有機半導体デバイス、これを用いた光ヘッドおよび画像形成装置
【課題】簡易な封止工程を用いて、水分やガスに対して十分なバリア性を確保することの可能な有機半導体デバイスを提供する。
【解決手段】ガラス基板上に形成した有機半導体素子を金属材で封止した有機半導体デバイスであって、前記金属材は、可撓性の金属材料であり、前記ガラス基板に接着剤を介して固着されたことを特徴とする
【解決手段】ガラス基板上に形成した有機半導体素子を金属材で封止した有機半導体デバイスであって、前記金属材は、可撓性の金属材料であり、前記ガラス基板に接着剤を介して固着されたことを特徴とする
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機半導体デバイス、これを用いた光ヘッドおよび画像形成装置に係り、特に発光素子をライン状に配置して発光素子列を形成した光ヘッドに用いられる有機発光デバイスの封止構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセント素子は固体蛍光性物質の電界発光現象を利用した発光デバイスであり、小型のディスプレイとして一部で実用化されている。
【０００３】
有機エレクトロルミネッセント素子は発光層に用いられる材料によって、いくつかのグループに分類することが出来る。代表的なもののひとつは発光層に低分子量の有機化合物を用いる低分子有機エレクトロルミネッセント素子で、主に真空蒸着を用いて作製される。そして今一つは発光層に高分子化合物を用いる高分子有機エレクトロルミネッセント素子である。
【０００４】
高分子有機エレクトロルミネッセント素子は各機能層を構成する材料を溶解した溶液を用いることでスピンコート法やインクジェット法、印刷法等による成膜が可能であり、その簡便なプロセスから低コスト化や大面積化が期待できる技術として注目されている。
【０００５】
典型的な高分子有機ＥＬ素子は陽極および陰極の間に電荷注入層、発光層等の複数の機能層を積層することで作製される。以下に代表的な高分子有機ＥＬ素子の構成およびその作製手順を説明する。
【０００６】
まず陽極としてのＩＴＯ（インジウム錫酸化物）を成膜したガラス基板上に電荷注入層としてのＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（ポリチオフェンとポリスチレンスルホン酸の混合物：以下ＰＥＤＯＴと記載する）薄膜をスピンコートなどによって成膜する。ＰＥＤＯＴは電荷注入層として事実上の標準となっている材料であり、陽極側に配置されることでホール注入層として機能する。
【０００７】
ＰＥＤＯＴ層の上に発光層としてポリフェニレンビニレン（以下ＰＰＶと表す）およびその誘導体、またはポリフルオレンおよびそれらの誘導体がスピンコート法などによって成膜される。そしてこれら発光層上に真空蒸着によって陰極としての金属電極が成膜され素子が完成する。
【０００８】
このように高分子有機エレクトロルミネッセント素子は簡易なプロセスで作製することが出来るという優れた特徴を備えており、様々な用途への応用が期待されているが、十分に大きな発光強度を得ることが出来ない点、および長時間駆動に際しては、寿命が十分でない点が改善すべき課題となっている。
特に、露光ヘッドなどにおいて露光用光源として用いられる場合には、高輝度特性が求められており、画素領域、画素面積および画素内の発光特性の制御性においても、更なる制御性の向上を求めて鋭意研究がなされている。
【０００９】
ところでこのような有機エレクトロルミネッセンス素子は、周りを、バスタブ形状を有するガラスによって構成される封止部で被覆している。封止部は少なくとも有機エレクトロルミネッセンス素子の全面を覆うように設けられ、その外周部はガラス基板などに接着剤を用いて接着されている。後述するように発光層を低分子の有機材料層で構成した有機エレクトロルミネッセンス素子は、高温を嫌うことや熱硬化型の接着剤は長い硬化時間が必要であるため、一般的には接着剤として例えば紫外線を照射することで硬化する光硬化樹脂が多用されている。
【００１０】
上記構成を有する有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極をプラス極として、また陰極をマイナス極として図示しない電気回路を介して直流電圧又は直流電流を印加すると、陽極から正孔輸送層を介して有機材料層に正孔が注入され、陰極から有機材料層に電子が注入される。この結果、陽極と陰極とに挟まれた発光層を構成する有機材料層では正孔と電子の再結合が生じ、これに伴って生成される励起子が励起状態から基底状態へ移行する際に発光現象が起こる。（このように少なくとも陽極と陰極に挟まれ、実質的に発光に寄与する部分を以降「発光部」と呼称する。）
【００１１】
このように、有機エレクトロルミネッセンス素子は非常に簡易な構造を有しており、大量生産が可能であり低コスト化やディスプレイなどの表示装置の大面積化が期待できる技術として注目されている。
【００１２】
しかしその一方で有機エレクトロルミネッセンス素子の有する課題の一つとして、水分の影響を受けると発光領域が経時的に収縮（シュリンキング）したり、発光領域内に非発光部位（ダークスポット）が生じることが知られている。シュリンキングやダークスポットの発生や拡大を防止するためには、有機エレクトロルミネッセンス素子を低湿度状態に保つことが必要であり、前述のごとく有機エレクトロルミネッセンス素子をガラスなどの封止部により封止し、封止領域の内部空間を減圧あるいは加圧状態にしたり、低湿度の不活性ガスを充填するなどの方法が用いられている。また封止効果をより一層高めるために、上述したようなガラス体で覆われることによって形成されたバスタブ状の空間に乾燥剤を設ける、あるいは接着材中に吸着作用を有する材料を混在させるような場合もある。
【００１３】
さて最近では例えば樹脂からなる有機物層と金属酸化物などからなる無機物層を積層構造とした、いわゆるガスバリア性積層材を有機エレクトロルミネッセンス素子の封止部として用いる研究開発も行なわれている。このようなガスバリア性積層材の例としては、特許文献１に開示される製造方法が知られている。特許文献１では「（前略）無機膜、有機膜の単体層または有機膜／無機膜ガスバリア層の積層化などに多くの検討がなされてきたが、それだけでは決して満足のいくガスバリア性を発現させることはできなかった。」としてフィルムなどの基材上に金属酸化膜または金属窒化膜または金属膜を設け、その上に熱硬化性樹脂からなる有機層を積層し、更にこの有機層の上に第２の金属酸化膜または金属窒化膜または金属膜を設けたガスバリア性積層材において、中間層である有機層を積層した直後に１２０℃〜１８０℃の範囲で第１の硬化を行い、第２の金属酸化膜または金属窒化膜または金属膜を設けた後に１８０℃〜２４０℃の範囲で第２の熱硬化を行なうものであり、これによって無機膜、有機膜の単体層または有機膜／無機膜ガスバリア層の積層化などでは発現が困難であったガスバリア性を獲得することができるとしている。
【００１４】
また封止技術に関する他のアプローチとして例えば特許文献２に開示される発光装置の製造方法が知られている。特許文献２ではガラス基板と封止部を貼り合わせるための封止接着剤として、熱硬化性（あるいは熱可塑性）を有する樹脂に光熱変換物質（即ち赤外線または近赤外線を吸収する物質）を含有させ、これにレーザ光を照射して封止部を接着すべき部位を局所的に加熱することで、一般に１００℃〜１２０℃の耐熱性しかもたない有機エレクトロルミネッセンス素子にダメージを与えないで封止を行なうことができるとしている。
【００１５】
【非特許文献１】タン（Ｃ．Ｗ．Ｔａｎｇ）、ヴァンスリク（Ｓ．Ａ．Ｖａｎｓｌｙｋｅ），「アプライドフィジックスレター（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．）」（米国），第５１巻，１９８７年，ｐ．９１３
【特許文献１】特開２００４−１８１７９３号公報
【特許文献２】特開２００１−２３７０６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
有機エレクトロルミネッセンス素子はその製造工程が無機デバイスに比べてシンプルであるため、有機エレクトロルミネッセンス素子を搭載した発光素子基板や、有機エレクトロルミネッセンス素子を光源として応用した露光装置などのアプリケーションは低コスト化に有利だと言われている。しかし特許文献１の方法では、その製造工程において、複数の温度管理を有する工程が存在し、これが生産性低下の原因となる。また、このような金属製の缶やガラスなどの剛性材料による封止は、水分や酸素からの遮断効果には優れるが、高さが必要であり、小型化薄型化が困難であった。またガラス製の缶は機械的強度や耐衝撃性が低いため、大型化や薄層化は困難であった。また金属製の缶は前記ガラス製の缶に比べて機械的強度や耐衝撃性には優れるが、基板との熱膨張率差が大きく、大型化は極めて困難であった。
また、特許文献２の製造方法も、レーザ光を用いて局所的な封止を行なうことから、やはり製造設備などが大掛かりとなりコスト的には課題を有している。
【００１７】
また有機エレクトロルミネッセンス素子基板などの有機半導体デバイス基板の実際の構成において例えば基板上には有機エレクトロルミネッセンス素子、例えばＴＦＴによって構成される駆動回路、引き回し配線などが形成、配置され、封止部はこれらの構造物を被覆することとなり、封止体としては大型化の傾向にある。
【００１８】
このため、いわゆるガスバリア性などの封止性能は接着の対象となる構造物の表面状態に大きく左右されるため、いずれの有機半導体デバイスを構成するどの部分に封止部の外周が接して接着されるかは確実に封止を行なうための重要な要素である。
【００１９】
このような状況の中で、樹脂フィルムを用いて封止を行うと、ガラス製あるいは金属性の缶に比べて高さを低くすることができるが、水分や酸素などの腐食性物質に対する封止遮断性能が十分ではなく、実用上は問題であった。
【００２０】
一方、封止部材として金属を用いようとすると、金属の熱膨張率はガラス基板に比べて大きいため、熱膨張率の差に起因してガラス基板にクラックが生じたり、封止部で剥離が生じたりするという問題があった。
【００２１】
本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、簡易な封止工程を用いて、水分やガスに対して十分なバリア性を確保することの可能な有機半導体デバイスを提供することを目的とする。
また、このような有機半導体デバイスを用いて長寿命、高画質の画像を得ることのできる光ヘッドおよび画像形成装置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】
【００２２】
そこで本発明は、基板上に形成した有機半導体素子を金属材で封止した有機半導体デバイスであって、前記金属材は、可撓性の金属材料であり、前記基板に接着剤を介して固着されたことを特徴とする。
この構成によれば、金属材が可撓性を有するため、使用環境に温度変化がある場合にも、クラックの進行は、抑制され、素子部の保護を図ることが可能となる。また、接着剤の緩衝効果も加わり、より保護性が高められている。
【００２３】
また、本発明は、上記有機半導体デバイスにおいて、前記金属材は、熱膨張係数が、１０−５以下であるものを含む。
この構成により、基材であるガラスに近い熱膨張特性とすることによって、熱歪をより小さく抑えることができ、封止部とガラス基板との密着性の向上をはかることができる。
【００２４】
また、本発明は、上記有機半導体デバイスにおいて、前記金属材は、膜厚が０．３ｍｍ以下であるものを含む。
この構成により、金属材の熱による体積変化を十分に吸収できる可撓性を確保することが出来るので、熱歪をより小さく抑えることができ、封止部とガラス基板との密着性の向上をはかることができる。鉄やニッケルの場合は、アルミニウムに比べて若干薄い方がよいが、０．３ｍｍ以下であれば、熱歪を抑えることができる。
【００２５】
また、本発明は、上記有機半導体デバイスにおいて、前記金属材は、樹脂層との積層体であるものを含む。
この構成により、封止部自体の防湿性と絶縁性、さらに材料の耐食性を高めることができる。
【００２６】
また、本発明は、上記有機半導体デバイスにおいて、前記接着剤は、前記基板上に前記有機半導体素子を囲むように形成され、前記接着剤の形成された領域でのみ、前記基板に固着されたものを含む。
この構成により、接着剤が緩衝材として作用するため、クラックの発生を防止することができる。
【００２７】
また、本発明は、上記有機半導体デバイスにおいて、前記基板はガラス基板であり、前記ガラス基板上に前記有機半導体素子を囲むように形成された接着剤を具備し、前記金属材は、前記接着剤を介して、前記接着剤の形成された領域でのみ、前記ガラス基板に固着されたものを含む。
【００２８】
また、本発明は、上記有機半導体デバイスにおいて、前記金属材がニッケルまたはニッケル合金であるものを含む。
【００２９】
また、本発明は、上記有機半導体デバイスにおいて、前記金属材が鉄または鉄合金であるものを含む。
【００３０】
また、本発明は、上記有機半導体デバイスにおいて、前記金属材がニッケル鉄クロム合金であるものを含む。
【００３１】
また、本発明は、上記有機半導体デバイスにおいて、前記樹脂層は、前記金属材上に形成された塗布膜であるものを含む。
【００３２】
また、本発明は、上記有機半導体デバイスにおいて、前記有機半導体素子は、封止用樹脂で被覆され、前記封止用樹脂の外側に金属材が配されたものを含む。
【００３３】
また、本発明は、上記有機半導体デバイスにおいて、前記有機半導体素子は、前記ガラス基板上に形成され、第１および第２の電極とこれらの間に介在せしめられた発光機能を有した層を含む機能層とを備えた有機エレクトロルミネッセント素子であるものを含む。
【００３４】
また、本発明は、上記有機半導体デバイスにおいて、前記ガラス基板上に形成された光量検出素子と、前記光量検出素子上に積層された有機エレクトロルミネッセント素子とを備えたものを含む。
【００３５】
また、本発明は、上記有機半導体デバイスにおいて、有機エレクトロルミネッセント素子と、前記有機エレクトロルミネッセント素子から出力される光を検出する光量検出回路とを具備し、前記光量検出回路が、光検出素子と、前記光検出素子に並列接続された容量素子と、前記容量素子に接続され、前記容量素子の読み出しを制御するスイッチング用の薄膜トランジスタとを備え、前記有機エレクトロルミネッセント素子の光量を検出するように構成されており、少なくとも前記光検出素子および前記有機エレクトロルミネッセント素子が前記金属材で封止され、光ヘッドを構成するものを含む。
【００３６】
また、本発明は、上記有機半導体デバイスにおいて、前記有機エレクトロルミネッセント素子は、前記ガラス基板の端面から所定の間隔を隔てた位置にライン状に形成されたものを含む。
【００３７】
また、本発明は、上記有機半導体デバイスにおいて、前記ガラス基板は前記有機エレクトロルミネッセント素子の素子列の両端に、前記金属材から露呈する領域を具備し、前記領域に検査用端子が配設されたものを含む。
【００３８】
また、本発明は、上記有機半導体デバイスにおいて、前記素子列は前記素子列の両端側からジャンパー線を介して給電されるように構成されたものを含む。
【００３９】
また、本発明は、上記有機半導体デバイスにおいて、前記ガラス基板の一辺に相対向する一辺側の前記金属材から露呈する領域に、前記発光素子を駆動するための駆動用ＩＣチップが搭載されたものを含む。
【００４０】
また、本発明は、上記有機半導体デバイスで構成された光ヘッドを構成する。
【００４１】
また、本発明は、上記光ヘッドを像形成用の露光手段として用いた画像形成装置を構成する。
【００４２】
また本発明は前記光ヘッドにおいて、光検出素子が、エレクトロルミネッセンス素子の駆動回路となる薄膜トランジスタと同じ層から形成されたものを含む。薄膜トランジスタと光検出素子をエッチング等の加工方法を用いて同じ層から形成することで、光ヘッドの製造工程が簡素化し、製造に要するコストを低減させることが可能になる。特にガラス基板上への多結晶シリコン層の形成工程は、高温プロセスを経ることになるが、１回の調整で極めて制御性よく信頼性の高い特性を得ることが可能となる。
【００４３】
また本発明は、上述した光ヘッドを備えたことを特徴とする画像形成装置である。発光分布が均一な光ヘッドを搭載することで、耐久性、画質の点で優れた画像形成装置が得られる。
ここでエレクトロルミネッセンス素子の光検出素子側に形成される第1の電極は通常陽極であり、透光性を有する電極材料で構成される。
【発明の効果】
【００４４】
本発明の有機半導体デバイスでは、可撓性の金属材料で封止されているため、防湿性が高く、温度変化に伴うクラックの発生は、抑制され、素子部の保護を図ることが可能となる。
また本発明の光ヘッドでは、光検出回路を構成する薄膜トランジスタとともに有機エレクトロルミネッセンス素子が金属膜で被覆され、保護されているため、高精度で信頼性の高い光量検出が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
（実施の形態１）
次に本発明の実施の形態1の有機エレクトロルミネッセンス素子について図1を参照しつつ説明する。本実施の形態では、膜厚０．３μｍのＮｉ−Ｆｅ合金箔にポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフチレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等からなる樹脂膜を積層してなる可撓性の金属材６４をエポキシ系樹脂からなる接着剤６３を介して基板１００に固着して、封止部を構成するものである。
有機エレクトロルミネッセンス素子は、通例の構成がなされているが、本実施の形態では、透光性の基板１００上に形成された透光性の陽極１１１上に、電荷注入層１１５として金属酸化物薄膜であるＭｏＯ３を形成するとともに、この上に電子ブロック機能を持つバッファ層１１６と、発光層１１２としての高分子材料を順次積層し、この上に陰極１１３を形成している。また、有機エレクトロルミネッセンス素子の表面はパッシベーション膜１１７で被覆されている。
【００４６】
上記有機エレクトロルミネッセント素子の陽極１１１をプラス極として、また陰極１１３をマイナス極として直流電圧または直流電流を印加すると、発光層１１２には、陽極１１１から電荷注入層１１５を介してホールが注入されるとともに陰極１１３から、電子が注入されバッファ層１１６にブロックされ、効率よく発光層中に荷電粒子が存在する。発光層１１２では、このようにして注入されたホールと電子とが再結合し、これに伴って生成される励起子が励起状態から基底状態へ移行する際に発光現象が起る。
【００４７】
本実施の形態の有機エレクトロルミネッセント素子によれば、ＭｏＯ３層によるホール注入効果が高いため、均一な発光特性を得ることが可能となる。
【００４８】
次に本発明の有機エレクトロルミネッセント素子の製造工程について説明する。
まずガラス基板１００上にマスクを用いてスパッタリング法によりＩＴＯ薄膜、続いて真空蒸着法により、金属酸化物薄膜としてのＭｏＯ３層を形成する、あるいはガラス基板１００上にスパッタリング法によりＩＴＯ薄膜、これをフォトリソグラフィによりパターニングし、続いて真空蒸着法により、金属酸化物薄膜を形成し、これらをフォトリソグラフィあるいはマスクによりパターニングすることにより、陽極１１１および電荷注入層１１５を形成する。
【００４９】
そして、スクリーン印刷やスピンコートなどの塗布法により、このバッファ層１１６と、この上層に発光層１１２とを形成する。
【００５０】
そして最後に陰極１１３（１１３ａ、１１３ｂ）を形成する。このときさらに、外側をパッシベーション膜１１７で被覆する。このパッシベーション膜１１７は、金属材が、内側に絶縁性の樹脂層を積層した可撓性膜である場合には省略してもよい。
【００５１】
このように本発明の方法によれば、金属材が可撓性を有するため、使用環境に温度変化がある場合にも、クラックの進行は、抑制され、素子部の保護を図ることが可能となる。また、接着剤の緩衝効果も加わり、より保護性が高められている。ここで用いられるＮｉ−Ｆｅ合金はＮｉとＦｅの組成比を変えることで、熱膨張係数を１０−７から１０−４程度の間で調整できることが知られている。基板１００としてガラスを採用した場合、一般的にガラスの熱膨張係数は１０−６程度であり、封止に用いる金属材の熱膨張係数の調整範囲に含ませることができる。また基板１００として樹脂を採用した場合、例えば樹脂としてポリカーボネートのように硬度が高く、かつ熱膨張係数が比較的小さい（１０−５）ものを選択した場合にも、金属材の熱膨張係数の調整範囲に含ませることができる。このように基材１００と封止に供する金属材の熱膨張係数を共に１０−５以下を満たす程度に小さく、かつ互いの熱膨張係数を近接させ、結果的に両者の熱による膨張差を小さくすることで、熱歪をより小さく抑えることができ、封止部と基板１００との密着性の向上をはかることができる。
さて、鉄とニッケルの合金の場合、組成比はニッケルが３０％から６５％のものが低膨張であることから、本発明に用いることが可能であるが、より好ましくはニッケルの組成比率を３６％から４２％の範囲にするとよい。この金属材は上述したガラスの熱膨張率に極めて近くなり、可撓性の金属材６４材料としてより望ましいものとなる。更にこの組成比の場合は、後に詳細に説明する有機エレクトロルミネッセント素子を構成する保護膜等に採用される窒化珪素の熱膨張係数にも極めて近くなり、有機半導体デバイス全体の信頼性を向上させるのにより好適なものとなる。
【００５２】
また、発光層１１２を電子ブロック層１１６上にスクリーン印刷することにより形成することにより、製造が容易でかつ微細化および高集積化が可能である。なお、本実施の形態ではＭｏＯ３層は電子ブロック層としての作用もしている。
【００５３】
本実施の形態におけるモリブデン酸化物薄膜は、真空蒸着で作製された非晶質の薄膜である。真空蒸着時の環境は還元的雰囲気であり、その中で加熱昇華して基板上に堆積する過程でモリブデン酸化物は還元を受ける。還元を受けたモリブデン酸化物は、６価のＭｏＯ３の他に、より小さい酸化数を持ついつかの酸化物を生じる。それらはたとえば４価のＭｏＯ２や３価のＭｏ２Ｏ３などである。還元を受けるということは電子を受け取るということに等しいため、還元され価数が小さくなった酸化物は価数が大きな酸化物よりも電子を放しやすい状態、即ちホールを受け取りやすい状態になる。これはより上方のエネルギーレベルを持つということに等しい。
【００５４】
このように封止部は更に陰極１１３を完全に被覆している。
ここで接着剤６３としては、熱硬化性樹脂が用いられる。この熱硬化性樹脂としてはエポキシ系樹脂とアクリル系樹脂が一般的であるが、熱収縮性が小さい点と脱ガスが少ない点を考慮してエポキシ系樹脂を採用している。ガラス基板１００上に金属材６４を固着して封止部を形成するにあたっては、ディスペンサーを用いてガラス基板１００上に熱硬化性樹脂が塗布されるが、ディスペンサーの塗布速度と熱硬化性樹脂の供給量を調整して接着剤６３を所定の厚みに形成することができる。
【００５５】
なお、熱硬化樹脂の塗布方法としては、上述のディスペンサーに限定されるものではない。また硬化条件は使用する熱硬化性樹脂によって異なるが、第一の硬化温度として１００゜Ｃにて１時間ほど加熱処理を行い、その後１５０゜Ｃにて更に１時間ほど加熱処理を行うことが望ましい。急激な加熱による応力を緩和するために段階的に昇温硬化を行うことが望ましい。
【００５６】
また、前記実施の形態では熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を採用したが、他にポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、メチルフタレート単独重合体、または共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート、アクリロニトリル／スチレン共重合体、ポリ（−４−メチルペンテン−１）、フェノール樹脂、シアナート樹脂、マレイミド樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂等が挙げられ、またこれらをポリビニルブチラール、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、多官能性アクリレート化合物等で変性したものや、架橋ポリエチレン樹脂、架橋ポリエチレン／エポキシ樹脂、ポリフェニレンエーテル／シアナート樹脂等の熱可塑性樹脂で変性した熱硬化性樹脂などを用いることも可能である。また上記に挙げたような複数種の樹脂を併用して用いてもよい。なお光硬化性樹脂であっても加熱により硬化が促進するものであれば使用することが可能である。
【００５７】
また熱硬化性樹脂のガラス転移温度は高くなればなるほど硬化後の樹脂の硬度は上がるため、接着強度は低下し外部もしくは内部からの応力により基板からの剥離の原因となる。そのため樹脂のガラス転移温度は高ければ封止性能が上がるというものではない。逆にガラス転移温度が低い樹脂は樹脂内部の密着強度が低くなり機密性が低下してしまう。これらを勘案するとガラス転移温度が１４０゜Ｃから１８０゜Ｃの範囲である樹脂を選択することが望ましい。
【００５８】
更に樹脂の透湿性を改善するために樹脂自体に無機物の充填剤（フィラー）を加えてもよい。無機物の充填剤を加えることによって樹脂内部を透過する水分やガス等の浸入経路を長くすることができる。また樹脂からの脱ガスにより高分子有機エレクトロルミネッセンスへのダメージを極力抑えるため、溶媒や反応開始剤などが少なく、さらに温度変化により発生が加速される脱ガスや外部よりの水分を吸着する性能を有している充填材であるほうが望ましい。充填剤（フィラー）としてはシリカゲルや、酸化カルシウムや酸化バリウムなどのアルカリ希土類酸化物、あるいは、アルミナ、アルミノケイ酸塩や珪藻土などが用いられるが、吸湿性能や分散形成の点でシリカゲルと、樹脂にはポリエチレンテレフタレート、あるいは、ポリエチレンを用いることが望ましい。吸湿剤の含有量は５〜４０重量％であるが、樹脂の強度を勘案すると３０〜４０重量％であることが望ましい。また樹脂層の厚みを厚くすることにより、吸湿性能を高めることができ２０〜１００μｍ、望ましくは３０〜５０μｍの範囲のものを用いる。
【００５９】
なお前記実施の形態では、金属材は、Ｎｉ−Ｆｅ箔単体で用いたが、金属材と樹脂層との積層体であってもよく、２層構造となるため封止部自体の防湿性を高めることができる。さらに、2層以上にすることにより一層当たりの金属材（金属層）の厚さを小さくすることが出来るので、材料の可撓性を高めることが出来る。
【００６０】
また、本発明は、前記金属材は、前記接着剤を介して、前記接着剤の形成された領域でのみ、前記ガラス基板に固着されるようにすれば、この接着剤が緩衝剤として作用し、より長寿命化をはかることができる。
【００６１】
また、本発明は、上記有機半導体デバイスにおいて、前記金属材としてはＮｉ−Ｆｅに代えて、ニッケルまたはニッケル合金鉄または鉄合金、ニッケル鉄クロム合金を用いるようにしてもよい。このとき、熱膨張係数が１０−６以下である金属材料としては、鉄とニッケルの合金や鉄とニッケルとコバルトの３元素系の合金を用いるが、組成を変えることにより膨張率を選択することが出来る。鉄とニッケルとコバルトによる３元素系の合金の場合、ニッケル29％とコバルト17％で残りが鉄である合金は、ガラスや窒化珪素の熱膨張係数に近く可撓性の金属材６４として望ましい。
【００６２】
また、金属材を構成するに際し、金属材上に塗布膜を形成してもよい。塗布あるいは塗装により形成することのより、フィルムを積層するよりコストを大幅に低減することができる。
また、金属材にはアルミニウムやステンレス材、鉄やニッケル、コバルトなどの金属材料あるいはＣｕなど展性に優れた材料塑性加工したものを用いることも出来る。このとき金属材が、アルミニウムあるいはアルミニウム合金の場合、厚みが０.００５〜０．３ｍｍの範囲で、塗布膜を含めた金属材全体の厚さとして５０μｍ以下であることが、封止材料に柔軟性を付与するために望ましい。鉄やニッケルの場合は、アルミニウムに比べて若干薄い方がよいが、０．３ｍｍ以下であればよい。
（実施の形態２）
【００６３】
図２（ａ）は本発明の実施の形態２に係る画像形成装置の露光装置に用いられる光ヘッド本体部の要部を示す平面概要図である。また図２（ｂ）は図２（ａ）のA-A断面説明図、図３はこの光ヘッド本体の製造工程におけるダイシングやレーザー及びカッターによる分離前を示す図である。以後、本実施例ではダイシングによる加工について説明を行なう。
この光ヘッド本体部は、図２に示すように、ガラス基板などによって構成される基板１００と、この基板１００上に、光検出素子１２０を含む光検出回路（ピクセル回路）Cと、発光素子としてのエレクトロルミネッセンス素子１１０とを集積化して形成したもので、光検出回路の一部であるスイッチング用の薄膜トランジスタ１３０が発光素子列よりも、基板１００の端面側に形成され、上層を接着剤６３で被覆され、この接着剤６３を介して封止用金属フィルム６４が固着されたことを特徴とするものである。
【００６４】
ダイシング工程において、基板１００にクラックが生じると、薄膜トランジスタを構成する多結晶シリコンからなる半導体層の剥離や劣化が生じ、素子特性の低下を招き易いが、この構成により、接着剤６３が、下層の半導体層（薄膜トランジスタ１３０）を確実に保護し、信頼性の向上をはかることができる。
【００６５】
製造に際しては、図３（ａ）に示すように、マザーガラスGMと呼ばれるガラス母材上に、多結晶シリコン層を成膜し、パターニング工程およびドーピング工程を経、さらに絶縁膜、金属膜などの導電性膜を形成し、光検出素子１２０を含む光検出回路および、発光素子などの素子部を形成する。素子部の形成については後述する。
【００６６】
この後、図３（ｂ）に示すように、薄膜トランジスタ１３０上を含む領域に接着剤６３を塗布する。なお、この接着剤６３の塗布領域はガラス基板１００の端面から１ｍｍ程度離間しているのが望ましい。なお図２（ｂ）は断面図であるから描かれていないが、接着剤６３は実際は封止用金属フィルム６４の全周囲にそって塗布されている。
そして、図３（ｃ）に示すように、封止用金属フィルム６４を、装着する。
【００６７】
そして図４に平面図を示すように、ダイシングラインＤＬに沿ってダイシングを行い、図1に示した個々の光ヘッド本体部に分割する。
このとき、薄膜トランジスタ１３０上は接着剤６３で被覆されているため、ダイシング時にかかる応力によってクラックが入り易いが、光検出回路を構成する薄膜トランジスタ上は接着剤で被覆されているため、クラックの進行を抑制することができると共に、光検出回路は接着剤で保護され、信頼性の向上をはかることが可能となる。また、封止用金属フィルムの装着に際しても、薄膜トランジスタは接着剤で覆われているため、封止用金属フィルム装着時の応力も緩和され、クラックの発生は防止される。
【００６８】
なお前記実施の形態２では、封止用金属フィルム６４を装着した後、ダイシングを行うことにより、個々の光ヘッド本体部に分割したが、図５に示すように、封止用金属フィルム６４を装着する前にマザーガラスGMをカットし、分割後、封止用金属フィルムを装着するようにしてもよい。この場合は、熱溶融性の樹脂材料を接着剤として使用し、接着剤を塗布した後、ダイシングを行い、接着剤上に封止用金属フィルムを載せた状態で熱圧着するようにしてもよい。この場合、ダイシング時は、接着剤で覆われているためダイシング時のクラックの進行は抑制される。また、この場合も封止用金属フィルムの装着に際しても、薄膜トランジスタは接着剤で覆われているため、封止用金属フィルム装着時の応力も緩和され、クラックの発生は防止される。
また、前記実施の形態２では、接着剤はライン状に形成したが、基板の端面から所定の間隔を隔てた位置例えば１ｍｍ以上はなれた位置を含むように封止用金属フィルム６４の下部全面にベタ状に形成してもよい。
また、ダイシング時の応力緩和のためには、接着剤は前記基板の端面から１ｍｍ以上離間してなるのが望ましく、これにより、接着剤で被覆されていない端部の領域が、応力緩和領域となり、ダイシング時の応力発生を抑制している。また、この領域にクラックが入ったとしても、接着剤でクラックの進行が阻止され、信頼性の向上を図ることが可能となる。
【００６９】
（実施の形態３）
以下に、本発明の光ヘッドおよびこれを用いた画像形成装置の詳細について説明する。
図６は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の露光装置に用いられる光ヘッドの要部を示す平面概要構成図である。また図７（ａ）は図６のA-A断面要部図、図７（ｂ）は図６のＢ-Ｂ断面要部図、図８はこの等価回路を示す図である。この光ヘッドは、ガラス基板１００上に、発光素子１１０としての複数の有機エレクトロルミネッセンス素子からなる素子列を配列するとともに、この発光素子１１０から出力される光を検出するフォトダイオードで構成された光検出素子１２０と、この光検出素子１２０の出力に接続され、発光素子１１０の光量を検出する光量検出回路Ｃと、光量検出回路Ｃの出力に基づいて光量を算出する光量演算回路１５０と、発光素子１１０の駆動制御を行う駆動回路１６０とを備えた光ヘッドであって、前記光量検出回路Ｃは、光検出素子１２０に並列接続された容量素子１４０と、容量素子１４０に接続され容量素子１４０の読み出しを制御するスイッチング用の薄膜トランジスタ１３０とを備え、選択トランジスタ１３０と光検出素子１２０は、容量素子１４０を挟んで離間して配置されている。ここで、選択トランジスタ１３０と容量素子１４０と光検出素子１２０とは、発光素子１２０の素子列とは直交する方向に順次配列されている。この選択トランジスタ１３０は光量演算回路を含む処理回路部に接続される。
【００７０】
また光検出素子１２０は、発光素子である有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の、光検出素子１２０側に位置する第１の電極１１１をゲート電極とした薄膜トランジスタを構成し、光量検出回路の光量読み出しを選択するタイミングを選択するスイッチング用の薄膜トランジスタ１３０と同一工程で形成される多結晶シリコン層で構成される。このように同一層で形成され、光量を検出するための薄膜トランジスタ（光検出素子）１２０と、信号選択を行うためのスイッチング用の薄膜トランジスタ１３０がとが、同時に作業性よく形成されるが、容量素子１４０分だけ光検出素子１１０と離間して配置することになり、スイッチング用の薄膜トランジスタ１３０への光の入射による閾値の変動による誤動作を防止することが可能となる。また容量素子１４０は、３層の電極を層間絶縁膜を介して２層づつ向かい合うように形成してなるものであるため、遮光性が高く確実に迷光を防止可能であることから、誤動作を防ぐことができ、微小な電流である光電流を効率よく検出し高精度で信頼性の高い光量検出が可能となる。
【００７１】
さらにまた、光量検出回路Ｃが、発光素子の素子列を挟んで、駆動回路１６０と分離して配置されるようにしたことを特徴とするものである。この構成を用いることにより、微小電流を扱う光量検出回路が、比較的大電流をあつかう駆動回路と分離して配置されることになり、ノイズの影響を回避し、高精度の光量検出を行うことが可能となる。
また光量検出回路Ｃは、光検出素子１２０に並列接続された容量素子１４０と、薄膜トランジスタからなるスイッチング用の薄膜トランジスタ１３０と、光量演算回路を含む処理回路部である光量演算回路（ＩＣ）１５０とで構成されている。
また駆動回路１６０は、多結晶シリコン層１６１（１６１ｃ、１６１Ｓ，１６１Ｄ）からなるスイッチング用の薄膜トランジスタと、図示しない駆動用ＩＣチップとで構成される。
【００７２】
すなわち、本実施の形態の光ヘッドは、図７（ａ）および（ｂ）に断面図を示すように、表面に平坦化のためのベースコート層１０１を形成したガラス基板１００上に、光検出素子１２０と、エレクトロルミネッセンス素子１１０とを順次積層するとともに、光検出素子１２０の出力に応じて、駆動電流または駆動時間を補正しつつ前記エレクトロルミネッセンス素子を駆動するためのスイッチングトランジスタ１３０としての薄膜トランジスタと、この薄膜トランジスタに接続されたチップICとしての駆動回路（１６０）を搭載したものである。そして、光検出素子１２０はベースコート層１０１表面に形成された多結晶シリコン層からなる島領域ARを帯状のｉ層からなるチャネル領域を隔てて 所望の濃度にドープすることによりソース領域１２１Ｓ、ドレイン領域１２１Ｄを形成し、この上層に形成される酸化シリコン膜からなる第1の絶縁膜１２２、第２の絶縁膜１２３を貫通するようにスルーホールを介して形成された多結晶シリコン層からなるソースおよびドレイン電極１２５Ｓ，１２５Ｄで構成される。また、この上層に保護膜１２４としての窒化シリコン膜を介して、エレクトロルミネッセンス素子１１０が形成されており、第1の電極としての陽極となるＩＴＯ（インジウム錫酸化物）１１１、保護膜１２４、発光層１１２、第２の電極としての陰極１１３の順に各層が積層形成されている。ここでは光出射領域を規定する絶縁膜はこの保護膜に相当する。
【００７３】
また容量素子１４０は、配線用の図７（ｂ）に示すように、多結晶シリコン層で構成された第1層電極１４１と、選択トランジスタのゲート電極１３３と同一工程で形成される第2層電極１４２とで前述した第1の絶縁膜１２２を挟むとともに、第2層電極と第3層電極とによって第2の絶縁膜１２３を挟むことによって形成されたコンデンサで構成される。コンデンサ１４０は、この第1層電極１４１、第２層電極１４２、第３層電極１４３の3層の導電性材料と絶縁膜とで構成される。これら3層の電極は重なった状態で形成されるため、遮光材料で形成すれば、3重構造の遮光膜として作用し、この存在により、スイッチング用の薄膜トランジスタ１３０を構成する薄膜トランジスタのソース・ドレイン領域、ゲート電極のいずれかと同一工程で形成することができるため、工程も簡略化可能である。また、所望の遮光性を有する導電性材料を用い、選択トランジスタとは別の工程で形成するようにしてもよい。
【００７４】
一方、光検出素子１２０を構成する各層は、駆動トランジスタとしての選択トランジスタ１３０と同一の製造工程で形成される。すなわちチャネル領域１３１Ｃを挟んでソース領域１３２Ｓ，１３２Ｄが、光検出素子の半導体島と同一工程で形成され、これにコンタクトするソース・ドレイン電極１３４Ｓ，１３４Ｄが積層され、ゲート電極１３３とで選択トランジスタとしての薄膜トランジスタを構成している。
これら各層は、ＣＶＤ法による半導体薄膜の形成、フォトリソグラフィによるパターニング、不純物イオンの注入、絶縁膜の形成、など通例の半導体プロセスを経て形成される。
【００７５】
ここで、ガラス基板１００は無色透明なガラスの一枚板である。ガラス基板１００としては、例えば透明または半透明のソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英ガラス等の無機酸化物ガラス、無機フッ化物ガラス等の無機ガラスを用いることができる。
【００７６】
その他の材料をガラス基板１００として採用することも可能であり、例えば透明または半透明のポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテルスルフォン、ポリフッ化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアクリレート、ポリエーテルサルフォン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエチレンナフタレート非晶質ポリオレフィン、フッ素系樹脂ポリシロキサン、ポリシラン等のポリマー材料を用いた高分子フィルム等、これらプラスチックフィルムやシートに酸化珪素、酸化アルミニウム、窒化珪素金属酸化物や、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化クロム、酸化マグネシウム等の金属酸化物、弗化アルミニウム、弗化マグネシウム等の金属弗化物、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化クロムなどの金属窒化物、酸窒化珪素などの金属酸窒化物、アルミニウム、銅、ニッケル、ステンレスなどの金属材料、アクリル樹脂やエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂などの高分子樹脂膜を、透光性に支障が無い範囲で、単層もしくは積層して用いることができる。あるいは透明または半透明のＡｓ2Ｓ3、Ａｓ40Ｓ10、Ｓ40Ｇｅ10等のカルコゲノイドガラス、ＺｎＯ、Ｎｂ2Ｏ、Ｔａ2Ｏ5、ＳｉＯ、Ｓｉ3Ｎ4、ＨｆＯ2、ＴｉＯ2等の金属酸化物および窒化物等の材料、或いは発光領域から出射される光を基板を介さずに取り出す場合には、不透明のシリコン、ゲルマニウム、炭化シリコン、ガリウム砒素、窒化ガリウム等の半導体材料、或いは顔料等を含んだ前述の透明基板材料、表面に絶縁処理を施した金属材料等から適宜選択して用いることができ、複数の基板材料を積層した積層基板を用いることもできる。
【００７７】
またガラス基板１００などの基板の表面あるいは基板内部には、後述するようにエレクトロルミネッセンス素子１１０を駆動するための抵抗・コンデンサ・インダクタ・ダイオード・トランジスタ等からなる回路を集積化して形成しても良い。
【００７８】
さらに用途によっては特定波長のみを透過する材料、光−光変換機能をもった特定の波長の光へ変換する材料などであってもよい。また基板は絶縁性であることが望ましいが、特に限定されるものではなく、エレクトロルミネッセンス素子１１０の駆動を妨げない範囲或いは用途によって導電性を有していても良い。
【００７９】
ガラス基板１００の上には、ベースコート層１０１が形成される。ベースコート層１０１は、例えばＳｉＮから成る第１の層と、ＳｉＯ２から成る第２の層の２つから構成される。ＳｉＮ、ＳｉＯ２の各層は蒸着法等によっても形成できるが、スパッタ法により形成することが望ましい。
【００８０】
ベースコート層１０１の上には、エレクトロルミネッセンス素子１１０の選択トランジスタ１３０、及び光検出素子１２０が同一工程で形成される多結晶シリコン層を用いて形成される。エレクトロルミネッセンス素子１１０の駆動用回路は、抵抗・コンデンサ・インダクタ・ダイオード・トランジスタ等の回路素子から構成されるが、光ヘッドの小型化を考慮すると薄膜トランジスタを用いることが望ましい。実施の形態３において光検出素子１２０は、図７から明らかなように発光層１１２を含むエレクトロルミネッセンス素子１１０と、光の出力面となるガラス基板１００の中間に位置しており、且つ光検出素子１１０の素子領域ＡＲは光出射領域ＡＬＥよりも大きい。また光出射領域ＡＬＥは、光検出素子１２０の内側に存在するため、光を透過しない材料を光検出素子１２０に用いることはできない。したがって、発光層１１２から出力された光を妨げないようにするため、光検出素子１２０には透光性を有した材料を用いなければならない。透光性を有した光検出素子１２０の材料としては、例えば多結晶シリコンを選択することが望ましい。
【００８１】
実施の形態３では、ベースコート層１０１の上に一様な半導体層を形成した後、半導体層に対してフォトリソグラフィを用いてエッチング加工を施すことにより、選択トランジスタ１３０及び光検出素子１２０を同じ層から形成している。同一の半導体層から島状に独立した選択トランジスタ１３０及び光検出素子１２０の半導体層を一括で形成する加工は、製造工数の削減と製造コストの抑制に有利である。なお光検出素子１２０において、光出射領域ＡＬＥから出力される光を受光する素子領域ＡＲは光検出素子１２０となる島状に構成された多結晶シリコンまたは非晶質シリコンである。
【００８２】
エレクトロルミネッセンス素子１１０の発光層１１２に電界をかけるための選択トランジスタ１３０及び光検出素子１２０の上には、この酸化シリコン膜からなる第1の絶縁層１２２、第２の絶縁層１２３と保護膜１２４とが、エレクトロルミネッセンス素子の陽極としてのＩＴＯ１１１との間でゲート絶縁膜として作用し、この膜厚による電圧降下によってＩＴＯの電位からの降下幅が決定される。このゲート絶縁膜を構成する第1の絶縁層１２２、第２の絶縁層１２３と保護膜１２４は、例えばＳｉＯ２等から成り、蒸着法、スパッタ法等により形成される。
【００８３】
また、選択トランジスタ１３０の真上にあるゲート絶縁膜としての第1の絶縁層１２２の表面にはゲート電極１３１が形成される。ゲート電極１３１の材料としては、例えばＣｒが用いられる。ゲート電極１３１は、蒸着法、スパッタ法等により形成される。
【００８４】
ゲート電極１３１が形成された基板表面に、第２の絶縁層１２３が形成される。第２の絶縁層１２３は、これまで形成してきた積層体の全表面に渡って形成される。第２の絶縁層１２３は、例えばＳｉＮ等から成り、蒸着法、スパッタ法等により形成される。
【００８５】
第２の絶縁層の上には、光検出素子出力電極としてのドレイン電極１２５Ｄ、光検出素子接地電極としてのソース電極１２５Ｓ、ソース電極１３４Ｓ及びドレイン電極１３４Ｄが形成される。光検出素子出力電極としてのドレイン電極１２５Ｄ及び光検出素子接地電極としてのソース電極１２５Ｓは光検出素子１２０のソース・ドレイン領域１２１Ｓ，１２１Ｄに接続されており、光検出素子１２０から出力される電気信号の伝達と光検出素子１２０の接地を行う。ソース電極１３４Ｓ及びドレイン電極１３４Ｄは、選択トランジスタ１３０のソース・ドレイン領域１３２Ｓ，１３２Ｄに接続されており、ソース電極１３４Ｓとドレイン電極１３４Ｄの間に所定の電位差を付与した状態で先述したゲート電極１３３に所定の電位を付与することで、チャネル領域１３２Ｃに電界が印加され、選択トランジスタ１３０はスイッチング素子としての機能を有するようになり、発光素子としてのエレクトロルミネッセンス素子１１０の駆動を行う回路として動作する。光検出素子出力電極としてのドレイン電極１２５Ｄ、光検出素子接地電極としてのソース電極１２５Ｓ、ソース電極１３４Ｓ及びドレイン電極１３４Ｄの材料としては、例えばＣｒ等の金属が用いられる。図６に示すように、光検出素子出力電極としてのドレイン電極１２５Ｄ及び光検出素子接地電極は第１の絶縁膜１２２及び第２の絶縁層１２３を貫通して光検出素子１２０の端部と接続されており、ソース電極１３４Ｓ及びドレイン電極１３４Ｄも同様に第１の絶縁膜１２２及び第２の絶縁層１２３を貫通して選択トランジスタ１３０の端部に接続されている。したがって、光検出素子出力電極としてのドレイン電極１２５Ｄ、光検出素子接地電極としてのソース電極１２５Ｓ、ソース電極１３４Ｓ及びドレイン電極１３４Ｄの形成に先立ち、第１の絶縁膜１２２及び第２の絶縁層１２３に対して、光検出素子出力電極としてのドレイン電極１２５Ｄ及び光検出素子接地電極としてのソース電極１２５Ｓと光検出素子１２０を接続するためのスルーホール、ソース電極１３４Ｓ及びドレイン電極１３４Ｄと選択トランジスタ１３０を接続するためのスルーホールを設ける必要がある。このスルーホールは光検出素子１２０の表面と選択トランジスタ１３０の表面、即ち光検出素子１２０と光検出素子出力電極としてのドレイン電極１２５Ｄ及び光検出素子接地電極としてのソース電極１２５Ｓの接触面と選択トランジスタ１３０とソース電極１３４Ｓ及びドレイン電極１３４Ｄの接触面が露出するまでの深さを持ったものであり、光検出素子１２０及び選択トランジスタ１３０の端部の真上にエッチング加工等により設けられる。エッチングにはハロゲン系のエッチングガスを用いる。フォトリソグラフィにより、開口を形成したレジストパターンで表面を被覆した状態でエッチングガスを導入し、パターニングすることにより、第１の絶縁膜１２２及び第２の絶縁層１２３のスルーホールを開口する。このとき、エッチングガスには光検出素子１２０及び選択トランジスタ１３０を構成する材料と化学反応を生じないものを選択する。光検出素子出力電極としてのドレイン電極１２５Ｄ及び光検出素子接地電極としてのソース電極１２５Ｓと光検出素子１２０の接触面、ソース電極１３４Ｓ及びドレイン電極１３４Ｄと選択トランジスタ１３０の接触面を露出させる加工が終了した後、光検出素子出力電極としてのドレイン電極１２５Ｄ、光検出素子接地電極としてのソース電極１２５Ｓ、ソース電極１３４Ｓ及びドレイン電極１３４Ｄを形成する。ソース電極１３４Ｓ及びドレイン電極１３４Ｄは、センサ電極となる金属層を第２の絶縁層１２３の表面、先述したスルーホールの表面及び両センサ電極、光検出素子１２０の表面及び選択トランジスタ１３０の接触面の表面に一様に形成した後、この金属層に対してエッチングを施し、一様の金属層を光検出素子出力電極としてのドレイン電極１２５Ｄ、光検出素子接地電極としてのソース電極１２５Ｓ、ソース電極１３４Ｓ及びドレイン電極１３４Ｄに分割することにより得られる。
【００８６】
光検出素子出力電極としてのドレイン電極１２５Ｄ、光検出素子接地電極としてのソース電極１２５Ｓ、ソース電極１３４Ｓ及びドレイン電極１３４Ｄが形成された後に、保護膜１２４が形成される。保護膜１２４は、例えばＳｉＮ等から成り、蒸着法、スパッタ法等により形成される。
【００８７】
保護膜１２４の上には、陽極１１１が形成される。陽極１１１は、例えばＩＴＯ（インジウム錫酸化物）から成る。陽極１１１の構成材料としてはＩＴＯの他にＩＺＯ（亜鉛ドープ酸化インジウム）、ＡＴＯ（ＳｂをドープしたＳｎＯ2）、ＡＺＯ（ＡｌをドープしたＺｎＯ）、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３等を用いることができる。陽極１１１は図６のように、光検出素子１２０に対して真上にあたる保護膜１２４の表面に形成される。図６に示すように、陽極１１１は保護膜１２４を貫通してドレイン電極１３４Ｄの端部に接続されている。したがって陽極１１１の形成の前には、保護膜１２４に対して陽極１１１とドレイン電極１３４Ｄを接続するためのスルーホールを設ける必要がある。このスルーホールはドレイン電極１３４Ｄの表面、即ちドレイン電極１３４Ｄと陽極１１１との接触面が露出するまでの深さを持ったものであり、ドレイン電極１３４Ｄの端部に真上にエッチング加工等により設けられる。このエッチング加工が施された後、陽極１１１の層が形成される。陽極１１１は蒸着法等によっても形成できるがスパッタ法により形成することが望ましい。なお実施の形態３では陽極１１１としてＩＴＯを用いている。
【００８８】
陽極１１１が形成された後、画素規制部としての窒化シリコン膜１１４が形成される。画素規制部としての窒化シリコン膜１１４の材料としては絶縁性が高く、絶縁破壊に対して強く、かつ製膜性が良くパターニング性が高いものが望ましい。実施の形態３では画素規制部としての窒化シリコン膜１１４を構成する材料として、窒化シリコン、窒化アルミニウムを用いている。画素規制部としての窒化シリコン膜１１４は、後述する発光層１１２と陽極１１１との間に設けられ、光出射領域ＡＬＥの領域外にある発光層１１２を陽極１１１から絶縁し、発光層１１２の発光する箇所を規制している。したがって、画素規制部としての窒化シリコン膜１１４に重なる発光層１１２の領域は非発光領域となり、画素規制部としての窒化シリコン膜１１４に重ならない領域が光出射領域ＡＬＥとなる。画素規制部としての窒化シリコン膜１１４は、発光層１１２の光出射領域ＡＬＥが光検出素子１２０の素子領域ＡＲよりも小さくなるように規制し、且つ光出射領域ＡＬＥを光検出素子１２０の素子領域ＡＲの内側に配置するように構成される。
【００８９】
画素規制部としての窒化シリコン膜１１４が形成された後、発光層１１２が形成される。発光層１１２は無機発光材料、若しくは以降詳細に説明する高分子系、あるいは低分子系の有機発光材料から形成される。発光層１１２を形成する無機発光材料としては、チタン・リン酸カリウム、バリウム・ホウ素酸化物、リチウム・ホウ素酸化物等を用いることができる。発光層１１２を構成する高分子系の有機発光材料としては、可視領域で蛍光または燐光特性を有しかつ製膜性の良いものが望ましく、例えばポリパラフェニレンビニレン（ＰＰＶ）、ポリフルオレン等のポリマー発光材料等を用いることができる。また、発光層１１２を構成する低分子系の有機発光材料としては、Ａｌｑ3やＢｅ−ベンゾキノリノール（ＢｅＢｑ２）の他に、２，５−ビス（５，７−ジ−ｔ−ペンチル−２−ベンゾオキサゾリル）−１，３，４−チアジアゾール、４，４'−ビス（５，７−ベンチル−２−ベンゾオキサゾリル）スチルベン、４，４'−ビス〔５，７−ジ−（２−メチル−２−ブチル）−２−ベンゾオキサゾリル〕スチルベン、２，５−ビス（５，７−ジ−ｔ−ベンチル−２−ベンゾオキサゾリル）チオフィン、２，５−ビス（〔５−α，α−ジメチルベンジル〕−２−ベンゾオキサゾリル）チオフェン、２，５−ビス〔５，７−ジ−（２−メチル−２−ブチル）−２−ベンゾオキサゾリル〕−３，４−ジフェニルチオフェン、２，５−ビス（５−メチル−２−ベンゾオキサゾリル）チオフェン、４，４'−ビス（２−ベンゾオキサイゾリル）ビフェニル、５−メチル−２−〔２−〔４−（５−メチル−２−ベンゾオキサイゾリル）フェニル〕ビニル〕ベンゾオキサイゾリル、２−〔２−（４−クロロフェニル）ビニル〕ナフト〔１，２−ｄ〕オキサゾール等のベンゾオキサゾール系、２，２'−（ｐ−フェニレンジビニレン）−ビスベンゾチアゾール等のベンゾチアゾール系、２−〔２−〔４−（２−ベンゾイミダゾリル）フェニル〕ビニル〕ベンゾイミダゾール、２−〔２−（４−カルボキシフェニル）ビニル〕ベンゾイミダゾール等のベンゾイミダゾール系等の蛍光増白剤や、トリス（８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）マグネシウム、ビス（ベンゾ〔ｆ〕−８−キノリノール）亜鉛、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）アルミニウムオキシド、トリス（８−キノリノール）インジウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、８−キノリノールリチウム、トリス（５−クロロ−８−キノリノール）ガリウム、ビス（５−クロロ−８−キノリノール）カルシウム、ポリ〔亜鉛−ビス（８−ヒドロキシ−５−キノリノニル）メタン〕等の８−ヒドロキシキノリン系金属錯体やジリチウムエピンドリジオン等の金属キレート化オキシノイド化合物や、１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−（３−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（４−メチルスチリル）ベンゼン、ジスチリルベンゼン、１，４−ビス（２−エチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（３−エチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（２−メチルスチリル）２−メチルベンゼン等のスチリルベンゼン系化合物や、２，５−ビス（４−メチルスチリル）ピラジン、２，５−ビス（４−エチルスチリル）ピラジン、２，５−ビス〔２−（１−ナフチル）ビニル〕ピラジン、２，５−ビス（４−メトキシスチリル）ピラジン、２，５−ビス〔２−（４−ビフェニル）ビニル〕ピラジン、２，５−ビス〔２−（１−ピレニル）ビニル〕ピラジン等のジスチルピラジン誘導体や、ナフタルイミド誘導体や、ペリレン誘導体や、オキサジアゾール誘導体や、アルダジン誘導体や、シクロペンタジエン誘導体や、スチリルアミン誘導体や、クマリン系誘導体や、芳香族ジメチリディン誘導体等が用いられる。さらに、アントラセン、サリチル酸塩、ピレン、コロネン等も用いられる。あるいは、ファク−トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム等の燐光発光材料を用いることもできる。高分子系材料、低分子系材料から成る発光層１１２は、材料をトルエン、キシレン等の溶媒に溶解したものをスピンコート法で層状に成形し、溶解液中の溶媒を揮発させることで得られる。
【００９０】
また実施の形態３では、発光層１１２を便宜上単一の層として記述しているが、発光層１１２を陽極１１１の側から順に正孔輸送層／電子ブロック層／上述した有機発光材料層（ともに図示せず）の三層構造としてもよいし、発光層１１２を陰極１１３の側から順に電子輸送層／有機発光材料層（ともに図示せず）の二層構造、あるいは陽極１１１の側から順に正孔輸送層／有機発光材料層の２層構造（ともに図示せず）、あるいは陰極１１３の側から順に正孔注入層／正孔輸送層／電子ブロック層／有機発光材料層／正孔ブロック層／電子輸送層／電子注入層のごとく７層構造（ともに図示せず）としてもよい。またはより単純に発光層１１２が上述した有機発光材料のみからなる単層構造であってもよい。このように実施の形態３において発光層１１２と呼称する場合は、発光層１１２が正孔輸送層、電子ブロック層、電子輸送層などの機能層を有する多層構造である場合も含んでいる。後に説明する他の実施の形態についても同様である。
【００９１】
上述した機能層における正孔輸送層としては、正孔移動度が高く、透明で製膜性の良いものが望ましくＴＰＤの他に、ポルフィン、テトラフェニルポルフィン銅、フタロシアニン、銅フタロシアニン、チタニウムフタロシアニンオキサイド等のポリフィリン化合物や、１，１−ビス｛４−（ジ−Ｐ−トリルアミノ）フェニル｝シクロヘキサン、４，４'，４''−トリメチルトリフェニルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラキス（Ｐ−トリル）−Ｐ−フェニレンジアミン、１−（Ｎ，Ｎ−ジ−Ｐ−トリルアミノ）ナフタレン、４，４'−ビス（ジメチルアミノ）−２−２'−ジメチルトリフェニルメタン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラフェニル−４，４'−ジアミノビフェニル、Ｎ、Ｎ'−ジフェニル−Ｎ、Ｎ'−ジ−ｍ−トリル−４、４'−ジアミノビフェニル、Ｎ−フェニルカルバゾ−ル等の芳香族第三級アミンや、４−ジ−Ｐ−トリルアミノスチルベン、４−（ジ−Ｐ−トリルアミノ）−４'−〔４−（ジ−Ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン等のスチルベン化合物や、トリアゾール誘導体や、オキサジザゾール誘導体や、イミダゾール誘導体や、ポリアリールアルカン誘導体や、ピラゾリン誘導体や、ピラゾロン誘導体や、フェニレンジアミン誘導体や、アニールアミン誘導体や、アミノ置換カルコン誘導体や、オキサゾール誘導体や、スチリルアントラセン誘導体や、フルオレノン誘導体や、ヒドラゾン誘導体や、シラザン誘導体や、ポリシラン系アニリン系共重合体や、高分子オリゴマーや、スチリルアミン化合物や、芳香族ジメチリディン系化合物や、ポリ−３，４エチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）、テトラジヘクシルフルオレニルビフェニル（ＴＦＢ）あるいはポリ３−メチルチオフェン（ＰＭｅＴ）といったポリチオフェン誘導体等の有機材料が用いられる。また、ポリカーボネート等の高分子中に低分子の正孔輸送層用の有機材料を分散させた、高分子分散系の正孔輸送層も用いられる。またＭｏＯ３、Ｖ２Ｏ５、ＷＯ３、ＴｉＯ２、ＳｉＯ、ＭｇＯ等の無機酸化物を用いることもある。またこれらの正孔輸送材料は電子ブロック材料として用いることもできる。
【００９２】
上述した機能層における電子輸送層としては、１，３−ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル−１，３，４−オキサジアゾリル）フェニレン（ＯＸＤ−７）等のオキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、シロール誘導体からなるポリマー材料等、あるいは、ビス（２−メチル−８−キノリノレート）−（パラ−フェニルフェノレート）アルミニウム（ＢＡｌｑ）、バソフプロイン（ＢＣＰ）等が用いられる。またこれらの電子輸送層を構成可能な材料は正孔ブロック材料として用いることもできる。
【００９３】
発光層１１２が形成された後、陰極１１３が形成される。陰極１１３は、例えばＡｌ等の金属を蒸着法等によって層状に形成することにより得られる。有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の陰極１１３としては仕事関数の低い金属もしくは合金、例えばＡｇ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｍｇ、Ｔｉ等の金属や、Ｍｇ−Ａｇ合金、Ｍｇ−Ｉｎ合金等のＭｇ合金や、Ａｌ−Ｌｉ合金、Ａｌ−Ｓｒ合金、Ａｌ−Ｂａ合金等のＡｌ合金等が用いられる。あるいは、Ｂａ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｃｓ等の金属、あるいは、ＬｉＦ、ＣａＯといったこれら金属のフッ化物や酸化物からなる有機物層に当接する第１の電極層と、その上に形成されるＡｇ、Ａｌ、Ａｇ、Ｉｎ等の金属材料からなる第２の電極とからなる金属の積層構造を用いることもできる。
【００９４】
図７に示すような実施の形態３の光ヘッドは、有機エレクトロルミネッセンス素子の選択トランジスタ１３０側から光を出力する方式を採用しており、このような有機エレクトロルミネッセンス素子の構造をボトムエミッションという。ボトムエミッション構造は、ガラス基板１００の側から光を取り出すため、既に述べたように光検出素子１２０は透明度の高い材料、例えば多結晶シリコン（ポリシリコン）で構成される必要がある。多結晶シリコンで構成された光検出素子１２０は非晶質シリコン（アモルファスシリコン）で構成したものと比較して光電流の生起能力が低いという問題があるが、例えばコンデンサ（図示せず）を有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の近傍に設け、光検出素子１２０から出力された電流に基づく電荷をコンデンサに所定期間蓄積して、その後に電圧変換を行なうような処理回路を設けることで解決することができる。ボトムエミッション構造の場合は、光を取り出す側の電極（陽極）の透明化が容易なため、製造が簡単になる利点がある。
【００９５】
図６は、本発明の実施の形態３における光ヘッドの光検出素子近傍の構成を示した構成平面図である。
【００９６】
図６および図７に示すように実施の形態３の光ヘッドは、複数のエレクトロルミネッセンス素子１１０を主走査方向（素子列の方向）に配置して構成されており、１つの発光領域（光出射領域）に対して、１つの光検出素子１２０を対応させて配置している。このような構造とすることで、光検出素子１２０によって各有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の発光光量を独立して計測できる。即ち同時に複数の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の光量を計測することが可能となり、計測時間を大幅に短縮できる。
【００９７】
この光検出素子から出力される電気信号を基に、補正回路が生成するフィードバック信号が決定され、このフィードバック信号を基に光の補正に必要な処理が行われる。実施の形態３ではこのフィードバック信号に基づいて各エレクトロルミネッセンス素子１１０の発光光量を補正するようにしており、図示しないドライバ回路によって各エレクトロルミネッセンス素子１１０を駆動する電流値を制御している。このように実施の形態３では光検出素子１２０の出力に基づいて発光光量を制御しているが、フィードバック信号に基づいて各エレクトロルミネッセンス素子１１０の駆動時間を制御する、いわゆるＰＷＭ制御を行なうように構成してもよい。
【００９８】
光検出素子接地電極としてのソース電極１２５Ｓは、光検出素子１２０の接地を行う電極である。発光素子としてのエレクトロルミネッセンス素子１１０の陽極であるITO（インジウム錫酸化物）１１１は、選択トランジスタ１３０のドレイン電極１３４Ｄと接続されており、エレクトロルミネッセンス素子１１０はドレイン電極１３４Ｄを介して選択トランジスタ１３０で制御されている。
【００９９】
図７に示したように、実施の形態３の光ヘッドは、島状に形成された多結晶シリコン（ポリシリコン）から構成される光検出素子１２０を主走査方向に列状に配置し、各有機エレクトロルミネッセンス素子１１０においては画素規制部としての窒化シリコン膜１１４により光出射領域ＡＬＥが制限された発光層１１２の下部に光出射領域ＡＬＥよりも大きな素子領域ＡＲを有した光検出素子１２０を配置して構成される。光出射領域ＡＬＥよりも光検出素子１２０の素子領域ＡＲ（島状に形成された多結晶シリコンの島状部分）を大きくすることで、発光層１１２の局所的な層厚の変化を抑えることができ、発光層１１２を流れる電流の偏りを抑えることができる。したがって、均一な発光分布と寿命の向上を実現した光ヘッドを製造することができる。
【０１００】
さらに、実施の形態３の光ヘッドに搭載される島状に構成された光検出素子１２０の素子領域ＡＲは発光領域すなわち光出射領域ＡＬＥに比べて大きいため、発光層からの出力光を光の補正に用いる電気信号へと効率的に変換することができる。
【０１０１】
次に、本発明の光ヘッドで用いられる光量補正回路について説明する。光量補正回路は、図８に等価回路を示すように、チャージアンプを備えた駆動用ＩＣ１５０と、この駆動用ＩＣ１５０の入力端子に接続されるように前述したガラス基板１００に集積化して形成された補正回路部Ｃ（図１８ではピクセル回路６０）とで構成され、この補正回路部Ｃは前述したスイッチングトランジスタ１３０と、光検出素子１２０と、この光検出素子に並列接続され、光検出素子の出力電流をチャージするコンデンサ１４０とで構成される。このコンデンサ１４０は図６の断面図に図示していないが、光検出素子のソース電極１３４Ｓ，ドレイン電極１３４Ｄにそれぞれ接続されるようにこれらと同一工程で形成された導電性膜で、第１および第２の絶縁膜１２２，１２３を挟むことによって形成されている。
【０１０２】
ここで光検出素子は、エレクトロルミネッセンス素子からの光によって多結晶シリコン層（チャネル領域）１２１ｉで光電変換が行われ、ソース領域からドレイン領域に流れる電流を光電流として取り出すことにより、光量を検出するものである。しかしながら、前述したように、エレクトロルミネッセンス素子１１０の陽極であるＩＴＯ電極１１１をゲート電極とし、このゲート電極の電位によって光検出素子のチャネル領域１２１ｉである多結晶シリコン層に電界がかかり、これにより、ドレイン電流ＩＤが流れることになる。このドレイン電流ＩＤが上記光電変換電流に付加されることになるため、ドレイン電極１２５Ｄからセンサ出力として補正回路部Ｃ（図８参照）に出力される光電変換電流は実際の光電変換電流にドレイン電流ＩＤを加えたものとなる。このため光量検出精度が低下するという問題がある。このゲート電圧Ｖｇとドレイン電流ＩＤとの関係を測定した結果を図９に実線で示す。この図から明らかなように、この薄膜トランジスタのドレイン電流が０である領域すなわち、トランジスタの動作がオフとなる領域（ＯＦＦ領域）で使用するのが望ましい。
【０１０３】
望ましくは、図９に破線で示すように、ゲート電位をマイナス方向にシフトさせるようにすることにより、薄膜トランジスタをＯＦＦ領域で使用することができ、暗電流をほとんど皆無とすることができる。本発明では、光検出素子の出力を高精度に検出することは極めて重要であるため、光検出素子を構成する薄膜トランジスタをＯＦＦ状態で検出することが重要である。
また、この光検出素子を構成する薄膜トランジスタのチャネル領域１２１ｉとなる多結晶シリコン層全体がエレクトロルミネッセンス素子の陽極であるＩＴＯ電極で完全に覆われている状態が、ゲート電界によってチャネルを制御するのにより有効である。
【０１０４】
そしてこの光検出素子の出力は図１０（ａ）乃至（ｅ）にタイミングチャートを示すように選択トランジスタ１３０のスイッチングにより、コンデンサ１４０にエレクトロルミネッセンス素子の所望の回数の点灯時間分チャージされた電流を取り出すことにより、高精度の光量検出が可能となる。ここで図１０（ａ）は、チャージの状態を示す図、図１０（ｂ）は、選択トランジスタの動作を示す図、図１０（ｃ）は、エレクトロルミネッセンス素子の点灯タイミングを示す図、図１０（ｄ）は、容量素子１４０の電位を示す図、図１０（ｅ）は、オペアンプの出力電圧を示す図である。
まず、選択トランジスタ１３０がＯＮとなり、容量素子１４０に初期電圧Ｖｒｅｆをチャージする（Ｓ１：リセットステップ）。
そして、この選択トランジスタ１３０がＯＦＦとなると、容量素子１４０にチャージされた電荷は光検出素子１２０を流れる光電流により減少する（Ｓ２：点灯ステップ）。
この状態でチャージアンプ１５０のスイッチＳＷがＯＦＦとなり、チャージアンプは測定可能な状態となる（Ｓ３：測定開始ステップ）。
そして、選択トランジスタ１３０がＯＮとなり、容量素子１４０で失われた電荷はチャージアンプの容量素子Ｃｒｅｆから供給される。その結果チャージアンプ１５０のオペアンプの出力電圧Ｖｒ０は上昇する。この期間も光検出素子の光電流は流れＶｒ０は上昇する（Ｓ４：電荷転送ステップ）。
そして選択トランジスタ１３０がＯＦＦとなり、Ｖｒ０が確定する。この電圧をＡＤコンバータで取り込み、出力電圧Ｖｏｕｔとして、出力し、測光動作が終了する（Ｓ５：リードステップ）。
【０１０５】
このようにして得られた光検出回路の出力電圧に基づいて、光量演算回路１５０で、補正電圧を算出し、駆動回路１６０を介して発光素子の陽極１１１と陰極１１３とに印加する電圧が制御され、これらの間に形成された発光層１１２に電圧が印加され、発光素子の光量のばらつきや経時変化に伴う光量の変動を補償し、均一な露光が維持されるように構成される。
【０１０６】
（実施の形態４）
実施の形態４について説明する。本実施の形態では、上記光ヘッドをイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色用として形成した露光装置１３Ｙ〜１３Ｋとを用いた画像形成装置１について説明する。この画像形成装置１は、図１１に示すように、装置内にイエロー現像ステーション２Ｙ、マゼンタ現像ステーション２Ｍ、シアン現像ステーション２Ｃ、ブラック現像ステーション２Ｋの４色分の現像ステーションを縦方向に階段状に配列し、その上方には記録紙３が収容される給紙トレイ４を配設すると共に、各現像ステーション２Ｙ〜２Ｋに対応した箇所には給紙トレイ４から供給された記録紙３の搬送路となる記録紙搬送路５を上方から下方の縦方向に構成したものである。
【０１０７】
現像ステーション２Ｙ〜２Ｋは記録紙搬送路５の上流側から順に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を形成するものであり、イエロー現像ステーション２Ｙは感光体８Ｙ、マゼンタ現像ステーション２Ｍには感光体８Ｍ、シアン現像ステーション２Ｃには感光体８Ｃ、ブラック現像ステーション２Ｋには感光体８Ｋが含まれ、更に各現像ステーション２Ｙ〜２Ｋには後に説明する現像スリーブ、帯電器など、一連の電子写真方式における現像プロセスを実現する部材が含まれている。
【０１０８】
更に各現像ステーション２Ｙ〜２Ｋの下部には感光体８Ｙ〜８Ｋの表面を露光して静電潜像を形成するための露光装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋが配置されている。
【０１０９】
現像ステーション２Ｙ〜２Ｋは充填された現像剤の色が異なっているが、構成は現像色に関わらず同一であるため、以降の説明を簡単にするため特に明示する必要がある場合を除いて現像ステーション２、感光体８、露光装置１３のごとく特定の色を明示せずに説明する
【０１１０】
図１２は本発明の画像形成装置１における現像ステーション２の周辺を示す構成図である。図１２において、現像ステーション２の内部にはキャリアとトナーの混合物である現像剤６が充填されている。７ａ、７ｂは現像剤６を攪拌する攪拌パドルであり、攪拌パドル７ａと７ｂの回転によって現像剤６中のトナーはキャリアとの摩擦によって所定の電位に帯電されると共に、トナーとキャリアは現像ステーション２の内部を巡回することで十分に攪拌混合される。感光体８は図示しない駆動源によって方向Ｄ３に回転する。９は帯電器であり感光体８の表面を所定の電位に帯電する。１０は現像スリーブ、１１は薄層化ブレードである。現像スリーブ１０は内部に複数の磁極が形成されたマグネットロール１２を有している。薄層化ブレード１１によって現像スリーブ１０の表面に供給される現像剤６の層厚が規制されると共に、現像スリーブ１０は図示しない駆動源によって方向Ｄ４に回転し、この回転およびマグネットロール１２の磁極の作用によって現像剤６は現像スリーブ１０の表面に供給され、後述する露光装置１３によって感光体８に形成された静電潜像を現像するとともに、感光体８に転写されなかった現像剤６は現像ステーション２の内部に回収される。
【０１１１】
１３は露光装置である。露光装置１３は露光光源としての有機エレクトロルミネッセンス素子を６００ｄｐｉ（dot／inch）の解像度で列状に配置した発光素子列を有しており、帯電器９によって所定の電位に帯電した感光体８に対し、画像データに応じて選択的に有機エレクトロルミネッセンス素子をＯＮ／ＯＦＦすることで、最大Ａ４サイズの静電潜像を形成する。現像スリーブ１０に所定の電位（現像バイアス）を印加すると、この静電潜像部分と現像スリーブ１０の間に電位勾配が生じる。そして、現像スリーブ１０の表面に供給され、所定の電位に帯電している現像剤６中のトナーにクーロン力が作用し、感光体８には現像剤６のうちトナーのみが付着し、静電潜像が顕画化される。
【０１１２】
後に詳細に説明するように露光装置１３には、有機エレクトロルミネッセンス素子の光量を計測する光量計測手段として光検出素子が設けられている。
【０１１３】
１６は転写ローラである。転写ローラ１６は感光体８に対し記録紙搬送路５と対向する位置に設けられており、図示しない駆動源により方向Ｄ５に回転する。転写ローラ１６には所定の転写バイアスが印加されており、感光体８上に形成されたトナー像を、記録紙搬送路５を搬送されてきた記録紙３に転写する。
【０１１４】
以降図１１に戻って説明を続ける。
【０１１５】
１７はトナーボトルであり、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーが格納されている。トナーボトル１７から各現像ステーション２Ｙ〜２Ｋには図示しないトナー搬送用のパイプが配設され、各現像ステーション２Ｙ〜２Ｋにトナーを供給している。
【０１１６】
１８は給紙ローラであり、図示しない電磁クラッチを制御することで方向Ｄ１に回転し、給紙トレイ４に装填された記録紙３を記録紙搬送路５に送り出す。
【０１１７】
給紙ローラ１８と最上流のイエロー現像ステーション２Ｙの転写部位との間に位置する記録紙搬送路５には、入口側のニップ搬送手段としてレジストローラ１９、ピンチローラ２０対が設けられている。レジストローラ１９、ピンチローラ２０対は、給紙ローラ１８により搬送された記録紙３を一時的に停止させ、所定のタイミングでイエロー現像ステーション２Ｙの方向に搬送する。この一時停止によって記録紙３の先端がレジストローラ１９、ピンチローラ２０対の軸方向と平行に規制され、記録紙３の斜行を防止する。
【０１１８】
２１は記録紙通過検出センサである。記録紙通過検出センサ２１は反射型センサ（フォトリフレクタ）によって構成され、反射光の有無で記録紙３の先端および後端を検出する。
【０１１９】
さて図示しない電磁クラッチによって動力伝達を制御しレジストローラ１９の回転を開始すると記録紙３は記録紙搬送路５に沿ってイエロー現像ステーション２Ｙの方向に搬送されるが、レジストローラ１９の回転開始のタイミングを起点として、各現像ステーション２Ｙ〜２Ｋの近傍に配置された露光装置１３Ｙ〜１３Ｋによる静電潜像の書込みタイミング、現像バイアスのＯＮ／ＯＦＦ、転写バイアスのＯＮ／ＯＦＦなどがそれぞれ独立して制御される。
【０１２０】
以降図１２を用いて説明を続ける。
【０１２１】
図１２に示す露光装置１３から現像領域（感光体８と現像スリーブ１０の間隔が最も狭い部位の近傍）までの距離は設計事項であるから、例えば露光装置１３による露光を開始して感光体８上に形成された潜像が現像領域に到達する時間も設計事項である。
【０１２２】
本実施の形態ではレジストローラ１９の回転開始のタイミングを起点として、後に説明するように複数ページを連続して印字する際に、記録紙搬送路５を搬送される記録紙と記録紙の間（即ち紙間）において露光装置１３を構成する有機エレクトロルミネッセンス素子の光量を設定して点灯させるとともに、感光体８上に形成された潜像位置に対して現像バイアスをＯＦＦにするような制御を行なっている。
【０１２３】
以降図１１に戻って説明を続ける。
【０１２４】
最下流のブラック現像ステーション２Ｋの更に下流側に位置する記録紙搬送路５には出口側のニップ搬送手段として定着器２３が設けられている。定着器２３は加熱ローラ２４と加圧ローラ２５から構成されている。
【０１２５】
２７は加熱ローラ２４の温度を検出するための温度センサである。温度センサ２７は金属酸化物を主原料とし、高温で焼結して得られるセラミック半導体であり、温度に応じて負荷抵抗が変化することを応用して接触した対象物の温度を計測することができる。温度センサ２７の出力は後述するエンジン制御部４２に入力され、エンジン制御部４２は温度センサ２７の出力に基づいて加熱ローラ２４に内蔵された熱源（図示せず）に供給する電力を制御し、加熱ローラ２４の表面温度が約１７０゜Ｃとなるように制御する。
【０１２６】
この温度制御がなされた加熱ローラ２４と加圧ローラ２５によって形成されるニップ部にトナー像が形成された記録紙３が通紙されると、記録紙３上のトナー像は加熱ローラ２４と加圧ローラ２５によって加熱および加圧され、トナー像が記録紙３上に定着される。
【０１２７】
２８は記録紙後端検出センサであり、記録紙３の排出状況を監視するものである。３２はトナー像検出センサである。トナー像検出センサ３２は発光スペクトルの異なる複数の発光素子（共に可視光）と単一の受光素子を用いた反射型センサユニットであり、記録紙３の地肌と画像形成部分とで、画像色に応じて吸収スペクトルが異なることを利用して画像濃度を検出するものである。またトナー像検出センサ３２は画像濃度のみならず画像形成位置も検出できるため、実施の形態における画像形成装置１ではトナー像検出センサ３２を画像形成装置１の幅方向に２ヶ所設け、記録紙３上に形成した画像位置ずれ量検出パターンの検出位置に基づき画像形成タイミングを制御している。
【０１２８】
３３は記録紙搬送ドラムである。記録紙搬送ドラム３３は表面を２００μｍ程度の厚さのゴムで被覆した金属製ローラであり、定着後の記録紙３は記録紙搬送ドラム３３に沿って方向Ｄ２に搬送される。このとき記録紙３は記録紙搬送ドラム３３によって冷却されると共に、画像形成面と逆方向に曲げられて搬送される。これによって記録紙全面に高濃度の画像を形成した場合などに発生するカールを大幅に軽減することができる。その後、記録紙３は蹴り出しローラ３５によって方向Ｄ６に搬送され、排紙トレイ３９に排出される。
【０１２９】
３４はフェイスダウン排紙部である。フェイスダウン排紙部３４は支持部材３６を中心に回動可能に構成され、フェイスダウン排紙部３４を開放状態にすると、記録紙３は方向Ｄ７に排紙される。このフェイスダウン排紙部３４は閉状態では記録紙搬送ドラム３３と共に記録紙３の搬送をガイドするように、背面に搬送経路に沿ったリブ３７が形成されている。
【０１３０】
３８は駆動源であり、本実施の形態ではステッピングモータを採用している。駆動源３８によって給紙ローラ１８、レジストローラ１９、ピンチローラ２０、感光体８Ｙ〜８Ｋ、および転写ローラ１６（図１２参照）を含む各現像ステーション２Ｙ〜２Ｋの周辺部、定着器２３、記録紙搬送ドラム３３、蹴り出しローラ３５の駆動を行っている。
【０１３１】
４１はコントローラであり外部のネットワークを介して図示しないコンピュータなどからの画像データを受信し、プリント可能な画像データを展開、生成する。後に詳細に説明するように、コントローラ４１に搭載されたコントローラＣＰＵ（図示せず）は露光装置1３Ｙ〜１３Ｋから発光素子である有機エレクトロルミネッセンス素子の光量の計測データを受け取り光量補正データの生成を行なう光量補正手段であるとともに、この光量補正データに基づき有機エレクトロルミネッセンス素子の光量を設定する光量設定手段でもある。
【０１３２】
４２はエンジン制御部である。エンジン制御部４２は画像形成装置１のハードウェアやメカニズムを制御し、コントローラ４１から転送された画像データおよび光量補正データに基づいて記録紙３にカラー画像を形成すると共に、上述した定着器２３の加熱ローラ２４の温度制御を含む画像形成装置１の制御全般を行っている。
【０１３３】
４３は電源部である。電源部４３は、露光装置１３Ｙ〜１３Ｋ、駆動源３８、コントローラ４１、エンジン制御部４２へ所定電圧の電力供給を行なうと共に、定着器２３の加熱ローラ２４への電力供給を行っている。また感光体８の表面を帯電するための帯電電位、現像スリーブ（図１２参照）に印加する現像バイアス、転写ローラ１６に印加する転写バイアスなどのいわゆる高圧電源系もこの電源部に含まれている。エンジン制御部４２は電源部４３を制御することで、高圧電源のＯＮ／ＯＦＦのみならず出力電圧値や出力電流値を調整している。
【０１３４】
また電源部４３には電源監視部４４が含まれ、少なくともエンジン制御部４２に供給される電源電圧、および電源部４３の出力電圧をモニタできるようになっている。このモニタ信号はエンジン制御部４２おいて検出され、電源スイッチのオフや停電などの際に発生する電源電圧の低下や、特に高圧電源の出力異常を検出している。
【０１３５】
以上のように構成された画像形成装置１について、図１１と図１２を用いてその動作について説明する。
【０１３６】
なお以降の説明において、画像形成装置１の構成および動作全般に関わる説明については主に図１１を用い、現像ステーション２Ｙ〜２Ｋ、感光体８Ｙ〜８Ｋ、露光装置１３Ｙ〜１３Ｋのように色を区別して説明するが、露光や現像過程など単色に関わる説明については主に図１２を用い、簡単のために現像ステーション２、感光体８、露光装置１３のように色を区別せずに説明する。
【０１３７】
＜初期化動作＞
まず画像形成装置１に電源が投入された際の初期化動作について説明する。
【０１３８】
電源が投入されるとエンジン制御部４２に搭載されたエンジン制御ＣＰＵ（図示せず）は画像形成装置１を構成する電気的リソース、即ち書込み／読出しが可能なレジスタ、メモリなどのエラーチェックを実行する。このエラーチェックが完了するとエンジン制御ＣＰＵ（図示せず）は駆動源３８の回転を開始する。上述したように駆動源３８によって給紙ローラ１８、レジストローラ１９、ピンチローラ２０、感光体８Ｙ〜８Ｋ、および転写ローラ１６を含む各現像ステーション２Ｙ〜２Ｋの周辺部、定着器２３、記録紙搬送ドラム３３、蹴り出しローラ３５が駆動される。ただし電源投入直後は記録紙３の搬送にかかわる給紙ローラ１８およびレジストローラ１９は、これらに駆動力を伝達する電磁クラッチ（図示せず）は直ちにＯＦＦに設定され、記録紙３を搬送することがないように制御されている。
【０１３９】
以降図１２を中心に説明を続ける。
【０１４０】
駆動源３８（図１１参照）の回転に伴って現像ステーション２の攪拌パドル７ａ、７ｂおよび現像スリーブ１０も回転を始め、これによって現像ステーション２に充填されたトナーとキャリアからなる現像剤６は現像ステーション２内を周回するとともに、トナーとキャリアの相互の摩擦によってトナーはマイナス電荷を付与される。
【０１４１】
エンジン制御ＣＰＵ（図示せず）は駆動源３８（図１１参照）の回転を開始して所定時間経過後に、電源部４３（図１１参照）を制御して帯電器９をＯＮにする。帯電器９によって感光体８の表面は例えば−７００Ｖの電位に帯電される。感光体８は方向Ｄ３に回転しており、エンジン制御ＣＰＵ（図示せず）は帯電領域が現像領域、即ち感光体８と現像スリーブ１０の最近接位置に到達した後に、電源部４３（図１１参照）を制御して現像スリーブ１０に例えば−４００Ｖの現像バイアスを印加する。このとき感光体８の表面電位は−７００Ｖであり、現像スリーブ１０に印加された現像バイアスは−４００Ｖであるから、電気力線は現像スリーブ１０から感光体８の方向を向き、マイナス電荷を有するトナーに作用するクーロン力は感光体８から現像スリーブ１０の方向となる。よってトナーは感光体８に付着することはない。
【０１４２】
既に述べたように電源部４３（図１１参照）には高圧電源の出力異常（例えばリークなど）をモニタする機能があり、エンジン制御ＣＰＵ（図示せず）は帯電器９や現像スリーブ１０に高電圧を印加した際の異常をチェックすることができる。
【０１４３】
これら一連の初期化動作の最後にエンジン制御ＣＰＵ（図示せず）は、露光装置１３の光量補正を実行する。エンジン制御部４２（図１１参照）に搭載されたエンジン制御ＣＰＵ（図示せず）はコントローラ４１（図１１参照）に対して光量補正用のダミーイメージ情報の作成要求を出力する。この作成要求に基づきコントローラ４１（図１１参照）は光量補正用のダミーイメージ情報を生成し、これに基づいて露光装置１３を構成する有機エレクトロルミネッセンス素子は初期化の時点で実際に点灯制御される。本実施の形態では、このときに上述した露光装置１３に設けられた光量計測手段（図示せず）で有機エレクトロルミネッセンス素子の光量を計測し、この光量の検出結果に基づいて個々の有機エレクトロルミネッセンス素子の光量が略等しくなるように光量の補正を行なっている。光量の計測は上述したように画像形成装置１の感光体８や現像ステーション２Ｙ〜２Ｋなどの作像に係るユニットが駆動している状態で実行される。これは感光体８の回転を停止した状態で光量を計測すると感光体８の同一部分が継続的に露光され、いわゆる光暴露の状態となって感光体８の特性が局所的に劣化するためである。よって光量の計測は少なくとも感光体８を回転駆動させると共に、感光体８へのトナー付着を防止するために帯電器９で感光体８を帯電させた状態で行なう必要がある。
【０１４４】
本発明に係る画像形成装置１は後に詳細に説明するように、複数の発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）を列状に形成した発光素子列を設けた露光装置１３を有し、この露光装置１３によって像担持体である感光体８を露光して画像形成を行なう画像形成装置であって、発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）の光量を設定する光量設定手段（上述のコントローラ４１に搭載されたコントローラＣＰＵ）と、発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）の光量を計測する光量計測手段（上述の露光装置１３に設けられた光検出素子）を有し、光量設定手段（コントローラ４１に搭載されたコントローラＣＰＵ）は、非画像形成時において発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）の光量を計測する際の発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）の光量を、画像形成を行なう際の光量よりも低く設定している。
【０１４５】
更に本発明に係る画像形成装置１は複数の発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）を列状に形成した発光素子列を設けた露光装置１３と、この露光装置１３によって潜像が形成される感光体８と、この感光体８に形成された潜像を現像して顕画化する現像手段（現像ステーション２を構成する現像スリーブ１０）を有しており、これも後に詳細に説明するように、発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）の光量を設定する光量設定手段（コントローラ４１に搭載されたコントローラＣＰＵ）と、発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）の光量を計測する光量計測手段（上述の露光装置１３に設けられた光検出素子）を有し、光量設定手段（コントローラ４１に搭載されたコントローラＣＰＵ）は、非画像形成時において発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）の光量を計測する際の発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）の光量を、感光体８に形成された潜像が現像手段（現像ステーション２を構成する現像スリーブ１０）によって現像されない光量に設定している。
【０１４６】
これらによって画像形成装置１の初期化動作時において、露光装置１３を構成する露光光源としての有機エレクトロルミネッセンス素子を発光させ、この光量を計測することで光量を補正しても感光体８にトナーは付着せずトナーを無駄に消費することはない。更に感光体８と接触回動する転写ローラ１６にトナーが付着し、初期化動作に引き続いて行なわれる画像形成において、転写ローラ１６に付着したトナーが記録紙３の裏面に付着して記録紙３を汚染することもなくなる。
【０１４７】
この光量補正において有機エレクトロルミネッセンス素子を点灯することによって感光体８が露光された領域が現像スリーブ１０に近接し、いわゆる現像領域を通過する際、即ち有機エレクトロルミネッセンス素子の光量を計測する計測期間に露光された感光体８の領域に対しては現像スリーブ１０に印加する現像バイアスはＯＦＦにしておくことが望ましい。これによって更に効果的に感光体８へのトナー付着を防止することが可能となる。
【０１４８】
＜画像形成動作＞
次に画像形成装置１の画像形成時の動作について引き続き図１１および図１２を参照して説明する。
【０１４９】
コントローラ４１に外部からイメージ情報が転送されると、コントローラ４１はイメージ情報を印字可能な例えば２値画像データとしてイメージメモリ（図示せず）に展開する。イメージ情報の展開が完了するとコントローラ４１に搭載されたコントローラＣＰＵ（図示せず）はエンジン制御部４２に対して起動要求を発する。この起動要求はエンジン制御部４２に搭載されたエンジン制御ＣＰＵ（図示せず）によって受信され、起動要求を受信したエンジン制御ＣＰＵ（図示せず）は直ちに駆動源３８を回転させて画像形成の準備を開始する。
【０１５０】
この過程は電気的リソースに関するエラーチェックを除き、既に説明した＜初期化動作＞と同様であり、エンジン制御ＣＰＵ（図示せず）はこの時点でも上述の光量を計測することが可能である。ただし後述するように光量の計測には１０秒程度の時間を要することからファーストプリント時間（最初の一枚目を印字するのに要する時間）に影響を与える。従ってこの起動時の光量補正は、図示しない操作パネルあるいは画像形成装置１の外部（例えばコンピュータ）からの指示によってユーザが実行の有無を選択可能としている。
【０１５１】
上述した過程を経て画像形成の準備が完了すると、エンジン制御部４２に搭載されたエンジン制御ＣＰＵ（図示せず）は、電磁クラッチ（図示せず）を制御して給紙ローラ１８を回転させ記録紙３の搬送を開始する。給紙ローラ１８は例えば全周の一部を欠いた半月ローラであって、記録紙３をレジストローラ１９の方向に搬送するとともに、一回転するとその回転を停止する。エンジン制御ＣＰＵ（図示せず）は搬送された記録紙３の先端が記録紙通紙センサ２１で検出すると、所定のディレイ期間を設けた上で電磁クラッチ（図示せず）を制御してレジストローラ１９を回転させる。このレジストローラの回転に伴って記録紙３は記録紙搬送路５に供給される。
【０１５２】
エンジン制御ＣＰＵ（図示せず）は、このレジストローラ１９の回転を開始のタイミングを起点として、各露光装置１３Ｙ〜１３Ｋによる静電潜像の書込みタイミングをそれぞれ独立に制御する。静電潜像の書込みタイミングは画像形成装置１における色ずれなどに直接的に影響するため、この書込みタイミングはエンジン制御ＣＰＵ（図示せず）が直接発生させることはない。具体的にはエンジン制御ＣＰＵ（図示せず）は、図示しないハードウェアであるタイマなどに各露光装置１３による静電潜像の書込みタイミングを予め設定しておき、上述したレジストローラ１９の回転を起点として各露光装置１３Ｙ〜１３Ｋに対応するタイマの動作を同時に開始する。各タイマは予め設定された時間が経過すると、コントローラ４１に対して画像データ転送要求を出力する。
【０１５３】
画像データ転送要求を受信したコントローラ４１のコントローラＣＰＵ（図示せず）は、コントローラ４１のタイミング生成部（図示せず）で生成されたタイミング信号（クロック信号、ライン同期信号など）に同期して２値画像データを各露光装置１３Ｙ〜１３Ｋに独立して転送する。このようにして２値画像データが露光装置１３Ｙ〜１３Ｋに送られ、この２値画像データに基づき露光装置１３Ｙ〜１３Ｋを構成する有機エレクトロルミネッセンス素子の点灯／消灯が制御され各色に対応した感光体８Ｙ〜８Ｋが露光される。
【０１５４】
露光によって形成された潜像は、図１２に示すように現像スリーブ１０上に供給された現像剤６に含まれるトナーによって顕画化される。顕画化された各色のトナー像は記録紙搬送路５を搬送されてきた記録紙３に順次転写される。４色のトナー像の転写を完了した記録紙３は定着器２３に搬送され、定着器２３を構成する過熱ローラ２４と加圧ローラ２５によって挟持搬送され、この熱と圧力によってトナー像は記録紙３に定着される。
【０１５５】
形成されるべき画像が複数ページの場合は、エンジン制御ＣＰＵ（図示せず）は１ページ目の記録紙３の後端を記録紙通過検出センサ２１で検出した後、レジストローラ１９の回転を一旦停止し、所定の時間経過後に給紙ローラ１８を回転させて次の記録紙３の搬送を開始し、更に所定時間経過後に再度レジストローラ１９の回転を開始して、次のページの記録紙３を記録紙搬送路５に供給する。このようにレジストローラ１９の回転ＯＮ／ＯＦＦのタイミング制御によって、複数のページにわたって画像を形成する場合に記録紙３の間の紙間を設定することができる。この紙間による時間（以降紙間時間と呼称する）は画像形成装置１の仕様によっても異なるが、一般に５００ｍｓ程度を設定することが多い。もちろんこの紙間の期間には通常の画像形成動作（即ち露光装置１３による感光体８に対する露光動作）が行われることはない。
【０１５６】
本発明に係る画像形成装置１は、このように複数ページの画像形成を行なう際に、各ページ間に相当する期間（紙間時間）に露光装置１３を構成する発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）を発光させ、その光量を計測するようにしている。この際の光量は＜初期化動作＞で説明したように、通常の画像形成時よりも低く制御され、現像に寄与しない光量が設定される。
【０１５７】
さて上述したように本実施の形態における紙間時間は５００ｍｓ程度である。後に詳細に説明するが＜初期化動作＞の説明でも触れたように、本実施の形態では全ての有機エレクトロルミネッセンス素子に対して光量を計測するのに必要な時間は約１０秒程度であり、一回の紙間時間の中で全ての有機エレクトロルミネッセンス素子の光量を計測することはできない。よって実施の形態では各ページ間に相当する期間に有機エレクトロルミネッセンス素子の光量を計測するに際し、露光装置１３を構成する有機エレクトロルミネッセンス素子のうち一部の有機エレクトロルミネッセンス素子の光量を計測するようにしている。
【０１５８】
紙間時間は５００ｍｓであり、光量の計測期間は１０秒程度であることから、単純計算によれば、紙間が約２０回発生すれば露光装置１３を構成する全ての有機エレクトロルミネッセンス素子の光量を計測できることになる。もちろん一連の印刷ジョブにおけるページ数はそれ以下であることも多いが、このような場合は印刷ジョブが完了した後に（画像形成装置１が印字指令待ちの待機状態に移行する際に）光量を計測するようにしてもよい。
【０１５９】
図１３は本発明の実施の形態の画像形成装置１における露光装置１３の構成図である。以降露光装置１３の構造について図１３を用いて詳細に説明する。図１３において５０は無色透明なガラス基板である。本実施の形態ではガラス基板１００としてコスト的に有利なホウケイ酸ガラスを用いているが、発光素子やガラス基板１００上に薄膜トランジスタにより形成される制御回路、駆動回路などの発熱をより効率的に放熱する必要がある場合にはＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ、ＺｎＯなどの熱伝導度加成因子を含有するガラス、または石英を用いてもよい。
【０１６０】
ガラス基板１００の面Ａには発光素子として有機エレクトロルミネッセンス素子が図面と垂直な方向（主走査方向）に６００ｄｐｉ（dot／inch）の解像度で形成されている。５１はプラスティックまたはガラスで構成される棒レンズ（図示せず）を列状に配置したレンズアレイであり、ガラス基板１００の面Ａに形成された有機エレクトロルミネッセンス素子の出射光を正立等倍の像として感光体８の表面に導く。レンズアレイ５１の一方の焦点はガラス基板１００の面Ａであり、もう一方の焦点は感光体８の表面となるようにガラス基板１００、レンズアレイ５１、感光体８の位置関係が調整されている。即ち面Ａからレンズアレイ５１の近い方の面までの距離Ｌ１と、レンズアレイ５１の他方の面と感光体８の表面までの距離Ｌ２とするとき、Ｌ１＝Ｌ２となるように設定される。
【０１６１】
５２は例えばガラスエポキシ基板の上に電子回路を構成した中継基板である。５３ａはコネクタＡ、５３ｂはコネクタＢであり、中継基板５２には少なくともコネクタＡ５３ａおよびコネクタＢ ５３ｂが実装されている。中継基板５２は例えばフレキシブルフラットケーブルなどのケーブル５６によって露光装置１３に外部から供給される画像データや光量補正データ、およびその他の制御信号をコネクタＢ５３ｂを介して一旦中継し、これらの信号をガラス基板１００に渡す。
【０１６２】
ガラス基板１００の表面にコネクタを直接実装することは接合強度や多様な環境における信頼性を考慮すると困難であるため、本実施の形態では中継基板５２のコネクタＡ５３ａとガラス基板１００との接続手段としてＦＰＣ（Flexible Printed Circuit；フレキシブルプリント回路）を採用し（図示せず）、ガラス基板１００とＦＰＣの接合は例えばＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film；異方性導電フィルム）を用いて、予めガラス基板１００上に形成された例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide；錫ドープ酸化インジウム）電極に直接接続する構成としている。
【０１６３】
一方コネクタＢ ５３ｂは、露光装置１３を外部と接続するためのコネクタである。一般的にＡＣＦなどによる接続は接合強度が問題となる場合が多いが、このように中継基板５２上にユーザが露光装置１３を接続するためのコネクタＢ５３ｂを設けることで、ユーザが直接アクセスするインタフェースに十分な強度を確保することができる。
【０１６４】
５４ａは筐体Ａであり金属板を例えば折り曲げ加工により成型したものである。筐体Ａ ５４ａの感光体８に対向する側にはＬ字状部位５５が形成されており、Ｌ字状部位５５に沿ってガラス基板１００およびレンズアレイ５１が配設されている。筐体Ａ５４ａの感光体８側の端面とレンズアレイ５１の端面を同一面に合わせ、更に筐体Ａ ５４ａによってガラス基板１００の一端部を支持する構造とすることで、Ｌ字状部位５５の成型精度を確保すれば、ガラス基板１００とレンズアレイ５１の成す位置関係を精度よく合わせ込むことが可能となる。このように筐体Ａ５４ａは寸法精度を要求されるため、金属にて構成することが望ましい。また筐体Ａ ５４ａを金属製とすることで、ガラス基板１００上に形成される制御回路およびガラス基板１００上に表面実装されるＩＣチップなどの電子部品へのノイズの影響を抑制することが可能である。
【０１６５】
５４ｂは樹脂を成型して得られる筐体Ｂである。筐体Ｂ ５４ｂのコネクタＢ ５３ｂの近傍には切欠き部（図示せず）が設けられており、ユーザはこの切欠き部からコネクタＢ５３ｂにアクセスが可能となっている。コネクタＢ ５３ｂに接続されたケーブル５６を介して既に説明したコントローラ４１（図１１参照）から露光装置１３に画像データ、光量補正データ、クロック信号やライン同期信号などの制御信号、制御回路の駆動電源、発光素子である有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動電源などが供給される。
【０１６６】
図１４（ａ）は本発明の実施の形態の画像形成装置１における露光装置１３に係るガラス基板１００の上面図であり、図１４（ｂ）は同要部拡大図である。以降図１４に図１３を併用して実施の形態におけるガラス基板１００の構成について詳細に説明する。
【０１６７】
図１４においてガラス基板１００は厚みが約０．７ｍｍの、少なくとも長辺と短辺を有する長方形形状の基板であり、その長辺方向（主走査方向）には発光素子である複数の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０が列状に形成されている。実施の形態ではガラス基板１００の長辺方向には少なくともＡ４サイズ（２１０ｍｍ）の露光に必要な有機エレクトロルミネッセンス素子１１０が配置され、ガラス基板１００の長辺方向は後述する駆動制御部５８の配置スペースを含め２５０ｍｍとしている。また実施の形態では簡単のためにガラス基板１００を長方形として説明するが、ガラス基板１００を筐体Ａ５４ａに取り付ける際の位置決め用などのために、ガラス基板１００の一部に切り欠きを設けるような変形を伴っていてもよい。
【０１６８】
５８はガラス基板１００の外部から供給される２値画像データ、光量補正データおよびクロック信号やライン同期信号などの制御信号を受け取り、これらの信号に基づいて有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の駆動を制御する駆動制御部であり、これらの信号をガラス基板１００の外部から受け取るインタフェース手段とインタフェース手段を介して受け取った制御信号に基づき有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の駆動を制御するＩＣチップ（ソースドライバ６１）を含んでいる。
【０１６９】
６０は中継基板５２のコネクタＡ ５３ａとガラス基板１００とを接続するインタフェース手段としてのＦＰＣ（フレキシブルプリント回路）であり、コネクタなどを介さずガラス基板１００に設けられた図示しない回路パターンに直接接続されている。既に説明したように露光装置１３に外部から供給された、２値画像データ、光量補正データおよびクロック信号やライン同期信号などの制御信号、制御回路の駆動電源、発光素子である有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の駆動電源は、図１３に示す中継基板５２を一旦経由した後にＦＰＣ６０を介してガラス基板１００に供給される。
【０１７０】
１１０は有機エレクトロルミネッセンス素子であり、露光装置１３における露光光源である。実施の形態では有機エレクトロルミネッセンス素子１１０は主走査方向に６００ｄｐｉの解像度で５１２０個が列状に形成されており、個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０はそれぞれ独立に後述のＴＦＴ回路によって点灯／消灯を制御される。
【０１７１】
６１は有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の駆動を制御するＩＣチップとして供給されるソースドライバであり、ガラス基板１００上にフリップチップ実装されている。ガラス面へ表面実装を行なうことを考慮しソースドライバ６１はベアチップ品を採用している。ソースドライバ６１には露光装置１３の外部からＦＰＣ６０を介して電源、クロック信号、ライン同期信号などの制御関連信号および８ｂｉｔの光量補正データが供給される。ソースドライバ６１は有機エレクトロルミネッセンス素子１１０に対する駆動電流設定手段である。より具体的には、有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の光量補正手段であり光量設定手段でもある、コントローラ４１（図１１参照）に搭載されたコントローラＣＰＵ（図示せず）によって生成された光量補正データに基づいて、ソースドライバ６１は個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０を駆動するための駆動電流を設定する。光量補正データに基づくソースドライバ６１の動作については後に詳細に説明する。
【０１７２】
ガラス基板１００においてＦＰＣ６０の接合部とソースドライバ６１は、例えば表面にメタルを形成したＩＴＯの回路パターン（図示せず）を介して接続されており、駆動電流設定手段たるソースドライバ６１にはＦＰＣ６０を介して光量補正データ、クロック信号、ライン同期信号などの制御信号が入力される。このようにインタフェース手段としてのＦＰＣ６０および駆動パラメータ設定手段としてのソースドライバ６１は駆動制御部５８を構成している。
【０１７３】
６２はガラス基板１００上に形成されたＴＦＴ（Thin Film Transistor）回路である。ＴＦＴ回路６２はシフトレジスタ、データラッチ部など、有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の点灯／消灯のタイミングを制御するゲートコントローラ（図示せず）、および個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０に駆動電流を供給する駆動回路（図示せず、以降ピクセル回路と呼称する。）を含んでいる。ピクセル回路は各有機エレクトロルミネッセンス素子１１０に対して１つずつ設けられ、有機エレクトロルミネッセンス素子１１０が形成する発光素子列と並列に設けられている。駆動パラメータ設定手段であるソースドライバ６１によって、個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０を駆動するための駆動電流値がこのピクセル回路に設定される。
【０１７４】
ＴＦＴ回路６２を構成するゲートコントローラ（図示せず）には露光装置１３の外部からＦＰＣ６０を介して電源、クロック信号、ライン同期信号などの制御信号および２値画像データが供給され、ゲートコントローラ（図示せず）はこれらの電源および信号に基づいて個々の発光素子の点灯／消灯タイミングを制御する。ゲートコントローラおよびピクセル回路（ともに図示せず）の動作については後に図面を用いて詳細に説明する。
【０１７５】
６４は封止用金属フィルムである。有機エレクトロルミネッセンス素子１１０は水分の影響を受けると発光領域の経時的な収縮（シュリンキング）や、発光領域内に非発光部位（ダークスポット）が生じるなどして発光特性が極端に劣化するため、水分を遮断するための封止が必要である。実施の形態ではガラス基板１００に接着剤を介して封止用金属フィルム６４を貼り付けるベタ封止法を採用しているが、封止領域は一般に有機エレクトロルミネッセンス素子１１０が構成する発光素子列から副走査方向に２０００μｍ程度が必要とされており、実施の形態でも封止しろとして２０００μｍを確保している。
【０１７６】
５７は多結晶シリコン層で構成される薄膜トランジスタからなる光検出素子で構成された複数の光検出素子をガラス基板１００の長辺に沿って主走査方向に配置した光量検出手段としての光量センサであり、５９は少なくとも増幅回路およびアナログ−ディジタル変換回路を含む処理回路である。この光検出素子５７によって個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の光量が計測される。計測に際しては原則的には有機エレクトロルミネッセンス素子１１０を一つ一つ個別に点灯して光量を計測する必要があるが、計測の対象となる有機エレクトロルミネッセンス素子１１０から十分に離間した光検出素子には、その発光の影響が殆どない（有機エレクトロルミネッセンス素子１１０からの出射光が減衰してしまう）ことから、実施の形態では光検出素子５７を複数の光検出素子で構成することで複数の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の光量を同時に計測することを可能としている。
【０１７７】
複数の光検出素子１２０の出力は図示しない配線によって処理回路５９に入力される。処理回路５９はアナログ／ディジタル混載のＩＣチップである。光検出素子５７を構成する個々の光検出素子の出力は、処理回路５９において電荷蓄積法による電圧変換を施され、更に所定の増幅率で増幅された後にアナログ−ディジタル変換され、このディジタル変換後のディジタルデータ（以降、光量計測データと呼称する）が、ＦＰＣ６０、中継基板５２、ケーブル５６（ともに図１３参照）を介して露光装置３３の外部に出力される。後に詳細に説明するように光量計測データはコントローラ４１（図１１参照）に搭載されたコントローラＣＰＵ（図示せず）にて受信、処理されて８ｂｉｔの光量補正データが生成される。
【０１７８】
図１５は本発明の実施の形態の画像形成装置１におけるコントローラ４１の構成を示すブロック構成図である。以降図１５を用いてコントローラ４１の動作を説明するとともに、光量補正について更に詳細に説明する。
【０１７９】
図１５において８０はコンピュータである。コンピュータ８０はネットワーク８１に接続され、ネットワーク８１を経由してコントローラ４１にイメージ情報や印字枚数や印字モード（例えばカラー／モノクロ）などのプリントジョブ情報を転送する。８２はネットワークインタフェースである。コントローラ４１はネットワークインタフェース８２を介してコンピュータ８０から転送されたイメージ情報やプリントジョブ情報を受信し、イメージ情報を印字可能な２値画像データに展開するとともに、逆に画像形成装置側で検出されたエラー情報などをいわゆるステータス情報としてネットワーク８１経由でコンピュータ８０に送信する。
【０１８０】
８３はコントローラＣＰＵであり、ＲＯＭ８４に格納されたプログラムに基づきコントローラ８０の動作を制御する。８５はＲＡＭでありコントローラＣＰＵ８３のワークエリアとして使用されるとともに、ネットワークインタフェース８２を介して受信したイメージ情報やプリントジョブ情報などが一時的に記憶される。
【０１８１】
８６は画像処理部である。画像処理部８６ではコンピュータ８０から転送されたイメージ情報とプリントジョブ情報に基づき、ページ単位に画像処理（例えばプリンタ言語に基づくイメージ展開処理、色補正、エッジ補正、スクリーン生成など）を行って印字可能な２値画像データを生成し、これをページ単位にイメージメモリ６５に格納する。
【０１８２】
６６は例えばＥＥＰＲＯＭなど書き換え可能な不揮発性メモリによって構成された光量補正データメモリである。
【０１８３】
図１１は本発明の実施の形態の画像形成装置１における光量補正データメモリの内容を示す説明図である。
【０１８４】
以降図１１を用いて光量補正データメモリにおけるデータ構造およびデータの内容について説明する。
【０１８５】
図１１に示すように光量補正データメモリ６６は第１エリアから第３エリアの三つの領域を有している。それぞれの領域は露光装置１３（図１３参照）を構成する有機エレクトロルミネッセンス素子１１０（図１４参照）の個数と等しい５１２０個の８ｂｉｔのデータを含み、合計１５３６０バイトを占有している。
【０１８６】
まず第１エリアに格納されているデータＤＤ［０］〜ＤＤ［５１１９］について図１１に図１３と図１４を併用して説明する。
【０１８７】
既に説明した露光装置１３（図１３参照）は、その製造工程において露光装置１３を構成する個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０（図１４参照）の光量を調整する工程を含んでいる。この工程において露光装置１３は所定の治具（図示せず）に取り付けられ、露光装置１３の外部から供給される制御信号に基づいて、有機エレクトロルミネッセンス素子１１０が個別に点灯制御される。
【０１８８】
更に治具（図示せず）に設けられたＣＣＤカメラによって、感光体８（図１３参照）の像面位置における個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の二次元の光量分布が計測される。治具（図示せず）はこの光量分布に基づき感光体８上に形成される潜像の電位分布を計算し、更に実際の現像条件（現像バイアス値）に基づいてトナー付着量との相関が高い潜像断面積を計算する。治具（図示せず）では有機エレクトロルミネッセンス素子１１０を駆動するための駆動電流値を変化させ｛既に説明したようにソースドライバ６１（図１４参照）を介してＴＦＴ回路６２（図１４参照）を構成するピクセル回路にアナログ値をプログラムすることで有機エレクトロルミネッセンス素子１１０を駆動する電流値を設定することができる。｝個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０によって形成される潜像断面積のどれもが略等しくなるような駆動電流値、即ちピクセル回路への設定値（制御する観点からはソースドライバ６１への設定データ）を抽出する。
【０１８９】
さて有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の発光面積および発光面内における発光光量分布が等しく、かつ通常の現像条件を想定した場合、上述の潜像断面積は光量とほぼ比例する。更に「露光時間を一定としたときの発光光量」と「露光量」は同義であり、また一般的に有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の発光光量と駆動電流値（即ちピクセル回路への設定値）は比例するから、全てのピクセル回路への駆動電流設定を同一とした上で個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の発光光量を一度計測することで、各有機エレクトロルミネッセンス素子１１０による潜像断面積を一定にするピクセル回路への設定値（前述のごとくソースドライバ６１への設定データ）を計算によって求めることも可能である。
【０１９０】
光量補正データメモリ６６の第１エリアには、このようにして求めたソースドライバ６１への設定データが格納されている。その個数は前述のごとく露光装置１３を構成する有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の個数と等しい（即ちピクセル回路の個数とも等しい）５１２０個である。このように光量補正データメモリ６６の第１エリアには「初期状態において個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０によって形成される潜像断面積を等しくするためのソースドライバ６１の設定値」が格納されている。
【０１９１】
次に第２エリアに格納されているデータＩＤ［０］〜ＩＤ［５１１９］について図１１に図１３と図１４を併用して説明する。
【０１９２】
治具は第１エリアに格納されるデータを取得するとの同時に、露光装置１３の処理回路５９（図１４参照）を介して光検出素子５７（図１４参照）の出力に基づく８ｂｉｔの光量計測データを取得する。これによって「初期状態において個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０によって形成される潜像断面積を等しくした際の光量計測データ」を取得できる。第２エリアにはこの８ｂｉｔの光量計測データＩＤ［ｎ］が格納されている。
【０１９３】
さて治具によってＩＤ［ｎ］を取得する際の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の駆動条件は、光量計測時と同等にしておく必要があり、実施の形態では後述するように画像形成装置１の１ライン期間（ラスタ期間）である３５０μｓを複数回適用して総計約３０ｍｓの点灯期間を付与している。
【０１９４】
このようにして露光装置１３の製造工程において第１エリアおよび第２エリアに格納されるデータが取得され、これらのデータは図示しない電気的な通信手段によって治具から光量補正データメモリ６６に書き込まれる。
【０１９５】
次に第３エリアに格納されているデータＮＤ［０］〜ＮＤ［５１１９］について図１１に図１３と図１４および図１５を併用して説明する。
【０１９６】
本発明の実施の形態に係る画像形成装置１は、光量計測手段としての光検出素子５７による計測結果に基づき、有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の各々の光量を略等しく補正する光量補正手段｛コントローラＣＰＵ８３（図１５参照）｝を有し、この光量補正手段の出力に基づいて、光量設定手段（同じくコントローラＣＰＵ８３）は画像形成を行なう際の各有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の光量を設定する。第３エリアには光量補正手段たるコントローラＣＰＵ８３によって画像形成を行なう際の各有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の光量の設定値、即ち光量補正データが書き込まれる。
【０１９７】
実施の形態の画像形成装置１では、画像形成装置１の初期化動作、画像形成動作の起動時、紙間、画像形成動作の完了時などにおいて、露光装置１３を構成する有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の光量を計測することは既に述べたとおりである。コントローラＣＰＵ８３はこれらの時点で計測された光量計測データと、露光装置１３の製造工程において第１エリアに格納された「初期状態において個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０によって形成される潜像断面積を等しくするためのソースドライバ６１の設定値」と、同じく露光装置１３の製造工程において第２エリアに格納された「初期状態において個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０によって形成される潜像断面積を等しくした際の光量計測データ」とに基づいて光量補正データを生成する。
【０１９８】
以降コントローラＣＰＵ８３による光量補正データの計算内容について説明するが、本発明のポイントを明確にするため、まず光量計測時の光量を画像形成時と等しくしたと想定して説明する。
【０１９９】
第１エリアに格納された「初期状態において個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０によって形成される潜像断面積を等しくするためのソースドライバ６１の設定値」をＤＤ［ｎ］（ｎは主走査方向における個々の有機エレクトロルミネッセンス素子番号、以下同じ）、第２エリアに格納された「初期状態において個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０によって形成される潜像断面積を等しくした際の光量計測データ」をＩＤ［ｎ］、初期化動作などにおいて新たに計測された光量計測データをＰＤ［ｎ］とするとき、第３のエリアに書き込まれる新たな光量補正データＮＤ［ｎ］は（数１）に基づきコントローラＣＰＵ８３によって生成される。
【０２００】
【数１】
【０２０１】
さて（数１）に示す計算式は光量補正データ算出にあたっての原則的な計算式であり、上述のごとく画像形成時と光量計測時の光量が等しい場合に適用されるべきものである。実施の形態では光量補正に係る光量計測の際の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の光量を画像形成の際の光量よりも小さく設定する。これを実現するためには光量の計測をする際は、露光装置１３に送出する光量補正データとしてＤＤ［ｎ］に１より小さい定数ｋを乗じ、これに基づいて有機エレクトロルミネッセンス素子１１０を点灯させればよい。例えばｋを０．５とし、これを乗じた光量補正データＤＤ［ｎ］を前述したようにソースドライバ６１（図１４参照）を介して図示しないピクセル回路にプログラムすることで、有機エレクトロルミネッセンス素子１１０を、画像形成時と比較して０．５倍の光量（単位はｃｄ／ｍ２）で発光させることができる。そしてこのときの新たな光量補正データＮＤ［ｎ］は（数２）に基づいて生成すればよい。
【０２０２】
【数２】
【０２０３】
このようにして生成された光量補正データＮＤ［ｎ］は一旦光量補正データメモリ６６（図１５参照）のエリア３に書き込まれる。以降画像形成に先立って光量補正データＮＤ［ｎ］は光量補正データメモリ６６からイメージメモリ６５（図１５参照）の所定の領域にコピーされる。画像を形成するにあたってイメージメモリ６５にコピーされた光量補正データＮＤ［ｎ］は、２値画像データとともに後述するバッファメモリ８８（図１５参照）に一時的に蓄積され、プリンタインタフェース８７（図１５参照）を介してエンジン制御部４２（図１５参照）に出力される。
【０２０４】
光量計測データは前述した処理回路５９（図１４参照）において電荷蓄積法による電圧変換を施される。電荷蓄積法はＳＮ比を向上させるために有効であるが、光検出素子５７（図１４参照）を構成する光検出素子の出力（電流値）は微小であるため、電荷蓄積にはある程度の蓄積時間を必要とする。実施の形態では蓄積時間を３０ｍｓ程度とすることで光量計測におけるＳＮ比＝４８ｄＢを確保している。しかし蓄積時間を３０ｍｓとすると光量の計測には長時間を要する。５１２０個の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０（図１４参照）に対して一つずつ光量を計測すると５１２０×３０ｍｓ＝１５４秒となってしまい、実用に耐えられるものではない。よって実施の形態では光検出素子１２０を構成する光検出素子５７をガラス基板上に集積化して形成した多結晶シリコンセンサとし、これを偶奇の２群に分け群単位で同時に電荷蓄積を行ない、電荷蓄積後の光検出素子の端子電圧を計測することで、隣接する光検出素子間のクロストークを抑えた上で処理の高速化を実現している。これによって光量の計測は１５４／１６＝９．６秒で行なうことが可能となった。
【０２０５】
以降図１５に戻って説明を続ける。
【０２０６】
８８はバッファメモリであり、イメージメモリ６５に格納された２値画像データおよび前述の光量補正データは、エンジン制御部４２への転送にあたって一旦バッファメモリ８８に蓄積される。バッファメモリ８８はイメージメモリ６５からバッファメモリ８８への転送速度と、バッファメモリ８８からエンジン制御部４２へのデータ転送速度の差を吸収するため、いわゆるデュアルポートＲＡＭによって構成されている。
【０２０７】
８７はプリンタインタフェースである。イメージメモリ６５に格納されたページ単位の２値画像データおよび光量補正データは、タイミング生成部６７が生成するクロック信号やライン同期信号と同期してプリンタインタフェース８７を介してエンジン制御部４２に転送される。
【０２０８】
図１７は本発明の実施の形態の画像形成装置１におけるエンジン制御部４２の構成を示すブロック構成図である。以降図１７に図１１を併用してエンジン制御部４２の動作を詳細に説明する。
【０２０９】
図１７において９０はコントローラインタフェースである。コントローラインタフェース９０は、コントローラ４１から転送される光量補正データ、ページ単位の２値画像データなどを受信する。
【０２１０】
９１はエンジン制御ＣＰＵであり、ＲＯＭ９２に格納されたプログラムに基づき画像形成装置１における画像形成動作を制御している。９３はＲＡＭでありエンジン制御ＣＰＵ９１が動作する際のワークエリアとして使用される。９４はＥＥＰＲＯＭなどのいわゆる書き換え可能な不揮発性メモリである。不揮発性メモリ９４には例えば画像形成装置１の感光体８の回転時間、定着器２３（図１１参照）の動作時間など、構成要素の寿命に関する情報が格納されている。
【０２１１】
９５はシリアルインタフェースである。記録紙通過検出センサ２１（図１１参照）や記録紙後端検出センサ２８（図１１参照）などのセンサ群からの情報や電源監視部４４（図１１参照）の出力は、図示しないシリアル変換手段によって所定の周期のシリアル信号に変換され、シリアルインタフェース９５で受信される。シリアルインタフェース９５で受信されたシリアル信号はパラレル信号に変換された後にバス９９を介してエンジン制御ＣＰＵ９１に読取られる。
【０２１２】
一方給紙ローラ１８や駆動源３８（ともに図１１参照）の起動・停止、給紙ローラ１８（図１１参照）に対する駆動力伝達を制御する電磁クラッチ（図示せず）などのアクチュエータ群９６に対する制御信号や、現像バイアス、転写バイアス、帯電電位などの電位設定を管理する高圧電源制御部９７に対する制御信号などは、パラレル信号としてシリアルインタフェース９５に送られる。シリアルインタフェース９５ではパラレル信号をシリアル信号に変換してアクチュエータ群９６、高圧電源制御部９７に出力する。このように実施の形態では高速に検出する必要のないセンサ入力やアクチュエータ制御信号の出力は全てシリアルインタフェース９５を介して行っている。一方ある程度の高速性が要求される例えばレジストローラ１９を駆動／停止させるための制御信号はエンジン制御ＣＰＵ４２の出力端子に直接接続されている。
【０２１３】
９８はシリアルインタフェース９５に接続された操作パネルである。ユーザが操作パネル９８に対して行なった指示はシリアルインタフェース９５を介してエンジン制御ＣＰＵ９１によって認識される。実施の形態ではユーザの指示を入力する指示入力手段としての操作パネルを有し、この操作パネルへの入力に基づいて、露光装置１３を構成する有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の光量を計測し、光量を補正するようにしている。この指示は外部のコンピュータなどからコントローラ４１を経由して与えることももちろん可能である。具体的な使用態様としては、例えば大量の印字を行なった際にユーザが印字面に濃度ムラを発見したような場合に、ユーザが光量の補正を強制的に行なって画質確保を図るような場合が想定される。画像形成装置１が待機中であればユーザはいつでも強制的な光量補正の実行を指示することが可能であるし、画像形成時であっても画像形成装置１をオフラインに遷移させ画像形成を一時的に保留することで、ユーザは光量補正の実行を指示することができる。
【０２１４】
いずれにしても指示手段としての操作パネル９８などから光量の補正要求が入力されると、エンジン制御ＣＰＵ９１は＜初期化動作＞で説明したように、画像形成装置１の構成要素の駆動を開始し、コントローラ４１に対して光量補正用のダミーイメージ情報の作成要求を出力する。この要求に基づきコントローラ４１に搭載されたコントローラＣＰＵ８３は光量補正用のダミーイメージ情報を生成し、これに基づいて露光装置１３を構成する有機エレクトロルミネッセンス素子１１０は点灯制御される。このときに上述した露光装置１３に設けられた光検出素子５７で、個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の光量を検出し、この光量の検出結果に基づいて個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の光量が略等しくなるように光量の補正を行なう。
【０２１５】
次に有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の光量を計測する際の動作について、図１７に図１１、図１５および図１６を併用して詳細に説明する。
【０２１６】
既に述べたように光量の補正は画像形成装置１の起動直後の初期化動作、印字開始前、紙間、印字開始後、操作パネル９８などによるユーザ指定時のタイミングで行なわれるが、簡単のために画像形成装置１の初期化動作時点で光量の計測を実行する場合について説明する。また実施の形態の画像形成装置１はフルカラー画像を形成可能に構成されたものであり、既に説明したように４色に対応した露光装置１３Ｙ〜１３Ｋ（図１１参照）を有しているが、これも簡単のために１色に対する動作のみを説明し、露光装置１３のように記載する。また以下に示す状況において例えば駆動源３８（図１１参照）や現像ステーション２（図１２参照）などは、＜初期化動作＞にて既に詳細を示したように既に起動されているものとする。
【０２１７】
画像形成装置１において画像形成動作を管理しているのはエンジン制御部４２であるため、光量の補正シーケンスはエンジン制御部４２のエンジン制御ＣＰＵ９１によって起動される。まずエンジン制御ＣＰＵ９１はコントローラ４１に対して、画像形成に係る正規の２値画像データとは異なるダミーイメージ情報の作成要求を出力する。
【０２１８】
エンジン制御部４２とコントローラ４１は双方向のシリアルインタフェース（図示せず）で接続されており、リクエストコマンド（要求）およびこれに対するアクノリッジ（応答情報）を相互にやり取りすることができる。エンジン制御ＣＰＵ９１が発するダミーイメージ情報の作成要求は、この双方向のシリアルインタフェース（図示せず）を用いてバス９９を経由しコントローラインタフェース９０からコントローラ４１に出力される。
この要求に基づいてコントローラ４１に搭載されたコントローラＣＰＵ８３はダミーイメージ情報、即ち光量の計測に用いる２値画像データをイメージメモリ６５に直接的に作成する。更にコントローラＣＰＵ８３は光量補正データメモリ６６の第１エリア（図１１参照）に格納された「初期状態において個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０によって形成される潜像断面積を等しくするためのソースドライバ６１の設定値」ＤＤ［ｎ］（ｎ：０〜５１１９）を読出し、これに１より小さい定数ｋ（例えば０．５）を乗じて、有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の光量を通常の画像形成時よりも低く設定する。そしてこの値をイメージメモリ６５の所定領域に書き込む。これらの処理を完了するとコントローラＣＰＵ８３はプリンタインタフェース８７を介して応答情報をエンジン制御部４２に出力する。
【０２１９】
光量を計測する際における有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の光量を設定する上記定数ｋの値は、０．５（即ち光量を計測する際の光量を画像形成時の１／２にする）に限られるものではない。本発明の目的は光量を計測する際に有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の発光によって感光体８が露光され、それが顕画化されることによる不具合を解消するものであるから、この目的が達せられるのであれば、定数ｋの値はどのような値を設定してもよい。定数ｋを小さくするほど有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の発光光量は小さくなり、従って感光体８上に形成される潜像の電位ポテンシャルも小さくなる。よって現像されにくい状態となる。しかしながら光検出素子５７で検出される値も小さくなるため、光量を計測する際のＳＮ比の観点では不利となる。実際の適用にあたって定数ｋの値は、「現像されにくさ」と、「光量を計測する際のＳＮ比」を考慮しながら決定する必要がある。
【０２２０】
また定数ｋの値は画像形成装置１の置かれる環境や状況に応じて変化させることが望ましい。特に電子写真方式を応用した画像形成装置１は環境（温度、湿度）、感光体８の経時劣化などによって現像特性は変化するため、例えば温湿度センサ（図示せず）や既に述べた不揮発性メモリ９４に格納された寿命に関する情報に基づいてｋの値を変化させることが望ましい。また既に説明した処理回路５９（図１４参照）による電荷蓄積時間を延長することによって実質的に計測時のＳＮ比の改善を図ることが可能であるから、例えば画像形成装置１の機内温度の上昇が少なく、紙間において光量の計測対象となる有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の数を少なくできる場合は、定数ｋをより小さく設定できることとなり定数ｋの選択の幅が拡大する。
【０２２１】
さて上述の応答情報を受信したエンジン制御部４２のエンジン制御ＣＰＵ９１は、直ちに露光装置１３に対して書込みタイミングを設定する。即ちエンジン制御ＣＰＵ９１は図示しないハードウェアであるタイマなどに露光装置１３による静電潜像の書込みタイミングを設定し、応答情報を受信したら直ちにタイマの動作を開始する（この機能はもともと複数の露光装置１３の色毎の起動タイミングを定めるためのものである。光量の計測においてはこのような厳密なタイミング設定は不要であり、例えばタイマに０を設定してもよい）。各タイマは予め設定された時間が経過すると、コントローラ４１に対して画像データ転送要求を出力する。画像データ転送要求を受信したコントローラ４１はコントローラインタフェース９０を介してタイミング生成部６７で生成されたタイミング信号（クロック信号、ライン同期信号など）に同期して２値画像データを露光装置１３に転送する。これと同時に既にイメージメモリ６５に書き込まれた「通常の画像形成時よりも低く設定された光量の設定値」も上述のタイミング信号に同期して露光装置１３に転送される。なお光量計測時ではなく通常の画像形成時は、「通常の画像形成時よりも低く設定された光量の設定値」の代わりに光量補正データ（既に説明したＮＤ［ｎ］）が同じ転送経路によって露光装置１３に供給されることになる。
【０２２２】
このようにタイミング信号に同期して転送された２値画像データは露光装置１３のＴＦＴ回路６２に入力され、同時に光量の設定値は露光装置１３のソースドライバ６１に入力される。露光装置１３では入力された２値画像データ、即ちＯＮ／ＯＦＦ情報に基づいて該当する有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の点灯と消灯が制御される。そしてこのときの有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の光量は、光量の設定値に基づくものとなり通常の画像形成時に対する光量より低い光量で発光する。そしてこのときの個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の光量は光検出素子５７で計測される。
【０２２３】
有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の点灯がクロストークを防止するように制御され、その光量が光検出素子５７によって計測される。光検出素子５７の出力（アナログ電流値）は処理回路５９において電荷蓄積法によって電圧に変換され、所定の増幅率で増幅された後、アナログ−ディジタル変換を施されて８ｂｉｔの光量計測データ（ディジタルデータ）として処理回路５９から出力される。
【０２２４】
処理回路５９から出力された光量計測データはコントローラインタフェース９０を経由してエンジン制御部４２からコントローラ４１に転送され、コントローラ４１のコントローラＣＰＵ８３によって受信される。コントローラＣＰＵ８３では、図１５、図１６を用いて説明したように、これを（数２）のＰＤ［ｎ］として光量補正データＮＤ［ｎ］を生成する。
【０２２５】
図１８は本発明の実施の形態の画像形成装置１における露光装置１３の回路図である。以降図１８を用いてＴＦＴ回路６２およびソースドライバ６１による点灯制御についてより詳細に説明する。
【０２２６】
ＴＦＴ回路６２はピクセル回路６９とゲートコントローラ６８とに大別されている。ピクセル回路６９は個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０に対して一つずつ設けられており、有機エレクトロルミネッセンス素子１１０のＭ画素分を一つのグループとしてガラス基板１００上にＮグループ設けられている。
【０２２７】
実施の形態においては一つのグループを８画素（即ちＭ＝８）とし、このグループを６４０個としている。従って全画素数は８×６４０＝５１２０画素となる。各ピクセル回路６９は有機エレクトロルミネッセンス素子１１０に電流を供給して駆動するドライバ部７０と、有機エレクトロルミネッセンス素子１１０を点灯制御するにあたってドライバが供給する電流値（即ち有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の駆動電流値）を内部に含むコンデンサに記憶させる、いわゆる電流プログラム部７１を有しており、予め所定のタイミングでプログラムされた駆動電流値に従って有機エレクトロルミネッセンス素子１１０を定電流駆動することができる。
【０２２８】
ゲートコントローラ６８は入力された２値画像データを順次シフトするシフトレジスタと、シフトレジスタと並列に設けられシフトレジスタに所定の画素数の入力が完了した後にこれらを一括して保持するラッチ部と、これらの動作タイミングを制御する制御部からなる（共に図示せず）。ゲートコントローラ６８はコントローラ４１から２値画像データ（画像形成時はコントローラ４１によって変換されたイメージ情報、光量計測時はコントローラ４１によって変換されたダミーイメージ情報）を渡され、この２値画像データ即ちＯＮ／ＯＦＦ情報に基づいてＳＣＡＮ＿ＡおよびＳＣＡＮ＿Ｂ信号を出力し、これによってピクセル回路６９に接続された有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の点灯／消灯を行なう期間および、駆動電流を設定する電流プログラム期間のタイミングを制御する。
【０２２９】
一方ソースドライバ６１は内部に有機エレクトロルミネッセンス素子１１０のグループ数Ｎに相当する数（実施の形態では６４０個）のＤ／Ａコンバータ７２を有している。ソースドライバ６１はＦＰＣ６０を介して供給された８ｂｉｔの光量補正データ（画像形成時は図１１に示すＮＤ［ｎ］、光量計測時は図１１に示すＤＤ［ｎ］に１より小さい定数ｋを乗じた値）に基づいて、個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０に対する駆動電流を設定する。この構成によって画像形成時においては既に述べた光量補正データＮＤ［ｎ］によって個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の光量が均一に制御され、光量計測時においては通常の画像形成時の光量よりも低い光量で有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の光量が制御される。
【０２３０】
図１９は本発明の実施の形態の画像形成装置１における露光装置１３に係る電流プログラム期間と有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の点灯期間を示す説明図である。以降図１９に図１８を併用して実施の形態の点灯制御について更に詳細に説明する。以降説明を簡単にするために８画素から成る一つの画素グループ（例えば図１９の「主走査方向における画素番号」＝１〜８）について説明を行なう。
【０２３１】
実施の形態では露光装置１３の１ライン期間（ラスタ期間）は３５０μｓに設定されており、この１ライン期間のうち１／８（４３．７７μｓ）を電流プログラム部７１に形成されたコンデンサに対し駆動電流値を設定するプログラム期間として当てている。
【０２３２】
まずゲートコントローラ６８（図１８参照）は画素番号＝１の画素に対してＳＣＡＮ＿Ａ信号をＯＮに、ＳＣＡＮ＿Ｂ信号をＯＦＦにしてプログラム期間を設定する。プログラム期間にソースドライバ６１（図１８参照）に内蔵されたＤ／Ａコンバータ７２には８ｂｉｔの光量補正データが供給されており、この供給されたディジタルデータをＤ／Ａ変換したアナログレベル信号によって電流プログラム部７１（図１８参照）のコンデンサが充電される。このプログラム期間はゲートコントローラ６８に入力される２値画像データのＯＮ／ＯＦＦに係らず実行される。これによって電流プログラム部７１に形成されたコンデンサには、８ｂｉｔの光量補正データ（画像形成時は図１６に示すＮＤ［ｎ］、光量計測時は図１６に示すＤＤ［ｎ］に１より小さい定数ｋを乗じた値）に基づくアナログ値が１ライン期間の都度、毎回書き込まれる。即ち電流プログラム部７１に形成されたコンデンサの蓄積電荷は常にリフレッシュされ、これに基づき決定される有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の駆動電流は常に一定に保たれるのである。
【０２３３】
プログラム期間が完了するとゲートコントローラ６８（図１８参照）は直ちにＳＣＡＮ＿Ａ信号をＯＦＦに、ＳＣＡＮ＿Ｂ信号をＯＮに切り替えて点灯期間を設定する。既に説明したようにゲートコントローラ６８（図１８参照）には画像形成時、光量計測時に応じて２値画像データが供給されており、点灯期間であっても画像データがＯＦＦの場合、有機エレクトロルミネッセンス素子１１０は点灯しない。一方画像データがＯＮの場合、有機エレクトロルミネッセンス素子１１０は残りの３０６．２５μｓ（３５０μｓ−４３．７５μｓ）の期間、点灯を継続する（実際は制御信号の切り替わり時間が存在するため発光時間は若干短くなる）。既に述べたように前記実施の形態では有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の光量を計測する際は３０ｍｓの計測期間を想定しているため、光量計測時の点灯回数は例えば１００回（即ち１００ライン）となるように、コントローラ４１でダミーイメージ情報が生成されることとなる。
【０２３４】
一方、図１９に示す画素番号＝１のピクセル回路６９（図１８参照）に対するプログラム期間が終了すると、ゲートコントローラ６８（図１８参照）は直ちに画素番号＝８のピクセル回路６９（図１９参照）に対する電流プログラム期間を設定する。以降、画素番号１のピクセル回路に対する手順と同様に、画素番号８のピクセル回路に対するプログラム期間が完了すると直ちに当該画素番号の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０（図１８参照）の点灯期間に移行する。
【０２３５】
このようにしてゲートコントローラ６８（図１８参照）は主走査方向における画素番号＝「１→８→２→７→３→６→４→５→１．．．．」の順にプログラム期間と点灯期間を設定していく。このような点灯順序とすることで、隣接する画素グループ間において最も近い画素の点灯タイミングが時間的に近接するため、１ライン形成時の画像段差を目立たなくすることができる。
【０２３６】
さて、ここで電流プログラム期間にピクセル回路６９（図１８参照）に設定される値は、前述のとおり例えば８ｂｉｔの光量補正データである。有機エレクトロルミネッセンス素子１１０（図１８参照）は例えばスピンコートなどによる塗布プロセスによって作成されるため、隣接画素相関は極めて高くなる。この効果により特定の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０（図１８参照）の近傍にある有機エレクトロルミネッセンス素子１１０（図１９参照）の発光輝度は殆ど同じになる。従ってこれら近傍の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０（図１８参照）に対する光量補正データの相関も非常に高いため、例えば画素番号＝１の光量補正データと画素番号＝８の光量補正データは大きく変わらないのである。
【０２３７】
ゲートコントローラ６８（図１８参照）が制御する電流プログラム期間においては、ピクセル回路６９（図１８参照）に光量補正データに従った電流値を供給して、ピクセル回路６９（図１８参照）内の容量素子（コンデンサ）１４０をいわゆる定電流源にて充電することになり、充電に必要な時間は（数３）となる。
【０２３８】
【数３】
【０２３９】
（数３）によれば、充電時間は静電容量と比例しており、配線引き回しに伴う配線容量の増大によって静電容量Ｃが大きくなると充電時間が大きくなってしまう。実施の形態ではソースドライバを発光素子列の延長線上の位置であり、かつガラス基板１００の長辺方向の端部に配置するために、ソースドライバ６１（図１８参照）から最も遠い画素グループでは、通常であれば配線容量による充電遅延が懸念される。
【０２４０】
しかし実施の形態ではソースドライバ６１（図１８参照）によって供給されるのは、光量補正データであり、前述したように１つの画素グループ内では光量補正データの値は同一性が高いため、同一の画素グループ内では（数３）におけるＶが殆ど変化しない。結局、電流プログラムの過程では順次選択される画素番号間でのＶの差が充電時間を支配するが、もともと選択された画素番号間でのＶの差は非常に小さいため、充電時間は極めて短くなるのである。従ってソースドライバ６１（図１９参照）からの配線長が長くなることに起因する電流プログラム期間の時間的不足については、実施の形態においては殆ど問題がなくなり、これまで説明してきたようにソースドライバ６１（図１９参照）とピクセル回路６９（図１９参照）間の距離を大きく離せることとなる。
【０２４１】
この辺りの事情は、電流プログラム法を用いて各画素単位に駆動電流を設定し、各画素単位に６４階調、２５６階調といった多階調を再現するディスプレイとは大きく異なっており、２値画像データに基づいて点灯／消灯を制御し、多値の光量補正データに基づいて電流プログラム法で駆動電流を設定することが可能な露光装置１３ならではのメリットであるといえる。
【０２４２】
さて実施の形態においては露光装置１３を構成する有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の点灯時間を一定とし、電流値を変化させることで、有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の光量を制御する構成を前提として説明してきたが、本発明は有機エレクトロルミネッセンス素子１１０などの発光素子の駆動電流値を固定的に設定し、点灯時間を変化させて発光素子の光量を制御する、いわゆるＰＷＭ方式においても容易に適用できる。この場合は図１１を用いて説明した第１エリアの内容を「潜像断面積を等しくするための駆動時間の設定値」と置き換えればよい。
【０２４３】
また露光装置によっては有機エレクトロルミネッセンス素子などによって構成された発光素子列を複数列有し、感光体の回転方向に対して略同じ位置に複数回の露光を行なうことで、潜像を形成するものも知られている。このような露光装置であっても複数回の露光によって形成される潜像が現像に寄与しないように光量やＰＷＭ時間を設定することで、本発明の技術的思想を適用することが可能となる。このような露光装置では単一の発光素子列では現像に寄与する潜像は形成されないから、例えば紙間において列単位で光量を計測するようなシーケンスが考えられる。
【０２４４】
また実施の形態では露光装置１３のガラス基板１００の端面に配置した光検出素子を用いて有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の光量を計測しているが、本発明の技術的思想はこれに限定されるものではない。ＴＦＴ回路６２を構成可能な例えば低温ポリシリコンの光透過率は比較的高いため、実施の形態で説明したガラス基板１００側から露光光を取り出すいわゆるボトムエミッション構成であっても、個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の内部に各有機エレクトロルミネッセンス素子１１０に対応する光検出素子を埋設することができる。この場合の光検出素子は例えば個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の発光面の直下全面に形成してもよいし、その一部に対応して形成してもよい。
【０２４５】
以上述べてきたように、実施の形態では電子写真法を応用した画像形成装置について説明したが、本発明は電子写真法に限られるものではない。有機エレクトロルミネッセンス素子によってＲＧＢ光源は容易に実現できるため、例えば露光光源としてＲ光源、Ｇ光源、Ｂ光源をそれぞれ有する複数の露光装置を配置し、ＲＧＢ各色の画像データに基づいて印画紙を直接的に露光する画像形成装置に対しても容易に応用が可能であることは言うまでもない。
【０２４６】
また、前記実施の形態では光ヘッドについて説明したが、光ヘッドに限定されることなく、表示装置あるいは、光伝送装置などに用いられる光モジュールなど、これまで基板を部分的にガラス封止していたようなアプリケーションに適用可能である。
特に、ディスプレイなどの表示装置では、今後表示面積が拡大するのは確実だが、このような大画面化された表示装置における封止面積は膨大なものとなり、ここに従来のようにガラス材料を用いて封止を行なうことは、材料コスト、製造コスト等を考慮すると現実的でない。一方、本実施の形態で説明した封止材料は、例えばロール状に大量生産することが可能である。これによって材料コストを低減し、更に製造時のハンドリングが容易になるため製造コストの低減にも寄与することができる。
【０２４７】
（実施の形態５）
なお、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の他の実施の形態として、図２０に示すように、金属材６４を陰極１１３にコンタクトするように形成してもよい。他の構成は前記実施の形態と同様であり、同一部位には同一符号を付した。この場合は、パッシベーション膜１１７に開口を形成し、陰極の一部が露呈するようにし、この陰極を金属材６４にコンタクトさせるようにすることにより、容易に、電極の取り出しが可能となる。
【０２４８】
（実施の形態６）
なお、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の他の実施の形態として、図２１に示すように、金属材６４の内面側にポリイミド樹脂膜６４ａを塗布形成し、これを接着剤６３に貼着している。他の構成は前記実施の形態と同様であり、同一部位には同一符号を付した。
ポリイミド樹脂は、接着剤への密着性も良好であり、金属材の機械的強度も向上することから、薄型化も可能となる。また、耐湿性も向上する。
さらにまた、このように内面側を絶縁性のポリイミド樹脂膜６４ａで構成しているため、前記実施の形態５の構造に比べてパッシベーション膜１１７を省略することができる。
【０２４９】
また、この封止材料は金属材を含むことから、表示装置の表示領域を封止する工程において、金属材を接地しておくことで、製造工程における発光素子の静電破壊を未然に防止することができる。更に封止が完了した後に、封止材料を直接的に接地することも極めて容易に行なえる。表示装置を駆動するドライバＩＣチップなどをも含めて、この封止材料で封止すれば、これらの電子部品も含めて電気的なシールドを行なうことが可能となり、製造時の歩留まり、製造後の耐ノイズ性能の向上などに大いに寄与することができる。
【０２５０】
本発明の各種実施の形態を説明したが、本発明は前記実施の形態において示された事項に限定されず、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者がその変更・応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０２５１】
以上のように本発明にかかる光ヘッドおよび画像形成装置は、特に電子写真装置に
おいてトナーの無駄を防止し、かつ記録紙の裏面のトナーによる汚染を有効に防止す
ることができることから、例えばプリンタ、複写機、ファクシミリ装置、フォトプリ
ンタなどへの利用が可能である。また、その他光モジュールや表示装置（ディスプレ
イ）などにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０２５２】
【図１】本発明の実施の形態１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を示す概要図
【図２】本発明の実施の形態２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた光ヘッド本体部を示す平面図および断面概要図
【図３】本発明の実施の形態２に記載の光ヘッド本体部の製造工程を示す断面概要図
【図４】本発明の実施の形態２に記載の光ヘッド本体部の製造工程を示す平面図
【図５】本発明の実施の形態２の変形例に記載の光ヘッド本体部の製造工程を示す平面図
【図６】本発明の実施の形態３に記載の光ヘッドを構成するエレクトロルミネッセンス素子１１０およびその周辺の断面図
【図７】本発明の実施の形態３に記載の光ヘッドの光検出素子近傍の構成を示した平面構成説明図
【図８】本発明の実施の形態３に記載の光ヘッドの光量検出回路の等価回路図
【図９】本発明の実施の形態３に記載の光ヘッドの光検出素子の特性を示す図
【図１０】本発明の実施の形態３に記載の光ヘッドの光量検出フローを示す図
【図１１】本発明の実施の形態４の画像形成装置の構成図
【図１２】同実施の形態の画像形成装置における現像ステーションの周辺を示す構成図
【図１３】同実施の形態の画像形成装置における露光装置の構成図
【図１４】（ａ）は同実施の形態の画像形成装置における露光装置に係るガラス基板の上面図、（ｂ）は同要部拡大図
【図１５】同実施の形態の画像形成装置におけるコントローラの構成を示すブロック構成図
【図１６】同実施の形態の画像形成装置における光量補正データメモリの内容を示す説明図
【図１７】同実施の形態の画像形成装置におけるエンジン制御部の構成を示すブロック構成図
【図１８】同実施の形態の画像形成装置における露光装置の回路図
【図１９】同実施の形態の画像形成装置における露光装置に係る電流プログラム期間と有機エレクトロルミネッセンス素子の点灯期間を示す説明図
【図２０】本発明の実施の形態５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を示す概要図
【図２１】本発明の実施の形態６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を示す概要図
【符号の説明】
【０２５３】
１ 画像形成装置
２，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ 現像ステーション
３ 記録紙
４ 給紙トレイ
５ 記録紙搬送路
６ 現像剤
８，８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ 感光体
１０ 現像スリーブ
１３，１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ 露光装置
１９ レジストローラ
２０ ピンチローラ
２１ 記録紙通過検出センサ
４１ コントローラ
４２ エンジン制御部
４３ 電源部
５１ レンズアレイ
５７ 光検出素子
５９ 処理回路
６１ ソースドライバ
６２ ＴＦＴ回路
６３ 接着剤
６４ 封止用金属フィルム
６５ イメージメモリ
６６ 光量補正データメモリ
６７ タイミング生成部
６８ ゲートコントローラ
６９ ピクセル回路
７０ ドライバ部
７１ 電流プログラム部
７２ Ｄ／Ａコンバータ
８０ コンピュータ
８３ コントローラＣＰＵ
８７ プリンタインタフェース
９０ コントローラインタフェース
９１ エンジン制御ＣＰＵ
９８ 操作パネル
１００ ガラス基板
１１０ 有機エレクトロルミネッセンス素子
１１７ パッシベーション膜
１２０ 光検出素子
１３０ 薄膜トランジスタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機半導体デバイス、これを用いた光ヘッドおよび画像形成装置に係り、特に発光素子をライン状に配置して発光素子列を形成した光ヘッドに用いられる有機発光デバイスの封止構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセント素子は固体蛍光性物質の電界発光現象を利用した発光デバイスであり、小型のディスプレイとして一部で実用化されている。
【０００３】
有機エレクトロルミネッセント素子は発光層に用いられる材料によって、いくつかのグループに分類することが出来る。代表的なもののひとつは発光層に低分子量の有機化合物を用いる低分子有機エレクトロルミネッセント素子で、主に真空蒸着を用いて作製される。そして今一つは発光層に高分子化合物を用いる高分子有機エレクトロルミネッセント素子である。
【０００４】
高分子有機エレクトロルミネッセント素子は各機能層を構成する材料を溶解した溶液を用いることでスピンコート法やインクジェット法、印刷法等による成膜が可能であり、その簡便なプロセスから低コスト化や大面積化が期待できる技術として注目されている。
【０００５】
典型的な高分子有機ＥＬ素子は陽極および陰極の間に電荷注入層、発光層等の複数の機能層を積層することで作製される。以下に代表的な高分子有機ＥＬ素子の構成およびその作製手順を説明する。
【０００６】
まず陽極としてのＩＴＯ（インジウム錫酸化物）を成膜したガラス基板上に電荷注入層としてのＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（ポリチオフェンとポリスチレンスルホン酸の混合物：以下ＰＥＤＯＴと記載する）薄膜をスピンコートなどによって成膜する。ＰＥＤＯＴは電荷注入層として事実上の標準となっている材料であり、陽極側に配置されることでホール注入層として機能する。
【０００７】
ＰＥＤＯＴ層の上に発光層としてポリフェニレンビニレン（以下ＰＰＶと表す）およびその誘導体、またはポリフルオレンおよびそれらの誘導体がスピンコート法などによって成膜される。そしてこれら発光層上に真空蒸着によって陰極としての金属電極が成膜され素子が完成する。
【０００８】
このように高分子有機エレクトロルミネッセント素子は簡易なプロセスで作製することが出来るという優れた特徴を備えており、様々な用途への応用が期待されているが、十分に大きな発光強度を得ることが出来ない点、および長時間駆動に際しては、寿命が十分でない点が改善すべき課題となっている。
特に、露光ヘッドなどにおいて露光用光源として用いられる場合には、高輝度特性が求められており、画素領域、画素面積および画素内の発光特性の制御性においても、更なる制御性の向上を求めて鋭意研究がなされている。
【０００９】
ところでこのような有機エレクトロルミネッセンス素子は、周りを、バスタブ形状を有するガラスによって構成される封止部で被覆している。封止部は少なくとも有機エレクトロルミネッセンス素子の全面を覆うように設けられ、その外周部はガラス基板などに接着剤を用いて接着されている。後述するように発光層を低分子の有機材料層で構成した有機エレクトロルミネッセンス素子は、高温を嫌うことや熱硬化型の接着剤は長い硬化時間が必要であるため、一般的には接着剤として例えば紫外線を照射することで硬化する光硬化樹脂が多用されている。
【００１０】
上記構成を有する有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極をプラス極として、また陰極をマイナス極として図示しない電気回路を介して直流電圧又は直流電流を印加すると、陽極から正孔輸送層を介して有機材料層に正孔が注入され、陰極から有機材料層に電子が注入される。この結果、陽極と陰極とに挟まれた発光層を構成する有機材料層では正孔と電子の再結合が生じ、これに伴って生成される励起子が励起状態から基底状態へ移行する際に発光現象が起こる。（このように少なくとも陽極と陰極に挟まれ、実質的に発光に寄与する部分を以降「発光部」と呼称する。）
【００１１】
このように、有機エレクトロルミネッセンス素子は非常に簡易な構造を有しており、大量生産が可能であり低コスト化やディスプレイなどの表示装置の大面積化が期待できる技術として注目されている。
【００１２】
しかしその一方で有機エレクトロルミネッセンス素子の有する課題の一つとして、水分の影響を受けると発光領域が経時的に収縮（シュリンキング）したり、発光領域内に非発光部位（ダークスポット）が生じることが知られている。シュリンキングやダークスポットの発生や拡大を防止するためには、有機エレクトロルミネッセンス素子を低湿度状態に保つことが必要であり、前述のごとく有機エレクトロルミネッセンス素子をガラスなどの封止部により封止し、封止領域の内部空間を減圧あるいは加圧状態にしたり、低湿度の不活性ガスを充填するなどの方法が用いられている。また封止効果をより一層高めるために、上述したようなガラス体で覆われることによって形成されたバスタブ状の空間に乾燥剤を設ける、あるいは接着材中に吸着作用を有する材料を混在させるような場合もある。
【００１３】
さて最近では例えば樹脂からなる有機物層と金属酸化物などからなる無機物層を積層構造とした、いわゆるガスバリア性積層材を有機エレクトロルミネッセンス素子の封止部として用いる研究開発も行なわれている。このようなガスバリア性積層材の例としては、特許文献１に開示される製造方法が知られている。特許文献１では「（前略）無機膜、有機膜の単体層または有機膜／無機膜ガスバリア層の積層化などに多くの検討がなされてきたが、それだけでは決して満足のいくガスバリア性を発現させることはできなかった。」としてフィルムなどの基材上に金属酸化膜または金属窒化膜または金属膜を設け、その上に熱硬化性樹脂からなる有機層を積層し、更にこの有機層の上に第２の金属酸化膜または金属窒化膜または金属膜を設けたガスバリア性積層材において、中間層である有機層を積層した直後に１２０℃〜１８０℃の範囲で第１の硬化を行い、第２の金属酸化膜または金属窒化膜または金属膜を設けた後に１８０℃〜２４０℃の範囲で第２の熱硬化を行なうものであり、これによって無機膜、有機膜の単体層または有機膜／無機膜ガスバリア層の積層化などでは発現が困難であったガスバリア性を獲得することができるとしている。
【００１４】
また封止技術に関する他のアプローチとして例えば特許文献２に開示される発光装置の製造方法が知られている。特許文献２ではガラス基板と封止部を貼り合わせるための封止接着剤として、熱硬化性（あるいは熱可塑性）を有する樹脂に光熱変換物質（即ち赤外線または近赤外線を吸収する物質）を含有させ、これにレーザ光を照射して封止部を接着すべき部位を局所的に加熱することで、一般に１００℃〜１２０℃の耐熱性しかもたない有機エレクトロルミネッセンス素子にダメージを与えないで封止を行なうことができるとしている。
【００１５】
【非特許文献１】タン（Ｃ．Ｗ．Ｔａｎｇ）、ヴァンスリク（Ｓ．Ａ．Ｖａｎｓｌｙｋｅ），「アプライドフィジックスレター（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．）」（米国），第５１巻，１９８７年，ｐ．９１３
【特許文献１】特開２００４−１８１７９３号公報
【特許文献２】特開２００１−２３７０６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
有機エレクトロルミネッセンス素子はその製造工程が無機デバイスに比べてシンプルであるため、有機エレクトロルミネッセンス素子を搭載した発光素子基板や、有機エレクトロルミネッセンス素子を光源として応用した露光装置などのアプリケーションは低コスト化に有利だと言われている。しかし特許文献１の方法では、その製造工程において、複数の温度管理を有する工程が存在し、これが生産性低下の原因となる。また、このような金属製の缶やガラスなどの剛性材料による封止は、水分や酸素からの遮断効果には優れるが、高さが必要であり、小型化薄型化が困難であった。またガラス製の缶は機械的強度や耐衝撃性が低いため、大型化や薄層化は困難であった。また金属製の缶は前記ガラス製の缶に比べて機械的強度や耐衝撃性には優れるが、基板との熱膨張率差が大きく、大型化は極めて困難であった。
また、特許文献２の製造方法も、レーザ光を用いて局所的な封止を行なうことから、やはり製造設備などが大掛かりとなりコスト的には課題を有している。
【００１７】
また有機エレクトロルミネッセンス素子基板などの有機半導体デバイス基板の実際の構成において例えば基板上には有機エレクトロルミネッセンス素子、例えばＴＦＴによって構成される駆動回路、引き回し配線などが形成、配置され、封止部はこれらの構造物を被覆することとなり、封止体としては大型化の傾向にある。
【００１８】
このため、いわゆるガスバリア性などの封止性能は接着の対象となる構造物の表面状態に大きく左右されるため、いずれの有機半導体デバイスを構成するどの部分に封止部の外周が接して接着されるかは確実に封止を行なうための重要な要素である。
【００１９】
このような状況の中で、樹脂フィルムを用いて封止を行うと、ガラス製あるいは金属性の缶に比べて高さを低くすることができるが、水分や酸素などの腐食性物質に対する封止遮断性能が十分ではなく、実用上は問題であった。
【００２０】
一方、封止部材として金属を用いようとすると、金属の熱膨張率はガラス基板に比べて大きいため、熱膨張率の差に起因してガラス基板にクラックが生じたり、封止部で剥離が生じたりするという問題があった。
【００２１】
本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、簡易な封止工程を用いて、水分やガスに対して十分なバリア性を確保することの可能な有機半導体デバイスを提供することを目的とする。
また、このような有機半導体デバイスを用いて長寿命、高画質の画像を得ることのできる光ヘッドおよび画像形成装置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】
【００２２】
そこで本発明は、基板上に形成した有機半導体素子を金属材で封止した有機半導体デバイスであって、前記金属材は、可撓性の金属材料であり、前記基板に接着剤を介して固着されたことを特徴とする。
この構成によれば、金属材が可撓性を有するため、使用環境に温度変化がある場合にも、クラックの進行は、抑制され、素子部の保護を図ることが可能となる。また、接着剤の緩衝効果も加わり、より保護性が高められている。
【００２３】
また、本発明は、上記有機半導体デバイスにおいて、前記金属材は、熱膨張係数が、１０−５以下であるものを含む。
この構成により、基材であるガラスに近い熱膨張特性とすることによって、熱歪をより小さく抑えることができ、封止部とガラス基板との密着性の向上をはかることができる。
【００２４】
また、本発明は、上記有機半導体デバイスにおいて、前記金属材は、膜厚が０．３ｍｍ以下であるものを含む。
この構成により、金属材の熱による体積変化を十分に吸収できる可撓性を確保することが出来るので、熱歪をより小さく抑えることができ、封止部とガラス基板との密着性の向上をはかることができる。鉄やニッケルの場合は、アルミニウムに比べて若干薄い方がよいが、０．３ｍｍ以下であれば、熱歪を抑えることができる。
【００２５】
また、本発明は、上記有機半導体デバイスにおいて、前記金属材は、樹脂層との積層体であるものを含む。
この構成により、封止部自体の防湿性と絶縁性、さらに材料の耐食性を高めることができる。
【００２６】
また、本発明は、上記有機半導体デバイスにおいて、前記接着剤は、前記基板上に前記有機半導体素子を囲むように形成され、前記接着剤の形成された領域でのみ、前記基板に固着されたものを含む。
この構成により、接着剤が緩衝材として作用するため、クラックの発生を防止することができる。
【００２７】
また、本発明は、上記有機半導体デバイスにおいて、前記基板はガラス基板であり、前記ガラス基板上に前記有機半導体素子を囲むように形成された接着剤を具備し、前記金属材は、前記接着剤を介して、前記接着剤の形成された領域でのみ、前記ガラス基板に固着されたものを含む。
【００２８】
また、本発明は、上記有機半導体デバイスにおいて、前記金属材がニッケルまたはニッケル合金であるものを含む。
【００２９】
また、本発明は、上記有機半導体デバイスにおいて、前記金属材が鉄または鉄合金であるものを含む。
【００３０】
また、本発明は、上記有機半導体デバイスにおいて、前記金属材がニッケル鉄クロム合金であるものを含む。
【００３１】
また、本発明は、上記有機半導体デバイスにおいて、前記樹脂層は、前記金属材上に形成された塗布膜であるものを含む。
【００３２】
また、本発明は、上記有機半導体デバイスにおいて、前記有機半導体素子は、封止用樹脂で被覆され、前記封止用樹脂の外側に金属材が配されたものを含む。
【００３３】
また、本発明は、上記有機半導体デバイスにおいて、前記有機半導体素子は、前記ガラス基板上に形成され、第１および第２の電極とこれらの間に介在せしめられた発光機能を有した層を含む機能層とを備えた有機エレクトロルミネッセント素子であるものを含む。
【００３４】
また、本発明は、上記有機半導体デバイスにおいて、前記ガラス基板上に形成された光量検出素子と、前記光量検出素子上に積層された有機エレクトロルミネッセント素子とを備えたものを含む。
【００３５】
また、本発明は、上記有機半導体デバイスにおいて、有機エレクトロルミネッセント素子と、前記有機エレクトロルミネッセント素子から出力される光を検出する光量検出回路とを具備し、前記光量検出回路が、光検出素子と、前記光検出素子に並列接続された容量素子と、前記容量素子に接続され、前記容量素子の読み出しを制御するスイッチング用の薄膜トランジスタとを備え、前記有機エレクトロルミネッセント素子の光量を検出するように構成されており、少なくとも前記光検出素子および前記有機エレクトロルミネッセント素子が前記金属材で封止され、光ヘッドを構成するものを含む。
【００３６】
また、本発明は、上記有機半導体デバイスにおいて、前記有機エレクトロルミネッセント素子は、前記ガラス基板の端面から所定の間隔を隔てた位置にライン状に形成されたものを含む。
【００３７】
また、本発明は、上記有機半導体デバイスにおいて、前記ガラス基板は前記有機エレクトロルミネッセント素子の素子列の両端に、前記金属材から露呈する領域を具備し、前記領域に検査用端子が配設されたものを含む。
【００３８】
また、本発明は、上記有機半導体デバイスにおいて、前記素子列は前記素子列の両端側からジャンパー線を介して給電されるように構成されたものを含む。
【００３９】
また、本発明は、上記有機半導体デバイスにおいて、前記ガラス基板の一辺に相対向する一辺側の前記金属材から露呈する領域に、前記発光素子を駆動するための駆動用ＩＣチップが搭載されたものを含む。
【００４０】
また、本発明は、上記有機半導体デバイスで構成された光ヘッドを構成する。
【００４１】
また、本発明は、上記光ヘッドを像形成用の露光手段として用いた画像形成装置を構成する。
【００４２】
また本発明は前記光ヘッドにおいて、光検出素子が、エレクトロルミネッセンス素子の駆動回路となる薄膜トランジスタと同じ層から形成されたものを含む。薄膜トランジスタと光検出素子をエッチング等の加工方法を用いて同じ層から形成することで、光ヘッドの製造工程が簡素化し、製造に要するコストを低減させることが可能になる。特にガラス基板上への多結晶シリコン層の形成工程は、高温プロセスを経ることになるが、１回の調整で極めて制御性よく信頼性の高い特性を得ることが可能となる。
【００４３】
また本発明は、上述した光ヘッドを備えたことを特徴とする画像形成装置である。発光分布が均一な光ヘッドを搭載することで、耐久性、画質の点で優れた画像形成装置が得られる。
ここでエレクトロルミネッセンス素子の光検出素子側に形成される第1の電極は通常陽極であり、透光性を有する電極材料で構成される。
【発明の効果】
【００４４】
本発明の有機半導体デバイスでは、可撓性の金属材料で封止されているため、防湿性が高く、温度変化に伴うクラックの発生は、抑制され、素子部の保護を図ることが可能となる。
また本発明の光ヘッドでは、光検出回路を構成する薄膜トランジスタとともに有機エレクトロルミネッセンス素子が金属膜で被覆され、保護されているため、高精度で信頼性の高い光量検出が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
（実施の形態１）
次に本発明の実施の形態1の有機エレクトロルミネッセンス素子について図1を参照しつつ説明する。本実施の形態では、膜厚０．３μｍのＮｉ−Ｆｅ合金箔にポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフチレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等からなる樹脂膜を積層してなる可撓性の金属材６４をエポキシ系樹脂からなる接着剤６３を介して基板１００に固着して、封止部を構成するものである。
有機エレクトロルミネッセンス素子は、通例の構成がなされているが、本実施の形態では、透光性の基板１００上に形成された透光性の陽極１１１上に、電荷注入層１１５として金属酸化物薄膜であるＭｏＯ３を形成するとともに、この上に電子ブロック機能を持つバッファ層１１６と、発光層１１２としての高分子材料を順次積層し、この上に陰極１１３を形成している。また、有機エレクトロルミネッセンス素子の表面はパッシベーション膜１１７で被覆されている。
【００４６】
上記有機エレクトロルミネッセント素子の陽極１１１をプラス極として、また陰極１１３をマイナス極として直流電圧または直流電流を印加すると、発光層１１２には、陽極１１１から電荷注入層１１５を介してホールが注入されるとともに陰極１１３から、電子が注入されバッファ層１１６にブロックされ、効率よく発光層中に荷電粒子が存在する。発光層１１２では、このようにして注入されたホールと電子とが再結合し、これに伴って生成される励起子が励起状態から基底状態へ移行する際に発光現象が起る。
【００４７】
本実施の形態の有機エレクトロルミネッセント素子によれば、ＭｏＯ３層によるホール注入効果が高いため、均一な発光特性を得ることが可能となる。
【００４８】
次に本発明の有機エレクトロルミネッセント素子の製造工程について説明する。
まずガラス基板１００上にマスクを用いてスパッタリング法によりＩＴＯ薄膜、続いて真空蒸着法により、金属酸化物薄膜としてのＭｏＯ３層を形成する、あるいはガラス基板１００上にスパッタリング法によりＩＴＯ薄膜、これをフォトリソグラフィによりパターニングし、続いて真空蒸着法により、金属酸化物薄膜を形成し、これらをフォトリソグラフィあるいはマスクによりパターニングすることにより、陽極１１１および電荷注入層１１５を形成する。
【００４９】
そして、スクリーン印刷やスピンコートなどの塗布法により、このバッファ層１１６と、この上層に発光層１１２とを形成する。
【００５０】
そして最後に陰極１１３（１１３ａ、１１３ｂ）を形成する。このときさらに、外側をパッシベーション膜１１７で被覆する。このパッシベーション膜１１７は、金属材が、内側に絶縁性の樹脂層を積層した可撓性膜である場合には省略してもよい。
【００５１】
このように本発明の方法によれば、金属材が可撓性を有するため、使用環境に温度変化がある場合にも、クラックの進行は、抑制され、素子部の保護を図ることが可能となる。また、接着剤の緩衝効果も加わり、より保護性が高められている。ここで用いられるＮｉ−Ｆｅ合金はＮｉとＦｅの組成比を変えることで、熱膨張係数を１０−７から１０−４程度の間で調整できることが知られている。基板１００としてガラスを採用した場合、一般的にガラスの熱膨張係数は１０−６程度であり、封止に用いる金属材の熱膨張係数の調整範囲に含ませることができる。また基板１００として樹脂を採用した場合、例えば樹脂としてポリカーボネートのように硬度が高く、かつ熱膨張係数が比較的小さい（１０−５）ものを選択した場合にも、金属材の熱膨張係数の調整範囲に含ませることができる。このように基材１００と封止に供する金属材の熱膨張係数を共に１０−５以下を満たす程度に小さく、かつ互いの熱膨張係数を近接させ、結果的に両者の熱による膨張差を小さくすることで、熱歪をより小さく抑えることができ、封止部と基板１００との密着性の向上をはかることができる。
さて、鉄とニッケルの合金の場合、組成比はニッケルが３０％から６５％のものが低膨張であることから、本発明に用いることが可能であるが、より好ましくはニッケルの組成比率を３６％から４２％の範囲にするとよい。この金属材は上述したガラスの熱膨張率に極めて近くなり、可撓性の金属材６４材料としてより望ましいものとなる。更にこの組成比の場合は、後に詳細に説明する有機エレクトロルミネッセント素子を構成する保護膜等に採用される窒化珪素の熱膨張係数にも極めて近くなり、有機半導体デバイス全体の信頼性を向上させるのにより好適なものとなる。
【００５２】
また、発光層１１２を電子ブロック層１１６上にスクリーン印刷することにより形成することにより、製造が容易でかつ微細化および高集積化が可能である。なお、本実施の形態ではＭｏＯ３層は電子ブロック層としての作用もしている。
【００５３】
本実施の形態におけるモリブデン酸化物薄膜は、真空蒸着で作製された非晶質の薄膜である。真空蒸着時の環境は還元的雰囲気であり、その中で加熱昇華して基板上に堆積する過程でモリブデン酸化物は還元を受ける。還元を受けたモリブデン酸化物は、６価のＭｏＯ３の他に、より小さい酸化数を持ついつかの酸化物を生じる。それらはたとえば４価のＭｏＯ２や３価のＭｏ２Ｏ３などである。還元を受けるということは電子を受け取るということに等しいため、還元され価数が小さくなった酸化物は価数が大きな酸化物よりも電子を放しやすい状態、即ちホールを受け取りやすい状態になる。これはより上方のエネルギーレベルを持つということに等しい。
【００５４】
このように封止部は更に陰極１１３を完全に被覆している。
ここで接着剤６３としては、熱硬化性樹脂が用いられる。この熱硬化性樹脂としてはエポキシ系樹脂とアクリル系樹脂が一般的であるが、熱収縮性が小さい点と脱ガスが少ない点を考慮してエポキシ系樹脂を採用している。ガラス基板１００上に金属材６４を固着して封止部を形成するにあたっては、ディスペンサーを用いてガラス基板１００上に熱硬化性樹脂が塗布されるが、ディスペンサーの塗布速度と熱硬化性樹脂の供給量を調整して接着剤６３を所定の厚みに形成することができる。
【００５５】
なお、熱硬化樹脂の塗布方法としては、上述のディスペンサーに限定されるものではない。また硬化条件は使用する熱硬化性樹脂によって異なるが、第一の硬化温度として１００゜Ｃにて１時間ほど加熱処理を行い、その後１５０゜Ｃにて更に１時間ほど加熱処理を行うことが望ましい。急激な加熱による応力を緩和するために段階的に昇温硬化を行うことが望ましい。
【００５６】
また、前記実施の形態では熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を採用したが、他にポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、メチルフタレート単独重合体、または共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート、アクリロニトリル／スチレン共重合体、ポリ（−４−メチルペンテン−１）、フェノール樹脂、シアナート樹脂、マレイミド樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂等が挙げられ、またこれらをポリビニルブチラール、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、多官能性アクリレート化合物等で変性したものや、架橋ポリエチレン樹脂、架橋ポリエチレン／エポキシ樹脂、ポリフェニレンエーテル／シアナート樹脂等の熱可塑性樹脂で変性した熱硬化性樹脂などを用いることも可能である。また上記に挙げたような複数種の樹脂を併用して用いてもよい。なお光硬化性樹脂であっても加熱により硬化が促進するものであれば使用することが可能である。
【００５７】
また熱硬化性樹脂のガラス転移温度は高くなればなるほど硬化後の樹脂の硬度は上がるため、接着強度は低下し外部もしくは内部からの応力により基板からの剥離の原因となる。そのため樹脂のガラス転移温度は高ければ封止性能が上がるというものではない。逆にガラス転移温度が低い樹脂は樹脂内部の密着強度が低くなり機密性が低下してしまう。これらを勘案するとガラス転移温度が１４０゜Ｃから１８０゜Ｃの範囲である樹脂を選択することが望ましい。
【００５８】
更に樹脂の透湿性を改善するために樹脂自体に無機物の充填剤（フィラー）を加えてもよい。無機物の充填剤を加えることによって樹脂内部を透過する水分やガス等の浸入経路を長くすることができる。また樹脂からの脱ガスにより高分子有機エレクトロルミネッセンスへのダメージを極力抑えるため、溶媒や反応開始剤などが少なく、さらに温度変化により発生が加速される脱ガスや外部よりの水分を吸着する性能を有している充填材であるほうが望ましい。充填剤（フィラー）としてはシリカゲルや、酸化カルシウムや酸化バリウムなどのアルカリ希土類酸化物、あるいは、アルミナ、アルミノケイ酸塩や珪藻土などが用いられるが、吸湿性能や分散形成の点でシリカゲルと、樹脂にはポリエチレンテレフタレート、あるいは、ポリエチレンを用いることが望ましい。吸湿剤の含有量は５〜４０重量％であるが、樹脂の強度を勘案すると３０〜４０重量％であることが望ましい。また樹脂層の厚みを厚くすることにより、吸湿性能を高めることができ２０〜１００μｍ、望ましくは３０〜５０μｍの範囲のものを用いる。
【００５９】
なお前記実施の形態では、金属材は、Ｎｉ−Ｆｅ箔単体で用いたが、金属材と樹脂層との積層体であってもよく、２層構造となるため封止部自体の防湿性を高めることができる。さらに、2層以上にすることにより一層当たりの金属材（金属層）の厚さを小さくすることが出来るので、材料の可撓性を高めることが出来る。
【００６０】
また、本発明は、前記金属材は、前記接着剤を介して、前記接着剤の形成された領域でのみ、前記ガラス基板に固着されるようにすれば、この接着剤が緩衝剤として作用し、より長寿命化をはかることができる。
【００６１】
また、本発明は、上記有機半導体デバイスにおいて、前記金属材としてはＮｉ−Ｆｅに代えて、ニッケルまたはニッケル合金鉄または鉄合金、ニッケル鉄クロム合金を用いるようにしてもよい。このとき、熱膨張係数が１０−６以下である金属材料としては、鉄とニッケルの合金や鉄とニッケルとコバルトの３元素系の合金を用いるが、組成を変えることにより膨張率を選択することが出来る。鉄とニッケルとコバルトによる３元素系の合金の場合、ニッケル29％とコバルト17％で残りが鉄である合金は、ガラスや窒化珪素の熱膨張係数に近く可撓性の金属材６４として望ましい。
【００６２】
また、金属材を構成するに際し、金属材上に塗布膜を形成してもよい。塗布あるいは塗装により形成することのより、フィルムを積層するよりコストを大幅に低減することができる。
また、金属材にはアルミニウムやステンレス材、鉄やニッケル、コバルトなどの金属材料あるいはＣｕなど展性に優れた材料塑性加工したものを用いることも出来る。このとき金属材が、アルミニウムあるいはアルミニウム合金の場合、厚みが０.００５〜０．３ｍｍの範囲で、塗布膜を含めた金属材全体の厚さとして５０μｍ以下であることが、封止材料に柔軟性を付与するために望ましい。鉄やニッケルの場合は、アルミニウムに比べて若干薄い方がよいが、０．３ｍｍ以下であればよい。
（実施の形態２）
【００６３】
図２（ａ）は本発明の実施の形態２に係る画像形成装置の露光装置に用いられる光ヘッド本体部の要部を示す平面概要図である。また図２（ｂ）は図２（ａ）のA-A断面説明図、図３はこの光ヘッド本体の製造工程におけるダイシングやレーザー及びカッターによる分離前を示す図である。以後、本実施例ではダイシングによる加工について説明を行なう。
この光ヘッド本体部は、図２に示すように、ガラス基板などによって構成される基板１００と、この基板１００上に、光検出素子１２０を含む光検出回路（ピクセル回路）Cと、発光素子としてのエレクトロルミネッセンス素子１１０とを集積化して形成したもので、光検出回路の一部であるスイッチング用の薄膜トランジスタ１３０が発光素子列よりも、基板１００の端面側に形成され、上層を接着剤６３で被覆され、この接着剤６３を介して封止用金属フィルム６４が固着されたことを特徴とするものである。
【００６４】
ダイシング工程において、基板１００にクラックが生じると、薄膜トランジスタを構成する多結晶シリコンからなる半導体層の剥離や劣化が生じ、素子特性の低下を招き易いが、この構成により、接着剤６３が、下層の半導体層（薄膜トランジスタ１３０）を確実に保護し、信頼性の向上をはかることができる。
【００６５】
製造に際しては、図３（ａ）に示すように、マザーガラスGMと呼ばれるガラス母材上に、多結晶シリコン層を成膜し、パターニング工程およびドーピング工程を経、さらに絶縁膜、金属膜などの導電性膜を形成し、光検出素子１２０を含む光検出回路および、発光素子などの素子部を形成する。素子部の形成については後述する。
【００６６】
この後、図３（ｂ）に示すように、薄膜トランジスタ１３０上を含む領域に接着剤６３を塗布する。なお、この接着剤６３の塗布領域はガラス基板１００の端面から１ｍｍ程度離間しているのが望ましい。なお図２（ｂ）は断面図であるから描かれていないが、接着剤６３は実際は封止用金属フィルム６４の全周囲にそって塗布されている。
そして、図３（ｃ）に示すように、封止用金属フィルム６４を、装着する。
【００６７】
そして図４に平面図を示すように、ダイシングラインＤＬに沿ってダイシングを行い、図1に示した個々の光ヘッド本体部に分割する。
このとき、薄膜トランジスタ１３０上は接着剤６３で被覆されているため、ダイシング時にかかる応力によってクラックが入り易いが、光検出回路を構成する薄膜トランジスタ上は接着剤で被覆されているため、クラックの進行を抑制することができると共に、光検出回路は接着剤で保護され、信頼性の向上をはかることが可能となる。また、封止用金属フィルムの装着に際しても、薄膜トランジスタは接着剤で覆われているため、封止用金属フィルム装着時の応力も緩和され、クラックの発生は防止される。
【００６８】
なお前記実施の形態２では、封止用金属フィルム６４を装着した後、ダイシングを行うことにより、個々の光ヘッド本体部に分割したが、図５に示すように、封止用金属フィルム６４を装着する前にマザーガラスGMをカットし、分割後、封止用金属フィルムを装着するようにしてもよい。この場合は、熱溶融性の樹脂材料を接着剤として使用し、接着剤を塗布した後、ダイシングを行い、接着剤上に封止用金属フィルムを載せた状態で熱圧着するようにしてもよい。この場合、ダイシング時は、接着剤で覆われているためダイシング時のクラックの進行は抑制される。また、この場合も封止用金属フィルムの装着に際しても、薄膜トランジスタは接着剤で覆われているため、封止用金属フィルム装着時の応力も緩和され、クラックの発生は防止される。
また、前記実施の形態２では、接着剤はライン状に形成したが、基板の端面から所定の間隔を隔てた位置例えば１ｍｍ以上はなれた位置を含むように封止用金属フィルム６４の下部全面にベタ状に形成してもよい。
また、ダイシング時の応力緩和のためには、接着剤は前記基板の端面から１ｍｍ以上離間してなるのが望ましく、これにより、接着剤で被覆されていない端部の領域が、応力緩和領域となり、ダイシング時の応力発生を抑制している。また、この領域にクラックが入ったとしても、接着剤でクラックの進行が阻止され、信頼性の向上を図ることが可能となる。
【００６９】
（実施の形態３）
以下に、本発明の光ヘッドおよびこれを用いた画像形成装置の詳細について説明する。
図６は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の露光装置に用いられる光ヘッドの要部を示す平面概要構成図である。また図７（ａ）は図６のA-A断面要部図、図７（ｂ）は図６のＢ-Ｂ断面要部図、図８はこの等価回路を示す図である。この光ヘッドは、ガラス基板１００上に、発光素子１１０としての複数の有機エレクトロルミネッセンス素子からなる素子列を配列するとともに、この発光素子１１０から出力される光を検出するフォトダイオードで構成された光検出素子１２０と、この光検出素子１２０の出力に接続され、発光素子１１０の光量を検出する光量検出回路Ｃと、光量検出回路Ｃの出力に基づいて光量を算出する光量演算回路１５０と、発光素子１１０の駆動制御を行う駆動回路１６０とを備えた光ヘッドであって、前記光量検出回路Ｃは、光検出素子１２０に並列接続された容量素子１４０と、容量素子１４０に接続され容量素子１４０の読み出しを制御するスイッチング用の薄膜トランジスタ１３０とを備え、選択トランジスタ１３０と光検出素子１２０は、容量素子１４０を挟んで離間して配置されている。ここで、選択トランジスタ１３０と容量素子１４０と光検出素子１２０とは、発光素子１２０の素子列とは直交する方向に順次配列されている。この選択トランジスタ１３０は光量演算回路を含む処理回路部に接続される。
【００７０】
また光検出素子１２０は、発光素子である有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の、光検出素子１２０側に位置する第１の電極１１１をゲート電極とした薄膜トランジスタを構成し、光量検出回路の光量読み出しを選択するタイミングを選択するスイッチング用の薄膜トランジスタ１３０と同一工程で形成される多結晶シリコン層で構成される。このように同一層で形成され、光量を検出するための薄膜トランジスタ（光検出素子）１２０と、信号選択を行うためのスイッチング用の薄膜トランジスタ１３０がとが、同時に作業性よく形成されるが、容量素子１４０分だけ光検出素子１１０と離間して配置することになり、スイッチング用の薄膜トランジスタ１３０への光の入射による閾値の変動による誤動作を防止することが可能となる。また容量素子１４０は、３層の電極を層間絶縁膜を介して２層づつ向かい合うように形成してなるものであるため、遮光性が高く確実に迷光を防止可能であることから、誤動作を防ぐことができ、微小な電流である光電流を効率よく検出し高精度で信頼性の高い光量検出が可能となる。
【００７１】
さらにまた、光量検出回路Ｃが、発光素子の素子列を挟んで、駆動回路１６０と分離して配置されるようにしたことを特徴とするものである。この構成を用いることにより、微小電流を扱う光量検出回路が、比較的大電流をあつかう駆動回路と分離して配置されることになり、ノイズの影響を回避し、高精度の光量検出を行うことが可能となる。
また光量検出回路Ｃは、光検出素子１２０に並列接続された容量素子１４０と、薄膜トランジスタからなるスイッチング用の薄膜トランジスタ１３０と、光量演算回路を含む処理回路部である光量演算回路（ＩＣ）１５０とで構成されている。
また駆動回路１６０は、多結晶シリコン層１６１（１６１ｃ、１６１Ｓ，１６１Ｄ）からなるスイッチング用の薄膜トランジスタと、図示しない駆動用ＩＣチップとで構成される。
【００７２】
すなわち、本実施の形態の光ヘッドは、図７（ａ）および（ｂ）に断面図を示すように、表面に平坦化のためのベースコート層１０１を形成したガラス基板１００上に、光検出素子１２０と、エレクトロルミネッセンス素子１１０とを順次積層するとともに、光検出素子１２０の出力に応じて、駆動電流または駆動時間を補正しつつ前記エレクトロルミネッセンス素子を駆動するためのスイッチングトランジスタ１３０としての薄膜トランジスタと、この薄膜トランジスタに接続されたチップICとしての駆動回路（１６０）を搭載したものである。そして、光検出素子１２０はベースコート層１０１表面に形成された多結晶シリコン層からなる島領域ARを帯状のｉ層からなるチャネル領域を隔てて 所望の濃度にドープすることによりソース領域１２１Ｓ、ドレイン領域１２１Ｄを形成し、この上層に形成される酸化シリコン膜からなる第1の絶縁膜１２２、第２の絶縁膜１２３を貫通するようにスルーホールを介して形成された多結晶シリコン層からなるソースおよびドレイン電極１２５Ｓ，１２５Ｄで構成される。また、この上層に保護膜１２４としての窒化シリコン膜を介して、エレクトロルミネッセンス素子１１０が形成されており、第1の電極としての陽極となるＩＴＯ（インジウム錫酸化物）１１１、保護膜１２４、発光層１１２、第２の電極としての陰極１１３の順に各層が積層形成されている。ここでは光出射領域を規定する絶縁膜はこの保護膜に相当する。
【００７３】
また容量素子１４０は、配線用の図７（ｂ）に示すように、多結晶シリコン層で構成された第1層電極１４１と、選択トランジスタのゲート電極１３３と同一工程で形成される第2層電極１４２とで前述した第1の絶縁膜１２２を挟むとともに、第2層電極と第3層電極とによって第2の絶縁膜１２３を挟むことによって形成されたコンデンサで構成される。コンデンサ１４０は、この第1層電極１４１、第２層電極１４２、第３層電極１４３の3層の導電性材料と絶縁膜とで構成される。これら3層の電極は重なった状態で形成されるため、遮光材料で形成すれば、3重構造の遮光膜として作用し、この存在により、スイッチング用の薄膜トランジスタ１３０を構成する薄膜トランジスタのソース・ドレイン領域、ゲート電極のいずれかと同一工程で形成することができるため、工程も簡略化可能である。また、所望の遮光性を有する導電性材料を用い、選択トランジスタとは別の工程で形成するようにしてもよい。
【００７４】
一方、光検出素子１２０を構成する各層は、駆動トランジスタとしての選択トランジスタ１３０と同一の製造工程で形成される。すなわちチャネル領域１３１Ｃを挟んでソース領域１３２Ｓ，１３２Ｄが、光検出素子の半導体島と同一工程で形成され、これにコンタクトするソース・ドレイン電極１３４Ｓ，１３４Ｄが積層され、ゲート電極１３３とで選択トランジスタとしての薄膜トランジスタを構成している。
これら各層は、ＣＶＤ法による半導体薄膜の形成、フォトリソグラフィによるパターニング、不純物イオンの注入、絶縁膜の形成、など通例の半導体プロセスを経て形成される。
【００７５】
ここで、ガラス基板１００は無色透明なガラスの一枚板である。ガラス基板１００としては、例えば透明または半透明のソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英ガラス等の無機酸化物ガラス、無機フッ化物ガラス等の無機ガラスを用いることができる。
【００７６】
その他の材料をガラス基板１００として採用することも可能であり、例えば透明または半透明のポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテルスルフォン、ポリフッ化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアクリレート、ポリエーテルサルフォン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエチレンナフタレート非晶質ポリオレフィン、フッ素系樹脂ポリシロキサン、ポリシラン等のポリマー材料を用いた高分子フィルム等、これらプラスチックフィルムやシートに酸化珪素、酸化アルミニウム、窒化珪素金属酸化物や、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化クロム、酸化マグネシウム等の金属酸化物、弗化アルミニウム、弗化マグネシウム等の金属弗化物、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化クロムなどの金属窒化物、酸窒化珪素などの金属酸窒化物、アルミニウム、銅、ニッケル、ステンレスなどの金属材料、アクリル樹脂やエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂などの高分子樹脂膜を、透光性に支障が無い範囲で、単層もしくは積層して用いることができる。あるいは透明または半透明のＡｓ2Ｓ3、Ａｓ40Ｓ10、Ｓ40Ｇｅ10等のカルコゲノイドガラス、ＺｎＯ、Ｎｂ2Ｏ、Ｔａ2Ｏ5、ＳｉＯ、Ｓｉ3Ｎ4、ＨｆＯ2、ＴｉＯ2等の金属酸化物および窒化物等の材料、或いは発光領域から出射される光を基板を介さずに取り出す場合には、不透明のシリコン、ゲルマニウム、炭化シリコン、ガリウム砒素、窒化ガリウム等の半導体材料、或いは顔料等を含んだ前述の透明基板材料、表面に絶縁処理を施した金属材料等から適宜選択して用いることができ、複数の基板材料を積層した積層基板を用いることもできる。
【００７７】
またガラス基板１００などの基板の表面あるいは基板内部には、後述するようにエレクトロルミネッセンス素子１１０を駆動するための抵抗・コンデンサ・インダクタ・ダイオード・トランジスタ等からなる回路を集積化して形成しても良い。
【００７８】
さらに用途によっては特定波長のみを透過する材料、光−光変換機能をもった特定の波長の光へ変換する材料などであってもよい。また基板は絶縁性であることが望ましいが、特に限定されるものではなく、エレクトロルミネッセンス素子１１０の駆動を妨げない範囲或いは用途によって導電性を有していても良い。
【００７９】
ガラス基板１００の上には、ベースコート層１０１が形成される。ベースコート層１０１は、例えばＳｉＮから成る第１の層と、ＳｉＯ２から成る第２の層の２つから構成される。ＳｉＮ、ＳｉＯ２の各層は蒸着法等によっても形成できるが、スパッタ法により形成することが望ましい。
【００８０】
ベースコート層１０１の上には、エレクトロルミネッセンス素子１１０の選択トランジスタ１３０、及び光検出素子１２０が同一工程で形成される多結晶シリコン層を用いて形成される。エレクトロルミネッセンス素子１１０の駆動用回路は、抵抗・コンデンサ・インダクタ・ダイオード・トランジスタ等の回路素子から構成されるが、光ヘッドの小型化を考慮すると薄膜トランジスタを用いることが望ましい。実施の形態３において光検出素子１２０は、図７から明らかなように発光層１１２を含むエレクトロルミネッセンス素子１１０と、光の出力面となるガラス基板１００の中間に位置しており、且つ光検出素子１１０の素子領域ＡＲは光出射領域ＡＬＥよりも大きい。また光出射領域ＡＬＥは、光検出素子１２０の内側に存在するため、光を透過しない材料を光検出素子１２０に用いることはできない。したがって、発光層１１２から出力された光を妨げないようにするため、光検出素子１２０には透光性を有した材料を用いなければならない。透光性を有した光検出素子１２０の材料としては、例えば多結晶シリコンを選択することが望ましい。
【００８１】
実施の形態３では、ベースコート層１０１の上に一様な半導体層を形成した後、半導体層に対してフォトリソグラフィを用いてエッチング加工を施すことにより、選択トランジスタ１３０及び光検出素子１２０を同じ層から形成している。同一の半導体層から島状に独立した選択トランジスタ１３０及び光検出素子１２０の半導体層を一括で形成する加工は、製造工数の削減と製造コストの抑制に有利である。なお光検出素子１２０において、光出射領域ＡＬＥから出力される光を受光する素子領域ＡＲは光検出素子１２０となる島状に構成された多結晶シリコンまたは非晶質シリコンである。
【００８２】
エレクトロルミネッセンス素子１１０の発光層１１２に電界をかけるための選択トランジスタ１３０及び光検出素子１２０の上には、この酸化シリコン膜からなる第1の絶縁層１２２、第２の絶縁層１２３と保護膜１２４とが、エレクトロルミネッセンス素子の陽極としてのＩＴＯ１１１との間でゲート絶縁膜として作用し、この膜厚による電圧降下によってＩＴＯの電位からの降下幅が決定される。このゲート絶縁膜を構成する第1の絶縁層１２２、第２の絶縁層１２３と保護膜１２４は、例えばＳｉＯ２等から成り、蒸着法、スパッタ法等により形成される。
【００８３】
また、選択トランジスタ１３０の真上にあるゲート絶縁膜としての第1の絶縁層１２２の表面にはゲート電極１３１が形成される。ゲート電極１３１の材料としては、例えばＣｒが用いられる。ゲート電極１３１は、蒸着法、スパッタ法等により形成される。
【００８４】
ゲート電極１３１が形成された基板表面に、第２の絶縁層１２３が形成される。第２の絶縁層１２３は、これまで形成してきた積層体の全表面に渡って形成される。第２の絶縁層１２３は、例えばＳｉＮ等から成り、蒸着法、スパッタ法等により形成される。
【００８５】
第２の絶縁層の上には、光検出素子出力電極としてのドレイン電極１２５Ｄ、光検出素子接地電極としてのソース電極１２５Ｓ、ソース電極１３４Ｓ及びドレイン電極１３４Ｄが形成される。光検出素子出力電極としてのドレイン電極１２５Ｄ及び光検出素子接地電極としてのソース電極１２５Ｓは光検出素子１２０のソース・ドレイン領域１２１Ｓ，１２１Ｄに接続されており、光検出素子１２０から出力される電気信号の伝達と光検出素子１２０の接地を行う。ソース電極１３４Ｓ及びドレイン電極１３４Ｄは、選択トランジスタ１３０のソース・ドレイン領域１３２Ｓ，１３２Ｄに接続されており、ソース電極１３４Ｓとドレイン電極１３４Ｄの間に所定の電位差を付与した状態で先述したゲート電極１３３に所定の電位を付与することで、チャネル領域１３２Ｃに電界が印加され、選択トランジスタ１３０はスイッチング素子としての機能を有するようになり、発光素子としてのエレクトロルミネッセンス素子１１０の駆動を行う回路として動作する。光検出素子出力電極としてのドレイン電極１２５Ｄ、光検出素子接地電極としてのソース電極１２５Ｓ、ソース電極１３４Ｓ及びドレイン電極１３４Ｄの材料としては、例えばＣｒ等の金属が用いられる。図６に示すように、光検出素子出力電極としてのドレイン電極１２５Ｄ及び光検出素子接地電極は第１の絶縁膜１２２及び第２の絶縁層１２３を貫通して光検出素子１２０の端部と接続されており、ソース電極１３４Ｓ及びドレイン電極１３４Ｄも同様に第１の絶縁膜１２２及び第２の絶縁層１２３を貫通して選択トランジスタ１３０の端部に接続されている。したがって、光検出素子出力電極としてのドレイン電極１２５Ｄ、光検出素子接地電極としてのソース電極１２５Ｓ、ソース電極１３４Ｓ及びドレイン電極１３４Ｄの形成に先立ち、第１の絶縁膜１２２及び第２の絶縁層１２３に対して、光検出素子出力電極としてのドレイン電極１２５Ｄ及び光検出素子接地電極としてのソース電極１２５Ｓと光検出素子１２０を接続するためのスルーホール、ソース電極１３４Ｓ及びドレイン電極１３４Ｄと選択トランジスタ１３０を接続するためのスルーホールを設ける必要がある。このスルーホールは光検出素子１２０の表面と選択トランジスタ１３０の表面、即ち光検出素子１２０と光検出素子出力電極としてのドレイン電極１２５Ｄ及び光検出素子接地電極としてのソース電極１２５Ｓの接触面と選択トランジスタ１３０とソース電極１３４Ｓ及びドレイン電極１３４Ｄの接触面が露出するまでの深さを持ったものであり、光検出素子１２０及び選択トランジスタ１３０の端部の真上にエッチング加工等により設けられる。エッチングにはハロゲン系のエッチングガスを用いる。フォトリソグラフィにより、開口を形成したレジストパターンで表面を被覆した状態でエッチングガスを導入し、パターニングすることにより、第１の絶縁膜１２２及び第２の絶縁層１２３のスルーホールを開口する。このとき、エッチングガスには光検出素子１２０及び選択トランジスタ１３０を構成する材料と化学反応を生じないものを選択する。光検出素子出力電極としてのドレイン電極１２５Ｄ及び光検出素子接地電極としてのソース電極１２５Ｓと光検出素子１２０の接触面、ソース電極１３４Ｓ及びドレイン電極１３４Ｄと選択トランジスタ１３０の接触面を露出させる加工が終了した後、光検出素子出力電極としてのドレイン電極１２５Ｄ、光検出素子接地電極としてのソース電極１２５Ｓ、ソース電極１３４Ｓ及びドレイン電極１３４Ｄを形成する。ソース電極１３４Ｓ及びドレイン電極１３４Ｄは、センサ電極となる金属層を第２の絶縁層１２３の表面、先述したスルーホールの表面及び両センサ電極、光検出素子１２０の表面及び選択トランジスタ１３０の接触面の表面に一様に形成した後、この金属層に対してエッチングを施し、一様の金属層を光検出素子出力電極としてのドレイン電極１２５Ｄ、光検出素子接地電極としてのソース電極１２５Ｓ、ソース電極１３４Ｓ及びドレイン電極１３４Ｄに分割することにより得られる。
【００８６】
光検出素子出力電極としてのドレイン電極１２５Ｄ、光検出素子接地電極としてのソース電極１２５Ｓ、ソース電極１３４Ｓ及びドレイン電極１３４Ｄが形成された後に、保護膜１２４が形成される。保護膜１２４は、例えばＳｉＮ等から成り、蒸着法、スパッタ法等により形成される。
【００８７】
保護膜１２４の上には、陽極１１１が形成される。陽極１１１は、例えばＩＴＯ（インジウム錫酸化物）から成る。陽極１１１の構成材料としてはＩＴＯの他にＩＺＯ（亜鉛ドープ酸化インジウム）、ＡＴＯ（ＳｂをドープしたＳｎＯ2）、ＡＺＯ（ＡｌをドープしたＺｎＯ）、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３等を用いることができる。陽極１１１は図６のように、光検出素子１２０に対して真上にあたる保護膜１２４の表面に形成される。図６に示すように、陽極１１１は保護膜１２４を貫通してドレイン電極１３４Ｄの端部に接続されている。したがって陽極１１１の形成の前には、保護膜１２４に対して陽極１１１とドレイン電極１３４Ｄを接続するためのスルーホールを設ける必要がある。このスルーホールはドレイン電極１３４Ｄの表面、即ちドレイン電極１３４Ｄと陽極１１１との接触面が露出するまでの深さを持ったものであり、ドレイン電極１３４Ｄの端部に真上にエッチング加工等により設けられる。このエッチング加工が施された後、陽極１１１の層が形成される。陽極１１１は蒸着法等によっても形成できるがスパッタ法により形成することが望ましい。なお実施の形態３では陽極１１１としてＩＴＯを用いている。
【００８８】
陽極１１１が形成された後、画素規制部としての窒化シリコン膜１１４が形成される。画素規制部としての窒化シリコン膜１１４の材料としては絶縁性が高く、絶縁破壊に対して強く、かつ製膜性が良くパターニング性が高いものが望ましい。実施の形態３では画素規制部としての窒化シリコン膜１１４を構成する材料として、窒化シリコン、窒化アルミニウムを用いている。画素規制部としての窒化シリコン膜１１４は、後述する発光層１１２と陽極１１１との間に設けられ、光出射領域ＡＬＥの領域外にある発光層１１２を陽極１１１から絶縁し、発光層１１２の発光する箇所を規制している。したがって、画素規制部としての窒化シリコン膜１１４に重なる発光層１１２の領域は非発光領域となり、画素規制部としての窒化シリコン膜１１４に重ならない領域が光出射領域ＡＬＥとなる。画素規制部としての窒化シリコン膜１１４は、発光層１１２の光出射領域ＡＬＥが光検出素子１２０の素子領域ＡＲよりも小さくなるように規制し、且つ光出射領域ＡＬＥを光検出素子１２０の素子領域ＡＲの内側に配置するように構成される。
【００８９】
画素規制部としての窒化シリコン膜１１４が形成された後、発光層１１２が形成される。発光層１１２は無機発光材料、若しくは以降詳細に説明する高分子系、あるいは低分子系の有機発光材料から形成される。発光層１１２を形成する無機発光材料としては、チタン・リン酸カリウム、バリウム・ホウ素酸化物、リチウム・ホウ素酸化物等を用いることができる。発光層１１２を構成する高分子系の有機発光材料としては、可視領域で蛍光または燐光特性を有しかつ製膜性の良いものが望ましく、例えばポリパラフェニレンビニレン（ＰＰＶ）、ポリフルオレン等のポリマー発光材料等を用いることができる。また、発光層１１２を構成する低分子系の有機発光材料としては、Ａｌｑ3やＢｅ−ベンゾキノリノール（ＢｅＢｑ２）の他に、２，５−ビス（５，７−ジ−ｔ−ペンチル−２−ベンゾオキサゾリル）−１，３，４−チアジアゾール、４，４'−ビス（５，７−ベンチル−２−ベンゾオキサゾリル）スチルベン、４，４'−ビス〔５，７−ジ−（２−メチル−２−ブチル）−２−ベンゾオキサゾリル〕スチルベン、２，５−ビス（５，７−ジ−ｔ−ベンチル−２−ベンゾオキサゾリル）チオフィン、２，５−ビス（〔５−α，α−ジメチルベンジル〕−２−ベンゾオキサゾリル）チオフェン、２，５−ビス〔５，７−ジ−（２−メチル−２−ブチル）−２−ベンゾオキサゾリル〕−３，４−ジフェニルチオフェン、２，５−ビス（５−メチル−２−ベンゾオキサゾリル）チオフェン、４，４'−ビス（２−ベンゾオキサイゾリル）ビフェニル、５−メチル−２−〔２−〔４−（５−メチル−２−ベンゾオキサイゾリル）フェニル〕ビニル〕ベンゾオキサイゾリル、２−〔２−（４−クロロフェニル）ビニル〕ナフト〔１，２−ｄ〕オキサゾール等のベンゾオキサゾール系、２，２'−（ｐ−フェニレンジビニレン）−ビスベンゾチアゾール等のベンゾチアゾール系、２−〔２−〔４−（２−ベンゾイミダゾリル）フェニル〕ビニル〕ベンゾイミダゾール、２−〔２−（４−カルボキシフェニル）ビニル〕ベンゾイミダゾール等のベンゾイミダゾール系等の蛍光増白剤や、トリス（８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）マグネシウム、ビス（ベンゾ〔ｆ〕−８−キノリノール）亜鉛、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）アルミニウムオキシド、トリス（８−キノリノール）インジウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、８−キノリノールリチウム、トリス（５−クロロ−８−キノリノール）ガリウム、ビス（５−クロロ−８−キノリノール）カルシウム、ポリ〔亜鉛−ビス（８−ヒドロキシ−５−キノリノニル）メタン〕等の８−ヒドロキシキノリン系金属錯体やジリチウムエピンドリジオン等の金属キレート化オキシノイド化合物や、１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−（３−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（４−メチルスチリル）ベンゼン、ジスチリルベンゼン、１，４−ビス（２−エチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（３−エチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（２−メチルスチリル）２−メチルベンゼン等のスチリルベンゼン系化合物や、２，５−ビス（４−メチルスチリル）ピラジン、２，５−ビス（４−エチルスチリル）ピラジン、２，５−ビス〔２−（１−ナフチル）ビニル〕ピラジン、２，５−ビス（４−メトキシスチリル）ピラジン、２，５−ビス〔２−（４−ビフェニル）ビニル〕ピラジン、２，５−ビス〔２−（１−ピレニル）ビニル〕ピラジン等のジスチルピラジン誘導体や、ナフタルイミド誘導体や、ペリレン誘導体や、オキサジアゾール誘導体や、アルダジン誘導体や、シクロペンタジエン誘導体や、スチリルアミン誘導体や、クマリン系誘導体や、芳香族ジメチリディン誘導体等が用いられる。さらに、アントラセン、サリチル酸塩、ピレン、コロネン等も用いられる。あるいは、ファク−トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム等の燐光発光材料を用いることもできる。高分子系材料、低分子系材料から成る発光層１１２は、材料をトルエン、キシレン等の溶媒に溶解したものをスピンコート法で層状に成形し、溶解液中の溶媒を揮発させることで得られる。
【００９０】
また実施の形態３では、発光層１１２を便宜上単一の層として記述しているが、発光層１１２を陽極１１１の側から順に正孔輸送層／電子ブロック層／上述した有機発光材料層（ともに図示せず）の三層構造としてもよいし、発光層１１２を陰極１１３の側から順に電子輸送層／有機発光材料層（ともに図示せず）の二層構造、あるいは陽極１１１の側から順に正孔輸送層／有機発光材料層の２層構造（ともに図示せず）、あるいは陰極１１３の側から順に正孔注入層／正孔輸送層／電子ブロック層／有機発光材料層／正孔ブロック層／電子輸送層／電子注入層のごとく７層構造（ともに図示せず）としてもよい。またはより単純に発光層１１２が上述した有機発光材料のみからなる単層構造であってもよい。このように実施の形態３において発光層１１２と呼称する場合は、発光層１１２が正孔輸送層、電子ブロック層、電子輸送層などの機能層を有する多層構造である場合も含んでいる。後に説明する他の実施の形態についても同様である。
【００９１】
上述した機能層における正孔輸送層としては、正孔移動度が高く、透明で製膜性の良いものが望ましくＴＰＤの他に、ポルフィン、テトラフェニルポルフィン銅、フタロシアニン、銅フタロシアニン、チタニウムフタロシアニンオキサイド等のポリフィリン化合物や、１，１−ビス｛４−（ジ−Ｐ−トリルアミノ）フェニル｝シクロヘキサン、４，４'，４''−トリメチルトリフェニルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラキス（Ｐ−トリル）−Ｐ−フェニレンジアミン、１−（Ｎ，Ｎ−ジ−Ｐ−トリルアミノ）ナフタレン、４，４'−ビス（ジメチルアミノ）−２−２'−ジメチルトリフェニルメタン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラフェニル−４，４'−ジアミノビフェニル、Ｎ、Ｎ'−ジフェニル−Ｎ、Ｎ'−ジ−ｍ−トリル−４、４'−ジアミノビフェニル、Ｎ−フェニルカルバゾ−ル等の芳香族第三級アミンや、４−ジ−Ｐ−トリルアミノスチルベン、４−（ジ−Ｐ−トリルアミノ）−４'−〔４−（ジ−Ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン等のスチルベン化合物や、トリアゾール誘導体や、オキサジザゾール誘導体や、イミダゾール誘導体や、ポリアリールアルカン誘導体や、ピラゾリン誘導体や、ピラゾロン誘導体や、フェニレンジアミン誘導体や、アニールアミン誘導体や、アミノ置換カルコン誘導体や、オキサゾール誘導体や、スチリルアントラセン誘導体や、フルオレノン誘導体や、ヒドラゾン誘導体や、シラザン誘導体や、ポリシラン系アニリン系共重合体や、高分子オリゴマーや、スチリルアミン化合物や、芳香族ジメチリディン系化合物や、ポリ−３，４エチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）、テトラジヘクシルフルオレニルビフェニル（ＴＦＢ）あるいはポリ３−メチルチオフェン（ＰＭｅＴ）といったポリチオフェン誘導体等の有機材料が用いられる。また、ポリカーボネート等の高分子中に低分子の正孔輸送層用の有機材料を分散させた、高分子分散系の正孔輸送層も用いられる。またＭｏＯ３、Ｖ２Ｏ５、ＷＯ３、ＴｉＯ２、ＳｉＯ、ＭｇＯ等の無機酸化物を用いることもある。またこれらの正孔輸送材料は電子ブロック材料として用いることもできる。
【００９２】
上述した機能層における電子輸送層としては、１，３−ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル−１，３，４−オキサジアゾリル）フェニレン（ＯＸＤ−７）等のオキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、シロール誘導体からなるポリマー材料等、あるいは、ビス（２−メチル−８−キノリノレート）−（パラ−フェニルフェノレート）アルミニウム（ＢＡｌｑ）、バソフプロイン（ＢＣＰ）等が用いられる。またこれらの電子輸送層を構成可能な材料は正孔ブロック材料として用いることもできる。
【００９３】
発光層１１２が形成された後、陰極１１３が形成される。陰極１１３は、例えばＡｌ等の金属を蒸着法等によって層状に形成することにより得られる。有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の陰極１１３としては仕事関数の低い金属もしくは合金、例えばＡｇ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｍｇ、Ｔｉ等の金属や、Ｍｇ−Ａｇ合金、Ｍｇ−Ｉｎ合金等のＭｇ合金や、Ａｌ−Ｌｉ合金、Ａｌ−Ｓｒ合金、Ａｌ−Ｂａ合金等のＡｌ合金等が用いられる。あるいは、Ｂａ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｃｓ等の金属、あるいは、ＬｉＦ、ＣａＯといったこれら金属のフッ化物や酸化物からなる有機物層に当接する第１の電極層と、その上に形成されるＡｇ、Ａｌ、Ａｇ、Ｉｎ等の金属材料からなる第２の電極とからなる金属の積層構造を用いることもできる。
【００９４】
図７に示すような実施の形態３の光ヘッドは、有機エレクトロルミネッセンス素子の選択トランジスタ１３０側から光を出力する方式を採用しており、このような有機エレクトロルミネッセンス素子の構造をボトムエミッションという。ボトムエミッション構造は、ガラス基板１００の側から光を取り出すため、既に述べたように光検出素子１２０は透明度の高い材料、例えば多結晶シリコン（ポリシリコン）で構成される必要がある。多結晶シリコンで構成された光検出素子１２０は非晶質シリコン（アモルファスシリコン）で構成したものと比較して光電流の生起能力が低いという問題があるが、例えばコンデンサ（図示せず）を有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の近傍に設け、光検出素子１２０から出力された電流に基づく電荷をコンデンサに所定期間蓄積して、その後に電圧変換を行なうような処理回路を設けることで解決することができる。ボトムエミッション構造の場合は、光を取り出す側の電極（陽極）の透明化が容易なため、製造が簡単になる利点がある。
【００９５】
図６は、本発明の実施の形態３における光ヘッドの光検出素子近傍の構成を示した構成平面図である。
【００９６】
図６および図７に示すように実施の形態３の光ヘッドは、複数のエレクトロルミネッセンス素子１１０を主走査方向（素子列の方向）に配置して構成されており、１つの発光領域（光出射領域）に対して、１つの光検出素子１２０を対応させて配置している。このような構造とすることで、光検出素子１２０によって各有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の発光光量を独立して計測できる。即ち同時に複数の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の光量を計測することが可能となり、計測時間を大幅に短縮できる。
【００９７】
この光検出素子から出力される電気信号を基に、補正回路が生成するフィードバック信号が決定され、このフィードバック信号を基に光の補正に必要な処理が行われる。実施の形態３ではこのフィードバック信号に基づいて各エレクトロルミネッセンス素子１１０の発光光量を補正するようにしており、図示しないドライバ回路によって各エレクトロルミネッセンス素子１１０を駆動する電流値を制御している。このように実施の形態３では光検出素子１２０の出力に基づいて発光光量を制御しているが、フィードバック信号に基づいて各エレクトロルミネッセンス素子１１０の駆動時間を制御する、いわゆるＰＷＭ制御を行なうように構成してもよい。
【００９８】
光検出素子接地電極としてのソース電極１２５Ｓは、光検出素子１２０の接地を行う電極である。発光素子としてのエレクトロルミネッセンス素子１１０の陽極であるITO（インジウム錫酸化物）１１１は、選択トランジスタ１３０のドレイン電極１３４Ｄと接続されており、エレクトロルミネッセンス素子１１０はドレイン電極１３４Ｄを介して選択トランジスタ１３０で制御されている。
【００９９】
図７に示したように、実施の形態３の光ヘッドは、島状に形成された多結晶シリコン（ポリシリコン）から構成される光検出素子１２０を主走査方向に列状に配置し、各有機エレクトロルミネッセンス素子１１０においては画素規制部としての窒化シリコン膜１１４により光出射領域ＡＬＥが制限された発光層１１２の下部に光出射領域ＡＬＥよりも大きな素子領域ＡＲを有した光検出素子１２０を配置して構成される。光出射領域ＡＬＥよりも光検出素子１２０の素子領域ＡＲ（島状に形成された多結晶シリコンの島状部分）を大きくすることで、発光層１１２の局所的な層厚の変化を抑えることができ、発光層１１２を流れる電流の偏りを抑えることができる。したがって、均一な発光分布と寿命の向上を実現した光ヘッドを製造することができる。
【０１００】
さらに、実施の形態３の光ヘッドに搭載される島状に構成された光検出素子１２０の素子領域ＡＲは発光領域すなわち光出射領域ＡＬＥに比べて大きいため、発光層からの出力光を光の補正に用いる電気信号へと効率的に変換することができる。
【０１０１】
次に、本発明の光ヘッドで用いられる光量補正回路について説明する。光量補正回路は、図８に等価回路を示すように、チャージアンプを備えた駆動用ＩＣ１５０と、この駆動用ＩＣ１５０の入力端子に接続されるように前述したガラス基板１００に集積化して形成された補正回路部Ｃ（図１８ではピクセル回路６０）とで構成され、この補正回路部Ｃは前述したスイッチングトランジスタ１３０と、光検出素子１２０と、この光検出素子に並列接続され、光検出素子の出力電流をチャージするコンデンサ１４０とで構成される。このコンデンサ１４０は図６の断面図に図示していないが、光検出素子のソース電極１３４Ｓ，ドレイン電極１３４Ｄにそれぞれ接続されるようにこれらと同一工程で形成された導電性膜で、第１および第２の絶縁膜１２２，１２３を挟むことによって形成されている。
【０１０２】
ここで光検出素子は、エレクトロルミネッセンス素子からの光によって多結晶シリコン層（チャネル領域）１２１ｉで光電変換が行われ、ソース領域からドレイン領域に流れる電流を光電流として取り出すことにより、光量を検出するものである。しかしながら、前述したように、エレクトロルミネッセンス素子１１０の陽極であるＩＴＯ電極１１１をゲート電極とし、このゲート電極の電位によって光検出素子のチャネル領域１２１ｉである多結晶シリコン層に電界がかかり、これにより、ドレイン電流ＩＤが流れることになる。このドレイン電流ＩＤが上記光電変換電流に付加されることになるため、ドレイン電極１２５Ｄからセンサ出力として補正回路部Ｃ（図８参照）に出力される光電変換電流は実際の光電変換電流にドレイン電流ＩＤを加えたものとなる。このため光量検出精度が低下するという問題がある。このゲート電圧Ｖｇとドレイン電流ＩＤとの関係を測定した結果を図９に実線で示す。この図から明らかなように、この薄膜トランジスタのドレイン電流が０である領域すなわち、トランジスタの動作がオフとなる領域（ＯＦＦ領域）で使用するのが望ましい。
【０１０３】
望ましくは、図９に破線で示すように、ゲート電位をマイナス方向にシフトさせるようにすることにより、薄膜トランジスタをＯＦＦ領域で使用することができ、暗電流をほとんど皆無とすることができる。本発明では、光検出素子の出力を高精度に検出することは極めて重要であるため、光検出素子を構成する薄膜トランジスタをＯＦＦ状態で検出することが重要である。
また、この光検出素子を構成する薄膜トランジスタのチャネル領域１２１ｉとなる多結晶シリコン層全体がエレクトロルミネッセンス素子の陽極であるＩＴＯ電極で完全に覆われている状態が、ゲート電界によってチャネルを制御するのにより有効である。
【０１０４】
そしてこの光検出素子の出力は図１０（ａ）乃至（ｅ）にタイミングチャートを示すように選択トランジスタ１３０のスイッチングにより、コンデンサ１４０にエレクトロルミネッセンス素子の所望の回数の点灯時間分チャージされた電流を取り出すことにより、高精度の光量検出が可能となる。ここで図１０（ａ）は、チャージの状態を示す図、図１０（ｂ）は、選択トランジスタの動作を示す図、図１０（ｃ）は、エレクトロルミネッセンス素子の点灯タイミングを示す図、図１０（ｄ）は、容量素子１４０の電位を示す図、図１０（ｅ）は、オペアンプの出力電圧を示す図である。
まず、選択トランジスタ１３０がＯＮとなり、容量素子１４０に初期電圧Ｖｒｅｆをチャージする（Ｓ１：リセットステップ）。
そして、この選択トランジスタ１３０がＯＦＦとなると、容量素子１４０にチャージされた電荷は光検出素子１２０を流れる光電流により減少する（Ｓ２：点灯ステップ）。
この状態でチャージアンプ１５０のスイッチＳＷがＯＦＦとなり、チャージアンプは測定可能な状態となる（Ｓ３：測定開始ステップ）。
そして、選択トランジスタ１３０がＯＮとなり、容量素子１４０で失われた電荷はチャージアンプの容量素子Ｃｒｅｆから供給される。その結果チャージアンプ１５０のオペアンプの出力電圧Ｖｒ０は上昇する。この期間も光検出素子の光電流は流れＶｒ０は上昇する（Ｓ４：電荷転送ステップ）。
そして選択トランジスタ１３０がＯＦＦとなり、Ｖｒ０が確定する。この電圧をＡＤコンバータで取り込み、出力電圧Ｖｏｕｔとして、出力し、測光動作が終了する（Ｓ５：リードステップ）。
【０１０５】
このようにして得られた光検出回路の出力電圧に基づいて、光量演算回路１５０で、補正電圧を算出し、駆動回路１６０を介して発光素子の陽極１１１と陰極１１３とに印加する電圧が制御され、これらの間に形成された発光層１１２に電圧が印加され、発光素子の光量のばらつきや経時変化に伴う光量の変動を補償し、均一な露光が維持されるように構成される。
【０１０６】
（実施の形態４）
実施の形態４について説明する。本実施の形態では、上記光ヘッドをイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色用として形成した露光装置１３Ｙ〜１３Ｋとを用いた画像形成装置１について説明する。この画像形成装置１は、図１１に示すように、装置内にイエロー現像ステーション２Ｙ、マゼンタ現像ステーション２Ｍ、シアン現像ステーション２Ｃ、ブラック現像ステーション２Ｋの４色分の現像ステーションを縦方向に階段状に配列し、その上方には記録紙３が収容される給紙トレイ４を配設すると共に、各現像ステーション２Ｙ〜２Ｋに対応した箇所には給紙トレイ４から供給された記録紙３の搬送路となる記録紙搬送路５を上方から下方の縦方向に構成したものである。
【０１０７】
現像ステーション２Ｙ〜２Ｋは記録紙搬送路５の上流側から順に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を形成するものであり、イエロー現像ステーション２Ｙは感光体８Ｙ、マゼンタ現像ステーション２Ｍには感光体８Ｍ、シアン現像ステーション２Ｃには感光体８Ｃ、ブラック現像ステーション２Ｋには感光体８Ｋが含まれ、更に各現像ステーション２Ｙ〜２Ｋには後に説明する現像スリーブ、帯電器など、一連の電子写真方式における現像プロセスを実現する部材が含まれている。
【０１０８】
更に各現像ステーション２Ｙ〜２Ｋの下部には感光体８Ｙ〜８Ｋの表面を露光して静電潜像を形成するための露光装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋが配置されている。
【０１０９】
現像ステーション２Ｙ〜２Ｋは充填された現像剤の色が異なっているが、構成は現像色に関わらず同一であるため、以降の説明を簡単にするため特に明示する必要がある場合を除いて現像ステーション２、感光体８、露光装置１３のごとく特定の色を明示せずに説明する
【０１１０】
図１２は本発明の画像形成装置１における現像ステーション２の周辺を示す構成図である。図１２において、現像ステーション２の内部にはキャリアとトナーの混合物である現像剤６が充填されている。７ａ、７ｂは現像剤６を攪拌する攪拌パドルであり、攪拌パドル７ａと７ｂの回転によって現像剤６中のトナーはキャリアとの摩擦によって所定の電位に帯電されると共に、トナーとキャリアは現像ステーション２の内部を巡回することで十分に攪拌混合される。感光体８は図示しない駆動源によって方向Ｄ３に回転する。９は帯電器であり感光体８の表面を所定の電位に帯電する。１０は現像スリーブ、１１は薄層化ブレードである。現像スリーブ１０は内部に複数の磁極が形成されたマグネットロール１２を有している。薄層化ブレード１１によって現像スリーブ１０の表面に供給される現像剤６の層厚が規制されると共に、現像スリーブ１０は図示しない駆動源によって方向Ｄ４に回転し、この回転およびマグネットロール１２の磁極の作用によって現像剤６は現像スリーブ１０の表面に供給され、後述する露光装置１３によって感光体８に形成された静電潜像を現像するとともに、感光体８に転写されなかった現像剤６は現像ステーション２の内部に回収される。
【０１１１】
１３は露光装置である。露光装置１３は露光光源としての有機エレクトロルミネッセンス素子を６００ｄｐｉ（dot／inch）の解像度で列状に配置した発光素子列を有しており、帯電器９によって所定の電位に帯電した感光体８に対し、画像データに応じて選択的に有機エレクトロルミネッセンス素子をＯＮ／ＯＦＦすることで、最大Ａ４サイズの静電潜像を形成する。現像スリーブ１０に所定の電位（現像バイアス）を印加すると、この静電潜像部分と現像スリーブ１０の間に電位勾配が生じる。そして、現像スリーブ１０の表面に供給され、所定の電位に帯電している現像剤６中のトナーにクーロン力が作用し、感光体８には現像剤６のうちトナーのみが付着し、静電潜像が顕画化される。
【０１１２】
後に詳細に説明するように露光装置１３には、有機エレクトロルミネッセンス素子の光量を計測する光量計測手段として光検出素子が設けられている。
【０１１３】
１６は転写ローラである。転写ローラ１６は感光体８に対し記録紙搬送路５と対向する位置に設けられており、図示しない駆動源により方向Ｄ５に回転する。転写ローラ１６には所定の転写バイアスが印加されており、感光体８上に形成されたトナー像を、記録紙搬送路５を搬送されてきた記録紙３に転写する。
【０１１４】
以降図１１に戻って説明を続ける。
【０１１５】
１７はトナーボトルであり、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーが格納されている。トナーボトル１７から各現像ステーション２Ｙ〜２Ｋには図示しないトナー搬送用のパイプが配設され、各現像ステーション２Ｙ〜２Ｋにトナーを供給している。
【０１１６】
１８は給紙ローラであり、図示しない電磁クラッチを制御することで方向Ｄ１に回転し、給紙トレイ４に装填された記録紙３を記録紙搬送路５に送り出す。
【０１１７】
給紙ローラ１８と最上流のイエロー現像ステーション２Ｙの転写部位との間に位置する記録紙搬送路５には、入口側のニップ搬送手段としてレジストローラ１９、ピンチローラ２０対が設けられている。レジストローラ１９、ピンチローラ２０対は、給紙ローラ１８により搬送された記録紙３を一時的に停止させ、所定のタイミングでイエロー現像ステーション２Ｙの方向に搬送する。この一時停止によって記録紙３の先端がレジストローラ１９、ピンチローラ２０対の軸方向と平行に規制され、記録紙３の斜行を防止する。
【０１１８】
２１は記録紙通過検出センサである。記録紙通過検出センサ２１は反射型センサ（フォトリフレクタ）によって構成され、反射光の有無で記録紙３の先端および後端を検出する。
【０１１９】
さて図示しない電磁クラッチによって動力伝達を制御しレジストローラ１９の回転を開始すると記録紙３は記録紙搬送路５に沿ってイエロー現像ステーション２Ｙの方向に搬送されるが、レジストローラ１９の回転開始のタイミングを起点として、各現像ステーション２Ｙ〜２Ｋの近傍に配置された露光装置１３Ｙ〜１３Ｋによる静電潜像の書込みタイミング、現像バイアスのＯＮ／ＯＦＦ、転写バイアスのＯＮ／ＯＦＦなどがそれぞれ独立して制御される。
【０１２０】
以降図１２を用いて説明を続ける。
【０１２１】
図１２に示す露光装置１３から現像領域（感光体８と現像スリーブ１０の間隔が最も狭い部位の近傍）までの距離は設計事項であるから、例えば露光装置１３による露光を開始して感光体８上に形成された潜像が現像領域に到達する時間も設計事項である。
【０１２２】
本実施の形態ではレジストローラ１９の回転開始のタイミングを起点として、後に説明するように複数ページを連続して印字する際に、記録紙搬送路５を搬送される記録紙と記録紙の間（即ち紙間）において露光装置１３を構成する有機エレクトロルミネッセンス素子の光量を設定して点灯させるとともに、感光体８上に形成された潜像位置に対して現像バイアスをＯＦＦにするような制御を行なっている。
【０１２３】
以降図１１に戻って説明を続ける。
【０１２４】
最下流のブラック現像ステーション２Ｋの更に下流側に位置する記録紙搬送路５には出口側のニップ搬送手段として定着器２３が設けられている。定着器２３は加熱ローラ２４と加圧ローラ２５から構成されている。
【０１２５】
２７は加熱ローラ２４の温度を検出するための温度センサである。温度センサ２７は金属酸化物を主原料とし、高温で焼結して得られるセラミック半導体であり、温度に応じて負荷抵抗が変化することを応用して接触した対象物の温度を計測することができる。温度センサ２７の出力は後述するエンジン制御部４２に入力され、エンジン制御部４２は温度センサ２７の出力に基づいて加熱ローラ２４に内蔵された熱源（図示せず）に供給する電力を制御し、加熱ローラ２４の表面温度が約１７０゜Ｃとなるように制御する。
【０１２６】
この温度制御がなされた加熱ローラ２４と加圧ローラ２５によって形成されるニップ部にトナー像が形成された記録紙３が通紙されると、記録紙３上のトナー像は加熱ローラ２４と加圧ローラ２５によって加熱および加圧され、トナー像が記録紙３上に定着される。
【０１２７】
２８は記録紙後端検出センサであり、記録紙３の排出状況を監視するものである。３２はトナー像検出センサである。トナー像検出センサ３２は発光スペクトルの異なる複数の発光素子（共に可視光）と単一の受光素子を用いた反射型センサユニットであり、記録紙３の地肌と画像形成部分とで、画像色に応じて吸収スペクトルが異なることを利用して画像濃度を検出するものである。またトナー像検出センサ３２は画像濃度のみならず画像形成位置も検出できるため、実施の形態における画像形成装置１ではトナー像検出センサ３２を画像形成装置１の幅方向に２ヶ所設け、記録紙３上に形成した画像位置ずれ量検出パターンの検出位置に基づき画像形成タイミングを制御している。
【０１２８】
３３は記録紙搬送ドラムである。記録紙搬送ドラム３３は表面を２００μｍ程度の厚さのゴムで被覆した金属製ローラであり、定着後の記録紙３は記録紙搬送ドラム３３に沿って方向Ｄ２に搬送される。このとき記録紙３は記録紙搬送ドラム３３によって冷却されると共に、画像形成面と逆方向に曲げられて搬送される。これによって記録紙全面に高濃度の画像を形成した場合などに発生するカールを大幅に軽減することができる。その後、記録紙３は蹴り出しローラ３５によって方向Ｄ６に搬送され、排紙トレイ３９に排出される。
【０１２９】
３４はフェイスダウン排紙部である。フェイスダウン排紙部３４は支持部材３６を中心に回動可能に構成され、フェイスダウン排紙部３４を開放状態にすると、記録紙３は方向Ｄ７に排紙される。このフェイスダウン排紙部３４は閉状態では記録紙搬送ドラム３３と共に記録紙３の搬送をガイドするように、背面に搬送経路に沿ったリブ３７が形成されている。
【０１３０】
３８は駆動源であり、本実施の形態ではステッピングモータを採用している。駆動源３８によって給紙ローラ１８、レジストローラ１９、ピンチローラ２０、感光体８Ｙ〜８Ｋ、および転写ローラ１６（図１２参照）を含む各現像ステーション２Ｙ〜２Ｋの周辺部、定着器２３、記録紙搬送ドラム３３、蹴り出しローラ３５の駆動を行っている。
【０１３１】
４１はコントローラであり外部のネットワークを介して図示しないコンピュータなどからの画像データを受信し、プリント可能な画像データを展開、生成する。後に詳細に説明するように、コントローラ４１に搭載されたコントローラＣＰＵ（図示せず）は露光装置1３Ｙ〜１３Ｋから発光素子である有機エレクトロルミネッセンス素子の光量の計測データを受け取り光量補正データの生成を行なう光量補正手段であるとともに、この光量補正データに基づき有機エレクトロルミネッセンス素子の光量を設定する光量設定手段でもある。
【０１３２】
４２はエンジン制御部である。エンジン制御部４２は画像形成装置１のハードウェアやメカニズムを制御し、コントローラ４１から転送された画像データおよび光量補正データに基づいて記録紙３にカラー画像を形成すると共に、上述した定着器２３の加熱ローラ２４の温度制御を含む画像形成装置１の制御全般を行っている。
【０１３３】
４３は電源部である。電源部４３は、露光装置１３Ｙ〜１３Ｋ、駆動源３８、コントローラ４１、エンジン制御部４２へ所定電圧の電力供給を行なうと共に、定着器２３の加熱ローラ２４への電力供給を行っている。また感光体８の表面を帯電するための帯電電位、現像スリーブ（図１２参照）に印加する現像バイアス、転写ローラ１６に印加する転写バイアスなどのいわゆる高圧電源系もこの電源部に含まれている。エンジン制御部４２は電源部４３を制御することで、高圧電源のＯＮ／ＯＦＦのみならず出力電圧値や出力電流値を調整している。
【０１３４】
また電源部４３には電源監視部４４が含まれ、少なくともエンジン制御部４２に供給される電源電圧、および電源部４３の出力電圧をモニタできるようになっている。このモニタ信号はエンジン制御部４２おいて検出され、電源スイッチのオフや停電などの際に発生する電源電圧の低下や、特に高圧電源の出力異常を検出している。
【０１３５】
以上のように構成された画像形成装置１について、図１１と図１２を用いてその動作について説明する。
【０１３６】
なお以降の説明において、画像形成装置１の構成および動作全般に関わる説明については主に図１１を用い、現像ステーション２Ｙ〜２Ｋ、感光体８Ｙ〜８Ｋ、露光装置１３Ｙ〜１３Ｋのように色を区別して説明するが、露光や現像過程など単色に関わる説明については主に図１２を用い、簡単のために現像ステーション２、感光体８、露光装置１３のように色を区別せずに説明する。
【０１３７】
＜初期化動作＞
まず画像形成装置１に電源が投入された際の初期化動作について説明する。
【０１３８】
電源が投入されるとエンジン制御部４２に搭載されたエンジン制御ＣＰＵ（図示せず）は画像形成装置１を構成する電気的リソース、即ち書込み／読出しが可能なレジスタ、メモリなどのエラーチェックを実行する。このエラーチェックが完了するとエンジン制御ＣＰＵ（図示せず）は駆動源３８の回転を開始する。上述したように駆動源３８によって給紙ローラ１８、レジストローラ１９、ピンチローラ２０、感光体８Ｙ〜８Ｋ、および転写ローラ１６を含む各現像ステーション２Ｙ〜２Ｋの周辺部、定着器２３、記録紙搬送ドラム３３、蹴り出しローラ３５が駆動される。ただし電源投入直後は記録紙３の搬送にかかわる給紙ローラ１８およびレジストローラ１９は、これらに駆動力を伝達する電磁クラッチ（図示せず）は直ちにＯＦＦに設定され、記録紙３を搬送することがないように制御されている。
【０１３９】
以降図１２を中心に説明を続ける。
【０１４０】
駆動源３８（図１１参照）の回転に伴って現像ステーション２の攪拌パドル７ａ、７ｂおよび現像スリーブ１０も回転を始め、これによって現像ステーション２に充填されたトナーとキャリアからなる現像剤６は現像ステーション２内を周回するとともに、トナーとキャリアの相互の摩擦によってトナーはマイナス電荷を付与される。
【０１４１】
エンジン制御ＣＰＵ（図示せず）は駆動源３８（図１１参照）の回転を開始して所定時間経過後に、電源部４３（図１１参照）を制御して帯電器９をＯＮにする。帯電器９によって感光体８の表面は例えば−７００Ｖの電位に帯電される。感光体８は方向Ｄ３に回転しており、エンジン制御ＣＰＵ（図示せず）は帯電領域が現像領域、即ち感光体８と現像スリーブ１０の最近接位置に到達した後に、電源部４３（図１１参照）を制御して現像スリーブ１０に例えば−４００Ｖの現像バイアスを印加する。このとき感光体８の表面電位は−７００Ｖであり、現像スリーブ１０に印加された現像バイアスは−４００Ｖであるから、電気力線は現像スリーブ１０から感光体８の方向を向き、マイナス電荷を有するトナーに作用するクーロン力は感光体８から現像スリーブ１０の方向となる。よってトナーは感光体８に付着することはない。
【０１４２】
既に述べたように電源部４３（図１１参照）には高圧電源の出力異常（例えばリークなど）をモニタする機能があり、エンジン制御ＣＰＵ（図示せず）は帯電器９や現像スリーブ１０に高電圧を印加した際の異常をチェックすることができる。
【０１４３】
これら一連の初期化動作の最後にエンジン制御ＣＰＵ（図示せず）は、露光装置１３の光量補正を実行する。エンジン制御部４２（図１１参照）に搭載されたエンジン制御ＣＰＵ（図示せず）はコントローラ４１（図１１参照）に対して光量補正用のダミーイメージ情報の作成要求を出力する。この作成要求に基づきコントローラ４１（図１１参照）は光量補正用のダミーイメージ情報を生成し、これに基づいて露光装置１３を構成する有機エレクトロルミネッセンス素子は初期化の時点で実際に点灯制御される。本実施の形態では、このときに上述した露光装置１３に設けられた光量計測手段（図示せず）で有機エレクトロルミネッセンス素子の光量を計測し、この光量の検出結果に基づいて個々の有機エレクトロルミネッセンス素子の光量が略等しくなるように光量の補正を行なっている。光量の計測は上述したように画像形成装置１の感光体８や現像ステーション２Ｙ〜２Ｋなどの作像に係るユニットが駆動している状態で実行される。これは感光体８の回転を停止した状態で光量を計測すると感光体８の同一部分が継続的に露光され、いわゆる光暴露の状態となって感光体８の特性が局所的に劣化するためである。よって光量の計測は少なくとも感光体８を回転駆動させると共に、感光体８へのトナー付着を防止するために帯電器９で感光体８を帯電させた状態で行なう必要がある。
【０１４４】
本発明に係る画像形成装置１は後に詳細に説明するように、複数の発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）を列状に形成した発光素子列を設けた露光装置１３を有し、この露光装置１３によって像担持体である感光体８を露光して画像形成を行なう画像形成装置であって、発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）の光量を設定する光量設定手段（上述のコントローラ４１に搭載されたコントローラＣＰＵ）と、発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）の光量を計測する光量計測手段（上述の露光装置１３に設けられた光検出素子）を有し、光量設定手段（コントローラ４１に搭載されたコントローラＣＰＵ）は、非画像形成時において発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）の光量を計測する際の発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）の光量を、画像形成を行なう際の光量よりも低く設定している。
【０１４５】
更に本発明に係る画像形成装置１は複数の発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）を列状に形成した発光素子列を設けた露光装置１３と、この露光装置１３によって潜像が形成される感光体８と、この感光体８に形成された潜像を現像して顕画化する現像手段（現像ステーション２を構成する現像スリーブ１０）を有しており、これも後に詳細に説明するように、発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）の光量を設定する光量設定手段（コントローラ４１に搭載されたコントローラＣＰＵ）と、発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）の光量を計測する光量計測手段（上述の露光装置１３に設けられた光検出素子）を有し、光量設定手段（コントローラ４１に搭載されたコントローラＣＰＵ）は、非画像形成時において発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）の光量を計測する際の発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）の光量を、感光体８に形成された潜像が現像手段（現像ステーション２を構成する現像スリーブ１０）によって現像されない光量に設定している。
【０１４６】
これらによって画像形成装置１の初期化動作時において、露光装置１３を構成する露光光源としての有機エレクトロルミネッセンス素子を発光させ、この光量を計測することで光量を補正しても感光体８にトナーは付着せずトナーを無駄に消費することはない。更に感光体８と接触回動する転写ローラ１６にトナーが付着し、初期化動作に引き続いて行なわれる画像形成において、転写ローラ１６に付着したトナーが記録紙３の裏面に付着して記録紙３を汚染することもなくなる。
【０１４７】
この光量補正において有機エレクトロルミネッセンス素子を点灯することによって感光体８が露光された領域が現像スリーブ１０に近接し、いわゆる現像領域を通過する際、即ち有機エレクトロルミネッセンス素子の光量を計測する計測期間に露光された感光体８の領域に対しては現像スリーブ１０に印加する現像バイアスはＯＦＦにしておくことが望ましい。これによって更に効果的に感光体８へのトナー付着を防止することが可能となる。
【０１４８】
＜画像形成動作＞
次に画像形成装置１の画像形成時の動作について引き続き図１１および図１２を参照して説明する。
【０１４９】
コントローラ４１に外部からイメージ情報が転送されると、コントローラ４１はイメージ情報を印字可能な例えば２値画像データとしてイメージメモリ（図示せず）に展開する。イメージ情報の展開が完了するとコントローラ４１に搭載されたコントローラＣＰＵ（図示せず）はエンジン制御部４２に対して起動要求を発する。この起動要求はエンジン制御部４２に搭載されたエンジン制御ＣＰＵ（図示せず）によって受信され、起動要求を受信したエンジン制御ＣＰＵ（図示せず）は直ちに駆動源３８を回転させて画像形成の準備を開始する。
【０１５０】
この過程は電気的リソースに関するエラーチェックを除き、既に説明した＜初期化動作＞と同様であり、エンジン制御ＣＰＵ（図示せず）はこの時点でも上述の光量を計測することが可能である。ただし後述するように光量の計測には１０秒程度の時間を要することからファーストプリント時間（最初の一枚目を印字するのに要する時間）に影響を与える。従ってこの起動時の光量補正は、図示しない操作パネルあるいは画像形成装置１の外部（例えばコンピュータ）からの指示によってユーザが実行の有無を選択可能としている。
【０１５１】
上述した過程を経て画像形成の準備が完了すると、エンジン制御部４２に搭載されたエンジン制御ＣＰＵ（図示せず）は、電磁クラッチ（図示せず）を制御して給紙ローラ１８を回転させ記録紙３の搬送を開始する。給紙ローラ１８は例えば全周の一部を欠いた半月ローラであって、記録紙３をレジストローラ１９の方向に搬送するとともに、一回転するとその回転を停止する。エンジン制御ＣＰＵ（図示せず）は搬送された記録紙３の先端が記録紙通紙センサ２１で検出すると、所定のディレイ期間を設けた上で電磁クラッチ（図示せず）を制御してレジストローラ１９を回転させる。このレジストローラの回転に伴って記録紙３は記録紙搬送路５に供給される。
【０１５２】
エンジン制御ＣＰＵ（図示せず）は、このレジストローラ１９の回転を開始のタイミングを起点として、各露光装置１３Ｙ〜１３Ｋによる静電潜像の書込みタイミングをそれぞれ独立に制御する。静電潜像の書込みタイミングは画像形成装置１における色ずれなどに直接的に影響するため、この書込みタイミングはエンジン制御ＣＰＵ（図示せず）が直接発生させることはない。具体的にはエンジン制御ＣＰＵ（図示せず）は、図示しないハードウェアであるタイマなどに各露光装置１３による静電潜像の書込みタイミングを予め設定しておき、上述したレジストローラ１９の回転を起点として各露光装置１３Ｙ〜１３Ｋに対応するタイマの動作を同時に開始する。各タイマは予め設定された時間が経過すると、コントローラ４１に対して画像データ転送要求を出力する。
【０１５３】
画像データ転送要求を受信したコントローラ４１のコントローラＣＰＵ（図示せず）は、コントローラ４１のタイミング生成部（図示せず）で生成されたタイミング信号（クロック信号、ライン同期信号など）に同期して２値画像データを各露光装置１３Ｙ〜１３Ｋに独立して転送する。このようにして２値画像データが露光装置１３Ｙ〜１３Ｋに送られ、この２値画像データに基づき露光装置１３Ｙ〜１３Ｋを構成する有機エレクトロルミネッセンス素子の点灯／消灯が制御され各色に対応した感光体８Ｙ〜８Ｋが露光される。
【０１５４】
露光によって形成された潜像は、図１２に示すように現像スリーブ１０上に供給された現像剤６に含まれるトナーによって顕画化される。顕画化された各色のトナー像は記録紙搬送路５を搬送されてきた記録紙３に順次転写される。４色のトナー像の転写を完了した記録紙３は定着器２３に搬送され、定着器２３を構成する過熱ローラ２４と加圧ローラ２５によって挟持搬送され、この熱と圧力によってトナー像は記録紙３に定着される。
【０１５５】
形成されるべき画像が複数ページの場合は、エンジン制御ＣＰＵ（図示せず）は１ページ目の記録紙３の後端を記録紙通過検出センサ２１で検出した後、レジストローラ１９の回転を一旦停止し、所定の時間経過後に給紙ローラ１８を回転させて次の記録紙３の搬送を開始し、更に所定時間経過後に再度レジストローラ１９の回転を開始して、次のページの記録紙３を記録紙搬送路５に供給する。このようにレジストローラ１９の回転ＯＮ／ＯＦＦのタイミング制御によって、複数のページにわたって画像を形成する場合に記録紙３の間の紙間を設定することができる。この紙間による時間（以降紙間時間と呼称する）は画像形成装置１の仕様によっても異なるが、一般に５００ｍｓ程度を設定することが多い。もちろんこの紙間の期間には通常の画像形成動作（即ち露光装置１３による感光体８に対する露光動作）が行われることはない。
【０１５６】
本発明に係る画像形成装置１は、このように複数ページの画像形成を行なう際に、各ページ間に相当する期間（紙間時間）に露光装置１３を構成する発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）を発光させ、その光量を計測するようにしている。この際の光量は＜初期化動作＞で説明したように、通常の画像形成時よりも低く制御され、現像に寄与しない光量が設定される。
【０１５７】
さて上述したように本実施の形態における紙間時間は５００ｍｓ程度である。後に詳細に説明するが＜初期化動作＞の説明でも触れたように、本実施の形態では全ての有機エレクトロルミネッセンス素子に対して光量を計測するのに必要な時間は約１０秒程度であり、一回の紙間時間の中で全ての有機エレクトロルミネッセンス素子の光量を計測することはできない。よって実施の形態では各ページ間に相当する期間に有機エレクトロルミネッセンス素子の光量を計測するに際し、露光装置１３を構成する有機エレクトロルミネッセンス素子のうち一部の有機エレクトロルミネッセンス素子の光量を計測するようにしている。
【０１５８】
紙間時間は５００ｍｓであり、光量の計測期間は１０秒程度であることから、単純計算によれば、紙間が約２０回発生すれば露光装置１３を構成する全ての有機エレクトロルミネッセンス素子の光量を計測できることになる。もちろん一連の印刷ジョブにおけるページ数はそれ以下であることも多いが、このような場合は印刷ジョブが完了した後に（画像形成装置１が印字指令待ちの待機状態に移行する際に）光量を計測するようにしてもよい。
【０１５９】
図１３は本発明の実施の形態の画像形成装置１における露光装置１３の構成図である。以降露光装置１３の構造について図１３を用いて詳細に説明する。図１３において５０は無色透明なガラス基板である。本実施の形態ではガラス基板１００としてコスト的に有利なホウケイ酸ガラスを用いているが、発光素子やガラス基板１００上に薄膜トランジスタにより形成される制御回路、駆動回路などの発熱をより効率的に放熱する必要がある場合にはＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ、ＺｎＯなどの熱伝導度加成因子を含有するガラス、または石英を用いてもよい。
【０１６０】
ガラス基板１００の面Ａには発光素子として有機エレクトロルミネッセンス素子が図面と垂直な方向（主走査方向）に６００ｄｐｉ（dot／inch）の解像度で形成されている。５１はプラスティックまたはガラスで構成される棒レンズ（図示せず）を列状に配置したレンズアレイであり、ガラス基板１００の面Ａに形成された有機エレクトロルミネッセンス素子の出射光を正立等倍の像として感光体８の表面に導く。レンズアレイ５１の一方の焦点はガラス基板１００の面Ａであり、もう一方の焦点は感光体８の表面となるようにガラス基板１００、レンズアレイ５１、感光体８の位置関係が調整されている。即ち面Ａからレンズアレイ５１の近い方の面までの距離Ｌ１と、レンズアレイ５１の他方の面と感光体８の表面までの距離Ｌ２とするとき、Ｌ１＝Ｌ２となるように設定される。
【０１６１】
５２は例えばガラスエポキシ基板の上に電子回路を構成した中継基板である。５３ａはコネクタＡ、５３ｂはコネクタＢであり、中継基板５２には少なくともコネクタＡ５３ａおよびコネクタＢ ５３ｂが実装されている。中継基板５２は例えばフレキシブルフラットケーブルなどのケーブル５６によって露光装置１３に外部から供給される画像データや光量補正データ、およびその他の制御信号をコネクタＢ５３ｂを介して一旦中継し、これらの信号をガラス基板１００に渡す。
【０１６２】
ガラス基板１００の表面にコネクタを直接実装することは接合強度や多様な環境における信頼性を考慮すると困難であるため、本実施の形態では中継基板５２のコネクタＡ５３ａとガラス基板１００との接続手段としてＦＰＣ（Flexible Printed Circuit；フレキシブルプリント回路）を採用し（図示せず）、ガラス基板１００とＦＰＣの接合は例えばＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film；異方性導電フィルム）を用いて、予めガラス基板１００上に形成された例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide；錫ドープ酸化インジウム）電極に直接接続する構成としている。
【０１６３】
一方コネクタＢ ５３ｂは、露光装置１３を外部と接続するためのコネクタである。一般的にＡＣＦなどによる接続は接合強度が問題となる場合が多いが、このように中継基板５２上にユーザが露光装置１３を接続するためのコネクタＢ５３ｂを設けることで、ユーザが直接アクセスするインタフェースに十分な強度を確保することができる。
【０１６４】
５４ａは筐体Ａであり金属板を例えば折り曲げ加工により成型したものである。筐体Ａ ５４ａの感光体８に対向する側にはＬ字状部位５５が形成されており、Ｌ字状部位５５に沿ってガラス基板１００およびレンズアレイ５１が配設されている。筐体Ａ５４ａの感光体８側の端面とレンズアレイ５１の端面を同一面に合わせ、更に筐体Ａ ５４ａによってガラス基板１００の一端部を支持する構造とすることで、Ｌ字状部位５５の成型精度を確保すれば、ガラス基板１００とレンズアレイ５１の成す位置関係を精度よく合わせ込むことが可能となる。このように筐体Ａ５４ａは寸法精度を要求されるため、金属にて構成することが望ましい。また筐体Ａ ５４ａを金属製とすることで、ガラス基板１００上に形成される制御回路およびガラス基板１００上に表面実装されるＩＣチップなどの電子部品へのノイズの影響を抑制することが可能である。
【０１６５】
５４ｂは樹脂を成型して得られる筐体Ｂである。筐体Ｂ ５４ｂのコネクタＢ ５３ｂの近傍には切欠き部（図示せず）が設けられており、ユーザはこの切欠き部からコネクタＢ５３ｂにアクセスが可能となっている。コネクタＢ ５３ｂに接続されたケーブル５６を介して既に説明したコントローラ４１（図１１参照）から露光装置１３に画像データ、光量補正データ、クロック信号やライン同期信号などの制御信号、制御回路の駆動電源、発光素子である有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動電源などが供給される。
【０１６６】
図１４（ａ）は本発明の実施の形態の画像形成装置１における露光装置１３に係るガラス基板１００の上面図であり、図１４（ｂ）は同要部拡大図である。以降図１４に図１３を併用して実施の形態におけるガラス基板１００の構成について詳細に説明する。
【０１６７】
図１４においてガラス基板１００は厚みが約０．７ｍｍの、少なくとも長辺と短辺を有する長方形形状の基板であり、その長辺方向（主走査方向）には発光素子である複数の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０が列状に形成されている。実施の形態ではガラス基板１００の長辺方向には少なくともＡ４サイズ（２１０ｍｍ）の露光に必要な有機エレクトロルミネッセンス素子１１０が配置され、ガラス基板１００の長辺方向は後述する駆動制御部５８の配置スペースを含め２５０ｍｍとしている。また実施の形態では簡単のためにガラス基板１００を長方形として説明するが、ガラス基板１００を筐体Ａ５４ａに取り付ける際の位置決め用などのために、ガラス基板１００の一部に切り欠きを設けるような変形を伴っていてもよい。
【０１６８】
５８はガラス基板１００の外部から供給される２値画像データ、光量補正データおよびクロック信号やライン同期信号などの制御信号を受け取り、これらの信号に基づいて有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の駆動を制御する駆動制御部であり、これらの信号をガラス基板１００の外部から受け取るインタフェース手段とインタフェース手段を介して受け取った制御信号に基づき有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の駆動を制御するＩＣチップ（ソースドライバ６１）を含んでいる。
【０１６９】
６０は中継基板５２のコネクタＡ ５３ａとガラス基板１００とを接続するインタフェース手段としてのＦＰＣ（フレキシブルプリント回路）であり、コネクタなどを介さずガラス基板１００に設けられた図示しない回路パターンに直接接続されている。既に説明したように露光装置１３に外部から供給された、２値画像データ、光量補正データおよびクロック信号やライン同期信号などの制御信号、制御回路の駆動電源、発光素子である有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の駆動電源は、図１３に示す中継基板５２を一旦経由した後にＦＰＣ６０を介してガラス基板１００に供給される。
【０１７０】
１１０は有機エレクトロルミネッセンス素子であり、露光装置１３における露光光源である。実施の形態では有機エレクトロルミネッセンス素子１１０は主走査方向に６００ｄｐｉの解像度で５１２０個が列状に形成されており、個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０はそれぞれ独立に後述のＴＦＴ回路によって点灯／消灯を制御される。
【０１７１】
６１は有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の駆動を制御するＩＣチップとして供給されるソースドライバであり、ガラス基板１００上にフリップチップ実装されている。ガラス面へ表面実装を行なうことを考慮しソースドライバ６１はベアチップ品を採用している。ソースドライバ６１には露光装置１３の外部からＦＰＣ６０を介して電源、クロック信号、ライン同期信号などの制御関連信号および８ｂｉｔの光量補正データが供給される。ソースドライバ６１は有機エレクトロルミネッセンス素子１１０に対する駆動電流設定手段である。より具体的には、有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の光量補正手段であり光量設定手段でもある、コントローラ４１（図１１参照）に搭載されたコントローラＣＰＵ（図示せず）によって生成された光量補正データに基づいて、ソースドライバ６１は個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０を駆動するための駆動電流を設定する。光量補正データに基づくソースドライバ６１の動作については後に詳細に説明する。
【０１７２】
ガラス基板１００においてＦＰＣ６０の接合部とソースドライバ６１は、例えば表面にメタルを形成したＩＴＯの回路パターン（図示せず）を介して接続されており、駆動電流設定手段たるソースドライバ６１にはＦＰＣ６０を介して光量補正データ、クロック信号、ライン同期信号などの制御信号が入力される。このようにインタフェース手段としてのＦＰＣ６０および駆動パラメータ設定手段としてのソースドライバ６１は駆動制御部５８を構成している。
【０１７３】
６２はガラス基板１００上に形成されたＴＦＴ（Thin Film Transistor）回路である。ＴＦＴ回路６２はシフトレジスタ、データラッチ部など、有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の点灯／消灯のタイミングを制御するゲートコントローラ（図示せず）、および個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０に駆動電流を供給する駆動回路（図示せず、以降ピクセル回路と呼称する。）を含んでいる。ピクセル回路は各有機エレクトロルミネッセンス素子１１０に対して１つずつ設けられ、有機エレクトロルミネッセンス素子１１０が形成する発光素子列と並列に設けられている。駆動パラメータ設定手段であるソースドライバ６１によって、個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０を駆動するための駆動電流値がこのピクセル回路に設定される。
【０１７４】
ＴＦＴ回路６２を構成するゲートコントローラ（図示せず）には露光装置１３の外部からＦＰＣ６０を介して電源、クロック信号、ライン同期信号などの制御信号および２値画像データが供給され、ゲートコントローラ（図示せず）はこれらの電源および信号に基づいて個々の発光素子の点灯／消灯タイミングを制御する。ゲートコントローラおよびピクセル回路（ともに図示せず）の動作については後に図面を用いて詳細に説明する。
【０１７５】
６４は封止用金属フィルムである。有機エレクトロルミネッセンス素子１１０は水分の影響を受けると発光領域の経時的な収縮（シュリンキング）や、発光領域内に非発光部位（ダークスポット）が生じるなどして発光特性が極端に劣化するため、水分を遮断するための封止が必要である。実施の形態ではガラス基板１００に接着剤を介して封止用金属フィルム６４を貼り付けるベタ封止法を採用しているが、封止領域は一般に有機エレクトロルミネッセンス素子１１０が構成する発光素子列から副走査方向に２０００μｍ程度が必要とされており、実施の形態でも封止しろとして２０００μｍを確保している。
【０１７６】
５７は多結晶シリコン層で構成される薄膜トランジスタからなる光検出素子で構成された複数の光検出素子をガラス基板１００の長辺に沿って主走査方向に配置した光量検出手段としての光量センサであり、５９は少なくとも増幅回路およびアナログ−ディジタル変換回路を含む処理回路である。この光検出素子５７によって個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の光量が計測される。計測に際しては原則的には有機エレクトロルミネッセンス素子１１０を一つ一つ個別に点灯して光量を計測する必要があるが、計測の対象となる有機エレクトロルミネッセンス素子１１０から十分に離間した光検出素子には、その発光の影響が殆どない（有機エレクトロルミネッセンス素子１１０からの出射光が減衰してしまう）ことから、実施の形態では光検出素子５７を複数の光検出素子で構成することで複数の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の光量を同時に計測することを可能としている。
【０１７７】
複数の光検出素子１２０の出力は図示しない配線によって処理回路５９に入力される。処理回路５９はアナログ／ディジタル混載のＩＣチップである。光検出素子５７を構成する個々の光検出素子の出力は、処理回路５９において電荷蓄積法による電圧変換を施され、更に所定の増幅率で増幅された後にアナログ−ディジタル変換され、このディジタル変換後のディジタルデータ（以降、光量計測データと呼称する）が、ＦＰＣ６０、中継基板５２、ケーブル５６（ともに図１３参照）を介して露光装置３３の外部に出力される。後に詳細に説明するように光量計測データはコントローラ４１（図１１参照）に搭載されたコントローラＣＰＵ（図示せず）にて受信、処理されて８ｂｉｔの光量補正データが生成される。
【０１７８】
図１５は本発明の実施の形態の画像形成装置１におけるコントローラ４１の構成を示すブロック構成図である。以降図１５を用いてコントローラ４１の動作を説明するとともに、光量補正について更に詳細に説明する。
【０１７９】
図１５において８０はコンピュータである。コンピュータ８０はネットワーク８１に接続され、ネットワーク８１を経由してコントローラ４１にイメージ情報や印字枚数や印字モード（例えばカラー／モノクロ）などのプリントジョブ情報を転送する。８２はネットワークインタフェースである。コントローラ４１はネットワークインタフェース８２を介してコンピュータ８０から転送されたイメージ情報やプリントジョブ情報を受信し、イメージ情報を印字可能な２値画像データに展開するとともに、逆に画像形成装置側で検出されたエラー情報などをいわゆるステータス情報としてネットワーク８１経由でコンピュータ８０に送信する。
【０１８０】
８３はコントローラＣＰＵであり、ＲＯＭ８４に格納されたプログラムに基づきコントローラ８０の動作を制御する。８５はＲＡＭでありコントローラＣＰＵ８３のワークエリアとして使用されるとともに、ネットワークインタフェース８２を介して受信したイメージ情報やプリントジョブ情報などが一時的に記憶される。
【０１８１】
８６は画像処理部である。画像処理部８６ではコンピュータ８０から転送されたイメージ情報とプリントジョブ情報に基づき、ページ単位に画像処理（例えばプリンタ言語に基づくイメージ展開処理、色補正、エッジ補正、スクリーン生成など）を行って印字可能な２値画像データを生成し、これをページ単位にイメージメモリ６５に格納する。
【０１８２】
６６は例えばＥＥＰＲＯＭなど書き換え可能な不揮発性メモリによって構成された光量補正データメモリである。
【０１８３】
図１１は本発明の実施の形態の画像形成装置１における光量補正データメモリの内容を示す説明図である。
【０１８４】
以降図１１を用いて光量補正データメモリにおけるデータ構造およびデータの内容について説明する。
【０１８５】
図１１に示すように光量補正データメモリ６６は第１エリアから第３エリアの三つの領域を有している。それぞれの領域は露光装置１３（図１３参照）を構成する有機エレクトロルミネッセンス素子１１０（図１４参照）の個数と等しい５１２０個の８ｂｉｔのデータを含み、合計１５３６０バイトを占有している。
【０１８６】
まず第１エリアに格納されているデータＤＤ［０］〜ＤＤ［５１１９］について図１１に図１３と図１４を併用して説明する。
【０１８７】
既に説明した露光装置１３（図１３参照）は、その製造工程において露光装置１３を構成する個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０（図１４参照）の光量を調整する工程を含んでいる。この工程において露光装置１３は所定の治具（図示せず）に取り付けられ、露光装置１３の外部から供給される制御信号に基づいて、有機エレクトロルミネッセンス素子１１０が個別に点灯制御される。
【０１８８】
更に治具（図示せず）に設けられたＣＣＤカメラによって、感光体８（図１３参照）の像面位置における個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の二次元の光量分布が計測される。治具（図示せず）はこの光量分布に基づき感光体８上に形成される潜像の電位分布を計算し、更に実際の現像条件（現像バイアス値）に基づいてトナー付着量との相関が高い潜像断面積を計算する。治具（図示せず）では有機エレクトロルミネッセンス素子１１０を駆動するための駆動電流値を変化させ｛既に説明したようにソースドライバ６１（図１４参照）を介してＴＦＴ回路６２（図１４参照）を構成するピクセル回路にアナログ値をプログラムすることで有機エレクトロルミネッセンス素子１１０を駆動する電流値を設定することができる。｝個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０によって形成される潜像断面積のどれもが略等しくなるような駆動電流値、即ちピクセル回路への設定値（制御する観点からはソースドライバ６１への設定データ）を抽出する。
【０１８９】
さて有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の発光面積および発光面内における発光光量分布が等しく、かつ通常の現像条件を想定した場合、上述の潜像断面積は光量とほぼ比例する。更に「露光時間を一定としたときの発光光量」と「露光量」は同義であり、また一般的に有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の発光光量と駆動電流値（即ちピクセル回路への設定値）は比例するから、全てのピクセル回路への駆動電流設定を同一とした上で個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の発光光量を一度計測することで、各有機エレクトロルミネッセンス素子１１０による潜像断面積を一定にするピクセル回路への設定値（前述のごとくソースドライバ６１への設定データ）を計算によって求めることも可能である。
【０１９０】
光量補正データメモリ６６の第１エリアには、このようにして求めたソースドライバ６１への設定データが格納されている。その個数は前述のごとく露光装置１３を構成する有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の個数と等しい（即ちピクセル回路の個数とも等しい）５１２０個である。このように光量補正データメモリ６６の第１エリアには「初期状態において個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０によって形成される潜像断面積を等しくするためのソースドライバ６１の設定値」が格納されている。
【０１９１】
次に第２エリアに格納されているデータＩＤ［０］〜ＩＤ［５１１９］について図１１に図１３と図１４を併用して説明する。
【０１９２】
治具は第１エリアに格納されるデータを取得するとの同時に、露光装置１３の処理回路５９（図１４参照）を介して光検出素子５７（図１４参照）の出力に基づく８ｂｉｔの光量計測データを取得する。これによって「初期状態において個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０によって形成される潜像断面積を等しくした際の光量計測データ」を取得できる。第２エリアにはこの８ｂｉｔの光量計測データＩＤ［ｎ］が格納されている。
【０１９３】
さて治具によってＩＤ［ｎ］を取得する際の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の駆動条件は、光量計測時と同等にしておく必要があり、実施の形態では後述するように画像形成装置１の１ライン期間（ラスタ期間）である３５０μｓを複数回適用して総計約３０ｍｓの点灯期間を付与している。
【０１９４】
このようにして露光装置１３の製造工程において第１エリアおよび第２エリアに格納されるデータが取得され、これらのデータは図示しない電気的な通信手段によって治具から光量補正データメモリ６６に書き込まれる。
【０１９５】
次に第３エリアに格納されているデータＮＤ［０］〜ＮＤ［５１１９］について図１１に図１３と図１４および図１５を併用して説明する。
【０１９６】
本発明の実施の形態に係る画像形成装置１は、光量計測手段としての光検出素子５７による計測結果に基づき、有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の各々の光量を略等しく補正する光量補正手段｛コントローラＣＰＵ８３（図１５参照）｝を有し、この光量補正手段の出力に基づいて、光量設定手段（同じくコントローラＣＰＵ８３）は画像形成を行なう際の各有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の光量を設定する。第３エリアには光量補正手段たるコントローラＣＰＵ８３によって画像形成を行なう際の各有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の光量の設定値、即ち光量補正データが書き込まれる。
【０１９７】
実施の形態の画像形成装置１では、画像形成装置１の初期化動作、画像形成動作の起動時、紙間、画像形成動作の完了時などにおいて、露光装置１３を構成する有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の光量を計測することは既に述べたとおりである。コントローラＣＰＵ８３はこれらの時点で計測された光量計測データと、露光装置１３の製造工程において第１エリアに格納された「初期状態において個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０によって形成される潜像断面積を等しくするためのソースドライバ６１の設定値」と、同じく露光装置１３の製造工程において第２エリアに格納された「初期状態において個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０によって形成される潜像断面積を等しくした際の光量計測データ」とに基づいて光量補正データを生成する。
【０１９８】
以降コントローラＣＰＵ８３による光量補正データの計算内容について説明するが、本発明のポイントを明確にするため、まず光量計測時の光量を画像形成時と等しくしたと想定して説明する。
【０１９９】
第１エリアに格納された「初期状態において個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０によって形成される潜像断面積を等しくするためのソースドライバ６１の設定値」をＤＤ［ｎ］（ｎは主走査方向における個々の有機エレクトロルミネッセンス素子番号、以下同じ）、第２エリアに格納された「初期状態において個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０によって形成される潜像断面積を等しくした際の光量計測データ」をＩＤ［ｎ］、初期化動作などにおいて新たに計測された光量計測データをＰＤ［ｎ］とするとき、第３のエリアに書き込まれる新たな光量補正データＮＤ［ｎ］は（数１）に基づきコントローラＣＰＵ８３によって生成される。
【０２００】
【数１】
【０２０１】
さて（数１）に示す計算式は光量補正データ算出にあたっての原則的な計算式であり、上述のごとく画像形成時と光量計測時の光量が等しい場合に適用されるべきものである。実施の形態では光量補正に係る光量計測の際の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の光量を画像形成の際の光量よりも小さく設定する。これを実現するためには光量の計測をする際は、露光装置１３に送出する光量補正データとしてＤＤ［ｎ］に１より小さい定数ｋを乗じ、これに基づいて有機エレクトロルミネッセンス素子１１０を点灯させればよい。例えばｋを０．５とし、これを乗じた光量補正データＤＤ［ｎ］を前述したようにソースドライバ６１（図１４参照）を介して図示しないピクセル回路にプログラムすることで、有機エレクトロルミネッセンス素子１１０を、画像形成時と比較して０．５倍の光量（単位はｃｄ／ｍ２）で発光させることができる。そしてこのときの新たな光量補正データＮＤ［ｎ］は（数２）に基づいて生成すればよい。
【０２０２】
【数２】
【０２０３】
このようにして生成された光量補正データＮＤ［ｎ］は一旦光量補正データメモリ６６（図１５参照）のエリア３に書き込まれる。以降画像形成に先立って光量補正データＮＤ［ｎ］は光量補正データメモリ６６からイメージメモリ６５（図１５参照）の所定の領域にコピーされる。画像を形成するにあたってイメージメモリ６５にコピーされた光量補正データＮＤ［ｎ］は、２値画像データとともに後述するバッファメモリ８８（図１５参照）に一時的に蓄積され、プリンタインタフェース８７（図１５参照）を介してエンジン制御部４２（図１５参照）に出力される。
【０２０４】
光量計測データは前述した処理回路５９（図１４参照）において電荷蓄積法による電圧変換を施される。電荷蓄積法はＳＮ比を向上させるために有効であるが、光検出素子５７（図１４参照）を構成する光検出素子の出力（電流値）は微小であるため、電荷蓄積にはある程度の蓄積時間を必要とする。実施の形態では蓄積時間を３０ｍｓ程度とすることで光量計測におけるＳＮ比＝４８ｄＢを確保している。しかし蓄積時間を３０ｍｓとすると光量の計測には長時間を要する。５１２０個の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０（図１４参照）に対して一つずつ光量を計測すると５１２０×３０ｍｓ＝１５４秒となってしまい、実用に耐えられるものではない。よって実施の形態では光検出素子１２０を構成する光検出素子５７をガラス基板上に集積化して形成した多結晶シリコンセンサとし、これを偶奇の２群に分け群単位で同時に電荷蓄積を行ない、電荷蓄積後の光検出素子の端子電圧を計測することで、隣接する光検出素子間のクロストークを抑えた上で処理の高速化を実現している。これによって光量の計測は１５４／１６＝９．６秒で行なうことが可能となった。
【０２０５】
以降図１５に戻って説明を続ける。
【０２０６】
８８はバッファメモリであり、イメージメモリ６５に格納された２値画像データおよび前述の光量補正データは、エンジン制御部４２への転送にあたって一旦バッファメモリ８８に蓄積される。バッファメモリ８８はイメージメモリ６５からバッファメモリ８８への転送速度と、バッファメモリ８８からエンジン制御部４２へのデータ転送速度の差を吸収するため、いわゆるデュアルポートＲＡＭによって構成されている。
【０２０７】
８７はプリンタインタフェースである。イメージメモリ６５に格納されたページ単位の２値画像データおよび光量補正データは、タイミング生成部６７が生成するクロック信号やライン同期信号と同期してプリンタインタフェース８７を介してエンジン制御部４２に転送される。
【０２０８】
図１７は本発明の実施の形態の画像形成装置１におけるエンジン制御部４２の構成を示すブロック構成図である。以降図１７に図１１を併用してエンジン制御部４２の動作を詳細に説明する。
【０２０９】
図１７において９０はコントローラインタフェースである。コントローラインタフェース９０は、コントローラ４１から転送される光量補正データ、ページ単位の２値画像データなどを受信する。
【０２１０】
９１はエンジン制御ＣＰＵであり、ＲＯＭ９２に格納されたプログラムに基づき画像形成装置１における画像形成動作を制御している。９３はＲＡＭでありエンジン制御ＣＰＵ９１が動作する際のワークエリアとして使用される。９４はＥＥＰＲＯＭなどのいわゆる書き換え可能な不揮発性メモリである。不揮発性メモリ９４には例えば画像形成装置１の感光体８の回転時間、定着器２３（図１１参照）の動作時間など、構成要素の寿命に関する情報が格納されている。
【０２１１】
９５はシリアルインタフェースである。記録紙通過検出センサ２１（図１１参照）や記録紙後端検出センサ２８（図１１参照）などのセンサ群からの情報や電源監視部４４（図１１参照）の出力は、図示しないシリアル変換手段によって所定の周期のシリアル信号に変換され、シリアルインタフェース９５で受信される。シリアルインタフェース９５で受信されたシリアル信号はパラレル信号に変換された後にバス９９を介してエンジン制御ＣＰＵ９１に読取られる。
【０２１２】
一方給紙ローラ１８や駆動源３８（ともに図１１参照）の起動・停止、給紙ローラ１８（図１１参照）に対する駆動力伝達を制御する電磁クラッチ（図示せず）などのアクチュエータ群９６に対する制御信号や、現像バイアス、転写バイアス、帯電電位などの電位設定を管理する高圧電源制御部９７に対する制御信号などは、パラレル信号としてシリアルインタフェース９５に送られる。シリアルインタフェース９５ではパラレル信号をシリアル信号に変換してアクチュエータ群９６、高圧電源制御部９７に出力する。このように実施の形態では高速に検出する必要のないセンサ入力やアクチュエータ制御信号の出力は全てシリアルインタフェース９５を介して行っている。一方ある程度の高速性が要求される例えばレジストローラ１９を駆動／停止させるための制御信号はエンジン制御ＣＰＵ４２の出力端子に直接接続されている。
【０２１３】
９８はシリアルインタフェース９５に接続された操作パネルである。ユーザが操作パネル９８に対して行なった指示はシリアルインタフェース９５を介してエンジン制御ＣＰＵ９１によって認識される。実施の形態ではユーザの指示を入力する指示入力手段としての操作パネルを有し、この操作パネルへの入力に基づいて、露光装置１３を構成する有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の光量を計測し、光量を補正するようにしている。この指示は外部のコンピュータなどからコントローラ４１を経由して与えることももちろん可能である。具体的な使用態様としては、例えば大量の印字を行なった際にユーザが印字面に濃度ムラを発見したような場合に、ユーザが光量の補正を強制的に行なって画質確保を図るような場合が想定される。画像形成装置１が待機中であればユーザはいつでも強制的な光量補正の実行を指示することが可能であるし、画像形成時であっても画像形成装置１をオフラインに遷移させ画像形成を一時的に保留することで、ユーザは光量補正の実行を指示することができる。
【０２１４】
いずれにしても指示手段としての操作パネル９８などから光量の補正要求が入力されると、エンジン制御ＣＰＵ９１は＜初期化動作＞で説明したように、画像形成装置１の構成要素の駆動を開始し、コントローラ４１に対して光量補正用のダミーイメージ情報の作成要求を出力する。この要求に基づきコントローラ４１に搭載されたコントローラＣＰＵ８３は光量補正用のダミーイメージ情報を生成し、これに基づいて露光装置１３を構成する有機エレクトロルミネッセンス素子１１０は点灯制御される。このときに上述した露光装置１３に設けられた光検出素子５７で、個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の光量を検出し、この光量の検出結果に基づいて個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の光量が略等しくなるように光量の補正を行なう。
【０２１５】
次に有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の光量を計測する際の動作について、図１７に図１１、図１５および図１６を併用して詳細に説明する。
【０２１６】
既に述べたように光量の補正は画像形成装置１の起動直後の初期化動作、印字開始前、紙間、印字開始後、操作パネル９８などによるユーザ指定時のタイミングで行なわれるが、簡単のために画像形成装置１の初期化動作時点で光量の計測を実行する場合について説明する。また実施の形態の画像形成装置１はフルカラー画像を形成可能に構成されたものであり、既に説明したように４色に対応した露光装置１３Ｙ〜１３Ｋ（図１１参照）を有しているが、これも簡単のために１色に対する動作のみを説明し、露光装置１３のように記載する。また以下に示す状況において例えば駆動源３８（図１１参照）や現像ステーション２（図１２参照）などは、＜初期化動作＞にて既に詳細を示したように既に起動されているものとする。
【０２１７】
画像形成装置１において画像形成動作を管理しているのはエンジン制御部４２であるため、光量の補正シーケンスはエンジン制御部４２のエンジン制御ＣＰＵ９１によって起動される。まずエンジン制御ＣＰＵ９１はコントローラ４１に対して、画像形成に係る正規の２値画像データとは異なるダミーイメージ情報の作成要求を出力する。
【０２１８】
エンジン制御部４２とコントローラ４１は双方向のシリアルインタフェース（図示せず）で接続されており、リクエストコマンド（要求）およびこれに対するアクノリッジ（応答情報）を相互にやり取りすることができる。エンジン制御ＣＰＵ９１が発するダミーイメージ情報の作成要求は、この双方向のシリアルインタフェース（図示せず）を用いてバス９９を経由しコントローラインタフェース９０からコントローラ４１に出力される。
この要求に基づいてコントローラ４１に搭載されたコントローラＣＰＵ８３はダミーイメージ情報、即ち光量の計測に用いる２値画像データをイメージメモリ６５に直接的に作成する。更にコントローラＣＰＵ８３は光量補正データメモリ６６の第１エリア（図１１参照）に格納された「初期状態において個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０によって形成される潜像断面積を等しくするためのソースドライバ６１の設定値」ＤＤ［ｎ］（ｎ：０〜５１１９）を読出し、これに１より小さい定数ｋ（例えば０．５）を乗じて、有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の光量を通常の画像形成時よりも低く設定する。そしてこの値をイメージメモリ６５の所定領域に書き込む。これらの処理を完了するとコントローラＣＰＵ８３はプリンタインタフェース８７を介して応答情報をエンジン制御部４２に出力する。
【０２１９】
光量を計測する際における有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の光量を設定する上記定数ｋの値は、０．５（即ち光量を計測する際の光量を画像形成時の１／２にする）に限られるものではない。本発明の目的は光量を計測する際に有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の発光によって感光体８が露光され、それが顕画化されることによる不具合を解消するものであるから、この目的が達せられるのであれば、定数ｋの値はどのような値を設定してもよい。定数ｋを小さくするほど有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の発光光量は小さくなり、従って感光体８上に形成される潜像の電位ポテンシャルも小さくなる。よって現像されにくい状態となる。しかしながら光検出素子５７で検出される値も小さくなるため、光量を計測する際のＳＮ比の観点では不利となる。実際の適用にあたって定数ｋの値は、「現像されにくさ」と、「光量を計測する際のＳＮ比」を考慮しながら決定する必要がある。
【０２２０】
また定数ｋの値は画像形成装置１の置かれる環境や状況に応じて変化させることが望ましい。特に電子写真方式を応用した画像形成装置１は環境（温度、湿度）、感光体８の経時劣化などによって現像特性は変化するため、例えば温湿度センサ（図示せず）や既に述べた不揮発性メモリ９４に格納された寿命に関する情報に基づいてｋの値を変化させることが望ましい。また既に説明した処理回路５９（図１４参照）による電荷蓄積時間を延長することによって実質的に計測時のＳＮ比の改善を図ることが可能であるから、例えば画像形成装置１の機内温度の上昇が少なく、紙間において光量の計測対象となる有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の数を少なくできる場合は、定数ｋをより小さく設定できることとなり定数ｋの選択の幅が拡大する。
【０２２１】
さて上述の応答情報を受信したエンジン制御部４２のエンジン制御ＣＰＵ９１は、直ちに露光装置１３に対して書込みタイミングを設定する。即ちエンジン制御ＣＰＵ９１は図示しないハードウェアであるタイマなどに露光装置１３による静電潜像の書込みタイミングを設定し、応答情報を受信したら直ちにタイマの動作を開始する（この機能はもともと複数の露光装置１３の色毎の起動タイミングを定めるためのものである。光量の計測においてはこのような厳密なタイミング設定は不要であり、例えばタイマに０を設定してもよい）。各タイマは予め設定された時間が経過すると、コントローラ４１に対して画像データ転送要求を出力する。画像データ転送要求を受信したコントローラ４１はコントローラインタフェース９０を介してタイミング生成部６７で生成されたタイミング信号（クロック信号、ライン同期信号など）に同期して２値画像データを露光装置１３に転送する。これと同時に既にイメージメモリ６５に書き込まれた「通常の画像形成時よりも低く設定された光量の設定値」も上述のタイミング信号に同期して露光装置１３に転送される。なお光量計測時ではなく通常の画像形成時は、「通常の画像形成時よりも低く設定された光量の設定値」の代わりに光量補正データ（既に説明したＮＤ［ｎ］）が同じ転送経路によって露光装置１３に供給されることになる。
【０２２２】
このようにタイミング信号に同期して転送された２値画像データは露光装置１３のＴＦＴ回路６２に入力され、同時に光量の設定値は露光装置１３のソースドライバ６１に入力される。露光装置１３では入力された２値画像データ、即ちＯＮ／ＯＦＦ情報に基づいて該当する有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の点灯と消灯が制御される。そしてこのときの有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の光量は、光量の設定値に基づくものとなり通常の画像形成時に対する光量より低い光量で発光する。そしてこのときの個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の光量は光検出素子５７で計測される。
【０２２３】
有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の点灯がクロストークを防止するように制御され、その光量が光検出素子５７によって計測される。光検出素子５７の出力（アナログ電流値）は処理回路５９において電荷蓄積法によって電圧に変換され、所定の増幅率で増幅された後、アナログ−ディジタル変換を施されて８ｂｉｔの光量計測データ（ディジタルデータ）として処理回路５９から出力される。
【０２２４】
処理回路５９から出力された光量計測データはコントローラインタフェース９０を経由してエンジン制御部４２からコントローラ４１に転送され、コントローラ４１のコントローラＣＰＵ８３によって受信される。コントローラＣＰＵ８３では、図１５、図１６を用いて説明したように、これを（数２）のＰＤ［ｎ］として光量補正データＮＤ［ｎ］を生成する。
【０２２５】
図１８は本発明の実施の形態の画像形成装置１における露光装置１３の回路図である。以降図１８を用いてＴＦＴ回路６２およびソースドライバ６１による点灯制御についてより詳細に説明する。
【０２２６】
ＴＦＴ回路６２はピクセル回路６９とゲートコントローラ６８とに大別されている。ピクセル回路６９は個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０に対して一つずつ設けられており、有機エレクトロルミネッセンス素子１１０のＭ画素分を一つのグループとしてガラス基板１００上にＮグループ設けられている。
【０２２７】
実施の形態においては一つのグループを８画素（即ちＭ＝８）とし、このグループを６４０個としている。従って全画素数は８×６４０＝５１２０画素となる。各ピクセル回路６９は有機エレクトロルミネッセンス素子１１０に電流を供給して駆動するドライバ部７０と、有機エレクトロルミネッセンス素子１１０を点灯制御するにあたってドライバが供給する電流値（即ち有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の駆動電流値）を内部に含むコンデンサに記憶させる、いわゆる電流プログラム部７１を有しており、予め所定のタイミングでプログラムされた駆動電流値に従って有機エレクトロルミネッセンス素子１１０を定電流駆動することができる。
【０２２８】
ゲートコントローラ６８は入力された２値画像データを順次シフトするシフトレジスタと、シフトレジスタと並列に設けられシフトレジスタに所定の画素数の入力が完了した後にこれらを一括して保持するラッチ部と、これらの動作タイミングを制御する制御部からなる（共に図示せず）。ゲートコントローラ６８はコントローラ４１から２値画像データ（画像形成時はコントローラ４１によって変換されたイメージ情報、光量計測時はコントローラ４１によって変換されたダミーイメージ情報）を渡され、この２値画像データ即ちＯＮ／ＯＦＦ情報に基づいてＳＣＡＮ＿ＡおよびＳＣＡＮ＿Ｂ信号を出力し、これによってピクセル回路６９に接続された有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の点灯／消灯を行なう期間および、駆動電流を設定する電流プログラム期間のタイミングを制御する。
【０２２９】
一方ソースドライバ６１は内部に有機エレクトロルミネッセンス素子１１０のグループ数Ｎに相当する数（実施の形態では６４０個）のＤ／Ａコンバータ７２を有している。ソースドライバ６１はＦＰＣ６０を介して供給された８ｂｉｔの光量補正データ（画像形成時は図１１に示すＮＤ［ｎ］、光量計測時は図１１に示すＤＤ［ｎ］に１より小さい定数ｋを乗じた値）に基づいて、個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０に対する駆動電流を設定する。この構成によって画像形成時においては既に述べた光量補正データＮＤ［ｎ］によって個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の光量が均一に制御され、光量計測時においては通常の画像形成時の光量よりも低い光量で有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の光量が制御される。
【０２３０】
図１９は本発明の実施の形態の画像形成装置１における露光装置１３に係る電流プログラム期間と有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の点灯期間を示す説明図である。以降図１９に図１８を併用して実施の形態の点灯制御について更に詳細に説明する。以降説明を簡単にするために８画素から成る一つの画素グループ（例えば図１９の「主走査方向における画素番号」＝１〜８）について説明を行なう。
【０２３１】
実施の形態では露光装置１３の１ライン期間（ラスタ期間）は３５０μｓに設定されており、この１ライン期間のうち１／８（４３．７７μｓ）を電流プログラム部７１に形成されたコンデンサに対し駆動電流値を設定するプログラム期間として当てている。
【０２３２】
まずゲートコントローラ６８（図１８参照）は画素番号＝１の画素に対してＳＣＡＮ＿Ａ信号をＯＮに、ＳＣＡＮ＿Ｂ信号をＯＦＦにしてプログラム期間を設定する。プログラム期間にソースドライバ６１（図１８参照）に内蔵されたＤ／Ａコンバータ７２には８ｂｉｔの光量補正データが供給されており、この供給されたディジタルデータをＤ／Ａ変換したアナログレベル信号によって電流プログラム部７１（図１８参照）のコンデンサが充電される。このプログラム期間はゲートコントローラ６８に入力される２値画像データのＯＮ／ＯＦＦに係らず実行される。これによって電流プログラム部７１に形成されたコンデンサには、８ｂｉｔの光量補正データ（画像形成時は図１６に示すＮＤ［ｎ］、光量計測時は図１６に示すＤＤ［ｎ］に１より小さい定数ｋを乗じた値）に基づくアナログ値が１ライン期間の都度、毎回書き込まれる。即ち電流プログラム部７１に形成されたコンデンサの蓄積電荷は常にリフレッシュされ、これに基づき決定される有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の駆動電流は常に一定に保たれるのである。
【０２３３】
プログラム期間が完了するとゲートコントローラ６８（図１８参照）は直ちにＳＣＡＮ＿Ａ信号をＯＦＦに、ＳＣＡＮ＿Ｂ信号をＯＮに切り替えて点灯期間を設定する。既に説明したようにゲートコントローラ６８（図１８参照）には画像形成時、光量計測時に応じて２値画像データが供給されており、点灯期間であっても画像データがＯＦＦの場合、有機エレクトロルミネッセンス素子１１０は点灯しない。一方画像データがＯＮの場合、有機エレクトロルミネッセンス素子１１０は残りの３０６．２５μｓ（３５０μｓ−４３．７５μｓ）の期間、点灯を継続する（実際は制御信号の切り替わり時間が存在するため発光時間は若干短くなる）。既に述べたように前記実施の形態では有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の光量を計測する際は３０ｍｓの計測期間を想定しているため、光量計測時の点灯回数は例えば１００回（即ち１００ライン）となるように、コントローラ４１でダミーイメージ情報が生成されることとなる。
【０２３４】
一方、図１９に示す画素番号＝１のピクセル回路６９（図１８参照）に対するプログラム期間が終了すると、ゲートコントローラ６８（図１８参照）は直ちに画素番号＝８のピクセル回路６９（図１９参照）に対する電流プログラム期間を設定する。以降、画素番号１のピクセル回路に対する手順と同様に、画素番号８のピクセル回路に対するプログラム期間が完了すると直ちに当該画素番号の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０（図１８参照）の点灯期間に移行する。
【０２３５】
このようにしてゲートコントローラ６８（図１８参照）は主走査方向における画素番号＝「１→８→２→７→３→６→４→５→１．．．．」の順にプログラム期間と点灯期間を設定していく。このような点灯順序とすることで、隣接する画素グループ間において最も近い画素の点灯タイミングが時間的に近接するため、１ライン形成時の画像段差を目立たなくすることができる。
【０２３６】
さて、ここで電流プログラム期間にピクセル回路６９（図１８参照）に設定される値は、前述のとおり例えば８ｂｉｔの光量補正データである。有機エレクトロルミネッセンス素子１１０（図１８参照）は例えばスピンコートなどによる塗布プロセスによって作成されるため、隣接画素相関は極めて高くなる。この効果により特定の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０（図１８参照）の近傍にある有機エレクトロルミネッセンス素子１１０（図１９参照）の発光輝度は殆ど同じになる。従ってこれら近傍の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０（図１８参照）に対する光量補正データの相関も非常に高いため、例えば画素番号＝１の光量補正データと画素番号＝８の光量補正データは大きく変わらないのである。
【０２３７】
ゲートコントローラ６８（図１８参照）が制御する電流プログラム期間においては、ピクセル回路６９（図１８参照）に光量補正データに従った電流値を供給して、ピクセル回路６９（図１８参照）内の容量素子（コンデンサ）１４０をいわゆる定電流源にて充電することになり、充電に必要な時間は（数３）となる。
【０２３８】
【数３】
【０２３９】
（数３）によれば、充電時間は静電容量と比例しており、配線引き回しに伴う配線容量の増大によって静電容量Ｃが大きくなると充電時間が大きくなってしまう。実施の形態ではソースドライバを発光素子列の延長線上の位置であり、かつガラス基板１００の長辺方向の端部に配置するために、ソースドライバ６１（図１８参照）から最も遠い画素グループでは、通常であれば配線容量による充電遅延が懸念される。
【０２４０】
しかし実施の形態ではソースドライバ６１（図１８参照）によって供給されるのは、光量補正データであり、前述したように１つの画素グループ内では光量補正データの値は同一性が高いため、同一の画素グループ内では（数３）におけるＶが殆ど変化しない。結局、電流プログラムの過程では順次選択される画素番号間でのＶの差が充電時間を支配するが、もともと選択された画素番号間でのＶの差は非常に小さいため、充電時間は極めて短くなるのである。従ってソースドライバ６１（図１９参照）からの配線長が長くなることに起因する電流プログラム期間の時間的不足については、実施の形態においては殆ど問題がなくなり、これまで説明してきたようにソースドライバ６１（図１９参照）とピクセル回路６９（図１９参照）間の距離を大きく離せることとなる。
【０２４１】
この辺りの事情は、電流プログラム法を用いて各画素単位に駆動電流を設定し、各画素単位に６４階調、２５６階調といった多階調を再現するディスプレイとは大きく異なっており、２値画像データに基づいて点灯／消灯を制御し、多値の光量補正データに基づいて電流プログラム法で駆動電流を設定することが可能な露光装置１３ならではのメリットであるといえる。
【０２４２】
さて実施の形態においては露光装置１３を構成する有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の点灯時間を一定とし、電流値を変化させることで、有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の光量を制御する構成を前提として説明してきたが、本発明は有機エレクトロルミネッセンス素子１１０などの発光素子の駆動電流値を固定的に設定し、点灯時間を変化させて発光素子の光量を制御する、いわゆるＰＷＭ方式においても容易に適用できる。この場合は図１１を用いて説明した第１エリアの内容を「潜像断面積を等しくするための駆動時間の設定値」と置き換えればよい。
【０２４３】
また露光装置によっては有機エレクトロルミネッセンス素子などによって構成された発光素子列を複数列有し、感光体の回転方向に対して略同じ位置に複数回の露光を行なうことで、潜像を形成するものも知られている。このような露光装置であっても複数回の露光によって形成される潜像が現像に寄与しないように光量やＰＷＭ時間を設定することで、本発明の技術的思想を適用することが可能となる。このような露光装置では単一の発光素子列では現像に寄与する潜像は形成されないから、例えば紙間において列単位で光量を計測するようなシーケンスが考えられる。
【０２４４】
また実施の形態では露光装置１３のガラス基板１００の端面に配置した光検出素子を用いて有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の光量を計測しているが、本発明の技術的思想はこれに限定されるものではない。ＴＦＴ回路６２を構成可能な例えば低温ポリシリコンの光透過率は比較的高いため、実施の形態で説明したガラス基板１００側から露光光を取り出すいわゆるボトムエミッション構成であっても、個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の内部に各有機エレクトロルミネッセンス素子１１０に対応する光検出素子を埋設することができる。この場合の光検出素子は例えば個々の有機エレクトロルミネッセンス素子１１０の発光面の直下全面に形成してもよいし、その一部に対応して形成してもよい。
【０２４５】
以上述べてきたように、実施の形態では電子写真法を応用した画像形成装置について説明したが、本発明は電子写真法に限られるものではない。有機エレクトロルミネッセンス素子によってＲＧＢ光源は容易に実現できるため、例えば露光光源としてＲ光源、Ｇ光源、Ｂ光源をそれぞれ有する複数の露光装置を配置し、ＲＧＢ各色の画像データに基づいて印画紙を直接的に露光する画像形成装置に対しても容易に応用が可能であることは言うまでもない。
【０２４６】
また、前記実施の形態では光ヘッドについて説明したが、光ヘッドに限定されることなく、表示装置あるいは、光伝送装置などに用いられる光モジュールなど、これまで基板を部分的にガラス封止していたようなアプリケーションに適用可能である。
特に、ディスプレイなどの表示装置では、今後表示面積が拡大するのは確実だが、このような大画面化された表示装置における封止面積は膨大なものとなり、ここに従来のようにガラス材料を用いて封止を行なうことは、材料コスト、製造コスト等を考慮すると現実的でない。一方、本実施の形態で説明した封止材料は、例えばロール状に大量生産することが可能である。これによって材料コストを低減し、更に製造時のハンドリングが容易になるため製造コストの低減にも寄与することができる。
【０２４７】
（実施の形態５）
なお、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の他の実施の形態として、図２０に示すように、金属材６４を陰極１１３にコンタクトするように形成してもよい。他の構成は前記実施の形態と同様であり、同一部位には同一符号を付した。この場合は、パッシベーション膜１１７に開口を形成し、陰極の一部が露呈するようにし、この陰極を金属材６４にコンタクトさせるようにすることにより、容易に、電極の取り出しが可能となる。
【０２４８】
（実施の形態６）
なお、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の他の実施の形態として、図２１に示すように、金属材６４の内面側にポリイミド樹脂膜６４ａを塗布形成し、これを接着剤６３に貼着している。他の構成は前記実施の形態と同様であり、同一部位には同一符号を付した。
ポリイミド樹脂は、接着剤への密着性も良好であり、金属材の機械的強度も向上することから、薄型化も可能となる。また、耐湿性も向上する。
さらにまた、このように内面側を絶縁性のポリイミド樹脂膜６４ａで構成しているため、前記実施の形態５の構造に比べてパッシベーション膜１１７を省略することができる。
【０２４９】
また、この封止材料は金属材を含むことから、表示装置の表示領域を封止する工程において、金属材を接地しておくことで、製造工程における発光素子の静電破壊を未然に防止することができる。更に封止が完了した後に、封止材料を直接的に接地することも極めて容易に行なえる。表示装置を駆動するドライバＩＣチップなどをも含めて、この封止材料で封止すれば、これらの電子部品も含めて電気的なシールドを行なうことが可能となり、製造時の歩留まり、製造後の耐ノイズ性能の向上などに大いに寄与することができる。
【０２５０】
本発明の各種実施の形態を説明したが、本発明は前記実施の形態において示された事項に限定されず、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者がその変更・応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０２５１】
以上のように本発明にかかる光ヘッドおよび画像形成装置は、特に電子写真装置に
おいてトナーの無駄を防止し、かつ記録紙の裏面のトナーによる汚染を有効に防止す
ることができることから、例えばプリンタ、複写機、ファクシミリ装置、フォトプリ
ンタなどへの利用が可能である。また、その他光モジュールや表示装置（ディスプレ
イ）などにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０２５２】
【図１】本発明の実施の形態１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を示す概要図
【図２】本発明の実施の形態２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた光ヘッド本体部を示す平面図および断面概要図
【図３】本発明の実施の形態２に記載の光ヘッド本体部の製造工程を示す断面概要図
【図４】本発明の実施の形態２に記載の光ヘッド本体部の製造工程を示す平面図
【図５】本発明の実施の形態２の変形例に記載の光ヘッド本体部の製造工程を示す平面図
【図６】本発明の実施の形態３に記載の光ヘッドを構成するエレクトロルミネッセンス素子１１０およびその周辺の断面図
【図７】本発明の実施の形態３に記載の光ヘッドの光検出素子近傍の構成を示した平面構成説明図
【図８】本発明の実施の形態３に記載の光ヘッドの光量検出回路の等価回路図
【図９】本発明の実施の形態３に記載の光ヘッドの光検出素子の特性を示す図
【図１０】本発明の実施の形態３に記載の光ヘッドの光量検出フローを示す図
【図１１】本発明の実施の形態４の画像形成装置の構成図
【図１２】同実施の形態の画像形成装置における現像ステーションの周辺を示す構成図
【図１３】同実施の形態の画像形成装置における露光装置の構成図
【図１４】（ａ）は同実施の形態の画像形成装置における露光装置に係るガラス基板の上面図、（ｂ）は同要部拡大図
【図１５】同実施の形態の画像形成装置におけるコントローラの構成を示すブロック構成図
【図１６】同実施の形態の画像形成装置における光量補正データメモリの内容を示す説明図
【図１７】同実施の形態の画像形成装置におけるエンジン制御部の構成を示すブロック構成図
【図１８】同実施の形態の画像形成装置における露光装置の回路図
【図１９】同実施の形態の画像形成装置における露光装置に係る電流プログラム期間と有機エレクトロルミネッセンス素子の点灯期間を示す説明図
【図２０】本発明の実施の形態５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を示す概要図
【図２１】本発明の実施の形態６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を示す概要図
【符号の説明】
【０２５３】
１ 画像形成装置
２，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ 現像ステーション
３ 記録紙
４ 給紙トレイ
５ 記録紙搬送路
６ 現像剤
８，８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ 感光体
１０ 現像スリーブ
１３，１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ 露光装置
１９ レジストローラ
２０ ピンチローラ
２１ 記録紙通過検出センサ
４１ コントローラ
４２ エンジン制御部
４３ 電源部
５１ レンズアレイ
５７ 光検出素子
５９ 処理回路
６１ ソースドライバ
６２ ＴＦＴ回路
６３ 接着剤
６４ 封止用金属フィルム
６５ イメージメモリ
６６ 光量補正データメモリ
６７ タイミング生成部
６８ ゲートコントローラ
６９ ピクセル回路
７０ ドライバ部
７１ 電流プログラム部
７２ Ｄ／Ａコンバータ
８０ コンピュータ
８３ コントローラＣＰＵ
８７ プリンタインタフェース
９０ コントローラインタフェース
９１ エンジン制御ＣＰＵ
９８ 操作パネル
１００ ガラス基板
１１０ 有機エレクトロルミネッセンス素子
１１７ パッシベーション膜
１２０ 光検出素子
１３０ 薄膜トランジスタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成した有機半導体素子を金属材で封止した有機半導体デバイスであって、
前記金属材は、可撓性の金属材料で構成され、
前記基板に接着剤を介して固着された有機半導体デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の有機半導体デバイスであって、
前記金属材は、熱膨張係数が、１０−５以下である有機半導体デバイス。
【請求項３】
請求項１に記載の有機半導体デバイスであって、
前記金属材は、膜厚が０．３ｍｍ以下である有機半導体デバイス。
【請求項４】
請求項１に記載の有機半導体デバイスであって、
前記金属材は、樹脂層との積層体を構成する有機半導体デバイス。
【請求項５】
請求項１に記載の有機半導体デバイスであって、
前記接着剤は、前記基板上に前記有機半導体素子を囲むように形成され、
前記金属材は、前記接着剤を介して、前記接着剤の形成された領域でのみ、前記基板に固着された有機半導体デバイス。
【請求項６】
請求項１に記載の有機半導体デバイスであって、
前記基板はガラス基板であり、前記ガラス基板上に前記有機半導体素子を囲むように形成された接着剤を具備し、
前記金属材は、前記接着剤を介して、前記接着剤の形成された領域でのみ、前記ガラス基板に固着された有機半導体デバイス。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の有機半導体デバイスであって、
前記金属材が、ニッケルまたはニッケル合金である有機半導体デバイス。
【請求項８】
請求項１乃至６のいずれかに記載の有機半導体デバイスであって、
前記金属材が、鉄または鉄合金である有機半導体デバイス。
【請求項９】
請求項１乃至６のいずれかに記載の有機半導体デバイスであって、
前記金属材が、ニッケル鉄クロム合金である有機半導体デバイス。
【請求項１０】
請求項１乃至６のいずれかに記載の有機半導体デバイスであって、
前記金属材が、アルミニウムまたはアルミニウム合金である有機半導体デバイス。
【請求項１１】
請求項４乃至９のいずれかに記載の有機半導体デバイスであって、
前記樹脂層は、前記金属材上に形成された塗布膜である有機半導体デバイス。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれかに記載の有機半導体デバイスであって、
前記有機半導体素子は、封止用樹脂で被覆され、前記封止用樹脂の外側に金属材が配された有機半導体デバイス。
【請求項１３】
請求項６乃至１２のいずれかに記載の有機半導体デバイスであって、
前記有機半導体素子は、前記ガラス基板上に形成され、
第１および第２の電極とこれらの間に介在せしめられた発光機能を有した層を含む機能層とを備えた有機エレクトロルミネッセント素子である有機半導体デバイス。
【請求項１４】
請求項６乃至１２のいずれかに記載の有機半導体デバイスであって、
前記ガラス基板上に形成された光量検出素子と、前記光量検出素子上に積層された有機エレクトロルミネッセント素子とを備えた有機半導体デバイス。
【請求項１５】
請求項１３に記載の有機半導体デバイスであって、
有機エレクトロルミネッセント素子と、
前記有機エレクトロルミネッセント素子から出力される光を検出する光量検出回路とを具備し、
前記光量検出回路が、光検出素子と、前記光検出素子に並列接続された容量素子と、前記容量素子に接続され、前記容量素子の読み出しを制御するスイッチング用の薄膜トランジスタとを備え、前記有機エレクトロルミネッセント素子の光量を検出するように構成されており、
少なくとも前記光検出素子および前記有機エレクトロルミネッセント素子が前記金属材で封止され、光ヘッドを構成する有機半導体デバイス。
【請求項１６】
請求項１５に記載の有機半導体デバイスであって、
前記有機エレクトロルミネッセント素子は、前記ガラス基板の端面から所定の間隔を隔てた位置にライン状に形成された有機半導体デバイス。
【請求項１７】
請求項１５に記載の有機半導体デバイスであって、
前記ガラス基板は前記有機エレクトロルミネッセント素子の素子列の両端に、前記金属材から露呈する領域を具備し、
前記領域に検査用端子が配設された有機半導体デバイス。
【請求項１８】
請求項１７に記載の有機半導体デバイスであって、
前記素子列は前記素子列の両端側からジャンパー線を介して給電されるように構成された有機半導体デバイス。
【請求項１９】
請求項１７に記載の有機半導体デバイスであって、
前記ガラス基板の一辺に相対向する一辺側の前記金属材から露呈する領域に、前記発光素子を駆動するための駆動用ＩＣチップが搭載された有機半導体デバイス。
【請求項２０】
請求項１乃至１９のいずれかに記載の有機半導体デバイスで構成された光ヘッド。
【請求項２１】
請求項２０に記載の光ヘッドを像形成用の露光手段として用いた画像形成装置。
【請求項１】
基板上に形成した有機半導体素子を金属材で封止した有機半導体デバイスであって、
前記金属材は、可撓性の金属材料で構成され、
前記基板に接着剤を介して固着された有機半導体デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の有機半導体デバイスであって、
前記金属材は、熱膨張係数が、１０−５以下である有機半導体デバイス。
【請求項３】
請求項１に記載の有機半導体デバイスであって、
前記金属材は、膜厚が０．３ｍｍ以下である有機半導体デバイス。
【請求項４】
請求項１に記載の有機半導体デバイスであって、
前記金属材は、樹脂層との積層体を構成する有機半導体デバイス。
【請求項５】
請求項１に記載の有機半導体デバイスであって、
前記接着剤は、前記基板上に前記有機半導体素子を囲むように形成され、
前記金属材は、前記接着剤を介して、前記接着剤の形成された領域でのみ、前記基板に固着された有機半導体デバイス。
【請求項６】
請求項１に記載の有機半導体デバイスであって、
前記基板はガラス基板であり、前記ガラス基板上に前記有機半導体素子を囲むように形成された接着剤を具備し、
前記金属材は、前記接着剤を介して、前記接着剤の形成された領域でのみ、前記ガラス基板に固着された有機半導体デバイス。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の有機半導体デバイスであって、
前記金属材が、ニッケルまたはニッケル合金である有機半導体デバイス。
【請求項８】
請求項１乃至６のいずれかに記載の有機半導体デバイスであって、
前記金属材が、鉄または鉄合金である有機半導体デバイス。
【請求項９】
請求項１乃至６のいずれかに記載の有機半導体デバイスであって、
前記金属材が、ニッケル鉄クロム合金である有機半導体デバイス。
【請求項１０】
請求項１乃至６のいずれかに記載の有機半導体デバイスであって、
前記金属材が、アルミニウムまたはアルミニウム合金である有機半導体デバイス。
【請求項１１】
請求項４乃至９のいずれかに記載の有機半導体デバイスであって、
前記樹脂層は、前記金属材上に形成された塗布膜である有機半導体デバイス。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれかに記載の有機半導体デバイスであって、
前記有機半導体素子は、封止用樹脂で被覆され、前記封止用樹脂の外側に金属材が配された有機半導体デバイス。
【請求項１３】
請求項６乃至１２のいずれかに記載の有機半導体デバイスであって、
前記有機半導体素子は、前記ガラス基板上に形成され、
第１および第２の電極とこれらの間に介在せしめられた発光機能を有した層を含む機能層とを備えた有機エレクトロルミネッセント素子である有機半導体デバイス。
【請求項１４】
請求項６乃至１２のいずれかに記載の有機半導体デバイスであって、
前記ガラス基板上に形成された光量検出素子と、前記光量検出素子上に積層された有機エレクトロルミネッセント素子とを備えた有機半導体デバイス。
【請求項１５】
請求項１３に記載の有機半導体デバイスであって、
有機エレクトロルミネッセント素子と、
前記有機エレクトロルミネッセント素子から出力される光を検出する光量検出回路とを具備し、
前記光量検出回路が、光検出素子と、前記光検出素子に並列接続された容量素子と、前記容量素子に接続され、前記容量素子の読み出しを制御するスイッチング用の薄膜トランジスタとを備え、前記有機エレクトロルミネッセント素子の光量を検出するように構成されており、
少なくとも前記光検出素子および前記有機エレクトロルミネッセント素子が前記金属材で封止され、光ヘッドを構成する有機半導体デバイス。
【請求項１６】
請求項１５に記載の有機半導体デバイスであって、
前記有機エレクトロルミネッセント素子は、前記ガラス基板の端面から所定の間隔を隔てた位置にライン状に形成された有機半導体デバイス。
【請求項１７】
請求項１５に記載の有機半導体デバイスであって、
前記ガラス基板は前記有機エレクトロルミネッセント素子の素子列の両端に、前記金属材から露呈する領域を具備し、
前記領域に検査用端子が配設された有機半導体デバイス。
【請求項１８】
請求項１７に記載の有機半導体デバイスであって、
前記素子列は前記素子列の両端側からジャンパー線を介して給電されるように構成された有機半導体デバイス。
【請求項１９】
請求項１７に記載の有機半導体デバイスであって、
前記ガラス基板の一辺に相対向する一辺側の前記金属材から露呈する領域に、前記発光素子を駆動するための駆動用ＩＣチップが搭載された有機半導体デバイス。
【請求項２０】
請求項１乃至１９のいずれかに記載の有機半導体デバイスで構成された光ヘッド。
【請求項２１】
請求項２０に記載の光ヘッドを像形成用の露光手段として用いた画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２００７−２８７５５７（Ｐ２００７−２８７５５７Ａ）
【公開日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１１５８５４（Ｐ２００６−１１５８５４）
【出願日】平成１８年４月１９日（２００６．４．１９）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月１９日（２００６．４．１９）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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