(57)【要約】【課題】有機ＥＬが配される基板を光透過性基板で支持する露光ヘッドにおいて、光透過製基板で反射される光量を抑えて、光の利用効率の向上を図る技術を提供する。【解決手段】光透過性の第１の基板と、有機ＥＬおよび当該有機ＥＬを封止する光透過性の封止部材を有するとともに、当該有機ＥＬを第１の基板に向けて第１の基板に支持される第２の基板と、第１の基板と第２の基板の間に充填されて、第２の基板の有機ＥＬが発光して第２の基板の封止部材を透過する光が透過するとともに、空気の屈折率より大きい屈折率を有する充填部材と、を備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性の第１の基板と、
有機ＥＬおよび当該有機ＥＬを封止する光透過性の封止部材を有するとともに、当該有機ＥＬを前記第１の基板に向けて前記第１の基板に支持される第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板の間に充填されて、前記第２の基板の有機ＥＬが発光して前記第２の基板の封止部材を透過する光が透過するとともに、空気の屈折率より大きい屈折率を有する充填部材と、
を備えることを特徴とする露光ヘッド。
【請求項２】
前記充填部材の屈折率は前記第２の基板の封止部材の屈折率以下である請求項１に記載の露光ヘッド。
【請求項３】
前記第１の基板の屈折率は前記充填部材の屈折率と等しい請求項１または２に記載の露光ヘッド。
【請求項４】
前記充填部材は前記第２の基板の封止部材を覆う請求項１ないし３のいずれか一項に記載の露光ヘッド。
【請求項５】
前記充填部材は透明樹脂である請求項１ないし４のいずれか一項に記載の露光ヘッド。
【請求項６】
有機ＥＬおよび当該有機ＥＬを封止する光透過性の封止部材を有するとともに、当該有機ＥＬを前記第１の基板に向けて前記第１の基板に支持される第３の基板を備え、
前記充填部材は、前記第１の基板と前記第３の基板の間に充填されるとともに、前記第２の基板と前記第３の基板の間に充填される請求項１ないし５のいずれか一項に記載の露光ヘッド。
【請求項７】
光透過性の第１の基板、有機ＥＬおよび当該有機ＥＬを封止する光透過性の封止部材を有するとともに当該有機ＥＬを前記第１の基板に向けて前記第１の基板に支持される第２の基板、および前記第１の基板と前記第２の基板の間に充填されて前記第２の基板の有機ＥＬが発光して前記第２の基板の封止部材を透過する光が透過するとともに空気の屈折率より大きい屈折率を有する充填部材を有する露光ヘッドと、
前記露光ヘッドにより露光されて潜像が形成される潜像担持体と、
を備える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】
この発明は、有機ＥＬが配された基板を備え当該有機ＥＬからの光によって露光を行なう露光ヘッドに関し、特に、有機ＥＬが配された基板を光透過性基板で支持するとともに、有機ＥＬから射出されて光透過性基板を透過する光によって露光を行なう露光ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１では、発光素子であるＬＥＤ（Light Emitting Diode）が形成されたＬＥＤアレイチップを用いた光プリンタヘッドが記載されている。また、この光プリンタヘッドには透明基板が設けられており、ＬＥＤアレイチップは異方性導電接着剤によって透明基板に接着されている。このとき、ＬＥＤアレイチップはＬＥＤを透明基板に向けた状態で接着されており、ＬＥＤが射出した光は透明基板を透過した後に感光体等の露光に供する。また、特許文献１では、ＬＥＤアレイチップから透明基板の間の光路に異方性導電接着剤が流れ込まないように、異方性導電接着剤の流出を防ぐダム部が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１３５８１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述のような構成では、発光素子が配された基板（ＬＥＤアレイチップ）と光透過性の基板（透明基板）との間に空気層が介在することになる。そして、この空気層の屈折率は小さいため、空気層と光透過性基板の界面において、有機ＥＬから射出された光の多くが反射されて、露光に利用される光量が低下することがあった。特に、比較的光量の少ない有機ＥＬ（Electro-Luminescence）を発光素子として用いるにあたっては、このような光の利用効率の低下が問題となっていた。
【０００５】
この発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、有機ＥＬが配される基板を光透過性基板で支持する露光ヘッドにおいて、光透過製基板で反射される光量を抑えて、光の利用効率の向上を図る技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明にかかる露光ヘッドは、上記目的を達成するために、光透過性の第１の基板と、有機ＥＬおよび当該有機ＥＬを封止する光透過性の封止部材を有するとともに、当該有機ＥＬを第１の基板に向けて第１の基板に支持される第２の基板と、第１の基板と第２の基板の間に充填されて、第２の基板の有機ＥＬが発光して第２の基板の封止部材を透過する光が透過するとともに、空気の屈折率より大きい屈折率を有する充填部材と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、この発明にかかる画像形成装置は、上記目的を達成するために、光透過性の第１の基板、有機ＥＬおよび当該有機ＥＬを封止する光透過性の封止部材を有するとともに当該有機ＥＬを第１の基板に向けて第１の基板に支持される第２の基板、および第１の基板と第２の基板の間に充填されて第２の基板の有機ＥＬが発光して第２の基板の封止部材を透過する光が透過するとともに空気の屈折率より大きい屈折率を有する充填部材を有する露光ヘッドと、露光ヘッドにより露光されて潜像が形成される潜像担持体と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
このように構成された発明（露光ヘッド、画像形成装置）では、有機ＥＬが配された第２の基板が光透過性の第１の基板により支持されており、有機ＥＬが射出した光は第１の基板を透過して露光に利用される。したがって、第１の基板と第２の基板の間に屈折率の小さい空気層が介在すると、有機ＥＬから射出された光の多くが第１の基板で反射されて、光の利用効率が低下するおそれがある。これに対して、この発明では、空気の屈折率より大きな屈折率を有する充填部材が、第１の基板と第２の基板の間に充填されている。その結果、第１の基板で反射される光量が抑えられて、光の利用効率の向上を図ることが可能となっている。
【０００９】
ところで、有機ＥＬは水分や酸素（水分等）により劣化する。これに対応するため、第２の基板は有機ＥＬを封止する封止部材を有している。このとき、光の利用効率を向上させるという観点からは、第２の基板の封止部材と充填部材の界面での光の反射を抑制することが好適となる。そこで、充填部材の屈折率は第２の基板の封止部材の屈折率以下であるように構成しても良い。これによって、第２の基板の封止部材と充填部材の界面での光の反射を抑制して、光の利用効率の向上を図ることができる。
【００１０】
また、第１の基板の屈折率は充填部材の屈折率と等しくても良い。これによって、充填部材と第１の基板の界面での光の反射を抑制して、光の利用効率の向上を図ることができる。
【００１１】
また、充填部材は第２の基板の封止部材を覆うように構成しても良い。これにより、封止部材と有機ＥＬの間への水分等の侵入を充填部材によって確実に妨げて、有機ＥＬの劣化による光量低下を抑制することができる。
【００１２】
また、充填部材は透明樹脂であっても良い。つまり、このように構成した場合、充填部材が第１の基板と第２の基板を接着する接着剤としても機能するため、第１の基板と第２の基板を強固に固定して、露光ヘッドの機械的強度を向上させることができる。
【００１３】
また、有機ＥＬを有する基板の枚数は１枚に限られず、２枚以上であっても良い。そこで、有機ＥＬおよび当該有機ＥＬを封止する光透過性の封止部材を有するとともに、当該有機ＥＬを第１の基板に向けて第１の基板に支持される第３の基板を備えても良い。この際、充填部材は、第１の基板と第３の基板の間に充填されるとともに、第２の基板と第３の基板の間に充填されるように構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を適用可能なラインヘッドの一例を示す図。
【図２】図１のラインヘッドにおける発光素子の配置を示す図。
【図３】光軸方向から見たチップの部分平面図。
【図４】長手方向ＬＧＤから見たチップの幅方向断面を部分的に示す図。
【図５】ヘッド基板に実装された状態のシリコン基板を示す幅方向部分断面図。
【図６】ラインヘッドを適用可能な画像形成装置の一例を示す図。
【図７】図６の装置の電気的構成を示すブロック図。
【図８】透明樹脂の充填方法の変形例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明を適用可能なラインヘッドの一例を示す図であり、特にラインヘッド２９の断面（図２に示すＡ−Ａ線断面）を長手方向ＬＧＤから見た場合を部分的に示している。図１の破線で示すように、ラインヘッド２９は、チップＣＰに形成された発光素子からの光を結像光学系ＬＳ1、ＬＳ2で結像して、感光体ドラム表面等の被露光面ＥＳにスポットＳＰを形成するものである。また、図２は、図１のラインヘッドにおける発光素子の配置を示す図であり、特に発光素子Ｅが形成されたチップＣＰを支持するヘッド基板２９３の構成を光軸方向Ｄoaから見た場合を部分的に示している。なお、図１および後に説明する図では、ガラス等の光透過製材料で構成された部材の断面に対してドットのハッチングが適宜施されている。また、図２では、ヘッド基板２９３に配置された部材以外の部材（ＬＳ1、ＬＳ2、Ｄ1）が一点・二点鎖線で示されているが、これは発光素子Ｅと各部材（ＬＳ1、ＬＳ2、Ｄ1）との対応関係を理解しやすくするために記載したものである。
【００１６】
また、ラインヘッド２９は、長手方向ＬＧＤに長尺で幅方向ＬＴＤに短尺な全体構成を備える。そこで、図１および後に説明する図面では必要に応じて、ラインヘッド２９の長手方向ＬＧＤおよび幅方向ＬＴＤを示す。また、結像光学系ＬＳ1、ＬＳ2の光軸方向Ｄoaについても適宜示すものとする。ここで、光軸方向Ｄoaは、結像光学系ＬＳ1、ＬＳ2の光軸ＯＡに平行であって、チップＣＰに形成された発光素子が光を射出する方向とする。なお、これらの方向ＬＧＤ、ＬＴＤ、Ｄoaは互いに直交もしくは略直交している。また、以下では必要に応じて、光軸方向Ｄoaの矢印側を「表」あるいは「上」と表現し、光軸方向Ｄoaの矢印と反対側を「裏」「下」あるいは「底」と表現する。
【００１７】
また、後述するとおり、同ラインヘッド２９を画像形成装置に適用するにあたっては、ラインヘッド２９は、主走査方向ＭＤに直交もしくは略直交する副走査方向ＳＤに移動する被露光面ＥＳ（感光体ドラム表面）に対して露光を行なうものであり、しかも、被露光面ＥＳの主走査方向ＭＤはラインヘッド２９の長手方向ＬＧＤに平行もしくは略平行であり、被露光面ＥＳの副走査方向ＳＤはラインヘッド２９の幅方向ＬＴＤに平行もしくは略平行である。そこで、必要に応じて、長手方向ＬＧＤ・幅方向ＬＴＤと併せて、主走査方向ＭＤ・副走査方向ＳＤも図示することとする。
【００１８】
ラインヘッド２９は、チップＣＰを支持するヘッド基板２９３や、レンズＬＳ1、ＬＳ2が形成されたレンズアレイＬＡ1、ＬＡ2を具備する。チップＣＰでは、発光素子ピッチＰeで長手方向ＬＧＤに２行千鳥状に並ぶ複数（１６個）の発光素子Ｅがグループ化されて発光素子グループＥＧが構成されるとともに、複数（３個）の発光素子グループＥＧが長手方向ＬＧＤに所定ピッチ（Ｄg×２）で直線的に並んでいる。また、複数のチップＣＰが長手方向ＬＧＤに２行千鳥状に並んで、ガラス製のヘッド基板２９３の裏面２９３−tにフェースダウン実装されている。その結果、ヘッド基板２９３の裏面２９３−tに向いた複数の発光素子グループＥＧが長手方向ＬＧＤにピッチＤgで２行千鳥状かつ離散的に並んでおり、発光素子グループＥＧの各発光素子Ｅからの光はヘッド基板２９３を透過して、ヘッド基板表面２９３−hから射出される。
【００１９】
ヘッド基板２９３の表面２９３−hには、幅方向ＬＴＤの両側にスペーサーＡＳ1が配置されており、これらスペーサーＡＳ1にレンズアレイＬＡ1が幅方向ＬＴＤに架設されている。このレンズアレイＬＡ1の裏面には、発光素子グループＥＧの配置に対応して、複数のレンズＬＳ1が長手方向ＬＧＤに２行千鳥で並んでいる。これにより、１個の発光素子グループＥＧに対して、１枚のレンズＬＳ1が対向することとなる。ちなみに、レンズＬＳ1は、発光素子グループＥＧに対して凸の形状を有し、樹脂で形成される。
【００２０】
さらに、レンズアレイＬＡ1の表面には、幅方向ＬＴＤの両側にスペーサーＡＳ2が配置されており、これらスペーサーＡＳ2にレンズアレイＬＡ2が幅方向ＬＴＤに架設されている。このレンズアレイＬＡ2の裏面には、発光素子グループＥＧの配置に対応して、複数のレンズＬＳ2が長手方向ＬＧＤに２行千鳥で並んでいる。これにより、１個の発光素子グループＥＧに対して、１枚のレンズＬＳ2が対向することとなる。ちなみに、レンズＬＳ2は、発光素子グループＥＧに対して凸の形状を有し、樹脂で形成される。
【００２１】
また、ラインヘッド２９は、ヘッド基板２９３とレンズアレイＬＡ1との間に遮光部材２９５を具備する。この遮光部材２９５は、光軸方向Ｄoaに並ぶ５枚の遮光平板ＦＰ1〜ＦＰ5を有している。より具体的には、遮光部材２９５では、幅方向ＬＴＤに間隔を空けてヘッド基板表面２９３−hに配置された２つのスペーサーが設けられており、これらのスペーサーの上に遮光平板ＦＰ1が架設されている。さらに、遮光部材２９５では、幅方向ＬＴＤに間隔を空けて遮光平板ＦＰ1表面に配置された２つのスペーサーが設けられ、これらのスペーサーの上に遮光平板ＦＰ2が架設されるとともに、同様に他の遮光平板ＦＰ3〜ＦＰ5もスペーサーを介して積み上げられている。
【００２２】
遮光平板ＦＰ1には、レンズＬＳ1、ＬＳ2の光軸ＯＡを中心とする円形状を有して、光軸方向Ｄoaに貫通する導光孔Ｄ1が、発光素子グループＥＧ毎に形成されている。こうして、遮光平板ＦＰ1には、発光素子グループＥＧの配置に対応して、複数の導光孔Ｄ1が長手方向ＬＧＤに２行千鳥で並ぶ。また、同様に、その他の遮光平板ＦＰ2〜ＦＰ5それぞれに対しても、発光素子グループＥＧの配置に対応して、導光孔Ｄ2〜Ｄ5が長手方向ＬＧＤに２行千鳥で並ぶ。なお、ヘッド基板２９３に最近接の導光孔Ｄ1の径は、その他の導光孔Ｄ2〜Ｄ5の径よりも小さい。
【００２３】
こうして、光軸方向Ｄoaに一列に並ぶ導光孔Ｄ1〜Ｄ5およびレンズＬＳ1、ＬＳ2が、各発光素子グループＥＧに対向する。したがって、発光素子グループＥＧの各発光素子Ｅが射出した光のうち、導光孔Ｄ1〜Ｄ5を通過した光がレンズＬＳ1、ＬＳ2に入射して結像される。なお、結像光学系ＬＳ1、ＬＳ2は反転・縮小の結像倍率を有する（つまり、結像倍率は負の値で絶対値が１未満である）。
【００２４】
以上が、ラインヘッド２９の概略構成である。続いて、図３および図４を用いて、ラインヘッド２９が備えるチップＣＰの詳細構成について説明する。ここで、図３は、光軸方向から見たチップの部分平面図である。また、図４は、長手方向ＬＧＤから見たチップの幅方向断面を部分的に示す図である。チップＣＰは、長手方向ＬＧＤに長く幅方向ＬＴＤに短い長方形状を有するシリコン基板ＳＳを備えている。このシリコン基板ＳＳに対しては、発光素子Ｅとしての有機ＥＬ、発光素子Ｅを駆動する駆動回路ＤＣ、駆動回路ＤＣにデータを転送する転送回路ＴＣ、および駆動回路と転送回路ＴＣを接続する配線ＷＬ等が、半導体プロセスによって集積形成されている。
【００２５】
より具体的には、シリコン基板ＳＳでは、３組の発光素子グループＥＧが長手方向ＬＧＤに並べて形成されている。これら発光素子グループＥＧの各発光素子Ｅは、いわゆるトップエミッション型の有機ＥＬであり、等しいもしくは略等しい発光スペクトルで発光する。そして、シリコン基板ＳＳには、有機ＥＬである発光素子Ｅを水分あるいは酸素（水分等）から遮断するために、発光素子Ｅを封止するとともに光透過性の封止薄膜ＳＬが形成される。このとき、封止薄膜ＳＬとシリコン基板ＳＳとの間からの水分の浸入等を防ぐため、発光素子Ｅの周囲には一定の余裕を持って封止薄膜ＳＬを形成することが好ましい。具体的には、０．５[ｍｍ]〜２[ｍｍ]程度の余裕が適当である。なお、本実施形態のように、複数の発光素子グループＥＧを離散的に並べることで、チップＣＰの端から発光素子グループＥＧまでの距離を確保することができ、発光素子グループＥＧからチップＣＰの端の間に十分な余裕を持って封止薄膜ＳＬを設けることができる。ただし、端子ＴＭに対しては封止薄膜ＳＬが覆わないようにして、端子ＴＭの電気的接続が確保されている。
【００２６】
この封止薄膜ＳＬは、ガスバリアー性を有する無機材料の強固な膜であることが好適である。具体的には、窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ４、屈折率：２．００）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２、屈折率：１．５４）、酸化アルミニウム（アルミナ、ＡＬ２Ｏ３、屈折率：１．７７）などを用いることができる。ここで、屈折率の値は波長６５０[ｎｍ]に対する値である。これらの材料は薄膜でも十分に水分等を遮断するが、薄くし過ぎると欠陥が発生しやすくなり、厚くしすぎるとクラックが入りやすくなるため、数十[ｎｍ]〜数百[ｎｍ]の厚みが好適である。封止薄膜ＳＬは、プラズマコーティングやスパッタなどで形成されるが、有機ＥＬは熱に弱いので、温度上昇の少ない成膜プロセスを用いることが好適である。
【００２７】
また、シリコン基板ＳＳでは、発光素子Ｅに重なるように配置された駆動回路ＤＣが、各発光素子Ｅの下層に形成されている（すなわち、発光素子Ｅと駆動回路ＤＣが積層されている）。言い換えれば、駆動回路ＤＣを発光素子ピッチＰeで長手方向ＬＧＤに２行千鳥状に並べたものが、発光素子グループＥＧの下層に形成されている。こうして、幅方向ＬＴＤに長い短冊状の駆動回路ＤＣが、各発光素子Ｅから幅方向ＬＴＤの外側に延設される。このように、トップエミッション型の有機ＥＬを発光素子Ｅとして用いることで、駆動回路ＤＣの真上に発光素子Ｅを形成することができる。そのため、駆動回路ＤＣの配置領域を確保するために各発光素子Ｅの間隔を空ける必要が無く、各発光素子Ｅを高密度に配置することが可能となる。なお、この駆動回路ＤＣは、発光素子Ｅを駆動するトランジスターや、トランジスターの入力端子にかかる電圧を保持するコンデンサーで構成されたものである。
【００２８】
また、発光素子グループＥＧの幅方向ＬＴＤ両側には、長手方向ＬＧＤに延びる転送回路ＴＣが形成されており、各駆動回路ＤＣと転送回路ＴＣが配線ＷＬによって電気的に接続される。さらに、シリコン基板ＳＳには外部との信号のやり取りのために端子ＴＭが形成されている。したがって、端子ＴＭから入力されてきたデータを転送回路ＴＣが配線ＷＬを介して駆動回路ＤＣに与えると、駆動回路ＤＣがこのデータに応じて発光素子Ｅを発光させる。
【００２９】
以上のように構成されたシリコン基板ＳＳは、光透過性のヘッド基板２９３（ガラス基板）の裏面２９３−tにフリップチップ実装される（図５）。図５は、ヘッド基板に実装された状態のシリコン基板を示す幅方向部分断面図である。同図が示すように、シリコン基板ＳＳは、発光素子Ｅが形成された表面をヘッド基板２９３の裏面２９３−tに向けた状態で、ヘッド基板２９３の裏面２９３−tにフェースダウン実装される。このとき、シリコン基板ＳＳの各端子ＴＭには、例えば金等の金属製のバンプＢＰが設けられており、各バンプＢＰがヘッド基板裏面２９３−tの配線に設けられた電極に圧着されて、シリコン基板ＳＳの電気回路とヘッド基板表面２９３−hの配線とが電気的に接続される。ちなみに、ヘッド基板表面２９３−hの電極の表面に金メッキを施しておくことが好ましい。
【００３０】
このように、ヘッド基板２９３にシリコン基板ＳＳを接合することで、ヘッド基板２９３によってシリコン基板ＳＳの変形が抑えられ、シリコン基板ＳＳの変形によって発光素子Ｅの封止が破れることを抑制できる。特に、ヘッド基板２９３にシリコン基板ＳＳの変形抑制機能を担わせることで、当該機能のためにカバーガラス等の部材を別途設ける必要がなく、ラインヘッド２９全体の薄型化を図ることができる。なお、ヘッド基板２９３にシリコン基板ＳＳを接合した構成では、ヘッド基板２９３を基準にしてシリコン基板ＳＳの発光素子Ｅを位置決めすることができるが、この利点を積極的に活かすにあたってはヘッド基板２９３の厚みを０．３[ｍｍ]〜１．５[ｍｍ]として、ヘッド基板２９３の平面性を確保することが好適である。また、線膨張係数が３〜８×１０−６と小さいガラスによりヘッド基板２９３を構成したことで、レンズアレイＬＡ1、ＬＡ2と同様の線膨張率となり、温度変化による相対位置変化が抑制され、温度に依らず安定した露光が可能となっている。
【００３１】
また、シリコン基板ＳＳとヘッド基板２９３の間には、光透過性の透明樹脂ＴＰが本発明の充填部材として充填されている。こうして、シリコン基板ＳＳとヘッド基板２９３の間から空気が排除されている。このとき、透明樹脂ＴＰは、シリコン基板ＳＳ表面の封止薄膜ＳＬを覆うように設けられている。さらに、透明樹脂ＴＰは、シリコン基板ＳＳとヘッド基板２９３の間に充填される他、幅方向ＬＴＤに隣接する２つのシリコン基板ＳＳの間の隙間Δcpにも充填されている。また、シリコン基板ＳＳの端からはみ出した透明樹脂ＴＰは、シリコン基板ＳＳの側方から裏面にまで回り込んで設けられている。そして、この実施形態では、透明樹脂ＴＰの屈折率は空気の屈折率より大きく、封止薄膜ＳＬの屈折率以下となっている。
【００３２】
このような透明樹脂ＴＰとしては、一般的な紫外線（ＵＶ）硬化樹脂を用いることができる他、嫌気性接着剤、２液混合接着剤あるいは熱硬化性接着剤を用いることができる。紫外線硬化樹脂以外の接着剤を用いた場合、透明樹脂ＴＰを硬化させるために照射される紫外線によって有機ＥＬが劣化するおそれがないという利点がある。また、透明樹脂ＴＰの材料としては、エポキシ樹脂（屈折率１．５５〜１．６）、アクリル樹脂（屈折率１．４９）、シリコン樹脂（１．４〜１．４５）が好適である。特に、屈折率の高い窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）を用いる場合は、エポキシ樹脂のうちでも高い屈折率の材料（屈折率１．６〜１．６５）を透明樹脂ＴＰに用いると良い。
【００３３】
これらのような樹脂の充填方法としては、一般にフリップチップ実装で用いられるアンダーフィルと同様の方法を用いることができる。つまり、シリコン基板ＳＳのバンプＢＰとヘッド基板２９３の電極を圧着した後に、シリコン基板ＳＳとヘッド基板２９３の隙間から表面張力を利用して透明樹脂ＴＰを流し込む。この際、透明樹脂ＴＰの粘性を低くしておくことで、シリコン基板ＳＳの表面に透明樹脂ＴＰを速やかに広げることができる。また、透明樹脂ＴＰの粘度を１０００[ｍＰａ・ｓ]以下、好ましくは１００[ｍＰａ・ｓ]以下とすることで、気泡の巻き込みを抑えつつ透明樹脂ＴＰを充填することができる。なお、透明樹脂ＴＰが充填される隙間は、バンプＢＰの高さ、あるいはそれが圧着されて潰れた高さで決まる。一般的な金のスタッドバンプの高さは５０[μｍ]前後で、それを圧着、圧接した場合は、半分程度の高さまで潰れるので、２０[μｍ]程度の隙間は確保されることになる。したがって、粘度の低い樹脂であれば十分に浸透することができる。また、この実施形態では、ヘッド基板２９３は透明であるため、透明樹脂ＴＰを浸透させた後にヘッド基板２９３を介して光を照射して、透明樹脂ＴＰを硬化させることができる。
【００３４】
このとき、充填する透明樹脂ＴＰは、使用する波長に応じた透明性を有していれば良い。例えば電子写真で用いられる感光体は、赤から近赤外の波長（６００〜８００[ｎｍ]）の光に対する感度が高いので、この実施形態で使用する透明樹脂ＴＰはこの波長に対する透明性があればよく、目視で見て若干黄色く着色されていても問題は無い。また、樹脂の内部透過率は透過厚みが１０[ｍｍ]あたりの値を示すものであるが、この実施形態では、透明樹脂ＴＰの厚みが薄いので、内部透過率として示されている値が低くても実際には問題が少ない。一般に、吸収率は厚みの指数関数に比例するため、例えば１０[ｍｍ]厚での内部透過率が１０[％]であっても、厚みが５０[μｍ]では透過率は約９９[％]になる。このように透過ロスが１[％]であれば問題は少ない。したがって、通常のエポキシ樹脂のように目視で黄色く見えても必要な波長での透過率は１０[％]以上は確実にあるため問題は無い。
【００３５】
以上のように構成しているため、発光素子Ｅが射出した光は、封止薄膜ＳＬ、透明樹脂ＴＰおよびヘッド基板２９３をこの順番で透過した後に、露光に供する。そして、この実施形態では、空気よりも屈折率の大きい透明樹脂ＴＰがシリコン基板ＳＳとヘッド基板２９３の間に充填されているため、ヘッド基板２９３の裏面２９３−tで反射する光量を抑制して、光の利用効率の向上を図ることが可能となっている。また、ヘッド基板２９３の裏面２９３−tで反射した光が迷光となって、ゴーストを引き起こすといった問題も同時に抑制される。さらには、シリコン基板ＳＳとヘッド基板２９３の間に透明樹脂ＴＰを充填することで、シリコン基板ＳＳの発光素子Ｅの直上に異物が侵入することを防止でき、発光素子Ｅが射出した光が異物によって散乱されて、光の利用効率が低下するといった問題の発生が抑制されている。
【００３６】
また、この実施形態では、透明樹脂ＴＰの屈折率は、封止薄膜ＳＬの屈折率以下である。そのため、封止薄膜ＳＬと透明樹脂ＴＰの界面における光の反射が抑制されており、この点においても、光の利用効率の向上が図られている。
【００３７】
また、この実施形態では、透明樹脂ＴＰは、封止薄膜ＳＬを覆うようにして設けられている。これにより、封止薄膜ＳＬと有機ＥＬ（発光素子Ｅ）の間への水分等の侵入を透明樹脂によって確実に妨げて、有機ＥＬの劣化による光量低下を抑制することができる。
【００３８】
また、この実施形態では、充填部材として透明樹脂ＴＰを用いている。そのため、透明樹脂ＴＰがシリコン基板ＳＳとヘッド基板２９３を接着する接着剤としても機能するため、シリコン基板ＳＳとヘッド基板２９３を強固に固定して、ラインヘッド２９の機械的強度を向上させることができる。
【００３９】
また、この実施形態では、透明樹脂ＴＰは、シリコン基板ＳＳとヘッド基板２９３の間に充填されるとともに、隣接する２枚のシリコン基板ＳＳの隙間Δcpにも充填されている。これによって、これら２枚のシリコン基板ＳＳをヘッド基板２９３に強固に固定して、ラインヘッド２９の機械的強度を向上させることができる。また、このようにシリコン基板ＳＳの隙間Δcpや、周囲の部分に透明樹脂ＴＰを盛り上げることで、外界から発光部に至るまでの封止距離をより長くすることが可能となり、万一水分の浸入が始まっても進入時間を稼ぐことでより封止性能が向上する。
【００４０】
また、この実施形態では、ガラス製のヘッド基板２９３を用いるとともに、ガラスの屈折率（１．５程度）に非常に近い屈折率を有する透明樹脂ＴＰで、ヘッド基板２９３とシリコン基板ＳＳの間を埋めている。したがって、透明樹脂ＴＰとヘッド基板２９３の界面における光の反射が抑制されており、この点においても、光の利用効率の向上が図られている。
【００４１】
画像形成装置の構成
続いて、上記実施形態で説明したラインヘッド２９を適用可能な画像形成装置の一例について説明する。図６は上述したラインヘッドを適用可能な画像形成装置の一例を示す図である。また、図７は図６の装置の電気的構成を示すブロック図である。この画像形成装置１は、互いに異なる色の画像を形成する４個の画像形成ステーション２Ｙ（イエロー用）、２Ｍ（マゼンタ用）、２Ｃ（シアン用）および２Ｋ（ブラック用）を備えている。そして、画像形成装置１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の４色のトナーを重ね合わせてカラー画像を形成するカラーモードと、ブラック（Ｋ）のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成するモノクロモードとを選択的に実行可能となっている。
【００４２】
この画像形成装置では、ホストコンピューターなどの外部装置から画像形成指令がＣＰＵやメモリーなどを有するメインコントローラーＭＣに与えられると、このメインコントローラーＭＣはエンジンコントローラーＥＣに制御信号を与えるとともに画像形成指令に対応するビデオデータＶＤをヘッドコントローラーＨＣに与える。このとき、メインコントローラーＭＣは、ヘッドコントローラーＨＣから水平リクエスト信号ＨＲＥＱを受け取る毎に、主走査方向ＭＤに１ライン分のビデオデータＶＤをヘッドコントローラーＨＣに与える。また、ヘッドコントローラーＨＣは、メインコントローラーＭＣからのビデオデータＶＤとエンジンコントローラーＥＣからの垂直同期信号Ｖsyncおよびパラメーター値とに基づき、各色の画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋそれぞれのラインヘッド２９を制御する。これによって、エンジン部ＥＮＧが所定の画像形成動作を実行し、複写紙、転写紙、用紙およびＯＨＰ用透明シートなどのシート状の記録媒体ＲＭに画像形成指令に対応する画像を形成する。
【００４３】
各画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋは、トナー色を除けばいずれも同じ構造および機能を有している。そこで、図６では、図を見やすくするために、画像形成ステーション２Ｃを構成する各部品にのみ符号を付し、他の画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍおよび２Ｋに付すべき符号については記載を省略する。また、以下の説明では、図６に付した符号を参照して画像形成ステーション２Ｃの構造および動作を説明するが、他の画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍおよび２Ｋの構造および動作も、トナー色が異なることを除けば同じである。
【００４４】
画像形成ステーション２Ｃには、シアン色のトナー像がその表面に形成される感光体ドラム２１が設けられている。感光体ドラム２１は、その回転軸が主走査方向ＭＤ（図６の紙面に対して垂直な方向）に平行もしくは略平行となるように配置されており、図６中矢印Ｄ２１の方向に所定速度で回転駆動される。これにより、感光体ドラム２１の表面が、主走査方向ＭＤに直交もしくは略直交する副走査方向ＳＤに移動することとなる。
【００４５】
感光体ドラム２１の周囲には、感光体ドラム２１表面を所定の電位に帯電させるコロナ帯電器である帯電器２２と、感光体ドラム２１表面を画像信号に応じて露光することで静電潜像を形成するラインヘッド２９と、該静電潜像をトナー像として顕像化する現像器２４と、第１スクイーズ部２５と、第２スクイーズ部２６と、転写後の感光体ドラム２１の表面をクリーニングするクリーニングユニットとが、それぞれこれらの順に感光体ドラム２１の回転方向Ｄ２１（図６では、時計回り）に沿って配設されている。
【００４６】
この実施形態では、帯電器２２は２つのコロナ帯電器２２１、２２２で構成されており、感光体ドラム２１の回転方向Ｄ２１においてコロナ帯電器２２１がコロナ帯電器２２２に対して上流側に配置されており、２つのコロナ帯電器２２１、２２２により２段階で帯電されるように構成されている。各コロナ帯電器２２１、２２２は同一構成であり、感光体ドラム２１の表面に接触しないものであり、スコロトロン帯電器である。
【００４７】
そして、コロナ帯電器２２１、２２２により帯電された感光体ドラム２１表面に対して、ラインヘッド２９がビデオデータＶＤに基づいて静電潜像を形成する。つまり、ヘッドコントローラーＨＣがラインヘッド２９にビデオデータＶＤを送信すると、このビデオデータＶＤに応じた駆動信号の供給を受けて、駆動回路ＤＣが各発光素子Ｅを発光させる。これにより、感光体ドラム２１表面が露光されて、画像信号に対応した静電潜像が形成される。なお、ラインヘッド２９の具体的構成は、既に述べたとおりである。
【００４８】
こうして形成された静電潜像に対して現像器２４からトナーが付与されて、静電潜像がトナーにより現像される。この画像形成装置１の現像器２４は、現像ローラー２４１を有している。この現像ローラー２４１は円筒状の部材であり、鉄等金属製の内芯の外周部に、ポリウレタンゴム、シリコンゴム、ＮＢＲ、ＰＦＡチューブなどの弾性層を設けたものである。この現像ローラー２４１は現像用モーターに接続され、図６紙面において反時計回りに回転駆動されて感光体ドラム２１に対してウィズ回転する。また、この現像ローラー２４１は図示を省略する現像バイアス発生部（定電圧電源）と電気的に接続されており、適当なタイミングで現像バイアスが印加されるように構成されている。
【００４９】
また、この現像ローラー２４１に対して液体現像剤を供給するためにアニロックスローラーが設けられており、アニロックスローラーを介して現像剤貯留部から現像ローラー２４１へ液体現像剤が供給される。このようにアニロックスローラーは現像ローラー２４１に対して液体現像剤を供給する機能を有する。このアニロックスローラーは、液体現像剤を担持し易いように表面に微細且つ一様に彫刻された螺旋溝などによる凹部パターンが形成されたローラーである。現像ローラー２４１と同様に、金属の芯金にウレタン、ＮＢＲなどのゴム層を巻き付けたものや、ＰＦＡチューブを被せたものなどが用いられる。また、アニロックスローラーは現像用モーターに接続されて回転する。
【００５０】
現像剤貯留部に貯留される液体現像剤は、従来一般的に使用されている、Isopar（商標：エクソン）を液体キャリアとした低濃度（１〜２ｗｔ％）かつ低粘度の常温で揮発性を有する揮発性液体現像剤ではなく、高濃度かつ高粘度の、常温で不揮発性樹脂中へ顔料などの着色剤を分散させた平均粒径１μｍの固形子を、有機溶媒、シリコンオイル、鉱物油又は食用油等の液体溶媒中へ分散剤とともに添加し、トナー固形分濃度を約２０%とした高粘度（３０〜１００００ｍＰａ・s程度）の液体現像剤が用いられる。
【００５１】
上記のようにして、液体現像剤が供給された現像ローラー２４１はアニロックスローラーと同時に回転すると共に、感光体ドラム２１の表面とは同方向に移動するように回転して現像ローラー２４１の表面に担持された液体現像剤を現像位置に搬送する。なお、トナー像を形成するため、現像ローラー２４１の回転方向は、その表面が感光体ドラム２１の表面と同方向に移動するようにウィズ回転する必要があるが、アニロックスローラーに対しては、逆方向、或いは、同方向、どちらに移動する構成であってもよい。
【００５２】
また、現像器２４では、この現像ローラー２４１の回転方向において現像位置の上流側直前にトナー圧縮コロナ発生器２４２が現像ローラー２４１に対向して配置されている。このトナー圧縮コロナ発生器２４２は現像ローラー２４１の表面の帯電バイアスを増加させる電界印加手段であり、定電流電源で構成されたトナーチャージ発生部（図示省略）と電気的に接続されている。そして、トナー圧縮コロナ発生器２４２に対してトナーチャージバイアスが与えられると、現像ローラー２４１によって搬送される液体現像剤のトナーに対して、このトナー圧縮コロナ発生器２４２と近接する位置で電界が印加され、帯電、圧縮が施される。なお、このトナー帯電、圧縮には、電解印加によるコロナ放電に代えて、接触して帯電させるコンパクションローラーを用いてもよい。
【００５３】
また、このように構成された現像器２４は感光体ドラム２１上の潜像を現像する現像位置と感光体ドラム２１から離れた退避位置との間で往復可能となっている。したがって、現像器２４が退避位置に移動して位置決めされると、その間、シアン用の画像形成ステーション２Ｃでは、感光体ドラム２１への新たな液体現像剤の供給は停止される。
【００５４】
感光体ドラム２１の回転方向Ｄ２１において現像位置の下流側に、第１スクイーズ部２５が配置されるとともに、さらに第１スクイーズ部２５の下流側に第２スクイーズ部２６が配置されている。これらのスクイーズ部２５、２６にはスクイーズローラー２５１、２６１がそれぞれ設けられている。そして、スクイーズローラー２５１が第１スクイーズ位置で感光体ドラム２１の表面と当接しながらメインモーターからの回転駆動力を受けて回転してトナー像の余剰現像剤を除去する。また、感光体ドラム２１の回転方向Ｄ２１において第１スクイーズ位置の下流側の第２スクイーズ位置でスクイーズローラー２６１が感光体ドラム２１の表面と当接しながらメインモーターからの回転駆動力を受けて回転してトナー像の余剰液体キャリアやカブリトナーを除去する。また、本実施形態ではスクイーズ効率を高めるために、スクイーズローラー２５１、２６１に対して図示省略するスクイーズバイアス発生部（定電圧電源）が電気的に接続されており、適当なタイミングでスクイーズバイアスが印加されるように構成されている。なお、本実施形態では２つのスクイーズ部２５、２６を設けているが、スクイーズ部の個数や配置などはこれに限定されるものではなく、例えば１個のスクイーズ部を配置してもよい。
【００５５】
これらのスクイーズ位置を通過してきたトナー像は転写部３の中間転写体３１に１次転写される。この中間転写体３１は、その表面、より詳しくはその外周面にトナー像を一時的に担持可能な像担持体としての無端状ベルトであり、複数のローラー３２、３３、３４、３５および３６に掛け渡されている。これらのうちローラー３２はメインモーターに連結されて、中間転写体３１を図６の矢印方向Ｄ３１に周回駆動するベルト駆動ローラーとして機能している。なお、本実施形態では、記録紙ＲＭとの密着性を高めて記録紙ＲＭへのトナー像の転写性を高めるために、中間転写体３１の表面に弾性層を設け、当該弾性層の表面にトナー像が担持されるように構成されている。
【００５６】
ここで、中間転写体３１を掛け渡されたローラー３２ないし３６のうち、メインモーターにより駆動されるのは上記したベルト駆動ローラー３２のみであり、他のローラー３３ないし３６は駆動源を有しない従動ローラーである。また、ベルト駆動ローラー３２は、ベルト移動方向Ｄ３１において一次転写位置ＴＲ1の下流側、かつ後述する二次転写位置ＴＲ2の上流側で中間転写体３１を巻き掛けている。
【００５７】
転写部３は一次転写バックアップローラー３７を有しており、一次転写バックアップローラー３７は中間転写体３１を挟んで感光体ドラム２１と対向して配設されている。感光体ドラム２１と中間転写体３１とが当接する一次転写位置ＴＲ1では、感光体ドラム２１の外周面が中間転写体３１と当接して一次転写ニップ部ＮＰ１ｃを形成している。そして、感光体ドラム２１上のトナー像が中間転写体３１の外周面（一次転写位置ＴＲ1において下面）に転写される。こうして画像形成ステーション２Ｃにより形成されたシアン色のトナー像が中間転写体３１に転写される。同様に、他の画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍおよび２Ｋでもトナー像の転写が実行されることで、各色のトナー像が中間転写体３１上に順次重ね合わされ、フルカラーのトナー像が形成される。一方、モノクロトナー像が形成される際には、ブラック色に対応した画像形成ステーション２Ｋのみにおいて、中間転写体３１へのトナー像転写が行われる。
【００５８】
こうして中間転写体３１に転写されたトナー像は、ベルト駆動ローラー３２への巻き掛け位置を経由して二次転写位置ＴＲ2に搬送される。この二次転写位置ＴＲ2では、中間転写体３１を巻き掛けられたローラー３４に対して二次転写部４の二次転写ローラー４２が中間転写体３１を挟んで対向配置されており、中間転写体３１表面と転写ローラー４２表面とが互いに当接して二次転写ニップ部ＮＰ２を形成している。すなわち、ローラー３４は二次転写バックアップローラーとして機能している。バックアップローラー３４の回転軸は、例えばバネのような弾性部材である押圧部３４５によって弾性的に、かつ中間転写体３１に対して近接・離間移動自在に支持されている。
【００５９】
二次転写位置ＴＲ2においては、中間転写体３１上に形成された単色あるいは複数色のトナー像が、一対のゲートローラー５１から搬送経路ＰＴに沿って搬送される記録媒体ＲＭに転写される。また、トナー像が二次転写された記録媒体ＲＭは、二次転写ローラー４２から搬送経路ＰＴ上に設けられた定着ユニット７へ送出される。定着ユニット７では、記録媒体ＲＭに転写されたトナー像に熱や圧力などが加えられて記録媒体ＲＭへのトナー像の定着が行われる。こうして、記録媒体ＲＭに所望の画像を形成することができる。
【００６０】
その他
以上のように、上記実施形態では、ラインヘッド２９が本発明の「露光ヘッド」に相当し、感光体ドラム２１が本発明の「潜像担持体」に相当する。また、ヘッド基板２９３が本発明の「第１の基板」に相当し、封止薄膜ＳＬが本発明の「封止部材」に相当し、シリコン基板ＳＳが本発明の「第２の基板」「第３の基板」に相当し、透明樹脂ＴＰが本発明の「充填部材」に相当する。
【００６１】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。そこで、例えば透明樹脂ＴＰの屈折率とヘッド基板２９３の屈折率を等しく構成することもできる。これによって、透明樹脂ＴＰとヘッド基板２９３の界面における光の反射を抑制して、光の利用効率の向上を図ることができる。
【００６２】
封止薄膜ＳＬは上述のように単一の無機層から構成されるものであっても十分に効果を発揮するが、上述のようなクラックをより確実に避けるためには、無機層と有機層を交互に積層して封止薄膜ＳＬを構成することが効果的である。有機層としては、アクリルやエポキシ、シリコンなど環境や温度に対して安定な樹脂が好適である。また、数[μｍ]程度と比較的厚く有機膜を形成することで、発光素子Ｅや配線ＷＬあるいは駆動回路ＤＣに起因する凹凸を平坦化して、有機膜の上に形成される無機層に段差が生じないようにすることができる。その結果、この段差に起因した封止薄膜ＳＬの欠陥の発生を抑制できる。さらに、有機層は、無機層を形成する際の膜自身の収縮などによるクラックを防止するための緩衝層としても機能する。また、有機膜に用いられる材料の屈折率は１．４〜１．６程度であるので、無機層との屈折率の差は小さく、無機層との界面での光の反射は少ない。
【００６３】
また、透明樹脂ＴＰの樹脂の充填方法も上記に限られず、例えば図８に示すような方向を採用可能である。ここで、図８は、透明樹脂の充填方法の変形例を示す図である。この充填方法は、シリコン基板ＳＳを実装する前にヘッド基板２９３の裏面２９３−tに透明樹脂を乗せておき（同図の（Ａ）の状態）、シリコン基板ＳＳを実装する際に、シリコン基板ＳＳで透明樹脂ＴＰを押し広げる（同図の（Ｂ）の状態）ものである。この場合は比較的粘度の高い透明樹脂ＴＰを使用できる。
【００６４】
また、上記実施形態では、透明樹脂ＴＰは封止薄膜ＳＬを覆うように設けられていた。しかしながら、発光素子Ｅから射出されて露光に供する光の経路（光路）中に透明樹脂ＴＰを充填しておけば、ヘッド基板２９３の裏面２９３−tで反射する光量を抑制して、光の利用効率の向上を図ることが可能となる。
【００６５】
また、シリコン基板ＳＳとヘッド基板２９３の間に充填する部材は、上述のような透明樹脂ＴＰに限られない。そこで、マッチングオイルなどの液体で充填するように構成しても良い。
【００６６】
また、発光素子グループＥＧやレンズＬＳ1、ＬＳ2の配置態様も上記に限られず、３行千鳥状等のその他の配置態様を採用可能である。また、発光素子グループＥＧを構成する発光素子Ｅの個数や配置態様についても適宜変更できる。
【符号の説明】
【００６７】
２２…感光体ドラム、  ２９…ラインヘッド、  ２９３…ヘッド基板、  ２９５…遮光部材、  ＳＳ…シリコン基板、  ＣＰ…チップ、  ＳＬ…封止薄膜、  ＴＰ…透明樹脂（充填部材）、  Ｅ…発光素子（有機ＥＬ）
【図１】
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【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】
2012086522.tif 000008
【図７】
2012086522.tif 000009
【図８】
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