曝光头及使用该曝光头的图像形成装置 【技术领域】
本发明涉及曝光头及使用该曝光头的图像形成装置，例如，涉及通过在透明基板上呈阵列状地配置由有机EL发光元件构成的发光部分而构成的曝光头及使用该曝光头的小型化的图像形成装置。
背景技术
迄今，在采用电子照相法的转印机、打印机、传真等图像形成装置中，作为光写入装置(曝光装置)，一般采用激光扫描光学系统。其中，在日本专利特开平11-138899号中提出了将有机EL发光元件集成在单一芯片上，消除发光特性的偏差，达到低成本化的方案。另外，在日本专利特开2000-238333号中提出了将有机EL发光元件和测定其发光量地光量传感器呈阵列状地配置在同一基板上而构成曝光头，从而防止由发光量下降引起的浓度不均匀的方案。
如这些现有例所示，从有机EL发光元件的发光部分发出的光线，入射到透明基板上，并从与设有该发光部分的面相反一侧的透明基板面射出。这时，如图16所示，光线从发光部分63通过透明基板62射出时，来自发光部分63的光线被分成从透明基板62的出射面102射出的出射光a、及该面102上的反射光。进而，该出射面102上的反射光再被分成以临界角θC以上的角度射入出射面102上进行全反射的光线b、及以临界角θC以下的角度进行反射的光线c。由于相对于全反射时的反射率为100％，临界角θC以下时的反射率通常在10％以下，因此，光线c的强度比光线b小很多。光线b，在出射面102上反射后，入射到相反一侧的设有发光部分63的面101上，当该相反一侧的面101与出射面102平行时，也以临界角θC以上的角度向相反一侧的面101入射，并再次进行全反射。这样，光线b在透明基板62两侧的面101、102上反复进行全反射，最终，其绝大部分从透明基板62的端面103出射到外部。
在现有的日本专利特开2000-238333中，由于将测定来自发光部分的发光量的光量传感器与发光部分配置在同一平面上，因此，存在如下问题：即，能够检测的光线只为所述光线c，使得检测光量不足，从而无法进行高精度的检测，进而无法有效防止浓度不均匀等。
【发明内容】
本发明就是鉴于现有技术的这种问题而完成的，其目的在于，
在将有机EL发光元件等发光部分呈阵列状地配置在透明基板上而构成的曝光头中，将光量检测装置设置在透明基板的端面上，将在透明基板的出射面上全反射的光线导入该光量检测装置中，从而，高效率地检测发光元件的光量，提高光量的检测精度。
达到所述目的的本发明的第一曝光头，是一种在透明基板上呈阵列状地形成发光部分，并将来自所述发光部分的调制光线投射到图像载体上，从而在图像载体上形成规定图案的曝光头，其中，来自所述发光部分的光线透过所述透明基板，出射到所述图像载体一侧，
其特征在于，
所述透明基板由所述发光部分形成面和光线射出面大致平行的面构成，并且在所述透明基板上的所述发光部分形成面和所述光线射出面以外的位置上，设有检测从所述发光部分发出的光线的光量的光量检测装置。
此时，若发光部分是有机EL发光元件的发光部分，则有效。
另外，可以在透明基板的副扫描方向的端面上设置光量检测装置。
或者，可以在透明基板的主扫描方向的端面上设置光量检测装置。
此时，最好是将光量检测装置设置在透明基板的主扫描方向的两个端面上。
另外，也可以在透明基板端面的多个位置上设置光量检测装置。
另外，最好是使透明基板的没有设置光量检测装置的端面具有光反射性。
另外，最好是根据用一个光量检测装置检测的光量检测信号，或者根据将用多个光量检测装置检测的光量检测信号合计后的光量检测信号，进行发光部分的光量修正。
另外，最好具有存储装置，用于存储修正发光部分的发光光量的修正系数。
本发明包括串联方式的彩色图像形成装置，其中，该装置至少设有两个以上在图像载体周围配置了带电装置、以上任一种曝光头、调色剂显影装置、及转印装置的图像形成站，从而，通过转印媒介经过各站，来形成彩色图像。
此时，若在具有加热定影装置的情况下，使用本发明的第一曝光头，则有效，其中，所述加热定影装置对从转印媒介转印到记录媒介上的调色剂图像进行加热定影。
另外，也可以不在曝光头一侧，而在图像形成装置主体一侧设置存储装置，其中，所述存储装置用于存储修正第一曝光头的发光部分的发光光量的修正系数。
在本发明的第一曝光头中，由于透明基板由发光部分形成面和光线射出面大致平行的面构成，并且，在该透明基板上的发光部分形成面和光线射出面以外的位置上，设置检测从发光部分发出的光线的光量的光量检测装置，因此，在光量检测装置的位置能够检测在透明基板内全反射后被引导的光，使得检测光量增加，从而能够进行高精度的光量检测。其结果，即使各发光部分的发光特性有偏差，或者即使各发光部分被恶化，也能够通过控制获得均匀的发光量分布。另外，能够显著减少与各发光部分对应而配置的光量检测装置的数量，从而，能够简化曝光头结构的同时，还能达到低价格化。
达到所述目的的本发明的第二曝光头，是一种在透明基板上呈阵列状地形成发光部分，并将来自所述发光部分的调制光线投射到图像载体上，从而在图像载体上形成规定图案的曝光头，其中，来自所述发光部分的光线透过所述透明基板，出射到所述图像载体一侧，
其特征在于，
所述透明基板由所述发光部形成面和光线射出面大致平行的面构成，在所述透明基板上的形成所述发光部分的面上粘贴检测所述发光部分发出的光线的光量的光量检测装置，
并配置所述光量检测装置，使得在将所述透明基板的厚度设为t、将所述透明基板的临界角设为θC、将从距离所述光量检测装置最近的所述发光部分的中心到所述光量检测装置中心的距离设为L时，满足以下关系：
L≥2t·tanθC …(1)
本发明的第三曝光头，是一种在透明基板上呈阵列状地形成发光部分，并将来自所述发光部分的调制光线投射到图像载体上，从而在图像载体上形成规定图案的曝光头，其中，来自所述发光部分的光线透过所述透明基板，出射到所述图像载体一侧，
其特征在于，
所述透明基板由所述发光部分形成面和光线射出面大致平行的面构成，在所述透明基板的光线射出面上粘贴检测所述发光部分发出的光线的光量的光量检测装置，
并配置所述光量检测装置，使得在将所述透明基板的厚度设为t、将所述透明基板的临界角设为θC、将从距离所述光量检测装置最近的所述发光部分的中心到所述光量检测装置中心的距离设为L时，满足以下关系：
L≥t·tanθC …(2)
此时，若发光部分是有机EL发光元件的发光部分，则有效。
另外，也可以在透明基板的发光部分形成面或光线射出面的多个位置上设置光量检测装置。
另外，最好根据用一个光量检测装置检测的光量检测信号，或者根据将用多个光量检测装置检测的光量检测信号合计后的光量检测信号，进行发光部分的光量修正。
另外，最好具有存储装置，用于存储修正发光部分的发光光量的修正系数。
本发明包括串联方式的彩色图像形成装置，其中，该装置至少设有两个以上在图像载体周围配置了带电装置、以上任一种曝光头、调色剂显影装置、及转印装置的图像形成站，从而，通过转印媒介经过各站，来形成彩色图像。
此时，若在具有加热定影装置的情况下，使用本发明的第二曝光头或第三曝光头，则有效，其中，所述加热定影装置对从转印媒介转印到记录媒介上的调色剂图像进行加热定影。
另外，也可以不在曝光头一侧，而在图像形成装置一侧设置存储装置，其中，所述存储装置用于存储修正第二曝光头或第三曝光头的发光部分的发光光量的修正系数。
在本发明的第二曝光头或第三曝光头中，由于透明基板由发光部分形成面和光线射出面大致平行的面构成，在该透明基板的发光部分形成面上粘贴检测从发光部分发出的光线的光量的光量检测装置，并且配置该光量检测装置，使得满足式(1)的关系，或者，在该透明基板的光线射出面上粘贴检测从发光部分发出的光线的光量的光量检测装置，并且配置该光量检测装置，使得满足式(2)的关系，因此，在光量检测装置的位置，能够检测在透明基板内全反射后被引导的光，使得检测光量增加，从而能够进行高精度的光量检测。其结果，即使各发光部分的发光特性有偏差，或者即使各发光部分被恶化，也能够通过控制获得均匀的发光量分布。另外，能够显著减少与各发光部分对应而配置的光量检测装置的数量，因此，能够简化曝光头结构的同时，还能达到低价格化。
本发明的其他目的和优点一部分显而易见，一部分可以从说明书中获悉。
因此，本发明包括结构、元件的组合、以及部件的安排等特性，这将在以下给出的结构中例示，而本发明的范围将由权利要求书指出。
【附图说明】
图1是使用本发明曝光头(图像写入装置)的图像形成装置的一个实施例的总体结构的示意性剖面图。
图2是在图1所示的装置中，露出定影单元、二次转印单元、转印带单元、图像载体单元、及显影装置时的状态图。
图3是在图2所示的状态下能够取出图像载体单元和转印带单元并进行更换的状态图。
图4是从显影装置一侧看到的、在图1的装置中使用的图像载体单元的立体图。
图5是图4中的图像载体单元的剖面图。
图6是在图4中的图像载体单元中使用的图像写入装置的剖面图。
图7是图6中的图像写入装置的有机EL发光元件阵列的发光部分附近的一个例子的剖面图。
图8是相对于安装在图像载体单元上的各图像载体，对图像写入装置进行正确定位的机构的一个例子的立体图。
图9是有机EL发光元件阵列在玻璃基板的副扫描方向上的剖面图。
图10是图9的立体图。
图11是图9、图10的图像写入装置的剖面图。
图12是图11中的图像写入装置的、从有机EL发光元件阵列的发光部分附近到光量传感器的部分的剖面图。
图13是进行各发光部分的发光光量修正的控制部分框图。
图14是光量传感器的配置位置、配置数量的变形例的立体示意图。
图15是光量传感器的配置位置、配置数量的另一个变形例的立体示意图。
图16是从有机EL发光元件的发光部分发出的光线的变动情况说明图。
图17是有机EL发光元件阵列在玻璃基板的副扫描方向上的剖面图。
图18是图17的平面图。
图19是图17、图18的图像写入装置的剖面图。
图20是图19中的图像写入装置的、从有机EL发光元件阵列的发光部分附近到光量传感器的部分的剖面图。
图21是光量传感器的配置位置、配置数量的变形例的示意性立体图。
图22是光量传感器的配置位置、配置数量的另一个变形例的示意性立体图。
图23是关于光量传感器的配置的另一个实施例的与图17相同的图。
图24是关于图23的与图20相同的图。
【具体实施方式】
以下，参照附图说明本发明的图像形成装置和用于它的曝光头的一个实施例。
图1是使用本发明曝光头(图像写入装置)的图像形成装置的一个实施例的总体结构的示意性剖面图。本实施例是作为转印带使用中间转印带的例子。
在图1中，本实施例的图像形成装置1具有外壳主体2、开闭自如地安装在外壳主体2前面的第一开闭部件3、以及开闭自如地安装在外壳主体2上面的第二开闭部件(兼作出纸托盘)4，另外，在第一开闭部件3上还具有开闭自如地安装在外壳主体2前面的开闭盖3’，开闭盖3’能够与第一开闭部件3联动，也能够独立开闭。
在外壳主体2内，设有内置电源电路基板和控制电路基板的电路封装盒5、图像形成单元6、风扇7、转印带单元9、以及供纸单元10，而在第一开闭部件3内，则设有二次转印单元11、定影单元12、以及记录媒体传送装置13。图像形成单元6和供纸单元10内的消耗品，相对主体成可装卸的结构，此时，可以连带转印带单元9一起取出，进行修理或更换。
在外壳主体2前面的下部两侧第一开闭部件3通过转动轴3b开闭自如地安装在外壳主体2上。
在本实施例中，如后面所述，只从装置前面就可以装卸各单元，并且可以将装置紧凑设置在室内。
在图1中，转印带单元9具有：驱动辊14，设在壳体2的下方，由图中没有表示的驱动源旋转驱动；从动辊15，配置在驱动辊14的斜上方；中间转印带16，被支撑在所述2根辊14、15之间，向图示的箭头方向循环驱动；清洁装置17，离开或接触中间转印带16的表面；其中，从动辊15和中间转印带16相对于驱动辊14配置在图中向左侧倾斜的方向上。这样，就会使中间转印带16驱动时的带传送方向朝下的带表面16a位于下方。在本实施例中，所述带表面16a是带驱动时的带拉紧面(由驱动辊14拉紧的面)。
上述驱动辊14和从动辊15旋转自如地支撑在支撑框架9a上，且在支撑框架9a的下端形成转动部分9b，该转动部分9b安装在设置于壳体2上的转动轴(转动支点)2b上，这样，支撑框架9a被安装成对于壳体2可自由转动。此外，在支撑框架9a的上端转动自如地设有锁定杆9c，锁定杆9c可以由设在壳体2上的锁定轴2c锁定。
驱动辊14兼作构成二次转印单元11的二次转印辊19的支撑辊。另外，从动辊15兼作清洁装置17的支撑辊。另外，清洁装置17设置在传送方向朝下的带表面16a一侧。
此外，与后面说明的各图像形成站Y、M、C、K的图像载体20正对，由板弹簧电极构成的一次转印部件21借助其弹力与中间转印带16的传送方向朝下的带表面16a的背面接触，而且，在一次转印部件21上施加有转印偏压。
在转印带单元9的支持框架9a上，与驱动辊14邻接设有测试图传感器(test pattern sensor)18。该测试图传感器18，是通过对中间转印带16上的各色调色剂进行定位的同时，检测各色调色剂图像的浓度，从而对各色图像的色偏差和图像浓度进行修正的传感器。
图像形成单元6具有形成多个(在本实施例中为4个)不同颜色图像的图像形成站Y(黄)、M(品红)、C(青)、K(黑)，并且，各图像形成站Y、M、C、K分别具有由感光鼓构成的图像载体20和设置在图像载体20周围的带电装置22、图像写入装置23以及显影装置24。当然，带电装置22、图像写入装置23以及显影装置24只在图像形成站Y中记有标号，而对于其它图像形成站，因为结构相同，所以省略标号。此外，各图像形成站Y、M、C、K的配置顺序是任意的。
接着，使各图像形成站Y、M、C、K的图像载体20与中间转印带16的传送方向朝下的带表面16a接触，其结果，各图像形成站Y、M、C、K相对驱动辊14也被配置在图中的向左侧倾斜的方向上。如图中箭头所示，图像载体20向中间转印带16的传送方向旋转驱动。
带电装置22由与高电压产生源连接的导电性电刷辊构成，电刷相对感光体的图像载体20以2～3倍的转速逆向旋转，同时其外周与所述图像载体20接触，从而，使图像载体20的表面均匀带电。此外，如本实施例，在无清洁器(cleaner less)结构的图像形成装置中使用这种导电性电刷辊时，可以采用如下结构：即，在不形成图像时，通过向电刷辊施加与调色剂的带电极性相同的偏压，将附着在电刷辊上的转印剩余调色剂释放到图像载体20上，在一次转印部分转印到中间转印带16上，并用中间转印带16的清洁装置17回收。
因为通过采用这种带电装置22，能够利用极小的电流使图像载体表面带电，所以，不会如电晕带电方式那样，装置内外被大量臭氧污染。此外，由于与图像载体20的接触为软接触，因此，比较难发生在采用辊带电方式时常发生的转印剩余调色剂粘到带电辊和图像载体上的情况，从而，可以保证稳定的图像质量和装置的可靠性。
如后面所述，图像写入装置23采用在图像载体20的轴方向呈列状地排列有机EL发光元件的有机EL阵列式曝光头。有机EL阵列式曝光头，因为比激光扫描光学系统光路长度短且结构紧凑，因此，能够邻接图像载体20配置，从而具有能使装置整体小型化的优点。在本实施例中，由于将各图像形成站Y、M、C、K的图像载体20、带电装置22、以及图像写入装置23作为一个图像载体单元25而单元化，并与转印带单元9一起可更换地支撑在支撑框架9a上，因此，构成了使有机EL阵列式曝光头相对图像载体20定位，并在更换图像载体单元25时，连带有机EL阵列式曝光头一起进行更换的结构。
下面，以图像形成站K为代表详细说明显影装置24。在本实施例中，因为各图像形成站Y、M、C、K在倾斜方向上设置，且图像载体20与中间转印带16的传送方向朝下的带表面16a接触的关系，调色剂储存容器26被倾斜配置在斜下方的位置上。因此，作为显影装置24采用特别的结构。
即，显影装置24由储存调色剂(图的阴影部分)的储存容器26、形成在该调色剂储存容器26内的调色剂储存部分27、配置在调色剂储存部分27内的调色剂搅拌部件29、分割调色剂储存部分27上部而形成的隔板部件30、配置在隔板部件30上方的调色剂供给辊31、设在隔板部件30上并与调色剂供给辊31接触的刀片32、被配置成与调色剂供给辊31和图像载体20接触的显影辊33、以及与显影辊33接触的限制刀片34构成。
图像载体20向中间转印带16的传送方向旋转，而显影辊33和供给辊31如图中箭头所示，向图像载体20旋转方向的逆方向旋转驱动。另一方面，搅拌部件29向供给辊31旋转方向的逆方向旋转驱动。在调色剂储存部分27中，被搅拌部件29搅拌、运上来的调色剂沿着隔板部件30的上表面被供应到调色剂供给辊31上，供应的调色剂与刀片32摩擦，通过对供给辊31表面凹凸部分的机械附着力和由摩擦带电所产生的附着力，被供应到显影辊33的表面上。供应到显影辊33上的调色剂被限制刀片34控制在规定厚度的层厚上，而变薄的调色剂层则被传送到图像载体20上，并在由显影辊33和图像载体20接触形成的夹持部分和其附近，对图像载体20的潜像部分进行显影。
在本实施例中，采用图像载体20的相对侧的显影辊33、调色剂供给辊31、以及显影辊33和限制刀片34的接触部分没有被埋入调色剂储存部分27内的调色剂中的结构。通过这种结构，能够防止因储存的调色剂的减少而导致的限制刀片34对显影辊33的接触压力的变动，同时，因为利用限制刀片34从显影辊33刮下的剩余调色剂落到调色剂储存部分27中，所以，还能够防止在显影辊33上形成膜。
此外，使显影辊33和限制刀片34的接触部分位于供给辊31和显影辊33的接触位置下方，设置将由供给辊31向显影辊33供应、但没有被转移到显影辊33上的剩余调色剂和、从显影辊33被限制刀片34刮下来的剩余调色剂，送回显影装置下方的调色剂储存部分27内的路径，而返回到调色剂储存部分27中的调色剂，与调色剂储存部分27内的调色剂一起被调色剂搅拌部件29搅拌，并通过搅拌部件29再次被供应到供给辊31附近的调色剂导入部分中。这样，由于剩余调色剂不滞留在供给辊31和显影辊33的摩擦部分、及显影辊33和限制刀片34的接触部分，而是落到下方，并与调色剂储存部分27内的调色剂一起被搅拌，因此，减缓了显影装置内的调色剂恶化，并且能够防止更换显影装置后图像质量马上发生急剧的变化。
此外，供给单元10具有层叠存储记录媒体P的供纸盒35、和由从供纸盒35一张一张供应记录媒体P的拾纸辊36构成的供纸部分。
在第一开闭部件3内，具有规定记录媒体P向二次转印部分的供纸时间的速度辊对37、作为二次转印部件压接到驱动辊14和中间辊16的二次转印部件11、定影单元12、记录媒体传送单元13、出纸辊对39、以及用于双面打印的传送路径40。
定影单元12具有内置卤素加热器等发热体的旋转自如的加热辊45、押压该加热辊45的加压辊46、可摆动地设置在加压辊46上的带支撑部件47、以及张紧在加压辊45和带支撑部件47之间的耐热带49，而二次转印到该记录媒体上的彩色图像，在规定温度下，在加热辊45和耐热带49形成的夹持部分中被定影。在本实施例中，可以在中间转印带16的斜上方形成的空间，换句话说，即可以在相对中间转印带16位于图像形成单元6相反侧的空间，设置定影单元12，这样可以降低向电路封装盒5、图像形成单元6、以及中间转印带16的热传导，还可以减少对各种颜色的色偏差进行修正的动作频率。
如上述的实施例的图像形成装置全体的动作概要如下。
(1)当从没有图示的主计算机等(个人计算机等)发来的打印指令信号(图像形成信号)被输入到电路封装盒5内的控制电路中时，各图像形成站Y、M、C、K的图像载体20、显影装置24的各辊、以及中间转印带16被旋转驱动。
(2)图像载体20的表面通过带电装置22均匀带电。
(3)在各图像形成站Y、M、C、K中，图像写入装置23对应各色图像信息对均匀带电的图像载体20表面进行选择性曝光，从而在图像载体20表面形成用于各种颜色的静电潜像。
(4)形成在各图像载体20上的静电潜像通过显影装置24显影成调色剂图像。
(5)向中间转印带16的一次转印部件21施加与调色剂的带电极性相反的一次转印电压，形成在图像载体20上的调色剂图像在一次转印部分，随着中间转印带16的移动，依次重叠转印到中间转印带16上。
(6)与一次转印一次图像的中间转印带16的移动同步，存储在供纸盒35中的记录媒体P，经速度辊对37被供应到二次转印辊19上。
(7)一次转印图像在二次转印部位与记录媒体同步结合，在被按压机构向中间转印带16的驱动辊14按压的二次转印辊19上施加极性与一次转印图像相反的偏压，从而，形成在中间转印带16上的一次转印图像，被二次转印到同步供应的记录媒体上。
(8)在二次转印中转印剩余的调色剂，向从动辊15方向传送，并由与该辊15相对配置的清洁装置17刮取，于是，中间转印带16被刷新，并可以再次重复所述循环。
(9)通过记录媒体在定影单元12中经过，使得记录媒体上的调色剂图像定影，之后，向规定位置(不进行双面印刷时向排纸盘4，进行双面印刷时向用于双面印刷的传送路径40)传送记录媒体。
其次，参照图2、图3说明消耗品的更换和阻塞处理。其中，图2表示如下状态：即，将第一开闭部件3与开闭盖3’一起以转动轴3b为支点向下方转动，露出定影单元12及二次转印单元11，并且，旋转位于转印带单元9的框架9a上部的锁定杆9c，解开与锁定轴2c的锁定，以转动轴2b为支点向右方向转动框架9a，从而露出支撑在框架9a上的转印带单元9及图像载体单元25，并通过这种操作也将支撑在外壳主体2侧的显影装置24露出。在该状态下，如图3所示，可将图像载体单元25和转印带单元9从框架9a上取下来进行更换，并且，也能够独立地有选择地更换显影装置24。此外，还能够进行卡在传送路径中的纸的阻塞处理。
其次，参照图4～图8说明使图像形成站Y、M、C、K的图像载体20、带电装置22及图像写入装置23一体化而形成的本发明一个实施例的图像载体单元(图像载体盒)25。图4是从显影装置24一侧看到的图像载体单元25的立体图，图5是其剖面图。图像载体单元25，在由不透明金属板构成的、在与中间转印带16接触的一侧具有开口的盒50中，可旋转地支撑着相互平行分离的图像形成站Y、M、G、K的四个图像载体(感光体磁鼓)20，并且还支撑有带电装置22的导电性电刷辊，使得能在该各图像载体20的规定位置接触旋转，而在带电装置22的下游侧，由各自的有机EL阵列曝光头构成的图像写入装置23定位在各图像载体20上，并与其平行地被支撑着。而且，在该图像写入装置23的下游侧的盒50的壁面上，对应于各图像载体20设有使显影装置24的显影辊33接触的开口51。在各开口51和图像写入装置23之间，保留着盒50的遮蔽部分52，并且，在带电装置22和图像写入装置23之间，保留着盒50的遮蔽部分53。如后面所述，由该遮蔽部分52、53，特别是由开口51和图像写入装置23之间的遮蔽部分52防止紫外线从外部射到图像写入装置23中的由有机EL材料构成的发光部分上。
图6是图像写入装置23的剖面图。图像写入装置23由如下部分构成：即，外壳60，在中央部分安装交叉排列折射率分布型棒状透镜65’(图8)而构成的折射率分布型棒状透镜阵列65，从而面向图像载体20内外相通；有机EL发光元件阵列61，朝向该外壳60中的折射率分布型棒状透镜阵列65的后面而安装；以及不透明的罩66，从外壳60的背面遮蔽其中的有机EL发光元件阵列61；其中，通过利用固定板弹簧67将罩66按压在外壳60的背面上，来密封外壳60的内部。
图7是图6中的图像写入装置23的有机EL发光元件阵列61的发光部分63附近的一个例子的剖面图，有机EL发光元件阵列61例如这样形成：在0.5mm厚的玻璃基板62上，分别对应于如配置成锯齿状的两列发光部分63，在栏外设置控制各发光部分63发光的、厚度为50nm的由多晶硅构成的TFT(薄膜晶体管)71，在玻璃基板62上，除该TFT71上的接触孔以外的位置，形成厚度为100nm左右的由SiO2构成的绝缘膜72，并在发光部分63的位置形成厚度为150nm的由ITO构成的阳极73，用于经过接触孔与TFT连接。接着，在与发光部分63以外的位置对应的部分形成厚度为120nm左右的由SiO2构成的另一个绝缘膜74，并在其上设置具有与发光部分63对应的孔76的、厚度为2μm的由聚酰亚胺构成的存储体(bank)75，在该存储体75的孔76内，从阳极73一侧开始依次形成厚度为50nm的空穴注入层77和厚度为50nm的发光层78，再依次形成厚度为100nm的由Ca构成的阴极第一层79a和厚度为200nm的由Al构成的阴极第二层79b，使得它们覆盖该发光层78的上表面和孔76的内表面及存储体75的外表面，然后，在其上经过氮气等惰性气体覆盖厚度为1mm左右的玻璃盖板64，从而，构成有机EL发光元件阵列61的发光部分63。从发光部分63发出的光向玻璃基板62一侧传播。
另外，关于发光层78中使用的材料、空穴注入层77中使用的材料，例如可以使用日本专利特开平10-12377号、日本专利特开2000-323276等中的、公知的各种材料，因此省略其详细说明。
图8表示相对安装在图像载体单元25上的各图像载体20(感光体磁鼓)，对图像写入装置23进行正确定位的机构的一个例子。图像载体20通过其轴可旋转地安装在图像载体单元25的盒50中，另一方面，如图6所示，有机EL发光元件阵列61支撑在长方形外壳60内。将设置在长方形外壳60的两端上的定位销69嵌入外壳50上的对应的定位孔中，同时通过设在长方形外壳60两端上的螺钉插入孔68，将固定螺钉拧入盒50上的螺孔中进行固定，从而，各图像写入装置23被固定在规定位置上。
由于形成上述结构，因此，如图2或图3所示，当为了更换消耗品或进行阻塞处理，从图像载体单元25取出显影装置24，使图像载体单元25暴露在外界光中的时候，来自荧光灯或太阳的紫外线会从图像载体单元25的开口51进入盒50内，但是，因为在开口51和图像写入装置23之间保留了盒50的遮蔽部分52，所以，能够防止该紫外线直接入射到曝光位置上，并在此处的图像载体20反射，进而通过折射率分布型棒状透镜阵列65入射到图像写入装置23中的有机EL发光元件阵列61的发光部分63中。另外，由于从与盒50的中间转印带16接触的方向上的开口入射的紫外线也被带电装置22、以及带电装置22和图像写入装置23之间的盒50的遮蔽部分53遮挡，因此同样能够防止该紫外线到达发光部分63上。当然，如果将盒50的内表面涂成吸收紫外线的黑色，则以上的紫外线遮蔽作用会更加可靠。
另一方面，由于图像写入装置23的外壳60不透明，而且其背面被不透明的罩66覆盖着，因此也能够防止入射到有机EL发光元件阵列61背面的荧光灯或太阳的紫外线射到有机EL发光元件阵列61的发光部分63中。
因此，即使为了更换消耗品或进行阻塞处理，将图像载体单元25暴露在紫外线中，该紫外线也不会射到与其构成一体的图像写入装置23中的有机EL发光元件阵列61的发光部分63中，从而，能够防止有机EL发光元件因紫外线而恶化。
其次，说明上述图像写入装置23中的、检测从各有机EL发光元件的发光部分63发出的光量的光量检测装置。图9是图像写入装置23的有机EL发光元件阵列61在玻璃基板62的副扫描方向上的剖面图，关于有机EL发光元件61，只示出它的一个发光部分63。这里，副扫描方向，是指与图像载体20的旋转轴正交的方向，而在后面所述的主扫描方向，是指与图像载体20的旋转轴平行的方向。另外，图10表示它的立体图。
如通过图16的说明，光线从发光部分63通过透明基板62射出时，来自发光部分63的光线主要被分成来自透明基板62的出射面102的出射光a、和以临界角θC以上的角度入射到出射面102上进行全反射的光线b。其中，出射光a的中心部分经折射率分布型棒形透镜阵列65(图6、图8)，对图像载体20进行曝光。另一方面，光b在透明基板62两侧的面101、102上反复进行全反射，成无用的光。这里，在有机EL发光元件阵列61的玻璃基板62的副扫描方向上的端面103的规定地方(在图10中，大致为中央部分)，粘贴由光电二极管等受光元件构成的光量传感器100，从而，使通过该全反射在透明基板62内被引导的、来自发光部分63的光b入射到光量传感器100中，进而，使得能够检测从发光部分63发出的光的相对光量。图11表示此时的与图6相同的图像写入装置23的剖面图，图12表示图11中的图像写入装置23的、从有机EL发光元件阵列61的发光部分63的附近到光量传感器100的部分的剖面图。
另外，最好在与设有光量传感器100的面相对的另一副扫描方向上的端面104上，配置由金属等构成的光反射层91，使被引导到该端面104上的光反射，并通过相同的反复反射返回到设有光量传感器100的端面103上，以便增加射入光量传感器100上的光量。
其次，说明根据用这种光量传感器100检测的光量数据，控制有机EL发光元件阵列61的各发光部分63的发光量在稳定的一定量上，从而防止每个发光部分63的浓度不均匀的方法的一个例子。
首先，在图像载体单元25出厂时，对各发光部分63测定从各图像写入装置23的有机EL发光元件阵列61，经过折射率分布型棒形透镜阵列65，在图像载体20位置曝光的光量。为此，将图像写入装置23安装在检查导尺(jig)上。在该检查导尺中设有光量检测器，从而在对应于图像载体20的图像表面位置上检测从有机EL发光元件阵列61的各发光部分63发出的光量。作为这种光量检测器，即可以是一边沿着有机EL发光元件阵列61移动一个检测器，一边依次检测各发光部分63的发光光量的光量检测器，也可以是与发光部分63对应而配置相同数量检测器的光量检测器。然后，依次使各发光部分63发光，获得用图像写入装置23的光量传感器100检测的值Phn(n表示第n个发光部分63)、和用检查导尺的光量检测器检测的值Pgn。然后，对各发光部分63算出修正系数Pgn/Phn。
对全部发光元件的发光部分63进行上述的光量测定和修正系数的计算，求出全部发光元件的修正系数Pgn/Phn。
如图13中的框图所示，将如上述所求的修正系数Pgn/Phn存储到配置于图像写入装置23内的存储器124中。在图1所示的图像形成装置1中，用存储在该存储器124中的修正系数Pgn/Phn进行各发光部分63的发光光量修正。下面说明该方法的一个例子。
根据存储在存储器124中的初始值数据，经过控制电路122和驱动电路123使各图像写入装置23的有机EL发光元件阵列61的每个发光部分63发光，并用光量传感器100测量此时的测定值。通过在该测定值上乘以存储在存储器124中的修正系数Pgn/Phn，来算出各发光部分63的图像表面位置上的光量。
将所述算出的光量和由配置在主体的电路封装盒5内的主体控制器121提供的目标光量进行比较，并根据其差，控制流过有机EL发光元件阵列61的每个发光元件的电流等，使得算出的光量为目标光量，从而将各发光部分63的发光光量调整为目标光量。对全部发光元件反复进行这种调整操作，从而将全部的发光元件的光量调整为目标值。
这种光量修正动作，可以在刚启动图像形成装置1后、打印开始之前、及供纸间隔期间等任意时刻，根据主体控制器121的指令进行。
另外，图像载体单元25出厂时，也可以用下述方法来代替求出所述修正系数Pgn/Phn并存储在存储器124中，该方法是：使各发光部分63发光，使得从各发光元件的发光部分63发出的光量在图像载体20的对应的图像表面位置上成为目标光量，即，使各发光部分63发光，使得Pgn成为规定值，并存储此时用光量传感器100检测的值Phn。在此情况下，根据存储在存储器124中的初始值数据使每个发光部分63发光，并用光量传感器100获得此时的测定值。将该测定值和存储在存储器124中的Phn进行比较，控制流过有机EL发光元件阵列61的每个发光元件的电流等，使两者之差为零，从而将各发光部分63的发光光量调整为目标光量。
以上，虽然将存储器124设在图像写入装置23中，但也可以将其连接在主体的电路封装盒5内的主体控制器121上而配置在主体的一侧，其中，所述存储器124用于存储各发光部分63的修正系数Pgn/Phn、或者以目标光量发光时，通过光量传感器100所检测的值Phn。
这样，由于将每个发光部分63的修正系数Pgn/Phn、或者按照目标光量发光时的值Phn存储在图像写入装置23或装置主体一侧，因此，即使各发光部分63的发光特性有偏差，或者即使由于外界光的紫外线的照射、来自定影装置12的热源等的加热，致使有机EL发光元件恶化，也能够通过控制获得均匀的发光量分布。
以上的实施例，虽然是作为光量传感器100，将一个光量传感器100配置在有机EL发光元件阵列61的玻璃基板62的副扫描方向的端面103上的例子，但是，光量传感器100也可以配置在多个不同的位置上。在图14所示的例子中，将4个光量传感器1001～1004分别在副扫描方向的两个端面103和104上各配置两个。
如图10、图14所示，将光量传感器100、1001～1004配置在玻璃基板62的副扫描方向的端面103、104上时，由于光量传感器100、1001～1004能够配置在靠近发光部分63的位置，因此，具有能够提高检测光量的优点。另外，在使用多个光量传感器1001～1004时，作为所述检测值Phn，可以进行各种变形，例如可以将各光量传感器1001～1004的检测值相加后的值作为Phn使用，或者也可以将最近的光量传感器1001～1004的检测值作为Phn使用。
另外，光量传感器100也可以配置在有机EL发光元件阵列61的玻璃基板62的主扫描方向的端面上。在图15所示的例中，在有机EL发光元件阵列61的玻璃基板62的主扫描方向的两个端面105和106上配有两个光量传感器1001、1002。如果采用这种配置，并将两个光量传感器1001、1002的检测值相加后的值作为Phn使用，则能够以大致均匀的检测光量对所有位置上的发光部分63进行检测。此时，也可以采用将最近的光量传感器1001、1002的检测值作为Phn使用等的变形。当然，也可以只在主扫描方向的一个端面105或106上只配置光量传感器1001或1002。
这样，在玻璃基板62的主扫描方向的端面105、106上配置光量传感器1001、1002时，能够减小线状图像写入装置23在副扫描方向上的大小，从而能够构成小型的线形头(曝光头)23。
如上所述，如果采用本发明的第一曝光头及使用该曝光头的图像形成装置，则由于透明基板由发光部分形成面和光线射出面大致平行的面构成，并在该透明基板的发光部分形成面和光线射出面以外的位置上设置检测从发光部分发出的光线的光量的光量检测装置，因此，能够在光量检测装置的位置对在透明基板内全反射后被引导的光进行检测，使得检测光量增加，从而能够进行高精度的光量测定。其结果，即使各发光部分的发光特性有偏差，或者即使各发光部分被恶化，也能够通过控制获得均匀的发光量分布。另外，能够显著减少与各发光部分对应而配置的光量检测装置的数量，因此能够简化曝光头结构的同时，还能够达到低价格化。
图17～图24是本发明的第二、第三曝光头的示意图。其中，光量传感器100a的安装位置与图9～图12、图14、图15所示的曝光头不同。图17是有机EL发光元件阵列在玻璃基板的副扫描方向上的剖面图，图18是图17的平面图。即使在第二曝光头中，也与图10所述的例子相同，在有机EL发光元件阵列61的玻璃基板62的副扫描方向的端面103的规定地方，粘贴由光电二极管等受光元件构成的光量传感器100a，并通过其全反射，使在透明基板62内被引导的来自发光部分63的光b射入光量传感器100a中，从而能够检测来自发光部分63的光的相对光量。
这里，作为第二曝光头，如果在将玻璃基板62的厚度设为t、将玻璃基板62的临界角设为θC、将离光量传感器100a最近的发光部分63的中心到光量传感器100a中心的距离设为L时，使其满足以下关系：
L≥2t·tanθC …(1)则能够使从有机EL发光元件阵列61的全部发光部分63发出的光b，在玻璃基板62的出射面102上全反射一次以上后到达该光量传感器100a中，并被该光量传感器100a检测。例如，当玻璃基板62的厚度t＝0.5mm，其折射率n为1.52时，玻璃基板62的临界角θC＝41.4°，此时根据(1)式，将光量传感器100a配置在L≥0.87mm的位置即可。图19表示所述情况下的与图6相同的图像写入装置23的剖面图，图20表示图19中的图像写入装置23的、从有机EL发光元件阵列61的发光部分63附近到光量传感器100a的部分的剖面图。
根据用这种光量传感器100a检测的光量数据，控制有机EL发光元件阵列61的各发光部分63的发光量在稳定的一定量上，从而防止每个发光部分63的浓度不均匀。在第二曝光头中，也计算所述修正系数Pgn/Phn，并存储在存储器124中。然后，根据存储在存储器124中的初始值数据，经控制电路122和驱动电路123使各图像写入装置23的有机EL发光元件阵列61的每个发光部分63发光，并用光量传感器100a测量此时的测定值。通过在该测定值上乘以存储在存储器124中的修正系数Pgn/Phn，来算出每个发光部分63的图像表面位置上的光量。
将所述算出的光量和由配置在主体的电路封装盒5内的主体控制器121提供的目标光量进行比较，并根据其差，控制流过有机EL发光元件阵列61的每个发光元件的电流等，使得算出的光量为目标光量，从而将各发光部分63的发光光量调整为目标光量。对全部发光元件反复进行这种调整操作，从而将全部发光元件的光量调整为目标值。
这种光量修正动作，可以在刚启动图像形成装置1后、打印开始之前、及供纸间隔期间等任意时刻，根据主体控制器121的指令进行。
另外，图像载体单元25出厂时，也可以用下述方法来代替求出所述修正系数Pgn/Phn并存储在存储器124中，该方法是：使各发光部分63发光，使得从各发光元件的发光部分63发出的光量在图像载体20的对应的图像表面位置上成为目标光量，即，使各发光部分63发光，使得Pgn成为规定值，并存储此时用光量传感器100a检测的值Phn。在此情况下，根据存储在存储器124中的初始值数据使每个发光部分63发光，并用光量传感器100a获得此时的测定值。将该测定值和存储在存储器124中的Phn进行比较，控制流过有机EL发光元件阵列61的每个发光元件的电流等，使两者之差为零，从而将各发光部分63的发光光量调整为目标光量。
以上，虽然将存储器124设在图像写入装置23中，但也可以将其连接在主体的电路封装盒5内的主体控制器121上而配置在主体的一侧，其中，所述存储器124用于存储各发光部分63的修正系数Pgn/Phn、或者以目标光量发光时，通过光量传感器100a所检测的值Phn。
这样，由于将每个发光部分63的修正系数Pgn/Phn、或者按照目标光量发光时的值Phn存储在图像写入装置23或装置主体一侧，所以，即使各发光部分63的发光特性有偏差，或者即使由于外界光的紫外线的照射、来自定影装置12的热源等的加热，致使有机EL发光元件恶化，也能够通过控制获得均匀的发光量分布。
以上的实施例，虽然是作为光量传感器100a，将一个光量传感器100a配置在有机EL发光元件阵列61的玻璃基板62的发光部分63所在侧的面101的副扫描方向的规定位置上的例子，但是，光量传感器100a也可以配置在多个不同的位置上。在图21所示的例中，在玻璃基板62的发光部分63所在侧的面101上，将发光部分63夹在中间，将4个光量传感器1001l～1004l分别在副扫描方向的两侧各配置两个。
如图18、图21所示，在发光部分63所在侧的面101的副扫描方向的规定位置上，与发光部分63相对地配置光量传感器100a、1001l～1004l时，由于光量传感器100a、1001l～1004l能够配置在靠近发光部分63的位置，因此，具有能够提高检测光量的优点。另外，在使用多个光量传感器1001l～1004l时，作为所述检测值Phn，可以进行各种变形，例如可以将各光量传感器1001l～1004l的检测值相加后的值作为Phn使用，或者也可以将最近的光量传感器1001l～1004l的检测值作为Phn使用。
另外，也可以在有机EL发光元件阵列61的玻璃基板62的发光部分63所在侧的面101的主扫描方向的端部上，与发光部分63相对地配置光量传感器。在图22所示的例中，在有机EL发光元件阵列61的玻璃基板62的发光部分63所在侧的面101的主扫描方向的两个端部上，配有两个光量传感器1001l、1002l。如果采用这种配置，并将两个光量传感器1001l、1002l的检测值相加的值作为Phn使用，则能够以大致均匀的检测光量对所有位置上的发光部分63进行检测。此时，也可以采用将最近的光量传感器1001l、1002l的检测值作为Phn使用等的变形。当然，也可以只在主扫描方向的一个端部上只配置光量传感器1001l或1002l。
这样，在玻璃基板62的发光部分63所在侧的面101的主扫描方向的端部上，与发光部分63相对地配置光量传感器1001l、1002l时，能够减小线状图像写入装置23在副扫描方向上的大小，从而能够构成小型的线形头(曝光头)23。
光量传感器，也可以设在与有机EL发光元件阵列61的玻璃基板62的发光部分63所在侧的面101相反一侧的出射面102上，检测在玻璃基板62内全反射的光b。图23、图24分别表示此时的与图17、图20相同的图。在该例中，用光学粘着剂将由光电二极管等受光元件构成的光量传感器100a粘贴在有机EL发光元件阵列61的玻璃基板62的出射面102的副扫描方向的规定位置上，使得界面反射少，从而，使直接到达玻璃基板62的出射面102上的、来自发光部分63的光b入射到光量传感器100a中，以便能够检测从发光部分63发出的光的相对光量。
这里，作为第三曝光头，在将玻璃基板62的厚度设为t、将玻璃基板62的临界角为θC、将从距离光量传感器100a最近的发光部分63的中心到光量传感器100a的中心的距离设为L时，使其满足以下关系：
L≥t·tanθC …(2)则能够使从有机EL发光元件阵列61的全部发光部分63发出的光b直接或进行多重反射后到达该光量传感器100a上，并被该光量传感器100a检测。
当然，在使用多个光量传感器时，也可以将其一部分配置在有机EL发光元件阵列61的玻璃基板62的发光部分63所在侧的面101上，将其余部分配置在与玻璃基板62的发光部分63所在侧的面101相反一侧的出射面102上，并使配置在发光部分63所在侧的面101上的光量传感器的位置满足式(1)，使出射面102上的光量传感器的位置满足式(2)。
从以上的说明可知，如果采用本发明的第二曝光头或第三曝光头及使用所述曝光头的图像形成装置，则由于透明基板由发光部分形成面和光线射出面大致平行的面构成，在该透明基板的发光部分形成面上粘贴检测从发光部分发出的光线的光量的光量检测装置，并配置光量检测装置，使得满足式(1)的关系，或者，在该透明基板的光线射出面上粘贴检测从发光部分发出的光线的光量的光量检测装置，并配置光量检测装置，使得满足式(2)的关系，因此，能够在光量检测装置的位置检测在透明基板内全反射后被引导的光，使得检测光量增加，从而能够进行高精度的光量检测。其结果，即使各发光部分的发光特性有偏差，或者即使各发光部分被恶化，也能够通过控制获得均匀的发光量分布。另外，能够显著减少与各发光部分对应而配置的光量检测装置的数量，从而能够简化曝光头的结构的同时，还能够达到的低价格化。
以上，虽然根据若干实施例说明了本发明的曝光头及使用该曝光头的图像形成装置，但本发明不局限于这些实施例，可以进行各种变形。