露光ヘッド及びその製造方法、カートリッジ、並びに画像形成装置
【課題】光寿命が向上した露光ヘッドを提供する。
【解決手段】有機電界発光素子６０Ｂで構成された発光部６０Ａと、発光部６０Ａからの発光を光入射面から入射すると共に光出射面から出射して予め定められた位置に結像させる結像部と、を備え、有機電界発光素子６０Ｂとして、陽極層６２と、陰極層６４と、陽極層６２及び陰極層６４の間に配された発光層６３と、陰極層６４の側面及び発光層６３側とは反対側の面を覆って配された金属層６５であって、一部又は全部が露出して配された金属層６５と、の積層体で構成させる。そして、陰極層６４は、アルカリ金属及びアルカリ土類金属に属する元素の少なくとも１種を含んで構成されている。
【解決手段】有機電界発光素子６０Ｂで構成された発光部６０Ａと、発光部６０Ａからの発光を光入射面から入射すると共に光出射面から出射して予め定められた位置に結像させる結像部と、を備え、有機電界発光素子６０Ｂとして、陽極層６２と、陰極層６４と、陽極層６２及び陰極層６４の間に配された発光層６３と、陰極層６４の側面及び発光層６３側とは反対側の面を覆って配された金属層６５であって、一部又は全部が露出して配された金属層６５と、の積層体で構成させる。そして、陰極層６４は、アルカリ金属及びアルカリ土類金属に属する元素の少なくとも１種を含んで構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光ヘッド及びその製造方法、カートリッジ、並びに画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電子写真装置等の露光装置において、発光素子を光源とする露光ヘッドが検討されている。
例えば、特許文献１には、「複数の発光素子を実装した基板と、該基板を配設したベースと、該ベースに固定されたカバーと、前記発光素子に対向した位置で、前記カバーに固定されたレンズアレイとを有するＬＥＤプリントヘッドにおいて、ベースは、多角形の金属棒と、前記基板とを樹脂により一体的に成形したものであり、前記金属棒のいずれかの稜線が、前記基板の裏面と対向していることを特徴とするＬＥＤプリントヘッド」が開示されている。
また、特許文献２には、セルフォクスレンズと呼ばれるレンズアレイ屈折率分布型レンズを介して露光を行う露光ヘッドが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２８９８４３号公報
【特許文献２】特開平１１−１０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、発光部を構成する有機電界発光素子が陰極を覆う金属層を有さない場合に比べ、寿命が向上した露光ヘッドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
請求項１に係る発明は、
基板上に配された有機電界発光素子で構成された発光部と、
前記発光部からの発光を光入射面から入射すると共に光出射面から出射して予め定められた位置に結像させる結像部と、
を備え、
前記有機電界発光素子が、陽極層と、アルカリ金属及びアルカリ土類金属に属する元素の少なくとも１種を含む陰極層と、前記陽極層及び陰極層の間に配された発光層と、前記陰極層の側面及び前記発光層側とは反対側の面を覆って配された金属層であって、一部又は全部が露出して配された金属層と、の積層体で構成されている露光ヘッド。
【０００６】
請求項２に係る発明は、
前記金属層における露出された面の少なくとも一部が、凹凸構造を有する請求項１に記載の露光ヘッド。
【０００７】
請求項３に係る発明は、
請求項１又は２に記載の露光ヘッドを備え、
画像形成装置に着脱するカートリッジ。
【０００８】
請求項４に係る発明は、
潜像を保持する潜像保持体と、
前記潜像保持体に光を照射して潜像を形成する露光ヘッドであって、請求項１又は２に記載の露光ヘッドと、
前記露光ヘッドによって形成された潜像を現像する現像装置と、
を備える画像形成装置。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る発明によれば、発光部を構成する有機電界発光素子が陰極を覆う金属層を有さない場合に比べ、寿命が向上した露光ヘッドを提供することができる。
請求項２に係る発明によれば、有機電界発光素子における金属層の露出された面が凹凸構造を有さない場合に比べ、寿命が向上した露光ヘッドを提供することができる。
請求項３、４に係る発明によれば、発光部を構成する有機電界発光素子が陰極を覆う金属層を有さない露光ヘッドを適用した場合に比べ、長期にわたり像保持体に対する露光が実現されたカートリッジ、及び画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図２】本実施形態に係る露光ヘッドの構成を示す概略斜視図である。
【図３】露光ヘッドからの発光が感光体に結像される状態を模式的に示した模式図である。
【図４】本実施形態に係る露光ヘッドの有機電界発光素子の構成を示す概略断面図である。
【図５】本実施形態に係る露光ヘッドの他の有機電界発光素子の構成を示す概略断面図である。
【図６】本実施形態に係る露光ヘッドの他の有機電界発光素子の構成を示す概略断面図である。
【図７】本実施形態に係る露光ヘッドの他の有機電界発光素子の構成を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。
【００１２】
図１は、本実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。
【００１３】
本実施形態に係る画像形成装置１０は、図１に示すように、各構成部品を収容する筐体１１と、用紙等の記録媒体Ｐが収容される記録媒体収容部１２と、記録媒体Ｐにトナー画像を形成する画像形成部１４と、記録媒体収容部１２から画像形成部１４へ記録媒体Ｐを搬送する搬送部１６と、画像形成部１４によって形成されたトナー画像を記録媒体Ｐに定着させる定着装置１８と、定着装置１８によってトナー画像が定着された記録媒体Ｐが排出される記録媒体排出部（図示省略）と、を備えている。
【００１４】
記録媒体収容部１２、画像形成部１４、搬送部１６及び定着装置１８は、筐体１１に収容されている。
【００１５】
画像形成部１４は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像を形成する画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋと、画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋで形成されたトナー画像が転写される中間転写体の一例としての中間転写ベルト２４と、画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋで形成されたトナー画像を中間転写ベルト２４に転写する一次転写部材の一例としての一次転写ロール２６と、中間転写ベルト２４に転写されたトナー画像を記録媒体Ｐに転写する二次転写部材の一例としての二次転写ロール２８と、を備えている。
【００１６】
画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋは、潜像を保持する像保持体の一例として、一方向（図１において時計回り方向）へ回転する感光体３０をそれぞれ有している。
【００１７】
各感光体３０の周囲には、感光体３０の回転方向上流側から順に、感光体３０の表面を帯電させる帯電装置３２と、帯電した感光体３０の表面を露光して感光体３０の表面に静電潜像を形成する露光装置としての露光ヘッド３４と、感光体３０の表面に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像装置３６と、トナー画像が中間転写ベルト２４に転写された後の感光体３０の表面に残留しているトナーを除去する除去装置４０と、が設けられている。
【００１８】
感光体３０、帯電装置３２、露光ヘッド３４、現像装置３６及び除去装置４０は、画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋに収容されてユニット化されている。画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋは、筐体１１に着脱可能に設けられたプロセスカートリッジとされており、交換可能となっている。
【００１９】
なお、感光体３０、帯電装置３２、露光ヘッド３４、現像装置３６及び除去装置４０の全てがユニット化される必要は無い。例えば、露光ヘッド３４を少なくとも備え、これと、その他、例えば感光体３０、帯電装置３２及び現像装置３６の少なくとも１つと、画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋに収容されてユニット化されていればよい。
【００２０】
中間転写ベルト２４は、二次転写ロール２８に対向する対向ロール４２、駆動ロール４４及び支持ロール４６によって支持され、感光体３０と接触しながら一方向（図１において反時計回り方向）へ循環して移動するようになっている。
【００２１】
一次転写ロール２６は、中間転写ベルト２４を挟んで、感光体３０に対向している。一次転写ロール２６と感光体３０との間には、感光体３０上のトナー画像が中間転写ベルト２４に一次転写される一次転写位置が形成される。この一次転写位置において、一次転写ロール２６が感光体３０の表面のトナー画像を圧接力と静電力により中間転写ベルト２４に転写するようになっている。
【００２２】
二次転写ロール２８は、中間転写ベルト２４を挟んで対向ロール４２と対向している。二次転写ロール２８と対向ロール４２との間には、中間転写ベルト２４上のトナー画像が記録媒体Ｐに二次転写される二次転写位置が形成される。この二次転写位置において、二次転写ロール２８が中間転写ベルト２４の表面のトナー画像を圧接力と静電力により記録媒体Ｐに転写するようになっている。
【００２３】
搬送部１６は、記録媒体収容部１２に収容された記録媒体Ｐを送り出す送出ロール５０と、送出ロール５０によって送り出された記録媒体Ｐを二次転写位置へ搬送する搬送ロール対５２と、を備えている。
【００２４】
定着装置１８は、二次転写位置より搬送方向下流側に配置されており、二次転写位置で転写されたトナー画像を記録媒体Ｐへ定着させる。
【００２５】
二次転写位置より搬送方向下流側であって、定着装置１８よりも搬送方向上流側には、定着装置１８に記録媒体Ｐを搬送する搬送部材の一例としての搬送ベルト５４が配置されている。
【００２６】
以上の構成により、本実施形態に係る画像形成装置１０では、まず記録媒体収容部１２から送り出された記録媒体Ｐが、搬送ロール対５２によって二次転写位置へ送り込まれる。
【００２７】
一方、中間転写ベルト２４には、画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋで形成された各色のトナー画像が重ねられて、カラー画像が形成される。二次転写位置へ送り込まれた記録媒体Ｐは、中間転写ベルト２４上に形成されたカラー画像が転写される。
【００２８】
トナー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着装置１８へ搬送され、転写されたトナー画像が定着装置１８により定着される。トナー画像が定着された記録媒体Ｐは、記録媒体排出部（図示省略）へ排出される。以上のように、一連の画像形成動作が行われる。
【００２９】
なお、画像形成装置の構成としては、上記の構成に限られず、例えば、中間転写体を有さない直接転写型の画像形成装置でもよく、種々の構成とすることが可能である。
【００３０】
次に、露光ヘッド３４について説明する。
図２は、本実施形態に係る露光ヘッドを示す斜視図である。
【００３１】
各露光ヘッド３４は、図２に示すように、例えば、発光素子アレイ６０と、結像部７０と、を備えている。発光素子アレイ６０は、例えば、発光素子６０Ｂで構成される発光部６０Ａと発光素子６０Ｂが実装される実装基板６１（基板の一例）と、を備える。
【００３２】
発光素子アレイ６０と結像部７０とは、発光部６０Ａ（発光素子６０Ｂ）と結像部７０の光入射面７０Ａとの光学距離が結像部７０の作動距離となるように、離間した状態で保持部材（不図示）により保持されている。
ここで、結像部７０の作動距離とは、結像部に用いるレンズの焦点から結像部の入射面までの距離である。
そして、結像部７０では、発光部６０Ａからの発光を光入射面７０Ａから入射すると共に光出射面７０Ｂから出射して予め定められた位置に結像させる、つまり、発光素子６０Ｂからの発光を感光体３０に結像することによって、感光体３０が露光されて潜像が形成される（図３参照）。
【００３３】
発光素子アレイ６０について説明する。
発光素子アレイ６０は、例えば、発光部６０Ａ（発光素子６０Ｂ）から照射される光を実装基板６１側から取り出す、所謂、ボトムエミッション方式となっている。無論、トップエミッション方式であってもよい。
【００３４】
実装基板６１は、ボトムエミッション方式の場合、例えば、光透過率５０％以上（望ましくは８０％）の透明な基板で構成させる。
実装基板６１としては、具体的には、例えば、絶縁性基板であって、ガラス基板や樹脂基板（例えば、ポリエチレンテレフタレート基板（ＰＥＴ基板）、ポリエチレンナフタレート基板（ＰＥＮ基板）等で構成される。
【００３５】
発光部６０Ａは、例えば、単一の発光素子６０Ｂの群で構成されている。発光素子６０Ｂは、図示しないが、実装基板６１の長手方向に沿って線状（直列）又は千鳥状に配置して、発光部６０Ａを構成している。発光素子６０Ｂの群で構成された発光部６０Ａは、感光体３０の画像形成領域以上の長さとしている。
【００３６】
発光素子６０Ｂとしては、例えば有機電界発光素子が適用される。
発光素子６０Ｂとしての有機電界発光素子は、図４に示すように、陽極層６２と、陰極層６４と、陽極層６２及び陰極層６４の間に配された発光層６３と、陰極層６４の側面及び発光層６３側とは反対側の面を覆って配された金属層６５であって、一部又は全部が露出して配された金属層６５と、の積層体で構成されている。
具体的には、有機電界発光素子は、実装基板６１から順に、陽極層６２、発光層６３、陰極層６４、金属層６５が積層されて構成されている。
そして、陰極層６４は、アルカリ金属及びアルカリ土類金属に属する元素の少なくとも１種を含んで構成されている。
なお、陽極層６２と陰極層６４との間であって、発光層６３非形成領域には、絶縁層６６が配されている。また、この絶縁層６６は、陰極層６４の厚み方向の投影面積よりも大きい面積で配されている。
【００３７】
ここで、有機電界発光素子は、上記構成に限られず、発光層６３の他、他の機能層（例えば、電荷輸送層、電荷注入層、反射層等）を陽極層６２及び陰極層６４の間やその他領域に配した形態であってもよい。
【００３８】
陰極層６４は、アルカリ金属（例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム）及びアルカリ土類金属（例えば、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム 及びバリウム）に属する元素の少なくとも１種を含んで構成される。
これらの中でも、陰極層６４としての電荷注入特性を向上させる点から、カルシウム（ａ）、バリウムが好適である。
【００３９】
陰極層６４の厚みは、例えば、０．１μｍ以上１０μｍ以下がよく、望ましくは０．２μｍ以上、１μｍ以下である。
【００４０】
金属層６５は、陰極層６４の側面及び発光層６３側とは反対側の面を覆って配され、一部又は全部が露出して配される。この金属層６５は、陰極層６４を覆うように配し、陰極層６４に対する放熱機能（蓄熱機能）及び封止機能を兼ねた機能層である。
ここで、陰極層６４の側面とは、陰極層６４の厚み方向に対向する面に対して交差する面である。そして、陰極層６４の発光層６３側とは反対側の面とは、陰極層６４の厚み方向に対向する面のうち、発光層６３とは対向しない側の面である。
つまり、金属層６５は、陰極層６４が露出しないように、当該陰極層６４を覆って配される。
【００４１】
金属層６５は、例えば、アルミニウム、金、銀、銅等で構成される。これらの中も、アルミニウムが好適である。
そして、金属層６５は、放熱機能（蓄熱機能）を効果的に機能させるために、熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることがよい。。
なお、熱伝導率は、試験体内に張った金属細線をステップ状に通電加熱し，細線の発熱量とその温度応答から熱伝導率を測定する熱線法（細線加熱法）（熱物性ハンドブック（日本熱物性学会編・株式会社養賢堂，１９９０））により求められる値である。
【００４２】
金属層６５の厚みは、例えば、０．５μｍ以上１０μｍ以下がよく、望ましくは１μｍ以上５μｍ以下、。
また、金属層６５の厚み方向に投影される面積は、例えば、発光層６３の発光面積に対して１０倍以上１０００倍以下がよく、望ましくは１００倍以上５００倍以下、である。
この金属層６５の厚みや、厚み方向に投影される面積が上記範囲であると、放熱機能（蓄熱機能）が促進され、陰極層６４の発熱による温度上昇、ひいては発光素子の温度上昇が抑制される。
ここで、金属層６５の厚みは、陰極層６４と接する領域の最大厚みを意味する。
また、発光層６３の発光面積とは、発光部６０Ａの、発光層６３を挟んで陽極層６２と陰極層６４が対向して配置されている領域の発光素子アレイ基板６０への投影面積を意味する。
【００４３】
金属層６５は、放熱機能（蓄熱機能）を発揮するために、一部又は全部が露出して配されているが、図５に示すように、この露出した面の少なくとも一部には凹凸構造６５Ａを設けてもよい。凹凸構造６５Ａは、金属層６５の対象面にエッチング等により、例えば、線状又は曲線状の溝、円形又は四角形の窪みを設けることで、配される。
この凹凸構造６５Ａを設けることで、金属層６５の露出面積が増え、その結果、放熱機能が促進され、陰極層６４の発熱による温度上昇、ひいては発光素子の温度上昇が抑制される。
【００４４】
金属層６５は、実装基板６１のうち、陰極層６４が配された面側のみならず、図６に示すように、陰極層６４が配された面とは反対側の面側まで延ばして配されていてもよい。これにより、金属層６５の形成領域が増加すると共に露出面積の増加するので、蓄熱機能と共に放熱機能が促進され、陰極層６４の発熱による温度上昇、ひいては発光素子の温度上昇が抑制される。
【００４５】
金属層６５には、例えば、図７に示すように、放熱部材６７（ヒートシンク）を接して配されていてもよい。放熱部材６７は、例えば、金属層６５を取り囲むように、金属層６５の縁部に突出して設けられる。
【００４６】
ここで、放熱部材６７は、その放熱機能を発揮する点から、金属層６５の構成材料と同様なもので構成させることがよく、その熱伝度率も金属層６５と同様であることがよい。
放熱部材６７により、金属層６５と共に、蓄熱機能と共に放熱機能が促進され、陰極層６４の発熱による温度上昇、ひいては発光素子の温度上昇が抑制される。
なお、放熱部材６７は、配する金属層６５と同じ材料で一体的に（連続して）設けてもよいし、配する金属層６５と異なる材料で別体として設けてもよい。
【００４７】
一方、陽極層６２としては、例えば、導電性金属酸化物（例えば、ＳｎＯ２（酸化スズ）、Ｉｎ２Ｏ３（酸化インジュウム）、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）、ＩＺＯ（酸化亜鉛インジウム））、その金属（Ａｌ、Ｃｕ）等、周知の材料で構成される。また、陽極層６２の厚さは、例えば、１００ｎｍとされる。なお、陽極層６２の厚さは、これに限られるものではない
【００４８】
発光層６３は、例えば、発光材料を含んで構成される。発光材料としては、例えば、キレート型有機金属錯体、多核又は縮合芳香環化合物、ペリレン誘導体、クマリン誘導体、スチリルアリーレン誘導体、シロール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサチアゾール誘導体、又はオキサジアゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、又はポリアセチレン誘導体等が挙げられる。
【００４９】
絶縁層６６は、周知の絶縁材料を含んで構成され、具体的には、例えば、ＳｉＯ２等で構成されることがよい。
【００５０】
結像部７０について説明する。
結像部７０は、例えば、ロッドレンズ７１が複数配列されたレンズアレイで構成されている。レンズアレイとして具体的には、例えば、セルフォックレンズアレイ（ＳＬＡ：セルフォックは、日本板硝子（株）の登録商標）と呼ばれる屈折率分散型レンズアレイを適用することがよい。
【００５１】
以上説明した本実施形態に係る露光ヘッド３４では、発光部６０Ａを構成する発光素子６０Ｂとして、アルカリ金属及びアルカリ土類金属に属する元素の少なくとも１種を含む陰極層６４を有する有機電界発光素子を採用している。
【００５２】
ここで、電子写真方式の画像形成装置に適用する露光ヘッドは、ディスプレイなどの表示装置などに比べて、必要となる発光輝度が高い。
露光ヘッドの光源（発光部）として有機電界発光素子を採用する場合、発光輝度を高めるには、有機電界発光素子が電流駆動であることから、駆動電流を増加させる必要がある。
そして、駆動電流を増加させると、それに起因する発熱により、有機電界発光素子は温度が上昇し、素子が劣化し易くなる。
【００５３】
一方、有機電界発光素子では、電荷注入性を改善するため、仕事関数のマッチングを良くするために、アルカリ金属及びアルカリ土類金属に属する元素の少なくとも１種を含む陰極層６４を採用した場合、これらの金属が反応性に富み、酸化しやすいことから、陰極層に対して、水分や酸素透過率の低い樹脂などにより被覆した後、ガラス基板によって封止することで、水分や酸素を遮断し、陰極層の酸化を抑制している。
しかしながら、陰極層を樹脂やガラス基板で封止してしまうと、この封止により、放熱が生じ難くなり、益々、駆動電流の増加による発熱で、有機電界発光素子は温度が上昇し、素子が劣化し易くなる。
【００５４】
そこで、本実施形態では、アルカリ金属及びアルカリ土類金属に属する元素の少なくとも１種を含む陰極層６４を有する有機電界発光素子に対して、陰極層６４の側面及び発光層６３側とは反対側の面を覆って配された金属層６５であって、一部又は全部が露出して配された金属層６５を配している。
この金属層６５により、駆動電流の増加により発熱が生じても、放熱が促進されると考えられることから、有機電界発光素子の温度上昇が抑えられ、素子劣化を抑制する。
【００５５】
このため、この有機電界発光素子を発光部６０Ａを構成する発光素子６０Ｂとして採用した露光ヘッド３４は、寿命が向上する。
そして、この露光ヘッド３４を備えた画像形成装置（又はカートリッジ）は、長期にわたり感光体３０（像保持体）に対する露光が実現される。
【実施例】
【００５６】
以下、実施例によって本発明を説明する。なお、本発明はこれらの実施例によってのみ限定されるものではない。
【００５７】
（実施例１）
実装基板として、長さ５０ｍｍ×幅１０ｍｍのＩＴＯパターン電極（陽極層）付きガラス基板を準備した。なお、ＩＴＯパターン電極付きガラス基板は予めＳｉＯ２絶縁膜を形成し、発光部を規定してある。
このＩＴＯパターン電極付きガラス基板に、その長手方向に沿って、発光部として２０μｍ×２０μｍの発光面積４００μｍ２の有機電界発光素子を一直線に１０２４個並置して形成した。１素子間の間隔は２０μｍとした（Ｌ／Ｓ＝２０／２０）。
但し、各有機電界発光素子は、ボトムエミッション型となるように形成した。陰極層としてメタルマスクを用いてＣａを３０ｎｍの陰極層を形成後、Ｃａの形成領域より一回り大きい領域にアルミニウム０．５μｍの金属層を形成した。金属層の形成領域は、発光素子面積の約２００倍（２ｍｍ×５０ｍｍ）となるようにした。
以上により、発光素子アレイを作製した（ボトムエミッション型ＯＬＥＤ［Ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ］プリントヘッドモジュール）。
【００５８】
作製した発光素子アレイのガラス基板（実施基板）側に、有機電界発光素子（発光部）とＳＬＡの光入射面との光学距離が結像部の作動距離となるように、当該ガラス基板（実施基板）と離間して、ＳＬＡ保持部材によりＳＬＡを実装した。
これにより露光ヘッドを作製した。
【００５９】
（実施例２）
陰極の膜厚を１．０μｍとした以外は実施例１と同様にして、発光素子アレイを作製した。そして、この発光素子アレイを用い、実施例１と同様にして、露光ヘッドを作製した。
【００６０】
（実施例３）
金属層の形成面積を発光素子面積の約４００倍（４ｍｍ×５０ｍｍ）とした以外は実施例１と同様にして、発光素子アレイを作製した。そして、この発光素子アレイを用い、実施例１と同様にして、露光ヘッドを作製した。
【００６１】
（実施例４）
陰極の膜厚を１．０μｍ、金属層の形成面積を発光素子面積の約４００倍（４ｍｍ×５０ｍｍ）とした以外は実施例１と同様にして、発光素子アレイを作製した。そして、この発光素子アレイを用い、実施例１と同様にして、露光ヘッドを作製した。
【００６２】
（実施例５）
金属層の材料をＡｕとした以外は実施例１と同様にして、発光素子アレイを作製した。そして、この発光素子アレイを用い、実施例１と同様にして、露光ヘッドを作製した。
【００６３】
（実施例６）
陰極層の材料としてＢａを用いた以外は実施例１と同様にして、発光素子アレイを作製した。そして、この発光素子アレイを用い、実施例１と同様にして、露光ヘッドを作製した。
【００６４】
（実施例７）
金属層の露出された面の全面に、高さ０．１μｍ、幅０．１μｍの凹部（図５参照）を形成した以外は実施例１と同様にして、発光素子アレイを作製した。そして、この発光素子アレイを用い、実施例１と同様にして、露光ヘッドを作製した。
【００６５】
（比較例１）
実装基板として、長さ５０ｍｍ×幅１０ｍｍのＩＴＯパターン電極（陽極層）付きガラス基板を準備した。なお、ＩＴＯパターン電極（陽極層）付きガラス基板は予めＳｉＯ２絶縁膜を形成し、発光部を規定してある。
このＩＴＯパターン電極付きガラス基板に、その長手方向に沿って、発光部として２０μｍ×２０μｍの発光面積４００μｍ２の有機電界発光素子を一直線に１０２４個並置して形成した。１素子間の間隔は２０μとした（Ｌ／Ｓ＝２０／２０）。但し、各有機電界発光素子は、ボトムエミッション型となるように形成した。陰極層としてメタルマスクを用いてＣａを３０ｎｍ形成後、連続してＡｌを０．２μｍ積層した。
窒素雰囲気中で形成した陰極層を覆うように熱硬化性エポキシ樹脂で封止用ガラスを接着した。
以上により、発光素子アレイを作製した（ボトムエミッション型ＯＬＥＤ［Ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ］プリントヘッドモジュール）。
【００６６】
そして、作製した発光素子アレイのガラス基板（実施基板）側に、有機電界発光素子（発光部）とＳＬＡの光入射面との光学距離が結像部の作動距離となるように、当該ガラス基板（実施基板）と離間して、ＳＬＡ保持部材によりＳＬＡを実装した。
これにより露光ヘッドを作製した。
【００６７】
（評価）
各例で作製した露光ヘッドについて、次の評価を行った。評価を表１に示す。
【００６８】
−寿命−
寿命は次のように評価した。直流電流を印加して、発光輝度が１０，０００ｃｄ／ｍ２を保つようにフィードバックしながら、素子が発光しなくなるまでの時間を計測した
【００６９】
【表１】
【００７０】
上記結果から、本実施例は、比較例に比べ、寿命が向上することがわかる。
また、本実施例のうち、実施例４は、実施例１〜３、５、６に比べ、より寿命が向上することがわかる。本実施例のうち、実施例７は、実施例１に比べ、より寿命が向上することがわかる。
【符号の説明】
【００７１】
１０ 画像形成装置
１１ 装置筐体
１２ 記録媒体収容部
１４ 画像形成部
１６ 搬送部
１８ 定着装置
２２ｋ、２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ 画像形成ユニット
２４ 中間転写ベルト
２６ 一次転写ロール
２８ 二次転写ロール
３０ 感光体
３２ 帯電装置
３４ 露光ヘッド
３６ 現像装置
４０ 除去装置
４２ 対向ロール
４４ 駆動ロール
４６ 支持ロール
５０ 送出ロール
５２ 搬送ロール対
５４ 搬送ベルト
６０ 発光素子アレイ
６０Ａ 発光部
６０Ｂ 発光素子
６１ 実装基板
６２ 陽極層
６３ 発光層
６４ 陰極層
６５ 金属層
６６ 絶縁層
６７ 放熱部材
７０ 結像部
７０Ａ 結像部の光入射面
７０Ｂ 結像部の光出射面
７１ ロッドレンズ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光ヘッド及びその製造方法、カートリッジ、並びに画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電子写真装置等の露光装置において、発光素子を光源とする露光ヘッドが検討されている。
例えば、特許文献１には、「複数の発光素子を実装した基板と、該基板を配設したベースと、該ベースに固定されたカバーと、前記発光素子に対向した位置で、前記カバーに固定されたレンズアレイとを有するＬＥＤプリントヘッドにおいて、ベースは、多角形の金属棒と、前記基板とを樹脂により一体的に成形したものであり、前記金属棒のいずれかの稜線が、前記基板の裏面と対向していることを特徴とするＬＥＤプリントヘッド」が開示されている。
また、特許文献２には、セルフォクスレンズと呼ばれるレンズアレイ屈折率分布型レンズを介して露光を行う露光ヘッドが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２８９８４３号公報
【特許文献２】特開平１１−１０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、発光部を構成する有機電界発光素子が陰極を覆う金属層を有さない場合に比べ、寿命が向上した露光ヘッドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
請求項１に係る発明は、
基板上に配された有機電界発光素子で構成された発光部と、
前記発光部からの発光を光入射面から入射すると共に光出射面から出射して予め定められた位置に結像させる結像部と、
を備え、
前記有機電界発光素子が、陽極層と、アルカリ金属及びアルカリ土類金属に属する元素の少なくとも１種を含む陰極層と、前記陽極層及び陰極層の間に配された発光層と、前記陰極層の側面及び前記発光層側とは反対側の面を覆って配された金属層であって、一部又は全部が露出して配された金属層と、の積層体で構成されている露光ヘッド。
【０００６】
請求項２に係る発明は、
前記金属層における露出された面の少なくとも一部が、凹凸構造を有する請求項１に記載の露光ヘッド。
【０００７】
請求項３に係る発明は、
請求項１又は２に記載の露光ヘッドを備え、
画像形成装置に着脱するカートリッジ。
【０００８】
請求項４に係る発明は、
潜像を保持する潜像保持体と、
前記潜像保持体に光を照射して潜像を形成する露光ヘッドであって、請求項１又は２に記載の露光ヘッドと、
前記露光ヘッドによって形成された潜像を現像する現像装置と、
を備える画像形成装置。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る発明によれば、発光部を構成する有機電界発光素子が陰極を覆う金属層を有さない場合に比べ、寿命が向上した露光ヘッドを提供することができる。
請求項２に係る発明によれば、有機電界発光素子における金属層の露出された面が凹凸構造を有さない場合に比べ、寿命が向上した露光ヘッドを提供することができる。
請求項３、４に係る発明によれば、発光部を構成する有機電界発光素子が陰極を覆う金属層を有さない露光ヘッドを適用した場合に比べ、長期にわたり像保持体に対する露光が実現されたカートリッジ、及び画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図２】本実施形態に係る露光ヘッドの構成を示す概略斜視図である。
【図３】露光ヘッドからの発光が感光体に結像される状態を模式的に示した模式図である。
【図４】本実施形態に係る露光ヘッドの有機電界発光素子の構成を示す概略断面図である。
【図５】本実施形態に係る露光ヘッドの他の有機電界発光素子の構成を示す概略断面図である。
【図６】本実施形態に係る露光ヘッドの他の有機電界発光素子の構成を示す概略断面図である。
【図７】本実施形態に係る露光ヘッドの他の有機電界発光素子の構成を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。
【００１２】
図１は、本実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。
【００１３】
本実施形態に係る画像形成装置１０は、図１に示すように、各構成部品を収容する筐体１１と、用紙等の記録媒体Ｐが収容される記録媒体収容部１２と、記録媒体Ｐにトナー画像を形成する画像形成部１４と、記録媒体収容部１２から画像形成部１４へ記録媒体Ｐを搬送する搬送部１６と、画像形成部１４によって形成されたトナー画像を記録媒体Ｐに定着させる定着装置１８と、定着装置１８によってトナー画像が定着された記録媒体Ｐが排出される記録媒体排出部（図示省略）と、を備えている。
【００１４】
記録媒体収容部１２、画像形成部１４、搬送部１６及び定着装置１８は、筐体１１に収容されている。
【００１５】
画像形成部１４は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像を形成する画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋと、画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋで形成されたトナー画像が転写される中間転写体の一例としての中間転写ベルト２４と、画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋで形成されたトナー画像を中間転写ベルト２４に転写する一次転写部材の一例としての一次転写ロール２６と、中間転写ベルト２４に転写されたトナー画像を記録媒体Ｐに転写する二次転写部材の一例としての二次転写ロール２８と、を備えている。
【００１６】
画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋは、潜像を保持する像保持体の一例として、一方向（図１において時計回り方向）へ回転する感光体３０をそれぞれ有している。
【００１７】
各感光体３０の周囲には、感光体３０の回転方向上流側から順に、感光体３０の表面を帯電させる帯電装置３２と、帯電した感光体３０の表面を露光して感光体３０の表面に静電潜像を形成する露光装置としての露光ヘッド３４と、感光体３０の表面に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像装置３６と、トナー画像が中間転写ベルト２４に転写された後の感光体３０の表面に残留しているトナーを除去する除去装置４０と、が設けられている。
【００１８】
感光体３０、帯電装置３２、露光ヘッド３４、現像装置３６及び除去装置４０は、画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋに収容されてユニット化されている。画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋは、筐体１１に着脱可能に設けられたプロセスカートリッジとされており、交換可能となっている。
【００１９】
なお、感光体３０、帯電装置３２、露光ヘッド３４、現像装置３６及び除去装置４０の全てがユニット化される必要は無い。例えば、露光ヘッド３４を少なくとも備え、これと、その他、例えば感光体３０、帯電装置３２及び現像装置３６の少なくとも１つと、画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋに収容されてユニット化されていればよい。
【００２０】
中間転写ベルト２４は、二次転写ロール２８に対向する対向ロール４２、駆動ロール４４及び支持ロール４６によって支持され、感光体３０と接触しながら一方向（図１において反時計回り方向）へ循環して移動するようになっている。
【００２１】
一次転写ロール２６は、中間転写ベルト２４を挟んで、感光体３０に対向している。一次転写ロール２６と感光体３０との間には、感光体３０上のトナー画像が中間転写ベルト２４に一次転写される一次転写位置が形成される。この一次転写位置において、一次転写ロール２６が感光体３０の表面のトナー画像を圧接力と静電力により中間転写ベルト２４に転写するようになっている。
【００２２】
二次転写ロール２８は、中間転写ベルト２４を挟んで対向ロール４２と対向している。二次転写ロール２８と対向ロール４２との間には、中間転写ベルト２４上のトナー画像が記録媒体Ｐに二次転写される二次転写位置が形成される。この二次転写位置において、二次転写ロール２８が中間転写ベルト２４の表面のトナー画像を圧接力と静電力により記録媒体Ｐに転写するようになっている。
【００２３】
搬送部１６は、記録媒体収容部１２に収容された記録媒体Ｐを送り出す送出ロール５０と、送出ロール５０によって送り出された記録媒体Ｐを二次転写位置へ搬送する搬送ロール対５２と、を備えている。
【００２４】
定着装置１８は、二次転写位置より搬送方向下流側に配置されており、二次転写位置で転写されたトナー画像を記録媒体Ｐへ定着させる。
【００２５】
二次転写位置より搬送方向下流側であって、定着装置１８よりも搬送方向上流側には、定着装置１８に記録媒体Ｐを搬送する搬送部材の一例としての搬送ベルト５４が配置されている。
【００２６】
以上の構成により、本実施形態に係る画像形成装置１０では、まず記録媒体収容部１２から送り出された記録媒体Ｐが、搬送ロール対５２によって二次転写位置へ送り込まれる。
【００２７】
一方、中間転写ベルト２４には、画像形成ユニット２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、２２Ｋで形成された各色のトナー画像が重ねられて、カラー画像が形成される。二次転写位置へ送り込まれた記録媒体Ｐは、中間転写ベルト２４上に形成されたカラー画像が転写される。
【００２８】
トナー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着装置１８へ搬送され、転写されたトナー画像が定着装置１８により定着される。トナー画像が定着された記録媒体Ｐは、記録媒体排出部（図示省略）へ排出される。以上のように、一連の画像形成動作が行われる。
【００２９】
なお、画像形成装置の構成としては、上記の構成に限られず、例えば、中間転写体を有さない直接転写型の画像形成装置でもよく、種々の構成とすることが可能である。
【００３０】
次に、露光ヘッド３４について説明する。
図２は、本実施形態に係る露光ヘッドを示す斜視図である。
【００３１】
各露光ヘッド３４は、図２に示すように、例えば、発光素子アレイ６０と、結像部７０と、を備えている。発光素子アレイ６０は、例えば、発光素子６０Ｂで構成される発光部６０Ａと発光素子６０Ｂが実装される実装基板６１（基板の一例）と、を備える。
【００３２】
発光素子アレイ６０と結像部７０とは、発光部６０Ａ（発光素子６０Ｂ）と結像部７０の光入射面７０Ａとの光学距離が結像部７０の作動距離となるように、離間した状態で保持部材（不図示）により保持されている。
ここで、結像部７０の作動距離とは、結像部に用いるレンズの焦点から結像部の入射面までの距離である。
そして、結像部７０では、発光部６０Ａからの発光を光入射面７０Ａから入射すると共に光出射面７０Ｂから出射して予め定められた位置に結像させる、つまり、発光素子６０Ｂからの発光を感光体３０に結像することによって、感光体３０が露光されて潜像が形成される（図３参照）。
【００３３】
発光素子アレイ６０について説明する。
発光素子アレイ６０は、例えば、発光部６０Ａ（発光素子６０Ｂ）から照射される光を実装基板６１側から取り出す、所謂、ボトムエミッション方式となっている。無論、トップエミッション方式であってもよい。
【００３４】
実装基板６１は、ボトムエミッション方式の場合、例えば、光透過率５０％以上（望ましくは８０％）の透明な基板で構成させる。
実装基板６１としては、具体的には、例えば、絶縁性基板であって、ガラス基板や樹脂基板（例えば、ポリエチレンテレフタレート基板（ＰＥＴ基板）、ポリエチレンナフタレート基板（ＰＥＮ基板）等で構成される。
【００３５】
発光部６０Ａは、例えば、単一の発光素子６０Ｂの群で構成されている。発光素子６０Ｂは、図示しないが、実装基板６１の長手方向に沿って線状（直列）又は千鳥状に配置して、発光部６０Ａを構成している。発光素子６０Ｂの群で構成された発光部６０Ａは、感光体３０の画像形成領域以上の長さとしている。
【００３６】
発光素子６０Ｂとしては、例えば有機電界発光素子が適用される。
発光素子６０Ｂとしての有機電界発光素子は、図４に示すように、陽極層６２と、陰極層６４と、陽極層６２及び陰極層６４の間に配された発光層６３と、陰極層６４の側面及び発光層６３側とは反対側の面を覆って配された金属層６５であって、一部又は全部が露出して配された金属層６５と、の積層体で構成されている。
具体的には、有機電界発光素子は、実装基板６１から順に、陽極層６２、発光層６３、陰極層６４、金属層６５が積層されて構成されている。
そして、陰極層６４は、アルカリ金属及びアルカリ土類金属に属する元素の少なくとも１種を含んで構成されている。
なお、陽極層６２と陰極層６４との間であって、発光層６３非形成領域には、絶縁層６６が配されている。また、この絶縁層６６は、陰極層６４の厚み方向の投影面積よりも大きい面積で配されている。
【００３７】
ここで、有機電界発光素子は、上記構成に限られず、発光層６３の他、他の機能層（例えば、電荷輸送層、電荷注入層、反射層等）を陽極層６２及び陰極層６４の間やその他領域に配した形態であってもよい。
【００３８】
陰極層６４は、アルカリ金属（例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム）及びアルカリ土類金属（例えば、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム 及びバリウム）に属する元素の少なくとも１種を含んで構成される。
これらの中でも、陰極層６４としての電荷注入特性を向上させる点から、カルシウム（ａ）、バリウムが好適である。
【００３９】
陰極層６４の厚みは、例えば、０．１μｍ以上１０μｍ以下がよく、望ましくは０．２μｍ以上、１μｍ以下である。
【００４０】
金属層６５は、陰極層６４の側面及び発光層６３側とは反対側の面を覆って配され、一部又は全部が露出して配される。この金属層６５は、陰極層６４を覆うように配し、陰極層６４に対する放熱機能（蓄熱機能）及び封止機能を兼ねた機能層である。
ここで、陰極層６４の側面とは、陰極層６４の厚み方向に対向する面に対して交差する面である。そして、陰極層６４の発光層６３側とは反対側の面とは、陰極層６４の厚み方向に対向する面のうち、発光層６３とは対向しない側の面である。
つまり、金属層６５は、陰極層６４が露出しないように、当該陰極層６４を覆って配される。
【００４１】
金属層６５は、例えば、アルミニウム、金、銀、銅等で構成される。これらの中も、アルミニウムが好適である。
そして、金属層６５は、放熱機能（蓄熱機能）を効果的に機能させるために、熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることがよい。。
なお、熱伝導率は、試験体内に張った金属細線をステップ状に通電加熱し，細線の発熱量とその温度応答から熱伝導率を測定する熱線法（細線加熱法）（熱物性ハンドブック（日本熱物性学会編・株式会社養賢堂，１９９０））により求められる値である。
【００４２】
金属層６５の厚みは、例えば、０．５μｍ以上１０μｍ以下がよく、望ましくは１μｍ以上５μｍ以下、。
また、金属層６５の厚み方向に投影される面積は、例えば、発光層６３の発光面積に対して１０倍以上１０００倍以下がよく、望ましくは１００倍以上５００倍以下、である。
この金属層６５の厚みや、厚み方向に投影される面積が上記範囲であると、放熱機能（蓄熱機能）が促進され、陰極層６４の発熱による温度上昇、ひいては発光素子の温度上昇が抑制される。
ここで、金属層６５の厚みは、陰極層６４と接する領域の最大厚みを意味する。
また、発光層６３の発光面積とは、発光部６０Ａの、発光層６３を挟んで陽極層６２と陰極層６４が対向して配置されている領域の発光素子アレイ基板６０への投影面積を意味する。
【００４３】
金属層６５は、放熱機能（蓄熱機能）を発揮するために、一部又は全部が露出して配されているが、図５に示すように、この露出した面の少なくとも一部には凹凸構造６５Ａを設けてもよい。凹凸構造６５Ａは、金属層６５の対象面にエッチング等により、例えば、線状又は曲線状の溝、円形又は四角形の窪みを設けることで、配される。
この凹凸構造６５Ａを設けることで、金属層６５の露出面積が増え、その結果、放熱機能が促進され、陰極層６４の発熱による温度上昇、ひいては発光素子の温度上昇が抑制される。
【００４４】
金属層６５は、実装基板６１のうち、陰極層６４が配された面側のみならず、図６に示すように、陰極層６４が配された面とは反対側の面側まで延ばして配されていてもよい。これにより、金属層６５の形成領域が増加すると共に露出面積の増加するので、蓄熱機能と共に放熱機能が促進され、陰極層６４の発熱による温度上昇、ひいては発光素子の温度上昇が抑制される。
【００４５】
金属層６５には、例えば、図７に示すように、放熱部材６７（ヒートシンク）を接して配されていてもよい。放熱部材６７は、例えば、金属層６５を取り囲むように、金属層６５の縁部に突出して設けられる。
【００４６】
ここで、放熱部材６７は、その放熱機能を発揮する点から、金属層６５の構成材料と同様なもので構成させることがよく、その熱伝度率も金属層６５と同様であることがよい。
放熱部材６７により、金属層６５と共に、蓄熱機能と共に放熱機能が促進され、陰極層６４の発熱による温度上昇、ひいては発光素子の温度上昇が抑制される。
なお、放熱部材６７は、配する金属層６５と同じ材料で一体的に（連続して）設けてもよいし、配する金属層６５と異なる材料で別体として設けてもよい。
【００４７】
一方、陽極層６２としては、例えば、導電性金属酸化物（例えば、ＳｎＯ２（酸化スズ）、Ｉｎ２Ｏ３（酸化インジュウム）、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）、ＩＺＯ（酸化亜鉛インジウム））、その金属（Ａｌ、Ｃｕ）等、周知の材料で構成される。また、陽極層６２の厚さは、例えば、１００ｎｍとされる。なお、陽極層６２の厚さは、これに限られるものではない
【００４８】
発光層６３は、例えば、発光材料を含んで構成される。発光材料としては、例えば、キレート型有機金属錯体、多核又は縮合芳香環化合物、ペリレン誘導体、クマリン誘導体、スチリルアリーレン誘導体、シロール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサチアゾール誘導体、又はオキサジアゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、又はポリアセチレン誘導体等が挙げられる。
【００４９】
絶縁層６６は、周知の絶縁材料を含んで構成され、具体的には、例えば、ＳｉＯ２等で構成されることがよい。
【００５０】
結像部７０について説明する。
結像部７０は、例えば、ロッドレンズ７１が複数配列されたレンズアレイで構成されている。レンズアレイとして具体的には、例えば、セルフォックレンズアレイ（ＳＬＡ：セルフォックは、日本板硝子（株）の登録商標）と呼ばれる屈折率分散型レンズアレイを適用することがよい。
【００５１】
以上説明した本実施形態に係る露光ヘッド３４では、発光部６０Ａを構成する発光素子６０Ｂとして、アルカリ金属及びアルカリ土類金属に属する元素の少なくとも１種を含む陰極層６４を有する有機電界発光素子を採用している。
【００５２】
ここで、電子写真方式の画像形成装置に適用する露光ヘッドは、ディスプレイなどの表示装置などに比べて、必要となる発光輝度が高い。
露光ヘッドの光源（発光部）として有機電界発光素子を採用する場合、発光輝度を高めるには、有機電界発光素子が電流駆動であることから、駆動電流を増加させる必要がある。
そして、駆動電流を増加させると、それに起因する発熱により、有機電界発光素子は温度が上昇し、素子が劣化し易くなる。
【００５３】
一方、有機電界発光素子では、電荷注入性を改善するため、仕事関数のマッチングを良くするために、アルカリ金属及びアルカリ土類金属に属する元素の少なくとも１種を含む陰極層６４を採用した場合、これらの金属が反応性に富み、酸化しやすいことから、陰極層に対して、水分や酸素透過率の低い樹脂などにより被覆した後、ガラス基板によって封止することで、水分や酸素を遮断し、陰極層の酸化を抑制している。
しかしながら、陰極層を樹脂やガラス基板で封止してしまうと、この封止により、放熱が生じ難くなり、益々、駆動電流の増加による発熱で、有機電界発光素子は温度が上昇し、素子が劣化し易くなる。
【００５４】
そこで、本実施形態では、アルカリ金属及びアルカリ土類金属に属する元素の少なくとも１種を含む陰極層６４を有する有機電界発光素子に対して、陰極層６４の側面及び発光層６３側とは反対側の面を覆って配された金属層６５であって、一部又は全部が露出して配された金属層６５を配している。
この金属層６５により、駆動電流の増加により発熱が生じても、放熱が促進されると考えられることから、有機電界発光素子の温度上昇が抑えられ、素子劣化を抑制する。
【００５５】
このため、この有機電界発光素子を発光部６０Ａを構成する発光素子６０Ｂとして採用した露光ヘッド３４は、寿命が向上する。
そして、この露光ヘッド３４を備えた画像形成装置（又はカートリッジ）は、長期にわたり感光体３０（像保持体）に対する露光が実現される。
【実施例】
【００５６】
以下、実施例によって本発明を説明する。なお、本発明はこれらの実施例によってのみ限定されるものではない。
【００５７】
（実施例１）
実装基板として、長さ５０ｍｍ×幅１０ｍｍのＩＴＯパターン電極（陽極層）付きガラス基板を準備した。なお、ＩＴＯパターン電極付きガラス基板は予めＳｉＯ２絶縁膜を形成し、発光部を規定してある。
このＩＴＯパターン電極付きガラス基板に、その長手方向に沿って、発光部として２０μｍ×２０μｍの発光面積４００μｍ２の有機電界発光素子を一直線に１０２４個並置して形成した。１素子間の間隔は２０μｍとした（Ｌ／Ｓ＝２０／２０）。
但し、各有機電界発光素子は、ボトムエミッション型となるように形成した。陰極層としてメタルマスクを用いてＣａを３０ｎｍの陰極層を形成後、Ｃａの形成領域より一回り大きい領域にアルミニウム０．５μｍの金属層を形成した。金属層の形成領域は、発光素子面積の約２００倍（２ｍｍ×５０ｍｍ）となるようにした。
以上により、発光素子アレイを作製した（ボトムエミッション型ＯＬＥＤ［Ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ］プリントヘッドモジュール）。
【００５８】
作製した発光素子アレイのガラス基板（実施基板）側に、有機電界発光素子（発光部）とＳＬＡの光入射面との光学距離が結像部の作動距離となるように、当該ガラス基板（実施基板）と離間して、ＳＬＡ保持部材によりＳＬＡを実装した。
これにより露光ヘッドを作製した。
【００５９】
（実施例２）
陰極の膜厚を１．０μｍとした以外は実施例１と同様にして、発光素子アレイを作製した。そして、この発光素子アレイを用い、実施例１と同様にして、露光ヘッドを作製した。
【００６０】
（実施例３）
金属層の形成面積を発光素子面積の約４００倍（４ｍｍ×５０ｍｍ）とした以外は実施例１と同様にして、発光素子アレイを作製した。そして、この発光素子アレイを用い、実施例１と同様にして、露光ヘッドを作製した。
【００６１】
（実施例４）
陰極の膜厚を１．０μｍ、金属層の形成面積を発光素子面積の約４００倍（４ｍｍ×５０ｍｍ）とした以外は実施例１と同様にして、発光素子アレイを作製した。そして、この発光素子アレイを用い、実施例１と同様にして、露光ヘッドを作製した。
【００６２】
（実施例５）
金属層の材料をＡｕとした以外は実施例１と同様にして、発光素子アレイを作製した。そして、この発光素子アレイを用い、実施例１と同様にして、露光ヘッドを作製した。
【００６３】
（実施例６）
陰極層の材料としてＢａを用いた以外は実施例１と同様にして、発光素子アレイを作製した。そして、この発光素子アレイを用い、実施例１と同様にして、露光ヘッドを作製した。
【００６４】
（実施例７）
金属層の露出された面の全面に、高さ０．１μｍ、幅０．１μｍの凹部（図５参照）を形成した以外は実施例１と同様にして、発光素子アレイを作製した。そして、この発光素子アレイを用い、実施例１と同様にして、露光ヘッドを作製した。
【００６５】
（比較例１）
実装基板として、長さ５０ｍｍ×幅１０ｍｍのＩＴＯパターン電極（陽極層）付きガラス基板を準備した。なお、ＩＴＯパターン電極（陽極層）付きガラス基板は予めＳｉＯ２絶縁膜を形成し、発光部を規定してある。
このＩＴＯパターン電極付きガラス基板に、その長手方向に沿って、発光部として２０μｍ×２０μｍの発光面積４００μｍ２の有機電界発光素子を一直線に１０２４個並置して形成した。１素子間の間隔は２０μとした（Ｌ／Ｓ＝２０／２０）。但し、各有機電界発光素子は、ボトムエミッション型となるように形成した。陰極層としてメタルマスクを用いてＣａを３０ｎｍ形成後、連続してＡｌを０．２μｍ積層した。
窒素雰囲気中で形成した陰極層を覆うように熱硬化性エポキシ樹脂で封止用ガラスを接着した。
以上により、発光素子アレイを作製した（ボトムエミッション型ＯＬＥＤ［Ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ］プリントヘッドモジュール）。
【００６６】
そして、作製した発光素子アレイのガラス基板（実施基板）側に、有機電界発光素子（発光部）とＳＬＡの光入射面との光学距離が結像部の作動距離となるように、当該ガラス基板（実施基板）と離間して、ＳＬＡ保持部材によりＳＬＡを実装した。
これにより露光ヘッドを作製した。
【００６７】
（評価）
各例で作製した露光ヘッドについて、次の評価を行った。評価を表１に示す。
【００６８】
−寿命−
寿命は次のように評価した。直流電流を印加して、発光輝度が１０，０００ｃｄ／ｍ２を保つようにフィードバックしながら、素子が発光しなくなるまでの時間を計測した
【００６９】
【表１】
【００７０】
上記結果から、本実施例は、比較例に比べ、寿命が向上することがわかる。
また、本実施例のうち、実施例４は、実施例１〜３、５、６に比べ、より寿命が向上することがわかる。本実施例のうち、実施例７は、実施例１に比べ、より寿命が向上することがわかる。
【符号の説明】
【００７１】
１０ 画像形成装置
１１ 装置筐体
１２ 記録媒体収容部
１４ 画像形成部
１６ 搬送部
１８ 定着装置
２２ｋ、２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ 画像形成ユニット
２４ 中間転写ベルト
２６ 一次転写ロール
２８ 二次転写ロール
３０ 感光体
３２ 帯電装置
３４ 露光ヘッド
３６ 現像装置
４０ 除去装置
４２ 対向ロール
４４ 駆動ロール
４６ 支持ロール
５０ 送出ロール
５２ 搬送ロール対
５４ 搬送ベルト
６０ 発光素子アレイ
６０Ａ 発光部
６０Ｂ 発光素子
６１ 実装基板
６２ 陽極層
６３ 発光層
６４ 陰極層
６５ 金属層
６６ 絶縁層
６７ 放熱部材
７０ 結像部
７０Ａ 結像部の光入射面
７０Ｂ 結像部の光出射面
７１ ロッドレンズ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に配された有機電界発光素子で構成された発光部と、
前記発光部からの発光を光入射面から入射すると共に光出射面から出射して予め定められた位置に結像させる結像部と、
を備え、
前記有機電界発光素子が、陽極層と、アルカリ金属及びアルカリ土類金属に属する元素の少なくとも１種を含む陰極層と、前記陽極層及び陰極層の間に配された発光層と、前記陰極層の側面及び前記発光層側とは反対側の面を覆って配された金属層であって、一部又は全部が露出して配された金属層と、の積層体で構成されている露光ヘッド。
【請求項２】
前記金属層における露出された面の少なくとも一部が、凹凸構造を有する請求項１に記載の露光ヘッド。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の露光ヘッドを備え、
画像形成装置に着脱するカートリッジ。
【請求項４】
潜像を保持する潜像保持体と、
前記潜像保持体に光を照射して潜像を形成する露光ヘッドであって、請求項１又は２に記載の露光ヘッドと、
前記露光ヘッドによって形成された潜像を現像する現像装置と、
を備える画像形成装置。
【請求項１】
基板上に配された有機電界発光素子で構成された発光部と、
前記発光部からの発光を光入射面から入射すると共に光出射面から出射して予め定められた位置に結像させる結像部と、
を備え、
前記有機電界発光素子が、陽極層と、アルカリ金属及びアルカリ土類金属に属する元素の少なくとも１種を含む陰極層と、前記陽極層及び陰極層の間に配された発光層と、前記陰極層の側面及び前記発光層側とは反対側の面を覆って配された金属層であって、一部又は全部が露出して配された金属層と、の積層体で構成されている露光ヘッド。
【請求項２】
前記金属層における露出された面の少なくとも一部が、凹凸構造を有する請求項１に記載の露光ヘッド。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の露光ヘッドを備え、
画像形成装置に着脱するカートリッジ。
【請求項４】
潜像を保持する潜像保持体と、
前記潜像保持体に光を照射して潜像を形成する露光ヘッドであって、請求項１又は２に記載の露光ヘッドと、
前記露光ヘッドによって形成された潜像を現像する現像装置と、
を備える画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−６２０６（Ｐ２０１２−６２０６Ａ）
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４３０３６（Ｐ２０１０−１４３０３６）
【出願日】平成２２年６月２３日（２０１０．６．２３）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２３日（２０１０．６．２３）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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