、前記透明基板の光吸収率よりも大きく、かつ、0.5以下としたことを特徴とする。このため、光吸収性部材が吸収する光量が増大し、迷光や再入射光を効果的に吸収することができる。
【0011】
また、本発明は、前記光吸収性部材を黒色部材で構成したことを特徴とする。このため、すべての波長に対して光吸収性があるので、有機EL発光素子の発光波長に関わらず光を吸収することができる。
【0012】
また、本発明は、前記透明基板を、前記不透明部材で光学的に密閉したことを特徴とする。このため、透明基板の端面における全反射を防止し、効率良く光を吸収することができる。
【0013】
また、本発明は、前記透明基板に前記発光部を駆動するTFTを形成したことを特徴とする。このため、有機EL発光素子の駆動条件が変化することによる、発光光量の乱れを防止することができる。
【0014】
また、本発明は、請求項1から5のいずれか1項記載の露光ヘッドを像担持体カートリッジに装着して、前記像担持体の周囲に帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段を配した状態で、前記像担持体上に形成されたトナー像を転写媒体に転写させるようにした画像形成装置を構成したことを特徴とする。このため、画質の劣化のない画像形成装置を提供することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の画像形成装置とそれに用いる像担持体カートリッジの1実施例を図面を参照しつつ説明する。
【0016】
図3は、本発明が適用される画像形成装置の1実施例の全体構成を示す模式的断面図である。本実施例は、転写ベルトとして中間転写ベルトを用いる例である。
【0017】
図3において、本実施例の画像形成装置1は、ハウジング本体2と、ハウジング本体2の前面に開閉自在に装着された第1の開閉部材3と、ハウジング本体2の上面に開閉自在に装着された第2の開閉部材(排紙トレイを兼用している)4とを有している。さらに、第1の開閉部材3には、ハウジング本体2の前面に開閉自在に装着された開閉蓋3’を備え、開閉蓋3’は第1の開閉部材3と連動して、または独立して開閉可能にされている。
【0018】
ハウジング本体2内には、電源回路基板及び制御回路基板を内蔵する電装品ボックス5、画像形成ユニット6、送風ファン7、転写ベルトユニット9、給紙ユニット10が配設され、第1の開閉部材3内には、二次転写ユニット11、定着ユニット12、記録媒体搬送手段13が配設されている。
【0019】
画像形成ユニット6及び給紙ユニット10内の消耗品は、本体に対して着脱可能な構成であり、その場合には、転写ベルトユニット9を含めて取り外して修理又は交換を行うことが可能な構成になっている。
【0020】
ハウジング本体2の前面下部の両側には、回動軸3bを介して第1の開閉部材3がハウジング本体2に開閉自在に装着されている。本実施例においては、装置の前面のみからのアクセスで各ユニットの着脱を可能としており、装置を室内にコンパクトに設置することができるようにしている。
【0021】
図3において、転写ベルトユニット9は、ハウジング本体2の下方に配設され図示しない駆動源により回転駆動される駆動ローラ14と、駆動ローラ14の斜め上方に配設される従動ローラ15と、この2本のローラ14、15間に張架されて図示矢印方向へ循環駆動される中間転写ベルト16と、中間転写ベルト16の表面に離当接されるクリーニング手段17とを備えている。
【0022】
従動ローラ15及び中間転写ベルト16が駆動ローラ14に対して図で左側に傾斜する方向に配設されている。これにより、中間転写ベルト16駆動時のベルト搬送方向が下向きになるベルト面16aが下方に位置するようにされている。本実施例においては、前記ベルト面16aはベルト駆動時のベルト張り面(駆動ローラ14により引っ張られる面)である。
【0023】
上記駆動ローラ14及び従動ローラ15は、支持フレーム9aに回転自在に支持され、支持フレーム9aの下端には回動部9bが形成され、この回動部9bはハウジング本体2に設けられた回動軸(回動支点)2bに嵌合され、これにより、支持フレーム9aはハウジング本体2に対して回動自在に装着されている。
【0024】
また、支持フレーム9aの上端にはロックレバー9cが回動自在に設けられ、ロックレバー9cはハウジング本体2に設けられた係止軸2cに係止可能にされている。
【0025】
駆動ローラ14は、二次転写ユニット11を構成する二次転写ローラ19のバックアップローラを兼ねている。また、従動ローラ15をクリーニング手段17のバックアップローラとして兼用させている。また、クリーニング手段17は、搬送方向下向きのベルト面16a側に設けられている。
【0026】
また、中間転写ベルト16の搬送方向下向きのベルト面16a裏面には、後述する各画像形成ステーションY、M、C、Kの像担持体20に対向して板バネ電極からなる一次転写部材21がその弾性力で当接され、一次転写部材21には転写バイアスが印加されている。
【0027】
転写ベルトユニット9の支持フレーム9aには、駆動ローラ14に近接してテストパターンセンサ18が設置されている。このテストパターンセンサ18は、中間転写ベルト16上の各色トナー像の位置決めを行うとともに、各色トナー像の濃度を検出し、各色画像の色ずれや画像濃度を補正するためのセンサである。
【0028】
画像形成ユニット6は、複数(本実施例では4つ)の異なる色の画像を形成する画像形成ステーションY(イェロー用)、M(マゼンタ用)、C(シアン用)、K(ブラック用)を備え、各画像形成ステーションY、M、C、Kにはそれぞれ、感光ドラムからなる像担持体20と、像担持体20の周囲に配設された、帯電手段22、像書込手段23及び現像手段24を有している。
【0029】
なお、帯電手段22、像書込手段23及び現像手段24は、画像形成ステーションYのみに図番を付けて、他の画像形成ステーションについては構成が同一のため、図番を省略する。また、各画像形成ステーションY、M、C、Kの配置順序は任意である。
【0030】
そして、各画像形成ステーションY、M、C、Kの像担持体20が中間転写ベルト16の搬送方向下向きのベルト面16aに当接されるようにされ、その結果、各画像形成ステーションY、M、C、Kも駆動ローラ14に対して図で左側に傾斜する方向に配設されることになる。像担持体20は、図示矢印に示すように、中間転写ベルト16の搬送方向に回転駆動される。
【0031】
帯電手段22は、高電圧発生源に接続された導電性ブラシローラで構成され、ブラシ外周が感光体である像担持体20に対して逆方向で、かつ、2〜3倍の周速度で当接回転して像担持体20の表面を一様に帯電させる。
【0032】
また、本実施例のように、クリーナレス構成の画像形成装置にこのような導電性ブラシローラを用いる場合には、非画像形成時にブラシローラへトナーの帯電極性と同極性のバイアスを印加することで、ブラシローラに付着した転写残りトナーを像担持体20に放出させ、一次転写部で中間転写ベルト16上に転写して、中間転写ベルト16のクリーニング手段17で回収する構成とすることができる。
【0033】
このような帯電手段22を用いることで、極めて少ない電流によって像担持体表面を帯電させることができるので、コロナ帯電方式のように装置内外を多量のオゾンによって汚染することがない。また、像担持体20との当接がソフトであるので、ローラ帯電方式を用いたときに発生する転写残りトナーの帯電ローラへの固着も発生し難く、安定した画質と装置の信頼性を確保することができる。
【0034】
像書込手段23は、後述するように、有機EL発光素子を像担持体20の軸方向に列状に配列した有機ELアレイ露光ヘッドを用いている。有機ELアレイ露光ヘッドは、レーザー走査光学系よりも光路長が短くてコンパクトであり、像担持体20に対して近接配置が可能であり、装置全体を小型化できるという利点を有する。
【0035】
本実施例においては、各画像形成ステーションY、M、C、Kの像担持体20、帯電手段22及び像書込手段23を1つの像担持体ユニット25としてユニット化し、転写ベルトユニット9と共に支持フレーム9aに交換可能にすることにより、有機ELアレイ露光ヘッドの像担持体20に対する位置決めを保持する構成とし、像担持体ユニット25の交換時には有機ELアレイ露光ヘッドを含めて交換する構成としている。
【0036】
次に、現像手段24の詳細について、画像形成ステーションKを代表して説明する。本実施例においては、各画像ステーションY、M、C、Kが斜め方向に配設され、かつ、像担持体20が中間転写ベルト16の搬送方向下向きのベルト面16aに当接される関係上、トナー貯留容器26を斜め下方に傾斜して配置している。そのため、現像手段24として特別の構成を採用している。
【0037】
すなわち、現像手段24は、トナー(図のハッチング部)を貯留するトナー貯留容器26と、このトナー貯留容器26内に形成されたトナー貯留部27と、トナー貯留部27内に配設されたトナー撹拌部材29と、トナー貯留部27の上部に区画形成された仕切部材30を有している。
【0038】
また、仕切部材30の上方に配設されたトナー供給ローラ31と、仕切部材30に設けられトナー供給ローラ31に当接されるブレード32と、トナー供給ローラ31及び像担持体20に当接するように配設される現像ローラ33と、現像ローラ33に当接される規制ブレード34とが設けられてている。
【0039】
像担持体20は中間転写ベルト16の搬送方向に回転され、現像ローラ33及び供給ローラ31は、図示矢印に示すように、像担持体20の回転方向とは逆方向に回転駆動され、一方、撹拌部材29は供給ローラ31の回転方向とは逆方向に回転駆動される。
【0040】
トナー貯留部27において撹拌部材29により撹拌、運び上げられたトナーは、仕切部材30の上面に沿ってトナー供給ローラ31に供給され、供給されたトナーはブレード32と摺擦して供給ローラ31の表面凹凸部への機械的付着力と摩擦帯電力による付着力によって、現像ローラ33の表面に供給される。
【0041】
現像ローラ33に供給されたトナーは規制ブレード34により所定厚さの層厚に規制され、薄層化したトナー層は、像担持体20へと搬送されて現像ローラ33と像担持体20が接触して構成するニップ部及びこの近傍で像担持体20の潜像部を現像する。
【0042】
本実施例においては、像担持体20と対向する側の現像ローラ33、トナー供給ローラ31及び現像ローラ33と規制ブレード34の当接部がトナー貯留部27内のトナーに埋没しない構成としている。この構成によって、貯留トナーの減少によって現像ローラ33に対する規制ブレード34の当接圧力の変動を防ぐことができると共に、規制ブレード34によって現像ローラ33から掻き落とされた余剰トナーがトナー貯留部27へ落下するので、現像ローラ33のフィルミングを防ぐことができる。
【0043】
また、供給ローラ31と現像ローラ33の当接位置下方に現像ローラ33と規制ブレード34の当接部を位置させ、供給ローラ31によって現像ローラ33へ供給されて現像ローラ33に移行しなかった余剰トナーと、規制ブレード34によって現像ローラ33から規制除去された余剰トナーを現像手段下部のトナー貯留部27へ戻す経路を設けている。
【0044】
トナー貯留部27へ戻ったトナーは撹拌部材29によってトナー貯留部27内のトナーと撹拌され、撹拌部材29によって再度、供給ローラ31近傍のトナー導入部へ供給される。
【0045】
したがって、余剰トナーを供給ローラ31と現像ローラ33の摺擦部や現像ローラ33と規制ブレード34の当接部に渋滞させずに下部へ落下させてトナー貯留部27のトナーと撹拌を行うので、現像手段内のトナーの劣化が徐々に進行し、現像手段の交換直後に急激な画質変化が発生することを防ぐことができる。
【0046】
また、給紙ユニット10は、記録媒体Pが積層保持されている給紙カセット35と、給紙カセット35から記録媒体Pを一枚ずつ給送するピックアップローラ36とからなる給紙部を備えている。
【0047】
第1の開閉部材3内には、二次転写部への記録媒体Pの給紙タイミングを規定するレジストローラ対37と、駆動ローラ14及び中間転写ベルト16に圧接される二次転写手段としての二次転写ユニット11と、定着ユニット12と、記録媒体搬送手段13と、排紙ローラ対39と、両面プリント用搬送路40を備えている。
【0048】
定着ユニット12は、ハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵して回転自在な加熱ローラ45と、この加熱ローラ45を押圧付勢する加圧ローラ46と、加圧ローラ46に揺動可能に配設されたベルト張架部材47と、加圧ローラ45とベルト張架部材47間に張架された耐熱ベルト49を有している。記録媒体に二次転写されたカラー画像は、加熱ローラ45と耐熱ベルト49で形成するニップ部で所定の温度で記録媒体に定着される。
【0049】
本実施例においては、中間転写ベルト16の斜め上方に形成される空間、換言すれば、中間転写ベルト16に対して画像形成ユニット6と反対側の空間に定着ユニット12を配設することが可能になり、電装品ボックス5、画像形成ユニット6及び中間転写ベルト16への熱伝達を低減することができ、各色の色ずれ補正動作を行う頻度を少なくすることができる。
【0050】
以上のような本実施例の画像形成装置全体の作動の概要は次の通りである。
【0051】
(1)図示しないホストコンピュータ等(パーソナルコンピュータ等)からの印字指令信号(画像形成信号)が電装品ボックス5内の制御回路に入力されると、各画像形成ステーションY、M、C、Kの像担持体20、現像手段24の各ローラ、及び中間転写ベルト16が回転駆動される。
【0052】
(2)像担持体20の表面が帯電手段22によって一様に帯電される。
【0053】
(3)各画像形成ステーションY、M、C、Kにおいて一様に帯電した像担持体20の表面に、像書込手段23によって各色の画像情報に応じた選択的な露光がなされ、各色用の静電潜像が形成される。
【0054】
(4)それぞれの像担持体20に形成された静電潜像が現像手段24によりトナー像が現像される。
【0055】
(5)中間転写ベルト16の一次転写部材21には、トナーの帯電極性と逆極性の一次転写電圧が印加され、像担持体20上に形成されたトナー像が一次転写部において中間転写ベルト16の移動に伴って順次、中間転写ベルト16上に重ねて転写される。
【0056】
(6)この一次画像を一次転写した中間転写ベルト16の移動に同期して、給紙カセット35に収納された記録媒体Pが、レジストローラ対37を経て二次転写ローラ19に給送される。
【0057】
(7)一次転写画像は、二次転写部位で記録媒体と同期合流し、押圧機構によって中間転写ベルト16の駆動ローラ14に向かって押圧された二次転写ローラ19で、一次転写画像とは逆極性のバイアスが印加され、中間転写ベルト16上に形成された一次転写画像は、同期給送された記録媒体に二次転写される。
【0058】
(8)二次転写における転写残りのトナーは、従動ローラ15方向へと搬送されて、このローラ15に対向して配置したクリーニング手段17によって掻き取られ、そして、中間転写ベルト16はリフレッシュされて再び上記サイクルの繰り返しを可能にされる。
【0059】
(9)記録媒体が定着手段12を通過することによって記録媒体上のトナー像が定着し、その後、記録媒体が所定の位置に向け(両面印刷でない場合には排紙トレイ4に向け、両面印刷の場合には両面プリント用搬送路40に向け)搬送される。
【0060】
図4は、図3の像担持体20近傍の部分的な断面図である。像担持体ユニット25は、中間転写ベルト16に接する側が開口した不透明な金属板等からなるケース50中に、相互に離間して平行に画像形成ステーションY、M、C、Kの4本の像担持体(感光体ドラム)20が回転可能に支持されている。
【0061】
各像担持体20の所定位置で当接回転するように帯電手段22の導電性ブラシローラが支持されており、帯電手段22の下流側に各々有機ELアレイ露光ヘッドからなる像書込手段23が各像担持体20に位置決めしてそれに平行に支持されている。
【0062】
像書込手段23の下流側のケース50の壁面には、各像担持体20に対応して現像手段24の現像ローラ33を当接させる開口51が設けられている。各開口51と像書込手段23の間には、ケース50の遮蔽部分52が残されており、また、帯電手段22と像書込手段23の間にケース50の遮蔽部分53が残されている。
【0063】
この遮蔽部分52、53、特に、開口51と像書込手段23の間の遮蔽部分52が像書込手段23中の有機EL材料からなる発光部へ外から紫外線が達するのを防いでいる。82は、有機EL発光素子アレイ61を前面から覆う屈折率分布型ロッドレンズアレイ65が汚れた場合に、拭き取りを行うクリーンングパッドである。クリーンングパッド82は、図示を省略した把手により往復動される。
【0064】
図5は、像書込手段23を拡大して示す概略の斜視図である。図5においては、像書込手段23に設ける露光ヘッド70の細部が示されている。像担持体ユニット25に取り付けられた各像担持体(感光体ドラム)20に対して、像書込手段23を正確に位置決めするための機構が示されている。像担持体20は、図3、図4に示されているように、その軸で像担持体ユニット25のケース50内に回転可能に取り付けられている。
【0065】
一方、有機EL発光素子アレイ61は、長尺のハウジング60中に保持されている。長尺のハウジング60の両端に設けた位置決めピン69をケース50の対向する位置決め穴に嵌入させると共に、長尺のハウジング60の両端に設けたねじ挿入孔68を通して固定ねじをケース50のねじ穴にねじ込んで固定することにより、各像書込手段23が所定位置に固定される。
【0066】
像書込手段23は、ガラス基板62上に有機EL発光素子アレイ61の発光部63を載置し、同じガラス基板62上に形成されたTFT71により駆動される。屈折率分布型ロッドレンズアレイ65は結像光学系を構成し、発光部63の前面に配置される屈折率分布型ロッドレンズ65’を俵積みしている。
【0067】
60は、詳細を後述するハウジング、66はカバーである。ハウジング60は、ガラス基板62の周囲を覆い、像担持体20に面した側は開放する。このようにして、屈折率分布型ロッドレンズ65’から像担持体20に光線を射出する。ハウジング60のガラス基板62の端面と対向する面には、光吸収性の部材(塗料)が設けられている。
【0068】
図6は、像書込手段23の副走査方向の断面図である。像書込手段23には、ハウジング60中の屈折率分布型ロッドレンズアレイ65の後面に面して取り付けられた有機EL発光素子アレイ61と、ハウジング60の背面からその中の有機EL発光素子アレイ61を遮蔽する不透明なカバー66とが設けられている。
【0069】
また、固定板バネ67によりハウジング60背面に対してカバー66を押圧して、ハウジング60内を光密に密閉する。すなわち、ガラス基板62は、固定板バネ67によりハウジング60で光学的に密閉されている。このため、ガラス基板62の端面における全反射を防止し、効率良く光を吸収することができる。固定板バネ67は、ハウジング60の長手方向に複数個所設けられている。
【0070】
図6において、不透明部材からなるハウジング60は、光を吸収する材質、例えば黒色ポリスチレンなどの合成樹脂や、アルマイト処理したアルミニュームなどが用いられる。また、ガラス基板62の両側の厚さ方向端面、すなわち、副走査方向における厚さ方向端面と対向するハウジング60の面には黒色塗料を塗布して、光吸収特性を高めている。
【0071】
図1は、像書込手段23の主走査方向の断面図である。図1に示されているように、有機EL発光素子アレイ61の発光部から出力された光線は、ガラス基板62を通過して像担持体20側に射出する。そして、ガラス基板62は、前記発光部が形成される面と光線が射出する面が略平行な面で構成されている。
【0072】
前記図6に示したハウジング60は、ガラス基板62の副走査方向と共に、主走査方向も覆う構成としている。そして、ガラス基板62の主走査方向における両側の厚さ方向端面と対向する面にも、黒色塗料を塗布している。
【0073】
このように、ハウジング60は、ガラス基板62の四周の厚さ方向の端面と対向するすべての面を黒色部材で構成している。このため、すべての波長に対して光吸収性があるので、有機EL発光素子の発光波長に関わらず光を吸収することができる。
【0074】
本発明においては、ガラス基板62を不透明材質の部材で形成されたハウジング60で覆い、しかも、ガラス基板62の四周の厚さ方向端面と対向する面には、光の吸収特性が良好な黒色塗料などを施している。このため、ガラス基板から迷光が光学系の外部に漏出することを防止できる。また、ガラス基板への光の再入射も防止できる。
【0075】
したがって、ガラス基板にTFTを形成した場合でも、光が再入射してTFTを照射することがなく、有機EL発光素子の駆動条件が変化して、発光光量が乱れることを防止することができる。また、画質の劣化のない画像形成装置を提供することができる。
【0076】
本発明のハウジング60は、光の吸収率がガラス基板62の吸収率よりも大きく、所定値以下、例えば0.5以下とする。この場合には、前記迷光の漏出や、ガラス基板62への再入射を防止することができる。
【0077】
図2は、ハウジング60に用いる部材の光吸収特性を測定する例を示す説明図である。図2において、本発明に用いる有機ELの発光波長分布に含まれる波長の光源72から、前記部材の試験片60aに入射角が45度の平行光Rxを照射する。
【0078】
このときの反射光Ryから、全光線反射率を測定する。光源72の発光光量も別途測定し、当該発光光量と前記全光線反射率との関係から、試験片60aに吸収された光線Rzの光量が求められる。この吸収光量と発光光量の比が、試験片60aの光の吸収率となる。なお、試験片60aの全光線反射率は、JISの「プラスチックの光学特性試験方法 K7105」に規定されているので、この方法、またはこれに順ずる方法で測定する。
【0079】
図7は、図6の像書込手段23の有機EL発光素子アレイ61の発光部63近傍の1例を示す断面図である。有機EL発光素子アレイ61は、例えば0.5mm厚のガラス基板62上に、各発光部63の発光を制御する厚さ50nmのポリシリコンからなるTFT(薄膜トランジスタ)71が、例えば千鳥配置の2列の発光部63各々に対応して欄外に設けられている。
【0080】
ガラス基板62上にはそのTFT71上のコンタクトホールを除いて厚さ100nm程度のSiO からなる絶縁膜72が成膜され、コンタクトホールを介してTFT71に接続するように発光部63位置に厚さ150nmのITOからなる陽極73が形成されている。
【0081】
次いで、発光部63以外の位置に対応する部分には厚さ120nm程度のSiO からなる別の絶縁膜74が成膜され、その上に発光部63に対応する穴76を形成した厚さ2μmのポリイミドからなるバンク75が設けられる。
【0082】
そのバンク75の穴76内に、陽極73側から順に、厚さ50nmの正孔注入層77、厚さ50nmの発光層78が成膜され、その発光層78の上面と穴76の内面及びバンク75の外面を覆うように厚さ100nmのCaからなる陰極第1層79aと厚さ200nmのAlからなる陰極第2層79bとが順に成膜されている。
【0083】
そして、その上に窒素ガス等の不活性ガス80を介して厚さ1mm程度のカバーガラス64でカバーされて有機EL発光素子アレイ61の発光部63が構成されている。発光部63からの発光はガラス基板62側に行われる。
【0084】
なお、発光層78に用いる材料、正孔注入層77に用いる材料については、例えば、特開平10−12377号、特開2000−323276等で公知の種々のものが利用でき、詳細な説明は省略する。
【0085】
ケース50の内面に紫外線を吸収する黒色の塗料を塗布しておくと、有機EL発光素子アレイ61に対する紫外線遮蔽作用をより確実に行うことができ、有機EL発光素子の劣化を防止することができる。また、像書込手段23のハウジング60は不透明部材で形成され、その背面には不透明なカバー66により覆われている。このため、有機EL発光素子アレイ61の背面に入射する蛍光灯や太陽からの紫外線も、有機EL発光素子アレイ61の発光部63へ達することは防止される。
【0086】
以上、本発明の露光ヘッドとそれを用いた画像形成装置をいくつかの実施例に基づいて説明したが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可能である。
【0087】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の露光ヘッドによれば、ガラス基板から迷光が光学系の外部に漏出することを防止できる。また、端面から射出した光がガラス基板へ再入射することも防止できる。したがって、この露光ヘッドを用いた画像形成装置では、画質の劣化のない高品質の画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る露光ヘッドの主走査方向の概略の断面図である。
【図2】光吸収部材の光吸収特性を測定する例の説明図である。図1の装置において定着ユニット、二次転写ユニット、転写ベルトユニット、像担持体ユニット、現像手段を露出させた状態を示す図である。
【図3】本発明の画像形成装置の1実施例の全体構成を示す模式的断面図である。
【図4】図3の一部を拡大して示す断面図である。
【図5】露光ヘッドの一例を示す斜視図である。
【図6】像担持体ユニットに用いる像書込手段の断面図である。
【図7】有機EL発光素子アレイの発光部近傍の例を示す断面図である。
【図8】有機EL発光素子から発光される光線の進行例を示す説明図である。
【符号の説明】
P…記録媒体
1…画像形成装置
2…ハウジング本体
2b…回動軸(回動支点)
2c…係止軸
3…第1の開閉部材
3’…開閉蓋
3b…回動軸
4…第2の開閉部材
5…電装品ボックス
6…画像形成ユニット
7…送風ファン
9…転写ベルトユニット
9a…支持フレーム
9b…回動部
9c…ロックレバー
10…給紙ユニット
11…二次転写ユニット
12…定着ユニット
13…記録媒体搬送手段
14…駆動ローラ
15…従動ローラ
16…中間転写ベルト
16a…中間転写ベルト駆動時のベルト搬送方向が下向きになるベルト面
17…クリーニング手段
18…テストパターンセンサ
19…二次転写ローラ
20…像担持体
21…一次転写部材
22…帯電手段
23…像書込手段
24…現像手段
25…像担持体ユニット(像担持体カートリッジ)
26…トナー貯留容器
27…トナー貯留部
29…トナー撹拌部材
30…仕切部材
31…トナー供給ローラ
32…ブレード
33…現像ローラ
34…規制ブレード
35…給紙カセット
36…ピックアップローラ
37…レジストローラ対
39…排紙ローラ対
40…両面プリント用搬送路
45…加熱ローラ
46…加圧ローラ
47…ベルト張架部材
49…耐熱ベルト
50…ケース
51…開口
52…遮蔽部分
53…遮蔽部分
54…遮蔽フィルム
60…ハウジング
60a…試験片
61…有機EL発光素子アレイ
62…ガラス基板
63…発光部
64…カバーガラス
65…屈折率分布型ロッドレンズアレイ
65’…屈折率分布型ロッドレンズ
66…カバー
67…固定板バネ
68…ねじ挿入孔
69…位置決めピン
70…露光ヘッド
71…TFT(薄膜トランジスタ)
72…絶縁膜
73…陽極
74…絶縁膜
75…バンク
76…バンクの穴
77…正孔注入層
78…発光層
79a…陰極第1層
79b…陰極第2層
80…不活性ガス
82…クリーンングパッド
90…有機EL発光素子
91…透明基板
92…フレーム
93…フレーム
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an exposure head in which an organic EL array exposure head is integrally mounted on an image carrier cartridge as exposure means, and an image forming apparatus using the same.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile using an electrophotographic method, a laser scanning optical system is generally used as an optical writing unit.
[0003]
Recently, an image forming apparatus using an organic EL light emitting element array as optical writing means has been developed. As an example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-19176 proposes holding an organic EL light emitting element and a rod lens array with a cover for preventing light leakage. Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-138899 proposes a device in which organic EL light emitting elements are integrated on a single chip to eliminate variations in light emitting characteristics and reduce cost.
[0004]
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating an example of the progress of a light beam emitted from the organic EL light emitting element. In FIG. 8, a light beam emitted from an organic EL light emitting element 90 is incident on a transparent substrate 91, and emitted light Rp is emitted from a surface opposite to a surface on which the organic EL light emitting device 90 is arranged. Reference numerals 92 and 93 denote frames disposed on the longitudinal end surfaces of the transparent substrate 81.
[0005]
When the light beam exits from the transparent substrate 81, the light beam whose incident angle on the exit surface is equal to or larger than the critical angle is totally reflected on the exit surface. Most of the light rays once totally reflected are emitted from the end face of the transparent substrate 91 while repeating the total reflection in the transparent substrate 91.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Light rays emitted from the end face become stray light Rt in the exposure head. A part of the stray light Rt passes through the optical system and exposes an unnecessary part on the image plane, thereby deteriorating the image quality.
[0007]
For driving the organic EL light emitting element 90, a TFT (Thin Film Transistor thin film transistor) formed on the transparent substrate 81 can be used. The TFT has a characteristic that its electric characteristics change when irradiated with light. For this reason, when the light beam emitted from the end face of the transparent substrate 91 is incident as the re-incident light beam Rs and is irradiated on the TFT, the driving condition of the EL light emitting element 90 changes, and the amount of emitted light is disturbed. was there.
[0008]
The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and an object of the present invention is to prevent stray light from a transparent substrate on which an organic EL light emitting element is mounted and light from re-entering the transparent substrate. An object of the present invention is to provide a head and an image forming apparatus using the same.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The exposure head of the present invention that achieves the above object is an exposure head that is arranged at an exposure position of an image carrier,
The exposure head includes at least a transparent substrate, an organic EL light emitting element array having light emitting portions formed in rows on the transparent substrate, and an imaging optical system arranged on a front surface of the organic EL light emitting element array. Prepare,
The light beam output from the light emitting unit passes through the transparent substrate and exits to the image carrier side, and the transparent substrate has a surface on which the light emitting unit is formed and a surface on which the light beam exits are substantially parallel. And
A member covering the transparent substrate is formed of an opaque member, and the opaque member is formed of a light-absorbing member on all surfaces facing the thickness direction end surface around the transparent substrate. Therefore, it is possible to prevent stray light from leaking out of the optical system from the transparent substrate, and prevent light emitted from the end face from re-entering the transparent substrate. Therefore, it is possible to prevent the light emission amount of the organic EL light emitting element from being disturbed and to prevent the image quality from deteriorating.
[0010]
Further, the present invention is characterized in that the light absorptivity of the light absorbing member is larger than the light absorptivity of the transparent substrate and 0.5 or less. Therefore, the amount of light absorbed by the light-absorbing member increases, and stray light and re-incident light can be effectively absorbed.
[0011]
Further, the present invention is characterized in that the light absorbing member is constituted by a black member. For this reason, since it has light absorbency at all wavelengths, light can be absorbed regardless of the emission wavelength of the organic EL light emitting element.
[0012]
Further, the invention is characterized in that the transparent substrate is optically sealed with the opaque member. Therefore, total reflection at the end surface of the transparent substrate can be prevented, and light can be efficiently absorbed.
[0013]
Further, the invention is characterized in that a TFT for driving the light emitting section is formed on the transparent substrate. For this reason, it is possible to prevent a disturbance in the amount of emitted light due to a change in the driving condition of the organic EL light emitting element.
[0014]
Further, according to the present invention, an exposure head according to any one of claims 1 to 5 is mounted on an image carrier cartridge, and charging means, exposure means, developing means, and transfer means are arranged around the image carrier. In this state, an image forming apparatus is configured to transfer the toner image formed on the image carrier to a transfer medium. For this reason, it is possible to provide an image forming apparatus in which the image quality does not deteriorate.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of an image forming apparatus of the present invention and an image carrier cartridge used therein will be described with reference to the drawings.
[0016]
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the overall configuration of an embodiment of the image forming apparatus to which the present invention is applied. In this embodiment, an intermediate transfer belt is used as a transfer belt.
[0017]
3, the image forming apparatus 1 of the present embodiment is mounted on a housing main body 2, a first opening / closing member 3 mounted on the front surface of the housing main body 2 so as to be openable and closable, on the upper surface of the housing main body 2. A second opening / closing member (also serving as a paper discharge tray) 4. Further, the first opening / closing member 3 is provided with an opening / closing lid 3 ′ which is attached to the front surface of the housing body 2 so as to be openable and closable, and the opening / closing lid 3 ′ is interlocked with the first opening / closing member 3 or independently. It can be opened and closed.
[0018]
An electrical component box 5 containing a power supply circuit board and a control circuit board, an image forming unit 6, a blower fan 7, a transfer belt unit 9, and a paper feed unit 10 are provided in the housing body 2, and a first opening / closing member is provided. A secondary transfer unit 11, a fixing unit 12, and a recording medium transporting unit 13 are provided in 3.
[0019]
The consumables in the image forming unit 6 and the paper supply unit 10 are configured to be detachable from the main body. In this case, the consumables including the transfer belt unit 9 can be removed and repaired or replaced. It has become.
[0020]
A first opening / closing member 3 is attached to the housing main body 2 so as to be openable and closable on both sides of a front lower portion of the housing main body 2 via a rotating shaft 3b. In the present embodiment, each unit can be attached and detached by accessing only from the front of the apparatus, so that the apparatus can be installed compactly in a room.
[0021]
In FIG. 3, a transfer belt unit 9 includes a drive roller 14 disposed below the housing body 2 and driven to rotate by a drive source (not shown), a driven roller 15 disposed obliquely above the drive roller 14, An intermediate transfer belt 16 that is stretched between two rollers 14 and 15 and is driven to circulate in the direction indicated by an arrow in the figure is provided with a cleaning unit 17 that is brought into contact with and separated from the surface of the intermediate transfer belt 16.
[0022]
The driven roller 15 and the intermediate transfer belt 16 are disposed in a direction inclined leftward in FIG. As a result, the belt surface 16a in which the belt conveyance direction when the intermediate transfer belt 16 is driven is directed downward is located below. In the present embodiment, the belt surface 16a is a belt tension surface (surface pulled by the driving roller 14) during belt driving.
[0023]
The driving roller 14 and the driven roller 15 are rotatably supported by a support frame 9a, and a rotating portion 9b is formed at a lower end of the supporting frame 9a. The support frame 9a is rotatably mounted on the housing main body 2 by being fitted to a shaft (rotation fulcrum) 2b.
[0024]
A lock lever 9c is rotatably provided at the upper end of the support frame 9a, and the lock lever 9c can be locked by a lock shaft 2c provided on the housing body 2.
[0025]
The drive roller 14 also serves as a backup roller for the secondary transfer roller 19 that constitutes the secondary transfer unit 11. In addition, the driven roller 15 is also used as a backup roller of the cleaning unit 17. The cleaning unit 17 is provided on the belt surface 16a facing downward in the transport direction.
[0026]
A primary transfer member 21 composed of a leaf spring electrode is provided on the back surface of the belt surface 16a of the intermediate transfer belt 16 facing downward in the transport direction, facing the image carrier 20 of each of the image forming stations Y, M, C, and K described later. The transfer bias is applied to the primary transfer member 21 by the elastic force.
[0027]
On the support frame 9 a of the transfer belt unit 9, a test pattern sensor 18 is installed near the drive roller 14. The test pattern sensor 18 is a sensor for positioning each color toner image on the intermediate transfer belt 16, detecting the density of each color toner image, and correcting a color shift and an image density of each color image.
[0028]
The image forming unit 6 includes a plurality of (four in this embodiment) image forming stations Y (for yellow), M (for magenta), C (for cyan), and K (for black) that form images of different colors. In each of the image forming stations Y, M, C, and K, an image carrier 20 composed of a photosensitive drum and a charging unit 22, an image writing unit 23, and a developing unit are provided around the image carrier 20. Means 24.
[0029]
The charging unit 22, the image writing unit 23, and the developing unit 24 are given the drawing numbers only for the image forming station Y, and the drawing numbers are omitted because the other image forming stations have the same configuration. The arrangement order of the image forming stations Y, M, C, and K is arbitrary.
[0030]
Then, the image carriers 20 of the image forming stations Y, M, C, and K are brought into contact with the belt surface 16a of the intermediate transfer belt 16 that faces downward in the transport direction. As a result, each of the image forming stations Y, M , C, and K are also disposed in a direction inclined leftward in FIG. The image carrier 20 is driven to rotate in the transport direction of the intermediate transfer belt 16 as shown by the arrow in the figure.
[0031]
The charging means 22 is composed of a conductive brush roller connected to a high-voltage generation source, and the outer circumference of the brush is applied in a direction opposite to that of the image carrier 20 which is a photosensitive member and at a peripheral speed of two to three times. The surface of the image carrier 20 is uniformly charged by the rotation.
[0032]
Further, when such a conductive brush roller is used in an image forming apparatus having a cleaner-less configuration as in this embodiment, a bias having the same polarity as the charged polarity of the toner is applied to the brush roller during non-image formation. Then, the transfer residual toner adhered to the brush roller is discharged to the image carrier 20, transferred to the intermediate transfer belt 16 in the primary transfer unit, and collected by the cleaning unit 17 of the intermediate transfer belt 16. .
[0033]
By using such a charging unit 22, the surface of the image bearing member can be charged with an extremely small current, so that the inside and outside of the apparatus are not contaminated with a large amount of ozone as in the corona charging system. Further, since the contact with the image carrier 20 is soft, the transfer residual toner, which is generated when the roller charging method is used, does not easily adhere to the charging roller, thereby ensuring stable image quality and apparatus reliability. can do.
[0034]
As described later, the image writing unit 23 uses an organic EL array exposure head in which organic EL light emitting elements are arranged in a row in the axial direction of the image carrier 20. The organic EL array exposure head has an advantage that it has a shorter optical path length than a laser scanning optical system, is compact, can be disposed close to the image carrier 20, and can be downsized as a whole.
[0035]
In this embodiment, the image carrier 20, the charging unit 22, and the image writing unit 23 of each of the image forming stations Y, M, C, and K are unitized as one image carrier unit 25 and supported together with the transfer belt unit 9. The organic EL array exposure head can be replaced with the frame 9a to maintain the positioning of the organic EL array exposure head with respect to the image carrier 20, and when the image carrier unit 25 is exchanged, the organic EL array exposure head is also exchanged.
[0036]
Next, the details of the developing unit 24 will be described using the image forming station K as a representative. In the present embodiment, each of the image stations Y, M, C, and K is disposed in an oblique direction, and the image carrier 20 contacts the downwardly facing belt surface 16 a of the intermediate transfer belt 16 in the transport direction. The toner storage container 26 is disposed obliquely downward. Therefore, a special configuration is adopted as the developing unit 24.
[0037]
That is, the developing unit 24 includes a toner storage container 26 that stores toner (hatched portion in the figure), a toner storage unit 27 formed in the toner storage container 26, and a toner disposed in the toner storage unit 27. It has a stirring member 29 and a partition member 30 partitioned and formed above the toner storage section 27.
[0038]
Further, the toner supply roller 31 disposed above the partition member 30, the blade 32 provided on the partition member 30 and abutting on the toner supply roller 31, and the blade 32 abutting on the toner supply roller 31 and the image carrier 20. , And a regulating blade 34 that is in contact with the developing roller 33 are provided.
[0039]
The image carrier 20 is rotated in the transport direction of the intermediate transfer belt 16, and the developing roller 33 and the supply roller 31 are driven to rotate in a direction opposite to the rotation direction of the image carrier 20, as indicated by arrows in the drawing. The stirring member 29 is driven to rotate in a direction opposite to the rotation direction of the supply roller 31.
[0040]
The toner stirred and carried by the stirring member 29 in the toner storage unit 27 is supplied to the toner supply roller 31 along the upper surface of the partition member 30, and the supplied toner rubs against the blade 32 and is supplied to the toner supply roller 31. It is supplied to the surface of the developing roller 33 by the mechanical adhesion to the surface irregularities and the adhesion by the friction band power.
[0041]
The toner supplied to the developing roller 33 is regulated to a predetermined thickness by the regulating blade 34, and the thinned toner layer is conveyed to the image carrier 20 so that the developing roller 33 contacts the image carrier 20. The latent image portion of the image carrier 20 is developed in the nip portion and the vicinity thereof.
[0042]
In this embodiment, the developing roller 33, the toner supply roller 31, and the contact portion between the developing roller 33 and the regulating blade 34 on the side facing the image carrier 20 are not buried in the toner in the toner storing section 27. With this configuration, it is possible to prevent the fluctuation of the contact pressure of the regulating blade 34 against the developing roller 33 due to the decrease of the stored toner, and the excess toner scraped off from the developing roller 33 by the regulating blade 34 falls into the toner storing section 27. Therefore, filming of the developing roller 33 can be prevented.
[0043]
Further, the contact portion between the developing roller 33 and the regulating blade 34 is positioned below the contact position between the supply roller 31 and the developing roller 33, and the surplus portion supplied to the developing roller 33 by the supply roller 31 and not transferred to the developing roller 33. A path is provided for returning the toner and the surplus toner regulated and removed from the developing roller 33 by the regulating blade 34 to the toner storing section 27 below the developing unit.
[0044]
The toner returned to the toner storage unit 27 is stirred by the stirring member 29 with the toner in the toner storage unit 27, and is again supplied to the toner introduction unit near the supply roller 31 by the stirring member 29.
[0045]
Therefore, the surplus toner is dropped to the lower portion without congestion in the rubbing portion between the supply roller 31 and the developing roller 33 and the contact portion between the developing roller 33 and the regulating blade 34 to agitate the toner in the toner storage portion 27. It is possible to prevent the deterioration of the toner in the developing unit from gradually progressing, and a sharp change in image quality from occurring immediately after the replacement of the developing unit.
[0046]
The paper supply unit 10 includes a paper supply unit including a paper supply cassette 35 on which recording media P are stacked and held, and a pickup roller 36 for feeding the recording media P from the paper supply cassette 35 one by one. I have.
[0047]
Inside the first opening / closing member 3, a pair of registration rollers 37 that regulates the timing of feeding the recording medium P to the secondary transfer section, and a secondary transfer unit that is pressed against the drive roller 14 and the intermediate transfer belt 16. The image forming apparatus includes a secondary transfer unit 11, a fixing unit 12, a recording medium conveying unit 13, a pair of paper discharge rollers 39, and a conveying path 40 for double-sided printing.
[0048]
The fixing unit 12 is provided with a heating roller 45 that is rotatable with a built-in heating element such as a halogen heater, a pressure roller 46 that presses and urges the heating roller 45, and is slidably provided on the pressure roller 46. And a heat-resistant belt 49 stretched between the pressure roller 45 and the belt stretching member 47. The color image secondarily transferred to the recording medium is fixed on the recording medium at a predetermined temperature at a nip formed by the heating roller 45 and the heat-resistant belt 49.
[0049]
In this embodiment, the fixing unit 12 can be disposed in a space formed obliquely above the intermediate transfer belt 16, in other words, in a space opposite to the image forming unit 6 with respect to the intermediate transfer belt 16. Thus, heat transfer to the electrical component box 5, the image forming unit 6, and the intermediate transfer belt 16 can be reduced, and the frequency of performing the color misregistration correction operation for each color can be reduced.
[0050]
The outline of the operation of the entire image forming apparatus of the present embodiment as described above is as follows.
[0051]
(1) When a print command signal (image forming signal) from a not-shown host computer or the like (a personal computer or the like) is input to a control circuit in the electrical component box 5, each of the image forming stations Y, M, C, and K is sent. The image carrier 20, the rollers of the developing unit 24, and the intermediate transfer belt 16 are driven to rotate.
[0052]
(2) The surface of the image carrier 20 is uniformly charged by the charging unit 22.
[0053]
(3) In the image forming stations Y, M, C, and K, the surface of the image carrier 20 that is uniformly charged is selectively exposed by the image writing unit 23 in accordance with the image information of each color. Is formed.
[0054]
(4) The developing unit 24 develops the toner images of the electrostatic latent images formed on the respective image carriers 20.
[0055]
(5) To the primary transfer member 21 of the intermediate transfer belt 16, a primary transfer voltage having a polarity opposite to the charging polarity of the toner is applied, and the toner image formed on the image carrier 20 is transferred to the intermediate transfer belt 16 at the primary transfer portion. Are sequentially transferred onto the intermediate transfer belt 16 in an overlapping manner.
[0056]
(6) The recording medium P stored in the paper feed cassette 35 is fed to the secondary transfer roller 19 via the registration roller pair 37 in synchronization with the movement of the intermediate transfer belt 16 on which the primary image has been primarily transferred. .
[0057]
(7) The primary transfer image is synchronized with the recording medium at the secondary transfer portion, and is pressed by the pressing mechanism toward the drive roller 14 of the intermediate transfer belt 16, and is opposite to the primary transfer image. The primary transfer image formed on the intermediate transfer belt 16 with the polarity bias applied is secondarily transferred to a synchronously fed recording medium.
[0058]
(8) The transfer residual toner in the secondary transfer is conveyed in the direction of the driven roller 15 and is scraped off by the cleaning unit 17 arranged opposite to the roller 15, and the intermediate transfer belt 16 is refreshed. Again, the above cycle can be repeated.
[0059]
(9) The toner image on the recording medium is fixed by passing the recording medium through the fixing unit 12, and then the recording medium is directed to a predetermined position (or, if it is not double-sided printing, toward the paper output tray 4 and double-sided printing is performed). In this case, the sheet is conveyed toward the double-sided printing conveyance path 40).
[0060]
FIG. 4 is a partial cross-sectional view near the image carrier 20 of FIG. The image carrier unit 25 includes four images of image forming stations Y, M, C, and K in a case 50 made of an opaque metal plate or the like having an open side in contact with the intermediate transfer belt 16. A carrier (photosensitive drum) 20 is rotatably supported.
[0061]
A conductive brush roller of a charging unit 22 is supported so as to rotate at a predetermined position of each image carrier 20, and an image writing unit 23 including an organic EL array exposure head is provided downstream of the charging unit 22. Each image carrier 20 is positioned and supported in parallel with the image carrier 20.
[0062]
An opening 51 is provided on the wall surface of the case 50 on the downstream side of the image writing unit 23 so as to contact the developing roller 33 of the developing unit 24 corresponding to each image carrier 20. A shielding part 52 of the case 50 is left between each opening 51 and the image writing means 23, and a shielding part 53 of the case 50 is left between the charging means 22 and the image writing means 23. I have.
[0063]
The shielding portions 52 and 53, particularly the shielding portion 52 between the opening 51 and the image writing unit 23, prevent ultraviolet rays from reaching the light emitting unit made of the organic EL material in the image writing unit 23 from the outside. Reference numeral 82 denotes a cleaning pad that wipes off the refractive index distribution type rod lens array 65 that covers the organic EL light emitting element array 61 from the front surface when it becomes dirty. The cleaning pad 82 is reciprocated by a handle (not shown).
[0064]
FIG. 5 is a schematic perspective view showing the image writing means 23 in an enlarged manner. FIG. 5 shows details of the exposure head 70 provided in the image writing means 23. A mechanism for accurately positioning the image writing means 23 with respect to each image carrier (photoconductor drum) 20 attached to the image carrier unit 25 is shown. The image carrier 20 is rotatably mounted in the case 50 of the image carrier unit 25 with its axis as shown in FIGS.
[0065]
On the other hand, the organic EL light emitting element array 61 is held in a long housing 60. The positioning pins 69 provided at both ends of the long housing 60 are fitted into the opposite positioning holes of the case 50, and the fixing screws are inserted into the screw holes of the case 50 through the screw insertion holes 68 provided at both ends of the long housing 60. By screwing and fixing, each image writing means 23 is fixed at a predetermined position.
[0066]
The image writing unit 23 has the light emitting unit 63 of the organic EL light emitting element array 61 mounted on a glass substrate 62 and is driven by a TFT 71 formed on the same glass substrate 62. The gradient index rod lens array 65 constitutes an imaging optical system, and has a stack of gradient index rod lenses 65 ′ arranged on the front surface of the light emitting unit 63.
[0067]
Numeral 60 denotes a housing which will be described in detail later, and numeral 66 denotes a cover. The housing 60 covers the periphery of the glass substrate 62, and the side facing the image carrier 20 is open. In this way, light rays are emitted from the gradient index rod lens 65 ′ to the image carrier 20. A light-absorbing member (paint) is provided on a surface of the housing 60 facing the end surface of the glass substrate 62.
[0068]
FIG. 6 is a sectional view of the image writing unit 23 in the sub-scanning direction. The image writing means 23 includes an organic EL light emitting element array 61 attached to the rear surface of the gradient index rod lens array 65 in the housing 60 and an organic EL light emitting element array therein from the back of the housing 60. An opaque cover 66 that shields 61 is provided.
[0069]
Further, the cover 66 is pressed against the rear surface of the housing 60 by the fixed leaf spring 67 to hermetically seal the inside of the housing 60 with light. That is, the glass substrate 62 is optically sealed by the housing 60 by the fixed leaf spring 67. For this reason, total reflection at the end surface of the glass substrate 62 can be prevented, and light can be efficiently absorbed. The fixed leaf spring 67 is provided at a plurality of positions in the longitudinal direction of the housing 60.
[0070]
In FIG. 6, a housing 60 made of an opaque member is made of a material that absorbs light, for example, a synthetic resin such as black polystyrene, or anodized aluminum. Further, a black paint is applied to the thickness direction end surfaces on both sides of the glass substrate 62, that is, the surface of the housing 60 facing the thickness direction end surface in the sub-scanning direction, to enhance the light absorption characteristics.
[0071]
FIG. 1 is a sectional view of the image writing unit 23 in the main scanning direction. As shown in FIG. 1, the light beam output from the light emitting unit of the organic EL light emitting element array 61 passes through the glass substrate 62 and is emitted to the image carrier 20 side. The glass substrate 62 has a surface on which the light emitting portion is formed and a surface on which light rays are emitted are substantially parallel to each other.
[0072]
The housing 60 shown in FIG. 6 is configured to cover not only the sub-scanning direction of the glass substrate 62 but also the main scanning direction. The black paint is also applied to the surfaces of the glass substrate 62 facing the thickness direction end surfaces on both sides in the main scanning direction.
[0073]
In this way, the housing 60 is formed of black members on all surfaces facing the four circumferential end surfaces of the glass substrate 62. For this reason, since it has light absorbency at all wavelengths, light can be absorbed regardless of the emission wavelength of the organic EL light emitting element.
[0074]
In the present invention, the glass substrate 62 is covered with a housing 60 formed of a member made of an opaque material. And so on. Therefore, it is possible to prevent stray light from leaking out of the optical system from the glass substrate. Further, it is possible to prevent light from re-entering the glass substrate.
[0075]
Therefore, even when the TFT is formed on the glass substrate, it is possible to prevent the light from re-entering the TFT and irradiating the TFT, thereby preventing the driving conditions of the organic EL light emitting element from being changed and the emitted light amount from being disturbed. Further, it is possible to provide an image forming apparatus in which the image quality does not deteriorate.
[0076]
In the housing 60 of the present invention, the light absorptance is higher than the absorptivity of the glass substrate 62 and is equal to or less than a predetermined value, for example, 0.5 or less. In this case, it is possible to prevent the stray light from leaking and re-entering the glass substrate 62.
[0077]
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of measuring a light absorption characteristic of a member used for the housing 60. In FIG. 2, the light source 72 having a wavelength included in the emission wavelength distribution of the organic EL used in the present invention irradiates the test piece 60a of the member with parallel light Rx having an incident angle of 45 degrees.
[0078]
The total light reflectance is measured from the reflected light Ry at this time. The amount of light emitted from the light source 72 is also measured separately, and the amount of light Rz absorbed by the test piece 60a is determined from the relationship between the amount of emitted light and the total light reflectance. The ratio between the amount of absorbed light and the amount of emitted light is the light absorption of the test piece 60a. In addition, the total light reflectance of the test piece 60a is measured by this method or a method according to JIS because it is specified in JIS “Method for testing optical properties of plastic K7105”.
[0079]
FIG. 7 is a sectional view showing an example of the vicinity of the light emitting section 63 of the organic EL light emitting element array 61 of the image writing means 23 of FIG. The organic EL light emitting element array 61 includes, for example, two rows of TFTs (thin film transistors) 71 made of polysilicon having a thickness of 50 nm for controlling light emission of each light emitting unit 63 on a glass substrate 62 having a thickness of 0.5 mm, for example. Are provided on the margins corresponding to the respective light emitting portions 63.
[0080]
An insulating film 72 made of SiO 2 having a thickness of about 100 nm is formed on the glass substrate 62 except for the contact hole on the TFT 71, and the thickness of the insulating film 72 is set at the position of the light emitting unit 63 so as to be connected to the TFT 71 via the contact hole. An anode 73 made of 150 nm ITO is formed.
[0081]
Next, another insulating film 74 made of SiO 2 having a thickness of about 120 nm is formed in a portion corresponding to a position other than the light emitting portion 63, and a hole 76 corresponding to the light emitting portion 63 is formed thereon to a thickness of 2 μm. Is provided.
[0082]
A hole injection layer 77 having a thickness of 50 nm and a light emitting layer 78 having a thickness of 50 nm are formed in the hole 76 of the bank 75 in this order from the anode 73 side, and the upper surface of the light emitting layer 78, the inner surface of the hole 76, and the bank are formed. A first cathode layer 79a made of Ca and having a thickness of 100 nm and a second cathode layer 79b made of Al having a thickness of 200 nm are formed in this order so as to cover the outer surface of the cathode 75.
[0083]
The light emitting portion 63 of the organic EL light emitting element array 61 is covered with a cover glass 64 having a thickness of about 1 mm via an inert gas 80 such as a nitrogen gas. Light emission from the light emitting section 63 is performed on the glass substrate 62 side.
[0084]
As the material used for the light emitting layer 78 and the material used for the hole injection layer 77, various materials known in, for example, JP-A-10-12377 and JP-A-2000-323276 can be used, and detailed description is omitted. I do.
[0085]
When a black paint that absorbs ultraviolet light is applied to the inner surface of the case 50, the ultraviolet shielding effect on the organic EL light emitting element array 61 can be more reliably performed, and deterioration of the organic EL light emitting element can be prevented. . The housing 60 of the image writing means 23 is formed of an opaque member, and its back surface is covered with an opaque cover 66. For this reason, it is also possible to prevent fluorescent light or ultraviolet rays from the sun, which are incident on the back surface of the organic EL element array 61, from reaching the light emitting section 63 of the organic EL element array 61.
[0086]
As described above, the exposure head and the image forming apparatus using the same according to the present invention have been described based on some embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications are possible.
[0087]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the exposure head of the present invention, it is possible to prevent stray light from leaking out of the optical system from the glass substrate. Further, it is possible to prevent light emitted from the end face from re-entering the glass substrate. Therefore, an image forming apparatus using this exposure head can form a high-quality image without deterioration in image quality.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view of an exposure head according to the present invention in a main scanning direction.
FIG. 2 is an explanatory diagram of an example of measuring a light absorption characteristic of a light absorbing member. FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which a fixing unit, a secondary transfer unit, a transfer belt unit, an image carrier unit, and a developing unit are exposed in the apparatus of FIG. 1.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating the entire configuration of an embodiment of the image forming apparatus of the present invention.
FIG. 4 is an enlarged sectional view showing a part of FIG. 3;
FIG. 5 is a perspective view showing an example of an exposure head.
FIG. 6 is a sectional view of an image writing unit used in the image carrier unit.
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating an example of the vicinity of a light emitting portion of the organic EL light emitting element array.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of the progress of a light beam emitted from an organic EL light emitting element.
[Explanation of symbols]
P: Recording medium 1: Image forming apparatus 2: Housing body 2b: Rotating shaft (rotating fulcrum)
2c: locking shaft 3: first opening / closing member 3 'opening / closing lid 3b: rotating shaft 4: second opening / closing member 5: electrical component box 6: image forming unit 7: blowing fan 9: transfer belt unit 9a Support frame 9b Rotating part 9c Lock lever 10 Paper feed unit 11 Secondary transfer unit 12 Fixing unit 13 Recording medium transport means 14 Drive roller 15 Driven roller 16 Intermediate transfer belt 16a Intermediate transfer belt Belt surface 17 whose belt conveyance direction is downward during driving Cleaning means 18 Test pattern sensor 19 Secondary transfer roller 20 Image carrier 21 Primary transfer member 22 Charging means 23 Image writing means 24 Development Means 25: Image carrier unit (image carrier cartridge)
26 toner storage container 27 toner storage section 29 toner stirring member 30 partition member 31 toner supply roller 32 blade 33 developing roller 34 regulating blade 35 paper feed cassette 36 pickup roller 37 registration roller pair 39 .., A discharge roller pair 40, a double-sided printing conveyance path 45, a heating roller 46, a pressure roller 47, a belt stretching member 49, a heat-resistant belt 50, a case 51, an opening 52, a shielding part 53, a shielding part 54, and a shielding film 60. ... Housing 60a ... Test piece 61 ... Organic EL light-emitting element array 62 ... Glass substrate 63 ... Light-emitting portion 64 ... Cover glass 65 ... Refractive index distribution type rod lens array 65 '... Refractive index distribution type rod lens 66 ... Cover 67 ... Fixing plate Spring 68 Screw insertion hole 69 Positioning pin 70 Exposure head 71 TFT (thin film transistor)
72 insulating film 73 anode 74 insulating film 75 bank 76 bank hole 77 hole injection layer 78 light emitting layer 79a cathode first layer 79b cathode second layer 80 inert gas 82 cleaning Pad 90: Organic EL element 91: Transparent substrate 92: Frame 93: Frame

Claims (6)

像担持体の露光位置に配置される露光ヘッドであって、
前記露光ヘッドは、少なくとも透明基板と、前記透明基板上に列状に形成された発光部を有する有機EL発光素子アレイと、前記有機EL発光素子アレイの前面に配置された結像光学系とを備え、
前記発光部から出力された光線は前記透明基板を通過して前記像担持体側に射出し、前記透明基板は前記発光部が形成される面と光線が射出する面が略平行な面で構成されており、
前記透明基板を覆う部材を不透明部材で構成し、当該不透明部材は、前記透明基板の周囲の厚さ方向端面と対向するすべての面を光吸収性部材で構成したことを特徴とする露光ヘッド。
An exposure head disposed at an exposure position of the image carrier,
The exposure head includes at least a transparent substrate, an organic EL light emitting element array having light emitting portions formed in rows on the transparent substrate, and an imaging optical system arranged on a front surface of the organic EL light emitting element array. Prepare,
The light beam output from the light emitting unit passes through the transparent substrate and exits toward the image carrier, and the transparent substrate is formed of a surface on which the light emitting unit is formed and a surface on which the light exits are substantially parallel to each other. And
An exposure head, wherein a member covering the transparent substrate is formed of an opaque member, and the opaque member is formed of a light-absorbing member on all surfaces facing the end face in the thickness direction around the transparent substrate.
前記光吸収性部材の光吸収率を、前記透明基板の光吸収率よりも大きく、かつ、0.5以下としたことを特徴とする、請求項1記載の露光ヘッド。2. The exposure head according to claim 1, wherein the light absorptivity of the light absorbing member is larger than the light absorptivity of the transparent substrate and 0.5 or less. 前記光吸収性部材を黒色部材で構成したことを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の露光ヘッド。3. The exposure head according to claim 1, wherein the light absorbing member is formed of a black member. 前記透明基板を、前記不透明部材で光学的に密閉したことを特徴とする、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の露光ヘッド。4. The exposure head according to claim 1, wherein the transparent substrate is optically sealed with the opaque member. 前記透明基板に前記発光部を駆動するTFTを形成したことを特徴とする、請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の露光ヘッド。The exposure head according to claim 1, wherein a TFT for driving the light emitting unit is formed on the transparent substrate. 請求項1から5のいずれか1項記載の露光ヘッドを像担持体カートリッジに装着して、前記像担持体の周囲に帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段を配した状態で、前記像担持体上に形成されたトナー像を転写媒体に転写させるようにしたことを特徴とする画像形成装置。6. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the exposure head is mounted on an image carrier cartridge, and a charging unit, an exposure unit, a developing unit, and a transfer unit are arranged around the image carrier. An image forming apparatus wherein a toner image formed on a carrier is transferred to a transfer medium.
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JP2021028965A (en) * 2019-08-10 2021-02-25 Hoya株式会社 Light irradiation device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006236728A (en) * 2005-02-24 2006-09-07 Seiko Epson Corp Optical head and image forming apparatus
JP2021028965A (en) * 2019-08-10 2021-02-25 Hoya株式会社 Light irradiation device
JP7281363B2 (en) 2019-08-10 2023-05-25 Hoya株式会社 Light irradiation device

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