(57)【要約】【課題】低感度で暗電流の大きな光検出器を用いても、微弱光の光量を高精度に検出可能とすること。【解決手段】ＯＬＥＤ−ＰＨ１７は、リセット可能なコンデンサを含んでおり、光検出器４１Ａの出力を積分する積分回路４２Ａと、発光点Ａ１〜Ａ４，…が消灯された状態で、積分回路４２Ａの積分開始時の出力値を記録する第一サンプルホールド回路４３Ａ−１と、発光点Ａ１〜Ａ４の消灯状態で、積分回路４２Ａにおける所定時間経過後の出力値を記録する第二サンプルホールド回路４３Ａ−２と、発光点Ａ１〜Ａ４の発光状態で、積分回路４２Ａの積分開始時の出力値を記録する第三サンプルホールド回路４３Ａ−３と、発光点Ａ１〜Ａ４の発光状態で、積分回路４２Ａにおける所定時間経過後の出力値を記録する第四サンプルホールド回路４３Ａ−４と、これら出力値に基づき、発光点Ａ１〜Ａ４の発光光量を求める減算回路と、を備える。【選択図】図５Ａ
2014162139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機ＬＥＤで構成された発光点と、
前記発光点の出射光量を表す信号を出力する光検出器と、
リセット可能なコンデンサを含んでおり、前記光検出器の出力を積分する積分回路と、
前記発光点が消灯された状態で、前記積分回路における積分開始時の第一出力値と、前記発光点が消灯された状態で、前記積分回路における積分開始から所定時間経過後の該積分回路の第二出力値と、前記発光点が発光した状態で、前記積分回路における積分開始時の第三出力値と、前記発光点が発光した状態で、前記積分回路における積分開始から所定時間経過後の該積分回路の第四出力値と、を記録可能なＳ／Ｈ回路と、
前記Ｓ／Ｈ回路に記録された第一乃至第四出力値に基づき、前記発光点の発光光量を求める減算回路と、を備える光書き込み装置。
【請求項２】
前記光検出器は、前記発光点とは同一基板上に、該発光点の光放射方向からの平面視で、該発光点の光放射面とは重ならないように形成されている、請求項１に記載の光書き込み装置。
【請求項３】
光量補正命令を出力する制御回路を、さらに備え、
前記Ｓ／Ｈ回路は、
前記制御回路による光量補正命令に応答して、第三出力値および第四出力値を記録し、
前記制御回路による光量補正命令前に、第一出力値および第二出力値を記録する、請求項１または２に記載の光書き込み装置。
【請求項４】
周囲温度を検出する環境温度検出器を、さらに備え、
前記制御回路は、
前記第一出力値および前記第二出力値の記録時と、前記光量補正命令時との環境温度差を取得し、
前記第一出力値および前記第二出力値を、取得した環境温度差に基づき補正される、請求項３に記載の光書き込み装置。
【請求項５】
周囲温度を検出する環境温度検出器を、さらに備え、
前記Ｓ／Ｈ回路は、前記第一出力値および前記第二出力値を、前記環境温度検出器により検出された周囲温度が所定温度になると記録する、請求項１または２に記載の光書き込み装置。
【請求項６】
前記発光点は複数備わり、該複数の発光点は複数のグループに分けられ、
前記光検出器は複数備わり、該複数の光検出器は前記グループ毎に設けられており、
前記複数の発光点と、前記複数の光検出器と、前記積分回路とは同一基板上に形成されている、請求項１〜５のいずれかに記載の光書き込み装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の光書き込み装置と、
前記光書き込み装置に備わる前記減算回路の出力値に基づき、前記発光点の発光光量を補正する制御回路と、を備える画像形成装置。
【請求項８】
光量補正命令を出力する制御回路を、さらに備え、
前記Ｓ／Ｈ回路は、前記第三出力値および前記第四出力値を、前記制御回路による光量補正命令に応答して記録し、
前記Ｓ／Ｈ回路は、前記第一出力値および前記第二出力値を、前記画像形成装置が待機状態の間に記録する、請求項７に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＬＥＤ（以下、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）という）を用いた光書き込み装置、およびこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置に関しては、近年、小型化の要求が一層強まってきている。この要求に応えるため、光書き込み装置（以下、ＰＨ（Ｐｒｉｎｔ  Ｈｅａｄ）という）に関しては、従来の光走査型から、ライン光学型に切り替わりつつある。ここで、光走査型は、発光源（例えば、レーザダイオード）からの光ビームをポリゴンミラー等の走査光学系を介して感光体ドラムの周面に走査する種類の光書き込み装置である。それに対し、ライン光学型は、多数の微小な発光点をライン状に配列した発光点アレイからの光を、走査光学系を介さずに感光体ドラムの周面に直接走査する種類の光書き込み装置である。
【０００３】
上記ライン光学型の光書き込み装置としては、従来より、複数のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）をライン状に配列した発光点アレイを備えるもの（以下、ＬＰＨという）が開発されている。このＬＰＨに関しては、発光点アレイと、その発光制御用の駆動回路が別基板上に実装されることが多い。それゆえ、ＬＰＨに関しては、製造コスト等が高くなる傾向にある。
【０００４】
かかる背景から、近年、低コスト化が可能なライン光学型の光書き込み装置として、複数のＯＬＥＤをライン状に配列した発光点アレイを備えるもの（以下、ＯＬＥＤ−ＰＨという）が提案されている。このＯＬＥＤ−ＰＨによれば、ＯＬＥＤと薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）とを同一基板上に形成可能となるため、低コストな光書き込み装置を実現可能となる。
【０００５】
しかしながら、ＯＬＥＤは、下記（１）〜（３）の光量劣化特性を有する。
（１）積算発光時間の増加に伴い、光量が低下する（光量劣化）。
（２）光量劣化の進行速度は、輝度によって異なる。
（３）光量劣化の度合いは、温度によって変動する。
【０００６】
上記光量劣化特性により、ＯＬＥＤ−ＰＨでは、書き込むべき画像に応じてＯＬＥＤ毎に積算発光時間が異なってしまう。そのため、光量劣化の度合いは画素毎に異なってしまう。これに対応するため、ＯＬＥＤ−ＰＨは、特許文献１に記載のような、画素毎の光量調整を実行することが必要となる。この特許文献１において、光量検出回路は、ＯＬＥＤ（発光点）と、このＯＬＥＤが形成された基板と、ＯＬＥＤにおける発光点前方の位置であって基板上に形成された光検出器と、この光検出器の出力を積分する積分回路と、を備えている。この構成により、低感度光検出器にも対応した光量検出を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２７６３５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の光量検出回路では、光検出器は、発光点前方（つまり光路上）に設けられるため、発光光量は、光検出器が無い場合と比較して大きくする必要がある。その結果、ＯＬＥＤの劣化が早く進行することになる。ここで、発光光量を抑えるためには、光検出器は、ＯＬＥＤからの不要光を検出する必要がある。この場合には、光検出器は、設置場所の制約を受け、さらには、微弱な光を検出する必要がある。また、ＯＬＥＤと光検出器とを同一基板上に形成する場合、光検出器は薄膜型となるため、低感度となる。上記理由により、光検出器は低出力となるため、リセットノイズを無視することができなくなる。その結果、光検出器は十分なＳ／Ｎ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）を得ることが出来ないという問題があった。
【０００９】
また、ＯＬＥＤと同一基板に形成された光検出器（以下、内蔵型光検出器という）としては、ａ−Ｓｉやｐ−Ｓｉで形成された光起電力型素子、光導電型素子が例示される。このような内蔵型光検出器に関しては、材料や製造工程に制約があるため、暗電流が大きくなり易い。この暗電流は、光感度よりも大きな温度特性を持つため、内部温度変動の激しいＰＨ用途では十分なＳ／Ｎを得ることが出来ないという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであり、低感度で暗電流の大きな光検出器を用いても、微弱光の光量を高精度に検出可能な光書き込み装置、およびこれを備えた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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の第一局面は、光書き込み装置であって、有機ＬＥＤで構成された発光点と、前記発光点の出射光量を表す信号を出力する光検出器と、リセット可能なコンデンサを含んでおり、前記光検出器の出力を積分する積分回路と、前記発光点が消灯された状態で、前記積分回路における積分開始時の第一出力値と、前記発光点が消灯された状態で、前記積分回路における積分開始から所定時間経過後の該積分回路の第二出力値と、前記発光点が発光した状態で、前記積分回路における積分開始時の第三出力値と、前記発光点が発光した状態で、前記積分回路における積分開始から所定時間経過後の該積分回路の第四出力値と、を記録可能なＳ／Ｈ回路と、前記Ｓ／Ｈ回路に記録された第一乃至第四出力値に基づき、前記発光点の発光光量を求める減算回路と、を備える。
【００１２】
本発明の第二局面は、上記光書き込み装置を備えた画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１３】
上記各局面によれば、微弱光の光量を高精度に検出可能な光書き込み装置、およびこれを備えた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】
【００１４】
【図１】一実施形態の光書き込み装置を備えた画像形成装置を示す模式図である。
【図２】図１に示すＯＬＥＤ−ＰＨの縦断面図である。
【図３】ＯＬＥＤ-ＰＨ１７および周辺の詳細な構成を示す第一のブロック図である。
【図４】ＯＬＥＤ-ＰＨ１７および周辺の詳細な構成を示す第二のブロック図である。
【図５Ａ】図３および図４に示す光検出器、積分回路およびＳ／Ｈ回路の詳細な構成を示す回路図である。
【図５Ｂ】図３および図４に示す減算回路の詳細な構成を示す回路図である。
【図６】図３および図４に示す光検出器の詳細な構成を示す縦断面図である。
【図７】発光点の光量検出の手順を示すタイミングチャートである。
【図８】グループ単位での光量検出の手順と示すタイミングチャートである。
【図９】第一変形例に係る光量検出の手順を示すタイミングチャートである。
【図１０】第二変形例に係る光量検出の手順を示すタイミングチャートである。
【図１１】減算回路の代替例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（はじめに）
以下、図面を参照して、本発明の各実施形態に係る光書き込み装置が応用される画像形成装置について詳説する。
【００１６】
まず、図中のｘ軸、ｙ軸およびｚ軸について説明する。本実施形態では、説明の便宜のため、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸はそれぞれ、画像形成装置の左右方向（換言すると横方向）、前後方向（換言すると奥行き方向）および上下方向（換言すると高さ方向）とする。また、図中、いくつかの構成には、参照番号の右側に添え字ａ，ｂ，ｃ，ｄが付加されるものがある。ａ，ｂ，ｃ，ｄは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）を意味する。例えば、作像手段２９ａは、イエローの作像手段２９を意味する。また、添え字無しは、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの各色を意味する。例えば、作像手段２９は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ各色の作像手段を意味する。
【００１７】
（画像形成装置の構成・動作）
図１において、画像形成装置１は、例えばＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）であって、各色用の感光体ドラム３１を用いて各色のトナー像を形成して合成した後、合成トナー像をシートＳに印刷する。そのために、画像形成装置１は、大略的に、供給ユニット３、タイミングローラ対５、プロセスユニット７、定着手段９、排出ローラ対１１および排出トレイ１３を備えている。
【００１８】
供給ユニット３は、供給トレイ１５および供給ローラ１６を含む。供給トレイ１５には未印刷のシートＳが複数積載される。供給ローラ１６は、積載されたシートＳを上から１枚ずつ取り出し、搬送経路Ｒに送り出す。このシートＳは、直ぐ下流のタイミングローラ対５に向けて搬送される。
【００１９】
タイミングローラ対５は、搬送経路Ｒ上で互いに当接する二個一対のローラを含んでおり、制御回路３７による制御の下で回転し停止する。シートＳの送出時を除き、各ローラは停止している。よって、搬送されてきたシートＳは、まずローラ同士の当接部分に突き当たり、一旦停止する。タイミングローラ対５は、所定タイミングで回転を開始して、シートＳを二次転写領域（詳細は後述）に向けて送り出す。
【００２０】
プロセスユニット７は、各色用のＯＬＥＤ−ＰＨ１７、各色用の転写手段１９、中間転写ベルト２１、駆動ローラ２３、従動ローラ２５、二次転写ローラ２７および各色用の作像手段２９を含む。各作像手段２９は、大略的には、感光体ドラム３１と、その周面に沿って配置された帯電手段３３および現像手段３５と、を有する。
【００２１】
各色の感光体ドラム３１は、ｙ軸方向に延在している。これら感光体ドラム３１は、ｘ軸方向に並ぶように配列される。各感光体ドラム３１は、図示しないモータからの駆動力により、ｙ軸に平行な軸を中心として、ｚｘ面内で時計回り（矢印ＣＷで示す）に回転する。
【００２２】
各帯電手段３３は、ｙ軸方向に延在しており、対応する感光体ドラム３１の周面を帯電させる。帯電手段３３としては、コロトロン、スコロトロンまたは帯電ローラが典型的である。
【００２３】
各ＯＬＥＤ−ＰＨ１７は、光書き込み装置であって、対応色の帯電手段３３を基準として、対応色の感光体ドラム３１の回転方向ＣＷの直ぐ下流側に、対応色の感光体ドラム３１の周面近傍に配置される。各ＯＬＥＤ−ＰＨ１７は、図２に示すように、ホルダ５１に、少なくとも、ＯＬＥＤ基板５２と、レンズアレイ５３と、を収容している。
【００２４】
ホルダ５１は、対応色の感光体ドラム３１と平行に延在しており、対応色の感光体ドラム３１周面における光ビームＢの照射位置と対向するように設けられている。
【００２５】
ＯＬＥＤ基板５２は、まず、図２に示すように、ｙ軸方向の１ラインのドット数分（例えば１万数千個）の発光点Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４，Ｃ１〜Ｃ４，…を備えている。
【００２６】
各発光点Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４，Ｃ１〜Ｃ４，…は、典型的にはＯＬＥＤであり、ｙ軸方向にライン状に、かつ対応色の感光体ドラム３１の周面に対向するように、ＯＬＥＤ基板５２に配置されている。各発光点Ａ１〜Ａ４は、入力駆動電流に応じた光量で発光する。各発光点Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４，Ｃ１〜Ｃ４，…において、入力駆動電流に対する出力光量は、ほぼリニアな関係になっている。
【００２７】
ここで、各発光点Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４，Ｃ１〜Ｃ４，…は同一のＯＬＥＤ基板５２に設けられている。これにより、発光点Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４，Ｃ１〜Ｃ４，…の製造工程を同一にできるため、発光点Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４，Ｃ１〜Ｃ４，…の入出力特性にバラツキは実質的に発生しない。
【００２８】
また、発光点Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４，Ｃ１〜Ｃ４，…は個別的には点光源であるが、発光点Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４，Ｃ１〜Ｃ４，…全体では、対応色の感光体ドラム３１の周面に光ビームＢを走査可能に構成されている。
【００２９】
ホルダ５１には、上記発光点Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４，Ｃ１〜Ｃ４，…の光軸方向に対向するようにレンズアレイ５３が設けられている。レンズアレイ５３は、マイクロレンズアレイ（ＭＬＡ: Ｍｉｃｒｏ  Ｌｅｎｓ  Ａｒｒａｙ）や集光性光伝送体アレイである。マイクロレンズや集光性光伝送体は両端が平面なロッドレンズとすることができる。これにより加工が容易となるため、ＯＬＥＤ−ＰＨ１７の量産が容易となる。このレンズアレイ５３は、発光点Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４，Ｃ１〜Ｃ４，…からの入射光ビームＢを、対応色の感光体ドラム３１の周面に集光する。
【００３０】
以上の構成により、ＯＬＥＤ−ＰＨ１７は、感光体ドラム３１の周面を、対応色の光ビームＢで主走査方向（つまり、ｙ軸方向）に走査することが可能となり、これによって、各感光体ドラム３１の周面には、対応色の静電潜像が形成される。
【００３１】
なお、都合上、図２には示していないが、ＯＬＥＤ−ＰＨ１７は、図示した構成以外にも、画像形成装置１の他構成と接続するためにケーブル等を備えている。
【００３２】
再度、図１を参照する。各現像手段３５は、ｙ軸方向に延在する現像ローラを有する。現像ローラは、光ビームＢの照射位置の直ぐ下流で、対応色の感光体ドラム３１の周面と対向配置される。この現像手段３５には、例えば、対応色の二成分現像剤が収容される。各現像手段３５は、内蔵の現像ローラを用いて、感光体ドラム３１の周面上にトナーを供給する。これによって、感光体ドラム３１の周面上で、静電潜像は現像され、対応色（単色）のトナー像が形成される。
【００３３】
上記現像プロセスの結果、感光体ドラム３１はトナー像を周面上に担持する。また、感光体ドラム３１は、自身の回転により、担持しているトナー像を回転方向ＣＷの下流へと搬送する。
【００３４】
各転写手段１９は、ｙ軸方向に延在しており、対応色の現像手段３５の直ぐ下流側に、対応色の感光体ドラム３１の周面と、下記の中間転写ベルト２１を挟んで対向するよう配置されている。
【００３５】
中間転写ベルト２１は無端状のベルトである。この中間転写ベルト２１は、各色の転写手段１９および感光体ドラム３１の間に介在し、駆動ローラ２３および従動ローラ２５の間に張り渡される。この中間転写ベルト２１は、各転写手段１９によって、各感光体ドラム３１に圧接される。以下、各感光体ドラム３１と中間転写ベルト２１との圧接部分を一次転写領域という。駆動ローラ２３は、図示しないモータから与えられた駆動力によって回転する。従動ローラ２５は、駆動ローラ２３の回転によって従動して回転する。これによって、中間転写ベルト２１は、矢印αの方向に回転する。
【００３６】
各転写手段１９には一次転写バイアス電圧が印加され、これによって、各転写手段１９が中間転写ベルト２１と接触する部分周辺がトナー像と逆極性に帯電する。その結果、感光体ドラム３１により搬送されてくるトナー像が一次転写領域に到達すると、トナー像が中間転写ベルト２１の外周面に移動する。換言すると、中間転写ベルト２１には、各感光体ドラム３１に形成されているトナー像が転写される。以下、中間転写ベルト２１へのトナー像の転写を一次転写という。
【００３７】
ここで、各色の感光体ドラム３１に担持されているトナー像は、中間転写ベルト２１の表面における同一エリアに順次転写される。このような一次転写の結果、中間転写ベルト２１には、各色のトナー像が重なり合った合成トナー像が形成される。中間転写ベルト２１は、合成トナー像を自身の外周面に担持しながら、回転することにより二次転写ローラ２７に向けて合成トナー像を搬送する。
【００３８】
二次転写ローラ２７は、中間転写ベルト２１を挟んで駆動ローラ２３と対向配置されており、中間転写ベルト２１に押圧される。この中間転写ベルト２１と二次転写ローラ２７との当接部分を、以下、二次転写領域という。上記の通り、この二次転写領域には、シートＳが送り込まれ通過すると共に、回転する中間転写ベルト２１に担持された合成トナー像が搬送されてくる。また、二次転写ローラ２７には、二次転写バイアス電圧が印加され、これにより、二次転写ローラ２７は、シートＳの非転写面側で合成トナー像と逆極性に帯電する。その結果、中間転写ベルト２１の表面からシートＳの表面へと合成トナー像が移動する。換言すると、シートＳには、中間転写ベルト２１に担持された合成トナー像が転写される。以下、シートＳへの転写を、二次転写という。
【００３９】
トナー像が転写されたシートＳは、定着手段９に導入される。定着手段９は、シートＳを加熱・加圧することで、合成トナー像をシートＳに定着させる。定着プロセス済みのシートＳは、排出ローラ対１１から排出トレイ１３に印刷物として排出され載置される。
【００４０】
上記各部は、画像形成装置１の本体に内蔵された制御回路３７により制御される。この制御回路３７は、ＣＰＵやメインメモリ等からなり、予め準備されたプログラムに従って動作し、画像形成装置１の印刷動作や、以下に説明するゲイン設定処理・光量調整を制御する。
【００４１】
（第一実施形態に係るＯＬＥＤ−ＰＨ）
以下、ＯＬＥＤ−ＰＨ１７の詳細について説明する。
【００４２】
まず、図３および図４において、ＯＬＥＤ−ＰＨ１７は、ＯＬＥＤ基板５２上に、発光点Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４，Ｃ１〜Ｃ４，…と、駆動回路６Ａ１〜６Ａ４，６Ｂ１〜６Ｂ４，６Ｃ１〜６Ｃ４，…と、を備えている。上記発光点Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４，Ｃ１〜Ｃ４，…は、複数のグループＡ〜Ｃ，…にグループ分けされている。グループＡには、例示的に、四個の発光点Ａ１〜Ａ４が属する。同様に、グループＢ，Ｃ，…には、発光点Ｂ１〜Ｂ４，Ｃ１〜Ｃ４，…が属する。
【００４３】
駆動回路６Ａ１は、発光点Ａ１と接続される。同様に、駆動回路６Ａ２〜６Ａ４，６Ｂ１〜６Ｂ４，６Ｃ１〜６Ｃ４，…は、発光点Ａ２〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４，Ｃ１〜Ｃ４，…と接続されている。これら各駆動回路６Ａ１〜６Ａ４，６Ｂ１〜６Ｂ４，６Ｃ１〜６Ｃ４，…は、電流源と、スイッチ（例えば、ＴＦＴのようなスイッチング素子）と、を含んでいる。
【００４４】
また、ＯＬＥＤ基板５２にはさらに、グループＡ用に、光検出器４１Ａと、積分回路４２Ａと、Ｓ／Ｈ回路４３Ａとの組みが設けられている。同様に、グループＢ，Ｃ，…用に、光検出器４１Ｂ、積分回路４２Ｂ、Ｓ／Ｈ回路４３Ｂの組み、光検出器４１Ｃ、積分回路４２Ｃ、Ｓ／Ｈ回路４３Ｃの組み、…が設けられている。
【００４５】
各光検出器４１Ａ〜４１Ｃ，…は、対応するグループＡ〜Ｃに属する発光点Ａ２〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４，Ｃ１〜Ｃ４，…の放射光量を検出する。各積分回路４２Ａ〜４２Ｃ，…は、前段の光検出器４１Ａ〜４１Ｃ，…の出力を積分する。Ｓ／Ｈ回路４３Ａ〜４３Ｃ，…は、前段の積分回路４２Ａ〜４２Ｃ，…の出力を記憶する。
【００４６】
また、ＯＬＥＤ基板５２にはさらに、グループＡ〜Ｃ，…の間で共用される減算回路４４が設けられる。減算回路４４は、グループＡ〜Ｃ，…のＳ／Ｈ回路４３Ａ〜４３Ｃ，…の出力を用いて減算処理を行って、光量検出信号を出力する。
【００４７】
また、制御回路３７は、減算回路４４から得られた発光点毎の光量検出信号に基づいて、対応する発光点Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４，Ｃ１〜Ｃ４，…の発光光量を補正する光量補正回路３８を含んでいる。
【００４８】
上記構成のＯＬＥＤ−ＰＨ１７では、通常の光書き込み動作において、制御回路３７からＯＬＥＤ−ＰＨ１７に、制御信号（例えば、水平同期信号やクロック信号等）と、画像データとが送信される。ＯＬＥＤ−ＰＨ１７において、駆動回路６Ａ１〜６Ａ４，６Ｂ１〜６Ｂ４，６Ｃ１〜６Ｃ４，…は、入力画像データに基づき、発光点Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４，Ｃ１〜Ｃ４，…の点灯（オン）／消灯（オフ）を制御する。これによって、帯電した各感光体ドラム３１（図２参照）の周面上に静電潜像が形成される。
【００４９】
発光点Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４，Ｃ１〜Ｃ４，…の発光光量（つまり、発光強度）の制御は、光書き込み動作に先立って実施される。例えば、画像形成装置１の電源投入時に、制御回路３７またはＯＬＥＤ−ＰＨ１７に設けられたメモリ（図示せず）から、駆動回路６Ａ１〜６Ａ４，６Ｂ１〜６Ｂ４，６Ｃ１〜６Ｃ４，…に設けられた記憶手段（例えば、レジスタ）に光量設定値が転送され格納される。この光量設定値により、各発光点Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４，Ｃ１〜Ｃ４，…が所望の発光量で発光するようになる。
【００５０】
なお、各発光点Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４，Ｃ１〜Ｃ４，…の発光量制御は、ＯＬＥＤの劣化に対応するため、必要に応じて、光量補正を実施する必要がある。そのための光量検出および補正の動作について後述する。
【００５１】
次に、図３および図４に示すグループＡ〜Ｃ，…の詳細な構成について説明する。なお、グループＡ〜Ｃ，…の詳細な構成は互いに同一であるため、以下には、これらを代表して、グループＡの構成について説明する。
【００５２】
まず、図５Ａにおいて、光検出器４１Ａは、図６に示すような薄膜型のフォトダイオードである。図６において、ＯＬＥＤ基板５２上には、駆動回路６Ａ１等を構成する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が形成されている。このＴＦＴは、より具体的には、ＬＴＰＳ−ＴＦＴ（Ｌｏｗ−Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｐｏｌｙ  Ｓｉｌｉｃｏｎ  ＴＦＴ）が用いられる。このようなＯＬＥＤ基板５２上には、光検出器４１Ａとして、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）を用いたＰＩＮ型フォロダイオード（ＰＩＮ−ＰＤ）がＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により形成される。さらに、ＯＬＥＤ基板５２上には、発光点Ａ１〜Ａ４等としてのＯＬＥＤが蒸着法により形成される。本実施形態では、ＯＬＥＤの光放射面の法線方向（つまり、光放射方向）からの平面視で、ＴＦＴとＰＩＮ−ＰＤとが光放射面に重ならないように配置される。
【００５３】
再度、図５Ａを参照する。積分回路４２Ａは、オペアンプとコンデンサとを用いたチャージセンシングアンプにより構成される。この積分回路４２Ａは、光検出器４１Ａの出力を積分する。
【００５４】
Ｓ／Ｈ回路４３Ａは、四つのサンプルホールド回路４３Ａ−１〜４３Ａ−４を含んでいる。サンプルホールド回路４３Ａ−１は、前段の積分回路４２Ａのアナログ出力値を保持するコンデンサＶＲdarkと、ボルテージフォロワ―と、これらの前後に設けられた二つのスイッチと、を有する。サンプルホールド回路４３Ａ−２は、前段の積分回路４２Ａのアナログ出力値を保持するコンデンサＶＳdarkと、ボルテージフォロワ―と、これらの前後に設けられた二つのスイッチと、を有する。サンプルホールド回路４３Ａ−３は、前段の積分回路４２Ａのアナログ出力値を保持するコンデンサＶＲphotoと、ボルテージフォロワ―と、これらの前後に設けられた二つのスイッチと、を有する。サンプルホールド回路４３Ａ−４は、前段の積分回路４２Ａのアナログ出力値を保持するコンデンサＶＳphotoと、ボルテージフォロワ―と、これらの前後に設けられた二つのスイッチと、を有する。ここで、後段のスイッチは、他グループのコンデンサ保持値がグループ間で共有される減算回路４４に同時に出力されないように設けられている。
【００５５】
次に、図５Ｂを参照する。減算回路４４は、二段構成の減算回路であり、前段部分として、第一減算回路４４−１と、第二減算回路４４−２と、を含み、後段部分として、第三減算回路４４−３を含んでいる。また、減算回路４４の後段には、第三減算回路４４−３のアナログ出力値をデジタル値に変換するＡＤＣが設けられている。
【００５６】
各減算回路４４−１〜１１−３の詳細な処理については後述するが、前段の減算回路４４−１，１１−２は、積分回路４２Ａにおいてコンデンサをリセットする際に発生するリセットノイズを除去する目的で設けられ、後段の減算回路４４−３は、暗出力を除去する目的で設けられている。
【００５７】
次に、図７を参照して、各発光点の光量検出について説明する。まず、ステップＳ０１において、制御回路３７は、駆動回路６Ａ１〜６Ａ４のいずれか（例えば、駆動回路６Ａ１）を介して、光量検出の対象となる発光点Ａ１〜Ａ４のいずれか（例えば、発光点Ａ１）だけを発光させる。その後、制御回路３７は、積分回路４２Ａのリセット状態を制御信号ＲＳＴにより解除して、該積分回路のコンデンサに光検出器４１Ａの出力が蓄積可能な状態とする。同時に、制御回路３７は、サンプルホールド回路４３Ａ−３の前段側スイッチを制御信号ＳＨＲphotoにより閉じて、積分回路４２Ａの出力値（積分開始時）をコンデンサＶＲphotoに記録する。その後、サンプルホールド回路４３Ａ−３の前段側スイッチを制御信号ＳＨＲphotoにより開放する。
【００５８】
次のステップＳ０２において、制御回路３７は、光量検出の対象となる発光点Ａ１〜Ａ４のいずれか（例えば、発光点Ａ１）のみが発光を継続している状態で、積分開始から所定時間（つまり、積分時間）の経過後に、サンプルホールド回路４３Ａ−４の前段側スイッチを制御信号ＳＨＳphotoにより閉じて、積分回路４２Ａの出力値（積分時間経過後）をコンデンサＶＳphotoに記録する。その後、サンプルホールド回路４３Ａ−４の前段側スイッチを制御信号ＳＨＳphotoにより開放すると共に、制御信号ＲＳＴにより積分回路４２Ａをリセットする。
【００５９】
次のステップＳ０３において、制御回路３７は、全ての発光点Ａ１〜Ａ４を消灯する。その後、制御回路３７は、積分回路４２Ａのリセット状態を制御信号ＲＳＴにより解除して、該積分回路のコンデンサに光検出器４１Ａの出力が蓄積可能な状態とする。同時に、制御回路３７は、サンプルホールド回路４３Ａ−１の前段側スイッチを制御信号ＳＨＲdarkにより閉じて、積分回路４２Ａの出力値（積分開始時）をコンデンサＶＲdarkに記録する。その後、サンプルホールド回路４３Ａ−１の前段側スイッチを制御信号ＳＨＲdarkにより開放する。
【００６０】
次のステップＳ０４において、制御回路３７は、全ての発光点Ａ１〜Ａ４の消灯が継続している状態で、積分開始から所定時間（つまり、積分時間）の経過後に、サンプルホールド回路４３Ａ−２の前段側スイッチを制御信号ＳＨＳdarkにより閉じて、積分回路４２Ａの出力値（積分時間経過後）をコンデンサＶＳdarkに記録する。その後、サンプルホールド回路４３Ａ−２の前段側スイッチを制御信号ＳＨＳdarkにより開放すると共に、制御信号ＲＳＴにより積分回路４２Ａをリセットする。
【００６１】
次に、制御回路３７は、制御信号ＳＥＬにより、各サンプルホールド回路４３Ａ−１〜４３Ａ−４の後段側スイッチを閉じる。これにより、減算回路４４−２は、コンデンサＶＳphotoの保持値からコンデンサＶＲphotoの保持値を減算する。ここで、コンデンサＶＳphotoの保持値は、対象となる発光点の発光開始時の積分回路４２Ａの出力値であり、発光時のリセットノイズ成分のみからなる。また、コンデンサＶＲphotoの保持値は、発光点の発光開始から積分時間経過後の積分回路４２Ａの出力値であり、発光時におけるリセットノイズ成分および光検出器４１Ａの出力値を含んでいる。従って、上記減算により、リセットノイズを除去した光検出器４１Ａの出力値が得られ、これは後段の減算回路４４−３に出力される。
【００６２】
また、減算回路４４−１は、コンデンサＶＳdarkの保持値からコンデンサＶＲdarkの保持値を減算する。ここで、コンデンサＶＳdarkの保持値は、暗状態におけるリセットノイズ成分を表す。また、コンデンサＶＲdarkの保持値は、対象となる発光点の暗状態における積分時間経過後の積分回路４２Ａの出力値であり、暗状態におけるリセットノイズ成分および光検出器４１Ａの出力値（つまり、暗出力値）を含んでいる。従って、上記減算により、リセットノイズを除去した暗出力値が得られ、これは後段の減算回路４４−３に出力される。
【００６３】
また、減算回路４４−３は、光検出器４１Ａの出力値から暗出力値を減算して、暗出力を除去した光検出器４１Ａの出力値を後段のＡＤＣに出力する。
【００６４】
以上、図７を参照して、グループＡの各発光点Ａ１〜Ａ４の一つに対する処理を説明した。次に、ＯＬＥＤ−ＰＨ１７に含まれる全発光点に関する処理について説明する。図８に示すように、制御回路３７は、まず、制御信号ＳＥＬによりグループＡを選択し、その後、該グループＡに属する発光点Ａ１〜Ａ４の中から、光量検出の対象を一つずつ選択していく。そして、選択された発光点について、図７に示す処理が実施され、光検出器４１Ａの出力値が得られる。制御回路３７は、得られた出力値が目標値との差異を計算し、この差異がゼロとなるような光量設定値を導出する。導出した光量設定値は、光量検出対象の発光点に対応した駆動回路の記憶手段（例えば、レジスタ）に記録される。ここで、このような光量設定値の補正は、次に発光点について図７の処理が実施されている間に実施される。このような動作を発光点Ａ１〜Ａ４のそれぞれについて実施する。
【００６５】
次に、制御回路３７は、制御信号ＳＥＬによりグループＢを選択し、その後、グループＢに属する各発光点Ｂ１〜Ｂ４に対して、上記と同様の要領で処理を実施する。その後、制御回路３７は、制御信号ＳＥＬによりグループＣを選択し、その後、グループＣに属する各発光点Ｃ１〜Ｃ４に対して、上記と同様の要領で処理を実施する。
【００６６】
（実施形態の作用・効果）
以上説明したように、本実施形態によれば、リセットノイズ成分および暗出力成分を除去した発光光量を得ることが可能となる。その結果、ＯＬＥＤ−ＰＨ１７のＳ／Ｎが向上すると共に、光検出器４１Ａ〜４１Ｃ，…の設置制約が緩和する。その結果、光検出器の総数を減らすことが可能となる。また、温度特性を有する暗出力成分を除去可能であるため、環境変動に対して安定化したＯＬＥＤ−ＰＨ１７を提供することが可能となる。
【００６７】
（第一変形例）
上記実施形態では、発光点の光量検出において、ステップＳ０３，Ｓ０４は、図７に示すように、ステップＳ０２の後に実施されていた。しかし、これに限らず、ステップＳ０３，Ｓ０４は、以下に詳説するように、ステップＳ０１に先立って実施されても構わない。
【００６８】
第一変形例では、図９に示すように、画像形成装置１が実行する印刷ジョブの間の待機期間中（時間ｔ1〜ｔ2）に、ステップＳ０３，Ｓ０４が実行される。ここで、一回の待機期間の間に、全ての発光点Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４，Ｃ１〜Ｃ４，…について、制御回路３７は、暗状態の出力値（積分開始時）および出力値（積分時間経過後）を取得して、内部のメモリに記録することが望ましい。なお、第一変形例では、暗状態の出力値が内部メモリに記録されるため、ＯＬＥＤ−ＰＨ１７は、ハードウェアで構成される減算回路４４を備えず、制御回路３７によるソフトウェア的な減算処理により、リセットノイズおよび暗出力を除去した発光光量が求められる。
【００６９】
もし、一回の待機期間中に、全ての暗状態の出力値（積分開始時）および出力値（積分時間経過後）を取得できなかった場合には、制御回路３７は、次の待機期間を用いて取得する。このように、全ての暗状態の出力値（積分開始時）および出力値（積分時間経過後）を複数の待機期間に分けて取得しても構わない。
【００７０】
また、待機期間が発生するたびに、制御回路３７は、暗状態の出力値（積分開始時）および出力値（積分時間経過後）を取得して、内部のメモリ上に、最新の暗状態の出力値（積分開始時）および出力値（積分時間経過後）に上書き更新することが好ましい。これにより、発光時の出力値（積分開始時）および出力値（積分時間経過後）の取得と、暗状態の出力値（積分開始時）および出力値（積分時間経過後）の取得とを時間軸上で近づけることが可能となるため、周囲環境の変動に対応することが可能となる。
【００７１】
その後、画像形成装置１において、印刷枚数が所定値に到達したり、周囲環境温度が基準値に到達したりする等して、光量補正回路３８から光量補正の実行命令が発行されると（時間ｔ3）、その後に発生した待機期間中に、ステップＳ０１，Ｓ０２が実施される。
【００７２】
次に、制御回路３７は、ソフトウェア的な減算処理により、ステップＳ０１〜Ｓ０４の出力値に基づき、リセットノイズおよび暗出力を除去した出力値（つまり、発光点の発光光量）を求める。
【００７３】
なお、本変形例では、暗状態の出力値と発光時の出力値との取得タイミングが大きく異なってしまう可能性がある。その結果、周囲環境温度が互いに異なる条件下で、暗状態の出力値および発光時の出力値が取得される場合がある。この場合、暗状態の出力値は特に温度特性を有しているため、最終的に得られた発光光量に誤差が重畳されてしまう。これに対応するには、ＯＬＥＤ−ＰＨ１７は、環境温度検出器を備えていることが好ましい。これにより、暗状態の出力値の取得時の環境温度Ｔ1と、発光時の出力値の取得時の環境温度Ｔ2とを取得して、光量補正回路３８は、環境温度変動分（Ｔ2−Ｔ1）だけ暗状態の出力値を補正することが好ましい。これにより、高精度な発光光量を求めることが可能となる。
【００７４】
また、ステップＳ０３，Ｓ０４を画像形成装置１の待機期間中にステップＳ０１，Ｓ０２と連続的に実施せずに分散的に実施できるため、光量検出を効率的に実施できる。
【００７５】
（第二変形例）
また、上記の通り、画像形成装置１においては、周囲環境温度が基準値（以下、第一基準値という）に到達すると、光量補正回路３８から光量補正の実行命令が発行される場合がある。この場合、ステップＳ０３，Ｓ０４は、図１０に示すように、周囲環境温度が、第一基準値よりも所定温度だけ低い第二基準値に到達すると、実施されるようにしても構わない。これにより、暗状態の出力値の取得時の環境温度と、発光時の出力値の取得時の環境温度との差異を許容範囲内に収めることが可能となるため、高精度な発光光量を求めることが可能となる。
【００７６】
（付記）
上記実施形態では、図６に示すように、ＯＬＥＤ基板５２上に、ＴＦＴ（駆動回路６Ａ１）と、発光点Ａ１〜Ａ４と、光検出器４１Ａとが積層されていた。この積層関係は、図６の例に限らず、光検出器４１ＡとＴＦＴとが入れ替わっても構わない。
【００７７】
また、Ｓ／Ｈ回路４３Ａよりも後段の回路構成は、図５Ａおよび図５Ｂの例に限らず、別の回路構成を採用しても構わない。例えば、減算処理またはサンプルホールド処理の前段階でＡＤ変換されても構わない。この場合、減算処理は、デジタル信号処理されるか、ソフトウェア処理される。
【００７８】
また、減算回路４４は、図５Ｂに示す例に限定されずに、例えば、図１１に示すように、四つの出力値から一括的に発光光量を求めるように構成されても構わない。
【００７９】
また、光検出器４１の数は図４に示すものに限定されない。また、発光点と光検出器とは一対一の関係であっても構わない。
【００８０】
また、減算回路４４の数は一つに限定されず、例えば、積分回路の数に合わせて設けられても構わない。この場合、互いに離間した複数の発光点を同時に選択して、複数の発光点の発光光量を同時に得ることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明に係る光書き込み装置は、低感度で暗電流の大きな光検出器を用いても、微弱光の光量を高精度に検出可能であり、画像形成装置等に好適である。
【符号の説明】
【００８２】
１  画像形成装置
３７  制御回路
３８  光量補正回路
４１Ａ〜４１Ｃ  光検出器
４２Ａ〜４２Ｃ  積分回路
４３Ａ〜４３Ｃ  Ｓ／Ｈ回路
４４  減算回路
５２  ＯＬＥＤ基板
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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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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