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画像印刷装置および発光装置 - セイコーエプソン株式会社
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発明の名称 画像印刷装置および発光装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−90675(P2007−90675A)
公開日 平成19年4月12日(2007.4.12)
出願番号 特願2005−283555(P2005−283555)
出願日 平成17年9月29日(2005.9.29)
代理人 【識別番号】100095728
【弁理士】
【氏名又は名称】上柳 雅誉
発明者 藤本 勤
要約 課題
画像印刷装置において、十分に高い精度の位置合わせを簡単に行う。

解決手段
画素中心線Aに沿った細長い領域に光像を形成し、この光像を形成した光を出射する発光パネル11と、発光パネル11から進行する光を透過させて発光パネル11上の光像に対する正立像をなす光を出射する集束性レンズアレイ13と、集束性レンズアレイ13から進行する光が感光面Tに照射される感光体ドラム11と、集束性レンズアレイ13を支持するレンズアレイフレーム14と、レンズアレイフレーム14の貫通孔14aを貫通しているピン15と、感光体ドラム11を支持する軸受53aとを備える。ピン15の位置決めのために、軸受53aには軸受孔531aが、発光パネル11にはマーク111が形成されている。
特許請求の範囲
【請求項1】
像担持体を帯電し、前記像担持体の帯電された面に潜像を形成し、前記潜像にトナーを付着させて顕像を形成し、前記顕像を他の物体に転写する画像印刷装置において、
電気的な作用に応じて発光特性または透過特性が変化する複数の画素が直線を中心として配列され、前記複数の画素によって光像を形成し、前記光像を形成した光を出射する電気光学パネルと、
前記電気光学パネルから進行する光を透過させて前記電気光学パネル上の光像に対する正立像をなす光を出射する集束性レンズアレイと、
前記集束性レンズアレイから進行する光が前記帯電された面に照射される前記像担持体と、
前記集束性レンズアレイを支持するアレイ支持体と、
前記アレイ支持体から前記像担持体側に向けて延びる第1の突起と、
前記第1の突起と一体に形成され、前記アレイ支持体から前記電気光学パネル側に向けて延びる第2の突起と、
前記像担持体を支持する像担持体支持体と、
前記像担持体支持体および前記電気光学パネルの少なくとも一方に形成され、前記第1の突起または前記第2の突起を位置決めするマークまたは位置決め穴と
を備える画像印刷装置。
【請求項2】
前記アレイ支持体には貫通孔が形成されており、
前記第1の突起および前記第2の突起は前記貫通孔を通る1つの部材の両端である、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像印刷装置。
【請求項3】
前記マークを備え、
前記マークは電気光学パネルの部材と同一の材料で形成されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像印刷装置。
【請求項4】
像担持体を帯電し、前記像担持体の帯電された面に潜像を形成し、前記潜像にトナーを付着させて顕像を形成し、前記顕像を他の物体に転写する画像印刷装置に用いられ、前記帯電された面に光を照射して前記潜像を形成する発光装置において、
電気的な作用に応じて発光特性または透過特性が変化する複数の画素が直線を中心として配列され、前記複数の画素によって光像を形成し、前記光像を形成した光を出射する電気光学パネルと、
前記電気光学パネルから進行する光を透過させて前記電気光学パネル上の光像に対する正立像をなす光を出射して前記像担持体の前記帯電された面に照射する集束性レンズアレイと、
前記集束性レンズアレイを支持するアレイ支持体と、
前記アレイ支持体から前記像担持体側に向けて延びる第1の突起と、
前記第1の突起と一体に形成され、前記アレイ支持体から前記電気光学パネル側に向けて延びる第2の突起と、
前記電気光学パネルに形成され、前記第2の突起を位置決めするマークまたは位置決め穴と
を備える発光装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像印刷装置および発光装置に関する。
【背景技術】
【0002】
電子写真方式の画像印刷装置は、感光体ドラム等の像担持体と、この像担持体の感光面に光を照射して潜像を形成する露光ヘッドとを有する。この露光ヘッドとして、複数の画素が中心線に沿って細長く配列されて細長い光像を形成する発光パネルを備えたものがあり、その中には、発光パネルからの光を透過させて感光面に結像させるための集束性レンズアレイを備えたものがある。
【0003】
この集束性レンズアレイは、発光パネルから進行する光を透過させて発光パネル上の光像に対する正立像をなす光を出射するものであり、複数の屈折率分布型レンズを中心面に沿って細長く配列して構成されている。像担持体の感光面に高精度の正立像を結像させるためには、位置合わせを行う必要がある。位置合わせには、距離合わせとセンター合わせが含まれている。
【0004】
距離合わせとは、発光パネルと集束性レンズアレイとの距離を当該集束性レンズアレイの厚さ(Z)に応じた物体距離(L0)に合わせるとともに、集束性レンズアレイと像担持体との距離を当該集束性レンズアレイの厚さ(Z)に応じた像面距離(L1)に合わせる作業である。距離合わせの精度が低い場合には、感光面に結像される像がぼけてしまう。
【0005】
センター合わせとは、発光パネルの中心線、集束性レンズアレイの中心面、および像担持体の中心線を揃える作業である。具体的には、発光パネルの中心線と像担持体の中心線とが集束性レンズアレイの中心面に含まれるように、発光パネルと集束性レンズアレイと像担持体とを位置決めする作業である。なお、像担持体の中心線とは、像担持体が感光体ドラムの場合にはその回転軸である。センター合わせの精度が低い場合には、像担持体の感光面上の潜像を形成すべき位置とは異なる位置に正立像の一部または全部が結像してしまったり、正立像の一部または全部が暗くなってしまったりする。
【0006】
上述したように、位置合わせの精度が低いと、画像印刷装置の印刷品質が低くなってしまう。位置合わせの精度を上げる技術として、発光パネル上の複数の画素を点灯させ、これらの画素像を集束性レンズアレイ経由でモニタリングしつつ位置合わせを行う方法が知られている。しかし、この方法では、位置合わせの設備が大掛かりとなったり、その作業が複雑となったりしてしまう。
【0007】
位置合わせを簡単に行うことができる技術としては、特許文献1に記載のものが挙げられる。この技術では、発光ダイオードアレイが取り付けられる基台に調整ビスや植込ピン等の調整手段を設け、この調整手段に取り付け治具を当接させることにより、発光ダイオードアレイと集束性レンズアレイとの距離と、感光体ドラムと集束性レンズアレイとの距離とが等しくなるようにする。また、特許文献1には、調整手段を発光ダイオードアレイの発光部列と一致する線上もしくはその列線と平行な線上に配置することによって当該調整手段をセンター合わせの目安とすることが記載されている。
【特許文献1】特許第2944090号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかし、上記の技術では、調整手段は目安にしかならない。つまり、この技術では、十分に高い精度でセンター合わせを行うことはできない。また、基台に発光ダイオードアレイを取り付けたり、調整手段に取り付け治具を当接させたりする必要があり、十分に簡単な作業とは言い難い。また、他の部品に接触して位置が決まる部品の数が多く、個々の部品の寸法には製造誤差があることを考慮すると、十分に高い精度で位置合わせを行うことは困難である。
【0009】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、十分に高い精度の位置合わせを簡単に行うことが可能な発光装置および画像印刷装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明は、像担持体を帯電し、前記像担持体の帯電された面に潜像を形成し、前記潜像にトナーを付着させて顕像を形成し、前記顕像を他の物体に転写する画像印刷装置において、電気的な作用に応じて発光特性または透過特性が変化する複数の画素が直線を中心として配列され、前記複数の画素によって光像を形成し、前記光像を形成した光を出射する電気光学パネルと、前記電気光学パネルから進行する光を透過させて前記電気光学パネル上の光像に対する正立像をなす光を出射する集束性レンズアレイと、前記集束性レンズアレイから進行する光が前記帯電された面に照射される前記像担持体と、前記集束性レンズアレイを支持するアレイ支持体と、前記アレイ支持体から前記像担持体側に向けて延びる第1の突起と、前記第1の突起と一体に形成され、前記アレイ支持体から前記電気光学パネル側に向けて延びる第2の突起と、前記像担持体を支持する像担持体支持体と、前記像担持体支持体および前記電気光学パネルの少なくとも一方に形成され、前記第1の突起または前記第2の突起を位置決めするマークまたは位置決め穴とを備える画像印刷装置を提供する。
【0011】
この画像印刷装置によれば、第1の突起の各部または第2の突起の各部と、像担持体支持体および電気光学パネルの少なくとも一方に形成されているマークまたは位置決め穴とを用いて位置合わせを行うことができる。つまり、簡素な設備で簡単に位置合わせを行うことができる。また、第1の突起および第2の突起は一体形成されているから、第1の突起の各部と第2の突起の各部との相対位置に影響する製造誤差は1つの部品に関する製造誤差のみである。したがって、この画像印刷装置によれば、位置合わせの精度を十分に高くすることができる。よって、この画像印刷装置によれば、十分に高い精度の位置合わせを簡単に行うことが可能であり、十分に高い印刷品質を簡単に得ることができる。
【0012】
さらに、この画像印刷装置において、前記アレイ支持体には貫通孔が形成されており、前記第1の突起および前記第2の突起は前記貫通孔を通る1つの部材の両端である、ようにしてもよい。一般に、貫通孔が形成されたアレイ支持体を用いる場合には、突起が形成されたアレイ支持体を用いる場合に比較して、画像印刷装置の製造が容易となる。
【0013】
また、上記の画像印刷装置において、前記マークを備え、前記マークは電気光学パネルの部材と同一の材料で形成されている、ようにしてもよい。この態様によれば、電気光学パネルの製造時にマークをも一括して形成することができる。なお、電気光学パネルの部材と同一の材料としては、画素を駆動するための金属材料(例えばアルミニウム)を例示することができる。
【0014】
また、本発明は、像担持体を帯電し、前記像担持体の帯電された面に潜像を形成し、前記潜像にトナーを付着させて顕像を形成し、前記顕像を他の物体に転写する画像印刷装置に用いられ、前記帯電された面に光を照射して前記潜像を形成する発光装置において、電気的な作用に応じて発光特性または透過特性が変化する複数の画素が直線を中心として配列され、前記複数の画素によって光像を形成し、前記光像を形成した光を出射する電気光学パネルと、前記電気光学パネルから進行する光を透過させて前記電気光学パネル上の光像に対する正立像をなす光を出射して前記像担持体の前記帯電された面に照射する集束性レンズアレイと、前記集束性レンズアレイを支持するアレイ支持体と、前記アレイ支持体から前記像担持体側に向けて延びる第1の突起と、前記第1の突起と一体に形成され、前記アレイ支持体から前記電気光学パネル側に向けて延びる第2の突起と、前記電気光学パネルに形成され、前記第2の突起を位置決めするマークまたは位置決め穴とを備える発光装置を提供する。
【0015】
この発光装置によれば、第2の突起の各部と、電気光学パネルに形成されているマークまたは位置決め穴とを用いて、位置合わせを行うことができる。つまり、簡素な設備で簡単に位置合わせを行うことができる。また、第1の突起および第2の突起は一体形成されているから、第1の突起の各部と第2の突起の各部との相対位置に影響する製造誤差は1つの部品に関する製造誤差のみである。したがって、この発光装置によれば、位置合わせの精度を十分に高くすることができる。よって、この発光装置を用いる画像印刷装置によれば、十分に高い精度の位置合わせを簡単に行うことが可能であり、十分に高い印刷品質を簡単に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る実施の形態を説明する。なお、図面においては、各部の寸法の比率は実際のものとは適宜に異ならせてある。
【0017】
<第1実施形態>
<画像印刷装置の構成>
図1〜図3は本発明の第1実施形態に係る画像印刷装置の要部を示す図であり、図1は正面図、図2は側断面図、図3は平面図である。これらの図に示すように、本実施形態に係る画像印刷装置は、電子写真方式で画像を印刷するものであり、回転する感光体ドラム51、感光体ドラム51の回転軸Cが通る軸52、軸52を支持する軸受53a、および発光装置10を備える。感光体ドラム51の周面は感光面になっており、本実施形態に係る画像印刷装置は、発光装置10に最も近い位置の感光面Tを帯電させる。軸受53aは画像印刷装置の筐体に固定されており、その発光装置10側の面には、円柱状の軸受孔531aが開口している。軸受孔531aは軸受53aを貫通せず、その中心軸は回転軸Cと直交している。
【0018】
発光装置10は、感光体ドラム51の帯電された感光面Tに光像を結像させて潜像を形成するものであり、内部の細長い領域に光像を形成し、この光像を形成した光を出射する発光パネル11と、発光パネル11を支持するパネルフレーム12と、発光パネル11から進行する光を透過させて上記領域上の光像に対する正立像をなす光を出射することによって当該正立像を感光体ドラム51の表面に結像させるための集束性レンズアレイ13と、集束性レンズアレイ13を支持するレンズアレイフレーム14と、位置合わせのための略円柱状のピン15を備える。上記の領域は、光像形成面Kの一部となっている。
【0019】
発光パネル11には、複数の画素Pが、光像形成面Kを通る直線である画素中心線Aを中心として2列千鳥状に配列されている。画素Pは、電気的な作用に応じて発光特性が変化する発光素子である。本実施形態では、このような発光素子として、与えられた電流に応じた輝度で発光層を発光させる有機EL(Electro Luminescent)素子を用いている。有機EL素子は、有機EL材料から形成されて発する発光層とこの発光層を挟む陽極側電極および陰極電極とを有し、両電極を通じて与えられた電流に応じた輝度で発光層を発光させるものである。前述の領域は全ての有機EL素子の発光層を通っており、各有機EL素子に与える電流を個別に制御することにより、当該領域上に可変の光像を形成することができる。
【0020】
集束性レンズアレイ13側の電極は、例えばITO(Indium Tin Oxide)製であり、光像を形成した光は当該電極を透過して発光パネル11から出射する。また、発光パネル11には、その長手方向の両端に、センター合わせの基準となる発光パネル11上の基準位置を示すマーク111が形成されている。本実施形態では発光パネル11上の基準位置として画素中心線Aの位置を想定しており、各マーク111の形状は、集束性レンズアレイ13側から見た場合に画素中心線Aを特定可能な形状となっている。また、各マーク111は発光パネル11の部材と同一の材料(例えばアルミニウム)で形成されている。
【0021】
パネルフレーム12には、その長手方向の両端に、パネルフレーム12の厚さ方向に貫通した円柱状のパネルフレーム孔12aが形成されている。また、パネルフレーム12には、各パネルフレーム孔12aの中心軸と画素中心線Aとが直交するように発光パネル11が固定されている。この固定は、例えば、熱硬化型接着剤または紫外線硬化型接着剤を用いた接着により行われている。
【0022】
集束性レンズアレイ13には、複数の屈折率分布型レンズ131が集束性レンズアレイ13を通る平面であるレンズ中心面Bを中心として2列千鳥状に配列されている。屈折率分布型レンズ131は、図から分かるように、実際には円柱状の光ファイバである。集束性レンズアレイ13の具体例には、例えば日本板硝子株式会社から入手可能なSLA(セルフォック・レンズ・アレイ)がある。セルフォック\SELFOCは日本板硝子株式会社の登録商標である。
【0023】
レンズアレイフレーム14には、その長手方向の両端に、レンズアレイフレーム14の厚さ方向に貫通した貫通孔14aが形成されている。貫通孔14aは長円柱状をなし、その横断面は、レンズアレイフレーム14の長手方向において長く、当該方向に直交する方向において短い。各貫通孔14aにはピン15が貫通している。ピン15とレンズアレイフレーム14との隙間は、レンズアレイフレーム14の長手方向におけるピン15の移動を可能としている。
【0024】
また、レンズアレイフレーム14には、各貫通孔14aを通るピン15の中心軸がレンズ中心面Bに含まれるように、集束性レンズアレイ13が固定されている。この固定は、例えば、熱硬化型接着剤または紫外線硬化型接着剤を用いた接着により行われている。また、ピン15の貫通は、発光パネル11と集束性レンズアレイ13との相対位置が両者の長手方向において適切となるように行われている。
【0025】
なお、パネルフレーム12およびレンズアレイフレーム14は遮光性の材料で形成されている。また、図示を略すが、両者には、遮光性の材料で形成された部材が取り付けられており、発光装置10内に外光が入るのを防いでいる。もちろん、両者の少なくとも一方が外光を遮断するように、両者の少なくとも一方の形状を変えてもよい。
【0026】
ピン15の形状は厳密には段差丸棒であり、軸受53a側の丸棒部15a、パネルフレーム12側の丸棒部15c、および両者間の丸棒部15cが同軸に配列されている。丸棒部15aの先端は軸受孔531aに嵌め込まれて軸受孔531aの底に接している。よって、レンズ中心面Bは回転軸Cを含む。一方、丸棒部15cはパネルフレーム孔12aに嵌め込まれている。よって、レンズ中心面Bは画素中心線Aを含む。また、ピン15はパネルフレーム12およびレンズアレイフレーム14に固定されている。この固定は、例えば、熱硬化型接着剤または紫外線硬化型接着剤を用いた接着により行われている。また、ピン15は軸受53に固定されている。この固定は、例えば、発光装置10を感光体ドラム51側に付勢することにより行われている。
【0027】
また、丸棒部15bの径は丸棒部15aおよび丸棒部15cよりも長い。このため、ピン15の周面には2つの段差151および152が形成されている。段差151はパネルフレーム12のレンズアレイフレーム14側の面に接しており、段差152はレンズアレイフレーム14のパネルフレーム12側の面に接している。段差間の距離、すなわち丸棒部15bの長さは、発光パネル11(厳密には光像形成面K)と集束性レンズアレイ13との距離が集束性レンズアレイ13の厚さ(Z)に応じた理想的な距離である物体距離(L0)と等しくなるように定められている。また、段差151から丸棒部15aの先端までの距離は、集束性レンズアレイ13と感光体ドラム51(厳密には感光面T)との距離が集束性レンズアレイ13の厚さ(Z)に応じた理想的な距離である像面距離(L1)と等しくなるように定められている。
【0028】
以上の説明より明らかなように、本実施形態に係る画像印刷装置は、レンズ中心面Bが画素中心線Aおよび回転軸Cを含み、かつ、発光パネル11と集束性レンズアレイ13との距離が物体距離(L0)と等しく、かつ、集束性レンズアレイ13と感光体ドラム51との距離が像面距離(L1)と等しくなるように構成されており、高い精度の位置合わせが可能である。また、発光パネル11と集束性レンズアレイ13との相対位置が両者の長手方向において適切となっている。よって、本実施形態に係る画像印刷装置によれば、十分に高い印刷品質を得ることができる。
【0029】
<画像印刷装置の製造方法>
次に、本実施形態に係る画像印刷装置の製造方法について説明する。
まず、発光パネル11を製造する。発光パネル11の製造工程は、一般的な有機ELパネルの製造工程と同様である。ただし、発光パネル11の製造工程では、図4に示すように、画素中心線A上に複数の画素Pを挟むように2つのマーク111を形成する。これらのマーク111の少なくとも一方を視認すれば、その形状により、画素中心線Aの位置の特定が可能となる。
【0030】
次に、図5に示すように、発光パネル11をパネルフレーム12に固定する。具体的には、パネルフレーム12に形成された2つのパネルフレーム孔12aの中心軸と画素中心線Aとが直交するように、発光パネル11をパネルフレーム12に接着する。この接着では、例えば、熱硬化型接着剤または紫外線硬化型接着剤を用いる。なお、この固定に先立ち、パネルフレーム12の長手方向の両端にパネルフレーム孔12aを形成しておく。
【0031】
次に、図6および図7に示すように、パネルフレーム12にピン15を固定する。具体的には、まず、段差151がパネルフレーム12に接するまでピン15の丸棒部15cをパネルフレーム孔12aに差し込み、次に、ピン15をパネルフレーム12に接着する。この接着では、例えば、熱硬化型接着剤または紫外線硬化型接着剤が用いられる。これらの作業は2本のピン15について行われる。その結果、2本のピン15の中心軸と画素中心線Aとが直交する。
【0032】
この工程に先立ち、ピン15を製造しておく。ピン15の製造では、別々に製造された複数の丸棒部を接合する方法ではなく、丸棒部15a、15bおよび15cを一体として形成する方法を採る。また、ピン15の製造では、段差151と段差152との距離、すなわち丸棒部15bの長さを、発光パネル11と集束性レンズアレイ13との距離が物体距離(L0)と等しくなるように定め、かつ、段差151から丸棒部15aの先端までの距離を、集束性レンズアレイ13と感光体ドラム51との距離が像面距離(L1)と等しくなるように定める。
【0033】
次に、図8に示すように、集束性レンズアレイ13をレンズアレイフレーム14に固定する。具体的には、ピン15がレンズアレイフレーム14の貫通孔14aを貫通したときに当該ピン15の中心軸がレンズ中心面Bに含まれるように、集束性レンズアレイ13をレンズアレイフレーム14に接着する。この接着では、例えば、熱硬化型接着剤または紫外線硬化型接着剤を用いる。なお、この固定に先立ち、レンズアレイフレーム14の長手方向の両端に貫通孔14aを形成する。
【0034】
次に、図9および図10に示すように、レンズアレイフレーム14をピン15に支持させる。具体的には、まず、ピン15をレンズアレイフレーム14の貫通孔14aに差し込んで当該貫通孔14aを貫通させ、次に、発光パネル11と集束性レンズアレイ13との相対位置を適切に変化させ、次に、レンズアレイフレーム14をピン15に固定する。この固定は、例えば、熱硬化型接着剤または紫外線硬化型接着剤を用いた接着により行われる。なお、本実施形態を変形し、この接着以降に、発光パネル11にピン15を接着する作業を行うようにしてもよい。
【0035】
レンズアレイフレーム14をピン15に支持させる作業は2本のピン15について行われる。その結果、2本のピン15の段差152がレンズアレイフレーム14に接し、発光パネル11と集束性レンズアレイ13との距離が物体距離(L0)に等しくなり、2本のピン15の中心軸がレンズ中心面Bに含まれることになる。また、両者の相対位置が、両者の長手方向において適切となる。なお、この工程において外光が遮断され、以降、発光装置10内に外光が入ることはない。
【0036】
次に、図1〜図3に示すように、ピン15を軸受53aに固定する。具体的には、先端が軸受孔531aの底に接するまでピン15の丸棒部15aを軸受孔531aに差し込み、次に、ピン15を軸受53aに固定する。こうして画像印刷装置が製造される。この固定は、例えば、バネ等の弾性体により発光装置10を感光体ドラム51側に付勢することにより行われる。これらの作業は2本のピン15について行われる。その結果、集束性レンズアレイ13と感光体ドラム51との距離が像面距離(L1)に等しくなり、2本のピン15の中心軸と感光体ドラム51の回転軸Cとが直交する。したがって、製造された画像印刷装置では、高い精度の距離合わせ及び高い精度のセンター合わせが実現されることになる。
【0037】
上述したように、本実施形態では、位置合わせは、マーク111とパネルフレーム孔12aと貫通孔14aと軸受孔531aとピン15の各部とを用いて行われる。したがって、本実施形態によれば、簡素な設備で簡単に位置合わせを行うことができる。また、ピン15の各部である丸棒部15a、15bおよび15cは一体形成されているから、丸棒部間の相対位置に影響する製造誤差は1つの部材(ピン15)の製造誤差のみである。したがって、本実施形態における位置合わせの精度は十分に高くなる。よって、この本実施形態によれば、十分に高い精度の位置合わせを簡単に行うことができる。
【0038】
また、本実施形態では、貫通孔14aが形成されたレンズアレイフレーム14を用いるため、ピン15に相当する突起が形成されたレンズアレイフレームを用いる場合に比較して、画像印刷装置の製造が容易となる。また、貫通孔14aにはレンズアレイフレーム14の長手方向に余裕があるため、この長手方向において、ピン15とレンズアレイフレーム14との相対位置を変化させることができる。したがって、より高い印刷品質とすることができる。
【0039】
<マーク111の形成>
次にマーク111の形成について詳述する。
図11は発光パネル11の一部の側断面図であり、図12は同一部を集束性レンズアレイ13側から眺めた仮想的な図である。これらの図には、1つの画素Pに関する発光パネル11の構造とその等価回路が示されている。図11に示すように、発光パネル11は主基板21を備えている。なお、図12は、絶縁層および主基板21が存在しないものとして描かれている。主基板21は例えばガラスから形成されており、複数の画素Pは主基板21上に形成されている。また、主基板21上には、画素P毎に、画素Pを駆動する駆動トランジスタTRが形成されている。詳しくは次に述べる通りである。
【0040】
主基板21上には、駆動トランジスタTRの能動域22がアモルファスシリコンにより選択的に形成されている。その上には酸化シリコンで絶縁層が形成され、その上には駆動トランジスタTRのゲートとなるゲートメタル23が選択的に形成されている。各ゲートメタル23にはゲート線が接続されている。ゲートメタル23の上には酸化シリコンで絶縁層が形成されている。この絶縁層には各画素Pについて2つずつコンタクトホールが形成されており、当該コンタクトホールを通って能動域22に接するソースメタル24およびドレインメタル25が形成されている。ドレインメタル25にはドレイン線29が接続されている。
【0041】
ソースメタル24およびドレインメタル25の上には酸化シリコンで絶縁層が形成されている。この絶縁層には、各画素Pについて1つずつコンタクトホールが形成されている。当該コンタクトホールを通ってソースメタル24に接する陽極側電極26が形成されており、その上には陽極側電極26を底とする複数の凹部を画定する絶縁層(バンク)が形成されている。各凹部には発光層27が形成されており、その上には陰極電極28が形成されている。なお、実際には、複数の画素Pは封止基板により封止され、外気や水分から保護されている。
【0042】
上述した構造の発光パネルの製造後にマーク111を例えば印刷により形成することも可能であるが、本実施形態では、当該発光パネルの製造時にマーク111をも形成するようにしている。したがって、マーク111と集束性レンズアレイ13との間に、発光パネル111の部材が配置される可能性がある。よって、本実施形態では、マーク111と集束性レンズアレイ13との間に配置される発光パネル111の部材は、光透過性の高い材料から形成されている。
【0043】
また、本実施形態では、図11および図12に示す構造の発光パネルの部材と同一の材料でマーク111を形成することにより、当該部材とマーク111との一括形成を可能としている。このため、マーク111の形成タイミングとして好適なのは、図13〜図15にそれぞれ示すタイミングのうちのいずれかとなる。図13に示すタイミングは、発光層27を形成した後、すなわち陰極電極28の形成時である。図14に示すタイミングは、各画素Pについて2つずつコンタクトホールを形成した後、すなわちソースメタル24およびドレインメタル25の形成時である。図15に示すタイミングは、能動域22が絶縁層で覆われた後、すなわちゲートメタル23の形成時である。なお、いずれのタイミングであっても、マーク111を形成する材料はアルミニウム等の金属材料となる。
【0044】
<第2実施形態>
図16および図17は本発明の第2実施形態に係る画像印刷装置の要部を示す図であり、図16は正面図、図17は側断面図である。本実施形態に係る画像印刷装置が第1実施形態に係るものと大きく異なる点は、発光装置10に代えて発光装置30を備える点である。より具体的には、発光パネル11に代えて発光パネル31を有する点と、軸受53aに代えて軸受53bを有する点と、ピン15に代えてピン32を有する点と、パネルフレーム12を持たない点である。
【0045】
図18は発光パネル31の平面図である。この図に示すように、発光パネル31にはマーク111は形成されておらず、その代わりにマーク311が形成されている。
図19は発光装置30側から軸受53b等を眺めた図である。この図に示すように、軸受53bには、軸受孔531aは形成されておらず、その代わりに、センター合わせの基準となる感光体ドラム51上の基準位置を示すマーク531bが形成されている。本実施形態では感光体ドラム51上の基準位置として回転軸Cの位置を想定しており、各マーク531bの形状は、発光装置30側から見た場合に回転軸Cを特定可能な形状となっている。
【0046】
ピン32は、ピン15と同様の役割を果たす。ピン15の形状は厳密には段差丸棒であり、軸受53b側の丸棒部32aおよび発光パネル31側の丸棒部32bが同軸に配列されている。丸棒部32bの径は丸棒部32aよりも長く、ピン32の周面には1つの段差321が形成されている。丸棒部32aの先端は軸受53bのマーク531bに接し、丸棒部32bの先端は発光パネル31のマーク311に接し、段差321はレンズアレイフレーム14の発光パネル31側の面に接している。段差321と丸棒部32bの先端との距離、すなわち丸棒部32bの長さは、発光パネル31と集束性レンズアレイ13との距離が物体距離(L0)と等しくなるように定められている。また、段差321から丸棒部32aの先端との距離は、集束性レンズアレイ13と感光体ドラム51との距離が像面距離(L1)と等しくなるように定められている。
【0047】
マーク311は丸棒部32bに覆われてしまうことのない図形である。また、マーク531bは丸棒部32aに覆われてしまうことのない図形である。このような図形として、本実施形態では、2つの同心円からなる図形を採用している。すなわち、各マークは、内側の同心円の全部が隠れ、かつ、外側の同心円の外周の全部が見えるようになっている。
【0048】
本実施形態に係る画像印刷装置の製造工程は次に述べる通りである。
まず、発光パネル31を製造する。この製造の工程は、発光パネル11の製造工程と同様である。次に、図20および図21に示すように、発光パネル31にピン32を固定する。具体的には、まず、丸棒部32bの先端をマーク311に重ね、次に、ピン32を発光パネル31に接着する。丸棒部32bの先端をマーク311に重ねる作業は、マーク311の内側の同心円が丸棒部32bに覆われ、かつ、マーク311の外側の同心円の外周の全部が見えるように行われる。この結果、2本のピン32の中心軸と画素中心線Aとが直交する。また、上記の接着では、例えば、熱硬化型接着剤または紫外線硬化型接着剤が用いられる。
【0049】
次に、集束性レンズアレイ13をレンズアレイフレーム14に固定し、レンズアレイフレーム14をピン32に支持させる。この作業は、第1実施形態で述べた作業と同様である。この作業の結果、2本のピン32の段差がレンズアレイフレーム14に接し、発光パネル31と集束性レンズアレイ13との距離が物体距離(L0)に等しくなり、2本のピン32の中心軸がレンズ中心面Bに含まれることになる。また、発光パネル31と集束性レンズアレイ13との相対位置が、両者の長手方向において適切となる。
【0050】
次に、図16および図17に示すように、ピン32(厳密には丸棒部32a)を軸受53bに固定する。この作業は、発光パネル31にピン32を固定する作業と同様である。ただし、接着は行われず、発光装置10が感光体ドラム51側に付勢される。これらの作業は2本のピン32について行われる。その結果、集束性レンズアレイ13と感光体ドラム51との距離が像面距離(L1)に等しくなり、2本のピン32の中心軸と感光体ドラム51の回転軸Cとが直交する。したがって、製造された画像印刷装置では、高い精度の距離合わせ及び高い精度のセンター合わせが実現されることになる。
【0051】
上述したように、本実施形態では、位置合わせは、マーク311と貫通孔14aとマーク531bとピン32の各部とを用いて行われる。したがって、第1実施形態と同様の効果が得られる。さらに、本実施形態によれば、ピン32が発光パネル31に直接的に接触するから、位置合わせに影響する製造誤差をより少なくすることができる。
【0052】
<第3実施形態>
図22および図23は本発明の第3実施形態に係る画像印刷装置の要部を示す図であり、図22は正面図、図23は側断面図である。本実施形態に係る画像印刷装置が第1実施形態に係るものと大きく異なる点は、発光装置10に代えて発光装置40を備える点である。より具体的には、発光パネル11に代えて発光パネル41を有する点と、レンズアレイフレーム14およびピン15に代えてレンズアレイフレーム42を有する点と、パネルフレーム12を持たない点である。
【0053】
発光パネル41にはマーク111は形成されておらず、その代わりに、発光パネル41の厚さ方向に貫通した円柱状のパネル孔411が形成されている。パネル孔411の形成は、その中心軸が発光パネル41の画素中心線Aと直交するように行われている。レンズアレイフレーム42には貫通孔14aは形成されておらず、その代わりに、第1の突起421および第2の突起422が形成されている。
【0054】
第1の突起421はレンズアレイフレーム42から立ち上がって感光体ドラム51側に向けて延びており、第2の突起422はレンズアレイフレーム42から立ち上がって発光パネル41側に向けて延びている。第1の突起421は円柱状をなし、その先端は軸受53aの軸受孔531aに嵌めこまれて軸受孔531aの底に接している。第1の突起421の高さは、集束性レンズアレイ13と感光体ドラム51との距離が像面距離(L1)と等しくなるように定められている。一方、第2の突起422は、レンズアレイフレーム42側の丸棒部422aと発光パネル41側の丸棒部422bを同軸に配列した段付丸棒である。丸棒部422aの径は丸棒部422bよりも長く、丸棒部422bはパネル孔411に嵌め込まれている。丸棒部422aの長さは、発光パネル41と集束性レンズアレイ13との距離が物体距離(L0)と等しくなるように定められている。第1の突起421および第2の突起422は同軸に配列されており、これらの中心軸はレンズ中心面Bに含まれている。よって、レンズ中心面Bは回転軸Cおよび画素中心線Aを含む。なお、第1の突起421は軸受53に固定されており、第2の突起422は発光パネル41に固定されている。
【0055】
本実施形態に係る画像印刷装置の製造工程は次に述べる通りである。
まず、レンズアレイフレーム42を製造する。このとき、第1の突起421および第2の突起422はレンズアレイフレーム42と一体のものとして形成される。次に、図24に示すように、集束性レンズアレイ13をレンズアレイフレーム42に固定する。具体的には、第1の突起421および第2の突起422の中心軸がレンズ中心面Bに含まれるように、集束性レンズアレイ13をレンズアレイフレーム42に接着する。
【0056】
次に、発光パネル41に第2の突起422を固定する。この固定の作業は、パネルフレーム12にピン15を固定する作業と同様である。この結果、丸棒部422の先端が発光パネル41に接し、発光パネル41と集束性レンズアレイ13との距離が物体距離(L0)と等しくなり、第1の突起421および第2の突起422の中心軸と画素中心線Aとが直交する。もちろん、この工程に先立ち、一般的な構造の発光パネルにパネル孔411を形成して発光パネル41を製造しておく必要がある。
【0057】
以降の工程は、第1実施形態で述べたものと同様である。このような工程の結果、集束性レンズアレイ13と感光体ドラム51との距離が像面距離(L1)に等しくなり、第1の突起421および第2の突起422の中心軸と感光体ドラム51の回転軸Cとが直交する。したがって、製造された画像印刷装置では、高い精度の距離合わせ及び高い精度のセンター合わせが実現されることになる。
【0058】
上述したように、本実施形態では、位置合わせは、パネル孔411と軸受孔531aと第1の突起421の各部と第2の突起422の各部とを用いて行われる。したがって、第1実施形態と同様の効果が得られる。さらに、本実施形態によれば、ピン32が発光パネル31に直接的に接触するから、位置合わせに影響する製造誤差をより少なくすることができる。さらに、本実施形態によれば、第1の突起421および第2の突起422はレンズアレイフレーム42と一体のものとして形成されているから、位置合わせに影響する製造誤差をより少なくすることができる。
【0059】
<変形例>
なお、上述した各実施形態を変形し、画素を有機EL素子以外の発光素子で形成するようにしてもよい。さらに、発光素子に限らず、電気的な作用に応じて発光特性または透過特性が変化する任意の電気光学素子で形成するようにしてもよい。すなわち、発光パネルではなく、複数の電気光学素子が配列された電気光学パネルとなる。そのような電気光学素子の他の例としては、液晶素子のようなライトバルブ素子を挙げることができる。なお、ライトバルブ素子で形成する場合には光源が必要である。
【0060】
また、上述した第2実施形態を変形し、マーク311を、集束性レンズアレイ13と反対の側から視認することができるように発光パネル31を形成してもよい。こうすることにより、ピン32を発光パネル31に固定する作業が容易となる。また、画素Pの列数や屈折率分布型レンズ31の列数は1であっても3以上であってもよい。また、位置決めのための孔やマークを軸受側および発光パネル側の両方に設けるのではなく、いずれか一方に設けるようにしてもよい。
【0061】
<画像印刷装置全体>
次に、画像印刷装置の全体について説明する。ただし、感光体ドラム51については、適宜、異なる符号を付す。なお、画像印刷装置の例としては、プリンタ、複写機の印刷部分およびファクシミリの印刷部分がある。
図25は、発光装置10、30または40をライン型の露光ヘッドとして用いた画像印刷装置の一例を示す縦断面図である。この画像印刷装置は、ベルト中間転写体方式を利用したタンデム型のフルカラー画像印刷装置である。
【0062】
この画像印刷装置では、同様な構成の4個の露光ヘッド10K,10C,10M,10Yが、同様な構成である4個の感光体ドラム(像担持体)110K,110C,110M,110Yの露光位置にそれぞれ配置されている。露光ヘッド10K,10C,10M,10Yは上述した発光装置10、30または40である。
【0063】
この図に示すように、この画像印刷装置には、駆動ローラ121と従動ローラ122が設けられており、これらのローラ121,122には無端の中間転写ベルト120が巻回されて、矢印に示すようにローラ121,122の周囲を回転させられる。図示しないが、中間転写ベルト120に張力を与えるテンションローラなどの張力付与手段を設けてもよい。
【0064】
この中間転写ベルト120の周囲には、互いに所定間隔をおいて4個の外周面に感光層を有する感光体ドラム110K,110C,110M,110Yが配置される。添え字K,C,M,Yはそれぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエローの顕像を形成するために使用されることを意味している。他の部材についても同様である。感光体ドラム110K,110C,110M,110Yは、中間転写ベルト120の駆動と同期して回転駆動される。
【0065】
各感光体ドラム110(K,C,M,Y)の周囲には、コロナ帯電器111(K,C,M,Y)と、露光ヘッド10(K,C,M,Y)と、現像器114(K,C,M,Y)が配置されている。コロナ帯電器111(K,C,M,Y)は、対応する感光体ドラム110(K,C,M,Y)の外周面を一様に帯電させる。露光ヘッド10(K,C,M,Y)は、感光体ドラムの帯電させられた外周面に静電潜像を書き込む。各露光ヘッド10(K,C,M,Y)は、複数のEL素子の配列方向が感光体ドラム110(K,C,M,Y)の母線(主走査方向)に沿うように設置される。静電潜像の書き込みは、上記の複数のEL素子により光を感光体ドラムに照射することにより行う。現像器114(K,C,M,Y)は、静電潜像に現像剤としてのトナーを付着させることにより感光体ドラムに顕像すなわち可視像を形成する。
【0066】
このような4色の単色顕像形成ステーションにより形成された黒、シアン、マゼンタ、イエローの各顕像は、中間転写ベルト120上に順次一次転写されることにより、中間転写ベルト120上で重ね合わされて、この結果フルカラーの顕像が得られる。中間転写ベルト120の内側には、4つの一次転写コロトロン(転写器)112(K,C,M,Y)が配置されている。一次転写コロトロン112(K,C,M,Y)は、感光体ドラム110(K,C,M,Y)の近傍にそれぞれ配置されており、感光体ドラム110(K,C,M,Y)から顕像を静電的に吸引することにより、感光体ドラムと一次転写コロトロンの間を通過する中間転写ベルト120に顕像を転写する。
【0067】
最終的に画像を形成する対象としてのシート102は、ピックアップローラ103によって、給紙カセット101から1枚ずつ給送されて、駆動ローラ121に接した中間転写ベルト120と二次転写ローラ126の間のニップに送られる。中間転写ベルト120上のフルカラーの顕像は、二次転写ローラ126によってシート102の片面に一括して二次転写され、定着部である定着ローラ対127を通ることでシート102上に定着される。この後、シート102は、排紙ローラ対128によって、装置上部に形成された排紙カセット上へ排出される。
【0068】
次に、本発明に係る画像印刷装置の他の実施の形態について説明する。
図26は、発光装置10、30または40をライン型の露光ヘッドとして用いた他の画像印刷装置の一例を示す縦断面図である。この画像印刷装置は、ベルト中間転写体方式を利用したロータリ現像式のフルカラー画像印刷装置である。
【0069】
この図に示す画像印刷装置において、感光体ドラム(像担持体)165の周囲には、コロナ帯電器168、ロータリ式の現像ユニット161、露光ヘッド167、中間転写ベルト169が設けられている。
【0070】
コロナ帯電器168は、感光体ドラム165の外周面を一様に帯電させる。露光ヘッド167は、感光体ドラム165の帯電させられた外周面に静電潜像を書き込む。露光ヘッド167は、上述した発光装置10であり、複数のEL素子の配列方向が感光体ドラム165の母線(主走査方向)に沿うように設置される。静電潜像の書き込みは、上記の複数のEL素子により光を感光体ドラムに照射することにより行う。
【0071】
現像ユニット161は、4つの現像器163Y,163C,163M,163Kが90°の角間隔をおいて配置されたドラムであり、軸161aを中心にして反時計回りに回転可能である。現像器163Y,163C,163M,163Kは、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、黒のトナーを感光体ドラム165に供給して、静電潜像に現像剤としてのトナーを付着させることにより感光体ドラム165に顕像すなわち可視像を形成する。
【0072】
無端の中間転写ベルト169は、駆動ローラ170a、従動ローラ170b、一次転写ローラ166およびテンションローラに巻回されて、これらのローラの周囲を矢印に示す向きに回転させられる。一次転写ローラ166は、感光体ドラム165から顕像を静電的に吸引することにより、感光体ドラムと一次転写ローラ166の間を通過する中間転写ベルト169に顕像を転写する。
【0073】
具体的には、感光体ドラム165の最初の1回転で、露光ヘッド167によりイエロー(Y)像のための静電潜像が書き込まれて現像器163Yにより同色の顕像が形成され、さらに中間転写ベルト169に転写される。また、次の1回転で、露光ヘッド167によりシアン(C)像のための静電潜像が書き込まれて現像器163Cにより同色の顕像が形成され、イエローの顕像に重なり合うように中間転写ベルト169に転写される。そして、このようにして感光体ドラム9が4回転する間に、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の顕像が中間転写ベルト169に順次重ね合わせられ、この結果フルカラーの顕像が転写ベルト169上に形成される。最終的に画像を形成する対象としてのシートの両面に画像を形成する場合には、中間転写ベルト169に表面と裏面の同色の顕像を転写し、次に中間転写ベルト169に表面と裏面の次の色の顕像を転写する形式で、フルカラーの顕像を中間転写ベルト169上で得る。
【0074】
画像印刷装置には、シートが通過させられるシート搬送路174が設けられている。シートは、給紙カセット178から、ピックアップローラ179によって1枚ずつ取り出され、搬送ローラによってシート搬送路174を進行させられ、駆動ローラ170aに接した中間転写ベルト169と二次転写ローラ171の間のニップを通過する。二次転写ローラ171は、中間転写ベルト169からフルカラーの顕像を一括して静電的に吸引することにより、シートの片面に顕像を転写する。二次転写ローラ171は、図示しないクラッチにより中間転写ベルト169に接近および離間させられるようになっている。そして、シートにフルカラーの顕像を転写する時に二次転写ローラ171は中間転写ベルト169に当接させられ、中間転写ベルト169に顕像を重ねている間は二次転写ローラ171から離される。
【0075】
上記のようにして画像が転写されたシートは定着器172に搬送され、定着器172の加熱ローラ172aと加圧ローラ172bの間を通過させられることにより、シート上の顕像が定着する。定着処理後のシートは、排紙ローラ対176に引き込まれて矢印Fの向きに進行する。両面印刷の場合には、シートの大部分が排紙ローラ対176を通過した後、排紙ローラ対176が逆方向に回転させられ、矢印Gで示すように両面印刷用搬送路175に導入される。そして、二次転写ローラ171により顕像がシートの他面に転写され、再度定着器172で定着処理が行われた後、排紙ローラ対176でシートが排出される。
【0076】
以上、画像印刷装置を例示したが、発光装置10、30および40は、他の電子写真方式の画像印刷装置にも応用可能である。例えば、中間転写ベルトを使用せずに感光体ドラムから直接シートに顕像を転写するタイプの画像印刷装置や、モノクロの画像を形成する画像印刷装置、像担持体として感光体ベルトを用いる画像印刷装置にも応用可能である。
【図面の簡単な説明】
【0077】
【図1】本発明の第1実施形態に係る画像印刷装置の要部を示す正面図である。
【図2】同要部の側断面図である。
【図3】同要部の平面図である。
【図4】同要部を製造する最初の工程を示す図である。
【図5】図4の次の工程を示す図である。
【図6】図5の次の工程を示す正面図である。
【図7】図5の次の工程を示す平面図である。
【図8】図6および図7の次の工程を示す図である。
【図9】図8の次の工程を示す正面図である。
【図10】図8の次の工程を示す平面図である。
【図11】同要部の発光パネル11の一部の側断面図である。
【図12】同一部を集束性レンズアレイ13側から眺めた仮想的な図である。
【図13】発光パネル11のマーク111の形成タイミングの一例を示す図である。
【図14】マーク111の形成タイミングの別の例を示す図である。
【図15】マーク111の形成タイミングのさらに別の例を示す図である。
【図16】本発明の第2実施形態に係る画像印刷装置の要部を示す正面図である。
【図17】同要部の側断面図である。
【図18】同要部の発光パネル31の平面図である。
【図19】同要部の発光装置30側から軸受53b等を眺めた図である。
【図20】同要部を製造する工程を示す正面図である。
【図21】同要部を製造する工程を示す平面図である。
【図22】本発明の第3実施形態に係る画像印刷装置の要部を示す正面図である。
【図23】同要部の側断面図である。
【図24】同要部を製造する工程を示す図である。
【図25】本実施形態に係る画像印刷装置の一例を示す縦断面図である。
【図26】本実施形態に係る画像印刷装置の他の例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【0078】
10,30,40…発光装置、11,31,41…発光パネル(電気光学パネル)、111,311,531b…マーク、12…パネルフレーム、12a…パネルフレーム孔(位置決め穴),13…集束性レンズアレイ、14,42…レンズアレイフレーム(アレイ支持体)、14a…貫通孔、15,32…ピン(第1の突起および第2の突起)、15a,15b,15c,32a,32b…丸棒部、411…パネル孔(位置決め穴)、421…第1の突起、422…第2の突起、51,110K,110C,110M,110Y,165…感光体ドラム(像担持体)、53a,53b…軸受(像担持体支持体)、531a…軸受孔(位置決め穴)、P…画素。




 

 


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