JP5475305B2 - 発光素子、露光ヘッドおよび画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、発光素子、露光ヘッドおよび画像形成装置に関するものである。

電子写真方式を用いる複写機、プリンター等の画像形成装置には、回転する感光体の外表面を露光処理して静電潜像を形成する露光装置が備えられている。かかる露光装置としては、複数の発光素子を感光体の回転軸線方向に配列した構造を有する露光ヘッドが知られている（例えば、特許文献１参照）。
例えば、特許文献１では、複数のＬＥＤ（発光素子）を備えるＬＥＤアレイチップを一方向に複数配列した構成を有する。

しかし、ＬＥＤ（無機ＬＥＤ）は単位面積当たりに配置することができる数が比較的少ないため、特許文献１にかかる露光ヘッドを用いた画像形成装置では、高解像度化が難しいと言う問題がある。
そこで、露光ヘッドに用いる発光素子として有機エレクトロルミネセンス素子（いわゆる有機ＥＬ素子）を用いることが提案されている。

有機ＥＬ素子は、陽極と陰極との間に少なくとも１層の発光層を介挿した構造を有する発光素子である。このような発光素子では、陰極と陽極との間に電界を印加することにより、発光層に陰極側から電子が注入されるとともに陽極側から正孔が注入され、発光層中で電子と正孔が再結合することにより励起子が生成し、この励起子が基底状態に戻る際に、そのエネルギー分が光として放出される。

ところで、露光ヘッド用の発光素子としては、例えば発光のピークが６００ｎｍの波長の光を用いる場合には２００００ｃｄ／ｍ^２以上の発光強度が望ましく、寿命（輝度が１０％減衰するまでの時間）は１０００時間以上であることが要求されている。
従来、高効率および長寿命で赤色発光する有機ＥＬ素子としては、ナフタセン誘導体およびジインデノペリレン誘導体を用いて発光層を形成したものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
しかし、特許文献２にかかる有機ＥＬ素子は、前述したような露光ヘッド用の発光素子に要求される寿命特性を得るには不十分であった。

特開平２−４５４６号公報 特許第４０２４００９号公報

本発明の目的は、高輝度で赤色発光し得るとともに、長寿命化を図ることができる発光素子、この発光素子を備えた信頼性の高い露光ヘッドおよび画像形成装置を提供することにある。

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の発光素子は、陰極と、
陽極と、
前記陰極と前記陽極との間に設けられ、赤色に発光する赤色発光材料を含んで構成された発光層と、
前記発光層と前記陰極との間に設けられ、第１の電子輸送材料を含んで構成された第１の電子輸送層と、
前記発光層と前記第１の電子輸送層との間でこれらに接するように設けられ、前記第１の電子輸送材料とは異なる第２の電子輸送材料を含んで構成された第２の電子輸送層とを有し、
前記赤色発光材料は、ジインデノペリレン誘導体であり、
前記発光層は、ナフタセン誘導体を含んで構成され、
前記第１の電子輸送層は、フェナントロリン誘導体を含んで構成され、
前記第２の電子輸送層は、トリス（８−キノリノラト）アルミニウムを主材料として構成されるとともに、ルブレン誘導体を含んで構成され、
前記第２の電子輸送層中のルブレン誘導体の含有量は、０．５ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下であり、
前記第２の電子輸送層の厚さをＡ［ｎｍ］とし、前記第１の電子輸送層の厚さをＢ［ｎｍ］としたとき、Ａ／Ｂは、１０％以上９０％未満であることを特徴とする。
これにより、陰極と陽極との間に高電流を流しても、陽極側から発光層を介して陰極側に通り抜けた正孔がさらに陰極側に移動するのを防止または抑制することができる。そのため、高輝度で発光層を赤色発光させても、発光素子の劣化を防止し、発光素子の長寿命化を図ることができる。

また、前記赤色発光材料がジインデノペリレン誘導体であることにより、発光層をより高輝度で赤色発光させることができる。
また、前記発光層がナフタセン誘導体を含んで構成されていることにより、発光層をより高輝度かつ高効率で赤色発光させることができる。

また、Ａｌｑ_３は、正孔を捕獲する機能を有する。そのため、第２の電子輸送層がＡｌｑ_３を含んで構成されていると、陽極側から発光層を介して陰極側に通り抜けた正孔を第２の正孔輸送層（Ａｌｑ_３）で捕獲することができる。その結果、当該正孔がさらに陰極側（第１の電子輸送層）に移動するのを効果的に防止または抑制することができる。

また、ルブレン誘導体は、正孔を熱または光に変換することができる。そのため、Ａｌｑ_３を含んで構成された第２の電子輸送層にルブレン誘導体が含まれていると、第２の正孔輸送層（Ａｌｑ_３）で捕獲した正孔をルブレン誘導体が熱または光に変換することができる。その結果、第２の正孔輸送層（Ａｌｑ_３）の劣化および変質を防止することができる。

また、前記第２の電子輸送層中のルブレン誘導体の含有量が０．５ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下であることにより、駆動電圧を抑えるとともに、発光素子の長寿命化を図ることができる。
また、Ａ／Ｂが１０％以上９０％未満であることにより、駆動電圧を抑えるとともに、発光素子の長寿命化を図ることができる。
また、前記第１の電子輸送層がフェナントロリン誘導体を含んで構成されていることにより、第１の電子輸送層の電子輸送性を優れたものとすることができる。その結果、発光素子の高効率化を図ることができる。

本発明の発光素子では、前記第２の電子輸送層の厚さは、２ｎｍ以上１５ｎｍ以下であることが好ましい。
これにより、駆動電圧を抑えるとともに、発光素子の長寿命化を図ることができる。

本発明の発光素子では、前記第１の電子輸送層の厚さと前記第２の電子輸送層の厚さとの合計の厚さは、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましい。
これにより、駆動電圧を抑えるとともに、発光素子の長寿命化を図ることができる。

本発明の発光素子では、前記第１の電子輸送層と前記第２の電子輸送層との界面付近は、前記第１の電子輸送材料と前記第２の電子輸送材料との混合材料で構成されていることが好ましい。
これにより、第１の電子輸送層から第２の電子輸送層への電子の受け渡しが円滑となる。そのため、発光素子の高効率化を図ることができる。

本発明の露光ヘッドは、本発明の発光素子を備えることを特徴とする。
これにより、発光素子として有機ＥＬ素子を用いた長寿命な露光ヘッドを提供することができる。
本発明の露光ヘッドでは、前記発光素子は一方向に沿って複数配列され、前記各発光素子の光の出射側には、前記各発光素子からの光を結像する結像光学系が設けられていることが好ましい。
これにより、高解像度で露光処理を行うことができる。
本発明の画像形成装置は、本発明の露光ヘッドを備えることを特徴とする。
これにより、高品位な画像を得ることができ、信頼性の高い画像形成装置を提供することができる。

本発明の実施形態にかかる画像形成装置の全体構成を示す概略図である。 図１に示す画像形成装置に備えられた露光ヘッドの部分断面斜視図である。 図２中のＡ−Ａ線断面図である。 図２に示す露光ヘッドを平面視したときのレンズと発光素子との位置関係を示す図である。 図２に示す露光ヘッドに備えられた発光素子の縦断面を模式的に示す図である。

以下、本発明の発光素子、露光ヘッドおよび画像形成装置を添付図面に示す好適な実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態にかかる画像形成装置の全体構成を示す概略図、図２は、図１に示す画像形成装置に備えられた露光ヘッドの部分断面斜視図、図３は、図２中のＡ−Ａ線断面図、図４は、図２に示す露光ヘッドを平面視したときのレンズと発光素子との位置関係を示す図、図５は、図２に示す露光ヘッドに備えられた発光素子の縦断面を模式的に示す図である。なお、以下では、説明の便宜上、図１〜図３および図５中の上側を「上」、下側を「下」とも言う。

（画像形成装置）
図１に示す画像形成装置１は、帯電工程・露光工程・現像工程・転写工程・定着工程を含む一連の画像形成プロセスによって画像を記録媒体Ｐに記録する電子写真方式のプリンターである。本実施形態では、画像形成装置１は、いわゆるタンデム方式を採用するカラープリンターである。
このような画像形成装置１は、図１に示すように、帯電工程・露光工程・現像工程のための画像形成ユニット１０と、転写工程のための転写ユニット２０と、定着工程のための定着ユニット３０と、紙などの記録媒体Ｐを搬送するための搬送機構４０と、この搬送機構４０に記録媒体Ｐを供給する給紙ユニット５０とを有している。

画像形成ユニット１０は、イエローのトナー像を形成する画像形成ステーション１０Ｙと、マゼンタのトナー像を形成する画像形成ステーション１０Ｍと、シアンのトナー像を形成する画像形成ステーション１０Ｃと、ブラックのトナー像を形成する画像形成ステーション１０Ｋとの４つの画像形成ステーションを備えている。
４つの画像形成ステーション１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋは、それぞれ、静電的な潜像を担持する潜像担持体である感光ドラム（感光体）１１を有している。そして、各感光ドラム１１の周囲（外周側）には、その回転方向に沿って、帯電ユニット１２、露光ヘッド（露光ユニット）１３、現像装置１４、クリーニングユニット１５が配設されている。なお、各画像形成ステーション１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋは、用いるトナーの色が異なる以外は、ほぼ同じ構成である。

感光ドラム１１は、全体形状が円筒状をなし、その軸線まわりに図１中矢印方向に回転可能となっている。そして、感光ドラム１１の外周面（円筒面）付近には、有機感光体（ＯＰＣ）、アモルファスシリコン（α−Ｓｉ）等で構成された感光層（図示せず）が設けられている。このような感光ドラム１１の外周面は、露光ヘッド１３からの光Ｌ（出射光）を受光する受光面１１１を有している（図２参照）。

帯電ユニット１２は、コロナ帯電などにより感光ドラム１１の受光面１１１を一様に帯電させるものである。
露光ヘッド１３は、図示しないパーソナルコンピューターなどのホストコンピューターから画像情報を受け、これに応じて、感光ドラム１１の受光面１１１に向けて光Ｌを照射するものである。一様に帯電された感光ドラム１１の受光面１１１に光Ｌが照射されると、その光Ｌの照射パターンに対応した潜像（静電潜像）が受光面１１１上に形成される。なお、露光ヘッド１３の構成については、後に詳述する。

現像装置１４は、トナーを貯留する貯留部（図示せず）を有しており、当該貯留部から、静電的な潜像を担持する感光ドラム１１の受光面１１１にトナーを供給し、付与する。これにより、感光ドラム１１上の潜像がトナー像として可視化（現像）される。
クリーニングユニット１５は、感光ドラム１１の受光面１１１に当接するゴム製のクリーニングブレード１５１を有し、後述する１次転写後の感光ドラム１１上に残存するトナーをクリーニングブレード１５１により掻き落として除去するようになっている。

転写ユニット２０は、前述したような各画像形成ステーション１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの感光ドラム１１上に形成された各色のトナー像を一括して記録媒体Ｐに転写するようになっている。
このような４つの画像形成ステーション１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋでは、それぞれ、感光ドラム１１が１回転する間に、帯電ユニット１２による感光ドラム１１の受光面１１１の帯電と、露光ヘッド１３による受光面１１１の露光と、現像装置１４による受光面１１１へのトナーの供給と、後述する１次転写ローラ２２との圧着による中間転写ベルト２１への１次転写と、クリーニングユニット１５による受光面１１１のクリーニングとが順次行なわれる。

転写ユニット２０は、エンドレスベルト状の中間転写ベルト２１を有し、この中間転写ベルト２１は、複数（図１に示す構成では４つ）の１次転写ローラ２２と駆動ローラ２３と従動ローラ２４とで張架されており、駆動ローラ２３の回転により、図１に示す矢印方向に、感光ドラム１１の周速度とほぼ同じ周速度で回転駆動される。
複数の１次転写ローラ２２は、それぞれ、対応する感光ドラム１１に中間転写ベルト２１を介して対向配設されており、感光ドラム１１上の単色のトナー像を中間転写ベルト２１に転写（１次転写）するようになっている。この１次転写ローラ２２は、１次転写時に、トナーの帯電極性とは逆の極性の１次転写電圧（１次転写バイアス）が印加される。

中間転写ベルト２１上には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのうちの少なくとも１色のトナー像が担持される。例えば、フルカラー画像の形成時には、中間転写ベルト２１上に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー像が順次重ねて転写されて、フルカラーのトナー像が中間転写像として形成される。
また、転写ユニット２０は、中間転写ベルト２１を介して駆動ローラ２３に対向配設される２次転写ローラ２５と、中間転写ベルト２１を介して従動ローラ２４に対向配設されるクリーニングユニット２６とを有している。

２次転写ローラ２５は、中間転写ベルト２１上に形成された単色あるいはフルカラーなどのトナー像（中間転写像）を、給紙ユニット５０から供給される紙、フィルム、布等の記録媒体Ｐに転写（２次転写）するようになっている。２次転写ローラ２５は、２次転写時に、中間転写ベルト２１に押圧されるとともに２次転写電圧（２次転写バイアス）が印加される。このような２次転写時には、駆動ローラ２３は、２次転写ローラ２５のバックアップローラとしても機能する。

クリーニングユニット２６は、中間転写ベルト２１の表面に当接するゴム製のクリーニングブレード２６１を有し、２次転写後の中間転写ベルト２１上に残存するトナーをクリーニングブレード２６１により掻き落として除去するようになっている。
定着ユニット３０は、定着ローラ３０１と、定着ローラ３０１に圧接される加圧ローラ３０２とを有しており、定着ローラ３０１と加圧ローラ３０２との間を記録媒体Ｐが通過するよう構成されている。また、定着ローラ３０１は、その内側に当該定着ローラの外周面を加熱するヒータが内蔵されており、通過する記録媒体Ｐを加熱および加圧することができる。このような構成の定着ユニット３０より、トナー像の２次転写を受けた記録媒体Ｐを加熱および加圧して、トナー像を記録媒体Ｐに融着させて永久像として定着する。

搬送機構４０は、前述した２次転写ローラ２５と中間転写ベルト２１との間の２次転写部へ給紙タイミングを計りつつ記録媒体Ｐを搬送するレジストローラ対４１と、定着ユニット３０での定着処理済みの記録媒体Ｐを挟持搬送する搬送ローラ対４２、４３、４４とを有している。
このような搬送機構４０は、記録媒体Ｐの一方の面のみに画像形成を行う場合には、定着ユニット３０によって一方の面に定着処理された記録媒体Ｐを搬送ローラ対４２により挟持搬送して、画像形成装置１の外部へ排出する。また、記録媒体Ｐの両面に画像形成する場合には、定着ユニット３０によって一方の面に定着処理された記録媒体Ｐを一旦搬送ローラ対４２により挟持した後に、搬送ローラ対４２を反転駆動するとともに、搬送ローラ対４３、４４を駆動して、当該記録媒体Ｐを表裏反転してレジストローラ対４１へ帰還させ、前述と同様の動作により、記録媒体Ｐの他方の面に画像を形成する。
給紙ユニット５０は、未使用の記録媒体Ｐを収容する給紙カセット５１と、給紙カセット５１から記録媒体Ｐを１枚ずつレジストローラ対４１へ向け給送するピックアップローラ５２とを備えている。

（露光ヘッド）
ここで、露光ヘッド１３について詳述する。なお、以下では、説明の都合上、前述した感光ドラム１１の軸線方向（第１の方向）を「主走査方向」、感光ドラム１１の受光面１１１の露光ヘッド１３との対向部付近の移動方向に平行な方向（第２の方向）を「副走査方向」と言う。

露光ヘッド１３は、感光ドラム１１の受光面１１１に対向して配置されている。
この露光ヘッド１３は、レンズアレイ（第１のレンズアレイ）６’と、スペーサ８４、レンズアレイ（第２のレンズアレイ）６と、遮光部材（第１の遮光部材）８２と、絞り部材（開口絞り）８３と、遮光部材（第２の遮光部材）８１と、発光素子アレイ７とを有し、これらの部材がケーシング９内に収納されている。
この露光ヘッド１３では、発光素子アレイ７から出射した光Ｌが、絞り部材８３で絞られた後に、レンズアレイ６’およびレンズアレイ６をこの順で通過し、感光ドラム１１の受光面１１１に照射される。

図２に示すように、レンズアレイ６およびレンズアレイ６’は、それぞれ、外形が長尺状をなす板状体で構成されている。
図３に示すように、レンズアレイ６の光Ｌが入射する下面（入射面）には、複数のレンズ面（凸曲面）６２が形成されている。一方、レンズアレイ６の光Ｌが出射する上面（出射面）は、平坦面となっている。
すなわち、レンズアレイ６では、光Ｌの入射側の面を凸曲面とし、光Ｌの出射側の面を平面とする平凸レンズであるレンズ６４が複数配置されている。ここで、レンズアレイ６の各レンズ６４以外の部分は、各レンズ６４を支持する支持部６５を構成する。

同様に、レンズアレイ６’の光Ｌが入射する下面（入射面）には、前述した複数のレンズ面６２に対応して、複数のレンズ面（凸曲面）６２’が形成されている。一方、レンズアレイ６’の光Ｌが出射する上面（出射面）は、平坦面となっている。
すなわち、レンズアレイ６’では、光Ｌの入射側の面を凸曲面とし、光Ｌの出射側の面を平面とする平凸レンズであるレンズ６４’が複数配置されている。ここで、レンズアレイ６’の各レンズ６４’以外の部分は、各レンズ６４’を支持する支持部６５’を構成する。
そして、対応する１対のレンズ６４およびレンズ６４’は、対応する発光素子群７１の各発光素子７４から放射された光を結像する結像光学系６０を構成する。

以下、レンズ６４の配置について説明する。なお、レンズ６４’の配置（平面視での配置）については、レンズ６４の配置と同様であるので、その説明を省略する。
図４に示すように、レンズ６４は、主走査方向（第１の方向）に複数列配置されるとともに、主走査方向およびレンズ６４の光軸方向のそれぞれに直交する副走査方向（第２の方向）に複数行配置されている。

より具体的には、複数のレンズ６４は、３行ｎ列（ｎは２以上の整数）の行列状に配置されている。なお、以下、１つの列（レンズ列）に属する３つのレンズ６４のうち、中央に位置するレンズ６４を「レンズ６４ｂ」と言い、それに対して図３中左側（図４中上側）に位置するレンズ６４を「レンズ６４ａ」と言い、図３中右側（図４中下側）に位置するレンズ６４を「レンズ６４ｃ」と言う。また、レンズ６４と対をなすレンズ６４’について、レンズ６４ａに対応するレンズ６４’を「レンズ６４ａ’」と言い、レンズ６４ｂに対応するレンズ６４’を「レンズ６４ｂ’」と言い、レンズ６４ｃに対応するレンズ６４’を「レンズ６４ｃ’」と言う。

本実施形態では、１つの列に属する複数のレンズ６４（６４ａ〜６４ｃ）のうち、副走査方向の中心側に最も近い位置のレンズ６４ｂが、感光ドラム１１の受光面１１１に対し、最も近い位置になるように露光ヘッド１３が画像形成装置１に設置される。これにより、複数のレンズ６４の光学的特性の設定が容易となる。
また、図３および図４に示すように、各レンズ列では、それぞれ、レンズ６４ａ〜６４ｃが順に主走査方向（図４中右方向）に等距離ずつずれて配置されている。すなわち、各レンズ列では、それぞれ、レンズ６４ａ〜６４ｃの各レンズ中心同士を結ぶ線が主走査方向および副走査方向に対して所定角度傾斜している。

図３に示す断面でみたときに、１つのレンズ列に属する３つのレンズ６４、すなわちレンズ６４ａ〜６４ｃでは、レンズ６４ａとレンズ６４ｃとは、それらの光軸６０１同士がレンズ６４ｂの光軸６０１を介して対称的に配置さている。また、レンズ６４ａ〜６４ｃは、互いの光軸６０１が平行となるように配置されている。
このようなレンズアレイ６、６’の構成材料としては、前述したような光学特性を発揮することができるものであれば、特に限定されないが、例えば、樹脂材料および／またはガラス材料が好適に用いられる。

図２、図３に示すように、レンズアレイ６とレンズアレイ６’との間には、スペーサ８４が設置されている。そして、レンズアレイ６とレンズアレイ６’とは、スペーサ８４を介して接合されている。
スペーサ８４は、レンズアレイ６とレンズアレイ６’との間の距離であるギャップ長を規制する機能を有している。
スペーサ８４の厚さを調整することで、レンズ６４とレンズ６４’との離間距離を所望の値に調整することができる。

このスペーサ８４は、レンズアレイ６の外周部とレンズアレイ６’の外周部とにそれぞれ対応するように枠状をなし、これらの外周部のそれぞれに接合されている。なお、スペーサ８４は、前述した機能を発揮することができるものであれば、前述した枠状のものに限定されず、例えば、レンズアレイ６、６’の外周部のうちの互いに対向する１つの辺に対応する部分のみに対応するように１対の部材で構成されていてもよいし、後述する遮光部材８１、８３のように板状部材に光路に対応した貫通孔を形成した構成であってもよい。
このようなスペーサ８４の構成材料としては、前述したような機能を発揮することができるものであれば、特に限定されず、樹脂材料、金属材料、ガラス材料、セラミックス材料などを用いることができる。

図３に示すように、レンズアレイ６の光Ｌの入射側には、遮光部材８２、絞り部材８３および遮光部材８１を介して、発光素子アレイ７が設置されている。発光素子アレイ７は、複数の発光素子群（発光素子グループ）７１と、支持体（ヘッド基板）７２とを有している。
支持体７２は、各発光素子群７１をそれぞれ支持するものであり、外形が長尺状をなす板状体で構成されている。この支持体７２は、レンズアレイ６と平行に配置されている。

支持体７２の構成材料としては、特に限定されないが、本実施形態のように、支持体７２の裏面側に発光素子群７１を設ける場合（すなわち発光素子７４としてボトムエミッション型の発光素子を用いる場合）、各種ガラス材料や各種プラスチック等の透明性を有する材料が好適に用いられる。なお、発光素子７４としてトップエミッション型の発光素子を用いる場合、支持体７２の構成材料としては、透明性を有する材料に限定されず、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼のような各種金属材料、各種ガラス材料や各種プラスチック等を単独または組み合わせて用いることができる。支持体７２を各種金属材料や各種ガラス材料で構成した場合には、各発光素子７４の発光により生じる熱を支持体７２を介して効率良く放熱することができる。また、支持体７２を各種プラスチックで構成した場合には、支持体７２の軽量化に寄与する。
また、支持体７２の裏面側には、支持体７２側に開放する箱状の収納部７３が設置されている。この収納部７３には、複数の発光素子群７１やこれらの発光素子群７１（各発光素子７４）に電気的に接続された導線類(図示せず)、または、各発光素子７４を駆動させるための回路(図示せず)が収納されている。

複数の発光素子群７１は、前述した複数のレンズ６４に対応して、互いに離間して、３行ｎ列（ｎは２以上の整数）の行列状に配置されている（例えば、図４参照）。また、各発光素子群７１は、それぞれ、複数（本実施形態では８つ）の発光素子７４で構成されている。
各発光素子群７１を構成する８つの発光素子７４は、図３に示す支持体７２の下面７２１に沿って配置されている。この８つの発光素子７４から発せられた光Ｌは、それぞれ、対応するレンズ６４を経て、感光ドラム１１の受光面１１１上で集光（結像）する。

また、図４に示すように、８つの発光素子７４は、互いに離間して、主走査方向に４列配置され、副走査方向に２行配置されている。このように、８つの発光素子７４は、２行４列の行列状をなしている。１つの列（発光素子列）に属する互いに隣接した２つの発光素子７４同士は、主走査方向にずれて配置されている。
そして、このように２行４列の行列状をなす８つの発光素子７４では、主走査方向に隣接する発光素子７４同士の間を、次の行の１つの発光素子７４で補完している。

８つの発光素子７４を例えばできる限り密に１つの行に配置するのには限界が生じるが、８つの発光素子７４を前述したようにずらして配置することにより、これらの発光素子７４の配置密度をより高いものとすることができる。これにより、画像を記録媒体Ｐに記録した際、その記録媒体Ｐに対する記録密度をより高めることができる。よって、解像度が高く、多階調で、かつ鮮明な画像が担持された記録媒体Ｐが得られる。
なお、１つの発光素子群７１に属する８つの発光素子７４は、本実施形態では２行４列の行列状に配置されているが、これに限定されず、例えば、４行２列の行列状に配置されていてもよい。

前述したように、複数の発光素子群７１は、互いに離間して、３行ｎ列の行列状に配置されている。図４に示すように、１つの列（発光素子群列）に属する３つの発光素子群７１は、主走査方向（図４中右方向）に等間隔にずれて配置されている。
そして、このように３行ｎ列の行列状をなす発光素子群７１では、隣接する発光素子群７１同士の間隔を、次の行の発光素子群７１およびその次の行の発光素子群７１で順次補完している。

複数の発光素子群７１を例えばできる限り密に１つの行に配置するのには限界が生じるが、複数の発光素子群７１を前述したようにずらして配置することにより、これらの発光素子群７１の配置密度をより高いものとすることができる。これにより、１つの発光素子群７１内の８つの発光素子７４がずれて配置されていることと相まって、画像を記録媒体Ｐに記録した際、その記録媒体Ｐに対する記録密度を高めることができる。よって、解像度がより高く、多階調で色再現性が良く、より鮮明な画像が担持された記録媒体Ｐが得られる。
また、各発光素子７４は、ボトムエミッション構造の有機ＥＬ素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）である。なお、発光素子７４は、ボトムエミッション構造の素子に限定されず、トップエミッション構造の素子であってもよい。この場合、前述したように、支持体７２には、光透過性は要求されない。

各発光素子７４が有機ＥＬ素子であると、発光素子７４同士の間隔（ピッチ）を比較的小さく設定することができる。これにより、画像を記録媒体Ｐに記録した際、その記録媒体Ｐに対する記録密度が比較的高くなる。また、各種成膜法を用いて高精度な寸法および位置で各発光素子７４を形成することができる。よって、より鮮明な画像が担持された記録媒体Ｐが得られる。
本実施形態では、各発光素子７４がいずれも赤色光を発光するように構成されている。なお、発光素子７４の構成については後に詳述する。

図３に示すように、レンズアレイ６と発光素子アレイ７との間には、遮光部材８２、絞り部材８３および遮光部材８１が設置されている。
遮光部材８１、８２は、それぞれ、隣接する発光素子群７１同士間の光Ｌのクロストークを防止するものである。
このような遮光部材８１には、当該遮光部材８１を図３中上下方向（厚さ方向）に貫通する複数の貫通孔（開口部）８１１が形成されている。これらの貫通孔８１１は、それぞれ、各レンズ６４に対応した位置に配置されている。

同様に、遮光部材８２には、当該遮光部材８２を図３中上下方向（厚さ方向）に貫通する複数の貫通孔８２１が形成されている。これらの貫通孔８２１は、それぞれ、前述した各レンズ６４に対応した位置に配置されている。
貫通孔８１１、８２１は、それぞれ、発光素子群７１からそれに対応するレンズ６４までの光路を形成する。また、各貫通孔８１１、８２１は、それぞれ、平面視で円形をなしており、その内側に、当該貫通孔８１１、８２１に対応する発光素子群７１の８つの発光素子７４を包含している。
なお、各貫通孔８１１、８２１は、図３に示す構成では円筒状をなしているが、これに限定されず、例えば、上方に向かって拡がった円錐台状をなしていてもよい。

このような遮光部材８１、８２の間には、絞り部材８３が設置されている。
絞り部材８３は、発光素子群７１からレンズ６４に入射する光Ｌを所定量に制限する開口絞りである。
特に、この絞り部材８３は、結像光学系６０の前側焦点面付近に設けられている。これにより、結像光学系６０が像側テレセントリックとなり、受光面１１１と露光ヘッド１３との距離に取付誤差等による誤差があっても、発光素子７４ａ、７４ｄ、７４ｂ、７４ｃのそれぞれの像の位置ずれを防止することができる。

絞り部材８３は、板状または層状をなし、当該絞り部材８３を図３中上下方向（厚さ方向）に貫通する複数の貫通孔（開口部）８３１が形成されている。これらの貫通孔８３１は、それぞれ、各レンズ６４に対応した位置（すなわち前述した貫通孔８１１、８２１）に配置されている。
また、絞り部材８３の貫通孔８３１は、平面視で円形をなし、その直径は、前述した遮光部材８１の貫通孔８１１の直径よりも小さくなっている。
このような遮光部材８１、８２および絞り部材８３は、レンズアレイ６と支持体７２との間の距離、位置関係および姿勢を高精度に規定する機能をも有する。

各レンズ６４のレンズ面６２とそれに対応する発光素子群７１との距離は、後述する結像光学系６０の結像位置の図３中の上下方向の位置を定める上で重要な条件（要素）である。したがって、前述したように、遮光部材８１、８２および絞り部材８３がレンズアレイ６と発光素子アレイ７との間の距離であるギャップ長を規制するスペーサとしても機能していると、高精度で、信頼性の高い画像形成装置１が得られる。

また、遮光部材８１、８２および絞り部材８３は、それぞれ、少なくとも内周面が黒色、茶褐色、紺色等の暗色となっているのが好ましい。
このような遮光部材８１、８２および絞り部材８３の構成材料としては、それぞれ、光を透過しない材料であれば特に限定されず、例えば、各種着色剤や、クロム、酸化クロム等の金属系材料、カーボンブラックや着色剤を混練した樹脂等が挙げられる。

図２、図３に示すように、前述したレンズアレイ６と発光素子アレイ７とスペーサ８４と遮光部材８１、８２と絞り部材８３とは、一括してケーシング９に収納さている。このケーシング９は、枠部材（ケーシング本体）９１と、蓋部材（裏蓋）９２と、蓋部材９２を枠部材９１に固定する複数のクランプ部材９３とを有している（図３参照）。
図２に示すように、枠部材９１は、全体形状が長尺なものである。
また、枠部材９１は、枠状をなしていて、図３に示すように、枠部材９１には、その上側および下側に開口する内腔部９１１が形成されている。この内腔部９１１の幅は、図３中下方から上方に向かって、段階的に減少している。

内腔部９１１には、レンズアレイ６’とスペーサ８４とレンズアレイ６と遮光部材８２と絞り部材８３と遮光部材８１と発光素子アレイ７とがそれぞれはめ込まれており、これらが例えば接着剤で固定されている。これにより、レンズアレイ６’とスペーサ８４とレンズアレイ６と遮光部材８２と絞り部材８３と遮光部材８１と発光素子アレイ７とが枠部材９１に一括して保持され、レンズアレイ６’とスペーサ８４とレンズアレイ６と遮光部材８２と絞り部材８３と遮光部材８１と発光素子アレイ７との主走査方向および副走査方向の位置決めがなされる。
ここで、発光素子アレイ７の支持体７２の上面７２２は、内腔部９１１の壁面に形成された段差部９１５と、第２の遮光部材８１の下面とにそれぞれ当て付いて（当接して）いる。そして、内腔部９１１には、下方から蓋部材９２がはめ込まれている。

蓋部材９２は、その上部に収納部７３が挿入される凹部９２２を有する長尺部材で構成されている。この蓋部材９２の上端面は、枠部材９１の境界部９１５との間で、発光素子アレイ７の支持体７２の縁部を挟持している。
さらに、各クランプ部材９３によって、蓋部材９２が上方に押し付けられている。これにより、蓋部材９２が枠部材９１に固定される。また、押し付けられた蓋部材９２によって、発光素子アレイ７と遮光部材８１、８２と絞り部材８３とレンズアレイ６との主走査方向、副走査方向および図３中上下方向のそれぞれの位置関係が固定される。

クランプ部材９３は、主走査方向に沿って等間隔に複数配置されているのが好ましい。これにより、枠部材９１と蓋部材９２とを主走査方向に沿って均一に挟持することができる。
クランプ部材９３は、金属板を折り曲げ加工することで形成されたものである。このクランプ部材９３の両端部（図３にて左右の端部）には、それぞれ、爪部９３１が形成され、各爪部９３１は、それぞれ、枠部材９１の肩部９１６に係合している。

また、クランプ部材９３の中間部には、上向きにアーチ状に湾曲した湾曲部９３２が形成されている。この湾曲部９３２の頂部は、前述したように各爪部９３１が肩部９１６に係合した状態で、蓋部材９２の下面に圧接している。これにより、湾曲部９３２が弾性変形した状態で、蓋部材９２を上方に付勢する。
なお、枠部材９１と蓋部材９２とを挟持している各クランプ部材９３をそれぞれ取り外した場合には、枠部材９１から蓋部材９２を取り外すことができる。これにより、発光素子アレイ７の交換、修理等のメンテナンスを施すことができる。

また、枠部材９１および蓋部材９２の構成材料としては、特に限定されず、例えば、支持体７２と同様の構成材料を用いることができる。クランプ部材９３の構成材料としては、特に限定されず、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼が挙げられる。また、クランプ部材９３は、硬質樹脂材料で構成されていてもよい。
さらに、図示しないが、枠部材９１の長手方向での両端部には、それぞれ、上方に突出するスペーサが設けられている。このスペーサは、受光面１１１とレンズアレイ６との距離を規制するものである。

（発光素子）
次に、発光素子７４について詳述する。
図５に示す発光素子（エレクトロルミネッセンス素子）７４は、赤色発光するものである。
このような発光素子７４は、陽極７４１と正孔注入層７４２と正孔輸送層７４３と発光層（赤色発光層）７４４と第２の第２の電子輸送層７４５と第１の電子輸送層７４６と電子注入層７４７と陰極７４８とがこの順に積層されてなるものである。

言い換えすれば、発光素子７４は、２つの電極間（陽極７４１と陰極７４８との間）に、陽極７４１側から陰極７４８側へ、正孔注入層７４２と正孔輸送層７４３と発光層７４４と第２の電子輸送層７４５と第１の第１の電子輸送層７４６と電子注入層７４７とがこの順に積層で積層された積層体７４９が介挿されて構成されている。
そして、発光素子７４は、その全体が支持体７２上に設けられるとともに、封止部材７５で封止されている。

このような発光素子７４にあっては、発光層７４４に対し、陰極７４８側から電子が供給（注入）されるとともに、陽極７４１側から正孔が供給（注入）される。そして、発光層７４４では、正孔と電子とが再結合し、この再結合に際して放出されたエネルギーによりエキシトン（励起子）が生成し、エキシトンが基底状態に戻る際にエネルギー（蛍光やりん光）を放出（発光）する。これにより、発光素子７４は、赤色発光する。

特に、発光素子７４は、２層の電子輸送層（第１の電子輸送層７４６および第２の電子輸送層７４５）を有しているので、陰極７４８と陽極７４１との間に高電流を流しても、陽極７４１側から発光層７４４を介して陰極７４８側に通り抜けた正孔がさらに陰極７４８側に移動するのを防止または抑制することができる。そのため、高輝度で発光層を赤色発光させても、発光素子７４の劣化を防止し、発光素子７４の長寿命化を図ることができる。

以下、発光素子７４を構成する各部を順次説明する。
（陽極）
陽極７４１は、後述する正孔注入層７４２を介して正孔輸送層７４３に正孔を注入する電極である。この陽極７４１の構成材料としては、仕事関数が大きく、導電性に優れる材料を用いるのが好ましい。

陽極７４１の構成材料としては、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、Ｉｎ_３Ｏ_３、ＳｎＯ_２、Ｓｂ含有ＳｎＯ_２、Ａｌ含有ＺｎＯ等の酸化物、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
このような陽極７４１の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜２００ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜１５０ｎｍ程度であるのがより好ましい。

（陰極）
一方、陰極７４８は、後述する電子注入層７４７を介して第１の電子輸送層７４６に電子を注入する電極である。この陰極７４８の構成材料としては、仕事関数の小さい材料を用いるのが好ましい。
陰極７４８の構成材料としては、例えば、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｓｃ、Ｙ、Ｙｂ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃｓ、Ｒｂまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて（例えば、複数層の積層体等）用いることができる。

特に、陰極７４８の構成材料として合金を用いる場合には、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ等の安定な金属元素を含む合金、具体的には、ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ、ＣｕＬｉ等の合金を用いるのが好ましい。かかる合金を陰極７４８の構成材料として用いることにより、陰極７４８の電子注入効率および安定性の向上を図ることができる。
このような陰極７４８の平均厚さは、特に限定されないが、１００〜１００００ｎｍ程度であるのが好ましく、１００〜５００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
なお、本実施形態の発光素子７４は、ボトムエミッション型であるため、陰極７４８に、光透過性は、特に要求されない。

（正孔注入層）
正孔注入層７４２は、陽極７４１からの正孔注入効率を向上させる機能を有するものである。
この正孔注入層７４２の構成材料（正孔注入材料）としては、特に限定されないが、例えば、下記化１で表わされる化合物（Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−ｐ−ジアミノベンゼン）またはその誘導体等のアミン系化合物が挙げられ、これらのうち１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。

上記化１で表わされる化合物の誘導体としては、例えば、下記化２〜１０で表わされるものが挙げられる。

このような正孔注入層７４２の平均厚さは、特に限定されないが、５〜１５０ｎｍ程度であるのが好ましく、１０〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
なお、この正孔注入層７４２は、省略することができる。

（正孔輸送層）
正孔輸送層７４３は、陽極７４１から正孔注入層７４２を介して注入された正孔を発光層７４４まで輸送する機能を有するものである。
この正孔輸送層７４３の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、下記化１１で表わされる化合物（Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニルベンジジン）またはその誘導体等のアミン系化合物が挙げられ、これらのうち１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。

また、上記化１１で表わされる化合物の誘導体としては、例えば、下記化１２〜１６で表わされる化合物等が挙げられる。

このような正孔輸送層７４３の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜１５０ｎｍ程度であるのが好ましく、１０〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
なお、この正孔輸送層７４３は、省略することができる。

（発光層）
この発光層７４４は、赤色に発光する（６００ｎｍ以上の波長域にピークを有する光を発する）赤色発光材料を含んで構成されている。
赤色発光材料としては、特に限定されず、各種赤色蛍光材料、赤色燐光材料を１種または２種以上組み合わせて用いることができる。

赤色蛍光材料としては、赤色の蛍光を発するものであれば特に限定されず、例えば、下記化１７で表わされる化合物（ジインデノペリレン誘導体）等のペリレン誘導体、ユーロピウム錯体、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、ポルフィリン誘導体、ナイルレッド、２−（１，１−ジメチルエチル）−６−（２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１，１，７，７−テトラメチル−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ（ｉｊ）キノリジン−９−イル）エテニル）−４Ｈ−ピラン−４Ｈ−イリデン）プロパンジニトリル（ＤＣＪＴＢ）、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ）等を挙げられる。

中でも、赤色発光材料としては、ジインデノペリレン誘導体を用いるのが好ましい。これにより、発光層７４４をより高輝度で赤色発光させることができる。
赤色燐光材料としては、赤色の燐光を発するものであれば特に限定されず、例えば、イリジウム、ルテニウム、白金、オスミウム、レニウム、パラジウム等の金属錯体が挙げられ、これら金属錯体の配位子の内の少なくとも１つがフェニルピリジン骨格、ビピリジル骨格、ポルフィリン骨格等を持つものも挙げられる。より具体的には、トリス（１−フェニルイソキノリン）イリジウム、ビス［２−（２’−ベンゾ［４，５−α］チエニル）ピリジネート−Ｎ，Ｃ^３’］イリジウム（アセチルアセトネート）（ｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ））、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−１２Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン−白金（ＩＩ）、ビス［２−（２’−ベンゾ［４，５−α］チエニル）ピリジネート−Ｎ，Ｃ^３’］イリジウム、ビス（２−フェニルピリジン）イリジウム（アセチルアセトネート）が挙げられる。

また、発光層７４４中には、前述した赤色発光材料の他に、赤色発光材料をゲスト材料とするホスト材料が含まれていてもよい。
ホスト材料は、正孔と電子とを再結合して励起子を生成するとともに、その励起子のエネルギーを赤色発光材料に移動（フェルスター移動またはデクスター移動）させて、赤色発光材料を励起する機能を有する。このようなホスト材料を用いる場合、例えば、ゲスト材料である赤色発光材料をドーパントとしてホスト材料にドープして用いることができる。

このようなホスト材料としては、用いる赤色発光材料に対して前述したような機能を発揮するものであれば、特に限定されないが、赤色発光材料が赤色蛍光材料を含む場合、例えば、下記化１８で表わされる化合物等のナフタセン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、ペリレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアミン誘導体、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ_３）等のキノリノラト系金属錯体、トリフェニルアミンの４量体等のトリアリールアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、シロール誘導体、ジカルバゾール誘導体、オリゴチオフェン誘導体、ベンゾピラン誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、キノリン誘導体、４，４’−ビス（２，２’−ジフェニルビニル）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）等が挙げられ、これらのうち１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることもできる。

中でも、発光層７４４のホスト材料としては、ナフタセン誘導体を用いるのが好ましい。特に、赤色発光材料としてジインデノペリレン誘導体を用いる場合、発光層７４４がナフタセン誘導体を含んで構成されていると、発光層７４４をより高輝度かつ高効率で赤色発光させることができる。
また、赤色発光材料が赤色燐光材料を含む場合、ホスト材料としては、例えば、３−フェニル−４−（１’−ナフチル）−５−フェニルカルバゾール、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾールビフェニル（ＣＢＰ）等のカルバゾール誘導体等が挙げられ、これらのうち１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることもできる。

前述したような赤色発光材料（ゲスト材料）およびホスト材料を用いる場合、発光層７４４中における赤色発光材料の含有量（ドープ量）は、０．０１〜１０ｗｔ％であるのが好ましく、０．１〜５ｗｔ％であるのよりに好ましい。赤色発光材料の含有量をこのような範囲内とすることで、発光効率を最適化することができる。
このような発光層７４４の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜１５０ｎｍ程度であるのが好ましく、１０〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましい。

（第１の電子輸送層）
第１の電子輸送層７４６は、陰極７４８から電子注入層７４７を介して注入された電子を第２の電子輸送層７４５に輸送する機能を有するものである。
このような第１の電子輸送層７４６は、電子輸送材料（以下、「第１の電子輸送材料」とも言う）を含んで構成されている。

第１の電子輸送層７４６の構成材料（第１の電子輸送材料）としては、例えば、下記化１９で表わされる化合物（ＢＰｈｅｎ）等のアミン系材料（フェナントロリン誘導体）、下記化２０で表わされる化合物（トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ_３））等の８−キノリノールなしいその誘導体を配位子とする有機金属錯体などのキノリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ペリレン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体等が挙げられ、これらのうちの１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。

また、第１の電子輸送層７４６の構成材料の電子輸送性は、後述する第２の電子輸送層７４５の構成材料の電子輸送性よりも高いのが好ましい。これにより、第２の電子輸送層７４５の構成材料の電子輸送性が低くても、陰極７４８側から発光層７４４へ電子を円滑に輸送することができる。
このような観点から、第１の電子輸送層７４６は、フェナントロリン誘導体を含んで構成されているのが好ましい。これにより、第１の電子輸送層７４６の電子輸送性を優れたものとすることができる。その結果、発光素子７４の高効率化を図ることができる。
第１の電子輸送層７４６の平均厚さは、特に限定されないが、８〜８０ｎｍ程度であるのが好ましく、１０〜５０ｎｍ程度であるのがより好ましい。

（第２の電子輸送層）
第２の電子輸送層７４５は、前述した第１の電子輸送層７４６から注入された電子を発光層７４４に輸送する機能を有するものである。
また、第２の電子輸送層７４５は、発光層７４４と第１の電子輸送層７４６との間でこれらに接するように設けられている。

このような第２の電子輸送層７４５は、前述した第１の電子輸送層７４６の構成材料（第１の電子輸送材料）とは異なる電子輸送材料（以下、「第２の電子輸送材料」とも言う）を含んで構成されている。
第２の電子輸送層７４５の構成材料（第２の電子輸送材料）としては、電子輸送性を有し、かつ、前述した第１の電子輸送層７４６の構成材料（第１の電子輸送材料）と異なるものであれば、特に限定されず、前述した第１の電子輸送層７４６と同様の構成材料を用いることができる。

また、第２の電子輸送層７４５は、前述した第１の電子輸送層７４６よりも正孔を捕獲する機能が優れていることが好ましい。これにより、第２の電子輸送層７４５で正孔を捕獲し、正孔が陰極７４８側へ移動するのを防止または抑制することができる。
この場合、第２の電子輸送層７４５の構成材料は、前述した第１の電子輸送層７４６の構成材料よりも正孔に対する耐性が高いのが好ましい。これにより、第２の電子輸送層７４５の劣化・変質を防止または抑制することができる。

このような観点から、第２の電子輸送層７４５は、前述した化２０で表わされる化合物（Ａｌｑ_３）を主材料として構成されているのが好ましい。
Ａｌｑ_３は、正孔を捕獲する機能を有する。そのため、第２の電子輸送層７４５がＡｌｑ_３を含んで構成されていると、陽極７４１側から発光層７４４を介して陰極７４８側に通り抜けた正孔を第２の電子輸送層７４５（Ａｌｑ_３）で捕獲することができる。その結果、当該正孔がさらに陰極７４８側（第１の電子輸送層７４６）に移動するのを効果的に防止または抑制することができる。
また、第２の電子輸送層７４５がＡｌｑ_３を含んで構成されている場合、第２の電子輸送層７４５は、下記化２１で表わされる化合物等のルブレン誘導体を含んで構成されているのが好ましい。

ルブレン誘導体は、正孔を熱または光に変換することができる。そのため、Ａｌｑ_３を含んで構成された第２の電子輸送層７４５にルブレン誘導体が含まれていると、第２の電子輸送層７４５（Ａｌｑ_３）で捕獲した正孔をルブレン誘導体が熱または光に変換することができる。その結果、第２の電子輸送層７４５（Ａｌｑ_３）の劣化および変質を防止し、ひいては、発光素子７４の長寿命化を図ることができる。
なお、第２の電子輸送層７４５に含まれるルブレン誘導体は、第２の電子輸送層７４５中の電子と正孔との再結合により発光し得るが、その発光は、観測不可能なほどに輝度が低く、露光ヘッドに用いても問題は生じない。

また、第２の電子輸送層７４５中のルブレン誘導体の含有量は、０．５ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下であるのが好ましく、１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下であるのがより好ましく、２ｗｔ％以上５ｗｔ％以下であるのがさらに好ましい。これにより、駆動電圧を抑えるとともに、発光素子７４の長寿命化を図ることができる。
これに対し、第２の電子輸送層７４５中のルブレン誘導体の含有量が前記下限値未満であると、第２の電子輸送層７４５中にルブレン誘導体を含有させることによる発光素子７４の長寿命化の効果を得ることが難しい。一方、第２の電子輸送層７４５中のルブレン誘導体の含有量が前記上限値を超えると、発光素子７４を構成する各層の層厚や構成材料等によっては、発光素子７４の駆動電圧が高くなり、それに伴い、発光素子７４の寿命が短くなる傾向を示す。

また、第２の電子輸送層７４５の厚さをＡ［ｎｍ］とし、第１の電子輸送層７４６の厚さをＢ［ｎｍ］としたとき、Ａ／Ｂは、１０％以上９０％未満であるのが好ましく、１０％以上５０％未満であるのがより好ましく、１０％以上４０％未満であるのがさらに好ましい。これにより、駆動電圧を抑えるとともに、発光素子７４の長寿命化を図ることができる。

これに対し、前記Ａ／Ｂが前記下限値未満であると、第１の電子輸送層７４５の厚さに等よっては、第２の電子輸送層７４５の成膜が難しくなったり、第２の電子輸送層７４５を設けることによる効果（例えば、前述した正孔の捕獲機能）を発揮することができず、発光素子７４の寿命が低下する傾向となったりする。一方、前記Ａ／Ｂが前記上限値を超えると、第１の電子輸送層７４５の厚さに等よっては、発光素子７４の駆動電圧が高くなり、それに伴い、発光素子７４の寿命が短くなる傾向を示す。

また、第２の電子輸送層７４５の厚さは、２ｎｍ以上１５ｎｍ以下であるのが好ましく、２ｎｍ以上１０ｎｍ以下であるのがより好ましく、５ｎｍ以上８ｎｍ以下であるのがさらに好ましい。これにより、駆動電圧を抑えるとともに、発光素子７４の長寿命化を図ることができる。
これに対し、第２の電子輸送層７４５の厚さが前記下限値未満であると、第２の電子輸送層７４５の成膜が難しくなったり、第２の電子輸送層７４５を設けることによる効果（例えば、前述した正孔の捕獲機能）を発揮することができず、発光素子７４の寿命が低下する傾向となったりする。一方、第２の電子輸送層７４５の厚さが前記上限値を超えると、発光素子７４の駆動電圧が高くなり、それに伴い、発光素子７４の寿命が短くなる傾向を示す。

また、第１の電子輸送層７４６の厚さと第２の電子輸送層７４５の厚さとの合計の厚さは、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であるのが好ましく、１５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であるのがより好ましい。これにより、駆動電圧を抑えるとともに、発光素子の長寿命化を図ることができる。
これに対し、かかる合計の厚さが前記下限値未満であると、第２の電子輸送層７４５の成膜が難しくなったり、第２の電子輸送層７４５を設けることによる効果（例えば、前述した正孔の捕獲機能）を発揮することができず、発光素子７４の寿命が低下する傾向となったりする。一方、かかる合計の厚さが前記上限値を超えると、発光素子７４の駆動電圧が高くなり、それに伴い、発光素子７４の寿命が短くなる傾向を示す。

また、図５では、説明の便宜上、第１の電子輸送層７４６と第２の電子輸送層７４５との界面が明確に図示されているが、かかる界面付近は、第１の電子輸送材料と第２の電子輸送材料との混合材料で構成されているのが好ましい。これにより、第１の電子輸送層７４６から第２の電子輸送層７４５への電子の受け渡しが円滑となる。そのため、発光素子７４の高効率化を図ることができる。
この場合、第１の電子輸送層７４６側から第２の電子輸送層７４５側へ第１の電子輸送材料の含有量が漸減し第２の電子輸送材料の含有量が漸増するように、かかる混合材料の傾斜材料で構成されていてもよい。

（電子注入層）
電子注入層７４７は、陰極７４８からの電子注入効率を向上させる機能を有するものである。
この電子注入層７４７の構成材料（電子注入材料）としては、例えば、各種の無機絶縁材料、各種の無機半導体材料が挙げられる。

このような無機絶縁材料としては、例えば、アルカリ金属カルコゲナイド（酸化物、硫化物、セレン化物、テルル化物）、アルカリ土類金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物およびアルカリ土類金属のハロゲン化物等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これらを主材料として電子注入層を構成することにより、電子注入性をより向上させることができる。特にアルカリ金属化合物（アルカリ金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物等）は仕事関数が非常に小さく、これを用いて電子注入層７４７を構成することにより、発光素子７４は、高い輝度が得られるものとなる。

アルカリ金属カルコゲナイドとしては、例えば、Ｌｉ_２Ｏ、ＬｉＯ、Ｎａ_２Ｓ、Ｎａ_２Ｓｅ、ＮａＯ等が挙げられる。
アルカリ土類金属カルコゲナイドとしては、例えば、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＢｅＯ、ＢａＳ、ＭｇＯ、ＣａＳｅ等が挙げられる。
アルカリ金属のハロゲン化物としては、例えば、ＣｓＦ、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＬｉＣｌ、ＫＣｌ、ＮａＣｌ等が挙げられる。
アルカリ土類金属のハロゲン化物としては、例えば、ＣａＦ_２、ＢａＦ_２、ＳｒＦ_２、ＭｇＦ_２、ＢｅＦ_２等が挙げられる。

また、無機半導体材料としては、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｂａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｃｄ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｔａ、ＳｂおよびＺｎのうちの少なくとも１つの元素を含む酸化物、窒化物または酸化窒化物等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
電子注入層７４７の平均厚さは、特に限定されないが、０．１〜１０００ｎｍ程度であるのが好ましく、０．２〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましく、０．２〜５０ｎｍ程度であるのがさらに好ましい。

（封止部材）
封止部材７５は、陽極７４１、積層体７４９、および陰極７４８を覆うように設けられ、これらを気密的に封止し、酸素や水分を遮断する機能を有する。封止部材７５を設けることにより、発光素子７４の信頼性の向上や、変質・劣化の防止（耐久性向上）等の効果が得られる。

封止部材７５の構成材料としては、例えば、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉまたはこれらを含む合金、酸化シリコン、各種樹脂材料等を挙げることができる。なお、封止部材７５の構成材料として導電性を有する材料を用いる場合には、短絡を防止するために、封止部材７５と陽極７４１、積層体７４９、および陰極７４８との間には、必要に応じて、絶縁膜を設けるのが好ましい。
また、封止部材７５は、平板状として、支持体７２と対向させ、これらの間を、例えば熱硬化性樹脂等のシール材で封止するようにしてもよい。

以上のように構成された発光素子７４によれば、前述したような２層の電子輸送層（第１の電子輸送層７４６および第２の電子輸送層７４５）を有しているので、陰極７４８と陽極７４１との間に高電流を流しても、陽極７４１側から発光層７４４を介して陰極７４８側に通り抜けた正孔がさらに陰極７４８側に移動するのを防止または抑制することができる。そのため、高輝度で発光層を赤色発光させても、発光素子７４の劣化を防止し、発光素子７４の長寿命化を図ることができる。
また、このような発光素子７４を備える露光ヘッド１３は、長寿命であり、高解像度で露光処理を行うことができる。
また、このような露光ヘッド１３を備える画像形成装置１は、高品位な画像を得ることができ、信頼性に優れる。

以上のような発光素子７４は、例えば、次のようにして製造することができる。
［１］ まず、支持体７２を用意し、この支持体７２上に陽極７４１を形成する。
陽極７４１は、例えば、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤのような化学蒸着法（ＣＶＤ）、真空蒸着等の乾式メッキ法、電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、ゾル・ゲル法、ＭＯＤ法、金属箔の接合等を用いて形成することができる。

［２］ 次に、陽極７４１上に正孔注入層７４２を形成する。
正孔注入層７４２は、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
また、正孔注入層７４２は、例えば、正孔注入材料を溶媒に溶解または分散媒に分散してなる正孔注入層形成用材料を、陽極７４１上に供給した後、乾燥（脱溶媒または脱分散媒）することによっても形成することができる。

正孔注入層形成用材料の供給方法としては、例えば、スピンコート法、ロールコート法、インクジェット印刷法等の各種塗布法を用いることもできる。かかる塗布法を用いることにより、正孔注入層７４２を比較的容易に形成することができる。
正孔注入層形成用材料の調製に用いる溶媒または分散媒としては、例えば、各種無機溶媒や、各種有機溶媒、または、これらを含む混合溶媒等が挙げられる。
なお、乾燥は、例えば、大気圧または減圧雰囲気中での放置、加熱処理、不活性ガスの吹付け等により行うことができる。

また、本工程に先立って、陽極７４１の上面には、酸素プラズマ処理を施すようにしてもよい。これにより、陽極７４１の上面を親液性を付与すること、陽極７４１の上面に付着する有機物を除去（洗浄）すること、陽極７４１の上面付近の仕事関数を調整すること等を行うことができる。
ここで、酸素プラズマ処理の条件としては、例えば、プラズマパワー１００〜８００Ｗ程度、酸素ガス流量５０〜１００ｍＬ／ｍｉｎ程度、被処理部材（陽極７４１）の搬送速度０．５〜１０ｍｍ／ｓｅｃ程度、支持体７２の温度７０〜９０℃程度とするのが好ましい。

［３］ 次に、正孔注入層７４２上に正孔輸送層７４３を形成する。
正孔輸送層７４３は、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
また、正孔輸送材料を溶媒に溶解または分散媒に分散してなる正孔輸送層形成用材料を、正孔注入層７４２上に供給した後、乾燥（脱溶媒または脱分散媒）することによっても形成することができる。

［４］ 次に、正孔輸送層７４３上に、発光層７４４を形成する。
発光層７４４は、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
［５］ 次に、発光層７４４上に、第２の電子輸送層７４５を形成する。
第２の電子輸送層７４５は、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
また、第２の電子輸送層７４５は、例えば、電子輸送材料を溶媒に溶解または分散媒に分散してなる電子輸送層形成用材料を、発光層７４４上に供給した後、乾燥（脱溶媒または脱分散媒）することによっても形成することができる。

［６］ 次に、第２の電子輸送層７４５上に、第１の電子輸送層７４６を形成する。
第１の電子輸送層７４６は、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
また、第１の電子輸送層７４６は、例えば、電子輸送材料を溶媒に溶解または分散媒に分散してなる電子輸送層形成用材料を、第２の電子輸送層７４５上に供給した後、乾燥（脱溶媒または脱分散媒）することによっても形成することができる。

［７］ 次に、第１の電子輸送層７４６上に、電子注入層７４７を形成する。
電子注入層７４７の構成材料として無機材料を用いる場合、電子注入層７４７は、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセス、無機微粒子インクの塗布および焼成等を用いて形成することができる。
［８］ 次に、電子注入層７４７上に、陰極７４８を形成する。
陰極７４８は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、金属箔の接合、金属微粒子インクの塗布および焼成等を用いて形成することができる。
以上のような工程を経て、発光素子７４が得られる。
最後に、得られた発光素子７４を覆うように封止部材７５を被せ、支持体７２に接合する。

以上、本発明の発光素子、露光ヘッドおよび画像形成装置を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものでない。
例えば、発光層に対して陽極側の各層間や、第１の電子輸送層に対して陰極側の各層間に任意の層を追加してもよい。

次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．発光素子の製造
（実施例１）
＜１＞ まず、平均厚さ０．５ｍｍの透明なガラス基板を用意した。次に、この基板上に、スパッタ法により、平均厚さ１００ｎｍのＩＴＯ電極（陽極）を形成した。
そして、基板をアセトン、２−プロパノールの順に浸漬し、超音波洗浄した後、酸素プラズマ処理を施した。
＜２＞ 次に、ＩＴＯ電極上に、前述した化７で表わされる化合物を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ４０ｎｍの正孔注入層を形成した。
＜３＞ 次に、正孔注入層上に、前述した化１６で表わされる化合物を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ２０ｎｍの正孔輸送層を形成した。

＜４＞ 次に、正孔輸送層上に、発光層の構成材料を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ４０ｎｍの発光層（赤色発光層）を形成した。
ここで、発光層の構成材料としては、赤色発光材料（ゲスト材料）として前述した化１７で表わされる化合物（ジインデノペリレン誘導体）を用い、ホスト材料として前述した化１８で表わされる化合物（ナフタセン誘導体）を用いた。また、発光層中の赤色発光材料（ドーパント）の含有量（ドープ濃度）は、２．０ｗｔ％とした。

＜５＞ 次に、発光層上に、第２の電子輸送層の構成材料を真空蒸着法により成膜し、平均厚さ５ｎｍの第２の電子輸送層を形成した。
ここで、第２の電子輸送層の構成材料としては、前述した化２０で表わされる化合物（Ａｌｑ_３）と、前述した化２１で表わされる化合物（ルブレン誘導体）との混合材料を用いた。また、第２の電子輸送層中のルブレン誘導体（ドーパント）の含有量（ドープ濃度）は、５．０ｗｔ％とした。
＜６＞ 次に、第２の電子輸送層上に、第１の電子輸送層の構成材料を真空蒸着法により成膜し、平均厚さ２５ｎｍの第１の電子輸送層を形成した。
ここで、第１の電子輸送層の構成材料としては、前述した化１９で表わされる化合物（ＢＰｈｅｎ）を用いた。

＜７＞ 次に、第１の電子輸送層上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を真空蒸着法により成膜し、平均厚さ１ｎｍの電子注入層を形成した。
＜８＞ 次に、電子注入層上に、Ａｌを真空蒸着法により成膜した。これにより、Ａｌで構成される平均厚さ１００ｎｍの陰極を形成した。
＜９＞ 次に、形成した各層を覆うように、ガラス製の保護カバー（封止部材）を被せ、エポキシ樹脂により固定、封止した。
以上の工程により、図１に示すような発光素子を製造した。

（実施例２）
第２の電子輸送層を前述した化２０で表わされる化合物（Ａｌｑ_３）で構成した以外は、前述した実施例２と同様にして、発光素子を製造した。すなわち、第２の電子輸送層の形成の際にルブレン誘導体のドープを省略した以外は、実施例１と同様にして、発光素子を製造した。

（比較例１）
第２の電子輸送層の形成を省略するとともに、第１の電子輸送層の厚さを３０ｎｍとした以外は、前述した実施例１と同様にして、発光素子を製造した。
（比較例２）
第１の電子輸送層の形成を省略するとともに、第２の電子輸送層の厚さを３０ｎｍとした以外は、前述した実施例１と同様にして、発光素子を製造した。

２．評価
各実施例および各比較例について、それぞれ、輝度が２００００ｃｄ／ｍ^２となるように発光素子に電流を流し、そのときの電流密度（必要電流密度）および電圧（必要電圧）を測定した。
また、各実施例および各比較例について、それぞれ、発光素子に２００ｍＡ／ｃｍ^２の定電流を流し、初期の輝度の９０％となるまでの時間（ＬＴ９０）を測定した。
これらの結果を表１に示す。なお、寿命については、比較例１の発光素子の寿命を基準（１）とした相対的な値で示している。

表１からわかるように、各実施例の発光素子は、感光体を露光するのに必要な輝度の光を得ながらも、長寿命化を図ることができた。
これに対し、各比較例の発光素子は、耐久性（寿命特性）が低いものとなった。

１…画像形成装置 ６…第２のレンズアレイ ６’…第１のレンズアレイ ６０、６０ａ、６０ｂ、６０ｃ…結像光学系 ６０１…光軸 ６２、６２’、６２Ａ…レンズ面 ６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ、６２ｅ…領域 ６４、６４’、６４Ａ、６４ａ、６４ａ’、６４ｂ、６４ｂ’、６４ｃ、６４ｃ’…レンズ ６５、６５’…レンズ支持部 ７…発光素子アレイ ７１…発光素子群（発光素子グループ） ７２…支持体（ヘッド基板） ７２１…下面 ７２２…上面 ７３…収納部 ７４、７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ…発光素子 ８２…第１の遮光部材 ８１…第２の遮光部材 ８３…絞り部材 ８１１、８２１、８３１…貫通孔 ８４…スペーサ ９…ケーシング ９１…枠部材（ケーシング本体） ９１１…内腔部 ９１５…境界部（段差部） ９１６…肩部 ９２…蓋部材（裏蓋） ９２２…凹部 ９３…クランプ部材 ９３１…爪部 ９３２…湾曲部 １０…画像形成ユニット １０Ｃ、１０Ｋ、１０Ｍ、１０Ｙ…画像形成ステーション １１…感光ドラム（感光体） １１１…受光面 １２…帯電ユニット １３…露光ヘッド １４…現像装置 １５…クリーニングユニット １５１…クリーニングブレード ２０…転写ユニット ２１…中間転写ベルト ２２…一次転写ローラ ２３…駆動ローラ ２４…従動ローラ ２５…二次転写ローラ ２６…クリーニングユニット ２６１…クリーニングブレード ３０…定着ユニット ３０１…定着ローラ ３０２…加圧ローラ ４０…搬送機構 ４１…レジストローラ対 ４２、４３、４４…搬送ローラ対 ５０…給紙ユニット ５１…給紙カセット ５２…ピックアップローラ ａ…通過領域 Ｐ…記録媒体 ７４１……陽極 ７４２……正孔注入層 ７４３……正孔輸送層 ７４４……発光層 ７４５……第２の電子輸送層 ７４６……第１の電子輸送層 ７４７……電子注入層 ７４８……陰極 ７５……封止部材 ７５０……積層体

Claims (7)

1. 陰極と、
   陽極と、
   前記陰極と前記陽極との間に設けられ、赤色に発光する赤色発光材料を含んで構成された発光層と、
   前記発光層と前記陰極との間に設けられ、第１の電子輸送材料を含んで構成された第１の電子輸送層と、
   前記発光層と前記第１の電子輸送層との間でこれらに接するように設けられ、前記第１の電子輸送材料とは異なる第２の電子輸送材料を含んで構成された第２の電子輸送層とを有し、
   前記赤色発光材料は、ジインデノペリレン誘導体であり、
   前記発光層は、ナフタセン誘導体を含んで構成され、
   前記第１の電子輸送層は、フェナントロリン誘導体を含んで構成され、
   前記第２の電子輸送層は、トリス（８−キノリノラト）アルミニウムを主材料として構成されるとともに、ルブレン誘導体を含んで構成され、
   前記第２の電子輸送層中のルブレン誘導体の含有量は、０．５ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下であり、
   前記第２の電子輸送層の厚さをＡ［ｎｍ］とし、前記第１の電子輸送層の厚さをＢ［ｎｍ］としたとき、Ａ／Ｂは、１０％以上９０％未満であることを特徴とする発光素子。
2. 前記第２の電子輸送層の厚さは、２ｎｍ以上１５ｎｍ以下である請求項１に記載の発光素子。
3. 前記第１の電子輸送層の厚さと前記第２の電子輸送層の厚さとの合計の厚さは、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である請求項１または２に記載の発光素子。
4. 前記第１の電子輸送層と前記第２の電子輸送層との界面付近は、前記第１の電子輸送材料と前記第２の電子輸送材料との混合材料で構成されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の発光素子。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の発光素子を備えることを特徴とする露光ヘッド。
6. 前記発光素子は一方向に沿って複数配列され、前記各発光素子の光の出射側には、前記各発光素子からの光を結像する結像光学系が設けられている請求項５に記載の露光ヘッド。
7. 請求項５または６に記載の露光ヘッドを備えることを特徴とする画像形成装置。

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