(57)【要約】【課題】  露光に必要な光量を確保することができ、構造も簡単で、さらにモジュールとしての寿命も長くすることのでき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発光画素（発光素子３）を有する素子基板２を備え、前記発光画素からの光によって感光体に対して露光をなすラインヘッドであって、前記素子基板２が複数設けられ、各素子基板２が、それぞれの発光画素を位置合わせした状態で貼り合わされており、これら位置合わせをされた複数の発光画素からの光が、１つの発光画素にまとめて取り出されるように構成されていることを特徴とする。【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発光画素を有する素子基板を備え、前記発光画素からの光によって感光体に対して露光をなすラインヘッドであって、
前記素子基板が複数設けられ、各素子基板が、それぞれの発光画素を位置合わせした状態で貼り合わされており、これら位置合わせをされた複数の発光画素からの光が、１つの発光画素にまとめて取り出されるように構成されていることを特徴とする、ラインヘッド。
【請求項２】
前記素子基板の前記発光画素が形成された側の面は、当該素子基板に貼り合わされた他の素子基板によって封止されてい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】
前記複数の素子基板は、互いに光学的に接着されてい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】
前記複数の素子基板の間には、各発光画素に対応して、それぞれ導光部材が設けら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】
前記導光部材は、共振器を兼ねることを特徴とする、請求項４記載のラインヘッド。
【請求項６】
前記複数の素子基板には、互いに独立に駆動される複数の素子基板が含まれることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかの項に記載のラインヘッド。
【請求項７】
前記独立に駆動される複数の素子基板には、互いにスペアとして使用される複数の素子基板が含まれることを特徴とする、請求項６記載のラインヘッド。
【請求項８】
前記独立に駆動される複数の素子基板には、光量むらを補正するための補正駆動を行なう素子基板が含まれることを特徴とする、請求項６又は７記載のラインヘッド。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかの項に記載のラインヘッドと、前記ラインヘッドに備えられる発光素子からの光によって露光される感光体とを備えたことを特徴とする、露光装置。
【請求項１０】
請求項９記載の露光装置を露光手段として備えたことを特徴とする、画像形成装置。
【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、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１１−１９８４３３号公報
【特許文献２】特開平１０−１７２７５６号公報
【特許文献３】特開平１０−１８９２４３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。一般に有機ＥＬ素子では、輝度を倍にすると、寿命が１／３程度に低下してしまうからである。
従来、同一面積の画素からの光量を増すために、回折格子、レンズ等の利用（特許文献２参照）や、画素断面形状の工夫（特許文献３参照）などが行なわれてきたが、その効果はせいぜい１．５倍程度であり、その構造も複雑なため、現実的ではなかった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、露光に必要な光量を確保することができ、構造も簡単で、さらにモジュールとしての寿命も長く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にある。
【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発光画素を有する素子基板を備え、前記発光画素からの光によって感光体に対して露光をなすラインヘッドであって、前記素子基板が複数設けられ、各素子基板が、それぞれの発光画素を位置合わせした状態で貼り合わされており、これら位置合わせをされた複数の発光画素からの光が、１つの発光画素にまとめて取り出されるように構成されていることを特徴とする。
本発明においては、１つの感光体に対して複数の素子基板が割り当てられている。そして、各素子基板からの光は、他の素子基板を透過することによって合成され、一つにまとめて取り出される。この構成によれば、同一平面領域内に積層した複数の発光画素からの光を１つの発光画素としてまとめて取り出すので、一つの発光画素では十分な輝度（光量）が得られなくても、複数の発光画素からの光によって、必要な光量を確保することができる。逆に、露光に必要な光量を複数の発光画素に分担させることができるので、１つ１つの発光画素については光量を大きくする必要がなくなり、モジュール自体の寿命も長寿命化されることになる。さらに、各発光画素間で輝度のばらつきが存在し、例えばこのばらつきによって輝度が低い発光画素があったとしても、複数の発光画素からの光を混合することによって、このようなばらつきを緩和することができる。このため、発光画素間の輝度のばらつきがそのまま印字むらに繋がるといった問題がなくなり、印刷品質の高い画像形成装置を提供することができる。
【０００６】
本発明においては、前記素子基板の前記発光画素が形成された側の面は、当該素子基板に貼り合わされた他の素子基板によって封止されているものとすることができる。
この構成によれば、素子基板に対して別個に封止用の基板を設ける必要がなくなるため、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。
【０００７】
本発明においては、前記複数の素子基板は、互いに光学的に接着されているものとすることができる。
この構成によれば、各発光画素からの光を効率よく取り出すことができる。
【０００８】
本発明においては、前記複数の素子基板の間には、各発光画素に対応して、それぞれ導光部材が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、発光画素間での光の混合がなくなり、ボケの少ない印刷が可能になる。
【０００９】
本発明においては、前記導光部材は、共振器を兼ねるものとすることができる。
この構成によれば、発光画素で発光される光における発光スペクトルの半値幅を狭めることができ、発光光の効率的な利用が可能になる。
【００１０】
本発明においては、前記複数の素子基板には、互いに独立に駆動される複数の素子基板が含まれるものとすることができる。
この構成によれば、これらの素子基板を必要に応じて適切に駆動することによって、より一層の高輝度化、長寿命化、印字品質の向上等を図ることができる。
例えば、前記独立に駆動される複数の素子基板には、互いにスペアとして使用される複数の素子基板が含まれるものとすることができる。
この構成によれば、例えば、発光画素の光量の劣化に応じて、スペアの素子基板に駆動を切り換えることで、一定の印字品質を長期間安定して維持することができる。
また、前記独立に駆動される複数の素子基板には、光量むら（光量の劣化やばらつき等）を補正するための補正駆動を行なう素子基板が含まれるものとすることができる。
この構成によれば、例えば、主駆動を行なう素子基板に光量のばらつきが生じた場合には、このばらつきを補うように補正駆動用の素子基板を駆動することによって、より印字むらの少ない印刷が可能となる。また、主駆動を行なう素子基板の光量が経時的に劣化していくような場合には、この劣化分の光量を補うように補正駆動用の素子基板を駆動することによって、より長期間にわたって安定した印字品質を保持できるようになる。
【００１１】
本発明の露光装置は、前述した本発明のラインヘッドと、前記ラインヘッドに備えられる発光素子からの光によって露光される感光体とを備えたことを特徴とする。また、本発明の画像形成装置は、本発明の露光装置を露光手段として備えたことを特徴とする。
この構成によれば、高速且つ高品質な印字が可能な画像形成装置を提供することができる。
【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】
［第１の実施形態］
（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第１の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（感光体）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）はその全体構成を示す断面図、図２（ｂ）はその１画素分の構造を示す断面図である。
図２に示すように、ラインヘッド１は、対向する一対の素子基板２（第１素子基板２Ｘ、第２素子基板２Ｙ）を備えている。これらの素子基板２Ｘ，２Ｙには、それぞれ整列配置された複数の発光素子３Ｘ，３Ｙからなる発光画素が設けられている。なお、素子基板２Ｘと２Ｙは、部材の材料等の相違を除いて、略同一の構成を有している。このため、以下の図では、両素子基板２Ｘ，２Ｙの対応する構成要素については同じ符号を付す。また、両者を区別する場合には、その符号の末尾にＸ又はＹを付し、それ以外の場合には、末尾のＸ又はＹを除いた状態で説明を行なうこととする。
【００１５】
発光素子３としては、有機ＥＬ素子が用いられる。有機ＥＬ素子３は、例えば画素電極２３と陰極５０との間に、正孔注入層７０有機発光層６０とを備えて構成される。各有機ＥＬ素子３は、無機隔壁２５と有機隔壁２２１とからなる隔壁層によって、互いに仕切られている。素子基板２Ｙ側の有機ＥＬ素子３Ｙは、陰極５０Ｙ側から光を取り出す、いわゆるトップエミッション型の構造を有する。一方、素子基板２Ｘ側の有機ＥＬ素子３Ｘは、基板２Ｘ側及び陰極５０Ｘ側の双方から光を取り出し可能な構造を有している。
なお、有機ＥＬ素子３の詳細な構造については後述する。また、このラインヘッド１では、発光素子３として有機ＥＬ素子を用いているが、この代わりに、無機ＥＬ素子を用いることもできる。
【００１６】
素子基板２Ｘと２Ｙは、それぞれの発光画素を位置合わせした状態で貼り合わされており、各素子基板２Ｘ，２Ｙの発光画素が同一平面領域内に重ねて配置されるようになっている。各素子基板２Ｘ，２Ｙは、互いに有機ＥＬ素子３Ｘ，３Ｙが形成された側の面（素子形成面）を対向させた状態で配置され、素子基板の周囲に環状に設けた封止樹脂４０を介して接着されている。素子基板２Ｘ，２Ｙと封止樹脂４０によって囲まれた空間は、気密状態に保持されており、各素子基板２Ｘ，２Ｙの素子形成面は、当該素子基板に貼り合わされた他の素子基板によって互いに封止された状態となっている。この空間は、窒素ガス等の不活性ガスによって満たされるか、または真空に保持されていることが望ましい。また、この空間内に、水、酸素等を吸収するゲッター材を配置することによって、更に耐久性を向上することもできる。さらに、一方の素子基板に掘り込みを形成し、缶構造とすることにより、缶封止を行なうことも可能である。
【００１７】
この構成のもと、素子基板２Ｙ側の発光画素（有機ＥＬ素子３Ｙ）で発光した光ＬＹは、画素電極２３Ｙによって反射されることによって、全て陰極５０Ｙ側から取り出され、素子基板２Ｘを透過して外部に射出される。一方、素子基板２Ｘ側の発光画素（有機ＥＬ素子３Ｘ）で発光した光は、素子基板２Ｙ側に射出された光Ｌ１Ｘは、素子基板２Ｙの画素電極２３Ｙで反射されて再び素子基板２Ｘに戻され、素子基板２Ｘを透過して外部に射出される。また、画素電極２３Ｘ側に射出された光Ｌ２Ｘは、そのまま素子基板２Ｘを透過して外部に射出される。この際、有機ＥＬ素子３Ｘと３Ｙは、同一平面領域内に重ねて配置されているので、それぞれの有機ＥＬ素子３Ｘ，３Ｙで発光した光ＬＸ，ＬＹは合成され、１つの発光画素にまとめて取り出される。すなわち、本実施形態のラインヘッド１においては、２つの発光画素からの光を、感光体ドラム９上の同一の描画点に対して露光できるようになっている。
【００１８】
なお、素子基板２Ｘと２Ｙの距離は、画素サイズや画素ピッチに比較して、できるだけ短いことが望ましい。こうすることで、視角による輝度の低下を防ぐことができる。
また、素子基板２Ｘと２Ｙに用いる発光材料を互いに異なる発光色のものとすることで、２色混合された光を出力することもできる。このとき、両素子基板２Ｘ，２Ｙの印加電圧を異ならせることで、任意の割合でこれら２色の発光を混合することができる。
【００１９】
素子基板２Ｘと２Ｙは、共通の駆動信号によって同時に駆動してもよいし、それぞれを独立に駆動してもよい。
前者の場合、従来のラインヘッドに比べて、同じ電圧で２倍の発光を取り出すことができる。また、素子基板２Ｘと２Ｙを直列配線することで、同じ電流で２倍の発光を取り出すこともできる。
【００２０】
後者の場合、素子基板２Ｘ，２Ｙを必要に応じて適切に駆動することによって、ラインヘッド１の高輝度化、長寿命化、印字品質の向上等を図ることができる。
例えば、素子基板２Ｘと２Ｙは、互いにスペアとして使用することができる。この場合、発光画素の光量の劣化（有機ＥＬ素子３の寿命）に応じて、スペアの素子基板に駆動を切り換えることで、一定の印字品質を長期間安定して維持することができる。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。素子基板の切り換えは、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。
また、素子基板２Ｘと２Ｙのうち、一方を光量むら（光量の劣化やばらつき等）を補正するための補助駆動を行なう素子基板とすることもできる。例えば、主駆動を行なう素子基板に光量のばらつきが生じた場合には、このばらつきを補うように補正駆動用の素子基板を駆動することによって、より印字むらの少ない印刷が可能となる。また、主駆動を行なう素子基板の光量が経時的に劣化していくような場合には、この劣化分の光量を補うように補正駆動用の素子基板を駆動することによって、より長期間にわたって安定した印字品質を保持できるようになる。
【００２１】
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。このレンズアレイ３１は、ラインヘッド１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、ラインヘッドモジュール１０１は、ラインヘッド１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。
【００２２】
（素子基板）
図３は、素子基板２の構成を模式的に示した図である。長細い矩形の素子基板２上には、複数の有機ＥＬ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、有機ＥＬ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とを一体形成したものである。素子基板２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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
（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を千鳥状に２列配列（配置）したものである。そして、千鳥状に配置された各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。
【００２６】
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５に示したＳＬアレイ３１は、ラインヘッド１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。
【００２７】
（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。
発光層６０で発光した光を画素電極２３側から出射する、いわゆるボトムエミッション型である場合には、素子基板２側から発光光を取り出す構成であるので、素子基板２としては透明あるいは半透明のものが採用される。例えば、ガラス、石英、樹脂（プラスチック、プラスチックフィルム）等が挙げられ、特にガラス基板が好適に用いられる。また、画素電極２３にも、同様に透明或いは半透明な材料が用いられる。このような導電材料としては、ＩＴＯ等が好適である。
【００２８】
また、発光層６０で発光した光を陰極（対向電極）５０側から出射する、いわゆるトップエミッション型である場合には、この素子基板２の対向側である封止基板側から発光光を取り出す構成となるので、透明基板及び不透明基板のいずれも用いることができる。不透明基板としては、例えば、アルミナ等のセラミックス、ステンレススチール等の金属シートに表面酸化などの絶縁処理を施したものの他に、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などが挙げられる。一方、光は陰極５０を透過しなければならないので、陰極５０としては、ＩＴＯ等の透明或いは半透明な材料が用いられる。また、ＭｇやＣａとＩＴＯを積層することによって、電子注入性を付与することもできる。
【００２９】
本実施形態では、有機ＥＬ素子３Ｙにトップエミッション型が採用されるため、素子基板２Ｙ及び陰極５０Ｙとしては、透明或いは半透明な材料が用いられる。また、光を効率よく陰極側に取り出すために、画素電極２３Ｙには、ＡｌやＡｇ等の高反射率の金属材料、或いは、これらの金属材料とＩＴＯ等の透明な導電材料とを積層したものが用いられる。一方、素子基板２Ｘは、画素電極側及び陰極側の双方から光を取り出す構造であるため、素子基板２Ｘ、画素電極２３Ｘ、陰極５０Ｘのいずれについても、透明或いは半透明な材料が用いられる。
【００３０】
素子基板２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／輸送する正孔注入層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。
【００３１】
ここで、有機ＥＬ素子３および駆動用ＴＦＴ１２３（駆動素子４）を図４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、正孔注入層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。
【００３２】
正孔注入層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、正孔注入層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。これらの材料をスピンコート法、インクジェット法を含む印刷法で製膜すると良い。また蒸着法により正孔注入層を形成する場合には、通常用いられる低分子材料、例えばＴＰＤ、銅フタロシアニン、α―ＮＰＤ、ｍ―ＭＴＤＡＴＡ等を用いることができる。
【００３３】
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。
【００３４】
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。これらの材料をスピンコート法、インクジェット法を含む印刷法で製膜すると良い。また蒸着法を用いて製膜する場合、通常用いられる低分子系材料、例えばＡｌｑ３などのホスト材料にナイルレッド、ＤＣＭ、ローダミンなどをドーピングして用いることもできる。もちろん感光体として短波長まで間度のあるものを用いる場合、Ａｌｑ３単体やＤＰＶＢｉなども用いることができる。さらに電子注入層としてＡｌｑ３、ＢＣＰ：Ｃｓなども用いることができる。
【００３５】
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は素子基板２上に形成されたものである。すなわち、素子基板２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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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、前記の正孔注入層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、素子基板２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を素子基板２上に作り込まず、駆動素子４を外付けにする、具体的にはＥＬ素子基板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ＥＬ素子基板に実装するようにしても良い。むしろその方が駆動速度を上げられ、それゆえ光量補正が簡単にできるようになり、有利である。
【００４１】
このような構成からなるラインヘッドモジュール１０１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。
【００４２】
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に対して複数の素子基板２Ｘ，２Ｙが割り当てられている。そして、各素子基板２Ｘ，２Ｙからの光は、他の素子基板を透過することによって合成され、一つにまとめて取り出される。この構成によれば、同一平面領域内に積層した複数の発光画素からの光を１つの発光画素としてまとめて取り出すので、一つの発光画素では十分な輝度（光量）が得られなくても、複数の発光画素からの光によって、必要な光量を確保することができる。逆に、露光に必要な光量を複数の発光画素に分担させることができるので、１つ１つの発光画素については光量を大きくする必要がなくなり、モジュール自体の寿命も長寿命化されることになる。さらに、各発光画素間で輝度のばらつきが存在し、例えばこのばらつきによって輝度が低い発光画素があったとしても、複数の発光画素からの光を混合することによって、このようなばらつきを緩和することができる。このため、発光画素間の輝度のばらつきがそのまま印字むらに繋がるといった問題がなくなり、印刷品質の高い画像形成装置を提供することができる。
【００４３】
また、素子基板２Ｘと２Ｙは、互いに素子形成面を対向した状態で貼り合わされているので、それぞれの素子基板が互いに封止基板の役割を果たすことができる。この構成においては、素子基板２Ｘ，２Ｙに対して別個に封止用の基板を設ける必要がなくなるため、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。
【００４４】
［第２の実施形態］
次に、図６に基づいて、本発明の第２の実施形態を説明する。
図６（ａ）及び図６（ｂ）は、それぞれラインヘッドの１画素分の構造を示す断面図であり、図２（ｂ）に対応する図である。本実施形態において第１実施形態と異なるのは、素子基板２Ｘと素子基板２Ｙとを光学的に接着した点のみである。このため、第１実施形態と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００４５】
図６（ａ）は、素子基板２Ｘと素子基板２Ｙとの間に、導光部材５５を設けた例を示している。この導光部材５５は、各発光画素に対応して設けられている。この導光部材５５は、紫外線硬化透明樹脂性又は熱硬化性透明樹脂によって形成することができる。例えば、インクジェット法等を用いて、これらの樹脂を画素部分にのみ選択的に塗布し、この樹脂を介して素子基板２Ｘと２Ｙとを接着する。そして、この樹脂を紫外線硬化又は熱硬化させることによって、導光部材５５を形成することができる。導光部材５５の周囲は、不活性ガス等の導光部材５５よりも屈折率の小さい材料によって構成されており、導光部材５５の内部に導入された光は、全反射によって効率的に対向基板側に送り出されるようになっている。
図６（ｂ）は、導光部材５５の周囲を、導光部材５５よりも屈折率の低い樹脂５６によって充填し、これら導光部材５５及び低屈折率樹脂５６によって素子基板２Ｘと素子基板２Ｙとを全面接着した例を示している。
【００４６】
これらの構成においては、素子基板同士が光学接着されているため、各発光画素からの光を効率よく取り出すことができる。また、導光部材５５が、発光画素毎に個別に設けられているので、導光部材５５の内部に導入された光は、界面での全反射によって、同一画素内のみを伝播され、隣の発光画素に広がることはない。このため、発光画素間での光の混合がなくなり、ボケの少ない印刷が可能になる。
【００４７】
なお、導光部材５５は、その層構造や厚みを適切に設定することによって、共振器として機能させることもできる。この場合、発光画素で発光される光における発光スペクトルの半値幅を狭めることができ、これにより、発光する光のうち、多くの波長域を実質的に露光に供することができるようになる。
【００４８】
［第３の実施形態］
次に、図７に基づいて、本発明の第３の実施形態を説明する。
図７は、ラインヘッド１の概略構成を示す図であり、図７（ａ）はその全体構成を示す断面図、図７（ｂ）はその１画素分の構造を示す断面図である。これらは、それぞれ図２（ａ）及び図２（ｂ）に対応する図である。本実施形態において第１実施形態と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００４９】
図２においては、素子基板２Ｘと２Ｙとは、互いに素子形成面を対向させた状態で貼り合わされていた。これに対して、本実施形態では、素子基板２Ｘと２Ｙとは同じ向きに積層されている。この構成においては、有機ＥＬ素子３Ｙで発光した光は素子基板２Ｙ側から取り出される。このため、素子基板２Ｙはボトムエミッション型の構造となり、素子基板２Ｙ、画素電極２３Ｙは、いずれも透明或いは半透明な材料によって構成されることになる。また、素子基板２Ｘ側から素子基板２Ｙ側に射出された光を再び素子基板２Ｘ側に戻すために、陰極５０Ｙには、ＡｌやＡｇ等の高反射率の金属材料、或いは、これらの金属材料とＩＴＯ等の透明な導電材料とを積層したものが用いられる。
この構成においても、有機ＥＬ素子３Ｘ，３Ｙで発光した光ＬＸ，ＬＹは合成され、１つの発光画素にまとめて取り出される。このため、ラインヘッドの高輝度化、長寿命化等といった第１実施形態で説明したのと同様の効果が得られる。
【００５０】
なお、素子基板２Ｘ，２Ｙを同じ向きに積層した場合には、一方の素子基板２Ｙの素子形成面は他方の素子基板２Ｘによって封止されない構造となる。よって、本実施形態では、素子基板２Ｙについては、封止部材３０を設け、素子形成面全体をベタ封止している。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
（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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
例えば、上記の実施形態では、１つのラインヘッド１を２枚の素子基板２Ｘ，２Ｙによって構成したが、素子基板の数は必ずしもこれに限定されない。１つのラインヘッドを３枚以上の複数の素子基板によって構成することも可能である。この場合、これらの素子基板のうち、いくつかを独立で駆動し、残りを共通の駆動信号によって同時に駆動させるといったことも可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【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）は第１実施形態のラインヘッドの全体構成を示す断面図、（ｂ）はその１画素部分の構成を示す断面図である。
【図３】ラインヘッド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】第２実施形態のラインヘッドの１画素部分の断面図である。
【図７】（ａ）は第３実施形態のラインヘッドの全体構成を示す断面図、（ｂ）はその１画素部分の構成を示す断面図である。
【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】
【００７３】
１…ラインヘッド、２、２Ｘ，２Ｙ…素子基板、３…有機ＥＬ素子（発光素子）、３Ａ…発光素子列、９…感光体ドラム（感光体）、３１…レンズアレイ（光学結像系）、３１ａ…ＳＬ素子（レンズ素子）、５５…導光部材、５６…体屈折率樹脂、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】
2006281730.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】
2006281730.tif 000008
【図７】
2006281730.tif 000009
【図８】
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【図９】
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