(57)【要約】【課題】  長寿命で且つ十分な印刷速度が得られるラインヘッドを提供する。【解決手段】  本発明のラインヘッド１は、整列配置された複数のＥＬ素子３からなるＥＬ素子列３Ａを備え、前記ＥＬ素子３からの光によって感光体ドラム９に対して露光をなすラインヘッドモジュールであって、感光体ドラム９の第１回転軸９ａに対して平行な第２回転軸１０ａを有する基材１０と、前記基材１０の周面上に形成され、前記第２回転軸１０ａを中心とした前記基材１０の回転によって前記感光体ドラム９に対して切り換え可能に構成された複数の前記ＥＬ素子列３Ａとを備えたことを特徴とする。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
整列配置された複数のＥＬ素子からなるＥＬ素子列を備え、前記ＥＬ素子からの光によって感光体ドラムに対して露光をなすラインヘッドであって、
前記感光体ドラムの第１回転軸に対して平行な第２回転軸を有する基材と、
前記基材の周面上に形成され、前記第２回転軸を中心とした前記基材の回転によって前記感光体ドラムに対して切り換え可能に構成された複数の前記ＥＬ素子列とを備えたことを特徴とする、ラインヘッド。
【請求項２】
前記基材は、柱状部材又は管状部材からなることを特徴とする、請求項１記載のラインヘッド。
【請求項３】
前記基材の内部には媒体流通用の流路が設けられており、前記流路は前記基材を介して前記ＥＬ素子列に熱的に接続されており、前記ＥＬ素子列は前記流路を流通する前記媒体によって温度制御されることを特徴とする、請求項１又は２記載のラインヘッド。
【請求項４】
前記基材は金属材料によって構成されていることを特徴とする、請求項３記載のラインヘッド。
【請求項５】
前記流路は、各ＥＬ素子列に対応して設けられていることを特徴とする、請求項３又は４記載のラインヘッド。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかの項に記載のラインヘッドと、
前記ラインヘッドからの光によって露光される感光体ドラムと、
前記ラインヘッドを回転駆動し、該ラインヘッドに備えられる複数の前記ＥＬ素子列を前記感光体ドラムに対して切り換える回転駆動部とを備えたことを特徴とする、画像形成装置。
【請求項７】
前記回転駆動部は、前記ＥＬ素子の光量の劣化に応じて前記複数のＥＬ素子列を切り換えることを特徴とする、請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】
請求項３〜５のいずれかの項に記載のラインヘッドと、
前記ラインヘッドからの光によって露光される感光体ドラムと、
前記ラインヘッドを回転駆動し、該ラインヘッドに備えられる複数の前記ＥＬ素子列を前記感光体ドラムに対して切り換える回転駆動部と、
前記ラインヘッドの流路に対して前記媒体を供給する媒体供給部とを備えたことを特徴とする、画像形成装置。
【請求項９】
前記媒体供給部は、前記ラインヘッドの駆動状況に応じて前記媒体の温度又は流通状態を制御することを特徴とする、請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１０】
整列配置された複数のＥＬ素子からなるＥＬ素子列を備え、前記ＥＬ素子からの光によって感光体ドラムに対して露光をなすラインヘッドの製造方法であって、
所定の回転軸を有する基材の表面に複数の前記ＥＬ素子列を形成する工程を有し、
前記ＥＬ素子列の形成工程は、前記基材に対して、前記回転軸と平行となるように成膜装置を配置し、前記基材を前記回転軸の周りに回転させながら、前記基材の周面上に一列ずつ前記ＥＬ素子の膜材料を成膜する工程を含むことを特徴とする、ラインヘッドの製造方法。
【請求項１１】
前記ＥＬ素子列の形成工程は、前記基材に対して、前記回転軸と平行となるように露光装置を配置し、前記基材を前記回転軸の周りに回転させながら、各列の膜材料の表面に形成されたレジストに対して、一列ずつ露光を行なう工程を含むことを特徴とする、請求項１０記載のラインヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置において露光手段として用いられるラインヘッドとその製造方法、及びこのラインヘッドを備えた露光装置、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用したプリンタとして、ラインプリンタ（画像形成装置）が知られている。このラインプリンタは、被露光部となる感光体ドラムの周面上に、帯電器、ライン状のプリンタヘッド（ラインヘッド）、現像器、転写器などの装置を近接配置したものである。すなわち、帯電器によって帯電された感光体ドラムの周面上に、プリンタヘッドに設けられた発光素子の選択的な発光動作で露光を行なうことにより、静電潜像を形成し、この潜像を現像器から供給されるトナーで現像して、そのトナー像を転写器で用紙に転写するようにしたものである。
【０００３】
ところで、前記のようなプリンタヘッドの発光素子としては、一般にＬＥＤ（発光ダイオード）などが用いられている。しかし、これは数千個の発光点を精度良く配列することが極めて困難であるという課題がある。そこで、近年では、発光点を精度良く作り込める有機エレクトロルミネセンス素子（有機ＥＬ素子）を発光素子とする発光素子列を、プリンタヘッドとして備えた画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−１０８５６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、有機ＥＬ素子は、例えば無機ＬＥＤに比べて発光輝度が格段に低く、したがってこの有機ＥＬ素子を発光素子とするラインヘッドでは、露光に必要な光量（輝度）を十分に確保するのが困難である。また、発光輝度を高めるべく、これに通じる電流を高くすることも考えられるが、その場合には寿命が極めて短くなってしまう。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、長寿命で且つ十分な光量を確保することのできるラインヘッドと、このラインヘッドを備えた露光装置、画像形成装置を提供することを目的とする。また、係るラインヘッドをより簡単に製造することのできるラインヘッドの製造方法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】
【０００５】
上記の課題を解決するため、本発明のラインヘッドは、整列配置された複数のＥＬ素子からなるＥＬ素子列を備え、前記ＥＬ素子からの光によって感光体ドラムに対して露光をなすラインヘッドであって、前記感光体ドラムの第１回転軸に対して平行な第２回転軸を有する基材と、前記基材の周面上に形成され、前記第２回転軸を中心とした前記基材の回転によって前記感光体ドラムに対して切り換え可能に構成された複数の前記ＥＬ素子列とを備えたことを特徴とする。前記基材は、柱状部材（円柱部材、多角柱部材等）又は管状部材（円筒部材、中空の多角柱部材等）からなるものとすることができる。
この構成によれば、１つの感光体ドラムに対して複数のＥＬ素子列が割り当てられているため、例えば、前記複数のＥＬ素子列をＥＬ素子の光量の劣化に応じて切り換えることで、ＥＬ素子の寿命を見かけ上延ばすことができ、高速且つ高光量の印字が可能になる。また、ＥＬ素子列の切り換えは基材の回転によって行なわれるため、ラインヘッド自体の構成がコンパクトになり、露光装置、さらにはこの露光装置を露光手段とする画像形成装置の小型化が可能になる。
【０００６】
本発明においては、前記基材の内部には媒体流通用の流路が設けられており、前記流路は前記基材を介して前記ＥＬ素子列に熱的に接続されており、前記ＥＬ素子列は前記流路を流通する前記媒体によって温度制御されるものとすることができる。
この構成によれば、ラインヘッドの耐久性や立ち上がり特性等を制御することができる。例えば、ラインヘッドを駆動している最中（印字中）は、媒体として冷却媒体を流通させることで、ＥＬ素子の耐久性を向上することができる。またこの際に、ＥＬ素子の温度が一定となるように媒体の温度や、流通のオン／オフ又は流通量等の流通状態を制御することで、安定した印字品質を得られるようになる。さらに、ラインヘッドを立ち上げる場合（印字開始時）には、媒体として加熱媒体を流通させることで、立ち上げ時間を短縮することができる。
【０００７】
本発明においては、前記流路は、各ＥＬ素子列毎に対応して設けられているものとすることができる。
この構成によれば、例えば、実際に使用されているＥＬ素子列のみを温度制御することで、効率的な制御が可能になる。
【０００８】
本発明の画像形成装置は、前述した本発明のラインヘッドと、前記ラインヘッドからの光によって露光される感光体ドラムと、前記ラインヘッドを回転駆動し、該ラインヘッドに備えられる複数の前記ＥＬ素子列を前記感光体ドラムに対して切り換える回転駆動部とを備えたことを特徴とする。
この構成によれば、例えば、前記複数のＥＬ素子列をＥＬ素子の光量の劣化に応じて切り換えることで、ＥＬ素子の寿命を見かけ上延ばすことができ、高速且つ安定した印字が可能になる。
【０００９】
本発明の画像形成装置は、前述した本発明のラインヘッドと、前記ラインヘッドからの光によって露光される感光体ドラムと、前記ラインヘッドを回転駆動し、該ラインヘッドに備えられる複数の前記ＥＬ素子列を前記感光体ドラムに対して切り換える回転駆動部と、前記ラインヘッドの流路に対して前記媒体を供給する媒体供給部とを備えたことを特徴とする。
この構成によれば、例えば、前記媒体供給部が、前記ラインヘッドの駆動状況に応じて前記媒体の温度や流通状態を制御することで、ラインヘッドの耐久性や立ち上がり特性等を制御することができる。
【００１０】
本発明のラインヘッドの製造方法は、整列配置された複数のＥＬ素子からなるＥＬ素子列を備え、前記ＥＬ素子からの光によって感光体ドラムに対して露光をなすラインヘッドの製造方法であって、所定の回転軸を有する基材の表面に複数の前記ＥＬ素子列を形成する工程を有し、前記ＥＬ素子列の形成工程は、前記基材に対して、前記回転軸と平行となるように成膜装置を配置し、前記基材を前記回転軸の周りに回転させながら、前記基材の周面上に一列ずつ前記ＥＬ素子の膜材料を成膜する工程を含むことを特徴とする。
この方法においては、基材を回転させながら一列ずつ成膜を行なうため、成膜装置の小型化が可能にあり、プロセスの簡略化も図ることができる。また、この方法では、列方向の精度のみ上げればよいため、平面的に成膜を行なう場合に比べて、より均一な成膜が可能となる。
【００１１】
本発明においては、前記ＥＬ素子列の形成工程は、前記基材に対して、前記回転軸と平行となるように露光装置を配置し、前記基材を前記回転軸の周りに回転させながら、各列の膜材料の表面に形成されたレジストに対して、一列ずつ露光を行なう工程を含むものとすることができる。
この方法によれば、露光装置の小型化、プロセスの簡略化を図ることができる。また、露光装置においては、列方向の精度のみ上げればよいので、平面的に露光を行なう場合に比べて、より均一な露光が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下で参照する各図面においては、図面を見易くするために、各構成要素の寸法等を適宜変更して表示している。
【００１３】
（露光装置）
まず、本発明の露光装置について説明する。
図１は、本発明の露光装置の一実施形態を示す図であり、図１中符号１００は露光装置である。この露光装置１００は、後述する画像形成装置において露光手段として用いられるもので、ラインヘッド１と、このラインヘッド１からの光を結像させるレンズアレイ（光学結像系）３１と、前記レンズアレイ３１を透過した前記ラインヘッド１からの光によって露光される感光体ドラム９と、を備えて構成されたものである。前記ラインヘッド１とレンズアレイ３１とは、互いにアライメントされた状態で一体的に保持され、これによってラインヘッドモジュール１０１となっている。
【００１４】
（ラインヘッド）
図２は、ラインヘッド１の概略構成を示す図であり、図２（ａ）はその斜視図、図２（ｂ）はその断面図である。
図２に示すように、ラインヘッド１は、複数の発光素子３を整列配置した発光素子列３Ａと、この発光素子列３Ａを外周面上に備える基材１０と、を備えて構成されている。また、図示を省略したが、発光素子列３Ａと感光体ドラム９との間には、発光素子列３Ａからの光を結像させるレンズ素子を整列配置したレンズアレイ３１（図１参照）が設けられている。
【００１５】
図２において、基材１０は断面が円形をなす円柱部材として構成されている。基材１０の中央には、感光体ドラム９の回転軸（第１回転軸）９ａと平行な回転軸（第２回転軸）１０ａが設けられている。回転軸１０ａは回転駆動部１１０に接続されており、この回転駆動部１１０からの駆動信号によって、その回転が制御されるようになっている。この基材１０の外周面上には、その周方向に複数の素子領域１Ａ（本実施形態では、４つの素子領域１Ａ）が設けられている。これらの素子領域１Ａには、それぞれ前述の発光素子列３Ａが設けられている。これらの素子領域１Ａは、基材１０の周方向に一定の間隔で並列に配置されており、回転軸１０ａを中心とした基材１０の回転によって、これら複数の素子領域１Ａが切り換えられるようになっている。すなわち、本実施形態の露光装置１００においては、各素子領域１Ａの発光素子列３Ａがそれぞれ独立したラインヘッドとして機能し、これらのラインヘッドが、基材１０の回転によって互いに切り換えて使用されるようになっている。なお、各発光素子列３Ａは、その切り換えに応じて駆動も切り換えられるようになっている。特定の素子領域１Ａの発光素子列３Ａが選択されている間は、他の素子領域１Ａの発光素子列３Ａの駆動は停止される。
【００１６】
素子領域１Ａの切り換えは、例えば素子領域１Ａに備えられた発光素子３の光量の劣化に応じて行なわれる。発光素子３の光量が感光体ドラム９の露光に不十分となった場合（寿命を迎えた場合）には、回転軸１０ａを基点として９０°回転することで、別の素子領域１Ａが使用可能となる。光量の劣化は、センサ等によって直接検知してもよいし、印字条件（光量、印刷速度等）や印字枚数等に基づいて判断してもよい。素子領域１Ａの切り換えは、光量の劣化に応じて自動的に行なわれることが望ましい。
【００１７】
基材１０の中心部には、その長手方向の一端側から他端側にかけて基材１０内を貫通する貫通孔（空孔）１０Ｈが設けられている。この貫通孔１０Ｈは、基材１０内に冷却媒体等の媒体１０３ａを流通させるための流路を構成するものである。この流路１０Ｈは基材１０を介して発光素子列３Ａに熱的に接続されており、その流路１０Ｈの内部に媒体１０３ａを流通させることで、発光素子列３Ａの温度制御を行なうことができるようになっている。流路１０Ｈは回転軸１０ａに平行に設けられており、基材１０の端面に開口した一方の開口部（図示左側の開口部）が流入口であり、もう一方の開口部（図示右側の開口部）が流出口である。流路１０Ｈの流入口と流出口には、それぞれチューブ等の媒体供給路１０３が接続されており、この媒体供給路１０３を介して媒体供給部１２０から媒体１０３ａが供給されるようになっている。流路１０Ｈ、媒体供給路１０３、媒体供給部１２０は循環系を構成しており、媒体１０３ａはこの循環経路内を循環されるようになっている。なお、本実施形態では、流路１０Ｈを直線状の流路としたが、流路の形状は必ずしもこれに限定されない。また、流路１０Ｈの流入口と流出口を基材１０の端面に設けたが、これらを基材１０の外周面上（発光素子列３Ａの設けられない部分）に設けることも可能である。
【００１８】
媒体１０３ａの温度や流通状態は、ラインヘッド１の駆動状況に応じて制御される。例えば、ラインヘッド１を駆動している最中（印字中）は、媒体１０３ａとして冷却媒体等を流通させることで、発光素子３の耐久性を向上することができる。また、この際に、発光素子３の温度が一定となるように媒体の温度や、流通のオン／オフ若しくは流通量等の流通状態を制御することで、安定した印字品質を得られるようになる。さらに、ラインヘッド１を立ち上げる場合（印字開始時）には、媒体１０３ａとして加熱媒体を流通させることで、立ち上げ時間を短縮することができる。
【００１９】
なお、図２では基材１０を円柱部材としたが、基材１０としては、楕円柱部材や多角柱部材等、円柱部材以外の柱状部材を用いることもできる。これらの柱状部材においては、レンズアレイ３１を共通化するために、その断面形状が正多角形又は円形をなしていることが好ましい。
また、本実施形態においては、同一の基材１０に設けられた複数の発光素子列３Ａは互いにスペアとして用いられるようになっている。このため、これらの発光素子列３Ａは互いに同じ仕様であることが前提となるが、これらの仕様を同一とせず、互いに異ならせることで、単なるスペアではない、何らかの補完関係をもった発光素子列３Ａとすることもできる。
【００２０】
本実施形態においては、レンズアレイ３１として、特に正立等倍結像系であるＳＬ（セルフォック（登録商標）レンズ）アレイが用いられている。レンズアレイ３１は、基材１０に設けられた各素子領域１Ａのそれぞれについて設けられている。このレンズアレイ３１は、発光素子列３Ａに対してアライメントされた状態で一体的に保持されている。このような構成のもと、ラインヘッド１は、選択された特定の素子領域１Ａの発光素子列３Ａで発光し出射した光を感光体ドラム９に正立等倍結像させるようになっている。
【００２１】
（素子領域）
図３は、素子領域１Ａを模式的に示した図である。素子領域１Ａは、基材１０の回転軸１０ａと平行な長細い矩形の領域として構成されている。この素子領域１Ａには、複数の発光素子３を整列配置してなる発光素子列（発光部ライン）３Ａと、発光素子３を駆動させる駆動素子４からなる駆動素子群と、これら駆動素子４（駆動素子群）の駆動を制御する制御回路群５とが形成されている。発光素子３としては有機ＥＬ素子を用いるが、この代わりに無機ＥＬ素子を用いてもよい。ラインヘッド１は、図１に示したようにその光出射側の面が感光体ドラム９に対向して配置されるようになっており、その際、前記の発光素子列（すなわちＥＬ素子列）３Ａの列方向（発光素子の整列方向）が、感光体ドラム９の回転軸９ａと平行に配置されるようになっている。
【００２２】
なお、図３では発光素子列３Ａを１列の有機ＥＬ素子３で形成したが、例えば有機ＥＬ素子３を２列にしてこれらを千鳥状に配してもよい。その場合には、ラインヘッド１の長手方向における有機ＥＬ素子３のピッチを小さくすることができ、したがって後述する画像形成装置の解像度を向上させることができる。
【００２３】
有機ＥＬ素子３は、一対の電極間に少なくとも有機発光層を備えたもので、その一対の電極から発光層に電流を供給することにより、発光するようになっている。有機ＥＬ素子３における一方の電極には電源線８が接続され、他方の電極には駆動素子４を介して電源線７が接続されている。この駆動素子４は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）や薄膜ダイオード（ＴＦＤ）等のスイッチング素子で構成されている。駆動素子４にＴＦＴを採用した場合には、そのソース領域に電源線８が接続され、ゲート電極に制御回路群５が接続される。そして、制御回路群５により駆動素子４の動作が制御され、駆動素子４により有機ＥＬ素子３への通電が制御されるようになっている。
なお、有機ＥＬ素子３および駆動素子４の詳細な構造については後述する。
【００２４】
（ＳＬアレイ）
図４は、レンズアレイ３１としてのＳＬアレイの斜視図である。このレンズアレイ（ＳＬアレイ）３１は、ＳＬ素子３１ａを整列配列（配置）したものである。そして、整列に配置された各ＳＬ素子３１ａの隙間には黒色のシリコーン樹脂３２が充填されており、さらにその周囲にはフレーム３４が配置されている。
【００２５】
前記ＳＬ素子３１ａは、その中心から周辺にかけて放物線上の屈折率分布を有している。そのため、ＳＬ素子３１ａに入射した光は、その内部を一定周期で蛇行しながら進む。
よって、このＳＬ素子３１ａの長さを調整すれば、画像を正立等倍結像させることができる。そして、このように正立等倍結像するＳＬ素子３１ａにあっては、隣接するＳＬ素子３１ａどうしが作る像を重ね合わせることが可能になり、広範囲の画像を得ることができる。したがって、図４に示したＳＬアレイ３１は、素子領域１Ａ全体からの光を精度よく結像させることができるようになっている。
【００２６】
（有機ＥＬ素子および駆動素子）
次に、ラインヘッドにおける有機ＥＬ素子や駆動素子等の詳細な構成について、図５（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。
本実施形態のラインヘッド１では、有機ＥＬ素子３から発光した光は基材１０とは反対側に取り出される。また、有機ＥＬ素子３は、回路部１１を介して基材１０の外周面に直接配置された構成となっているため、有機ＥＬ素子３の構造としては、いわゆるトップエミッション型の構造が採用される。この場合、基材１０はとしては、ガラス等の透明基材及び真鍮等の不透明基材のいずれを用いることもできる。本実施形態では、発光素子列３Ａの温度を、流路１０Ｈ内を流通する媒体によって制御することから、基材１０としては、ＳＵＳ、アルミニウム、真鍮等の熱伝導率の高い金属材料によって構成されることが望ましい。
【００２７】
基材１０上には、画素電極２３に接続する駆動用ＴＦＴ１２３（駆動素子４）などを含む回路部１１が形成されており、その上に有機ＥＬ素子３が設けられている。有機ＥＬ素子３は、陽極として機能する画素電極２３と、この画素電極２３からの正孔を注入／輸送する正孔輸送層７０と、有機ＥＬ物質からなる発光層６０と、陰極５０とが順に形成されたことによって構成されている。
【００２８】
ここで、有機ＥＬ素子３および駆動用ＴＦＴ１２３（駆動素子４）を図３に対応した模式図で示すと、図５（ｂ）に示すようになる。図５（ｂ）において、電源線７は駆動素子４のソース／ドレイン電極に接続し、電源線８は有機ＥＬ素子３の陰極５０に接続している。
そして、このような構成のもとに有機ＥＬ素子３は、図５（ａ）に示すように、正孔輸送層７０から注入された正孔と陰極５０からの電子とが発光層６０で結合することにより、発光をなすようになっている。
【００２９】
陽極として機能する画素電極２３は、ＩＴＯ等によって形成されている。
正孔輸送層７０の形成材料としては、特に３，４−ポリエチレンジオシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）の分散液、すなわち、分散媒としてのポリスチレンスルフォン酸に３，４−ポリエチレンジオキシチオフェンを分散させ、さらにこれを水に分散させた分散液が好適に用いられる。
なお、正孔輸送層７０の形成材料としては、前記のものに限定されることなく種々のものが使用可能である。例えば、ポリスチレン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリアセチレンやその誘導体などを、適宜な分散媒、例えば前記のポリスチレンスルフォン酸に分散させたものなどが使用可能である。
【００３０】
発光層６０を形成するための材料としては、蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の発光材料が用いられる。なお、本実施形態では、例えば発光波長帯域が赤色に対応した発光層が採用されるが、もちろん、発光波長帯域が緑色や青色に対応した発光層を採用するようにしてもよい。この場合、用いる感光体は、その発光領域に感度を持つものを採用する。
【００３１】
発光層６０の形成材料として具体的には、（ポリ）フルオレン誘導体（ＰＦ）、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体（ＰＰＶ）、ポリフェニレン誘導体（ＰＰ）、ポリパラフェニレン誘導体（ＰＰＰ）、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、ポリチオフェン誘導体、ポリメチルフェニルシラン（ＰＭＰＳ）などのポリシラン系などが好適に用いられる。また、これらの高分子材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素などの高分子系材料や、ルブレン、ペリレン、９，１０−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン等の低分子材料をドープして用いることもできる。
【００３２】
陰極５０は、トップエミッション型である本実施形態では、ＩＴＯ等の透明導電材料によって形成される。
この陰極５０上には接着層を介して封止基板（図示せず）が貼着されている。
【００３３】
また、このような有機ＥＬ素子３の下方には、前述したように回路部１１が設けられている。この回路部１１は基材１０上に形成されたものである。すなわち、基材１０の表面にはＳｉＯ２を主体とする下地保護層２８１が下地として形成され、その上にはシリコン層２４１が形成されている。このシリコン層２４１の表面には、ＳｉＯ２及び／又はＳｉＮを主体とするゲート絶縁層２８２が形成されている。
【００３４】
また、前記シリコン層２４１のうち、ゲート絶縁層２８２を挟んでゲート電極２４２と重なる領域がチャネル領域２４１ａとされている。なお、このゲート電極２４２は、図示しない走査線の一部である。一方、シリコン層２４１を覆い、ゲート電極２４２を形成したゲート絶縁層２８２の表面には、ＳｉＯ２を主体とする第１層間絶縁層２８３が形成されている。
【００３５】
また、シリコン層２４１のうち、チャネル領域２４１ａのソース側には、低濃度ソース領域２４１ｂおよび高濃度ソース領域２４１Ｓが設けられる一方、チャネル領域２４１ａのドレイン側には低濃度ドレイン領域２４１ｃおよび高濃度ドレイン領域２４１Ｄが設けられて、いわゆるＬＤＤ（Light Doped Drain ）構造となっている。これらのうち、高濃度ソース領域２４１Ｓは、ゲート絶縁層２８２と第１層間絶縁層２８３とにわたって開孔するコンタクトホール２４３ａを介して、ソース電極２４３に接続されている。このソース電極２４３は、電源線（図示せず）の一部として構成されている。一方、高濃度ドレイン領域２４１Ｄは、ゲート絶縁層２８２と第１層間絶縁層２８３とにわたって開孔するコンタクトホール２４４ａを介して、ソース電極２４３と同一層からなるドレイン電極２４４に接続されている。
【００３６】
ソース電極２４３およびドレイン電極２４４が形成された第１層間絶縁層２８３の上層には、例えばアクリル系の樹脂成分を主体とする平坦化膜２８４が形成されている。この平坦化膜２８４は、アクリル系やポリイミド系等の、耐熱性絶縁性樹脂などによって形成されたもので、駆動用ＴＦＴ１２３（駆動素子４）やソース電極２４３、ドレイン電極２４４などによる表面の凹凸をなくすために形成された公知のものである。
【００３７】
そして、ＩＴＯ等からなる画素電極２３が、この平坦化膜２８４の表面上に形成されるとともに、該平坦化膜２８４に設けられたコンタクトホール２３ａを介してドレイン電極２４４に接続されている。すなわち、画素電極２３は、ドレイン電極２４４を介して、シリコン層２４１の高濃度ドレイン領域２４１Ｄに接続されている。
【００３８】
画素電極２３が形成された平坦化膜２８４の表面には、画素電極２３と、前述した無機隔壁２５とが形成されており、さらに無機隔壁２５上には、有機隔壁２２１が形成されている。そして、画素電極２３上には、無機隔壁２５に形成された前記開口２５ａと、有機隔壁２２１に形成された開口２２１ａとの内部、すなわち画素領域に、前記の正孔輸送層７０と発光層６０とが画素電極２３側からこの順で積層され、これによって機能層が形成されている。
なお、この例では、ＥＬ素子を駆動する素子として、基材１０上にＴＦＴなどの駆動素子４を作り込んだ例を挙げたが、駆動素子４を基材１０上に作り込まず、駆動素子４を外付けにする、具体的には基材１０の端子領域にドライバＩＣをＣＯＧ実装する、またはドライバＩＣを実装したフレキシブル回路基板を基材１０に実装するようにしても良い。
【００３９】
このような構成からなるラインヘッド１は、図１に示したように被露光部となる感光体ドラム９に光を照射し結像して、露光するようになっている。このとき、ラインヘッド１とＳＬアレイ３１とは互いにアライメントされた状態で一体的に保持されているので、使用に際しては、単にラインヘッドモジュール１０１を感光体ドラム９にアライメントするだけでよい。したがって、このラインヘッドモジュール１０１を備えた露光装置１００にあっては、ラインヘッド１とＳＬアレイ３１とを別に用意する場合に比べ、感光体ドラム９に対するアライメントが容易になり、アライメント不良に起因する露光むらが確実に防止されるようになる。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態においては、１つの感光体ドラム９に対して、それぞれ別個のラインヘッドとして機能する複数の素子領域１Ａ（すなわち発光素子列３Ａ）が割り当てられている。このため、ラインヘッド１の寿命を見かけ上延ばすことができ、高速且つ安定した印字が可能になる。また、素子領域１Ａの切り換えは基材１０の回転によって行なわれるため、ラインヘッド１自体の構成がコンパクトになり、露光装置１００、さらにはこの露光装置１００を露光手段とする画像形成装置の小型化が可能になる。また、本実施形態においては、基材１０の内部に発光素子列３Ａと熱的に接続された流路１０Ｈを設け、この流路１０Ｈ内に冷却媒体等の媒体１０３ａを流通させることで、発光素子列３Ａの温度を制御している。このため、例えば、媒体供給部１２０が、ラインヘッド１の駆動状況に応じて媒体１０３ａの温度又は流通状態を制御することで、ラインヘッド１の耐久性や立ち上がり特性等を制御することができる。
【００４１】
次に、本実施形態のラインヘッド１の製造方法について図６，図７を用いて説明する。
図６は、その成膜工程又は露光工程の一部を抜き出して示す模式図である。この図において、（ａ）は基材１０の表面に成膜又は露光する様子を基材１０の側面側から見た図であり、（ｂ）及び（ｃ）はその様子を断面側から見た図である。図７は、成膜工程の様子をマスク側から見た場合の要部平面図である。
【００４２】
本実施形態のラインヘッド１の製造方法は、基材１０の表面に有機ＥＬ素子３の膜材料を成膜する成膜工程、及びこの膜材料の表面に形成されたレジストに対して露光を行なう露光工程を有している。
これらの工程においては、図６に示すように、基材１０に対して、回転軸１０ａと平行となるように処理装置Ｆ（成膜装置Ｆ１／露光装置Ｆ２）を配置し、基材１０を回転軸１０ａの周りに回転させながら、基材１０の周面上に一列ずつ処理を行なうことが基本となる。
【００４３】
例えば成膜工程においては、図６（ｂ）に示すように、基材１０に対して、回転軸１０ａと平行となるように成膜装置Ｆ１を配置し、基材１０を回転軸１０ａの周りに回転させながら、基材１０の周面上に、各素子領域１Ａに応じて一列ずつ有機ＥＬ素子３の膜材料を成膜する。この場合、他の素子領域１Ａに膜材料が成膜されないように、マスクＭ１を介して成膜を行なう。
また、露光工程においては、図６（ｃ）に示すように、基材１０に対して、回転軸１０ａと平行となるように露光装置Ｆ２を配置し、基材１０を回転軸１０ａの周りに回転させながら、各列の膜材料（すなわち各素子領域１Ａに応じて成膜された膜材料）の表面に形成されたレジストＲに対して、一列ずつ露光を行なう。露光は、露光用マスクＭ２を介して行なう。
これらの方法においては、列方向の精度のみ上げればよいため、平面的に成膜／露光を行なう場合に比べて、より均一な成膜／露光が可能となる。
【００４４】
成膜工程における膜材料としては、陰極材料等が挙げられる。発光層６０が低分子有機材料からなる場合には、この発光材料も本方法によって成膜することができる。これらの材料は、素子領域１Ａに対して全面ベタで形成することができるので、マスクＭ１は共通のマスクを用いることができる。ただし、有機物である発光材料が陰極５１と電源線８との接続部分（陰極コンタクト領域）に成膜されてしまうと、コンタクト抵抗が大きくなるので、発光材料用のマスクは陰極形成用のマスクよりも開口部が小さく構成されている必要がある。マスクＭ１を共通化する場合には、マスクＭ１として図７に示すようなものを用いる必要がある。図７のマスクＭ１は、図示上側の第１のマスク部材と図示下側の第２のマスク部材とからなり、これら２枚のマスク部材の間にスリット状の開口部が形成される一方、これらのマスク部材は各々の主面と平行な方向で相対移動可能とされ、その移動量（スライド量）に応じて前記開口部の面積が調節可能に構成されている。このマスクＭ１を用いれば、発光材料を成膜する場合にはマスクＭ１の開口面積を小さくし、陰極材料を成膜する場合には一方のマスク部材をスライドさせて開口面積を大きくすることで、陰極コンタクト領域に発光材料が付着しないようにすることができる。
【００４５】
なお、図６では、膜材料を蒸着法で形成する場合について示したが、本発明の成膜方法は蒸着法に限定されない。例えば、高分子発光材料をインクジェット法等で成膜する場合についても、上記方法を適用するができる。
また、本実施形態では、膜材料として陰極材料や発光材料を例に挙げたが、膜材料はこれに限定されない。本発明の方法を用いれば、原理的には、画素電極２３や回路部１１の配線構造等を形成することも可能である。ただし、これらの構造を別の基板に形成し、これを基材１０に転写する方法等を用いることも勿論可能である。
【００４６】
次に、本発明の露光装置が露光手段として備えられている画像形成装置について説明する。
（タンデム方式の画像形成装置）
図８は本発明の画像形成装置の第１の実施形態を示す図であり、図８中符号８０はタンデム方式の画像形成装置である。この画像形成装置８０は、有機ＥＬアレイラインヘッド１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙを、対応する同様な構成である４個の感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙにそれぞれ配置したことにより、露光装置を構成した、タンデム方式のものである。
【００４７】
この画像形成装置８０は、駆動ローラ９１と従動ローラ９２とテンションローラ９３とを備え、これら各ローラに中間転写ベルト９０を、図８中矢印方向（反時計方向）に循環駆動するよう張架したものである。この中間転写ベルト９０に対して、感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙが所定間隔で配置されている。これら感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙは、その外周面が像担持体としての感光層となっている。
【００４８】
ここで、前記符号中のＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙは、それぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエローを意味し、それぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエロー用の感光体であることを示している。なお、これら符号（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の意味は、他の部材についても同様である。感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙは、中間転写ベルト９０の駆動と同期して、図８中矢印方向（時計方向）に回転駆動するようになっている。
【００４９】
各感光体ドラム４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の周囲には、それぞれ感光体ドラム４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の外周面を一様に帯電させる帯電手段（コロナ帯電器）４２（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）と、この帯電手段４２（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）によって一様に帯電させられた外周面を感光体ドラム４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の回転に同期して順次ライン走査する有機ＥＬアレイラインヘッド１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）とが設けられている。
ここで、有機ＥＬアレイラインヘッド１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）は、前述したようにヘッドケース等によってＳＬアレイ（図示せず）とともに互いにアライメントされた状態で一体的に保持され、ラインヘッドモジュールとして用いられている。
【００５０】
また、この有機ＥＬアレイラインヘッド１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）（ラインヘッドモジュール）で形成された静電潜像に現像剤であるトナーを付与して可視像（トナー像）とする現像装置４４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）と、この現像装置４４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）で現像されたトナー像を一次転写対象である中間転写ベルト９０に順次転写する転写手段としての一次転写ローラ４５（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）と、転写された後に感光体ドラム４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の表面に残留しているトナーを除去するクリーニング手段としてのクリーニング装置４６（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）とが設けられている。
【００５１】
ここで、各有機ＥＬアレイラインヘッド１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）は、それぞれのアレイ方向が感光体ドラム４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の母線に沿うように設置されている。そして、各有機ＥＬアレイラインヘッド１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の発光エネルギーピーク波長と、感光体ドラム４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の感度ピーク波長とが略一致するように設定されている。
【００５２】
現像装置４４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）は、例えば、現像剤として非磁性一成分トナーを用いるもので、その一成分現像剤を例えば供給ローラで現像ローラへ搬送し、現像ローラ表面に付着した現像剤の膜厚を規制ブレードで規制し、その現像ローラを感光体ドラム４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）に接触させあるいは押圧せしめることにより、感光体ドラム４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の電位レベルに応じて現像剤を付着させ、トナー像として現像するものである。
【００５３】
このような４色の単色トナー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、イエローの各トナー像は、一次転写ローラ４５（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）に印加される一次転写バイアスによって中間転写ベルト９０上に順次一次転写される。そして、中間転写ベルト９０上で順次重ね合わされてフルカラーとなったトナー像は、二次転写ローラ６６において用紙等の記録媒体Ｐに二次転写され、さらに定着部である定着ローラ対６１を通ることで記録媒体Ｐ上に定着され、その後、排紙ローラ対６２によって装置上部に形成された排紙トレイ６８上に排出される。
【００５４】
なお、図８中の符号６３は多数枚の記録媒体Ｐが積層保持されている給紙カセット、６４は給紙カセット６３から記録媒体Ｐを一枚ずつ給送するピックアップローラ、６５は二次転写ローラ６６の二次転写部への記録媒体Ｐの供給タイミングを規定するゲートローラ対、６６は中間転写ベルト９０との間で二次転写部を形成する二次転写手段としての二次転写ローラ、６７は二次転写後に中間転写ベルト９０の表面に残留しているトナーを除去するクリーニング手段としてのクリーニングブレードである。
【００５５】
（４サイクル方式の画像形成装置）
次に、本発明に係る画像形成装置の第２の実施の形態について説明する。図９は４サイクル方式の画像形成装置の縦断側面図である。図９において、画像形成装置１６０には主要構成部材として、ロータリ構成の現像装置１６１、像担持体として機能する感光体ドラム１６５、前記ラインヘッドモジュールからなる像書込手段１６７、中間転写ベルト１６９、用紙搬送路１７４、定着器の加熱ローラ１７２、給紙トレイ１７８が設けられている。
【００５６】
現像装置１６１は、現像ロータリ１６１ａが軸１６１ｂを中心として矢印Ａ方向に回転するよう構成されたものである。現像ロータリ１６１ａの内部は４分割されており、それぞれイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色の像形成ユニットが設けられている。１６２ａ〜１６２ｄは、前記４色の各像形成ユニットに配置されており、矢印Ｂ方向に回転する現像ローラ、１６３ａ〜１６３ｄは、矢印Ｃ方向に回転するトナー供給ローラである。また、１６４ａ〜１６４ｄはトナーを所定の厚さに規制する規制ブレードである。
【００５７】
図９中符号１６５は、前記のように像担持体として機能する感光体ドラム、１６６は一次転写部材、１６８は帯電器、１６７は像書込手段であり、前記のラインヘッドモジュールからなるものである。そして、感光体ドラム１６５と像書込手段（ラインヘッドモジュール）１６７とから、本発明の露光装置が構成されている。
感光体ドラム１６５は、図示を省略した駆動モータ、例えばステップモータにより、現像ローラ１６２ａとは逆の方向となる矢印Ｄ方向に回転駆動されるようになっている。なお、像書込手段１６７を構成するラインヘッドモジュールは、これと感光ドラム１６５との間で位置合わせ（光軸合わせ）がなされた状態に配設されている。
【００５８】
中間転写ベルト１６９は、駆動ローラ１７０ａと従動ローラ１７０ｂとの間に張架されたものである。駆動ローラ１７０ａは、前記感光体ドラム１６５の駆動モータに連結されたもので、中間転写ベルト１６９に動力を伝達するようになっている。すなわち、該駆動モータの駆動により、中間転写ベルト１６９の駆動ローラ１７０ａは感光体ドラム１６５とは逆の方向となる矢印Ｅ方向に回動するようになっている。
【００５９】
用紙搬送路１７４には、複数の搬送ローラと排紙ローラ対１７６などが設けられており、用紙が搬送されるようになっている。中間転写ベルト１６９に担持されている片面の画像（トナー像）が、二次転写ローラ１７１の位置で用紙の片面に転写されるようになっている。二次転写ローラ１７１は、クラッチによって中間転写ベルト１６９に離当接されるようになっており、クラッチオンで中間転写ベルト１６９に当接され、用紙に画像が転写されるようになっている。
【００６０】
前記のようにして画像が転写された用紙は、次に、定着ヒータＨを有する定着器で定着処理がなされる。定着器には、加熱ローラ１７２、加圧ローラ１７３が設けられている。
定着処理後の用紙は、排紙ローラ対１７６に引き込まれて矢印Ｆ方向に進行する。この状態から排紙ローラ対１７６が逆方向に回転すると、用紙は方向を反転して両面プリント用搬送路１７５を矢印Ｇ方向に進行する。１７７は電装品ボックス、１７８は用紙を収納する給紙トレイ、１７９は給紙トレイ１７８の出口に設けられているピックアップローラである。
【００６１】
用紙搬送路において、搬送ローラを駆動する駆動モータとしては、例えば低速のブラシレスモータが用いられている。また、中間転写ベルト１６９については、色ずれ補正などが必要となるためステップモータが用いられている。これらの各モータは、図示を省略した制御手段からの信号によって制御されるようになっている。
【００６２】
図９に示した状態で、イエロー（Ｙ）の静電潜像が感光体ドラム１６５に形成され、現像ローラ１６２ａに高電圧が印加されることにより、感光体ドラム１６５にはイエローの画像が形成される。イエローの裏側および表側の画像がすべて中間転写ベルト１６９に担持されると、現像ロータリ１６１ａが矢印Ａ方向に９０度回転する。
【００６３】
中間転写ベルト１６９は１回転して感光体ドラム１６５の位置に戻る。次に、シアン（Ｃ）の２面の画像が感光体ドラム１６５に形成され、この画像が中間転写ベルト１６９に担持されているイエローの画像に重ねて担持される。以下、同様にして現像ロータリ１６１の９０度回転、中間転写ベルト１６９への画像担持後の１回転処理が繰り返される。
【００６４】
４色のカラー画像担持には中間転写ベルト１６９は４回転して、その後さらに回転位置が制御されて二次転写ローラ１７１の位置で用紙に画像を転写する。給紙トレー１７８から給紙された用紙を搬送路１７４で搬送し、二次転写ローラ１７１の位置で用紙の片面に前記カラー画像を転写する。片面に画像が転写された用紙は前記のように排紙ローラ対１７６で反転されて、搬送径路で待機している。その後、用紙は適宜のタイミングで二次転写ローラ１７１の位置に搬送されて、他面に前記カラー画像が転写される。ハウジング１８０には、排気ファン１８１が設けられている。
【００６５】
このような図８、図９に示した画像形成装置８０、１６０においては、図１に示したような本発明の露光装置が露光手段として備えられている。
したがって、これら画像形成装置８０、１６０にあっては、前述したようにラインヘッドの切り換えによって十分な寿命を確保することができ、また高速な印字も可能である。
なお、本発明の露光装置を備えた画像形成装置は前記実施形態に限定されることなく、種々の変形が可能である。また、本発明のラインヘッドモジュールは、プリンタ、コピー機等の種々の画像形成装置に広く適用可能である。
【００６６】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の露光装置の一実施形態の概略構成を示す模式図である。
【図２】（ａ）はラインヘッドの斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図３】ラインヘッドの素子領域を模式的に示した図である。
【図４】ＳＬアレイの斜視図である。
【図５】（ａ）はラインヘッドの要部側断面図、（ｂ）は模式図である。
【図６】ラインヘッドの製造方法を説明するための模式図。
【図７】ラインヘッドの製造方法を説明するための模式図。
【図８】本発明の画像形成装置の第１の実施形態を示す概略構成図である。
【図９】本発明の画像形成装置の第２の実施形態を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００６８】
１…ラインヘッド、３…発光素子（ＥＬ素子）、３Ａ…発光素子列（ＥＬ素子列）、９…感光体ドラム、９ａ…回転軸（第１回転軸）、１０…基材、１０ａ…回転軸（第２回転軸）、３１…レンズアレイ（光学結像系）、３１ａ…ＳＬ素子（レンズ素子）、８０，１６０…画像形成装置、１００…露光装置、１０１…ラインヘッドモジュール
【図１】
2006263962.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006263962.tif 000009
【図８】
2006263962.tif 000010
【図９】
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