(57)【要約】【課題】感光体の特性に基づいてより正確に発光素子の光量を補正することが可能な光プリントヘッドを提供する。【解決手段】光プリントヘッドは、配列された複数の発光素子と、該各発光素子の光量補正データを記憶する記憶部とを有し、該光量補正データに基づいて各発光素子の光量を補正する。光量補正データは、前記光プリントヘッドに対応する感光体の長手方向における特性変化に基づいて計算された値である。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配列された複数の発光素子と、該各発光素子の光量補正データを記憶する記憶部とを有し、該光量補正データに基づいて前記各発光素子の光量を補正する光プリントヘッドであって、前記光量補正データは、前記光プリントヘッドに対応する感光体の長手方向における特性変化に基づいて計算された値である光プリントヘッド。
【請求項２】
前記光量補正データは、前記感光体の長手方向における感度ばらつき又は形状ばらつきに基づいて計算されている請求項１に記載の光プリントヘッド。
【請求項３】
前記感光体の特性ばらつきは、該感光体の長手方向において１ｍｍ以上５ｍｍ以下のピッチで測定されている請求項２に記載の光プリントヘッド。
【請求項４】
外部から入力された前記感光体の特性データに基づいて、前記光量補正データを演算する演算部を有する請求項１から請求項３のいずれかに記載の光プリントヘッド。
【請求項５】
前記感光体の特性データを示すバーコードデータを読み取る読み取り部と、
前記読み取り部によって読み取られた前記特性データに基づいて、前記光量補正データを演算する演算部と
を有する請求項１から請求項３のいずれかに記載の光プリントヘッド。
【請求項６】
配列された複数の発光素子と、該各発光素子の光量補正データを記憶する第１の記憶部とを有し、該光量補正データに基づいて前記各発光素子の光量を補正する光プリントヘッドと、
前記光プリントヘッドに対向して設けられ、該光プリントヘッドによって出射される光に感光する感光体と、
前記感光体の特性を示す特性データを記憶する第２の記憶部と、
前記第２の記憶部に記憶された前記特性データに基づいて前記光量補正データを演算する演算部と
を有する画像形成システム。
【請求項７】
前記感光体は、その表面に前記特性データを示すバーコードデータが付されており、
前記バーコードデータを読み取る読み取り部を備える請求項６に記載の画像形成システム。
【請求項８】
配列された複数の発光素子を有する光プリントヘッドにおいて該各発光素子の光量を補正する光量補正方法であって、該光プリントヘッドに対応する感光体の長手方向における特性変化に応じて、前記複数の発光素子の光量を補正する光量補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光プリントヘッドおよびそれを用いた画像形成システム、並びに光量補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真式プリンタ等の露光手段として、例えば、配列された多数の発光素子を有するＬＥＤアレイヘッド等の光プリントヘッドが用いられている。このような光プリントヘッドは、発光素子を外部からの画像データに基づいて選択的に発光させるとともに、その光を、レンズアレイを介して外部の感光体に照射させ、感光体の表面に静電潜像を形成する機能を有する。そして、感光体に形成された静電潜像は、現像等のプロセスを経てトナー像となり、このトナー像を記録紙に転写及び定着させることにより、記録紙が記録される。
【０００３】
このように光プリントヘッドと感光体とを組み合わせて使用する場合において、光プリントヘッドと感光体との距離を測定する変位センサを搭載して、測定数値に応じて光プリントヘッドの発光強度を変化させるものが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１―３０９９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の構成では、発光素子の配列方向における両端部に一対の変位センサが設けられ、この地点で光プリントヘッドと感光体との距離を測定するのみであり、この測定結果により、光プリントヘッドの両端に位置する発光素子の発光強度を変化させても、光量補正としては十分ではなく、依然として出力される印画にはムラが生じてしまう場合があった。一方、感光体の長手方向に一定の間隔で変位センサを設けようとしても、変位センサは光プリントヘッドに感光体側に突出するように設けられることから、例えば発光素子から出射した光が変位センサによって反射してしまうといった問題が生じる可能性があった。
【０００６】
よって、感光体の特性に基づいてより正確に発光素子の光量を補正することが可能な光プリントヘッドおよびそれを用いた画像形成システム、並びに光量補正方法が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る光プリントヘッドは、配列された複数の発光素子と、該各発光素子の光量補正データを記憶する記憶部とを有し、該光量補正データに基づいて前記各発光素子の光量を補正する光プリントヘッドであって、前記光量補正データは、前記光プリントヘッドに対応する感光体の長手方向における特性変化に基づいて計算された値である。
【０００８】
本発明の一態様に係る画像形成システムは、配列された複数の発光素子と、該各発光素子の光量補正データを記憶する第１の記憶部とを有し、該光量補正データに基づいて前記各発光素子の光量を補正する光プリントヘッドと、前記光プリントヘッドに対向して設けられ、該光プリントヘッドによって出射される光に感光する感光体と、前記感光体の特性
を示す特性データを記憶する第２の記憶部と、前記第２の記憶部に記憶された前記特性データに基づいて前記光量補正データを演算する演算部とを有する。
【０００９】
本発明の一態様に係る光量補正方法は、配列された複数の発光素子を有する光プリントヘッドにおいて該各発光素子の光量を補正する光量補正方法であって、該光プリントヘッドに対応する感光体の長手方向における特性変化に応じて、前記複数の発光素子の光量を補正する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様に係る光プリントヘッドによれば、感光体の特性に基づいてより正確に発光素子の光量を補正することが可能である。
【００１１】
本発明の一態様に係る画像形成装置によれば、形成する画像の印画ムラを低減することができる。
【００１２】
本発明の一態様に係る画像形成システムによれば、形成する画像の印画ムラを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態による光プリントヘッドを用いた画像形成装置の構成例を示す図である。
【図２】光プリントヘッドの構成例を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（a）に示す光プリントヘッドからレンズホルダを取り外した状態の上面図である。
【図３】ドライバＩＣの模式的なブロック図である。
【図４】（ａ）は電子写真感光体の断面図、（ｂ）は（ａ）の要部を拡大した断面図である。
【図５】（ａ）は、電子写真感光体の長手方向における表面電位の測定結果を一例を示すグラフあり、（ｂ）は、電子写真感光体の長手方向における表面変位の測定結果の一例を示すグラフである。
【図６】電子写真感光体の特性を測定する測定方法の一例を説明するための図である。
【図７】（ａ）は、主走査方向における画像の濃度の変化を示すグラフであり、（ｂ）は、電子写真感光体１の長手方向における感度の変化を示すグラフである。
【図８】（ａ）主走査方向における画像の濃度の変化を示すグラフであり、（ｂ）は、電子写真感光体の長手方向における表面変位の測定結果の一例を示すグラフである。
【図９】画像形成システムの一例を示す図である。
【図１０】画像形成システムの他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。まず、本発明の画像形成装置の一例について、概略の構成および機能を説明しておく。図１に示した画像形成装置Ｍは、電子写真感光体（以下、単に「感光体」ともいう。）１、帯電装置２、ＬＥＤヘッドユニット（光プリントヘッド）３、現像装置４、転写装置５、定着装置６、クリーニング装置７、および除電装置８を備えたものである。
【００１５】
電子写真感光体１は、画像信号に基づいた静電潜像およびトナー像が形成されるものであり、図１の矢印Ａ方向に回転可能とされている。電子写真感光体１は、円筒状基体の外周面に、感光層を形成したものである。円筒状基体は、少なくとも表面に導電性を有するものであり、たとえばアルミニウムなどにより形成されている。
【００１６】
感光層は、アモルファスシリコンなどの無機半導体や有機半導体から成る光導電層を被着させた構造を有しており、光導電層に光プリントヘッド３からの光が照射されると、光導電層の比抵抗を急激に低下させて、光導電層に所定の潜像を形成するものである。感光層はまた、円筒状基体からのキャリアの注入を阻止するためのキャリア注入阻止層や電子写真感光体１の表面を保護するための表面層を備えたものであってもよい。
【００１７】
帯電装置２は、電子写真感光体１の表面を、光導電層の種類に応じて、正極性または負極性に一様に帯電させるためのものである。電子写真感光体１の帯電電位は、通常、２００〜１０００Ｖとされる。
【００１８】
光プリントヘッド３は、電子写真感光体１の表面に静電潜像を形成するために、画像信号に応じて電子写真感光体１（感光層）の表面に光を照射するものである。光プリントヘッド３は、電子写真感光体１に対して、所定の距離だけ離間するようにして略平行に配置されている。光プリントヘッド３の詳細な構成については、後に詳述している。光プリントヘッド３には、画像形成装置Ｍの制御手段９に接続されたコネクタ９１が接続されている。光プリントヘッド３は、画像形成装置Ｍの制御手段９から送信される画像信号を、コネクタ９１から受け取り、この画像信号に応じて光を出射する。
【００１９】
制御手段９は、画像形成装置Ｍ全体の動作を制御する部位であり、例えば図示しないＣＰＵやメモリ等を有するコンピュータで構成されている。制御手段９は、装置Ｍの外部から入力された画像信号を、光プリントヘッド３の駆動用信号に変換し、コネクタ９１を介して光プリントヘッド３に出力する。なお、本明細書において、外部から入力される画像信号と、光プリントヘッド３の駆動用信号とは、特に区別して記載しない（いずれも画像信号として記載している）。制御手段９は、また、装置Ｍのその他の各部（電子写真感光体１、帯電装置２、現像装置４、転写装置５、定着装置６、クリーニング装置７、および除電装置８等）とも接続されており、画像形成処理における各部の動作を制御する。制御手段９は、図示しない、例えばマウスやキーボード等からなる操作情報受付手段や、ＣＤ−ＲＯＭドライブやモデム等の画像信号受付手段等を有している。制御手段９は、外部から受け付けた操作指示および画像信号に応じて各部の動作を制御して、受け付けた画像信号に応じた画像を形成させる。
【００２０】
図１に示した現像装置４は、電子写真感光体１の静電潜像を現像してトナー像を形成するためのものである。この現像装置４は、現像剤を保持しているとともに、現像スリーブ４０を備えている。現像剤は、電子写真感光体１の表面に形成されるトナー像を構成するためのものであり、現像装置４において摩擦帯電させられる。現像剤としては、磁性キャリアと絶縁性トナーとから成る二成分系現像剤、あるいは磁性トナーから成る一成分系現像剤を使用することができる。
【００２１】
現像スリーブ４０は、電子写真感光体１と現像スリーブ４０との間の現像領域に現像剤を搬送する。現像装置４においては、現像スリーブ４０により摩擦帯電したトナーが一定の穂長に調整された磁気ブラシの形で搬送され、電子写真感光１と現像スリーブ４０との間の現像域において、このトナーによって静電潜像が現像されてトナー像が形成される。
【００２２】
転写装置５は、電子写真感光体１と転写装置５との間の転写領域に給紙された記録紙Ｐにトナー像を転写するためのものであり、転写用チャージャ５０および分離用チャージヤ５１を備えている。この転写装置５では、転写用チャージャ５０において記録紙Ｐの背面（非記録面）がトナー像とは逆極性に帯電され、この帯電電荷とトナー像との静電引力によって、記録紙Ｐ上にトナー像が転写される。転写装置５ではさらに、トナー像の転写と同時的に、分離用チャージャ５１において記録紙Ｐの背面が交流帯電させられ、記録紙Ｐが電子写真感光体１の表面から速やかに分離させられる。
【００２３】
定着装置６は、記録紙Ｐに転写されたトナー像を定着させるためのものであり、一対の定着ローラ６０，６１を備えている。この定着装置６では、一対のローラ６０、６１の間に記録紙Ｐを通過させることにより、熱、圧力などによって記録紙Ｐに対してトナー像が定着させられる。画像形成装置Ｍでは、このようにして、記録紙Ｐに画像が記録される。
【００２４】
クリーニング装置７は、電子写真感光体１の表面に残存するトナーを除去するためのものであり、クリーニングブレード７０を備えている。このクリーニング装置７では、クリーニングブレード７０によって、電子写真感光体１の表面に残存するトナーが掻き取られて回収される。クリーニング装置７において回収されたトナーは、現像装置４内にリサイクルするようにしてもよい。
【００２５】
除電装置８は、電子写真感光体１の表面電荷を除去するためのものである。この除電装置８は、たとえば光出射により、電子写真感光体１の表面電荷を除去するように構成されている。クリーニング装置７および除電装置８の動作によって、電子写真感光体１の表面の状態は、初期状態（すなわち、トナーが付着しておらず、かつ帯電していない状態）にリセットされ、帯電装置２から定着装置６に送られて、再び画像形成が施される。画像形成装置Ｍでは、このようにして、連続して供給される記録媒体Ｐに、画像を形成・記録する。
【００２６】
図２に示すように、光プリンタヘッド３は、光出射ヘッド２０を有する。光出射ヘッド２０は、ドライバＩＣ２１、メモリ２２および発光素子２３が配置された回路基板２４と、回路基板２４を支持する支持体２６とを有する。回路基板２４は、支持体２６の一方の面に載置されている。また、光プリンタヘッド３は、複数の発光素子２３に対向するように設けられた複数のロッドレンズからなるロッドレンズアレイ３２と、ロッドレンズアレイ３２を保持するレンズホルダ３４とを有する。ロッドレンズアレイ３２は、発光素子２３から出射した光を透過して所定位置に結像する。レンズホルダ３４は、支持体２６に取着されている。なお、図には明示されていないが、光プリンタヘッド３では、複数の発光素子２３が一方向に並んで配置された発光素子アレイチップが複数並んで配置されることで、複数の発光素子２３が主走査方向にそって並んで配置されている。
【００２７】
なお、主走査方向は、図１において紙面に垂直な方向であって、図２（ｃ）における左右方向である。また、副走査方向は、主走査方向と発光素子からの光の出射方向（図１に矢印で示している）との双方に垂直な方向であり、図２（ｃ）における上下方向である。
【００２８】
光プリントヘッド３では、発光素子２３を外部からの画像データに基づいて個々に選択的に発光させるとともに、これらの光を、ロッドレンズアレイ３２を介して外部の電子写真感光体１に照射・結像させ、その電子写真感光体１に所定の静電潜像を形成する。そして、静電潜像は、その後、現像等のプロセスを経てトナー像となり、このトナー像を記録紙に転写・定着させることによって所定の画像が記録される。
【００２９】
ロッドレンズアレイ３２については、発光素子２３の発する光を外部の電子写真感光体１に照射・結像させるためのものであり、かかるロッドレンズアレイ３２としては多数の棒状レンズを直線状、あるいは千鳥状に配列させて成るロッドレンズアレイ等が用いられ、接着剤によりレンズホルダ３４に取り付けられて所定位置に固定される。
【００３０】
支持体２６は、水分を吸収しにくい材料、例えば、アルミニウムやＳＵＳ等の金属材料により形成されている。支持体２６の一方の面（以下、「支持体２６の上面」ともいう。）には、回路基板２４が載置されている。なお、支持体２６は、例えばセラミックス等の絶縁部材で構成されていてもよい。支持体２６を、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等のセ
ラミックスで構成した場合、発光素子２３の発熱に伴う熱膨張を比較的低減することもできる。
【００３１】
支持体２６上に配置される回路基板２４は、その上面に発光素子２３および発光素子２３を駆動するためのドライバＩＣ２１等が搭載されている。かかる回路基板２４は、支持体２６よりも吸湿性の高い材料、例えば、ガラス布基材エポキシ樹脂やガラス等からなる絶縁層と、該絶縁層上に配置され、導電材料により形成された回路層と、を備えた構成を有している。この回路層は、発光素子２３の電極パッドに電気的に接続される接続パッドと、ドライバＩＣ２１に電気的に接続される回路パッドとを備えている。
【００３２】
なお、本実施形態において、各発光素子２３の電極パッドは、回路基板２４の接続パッドに対し、ワイヤボンディングで形成された導線５２によって電気的に接続されているため、電極パッドは回路基板２４上の接続パッドと略平行となるように配置されることが好ましい。また、発光素子２３としては、例えばＧａＡｓ系の半導体材料等を用いて形成した発光ダイオードが用いられる。発光素子２３は、ＧａＡｓやＳｉ等の半導体材料により形成された半導体基板に対してＡｌやＰ等をドーピングすることにより、チップ基板の内部に作りこんでも良いし、サファイア等の絶縁材料により形成された基板の上面に半導体層を積層することにより形成しても良い。前者の場合、半導体基板が導電性を有するため、回路基板２４と発光素子２３との間に、絶縁性の接着剤を介在させる必要がある。
【００３３】
回路基板２４上に搭載されるドライバＩＣ２１は、光プリンタヘッド３の外部からの電気信号に基づいて発光素子２３を駆動し、発光素子２３に流れる電流量を制御するためのものであり、回路基板２４上に配置されている。それ故、ワイヤボンディング型またはフリップチップ型ＩＣ等の種々のタイプを選択することができ、設計の自由度は比較的高い。
【００３４】
また、ドライバＩＣ２１は、発光素子２３の近傍に発光素子列と平行に配置する場合と、発光素子２３が有する発光素子列の両端部付近に配置する場合がある。後者の場合には通常、発光素子列は、端部よりも中央部の方が発光素子自体の発する熱によって温度が上昇し易い。このため、温度分布に応じた濃度ムラが発生する可能性がある。本実施形態においては、ドライバＩＣ２１自体が発生する熱によって、温度が低い傾向にある発光素子列の両端部付近の温度を上昇させ、発光素子列の温度分布の偏りを改善することができる。その結果、得られる画像の濃度ムラを小さくすることが可能となる。
【００３５】
ドライバＩＣ２１は、図３に示す如く、外部からの画像データに基づいて発光素子２３の光の階調レベルを制御する階調制御部２１Ａと、光量補正データに基づいて発光素子２３の発光量を調整する光量補正部２１Ｂと、発光素子２３と１対１に対応して設けられる多数の定電流電源Ｒ群とを含んで構成されている。
【００３６】
階調制御部２１Ａは、外部からの階調画像データをシリアル転送するためのシフトレジスタやこれらの画像データを一時的に格納するためのラッチ、およびストローブ信号が供給される間、ラッチ内の階調画像データに基づいて定電流電源Ｒ群へ所定の出力を発するゲート回路等により構成され、ラッチ内の階調画像データに基づいて定電流電源群Ｒから発光素子２３へ供給される電流の通電時間を可変させることにより、発光素子２３の発する光の階調制御をおこなう。
【００３７】
また、光量補正部２１Ｂは、算出された光量補正データをシリアル転送するためのシフトレジスタや、この光量補正データを一時的に格納するためのラッチにより構成され、ラッチ内に格納されている光量補正データに基づいて定電流電源Ｒ群から発光素子２３に供給される電流の電流値を切り換えることにより、発光素子２３の発光量を調整する。
【００３８】
定電流電源Ｒ群については、それぞれ複数個の定電流電源からなり、光量補正部２１Ｂのラッチ内に格納される光量補正データに基づいて、これら定電流電源のいずれか１つ、もしくは複数が選択されることで、その電流値が切り換えられる。
【００３９】
なお、ドライバＩＣ２１は、ワイヤボンティング型ＩＣの場合、ボンティングワイヤによって回路基板２４の回路パッドに電気的に接続される。一方、フリップチップ型ＩＣの場合、半田や金等の導電材料により回路基板２４の回路パッドに電気的に接続される。
【００４０】
メモリ２２は、例えば、ＥＥＰＲＯＭなどである。このメモリ２２には、各発光素子２３の光量補正データが格納されている。この光量補正データは、光プリントヘッド３を使用する際に、ドライバＩＣ２１によってメモリ２２から読み出され、ドライバＩＣ２１内の光量補正部２１Ｂの専用シフトレジスタを経てラッチに格納され、光量補正に用いられる。
【００４１】
この光量補正データは、電子写真感光体１の長手方向における特性変化を考慮して計算されている。よって、この光量補正データに基づいて各発光素子２３の発光量を調整すると、例えば、電子写真感光体１の長手方向における感度のバラツキ、および電子写真感光体１の円筒状基体の真円度のバラツキ等に依存する画像の印画ムラを抑制することができる。光プリントヘッド３は、この光量補正データを外部から取得するか、若しくは外部から取得した電子写真感光体１の特性データに基づいて演算することにより得る。これについては、後に詳細に説明する。
【００４２】
電子写真感光体１は、画像信号に基づいた静電潜像やトナー像が形成されるものであり、図４に示したように、電子写真感光体１は、円筒状基体４１の表面に、感光層４２が形成されたものである。
【００４３】
円筒状基体４１は、電子写真感光体１の骨格をなすとともに、その外周面上で静電潜像を担持するものである。円筒状基体４１は、少なくとも表面に導電性を有するものとされている。すなわち、円筒状基体４１は、全体を導電性材料により形成してもよいし、絶縁性材料により形成した円筒体の表面に導電性膜を形成したものであってもよい。円筒状基体４１のための導電性材料としては、たとえばＡｌあるいはＳＵＳ（ステンレス）、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｓｎ、Ａｕ、およびＡｇなどの金属材料、それらの金属の合金材料を使用することができる。円筒状基体４１のための絶縁材料としては、樹脂、ガラスあるいはセラミックなどを挙げることができる。導電性膜のための材料としては、先に例示した金属の他、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＳｎＯ２などの透明導電性材料を挙げることができる。これらの透明導電性材料は、たとえば蒸着などの公知の手法により、絶縁性を有する円筒体の表面に被着させることができる。ただし、円筒状基体４１は、全体をＡｌ合金材料により形成するのが好ましい。そうすれば、電子写真感光体１が軽量かつ低コストに製造可能となり、その上、後述する感光層４２の電荷注入阻止層４３や光導電層４４をアモルファスシリコン系（ａ−Ｓｉ系）材料により形成する場合に、それらの層４３，４４との密着性が高くなって信頼性が向上する。
【００４４】
感光層４２は、電荷注入阻止層４３、光導電層４４、および表面層４５を積層形成したものである。
【００４５】
電荷注入阻止層４３は、円筒状基体４１からの電子や正孔が光導電層４４に注入されるのを抑制するためのものである。この電荷注入阻止層４３は、光導電層４４の材料に応じて種々のものを用いることができる。電荷注入阻止層４３は、たとえば無機材料により形成されており、光導電層４４にａ−Ｓｉ系材料を用いる場合であれば、電荷注入阻止層４
３のための無機材料としてａ−Ｓｉ系の材料のものを使用するのが好ましい。そうすることにより、円筒状基体４１と光導電層４４との密着性に優れた電子写真特性を得ることができる。
【００４６】
ａ−Ｓｉ系の電荷注入阻止層４３を設ける場合は、ａ−Ｓｉ系光導電層４４と比べて、より多くの周期律表第１３族元素（以下、「第１３族元素」と略す）や周期律表第１５族元素（以下、「第１５族元素」と略す）を含有させて導電型を調整し、また多くの硼素（Ｂ）、窒素（Ｎ）、あるいは酸素（Ｏ）を含有させて高抵抗化するとよい。
【００４７】
なお、電荷注入阻止層４３に長波長光吸収層を設けてもよい。この長波長光吸収層を設けると、露光時に入射した０．８μｍ以上の長波長光が円筒状基体４１の表面で反射し、記録画像に干渉縞が発生することを抑制することが可能となる。
【００４８】
光導電層４４は、光プリントヘッド３による光の照射によって電子が励起され、自由電子あるいは正孔などのキャリアを発生させるためのものである。光導電層４４の厚みは、使用する光導電性材料および所望の電子写真特性により適宜設定すればよい。たとえば光導電層４４をａ−Ｓｉ系材料を用いて形成する場合には、光導電層４４の厚みは、５μｍ以上１００μｍ以下、好適には、１５μｍ以上８０μｍ以下に設定される。
【００４９】
光導電層４４は、たとえばａ−Ｓｉ系材料、ａ−Ｓｅ、Ｓｅ−Ｔｅ、およびＡｓ２Ｓｅ３などのアモルファスセレン系（ａ−Ｓｅ系）材料、あるいはＺｎＯ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅなどの周期律表第１２族元素と周期律表第１６族元素との化合物などにより形成されている。ａ−Ｓｉ系材料としては、ａ−Ｓｉ、ａ−ＳｉＣ、ａ−ＳｉＮ、ａ−ＳｉＯ、ａ−ＳｉＧｅ、ａ−ＳｉＣＮ、ａ−ＳｉＮＯ、ａ−ＳｉＣＯおよびａ−ＳｉＣＮＯなどを使用することができる。なお、光導電層４４は、前述の無機物系材料を粒子化し、それを樹脂に分散させた形態、あるいはＯＰＣ系光導電層として形成してもよい。
【００５０】
光導電層４４は、全体を無機物として膜形成する場合には、たとえばグロー放電分解法、各種スパッタリング法、各種蒸着法、ＥＣＲ法、光ＣＶＤ法、触媒ＣＶＤ法、あるいは反応性蒸着法など公知の成膜手法により形成することができる。光導電層４４の成膜に当たっては、ダングリングボンド終端用に水素（Ｈ）やハロゲン元素（Ｆ、Ｃｌ）を、膜中に１原子％以上４０原子％以下含有させてもよい。また、光導電層４４の形成に当たっては、各層の暗導電率や光導電率などの電気的特性および光学的バンドギャップなどについて所望の特性を得るために、第１３族元素や第１５族元素を含有させたり、Ｃ、Ｎ、Ｏ等の元素の含有量を調整することにより、上記諸特性を調整する。
【００５１】
表面層４５は、光導電層４４の摩擦・磨耗を防ぐためのものであり、光導電層２８の表面に積層形成されている。この表面層４５は、たとえばａ−ＳｉＣなどのａ−Ｓｉ系材料に代表される無機材料により、厚みが０．２μｍ以上３．０μｍ以下に形成されている。表面層４５の厚みを０．２μｍ以上にすることで耐刷による画像キズおよび画像濃度ムラの発生を防止することが可能となり、表面層４５の厚みを３．０μｍ以下にすることで初期特性（残留電位による画像不良等）を良好にすることが可能となる。表面層４５の厚みは、好適には０．５μｍ以上１．５μｍ以下とされる。
【００５２】
上述した電子写真感光体１は、長手方向における感光層４２の厚みのバラツキにより、その感度にバラツキが生じる場合がある。また、長手方向において円筒状基体４１の真円度にバラツキが生じると、電子写真感光体１の回転に伴って電子写真感光体１と光プリントヘッド３のロッドレンズアレイ３２との間の距離が変動し、それに伴って焦点距離も変動する。これらは、形成された画像において印画ムラを生じさせる。よって、予め電子写真感光体１の検査を行い、電子写真感光体１の長手方向における特性データを取得し、こ
の特性データに基づいて、光プリンタヘッドの光量補正を行うことにより、この印画ムラを抑制する。
【００５３】
例えば、電子写真感光体１の長手方向における感度バラツキに関するデータは、図５に示すように、電子写真感光体１に画像形成プロセスと同等の帯電プロセスを行い、長手方向において、その表面電位を測定することにより得ることができる。表面電位の測定には、例えば、既知の表面電位プローブ等を用いることができる。表面電位プローブを用いて電子写真感光体１の端部から１〜５ｍｍのステップで表面電位を測定し、表面電位の測定データを取得する。図５（ａ）は、この測定結果の一例である。図５（ａ）において、横軸は、電子写真感光体１の長手方向における端部からの距離Ｘを示し、縦軸は、表面電位の中心値Ｖ０からのばらつき量を示す。なお、表面電位の中心値Ｖ０は、上記表面電位プローブによる測定データから求めることができる。
【００５４】
また、円筒状基体２の長手方向のうねりに関するデータは、レーザ変位計を電子写真感光体１の長手方向に走らせて、電子写真感光体１の表面の変位を測定することにより得ることができる。図５（ｂ）は、この測定結果の一例である。図５（ｂ）において、横軸は、電子写真感光体１の長手方向における端部からの距離Ｘを示し、縦軸は、電子写真感光体１の長手方向に垂直な方向における表面の基準位置Ａ０からの変位量を示す。なお、基準位置Ａ０は、レーザ変位計による測定データから求めることができる。
【００５５】
また、図６に示すように、電子写真感光体１の長手方向（Ｘ方向）に沿って、表面電位プローブ４６ａおよびレーザ変位計４７ａを同時に走らせて、電子写真感光体１の感度バラツキおよび円筒状基体２の長手方向のうねりを同時に測定することもできる。なお、図６におけるコントローラ４６ｂ，４７ｂは、それぞれ表面電位プローブ４６ａおよびレーザ変位計４７ｂの動作を制御する。
【００５６】
電子写真感光体１の感度に関するデータについては、中心値からのばらつき量もしくは変化率を規格化する。例えば０．５％を１ｂｉｔの数値に換算すると、６ｂｉｔで６４値分（およそプラスマイナス１６％）のばらつき量を数値化できる。また、レーザ変位計によるうねりに関するデータについても、感度データと同様に、中心値からの変位量を規格して数値化する。例えば５μｍの変位量を１ｂｉｔの数値に換算した場合、６ｂｉｔで６４値分（およそプラスマイナス１６０μｍ）の変位量を数値化できる。
【００５７】
次に、電子写真感光体１の上記特性データ（感度データ、うねりデータ）を、光プリントヘッド３の光量補正データに反映する方法を記述する。
【００５８】
本実施形態による光プリントヘッドの光量補正データは、発光素子２３の光量バラツキおよびロッドレンズアレイ３２の特性バラツキなどの光プリントヘッド３自体の特性に基づく光量補正データと、電子写真感光体１の特性データに基づく光量補正データとの組み合わせである。
【００５９】
光プリントヘッド３の特性に基づく光量補正データのうち、発光素子２３の光量バラツキに基づく光量補正値は、発光素子２３の光量をフォトセンサ、フォトダイオード、又はＣＣＤなどの半導体素子を用いて正確に測定し、発光素子２３へ流す電流を０．１〜３％の刻みで制御して、各発光素子２３の光量が等しい光量になるように設定される。また、ロッドレンズアレイ３２の特性バラツキに基づく光量補正値、および発光体（スポット）形状のバラツキに基づく光量補正値も、前述の２種類以上のセンサを組み合わせての測定を行うことにより、発光素子２３の光量およびスポット形状が全て等しくなるように設定される。
【００６０】
電子写真感光体１の感度のばらつきは、光プリントヘッド３から出射される光量と強い相関がある。ここで、光プリントヘッド３の主走査方向における位置Ｘでの光量補正値βｘは、電子写真感光体１の長手方向における位置Ｘでの感度数値（表面電位のばらつき量）をαｘとしたとき、あらかじめ実験で算出した係数Ｋ１、Ｌを使って、
Ｄｖｘ＝Ｋ１×αｘ    ・・・（１）
βｘ  ＝Ｌ×Ｄｖｘ    ・・・（２）
と表すことができる。
【００６１】
ここで、Ｌは、光プリントヘッド３の特性に基づく光量補正係数であり、Ｄｖｘは、電子写真感光体１の感度ばらつきを考慮した光量補正値である。
【００６２】
係数Ｌは、あらかじめ光プリントヘッ３から出射される光の光量およびスポット形状を測定し、それらが全ての発光素子２３において等しくなるように設定される。
【００６３】
また、係数Ｋ１は、あらかじめ電子写真感光体１を用いて画像形成を行い、電子写真感光体１の長手方向における感度の変化率と、画像の主走査方向における現像濃度の変化率とを算出することにより求めることができる。ここで、図７（ａ）は、主走査方向における画像の濃度の変化を示すグラフであり、横軸は、電子写真感光体１の長手方向に沿った位置Ｘを示し、縦軸は、画像濃度の基準値Ｄ０からの変位量を示す。なお、基準値Ｄ０は、上記長手方向に沿って画像の濃度を測定したときの測定データから求められる。図７（ｂ）は、図５（ａ）と同じ、電子写真感光体１の長手方向における感度の変化を示すグラフである。図７に示すように、電子写真感光体１の表面電位が大きい部位では、帯電量が大きくなり、光プリントヘッド３によって同じように露光しても、最終的に得られる電位レベルが比較的高くなることから、現像濃度が大きくなる傾向にある。一方、表面電位が小さい部位では、帯電量が小さくなり、光プリントヘッド３によって同じように露光しても、最終的に得られる電位レベルが比較的低くなることから、現像濃度が小さくなる傾向にある。これにより、図７に示すように、画像の濃度は電子写真感光体１の表面電位の変化に応じて変化する。
【００６４】
なお、電子写真感光体１の表面電位と現像濃度の関係を表１に示す。表１に示した「ばらつき」は、画像濃度のばらつきを示しており、◎、○、△、×の順に、ばらつきが多くなっていく。つまり、◎は、画像濃度の基準値からのばらつきが小さいことを示し、その部位で画像ムラが発生しない。×は画像濃度の基準値からのばらつきが大きいことを示し、その部位で画像ムラが発生する。なお、表１の場合では、電位３００Ｖを表面電位の中心値Ｖ０に設定している。
【００６５】
【表１】
2011212905.tif 000003
【００６６】
例えば、電子写真感光体１の感度（表面電位）が２０Ｖ変化したとき、現像濃度数値０
．０５変化するなら、係数Ｋ１は、０．００２５と規定できる。図７では、感度の変化率と濃度の変化率がほぼ同じであるから、係数Ｋ１は、０．００１から０．１の間で設定することができる。また、補正係数Ｌは濃度０．０５の変位に対して、補正値−１０〜１０の間で設定する。
【００６７】
また、電子写真感光体１のうねりに関するデータは、前述のとおり、ロッドレンズアレイの焦点距離と強い相関関係がある。光プリントヘッドのロッドレンズアレイの特性により、焦点深度は６００ｄｐｉの解像度で±１００μｍ、１２００ｄｐｉでは±６０μｍ程度であるが、それ以上になった場合に感光体１上に結像する光は形状がくずれてしまい、画像では濃度差が大きく変化してしまう。よって、上記うねりデータはその数値から光の形状のくずれる度合いを想定した補正に使用する。
【００６８】
よって、主走査方向における位置Ｘでの光量補正値γｘは、長手方向における位置Ｘでの表面変位量をδｘとしたとき、あらかじめ実験で算出した係数Ｋ２、Ｌを使って、
Ｄａｘ＝Ｋ２×δｘ    ・・・（３）
γｘ＝Ｌ×Ｄａｘ    ・・・（４）
と表すことができる。
【００６９】
ここで、Ｄｖｘは、電子写真感光体１の感度ばらつきを考慮した光量補正値である。
【００７０】
係数Ｋ２は、あらかじめ電子写真感光体１を用いて画像形成を行い、感光体１の長手方向のうねり（変位量）と、画像の現像濃度の変化率とを算出することにより求めることができる。ここで、図８（ａ）は、主走査方向における画像の濃度の変化を示すグラフであり、横軸は、電子写真感光体１の長手方向に沿った位置Ｘを示し、縦軸は、画像濃度の基準値Ｄ０からの変位量を示す。なお、基準値Ｄ０は、上記長手方向に沿って画像の濃度を測定したときの測定データから求められる。図８（ｂ）は、図５（ｂ）と同じ、電子写真感光体１の長手方向に垂直な方向における、表面の基準位置Ａ０からの変位を示すグラフである。
【００７１】
電子写真感光体１の表面の変位が負の方向に大きい部位では、感光体１の表面とロッドレンズアレイ３２との間の距離が、ロッドレンズアレイの焦点距離よりも長くなることから、現像濃度が大きくなる傾向にある。一方、表面の変位が正の方向に大きい部位では、感光体１の表面とロッドレンズアレイ３２との間の距離が、ロッドレンズアレイの焦点距離よりも短くなることから、現像濃度が小さくなる傾向にある。これにより、図７に示すように、画像の濃度は電子写真感光体１の表面変位の変化に応じて変化する。
【００７２】
なお、電子写真感光体１の表面電位と現像濃度の関係を表２に示す。表２に示した表１に示した「ばらつき」は、画像濃度のばらつきを示しており、◎、○、△、×の順に、ばらつきが多くなっていく。つまり、◎は、画像濃度の基準値からのばらつきが小さいことを示し、その部位で画像ムラが発生しない。×は画像濃度の基準値からのばらつきが大きいことを示し、その部位で画像ムラが発生する。なお、表２の場合では、距離０ｍｍを表面の基準位置Ａ０に設定している。
【００７３】
【表２】
2011212905.tif 000004
【００７４】
例えば、電子写真感光体１の変位が０．１ｍｍ変化したとき、濃度が０．０６変化するなら、係数Ｋ２は、０．６と規定できる。図８では、感度の変化率と濃度の変化率がほぼ同じであるから、係数Ｋ１は、０．１から１．０の間で設定することができる。
【００７５】
また、前述のように電子写真感光体１の特性を測定した結果得られた光プリントヘッド３の補正値Ａｘは、
Ａｘ＝βｘ＋γｘ      ・・・（５）
と表すことができる。
【００７６】
なお、感光体１の特性に関するいずれの測定データも光プリントヘッド３の補正値のピッチとは異なっているために、光量補正データに付加して使用する場合には、その間の数値を補間計算して使用するとよい。
【００７７】
電子写真感光体１の特性に基づいた光量補正データは、２次元のバーコードデータに変換され、そのバーコードデータ１０１が電子写真感光体１の側面に貼り付けられる。電子写真感光体１が出荷された後、このバーコードデータ１０１は、ＰＣ１０２に接続された専用のリーダ１０３によって読み取られ、このＰＣ１０２内のメモリ１０４に保持される。
【００７８】
次に、画像形成装置Ｍを組み立てる際に、この光量補正データは、ＰＣ１０２内のメモリ１０４から光プリントヘッド３のメモリ２２に転送される。または、ＰＣ１０２内のメモリからドライバＩＣ２２に送られて、予めメモリ２２に記憶されていた光量補正データと組み合わされてメモリ２２に格納されてもよい。さらには、ドライバＩＣ２２に送られて、予めメモリ２２に記憶されていた光量補正データと置換されてもよい。画像形成の際には、ドライバＩＣ２１が、この光量補正データをメモリ２２から読み出して、各発光素子２２の光量補正を行う。
【００７９】
なお、電子写真感光体１には、光量補正データの代わりにその特性データを示すバーコードデータが貼り付けられてもよい。その場合、ＰＣ１０２に接続された専用のリーダ１０３によって読み取られた特性データが、ＰＣ１０２内のメモリ１０４内に保持される。そして、ＰＣ１０２内で、特性データが光量補正データに変換され、変換された光量補正データが光プリントヘッド３のメモリ２２に転送されてもよい。
【００８０】
また、電子写真感光体１に貼り付けられたバーコードデータ１０１は、ＰＣ１０２に接続されたリーダ１０３ではなく、図１０に示すように、専用の読み取り装置１１３に接続されたリーダ１０３で読み取られてもよい。この読み取り装置１１３は、リーダ１０３に
よって読み取られたバーコードデータを光量補正データに変換して、光プリントヘッド３のメモリ２３に書き込むこともできる。
【００８１】
さらに、電子写真感光体１の特性データに基づいた光量補正データが、電子写真感光体１の固体識別シリアルナンバーと対にして、ＰＣ１０２内のメモリ１０４又は読み取り装置１１３内のメモリ１１４内に保持されてもよい。この場合、光量補正データは、ＴＸＴデータやバイナリーデータ等の電子ファイルに変換して管理されてもよい。この場合、必ずしも電子写真感光体１にバーコードデータを貼り付ける必要はなく、ＰＣ１０２内のメモリ１０４又は読み取り装置１１３内のメモリ１１４内に保持されたデータから、電子写真感光体１のシリアルナンバーに基づいて光量補正データを選択し、それを光プリントヘッド３内のメモリ２２に記憶させてもよい。
【００８２】
また、光プリンタヘッド３のドライバＩＣ２２又は別途設けられたＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等のその他の演算部が、外部から
入力された電子写真感光体１の特性データに基づいて光量補正データを演算し、その演算したデータをメモリ２２に格納してもよい。さらには、光プリンタヘッド３自身が、電子写真感光体１に貼り付けられたバーコードデータを読み取る読み取り装置を内蔵していてもよい。この読み取り装置は、例えば、バーコードデータに光を照射したときの反射光を受光する受光素子を有していてよい。なお、バーコードデータに対する光の照射は、ドライバＩＣ２３によって駆動される発光素子２３を用いて行うことができきる。
【００８３】
上述のように、光プリントヘッド３の光量は、電子写真感光体１の特性データに基づいた光量補正データを用いて制御される。その結果、感光体の特性に基づいてより正確に発光素子の光量を補正することが可能な光プリントヘッドを得ることができる。
【符号の説明】
【００８４】
１  電子写真感光体
３  光プリントヘッド
２０  光出射ヘッド
２１  ドライバＩＣ
２２  メモリ
２３  発光素子
２４  回路基板
２６  支持基板
３２  ロッドレンズアレイ
３４  レンズホルダ
４１  円筒状基体
４２  感光層
【図１】
2011212905.tif 000005
【図２】
2011212905.tif 000006
【図３】
2011212905.tif 000007
【図４】
2011212905.tif 000008
【図５】
2011212905.tif 000009
【図６】
2011212905.tif 000010
【図７】
2011212905.tif 000011
【図８】
2011212905.tif 000012
【図９】
2011212905.tif 000013
【図１０】
2011212905.tif 000014