(57)【要約】【課題】露光ヘッドが備える発光素子からの光を検出する技術において、全発光素子の光検出に要する時間を短縮することを可能とする技術を提供する。【解決手段】第１方向ＬＧＤに配設された発光素子Ｅと、発光素子Ｅからの光を受光して信号を出力する第１の光センサＳＣ1−(1)、ＳＣ1−(2)および当該第１の光センサＳＣ1−(1)、ＳＣ1−(2)の信号が入力される第１の検出回路ＤＣ1を有する第１の光検出部ＬＤＳ1と、発光素子Ｅからの光を受光して信号を出力する第２の光センサＳＣ2−(1)、ＳＣ2−(2)および当該第２の光センサＳＣ2−(1)、ＳＣ2−(2)の信号が入力される第２の検出回路ＤＣ2を有する第２の光検出部ＬＤＳ2とを備える。【選択図】図５
2010099943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に配設された発光素子と、
前記発光素子からの光を受光して信号を出力する第１の光センサおよび前記第１の光センサの前記信号が入力される第１の検出回路を有する第１の光検出部と、
前記発光素子からの光を受光して信号を出力する第２の光センサおよび前記第２の光センサの前記信号が入力される第２の検出回路を有する第２の光検出部と、
を備えたことを特徴とする露光ヘッド。
【請求項２】
前記発光素子の点灯、前記第１の光検出部、及び第２の光検出部を制御して、前記第１の光検出部及び前記第２の光検出部による光検出を並行して行う制御部を備えた請求項１に記載の露光ヘッド。
【請求項３】
前記第１の光検出部はＮ個（Ｎは２以上の整数）の前記第１の光センサを有し、前記第２の光検出部はＮ個の前記第２の光センサを有する請求項２に記載の露光ヘッド。
【請求項４】
前記第１の検出回路は、前記第１の光センサからの信号を増幅する増幅回路を有し、前記第２の検出回路は、前記第２の光センサからの信号を増幅する増幅回路を有する請求項３に記載の露光ヘッド。
【請求項５】
前記制御部は、前記第１の光検出部のＮ個の前記第１の光センサから一の前記第１の光センサを選択して当該一の前記第１の光センサに対応する前記発光素子を点灯するとともに、前記第２の光検出部のＮ個の前記第２の光センサから一の前記第２の光センサを選択して当該一の前記第２の光センサに対応する前記発光素子を点灯する請求項３または４に記載の露光ヘッド。
【請求項６】
前記第１の光センサと前記第２の光センサは前記第１方向に配設されており、
前記制御部は第１方向に隣り合う前記第１の光センサによる光検出と前記第２の光センサによる光検出が並行しないように、光検出するセンサとして前記第１の光センサもしくは第２の光センサを選択する請求項５に記載の露光ヘッド。
【請求項７】
発光素子からの光を受光して信号を出力する第１の光センサおよび前記第１の光センサの前記信号が入力される第１の検出回路を有する第１の光検出部と、前記発光素子からの光を受光して信号を出力する第２の光センサおよび前記第２の光センサの前記信号が入力される第２の検出回路を有する第２の光検出部と、を有する露光ヘッドの露光を、前記第１の光検出部及び前記第２の光検出部の検出結果に基づいて制御することを特徴とする露光ヘッドの制御方法。
【請求項８】
潜像担持体と、
第１方向に配設された発光素子、前記発光素子からの光を受光して信号を出力する第１の光センサと前記第１の光センサの前記信号が入力される第１の検出回路とを有する第１の光検出部、及び前記発光素子からの光を受光して信号を出力する第２の光センサと前記第２の光センサの前記信号が入力される第２の検出回路とを有する第２の光検出部を有し、前記潜像担持体を露光する露光ヘッドと、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、露光ヘッドが備える発光素子からの光を検出する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このような露光ヘッドとして、主走査方向に複数の発光素子を並べて、各発光素子からの光により被露光面を露光するものが知られている。こうした露光動作を良好に実行するためには、各発光素子の光量が所定の範囲内に収まっていることが望ましい。しかしながら、発光素子は点灯を繰り返すことで劣化するため、発光素子の光量がしだいに低下する場合があった。そこで、特許文献１では、露光動作を行なっていないタイミングで各発光素子の光量を予め検出しておいて、この検出値に基づいて露光動作での発光素子の点灯を制御する技術が提案されている。具体的には、受光センサが発光素子からの光を受光して、受光量に応じた信号を出力する。この信号は光量センサ入力部に入力された後、ＣＰＵ（Central Processing Unit）へと出力される。そして、ＣＰＵは受け取ったデータに基づいて、露光動作での発光素子の点灯を制御する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１２７４８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１に記載の露光ヘッドでは、発光素子からの光を受光してＣＰＵ等の制御部へ出力するための光検出系（特許文献１では受光センサおよび光量センサ入力部から構成されている）が１系統しか設けられていない。したがって、各発光素子からの光の検出を、発光素子を１個ずつ点灯して行わなければならず、全ての発光素子の光を検出するのに長時間を要してしまう場合があった。特に、高解像度に対応するために発光素子の個数を増やした場合には、全発光素子の光検出に要する時間の増大が顕著となるおそれがあった。
【０００５】
この発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、全発光素子の光検出に要する時間を短縮することを可能とする技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明にかかる露光ヘッドは、上記目的を達成するために、第１方向に配設された発光素子と、発光素子からの光を受光して信号を出力する第１の光センサおよび第１の光センサの信号が入力される第１の検出回路を有する第１の光検出部と、発光素子からの光を受光して信号を出力する第２の光センサおよび第２の光センサの信号が入力される第２の検出回路を有する第２の光検出部と、を備えたことを特徴としている。
【０００７】
また、この発明にかかる露光ヘッドの制御方法は、上記目的を達成するために、発光素子からの光を受光して信号を出力する第１の光センサおよび第１の光センサの信号が入力される第１の検出回路を有する第１の光検出部と、発光素子からの光を受光して信号を出力する第２の光センサおよび第２の光センサの信号が入力される第２の検出回路を有する第２の光検出部と、を有する露光ヘッドの露光を、第１の光検出部及び第２の光検出部の検出結果に基づいて制御することを特徴としている。
【０００８】
また、この発明にかかる画像形成装置は、上記目的を達成するために、潜像担持体と、第１方向に配設された発光素子、発光素子からの光を受光して信号を出力する第１の光センサと第１の光センサの信号が入力される第１の検出回路とを有する第１の光検出部、及び発光素子からの光を受光して信号を出力する第２の光センサと第２の光センサの信号が入力される第２の検出回路とを有する第２の光検出部を有し、潜像担持体を露光する露光ヘッドと、を備えたことを特徴としている。
【０００９】
このように構成された発明（露光ヘッド、露光ヘッドの制御方法、画像形成装置）では、発光素子からの光を受光して信号を出力する光センサおよび光センサの信号が入力される検出回路を有する光検出部が２系統（第１の光検出部と第２の光検出部）設けられている。したがって、これら２系統の光検出部が発光素子の光検出を並行して実行することができる。よって、光検出系を１系統しか設けていなかった従来技術と比較して、本発明は全発光素子の光検出に要する時間を短縮することができる。
【００１０】
また、発光素子の点灯、第１の光検出部、及び第２の光検出部を制御して、第１の光検出部及び第２の光検出部による光検出を並行して行う制御部を備えるように構成しても良い。このように制御部を設けることで、第１の光検出部と第２の光検出部とが発光素子の光検出を並行して適切に行うことができる。
【００１１】
また、第１の光検出部はＮ個（Ｎは２以上の整数）の第１の光センサを有し、第２の光検出部はＮ個の第２の光センサを有するように構成しても良い。このように構成した場合、第１の光検出部および第２の光検出部のそれぞれが光センサを１個しか有さない場合に比べて、各発光素子から光センサにまで到達する光量が多くなり、光センサが出力する信号を安定化させることができる。この理由は次の通りである。光センサが１個しかない場合は、第１方向に配設された多くの発光素子に対して１個の光センサが割り当てられることになるため、光センサからの距離が遠くなってしまう発光素子がある。そして、距離が遠いことにより、発光素子から光センサに到達する光が微弱となってしまう場合がある。これに対して、Ｎ個の光センサを設けた場合は、１個の光センサに割り当てられる発光素子の個数を少なくすることができる。よって、各発光素子と光センサとの距離を短くすることができ、各発光素子から光センサに到達する光量を多くして、光センサが出力する信号を安定化させることができる。
【００１２】
また、第１の検出回路は、第１の光センサからの信号を増幅する増幅回路を有し、第２の検出回路は、第２の光センサからの信号を増幅する増幅回路を有するように構成しても良いこのように構成した場合、光センサが出力する信号のレベルを適宜調整して、信号に対するその後の処理を容易にすることができる。
【００１３】
ところで、第１の光検出部および第２の光検出部のそれぞれでは、２個以上の発光素子の光検出を並行して行うことはできない。そこで、光検出部がＮ個の光センサを有する構成において、光検出部それぞれで発光素子の光検出を１個ずつ行うために、次のようにして発光素子の光検出を実行しても良い。すなわち、第１の光検出部のＮ個の第１の光センサから一の第１の光センサを選択して当該一の前記第１の光センサに対応する発光素子を点灯するとともに、第２の光検出部のＮ個の前記第２の光センサから一の第２の光センサを選択して当該一の第２の光センサに対応する前記発光素子を点灯するように構成しても良い。
【００１４】
また、第１の光センサと第２の光センサは第１方向に配設されており、制御部は第１方向に隣り合う第１の光センサによる光検出と第２の光センサによる光検出が並行しないように、光検出するセンサとして第１の光センサもしくは第２の光センサを選択するように構成しても良い。これにより、後述するクロストークの発生が抑制されて、良好な光検出が実行できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は本実施形態にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図である。図２は図１の画像形成装置の電気的構成を示す図である。この装置は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の４色のトナーを重ね合わせてカラー画像を形成するカラーモードと、ブラック（Ｋ）のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成するモノクロモードとを選択的に実行可能な画像形成装置である。この画像形成装置では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像形成指令がＣＰＵやメモリなどを有するメインコントローラＭＣに与えられると、このメインコントローラＭＣがエンジンコントローラＥＣに制御信号を与え、これに基づき、エンジンコントローラＥＣがエンジン部ＥＮＧおよびヘッドコントローラＨＣなど装置各部を制御して所定の画像形成動作を実行し、複写紙、転写紙、用紙およびＯＨＰ用透明シートなどの記録材たるシートに画像形成指令に対応する画像を形成する。
【００１６】
この実施形態にかかる画像形成装置が有するハウジング本体３内には、電源回路基板、メインコントローラＭＣ、エンジンコントローラＥＣおよびヘッドコントローラＨＣを内蔵する電装品ボックス５が設けられている。また、画像形成ユニット２、転写ベルトユニット８および給紙ユニット７もハウジング本体３内に配設されている。また、図１においてハウジング本体３内右側には、二次転写ユニット１２、定着ユニット１３およびシート案内部材１５が配設されている。なお、給紙ユニット７は、ハウジング本体３に対して着脱自在に構成されている。そして、該給紙ユニット７および転写ベルトユニット８については、それぞれ取り外して修理または交換を行うことが可能な構成になっている。
【００１７】
画像形成ユニット２は、複数の異なる色の画像を形成する４個の画像形成ステーション２Ｙ（イエロー用）、２Ｍ（マゼンタ用）、２Ｃ（シアン用）および２Ｋ（ブラック用）を備えている。なお、図１においては、画像形成ユニット２の各画像形成ステーションは構成が互いに同一のため、図示の便宜上一部の画像形成ステーションのみに符号を付し、他の画像形成ステーションについては符号を省略する。
【００１８】
各画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋには、それぞれの色のトナー像がその表面に形成される感光体ドラム２１が設けられている。各感光体ドラム21は、その回転軸が主走査方向ＭＤ（図１の紙面に対して垂直な方向）に平行もしくは略平行となるように配置されている。また、各感光体ドラム２１はそれぞれ専用の駆動モータに接続され図中矢印Ｄ21の方向に所定速度で回転駆動される。これにより、感光体ドラム２１表面が、主走査方向ＭＤに直交もしくは略直交する副走査方向ＳＤに搬送される。また、感光体ドラム２１の周囲には、その回転方向に沿って帯電部２３、ラインヘッド２９、現像部２５および感光体クリーナ２７が配設されている。そして、これらの機能部によって帯電動作、潜像形成動作およびトナー現像動作が実行される。カラーモード実行時は、全ての画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋで形成されたトナー像を転写ベルトユニット８に設けた転写ベルト８１に重ね合わせてカラー画像を形成する。また、モノクロモード実行時は、画像形成ステーション２Ｋのみを動作させてブラック単色画像を形成する。
【００１９】
帯電部２３は、その表面が弾性ゴムで構成された帯電ローラを備えている。この帯電ローラは帯電位置で感光体ドラム２１の表面と当接して従動回転するように構成されており、感光体ドラム２１の回転動作に伴って従動回転する。また、この帯電ローラは帯電バイアス発生部（図示省略）に接続されており、帯電バイアス発生部からの帯電バイアスの給電を受けて帯電部２３と感光体ドラム２１が当接する帯電位置で感光体ドラム２１の表面を所定の表面電位に帯電させる。
【００２０】
ラインヘッド２９は、その長手方向ＬＧＤが主走査方向ＭＤに平行もしくは略平行となるように、かつ、その幅方向ＬＴＤが副走査方向ＳＤに平行もしくは略平行となるように配置されている。ラインヘッド２９は、長手方向ＬＧＤに配列された複数の発光素子を備えており、感光体ドラム２１に対向配置されている。そして、帯電部２３により帯電された感光体ドラム２１の表面に、発光素子からの光を結像して静電潜像を形成する。
【００２１】
現像部２５は、その表面にトナーを担持する現像ローラ２５１を有する。そして、現像ローラ２５１と電気的に接続された現像バイアス発生部（図示省略）から現像ローラ２５１に印加される現像バイアスによって、現像ローラ２５１と感光体ドラム２１とが当接する現像位置において、帯電トナーが現像ローラ２５１から感光体ドラム２１に移動してその表面に形成された静電潜像が顕像化される。
【００２２】
現像位置において顕在化されたトナー像は、感光体ドラム２１の回転方向Ｄ21に搬送された後、転写ベルト８１と各感光体ドラム２１が当接する一次転写位置ＴＲ1において転写ベルト８１に一次転写される。
【００２３】
また、感光体ドラム２１の回転方向Ｄ21の一次転写位置ＴＲ1の下流側で且つ帯電部２３の上流側に、感光体ドラム２１の表面に当接して感光体クリーナ２７が設けられている。この感光体クリーナ２７は、感光体ドラムの表面に当接することで一次転写後に感光体ドラム２１の表面に残留するトナーをクリーニング除去する。
【００２４】
転写ベルトユニット８は、駆動ローラ８２と、図１において駆動ローラ８２の左側に配設される従動ローラ８３（ブレード対向ローラ）と、これらのローラに張架され駆動ローラ８２の回転により図示矢印Ｄ81の方向（搬送方向）へ循環駆動される転写ベルト８１とを備えている。また、転写ベルトユニット８は、転写ベルト８１の内側に、カートリッジ装着時において各画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋが有する感光体ドラム２１各々に対して一対一で対向配置される、４個の一次転写ローラ８５Ｙ、８５Ｍ、８５Ｃおよび８５Ｋを備えている。これらの一次転写ローラは、それぞれ一次転写バイアス発生部（図示省略）と電気的に接続される。
【００２５】
カラーモード実行時は、図１および図２に示すように全ての一次転写ローラ８５Ｙ、８５Ｍ、８５Ｃおよび８５Ｋを画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋ側に位置決めすることで、転写ベルト８１を画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋそれぞれが有する感光体ドラム２１に押し遣り当接させて、各感光体ドラム２１と転写ベルト８１との間に一次転写位置ＴＲ1を形成する。そして、適当なタイミングで一次転写バイアス発生部から一次転写ローラ８５Ｙ等に一次転写バイアスを印加することで、各感光体ドラム２１の表面上に形成されたトナー像を、それぞれに対応する一次転写位置ＴＲ1において転写ベルト８１表面に転写する。すなわち、カラーモードにおいては、各色の単色トナー像が転写ベルト８１上において互いに重ね合わされてカラー画像が形成される。
【００２６】
さらに、転写ベルトユニット８は、ブラック用一次転写ローラ８５Ｋの下流側で且つ駆動ローラ８２の上流側に配設された下流ガイドローラ８６を備える。この下流ガイドローラ８６は、一次転写ローラ８５Ｋが画像形成ステーション２Ｋの感光体ドラム２１に当接して形成する一次転写位置ＴＲ1での一次転写ローラ８５Ｋとブラック用感光体ドラム２１（Ｋ）との共通接線上において、転写ベルト８１に当接するように構成されている。
【００２７】
また、下流ガイドローラ８６に巻き掛けられた転写ベルト８１の表面に対向してパッチセンサ８９が設けられている。パッチセンサ８９は例えば反射型フォトセンサからなり、転写ベルト８１表面の反射率の変化を光学的に検出することにより、必要に応じて転写ベルト８１上に形成されるパッチ画像の位置やその濃度などを検出する。
【００２８】
給紙ユニット７は、シートを積層保持可能である給紙カセット７７と、給紙カセット７７からシートを一枚ずつ給紙するピックアップローラ７９とを有する給紙部を備えている。ピックアップローラ７９により給紙部から給紙されたシートは、レジストローラ対８０によって給紙タイミングが調整された後、シート案内部材１５に沿って、駆動ローラ８２と二次転写ローラ１２１とが当接する二次転写位置ＴＲ2に給紙される。
【００２９】
二次転写ローラ１２１は、転写ベルト８１に対して離当接自在に設けられ、二次転写ローラ駆動機構（図示省略）により離当接駆動される。定着ユニット１３は、ハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵して回転自在な加熱ローラ１３１と、この加熱ローラ１３１を押圧付勢する加圧部１３２とを有している。そして、その表面に画像が二次転写されたシートは、シート案内部材１５により、加熱ローラ１３１と加圧部１３２の加圧ベルト１３２３とで形成するニップ部に案内され、該ニップ部において所定の温度で画像が熱定着される。加圧部１３２は、２つのローラ１３２１，１３２２と、これらに張架される加圧ベルト１３２３とで構成されている。そして、加圧ベルト１３２３の表面のうち、２つのローラ１３２１，１３２２により張られたベルト張面を加熱ローラ１３１の周面に押し付けることで、加熱ローラ１３１と加圧ベルト１３２３とで形成するニップ部が広くとれるように構成されている。また、こうして定着処理を受けたシートはハウジング本体３の上面部に設けられた排紙トレイ４に搬送される。
【００３０】
前記した駆動ローラ８２は、転写ベルト８１を図示矢印Ｄ81の方向に循環駆動するとともに、二次転写ローラ１２１のバックアップローラとしての機能も兼ねている。駆動ローラ８２の周面には、厚さ３ｍｍ程度、体積抵抗率が１０００ｋΩ・ｃｍ以下のゴム層が形成されており、金属製の軸を介して接地することにより、図示を省略する二次転写バイアス発生部から二次転写ローラ１２１を介して供給される二次転写バイアスの導電経路としている。このように駆動ローラ８２に高摩擦かつ衝撃吸収性を有するゴム層を設けることにより、二次転写位置ＴＲ2へシートが進入する際の衝撃が転写ベルト８１に伝達されることに起因する画質の劣化を防止することができる。
【００３１】
また、この装置では、ブレード対向ローラ８３に対向してクリーナ部７１が配設されている。クリーナ部７１は、クリーナブレード７１１と廃トナーボックス７１３とを有する。クリーナブレード７１１は、その先端部を転写ベルト８１を介してブレード対向ローラ８３に当接することで、二次転写後に転写ベルト８１に残留するトナーや紙粉等の異物を除去する。そして、このように除去された異物は、廃トナーボックス７１３に回収される。また、クリーナブレード７１１及び廃トナーボックス７１３は、ブレード対向ローラ８３と一体的に構成されている。
【００３２】
なお、各画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋの感光体ドラム２１、帯電部２３、現像部２５および感光体クリーナ２７を一体的にカートリッジとしてユニット化している。そして、このカートリッジが装置本体に対し着脱可能に構成されている。また、各カートリッジには、該カートリッジに関する情報を記憶するための不揮発性メモリがそれぞれ設けられている。そして、エンジンコントローラＥＣと各カートリッジとの間で無線通信が行われる。こうすることで、各カートリッジに関する情報がエンジンコントローラＥＣに伝達されるとともに、各メモリ内の情報が更新記憶される。これらの情報に基づき各カートリッジの使用履歴や消耗品の寿命が管理される。
【００３３】
また、メインコントローラＭＣ、ヘッドコントローラＨＣおよび各ラインヘッド２９がそれぞれ別ブロックとして構成され、これらは互いにシリアル通信線を介して接続されている。各ブロック間でのデータのやりとり動作について、図２を参照しながら説明する。外部装置からメインコントローラＭＣに画像形成指令が与えられると、メインコントローラＭＣは、エンジンコントローラＥＣにエンジン部ＥＮＧを起動させるための制御信号を送信する。また、メインコントローラＭＣに設けられた画像処理部１００が、画像形成指令に含まれる画像データに対して所定の信号処理を行い、各トナー色ごとのビデオデータＶＤを生成する。
【００３４】
一方、制御信号を受けたエンジンコントローラＥＣは、エンジン部ＥＮＧ各部の初期化およびウォームアップを開始する。これらが完了して画像形成動作を実行可能な状態になると、エンジンコントローラＥＣは、各ラインヘッド２９を制御するヘッドコントローラＨＣに対し画像形成動作の開始のきっかけとなる同期信号Ｖsyncを出力する。
【００３５】
ヘッドコントローラＨＣには、各ラインヘッドを制御するヘッド制御モジュール４００と、メインコントローラＭＣとのデータ通信を司るヘッド側通信モジュール３００とが設けられている。一方、メインコントローラＭＣにもメイン側通信モジュール２００が設けられている。ヘッド側通信モジュール３００からメイン側通信モジュール２００に向けては、１ページ分の画像の先頭を示す垂直リクエスト信号ＶＲＥＱと、該画像を構成するラインのうち１ライン分のビデオデータを要求する水平リクエスト信号ＨＲＥＱとが送信される。一方、メイン側通信モジュール２００からヘッド側通信モジュール３００に向けては、これらのリクエスト信号に応じてビデオデータＶＤが送信される。より詳しくは、画像の先頭を示す垂直リクエスト信号ＶＲＥＱを受信した後、水平リクエスト信号ＨＲＥＱを受信する度に、画像の先頭部分から１ライン分ずつビデオデータＶＤを順次出力する。そして、このビデオデータＶＤに基づいて各発光素子が発光する。
【００３６】
図３はラインヘッドの構造を示す部分斜視図である。また、図４はラインヘッドの幅方向断面を示す部分断面図である。これらは部分図であるため、全てのパーツを表しているわけではない。ラインヘッド２９が有するヘッド基板２９４の裏面２９４−tには、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子が発光素子Ｅとして形成されている。また、ヘッド基板２９４の表面２９４−hには、屈折率分布型ロッドレンズアレイ２９７が対向して配置されている。したがって、発光素子Ｅが射出した光ビームは、ヘッド基板２９４の裏面２９４−tから表面２９４−hへと透過した後、ロッドレンズアレイ２９７により正立等倍で結像される。こうして、感光体ドラム２１表面にスポットが形成される。
【００３７】
図５はヘッド基板裏面の構成を示す部分平面図であり、ヘッド基板表面２９４−hからヘッド基板裏面２９４−tを平面視した場合に相当する。同図に示すように、ヘッド基板裏面２９４−tには、複数の発光素子Ｅが長手方向ＬＧＤ（主走査方向ＭＤ）に直線状に並んでいる。さらに、本実施形態では、４個の光センサＳＣ1−(m)、ＳＣ2−(m)、２個の検出回路ＤＣ1、ＤＣ2、検出制御回路ＤＣＴおよびメモリＭＭbが、ヘッド基板裏面２９４−tに配置されている。なお、mは光センサおよび後述の発光素子群をラベリングするための変数であり、正の整数値をとる。本実施形態ではm＝1、2である。これら発光素子および光センサ等の配置関係または機能は以下の通りである。
【００３８】
発光素子Ｅが所定個数毎にグループ化されて、発光素子群ＥＧ1−(m)、ＥＧ2−(m)が形成されている。各発光素子群ＥＧ1−(m)、ＥＧ2−(m)は、長手方向ＬＧＤに幅Ｗegを有している。ここで、幅Ｗegは発光素子群の長手方向ＬＧＤ両端にある２個の発光素子Ｅの中心間距離であり、発光素子Ｅの中心は発光素子Ｅの発光面の幾何重心として求めることができる。また、４個の発光素子群ＥＧ1−(m)、ＥＧ2−(m)に一対一で対応して４個の光センサＳＣ1−(m)、ＳＣ2−(m)が設けられている。発光素子群と光センサとの詳細な関係を、発光素子群ＥＧ1−(1)および光センサＳＣ1−(1)で例示して説明する。光センサＳＣ1−(1)は、そのセンサ中心が発光素子群ＥＧ1−(1)の幅Ｗegの二等分線上に位置するように配置されている。センサＳＣ1−(1)の受光面は、ヘッド基板裏面２９４−tに対向している。したがって、発光素子群ＥＧ1−(1)の発光素子Ｅが射出した光のうち、ヘッド基板２９４表面２９４−hで反射された光がセンサＳＣ1−(1)の受光面に到達して、センサＳＣ1−(1)に検出される。なお、センサ中心は、センサの受光面の幾何重心として求めることができる。
【００３９】
こうして、配置された４個の光センサＳＣ1−(1)、ＳＣ1−(2)、ＳＣ2−(1)、ＳＣ2−(2)は長手方向ＬＧＤに直線状に並ぶ。そして、長手方向ＬＧＤに隣り合う２個の光センサＳＣ1−(1)、ＳＣ1−(2)が、１個の検出回路ＤＣ1に並列に接続されているとともに、同じく長手方向ＬＧＤに隣り合う２個の光センサＳＣ2−(1)、ＳＣ2−(2)が、１個の検出回路ＤＣ2に並列に接続されている。各検出回路ＤＣ1、ＤＣ2は後述するセンサ選択スイッチ、増幅回路、およびＡ／Ｄコンバータを有している。そして、これら検出回路ＤＣ1、ＤＣ2が検出制御回路ＤＣＴに接続されている。このように、本実施形態では、光センサＳＣ1−(1)、ＳＣ1−(2)と検出回路ＤＣ1とで第１の光検出系ＬＤＳ1（光検出部）が構成されるとともに、光センサＳＣ2−(1)、ＳＣ2−(2)と検出回路ＤＣ2とで第２の光検出系ＬＤＳ2（光検出部）が構成されており、発光素子Ｅの光を検出するために２系統の光検出系ＬＤＳ1、ＬＤＳ2が設けられている。また、検出制御回路ＤＣＴにはメモリＭＭbが接続されている。なお、これらの回路およびメモリとは配線ＷＬを介して接続されている。
【００４０】
ところで、発光素子Ｅの点灯は点灯制御回路ＥＣＴ（図６）により実行される。具体的には、点灯制御回路ＥＣＴは、ヘッドコントローラＨＣからのビデオデータＶＤに基づく駆動信号により発光素子Ｅを点灯させる。そして、発光素子Ｅは駆動信号のレベルに応じた光量で点灯する。しかしながら、上述の通り発光素子Ｅは劣化して光量がしだいに低下する。そこで、本実施形態では、画像形成装置の起動時等の露光動作を行っていないタイミングで、発光素子Ｅの光量を検出する。そして、光量検出で実測された光量に基づいて、駆動信号を補正する。これにより、発光素子Ｅの劣化によらず、発光素子Ｅを所望の光量で発光させることができる。以下に、この光量検出について説明する。
【００４１】
図６は、ラインヘッドが備える電気的構成を示すブロック図である。また、図７は、図６の電気的構成が実行する発光素子の光量検出を示すフローチャートである。これらの図を用いて、発光素子Ｅの光量検出（光検出）について説明する。まず、ステップＳ１０１で、ＣＰＵが検出制御回路ＤＣＴに光量検出を行うように指示する。これにより、以後の光量検出が検出制御回路ＤＣＴの制御の下で実行される。ステップＳ１０２では、変数ｍに値１が設定される。ステップＳ１０３では、検出制御回路ＤＣＴは、発光素子群ＥＧ1−(m)、ＥＧ2−(m)の各発光素子Ｅの光量検出を開始する通知を点灯制御回路ＥＣＴに行なう。これを受けて、点灯制御回路ＥＣＴは、光量検出の対象である発光素子群ＥＧ1−(m)、ＥＧ2−(m)以外の発光素子群を非点灯状態にする（ステップＳ１０４）。これにより、光量検出中における光量検出対象以外の発光素子群の誤発光が防止される。
【００４２】
そして、検出制御回路ＤＣＴは、第１の光検出系ＬＤＳ1による光量検出（ステップＳ１１１〜ステップＳ１１４）と、第２の光検出系ＬＤＳ2による光量検出（ステップＳ１２１〜ステップＳ１２４）とを並行して実行する。第１の光検出系ＬＤＳ1と第２の光検出系ＬＤＳ2とは同様の光量検出を実行するので、ここでは第１の光検出系ＬＤＳ1の光量検出のみについて説明する。ステップＳ１１１では、検出制御回路ＤＣＴの指示を受けて、センサ選択スイッチＳＷ−1は光センサＳＣ1−(m)を選択する。なお、このセンサ選択スイッチＳＷ−1は、光センサＳＣ1−(1)、ＳＣ1−(2)のうちの１個を選択して、選択した光センサの出力信号のみを後続の回路（増幅回路ＡＭＰ1）に出力するものである。
【００４３】
ステップＳ１１２では、点灯制御回路ＥＣＴが、発光素子群ＥＧ1−(m)の発光素子Ｅのうち、光量が未検出の発光素子Ｅを１個だけ点灯させる。この発光素子Ｅの点灯は、メモリＭＭaに記憶されている補正データに基づいて行なわれる。つまり、現在実行している光量検出より前（例えば、前回の光量検出時）に求められた補正データがメモリＭＭaには記憶されており、この補正データに基づいて補正された駆動信号に基づいて発光素子Ｅが点灯する。そして、発光素子Ｅ点灯時の光センサＳＣ1−(m)の出力信号が増幅回路ＡＭＰ1で増幅された後、Ａ／ＤコンバータＡＤＣ1によりデジタル信号に変換されて、メモリＭＭbに記憶される（ステップＳ１１３）。ステップＳ１１４では、発光素子群ＥＧ1−(m)の全発光素子Ｅの光量検出が完了したか否かが判断される。そして、未完了である（ステップＳ１１４で「ＮＯ」）の場合は、全発光素子Ｅの光量検出が完了するまで、ステップＳ１１１〜ステップＳ１１４が繰り返し実行される。具体的には、発光素子群ＥＧ1−(m)、ＥＧ2−(m)それぞれにおいて、図５の左端から順番に発光素子Ｅの光量検出が実行される。一方、完了した（ステップＳ１１４で「ＹＥＳ」）の場合は、ステップＳ１０５に進む。
【００４４】
ステップＳ１０５では、変数mが値２であるか否かが判断される。なお、ステップＳ１０５での判断は、第１の光検出系ＬＤＳ1による光量検出（ステップＳ１１１〜ステップＳ１１４）と、第２の光検出系ＬＤＳ2による光量検出（ステップＳ１２１〜ステップＳ１２４）のいずれもが完了した時点で行なわれる。そして、変数ｍが値２でない（ステップＳ１０５で「ＮＯ」）の場合は、ステップＳ１０６でmを１だけインクリメントしてステップＳ１０３に戻る。一方、変数mが値２である（ステップＳ１０５で「ＹＥＳ」）の場合は、全ての発光素子群の発光素子Ｅの光量検出が完了したとして、ステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０７では、検出制御回路ＤＣＴがＣＰＵに光量の検出完了を通知する。これを受けてＣＰＵは、メモリＭＭbに記憶されている光量検出結果から、駆動信号を補正するための補正データを演算して、この演算結果をメモリＭＭaに格納する（ステップＳ１０８）。
【００４５】
このように本実施形態では、発光素子Ｅからの光を受光して信号を出力する光センサＳＣ1−(1)等および光センサの信号が入力される検出回路ＤＣ1等を有する光検出系（光検出部）が２系統ＬＤＳ1、ＬＤＳ2（２個）設けられている。したがって、２系統の光検出系ＬＤＳ1、ＬＤＳ2が発光素子Ｅの光量検出（光検出）を並行して実行することができる。よって、光検出系を１系統しか設けていなかった従来技術と比較して、全発光素子Ｅの光量検出に要する時間を短縮することができる。
【００４６】
また、本実施形態では、２系統の光検出系ＬＤＳ1、ＬＤＳ2により並行して光量検出を行うために、検出制御回路ＤＣＴ（制御部）が設けられている。このように、２系統の光量検出系ＬＤＳ1、ＬＤＳで並行して実行される光量検出を、検出制御回路ＤＣＴにより制御することで、２系統の光検出部ＬＤＳ1、ＬＤＳ2が光量検出を並行して適切に行うことができる。
【００４７】
また、本実施形態では、光検出系ＬＤＳ1（または光検出系ＬＤＳ2）がＮ個（Ｎは２以上の整数であり、本実施形態ではＮ＝２）の光センサＳＣ1−(1)、ＳＣ1−(2)（または光センサＳＣ2−(1)、ＳＣ2−(2)）を有している。このように構成した場合、光検出系が光センサを１個しか有さない場合に比べて、各発光素子Ｅから光センサにまで到達する光量が多くなり、光センサが出力する信号を安定化させることができる。この理由について、光検出系ＬＤＳ1を例示して説明する。光センサが１個しかない場合は、長手方向ＬＧＤ（第１方向）に配設された多くの発光素子Ｅ（つまり、発光素子群ＥＧ1−(1)、ＥＧ1−(2)の全発光素子Ｅ）に対して１個の光センサが割り当てられることになるため、光センサからの距離が遠くなってしまう発光素子Ｅがある。そして、距離が遠いことにより、発光素子Ｅから光センサに到達する光が微弱となってしまう場合がある。これに対して、本実施形態のように、２個の光センサＳＣ1−(1)、ＳＣ1−(2)を設けた場合は、１個の光センサに割り当てられる発光素子Ｅの個数を少なく（半分に）することができる。よって、各発光素子Ｅと光センサとの距離を短くすることができ、各発光素子Ｅから光センサＳＣ1−(1)、ＳＣ1−(2)に到達する光量を多くして、光センサＳＣ1−(1)、ＳＣ1−(2)が出力する信号を安定化させることができる。
【００４８】
また、本実施形態では、検出回路ＤＣ1、ＤＣ2は、光センサからの信号を増幅する増幅回路ＡＭＰ1、ＡＭＰ2を有している。したがって、光センサが出力する信号のレベルを適宜調整して、信号に対するその後の処理（Ａ／Ｄ変換）を容易にすることが可能となっている。
【００４９】
ところで、光検出系ＬＤＳ1、ＬＤＳ2それぞれでは、２個以上の発光素子Ｅの光量検出を並行して行うことはできない。そこで、本実施形態では、光検出系ＬＤＳ1、ＬＤＳ2それぞれで発光素子Ｅの光量検出を１個ずつ行うために、次のようにして発光素子Ｅの光量検出を実行している。すなわち、光検出系ＬＤＳ1で例示して説明すると、検出制御回路ＤＣＴは光検出系ＬＤＳ1の２個の光センサＳＣ1−(1)、ＳＣ1−(2)から一の光センサを順次選択するとともに、当該一の光センサに対応する発光素子Ｅを順次点灯（図５の左端から順番に点灯）する。そして、光検出系ＬＤＳ1の検出回路ＤＣ1には、検出制御回路ＤＣＴが選択した当該一の光センサの信号が入力される。これにより、光検出系ＬＤＳ1、ＬＤＳ2それぞれにおいて、１個ずつ発光素子Ｅの光量検出を行うことができる。
【００５０】
ところで、各光検出系ＬＤＳ1、ＬＤＳ2がＮ個の光センサを設けた構成では、光センサの個数を増やしたことにより、長手方向ＬＧＤに配設される各光センサの間の距離が短くなるため、クロストークが発生するおそれがある。これに対して本実施形態では、長手方向ＬＧＤに隣り合う光センサによる光量検出が並行しないように、光量検出を行う光センサを選択している。これにより、クロストークの発生が抑制されて、良好な光量検出が可能となっている。これについて次に詳述する。
【００５１】
図８は、クロストークの問題を抑制する作用効果の説明図である。図８の上段のグラフは、３個の光センサＳＣ1−(1)、ＳＣ1−(2)、ＳＣ2−(1)の光量検出特性を示している。同グラフの横軸は発光素子Ｅの長手方向ＬＧＤにおける位置を示しており、同図右側を正としている。また、同グラフ縦軸は、光センサの出力信号（電圧信号）の大きさを示している。つまり、同グラフでは、横軸で示す位置にある発光素子Ｅからの光を検出したＳＣ1−(1)、ＳＣ1−(2)、ＳＣ2−(1)それぞれの出力信号の大きさが縦軸で示されている。同グラフに示すように、光センサＳＣ1−(1)、ＳＣ1−(2)、ＳＣ2−(1)のそれぞれは、長手方向ＬＧＤにおいてセンサ中心と同じ位置にある発光素子Ｅからの光を最も大きな信号レベル（電圧）で検出する一方、センサ中心から遠い発光素子Ｅからの光ほどより小さな信号レベルで検出する。このように、光センサの出力信号の大きさは、光センサと発光素子Ｅとの距離に依存する。
【００５２】
ところで、上述の通り、２系統の光検出系ＬＤＳ1、ＬＤＳ2は並行して光量検出を行うが、この際、長手方向ＬＧＤに隣り合う光センサＳＣ1−(2)、ＳＣ2−(1)による光検出が並行して行われると、クロストークが発生するおそれがある。つまり、発光素子群ＥＧ1−(2)の長手方向ＬＧＤの一方端にある発光素子Ｅ1と、発光素子群ＥＧ2−(1)の長手方向ＬＧＤの他方端にある発光素子Ｅ2とは、光センサＳＣ1−(2)までの距離が互いに略等しい。したがって、発光素子Ｅ1からの光ＬＢ1と発光素子Ｅ2からの光ＬＢ2とを、光センサＳＣ2−(1)は略同じ大きさの信号レベルで検出してしまう。このようして、検出対象でない光ＬＢ2を検出対象の光ＬＢ1と同程度の信号レベルで検出してしまうというクロストークが発生する。そして、このクロストークが発生すると、光センサＳＣ2−(1)が検出対象である発光素子Ｅ1からの光ＬＢ1の光量を、正確に検出できない。
【００５３】
一方、本実施形態は、長手方向ＬＧＤに隣り合う光センサＳＣ1−(2)、ＳＣ2−(1)による光量検出が並行しないように光センサを選択している。例示すると、光センサＳＣ1−(2)に並行して、光センサＳＣ2−(2)が光量検出を行っている。そして、発光素子群ＥＧ2−(2)の発光素子Ｅのうち光センサＳＣ1−(2)に最も近い発光素子Ｅ3であっても、センサＳＣ1−(2)までの距離は、発光素子Ｅ1よりはるかに遠い。したがって、光センサＳＣ1−(2)は、発光素子Ｅ1からの光ＬＢ1を、発光素子Ｅ3からの光ＬＢ3よりもはるかに大きい信号レベルで検出する。こうして、本実施形態では、クロストークの発生が抑制されて、各発光素子Ｅの光量を適切に求めることが可能となっている。
【００５４】
以上のように、本実施形態では、ラインヘッド２９が本発明の「露光ヘッド」に相当し、光検出系ＬＤＳ1が本発明の「第１の光検出部」に相当し、光検出系ＬＤＳ2が本発明の「第２の光検出部」に相当し、光センサＳＣ1−(1)、ＳＣ1−(2)が本発明の「第１の光センサ」に相当し、光センサＳＣ2−(1)、ＳＣ2−(2)が本発明の「第２の光センサ」に相当し、検出制御回路ＤＣＴが本発明の「制御部」に相当している。
【００５５】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記実施形態では、各光検出系ＬＤＳ1、ＬＤＳ2に対応する複数の発光素子Ｅを、２個の発光素子群（例えば、発光素子群ＥＧ1−(1)、ＥＧ1−(2)）にグループ化している。しかしながら、グループ化する個数は２個に限られず、次の別の実施形態に示すように３個であっても良い。
【００５６】
図９は、別の実施形態にかかるラインヘッドが備える電気的構成を示すブロック図である。また、図１０は、図９の電気的構成が実行する発光素子の光量検出を示すフローチャートである。図９に示すように、光検出系ＬＤＳ1（ＬＤＳ2）に対応する複数の発光素子Ｅが、３個の発光素子群ＥＧ1−(1)、ＥＧ1−(2)、ＥＧ1−(3)（ＥＧ2−(1)、ＥＧ2−(2)、ＥＧ2−(3)）にグループ化されている。また、３個の発光素子群ＥＧ1−(1)、ＥＧ1−(2)、ＥＧ1−(3)に一対一で対応して、３個の光センサＳＣ1−(1)、ＳＣ1−(2)、ＳＣ1−(3)が設けられている。これら以外の構成は、図９のブロック図と図６のブロック図とは共通するため、説明を省略する。
【００５７】
光センサＳＣ1−(1)、ＳＣ−(2)、ＳＣ−(3)は、それぞれ対応する発光素子群ＥＧ1−(1)、ＥＧ1−(2)、ＥＧ1−(3)の発光素子Ｅからの光量を検出する。この光量検出動作は図１０のフローチャートに従って実行される。なお、図１０のフローチャートと図７のフローチャートはステップＳ２０５でのみ異なる。つまり、別の実施形態では、光検出系ＬＤＳ1、ＬＤＳ2のそれぞれが３個の発光素子群の全発光素子Ｅの光量を検出するため、変数ｍの値が３になるまで、光量検出を繰り返し行う。
【００５８】
さらに、グループ化する個数は、次のさらに別の実施形態に示すように、より一般的な個数であるＮ個（Ｎは２以上の整数）まで拡張できる。図１１は、さらに別の実施形態にかかるラインヘッドが備える電気的構成を示すブロック図である。また、図１２は、図１１の電気的構成が実行する発光素子の光量検出を示すフローチャートである。図１１に示すように、光検出系ＬＤＳ1（ＬＤＳ2）に対応する複数の発光素子Ｅが、Ｎ個の発光素子群ＥＧ1−(1)、ＥＧ1−(2)、…、ＥＧ1−(Ｎ)（ＥＧ2−(1)、ＥＧ2−(2)、…、ＥＧ2−(Ｎ)）にグループ化されている。また、Ｎ個の発光素子群ＥＧ1−(1)、ＥＧ1−(2)、…、ＥＧ1−(Ｎ)に一対一で対応して、Ｎ個の光センサＳＣ1−(1)、ＳＣ1−(2)、…、ＳＣ1−(Ｎ)が設けられている。これら以外の構成は、図１１のブロック図と図６のブロック図とは共通するため、説明を省略する。
【００５９】
光センサＳＣ1−(1)、ＳＣ−(2)、…、ＳＣ−(Ｎ)は、それぞれ対応する発光素子群ＥＧ1−(1)、ＥＧ1−(2)、…、ＥＧ1−(Ｎ)の発光素子Ｅからの光量を検出する。この光量検出動作は図１２のフローチャートに従って実行される。なお、図１２のフローチャートと図７のフローチャートはステップＳ３０５でのみ異なる。つまり、さらに別の実施形態では、光検出系ＬＤＳ1、ＬＤＳ2のそれぞれがＮ個の発光素子群の全発光素子Ｅの光量を検出するため、変数ｍの値がＮになるまで、光量検出を繰り返し行う。
【００６０】
また、上記実施形態では、発光素子群の発光素子Ｅを順次点灯させるにあたり、図５の左側から順番に発光素子Ｅを点灯させていた。しかしながら、発光素子Ｅの点灯順序はこれに限られない。
【００６１】
また、上記実施形態では、光検出系は２系統ＬＤＳ1、ＬＤＳ2のみ設けられているが、光検出系は３系統設けられても良い。つまり、少なくとも光検出系を２系統設けて、各光検出系で並行して光検出を行うことで、本発明の効果を奏することができる。
【００６２】
また、上記実施形態では、複数の発光素子Ｅを長手方向ＬＧＤに直線状に並べているが、複数の発光素子Ｅを長手方向ＬＧＤに２列千鳥あるいは３列以上の千鳥で並べても良い。
【００６３】
また、上記実施形態では、有機ＥＬ素子を発光素子Ｅとして用いたが、ＬＥＤ（Light-Emitting Diodes）を発光素子Ｅとして用いても良い。
【００６４】
また、上記実施形態では、光センサＳＣ1−(1)等は、そのセンサ中心が発光素子群ＥＧ1−(1)等の幅Ｗegの二等分線上に位置するように配置されているが、光センサＳＣ1−(1)等の配置位置はこれに限られない。
【００６５】
また、上記実施形態では、光センサＳＣ1−(1)等はヘッド基板裏面２９４−tに配置されているが、光センサＳＣ1−(1)等の配置位置はこれに限られず、例えばヘッド基板表面２９４−hであっても良い。この場合、光センサＳＣ1−(1)等の受光面をヘッド基板表面２９４−hに対向させておけば、光センサＳＣ1−(1)等は発光素子Ｅからの光を受光することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本実施形態にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図。
【図２】図１の画像形成装置の電気的構成を示す図。
【図３】ラインヘッドの構造を示す部分斜視図。
【図４】ラインヘッドの幅方向断面を示す部分断面図。
【図５】ヘッド基板裏面の構成を示す部分平面図。
【図６】ラインヘッドが備える電気的構成を示すブロック図。
【図７】図６の電気的構成が実行する発光素子の光量検出を示すフローチャート。
【図８】クロストークの問題を抑制する作用効果の説明図。
【図９】別の実施形態にかかるラインヘッドが備える電気的構成を示すブロック図。
【図１０】図９の電気的構成が実行する発光素子の光量検出を示すフローチャート。
【図１１】さらに別の実施形態にかかるラインヘッドの電気的構成を示すブロック。
【図１２】図１１の電気的構成が実行する発光素子の光量検出を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００６７】
２９…ラインヘッド、  ２９７…ロッドレンズアレイ２９７、  ＤＣ1…検出回路、  ＤＣ2…検出回路、  ＤＣＴ…検出制御回路、  ＬＤＳ1，ＬＤＳ2…光検出系、  Ｅ1…発光素子、  Ｅ2…発光素子、  Ｅ3…発光素子、  Ｅ…発光素子、  ＥＣＴ…点灯制御回路、  ＥＧ1−(1)，ＥＧ1−(2)，ＥＧ2−(1)，ＥＧ2−(2)…発光素子群、  ＨＣ…ヘッドコントローラ、  ＬＧＤ…長手方向、  ＬＴＤ…幅方向、  ＭＤ…主走査方向、  ＳＤ…副走査方向、  ＳＣ1−(1)，ＳＣ1−(2)，ＳＣ2−(1)，ＳＣ2−(2)…光センサ、  ＳＷ−1，ＳＷ−2…センサ選択スイッチ、  ＶＤ…ビデオデータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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