JP2010173071A - 露光ヘッド及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
発光素子が複数列配列された露光ヘッドにおける光量補正処理において、光センサーにて検出する光量のムラを抑制する。
【解決手段】
光透過性基板２２０に第１の方向に発光素子２０２が配設された第１発光素子列と、光透過性基板２２０に該第１発光素子列とは異なる第１の方向に発光素子２０２が配設された第２発光素子列と、光透過性基板２２０に第１の方向と直交する第２の方向の第１の側に設けられ、発光素子２２０が発光する光を受光する第１光センサー２３０と、光透過性基板２２０に第１の側と第２の方向に反対の第２の側であって、第２の方向から見た時に第１光センサー２３０と一部がオーバーラップするように設けられ、発光素子２０２が発光する光を受光する第２光センサー２３０と、発光素子２０２が発光する光を結像する結像光学系と、を有することを特徴とする。
【選択図】図８

Description

本発明は、電子写真、静電複写機、プリンター、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置において、特に、潜像担持体に静電潜像を形成するための露光手段として用いられる露光ヘッド、並びに、露光ヘッドを用いた画像形成装置に関するものである。

従来、電子写真方式を用いる電子写真、静電複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置においては、潜像担持体への光書き込み手段としてレーザー走査光学系を用いることが一般的であった。このような中、特許文献１には、同一基板上に有機ＥＬ発光素子とその光量を測定する光量センサーとをアレイ上に配置して露光ヘッドを構成し、発光量低下による濃度ムラを防止したものが提案されている。また、特許文献２には、透明基板上に１次元に配列された発光素子と、発光素子が形成されている透明基板の面とは異なる面に形成され、発光素子から透明基板内に照射された直射光の一部を受光する光センサーにより、発光素子毎の光量ムラを個別に補正し、画像の濃度ムラを解消することが提案されている。

そして、特許文献３には、発光素子毎の光量ムラを補正するため、透明基板上の両面の何れかに光量センサーを設置し、透明基板内で全反射されるべき光線をその光量センサーへ導く位置に光量センサーを配置し、発光素子の光量を効率よく検出して光量検出精度を高めることが提案されている。

特開２０００−２３８３３３号公報 特開２００２−１２７４８９号公報 特開２００４−８２３３０号公報

特許文献１から特許文献３に開示されるように、発光素子毎の個体差や経年変化による光量ムラを解消するため、発光素子が配置される基板上に光センサーを配置し、発光素子毎に補正を行うことはよく知られている。特に、特許文献３では、発光素子から光量センサーへの光量効率を改善することで光量検出精度を高めるように、光センサーが検出する光量のＳＮ比を高くすることで、光量検出精度を上げ、画像の濃度ムラを改善することができる。

光センサーが検出する光量のＳＮ比の向上を図るためには、特許文献１、特許文献２に開示するように、各発光素子に近接するよう各発光素子に対応付けて光センサーを配置することが望ましいが、近年の高解像度化に伴って発光素子の数が増大する露光ヘッドにおいては、光センサーの数も対応して設ける必要があるため製造コストが高くなってしまう。また、特許文献１、特許文献２においては、光センサーを発光素子の配列の片側に集中して配置するため、光センサーを駆動するための各種回路などを設置するためのスペースを、光センサーと同一の基板上に設けることは困難であり、露光ヘッドの大型化につながっている。

また、特許文献３の図１４には、このような光量センサーの配置に関し、ガラス基板上に千鳥状に２列に配置された発光部に対して４個の光量センサーをガラス基板の発光部を
間に挟んで副走査方向両側にそれぞれ２個ずつ配置すること、並びに、発光部から最も近い光量センサーの検出値を補正に用いることが開示されている。この構成によれば、各発光部と光量センサーとの間の距離が変化することとなり、光量検出に不均一が生じることとなる。主走査方向全域をカバーするような長尺の光量センサーを用いれば、距離の差による不都合は解消するものの、このような光量センサーは高額であるため画像形成装置のコスト増加となってしまう。

本発明は、露光ヘッドにおいて、検出する光量のムラを抑制することを主な課題とするものである。さらには、露光ヘッドの小型化、低コスト化を課題とするものである。

上記課題を解決するため、本発明に係る露光ヘッドは、光透過性基板と、前記光透過性基板に第１の方向に発光素子が配設された第１発光素子列と、前記光透過性基板に該第１発光素子列とは異なる前記第１の方向に発光素子が配設された第２発光素子列と、前記光透過性基板に前記第１の方向と直交する第２の方向の第１の側に設けられ、前記発光素子が発光する光を受光する第１光センサーと、前記光透過性基板に前記第１の側と前記第２の方向に反対の第２の側であって、前記第２の方向から見た時に前記第１光センサーと一部がオーバーラップするように設けられ、前記発光素子が発光する光を受光する第２光センサーと、前記発光素子が発光する光を結像する結像光学系と、を有することを特徴とするものである。

また、本発明に係る露光ヘッドは、光透過性基板と、前記光透過性基板に第１の方向に発光素子が配設された第１発光素子列と、前記光透過性基板に前記第１発光素子列と異なる前記第１の方向に発光素子が配設された第２発光素子列と、前記光透過性基板に前記第１発光素子列及び前記第２発光素子列と異なる前記第１の方向に発光素子が配設された第３発光素子列と、前記光透過性基板に前記第１の方向と直交する第２の方向の第１の側に設けられ、前記発光素子が発光する光を受光する第１光センサーと、前記光透過性基板上に前記第１の側と前記第２の方向に反対の第２の側であって、前記第２の方向から見た時に前記第１光センサーと一部がオーバーラップするように設けられ、前記発光素子が発光する光を受光する第２光センサーと、前記発光素子が発光する光を結像する結像光学系と、
を有することを特徴とするものである。

さらに、本発明に係る露光ヘッドにおいて、前記発光素子は、有機ＥＬ発光素子とするものである。

さらに、本発明に係る露光ヘッドにおいて、前記結像光学系は、各前記発光素子列に設けられるものである。

また、本発明に係る画像形成装置は、潜像が形成される潜像担持体と、光透過性基板、前記光透過性基板に第１の方向に発光素子が配設された第１発光素子列、前記光透過性基板に該第１発光素子列とは異なる前記第１の方向に発光素子が配設された第２発光素子列、前記光透過性基板に前記第１の方向と直交する第２の方向の第１の側に設けられて前記発光素子が発光する光を受光する第１光センサー、前記光透過性基板に前記第１の側と前記第２の方向で反対の第２の側に前記第２の方向から見た時に前記第１光センサーと一部がオーバーラップするように設けられた前記発光素子が発光する光を受光する第２光センサー、及び前記発光素子が発光する光を前記潜像担持体に結像する結像光学系、を有する露光ヘッドと、前記露光ヘッドにより前記潜像担持体に形成された前記潜像を現像する現像部と、を有することを特徴とするものである。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の断面図。 本発明の実施形態に係る露光ヘッドの構成を示す斜視図。 本発明の実施形態に係る露光ヘッドの断面図。 本発明の実施形態に係るガラス基板上での各構成の配置図。 本発明の実施形態に係る露光ヘッドにおいて補正処理を行うための制御構成を示す図。 本発明の実施形態に係る光センサーの出力特性を示した図。 本発明の実施形態に係る光センサーの配置を示した図。 本発明の実施形態に係る光センサーと発光素子群の位置関係を示した図。 本発明の実施形態に係る光センサーの出力特性を示した図。 本発明の他の実施形態に係る露光ヘッドの構成を示す図。 本発明の他の実施形態に係る光センサーと発光素子群の位置関係を示した図。 本発明の他の実施形態に係る光センサーと発光素子群の位置関係を示した図。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の実施形態に係る露光ヘッドを搭載したタンデム型の画像形成装置１の断面を示す図である。本実施形態の画像形成装置１は、ケース本体２と、ケース本体２の前面に開閉自在に装着された第１の開閉部材３と、ケース本体２の上面に開閉自在に装着された第２の開閉部材４（排紙トレイを兼用している）とを有している。

第１の開閉部材３は、ケース本体２の前面に開閉自在に装着された開閉蓋３'を備えて
いる。ケース本体２内には、電源回路基板及び制御回路基板を内蔵する電装品ボックス５、画像形成ユニット６、送風ファン７、転写ベルトユニット９、給紙ユニット１０が配設される。また、第１の開閉部材３内には、二次転写ユニット１１、定着ユニット１２、記録媒体搬送手段１３が設けられている。

転写ベルトユニット９は、図示を省略した駆動源により回転駆動される駆動ローラー１４と、駆動ローラー１４の斜め上方に配設される従動ローラー１５と、この２本のローラー１４、１５間に張架されて、駆動ローラー１４と従動ローラー１５により、矢印方向（図の例では一次転写部材２１の当接面が下方向）へ回転駆動される中間転写ベルト１６とを備えている。クリーニング手段１７は、中間転写ベルト１６の表面に当接される。

画像形成ユニット６は、複数（本実施形態では４色）の異なる色の画像を形成する画像形成ステーションＹ（イエロー用）、Ｍ（マゼンタ用）、Ｃ（シアン用）、Ｋ（ブラック用）を備えている。各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、ドラム形状の感光体（潜像担持体）２０と、帯電手段２２と、露光ヘッド２３と、現像装置１００とを有している。各色に対応する画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの感光体２０に対向して、板バネ電極からなる一次転写部材２１がその弾性力で当接され、一次転写部材２１には転写バイアスが印加されている。駆動ローラー１４に近接した位置には、テストパターンセンサー１８が設置されている。

感光体（潜像担持体）２０は、矢印方向（時計回り方向）に回転駆動される。帯電手段
２２は、高電圧発生源に接続された導電性ブラシローラーで構成され、ブラシ外周が感光体（潜像担持体）２０に対して逆方向（反時計回り方向）で、かつ、感光体（潜像担持体）２０の２〜３倍の周速度で感光体（潜像担持体）２０に当接回転して、感光体（潜像担持体）２０の表面を一様に帯電させる。

露光手段としての露光ヘッド２３は、複数の有機ＥＬ発光素子を感光体（潜像担持体）２０の軸方向（主走査方向）及び幅方向（副走査方向）にアレイ状に複数列配列した有機ＥＬ発光素子アレイを用いている。有機ＥＬ発光素子を用いた露光ヘッド２３は、レーザー走査光学系よりも光路長が短くてコンパクトであるため、感光体（潜像担持体）２０に対して近接して配置でき、装置全体を小型化できるという利点を有する。また、レーザー走査光学系のように部品点数が多くないので構成が簡略化される。なお、本発明の露光ヘッドに用いる発光素子としては、このような有機ＥＬ発光素子に限定されるものではなくＬＥＤなどの各種発光素子を用いることができる。なお、本実施形態では、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ中、感光体（潜像担持体）２０と、帯電手段２２と、露光ヘッド２３とを１つの感光体ユニット２５として着脱可能とすることで、メンテナンス時の便宜を図っている。

次に、現像装置１００の詳細について、画像形成ステーションＫを例にとって説明する。現像装置１００は、トナー（図のハッチング部）を貯留するケース１０３と、このケース１０３内に形成されたトナー収容部１０１と、トナー収容部１０１内に配設されたアジテーター１１９と、トナー収容部１０１の上部に区画形成されたトナーガイド部材１３３を有している。また、現像装置１００は、トナーガイド部材１３３の上方に配設された供給ローラー１０５と、トナーガイド部材１３３に設けられ供給ローラー１０５に当接される当接部１４３と、トナーガイド部材１３３及び潜像担持体２０に当接するように配設される現像ローラー１０７と、現像ローラー１０７に当接する規制ブレード１０９とを有している。

次に、記録媒体Ｐの搬送経路に設けられる各種部材について説明する。給紙ユニット１０は、記録媒体Ｐが保持される給紙カセット３５と、給紙カセット３５から記録媒体Ｐを一枚ずつ給送するピックアップローラー３６を備えている。第１の開閉部材３内には、二次転写部への記録媒体Ｐの給紙タイミングを規定するレジストローラー対３７と、対向駆動ローラー１９を中間転写ベルト１６に圧接して二次転写を行う二次転写ユニット１１と、定着ユニット１２と、記録媒体搬送路１３と、排紙ローラー対３９と、両面プリント用搬送路４０を備えている。記録媒体Ｐに両面プリントする場合には、片面に印刷した後、記録媒体Ｐを排紙ローラー対３９を逆方向に回転することで両面プリント用搬送路４０に搬送し、レジストローラー対３７から再度、記録媒体搬送路１３で再度搬送して裏面の印刷を行う。

定着ユニット１２は、ハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵する加熱ローラー４５と、この加熱ローラー４５を押圧付勢する加圧ローラー４６と、加圧ローラー４６に揺動可能に配設されたベルト張架部材４７と、加圧ローラー４６とベルト張架部材４７間に張架された耐熱ベルト４９を有している。記録媒体Ｐに二次転写されたカラー画像は、加熱ローラー４５と耐熱ベルト４９で形成するニップ部において所定の温度で記録媒体Ｐに定着される。

次に、本発明の露光ヘッドの構成について説明する。図２は、露光ヘッドの構成を示す一部を破断した斜視図であり、図３は露光ヘッドの副走査方向（幅方向）での断面図である。

図２は、露光ヘッド２３を拡大して示す概略の斜視図である。図中、２０４は発光素子
群、２０５はマイクロレンズ、２０６はマイクロレンズアレイ、２２０は光透過性基板としてのガラス基板、２２１はケース、２２２は受け孔、２２４は固定金具、２２５は位置決めピン、２２６はねじ挿入孔、２２７は封止部材、２２８は遮光部材、２２９は透孔をそれぞれ示している。

発光素子群２０４は、複数の発光素子の集合であって、ガラス基板２２０上に主走査方向（長手方向）・副走査方向（幅方向）にアレイ状に配列され、発光素子パターンを形成している。この発光素子群２０４は、主走査方向に長尺状に設けられているケース２２１中に保持されている。

図２においては、各感光体（潜像担持体）２０に対して、露光ヘッド２３を正確に位置決めするために、位置決めピン２２５とねじ挿入孔２２６を設けている。位置決めピン２２５を、対向する側に設けられた位置決め孔に嵌入させる。また、長尺のケース２２１の両端に設けられたねじ挿入孔２２６に固定ねじをねじ込むことで、露光ヘッド２３は画像形成装置１側の所定位置に固定される。

図３は、本発明の実施形態に係る露光ヘッド２３の副走査方向の断面図であり、図２の構成を部分的に示している。ここで、副走査方向とは潜像担持体２０の回転軸に直交する方向を意味し、後記する主走査方向とは潜像担持体２０の回転軸に平行な方向を意味する。ガラス基板２２０の下面には発光素子群２０４が載置され、また、ガラス基板２２０の上面には、光量補正を行うための光センサー２３０が載置されている。発光素子群２０４内の発光素子からの出力光は、その前面に配置されるマイクロレンズ２０５を通して感光体（潜像担持体）２０へ照射される。ケース２２１は、ガラス基板２２０の周囲を覆い、感光体（潜像担持体）２０に面した側を開放している。封止部材２２７は、出力光が感光体２０への照射面とは反対側に放射されることを防止して発光効率を高めている。ガラス基板２２０は、長尺のケース２２１に設けられた受け孔２２２中に嵌め込まれ、裏蓋２２３を被せて固定金具２２４により固定される。

ガラス基板２２０の上面側には、発光体アレイの各発光素子群２０４と整列するように透孔２２９が穿たれた遮光部材２２８が載置される。そして、遮光部材２２８の上面側には、透孔２２９と対応する位置にマイクロレンズ２０５が設けられたマイクロレンズアレイ２０６が載置される。その際、各マイクロレンズ２０５の光軸は、発光素子群２０４の略中心に位置するように載置される。

図４は、本発明の実施形態に係る露光ヘッドにおけるガラス基板２２０上での各構成の配置図であり、ちょうどガラス基板２２０を主走査方向（第１の方向）において部分的に記載した図面となっている。また、図面中、一点鎖線の丸印で囲まれた部分は、ガラス基板２２０に対するマイクロレンズ２０５の位置関係を示している。そして、その１つについて拡大されたものが図中右下に示されている。ガラス基板２２０上には、マイクロレンズ２０５が位置する部分内に、複数の発光素子２０２の集まりで構成された発光素子群２０４が配置されている。

本実施形態では、主走査方向（第１の方向）に３個の発光素子２０２を配列した発光素子列を、副走査方向に２列形成して１つの発光素子群２０４としている。この発光素子群２０４を主走査方向及び副走査方向に複数設けて発光素子パターンが形成される。発光素子群２０４内での発光素子２０２の数はこの実施形態に限られるものでなく、適宜数にて設けることができる。実際には、１つの発光素子群２０４内に数十個程度の発光素子２０２を設けることが可能である。また、発光素子群２０４内の発光素子２０２の配列についても、本実施形態のような３行×２列に限ることなく、ｎ行×ｍ列（ｎ、ｍ；１以上の整数）において適宜に配列することが可能である。

各発光素子群２０４は副走査方向では主走査方向の先頭位置をずらして千鳥状に配列されている。図４の例では、発光素子群２０４の列が副走査方向に３列配置されたものとなっている。この発光素子群２０４の列は、３列に限られるものではなく適宜数にて設けることが可能である。

発光素子２０２は、ドライバー２３１と配線２０７を介して接続されている。本実施形態では、ガラス基板２２０の中心を境として異なるドライバー２３１が発光素子２０２を個別に駆動している。このように両側にドライバー２３１を設けて配線することで、大量の発光素子２０２を駆動する場合においても配線構成を簡略化すると共に、確実な配線を実現することが可能となる。破線四角形で記載される光センサー２３０はフォトダイオードなどが用いられ、発光素子２０２が配置される面と反対側の面に設けられる。

図５は、本発明の実施形態に係る露光ヘッドにおいて、光センサー２３０による補正処理を行うための制御構成を示した図である。図３と同様、副走査方向における露光ヘッドの断面図であり、ガラス基板２２０に対向して位置する潜像担持体２０が示されている。画像形成装置において印字を行う通常動作時には、ガラス基板２２０の裏面に設けられた発光素子２０２からの出力光は、マイクロレンズ２０５を介して潜像担持体２０の表面に照射され静電潜像を形成する。一方、各発光素子２０２に対する補正処理、すなわち、キャリブレーション時には、発光素子２０２から放射した出力光は、光センサー２３０にて検出される。

発光素子２０２は、ドライバー２３１を含んで構成される光量検出部３００の制御によって個別に点灯制御される。一方、光センサー２３０には、検出光量に応じて出力される電流値を電圧値に変換するＩ／Ｖ変換回路３０１と、変換された電圧値をデジタル化するＡＤＣ３０２、そして、デジタル化された光量に基づいて発光素子２０２の点灯制御に対する補正処理を行う光量補正手段３０３からなる光量検出部３００が接続されている。本実施形態では、光センサー２３０を、発光素子２０２が設けられたガラス基板２２０とは反対側の面（図に示したガラス基板２２０の表面）に設けた構成としているが、光センサー２３０は、ガラス基板２２０の表面のみならず、裏面、あるいは、側面に設ける構成としてもよい。ガラス基板２２０の裏面に設けた場合には、光センサー２３０は発光素子２０２からの反射光を検出することとなる。

では、経年劣化などによる発光素子２０２毎の出力光のバラツキを補正し、形成する画像の濃度ムラを防止するための補正処理の一例について説明する。まず、露光ヘッド出荷時に、各発光素子２０２からマイクロレンズ２０５を介して潜像担持体２０上に露光される光量を各発光素子２０２毎に測定しておく。そのためには露光ヘッドを検査ジグに取り付ける。検査ジグには、発光素子２０２から放射される出力光を潜像担持体２０が配置される位置にて検出する光量検出器が配置されている。この光量検出器としては１個の検出器を移動させながら、各発光素子２０２発光光量を検出するものでも、発光素子２０２に対応して同じ数の検出器が配置されるものであってもよい。そして、発光制御手段４００の制御により各発光素子２０２を順に発光させ、検査ジグの光量検出器で検出した値Ｐｇn（添字ｎはｎ番目の発光素子２０２を表す。）と共に、光センサー２３０にて検出した
値Ｐｈｎを各発光素子毎に得る。そして、各発光素子２０２に対して補正係数Ｐｇn／Ｐ
ｈnを算出する。

このようにして求めた補正係数Ｐｇn／Ｐｈnは、図中、光量補正手段３０３、あるいは、発光制御手段４００内のメモリー中に記憶させておく。このメモリー中に記憶された補正係数Ｐｇn／Ｐｈnを用いて各発光素子２０２に対する補正処理が行われる。その方法の一例を説明する。露光ヘッド内の個々の発光素子２０２を、予め記憶させてある初期値の
データに基づいて発光制御手段４００により発光させ、そのときの測定値を光センサー２３０に計測する。その測定値にメモリー中に記憶させてある補正係数Ｐｇn／Ｐｈnを乗じることで個々の発光素子２０２の像面位置での光量が算出される。

この算出された光量を目標の光量と比較して、算出された光量が目標の光量となるよう、その差に基づいて個々の発光素子２０２に流す電流などを制御して、各発光素子２０２での発光光量が目標の光量となるように補正する。このような補正処理を全ての発光素子２０２について繰り返し行い、全ての発光素子の光量が目標値となるように調整する。この補正処理は、画像形成装置の電源投入直後や、印字開始前、或いは、所定印字枚数に達したときなど適宜のタイミングで行うことができる。

なお、補正処理としてはこのような処理以外に、例えば、図４における各発光素子２０２付近に、予め所定光量に調整されたリファレンス用発光素子を適宜数設けておき、このリファレンス用発光素子との比較に基づいて各発光素子２０２の光量補正を行うようにしてもよい。このリファレンス用発光素子は通常の印字処理では使用されることがないため使用による経年劣化がほとんどない。よって、このリファレンス用発光素子と光量を一致させることで各発光素子２０２の光量を揃えることが可能となる。この場合、好ましくは、リファレンス用発光素子を各発光素子群２０４毎に設けておくとよい。

以上のような各種補正処理により、各発光素子２０２の発光量を均一にし、形成される画像の濃度ムラを抑制することが可能となる。では、次に、本発明の実施形態にて使用する光センサー２３０の出力特性について図６を用いて説明する。図に示すように配置された光センサー２３０の出力特性は、第１列、第２列、第３列と第２の方向に遠くなるに従ってその出力特性は低下する。また、第１の方向における光センサー２３０の端部付近（以下「肩部分」と呼ぶことにする）において、その出力特性が低下したものとなる。

光センサー２３０を第１の方向に隣り合わせて使用した場合、光センサー２３０同士を第１の方向に密接して配置することができれば、この肩部分での出力低下特性はごくわずかなものとなり、光量検出誤差も小さいものとなる。しかしながら、実際には、光センサー２３０の配線などの関係上、光センサー２３０同士を密接して配置することは困難であり、光センサー２３０間にはある程度の間隔を設けて配置する必要がある。間隔を設けた配置によれば、肩部分での出力低下特性を使用することとなり光量検出誤差の原因となる。本発明は、この光センサー２３０の肩部分での出力特性低下を解消し、光量検出誤差を抑えることを１つの目的とするものである。

では、本発明の実施形態に係る光センサー２３０の配置について説明する。図７は、ガラス基板２２０上における光センサー２３０配置の様子を示した図である。図４にて説明したようにガラス基板２２０上には、第１の方向（主走査方向）に沿って発光素子群２０４の列を３列含む発光素子パターンが形成されている。光センサー２３０は、この発光素子パターンに対し、第１の方向と直交する第１の側と第２の側に複数配置される。また、この複数の光センサー２３０は、第１の方向において第１の側と第２の側、交互に、すなわち、ちょうど図に示したように互い違いとなるように配置される。

また、対向する光センサー２３０は、第１の方向において隣接する光センサー２３０の間にオーバーラップ部分が設けられる。このような光センサー２３０の配置によれば、光センサー２３０の出力低下が起こる肩部分での使用を避けることができ、光センサー２３０の出力信号のＳＮ比を向上させることができる。また、各側の光センサー２３０間にはスペースを設けることが可能となり、このスペースを光センサー２３０の光量を検出する光量検出部３００の回路の設置場所とすることで、露光ヘッドを小型化することも可能となる。

では、本発明の特徴である光センサー２３０の配置に関する実施形態について図８、図９を用いて説明を行う。図８は、図７の一部を拡大した図であって、ガラス基板２２０上における光センサー２３０と発光素子群２０４の位置関係を示した図となっている。図９は、主走査方向（第１の方向）に対する各光センサー２３０の出力を示した特性図である。ガラス基板２２０上に形成される発光素子パターンは、発光素子群２０４が第１列に沿って並んだ第１発光素子群列、第２列に沿って並んだ第２発光素子群列、第３列に沿って並んだ第３発光素子群列にて形成されている。光センサー２３０は、この発光素子パターンを挟んで両側に設置される。

本実施形態では、前述した補正処理において、図に示す光センサー１が領域Ａ内に位置する発光素子群２０４を受け持ち、光センサー２が領域Ｂ内に位置する発光素子群２０４を受け持つ。即ち、補正処理にて各発光素子群２０４内の発光素子２０２を１個ずつ点灯する際、領域Ａ内に位置する発光素子２０２は光センサー１にて受光を行い、領域Ｂ内に位置する発光素子２０２は光センサー２にて受光を行い光量を検出する。このように第１列から第３列発光素子群に属する発光素子２０２について同一の光センサー２３０にて受光を行うことで、画像形成（印字）を行う際、実際に隣り合う発光素子２０２に対して同一の光センサー２３０にて補正を行うことが可能となる。よって、補正処理において、光量検出誤差が隣接する発光素子群２０４単位で発生することを防止し、画像形成（印字）における画像ムラを抑制することが可能となる。

各光センサー２３０の出力特性は図９に示すように、光センサー１においては、第１、第２、第３発光素子群列の順に、そして、光センサー２においては、第３、第２、第１列発光素子群列の順に出力は低下していく。また、光センサー２３０の中央部分では、第１の方向での位置に関係なく一定の出力を得ることができるものの、第１の方向における肩部分において出力が低下する特性となる。このような肩部分での出力低下特性にて使用した場合には、同じ光センサー２３０を用いた場合であっても光量検出誤差が生じてしまうこととなる。

本実施形態は、この光センサー２３０の肩部分での出力低下に考慮したものとなっており、図８に示すように光センサー１とそれに対向する光センサー２とが、第１の方向において部分的にオーバーラップする部分を設けたことを特徴としている。このような特性によれば、光センサー２３０の特性が低下する肩部分での使用を避け、中央部分のフラットな特性にて、発光素子２０２からの光量を検出することが可能となる。したがって、補正処理において、光センサー２３０における第１の方向での光量検出誤差を防止することが可能となり、画像形成（印字）における画像ムラを更に抑制することが可能となる。

以上、発光素子２０２として有機ＥＬ発光素子を用い、マイクロレンズアレイ２０６を採用した場合の実施形態について説明してきたが、本発明の実施形態に係る光センサー２３０の配置は、従来の発光素子２０２としてＬＥＤ発光素子を採用するものについても利用することができる。

図１０は、発光素子２０２にＬＥＤ発光素子を採用した場合を示す他の実施形態を示す図であり、発光素子２０２が第１の方向に１列に配列されたものとなっている。図は、発光素子２０２の配列を模式的に示した図となっているが、実際には発光素子２０２は数十μm間隔にて配列される。また、対向する光センサー２３０間には、オーバーラップ部分
が設けられ、前述した実施例と同様に、各光センサー２３０の光量検出誤差を防止し、画像形成にて発生する画像ムラを抑制することが可能となっている。

では次に、光センサー２３０の配置に関する他の実施形態について図１１、図１２を用
いて説明する。図１１は、図７と同様、ガラス基板２２０上における光センサー２３０と発光素子群２０４の位置関係を示した図である。前述の実施形態では、各発光素子２０２の光量を１つの光センサー２３０で検出したのに対し、本実施形態では隣接する光センサー２３０同士の出力を利用することで光量を検出することを特徴としている。

光センサー２−１、２−２、２−３（以下、「第１光センサー群」という）は、検出部１に接続され、また、光センサー１−１、１−２、１−３（以下、「第２光センサー群」という）は、検出部２に接続されている。各検出部は、それに接続される光センサー２３０の出力を合成することで、発光素子２０２の光量を検出している。その際、発光素子２０２が配置される領域毎に複数の光センサー２３０の出力を合成して光量を検出する領域と、１つの光センサー２３０の出力にて光量を検出する領域を設けることとしてもよい。

また、第１光センサー群と第２光センサー群との間には、本発明の特徴となるオーバーラップ部分ａが設けられており、光センサー群における肩部分での出力低下を防止することが可能となっている。また、この光センサー２３０の配置によれば、各光センサー群の間に比較的大きいスペースを取ることができ、光センサー群間のスペースを回路配置に利用することで、露光ヘッドを小型化を図ることも可能となる。このように、オーバーラップ部分は、必ずしも光センサー２３０単位で設ける必要はなく、少なくとも１箇所においてオーバーラップさせることで効果を奏することができる。

次に、光センサー２３０の配置に関するもう一つの実施形態について図１２を用いて説明する。図に示す、検出部１に接続される光センサー２−１、１−１、２−２（以下、「第１光センサー群」という）については、対向する光センサー２３０の肩部分を、図で示すｂの幅だけオーバーラップさせ、これら各光センサー２３０の出力にて光量検出を行う。また、検出部２に接続される光センサー１−２、２−３、１−３（以下、「第１光センサー群」という）についても同様に、対向する光センサーの肩部分をｂの幅だけオーバーラップさせ、これら各光センサー２３０の出力にて光量検出を行う。このような構成により、各光センサー群内では、第１の方向において隣接する光センサー２３０間同士にて互いの出力を合成し、光センサー２３０の肩部分で減衰しがちな信号強度の向上を図ることが可能となる。

一方、第１光センサー群と第２光センサー群とは、図で示すａの幅だけオーバーラップさせている。具体的には、光センサー２−２と光センサー１−２とが幅ａにおいてオーバーラップしている。第１、第２光センサー群の間では信号を合成していないが、このような構成とすることで、光センサー２３０の肩部分での光量検出を避け、中央部分でのフラットな特性部分にて光量を検出することで光量検出誤差を抑えることが可能となる。

本実施形態において、各光センサー間のオーバーラップする幅としては、幅ａ＞幅ｂとすることが好ましい。これは、幅ｂでオーバーラップする光センサー２３０間では、互いに出力を合成するため、信号を合成しない場合のオーバーラップする幅ａよりも小さくすることが可能となることを理由としている。

以上、本発明の各種実施形態について説明を行ってきたが、本発明における光センサー２３０の配置を採用した露光ヘッドによれば、光センサー２３０にて検出する信号のＳＮ比改善を図り、補正処理において、隣接する発光素子群間での光量検出誤差を抑えることが可能となる。また、小数の光センサー２３０を効率的に配置することで低コスト化を図ることが可能となっている。そして、光センサー２３０間のスペースを回路配置に利用することで、露光ヘッドを小型化を図ることも可能となる。

なお、本発明の種々の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態のみに
限られるものではなく、それぞれの実施形態の構成を適宜組み合わせて構成した実施形態も本発明の範疇となるものである。

１…画像形成装置、２…ケース本体、３…第１の開閉部材、３'…開閉蓋、４…第２の開
閉部材、５…電装品ボックス、６…画像形成ユニット、７…送風ファン、９…転写ベルトユニット、１０…給紙ユニット、１１…二次転写ユニット、１２…定着ユニット、１３…記録媒体搬送手段、１４…駆動ローラー、１５…従動ローラー、１６…中間転写ベルト、１７…クリーニング手段、１８…テストパターンセンサー、１９…対向駆動ローラー、２０…感光体（潜像担持体）、２１…一次転写部材、２２…帯電手段、２３…光学ヘッド、３５…給紙カセット、３６…ピックアップローラー、３７…レジストローラー対、３９…排紙ローラー対、４０…両面プリント用搬送路、４５…加熱ローラー、４６…加圧ローラー、４７…ベルト張架部材、４９…耐熱ベルト、１００…現像装置、１０１…トナー収容部、１０３…ケース、１０５…供給ローラー、１０７…現像ローラー、１０９…規制ブレード、１１１…板バネ部材、１１２…弾性部材、１１３…トナー、１１７…回転軸、１１９…アジテーター、１２１…アーム部材、１２３…撹拌フィン、１２９…トナー案内面、１３１…トナー案内空間部、１３３…トナーガイド部材、１３５…スクレーパ、１３７…平坦搬送部、１３９…一時貯留部、１４１…湾曲部、１４３…当接部、１４４…スペーサ、２０２…発光素子、２０４…発光素子群、２０５…マイクロレンズ、２０６…マイクロレンズアレイ、２０７…配線、２２０…ガラス基板、２２１…ケース、２２２…受け孔、２２３…裏蓋、２２４…固定金具、２２５…位置決めピン、２２６…ねじ挿入孔、２２７…封止部材、２２８…遮光部材、２２９…透孔、２３０…光センサー、２３１…ドライバー、３００…光量検出部、３０１…Ｉ／Ｖ変換回路、３０２…ＡＤＣ、３０３…光量補正手段、４００…発光制御手段

Claims (5)

1. 光透過性基板と、
   前記光透過性基板に第１の方向に発光素子が配設された第１発光素子列と、
   前記光透過性基板に該第１発光素子列とは異なる前記第１の方向に発光素子が配設された第２発光素子列と、
   前記光透過性基板に前記第１の方向と直交する第２の方向の第１の側に設けられ、前記発光素子が発光する光を受光する第１光センサーと、
   前記光透過性基板に前記第１の側と前記第２の方向に反対の第２の側であって、前記第２の方向から見た時に前記第１光センサーと一部がオーバーラップするように設けられ、前記発光素子が発光する光を受光する第２光センサーと、
   前記発光素子が発光する光を結像する結像光学系と、
   を有することを特徴とする露光ヘッド。
2. 光透過性基板と、
   前記光透過性基板に第１の方向に発光素子が配設された第１発光素子列と、
   前記光透過性基板に前記第１発光素子列と異なる前記第１の方向に発光素子が配設された第２発光素子列と、
   前記光透過性基板に前記第１発光素子列及び前記第２発光素子列と異なる前記第１の方向に発光素子が配設された第３発光素子列と、
   前記光透過性基板に前記第１の方向と直交する第２の方向の第１の側に設けられ、前記発光素子が発光する光を受光する第１光センサーと、
   前記光透過性基板上に前記第１の側と前記第２の方向に反対の第２の側であって、前記第２の方向から見た時に前記第１光センサーと一部がオーバーラップするように設けられ、前記発光素子が発光する光を受光する第２光センサーと、
   前記発光素子が発光する光を結像する結像光学系と、
   を有することを特徴とする露光ヘッド。
3. 前記発光素子は、有機ＥＬ発光素子である請求項１または請求項２に記載の露光ヘッド。
4. 前記結像光学系は、各前記発光素子列に設けられる請求項１乃至請求項３の何れか１つに記載の露光ヘッド。
5. 潜像が形成される潜像担持体と、
   光透過性基板、前記光透過性基板に第１の方向に発光素子が配設された第１発光素子列、前記光透過性基板に該第１発光素子列とは異なる前記第１の方向に発光素子が配設された第２発光素子列、前記光透過性基板に前記第１の方向と直交する第２の方向の第１の側に設けられて前記発光素子が発光する光を受光する第１光センサー、前記光透過性基板に前記第１の側と前記第２の方向で反対の第２の側に前記第２の方向から見た時に前記第１光センサーと一部がオーバーラップするように設けられた前記発光素子が発光する光を受光する第２光センサー、及び前記発光素子が発光する光を前記潜像担持体に結像する結像光学系、を有する露光ヘッドと、
   前記露光ヘッドにより前記潜像担持体に形成された前記潜像を現像する現像部と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。

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