專利名稱：有機(jī)el陣列曝光頭等光印寫頭及使用該寫頭的圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及有機(jī)EL陣列曝光頭等光印寫頭及使用該光印寫頭的圖像形成裝置，特別涉及一種對(duì)應(yīng)于有機(jī)EL陣列等發(fā)光元件陣列或光閘元件陣列的各個(gè)元件來配置球形透鏡，使來自各元件的光束會(huì)聚到感光體上光印寫頭及使用該光印寫頭的圖像形成裝置，本實(shí)用新型還特別涉及一種防止像素間串?dāng)_的有機(jī)EL陣列曝光頭和使用該光印寫頭的圖像形成裝置。
背景技術(shù)：
以往，提出了各種將有機(jī)EL陣列用作圖像形成裝置用的曝光頭的方案。將關(guān)聯(lián)的方案舉例如下。
在(日本)特開平10-55890號(hào)中，在玻璃等絕緣性基片上總括制作有機(jī)EL陣列，與另外的驅(qū)動(dòng)器IC組合，用會(huì)聚性棒狀透鏡陣列使有機(jī)EL陣列的發(fā)光部成像到感光鼓上。
在特開平11-198433號(hào)中，使用具有多個(gè)列的單片有機(jī)EL陣列，使其發(fā)光部成像到感光鼓上的光學(xué)系統(tǒng)不詳。其中，有機(jī)EL陣列的EL層是通過蒸鍍來淀積的。
在特開2000-77188中，在基片頂面上用離子交換法來制成微透鏡，或者在基片背面上用使用光刻膠的方法或復(fù)制方法來制成微透鏡，通過蒸鍍來淀積具有與該微透鏡的位置對(duì)準(zhǔn)的諧振器構(gòu)造的有機(jī)EL陣列。
特開平10-12377號(hào)涉及一種有源矩陣型有機(jī)EL顯示體的制造方法，在具有薄膜晶體管的玻璃基片上通過噴墨法來形成有機(jī)發(fā)光層。
在特開2000-323276中，設(shè)置隔板并通過噴墨法來涂敷形成有機(jī)EL元件的空穴注入層、有機(jī)發(fā)光層。
在特開2001-18441中，在感光鼓內(nèi)部形成發(fā)光層和進(jìn)行其發(fā)光控制的TFT層來構(gòu)成打印機(jī)。
此外，除了有機(jī)EL陣列之外，還提出了各種將LED陣列或液晶光閘陣列用作圖像形成裝置用的曝光頭的方案，在這些情況下，也提出了很多用會(huì)聚性棒狀透鏡陣列使來自LED陣列的發(fā)光部或液晶光閘陣列的光閘部的光束會(huì)聚到感光鼓上的方案。
在以上現(xiàn)有技術(shù)中，在將有機(jī)EL陣列等用于電子照相方式等的打印機(jī)的曝光頭的情況下，在用會(huì)聚性棒狀透鏡陣列使來自有機(jī)EL陣列、LED陣列的發(fā)光部或液晶光閘陣列的光閘部的光束會(huì)聚到感光鼓上的情況下，光路變長、變的大型化，并且會(huì)聚性棒狀透鏡不是與各發(fā)光部、各光閘部一一對(duì)應(yīng)來配置，所以發(fā)生周期性的光斑，并且會(huì)聚性棒狀透鏡在制造方法上難度很高，所以必然成本上升。此外，在將微透鏡一體化的情況下，具有受微透鏡材料制約等問題。
此外，在使用微透鏡陣列的情況下，將各微透鏡與各發(fā)光部一一對(duì)應(yīng)來配置，容易發(fā)生串?dāng)_，即，不是經(jīng)與發(fā)光部對(duì)應(yīng)的微透鏡、而是經(jīng)其相鄰等的不對(duì)應(yīng)的微透鏡入射到不對(duì)應(yīng)的像素位置，具有導(dǎo)致分辨率降低等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型就是鑒于現(xiàn)有技術(shù)的這些問題而提出的，其第1目的在于提供一種小型且工作距離長、串?dāng)_少的光印寫頭、其制作方法及使用該光印寫頭的圖像形成裝置，對(duì)應(yīng)于有機(jī)EL陣列、LED陣列等發(fā)光元件陣列或液晶光閘陣列等光閘元件陣列的各個(gè)元件，配置球形透鏡，使來自各元件的光束會(huì)聚到感光體等載像體上。
本實(shí)用新型的第2目的特別在于提供一種小型的曝光頭和使用其的圖像形成裝置，減少對(duì)應(yīng)于有機(jī)EL陣列的各個(gè)元件來配置微透鏡的有機(jī)EL陣列曝光頭的串?dāng)_，以足夠的分辨率、對(duì)比度使來自各元件的光束會(huì)聚到感光體等載像體上。
實(shí)現(xiàn)上述第1目的的本實(shí)用新型的光印寫頭將來自發(fā)光元件陣列的發(fā)光部的調(diào)制光束或透過光閘元件陣列的光閘部的調(diào)制光束投射到載像體上，在載像體上形成規(guī)定的圖案，其特征在于，在與上述發(fā)光元件陣列的各個(gè)發(fā)光部或上述光閘元件陣列的各個(gè)光閘部對(duì)應(yīng)的對(duì)齊位置上配置球形透鏡而成。
在此情況下，上述球形透鏡最好由透明粘合劑固定在發(fā)光元件陣列或光閘元件陣列表面的透明部件上。
此外，上述球形透鏡的直徑最好在發(fā)光元件陣列的發(fā)光部的排列間距或光閘元件陣列的光閘部的排列間距以下。
此外，球形透鏡的折射率最好在透明粘合劑的折射率以上。
此外，透明部件的厚度最好在球形透鏡的直徑以下。
此外，在球形透鏡之間最好配置有遮光罩。
在此情況下，該遮光罩可以由設(shè)有與球形透鏡的排列對(duì)應(yīng)的孔的遮光罩板構(gòu)成，遮光罩板被配置在球形透鏡的射出側(cè)，由遮光罩板進(jìn)行球形透鏡的定位和固定中的至少一個(gè)。
其中，發(fā)光元件陣列例如可以使用有機(jī)EL陣列。
本實(shí)用新型包含圖像形成裝置，該圖像形成裝置包括如上所述的光印寫頭作為用于將圖像寫入到載像體上的曝光頭，作為其中的一種，例如有下述串聯(lián)方式的彩色圖像形成裝置在載像體的周圍設(shè)有至少2個(gè)以上的配有充電部件、曝光頭、顯影部件、轉(zhuǎn)印部件的圖像形成機(jī)構(gòu)(ステ一シヨン)，轉(zhuǎn)印媒體通過各機(jī)構(gòu)，來進(jìn)行彩色圖像形成。
實(shí)現(xiàn)上述第2目的的本實(shí)用新型的有機(jī)EL陣列曝光頭的特征在于，在長基片上，包括排列為至少1列像素狀的有機(jī)EL元件的陣列，在上述有機(jī)EL元件的陣列的發(fā)光側(cè)，配置有設(shè)有光學(xué)孔的隔板來阻止從各有機(jī)EL元件的發(fā)光部發(fā)出的光的會(huì)聚位置上混入從相鄰的有機(jī)EL元件的發(fā)光部發(fā)出的光。
在此情況下，在隔板的各孔位置上配置有正透鏡。
此外，基片和隔板的線膨脹系數(shù)最好大致相等。
此外，隔板可以是在金屬板上開孔而構(gòu)成的、通過樹脂成形來開孔而構(gòu)成的等中的任一種。
此外，隔板和基片可以是一體構(gòu)成的。
此外，隔板的射出側(cè)的面的高度可以高于、也可以低于正透鏡。
此外，隔板的孔的壁面最好是反光性的或吸光性的。
此外，該正透鏡可以由樹脂構(gòu)成。在此情況下，正透鏡可以是在隔板的孔內(nèi)通過噴墨法而形成的，或者是通過成形法而形成的。
此外，正透鏡可以由玻璃構(gòu)成。
此外，正透鏡可以由球形透鏡構(gòu)成。
此外，有機(jī)EL元件可以是向陽極側(cè)射出發(fā)光光、向陰極側(cè)射出發(fā)光光中的任一種。
此外，有機(jī)EL元件可以是高分子型或低分子型中的任一種。
此外，有機(jī)EL元件最好用基片上所設(shè)的TFT來進(jìn)行發(fā)光控制。
本實(shí)用新型包含圖像形成裝置，該圖像形成裝置包括如上所述的有機(jī)EL陣列曝光頭作為用于將圖像寫入到載像體上的曝光頭，作為其中的一種，例如有下述串聯(lián)方式的彩色圖像形成裝置在載像體的周圍設(shè)有至少2個(gè)以上的配有充電部件、曝光頭、墨粉顯影部件、轉(zhuǎn)印部件的圖像形成機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)印媒體通過各機(jī)構(gòu)，來進(jìn)行彩色圖像形成。
在用該墨粉顯影部件來進(jìn)行顯影的圖像形成裝置的情況下，在設(shè)正透鏡的材料的功函數(shù)為ΦL、隔板的材料的功函數(shù)為ΦB、墨粉的材料的功函數(shù)為ΦT時(shí)，最好同時(shí)滿足|ΦT-ΦL|≤0.2eV …(1)|ΦT-ΦB|≥0.5eV …(2)的關(guān)系。
在實(shí)現(xiàn)第1目的的本實(shí)用新型的光印寫頭中，在與發(fā)光元件陣列的各個(gè)發(fā)光部或光閘元件陣列的各個(gè)光閘部對(duì)應(yīng)的對(duì)齊位置上配置球形透鏡而成，所以不發(fā)生使用現(xiàn)有的會(huì)聚性棒狀透鏡的情況下發(fā)生的周期性的光斑。此外，光印寫頭變得小型，能夠確保足夠的工作距離。
此外，在實(shí)現(xiàn)第2目的的本實(shí)用新型的有機(jī)EL陣列曝光頭中，在有機(jī)EL元件的陣列的發(fā)光側(cè)，配置有設(shè)有光學(xué)孔的隔板來阻止從各有機(jī)EL元件的發(fā)光部發(fā)出的光的會(huì)聚位置上混入從相鄰的有機(jī)EL元件的發(fā)光部發(fā)出的光，所以相鄰像素間的串?dāng)_減少，能夠得到足夠的分辨率、對(duì)比度。
本實(shí)用新型的其他目的和優(yōu)點(diǎn)一部分顯而易見，一部分可以從說明書中獲悉。
因此，本實(shí)用新型包括結(jié)構(gòu)、元件的組合、以及部件的安排等特性，這將在以下給出的結(jié)構(gòu)中例示，而本實(shí)用新型的范圍將由權(quán)利要求書指出。


圖1是根據(jù)本實(shí)用新型來實(shí)現(xiàn)第1目的的光印寫頭的基本結(jié)構(gòu)的示意性剖面圖。
圖2是用透明粘合劑來固定球形透鏡的情況下的剖面圖。
圖3是插入具有孔圖案的定位架來對(duì)球形透鏡進(jìn)行定位的情況下的剖面圖和平面圖。
圖4是設(shè)置遮蔽串?dāng)_光的遮光罩板的實(shí)施例的剖面圖和平面圖。
圖5是本實(shí)用新型的使用有機(jī)EL陣列的光印寫頭的第1實(shí)施例的制作方法的說明圖。
圖6是用圖5的制作方法得到的使用有機(jī)EL陣列的光印寫頭的剖面圖。
圖7是圖5～圖6的實(shí)施例的光印寫頭的光路跟蹤圖。
圖8是圖5～圖6的實(shí)施例的光印寫頭的光量分布圖。
圖9是圖5～圖6的實(shí)施例所用的有機(jī)EL陣列的平面圖。
圖10是圖9的陣列的1個(gè)像素的剖面圖。
圖11是噴墨式中的壓電噴墨式的打印頭的結(jié)構(gòu)示例圖。
圖12是圖5～圖6的實(shí)施例的光印寫頭的會(huì)聚的狀況的側(cè)視圖。
圖13是根據(jù)本實(shí)用新型來實(shí)現(xiàn)第2目的的有機(jī)EL陣列曝光頭的一實(shí)施例的示意性平面圖。
圖14是從有機(jī)EL元件的陰極側(cè)出射發(fā)光光的實(shí)施例的1個(gè)像素的剖面圖。
圖15是在隔板的孔內(nèi)用噴墨式來形成微透鏡的狀況的說明圖。
圖16是使球形透鏡、半球透鏡落入隔板的孔內(nèi)作為微透鏡的狀況的說明圖。
圖17是從有機(jī)EL元件的陽極側(cè)出射發(fā)光光的實(shí)施例的1個(gè)像素的剖面圖。
圖18是圖13～圖17的實(shí)施例的有機(jī)EL陣列曝光頭的會(huì)聚的狀況的側(cè)視圖。
圖19是配置了本實(shí)用新型的光印寫頭或有機(jī)EL陣列曝光頭的串聯(lián)方式的彩色圖像形成裝置的一例的整體概略結(jié)構(gòu)的主視圖。
具體實(shí)施方式
以下，首先根據(jù)實(shí)施例來說明實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型第1目的的光印寫頭和其制作方法。
圖1是基于本實(shí)用新型的光印寫頭的基本結(jié)構(gòu)的示意性剖面圖，在透明層3的表面或其中按一定周期來配置有機(jī)EL、LED等發(fā)光部2或液晶光閘等的光閘部2來構(gòu)成發(fā)光元件陣列1或光閘元件陣列1。在光閘元件陣列1的情況下，光閘部2自身不發(fā)光，但是通過在背后配置照明光源(背光)，光閘部2成為二次光源，所以在以下說明中，只要沒有特別指出，則將光閘部2也稱為發(fā)光部2，并且將發(fā)光元件陣列1、光閘元件陣列1統(tǒng)稱為光調(diào)制元件陣列1。
根據(jù)本實(shí)用新型，與光調(diào)制元件陣列1的各發(fā)光部2一一對(duì)應(yīng)、按同一位置關(guān)系來配置同一形狀、特性的球形透鏡10。在圖1的情況下，貼著與構(gòu)成光調(diào)制元件陣列1的透明層3的發(fā)光部2的位置相反一側(cè)的表面，配置有球形透鏡10，使得各球形透鏡10的中心與各發(fā)光部2的中心對(duì)齊。這樣，球形透鏡10配置得使來自各發(fā)光部2的光束經(jīng)透明層3由球形透鏡10按規(guī)定的倍率會(huì)聚到構(gòu)成被投影體的感光體(在電子照相的情況下)等載像體11上。
這里，球形透鏡10是指由透明球體構(gòu)成的單一正透鏡，具有由該透明體的折射率、周圍的折射率、半徑?jīng)Q定的焦距。
由于是這種結(jié)構(gòu)，所以通過選擇球形透鏡10的直徑、從發(fā)光部2到球形透鏡10的距離(在圖1的情況下，是透明層3的厚度)、透明層3和球形透鏡10之間的折射率等，能夠確保從球形透鏡10的射出側(cè)的面到載像體11的距離(工作距離)WD，以便在確保分辨率的情況下使光調(diào)制元件陣列1的發(fā)光部2一一對(duì)應(yīng)地投影到載像體11上。
圖2是用透明粘合劑將球形透鏡10固定到與透明層3的發(fā)光部2相反一側(cè)的表面上的情況下的剖面圖，在與光調(diào)制元件陣列1的各發(fā)光部2一一對(duì)應(yīng)的對(duì)齊位置的透明層3的表面上通過透明粘合劑4固定著球形透鏡10。在圖2的情況下，各球形透鏡10的直徑和發(fā)光部2的排列間距p被選擇得相同，所以各發(fā)光部2和各球形透鏡10的相對(duì)定位通過球形透鏡10之間的接觸由其自身的外形來進(jìn)行。當(dāng)然，球形透鏡10的直徑必須在發(fā)光部2的排列間距p以下。
其中，在發(fā)光部2側(cè)將球形透鏡10支持在光調(diào)制元件陣列1上的透明粘合劑4的折射率沒有特別的限制，但是最好在球形透鏡10的折射率以下。如果選擇這種折射率關(guān)系，則球形透鏡10的入射側(cè)的球面也起正光焦度的折射面的作用，所以能使球形透鏡10更接近發(fā)光部2(如果焦距縮短，則得到同一工作距離WD所需的物距縮短。)。于是，入射到球形透鏡10中的光束的NA(數(shù)值孔徑)增大，從特定發(fā)光部2發(fā)光的光束不是經(jīng)對(duì)應(yīng)的球形透鏡10、而是經(jīng)其相鄰的球形透鏡10入射到不對(duì)應(yīng)的像素位置上的串?dāng)_減少，能得到分辨率高的光印寫頭。
此外，規(guī)定發(fā)光部2和球形透鏡10之間的距離的透明層3的厚度也沒有特別的限制，但是最好在球形透鏡10的直徑以下。即，入射到球形透鏡10中的光束的NA越大，則從特定發(fā)光部2發(fā)光的光束不是經(jīng)對(duì)應(yīng)的球形透鏡10、而是經(jīng)其相鄰的球形透鏡10入射到不對(duì)應(yīng)的像素位置上的串?dāng)_越少，所以透明層3的厚度越薄越好，最好在球形透鏡10的直徑以下。
為了與光調(diào)制元件陣列1的各發(fā)光部2一一對(duì)應(yīng)對(duì)齊來對(duì)球形透鏡10進(jìn)行定位，可以如圖2的情況那樣，將各球形透鏡10的直徑和發(fā)光部2的排列間距p選擇得相同而將球形透鏡10的外形作為定位基準(zhǔn)，但是也可以如圖3(a)的剖面圖、圖3(b)的從圖3(a)下面看到的平面圖所示，使球形透鏡10落入固定球形透鏡10的透明層3和球形透鏡10之間并插入定位架5，在該定位架5上以與發(fā)光部2的排列間距p相同的間距設(shè)有與發(fā)光部2對(duì)齊的孔6。作為這種孔6，使用直徑由球形透鏡10的直徑和定位架5的厚度決定的圓形的孔6，但是孔6的形狀也可以是圓形以外的正方形、正六邊形等。其中，這種定位架5最好用光刻膠等通過光刻法來形成。此外，落入這種定位架5的孔6中的球形透鏡10可以例如如圖2所示用透明粘合劑來固定，或者也可以如后所述以機(jī)械方式來固定。
圖4示出另一實(shí)施例。圖4(a)是剖面圖，圖3(b)是從圖3(a)的下面看到的平面圖。該實(shí)施例是將遮蔽串?dāng)_光的遮光罩板設(shè)在球形透鏡10間的實(shí)施例，在與光調(diào)制元件陣列1的各發(fā)光部2一一對(duì)應(yīng)對(duì)齊配置的球形透鏡10間，將以與發(fā)光部2的排列間距p相同的間距設(shè)有使球形透鏡10的一部分(在圖示的情況下是射出側(cè)的球面的一部分)進(jìn)入并露出的孔8的遮光罩板7安裝在對(duì)齊配置的球形透鏡10上，從特定發(fā)光部2發(fā)光的光束不是經(jīng)對(duì)應(yīng)的球形透鏡10、而是經(jīng)其相鄰的球形透鏡10入射到不對(duì)應(yīng)的像素位置上的串?dāng)_光由該遮光罩板7遮蔽吸收。因此，串?dāng)_減少，能得到分辨率高的光印寫頭。其中，遮光罩板7的孔8最好使用圓形的孔。
在該實(shí)施例中，遮光罩板7也可以配置在球形透鏡10的入射側(cè)的球面和透明層3之間，但是如圖4所示，在將遮光罩板7配置在球形透鏡10的射出側(cè)的球面上的結(jié)構(gòu)的情況下，通過使用機(jī)械剛性比較強(qiáng)的遮光罩板7，使該遮光罩板7向光調(diào)制元件陣列1作用按壓的機(jī)械力，能夠同時(shí)具有將球形透鏡10定位和固定在遮光罩板7上的作用。
其中，在圖3的結(jié)構(gòu)中，也可以使用遮光性的定位架5，使定位架5兼作遮光部件。
接著，根據(jù)其制作方法來說明本實(shí)用新型的使用有機(jī)EL陣列的光印寫頭的一實(shí)施例。
如圖5(a)的剖面所示，用后述利用噴墨式的方法，在形成有TFT的玻璃基片21上以一定間距形成有機(jī)EL發(fā)光部22來制成有機(jī)EL陣列20。其中，在圖5中，標(biāo)號(hào)29是有機(jī)EL發(fā)光部22周圍的隔板(バンク)。
然后，在該有機(jī)EL陣列20上，覆蓋具有保護(hù)有機(jī)EL發(fā)光部22的功能的透明部件23。
然后，在透明部件23上涂敷由具有遮光性的感光性樹脂構(gòu)成的黑色光刻膠，在與有機(jī)EL發(fā)光部22對(duì)應(yīng)的位置上開孔來形成遮光圖案層25。
接著，如圖5(b)所示，從噴墨式打印機(jī)70的打印頭71吐出紫外線硬化型或熱硬化型的透明粘合劑24，滴入遮光圖案層25的孔中。
接著，如圖6所示，玻璃制的球形透鏡10進(jìn)入遮光圖案層25的孔中而密集對(duì)齊排列。在此狀態(tài)下，通過從整個(gè)面進(jìn)行UV照射或加熱處理，使透明部件23和球形透鏡10之間的透明粘合劑24硬化。
這樣，完成圖6所示的使用有機(jī)EL陣列的光印寫頭。
該實(shí)施例的各部件的尺寸、折射率等如下所述。
有機(jī)EL發(fā)光部22的尺寸20μm角有機(jī)EL發(fā)光部22的間距、排列80μm間距，2行鋸齒形排列，感光體上的像素間距為40μm透明部件23的厚度20μm透明部件23的折射率1.52遮光圖案層25的厚度2.5μm遮光圖案層25的孔直徑40μm透明粘合劑24UV硬化樹脂，折射率1.52球形透鏡10的直徑80μm弱球形透鏡10的折射率1.69(玻璃SF8)從球形透鏡10到載像體(感光體)11的WD300μm成像倍率約4倍圖7示出該實(shí)施例的光路跟蹤圖，圖8示出光量分布圖。
接著，簡單說明上述實(shí)施例使用的有機(jī)EL陣列20的制作方法。
如圖9的平面圖所示，該有機(jī)EL陣列20由2列陣列31、31’平行、相互的像素成鋸齒形排列而成，各陣列31、31’由直線狀配置的多個(gè)像素32構(gòu)成，各像素32的結(jié)構(gòu)相同，由有機(jī)EL發(fā)光部22和控制該有機(jī)EL發(fā)光部22的發(fā)光的TFT 33構(gòu)成。
圖10示出包含1個(gè)像素32的有機(jī)EL發(fā)光部22和TFT 33的剖面圖，按其制作順序來進(jìn)行說明。在玻璃基片21上首先制作TFT 33。TFT 33的制作方法已知有多種。例如，在玻璃基片21上首先淀積氧化硅膜，進(jìn)而淀積非晶硅膜。接著，對(duì)該非晶硅膜照射激元激光來進(jìn)行結(jié)晶，形成作為溝道的多晶硅膜。在該多晶硅膜上形成圖案后，淀積柵極絕緣膜，進(jìn)而形成由氮化鉭構(gòu)成的柵極。接著，通過磷離子注入來形成N溝道TFT的源-漏部，通過硼離子注入來形成P溝道TFT的源-漏部。在活化了離子注入的雜質(zhì)后，依次進(jìn)行第1層間絕緣膜的淀積、第1接觸孔的開口、源極線的形成、第2層間絕緣膜的淀積、第2接觸孔的開口、金屬像素電極的形成，TFT 33的陣列完成(例如，請(qǐng)參照第8次電子顯示器論壇(2001.4.18)“高分子型有機(jī)EL顯示器”。)。這里，該金屬像素電極為有機(jī)EL發(fā)光部22的陰極34，兼作有機(jī)EL發(fā)光部22的反射層，由Mg、Ag、Al、Li等金屬薄膜電極形成。
接著，形成具有與有機(jī)EL發(fā)光部22對(duì)應(yīng)的孔35、規(guī)定高度的隔板(臺(tái)架)29。如特開2000-353594公開的那樣，該隔板29可以用光刻法或印刷法等任意方法來制成。例如，在使用光刻法的情況下，用旋涂、噴涂、輥涂、模涂(ダイコ一ト)、浸涂等規(guī)定的方法按照臺(tái)架的高度來涂敷有機(jī)材料，在其上涂敷光刻膠層。然后，按照隔板29的形狀來實(shí)施掩模，通過對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光、顯影來保留與隔板29的形狀相符的光刻膠。最后蝕刻隔板材料，除去掩模以外的部分的隔板材料。此外，也可以形成下層用無機(jī)物、上層用有機(jī)物構(gòu)成的2層以上的臺(tái)架(凸部)。此外，如特開2000-323276公開的那樣，構(gòu)成隔板29的材料只要對(duì)EL材料的溶媒具有耐久性即可，沒有特別的限定，但是由于能夠通過碳氟化合物氣體等離子體處理來進(jìn)行特氟隆化，所以最好是例如丙烯樹脂、環(huán)氧樹脂、感光性聚酰亞胺等有機(jī)材料。也可以是將液狀玻璃等無機(jī)材料作為下層而成的層疊隔板。此外，隔板29最好是在上述材料中混入碳黑等而做成黑色或不透明的。
接著，在涂敷有機(jī)EL的發(fā)光層用墨水組成物之前，對(duì)設(shè)有隔板29的基片進(jìn)行氧氣和碳氟化合物氣體等離子體的連續(xù)等離子體處理。由此，例如對(duì)構(gòu)成隔板29的聚酰亞胺表面進(jìn)行防水化，對(duì)陰極34表面進(jìn)行親水化，能夠?qū)娔旱芜M(jìn)行用于微細(xì)圖案形成的基片側(cè)的潤濕性的控制。作為產(chǎn)生等離子體的裝置，在真空中產(chǎn)生等離子體的裝置、在大氣中產(chǎn)生等離子體的裝置都能夠同樣使用。
接著，將發(fā)光層用的墨水組成物從噴墨式打印機(jī)70的打印頭71吐出到隔板29的孔35內(nèi)，在各像素的陰極34上進(jìn)行圖案涂敷。涂敷后，除去溶媒，進(jìn)行熱處理來形成發(fā)光層36。
其中，本實(shí)用新型中所說的噴墨式，可以是壓電元件等利用機(jī)械能來吐出墨水組成物的壓電噴墨式、利用加熱器的熱能來產(chǎn)生氣泡并根據(jù)該氣泡的生成來吐出墨水組成物的熱方式中的任一種((社)日本寫真學(xué)會(huì)·日本畫像學(xué)會(huì)合同出版委員會(huì)編“フアインイメ一ジンゲとハ一ドコピ一(精細(xì)成像和硬拷貝)”1999.1.7發(fā)行((株)コロナ社)p.43)。圖11示出壓電噴墨式的打印頭的結(jié)構(gòu)例。噴墨用打印頭71例如包括不銹鋼制的噴嘴板72和振動(dòng)板73，兩者經(jīng)隔離部件(貯存板)74接合。在噴嘴板72和振動(dòng)板73之間，由隔離部件74形成有多個(gè)墨水室75和貯液槽(未圖示)。墨水室75和貯液槽經(jīng)供給口連通。在噴嘴板72上，還設(shè)有用于從墨水室75氣流狀地噴射墨水組成物的噴嘴孔76。另一方面，在噴墨打印頭71上，形成有用于向貯液槽供給墨水組成物的墨水導(dǎo)入孔。此外，在與振動(dòng)板73的墨水室75對(duì)置的面和相反一側(cè)的面上，對(duì)應(yīng)于墨水室75的位置接合有壓電元件78。該壓電元件78位于一對(duì)電極79之間，通電后，壓電元件78向外側(cè)突出而彎曲。由此，墨水室75的容積增大。因此，與墨水室75內(nèi)增大的容積量相當(dāng)?shù)哪M成物從貯液槽經(jīng)供給口流入。接著，解除向壓電元件78的通電后，壓電元件78和振動(dòng)板73都回到原來的形狀。由此，空間75也回到原來的容積，所以墨水室75內(nèi)部的墨水組成物的壓力上升，從噴嘴孔76向設(shè)有隔板29的基片噴出墨水組成物。
在孔35內(nèi)形成發(fā)光層36后，將空穴注入層用墨水組成物從噴墨打印機(jī)70的打印頭71吐出到孔36內(nèi)的發(fā)光層36上，在各像素的發(fā)光層36上進(jìn)行圖案涂敷。涂敷后，除去溶媒，進(jìn)行熱處理來形成空穴注入層37。
其中，以上發(fā)光層36和空穴注入層37的順序也可以相反。最好將更耐水分的層配置在表面?zhèn)?更遠(yuǎn)離基片21的一側(cè))。
此外，發(fā)光層36和空穴注入層37也可以不是如上所述用噴墨式涂敷墨水組成物來制成，而是用公知的旋涂法、浸涂法或蒸鍍法來制成。
此外，發(fā)光層36所用的材料、空穴注入層37所用的材料例如可以利用由特開平10-12377號(hào)、特開2000-323276等而公知的各種材料，細(xì)節(jié)從略。
在隔板29的孔35內(nèi)依次形成發(fā)光層36和空穴注入層37后，在基片的整個(gè)表面上通過真空蒸鍍法來附著作為有機(jī)EL陽極的透明電極38，在空穴注入層37上連接透明電極38。該透明電極38的材料有氧化錫膜、ITO膜、氧化銦和氧化鋅的復(fù)合氧化物膜等，除了真空蒸鍍法以外，還可以利用光刻法或?yàn)R射法、高溫溶膠(パイロゾル)法等。
這樣來制作圖5～圖8的實(shí)施例所用的有機(jī)EL陣列20。
其中，也可以使隔板29更厚，使孔35更深，在該孔35的底部形成有機(jī)EL發(fā)光部22，在有機(jī)EL發(fā)光部22上填充具有保護(hù)功能的透明材料或透明粘合劑，使球形透鏡10落入該孔35的上部內(nèi)并對(duì)齊固定在發(fā)光部22上。在該結(jié)構(gòu)的情況下，透明部件23可省略。
如圖12的側(cè)視圖所示，如上所述的本實(shí)用新型一實(shí)施例的光印寫頭101按與其像素排列相同的排列圖案將來自各有機(jī)EL發(fā)光部22的發(fā)光光束會(huì)聚到離開光印寫頭101的距離為工作距離WD的面S上。因此，通過沿與光印寫頭101的長度方向正交的方向相對(duì)移動(dòng)該面S，并且用TFT 33來控制光印寫頭101的各有機(jī)EL發(fā)光部22的發(fā)光，能夠在面S上記錄規(guī)定的圖案。
接著，參照?qǐng)D面來說明實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型第2目的的有機(jī)EL陣列曝光頭。
圖13是基于本實(shí)用新型的有機(jī)EL陣列曝光頭的一實(shí)施例的示意性平面圖，圖14示出陣列的1個(gè)像素沿圖13的直線A-A’的剖面圖。
該實(shí)施例的有機(jī)EL陣列曝光頭81由2列陣列82、82’平行、相互的像素成鋸齒形排列而成，各陣列82、82’由直線狀配置的多個(gè)發(fā)光像素83構(gòu)成，各像素83的結(jié)構(gòu)相同，由有機(jī)EL元件84和控制該有機(jī)EL元件84的發(fā)光的TFT 85構(gòu)成。
圖14示出包含1個(gè)像素83的有機(jī)EL元件84和TFT 85的剖面圖。該有機(jī)EL元件84是從陰極側(cè)出射發(fā)光光的例子。
有機(jī)EL元件84從陰極90及陽極87分別注入電子和空穴、通過復(fù)合來發(fā)光，是電子遷移性的發(fā)光層89和空穴注入層88層疊而成的構(gòu)造。
在有機(jī)EL元件中，有從陰極取出光的、和從陽極取出光的，一般是從陽極即基片側(cè)取出光(后述實(shí)施例)，但是這在很大程度上是由于制造上的制約。為了從基片側(cè)出射，基片限于玻璃等透明部件，驅(qū)動(dòng)電路也是能夠在玻璃上形成的TFT。
另一方面，本實(shí)施例是從陰極側(cè)取出光的結(jié)構(gòu)，陰極90是透光性的。另一方面，陽極87不是透光性的、而是反射性的，從而具有能夠增加向陰極90側(cè)的放射量的效果。
該有機(jī)EL陣列曝光頭81的構(gòu)造是發(fā)光像素93如圖13所示例如排列為2列陣列82、82’狀，1個(gè)發(fā)光像素93包括由玻璃、硅等構(gòu)成的基片86；由ITO或鎂·銀合金、鋁等構(gòu)成的陽極87；空穴注入層88；發(fā)光層89；由ITO或薄得足以透光的金屬電極構(gòu)成的陰極90；由透明樹脂構(gòu)成的粘合層91；兼作防止發(fā)光層89接觸水分而惡化的密封部件和會(huì)聚元件的微透鏡93；微透鏡93間配置的隔板92。
這樣，如后所述，例如在用于電子照相方式的彩色圖像形成裝置的曝光頭時(shí)，感光體與微透鏡93對(duì)置，由于各微透鏡93的作用，來自各發(fā)光像素83的發(fā)光光以陣列狀被會(huì)聚到感光體上。
該實(shí)施例的有機(jī)EL陣列曝光頭81的基本制法及結(jié)構(gòu)是分別制作由基片86上以陣列狀配置的有機(jī)EL元件84和TFT85構(gòu)成的有機(jī)EL陣列、和會(huì)聚有機(jī)EL元件84的發(fā)光光的微透鏡93的陣列，經(jīng)粘合層91將其光學(xué)·機(jī)械耦合。有機(jī)EL元件84的制法可以是公知的一般方法中的任一種，各膜87、88、89、90通過真空蒸鍍法、澆鑄法等成膜在基片86上。或者，也可以像特開平10-12377號(hào)等記載的那樣，通過噴墨法來形成。作為微透鏡93、粘合層91，紫外線硬化型樹脂最容易利用，但是只要對(duì)發(fā)光波長具有足夠的透射率，同時(shí)符合制造工藝，則不限于此。特別是，發(fā)光層89的材料不宜紫外線照射，所以熱硬化性等樹脂可能更好。
下面說明有機(jī)EL陣列的制作方法的一例，在基片86上首先制作TFT 85。TFT 85的制作方法已知有多種。例如，在基片86上首先淀積氧化硅膜，進(jìn)而淀積非晶硅膜。接著，對(duì)該非晶硅膜照射激元激光來進(jìn)行結(jié)晶，形成作為溝道的多晶硅膜。在該多晶硅膜上形成圖案后，淀積柵極絕緣膜，進(jìn)而形成由氮化鉭構(gòu)成的柵極。接著，通過磷離子注入來形成N溝道TFT的源-漏部，通過硼離子注入來形成P溝道TFT的源-漏部。在活化了離子注入的雜質(zhì)后，依次進(jìn)行第1層間絕緣膜的淀積、第1接觸孔的開口、源極線的形成、第2層間絕緣膜的淀積、第2接觸孔的開口、金屬像素電極的形成，TFT 85的陣列完成(例如，請(qǐng)參照第8次電子顯示器論壇(2001.4.18)“高分子型有機(jī)EL顯示器”。)。這里，該金屬像素電極為有機(jī)EL元件84的陽極87，兼作有機(jī)EL元件84的反射層，由Mg、Ag、Al、Li等金屬薄膜電極形成。
接著，將空穴注入層用的墨水組成物從噴墨式打印機(jī)的打印頭吐出，在各像素的陽極87上進(jìn)行圖案涂敷。涂敷后，除去溶媒，進(jìn)行熱處理來形成空穴注入層88。
在陽極87上形成空穴注入層88后，將發(fā)光層用的墨水組成物從噴墨式打印機(jī)的打印頭吐出，在各像素的空穴注入層88上進(jìn)行圖案涂敷。涂敷后，除去溶媒，進(jìn)行熱處理來形成發(fā)光層89。
其中，以上空穴注入層88和發(fā)光層89的順序也可以相反。最好將更耐水分的層配置在表面?zhèn)?更遠(yuǎn)離基片86的一側(cè))。
此外，空穴注入層88和發(fā)光層89也可以不是如上所述用噴墨式涂敷墨水組成物來制成，而是用公知的旋涂法、浸涂法或蒸鍍法來制成。特別是，在有機(jī)EL材料為高分子有機(jī)EL材料的情況下，噴墨式更合適，而在有機(jī)EL材料為低分子有機(jī)EL材料的情況下，蒸鍍法更合適。
其中，發(fā)光層89所用的材料、空穴注入層88所用的材料如果是高分子有機(jī)EL材料則例如可以利用由特開平10-12377號(hào)等而公知的各種材料，而如果是低分子有機(jī)EL材料則例如可以利用由特開平11-138899號(hào)等而公知的各種材料，細(xì)節(jié)從略。
在各像素的陽極87上依次形成空穴注入層88和發(fā)光層89后，在基片86的整個(gè)表面上通過真空蒸鍍法來附著作為有機(jī)EL元件84的陰極90的透明電極。該透明電極38的材料有氧化錫膜、ITO膜、氧化銦和氧化鋅的復(fù)合氧化物膜等，除了真空蒸鍍法以外，還可以采用光刻法或?yàn)R射法、高溫溶膠法等。
在這樣制作的有機(jī)EL陣列上，在各微透鏡93與各有機(jī)EL元件84一一對(duì)應(yīng)的對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)下，微透鏡93間配置隔板92而成的微透鏡陣列由粘合層91來光學(xué)·機(jī)械耦合。
其中，在圖14的結(jié)構(gòu)中，向與陰極90側(cè)即基片86相反一側(cè)出射發(fā)光光，所以基片86可以不透明，驅(qū)動(dòng)的電路也不必是TFT 85。也可以采用在用一般的硅工藝形成的驅(qū)動(dòng)電路上層疊有機(jī)EL元件84的結(jié)構(gòu)。
這里，說明隔板92。在通過TFT 85的控制而向陰極90和陽極87之間施加電壓時(shí)，發(fā)光層89發(fā)光。該發(fā)光光是從發(fā)光層89各向同性地沿所有方向放射的，但是如果陽極87是非透光性的，則透過陰極90主要向圖14的上方放射。與發(fā)光層89的法線所成的角度小的分量原封不動(dòng)地到達(dá)微透鏡93并通過其直接出射，會(huì)聚到規(guī)定位置上。而與發(fā)光層89的法線所成的角度大的分量則射向微透鏡93間的隔板92。在隔板92是例如在金屬板上開鑿以陣列狀保持多個(gè)微透鏡93的孔94而構(gòu)成的情況下，隔板92的孔94的壁面是反光性的，所以反射1次，或者在隔板92的孔94的壁面間反射多次，到達(dá)微透鏡93而出射，其中至少一部分會(huì)聚到上述直接通過微透鏡93而會(huì)聚的光的會(huì)聚位置近旁。因此，在此情況下，與發(fā)光層89的法線所成的角度大的分量也被用作以陣列狀會(huì)聚的光，所以可以作為高效率、低功率、長壽命(對(duì)有機(jī)EL來說，這是最大的問題。)的曝光頭。
在隔板92黑色光刻膠或分散有碳粉的樹脂等吸光性的材料構(gòu)成的情況下，與這種發(fā)光層89的法線所成的角度大的分量由孔94的壁面吸收，所以能夠更可靠地消滅該角度大的分量。
不管隔板92是反光性的、還是吸光性的，與沒有隔板92的情況相比，顯著減少與來自感光體上相鄰像素的出射光重疊(串?dāng)_)的程度的效果都很好。
其中，在以上圖14的從有機(jī)EL元件84的陰極90側(cè)出射發(fā)光光的結(jié)構(gòu)中，將有機(jī)EL元件84和外界隔開的只有密封部件(微透鏡93)，可以很薄，所以能夠提高從有機(jī)EL元件84取出的光量等。此外，有機(jī)EL元件84的發(fā)光部和微透鏡93或隔板92之間的距離可以很短，更容易防止像素間的串?dāng)_。
隔板92有如上所述由以陣列狀開鑿有多個(gè)孔94的金屬板構(gòu)成的、和通過成形以陣列狀開鑿有多個(gè)孔94的樹脂板構(gòu)成的，不管在哪種情況下，最好都使用線膨脹系數(shù)與基片86大致相等的。如果這樣，則即使溫度變化，有機(jī)EL元件84的發(fā)光點(diǎn)和隔板92中的微透鏡也不偏離，曝光頭81的會(huì)聚點(diǎn)陣列的溫度穩(wěn)定性高。其中，在通過樹脂成形來制作隔板92的情況下，具有制造容易、低成本、輕型的優(yōu)點(diǎn)。
在上述中，是分別制作有機(jī)EL陣列、和將隔板92配置在透鏡間的微透鏡陣列并用粘合層91來耦合，但是也可以與基片6一體來構(gòu)成隔板92。例如，在基片86表面上以陣列狀形成配置像素83的一定深度的孔94，使該孔94間的部分擔(dān)負(fù)隔板92的功能，在各孔94的底部層疊TFT 85或有機(jī)EL元件84(陽極87、空穴注入層88、發(fā)光層89、陰極90)，在該有機(jī)EL元件84上配置微透鏡93。在此情況下，使基片86自身為反光性或吸光性的，在基片86由玻璃等透明材料構(gòu)成的情況下，在基片86表面上形成的孔94的內(nèi)面例如涂敷反光膜或吸光膜等，使其為反光性或吸光性即可。這樣，在與基片86一體來構(gòu)成隔板92的情況下，具有有機(jī)EL元件84的發(fā)光部和微透鏡93及隔板92之間的位置提高的優(yōu)點(diǎn)。
此外，隔板92上所設(shè)的微透鏡93有多種，可以如圖15所示來形成從噴墨式打印機(jī)70的打印頭71向隔板92上所設(shè)的孔94內(nèi)吐出微透鏡用的透明墨水組成物、例如紫外線硬化型樹脂的單體來進(jìn)行圖案涂敷，涂敷后使其硬化，成為在孔94的頂面上凸?fàn)盥∑鸬耐刮⑼哥R。此情況下的微透鏡93的凸表面的曲率半徑、即焦距由墨水組成物的吐出量、孔94的直徑、微透鏡用透明墨水組成物的表面張力、孔94的內(nèi)面的放水性的程度、墨水組成物硬化時(shí)的收縮量等來決定，具有透鏡表面精度高、無金屬模也能夠容易地制作微透鏡陣列的優(yōu)點(diǎn)。其中，圖15的孔94的底部配置的部件95是背襯部件，在墨水組成物硬化后被除去。其中，在與基片86一體來構(gòu)成隔板92的情況下，部件95是基片86、其上配置的TFT 85和有機(jī)EL元件84。
此外，也可以用成形法(復(fù)制法)由玻璃或透明樹脂來制作隔板92的孔94中形成的微透鏡93。在此情況下，微透鏡93的形狀的穩(wěn)定性高，并且球狀的自由度也高。
此外，微透鏡93也可以使用圖16(a)所示的由玻璃或樹脂構(gòu)成的球形透鏡93’、或圖16(b)所示的半球透鏡93”。使它們落入隔板92的孔94內(nèi)并用粘合劑96固定即可。
然而，隔板92的孔94內(nèi)配置的微透鏡93的透鏡面和隔板92的頂面之間的高度關(guān)系有下述兩種情況如圖14、圖15、圖16(a)所示，使微透鏡93的透鏡面高于隔板92的頂面；以及如圖16(b)所示，使隔板92高于微透鏡93的透鏡面。在后一情況下，隔板92成為保護(hù)部件，能夠保護(hù)微透鏡93免于擦傷、破損。而在前一情況下，如圖15所示，能夠通過噴墨法來容易地制作微透鏡93。
接著，從有機(jī)EL元件84的陽極側(cè)出射發(fā)光光的實(shí)施例示于圖17。圖17與圖14同樣，是陣列的1個(gè)像素沿圖13的直線A-A’的剖面圖。
該有機(jī)EL陣列曝光頭81如下制作在玻璃等透明基片86上，與圖14的情況同樣，形成有機(jī)EL元件84的由ITO等大致透明的材料構(gòu)成的陽極87、空穴注入層88、發(fā)光層89、由ITO或鎂·銀合金、鋁等構(gòu)成的電極--陰極90，在其上通過粘合層94來粘合防止發(fā)光層接觸水分而惡化的密封部件98，來制作有機(jī)EL陣列。
該有機(jī)EL元件84的制法與圖14的情況同樣，可以是公知的一般方法中的任一種，各膜87、88、89、90通過真空蒸鍍法、澆鑄法等成膜在基片86上?；蛘?，也可以像特開平10-12377號(hào)等記載的那樣，通過噴墨法來形成。
在這樣制作的有機(jī)EL陣列的該結(jié)構(gòu)中，在基片86側(cè)，與圖14的情況同樣，在各微透鏡93與各有機(jī)EL元件84一一對(duì)應(yīng)的對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)下，微透鏡93間配置隔板92而成的微透鏡陣列由粘合層91來光學(xué)·機(jī)械耦合。
該圖17的結(jié)構(gòu)是向陽極87側(cè)即基片86側(cè)出射發(fā)光光的結(jié)構(gòu)，所以基片86必須透明，因此驅(qū)動(dòng)的電路需要使用TFT 85。
在該結(jié)構(gòu)中，在通過TFT 85的控制而向陰極90和陽極87之間施加電壓時(shí)，發(fā)光層89發(fā)光。該發(fā)光光是從發(fā)光層89各向同性地沿所有方向放射的，但是如果陰極90是非透光性的，則透過陽極87和基片86主要向圖17的下方放射。與發(fā)光層89的法線所成的角度小的分量原封不動(dòng)地到達(dá)微透鏡93并通過其直接出射，會(huì)聚到規(guī)定位置上。而與發(fā)光層89的法線所成的角度大的分量則射向微透鏡93間的隔板92。在隔板92的孔94是反光性的情況下，在反射1次或者在孔94的壁面間反射多次后，到達(dá)微透鏡93而出射，其中至少一部分會(huì)聚到直接通過微透鏡93而會(huì)聚的光的會(huì)聚位置近旁。因此，在此情況下，與發(fā)光層89的法線所成的角度大的分量也被用作以陣列狀會(huì)聚的光，所以可以作為高效率、低功率、長壽命(對(duì)有機(jī)EL來說，這是最大的問題。)的曝光頭。在隔板92是吸光性的情況下，與這種發(fā)光層89的法線所成的角度大的分量由孔94吸收，所以能夠更可靠地消滅該角度大的分量。因此，不管在哪種情況下，與沒有隔板92的情況相比，在感光體上可得到與來自相鄰像素的出射光重疊(產(chǎn)生串?dāng)_)的程度顯著減少的效果。
該圖17的結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有的有機(jī)EL元件同樣是向透明基片86的陽極87側(cè)出射發(fā)光光的結(jié)構(gòu)，所以具有材料的選定、制造方法容易的特長，但是由于通過透明基片86向微透鏡93和隔板92入射發(fā)光光，所以有機(jī)EL元件84的發(fā)光部和微透鏡93或隔板92之間的距離容易很長，傾向于使從有機(jī)EL元件84取出的光量減少，或者使像素間的串?dāng)_增加。為了緩和這些問題，需要使用足夠薄的基片86，或者在制作有機(jī)EL陣列后，將基片86削薄。目前，可利用0.3mm左右厚度的基片86，并且通過研磨來薄到0.1mm左右的技術(shù)也正逐漸可為公眾所利用。在研磨工藝中的處理或成為產(chǎn)品后的機(jī)械強(qiáng)度不足的情況下，可以通過在基片86上保留框架性的厚的部分來避免這個(gè)問題。
其中，在該圖17的向陽極87側(cè)出射發(fā)光光的情況下，隔板92和微透鏡93也可以與圖14的情況同樣來應(yīng)用，所以說明從略。
根據(jù)如上所述的本實(shí)用新型，如圖18的側(cè)視圖所示，微透鏡間設(shè)置隔板來減少串?dāng)_的有機(jī)EL陣列曝光頭81在離開有機(jī)EL陣列曝光頭81的距離為規(guī)定距離L的面S上，按與有機(jī)EL陣列曝光頭81的像素83排列相同的排列圖案來會(huì)聚來自各有機(jī)EL發(fā)光部84的反光光束。因此，通過沿與有機(jī)EL陣列曝光頭81的長度方向正交的方向相對(duì)移動(dòng)該面S，并且用TFT 85來控制有機(jī)EL陣列曝光頭81的各有機(jī)EL元件84的發(fā)光，能夠在面S上記錄規(guī)定的圖案。
在本實(shí)用新型中，將如上所述的本實(shí)用新型的使用有機(jī)EL陣列的光印寫頭或有機(jī)EL陣列曝光頭101例如用于電子照相方式的彩色圖像形成裝置的曝光頭。圖19是將本實(shí)用新型的同樣的4個(gè)光印寫頭(有機(jī)EL陣列曝光頭)101K、101C、101M、101Y分別配置在對(duì)應(yīng)的同樣的4個(gè)感光鼓41K、41C、41M、41Y的曝光位置上的串聯(lián)方式的彩色圖像形成裝置的一例的整體概略結(jié)構(gòu)的主視圖。如圖19所示，該圖像形成裝置包括用驅(qū)動(dòng)輥51、從動(dòng)輥52以及張緊輥53張緊而張架的、向圖示箭頭方向(逆時(shí)針方向)循環(huán)驅(qū)動(dòng)的中間轉(zhuǎn)印皮帶50，在該中間轉(zhuǎn)印皮帶50上，按規(guī)定間隔來配置4個(gè)作為載像體的、外周面上具有感光層的感光體41K、41C、41M、41Y。標(biāo)號(hào)后附加的K、C、M、Y分別是指黑、青、品紅、黃，表示分別是黑、青、品紅、黃感光體。其他部件也同樣。感光體41K、41C、41M、41Y與中間轉(zhuǎn)印皮帶50的驅(qū)動(dòng)同步向圖示箭頭方向(順時(shí)針方向)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，在各感光體41(K、C、M、Y)的周圍具有充電部件(電暈充電器)42(K、C、M、Y)，分別使感光體41(K、C、M、Y)的外周面均勻帶電；使用本實(shí)用新型的如上所述的有機(jī)EL陣列的光印寫頭或有機(jī)EL陣列曝光頭101(K、C、M、Y)，與感光體41(K、C、M、Y)的旋轉(zhuǎn)同步來依次線掃描由該充電部件42(K、C、M、Y)均勻充電了的外周面；顯影裝置44(K、C、M、Y)，向該光印寫頭101(K、C、M、Y)形成的靜電潛像施加作為顯影劑的墨粉，使其變?yōu)榭梢晥D像(墨粉圖像)；作為轉(zhuǎn)印部件的一次轉(zhuǎn)印輥45(K、C、M、Y)，將該顯影裝置44(K、C、M、Y)顯影了的墨粉圖像依次轉(zhuǎn)印到作為一次轉(zhuǎn)印對(duì)象的中間轉(zhuǎn)印皮帶50上；以及作為清潔部件的清潔裝置46(K、C、M、Y)，在轉(zhuǎn)印后除去感光體41(K、C、M、Y)的表面上殘留的墨粉。
這里，各光印寫頭101(K、C、M、Y)如圖6所示在各有機(jī)EL發(fā)光部22上一一對(duì)應(yīng)對(duì)齊并固定球形透鏡10而成，或者如圖18所示在與各有機(jī)EL元件84的發(fā)光部對(duì)應(yīng)的位置的隔板92的孔94中用噴墨式來形成規(guī)定焦距的微透鏡93而成，離開對(duì)應(yīng)的感光體41(K、C、M、Y)的表面的距離為工作距離WD(L)，各光印寫頭101(K、C、M、Y)的陣列方向沿感光鼓41(K、C、M、Y)的母線來設(shè)置。然后，將各光印寫頭101(K、C、M、Y)的發(fā)光能量峰值波長和感光體41(K、C、M、Y)的靈敏度峰值波長設(shè)置得大致一致。
顯影裝置44(K、C、M、Y)例如使用非磁性單成分墨粉作為顯影劑，例如用供給輥將該單成分顯影劑傳輸?shù)斤@影輥，用限制板來限制顯影輥表面上附著的顯影劑的膜厚，使該顯影輥接觸或按壓感光體41(K、C、M、Y)，并按照感光體41(K、C、M、Y)的電位電平來附著顯影劑，顯影為墨粉圖像。
這種4色的單色墨粉圖像形成機(jī)構(gòu)形成的黑、青、品紅、黃各墨粉圖像通過一次轉(zhuǎn)印輥45(K、C、M、Y)上施加的一次轉(zhuǎn)印偏置而依次一次轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印皮帶50上，在中間轉(zhuǎn)印皮帶50上依次重合而成為全色的墨粉圖像由二次轉(zhuǎn)印輥66二次轉(zhuǎn)印到紙等記錄媒體P上，通過作為定影部的定影輥對(duì)61而定影到記錄媒體P上，由出紙輥對(duì)62排出到裝置上部形成的出紙托盤68上。
其中，在圖19中，63是層疊保存多張記錄媒體P的送紙盒，64是從送紙盒63逐張饋送記錄媒體P的拾取輥，65是規(guī)定向二次轉(zhuǎn)印輥66的二次轉(zhuǎn)印部供給記錄媒體P的定時(shí)的控制輥對(duì)，66是與中間轉(zhuǎn)印皮帶50形成二次轉(zhuǎn)印部的作為二次轉(zhuǎn)印部件的二次轉(zhuǎn)印輥，67是在二次轉(zhuǎn)印后除去中間轉(zhuǎn)印皮帶50的表面上殘留的墨粉的作為清潔部件的清潔片。
其中，在將本實(shí)用新型的有機(jī)EL陣列曝光頭81用于這種電子照相方式的圖像形成裝置的曝光頭時(shí)，作為顯影劑的墨粉附著在微透鏡93的透鏡面上而污染，成為光斑等圖像惡化的原因。因此，最好選擇這些材料，使得有機(jī)EL陣列曝光頭81的微透鏡93所用的材料的功函數(shù)ΦL、隔板92的材料的功函數(shù)ΦB、以及墨粉的材料的功函數(shù)ΦT同時(shí)滿足下述關(guān)系。
|ΦT-ΦL|≤0.2eV …(1)|ΦT-ΦB|≥0.5eV …(2)如果使用滿足上述條件的材料的組合，則污染有機(jī)EL陣列曝光頭81的墨粉只會(huì)附著在微透鏡93的周圍的隔板92上，而不會(huì)附著在透鏡面上，所以能夠防止微透鏡93的透鏡面被墨粉污染。
以上根據(jù)實(shí)施例說明了本實(shí)用新型的有機(jī)EL陣列曝光頭等光印寫頭及使用該光印寫頭的圖像形成裝置，但是本實(shí)用新型不限于這些實(shí)施例，而是可以進(jìn)行各種變形。例如，在制作時(shí)，可以通過在大的長方形的二維排列的有機(jī)EL陣列的薄基片上按二維排列來固定球形透鏡，然后切斷為線狀，來批量生產(chǎn)。此時(shí)，通過以二維來制成孔圖案(圖3)，球形透鏡能夠一次整體定位對(duì)齊。其中，也可以不使用孔圖案，而在與發(fā)光部等對(duì)應(yīng)的位置上用噴墨法等零星涂敷粘合劑，通過該粘合劑來進(jìn)行球形透鏡的定位固定。
從以上說明可知，根據(jù)實(shí)現(xiàn)第1目的的本實(shí)用新型的光印寫頭，在與發(fā)光元件陣列的各個(gè)發(fā)光部或光閘元件陣列的各個(gè)光閘部對(duì)應(yīng)的對(duì)齊位置上配置球形透鏡而成，所以不發(fā)生使用現(xiàn)有的會(huì)聚性棒狀透鏡的情況下發(fā)生的周期性的光斑。此外，光印寫頭變得小型，能夠確保足夠的工作距離。
此外，根據(jù)實(shí)現(xiàn)第2目的的本實(shí)用新型的有機(jī)EL陣列曝光頭，在有機(jī)EL元件的陣列的發(fā)光側(cè)，配置有設(shè)有光學(xué)孔的隔板來阻止從各有機(jī)EL元件的發(fā)光部發(fā)出的光的會(huì)聚位置上混入從相鄰的有機(jī)EL元件的發(fā)光部發(fā)出的光，所以相鄰像素間的串?dāng)_減少，能夠得到足夠的分辨率、對(duì)比度。
權(quán)利要求1.一種光印寫頭，將從發(fā)光元件陣列的發(fā)光部來的調(diào)制光束或透過光閘元件陣列的光閘部的調(diào)制光束投射到載像體上，在載像體上形成規(guī)定的圖案，其特征在于，在與上述發(fā)光元件陣列的各個(gè)發(fā)光部或上述光閘元件陣列的各個(gè)光閘部對(duì)應(yīng)的對(duì)齊位置上配置球形透鏡。
2.如權(quán)利要求1所述的光印寫頭，其特征在于，上述球形透鏡由透明粘合劑固定在上述發(fā)光元件陣列或光閘元件陣列表面的透明部件上。
3.如權(quán)利要求1所述的光印寫頭，其特征在于，上述球形透鏡的直徑在上述發(fā)光元件陣列的發(fā)光部的排列間距或上述光閘元件陣列的光閘部的排列間距以下。
4.如權(quán)利要求2所述的光印寫頭，其特征在于，上述球形透鏡的折射率在上述透明粘合劑的折射率以上。
5.如權(quán)利要求2所述的光印寫頭，其特征在于，上述透明部件的厚度在上述球形透鏡的直徑以下。
6.如權(quán)利要求1所述的光印寫頭，其特征在于，在上述球形透鏡之間配置有遮光罩。
7.如權(quán)利要求6所述的光印寫頭，其特征在于，上述遮光罩由設(shè)有與上述球形透鏡的排列對(duì)應(yīng)的孔的遮光罩板構(gòu)成，上述遮光罩板被配置在上述球形透鏡的射出側(cè)，由上述遮光罩板進(jìn)行上述球形透鏡的定位和固定中的至少一個(gè)。
8.如權(quán)利要求1所述的光印寫頭，其特征在于，上述發(fā)光元件陣列由有機(jī)EL陣列構(gòu)成。
9.一種有機(jī)EL陣列曝光頭，其特征在于，在長基片上，具有排列為至少1列像素狀的有機(jī)EL元件的陣列，在上述有機(jī)EL元件的陣列的發(fā)光側(cè)，配置有設(shè)有光學(xué)孔的隔板，該隔板阻止從相鄰的有機(jī)EL元件的發(fā)光部發(fā)出的光混入從各有機(jī)EL元件的發(fā)光部發(fā)出的光的會(huì)聚位置。
10.如權(quán)利要求9所述的有機(jī)EL陣列曝光頭，其特征在于，在上述隔板的各孔位置上配置有正透鏡。
11.如權(quán)利要求9所述的有機(jī)EL陣列曝光頭，其特征在于，上述基片和上述隔板的線膨脹系數(shù)大致相等。
12.如權(quán)利要求9所述的有機(jī)EL陣列曝光頭，其特征在于，上述隔板是在金屬板上開孔而構(gòu)成的。
13.如權(quán)利要求9所述的有機(jī)EL陣列曝光頭，其特征在于，上述隔板是通過樹脂成形來開孔而構(gòu)成的。
14.如權(quán)利要求9所述的有機(jī)EL陣列曝光頭，其特征在于，上述隔板和上述基片是一體構(gòu)成的。
15.如權(quán)利要求10所述的有機(jī)EL陣列曝光頭，其特征在于，上述隔板的射出側(cè)的面的高度高于上述正透鏡。
16.如權(quán)利要求10所述的有機(jī)EL陣列曝光頭，其特征在于，上述隔板的射出側(cè)的面的高度低于上述正透鏡。
17.如權(quán)利要求9所述的有機(jī)EL陣列曝光頭，其特征在于，上述隔板的上述孔的壁面是反光性的。
18.如權(quán)利要求9所述的有機(jī)EL陣列曝光頭，其特征在于，上述隔板的上述孔的壁面是吸光性的。
19.如權(quán)利要求10所述的有機(jī)EL陣列曝光頭，其特征在于，上述正透鏡由樹脂構(gòu)成。
20.如權(quán)利要求19所述的有機(jī)EL陣列曝光頭，其特征在于，上述正透鏡是在上述隔板的上述孔內(nèi)通過噴墨法而形成的。
21.如權(quán)利要求19所述的有機(jī)EL陣列曝光頭，其特征在于，上述正透鏡是在上述隔板的上述孔內(nèi)通過成形法而形成的。
22.如權(quán)利要求10所述的有機(jī)EL陣列曝光頭，其特征在于，上述正透鏡由玻璃構(gòu)成。
23.如權(quán)利要求10所述的有機(jī)EL陣列曝光頭，其特征在于，上述正透鏡由球形透鏡構(gòu)成。
24.如權(quán)利要求9所述的有機(jī)EL陣列曝光頭，其特征在于，上述有機(jī)EL元件向陽極側(cè)射出發(fā)光光。
25.如權(quán)利要求9所述的有機(jī)EL陣列曝光頭，其特征在于，上述有機(jī)EL元件向陰極側(cè)射出發(fā)光光。
26.如權(quán)利要求9所述的有機(jī)EL陣列曝光頭，其特征在于，上述有機(jī)EL元件是高分子型的。
27.如權(quán)利要求9所述的有機(jī)EL陣列曝光頭，其特征在于，上述有機(jī)EL元件是低分子型的。
28.如權(quán)利要求9所述的有機(jī)EL陣列曝光頭，其特征在于，上述有機(jī)EL元件由設(shè)在上述基片上的TFT來進(jìn)行發(fā)光控制。
29.一種圖像形成裝置，它具有權(quán)利要求1所述的光印寫頭，并將其作為用于將圖像寫入到載像體上的曝光頭。
30.如權(quán)利要求29所述的圖像形成裝置，其特征在于，該圖像形成裝置是串聯(lián)方式的彩色圖像形成裝置，在載像體的周圍設(shè)有至少2個(gè)以上的配有充電部件、曝光頭、顯影部件及轉(zhuǎn)印部件的圖像形成機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)印媒體通過各圖像形成機(jī)構(gòu)，進(jìn)行彩色圖像形成。
31.一種圖像形成裝置，其特征在于，它具有有機(jī)EL陣列曝光頭，并將其作為用于將圖像寫入到載像體上的曝光頭，所述有機(jī)EL陣列曝光頭在長基片上，具有排列為至少1列像素狀的有機(jī)EL元件的陣列，在上述有機(jī)EL元件的陣列的發(fā)光側(cè)，配置有設(shè)有光學(xué)孔的隔板，該隔板阻止從相鄰的有機(jī)EL元件的發(fā)光部發(fā)出的光混入從各有機(jī)EL元件的發(fā)光部發(fā)出的光的會(huì)聚位置，上述基片和上述隔板的線膨脹系數(shù)大致相等。
32.如權(quán)利要求31所述的圖像形成裝置，其特征在于，上述圖像形成裝置是串聯(lián)方式的彩色圖像形成裝置，在載像體的周圍設(shè)有至少2個(gè)以上的具有充電部件、曝光頭、墨粉顯影部件及轉(zhuǎn)印部件的圖像形成機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)印媒體通過該各圖像形成機(jī)構(gòu)，進(jìn)行彩色圖像形成。
33.如權(quán)利要求32所述的圖像形成裝置，其特征在于，在設(shè)上述正透鏡的材料的功函數(shù)為ΦL、上述隔板的材料的功函數(shù)為ФB、墨粉的材料的功函數(shù)為ФT時(shí)，同時(shí)滿足|ФT-ФL|≤0.2eV …(1)|ФT-ΦB|≥0.5eV …(2)的關(guān)系。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種小型、工作距離長、串?dāng)_少的有機(jī)EL陣列曝光頭等光印寫頭及使用該光印寫頭的圖像形成裝置，該光印寫頭具有透明層和載像體，在透明層的表面或其中按預(yù)定周期配置有發(fā)光部或光閘部從而構(gòu)成發(fā)光元件陣列或光閘元件陣列，該光印寫頭將來自有機(jī)EL陣列等發(fā)光元件陣列的發(fā)光部2的調(diào)制光束或透過光閘元件陣列的光閘部2的調(diào)制光束投射到載像體11上，在載像體11上形成規(guī)定的圖案，該光印寫頭是在與發(fā)光元件陣列的各個(gè)發(fā)光部2或光閘元件陣列的各個(gè)光閘部2對(duì)應(yīng)的對(duì)齊位置上配置球形透鏡10而成。
文檔編號(hào)B41J2/45GK2697694SQ0324043
公開日2005年5月4日 申請(qǐng)日期2003年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月11日
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