JP2744548B2 - Line head - Google Patents
Line headInfo
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- JP2744548B2 JP2744548B2 JP10301592A JP10301592A JP2744548B2 JP 2744548 B2 JP2744548 B2 JP 2744548B2 JP 10301592 A JP10301592 A JP 10301592A JP 10301592 A JP10301592 A JP 10301592A JP 2744548 B2 JP2744548 B2 JP 2744548B2
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- light
- line head
- cover member
- emitting
- edge
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- Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
- Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
- Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、端面発光型EL素子を
アレイ状に連設したラインヘッドに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a line head in which edge emitting EL elements are connected in an array.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、実用化された発光素子の一つとし
てEL(Electro Luminescence)素子があるが、これ
は不足しがちな発光輝度の改善が要望されている。そこ
で、表面が発光する従来のEL素子に比較して百倍程の
発光輝度を示す端面発光型EL素子が開発された。この
端面発光型EL素子とは、活性元素を含む硫化亜鉛等か
らなる薄膜状の活性層を誘電体層で包囲して光導波路を
形成し、この誘電体層の外面に相対向する電極層を形成
したもので、これらの電極層間に高電圧パルスを通電す
ると活性層の端面から極扁平なビーム光を出射するよう
になっている。2. Description of the Related Art In recent years, an EL (Electro Luminescence) element is one of the light emitting elements that have been put into practical use, and there is a demand for an improvement in emission luminance, which tends to be insufficient. Therefore, an edge-emitting EL element which emits light at a luminance about 100 times that of a conventional EL element whose surface emits light has been developed. The edge-emitting EL element is formed by surrounding a thin-film active layer made of zinc sulfide or the like containing an active element with a dielectric layer to form an optical waveguide, and forming an opposing electrode layer on the outer surface of the dielectric layer. When a high voltage pulse is applied between these electrode layers, an extremely flat light beam is emitted from the end face of the active layer.
【0003】そこで、このような端面発光型EL素子を
連設したラインヘッドの従来例を図7ないし図12に基
づいて説明する。まず、図8に例示するように、このラ
インヘッド1の端面発光型EL素子2は、マンガンなど
の活性元素を含む硫化亜鉛等からなる活性層3を三酸化
イットリウム等からなる誘電体層4,5で包囲し、この
上下面に電極層6,7を形成した構造となっている。そ
して、図7に例示するように、このラインヘッド1は、
多数の前記端面発光型EL素子2を低アルカリガラス等
からなる透明基板8上に薄膜技術で分割形成し、図9に
例示するように、例えば、m×n個の前記端面発光型E
L素子2をm個のコモン電極91〜9mとn個のブロッ
ク電極101〜10nとでマトリクス配線した構造など
となっている。A conventional example of a line head in which such edge emitting EL elements are provided in series will be described with reference to FIGS. First, as illustrated in FIG. 8, the edge emitting EL element 2 of the line head 1 includes an active layer 3 made of zinc sulfide or the like containing an active element such as manganese and a dielectric layer 4 made of yttrium trioxide or the like. 5 and the electrode layers 6 and 7 are formed on the upper and lower surfaces. And as illustrated in FIG. 7, this line head 1
A large number of the edge emitting EL elements 2 are separately formed on a transparent substrate 8 made of low alkali glass or the like by a thin film technique, and for example, as illustrated in FIG.
The L element 2 in the m-number of the common electrodes 9 1 ~9m and n blocks electrodes 10 1 to 10n has a like matrix wiring structure.
【0004】より具体的には、図10及び図11に例示
するように、このラインヘッド1では、少なくとも前面
が透明で前記端面発光型EL素子2を包囲する形状のカ
バー部材11が前記透明基板8に固定されており、この
ようなカバー部材11の内部空間にレジン等の防湿剤1
2が封入されている。そして、この防湿剤12や前記カ
バー部材11を介して前記端面発光型EL素子2と対向
する位置に、集光素子であるロッドレンズアレイ13が
スペーサ(図示せず)を介するなどして配置されている。More specifically, as shown in FIGS. 10 and 11, in this line head 1, at least the front surface is transparent, and a cover member 11 having a shape surrounding the edge emitting EL element 2 is provided on the transparent substrate. 8 and a moisture-proofing agent 1 such as resin in the inner space of the cover member 11.
2 are enclosed. A rod lens array 13 as a light condensing element is disposed at a position facing the edge emitting EL element 2 via the moisture proof agent 12 and the cover member 11 via a spacer (not shown). ing.
【0005】そこで、このような構造のラインヘッド1
を利用したラインプリンタ14は、図12に例示するよ
うに、回転自在に軸支された感光ドラム15の外周面と
対向する位置に、少なくとも帯電チャージャ(図示せず)
と前記ラインヘッド1と現像器(図示せず)と転写チャー
ジャ(図示せず)とを順次配置し、この転写チャージャと
前記感光ドラム15との間に印刷用紙の搬送路を形成し
た構造などとなっている。なお、このラインプリンタ1
4では、前記ラインヘッド1の端面発光型EL素子2は
ロッドレンズアレイ13を介して前記感光ドラム15に
対向しており、前記ラインヘッド1の後部には駆動回路
16が実装されている。Therefore, the line head 1 having such a structure is described.
As shown in FIG. 12, a line printer 14 using at least a charging charger (not shown) is provided at a position facing the outer peripheral surface of a photosensitive drum 15 rotatably supported.
A liner 1, a developing device (not shown), and a transfer charger (not shown) are sequentially arranged, and a transfer path for printing paper is formed between the transfer charger and the photosensitive drum 15. Has become. Note that this line printer 1
In 4, the end surface emitting EL element 2 of the line head 1 is opposed to the photosensitive drum 15 via a rod lens array 13, and a driving circuit 16 is mounted at the rear of the line head 1.
【0006】このような構成において、このラインヘッ
ド1は、駆動回路16から各電極9,10に選択的に駆
動パルスを通電することで所定位置の端面発光型EL素
子2を発光駆動することができるので、ラインプリンタ
14の回転する感光ドラム15の帯電した外周面上に静
電潜像を形成することができる。そこで、この感光ドラ
ム15の静電潜像を現像器から供給される帯電トナーで
現像して転写チャージャの放電電位で印刷用紙に転写す
ることで、この印刷用紙上にはドットマトリクスの印刷
画像が形成されることになる。In such a configuration, the line head 1 can drive the edge emission type EL element 2 at a predetermined position to emit light by selectively applying a drive pulse to each of the electrodes 9 and 10 from the drive circuit 16. Therefore, an electrostatic latent image can be formed on the charged outer peripheral surface of the rotating photosensitive drum 15 of the line printer 14. Therefore, the electrostatic latent image on the photosensitive drum 15 is developed with the charged toner supplied from the developing device, and is transferred to the printing paper by the discharge potential of the transfer charger, so that the printed image of the dot matrix is printed on the printing paper. Will be formed.
【0007】なお、このラインヘッド1では、ロッドレ
ンズアレイ13で端面発光型EL素子2の出射光を集光
することで、その光学特性を向上させて印刷画像の高密
度化に寄与するようになっている。また、このラインヘ
ッド1では、端面発光型EL素子2をカバー部材11と
防湿剤12とで封止することで、高電圧の駆動パルスの
短絡による破壊や高湿外気の接触による侵蝕を防止する
ようになっている。In this line head 1, the rod lens array 13 converges the light emitted from the edge emitting EL element 2 to improve its optical characteristics and contribute to higher density of a printed image. Has become. Further, in the line head 1, the edge emitting EL element 2 is sealed with the cover member 11 and the moisture proofing agent 12, thereby preventing destruction due to short-circuit of a high-voltage driving pulse and erosion due to contact with high humidity outside air. It has become.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】上述したラインヘッド
1では、端面発光型EL素子2の発光端面をカバー部材
11や防湿剤12で外気から遮断することで劣化を防止
するようになっている。ここで、このラインヘッド1で
は、端面発光型EL素子2の出射光は防湿剤12とカバ
ー部材11とを介して外方に至るので、この過程で屈折
して散乱しがちである。In the line head 1 described above, the light-emitting end face of the end face light-emitting type EL element 2 is shielded from the outside air by a cover member 11 or a moisture proofing agent 12 to prevent deterioration. Here, in the line head 1, since the light emitted from the edge emitting EL element 2 reaches the outside through the moistureproofing agent 12 and the cover member 11, it tends to be refracted and scattered in this process.
【0009】より具体的には、上述のような構造のライ
ンヘッド1は、外方に至るまでに透過する境界面の個数
などが違うと屈折の過程も異なるので、図13に例示す
るように、防湿剤12とカバー部材11の上部とを順次
透過したトップ領域と、防湿剤12とカバー部材11の
前部を透過したミドル領域と、防湿剤12と透明基板8
と防湿剤12とカバー部材11の前部とを順次透過した
ロー領域とでは出射光の散乱の度合が大きく異なってい
る。つまり、防湿剤12の屈折率をns、カバー部材1
1と透明基板8との屈折率をnb、端面発光型EL素子
2の活性層の屈折率をn1とし、図14(a)に例示する
ように、薄膜層の面方向を基準として端面発光型EL素
子2内での出射光の傾斜角をθ1、この出射光が防湿剤
12に入射した際の傾斜角をθ2、この防湿剤12の透
過光がカバー部材11の内部空間の上面に入射した際の
傾斜角をθ3、このカバー部材11の前面から外部に出
射された際の傾斜角をθ4とすると、このトップ領域で
の出射光の傾斜角θ4は、 θ4=sin~1[nb×sin{cos~1(1/nb√(ns2−n1 2×sin
2θ1))}] となる。そして、同図(b)に例示するように、端面発光
型EL素子2内での出射光の傾斜角をθ1、この出射光
が防湿剤12に入射した際の傾斜角をθ2、この防湿剤
12の透過光がカバー部材11の内部空間の後面に入射
した際の傾斜角をθ3´、このカバー部材11の前面か
ら外部に出射された際の傾斜角をθ4´とすると、この
ミドル領域での出射光の傾斜角θ4´は、 θ4´=sin~1(n1×sin2θ1) となる。さらに、同図(c)に例示するように、端面発光
型EL素子2内での出射光の傾斜角をθ1、この出射光
が防湿剤12に入射した際の傾斜角をθ2、この防湿剤
12の透過光が透明基板8に入射した際の傾斜角を
θ3″、この透明基板8の透過光が防湿剤12に再度入
射した際の傾斜角をθ4″、この防湿剤12の透過光が
カバー部材11の内部空間の後面に入射した際の傾斜角
をθ5、このカバー部材11の前面から外部に出射され
た際の傾斜角をθ6とすると、このロー領域での出射光
の傾斜角θ6は、 θ6=sin~1[nb×sin{cos~1(1/nb√(ns2−n1 2×sin
2θ1))}] なお、このラインヘッド1では、透明基板8の前縁部が
端面発光型EL素子2の前縁部よりも前方に突出してい
るので、この端面発光型EL素子2の出射光は透明基板
8を透過するようになっている。そこで、ここでは実際
に同一材料で製作される透明基板8をカバー部材11の
一部と想定して屈折率をnbに共通化したので、トップ
領域とロー領域との傾斜角θ4,θ6が同一になってい
る。More specifically, in the line head 1 having the above-described structure, the refraction process is different if the number of boundary surfaces that pass through to the outside is different, and as shown in FIG. A top region that sequentially passes through the desiccant 12 and the upper portion of the cover member 11, a middle region that passes through the front of the desiccant 12 and the cover member 11, a moisture barrier 12 and the transparent substrate 8.
The degree of scattering of the outgoing light is greatly different between the low region and the low region which sequentially passes through the desiccant 12 and the front part of the cover member 11. That is, the refractive index of the desiccant 12 is ns, and the cover member 1
Nb a refractive index of 1 and the transparent substrate 8, and the refractive index of the active layer of the edge emission type EL devices 2 and n 1, as illustrated in FIG. 14 (a), edge-emitting surface direction of the thin-film layer as a reference The angle of inclination of the emitted light in the mold EL element 2 is θ 1 , the angle of inclination of the emitted light when entering the desiccant 12 is θ 2 , and the transmitted light of the desiccant 12 is the upper surface of the internal space of the cover member 11. inclination angle theta 3 at the time of entering, when the inclination angle when emitted to the outside from the front surface of the cover member 11 and theta 4, the inclination angle theta 4 of the light emitted at this top region, theta 4 = sin ~ 1 [nb × sin {cos ~ 1 (1 / nb√ (ns 2 −n 1 2 × sin
2 θ 1 )))]. Then, as exemplified in FIG. 2B, the inclination angle of the emitted light in the edge emitting EL element 2 is θ 1 , and the inclination angle when the emitted light is incident on the desiccant 12 is θ 2 . Assuming that the inclination angle when the transmitted light of the desiccant 12 is incident on the rear surface of the internal space of the cover member 11 is θ 3 ′, and the inclination angle when the transmitted light is emitted from the front surface of the cover member 11 to the outside is θ 4 ′, The inclination angle θ 4 ′ of the emitted light in the middle area is θ 4 ′ = sin ~ 1 (n 1 × sin 2 θ 1 ). Further, as illustrated in FIG. 3C, the inclination angle of the emitted light in the edge emitting EL element 2 is θ 1 , and the inclination angle when the emitted light is incident on the desiccant 12 is θ 2 . The angle of inclination when the transmitted light of the desiccant 12 is incident on the transparent substrate 8 is θ 3 ″, and the angle of inclination when the transmitted light of the transparent substrate 8 is incident on the desiccant 12 again is θ 4 ″. Assuming that the inclination angle when the transmitted light of the incident light enters the rear surface of the internal space of the cover member 11 is θ 5 and the inclination angle when the transmitted light is emitted from the front surface of the cover member 11 to the outside is θ 6 , inclination angle theta 6 of the emitted light, θ 6 = sin ~ 1 [ nb × sin {cos ~ 1 (1 / nb√ (ns 2 -n 1 2 × sin
2 θ 1 ))}] In this line head 1, since the front edge of the transparent substrate 8 protrudes forward from the front edge of the edge emitting EL element 2, the edge of the edge emitting EL element 2 The emitted light passes through the transparent substrate 8. Therefore, here, the transparent substrate 8 actually made of the same material is assumed to be a part of the cover member 11 and the refractive index is shared by nb, so that the inclination angles θ 4 and θ 6 between the top region and the low region Are the same.
【0010】そして、実際のラインヘッド1では、低ア
ルカリガラスからなる透明基板8とカバー部材11との
屈折率nb=1.53、レジンからなる防湿剤12の屈折率
ns=1.42、端面発光型EL素子2の活性層3の屈折率
n1=2.4、端面発光型EL素子2の出射光の散乱角度θ
1=±10°とすると、θ4≒39°、θ4´=10°、θ6≒39
°となり、トップ領域とロー領域とでは出射光の傾斜角
が極めて大きいことが分かる。この場合、このラインヘ
ッド1では、図15に例示するように、ロッドレンズア
レイ13に入射するのはミドル領域の出射光のみとなっ
てトップ領域やロー領域の出射光は画像走査に利用され
ないようなことが発生するので、感光ドラム15に対す
るラインヘッド1の光強度が低下してラインプリンタ1
4の印刷品質が阻害されることになる。In the actual line head 1, the refractive index NB of the transparent substrate 8 made of low alkali glass and the cover member 11 is 1.53, the refractive index ns of the moisture proofing agent 12 made of resin is 1.42, and the edge emitting type EL element. 2, the refractive index n 1 of the active layer 3 = 2.4, and the scattering angle θ of the light emitted from the edge emitting EL element 2
If 1 = ± 10 °, θ 4 ≒ 39 °, θ 4 ′ = 10 °, θ 6 ≒ 39
°, which indicates that the inclination angle of the emitted light is extremely large between the top region and the low region. In this case, in the line head 1, as shown in FIG. 15, only the light emitted from the middle region enters the rod lens array 13, and the light emitted from the top region and the low region is not used for image scanning. Since the light intensity of the line head 1 with respect to the photosensitive drum 15 is reduced,
The print quality of No. 4 is impaired.
【0011】例えば、上述のように端面発光型EL素子
2の出射光の一部しか利用できないために発光強度が低
下しているラインヘッド1でも、これに通電する駆動電
力を増加することで必要な発光強度を確保することが考
えられるが、これではラインプリンタ14の消費電力が
増加すると共に駆動回路16や電源回路(図示せず)等を
大型化する必要も生じるので実用的でない。For example, as described above, even if the line head 1 has a reduced light emission intensity because only a part of the light emitted from the edge emitting EL element 2 can be used, it is necessary to increase the drive power supplied to the line head 1. Although it is conceivable to secure a high light emission intensity, this is not practical because the power consumption of the line printer 14 increases and the drive circuit 16 and the power supply circuit (not shown) need to be enlarged.
【0012】本発明は、発光強度が高く消費電力の低減
が可能なラインヘッドを得るものである。An object of the present invention is to provide a line head having a high emission intensity and capable of reducing power consumption.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】活性層を包囲する誘電体
層の外面上に相対向する電極層が位置する端面発光型E
L素子を基板上にアレイ状に連設し、この基板上に位置
する前記端面発光型EL素子の発光端面を包囲する形状
で少なくとも前記発光端面と対向する位置が透明なカバ
ー部材を前記基板に固定し、前記カバー部材の内部空間
に防湿剤を封入して前記端面発光型EL素子の発光端面
を密閉したラインヘッドにおいて、前記防湿剤の屈折率
nsと前記カバー部材の屈折率nbとが、 ns>nb の関係を満足する。SUMMARY OF THE INVENTION An edge emitting type E in which opposing electrode layers are located on the outer surface of a dielectric layer surrounding an active layer.
L elements are continuously arranged in an array on a substrate, and at least a position facing the light-emitting end face in a shape surrounding the light-emitting end face of the edge-emitting EL element located on the substrate is transparent on the substrate. In a line head in which the light-emitting end face of the edge emitting EL element is sealed by enclosing a moisture-proofing agent in the internal space of the cover member, the refractive index ns of the moisture-proofing agent and the refractive index nb of the cover member are: The relationship of ns> nb is satisfied.
【0014】[0014]
【作用】端面発光型EL素子の散乱角度が小さい出射光
を防湿剤とカバー部材との境界面で全反射させることが
できるので、端面発光型EL素子の出射光の散乱を低減
して有効に利用可能な光量を増加させることができ、発
光強度が高く消費電力の低減が可能なラインヘッドを得
ることができる。The light emitted from the edge-emitting EL element having a small scattering angle can be totally reflected at the boundary between the desiccant and the cover member, so that the scattering of the emitted light from the edge-emitting EL element can be effectively reduced. It is possible to obtain a line head that can increase the amount of light that can be used and that has high emission intensity and can reduce power consumption.
【0015】[0015]
【実施例】本発明の実施例を図1ないし図6に基づいて
説明する。まず、このラインヘッド17は、図6に例示
するように、電子写真方式のラインプリンタ18の一部
として形成されている。ここで、このラインプリンタ1
8は、回転自在に軸支された感光ドラム19の外周面上
に、トナークリーナ20、帯電チャージャ21、前記ラ
インヘッド17、現像器22、転写チャージャ23等を
順次対向配置し、この転写チャージャ23と前記感光ド
ラム19との間に用紙搬送路を形成した構造となってい
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 6, the line head 17 is formed as a part of an electrophotographic line printer 18. Here, this line printer 1
Reference numeral 8 designates a toner cleaner 20, a charging charger 21, the line head 17, a developing device 22, a transfer charger 23, and the like, sequentially disposed on the outer peripheral surface of a photosensitive drum 19 rotatably supported on a shaft. A paper conveyance path is formed between the photosensitive drum 19 and the photosensitive drum 19.
【0016】そして、このようなラインプリンタ18の
一部となる本実施例のラインヘッド17は、図2ないし
図5に例示するように、多数の端面発光型EL素子2が
アレイ状に連設された透明基板8の上下面の各々に、凹
溝24が底面に形成された上部カバー25と平板状の下
部カバー26とを取付け、これらのカバー25,26の
前面に平板状の透明な前部カバー27を取付けた構造と
なっている。ここで、前記上部・下部カバー25,26
は透明基板8の前縁部から前方に突出しており、互いに
対向する側部にスペーサ28が取付けられている。そこ
で、このラインヘッド17では、前記カバー25,26
と前部カバー27とスペーサ28とで端面発光型EL素
子2を包囲するカバー部材29が形成されており、この
ようなカバー部材29の内部空間に防湿剤30が封入さ
れている。ここで、このラインヘッド17では、カバー
部材29の上部カバー25の一端に前記防湿剤30の注
入口32が形成されると共に他端には空気用の排気口3
3が形成されており、この排気口33と前記注入口32
とは封止板34が接着されることで封止されている。The line head 17 of this embodiment, which is a part of the line printer 18, has a large number of edge emitting EL elements 2 connected in an array as shown in FIGS. An upper cover 25 having a concave groove 24 formed on the bottom surface and a flat lower cover 26 are attached to each of the upper and lower surfaces of the formed transparent substrate 8, and a flat transparent front plate is provided on the front surfaces of these covers 25 and 26. It has a structure to which the unit cover 27 is attached. Here, the upper and lower covers 25, 26
Protrudes forward from the front edge of the transparent substrate 8, and spacers 28 are attached to opposing sides. Therefore, in the line head 17, the covers 25, 26
The front cover 27 and the spacer 28 form a cover member 29 that surrounds the edge emitting EL element 2, and a moisture proof agent 30 is sealed in the internal space of such a cover member 29. Here, in the line head 17, an inlet 32 for the desiccant 30 is formed at one end of the upper cover 25 of the cover member 29, and an air outlet 3 for air is formed at the other end.
3 are formed, and the exhaust port 33 and the injection port 32 are formed.
Is sealed by bonding the sealing plate 34.
【0017】そして、このラインヘッド17では、前記
防湿剤30の屈折率nsと、前記カバー部材29の屈折
率nbと、前記透明基板8の屈折率ngとが、 ns>nb ns>ng の関係を共に満足するようになっている。より具体的に
は、本実施例で例示するラインヘッド17では、低アル
カリガラスからなる透明基板8の屈折率ng=1.53、こ
れと同一の低アルカリガラスからなるカバー部材29の
屈折率nb=1.53、シリコンオイルからなる防湿剤30
の屈折率ns=1.54とすることで、上記条件式を満足し
ている。なお、このラインヘッド17では、従来例とし
て前述したラインヘッド1と同様に、低アルカリガラス
からなる透明基板8の屈折率ngとカバー部材29の屈
折率nbとが同一なので、ここではngをnbで代用して
説明を行なうものとする。In the line head 17, the refractive index ns of the desiccant 30, the refractive index nb of the cover member 29, and the refractive index ng of the transparent substrate 8 satisfy the relationship of ns> nb ns> ng. Are to be satisfied together. More specifically, in the line head 17 exemplified in this embodiment, the refractive index ng of the transparent substrate 8 made of low alkali glass is 1.53, and the refractive index nb of the cover member 29 made of the same low alkali glass is 1.53. , A moisture barrier made of silicone oil 30
By setting the refractive index ns to 1.54, the above conditional expression is satisfied. In this line head 17, the refractive index ng of the transparent substrate 8 made of low alkali glass and the refractive index nb of the cover member 29 are the same as in the line head 1 described above as a conventional example. The explanation will be made instead.
【0018】このような構成において、本実施例で例示
するラインプリンタ18で画像印刷を行なう場合は、回
転する感光ドラム19の外周面をトナークリーナ20で
清浄化してから帯電チャージャ21のコロナ放電で帯電
させ、ここに画像信号に対応して動作するラインヘッド
17の選択的な光照射で静電潜像を形成する。そして、
この感光ドラム19の外周面上の静電潜像を現像器22
から供給される帯電トナーで現像してから転写チャージ
ャ23の放電電位で印刷用紙35に転写することで、こ
の印刷用紙35に画像印刷が行なわれることになる。In such a configuration, when an image is printed by the line printer 18 illustrated in this embodiment, the outer peripheral surface of the rotating photosensitive drum 19 is cleaned by the toner cleaner 20 and then the corona discharge of the charging charger 21 is performed. The latent image is charged, and an electrostatic latent image is formed by selective light irradiation of the line head 17 that operates according to the image signal. And
The electrostatic latent image on the outer peripheral surface of the photosensitive drum 19 is
The image is printed on the printing paper 35 by developing it with the charged toner supplied from the printer and transferring it to the printing paper 35 with the discharge potential of the transfer charger 23.
【0019】そして、このラインヘッド17では、共に
低アルカリガラスからなる透明基板8とカバー部材29
との屈折率nbと、シリコンオイルからなる防湿剤30
の屈折率nsとが、 ns>nb の関係を満足することで、これらの部材の境界面での全
反射を増加させて端面発光型EL素子2の出射光の散乱
を軽減して発光強度を向上させるようになっている。つ
まり、このラインヘッド17でも、従来例として前述し
たラインヘッド1と同様に、端面発光型EL素子2の散
乱角度が大きい出射光は、防湿剤30とカバー部材29
の上部カバー25と前部カバー27とを順次透過したト
ップ領域や、防湿剤30と透明基板8と防湿剤30とカ
バー部材29の前部カバー27とを順次透過したロー領
域などに出射されるが、上述のように透明基板8とカバ
ー部材29と防湿剤30との屈折率を規定すると、散乱
角度が小さい端面発光型EL素子2の出射光は、防湿剤
30とカバー部材29の上部カバー25との境界面や、
防湿剤30と透明基板8との境界面などで全反射される
ので、図1に例示するように、これはミドル領域などに
出射されてロッドレンズアレイ13に入射することにな
る。より具体的には、低アルカリガラスからなる透明基
板8とカバー部材29との屈折率nb=1.53、シリコン
オイルからなる防湿剤30の屈折率ns=1.54、端面発
光型EL素子2の活性層3の屈折率n1=2.4とすると、
端面発光型EL素子2の散乱角度θ1≦±8°ならば、上
述のような境界面での全反射が発生することを本出願人
が光学シミュレーションで確認した。In the line head 17, the transparent substrate 8 and the cover member 29, both made of low alkali glass, are used.
And the moisture-proofing agent 30 made of silicone oil
Satisfying the relationship of ns> nb, the total reflection at the interface between these members is increased, the scattering of the light emitted from the edge emitting EL element 2 is reduced, and the emission intensity is reduced. To improve it. That is, similarly to the line head 1 described above as a conventional example, the line head 17 emits light having a large scattering angle from the edge emitting EL element 2 to the moisture proofing agent 30 and the cover member 29.
Are emitted to the top region which sequentially passes through the upper cover 25 and the front cover 27 of the above, and the low region which sequentially passes through the desiccant 30, the transparent substrate 8, the desiccant 30, and the front cover 27 of the cover member 29. However, when the refractive indices of the transparent substrate 8, the cover member 29, and the desiccant 30 are specified as described above, the light emitted from the edge-emitting EL element 2 having a small scattering angle is not covered by the upper cover of the desiccant 30 and the cover member 29. At the interface with 25,
Since the light is totally reflected at the interface between the moisture proofing agent 30 and the transparent substrate 8 or the like, as shown in FIG. 1, the light is emitted to a middle area or the like and enters the rod lens array 13. More specifically, the refractive index nb of the transparent substrate 8 made of low alkali glass and the cover member 29 is 1.53, the refractive index ns of the moisture barrier 30 made of silicon oil is 1.54, and the active layer 3 of the edge emitting EL element 2 is formed. If the refractive index of n 1 = 2.4,
The present applicant has confirmed by optical simulation that the above-described total reflection occurs at the boundary surface if the scattering angle θ 1 ≦ ± 8 ° of the edge emitting EL element 2.
【0020】このようにすることで、このラインヘッド
17は、端面発光型EL素子2の出射光の散乱を低減し
て感光ドラム19等に至る光量を向上させることができ
るので、駆動電力を増加することなく出射光の発光強度
を上昇させてラインプリンタ18の印刷品質の向上に寄
与することができ、また、発光強度を同一にするならば
消費電力を低減できるのでラインプリンタ18の省電力
化にも寄与することができる。By doing so, the line head 17 can reduce the scattering of the light emitted from the edge emitting EL element 2 and improve the amount of light reaching the photosensitive drum 19 and the like, so that the driving power is increased. It is possible to increase the emission intensity of the emitted light without performing the above-mentioned steps, thereby contributing to the improvement of the print quality of the line printer 18. If the emission intensity is the same, the power consumption can be reduced. Can also contribute.
【0021】なお、このラインヘッド17でも、端面発
光型EL素子2の散乱角度が過大な出射光はトップ領域
とロー領域とに出射されるが、従来例で図13及び図1
4に基づいて説明したように、この場合のトップ領域と
ロー領域との出射光の傾斜角θ4,θ6を、 θ4=θ6=sin~1[nb×sin{cos~1(1/nb√(ns2−n1 2
×sin2θ1))}] として算定すると、端面発光型EL素子2の散乱角度θ
1=±10°ならばθ4=θ6≒12である。つまり、このラ
インヘッド17では、トップ領域とロー領域との出射光
の傾斜角も極めて小さいので、これらの出射光もロッド
レンズアレイ13に入射させるようにして発光強度を向
上させることが可能である。In this line head 17 as well, outgoing light having an excessively large scattering angle of the edge emitting EL element 2 is emitted to the top region and the low region.
As described on the basis of 4, the inclination angle theta 4 of the emitted light between the top region and the low region in this case, the θ 6, θ 4 = θ 6 = sin ~ 1 [nb × sin {cos ~ 1 (1 / Nb√ (ns 2 −n 1 2
× sin 2 θ 1 ))}], the scattering angle θ of the edge-emitting EL element 2
If 1 = ± 10 °, then θ 4 = θ 6 ≒ 12. In other words, in the line head 17, since the inclination angles of the light emitted from the top region and the low region are extremely small, it is possible to improve the light emission intensity by making these light incident on the rod lens array 13. .
【0022】なお、本実施例のラインヘッド17では、
上述のように端面発光型EL素子2の出射光が透過する
透明基板8をカバー部材29の一部と想定して屈折率を
nbに共通化したが、例えば、このような透明基板8と
カバー部材29との材料が異なる場合は、前述したよう
に防湿剤30の屈折率nsとカバー部材29の屈折率nb
と透明基板8の屈折率ngとが、 ns>nb ns>ng の関係を共に満足するように材料を選定することにな
る。また、このような防湿剤30に対する各種部材の屈
折率の関係は、カバー部材29の上部カバー25や前部
カバー27の材料が異なる場合にも同様に適用される。In the line head 17 of this embodiment,
As described above, the transparent substrate 8 through which the light emitted from the edge emitting EL element 2 is transmitted is assumed to be a part of the cover member 29, and the refractive index is shared by nb. When the material of the member 29 is different from that of the member 29, as described above, the refractive index ns of the desiccant 30 and the refractive index nb of the cover member 29 are used.
The material is selected so that the refractive index ng of the transparent substrate 8 satisfies the relationship of ns> nb ns> ng. The relationship between the refractive indices of the various members with respect to the moisture proofing agent 30 is similarly applied to the case where the materials of the upper cover 25 and the front cover 27 of the cover member 29 are different.
【0023】さらに、本実施例のラインヘッド17で
は、構造的に端面発光型EL素子2の前縁部よりも前方
に突出した透明基板8の前縁部を出射光が透過するの
で、この透明基板8の屈折率を考慮した説明を行なった
が、本発明は上記構造に限定されるものではなく、例え
ば、端面発光型EL素子2の発光端面と透明基板8の前
縁部とが同一面上に位置することで、端面発光型EL素
子2の出射光が透明基板8内を透過しないラインヘッド
(図示せず)なども実施可能である。Further, in the line head 17 of the present embodiment, the emitted light is transmitted through the front edge of the transparent substrate 8 which is structurally protruded forward from the front edge of the edge emitting type EL element 2, so that this transparent Although the description has been made in consideration of the refractive index of the substrate 8, the present invention is not limited to the above structure. For example, the light emitting end face of the edge emitting EL element 2 and the front edge of the transparent substrate 8 are flush with each other. A line head that is positioned above so that light emitted from the edge emitting EL element 2 does not pass through the transparent substrate 8
(Not shown) can also be implemented.
【0024】また、本実施例のラインヘッド17を実施
する場合は、カバー部材29の注入口32に防湿剤30
を流入させると共に排気口33から空気を真空引きし、
カバー部材29の内部空間に防湿剤30を充填してから
封止板34を注入口32と排気口33とに接着する。こ
のようにすることで、このラインヘッド17では、カバ
ー部材29の微細な内部空間に防湿剤30を簡易かつ迅
速に注入することができる。さらに、このラインヘッド
17では、上部カバー25の下面に凹溝24を形成する
ことで、端面発光型EL素子2が連続して形状が複雑な
部分にも防湿剤30を良好に充填できるようになってい
る。When the line head 17 of this embodiment is implemented, the moisture proofing agent 30 is inserted into the inlet 32 of the cover member 29.
And the air is evacuated from the exhaust port 33,
After filling the interior space of the cover member 29 with the desiccant 30, the sealing plate 34 is bonded to the inlet 32 and the outlet 33. By doing so, in the line head 17, the moisture proofing agent 30 can be easily and quickly injected into the minute internal space of the cover member 29. Further, in the line head 17, by forming the concave groove 24 on the lower surface of the upper cover 25, the end surface emitting EL element 2 can be continuously filled with the moisture proof agent 30 even in a portion having a complicated shape. Has become.
【0025】ここで、上述のような構造のラインヘッド
17では、端面発光型EL素子2に接続されて透明基板
8の上面後縁部に形成された各電極9,10上にボンデ
ィング接続やチップ部品の実装を行なうことになるの
で、透明基板8の下面側に基準面が位置することが望ま
しい。そして、このラインヘッド17では、封止板34
はカバー部材29の上面に取付けられて底面は平坦であ
るので、これを基準面としてラインヘッド17の位置決
めや取付けを良好に行なうことができる。Here, in the line head 17 having the above-described structure, the bonding connection or the chip is formed on the electrodes 9 and 10 formed on the rear edge of the upper surface of the transparent substrate 8 by being connected to the edge emitting EL element 2. Since components are to be mounted, it is desirable that the reference surface be located on the lower surface side of the transparent substrate 8. In the line head 17, the sealing plate 34
Is mounted on the upper surface of the cover member 29 and the bottom surface is flat, so that the positioning and mounting of the line head 17 can be favorably performed using this as a reference surface.
【0026】[0026]
【発明の効果】本発明は上述のように、活性層を包囲す
る誘電体層の外面上に相対向する電極層が位置する端面
発光型EL素子を基板上にアレイ状に連設し、この基板
上に位置する前記端面発光型EL素子の発光端面を包囲
する形状で少なくとも前記発光端面と対向する位置が透
明なカバー部材を前記基板に固定し、前記カバー部材の
内部空間に防湿剤を封入して前記端面発光型EL素子の
発光端面を密閉したラインヘッドにおいて、前記防湿剤
の屈折率nsと前記カバー部材の屈折率nbとが、 ns>nb の関係を満足することにより、端面発光型EL素子の散
乱角度が小さい出射光を防湿剤とカバー部材との境界面
で全反射させることができるので、端面発光型EL素子
の出射光の散乱を低減して有効に利用可能な光量を増加
させることができ、発光強度が高く消費電力の低減が可
能なラインヘッドを得ることができる等の効果を有する
ものである。According to the present invention, as described above, edge emitting EL elements in which opposing electrode layers are located on the outer surface of a dielectric layer surrounding an active layer are continuously provided in an array on a substrate. A cover member, which surrounds the light emitting end face of the edge emitting EL element located on the substrate and is transparent at least at a position facing the light emitting end face, is fixed to the substrate, and a moisture-proofing agent is sealed in the internal space of the cover member. Then, in the line head in which the light emitting end face of the edge emitting type EL element is sealed, the refractive index ns of the moisture proofing agent and the refractive index nb of the cover member satisfy the relationship of ns> nb. Since the emitted light having a small scattering angle of the EL element can be totally reflected at the boundary surface between the desiccant and the cover member, the scattering of the emitted light from the edge emitting EL element is reduced, and the amount of light that can be effectively used is increased. Can be , Those having the effect of such may be the emission intensity to obtain a line head capable of reducing the high power consumption.
【図1】本発明の実施例を示す縦断側面図である。FIG. 1 is a vertical sectional side view showing an embodiment of the present invention.
【図2】斜視図である。FIG. 2 is a perspective view.
【図3】分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view.
【図4】拡大した要部を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing an enlarged main part.
【図5】縦断正面図である。FIG. 5 is a vertical sectional front view.
【図6】ラインプリンタを示す縦断側面図である。FIG. 6 is a vertical sectional side view showing the line printer.
【図7】従来例を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing a conventional example.
【図8】拡大した要部を示す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing an enlarged main part.
【図9】回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram.
【図10】具体的構造を示す縦断側面図である。FIG. 10 is a vertical sectional side view showing a specific structure.
【図11】斜視図である。FIG. 11 is a perspective view.
【図12】ラインプリンタの要部を示す縦断側面図であ
る。FIG. 12 is a vertical sectional side view showing a main part of the line printer.
【図13】本出願人が試作したラインヘッドの光学特性
を示す特性図である。FIG. 13 is a characteristic diagram showing optical characteristics of a line head prototyped by the present applicant.
【図14】各種光路での光学特性を示す特性図である。FIG. 14 is a characteristic diagram showing optical characteristics in various optical paths.
【図15】出射光の散乱状態を示す縦断側面図である。FIG. 15 is a vertical sectional side view showing a scattering state of emitted light.
2 端面発光型EL素子 3 活性層 4,5 誘電体層 6,7 電極層 8 基板 8,29 カバー部材 17 ラインヘッド 30 防湿剤 2 Edge emitting EL element 3 Active layer 4, 5 Dielectric layer 6, 7 Electrode layer 8 Substrate 8, 29 Cover member 17 Line head 30 Moisture proof
Claims (1)
対向する電極層が位置する端面発光型EL素子を基板上
にアレイ状に連設し、この基板上に位置する前記端面発
光型EL素子の発光端面を包囲する形状で少なくとも前
記発光端面と対向する位置が透明なカバー部材を前記基
板に固定し、前記カバー部材の内部空間に防湿剤を封入
して前記端面発光型EL素子の発光端面を密閉したライ
ンヘッドにおいて、前記防湿剤の屈折率nsと前記カバ
ー部材の屈折率nbとが、 ns>nb の関係を満足することを特徴とするラインヘッド。1. An edge emitting type EL device in which opposing electrode layers are located on an outer surface of a dielectric layer surrounding an active layer, and are arranged in an array on a substrate, and the edge emitting EL devices located on the substrate are arranged. At least a position facing the light-emitting end face and surrounding the light-emitting end face of the type EL element is fixed to the substrate, and a moisture-proofing agent is sealed in an inner space of the cover member. 3. The line head according to claim 1, wherein the refractive index ns of the desiccant and the refractive index nb of the cover member satisfy a relationship of ns> nb.
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