JP2005329659A - ラインヘッドおよびそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 発光素子の特性チェックを行う構成とした、ラインヘッドおよびそれを用いた画像形成装置を提供すること。
【解決手段】 ラインヘッド２には、有機ＥＬ素子からなる発光素子Ｅａを用いた発光素子ライン７が形成されている。制御回路３は、発光素子の駆動時間―発光光量の特性をメモリ６から読み出し、電流検出器５からフィードバックされた発光素子の検出電流と対比する。この際の検出電流は、各発光素子の発光光量に対応する。制御回路３は、前記メモリ６に記憶されている駆動時間―発光光量の特性と、検出電流に基づく現在の発光光量とを対比して特性をチェックし、発光光量が基準値よりも低下した場合には、印加電圧を昇圧して定電圧制御を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、有機ＥＬ素子を定電圧制御する際に、発光素子の特性チェックを行うことにより画質の劣化などに対応できる構成とした、ラインヘッドおよびそれを用いた画像形成装置に関するものである。

１ラインに多数の発光素子を設けたラインヘッドを露光手段として用いる画像形成装置が開発されている。特許文献１には、複数の発光素子からなる発光素子アレイを単一チップに集積させて露光手段を形成した画像形成装置が記載されている。この例においては、各色毎の単一チップ発光素子アレイを単一基板に形成してから分離して、各色の現像装置に配置することにより、発光特性のバラツキを解消している。

ラインヘッドに適用される発光素子として、ＬＥＤの他に有機ＥＬ素子が提案されている。有機ＥＬ素子は、静的な制御が可能であるので制御系を簡略化できるという利点がある。有機ＥＬ素子からなる複数の発光素子を用いたラインヘッドにおいては、光量を一定値に保持するために発光素子を定電流制御で駆動する場合がある。

しかしながら、定電流制御の場合には回路構成が複雑になる、という問題があるので、回路構成が比較的簡単な定電圧制御で発光素子を駆動することが行われている。有機ＥＬ素子からなる発光素子を定電圧制御で駆動する際に、駆動時間が一定時間を超える場合もある。このような場合には、有機ＥＬ素子に内在する固有の特性に起因して、各発光素子の抵抗値が変化して発光光量が低下することが知られている。

図１０は、駆動時間（ｈ）と、有機ＥＬ素子からなる発光素子の発光光量との関係を示す特性図である。図１０（ａ）に示すように、各発光素子には一定電圧Ｖａが印加されているものとする。この場合に、図１０（ｂ）に示すように発光光量は、駆動時間が一定時間、この例では２００時間まではＩａで一定である。駆動時間が２００時間を超えると、発光光量はＩａからＩｘのように低下し始め、駆動時間が２５０時間を超えると、発光光量は更に低下してＩｙのような特性となる。

特開平１１―１３８８９９号公報

前記特許文献１に記載の技術は、発光素子としてＬＥＤの他に有機ＥＬ素子を用いることについても言及されている。しかしながら、有機ＥＬ素子を定電圧制御する際に、図１０のように、駆動時間が一定値を超えると発光光量が低下することの対策については開示されていない。すなわち、発光素子の特性チェックが行われていないので、発光光量の低下で画質が劣化するなどの事態に迅速な対応ができないという問題があった。

本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、有機ＥＬ素子を定電圧制御する際に、発光素子の特性チェックを行うことにより画質の劣化などに対応できる構成とした、ラインヘッドおよび画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成する本発明のラインヘッドは、１ラインに配列される複数の有機ＥＬ素子からなる発光素子と、前記発光素子を定電圧制御する手段と、前記発光素子の駆動電流を共通して計測する駆動電流計測手段と、前記計測手段の計測値を用いて前記発光素子の特性をチェックする手段と、を具備することを特徴とする。このように、有機ＥＬ素子からなる発光素子を定電圧制御する際に、駆動電流を共通して計測する手段により発光素子の特性をチェックしている。このため、特性のチェック結果に対応した処理を迅速に行うことができる。また、駆動電流計測手段は各発光素子に共通して１個だけ設けられているのでコストが安価であり、スペースも節約できる。

また、本発明のラインヘッドは、前記計測手段の計測値に基づいて、前記発光素子の発光光量をチェックすることを特徴とする。このように、計測手段の計測値に基づいて発光素子の発光光量をチェックしているので、発光光量の低下に対処して画質劣化を防止することができる。

また、本発明のラインヘッドは、前記計測手段の計測値は、前記発光素子の電圧を制御する手段に入力されて、フィードバック制御で定電圧制御することを特徴とする。このように、常に計測値を定電圧制御手段にフィードバックする制御系を構成しているので、発光素子の定電圧制御を精度良く行うことができる。

また、本発明のラインヘッドは、前記計測手段の計測値に基づいて、前記発光素子の画素欠陥をチェックすることを特徴とする。このように、各発光素子に共通の計測手段で画素欠陥をチェックしているので、画素欠陥をチェックする構成が簡略化される。

また、本発明のラインヘッドは、前記計測手段の計測値に基づく特性チェックは、個別の発光素子毎に行うことを特徴とする。このように、個別の発光素子毎に特性チェックを行うので、発光光量の低下や画素欠陥を精度良く判定することができる。

また、本発明のラインヘッドは、前記計測手段の計測値に基づく特性チェックは、１ラインに配列される複数の発光素子を複数のブロックに区分してブロック単位で行うことを特徴とする。このように、ブロック単位で特性チェックを行うので、階調制御で画像形成を行う場合の画像劣化に対応することができる。また、特性チェックの時間短縮を図ることができる。

また、本発明のラインヘッドは、前記計測手段の計測値に基づく特性チェックは、１ラインに配列される複数の発光素子に対して同時に行うことを特徴とする。このような構成とすることにより、ラインヘッドに配列された発光素子の特性チェックを迅速に行うことができる。

また、本発明のラインヘッドは、前記各発光素子を駆動するＦＥＴのゲート電極とドレイン電極間に、コンデンサを接続したことを特徴とする。このように、ＦＥＴのゲート電極とドレイン電極間に、コンデンサを接続しているので、各発光素子に対する定電圧制御を円滑に行える。

また、本発明のラインヘッドは、前記発光素子の電圧制御は、前記発光素子の駆動時間が一定時間を超えて発光光量が低下した際に、発光光量を所定値に回復させるために段階的に昇圧して行われることを特徴とする。このように、発光素子に対する電圧制御は、発光素子の駆動時間に応じて段階的に電圧を変えた定電圧制御であるので、簡単な手段で画質の劣化を防止することができる。

また、本発明のラインヘッドは、前記複数の発光素子が配列されるラインを副走査方向に複数列形成したことを特徴とする。このように、ラインヘッドの副走査方向に複数列の発光素子ラインを設けているので、多重露光や予備列の設置などに対応でき、当該ラインヘッドを用いた画像形成装置を多様な用途に適用できる。

本発明の画像形成装置は、像担持体の周囲に帯電手段と、前記いずれかに記載のラインヘッドと、現像手段と、転写手段との各画像形成用ユニットを配した画像形成ステーションを少なくとも２つ以上設け、転写媒体が各ステーションを通過することにより、タンデム方式で画像形成を行うことを特徴とする。このため、タンデム方式の画像形成装置において、有機ＥＬ素子からなる発光素子の定電圧制御を行う際に、発光素子の特性チェックを行うことにより、画質劣化などに対処することができる。

また、本発明の画像形成装置は、静電潜像を担持可能に構成された像担持体と、ロータリ現像ユニットと、前記いずれかに記載のラインヘッドとを備え、前記ロータリ現像ユニットは、複数のトナーカートリッジに収納されたトナーをその表面に担持するとともに、所定の回転方向に回転することによって異なる色のトナーを順次前記像担持体との対向位置に搬送し、前記像担持体と前記ロータリ現像ユニットとの間に現像バイアスを印加して、前記トナーを前記ロータリ現像ユニットから前記像担持体に移動させることで、前記静電潜像を顕像化してトナー像を形成することを特徴とする。このため、ロータリ方式の画像形成装置において、有機ＥＬ素子からなる発光素子の定電圧制御を行う際に、発光素子の特性チェックを行うことにより、画質劣化などに対処することができる。

また、本発明の画像形成装置は、中間転写部材を備えたことを特徴とする。このため、中間転写部材を備えた画像形成装置において、有機ＥＬ素子からなる発光素子の定電圧制御を行う際に、発光素子の特性チェックを行うことにより、画質劣化などに対処することができる。

本発明によれば、発光素子の定電圧制御を行う際に、発光素子の特性チェックを行うことにより、発光光量の低下に起因する画質の劣化を防止することができる。また、画素欠陥をチェックすることができる。駆動電流計測手段は、発光素子の駆動電流を共通して計測するものであるから、省スペース化が図られ、コストも低減できる。

以下、図を参照して本発明を説明する。図２は、ラインヘッドに発光素子として有機ＥＬ素子を用いた場合の、駆動時間―印加電圧（ａ）、駆動時間―発光光量（ｂ）の関係を示す特性図である。本発明においては、発光素子を定電圧制御する際に、発光素子の駆動時間が一定時間、例えば２５０時間を超えると、電圧値を上昇させて定電圧制御するものである。このような電圧制御を行うことにより、低下した発光光量を初期値に回復させることを基本としている。

図２（ａ）には、発光素子の駆動時間と、発光素子に印加する電圧値との関係が示されている。この例では、当初一定電圧Ｖａを印加して発光素子を定電圧制御している。発光素子の駆動時間が２５０時間を超えたところで、駆動電圧をＶａからＶｂに昇圧して発光素子を定電圧制御する。すなわち、駆動時間に応じて印加電圧を変えて発光素子を定電圧制御するものである。このように、本発明の実施形態にかかる発光素子に対する電圧制御は、発光素子の駆動時間に応じて段階的に印加する電圧値を変えた定電圧制御であるので、簡単な手段で画質の劣化を防止することができる。

図２（ｂ）は、発光素子の駆動時間と発光光量との関係を示している。発光素子の発光光量は、駆動時間が２００時間を超えると当初のＩａからＩｘに低下する。ここで、発光素子の駆動時間が２５０時間を超えると、前記のように印加電圧がＶａからＶｂに昇圧される。このため、発光光量は、ＩａからＩｘに低下した特性から引き上げられてＩｂ、すなわちほぼ当初の光量Ｉａに近い特性に改善される。

有機ＥＬ素子からなる発光素子の発光光量は、駆動電流が大きいほど増大し、駆動電流が小さいほど低下する。このように、発光素子の発光光量は駆動電流と相関関係にあるので、駆動電流を計測することにより、発光素子の発光光量を判定することができる。本発明の実施形態においては、このような発光素子の特性に着目して、駆動電流を計測することにより、発光素子の特性のチェック、すなわち、発光光量のチェックを行うものである。

図１は、画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。図１において、２はラインヘッドの制御部、３は制御回路、４はＴＦＴからなる駆動回路、５は電流検出器、６はメモリ、７は発光素子Ｅａが１ライン（主走査方向）に複数配列され、副走査方向に複数列設けられている発光素子ライン、８は本体コントローラである。

この例では、発光素子Ｅａは、主走査方向および副走査方向に複数配列され、ラインヘッドにマトリックス状に設けられている。電流検出器５は、発光素子の特性をチェックする共通の計測手段として機能する。すなわち、電流検出器５は各発光素子の駆動電流を共通して計測することにより、図２（ｂ）に示したような発光素子の発光光量を間接的に計測するものである。

本体コントローラ８は、印刷データを形成してラインヘッドの制御部２に送信する。メモリ６には、各発光素子Ｅａの特性、例えば図１（ｂ）に示したような駆動時間―発光光量の特性を記憶させている。本体コントローラ８は、図１（ａ）に示したような駆動時間―印加電圧の特性を作成して制御回路３に送信する。制御回路３は、当該特性をメモリ６に記憶させる。

また、制御回路３は、前記駆動時間―発光光量の特性をメモリ６から読み出し、電流検出器５からフィードバックされた発光素子の検出電流と対比する。この際の検出電流は、各発光素子の発光光量に対応する。制御回路３は、前記メモリ６に記憶されている駆動時間―発光光量の特性と、検出電流に基づく現在の発光光量とを対比する。

対比した結果、駆動時間が２５０時間を超えた際の特性に対応するＩｙに発光光量が低下していると判断すると、印加電圧をＶａからＶｂに昇圧して定電圧制御を行う。この際の発光光量Ｉｙは、印加電圧をＶａからＶｂに昇圧させるかどうかを判断する基準値となるものである。このように、駆動回路４により個別の発光素子毎に定電圧制御を行うので、各発光素子の駆動時間が一定値を超えた場合でも高画質の画像形成を行うことができる。

なお、図１の例では、駆動回路４は個別の発光素子Ｅａに対してそれぞれ電圧を印加して定電圧制御を行うが、主走査方向の１ラインすべての発光素子に対して、同じ電圧を印加して駆動することも可能である。このような構成とすることにより、複数の発光素子に対する定電圧制御が簡易化される。

このように、図１の例では、各発光素子の発光状態を電流検出器により検出し、検出値を制御回路３にフィードバックしている。制御回路３は、当該フィードバックされた発光状態と、図２（ｂ）に示されているような駆動時間―発光光量の特性とを常に対比しながら定電圧制御を行う。このため、発光素子の駆動時間が長時間に及ぶことに伴う発光光量の低下に迅速に対処して、画質の劣化を防止することができる。

図１の例では、ラインヘッドの副走査方向に複数列の発光素子ラインを設けている。このため、ラインヘッドを多重露光に適用することができる。また、主走査方向の１ラインで画像形成を行い、他のラインは前記画像形成ラインの故障時の予備用に用いることもできる。このように、図１の例では、ラインヘッドの副走査方向に複数列の発光素子ラインを設けているので、画像形成装置を多様な用途に適用できる。

本発明のラインヘッドは、図１のように副走査方向に複数列の発光素子ラインを設けた例には限定されない。図３は、本発明の他の実施形態にかかるラインヘッドの説明図である。図３の例では、ラインヘッド１０には、１ラインの発光素子ライン１が設けられている。この発光素子ライン１には、主走査方向のＹ方向に有機ＥＬ素子からなる複数の発光素子Ｅａが配列されている。

また、発光素子ライン１は、Ａ、Ｂ、Ｃ・・・Ｎの複数のブロックに区分されている。本発明の実施形態においては、前記図２（ａ）に示したような電圧制御を、図１で説明したように各発光素子単位、すなわち、各ドット単位で行う外に、図３に示したようなブロック単位で行うこともできる。このように、ブロック単位で定電圧制御を行う場合には、ブロック単位で階調制御を行うなど、種々の画像パターンを形成する際に、画質の劣化を防止することができる。次に、ブロック単位で定電圧制御する具体例について、図４の回路図で説明する。

図４において、ラインヘッド１０ａには、発光素子ライン１が設けられている。発光素子ライン１には、有機ＥＬ素子を用いた発光素子Ｄ００〜Ｄ２３が配列されている。１４は正の電源線、１５は負の電源線である。正の電源線１４は、発光素子ライン１における各発光素子のアノードに共通して接続されている。また、負の電源線１５は発光素子ライン１における各発光素子のカソードに接続されている。発光素子ライン１は、電源線１４、１５間に接続される。

図４の１１、１２、１３は、発光素子Ｄ００〜Ｄ２３をブロック単位で制御するためのシフトレジスタ回路で、シフトレジスタ回路１１の出力信号Ｃ０は発光素子Ｄ００〜Ｄ０３を含むブロックＡを制御する。また、シフトレジスタ回路１２の出力信号Ｃ１は発光素子Ｄ１０〜Ｄ１３を含むブロックＢを制御し、シフトレジスタ回路１３の出力信号Ｃ２は発光素子Ｄ２０〜Ｄ２３を含むブロックＣを制御する。

ＳＰは信号線１７よりシフトレジスタ１１のデータ端子Ｄに入力されるスタートパルス、ＣＫは信号線１８より各シフトレジスタ１１〜１３に入力されるクロック信号である。１６は各発光素子にデータ信号Ｄａｔ０〜Ｄａｔ３を供給する信号線、Ｔｒ２は各発光素子のアノード側に接続されるドライバトランジスタ、Ｔｒ１はドライバトランジスタＴｒ２のゲートにソースが接続される制御トランジスタである。制御トランジスタＴｒ１、ドライバトランジスタＴｒ２は、例えばＦＥＴ（Field Effect Transistor、電界効果トランジスタ）により形成される。

シフトレジスタ回路１１の出力端子Ｑから出力される出力信号Ｃ０は、信号線Ｃ０ａを介して発光素子Ｄ００〜Ｄ０３に接続される各制御トランジスタＴｒ１のゲートに印加される。Ｃ１はシフトレジスタ回路１２の出力信号であり、信号線Ｃ１ａを介して発光素子Ｄ１０〜Ｄ１３に接続される各制御トランジスタＴｒ１のゲートに印加される。Ｃ２はシフトレジスタ回路１３の出力信号であり、信号線Ｃ２ａを介して発光素子Ｄ２０〜Ｄ２３に接続される各制御トランジスタＴｒ１のゲートに印加される。

このように、シフトレジスタ回路１１は発光素子ライン１の発光素子の中からブロックＡの発光素子Ｄ００〜Ｄ０３を選択する。また、シフトレジスタ回路１２はブロックＢの発光素子Ｄ１０〜Ｄ１３を選択し、シフトレジスタ回路１３はブロックＣの発光素子Ｄ２０〜Ｄ２３を選択する。すなわち、シフトレジスタ回路１１〜１３は、発光素子のブロック選択手段として機能する。

それぞれのシフトレジスタ回路の出力信号Ｃ０〜Ｃ２がＨレベルのときに、当該ブロックの発光素子を制御する各制御トランジスタＴｒ１のゲートに信号を印加する。各発光素子は、正の電圧ＶＤＤが印加される電源線１４と負の電源線１５間に並列に接続されている。このようにシフトレジスタを用いているので、パルス駆動の簡単な構成でブロック選択を行うことができる。

次に、データ線１６のデータ信号Ｄａｔ０〜Ｄａｔ３について説明する。このデータ信号は、各制御トランジスタＴｒ１のドレインに供給される。したがって、前記ブロック選択信号で選択された発光素子の制御トランジスタＴｒ１にデータ信号Ｄａｔ０〜Ｄａｔ３が供給されると、当該制御トランジスタＴｒ１に接続されたドライバトランジスタＴｒ２が導通して該当する発光素子が動作する。なお、前記ブロック選択信号を制御トランジスタＴｒ１のドレインに、データ線を制御トランジスタＴｒ１のゲートに繋ぎ変えた構成でも同様の動作が可能である。

例えばブロックＡについては、データ信号Ｄａｔ０〜Ｄａｔ３はそれぞれ発光素子Ｄ００〜Ｄ０３を制御する制御トランジスタＴｒ１に供給される。すなわち、データ信号Ｄａｔ０〜Ｄａｔ３は、同一ブロック内の個別の発光素子を選択する選択信号として作用する。このように、本発明のラインヘッドにおいては、個別の発光素子を選択して点灯動作させることができる。なお、データ信号Ｄａｔ０〜Ｄａｔ３は、濃淡データが時間データに変換されて各発光素子に供給される。

図４においては、前記のようにシフトレジスタ回路１１〜１３が、発光素子のブロック選択手段として機能している。シフトレジスタ回路１１〜１３で選択されたブロックＡ、Ｂ、Ｃの各発光素子に、電源線１４から正の電圧ＶＤＤを供給することにより、初期のＶａによる定電圧制御を行う。また、図２（ａ）に示したようなＶａからＶｂに昇圧した電圧による定電圧制御を行うことができる。

図５は、本発明にかかる駆動電流計測手段の例の例を示す回路図である。この駆動電流計測手段は、発光素子の駆動電流を共通して計測するものである。図４と同じところには同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。図５において、正の電源線１４に電流検出器１９を接続する。すなわち、電流検出器１９は図１の電流検出器５に相当し、その計測値は図示を省略した制御回路にフィードバックされる。

電流検出器１９は、各発光素子の駆動電流を計測する。この場合には、例えば、発光素子Ｄ００の駆動電流の計測時には、発光素子Ｄ００の制御トランジスタＴｒ１、ドライバトランジスタＴｒ２をオンにする。また、他の発光素子Ｄ０１〜Ｄ２３の制御トランジスタＴｒ１、ドライバトランジスタＴｒ２をオフにする。他の発光素子の駆動電流を計測する際にも該当の各トランジスタをオン、それ以外の各トランジスタをオフにする。

それぞれの発光素子の計測された駆動電流の値は基準値と比較され、各発光素子の発光光量などの特性がチェックされる。基準値は、あるロットで製造された発光素子の駆動電流の平均値、必要な発光光量が得られる駆動電流の下限値などで適宜設定される。計測された各発光素子の駆動電流の値は、図１のメモリ６に記憶させることができる。

したがって、工場出荷時に各発光素子の駆動電流を計測してメモリ６に記憶させておけば、当該発光素子の駆動電流の初期値が保存される。このように、駆動電流の初期値をメモリ６に保存しておけば、図１の制御回路２でラインヘッドの使用後に計測された駆動電流の値と比較して、発光素子の劣化の度合いを判定することができる。図５の例では、電流検出器１９は各発光素子に共通して１個だけ設けられているので、コストが安価であり、スペースも節約できる。

次に、電流検出器１９は、各ブロック単位で発光素子の駆動電流を計測することができる。例えば、図５のブロックＡの発光素子の合計駆動電流を計測する際には、ブロックＡの発光素子の制御トランジスタＴｒ１、ドライバトランジスタＴｒ２をオンにする。また、他のブロックの発光素子については、制御トランジスタＴｒ１、ドライバトランジスタＴｒ２をオフにする。

画像形成の際に、階調制御を行う場合には、各ブロック単位で発光素子の発光光量が相違することがある。このため、発光素子の劣化の度合いが各ブロックで異なるが、ブロック単位で合計の駆動電流の値を計測して基準値と比較することにより、ブロック毎の発光素子の特性をチェックすることができる。この際の基準値は、ブロック単位で合計の駆動電流の平均値、必要な発光光量が得られる駆動電流の下限値などで適宜設定される。このように、ブロック単位で特性チェックを行う場合には、各発光素子を個別に特性チェックするより場合よりも時間短縮を図ることができる。

図５に示した電流検出器１９は、発光素子ライン１に配列されたすべての発光素子の合計の駆動電流を計測することができる。この場合には、各発光素子Ｄ００〜Ｄ２３の制御トランジスタＴｒ１、ドライバトランジスタＴｒ２をオンにする。計測された発光素子ライン１におけるすべての発光素子の駆動電流の総和は、１ラインの発光素子の駆動電流として設定される平均値または下限値に基づく基準値と比較される。このように、ライン単位で発光素子の特性をチェックするので、ラインヘッドに配列された発光素子の特性チェックを迅速に行うことができる。

図６は、図４で説明した個別の発光素子Ｅａの電圧制御の例を示す回路図である。図６においては、ドライバトランジスタＴｒ２のゲート電極ｇとドレイン電極ｄとの間にコンデンサＣｘを接続している。図６の構成において、ドライバトランジスタＴｒ２のゲート電極ｇとドレイン電極ｄとを短絡すると、ドライバトランジスタＴｒ２のゲートーソース間の電圧Ｖｇｓとドレインーソース間の電圧Ｖｄｓとは等しくなる。

このときの電圧ＶｇｓをコンデンサＣｘに記憶させている。この際に、発光素子Ｅａに電源ＶＤＤから供給されるアナログ電流は、定電圧に切り替えられる。本発明においては、このような原理を利用して、コンデンサＣｘをドライバトランジスタＴｒ２（ＦＥＴ）のゲートーソース間に接続し、発光素子Ｅａの定電圧制御を行っている。

図７は、本発明の他の実施形態を示すフローチャートである。この実施形態においては、各発光素子の駆動電流を計測することにより、画素欠陥をチェックするものである。図７において、処理プログラムをスタートさせる（ステップＳ１）。次に、カウンターをリセットする（ステップＳ２）。このカウンターは、多数配列された発光素子の発光光量検出を何個行ったかをカウントするものである。

続いて、カウンター値が示すアドレスの発光素子を点灯する（ステップＳ３）。このアドレスは、ラインヘッドにマトリクス状に配列される発光素子毎に、発光素子列（主走査方向）と発光素子群（副走査方向）を指定することにより定められる。次に当該発光素子の発光光量、すなわち駆動電流を測定する（ステップＳ４）。

予め記憶されている所定光量と、測定電流に対応する測定光量とを対比し、測定光量が所定光量よりも小さい場合、すなわちステップＳ５の判定結果がＮｏの場合には、発光素子に画素欠陥があるものとしてカウンター値をメモリに記憶させる（ステップＳ６）。すなわち、画素欠陥がある発光素子の主走査方向（Ｙ）および発光素子群（Ｘ）の位置が特定されて、メモリに記憶される。

次に、カウンター値を１つインクリメントして（ステップＳ７）、ラインヘッドに配列された発光素子数とカウンター値とを対比する（ステップＳ８）。カウンター値が発光素子数よりも小さいとき（ステップＳ８の判定結果がＹｅｓ）には、ステップＳ３の処理に戻り、ステップＳ３〜ステップＳ８のループ処理を繰り返す。カウンター値が発光素子数よりも大きいとき（ステップＳ８の判定結果がＮｏ）には、前記ループ処理を抜けてステップＳ９で処理プログラムを終了する。図７の例では、各発光素子に共通の計測手段で画素欠陥をチェックしているので、画素欠陥をチェックする構成が簡略化される。

このような画素欠陥の判定は、個別の発光素子単位で行うが、ブロック単位またはライン単位で行うことも可能である。ブロック単位またはライン単位で、複数の発光素子について画素欠陥をチェックする際には、図７のステップＳ４の光量測定、およびステップＳ５の所定光量との判定処理は、それぞれブロック単位またはライン単位の発光素子に対する光量測定および所定光量との判定処理になる。このように、ブロック単位またはライン単位で、複数の発光素子について画素欠陥を一度の処理で効率良くチェックすることができる。

本発明においては、上記のような構成のラインヘッドを電子写真方式のカラー画像を形成する画像形成装置の露光ヘッドとして用いることができる。図８は、有機ＥＬアレイヘッドを用いた画像形成装置の一例を示す正面図である。この画像形成装置は、同様な構成の４個の有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙを、対応する同様な構成である４個の感光体ドラム（像担持体）４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙの露光位置にそれぞれ配置したものであり、タンデム方式の画像形成装置として構成されている。

図８に示すように、この画像形成装置は、駆動ローラ５１と従動ローラ５２とテンションローラ５３が設けられており、テンションローラ５３によりテンションを加えて張架されて、図示矢印方向（反時計方向）へ循環駆動される中間転写ベルト５０を備えている。この中間転写ベルト５０に対して所定間隔で配置された４個の像担持体としての外周面に感光層を有する感光体４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙが配置される。

前記符号の後に付加されたＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙはそれぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエローを意味し、それぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエロー用の感光体であることを示す。他の部材についても同様である。感光体４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙは、中間転写ベルト５０の駆動と同期して図示矢印方向（時計方向）へ回転駆動される。

各感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の周囲には、それぞれ感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の外周面を一様に帯電させる帯電手段（コロナ帯電器）４２（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）と、この帯電手段４２（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）により一様に帯電させられた外周面を感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の回転に同期して順次ライン走査する本発明の上記のような有機ＥＬアレイ露光ヘッド１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）が設けられている。

また、この有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）で形成された静電潜像に現像剤であるトナーを付与して可視像（トナー像）とする現像装置４４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）と、この現像装置４４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）で現像されたトナー像を一次転写対象である中間転写ベルト５０に順次転写する転写手段としての一次転写ローラ４５（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）と、転写された後に感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の表面に残留しているトナーを除去するクリーニング手段としてのクリーニング装置４６（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）とを有している。

ここで、各有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）は、有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）のアレイ方向が感光体ドラム４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の母線に沿うように設置される。そして、各有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の発光エナルギーピーク波長と感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の感度ピーク波長とは略一致するように設定されている。

現像装置４４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）は、例えば、現像剤として非磁性一成分トナーを用いるもので、その一成分現像剤を例えば供給ローラで現像ローラへ搬送し、現像ローラ表面に付着した現像剤の膜厚を規制ブレードで規制し、その現像ローラを感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）に接触あるいは押厚させることにより、感光体４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の電位レベルに応じて現像剤を付着させることによりトナー像として現像するものである。

このような４色の単色トナー像形成ステーションにより形成された黒、シアン、マゼンタ、イエローの各トナー像は、一次転写ローラ４５（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）に印加される一次転写バイアスにより中間転写ベルト５０上に順次一次転写され、中間転写ベルト５０上で順次重ね合わされてフルカラーとなったトナー像は、二次転写ローラ６６において用紙等の記録媒体Ｐに二次転写され、定着部である定着ローラ対６１を通ることで記録媒体Ｐ上に定着され、排紙ローラ対６２によって、装置上部に形成された排紙トレイ６８上へ排出される。

なお、図８中、６３は多数枚の記録媒体Ｐが積層保持されている給紙カセット、６４は給紙カセット６３から記録媒体Ｐを一枚ずつ給送するピックアップローラ、６５は二次転写ローラ６６の二次転写部への記録媒体Ｐの供給タイミングを規定するゲートローラ対、６６は中間転写ベルト５０との間で二次転写部を形成する二次転写手段としての二次転写ローラ、６７は二次転写後に中間転写ベルト５０の表面に残留しているトナーを除去するクリーニング手段としてのクリーニングブレードである。記録媒体Ｐの搬送経路の適宜の位置、例えば給紙カセット６３とゲートローラ対６５間の適宜の位置には、印字される記録紙の枚数をカウントするカウンタを設ける。

このように、図８の画像形成装置は、書き込み手段として有機ＥＬアレイを用いているので、レーザ走査光学系を用いた場合よりも、装置の小型化を図ることができる。本発明においては、図８に示したようなタンデム方式の画像形成装置において、発光素子の特性チェックを行うことにより、画質劣化などに対処することができる。

次に、本発明に係る画像形成装置に係る他の実施の形態について説明する。図９は、画像形成装置の縦断側面図である。図９において、画像形成装置１６０には主要構成部材として、ロータリ構成の現像装置１６１、像担持体として機能する感光体ドラム１６５、有機ＥＬアレイが設けられている像書込手段（ラインヘッド）１６７、中間転写ベルト１６９、用紙搬送路１７４、定着器の加熱ローラ１７２、給紙トレイ１７８が設けられている。

現像装置１６１は、現像ロータリ１６１ａが軸１６１ｂを中心として矢視Ａ方向に回転する。現像ロータリ１６１ａの内部は４分割されており、それぞれイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色の像形成ユニットが設けられている。１６２ａ〜１６２ｄは、前記４色の各像形成ユニットに配置されており、矢視Ｂ方向に回転する現像ローラ、１６３ａ〜１６３ｄは、矢視Ｃ方向に回転するトナ−供給ローラである。また、１６４ａ〜１６４ｄはトナーを所定の厚さに規制する規制ブレードである。

１６５は、前記のように像担持体として機能する感光体ドラム、１６６は一次転写部材、１６８は帯電器、１６７は像書込手段で有機ＥＬアレイが設けられている。感光体ドラム１６５は、図示を省略した駆動モータ、例えばステップモータにより現像ローラ１６２ａとは逆方向の矢視Ｄ方向に駆動される。

中間転写ベルト１６９は、従動ローラ１７０ｂと駆動ローラ１７０ａ間に張架されており、駆動ローラ１７０ａが前記感光体ドラム１６５の駆動モータに連結されて、中間転写ベルトに動力を伝達している。当該駆動モータの駆動により、中間転写ベルト１６９の駆動ローラ１７０ａは感光体ドラム１６５とは逆方向の矢視Ｅ方向に回動される。

用紙搬送路１７４には、複数の搬送ローラと排紙ローラ対１７６などが設けられており、用紙を搬送する。中間転写ベルト１６９に担持されている片面の画像（トナー像）が、二次転写ローラ１７１の位置で用紙の片面に転写される。二次転写ローラ１７１は、クラッチにより中間転写ベルト１６９に離当接され、クラッチオンで中間転写ベルト１６９に当接されて用紙に画像が転写される。

上記のようにして画像が転写された用紙は、次に、定着ヒータを有する定着器で定着処理がなされる。定着器には、加熱ローラ１７２、加圧ローラ１７３が設けられている。定着処理後の用紙は、排紙ローラ対１７６に引き込まれて矢視Ｆ方向に進行する。この状態から排紙ローラ対１７６が逆方向に回転すると、用紙は方向を反転して両面プリント用搬送路１７５を矢視Ｇ方向に進行する。１７７は電装品ボックス、１７８は用紙を収納する給紙トレイ、１７９は給紙トレイ１７８の出口に設けられているピックアップローラである。印字される記録紙の枚数は、給紙トレイ近傍など、給紙搬送路の適宜の位置に設けられるセンサによりカウントされる。

用紙搬送路において、搬送ローラを駆動する駆動モータは、例えば低速のブラシレスモータが用いられる。また、中間転写ベルト１６９は色ずれ補正などが必要となるのでステップモータが用いられている。これらの各モータは、図示を省略している制御手段からの信号により制御される。

図の状態で、イエロー（Ｙ）の静電潜像が感光体ドラム１６５に形成され、現像ローラ６２ａに高電圧が印加されることにより、感光体ドラム１６５にはイエローの画像が形成される。イエローの裏側および表側の画像がすべて中間転写ベルト１６９に担持されると、現像ロータリ１６１ａが矢視Ａ方向に９０度回転する。

中間転写ベルト１６９は１回転して感光体ドラム１６５の位置に戻る。次にシアン（Ｃ）の２面の画像が感光体ドラム１６５に形成され、この画像が中間転写ベルト１６９に担持されているイエローの画像に重ねて担持される。以下、同様にして現像ロータリ１６１の９０度回転、中間転写ベルト１６９への画像担持後の１回転処理が繰り返される。

４色のカラー画像担持には中間転写ベルト１６９は４回転して、その後に更に回転位置が制御されて二次転写ローラ１７１の位置で用紙に画像を転写する。給紙トレー１７８から給紙された用紙を搬送路１７４で搬送し、二次転写ローラ１７１の位置で用紙の片面に前記カラー画像を転写する。片面に画像が転写された用紙は前記のように排紙ローラ対１７６で反転されて、搬送径路で待機している。その後、用紙は適宜のタイミングで二次転写ローラ１７１の位置に搬送されて、他面に前記カラー画像が転写される。ハウジング１８０には、排気ファン１８１が設けられている。

本発明においては、図９に示したようなロータリ方式の画像形成装置において、発光素子の定電圧制御を行う際に、発光素子の特性チェックを行うことにより、画質劣化などに対処することができる。また、中間転写部材を備えたタンデム方式およびロータリ方式の画像形成装置において、発光素子の定電圧制御を行う際に、発光素子の特性チェックを行うことにより、画質劣化などに対処することができる。

以上、本発明のラインヘッドと画像形成装置を実施例に基づいて説明した。本発明のラインヘッドと画像形成装置は、これら実施例に限定されず種々の変形が可能である。

本発明にかかるラインヘッドの制御部の例を示すブロック図である。 発光素子の駆動時間-発光光量の特性を示す特性図である。 ラインヘッドの例を示す説明図である。 図３における発光素子の制御の例を示す回路図である。 共通の駆動電流検出手段の例を示す回路図である。 定電圧制御の例を示す回路図である。 本発明の処理手順の例を示すフローチャートである。 タンデム方式の画像形成装置を示す側面図である。 ロータリ方式の画像形成装置を示す側面図である。 発光素子の特性を示す特性図である。

符号の説明

１・・・発光素子ライン、２・・・制御部、３・・・制御回路、４・・・駆動回路、５、１９・・・電流検出器、６・・・メモリ、７・・・発光素子ライン、８・・・本体コントローラ、１０・・・ラインヘッド、１１〜１３・・・シフトレジスタ、４１（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）・・・感光体ドラム（像担持体）、４４（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）・・・現像装置、５０・・・中間転写ベルト、６６・・・二次転写ローラ、１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙ・・・有機ＥＬアレイ露光ヘッド（ラインヘッド）、１６１・・・現像装置、１６５・・・感光体ドラム、１６７・・・露光ヘッド（ラインヘッド）、１６９・・・中間転写ベルト、１７１・・・二次転写ローラ、Ｐ…記録媒体、Ｅａ・・・有機ＥＬ素子。

Claims (13)

1. １ラインに配列される複数の有機ＥＬ素子からなる発光素子と、前記発光素子を定電圧制御する手段と、前記発光素子の駆動電流を共通して計測する駆動電流計測手段と、前記計測手段の計測値を用いて前記発光素子の特性をチェックする手段と、を具備することを特徴とするラインヘッド。
2. 前記計測手段の計測値に基づいて、前記発光素子の発光光量をチェックすることを特徴とする、請求項１に記載のラインヘッド。
3. 前記計測手段の計測値は、前記発光素子の電圧を制御する手段に入力されて、フィードバック制御で定電圧制御することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のラインヘッド。
4. 前記計測手段の計測値に基づいて、前記発光素子の画素欠陥をチェックすることを特徴とする、請求項１に記載のラインヘッド。
5. 前記計測手段の計測値に基づく特性チェックは、個別の発光素子毎に行うことを特徴とする、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のラインヘッド。
6. 前記計測手段の計測値に基づく特性チェックは、１ラインに配列される複数の発光素子を複数のブロックに区分してブロック単位で行うことを特徴とする、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のラインヘッド。
7. 前記計測手段の計測値に基づく特性チェックは、１ラインに配列される複数の発光素子に対して同時に行うことを特徴とする、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のラインヘッド。
8. 前記各発光素子を駆動するＦＥＴのゲート電極とドレイン電極間に、コンデンサを接続したことを特徴とする、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のラインヘッド。
9. 前記発光素子の定電圧制御は、前記発光素子の駆動時間が一定時間を超えて発光光量が低下した際に、発光光量を所定値に回復させるために段階的に昇圧して行われることを特徴とする、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のラインヘッド。
10. 前記複数の発光素子が配列されるラインを副走査方向に複数列形成したことを特徴とする、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のラインヘッド。
11. 像担持体の周囲に帯電手段と、請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載のラインヘッドと、現像手段と、転写手段との各画像形成用ユニットを配した画像形成ステーションを少なくとも２つ以上設け、転写媒体が各ステーションを通過することにより、タンデム方式で画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置。
12. 静電潜像を担持可能に構成された像担持体と、ロータリ現像ユニットと、請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載のラインヘッドとを備え、前記ロータリ現像ユニットは、複数のトナーカートリッジに収納されたトナーをその表面に担持するとともに、所定の回転方向に回転することによって異なる色のトナーを順次前記像担持体との対向位置に搬送し、前記像担持体と前記ロータリ現像ユニットとの間に現像バイアスを印加して、前記トナーを前記ロータリ現像ユニットから前記像担持体に移動させることで、前記静電潜像を顕像化してトナー像を形成することを特徴とする画像形成装置。
13. 中間転写部材を備えたことを特徴とする、請求項１１または請求項１２に記載の画像形成装置。
    
    

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