(57)【要約】【課題】エレクトロルミネッセンス素子（ＥＬ素子）等の発光素子を用いた露光装置の各発光素子の光量を初期的および経時的に調整し、光量を均一化する【解決手段】複数の発光素子をライン状に配列した発光素子列と、発光素子の各々の発光光を感光体方向に個別に導く第１導波路２と、発光素子の各々の発光光を共通に導く第２導波路４とを有し、第２導波路４の端部に配置した第１、第２受光センサ５、６で検出した光量に基づき、各発光素子の光量を調整する手段を設けた。【選択図】図１
2005212185.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子をライン状に配列した発光素子列と、前記発光素子の各々が出力する光を第１の方向に個別に導く第１の導波路と、前記発光素子の各々が出力する光を第２の方向に共通に導く第２の導波路と、を有することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記第１の導波路は、複数の微小な導波路の集合体であることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記第２の導波路は、前記発光素子列の配列方向と同じ方向に配設されていることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項４】
前記第２の導波路は、前記発光素子列の配置長さと略同等かあるいは長く、全ての発光素子が発する光を同一の方向に導くことを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項５】
前記第２の導波路には、前記発光素子が発する光の一部が直接入射されることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項６】
前記第１の導波路には、前記発光素子が発する光の一部が直接入射され、かつ前記第１の導波路に入射される光量は第２の導波路に入射される光量より大きくしたことを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項７】
前記第１の導波路と前記第２の導波路は同一平面上に配置され、かつ前記第１の導波路の前記平面上からの高さと、前記第２の導波路の高さが略等しいことを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項８】
前記第１の導波路と、前記第２の導波路の間に、前記第２の導波路にそって遮光手段を有することを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項９】
前記第２の導波路の端部に、前記第２の導波路で導かれた光の光量を検出する光量検出手段を有することを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項１０】
前記第２の導波路の両端部に、前記第２の導波路で導かれた光の光量を検出する光量検出手段を有することを特徴とする請求項７記載の露光装置。
【請求項１１】
複数の発光素子をライン状に配列した発光素子列と、前記発光素子の各々が出力する光を第１の方向に個別に導く第１の導波路と、前記発光素子の各々が出力する光を第２の方向に共通に導く第２の導波路とを有し、前記第１の導波路によって導かれた光で感光体を露光し、前記第２の導波路を導かれた光を前記光検出手段で検出した結果に基づき前記複数の発光素子の駆動条件を制御することを特徴とする電子写真装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子をライン状に多数配置して構成される発光素子列からなる露光装置、および露光装置を使用した電子写真装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
予め帯電した感光体に、画像情報に応じて露光することで静電潜像を形成し、これを所定の電荷を付与したトナーにより現像し、感光体上に現像されたトナー像を記録紙に転写、その後トナー像が転写された記録紙を定着装置によって圧力と熱を与えて画像を得る電子写真装置の露光装置として、レーザダイオードを光源としたビームで、例えば回転多面鏡等の光学的な走査手段を用いて感光体上を走査し静電潜像を形成する方式と、発光ダイオードや有機材料を用いて形成した微小な発光素子をライン状に多数配置し、各発光素子を個別に点灯（オン・オフ）制御して感光体上に静電潜像を形成する方式とが知られている。
【０００３】
一般に、ＬＥＤプリンタ等の発光素子列からなる露光装置を使用した電子写真装置においては、各発光素子を選択的に点灯して光を感光体上に照射するため、レーザビームプリンタにおける上記回転多面鏡のような可動部がなく信頼性、静粛性に優れる。また、光を主走査方向に走査させるための大きな空間が不要で装置小型化のメリットがある。
【０００４】
しかし、これら発光素子列からなる露光装置では、製造工程等に起因して発光素子毎の光量がばらつき、画像濃度が変化する原因となる。この対策として例えば予め各発光素子の光量ばらつきを計測しておき、この計測データに基づき各発光素子の光量や発光時間を制御することで、最終的な画像濃度を均一化する方法が知られている。
【０００５】
しかしながら上記の方法で初期状態における各発光素子の光量や発光時間を調整し、画像濃度に変化を生じない範囲で使用できたとしても、記録枚数が進むにつれ各発光素子の総点灯時間に差が生じ、これに応じて発光素子毎に独立して光量劣化が進行する。この現象は特に発光素子として有機材料を用いた、いわゆる有機エレクトロルミネッセンス素子で顕著に現れるが、有機エレクトロルミネッセンス素子は素子の駆動条件や雰囲気温度によっても光量劣化の特性が変わるため、単に発光時間の累積値に基づいて光量や発光時間を制御する方法では対応に限界があり、有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた露光装置を実現する上での大きな課題となっている。
【０００６】
上記課題の対策として、各発光素子の光量を受光センサによって検出することで各発光素子の光量ばらつきを補正する露光装置が提案されている。
【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】
【０００７】
上記の文献においては、受光センサを発光素子数に対応して同数、あるいは隣接する２つの発光素子毎に１つ設けた構成が開示されている。この場合、受光センサの数が膨大なものとなる。更に、各発光素子と各受光センサ間を等距離に配置しなければならないので、各発光素子と各受光センサの位置精度、各受光センサの受光特性のばらつき等により、実際には各発光素子の光量を均一に補正することが困難である。
【０００８】
また、受光センサを多数有し、各受光センサの信号を処理するための処理部の端子数が増大することによるコストアップや、各受光センサの配置スペース確保や各受光センサの
配線領域の確保等、露光装置のサイズアップの問題も生じる。
【０００９】
本発明は、上述の如き従来の課題を解決するためになされたもので、その目的は、各発光素子の劣化を含めた光量ばらつきを簡易な構成で効果的に、かつ低コストで補正することができる露光装置、あるいは露光装置使用した電子写真装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１の発明の特徴は、複数の発光素子をライン状に配列した発光素子列と、前記発光素子の各々が出力する光を第１の方向に個別に導く第１の導波路と、前記発光素子の各々が出力する光を第２の方向に共通に導く第２の導波路と、を有することである。
【００１１】
請求項２の発明の特徴は、前記第１の導波路は、複数の微小な導波路の集合体であることである。これによって、個々の発光素子の発する光を露光すべき対象（感光体）に導くことができる。
【００１２】
請求項３の発明の特徴は、前記第２の導波路は、前記発光素子列の配列方向と同じ方向に配設されていることである。この第２の導波路によって、発光素子の発する光を露光すべき対象（感光体）とは異なる方向、即ち発光素子列の配列方向と同じ方向に導く。これによって、露光装置の内部空間を有効に使用し、サイズを小さくすることができる。
【００１３】
請求項４の発明の特徴は、前記第２の導波路は、前記発光素子列の配置長さと略同等かあるいは長く、全ての発光素子が発する光を同一の方向に導くことである。この第２の導波路によって、全ての発光素子の発する光を露光すべき対象（感光体）とは異なる方向、即ち発光素子列の配列方向と同じ方向に導くことができる。これによって、単一の導波路を用いて、全ての発光素子の光量を検出することが可能となる。
【００１４】
請求項５の発明の特徴は、前記第２の導波路には、前記発光素子が発する光の一部が直接入射されることである。発光素子の一部の光を直接取り込む構造とすることで、各発行素子の発する光を第２の導波路に有効に導くことができる。
【００１５】
請求項６の発明の特徴は、前記第１の導波路には、前記発光素子が発する光の一部が直接入射され、かつ第１の導波路に入射される光量は第２の導波路に入射される光量より大きくしたことである。これによって露光すべき対象（感光体）側に向かう光量を確保することができる。
【００１６】
請求項７の発明の特徴は、前記第１の導波路と前記第２の導波路は同一平面上に配置され、かつ前記第１の導波路の前記平面上からの高さと、前記第２の導波路の高さを略等しくしたことである。これによって発光素子のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御電極（陽極）を容易に配置できるようになる。
【００１７】
請求項８の発明の特徴は、前記第１の導波路と、前記第２の導波路の間に、前記第２の導波路にそって遮光手段を有することである。これによって前記第２の導波路を導かれる光が、第１の導波路側に漏れる、いわゆるクロストークを防止することができる。
【００１８】
請求項９の発明の特徴は、前記第２の導波路の端部に、前記第２の導波路で導かれた光の光量を検出する光量検出手段を有することである。この光量検出手段によって、第２の導波路を導かれた各発光素子の光を検出するため、受光センサの数を劇的に減少することが可能となる。
【００１９】
請求項１０の発明の特徴は、前記第２の導波路の両端部に、前記第２の導波路で導かれた光の光量を検出する光量検出手段を有することである。一般に導波路の中を光が伝播すると徐々に減衰していくが、第２の導波路の両端に受光センサを設けることで、光減衰の影響を小さくすることができる。
【００２０】
請求項１１の発明の特徴は、複数の発光素子をライン状に配列した発光素子列と、前記発光素子の各々が出力する光を第１の方向に個別に導く第１の導波路と、前記発光素子の各々が出力する光を第２の方向に共通に導く第２の導波路とを有し、前記第１の導波路によって導かれた光で感光体を露光し、前記第２の導波路を導かれた光を前記光検出手段で検出した結果に基づき前記複数の発光素子の駆動条件を制御することである。これによって、発光素子のバラツキや、経時劣化を簡易かつ項精度に補正することが可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の露光装置によれば、各発光素子が発する光を第２の導波路を介して導き、第２の導波路の端部に設けた受光センサにより検出できるので、受光センサの数を大幅に削減しつつ、各発光素子のバラツキや経時変化を効果的に補正することができる。また、受光センサの数の減少に伴い、受光センサの配線引回しに要するスペース増大や接続の困難さ等の問題を解決することができる。これによって低コストで小型の露光装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の露光装置は、効果的に初期的および経時的に各発光素子の光量、より正確には照射する光エネルギーを調整するという目的を、１つの導波路と導波路の端部に受光センサを設けた簡単な構成で、各発光素子の光量を検出し、個々の発光素子の駆動条件を制御することで実現する。
【実施例１】
【００２３】
図１は本発明の露光装置の上面概略図である。図１において１は露光装置全体を示している。２は第１導波路である。第１導波路２は透明樹脂材料からなる微細なコアとクラッドを交互に配置したものの集合体である。第１導波路２の少なくともコアの上には発光素子である有機エレクトロルミネッセンス素子が形成されており（図示せず。詳細は後述する）、第１導波路２は図示しない各発光素子の発光光を、発光素子単位に独立して方向Ａ（第１の方向）に導くものである。３はファイバレンズアレイである。ファイバレンズアレイ３はレンズ作用のある微細な透明樹脂を多数束ねたものであり、第１導波路２を導かれた光を、図示しない感光体上に等倍正立像として結像するものである。４は上述した発光素子たる有機エレクトロルミネッセンス素子の配列方向に沿って構成された第２導波路である。第２導波路４は各発光素子から射出された光を方向Ｂおよび方向Ｃ、即ち第１導波路２が光を伝播する方向Ａとは垂直な方向（第２の方向）に伝播するものである。第１導波路２のコア（図示せず）が各発光素子に対して１対１に設けられているのに対し、第２導波路４は全ての発光素子の光を共通して導く。この第２導波路４は全ての発光素子の光を共通に導くものであるため、少なくとも発光素子列の長さと同等かあるいはそれ以上の長さとなっている。
【００２４】
５は第１受光センサ、６は第２受光センサである。第１受光センサ５および第２受光センサ６は第２導波路４によって導かれた光の光量を検出する。７は遮光板であり、第１導波路と第２導波路を光学的に遮断する。８は発光素子を駆動する駆動回路である。９は例えばセラミックやガラスなどで構成される基材であり、基材９上には、第１導波路２、ファイバレンズアレイ３、第２導波路４、駆動回路８などが配置、形成されている。なおこれらの構成要素は、図示しない封止材で被服されており、実際は直接的に目視することはできない。
【００２５】
図２は図１に示す露光装置１の断面Ａを示す図であり、図３は図１に示す露光装置１の断面Ｂを示す図である。
【００２６】
以降図２及び図３を用いて露光装置１の構造を詳細に説明する。
【００２７】
図２および図３において、基材９の上にはポリシリコン、アモルファスシリコン等のシリコン系材料を用いたＴＦＴ（Thin Film Transistor）による駆動回路８が形成されている。
【００２８】
２０は例えばレジンなどを用いて形成された平坦化膜であり、駆動回路８は平坦化膜２０でその上部が平坦となるように覆われている。平坦化膜２０の上には透明樹脂によって構成された第１導波路２が形成されている。第１導波路２は、例えば紫外線照射によって樹脂の屈折率を変えることでクラッド層を形成する、いわゆるフォトブリーチ法を用いて微小なコア２１とクラッド２２を交互に配置したものである。
【００２９】
コア２１の上部にはスパッタリング法や抵抗加熱蒸着法等により形成された透明な導電性膜からなり正孔を注入する電極である制御電極（陽極）２３が形成されている。制御電極（陽極２３）の材料としては、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）、ＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）、ＡＴＯ（ＳｂをドープしたＳｎＯ2）、ＡＺＯ（ＡｌをドープしたＺｎＯ）等が用いられる。
【００３０】
２４は発光層である。本実施例では露光装置１の光源として有機エレクトロルミネッセンス素子を採用している。本実施例では、発光層２４のみで有機物からなる薄膜層を形成しているが、このような構造の他に、発光層２４と正孔輸送層（図示せず）の２層構造、発光層２４と電子輸送層（図示せず）の２層構造、正孔輸送層（図示せず）と発光層２４と電子輸送層（図示せず）の３層構造等を用いることができる。発光層２４としては、蛍光物質だけで無く燐光物質を用いても良く、さらに、正孔をブロックして効率を高めるために、発光層２４と電子輸送層（図示せず）との界面に正孔ブロッキング層（図示せず）を配しても構わない。本発明における効果は、有機エレクトロルミネッセンスの素子構成に特に左右されるものではない。
【００３１】
発光層２４は制御電極（陽極）２３の有無にかかわらず第１導波路２の全面を覆っており、発光層２４の上面には抵抗加熱蒸着法等により形成されたアルミニュウム等、電子を注入する電極である共通電極（陰極）２５とが形成されている。共通電極（陰極）２５で用いるアルミニウムは、電極としての機能以外に反射膜としての機能も有している。
【００３２】
共通電極（陰極）２５の上にはガラス等による封止材２６が構成されている。
【００３３】
さて、制御電極（陽極）２３はスルーホール３０によって駆動回路８と接続されており（図３参照）、図示しない制御手段によって駆動回路８を制御して、有機エレクトロルミネッセンス素子の制御電極（陽極）２３をプラス極として、また共通電極（陰極）２５をマイナス極として直流電圧を印加すると、発光層２４には、制御電極（陽極）２３から正孔が注入されるとともに共通電極（陰極）２５からは電子が注入される。発光層２４の内部で、このようにして注入された正孔と電子とが再結合し、これに伴って生成される励起子が励起状態から基底状態へ移行する際に発光領域２７において発光現象が起こる。このような有機エレクトロルミネッセンス素子において、発光層２４中の発光領域２７から放射される光は、蛍光体を中心とした全方位に出射される。
【００３４】
このようにして発生した光は第１導波路２に形成されたコア２１に直接入射し、コア２
１の内部を方向Ａ（図示しない感光体の方向）に導かれる。コア２１の両側にはクラッド２２が設けられ、コア２１の屈折率はクラッド２２の屈折率より大きいため、コア２１に入射された光はクラッド２２の外に漏れ出さずに、方向Ａ（図示しない感光体の方向）に効率よく伝播される。
【００３５】
現時点での有機エレクトロルミネッセンス素子そのものの発光輝度は、図示しない感光体上に潜像を形成するには十分ではないが、上述したように第１導波路２によって大面積の光を集光して感光体側に導くことで、感光体上に静電潜像形成に必要な輝度の光スポットを得ることができる。
【００３６】
さて、本発明の最大の特徴は、上述した個々の有機エレクトロルミネッセンス素子の光を独立して導く第１導波路２とは別に、個々の有機エレクトロルミネッセンス素子の光を共通して導く第２導波路を有することである。図４は図１に示す露光装置１の詳細な上面図を示す図である（ただし説明を容易にするため、共通電極（陰極）２５と封止材２６を省いている）。
【００３７】
以降図３と図４を用いて第２導波路４の構成と機能を詳細に説明する。
【００３８】
前述のごとく第１導波路２は有機エレクトロルミネッセンス素子の配列方向にいわゆる高屈折材料で形成されたコア２１と、コア２１よりも低屈折材料で形成されたクラッド２２が交互に配置された構造となっている。
【００３９】
図４に示すように、各有機エレクトロルミネッセンス素子の発光領域２７は領域Ａ（４０）と領域Ｂ（４１）に分かれており、図示しない駆動回路によって各有機エレクトロルミネッセンス素子がＯＮ状態の時には、領域Ａ（４０）と領域Ｂ（４１）の両方が発光するようになっている。感光体上に静電潜像を形成するには、所定のエネルギーが必要となるため、高速に静電潜像を形成するために領域Ａ（４０）のサイズを領域Ｂ（４１）のサイズより大きくし、結果として第１導波路２に入射される光量を、第２導波路４に入射する光量より大きくしている。
【００４０】
有機エレクトロルミネッセンス素子の配列方向に沿って配置された第２導波路４は、第１導波路２におけるコア材料と同様に高屈折率材料によって形成されている。第２導波路４では各有機エレクトロルミネッセンス素子の光が入射する面および遮光板７以外は、必要に応じて光を反射する（あるいは透過しない）材料でコーティングしてもよい。
【００４１】
領域Ａ（４０）と領域Ｂ（４１）は、光を反射する例えばアルミニュウム等の遮光板７で分離されているが、この遮光板７によって第２導波路４側の光が第１導波路２側に漏れることで生じる、有機エレクトロルミネッセンス素子間のクロストークを防止している。製造工程上、遮光板として独立した部材を用いることが困難な場合は、例えば上述したフォトブリーチ法を用いてクラッド層を形成して遮光板７の替わりにしてもよい。
【００４２】
発光領域２７の一部である領域Ａ（４０）で生じた光は、直接第１導波路２に入射され方向Ａ（図示しない感光体の方向）に導かれる。領域Ａ（４０）で生じた光は方向Ａの逆方向にも導かれるが、この方向の光は遮光板７によって方向Ａに反射される。一方、発光領域２７の一部である領域Ｂ（４１）で生じた光は、直接第２導波路４に入射され方向Ｂおよび方向Ｃの両方に導かれるが、遮光板７によって第１導波路２の方向には漏れ出さない。
【００４３】
第２導波路４の両端部には第１受光センサ５および第２受光センサ６が設けられており、第２導波路４によって導かれた各有機エレクトロルミネッセンス素子が発した光の光量
が、これら２つの受光センサによって検出される。第１受光センサ５および第２受光センサ６は、受光した光量を電圧あるいは電流値に変換して出力する。
【００４４】
さて、図３に示すごとく、本発明の露光装置１では端面から光を照射するため、各有機エレクトロルミネッセンス素子を制御する制御電極（陽極）２３、発光層２４、共通電極（陰極）２５を第１導波路２および第２導波路４の上に形成する必要がある。例えば制御電極（陽極）はＩＴＯ等をスパッタリングで約０．１μｍ強の厚みで形成するため、第１導波路２と第２導波路４の高さが異なると、制御電極（陽極）２３の形成に支障をきたす。そこで第１導波路２と第２導波路４は平滑化膜２０上の同一平面上に配置し、それぞれの高さを等しくすることが望ましい。
【００４５】
図５は、本発明にかかる露光装置を使用した電子写真装置の構成図である。
【００４６】
本電子写真装置は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー像を順次感光体上に形成し、感光体５０上にフルカラー像を形成後、記録紙に転写する構成を有している。
【００４７】
フルカラー画像形成における各色形成順序は、第１色目がイエロー、第２色目がマゼンタ、第３色目がシアン、第４色目がブラックとする。感光体５０は、導電性基体の上に、有機系あるいはアモルファスＳｉなどの無機系の感光層を設けたドラム状の回転体である。５１は帯電器で、感光体５０を一様な電位に帯電させる手段であり、例えば周知のコロナ帯電器（コロトロン帯電器あるいはスコロトロン帯電器）を用いることができる。１は先に説明した露光装置で、感光体５０の表面を帯電器５１よって一様な電位に帯電した後、画像データに対応して露光装置１の各有機エレクトロルミネッセンス素子を選択的に発光させ、図示しない第１導波路に導かれた光に基づき、感光体５０の表面に画像データに対応した静電潜像を形成する。５２〜５５は各色の現像器で、ここでは５２はイエローの現像器、５３はマゼンタの現像器、５４はシアンの現像器、５５はブラックの現像器とする。各現像器は、感光体５０上に形成された静電潜像を現像器内の各色のトナーによって現像し、感光体５０上に各色のトナー像を形成する手段である。５６は転写手段であり、中間転写ローラ（中間転写体）５７と、この中間転写ローラ５７に記録紙５９を介して押圧力を与える加圧ローラ５８とで構成されている。転写手段５６によって、感光体５０上のトナー像を記録紙５９に転写する。６０はクリーナで、転写手段５６によって記録紙５９にトナー像を転写した後に感光体５０上に残ったトナーを回収するクリーニング手段である。
【００４８】
以上のような構成の電子写真装置の画像形成過程を簡単に説明する。先ず、帯電器５１によって、感光体５０上を一様な電位（例えば−７００Ｖ）に帯電する。そして、第１色目のイエローの画像データに対応して、露光装置１の各有機エレクトロルミネッセンス素子を選択的に発光させると、発光点に対応して感光体５０が露光された部位の表面電位が低下する（例えば−１００Ｖ）。これによって感光体５０上に、−７００Ｖと−１００Ｖの電位差を有する静電潜像が形成される。
【００４９】
そして、イエロー現像器５２の現像ローラ（現像のためのトナー層形成部）に所定の電圧（例えば−３００Ｖ）を印加すると、感光体５０と現像ローラ間に働く電界により、露光装置１によって感光体５０が露光された部位に現像ローラから負極性に帯電したトナーが選択的に付着し、感光体５０にイエローのトナー像が形成される。以降、２色目のマゼンタ、３色目のシアン、４色目のブラックのトナー像を、各色の現像器（５３〜５５）を用いて順次感光体５０上に形成し、感光体５０上にフルカラーのトナー像を形成する。その後、感光体５０上に形成されたトナー像を転写手段５６によって記録紙５９に一括転写する。図５では中間転写ローラ５７を介して記録紙５９に一括転写する構成であるが、直
接用紙に一括転写する構成でも良い。感光体５０から中間転写ローラ５７への転写、および中間転写ローラ５７から記録紙５９への転写においては、いずれも電界による転写、あるいは圧力による転写（オフセット転写）を用いることができる。
【００５０】
転写手段５６によってトナー像を転写された記録紙５９は、図示しない定着器によって加熱定着される。その後、フルカラーのトナー像の転写を終えた感光体５０上の残存トナーはクリーナ６０によって除去される。
【００５１】
以上のような露光装置、および露光装置を用いた電子写真装置において、露光装置の各有機エレクトロルミネッセンス素子の光量を調整するための構成について、図６から図９を用いて説明する。
【００５２】
図６は光量調整に関する制御ブロックの構成を表す図である。本実施例においては、図６の制御ブロックは露光装置１内に構成されているものとする。
【００５３】
さて、前述したように、各有機エレクトロルミネッセンス素子がＯＮ状態の時には、領域Ａ（４０）と領域Ｂ（４１）の両方が発光するようになっている（図４を参照）。従って有機エレクトロルミネッセンス素子の発光に伴う光量劣化は、領域Ａ（４０）と領域Ｂ（４１）で同じ割合で進行する。このため発光領域の一部である領域Ｂ（４１）の光量を検出して、これに基づき有機エレクトロルミネッセンス素子トータルの発光輝度や発光時間を制御すれば、電子写真装置における潜像形成条件を一定にすることができる。
【００５４】
この領域Ｂに基づく光の一部は、第２導波路４を介して第１受光センサ５、第２受光センサ６に入射する。第２導波路４は例えばポリシラン等の樹脂で形成されており、第２導波路４を導かれる光は徐々に減衰するため（透明樹脂材料の場合、一般に１ｄＢ／ｃｍ程度とされる）、第１受光センサ５、第２受光センサ６に入射する光量は、各有機エレクトロルミネッセンス素子から第２導波路４に入射する部分の光量よりも低下する。
【００５５】
図７は露光装置１の各有機エレクトロルミネッセンス素子位置と第２導波路４および受光センサ５、６の位置関係を示す図である。図７において６０は有機エレクトロルミネッセンス素子を示し、説明を簡単にするため、各有機エレクトロルミネッセンス素子には６０−１、６０−２〜６０−ｎのごとく素子位置に対応する番号を付している。
【００５６】
図８は受光センサ５、６の出力例を示す図である。図８（１）は第１受光センサ５の出力例を示し、図８（２）は第２受光センサ６の出力例を示している。図８の各グラフにおいて、横軸は図７の露光装置１における左端からの各有機エレクトロルミネッセンス素子（６０−１〜６０−ｎ）の位置を表し、縦軸は各有機エレクトロルミネッセンス素子（６０−１〜６０−ｎ）を個別に点灯させた時の各受光センサ５、６の出力（例えば電圧値）を表している。第１受光センサ５の出力は、有機エレクトロルミネッセンス素子６０−１を点灯させた時の出力が最も大きい。これは有機エレクトロルミネッセンス素子から第２導波路４を経由した第１受光センサ５までの距離が、全有機エレクトロルミネッセンス素子（６０−１〜６０−ｎ）の中で最短となり、光減衰が最も小さいからである。一方、第１受光センサ５の出力は、有機エレクトロルミネッセンス素子６０−ｎを点灯させた時の出力が最も小さい。これは、有機エレクトロルミネッセンス素子６０−１とは逆で、有機エレクトロルミネッセンス素子から第２導波路４を経由した第１受光センサ５までの距離が、全有機エレクトロルミネッセンス素子（６０−１〜６０−ｎ）の中で最長となり、光減衰が最も大きいからである。
【００５７】
このように、各有機エレクトロルミネッセンス素子（６０−１〜６０−ｎ）の光を受光センサにて検出した時の出力は、有機エレクトロルミネッセンス素子から第２導波路４を
経由した受光センサまでの距離に依存して変化する。
【００５８】
第２受光センサ６も第１受光センサ５と同様に、有機エレクトロルミネッセンス素子から第２導波路４を経由した第２受光センサ６までの距離に依存して、図８（２）に示すような出力特性を示すが、有機エレクトロルミネッセンス素子から第２導波路４を経由した第２受光センサ６までの距離が、第２受光センサ６の時とは逆転するので、第２受光センサ６の出力は、有機エレクトロルミネッセンス素子６０−ｎを点灯させた時の出力が最も大きく、有機エレクトロルミネッセンス素子６０−１を点灯させた時の出力が最も小さい。このような関係に基づき、図８において各受光センサの出力特性を示している。
【００５９】
引き続き図６の説明に戻り、７０は信号処理部で、第１受光センサ５および第２受光センサ６の出力（ここではアナログの電圧値）に対して、増幅や加算などの信号処理を行う部分である。例えば、図８に示した第１受光センサ５と第２受光センサ６の出力を加算し、後段のＡ／Ｄ変換部７１の信号入力レンジに対応させるよう増幅処理を行う。
【００６０】
図９は信号処理部７０の処理結果を示す図である。
【００６１】
信号処理部７０におけるアナログ演算処理の結果、図９に示すような、各有機エレクトロルミネッセンス素子（６０−１〜６０−ｎ）の光量検出出力を得ることができる。
【００６２】
一つの受光センサのみを用いると、有機エレクトロルミネッセンス素子から第２導波路４を経由した受光センサまでの距離の関係で、受光センサ出力を大きくとれない有機エレクトロルミネッセンス素子が生じ、Ｓ／Ｎが悪くなるなど光量調整が困難な有機エレクトロルミネッセンス素子を生じかねないので、図９に示すように２つの受光センサ出力を加算することは、最大出力Ｖｘ１と最小出力Ｖｘ２間の電位差を小さくし、後段のＡ／Ｄ変換部７１に入力する上で信号処理部７０での増幅ゲインを大きくすることができるなど、有効である。
【００６３】
次にＡ／Ｄ変換部７１で、各有機エレクトロルミネッセンス素子（６０−１〜６０−ｎ）の光量検出出力を、所定ビット長のデジタル値に変換し出力する。７２はＲＡＭで、デジタル値に変換された各有機エレクトロルミネッセンス素子（６０−１〜６０−ｎ）の光量検出出力を一時的に格納するメモリである。７３はＲＯＭで、光量調整のプログラムなどが記憶されている。７４は不揮発性の書換え可能なメモリであり、本実施例ではＥＥＰＲＯＭを用いている。ＥＥＰＲＯＭ７４には、各有機エレクトロルミネッセンス素子（６０−１〜６０−ｎ）の光量を均一化するための制御データなどが記憶されている。７５はＣＰＵであり、光量調整の制御を司るマイクロコンピュータである。
【００６４】
本実施例では、各有機エレクトロルミネッセンス素子（６０−１〜６０−ｎ）の光量検出結果をＲＡＭ７２に一時的に格納するようにしているが、光量調整の制御方法によっては、光量検出出力をＲＡＭ１２に格納することなく、ＣＰＵ７５に直接渡してもよい。
【００６５】
７６は各有機エレクトロルミネッセンス素子（６０−１〜６０−ｎ）の発光条件を決めるデータ設定部である。本構成においては、各有機エレクトロルミネッセンス素子（６０−１〜６０−ｎ）を個別に点灯制御可能な構成としており、データ設定部７６は内部に各有機エレクトロルミネッセンス素子単位にデータ設定可能な構成が設けられている。データ設定部７６に設定された値によって、例えば各有機エレクトロルミネッセンス素子（６０−１〜６０−ｎ）に供給する電流値あるいは電圧値を調整する、あるいは１回の発光における点灯時間を調整することにより、各有機エレクトロルミネッセンス素子（６０−１〜６０−ｎ）の光量を制御する。
【００６６】
８は各有機エレクトロルミネッセンス素子（６０−１〜６０−ｎ）の点灯制御（オン・オフ）を行うＴＦＴ等で構成された駆動回路である。データ設定部７６同様、駆動回路８の内部には各有機エレクトロルミネッセンス素子（６０−１〜６０−ｎ）毎にドライバ回路が設けられている。駆動回路８はデータ設定部７６に設定されたデータに基づき、各有機エレクトロルミネッセンス素子（６０−１〜６０−ｎ）を駆動し、各有機エレクトロルミネッセンス素子（６０−１〜６０−ｎ）の発光を制御する。
【００６７】
次に図６の構成における、各有機エレクトロルミネッセンス素子の光量検出と光量調整について説明する。
【００６８】
ＣＰＵ７５はデータ設定部７６に所定のデータを設定し、駆動回路８を動作させ、まず有機エレクトロルミネッセンス素子６０−１のみを選択的に発光させる。既に説明したように有機エレクトロルミネッセンス素子６０−１が発した光の一部は第２導波路４に入射し、入射した光は第２導波路４内を（図１に方向Ｂと方向Ｃで示すように）導かれ、第２導波路４の二つの端部から出力される。この出力光を第２導波路４の端部に配置される第１受光センサ５、第２受光センサ６で検出し、これらの受光センサにて各々電圧値に変換されたアナログ信号が信号処理部７０に入力される。
【００６９】
信号処理部７０は入力された２つのアナログ信号に対して加算・増幅の処理を行い、有機エレクトロルミネッセンス素子６０−１の光量検出データ（アナログ値）として、Ａ／Ｄ変換部７１に出力する。Ａ／Ｄ変換部７１において、所定のビット長の光量検出データ（デジタル値）に変換し、ＲＡＭ７２に格納する。
【００７０】
そして、ＣＰＵ７５がＲＡＭ７２から有機エレクトロルミネッセンス素子６０−１の光量検出データを読出し、予めＥＥＰＲＯＭ７４に記憶されている有機エレクトロルミネッセンス素子６０−１の光量調整の目標値に対応する光量調整基準値と比較する。この光量調整基準値は、全ての有機エレクトロルミネッセンス素子（６０−１〜６０−ｎ）について個々のデータがＥＥＰＲＯＭ７４に記憶されており、各有機エレクトロルミネッセンス素子の光量調整基準値は、例えば露光装置の組み立て後の光量調整時に取得されたデータである。
【００７１】
有機エレクトロルミネッセンス素子６０−１の光量調整基準値とＲＡＭ７２から読出した光量検出データが異なる場合、ＣＰＵ７５は有機エレクトロルミネッセンス素子６０−１を目標の光量で発光させるためのデータ値を算出し、データ設定部７６に設定するとともに、ＥＥＰＲＯＭ７４にも格納する。
【００７２】
以下同様に、有機エレクトロルミネッセンス素子６０−２から６０−ｎまで、順次全有機エレクトロルミネッセンス素子の光量検出、光量調整を行い、ここで調整された各有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動条件に従い、これ以降の画像形成を行う。各有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動条件は、ＥＥＰＲＯＭ７４に格納されているので、電子写真装置本体に連動して露光装置の電源が切れても、電源再投入後、ＥＥＰＲＯＭ７４からデータ設定部７６に設定するデータを読出し、先の調整後の駆動条件にて各有機エレクトロルミネッセンス素子を制御し、画像形成を行うことができる。
【００７３】
以上説明したように本実施例によれば、非常に簡単な構成で、初期的にもあるいは経時的にも露光装置の全有機エレクトロルミネッセンス素子の光量を均一化するよう調整することができる。
【００７４】
これによって、図５に示すような電子写真装置において、感光体上の静電潜像形成を安定的に行うことができ、画像の濃度ばらつきや筋ムラが発生する等の問題を抑制し、長期
に渡り高品質な画像を形成することができる。また、受光センサの数を大幅に削減できるので、受光センサの配線引回しに絡むスペース増大や接続の困難さ等の問題を解決できる。さらに、第２導波路や受光センサの配置スペースは小さくて済むため、露光装置のサイズ（特に奥行き）を小さくすることができる。
【００７５】
なお、本実施例においては、第２導波路の両端にそれぞれ受光センサを配置する構成であるが、第２導波路の長さが短く光減衰の影響が小さい場合（例えば発光素子数が少ない露光装置を複数組み合わせて長尺化するような場合）には、受光センサを第２導波路の片方の端部にのみ配置し、１個の受光センサにて全有機エレクトロルミネッセンス素子の光量を検出してもよい。
【００７６】
また、本実施例においては、図６に示す光量調整の制御ブロックは露光装置内に構成されているとしたが、必ずしもその必要はなく、例えばＣＰＵ７５は電子写真装置本体側の制御ＣＰＵを兼用し、受光センサの出力を露光装置内で信号処理、Ａ／Ｄ変換を行い、デジタル化した光量検出データを電子写真装置本体側の制御ＣＰＵに渡して光量調整を行うような構成を用いてもよい。
【００７７】
また、本実施例においては、図５に示すように電子写真装置として感光体上に複数色の色材を重畳形成する、いわゆる多重現像方式を用いて説明したが、本発明は多重現像方式にかかわらず、予め帯電した感光体を露光することで潜像を形成する、即ちカールソンプロセスを用いたあらゆる電子写真装置に応用できることは言うまでもない。更に粉体トナーのみならず液体トナーを用いた電子写真装置にも容易に応用できる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明によれば、受光センサの数を大幅に削減しつつ、各発光素子のバラツキや経時変化を効果的に補正することができ、受光センサの数の減少に伴い、受光センサの配線引回しに要するスペース増大や接続の困難さ等の問題を解決することができるという有効な効果が得られ、発光素子をライン状に多数配置して構成される発光素子列からなる露光装置、および露光装置を使用した電子写真装置の分野に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の露光装置の上面概略図
【図２】図１に示す露光装置の断面Ａを示す図
【図３】図１に示す露光装置の断面Ｂを示す図
【図４】図１に示す露光装置の詳細な上面図を示す図
【図５】本発明にかかる露光装置を使用した電子写真装置の構成図
【図６】光量調整に関する制御ブロックの構成を表す図
【図７】露光装置の各有機エレクトロルミネッセンス素子位置と第２導波路および受光センサの位置関係を示す図
【図８】受光センサの出力例を示す図
【図９】信号処理部の処理結果を示す図
【符号の説明】
【００８０】
１    露光装置
２    第１導波路
３    ファイバレンズアレイ
４    第２導波路
５    第１受光センサ
６    第２受光センサ
７    遮光板
８    駆動回路
９    基材
２１    コア
２２    クラッド
２３    制御電極（陽極）
２４    発光層
２５    共通電極（陰極）
２７    発光領域
５０    感光体
５１    帯電器
５２〜５５    現像器
６０−１〜６０−ｎ    素子位置
７０    信号処理部
７１    Ａ／Ｄ変換器
７２    ＲＡＭ
７３    ＲＯＭ
７４    ＥＥＰＲＯＭ
７５    ＣＰＵ
７６    データ設定部
【図１】
2005212185.tif 000003
【図２】
2005212185.tif 000004
【図３】
2005212185.tif 000005
【図４】
2005212185.tif 000006
【図５】
2005212185.tif 000007
【図６】
2005212185.tif 000008
【図７】
2005212185.tif 000009
【図８】
2005212185.tif 000010
【図９】
2005212185.tif 000011