JP6175691B2 - 光書込み装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、光書込み装置、特に、感光体上に静電潜像を形成するための光書込み装置、及び、該光書込み装置を備えた画像形成装置に関する。

近年、電子写真方式によるプリンタや複写機などの画像形成装置は、小型化の要求が一層強まっている。このため、プリンタヘッドと称する光書込み装置においては、従来のレーザダイオード（ＬＤ）を発光源とした光走査型から、微小ドットの発光素子を主走査方向にライン状に配置したライン光学型に切り替わりつつある。

ライン光学型の光書込み装置としては、発光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いたものが開発され、近年では、発光源として有機ＥＬ素子を用いることが提案されている。コスト的には、発光部とその駆動回路部を同一基板に形成できる有機ＥＬ素子のほうが、発光部とその駆動回路部を別基板で構成するＬＥＤよりも有利である。

しかしながら、有機ＥＬ素子では、原理的に以下の光量劣化特性を有している。
積算発光時間の増加に伴い光量が低下する。
光量の低下は輝度によって進行速度が異なる。
光量の低下は温度によって変動する。

つまり、前記光量劣化特性を有する有機ＥＬ素子を発光部として用いる場合、書き込む画像に応じて発光素子ごとに積算発光時間が異なるため、素子ごとに光量劣化度が異なってくる。このため、素子ごとに光量補正機能が必要となる。

そこで、特許文献１には、受光素子アレイと発光素子アレイを同一基板に形成し、発光素子アレイと受光素子アレイとの距離が、臨界角で規定される距離（臨界角離間距離Ｌｃ）以上離れた構成とした発光装置が記載されている。この構成にて、受光素子では全反射光の受光効率が向上し、良好な光量検出精度を実現できる。

しかしながら、特許文献１に記載の発光装置では、受光素子が全反射光を効率よく受光するためには、発光素子から副走査方向に臨界角離間距離Ｌｃ以上に離したうえに、発光素子の駆動回路及び受光素子の出力を処理する光検出回路を発光素子と受光素子の副走査方向の外側に配置することになるため、基板のサイズが副走査方向に大きくなってしまう。特に、基板がガラス製である場合、大判のガラス（マザーガラス）上に可能な限り素子を多量に同時形成することで製造コストの低減を図っているが、基板面積が増大すると、マザーガラスからの切出し個数が大幅に減少し、その分製造コスト、材料コストが上昇する。

特開２０１０−８７２４５号公報

本発明の目的は、受光素子の受光効率を向上させるとともに、副走査方向における基板のサイズの拡大化を回避できる光書込み装置を提供することにある。

本発明の第１の形態である光書込み装置は、
画像データに基づいて変調された光を感光体上に照射して該感光体に静電潜像を形成するための光書込み装置において、
光を透過させる基板と、
前記基板に主走査方向に並置された複数の発光素子からなる発光素子アレイと、
前記基板に前記発光素子と略並行して主走査方向に並置された複数の受光素子からなる受光素子アレイと、
前記発光素子の発光状態を制御するための駆動回路と、
前記受光素子からの出力を処理する光検出回路と、
を備え、
発光素子とその光量を検出する受光素子との距離は、臨界角離間距離Ｌｃの０．５４倍以上であり、
前記基板上であって前記発光素子アレイと前記受光素子アレイとに間に、前記光検出回路が配置されていること、
を特徴とする。
本発明の他の形態である光書込み装置は、
画像データに基づいて変調された光を感光体上に照射して該感光体に静電潜像を形成するための光書込み装置において、
光を透過させる基板と、
前記基板に主走査方向に並置された複数の発光素子からなる発光素子アレイと、
前記基板に前記発光素子と略並行して主走査方向に並置された複数の受光素子からなる受光素子アレイと、
前記発光素子の発光状態を制御するための駆動回路と、
前記受光素子からの出力を処理する光検出回路と、
を備え、
発光素子とその光量を検出する受光素子との距離は、臨界角離間距離Ｌｃの０．５４倍以上であり、
前記基板上であって前記発光素子アレイと前記受光素子アレイとの間に、前記駆動回路及び前記光検出回路が配置されていること、を特徴とする。
本発明のさらに他の形態である光書込み装置は、
画像データに基づいて変調された光を感光体上に照射して該感光体に静電潜像を形成するための光書込み装置において、
光を透過させる基板と、
前記基板に主走査方向に並置された複数の発光素子からなる発光素子アレイと、
前記基板に前記発光素子と略並行して主走査方向に並置された複数の受光素子からなる受光素子アレイと、
前記発光素子の発光状態を制御するための駆動回路と、
前記受光素子からの出力を処理する光検出回路と、
を備え、
発光素子とその光量を検出する受光素子との距離は、臨界角離間距離Ｌｃの０．５４倍以上であり、
前記基板上であって前記発光素子アレイと前記受光素子アレイとの間に、前記駆動回路及び前記光検出回路の少なくともいずれかが配置されており、
さらに、画像データに基づいて前記発光素子の発光を制御する信号を前記駆動回路に送信するラッチ回路と、前記光検出回路からの出力に応じてそれぞれの発光素子の光量が一定となるように前記駆動回路を制御する補正回路と、複数の発光素子及び複数の受光素子を順次選択する素子選択回路とを、備え、
前記基板上であって前記発光素子アレイと前記受光素子アレイとの間に、前記ラッチ回路、前記補正回路及び前記素子選択回路の少なくともいずれかが配置されていること、を特徴とする。
本発明のさらに他の形態である光書込み装置は、
画像データに基づいて変調された光を感光体上に照射して該感光体に静電潜像を形成するための光書込み装置において、
光を透過させる基板と、
前記基板に主走査方向に並置された複数の発光素子からなる発光素子アレイと、
前記基板に前記発光素子と略並行して主走査方向に並置された複数の受光素子からなる受光素子アレイと、
前記発光素子の発光状態を制御するための駆動回路と、
前記受光素子からの出力を処理する光検出回路と、
を備え、
発光素子とその光量を検出する受光素子との距離は、臨界角離間距離Ｌｃの０．５４倍以上７．６４倍以下であり、
前記基板上であって前記発光素子アレイと前記受光素子アレイとの間に、前記駆動回路及び前記光検出回路の少なくともいずれかが配置されていること、
を特徴とする。

本発明の第２の形態である画像形成装置は、前記光書込み装置を備えたことを特徴とする。

前記光書込み装置においては、発光素子とその光量を検出する受光素子との距離を、臨界角離間距離Ｌｃの０．５４倍以上に設定したため、発光素子から放射された光のうち感光体への照射に寄与しない拡散光を受光素子が効率よく受光することになる。また、臨界角離間距離Ｌｃの０．５４倍以上の間隔が設置されている発光素子アレイと受光素子アレイとの間はデッドスペースとなるが、このスペースに駆動回路及び光検出回路の少なくともいずれかが配置されているため、基板のデッドスペースが有効に利用され、副走査方向における基板のサイズの拡大化を回避できる。しかも、発光素子と受光素子と回路との距離が短くなる分、回路の寄生容量が低減し、回路の高速化、高精度化を図ることができる。

本発明によれば、受光素子の受光効率を向上させることができるとともに、副走査方向における基板のサイズの拡大化を回避できる。

一実施例である画像形成装置を示す概略構成図である。 光書込み装置を示す副走査方向の断面図である。 光書込み装置の要部を示す副走査方向の断面図である。 第１実施例である光書込み装置の制御部を示すブロック図である。 第１実施例である光書込み装置を模式的に示す平面図である。 第１実施例である光書込み装置の動作シーケンスを示すチャート図である。 第２実施例である光書込み装置の制御部を示すブロック図である。 第２実施例である光書込み装置を模式的に示す平面図である。 第２実施例である光書込み装置における一の発光素子及び受光素子の制御回路部を示すブロック図である。 第２実施例である光書込み装置の動作シーケンスを示すチャート図である。 第２実施例である光書込み装置における光量補正時の制御手順を示すフローチャート図である。 第３実施例である光書込み装置を模式的に示す平面図である。 発光素子の強度分布を示すグラフである。 図１３のグラフの要部を拡大して示すグラフである。 受光素子のサイズとＳ／Ｎ比との関係を示すグラフである。

以下に、本発明に係る光書込み装置及び画像形成装置の実施例について添付図面を参照して説明する。

（画像形成装置、図１参照）
画像形成装置の一実施例を図１に示す。この画像形成装置１は、電子写真方式によるカラープリンタであって、いわゆるタンデム式で４色（Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、Ｋ：ブラック）の画像を形成するように構成したものである。画像は、各画像形成ステーション１０で形成され、中間転写ベルト２０上で合成される。なお、各図面において、参照数字に付されているＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの文字はそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック用の部材であることを意味している。

各画像形成ステーション１０（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）は、その概略を説明すると、感光体ドラム１１（１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ）、帯電チャージャ１２（１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ）、以下に詳述する光書込み装置１３（１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ）、現像器１４（１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ）、転写チャージャ１５（１５Ｙ，１５Ｍ．１５Ｃ，１５Ｋ）などを含む。

各光書込み装置１３から放射された光ビームが感光体ドラム１１のそれぞれを照射して感光体ドラム１１上に静電潜像を形成し、該静電潜像は現像器１４のそれぞれで各色のトナー画像に顕像化される。一方、画像形成ステーション１０の直下には中間転写ベルト２０がローラ２１，２２，２３に無端状に張り渡され、矢印Ｚ方向に回転駆動され、駆動ローラ２１を設置した部分であって中間転写ベルト２０に対向する部分（２次転写部）には２次転写ローラ２４が配置されている。また、画像形成装置１の下段には、積載されている転写材を１枚ずつ給紙する自動給紙部３０が設置されている。

画像データは図示しない画像読取り装置（スキャナ）あるいはコンピュータなどからＹＭＣＫごとの画像データとして図示しない画像処理部に送信され、これらの画像データに基づいて各光書込み装置１３が駆動され、それぞれの感光体ドラム１１上にトナー画像を形成する。このような電子写真プロセスは周知であり、その説明は省略する。

各感光体ドラム１１上に形成されたトナー画像は矢印Ｚ方向に回転駆動される中間転写ベルト２０上に順次１次転写され、４色の画像が合成される。一方、転写材は１枚ずつ給紙部３０から上方に給紙され、２次転写部で転写ローラ２４から付与される電界にて中間転写ベルト２０から合成画像が２次転写される。その後、転写材は図示しない定着装置に搬送されてトナーの加熱定着が施され、画像形成装置１の上面部に排出される。

（光書込み装置、図２及び図３参照）
光書込み装置１３について図２及び図３を参照して説明する。なお、図３は煩雑さを避けるために断面へのハッチングは省略している。

光書込み装置１３は、画像データに基づいて変調された光を感光体ドラム１１上に照射してドラム１１に静電潜像を形成するためのものであって、基板５０に主走査方向Ｙに並置された複数の発光素子Ａ（Ａ１、Ａ２……）からなる発光素子アレイと、基板５０に発光素子Ａと略並行して主走査方向Ｙに並置された複数の受光素子Ｂ（Ｂ１，Ｂ２……）からなる受光素子アレイとを備えている。

発光素子Ａは、有機ＥＬ素子であり、ＥＬ層５１をカソード層５２とアノード層５３とで挟着したもので、発光波長に対して透明なガラス基板５４と、開口５５ａを有するゲート層５５と、絶縁層５６，５７を備えている。また、受光素子Ｂは絶縁層５６，５７に電界効果トランジスタによって形成されている。なお、有機ＥＬ素子からなる発光素子Ａ及び電界効果トランジスタからなる受光素子Ｂの構成、発光作用、受光作用については周知であり、その詳細な説明は省略する。

基板５０とロッドレンズアレイ６１はホルダ６０に収容されている。ＥＬ層５１から放射された光は開口５５ａを通じて、かつ、ガラス基板５４を透過する。ガラス基板５４から出射された光Ｃはロッドレンズアレイ６１にて感光体ドラム１１上で結像し、感光体を露光する。受光素子Ｂは感光体の露光に寄与しない拡散光であってガラス基板５４の界面で反射された光を受光する。各受光素子Ｂの出力値に基づいて各発光素子Ａの光量が検出される。

ガラス基板５４の屈折率ｎｇは、空気の屈折率ｎ０よりも高く、臨界角θｃよりも大きい角度の拡散光はガラス基板５４の界面で全反射し、ガラス基板５４からは外部に導出されない。受光素子Ｂはこのような全反射光を受光する。臨界角θｃは、θｃ＝ａｒｃｓｉｎ（ｎ０／ｎｇ）で表わされる。臨界角離間距離Ｌｃは、Ｌｃ＝２・ｔｇ・ｔａｎθｃで表わされる。そして、発光素子Ａの発光中心と受光素子Ｂの受光中心との距離Ｌは、臨界角離間距離Ｌｃとの関係で規定することができ、以下に詳述するようにＬｃの０．５４倍から７．６倍に設定することが好ましい。

（第１実施例、図４〜図６参照）
第１実施例である光書込み装置１３について、まず、その制御部を図４を参照して説明する。

画像形成装置１の本体制御部７０には光量補正部７１が設けられている。光書込み装置１３は、発光素子Ａの駆動回路部７２と受光素子Ｂの光検出回路部７３を備えている。本体制御部７０から光書込み装置１３に対して、制御信号、画像データ及び光量設定値が出力される。光検出回路部７３は受光素子Ｂの出力値を光量出力信号に変換し、光量出力信号は光量補正部７１に転送される。

通常の光書込み動作時には、本体制御部７０から光書込み装置１３に、制御信号（水平同期信号、クロック信号など）と画像データを転送する。光書込み装置１３は、受信した画像データに基づいて各発光素子Ａの点灯／消灯時間を駆動回路部７２で制御し、感光体ドラム１１上に静電潜像を形成する。

ところで、各発光素子Ａの発光量（強度）の設定は、光書込み動作に先立って実施される。例えば、画像形成装置１の電源オン時に、本体制御部７０又は光書込み装置１３に設けたメモリから駆動回路部７２に光量設定値が書き込まれ、各発光素子Ａが所定の発光量となるように制御される。

光量補正処理は、受光素子Ｂによる拡散光の検出、光検出回路部７３による光量検出、光量補正部７１による補正値演算と光量設定の複合処理からなる。光量検出及び補正値演算については、図６を参照して後述する。

駆動回路部７２及び光検出回路部７３は、図３に示すように、基板５０上であって発光素子アレイと受光素子アレイとの間に半導体回路として配置されている。なお、駆動回路部７２及び光検出回路部７３は少なくともいずれかが発光素子アレイと受光素子アレイとの間に配置されていればよい。臨界角離間距離Ｌｃの０．５４倍以上の間隔が設置されている発光素子アレイと受光素子アレイとの間はデッドスペースとなる。このようなデッドスペースに、駆動回路部７２及び光検出回路部７３の少なくともいずれかが配置されることにより、基板５０のデッドスペースが有効に利用され、副走査方向Ｚにおける基板５０のサイズの拡大化を回避できる。

第１実施例である光書込み装置１３は、図５に示すように、発光素子Ａ（発光素子アレイ）と受光素子Ｂ（受光素子アレイ）は副走査方向Ｚに略並行して主走査方向Ｙに並置されている。つまり、受光素子アレイは発光素子アレイと主走査方向Ｙに略同じ長さであり、それぞれの発光素子Ａ１，Ａ２…Ａｎとそれぞれの受光素子Ｂ１，Ｂ２…Ｂｎとが副走査方向Ｚに対応して配置されている。副走査方向Ｚにおける発光素子Ａと受光素子Ｂとの距離Ｌは、前記臨界角離間距離Ｌｃの０．５４倍以上となるように設定されている。離間距離Ｌの好ましい値については後に詳述する。

受光素子Ｂと発光素子Ａは、その配置個数と配置ピッチが同一であり、１対１の関係にある。それゆえ、発光素子Ａ１の発光光量は受光素子Ｂ１で検出され、発光素子Ａ２の発光光量は受光素子Ｂ２で検出され、以下同様に、発光素子Ａｎの発光光量は受光素子Ｂｎで検出される。このように、発光素子Ａと受光素子Ｂとを１対１で対応させることで、検出回路部７３の構成を単純化することができる。また、発光素子Ａから駆動回路部７２までの配線距離、及び、受光素子Ｂから光検出回路部７３までの配線距離を最短に設定でき、回路パターで発生する寄生容量が低減し、回路の高速化、高精度化を図ることができる。

次に、光量検出の動作シーケンスを図６を参照して説明する。まず、一定の光量設定値で全ての発光素子Ａを順次発光制御し、対応する受光素子Ｂでその光量を検出する。光量検出は発光素子Ａ１から順次シーケンシャルに実施することが望ましい。具体的には、タイミング１で発光素子Ａ１のみを発光させ、受光素子Ｂ１の出力を光検出回路部７３から出力する。タイミング２では発光素子Ａ２のみを発光させ、受光素子Ｂ２の出力を光検出回路部７３から出力する。以下同様に光量を検出し、最後に、タイミングｎで発光素子Ａｎのみを発光させ、受光素子Ｂｎの出力を光検出回路部７３から出力する。

以上のごとく、発光素子Ａと受光素子Ｂを順次シーケンシャルに走査するという単純な駆動で全ての発光素子Ａの光量を検出することができ、回路構成も単純化、小型化することができる。

光量補正動作に関しては、一の発光素子Ａの光量検出処理を実行している期間に、その一つ前の期間に検出された発光素子Ａの光量補正演算を行う。光量補正演算は、受光素子Ｂで検出された光量出力信号と参照値との差を計算し、その差がゼロとなるような光量設定値を算出する。算出された光量設定値は、光書込み装置１３内のメモリに上書き保存される。

（第２実施例、図７〜図１１参照）
第２実施例である光書込み装置１３について、まず、その制御部を図７を参照して説明する。この制御部は、図４に示した第１実施例での制御部と比較すると、光書込み装置１３に制御回路部８０及び光量補正部７１を備え、光書込み装置１３がそれ自身で光量補正を実行するようにしている。これにて、光量補正の制御ループが短くなり、補正精度がより向上する。

通常の光書込み動作時には、本体制御部７０から制御回路部８０に、制御信号（水平同期信号、クロック信号など）と画像データを転送する。制御回路部８０は、受信した画像データに基づいて各発光素子Ａの点灯／消灯時間を駆動回路部７２で制御し、感光体ドラム１１上に静電潜像を形成する。

各発光素子Ａの発光量（強度）の設定は、光書込み動作に先立って実施される。例えば、画像形成装置１の電源オン時に、制御回路部８０に設けたメモリから駆動回路部７２に光量設定値が書き込まれ、各発光素子Ａが所定の発光量となるように制御される。

光量補正処理は、受光素子Ｂによる拡散光の検出、光検出回路部７３による光量検出、光量補正部７１による補正値演算と光量設定の複合処理からなる。光量検出及び補正値演算については、図１０及び図１１を参照して後述する。

光書込み装置１３は、図８に示すように、発光素子Ａ１，Ａ２…Ａｎと受光素子Ｂ１，Ｂ２…Ｂｎが副走査方向Ｚに１対１の関係で主走査方向Ｙに並置されている。副走査方向Ｚにおける発光素子Ａと受光素子Ｂとの距離Ｌは、前記臨界角離間距離Ｌｃの０．５４倍以上となるように設定されている。離間距離Ｌの好ましい値については後に詳述する。

さらに、光検出回路部７３、光量補正部７１、素子選択回路部７４、ラッチ回路部７５及び駆動回路部７２が副走査方向Ｚに隣接して配置されている。光量補正部７１は、光検出回路部７３からの光量出力信号と光量設定値に基づいて光量補正値を駆動回路部７２に送る。素子選択回路部７４は、発光動作をする発光素子Ａ、光検出動作をする受光素子Ｂ及び光量補正を行う光量補正部７１を選択する。ラッチ回路部７５は、制御回路部８０からシリアルに送られてきた各発光素子Ａの点灯／消灯時間データを保持する。

これらの回路部７１〜７５は、第１実施例での回路部７２，７３と同様に、図３に示す基板５０上であって発光素子アレイと受光素子アレイとの間に半導体回路として配置されている。なお、光量補正部７１、素子選択回路部７４及びラッチ回路部７５は少なくともいずれかが発光素子アレイと受光素子アレイとの間に配置されていればよい。臨界角離間距離Ｌｃの０．５４倍以上の間隔が設置されている発光素子アレイと受光素子アレイとの間のデッドスペースに、駆動回路部７２及び光検出回路部７３の少なくともいずれかが配置されること、及び、光量補正部７１、素子選択回路部７４及びラッチ回路部７５の少なくともいずれかが配置されることにより、基板５０のデッドスペースが有効に利用され、副走査方向Ｚにおける基板５０のサイズの拡大化を回避できる。

また、素子選択回路部７４を基板５０の副走査方向Ｚの中央部に配置することにより、一つの素子選択回路部７４で駆動する発光素子Ａ及び受光素子Ｂを同時に選択することができるので、素子選択回路部７４の集約化、共有化が可能になる。

制御部には、さらに、電源回路部８０、本体制御部７０との接続を図るコネクタ８５が設けられている。制御回路部８０と電源回路部８１とコネクタ８５は、それぞれ基板５０の主走査方向Ｙの一端部に集約して配置されている。これにて、光書込み装置１３の副走査方向Ｚのサイズを小さくすることができる。

図９には、一の発光素子Ａ及び受光素子Ｂの制御回路部を示している。ここでは、電源回路部８１を可変定電流部８２と電源８３とで構成し、駆動回路部７２に組み込んだ状態で示している。制御回路部８０からは駆動電流信号が定電流部８２へ送られ、各発光素子Ａの駆動電流量を制御する。制御回路部８０からはさらにデータ信号がラッチ回路部７５へ送られ、ラッチ回路部７５で保持されたデータ信号は駆動回路部７２内のＰＷＭ７６で変調され、発光素子Ａへの駆動電流をオン／オフすることで、発光素子Ａの点灯／消灯が制御される。

光量補正部７１は、比較器７７、判定回路７８、ＤＡコンバータ７９を備えている。発光素子Ａの光量を検出した受光素子Ｂの出力は、光検出回路部７３で光量出力信号に変換され、比較器７７の一方端子へ入力される。比較器７７の他方端子には制御回路部８０から基準となる光量設定値がＤＡコンバータ７９を介して入力され、判定回路での両者の比較結果に応じて可変定電流部８２を制御することで、各発光素子Ａの光量が一定となるように調整される。

次に、光量検出の動作シーケンスを図１０を参照して説明する。前記第１実施例での動作シーケンスと異なっている点は、本第２実施例では光量補正部７１を光書込み装置１３に内蔵しているため、各発光素子Ａについて光量検出と光量補正演算を同時に実行し、主走査方向Ｙの先頭の発光素子Ａ１からＡｎまで順次シーケンシャルに実施する。

具体的には、タイミング１で発光素子Ａ１のみを発光させ、受光素子Ｂ１の出力を光検出回路部７３から出力し、受光素子Ｂの出力が光量補正値と同値になるように発光量を可変する。可変した光量の駆動値を制御回路部８０内のメモリに上書き保存する。以下、同様の動作を発光素子Ａ２…Ａｎまで光量補正を実行する。

制御手順は、図１１に示すように、まず、全ての発光素子Ａに対して光量設定値を書き込み（ステップＳ１）、一つの発光素子Ａについて所定値で発光させ（ステップＳ２）、その光量を検出する（ステップＳ３）。次に、対応する受光素子Ｂでの受光出力と光量設置値とを比較し（ステップＳ４）、受光出力が光量設定値と等しくなるように発光量を変更する（ステップＳ５）。両者が等しくなれば、発光量を所定値に再設定する（ステップＳ６）。光量を補正すべき次の発光素子Ａがあれば（ステップＳ７でＮＯ）、次の発光素子ＡについてステップＳ２〜Ｓ７を実行する。

（第３実施例、図１２参照）
第３実施例である光書込み装置１３は、図１２に示すように、各受光素子Ｂの受光部のサイズを副走査方向Ｚに大きくしたものであり、他の構成は前記第１実施例と同様である。これにて、受光素子Ｂでの光量検出感度が向上し、検出精度が向上する。その結果、光量補正精度が向上する。受光素子Ｂのサイズは、発光素子Ａの中心部に対して最小離間距離Ｌｍｉｎ以上であり、最大離間距離Ｌｍａｘ以下とする。なお、距離Ｌｍｉｎ、Ｌｍａｘについては図１５を参照して以下に説明する。

（受光離間距離Ｌ、図１３〜図１５参照）
前記発光素子アレイに前記受光素子アレイを組み合わせて用いる場合、受光離間距離Ｌ（素子Ａ，Ｂのそれぞれの中心位置間の距離）には好適な範囲が存在する。

図１３は発光素子の中心からの離間距離Ｌに対する受光素子の入射光強度を示し、図１４はその要部Ｄを拡大して示している。光強度は画像サイズによって多少異なり、図１３及び図１４では直径２００μｍ（１２７ｄｐｉ）の画素サイズの特性を例示している。また、画素サイズ離間距離Ｌは臨界角離間距離Ｌｃで規格化されている。

発光素子の表面積が異なる複数の条件において、光強度は離間距離Ｌに対して臨界角離間距離Ｌｃ付近でピークが存在する。離間距離Ｌが０．５４Ｌｃ未満では、発光素子から放射される拡散光は、ガラス基板５４の界面で全反射するよりも透過してしまうことが多い。それゆえ、最小離間距離（例えば、図１２に示した最小離間距離Ｌｍｉn）は、０．５４Ｌｃ以上であることが好ましく、０．９Ｌｃ以上であることがより好ましい。

図１５は受光素子のサイズ（連続した複数の受光素子を隣接素子間で結合し１個の素子と見立てたときのサイズ）とＳ／Ｎ比（光出力／暗出力）との関係を示している。図１５から明らかなように、Ｓ／Ｎ比が最大となる受光素子のサイズが存在する。受光素子のサイズを７．１０Ｌｃ以上に設定すると、Ｓ／Ｎ比が低下し、受光素子のサイズ拡大による信号増加効果が相殺される。暗出力はサイズに対してリニアに変化するが、光出力は所定の分布を持つことによる。この点に鑑みると、最大離間距離（例えば、図１２に示した最大離間距離Ｌｍａx）は、７．６４Ｌｃ（０．５４Ｌｃ＋７．１Ｌｃ）以下であることが好ましく、３．７２Ｌｃ（０．５４Ｌｃ＋３．１８Ｌｃ）以下であることがより好ましい。

（他の実施例）
なお、本発明に係る光書込み装置及び画像形成装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。

例えば、駆動回路部７２や光検出回路部７３、光量補正部７１、素子選択回路部７４及びラッチ回路部７５は、基板５０に半導体回路として一体的に形成することが好ましい。勿論、それらの機能を有する集積回路を基板５０に実装するようにしてもよい。また、発光素子としては前述した有機ＥＬ素子以外に発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いることもできる。

前記各実施例では、発光素子と受光素子の主走査方向の配置ピッチを同一に設定しているが、必ずしも同一ピッチである必要はない。但し、離間距離Ｌが０．５４Ｌｃ〜７．６４Ｌｃを満足していることが好ましい。配置ピッチを異ならせる場合、例えば、第１実施例（図５参照）にあっては、受光素子と発光素子の個数が同じでなくなり、発光素子とその光量を検出する受光素子との関係が１対１ではなくなる。

以上のように、本発明は、光書込み装置に有用であり、特に、受光素子の受光効率を向上させることができるとともに、副走査方向における基板のサイズの拡大化を回避できる点で優れている。

１…画像形成装置
１１…感光体ドラム
１３…光書込み装置
５０…基板
５１…有機ＥＬ層
７０…本体制御部
７１…光量補正部
７２…駆動回路部
７３…光検出回路部
７４…素子選択回路部
７５…ラッチ回路部
８０…制御回路部
Ａ…発光素子
Ｂ…受光素子
Ｙ…主走査方向

Claims (11)

1. 画像データに基づいて変調された光を感光体上に照射して該感光体に静電潜像を形成するための光書込み装置において、
   光を透過させる基板と、
   前記基板に主走査方向に並置された複数の発光素子からなる発光素子アレイと、
   前記基板に前記発光素子と略並行して主走査方向に並置された複数の受光素子からなる受光素子アレイと、
   前記発光素子の発光状態を制御するための駆動回路と、
   前記受光素子からの出力を処理する光検出回路と、
   を備え、
   発光素子とその光量を検出する受光素子との距離は、臨界角離間距離Ｌｃの０．５４倍以上であり、
   前記基板上であって前記発光素子アレイと前記受光素子アレイとの間に、前記光検出回路が配置されていること、
   を特徴とする光書込み装置。
2. 画像データに基づいて変調された光を感光体上に照射して該感光体に静電潜像を形成するための光書込み装置において、
   光を透過させる基板と、
   前記基板に主走査方向に並置された複数の発光素子からなる発光素子アレイと、
   前記基板に前記発光素子と略並行して主走査方向に並置された複数の受光素子からなる受光素子アレイと、
   前記発光素子の発光状態を制御するための駆動回路と、
   前記受光素子からの出力を処理する光検出回路と、
   を備え、
   発光素子とその光量を検出する受光素子との距離は、臨界角離間距離Ｌｃの０．５４倍以上であり、
   前記基板上であって前記発光素子アレイと前記受光素子アレイとの間に、前記駆動回路及び前記光検出回路が配置されていること、を特徴とする光書込み装置。
3. 画像データに基づいて変調された光を感光体上に照射して該感光体に静電潜像を形成するための光書込み装置において、
   光を透過させる基板と、
   前記基板に主走査方向に並置された複数の発光素子からなる発光素子アレイと、
   前記基板に前記発光素子と略並行して主走査方向に並置された複数の受光素子からなる受光素子アレイと、
   前記発光素子の発光状態を制御するための駆動回路と、
   前記受光素子からの出力を処理する光検出回路と、
   を備え、
   発光素子とその光量を検出する受光素子との距離は、臨界角離間距離Ｌｃの０．５４倍以上であり、
   前記基板上であって前記発光素子アレイと前記受光素子アレイとの間に、前記駆動回路及び前記光検出回路の少なくともいずれかが配置されており、
   さらに、画像データに基づいて前記発光素子の発光を制御する信号を前記駆動回路に送信するラッチ回路と、前記光検出回路からの出力に応じてそれぞれの発光素子の光量が一定となるように前記駆動回路を制御する補正回路と、複数の発光素子及び複数の受光素子を順次選択する素子選択回路とを、備え、
   前記基板上であって前記発光素子アレイと前記受光素子アレイとの間に、前記ラッチ回路、前記補正回路及び前記素子選択回路の少なくともいずれかが配置されていること、を特徴とする光書込み装置。
4. 前記発光素子アレイと前記受光素子アレイとの間に、前記ラッチ回路、前記補正回路及び前記素子選択回路が配置されていること、を特徴とする請求項３に記載の光書込み装置。
5. 副走査方向に、前記発光素子アレイ、前記駆動回路、前記ラッチ回路、前記素子選択回路、前記補正回路、前記光検出回路及び前記受光素子の順に配置されていること、を特徴とする請求項４に記載の光書込み装置。
6. 前記素子選択回路にて前記発光素子及び前記受光素子の動作を順次切り替えながら光量補正を行うこと、を特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれかに記載の光書込み装置。
7. 画像データに基づいて変調された光を感光体上に照射して該感光体に静電潜像を形成するための光書込み装置において、
   光を透過させる基板と、
   前記基板に主走査方向に並置された複数の発光素子からなる発光素子アレイと、
   前記基板に前記発光素子と略並行して主走査方向に並置された複数の受光素子からなる受光素子アレイと、
   前記発光素子の発光状態を制御するための駆動回路と、
   前記受光素子からの出力を処理する光検出回路と、
   を備え、
   発光素子とその光量を検出する受光素子との距離は、臨界角離間距離Ｌｃの０．５４倍以上７．６４倍以下であり、
   前記基板上であって前記発光素子アレイと前記受光素子アレイとの間に、前記駆動回路及び前記光検出回路の少なくともいずれかが配置されていること、
   を特徴とする光書込み装置。
8. 複数の発光素子に１対１で対応して、複数の受光素子、複数の駆動回路及び複数の光検出回路が配置されていること、を特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の光書込み装置。
9. さらに、画像データに基づいて前記発光素子の発光を制御する信号を生成する制御回路と、前記発光素子へ電流を供給する電源回路と、外部からの信号が入力されるコネクタと、を備え、
   前記基板上の主走査方向の一端部に、前記制御回路、前記電源回路及び前記コネクタが配置されていること、を特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の光書込み装置。
10. 前記発光素子が有機ＥＬ素子であること、を特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の光書込み装置。
11. 請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の光書込み装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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