JP2006044023A - ラインヘッドモジュールおよび画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 有機ＥＬ素子の吸湿による耐久性の劣化を抑制することが可能な、ラインヘッドモジュールを提供する。
【解決手段】 複数の有機ＥＬ素子を整列配置したラインヘッド１と、ラインヘッド１からの光を正立等倍結像させるレンズ素子を配列してなるレンズアレイ３１と、ラインヘッド１およびレンズアレイ３１の外周部を支持するヘッドケース５２とを備えたラインヘッドモジュール１０１であって、ラインヘッド１およびレンズアレイ３１の外周部がヘッドケース５２に気密接合されて、ラインヘッド１とレンズアレイ３１との間に形成された第１チャンバ５６が密閉封止されている構成とした。
【選択図】 図１

Description

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モジュールと、これを備えた画像形成装置に関する。

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。

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、一般に発光ダイオードなどが用いられている。しかし、これは発光強度と応答性とを両立させることが困難であるなどの課題がある。そこで、近年では、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アレイを、露光手段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）。

この画像形成装置では、通常、プリンタヘッド（ラインヘッド）からの放射光を、日本板硝子株式会社製のセルフォック（登録商標）レンズアレイを通して感光体ドラム上に結像させ、露光する方式が採られている。このレンズアレイは、正立等倍結像するレンズ素子を多数配列したことにより、重ね合わせによる広範囲の画像の結像を可能にしたものである。
特開平１１−１９８４３３号公報

上述した有機ＥＬ素子は、水分等の吸収による耐久性の低下、さらにはこの耐久性低下による寿命の短命化が問題になる。しかしながら、特許文献１には、有機ＥＬ素子の吸湿対策について何ら言及されていない。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、有機ＥＬ素子の吸湿や酸化による耐久性の低下および寿命の短命化を阻止することが可能な、ラインヘッドモジュールおよび画像形成装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のラインヘッドモジュールは、複数の有機ＥＬ素子を整列配置したラインヘッドと、前記ラインヘッドからの光を結像させるレンズ素子を配列してなるレンズアレイとを備えたラインヘッドモジュールであって、前記ラインヘッドの前記レンズアレイ側に形成された第１チャンバが、密閉封止されていることを特徴とする。

また、複数の有機ＥＬ素子を整列配置したラインヘッドと、前記ラインヘッドからの光を結像させるレンズ素子を配列してなるレンズアレイと、前記ラインヘッドおよび前記レンズアレイを支持するヘッドケースとを備えたラインヘッドモジュールであって、前記ラインヘッドおよび前記レンズアレイの外周部が前記ヘッドケースに気密接合されて、前記ラインヘッドと前記レンズアレイとの間に形成された第１チャンバが密閉封止されていることを特徴とする。

これらの構成によれば、第１チャンバが密閉封止されているので、レンズアレイ側からラインヘッドへの水分や酸素の接近を防止することができる。これにより、ラインヘッドに形成された有機ＥＬ素子の吸湿や酸化を抑制することが可能になり、有機ＥＬ素子の耐久性の低下および寿命の短命化を阻止することができる。

また、前記第１チャンバの内部には、ゲッター剤が配置されていることが望ましい。
この構成によれば、乾燥剤や脱酸素剤であるゲッター剤が水分や酸素を吸収するので、レンズアレイ側からラインヘッドへの水分や酸素の接近を確実に防止することができる。したがって、有機ＥＬ素子の耐久性の低下および寿命の短命化を阻止することができる。

また、前記ラインヘッドおよび／または前記レンズアレイと前記ヘッドケースとの気密接合部には、ゲッター剤を含有する封止材が配置されていることが望ましい。
この構成によれば、封止材によって水分や酸素の透過を確実に遮断することが可能になる。したがって、有機ＥＬ素子の耐久性の低下および寿命の短命化を阻止することができる。

一方、本発明の他のラインヘッドモジュールは、複数の有機ＥＬ素子を整列配置したラインヘッドと、前記ラインヘッドからの光を結像させるレンズ素子を配列してなるレンズアレイとを備えたラインヘッドモジュールであって、前記ラインヘッドの前記レンズアレイとは反対側に形成された第２チャンバが、密閉封止されていることを特徴とする。

また、複数の有機ＥＬ素子を整列配置したラインヘッドと、前記ラインヘッドからの光を結像させるレンズ素子を配列してなるレンズアレイと、前記ラインヘッドおよび前記レンズアレイを支持するヘッドケースとを備えたラインヘッドモジュールであって、前記ラインヘッドの前記レンズアレイとは反対側に、蓋部材が配置され、前記ラインヘッドおよび前記蓋部材の外周部が前記ヘッドケースに気密接合されて、前記ラインヘッドと前記蓋部材との間に形成された第２チャンバが密閉封止されていることを特徴とする。

これらの構成によれば、第２チャンバが密閉封止されているので、蓋部材側からラインヘッドへの水分や酸素の接近を防止することができる。これにより、ラインヘッドに形成された有機ＥＬ素子の吸湿や酸化を抑制することが可能になり、有機ＥＬ素子の耐久性の低下および寿命の短命化を阻止することができる。

また、前記第２チャンバの内部には、ゲッター剤が配置されていることが望ましい。
この構成によれば、乾燥剤や脱酸素剤であるゲッター剤が水分や酸素を吸収するので、蓋部材側からラインヘッドへの水分や酸素の接近を確実に防止することができる。したがって、有機ＥＬ素子の耐久性の低下および寿命の短命化を阻止することができる。

また、前記ラインヘッドおよび／または前記蓋部材と前記ヘッドケースとの気密接合部には、ゲッター剤を含有する封止材が配置されていることが望ましい。
この構成によれば、封止材によって水分や酸素の透過を確実に遮断することが可能になる。したがって、有機ＥＬ素子の耐久性の低下および寿命の短命化を阻止することができる。

一方、本発明の画像形成装置は、上述したラインヘッドモジュールを、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、耐久性に優れたラインヘッドモジュールを備えることにより、信頼性に優れた画像形成装置を提供することができる。

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。

（ラインヘッドモジュール）
最初に、ラインヘッドモジュールについて説明する。
図１は、実施形態に係るラインヘッドモジュールの斜視断面図である。本実施形態のラインヘッドモジュール１０１は、複数の有機ＥＬ素子を整列配置したラインヘッド１と、ラインヘッド１からの光を正立等倍結像させるレンズ素子を整列配置してなるレンズアレイ３１と、ラインヘッド１およびレンズアレイ３１の外周部を支持するヘッドケース５２とを備えたものである。

（ラインヘッド）
図２は、ラインヘッドを模式的に示した図である。このラインヘッド１は、長細い矩形の素子基板２上に、複数の有機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）素子３を配列してなる発光素子列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。なお、図２では有機ＥＬ素子３が１列に配置されているが、千鳥状に２列に配置してもよい。この場合には、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可能になり、画像形成装置の解像度を向上させることができる。

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あり、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。その有機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の詳細な構造および製造方法については後述する。

（レンズアレイ）
図３は、レンズアレイの斜視図である。このレンズアレイ３１は、日本板硝子株式会社製のセルフォック（登録商標）レンズ素子３１ａを配列したものである。このレンズ素子３１ａは、直径０．２８ｍｍ程度のファイバー状に形成されている。また、各レンズ素子３１ａは千鳥状に配置され、各レンズ素子３１ａの隙間には黒色のシリコーン樹脂３２が充填されている。さらに、その周囲にフレーム３４が配置されて、レンズアレイ３１が形成されている。

このレンズ素子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、レンズ素子３１ａに入社した光は、その内部を一定周期で蛇行しながら進むようになっている。このレンズ素子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、正立等倍結像するレンズによれば、隣接するレンズの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３のレンズアレイは、ラインヘッド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。

（ヘッドケース）
図１に戻り、本実施形態のラインヘッドモジュール１０１は、ラインヘッド１およびレンズアレイ３１の外周部を支持するヘッドケース５２を備えている。このヘッドケース５２は、Ａｌ等の剛性材料によってスリット状に形成されている。ヘッドケース５２の長手方向に垂直な断面は、上下両端部が開口した形状となっており、その上半部の側壁５２ａ，５２ａは相互に平行に配置され、下半部の側壁５２ｂ，５２ｂはそれぞれ下端中央部に向かって傾斜配置されている。なお図示しないが、ヘッドケース５２の長手方向における両端部の側壁も、相互に平行に配置されている。

そして、ヘッドケース５２の上半部側壁５２ａの内側には、上述したラインヘッド１が配置されている。
図４は、ラインヘッドの結合部分（図１のＡ部）における拡大図である。図４に示すように、ヘッドケース５２の側壁５２ａの内面には、全周にわたって階段状の台座５３が形成されている。その台座５３の上面にラインヘッド１の下面を当接させて、ラインヘッド１が水平に配置されている。詳細は後述するが、ラインヘッド１はボトムエミッション方式であり、素子基板２を下側に向け、封止基板３０を上側に向けて配置されている。

また、ヘッドケース５２の側壁５２ａとラインヘッド１とによって形成される角部には、全周にわたって封止材５４ａ，５４ｂが配設されている。なお、ヘッドケース５２の側壁５２ａの内面とラインヘッド１の側面との隙間にも、封止材が配設されている。これにより、ヘッドケース５２に対してラインヘッド１が気密接合されている。そのうち、ラインヘッド１の上側に配設された封止材５４ｂは、アクリル等の紫外線硬化性樹脂で構成されている。また、ラインヘッド１の下側に配設された封止材５４ａは、エポキシ等の熱硬化性樹脂で構成されている。

なお、これらの封止材５４ａ，５４ｂには、ゲッター剤が含有されていてもよい。ゲッター剤とは、乾燥剤や脱酸素剤を意味しており、水分や酸素を吸着するものである。この構成によれば、封止材５４ａ，５４ｂによって水分や酸素の透過を確実に遮断することができる。したがって、ラインヘッドに形成された有機ＥＬ素子の吸湿や酸化を抑制することが可能になり、有機ＥＬ素子の耐久性の低下および寿命の短命化を阻止することができる。

図１に戻り、ヘッドケース５２の下端部に形成されたスリット状の開口部には、レンズアレイ３１が配置されている。そして、ヘッドケース５２の側壁５２ｂとレンズアレイ３１とによって形成される角部には、全周にわたって封止材５５ａ，５５ｂが配設されている。なお、ヘッドケース５２の側壁５２ａの内面とラインヘッド１の側面との隙間にも、封止材が配設されている。これにより、ヘッドケース５２に対してレンズアレイ３１が気密接合されている。そのうち、レンズアレイ３１の上側に配設された封止材５５ａは、エポキシ等の熱硬化性樹脂で構成されている。また、レンズアレイ３１の下側に配設された封止材５５ｂは、アクリル等の紫外線硬化性樹脂で構成されている。さらに、これらの封止材５５ａ，５５ｂには、ゲッター剤が含有されていてもよい。

そして、ヘッドケース５２の内側におけるラインヘッド１とレンズアレイ３１との間には、第１チャンバ５６が形成されている。上述したように、ヘッドケース５２に対してラインヘッド１およびレンズアレイ３１が気密接合されているので、第１チャンバは密閉封止されている。そして、第１チャンバの内部は、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。

（ラインヘッドモジュールの製造方法）
次に、本実施形態のラインヘッドモジュールの製造方法につき図１を用いて説明する。まず、ヘッドケース５２の上半部側壁５２ａの内面に形成された台座５３に沿って、ヘッドケース５２の内面全周に、熱硬化性樹脂からなる封止材５４ａを塗布する。次に、ヘッドケース５２の内側にラインヘッド１を挿入して、台座５３の上面に配置する。その際、台座５３に沿って塗布された封止材５４ａが流動して、ヘッドケース５２の内面とラインヘッド１の下面との角部に再配置される。

なお、ラインヘッド１は長細い矩形状に形成され、湾曲しやすくなっているので、必要に応じてラインヘッド１の平面度を確保する。次に、ヘッドケース５２の内面とラインヘッド１の下面との角部に沿って、ラインヘッド１の全周に、紫外線硬化性樹脂からなる封止材５４ｂを塗布する。次に、塗布された封止材５４ｂに対して所定間隔毎にスポットＵＶを照射し、封止材５４ｂを部分的に硬化させて、ラインヘッド１を仮止めする。

次に、ヘッドケース５２を窒素ガス雰囲気の処理室内に入れ、以下の工程はこの処理室内で行う。次に、ヘッドケース５２の下端開口部に沿って、ヘッドケース５２の内面全周に、熱硬化性樹脂からなる封止材５５ａを塗布する。なお、台座５３に沿って封止材５４ａを塗布するのと同時に、下端開口部に沿って封止材５５ａを塗布してもよい。次に、ヘッドケース５２の下端開口部にレンズアレイ３１を挿入する。その際、下端開口部に沿って塗布された封止材５５ａが流動して、ヘッドケース５２の内面とレンズアレイ３１の下面との角部に再配置される。

ここで、ラインヘッド１に対するレンズアレイ３１の相対的な位置合わせを行う。必要に応じて、ラインヘッド１の有機ＥＬ素子を点灯させ、レンズアレイ３１による結像状態を確認しつつ、両者を位置合わせする。次に、ヘッドケース５２の外面とレンズアレイ３１の側面との角部に沿って、レンズアレイ３１の全周に、紫外線硬化性樹脂からなる封止材５５ｂを塗布する。次に、塗布された封止材５５ｂに対して所定間隔毎にスポットＵＶを照射し、封止材５５ｂを部分的に硬化させて、レンズアレイ３１を仮止めする。

次に、ラインヘッドモジュール１０１の全体を加熱炉内で５０℃程度に加熱する。これにより、熱硬化性樹脂からなる封止材５４ａ，５５ａの全体が硬化する。次に、ラインヘッドモジュール１０１の全体に紫外線を照射する。これにより、紫外線硬化性樹脂からなる封止材５４ｂ，５５ｂの全体が硬化する。なお、熱硬化性樹脂からなる封止材５４ａ，５５ａの硬化と、紫外線硬化性樹脂からなる封止材５４ｂ，５５ｂの硬化とを、逆の順序で行ってもよい。

以上により、ヘッドケース５２に対してラインヘッド１が封止材５４ａ，５４ｂにより気密接合されるとともに、ヘッドケース５２に対してレンズアレイ３１が封止材５５ａ，５５ｂにより気密接合される。そして、ラインヘッド１とレンズアレイ３１との間に形成された第１チャンバ５６が密閉封止され、その内部に窒素ガスが充填される。
これにより、本実施形態のラインヘッドモジュールでは、レンズアレイ３１側からラインヘッド１への水分や酸素の接近を防止することができる。これにより、有機ＥＬ素子の吸湿や酸化を抑制することが可能になり、有機ＥＬ素子の耐久性の低下および寿命の短命化を阻止することができる。

図５は、本実施形態の変形例に係るラインヘッドモジュールの斜視断面図である。この変形例では、ヘッドケース５２の上端開口部に蓋部材５７が配置されている。そして、ヘッドケース５２の内側におけるラインヘッド１と蓋部材５７との間には、第２チャンバ５９が形成されている。また、ヘッドケース５２の側壁５２ａと蓋部材５７とによって形成される角部には、全周にわたって封止材５８ａが配設されている。これにより、ヘッドケース５２に対して蓋部材５７が気密接合されている。これに伴って、第２チャンバ５９が密閉封止され、その内部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。

上述した変形例の構成によれば、レンズアレイ３１側からだけでなく、蓋部材５７側からも、ラインヘッド１への水分や酸素の接近を防止することができる。これにより、有機ＥＬ素子の吸湿を防止することが可能になり、有機ＥＬ素子の耐久性の低下および寿命の短命化を阻止することができる。

さらに、図５の変形例では、第１チャンバ５６の内部にゲッター剤５６ａが配置され、第２チャンバ５９の内部にゲッター剤５９ａが配置されている。ゲッター剤とは、乾燥剤や脱酸素剤を意味しており、水分や酸素を吸着することにより、所定の空間を乾燥状態又は無酸素状態に維持するものである。これにより、第１チャンバ５６および第２チャンバ５９の内部を乾燥状態や無酸素状態に維持することができるので、有機ＥＬ素子の吸湿や酸化を確実に防止することが可能になり、有機ＥＬ素子の耐久性の低下および寿命の短命化を阻止することができる。

（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６（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、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。
本実施形態では、ボトムエミッション型が採用され、したがって素子基板２には透明なガラスが用いられるものとする。

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。

ここで、有機ＥＬ素子３および駆動用ＴＦＴ１２３（駆動素子４）を図１（ａ）に対応した模式図で示すと、図６（ｂ）に示すようになる。図６（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６（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。

また、本実施形態においては、画素電極２３上にＳｉＯ_２等の親液性の絶縁材料からなる無機隔壁２５が形成されており、この無機隔壁２５には開口２５ａが形成されている。ここで、無機隔壁２５は絶縁材料からなっているので、後述するように前記開口２５ａ内に臨むようにして設けられた機能層においては、この無機隔壁２５で覆われた箇所には電流が流れず、したがって発光する領域、すなわち発光面積は、この無機隔壁２５の開口２５ａによって決定されるようになっている。

陽極として機能する画素電極２３は、特にボトムエミッション型である場合、透明導電材料によって形成され、具体的にはＩＴＯが好適に用いられる。
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。

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。

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。

陰極５０は、前記発光層６０を覆って形成されたもので、例えばＣａを厚さ２０ｎｍ程度に形成し、その上にＡｌを厚さ２００ｎｍ程度に形成して積層構造の電極とし、Ａｌを反射層としても機能させたものである。
また、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。

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ＳｉＯ_２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、ＳｉＯ_２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。

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、ＳｉＯ_２を主体とする第１層間絶縁層２８３が形成されている。

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。

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。

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。

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。

（ラインヘッドの製造方法）
次に、このような構成のラインヘッドの製造方法について説明する。
まず、図７（ａ）に示すように、素子基板２の表面に、下地保護層２８１を形成し、さらにこの下地保護層２８１上にポリシリコン層等を形成して、このポリシリコン層等から回路部１１を形成する。
次いで、素子基板２の全面を覆うように画素電極２３となる透明導電膜を、ＩＴＯ等によって形成する。そして、この導電膜をパターニングすることにより、平坦化膜２８４のコンタクトホール２３ａを介してドレイン電極２４４と導通する画素電極２３を形成する。

次いで、画素電極２３上および平坦化膜２８４上に、ＳｉＯ_２等の絶縁材料をＣＶＤ法等で成膜して隔壁層（図示せず）を形成し、続いて、公知のホトリソグラフィー技術、エッチング技術を用いて隔壁層をパターニングする。これにより、図７（ｂ）に示すように、形成する各有機ＥＬ素子の画素領域毎に開口２５ａを形成すると同時に、無機隔壁２５を形成する。

次いで、図７（ｃ）に示すように、無機隔壁２５の所定位置、詳しくは画素領域を囲む位置に樹脂等によって有機隔壁２２１を形成する。
次いで、素子基板２の表面に、親液性を示す領域と、撥液性を示す領域とを形成する。本実施形態においては、プラズマ処理によって各領域を形成するものする。具体的には、該プラズマ処理は、予備加熱工程と、有機隔壁２２１の表面および開口２２１ａの壁面ならびに画素電極２３の電極面２３ｃ、無機隔壁２５の表面をそれぞれ親液性にする親液化工程と、有機隔壁２２１の上面および開口２２１ａの壁面を撥液性にする撥液化工程と、冷却工程とで構成する。

すなわち、基材（バンクなどを含む素子基板２）を所定温度、例えば７０〜８０℃程度に加熱し、次いで親液化工程として大気圧下で酸素を反応ガスとするプラズマ処理（Ｏ_２プラズマ処理）を行う。次いで、撥液化工程として大気圧下で４フッ化メタンを反応ガスとするプラズマ処理（ＣＦ_４プラズマ処理）を行い、その後、プラズマ処理のために加熱された基材を室温まで冷却することで、親液性および撥液性が所定箇所に付与されることとなる。

なお、このＣＦ_４プラズマ処理においては、画素電極２３の電極面２３ｃおよび無機隔壁２５についても多少の影響を受けるが、画素電極２３の材料であるＩＴＯおよび無機隔壁２５の構成材料であるＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２などはフッ素に対する親和性に乏しいため、親液化工程で付与された水酸基がフッ素基で置換されることがなく、親液性が保たれる。

次いで、正孔輸送層形成工程によって正孔輸送層７０を形成する。この正孔輸送層形成工程では、液滴吐出法として、特にインクジェット法が好適に採用される。すなわち、このインクジェット法により、正孔輸送層形成材料を電極面２３ｃ上に選択的に配し、これを塗布する。その後、乾燥処理および熱処理を行い、電極２３上に正孔輸送層７０を形成する。正孔輸送層７０の形成材料としては、例えば前記のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳをイソプロピルアルコールなどの極性溶媒に溶解させたものが用いられる。

ここで、このインクジェット法による正孔輸送層７０の形成にあたっては、まず、インクジェットヘッド（図示略）に正孔輸送層形成材料を充填し、インクジェットヘッドの吐出ノズルを無機隔壁２５に形成された前記開口２５ａ内に位置する電極面２３ｃに対向させ、インクジェットヘッドと基材（素子基板２）とを相対移動させながら、吐出ノズルから１滴当たりの液量が制御された液滴を電極面２３ｃに吐出する。次に、吐出後の液滴を乾燥処理し、正孔輸送層材料に含まれる分散媒や溶媒を蒸発させることにより、正孔輸送層７０を形成する。

このとき、吐出ノズルから吐出された液滴は、親液性処理がなされた電極面２３ｃ上にて広がり、無機隔壁２５の開口２５ａ内に満たされて該開口２５ａ内に臨むようになる。その一方で、撥液処理された有機隔壁２２１の上面では、液滴がはじかれて付着しない。したがって、液滴が所定の吐出位置からずれて、液滴の一部が有機隔壁２２１の表面にかかったとしても、該表面が液滴で濡れることがなく、弾かれた液滴が無機隔壁２５の開口２５ａ内に引き込まれる。
なお、この正孔輸送層形成工程以降では、各種の形成材料や形成した要素の酸化・吸湿を防止すべく、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気などの不活性ガス雰囲気で行うことが好ましい。

次いで、図８（ａ）に示すように、発光層形成工程による発光層６０の形成を行う。発光層形成工程では、前記の正孔輸送層７０の形成と同様に、液滴吐出法であるインクジェット法が好適に採用される。すなわち、インクジェット法により、発光層形成材料を正孔輸送層７０上に吐出し、その後、乾燥処理および熱処理を行うことにより、有機隔壁２２１に形成された開口２２１ａ内、すなわち画素領域上に発光層６０を形成する。
以上の正孔輸送層７０の形成工程と発光層６０の形成工程とにより、本発明における機能層を形成することができる。

次いで、図８（ｂ）に示すように、陰極層形成工程によって陰極５０を形成する。この陰極５０については、ＥＬ素子を効率よく発光させるため、電子注入層と導電層のような積層構造を採用するのが一般的であり、例えばアルミニウムなどの金属材料が使用可能である。なお、この陰極５０の形成では、前記正孔輸送層７０や発光層６０の形成とは異なり、蒸着法やスパッタ法等で行うため、画素領域にのみ選択的に形成材料を配するのでなく、素子基板２のほぼ全面に形成材料が設けられることになる。そこで、本実施形態では、素子基板２と図示しないメタルマスクを位置合わせして蒸着法やスパッタ法で陰極５０を成膜することにより、図８（ｂ）に示したように基板周辺部に陰極５０が形成されないようにする。

その後、図８（ｃ）に示すように、封止工程によって封止基板３０を接着する。この封止工程では、透明な封止基板３０と素子基板２との間に、透明な接着剤４０を塗布し、気泡が入らないようにして封止基板３０と素子基板２とを貼り合わせる。
なお、前記実施形態では、本発明のラインヘッド１に形成されるＥＬ素子として、有機ＥＬ素子を用いた例を示したが、これに代えて無機ＥＬ素子を用いてもよいのはもちろんである。

（ラインヘッドモジュールの使用形態）
次に、本実施形態のラインヘッドモジュールの使用形態について説明する。
本実施形態のラインヘッドモジュールは、画像形成装置における露光装置として使用される。その場合、ラインヘッドモジュールは感光体ドラムに対向配置され、ラインヘッドからの光をレンズアレイにより感光体ドラム上に正立等倍結像させて使用する。

（タンデム方式の画像形成装置）
まず、タンデム方式の画像形成装置について説明する。
図９は、タンデム方式の画像形成装置の概略構成図であり、図９中符号８０は画像形成装置である。この画像形成装置８０は、本発明のラインヘッドモジュール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（像担持体）４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙの露光装置にそれぞれ配置したもので、タンデム方式のものとして構成されたものである。

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９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。

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９中矢印方向（時計方向）に回転駆動するようになっている。

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本発明のラインヘッドモジュール１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）とが設けられている。

また、このラインヘッドモジュール１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）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。

ここで、各ラインヘッドモジュール１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）は、有機ＥＬ素子の配列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、各ラインヘッドモジュール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。

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。

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。

なお、図９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。

（４サイクル方式の画像形成装置）
次に、４サイクル方式の画像形成装置について説明する。
図１０は、４サイクル方式の画像形成装置画の概略構成図である。図１０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、像書込手段（露光手段）として機能する本実施形態のラインヘッドモジュール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。

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−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。

図１０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は帯電器である。また、１６７は像書込手段（露光手段）として機能する本実施形態のラインヘッドモジュールである。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。

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。

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。

上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。

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。

図１０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。

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。

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。給紙トレイ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。
なお、本発明のラインヘッドモジュールを備えた画像形成装置は上記に限定されることなく、種々の変形が可能である。

実施形態に係るラインヘッドモジュールの斜視断面図である。 ラインヘッドを模式的に示した図である。 レンズアレイの斜視図である。 ラインヘッドの結合部分における拡大図である。 実施形態の変形例に係るラインヘッドモジュールの斜視断面図である。 有機ＥＬ素子および駆動素子の説明図である。 ラインヘッドの製造工程の説明図である。 ラインヘッドの製造工程の説明図である。 タンデム方式の画像形成装置の概略構成図である。 ４サイクル方式の画像形成装置の概略構成図である。

符号の説明

１‥ラインヘッド ３１‥レンズアレイ ５２‥ヘッドケース ５６‥第１チャンバ １０１‥ラインヘッドモジュール

Claims (9)

1. 複数の有機ＥＬ素子を整列配置したラインヘッドと、前記ラインヘッドからの光を結像させるレンズ素子を配列してなるレンズアレイとを備えたラインヘッドモジュールであって、
   前記ラインヘッドの前記レンズアレイ側に形成された第１チャンバが、密閉封止されていることを特徴とするラインヘッドモジュール。
2. 複数の有機ＥＬ素子を整列配置したラインヘッドと、前記ラインヘッドからの光を結像させるレンズ素子を配列してなるレンズアレイと、前記ラインヘッドおよび前記レンズアレイを支持するヘッドケースとを備えたラインヘッドモジュールであって、
   前記ラインヘッドおよび前記レンズアレイの外周部が前記ヘッドケースに気密接合されて、前記ラインヘッドと前記レンズアレイとの間に形成された第１チャンバが密閉封止されていることを特徴とするラインヘッドモジュール。
3. 前記第１チャンバの内部には、ゲッター剤が配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のラインヘッドモジュール。
4. 前記ラインヘッドおよび／または前記レンズアレイと前記ヘッドケースとの気密接合部には、ゲッター剤を含有する封止材が配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項２のいずれかに記載のラインヘッドモジュール。
5. 複数の有機ＥＬ素子を整列配置したラインヘッドと、前記ラインヘッドからの光を結像させるレンズ素子を配列してなるレンズアレイとを備えたラインヘッドモジュールであって、
   前記ラインヘッドの前記レンズアレイとは反対側に形成された第２チャンバが、密閉封止されていることを特徴とするラインヘッドモジュール。
6. 複数の有機ＥＬ素子を整列配置したラインヘッドと、前記ラインヘッドからの光を結像させるレンズ素子を配列してなるレンズアレイと、前記ラインヘッドおよび前記レンズアレイを支持するヘッドケースとを備えたラインヘッドモジュールであって、
   前記ラインヘッドの前記レンズアレイとは反対側に、蓋部材が配置され、
   前記ラインヘッドおよび前記蓋部材の外周部が前記ヘッドケースに気密接合されて、前記ラインヘッドと前記蓋部材との間に形成された第２チャンバが密閉封止されていることを特徴とするラインヘッドモジュール。
7. 前記第２チャンバの内部には、ゲッター剤が配置されていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載のラインヘッドモジュール。
8. 前記ラインヘッドおよび／または前記蓋部材と前記ヘッドケースとの気密接合部には、ゲッター剤を含有する封止材が配置されていることを特徴とする請求項５ないし請求項７のいずれかに記載のラインヘッドモジュール。
9. 請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のラインヘッドモジュールを、露光手段として備えたことを特徴とする画像形成装置。

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