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Description
【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】
【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】
【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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE
[0002]
[Prior art]
In general, an electrophotographic image forming apparatus (electrophotographic apparatus) such as a copying machine, a printer, or a facsimile has an exposure apparatus such as an LSU (laser beam scanner unit), a photosensitive drum, and a developing apparatus. Here, the exposure apparatus forms an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum by irradiating the rotating photosensitive drum with laser light. The developing device develops (visualizes) the electrostatic latent image by supplying toner to the photosensitive drum. Further, the surface of the photosensitive drum is uniformly charged to a predetermined potential by a charging member such as a charging roller.
[0003]
In the image forming apparatus, first, the surface of the photosensitive drum uniformly charged to a predetermined potential is exposed by laser light from the exposure apparatus. As a result, an electrostatic latent image corresponding to image data (image signal) input from the outside is formed on the surface of the photosensitive drum. Then, toner is adhered to the electrostatic latent image on the photosensitive drum by the developing roller in the developing device, and the electrostatic latent image is developed to form a toner image (visible image).
[0004]
Thus, the exposure apparatus needs to irradiate the photosensitive drum with light in order to form an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum. For this reason, an optical print head equipped with a light emitting element is required. Provided.
[0005]
The optical print head includes a light emitting element provided with a laser diode provided on the LSU as described above and scanning the photosensitive drum one line at a time through the polygon mirror, or in the line direction to the photosensitive drum. And the like having an LED array that collectively performs the exposure. Recently, as such a light-emitting element, an electroluminescence (hereinafter referred to as EL) element has attracted attention. Optical print heads that utilize the edge emission of EL elements have already been commercialized. The LED array and the EL element have a plurality of light emitting portions, and the photosensitive drum is exposed at a predetermined resolution by irradiating light to different areas of the photosensitive drum for each light emitting portion.
[0006]
In addition to the light emitting element for exposure in the image forming apparatus, the EL element is also used as a light emitting element such as a backlight in a display element of an OA device such as a word processor or a personal computer. An EL element using an organic EL layer that can be made simple has attracted attention. The organic EL display element, which is a display element using the organic EL layer, is a very promising technology as a flat panel display, but at the same time has problems such as a short lifetime.
[0007]
Therefore, as an organic EL display element for extending the life, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-233285 describes a planar light emitting element using comb electrodes. In this flat light emitting device, a pair of electrodes is formed on a substrate with an organic EL layer interposed therebetween. One of the electrodes is a comb electrode and is an independent electrode arranged so as not to overlap each other. The other electrode is a full surface electrode.
[0008]
In the planar light emitting element, light generated in the organic EL layer is extracted from a plane parallel to the substrate (becomes surface emitting). In addition, by having a comb electrode, that is, a plurality of independent electrodes, the electrode can be switched every time the organic EL cannot be used. That is, the lifetime of the planar light emitting element can be extended as a whole by sequentially scanning the plurality of independent electrodes. Further, when the electrodes are switched, a surface that does not emit light is generated, and the light emission location fluctuates. In order to cope with this, light is scattered using a scattering plate.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in a conventional optical print head equipped with a light emitting element such as an LED array or an EL element for exposing the object to be exposed at a predetermined resolution by irradiating light to different areas of the object to be exposed for each light emission location However, the exposure resolution is limited by the number of light emitting portions built into the light emitting element, and there is a problem that a higher resolution cannot be easily obtained. In particular, with respect to EL elements, a technique for maintaining uniform light emission over the entire surface in accordance with a long life in a surface-emitting structure as disclosed in the above publication is disclosed, but many can be driven independently. It was not possible to obtain a high light emission resolution by providing a light emitting portion.
[0010]
The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object thereof is to expose an object to be exposed at a predetermined resolution by irradiating light to different areas of the object to be exposed at each light emission location. It is an object of the present invention to provide an optical print head that can easily obtain a high exposure resolution exceeding the exposure resolution that is limited by the number of light emitting portions of the light emitting element, while including the light emitting element.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, an optical print head according to the present invention includes a light emitting element, and an object to be exposed is different for each light emitting portion using light emitted from each predetermined light emitting portion of the light emitting element. In the optical print head that exposes the object to be exposed at a predetermined resolution by irradiating the region with light, each waveguide provided corresponding to each of the light emission locations and receiving light from the light emission locations is provided. Each branch in which one optical input waveguide and each of a plurality of optical output waveguides are connected by an optical switch provided for each of the optical output waveguides that can switch between light transmission and light blocking. A plurality of branch paths are formed by branching at a point, and light emitted from each of the light emission locations is selectively guided through the plurality of branch paths to irradiate the object to be exposed. By the above exposure The exposure resolution of the above is characterized in that it comprises a light branching means to the predetermined resolution.
[0012]
According to the above invention, the light splitting means selectively guides the light emitted from each light emitting portion of the light emitting element through the branch path and irradiates the object to be exposed. Exposure is performed with the exposure resolution set to a predetermined resolution. In the optical branching means, one optical input waveguide and each of a plurality of optical output waveguides are connected by optical switches provided for each optical output waveguide and capable of switching between light transmission and light blocking. ing. In the exposure and non-exposure at each exposure target point in the region of the object to be exposed corresponding to each light emission location, light is input from the light emission location to the waveguide provided corresponding to each light emission location. Determined by selectively guiding light through the branch path by transmitting or blocking light from one optical input waveguide to each of a plurality of optical output waveguides at each branch point by an optical switch. To do. Accordingly, an exposure image on the object to be exposed can be formed with more exposure target points than the number of light emitting portions of the light emitting element, and thus the exposure resolution that is limited by the number of light emitting portions of the light emitting element is high. The exposure resolution can be easily obtained.
[0013]
In addition, it is possible to reduce the number of drive circuits for each light emission portion of the light emitting element as compared with the case of providing the exposure resolution. Furthermore, since the area of each light emitting portion of the light emitting element can be increased as compared with the case where the number of light emitting portions is provided by the exposure resolution, sufficient light energy emitted from each light emitting portion is ensured. be able to. Furthermore, if a waveguide is provided at the end of the light branching means and the object to be exposed is irradiated with the light obtained by the light branching means, the directivity of the irradiated light to the object to be exposed is improved. .
[0014]
Furthermore, in order to solve the above problems, the optical print head of the present invention is configured such that, in the optical branching means, the optical input waveguide is connected to the two optical output waveguides by the optical switch at each branch point. It is characterized by having.
[0015]
According to the above invention, since one optical input waveguide is connected to two optical output waveguides by two optical switches at each branch point, there are few cases of branching and control is easy. . In particular, when light is transmitted through one of the two optical switches at each branching point and light is blocked at the other, the light transmission and light blocking of the two optical switches can be controlled with two values, and the control is very To be easier. Further, if n stages of branches are arranged in a column so that each light output waveguide becomes a light input waveguide at the next branch point, light to the object to be exposed can be emitted to one light emitting portion of the light emitting element. 2 irradiated points n Can be obtained.
[0016]
Furthermore, in the optical print head of the present invention, in order to solve the above problems, the optical branching means transmits the light with one of the optical switches at each branch point, and the optical switch with the other optical switch. When blocking, the light input from the optical input waveguide that is incident on the interface between the optical input waveguide and the optical switch that performs the optical blocking is totally reflected to transmit the light. It is made to enter in the said optical switch to perform.
[0017]
According to the above invention, at each branch point, when one of the optical switches transmits light and the other optical switch blocks light, the optical input waveguide and the optical switch that blocks light are Most of the light from the optical input waveguide incident on the boundary surface is totally reflected, is incident in the optical switch that transmits light, and directly enters the optical switch that transmits light from the optical input waveguide. Add to light. Accordingly, a clear difference in light quantity can be obtained between light transmission and light blocking, so that the contrast between exposure to the object to be exposed and non-exposure is increased, and a good exposure image can be obtained.
[0018]
Furthermore, in order to solve the above-described problems, the optical printhead according to the present invention is configured so that the optical switch is configured to change the optical input waveguide from the optical input waveguide to each of the plurality of optical output waveguides by a change in state caused by applied heat. The light transmission and the light blocking are controlled.
[0019]
According to the above invention, since the optical switch controls light transmission and light blocking from the light input waveguide to each of the plurality of light output waveguides by a change in state due to applied heat, vibration of the device, Exposure image deterioration and noise can be prevented, and light transmission and light blocking can be switched at high speed. In addition, the optical switch can be manufactured by the same lithography technique as that of the thermal head, and a long optical path length is unnecessary, so that miniaturization is easy and high exposure resolution can be realized.
[0020]
Furthermore, in order to solve the above-described problems, the optical print head according to the present invention is configured so that the optical switch is made of a material for switching between a liquid state and a gas state, each of the optical input waveguide and the plurality of optical output waveguides. The light transmission and the light blocking of the connection part are controlled by a change in refractive index between the liquid state and the gas state.
[0021]
According to the above invention, the refractive index change between the liquid state and the gas state is large, and the optical switch can clearly switch between light transmission and light blocking by this refractive index change. The contrast between exposure and non-exposure is increased, and a good exposure image can be obtained. In addition, optical switching with particularly excellent responsiveness can be performed.
[0022]
Furthermore, in order to solve the above problems, the optical print head of the present invention is characterized in that the light emitting element is an electroluminescence element.
[0023]
According to the above invention, since the light-emitting element is an electroluminescence element, a structure that also serves as a waveguide of light input to the light branching means by the drive electrode of the light-emitting element can be realized, and the entire configuration can be simplified. it can.
[0024]
Furthermore, in order to solve the above-described problems, the optical print head according to the present invention includes the electroluminescence element, wherein each of the light emission portions is provided, and an end surface perpendicular to the laminated surface of each layer of the electroluminescence element, and the light emission. A light emitting region provided along the waveguide direction so that light emitted from each of a plurality of light emitting locations is guided in a waveguide direction substantially perpendicular to the end face to the light emitting location corresponding to each location. And a drive electrode provided to drive the light emission at the light emission location in the light emission region and to change the light emission location for each selected unit when driven selectively.
[0025]
According to the above invention, each light emitting region provided in the electroluminescent element corresponding to each light emission location is driven to emit light by the drive electrode, and the emitted light at each light emitting location of the light emitting region is emitted from the electroluminescent device. The light is guided in a direction substantially perpendicular to the end face at each of the light emission locations provided on the end face perpendicular to the laminated surface of each layer. Here, the drive electrode is selectively driven, and the light emission location of the light emission region changes for each selected unit. Therefore, if the drive electrodes to be selected are sequentially switched according to the use period of the electroluminescent element, the light emission locations in the light emitting region are also sequentially switched, so that the light emission locations that emit light corresponding to a certain drive electrode have a lifetime. However, different light emission locations can be used continuously, and the lifetime of the entire light emitting element can be extended.
[0026]
In addition, by selecting a combination of drive electrodes for each selection unit, different light emission locations can be simultaneously emitted in each light emission region, so that the intensity of light emitted from the light emission location can be changed, and exposure is performed. The exposure amount to the body can be switched stepwise. Furthermore, since the light emitting region is provided along the waveguide direction substantially perpendicular to the end surface, the light emitting region can be arbitrarily enlarged on the opposite side of the end surface along the waveguide direction with respect to the same light emission location, The intensity of light emitted from the light emission location can be increased without being limited by the size of the light emission location.
[0027]
Furthermore, in order to solve the above-described problems, the optical print head of the present invention is characterized in that the light emission intensity of the light emission portion changes in the light emission region for each selected unit of the drive electrode.
[0028]
According to the invention described above, in the light emitting region, the light emission intensity at the light emission location changes for each selected unit of the drive electrode, that is, the intensity of light emitted from the light emission location changes. For this purpose, for example, the area of the drive electrode that determines the size of the light emitting portion is changed for each selected unit. Since the intensity of light emitted from the light emission location is weighted, the number of light emission locations that emit light for each selected unit of the drive electrode in the light emission region is reduced by combining a plurality of drive electrodes to be selected. However, it is possible to switch the exposure amount to the object to be exposed in a fine stepwise manner.
[0029]
Furthermore, in order to solve the above-mentioned problems, the optical print head of the present invention is characterized in that the light emission intensity increases as the light emitting portion emitting light for each selected unit of the drive electrode is closer to the end face in the light emitting region. .
[0030]
According to the above invention, in the light emitting region, the light emission intensity is increased as the light emitting portion emitting light for each selected unit when the drive electrode is selectively driven is closer to the end face. Since light from a light emitting location far from the light emitting location is attenuated and guided to the light emitting location, the above configuration allows the light emitting location to reflect the difference in light emission intensity of each light emitting location. The intensity of emitted light can be weighted, and the weighting can be easily controlled.
[0031]
Furthermore, the optical print head of the present invention is characterized in that the electroluminescence element and the light branching means are formed on the same substrate in order to solve the above-mentioned problems.
[0032]
According to the above invention, since the electroluminescence element and the light branching unit are formed on the same substrate, the structure becomes simple, so that high assembling accuracy of each part can be ensured. It is possible to easily obtain a large optical print head having a large exposure area.
[0033]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment embodying the optical print head of the present invention will be described as follows with reference to FIGS.
[0034]
FIG. 1 shows a configuration of an
[0035]
The EL element (light emitting element) 1 includes line-
[0036]
By providing the
[0037]
Further, each of the drive circuits 6 is connected to one of the
[0038]
Next, the
[0039]
The
[0040]
The configuration of the
[0041]
Hereinafter, light emission in the
[0042]
First, the principle of light emission in the
[0043]
When a DC voltage is applied to the
[0044]
The material of the light emitting layer (here, electron transport /
[0045]
Next, emission of light from the
[0046]
Usually, as shown in FIG. 4, when the low
[0047]
Here, the refractive index of the member (material) constituting the
[0048]
[Table 1]
[0049]
As shown in Table 1 above, the refractive index of the
[0050]
Therefore, the emitted light from the electron transport /
[0051]
Thus, while repeating total reflection at the boundary surface between the
[0052]
Further, the emitted light guided through the
[0053]
FIG. 5A shows the relationship between the applied voltage and the luminance with respect to a light emitting portion of the
[0054]
As described above, the
[0055]
Next, the optical branching
[0056]
FIG. 6 shows the configuration of the optical branching
[0057]
The
[0058]
In this way, one
[0059]
In the
[0060]
As the
[0061]
Next, a cross-sectional view taken along a line BB, a cross-sectional view taken along a line C-C, and a cross-sectional view taken along a line D-D for one branching
[0062]
FIG. 8A is a cross-sectional view of the
[0063]
As described above, the
[0064]
Here, Table 2 shows the relationship between the refractive indexes n1 and n2 defined in FIG. 4 and the critical angle θ1 or θ2 for each boundary where light enters. In the table, n3 represents the refractive index of a substance that transmits light at a critical angle θ2 or less from a substance having a refractive index n2.
[0065]
[Table 2]
[0066]
Note that the principle of refractive index guiding is the same as that described in the explanation of the
[0067]
By using the
[0068]
Exposure and non-exposure at each exposure target point in the region of the object 9 corresponding to each light emission location are performed by transmitting light from the light input waveguide to the light output waveguide at each branch point by an optical switch. Alternatively, it is determined by blocking light and selectively guiding light through a branch path. Therefore, the exposure image on the object to be exposed 9 can be formed with more exposure target points than the number of light emitting portions of the
[0069]
In addition, it is possible to reduce the number of drive circuits for each light emission location of the
[0070]
Further, in the optical branching
[0071]
The optical switch provided in the optical branching
[0072]
In the optical switch, a material that switches between a liquid state and a gas state, such as benzene, is provided at a connection portion between the light input waveguide and the plurality of light output waveguides. The refractive index change between the liquid state and the gas state is large, and the optical switch can clearly switch between light transmission and light blocking by this refractive index change. The contrast of the image becomes large, and a good exposure image can be obtained. In addition, optical switching with particularly excellent responsiveness can be performed.
[0073]
In addition, since the
[0074]
Further, each light emitting region provided in the
[0075]
In addition, by selecting a combination of drive electrodes for each selection unit, different light emission locations can be simultaneously emitted in each light emission region, so that the intensity of light emitted from the light emission location can be changed, and exposure is performed. The exposure amount to the body 9 can be switched stepwise. Furthermore, since the light emitting region is provided along the waveguide direction substantially perpendicular to the
[0076]
In addition, since the
[0077]
Here, an example of the manufacturing process of the
[0078]
First, a
[0079]
Subsequently, an ITO film is formed to a thickness of 2000 nm so as to cover the entire surface of the
[0080]
Here, FIG. 9E is a cross-sectional view taken along the line E-E in FIG. That is, it is a cross-sectional view along a
[0081]
In this way, the
[0082]
Further, in the
[0083]
By adopting such a configuration, in each light emitting region, the light emission intensity of the light emitting portion is selected for each selected unit that combines the
[0084]
Further, as shown in FIG. 10, the
[0085]
In general, the longer the distance from the position where light is emitted to the position where it is emitted, the greater the amount of light attenuation. Therefore, for example, when the electrode of the light emitting portion that emits light is arranged at a position far from the light emitting portion, the amount of light attenuation increases. For this reason, in order to obtain a desired amount of light at the light emission location, it is necessary to manufacture the electrode larger than the electrode necessary for obtaining the light amount at the light emission location.
[0086]
However, as the distance from the
[0087]
That is, a
[0088]
【The invention's effect】
As described above, the optical print head according to the present invention is provided corresponding to each of the light emission locations, and each of the waveguides to which light is input from the light emission location includes one optical input waveguide and a plurality of waveguides. Each of the light output waveguides is branched at each branch point connected by an optical switch that can switch between light transmission and light blocking provided for each of the light output waveguides, thereby allowing a plurality of branches. A path is formed, and light emitted from each of the light emission locations is selectively guided through the plurality of branch paths and irradiated to the object to be exposed, whereby exposure on the object to be exposed is performed. The optical branching means is provided with the resolution set to the predetermined resolution.
[0089]
Therefore, since an exposure image on the object to be exposed can be formed with more exposure target points than the number of light emitting portions of the light emitting element, the exposure resolution limited by the number of light emitting portions of the light emitting element is exceeded. There is an effect that a high exposure resolution can be easily obtained.
[0090]
In addition, there is an effect that it is possible to reduce the number of drive circuits for each light emission location of the light emitting element as compared with the case of providing the exposure resolution. Furthermore, since the area of each light emitting portion of the light emitting element can be increased as compared with the case where the number of light emitting portions is provided by the exposure resolution, sufficient light energy emitted from each light emitting portion is ensured. There is an effect that can be. Furthermore, if a waveguide is provided at the end of the light branching means and the object to be exposed is irradiated with the light obtained by the light branching means, the directivity of the irradiated light to the object to be exposed is improved. There is an effect.
[0091]
Further, as described above, the optical print head of the present invention has a configuration in which the optical input waveguide is connected to the two optical output waveguides by the optical switch at each branch point in the optical branching unit. It is.
[0092]
Therefore, there is an effect that control is easy because there are few cases of branching. In particular, when light is transmitted through one of the two optical switches at each branching point and light is blocked at the other, the light transmission and light blocking of the two optical switches can be controlled with two values, and the control is very There is an effect that it becomes easy. Further, if n stages of branches are arranged in a column so that each light output waveguide becomes a light input waveguide at the next branch point, light to the object to be exposed can be emitted to one light emitting portion of the light emitting element. 2 irradiated points n There is an effect that it can be obtained individually.
[0093]
Furthermore, in the optical print head of the present invention, as described above, the light branching means performs the light transmission with one of the optical switches at each branch point, and performs the light blocking with the other optical switch. In this case, the light that transmits the light by totally reflecting most of the light from the light input waveguide that is incident on the boundary surface between the light input waveguide and the optical switch that cuts off the light. It is the structure which injects in a switch.
[0094]
Therefore, a clear difference in light quantity can be obtained between light transmission and light blocking, so that the contrast between exposure to the object to be exposed and non-exposure is increased, and an excellent exposure image can be obtained.
[0095]
Furthermore, as described above, in the optical print head of the present invention, the optical switch is configured to transmit the light from the optical input waveguide to each of the plurality of optical output waveguides and to change the state due to applied heat. The light blocking is controlled.
[0096]
Therefore, vibration of the apparatus, exposure image deterioration, and noise can be prevented, and light transmission and light blocking can be switched at high speed. In addition, since an optical switch can be manufactured by the same lithography technique as that of the thermal head and a long optical path length is not required, miniaturization is easy and high exposure resolution can be realized.
[0097]
Furthermore, in the optical print head of the present invention, as described above, in the optical switch, the material for switching between the liquid state and the gas state is a connection between the optical input waveguide and each of the plurality of optical output waveguides. The light transmission and the light blocking of the connection part are controlled by a change in refractive index between the liquid state and the gas state.
[0098]
Therefore, a large change in the refractive index between the liquid state and the gas state can clearly switch between light transmission and light blocking, so that the contrast between exposure to the exposed object and non-exposure is increased, which is good The effect that a sufficient exposure image can be obtained is produced. In addition, there is an effect that optical switching with excellent responsiveness can be performed.
[0099]
Furthermore, the optical print head of the present invention has a configuration in which the light-emitting element is an electroluminescence element as described above.
[0100]
Therefore, a structure that also serves as a waveguide for the light that is input to the light branching means by the drive electrode of the light emitting element or the like is possible, and the entire configuration can be simplified.
[0101]
Furthermore, in the optical print head of the present invention, as described above, each of the electroluminescence elements is provided with each of the light emission locations, and an end surface perpendicular to the laminated surface of each layer of the electroluminescence elements, and for each of the light emission locations. Correspondingly, a light emitting region provided along the waveguide direction so that the emitted light at each of the plurality of light emitting locations is guided to the light emitting location in a waveguide direction substantially perpendicular to the end face; and The light emitting area is configured to include a drive electrode that drives the light emission of the light emission area and that is selectively driven to change the light emission area for each selected unit.
[0102]
Therefore, if the drive electrodes to be selected are sequentially switched according to the use period of the electroluminescence element, the light emission locations in the light emitting region are also sequentially switched, so that the light emission locations that emit light corresponding to a certain drive electrode have a lifetime. Even if it becomes, it can use a different light emission location continuously, and there exists an effect that the lifetime as the whole light emitting element can be extended.
[0103]
In addition, by selecting a combination of drive electrodes for each selection unit, different light emission locations can be simultaneously emitted in each light emission region, so that the intensity of light emitted from the light emission location can be changed, and exposure is performed. There is an effect that the exposure amount to the body can be switched stepwise. Furthermore, since the light emitting region is provided along the waveguide direction substantially perpendicular to the end surface, the light emitting region can be arbitrarily enlarged on the opposite side of the end surface along the waveguide direction with respect to the same light emission location, There is an effect that the intensity of light emitted from the light emission location can be increased without being limited by the size of the light emission location.
[0104]
Furthermore, the optical print head of the present invention, as described above, in the light emitting region,
In this configuration, the light emission intensity of the light emission portion changes for each selection unit of the drive electrode.
[0105]
Therefore, since the intensity of the light emitted from the light emission location is weighted, the combination of the drive electrodes to be selected in combination allows a light emission location that emits light for each selected unit of the drive electrode in the light emission region. Even if the number is small, there is an effect that the exposure amount to the object to be exposed can be finely switched in a stepwise manner.
[0106]
Further, as described above, the optical print head of the present invention has a configuration in which the light emission intensity increases as the light emission portion that emits light for each selected unit of the drive electrode is closer to the end face in the light emission region.
[0107]
Therefore, weighting of the intensity of light emitted from the light emitting portion can be performed while favorably reflecting the difference in light emission intensity at each light emitting portion, and the effect of facilitating control of weighting is achieved.
[0108]
Furthermore, the optical print head of the present invention has a configuration in which the electroluminescence element and the light branching unit are formed on the same substrate as described above.
[0109]
Therefore, since the structure is simple, it is possible to ensure high assembly accuracy of each part, and in particular, it is possible to easily obtain a large optical print head that increases the exposure area of the object to be exposed. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an optical print head according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along line AA in the EL element of the optical print head of FIG. 1. FIG.
3 is a cross-sectional view illustrating light emission in an EL element of the optical print head of FIG. 1. FIG.
4 is an explanatory diagram for explaining the waveguide of emitted light in the EL element of the optical print head of FIG. 1. FIG.
5A and 5B are graphs showing characteristics of EL elements of the optical print head of FIG.
6 is a plan view showing a configuration of an optical branching portion of the optical print head of FIG. 1. FIG.
7A and 7B are plan views for explaining the operation of the optical switch in the optical branching section of FIG. 6;
8A is a cross-sectional view taken along the line B-B in the light branching portion of FIG. 6, FIG. 8B is a cross-sectional view taken along the line C-C in the light branching portion of FIG. 6, and FIG. It is DD sectional view taken on the line in the optical branching part.
9A to 9D are cross-sectional views for explaining a manufacturing process of the EL element of the optical print head of FIG. 1, and FIG. 9E is a cross-sectional view taken along line EE in FIG.
10 is a plan view showing another configuration of the EL element of the optical print head of FIG. 1; FIG.
[Explanation of symbols]
1 EL element (light emitting element, electroluminescence element)
1 'EL element (light emitting element, electroluminescence element)
1a End face
1a 'end face
8 Optical branching unit (optical branching means)
9 Object to be exposed
10 Substrate
81 Waveguide for optical input (waveguide)
82 Optical switch
83 Optical switch
85 Optical output waveguide
86 Optical output waveguide
101 Optical print head
Claims (8)
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。A light emitting element is provided, and light emitted from each predetermined light emitting portion of the light emitting element is irradiated to a different region of the object to be exposed at each light emitting portion at a predetermined resolution. In the optical print head that performs exposure,
Each of the waveguides provided corresponding to each of the light emitting locations and receiving light from the light emitting locations is composed of one light input waveguide and each of a plurality of light output waveguides. A plurality of branch paths are formed by branching at each branch point connected by an optical switch capable of switching between light transmission and light blocking provided for each waveguide. A light branching unit that selectively guides the emitted light through the plurality of branch paths and irradiates the object to be exposed with the exposure resolution on the object to be exposed; together we are,
In the optical branching means, the optical input waveguide is connected to the two optical output waveguides by the optical switch at each branch point,
The optical branching means performs the light transmission with one of the optical switches at each branch point, and blocks the light input waveguide and the light when performing the light blocking with the other optical switch. An optical print head, wherein light from the optical input waveguide incident on a boundary surface with the optical switch to be reflected is reflected and incident into the optical switch that transmits the light.
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