JP2006056010A - Driving device and method for line head, line head, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置において露光手段として用いられるラインヘッドの駆動装置及び方法、ラインヘッド、並びに画像形成装置に関する。 The present invention relates to a line head driving apparatus and method used as exposure means in an image forming apparatus, a line head, and an image forming apparatus.
従来、高速高画質のプリンタ(画像形成装置)として、一般にレーザプリンタと呼ばれるレーザスキャナ方式のものが知られている。この方式のプリンタは、典型的には半導体レーザ等のレーザ光源から射出されるレーザ光をポリゴンミラー等の回転機構部を用いて感光ドラム上で走査(スキャン)させて感光ドラム上に電気的潜像を形成している。このため、高速化及び高画質化に応えるためには、回転機構部の高速且つ高精密な制御が必要になる。 Conventionally, as a high-speed and high-quality printer (image forming apparatus), a laser scanner type generally called a laser printer is known. In this type of printer, typically, a laser beam emitted from a laser light source such as a semiconductor laser is scanned on a photosensitive drum using a rotating mechanism such as a polygon mirror, and an electrical latent image is formed on the photosensitive drum. An image is formed. For this reason, in order to respond to high speed and high image quality, high-speed and high-precision control of the rotation mechanism unit is necessary.
ところが、近年では更なる高速高画質化がプリンタに要求されているとともに、プリンタ自体の小型化も要求されている。かかる要求に応えるものとして、レーザ光源に代えて有機エレクトロルミネセンス素子(有機EL素子)を複数配列してなる発光素子アレイを有するラインヘッドを備えた画像形成装置が知られている。この画像形成装置では、レーザプリンタに設けられるポリゴンミラー等の回転機構部が不要になるため、更なる高速化及び小型化が可能になっている。 However, in recent years, printers are required to have higher speed and higher image quality, and downsizing of the printer itself is also required. In order to meet such a demand, an image forming apparatus including a line head having a light emitting element array in which a plurality of organic electroluminescent elements (organic EL elements) are arranged in place of a laser light source is known. In this image forming apparatus, since a rotation mechanism such as a polygon mirror provided in the laser printer is not required, the speed can be further increased and the size can be reduced.
この種の画像形成装置において、むらのない画像を形成するためにはラインヘッドから射出される光の光強度分布を均一化する必要がある。このため、例えば以下の特許文献1では、発光素子アレイの光強度分布を近似した誤差データと、レンズアレイの集光特性の変動データと、発光素子アレイとレンズアレイとの相対的な位置データとを予め求めておき、これらのデータを用いてラインヘッドの光強度を均一化する技術が開示されている。
ところで、EL発光素子、特に有機EL素子は、発光時間等によってその発光効率が変化する特定を有する。従って、同一の製造工程で同時に製造されたEL発光素子を複数配列して形成されたラインヘッドであっても、各EL発光素子の発光強度が異なると、例え初期時点において発光輝度のばらつきが無くとも、経時的に発光輝度のばらつきが生じてしまうという問題が生ずる。また、時間が経過するにつれてEL発光素子間の発光輝度のばらつきのみならず、全体的な輝度低下が生ずるという問題が生ずる。このため、発光素子アレイを有するラインヘッドを備えた従来の画像形成装置では、例えば使用時間が長期に亘ると、形成される画像にむらが生じたり、画像が全体的にかすれてしまう虞が考えられた。 By the way, EL light-emitting elements, particularly organic EL elements, have a specification that their light emission efficiency changes depending on the light emission time or the like. Therefore, even in a line head formed by arranging a plurality of EL light emitting elements manufactured simultaneously in the same manufacturing process, there is no variation in light emission luminance at the initial point if the light emission intensity of each EL light emitting element is different. In both cases, there arises a problem that the emission luminance varies over time. Further, as time elapses, there arises a problem that not only variations in light emission luminance among EL light emitting elements but also overall luminance reduction occurs. For this reason, in a conventional image forming apparatus provided with a line head having a light emitting element array, for example, if the usage time is long, there is a possibility that the formed image may be uneven or the image may be totally faded. It was.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、EL素子間の発光輝度のばらつき及び経時的なEL素子の発光強度の変化を補正して一定輝度をラインヘッドから得ることができるラインヘッドの駆動装置及び方法、ラインヘッド、並びに画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and a line head capable of obtaining a constant luminance from a line head by correcting variations in light emission luminance between EL elements and changes in light emission intensity of the EL elements over time. It is an object to provide a driving apparatus and method, a line head, and an image forming apparatus.
上記課題を解決するために、本発明のラインヘッドの駆動装置は、複数のEL素子を配列してなる発光素子列を備えるラインヘッドの駆動装置であって、前記EL素子各々の電圧電流特性を測定する測定部と、前記測定部で測定された前記EL素子各々の電圧電流特性に基づいて、前記EL素子の各々に印加する電圧を制御する制御部とを備えることを特徴としている。
この発明によれば、複数のEL素子各々の電圧電流特性を測定し、この測定結果に基づいてEL素子の各々に印加する電圧を制御している。ここで、EL素子の輝度とEL素子に流れる電流との間には強い相関がある。つまり、多くの電流がEL素子に流れれば輝度は高くなり、EL素子に流れる電流が少なければ輝度が低くなる。従って、本発明のように、EL素子各々の電圧電流特性測定結果に基づいてEL素子の各々に印加する電圧を制御すればEL素子の各々に流れる電流を制御することができるため、EL素子間の発光輝度のばらつき及び経時的なEL素子の発光強度の変化を補正することができ、この結果として一定強度の発光をラインヘッドから得ることができる。
また、本発明のラインヘッドの駆動装置は、前記測定部で測定された前記EL素子各々の電圧電流特性を記憶する記憶部を備え、前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記EL素子各々の電圧電流特性に基づいて、前記EL素子の各々に印加する電圧を制御することが望ましい。
この発明によれば、ラインヘッドが使用されてないタイミング等の任意のタイミングでラインヘッドに設けられたEL素子各々の電圧電流特性を測定して記憶しておくことができるため、例えば画像形成の形成効率を悪化させることはない。また、ラインヘッドに設けられるEL素子が電圧電流特性が短時間で変化する特性を有している場合、及び電圧電流特性がさほど変化しない特性を有する場合の何れの場合であっても所望のタイミングで電圧電流特性を測定することができる。
また、本発明のラインヘッドの駆動装置は、前記制御部が、前記EL素子各々に流れる電流が基準電流と等しくなるように前記EL素子の各々に印加する電圧を制御することを特徴としている。
この発明によれば、EL素子各々に流れる電流が予め定められた基準電流と等しくなるようにEL素子の各々に印加される電圧が制御されるため、EL素子間の輝度のばらつきを均一化することができるのは勿論のこと、ラインヘッドに設けられたEL素子の輝度が経時的に徐々に低下するようEL素子の特性が劣化する場合であっても、ラインヘッドの輝度を初期の輝度に保つことができる。
また、本発明のラインヘッドの駆動装置は、前記制御部が、階調処理された画像データに基づいて前記EL素子各々の発光量を制御することを特徴としている。
この発明によると、EL素子の各々に基準電流とほぼ等しい電流が流れるよう制御された上で各EL素子の発光量は階調処理された画像データに基づいて制御される。この結果として、例えば高精細の画像を形成することができる。
上記課題を解決するために、本発明のラインヘッドの駆動方法は、複数のEL素子を配列してなる発光素子列を備えるラインヘッドの駆動方法であって、前記EL素子各々の電圧電流特性を測定する測定ステップと、前記測定ステップで測定された前記EL素子各々の電圧電流特性に基づいて、前記EL素子の各々に印加する電圧を制御する制御ステップとを含むことを特徴としている。
この発明によれば、EL素子各々の電圧電流特性測定結果に基づいてEL素子の各々に印加する電圧を制御してEL素子の各々に流れる電流を制御しているため、EL素子間の発光輝度のばらつき及び経時的なEL素子の発光強度の変化を補正することができ、この結果として一定強度の発光をラインヘッドから得ることができる。
また、本発明のラインヘッドの駆動方法は、前記測定ステップで測定された前記EL素子各々の電圧電流特性を記憶する記憶ステップを含むことを特徴としている。
この発明によれば、ラインヘッドが使用されてないタイミング等の任意のタイミングでラインヘッドに設けられたEL素子各々の電圧電流特性を測定して記憶しておくことができるため、例えば画像形成の形成効率を悪化させることはない。また、ラインヘッドに設けられるEL素子が電圧電流特性が短時間で変化する特性を有している場合、及び電圧電流特性がさほど変化しない特性を有する場合の何れの場合であっても所望のタイミングで電圧電流特性を測定することができる。
また、本発明のラインヘッドの駆動方法は、前記制御ステップが、前記EL素子各々に流れる電流が基準電流と等しくなるように前記EL素子の各々に印加する電圧を制御するステップを含むことを特徴としている。
この発明によれば、EL素子各々に流れる電流が予め定められた基準電流と等しくなるようにEL素子の各々に印加される電圧が制御されるため、EL素子間の輝度のばらつきを均一化することができるのは勿論のこと、ラインヘッドに設けられたEL素子の輝度が経時的に徐々に低下するようEL素子の特性が劣化する場合であっても、ラインヘッドの輝度を初期の輝度に保つことができる。
また、本発明のラインヘッドの駆動方法は、前記制御ステップが、階調処理された画像データに基づいて前記EL素子各々の発光量を制御するステップを含むことを特徴としている。
この発明によると、EL素子の各々に基準電流とほぼ等しい電流が流れるよう制御された上で各EL素子の発光量は階調処理された画像データに基づいて制御される。この結果として、例えば高精細の画像を形成することができる。
上記課題を解決するために、本発明のラインヘッドは、素子基板上に、複数のEL素子を配列してなる発光素子列と、前記EL素子を駆動する駆動素子群とを一体形成したラインヘッドであって、前記素子基板上に、前記EL素子各々の電圧電流特性を測定する測定部と、前記測定部で測定された前記EL素子各々の電圧電流特性に基づいて、前記EL素子の各々に印加する電圧を制御する制御部とを備えることを特徴としている。
この発明によれば、EL素子各々の電圧電流特性測定結果に基づいてEL素子の各々に印加する電圧を制御してEL素子の各々に流れる電流を制御することができるため、EL素子間の発光輝度のばらつき及び経時的なEL素子の発光強度の変化を補正することができ、この結果として一定強度の発光をラインヘッドから得ることができる。また、EL素子の各々に印加する電圧を制御する制御部が素子基板上に設けられているため、制御部とラインヘッドとを別々に設ける場合に比べて小型化することができる。
また、本発明のラインヘッドは、前記素子基板上に、前記測定部で測定された前記EL素子各々の電圧電流特性を記憶する記憶部を備え、前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記EL素子各々の電圧電流特性に基づいて、前記EL素子の各々に印加する電圧を制御することを特徴とする。
この発明によれば、ラインヘッドが使用されてないタイミング等の任意のタイミングでラインヘッドに設けられたEL素子各々の電圧電流特性を測定して記憶しておくことができるため、例えば画像形成の形成効率を悪化させることはない。また、ラインヘッドに設けられるEL素子が電圧電流特性が短時間で変化する特性を有している場合、及び電圧電流特性がさほど変化しない特性を有する場合の何れの場合であっても所望のタイミングで電圧電流特性を測定することができる。更に、上記の制御部に加えて記憶部が素子基板上に設けられているため、小型化する上で極めて好適である。
本発明の画像形成装置は、複数のEL素子を配列してなる発光素子列を備えるラインヘッドと、請求項1から請求項5の何れか一項に記載のラインヘッドの駆動装置とを露光手段として備えることを特徴としている。
また、本発明の画像形成装置は、上記のラインヘッドを露光手段として備えることを特徴としている。
この発明によれば、EL素子間の発光輝度のばらつき及び経時的なEL素子の発光強度の変化が補正されて一定強度の発光をラインヘッドから得ることができるため高速高画質化が図られた画像形成装置を得ることができる。また、従来の画像形成装置に比べて、小型化が図られた画像形成装置を得ることができる。
In order to solve the above-described problems, a line head drive device according to the present invention is a line head drive device including a light emitting element array in which a plurality of EL elements are arranged, and the voltage-current characteristics of each of the EL elements are determined. And a control unit that controls a voltage applied to each of the EL elements based on a voltage-current characteristic of each of the EL elements measured by the measurement unit.
According to the present invention, the voltage-current characteristics of each of the plurality of EL elements are measured, and the voltage applied to each of the EL elements is controlled based on the measurement result. Here, there is a strong correlation between the luminance of the EL element and the current flowing through the EL element. That is, the luminance increases when a large amount of current flows through the EL element, and the luminance decreases when the current flowing through the EL element is small. Therefore, as in the present invention, if the voltage applied to each EL element is controlled based on the measurement result of the voltage-current characteristics of each EL element, the current flowing through each EL element can be controlled. The variation in the emission luminance and the change in the emission intensity of the EL element over time can be corrected, and as a result, a constant intensity of light emission can be obtained from the line head.
In addition, the line head driving device of the present invention includes a storage unit that stores voltage-current characteristics of each of the EL elements measured by the measurement unit, and the control unit stores the EL element stored in the storage unit. It is desirable to control the voltage applied to each of the EL elements based on the voltage-current characteristics.
According to the present invention, voltage-current characteristics of each EL element provided in the line head can be measured and stored at an arbitrary timing such as a timing when the line head is not used. The formation efficiency is not deteriorated. In addition, a desired timing can be obtained regardless of whether the EL element provided in the line head has a characteristic in which the voltage-current characteristic changes in a short time or a characteristic in which the voltage-current characteristic does not change so much. The voltage-current characteristics can be measured with.
In the line head drive device of the present invention, the control unit controls a voltage applied to each of the EL elements so that a current flowing through each of the EL elements becomes equal to a reference current.
According to the present invention, since the voltage applied to each EL element is controlled so that the current flowing through each EL element becomes equal to a predetermined reference current, the luminance variation among the EL elements is made uniform. Of course, even if the EL element characteristics deteriorate so that the luminance of the EL element provided in the line head gradually decreases with time, the luminance of the line head can be reduced to the initial luminance. Can keep.
In the line head drive device of the present invention, the control unit controls the light emission amount of each of the EL elements based on gradation-processed image data.
According to the present invention, the EL device is controlled so that a current substantially equal to the reference current flows through each EL element, and the light emission amount of each EL element is controlled based on the gradation-processed image data. As a result, for example, a high-definition image can be formed.
In order to solve the above problems, a line head driving method according to the present invention is a line head driving method including a light emitting element array in which a plurality of EL elements are arranged, and the voltage-current characteristics of each of the EL elements are determined. And a control step of controlling a voltage applied to each of the EL elements based on a voltage-current characteristic of each of the EL elements measured in the measurement step.
According to the present invention, since the current applied to each EL element is controlled by controlling the voltage applied to each EL element based on the voltage-current characteristic measurement result of each EL element, the light emission luminance between the EL elements is controlled. Variation of the EL element and the change in the emission intensity of the EL element over time can be corrected, and as a result, light emission with a constant intensity can be obtained from the line head.
The line head driving method according to the present invention includes a storage step of storing the voltage-current characteristics of each of the EL elements measured in the measurement step.
According to the present invention, voltage-current characteristics of each EL element provided in the line head can be measured and stored at an arbitrary timing such as a timing when the line head is not used. The formation efficiency is not deteriorated. In addition, a desired timing can be obtained regardless of whether the EL element provided in the line head has a characteristic in which the voltage-current characteristic changes in a short time or a characteristic in which the voltage-current characteristic does not change so much. The voltage-current characteristics can be measured with.
In the line head driving method of the present invention, the control step includes a step of controlling a voltage applied to each of the EL elements so that a current flowing through each of the EL elements becomes equal to a reference current. It is said.
According to the present invention, since the voltage applied to each EL element is controlled so that the current flowing through each EL element becomes equal to a predetermined reference current, the luminance variation among the EL elements is made uniform. Of course, even if the EL element characteristics deteriorate so that the luminance of the EL element provided in the line head gradually decreases with time, the luminance of the line head can be reduced to the initial luminance. Can keep.
The line head driving method of the present invention is characterized in that the control step includes a step of controlling a light emission amount of each of the EL elements based on gradation-processed image data.
According to the present invention, the EL device is controlled so that a current substantially equal to the reference current flows through each EL element, and the light emission amount of each EL element is controlled based on the gradation-processed image data. As a result, for example, a high-definition image can be formed.
In order to solve the above problems, a line head according to the present invention is a line head in which a light emitting element array in which a plurality of EL elements are arranged and a drive element group for driving the EL elements are integrally formed on an element substrate. A measurement unit for measuring the voltage-current characteristics of each of the EL elements on the element substrate; and a voltage-current characteristic of each of the EL elements measured by the measurement unit. And a control unit for controlling the voltage to be applied.
According to the present invention, since the voltage applied to each of the EL elements can be controlled based on the voltage-current characteristic measurement result of each EL element, the current flowing through each of the EL elements can be controlled. Variations in luminance and changes in the light emission intensity of the EL element over time can be corrected, and as a result, light emission with a constant intensity can be obtained from the line head. Moreover, since the control part which controls the voltage applied to each of the EL elements is provided on the element substrate, the size can be reduced as compared with the case where the control part and the line head are provided separately.
Moreover, the line head of the present invention includes a storage unit that stores voltage-current characteristics of each of the EL elements measured by the measurement unit on the element substrate, and the control unit is stored in the storage unit. The voltage applied to each of the EL elements is controlled based on the voltage-current characteristics of each of the EL elements.
According to the present invention, voltage-current characteristics of each EL element provided in the line head can be measured and stored at an arbitrary timing such as a timing when the line head is not used. The formation efficiency is not deteriorated. In addition, a desired timing can be obtained regardless of whether the EL element provided in the line head has a characteristic in which the voltage-current characteristic changes in a short time or a characteristic in which the voltage-current characteristic does not change so much. The voltage-current characteristics can be measured with. Furthermore, in addition to the control unit described above, a storage unit is provided on the element substrate, which is extremely suitable for downsizing.
An image forming apparatus according to the present invention includes a line head provided with a light emitting element array in which a plurality of EL elements are arranged, and a line head driving device according to any one of
An image forming apparatus according to the present invention includes the above-described line head as an exposure unit.
According to the present invention, it is possible to obtain a constant intensity of light emission from the line head by correcting variations in light emission luminance between EL elements and changes in light emission intensity of the EL elements over time, so that high speed image quality can be achieved. An image forming apparatus can be obtained. Further, it is possible to obtain an image forming apparatus that is reduced in size as compared with a conventional image forming apparatus.
以下、図面を参照して本発明の一実施形態によるラインヘッドの駆動装置及び方法、ラインヘッド、並びに画像形成装置について詳細に説明する。 Hereinafter, a line head driving apparatus and method, a line head, and an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
〔ラインヘッド〕
図1は、本発明の一実施形態によるラインヘッドを模式的に示す図であって、(a)は底面図であり、(b)は側面図である。本実施形態のラインヘッド1は、後述する画像形成装置の露光手段として用いられるものであって、図1(a)に示す通り、長細い矩形形状の素子基板2上に、複数の有機EL素子3を配列してなる発光素子列3aと、有機EL素子3を駆動する駆動素子4からなる駆動素子群と、これら駆動素子4(駆動素子群)の駆動を制御する制御回路群5とを一体形成したものである。
[Line head]
1A and 1B are diagrams schematically showing a line head according to an embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a bottom view and FIG. 1B is a side view. The
また、図1(b)に示す通り、素子基板2上には、その表面側に、有機EL素子3を封止した状態で、透明性の接着剤によって封止基板6が貼着されている。ここで、本実施形態のラインヘッド1は、有機EL素子3で発光した光を素子基板2側から射出するボトムエミッション型ではなく、封止基板6側から出射する、トップエミッション型のものとなっている。従って、後述する通り、封止基板6はガラス等の透明性基板からなっている。本実施形態のラインヘッド1は、素子基板2の裏面側に、例えばアルミニウム等の金属からなる放熱板7を備える。この放熱板7は、有機EL素子3の周辺温度の上昇を抑えることにより、有機EL素子3の発光効率及び寿命の低下を防止するものである。
Moreover, as shown in FIG.1 (b), the sealing
図1(a)に示す通り、素子基板2上に形成された駆動素子4には、電源線8,9が接続されており、これら電源線8,9を介して電源(図示せず)から駆動素子4に電圧が印加されるようになっている。そして、このような構成のもとで有機EL素子3は、制御回路群5によって制御される駆動素子4により、その発光動作が制御されるようになっている。
As shown in FIG. 1A,
ここで、ラインヘッド1における有機EL素子3や駆動素子4等の構成について説明する。図2はラインヘッド1の要部構成を示す側断面であり、図3はラインヘッド1の要部構成を示す底面図である。前述した通り、本実施形態のラインヘッド1はトップエミッション型であり、素子基板2の対向側である封止基板6側から発光光を取り出す構成であるため、素子基板2としては透明基板及び不透明基板の何れも用いることができる。素子基板2として不透明基板を用いる場合には、例えばアルミナ等のセラミック、ステンレススチール等の金属シートに表面酸化等の絶縁処理を施したものの他に、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等を用いることができる。但し、本実施形態では、封止基板6として透明なガラス基板を用いることから、熱膨張係数の差による反り等の不具合を防止するため、素子基板2についてもガラス基板を用いるものとする。
Here, the configuration of the
素子基板2上には、画素電極20に接続する駆動用TFT21(駆動素子4)等を含む回路部35が形成されており、その上に有機EL素子3が設けられている。有機EL素子3は、陽極として機能する画素電極20と、この画素電極20からの正孔を注入/輸送する正孔輸送層32と、有機EL物質からなる発光層31と、陰極30とから構成されている。ここで、有機EL素子3及び駆動用TFT21(駆動素子4)を図1に対応させた模式図を図3に示す。図3において、電源線8は駆動素子4のソース/ドレイン電極に接続されており、電源線9は有機EL素子3の陰極30に接続されている。図2に示す通り、有機EL素子3は、正孔輸送層32から注入された正孔と陰極30からの電子とが発光層31で結合することにより発光する。
On the
陽極として機能する画素電極20は、通常はITO(Indium Tin Oxide:インジウムスズ酸化物)によって形成される。また、特にトップエミッション型の場合で、高コントラストを得たい場合には、チタンやタングステン、チタン−タングステン合金等を形成して反射層とし、この反射層上にITOを積層して干渉層とし、これら反射層と干渉層とからなる積層構造によって画素電極20を形成してもよい。
The
正孔輸送層32の形成材料としては、特に3,4−ポリエチレンジオシチオフェン/ポリスチレンスルフォン酸(PEDOT/PSS)の分散液、即ち、分散媒としてのポリスチレンスルフォン酸に3,4−ポリエチレンジオキシチオフェンを分散させ、更にこれを水に分散させた分散液が好適に用いられる。尚、正孔輸送層32の形成材料としては、上記のものに限定されることなく種々のものが使用可能である。例えば、ポリスチレン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリアセチレンやその誘導体等を、適宜な分散媒、例えば上記のポリスチレンスルフォン酸に分散させたもの等が使用可能である。
As a material for forming the
発光層31を形成するための材料としては、蛍光或いは燐光を発光することが可能な公知の発光材料が用いられる。尚、本実施形態では、例えば発光波長帯域が赤色に対応した発光層が採用されるが、勿論、発光波長帯域が緑色や青色に対応した発光層を採用するようにしてもよい。
As a material for forming the
発光層31の形成材料として具体的には、(ポリ)フルオレン誘導体(PF)、(ポリ)パラフェニレンビニレン誘導体(PPV)、ポリフェニレン誘導体(PP)、ポリパラフェニレン誘導体(PPP)、ポリビニルカルバゾール(PVK)、ポリチオフェン誘導体、ポリメチルフェニルシラン(PMPS)等のポリシラン系等が好適に用いられる。また、これらの高分子材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素等の高分子系材料や、ルブレン、ペリレン、9,10−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン6、キナクリドン等の低分子材料をドープして用いることもできる。
Specific examples of the material for forming the
陰極30は、上記発光層31を覆って形成されたものであり、特にトップエミッション型である本実施形態の場合には、透明導電材料によって形成される。透明導電材料としては、バソクプロインとセシウムの共蒸着膜を用い、更に導電性を付与するためにITOを積層するといった構造が好適に採用される。尚、バソクプロインとセシウムの共蒸着膜の代わりに、Caを5nm程度に形成して用いてもよい。また、この陰極30上には透明接着層を介して図1に示した封止基板6(図2では図示省略)が貼着されている。
The
また、有機EL素子3の下方には、前述した通り、回路部35が設けられている。この回路部35は素子基板2上に形成されたものである。即ち、素子基板2の表面にはSiO2を主体とする下地保護層36が下地として形成され、その上にはシリコン層41が形成されている。このシリコン層41の表面には、SiO2及び/又はSiNを主体とするゲート絶縁層37が形成されている。また、上記のシリコン層41のうち、ゲート絶縁層37を挟んでゲート電極42と重なる領域がチャネル領域41aとされている。尚、このゲート電極42は、図示しない走査線の一部である。一方、シリコン層41を覆い、ゲート電極42を形成したゲート絶縁層37の表面には、SiO2を主体とする第1層間絶縁層38が形成されている。
Further, as described above, the
また、シリコン層41のうち、チャネル領域41aのソース側には、低濃度ソース領域41b及び高濃度ソース領域41Sが設けられる一方、チャネル領域41aのドレイン側には低濃度ドレイン領域41c及び高濃度ドレイン領域41Dが設けられて、所謂LDD(Light Doped Drain)構造となっている。これらのうち、高濃度ソース領域41Sは、ゲート絶縁層37と第1層間絶縁層38とに亘って開孔するコンタクトホール43aを介してソース電極43に接続されている。このソース電極43は、電源線(図示省略)の一部として構成されている。一方、高濃度ドレイン領域41Dは、ゲート絶縁層37と第1層間絶縁層38とに亘って開孔するコンタクトホール44aを介して、ソース電極43と同一層からなるドレイン電極44に接続されている。
Further, in the
ソース電極43及びドレイン電極44が形成された第1層間絶縁層38の上層には、例えばアクリル系の樹脂成分を主体とする平坦化膜39が形成されている。この平坦化膜39は、アクリル系やポリイミド系等の、耐熱性絶縁性樹脂等によって形成されたもので、駆動用TFT21(駆動素子4)やソース電極43、ドレイン電極44等による表面の凹凸をなくすために形成された公知のものである。
On the upper layer of the first
この平坦化膜39の表面上には、前述したITO等からなる画素電極20が形成されるとともに、平坦化膜39に設けられたコンタクトホール23aを介してドレイン電極44に接続されている。即ち、画素電極20は、ドレイン電極44を介して、シリコン層41の高濃度ドレイン領域41Dに接続されている。
On the surface of the flattening
画素電極20が形成された平坦化膜39の表面は、画素電極20と、例えばSiO2等の親液性材料を主体とする親液性制御層25と、隔壁22とによって覆われている。画素電極20上には、親液性制御層25に設けられた開口部25a及び隔壁22に設けられた開口部の開口内部(即ち、画素領域)に、前述した正孔輸送層32と発光層31とが画素電極20側からこの順で積層されている。
The surface of the
〔ラインヘッドの駆動装置〕
図4は、本発明の一実施形態によるラインヘッドの駆動装置の概略構成を示すブロック図である。図4に示す通り、本実施形態のラインヘッドの駆動装置51は、上位制御手段、例としてホストコンピュータ50に接続されており、ホストコンピュータ50から出力される画像データに基づいてラインヘッド1を駆動する。尚、図4においては、便宜的にラインヘッド駆動装置51内にラインヘッド1が設けられた構成を図示しているが、ラインヘッド1と駆動装置51とは別体として設けられていても良い。
[Line head drive unit]
FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a line head driving apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the line
駆動装置51は、データ処理部52、記憶部53、電源駆動部54、及び電流検出器55を含んで構成される。データ処理装置52は、CPU(中央処理装置)及び画像処理装置等から構成されており、ホストコンピュータ50から出力される画像データに対してスクリーン処理及び色変換処理等の階調処理を行うとともに、階調処理を行った画像データをラインヘッド1への送信用データに変換する処理を行う。また、変換した送信用データを用いてラインヘッド1を駆動し、ラインヘッド1に設けられた有機EL素子3の階調制御を行う。更に、電流検出器55の検出結果からラインヘッド1に設けられる有機EL素子3の電圧電流特性を測定し、その測定結果を記憶部53に記憶する。
The
データ処理装置52は、ラインヘッド1に対してスタートパルスSP、クロック信号CK、及びアナログ電圧信号V0〜V15を出力する。スタートパルスSPは、ラインヘッド1の発光開始を指示するパルスである。クロック信号CKは、ラインヘッド1の動作タイミングを規定する信号である。アナログ電圧信号V0〜V15は、有機EL素子3の間の発光輝度のばらつき及び経時的な有機EL素子3の発光強度の変化を補正して、一定輝度の光をラインヘッド1から射出させるためのものである。
The
記憶部53は、ホストコンピュータ50からデータ処理部52に出力された画像データを一時的に記憶すると共に、データ処理部52で測定された有機EL素子3各々の電圧電流特性の測定結果を記憶する。電源駆動部54はラインヘッド1に設けられた有機EL素子3を駆動するための電源VELを供給する。この電源VELは、例えば図1に示した電源線8を介して各有機EL素子3に供給される。電流検出器55は、例えば電源線8に設けられており、電源線8に流れる電流を検出し、その検出結果をデータ処理部52に出力する。
The
尚、図4においては、簡単のために、1つのラインヘッド1を駆動する駆動装置51を図示しているが、ラインヘッド1を複数設けるとともにデータ処理部52から各ラインヘッド1へ制御信号を出力する信号線を設けることで、複数のラインヘッド1を駆動することもできる。尚、この駆動装置51がモノクロプリンタ等の画像形成装置に設けられる場合には、通常は1つのラインヘッド1のみが設けられ、カラープリンタ等の画像形成装置に設けられる場合には、通常は複数のラインヘッド1(イエロー用のラインヘッド、マゼンタ用のラインヘッド、シアン用のラインヘッド、ブラック用のラインヘッド)が設けられる。
In FIG. 4, for the sake of simplicity, a driving
次に、ラインヘッド1の電気回路構成について説明する。図5は、ラインヘッド1の電気的な回路構成を示すブロック図である。図5に示す通り、ラインヘッド1には複数の有機EL素子3を配列してなる発光素子列3aが設けられており、発光素子列3aをなす有機EL素子3の各々に対応して駆動用トランジスタ60とスイッチング用トランジスタ61とが設けられている。尚、駆動用トランジスタ60は、前述した駆動用TFT21(図2参照)及び図4に示す駆動素子4に対応するものである。
Next, the electric circuit configuration of the
有機EL素子3の各々は、負極(カソード)が電源線9に接続されており、陽極(アノード)が有機EL素子3の各々に対応して設けられた駆動用トランジスタ60の1つの電極(例えば、ドレイン電極)に接続されている。また、駆動用トランジスタ60の各々の他の1つの電極(例えば、ソース電極)は電源線8に接続されている。つまり、1つの有機EL素子3と1つの駆動用トランジスタ60とが直列接続されて直列回路が形成されており、この直列回路が電源線8と電源線9との間に接続されている。有機EL素子3の各々に対応して設けられた駆動用トランジスタ60のゲート電極には、同じく有機EL素子3の各々に対応して設けられたスイッチング用トランジスタ61の1つの電極(例えば、ドレイン電極)がそれぞれ接続されている。
Each of the
本実施形態において、発光素子列3aをなす有機EL素子3は16個を単位としてブロック分けされている。従って、有機EL素子3に対応して設けられる駆動用トランジスタ60及びスイッチング用トランジスタ61も16個を単位としてブロック分けされている。尚、図5に示す例では複数のブロックの内の2つのブロックB1,B2のみを図示している。
In the present embodiment, the
また、図4に示すデータ処理部52に接続されてアナログ電圧信号V0〜V15が供給される16本のアナログ電圧信号線62が設けられている。このアナログ電圧信号線62の各々には、1つのブロックに含まれる16個のスイッチング用トランジスタ61の他の電極(例えば、ソース電極)が重複しないように接続されている。ブロック数がn(n≧1)個である場合には、1つのアナログ電圧信号線62にn個のスイッチング用トランジスタ61が接続される。
Further, 16 analog
更に、図4に示すデータ処理部52に接続されてスタートパルスSPが供給される信号線63とクロックパルスCKが供給される信号線64とが設けられている。信号線63にはシフトレジスタ65aの入力端が接続されており、このシフトレジスタ65aの出力端とシフトレジスタ65bの入力端とが接続されている。つまり、シフトレジスタ65aとシフトレジスタ65bとが縦続接続されている。また、信号線64は、各シフトレジスタ65a,65b,…のクロック入力端に接続されている。尚、図5においてはシフトレジスタ65a,65bのみを図示しているが、ブロック数がn個である場合には、n個のシフトレジスタが設けられる。つまり、シフトレジスタも各ブロック毎に対応して設けられている。
Further, a
1つのブロックに含まれるスイッチング用トランジスタ61のゲート電極の各々は、そのブロックに対応して設けられたシフトレジスタの出力端に接続されている。つまり、ブロックB1に含まれる各スイッチング用トランジスタ61のゲート電極はシフトレジスタ65aの出力端に接続され、ブロックB2に含まれる各スイッチング用トランジスタ61のゲート電極はシフトレジスタ65bの出力端に接続される。
Each gate electrode of the switching
〔ラインヘッドの駆動方法〕
次に、上記構成のラインヘッド1の駆動方法について説明する。図4に示すデータ処理部52からスタートパルスSPが出力されると、信号線63を介してシフトレジスタ65aに入力される。このスタートパルスSPは、クロック信号CKの立上りに同期してシフトレジスタ65に入力され、順次クロック信号CKの立ち上がりでシフトレジスタ65b,…に転送される。
[Line head drive method]
Next, a driving method of the
ここで、スタートパルスSPの時間間隔は、シフトレジスタ65a,65b,…の何れかの出力の一つだけがH(ハイ)レベルとなるように設定されている。従って、データ処理部52からスタートパルスSPが出力されてクロック信号CKが立ち上がるとシフトレジスタ65aの出力のみがHレベルとなり、次にクロック信号CKが立ち上がるとシフトレジスタ65bの出力のみがHレベルとなり、以下同様に、順次後段に接続されたシフトレジスタの出力がHレベルとなる。
Here, the time interval of the start pulse SP is set so that only one of the outputs of the
いま、シフトレジスタ65aの出力端がHレベルになったとすると、シフトレジスタ65aの出力端に接続されたブロックB1に含まれる16個の有機EL素子3に対応した16個のスイッチング用トランジスタ61がオン状態になる。尚、上述した通り、シフトレジスタ65a,65b,…の何れか1つの出力のみが一時にHレベルとなり、複数のシフトレジスタの出力が同時にHレベルになることはないため、ブロックB1以外のブロックに含まれる有機EL素子3に対応したスイッチング用トランジスタ61はオフ状態のままである。
Now, assuming that the output terminal of the shift register 65a becomes H level, the 16
ブロックB1に含まれるスイッチング用トランジスタ61がオン状態になると、そのスイッチング用トランジスタ61を介してアナログ電圧信号線62に印加されているアナログ電圧信号V0〜V15がブロックB1に含まれる駆動用トランジスタ60のゲート電極に印加される。これをブロックB1を選択するという。その結果、ゲート電極に印加されるアナログ電圧信号V0〜V15に応じた電流が駆動用トランジスタ60を介してブロックB1に含まれる有機EL素子3に流れ、その電流に応じた輝度を有する光が有機EL素子3から射出される。
When the switching
次に、図4に示すデータ処理部52からクロック信号CKが出力されると、シフトレジスタ65aの出力がL(ロー)レベルになるとともに、シフトレジスタ65bの出力がHレベルになる。尚、シフトレジスタ65a,65b以外の他のシフトレジスタの出力はLレベルのままである。この結果、シフトレジスタ65aの出力端に接続されたスイッチング用トランジスタ61がオフ状態となるが、駆動トランジスタ60のゲート電極には寄生容量(図示せず。)があって、これにより印加されたゲート電圧が維持されるので、有機EL素子3の発光も維持される。
Next, when the clock signal CK is output from the
一方、シフトレジスタ65bの出力端に接続されたブロックB2に含まれる16個の有機EL素子3に対応した16個のスイッチング用トランジスタ61はオン状態になる。このブロックB2に含まれるスイッチング用トランジスタ61がオン状態になると、そのスイッチング用トランジスタ61を介してアナログ電圧信号線62に印加されているアナログ電圧信号V0〜V15がブロックB2に含まれる駆動用トランジスタ60のゲート電極に印加される。
On the other hand, the 16
その結果、ゲート電極に印加されるアナログ電圧信号V0〜V15に応じた電流が駆動用トランジスタ60を介してブロックB1に含まれる有機EL素子3に流れ、その電流に応じた輝度を有する光が有機EL素子3から射出される。以下、図4に示すデータ処理部52からクロック信号CKが出力される度に異なるブロックについて同様の動作が行われる。順次各ブロックを選択して総てのブロックを選択後、再びスタートパルスSPを開始する。これが繰り返され、これを1走査という。すると、各ブロックは周期的に選択されることになり、各選択期間に当該ブロック内の有機EL素子3の各々が発光状態あるいは消灯状態にすると、次に選択されるまでその状態が維持されることになる。従って、各有機EL素子の発光、消灯状態は1走査期間単位で設定されることになり、例えばG(Gは正整数)走査期間を1単位として、その内のJ(JはG以下の正整数)走査期間だけ発光(光量は一定)状態にするパルス幅変調法、又は、所定のG走査期間単位で発光光量を可変する振幅変調法を行うことになるが、これはデータ処理部52で階調処理された画像データに基づいて行われる。従って、有機EL素子3の発光量は、階調処理された画像データに基づいて行われる。
As a result, a current corresponding to the analog voltage signals V0 to V15 applied to the gate electrode flows to the
以上のラインヘッド1がプリンタ等の画像形成装置に設けられている場合に、ラインヘッド1が備える複数の有機EL素子3の各々の発光強度が異なると形成される画像にむらが形成されてしまう。また、時間が経過するにつれて有機EL素子3の全体的な輝度低下が生じ、形成される画像にむらが生じたり、画像が全体的にかすれてしまう。そこで、本実施形態では、有機EL素子3の電圧電流特性を測定し、その測定結果に基づいて有機EL素子3に印加するアナログ電圧信号V0〜V15を個別に制御して各々の有機EL素子3に流れる電流を制御することで、有機EL素子3間の発光強度ばらつきを解消するとともに、経時的な発光強度変化を防止している。次に、有機EL素子3の電圧電流特性の測定方法について説明する。
When the
図6は、有機EL素子の電圧電流特性の測定手順を示すフローチャートである。この処理は、図4に示すデータ処理部52で行われる。尚、図6においては、便宜上スタートパルスSPを出力した後のクロック信号数をiとし、16本のアナログ電圧信号線62の内の何れかを選択する変数をkとしている。処理が開始されると、データ処理部52はスタートパルスSPを出力した後で、クロック信号CKを出力する(ステップS11)。これにより、1番目のシフトレジスタ(シフトレジスタ65a)の出力がHレベルに設定される(ステップS12)。尚、有機EL素子3の電圧電流特性を測定するには時間を要するため、クロック信号CKを出力する間隔を長く設定するのが望ましい。
FIG. 6 is a flowchart showing a procedure for measuring voltage-current characteristics of the organic EL element. This processing is performed by the
シフトレジスタ65aの出力がHレベルになると、ブロックB1に含まれる有機EL素子3に対応した16個のスイッチング用トランジスタ61がオン状態になる。次に、データ処理部52は、変数kの値を「0」に設定し(ステップS13)、アナログ電圧信号線62の1つを介してアナログ電圧信号V0を出力する。このアナログ電圧信号V0は、オン状態になっているスイッチング用トランジスタ61の1つを介して駆動用トランジスタ60のゲート電極に印加され、そのアナログ電圧信号V0の値に応じた電流が、ブロックB1に含まれる1つの有機EL素子3に流れ、その電流に応じた輝度を有する光が射出される。
When the output of the shift register 65a becomes H level, the 16
次いで、データ処理部52は電流検出器55(図4参照)の検出結果を取り込んで、アナログ電圧信号V0の値と電流検出器55の検出結果とを対応付けて記憶部53に記憶する。次に、データ処理部52は、アナログ電圧信号V0の値を可変しつつ電流検出器55の検出結果を取り込こんで、これらを対応付けて記憶部53に記憶することにより、1つの有機EL素子3の電圧電流特性を求める(ステップS15)。尚、当然ながら他のアナログ電圧信号V1〜V15は例えばGND電位として、測定する有機EL素子3以外の有機EL素子3には電流が流れないようにしておく。
Next, the
次に、データ処理部52は、変数kの値をインクリメントし(ステップS16)、その後で変数kの値が「15」よりも大になったか否かを判断する(ステップS17)。ここでは、変数kの値が「1」であるためステップS16の判断結果は「NO」となる。そして、データ処理部52は残りの15本のアナログ電圧信号線62の内の1つ(を介してアナログ電圧信号V1)を出力する。そして他のアナログ電圧信号V0,V2〜V15は例えばGND電位とする。
Next, the
このアナログ電圧信号V1は、オン状態になっているスイッチング用トランジスタ61の1つを介して駆動用トランジスタ60のゲート電極に印加され、そのアナログ電圧信号V1の値に応じた電流が、ブロックB1に含まれる残りの15個の有機EL素子3のうちの1つに流れ、その電流に応じた輝度を有する光が射出される。そして、同様にアナログ電圧信号V1の値を可変しつつ、電流検出器55の検出結果を取り込み(ステップS14)、その有機EL素子3についての電圧電流特性を求める(ステップS15)。以下同様にして、ブロックB1に含まれる16個の有機EL素子3の電圧特性を測定する。ブロックB1の総ての有機EL素子3の特性を測定し終えた後は、総てアナログ電圧信号V0〜V15は例えばGND電位とし、ブロックB1の総ての有機EL素子3に電流が流れない状態にする。
The analog voltage signal V1 is applied to the gate electrode of the driving
ブロックB1に含まれる16個の有機EL素子3の電圧特性測定が終了すると、変数kの値が「16」となって、ステップS17の判断結果が「YES」になる。次いで、データ処理部52はスタートパルスSPを出力した後に出力したクロック信号CKの数がn(有機EL素子3を区分するブロック数)以上であるか否かを判断する(ステップS18)。ここでは、クロック信号数iが「1」であるため判断結果は「NO」となり、データ処理部52はクロック信号CKを出力する(ステップS19)。これにより、2番目のシフトレジスタ(シフトレジスタ65b)の出力がHレベルに設定される(ステップS12)。
When the voltage characteristic measurement of the 16
シフトレジスタ65bの出力がHレベルになると、ブロックB2に含まれる有機EL素子3に対応した16個のスイッチング用トランジスタ61がオン状態になる。次に、データ処理部52は、変数kの値を「0」に設定し(ステップS13)、ステップS14〜ステップS16の処理を繰り返して、ブロックB2に含まれる有機EL素子3の電圧電流特性を同様に測定する。以上の処理を繰り返して、クロック信号数iが「n」になると、ステップS18の判断結果が「NO」となり、一連の処理が終了する。
When the output of the
ここで、有機EL素子3の発光輝度のばらつきを解消するのであれば、有機EL素子3の各々に対応して設けられた駆動用トランジスタ60の電極に印加する電圧と、各有機EL素子3の発光輝度との関係を測定する必要がある筈である。しかしながら、本実施形態では、多くの電流が有機EL素子3に流れれば輝度は高くなり、逆に有機EL素子3に流れる電流が少なければ輝度が低くなるという、有機EL素子3の発光輝度と有機EL素子3に流れる電流との間の強い相関関係に着目して有機EL素子3の電圧電流特性を測定している。これにより、有機EL素子3の発光輝度を測定する測定装置を省略することができ、ラインヘッド1の構成を簡略化することができる。
Here, if the variation in the light emission luminance of the
ラインヘッド1を駆動するときには、以上の処理にて測定した各有機EL素子3の電圧電流特性に基づいたアナログ電圧信号V0〜V15をアナログ電圧信号線62に印加する。つまり、データ処理部52は、記憶部53からラインヘッド1に含まれる有機EL素子3各々の電圧電流特性を読み出し、一定の電流(基準電流)を全ての有機EL素子3に流すために必要となる電圧値を有機EL素子3毎に求める。そして、クロック信号CKに同期して、1つのブロックに含まれる16個のスイッチング用トランジスタ61がオン状態になるタイミングに合わせて、そのブロックに含まれる駆動用トランジスタ60のゲート電極に印加する電圧をアナログ電圧信号V0〜V15としてアナログ電圧信号線62の各々に出力する。
When driving the
以上の制御を全てのブロックに対して行うことで、ラインヘッド1に設けられた有機EL素子3の各々にほぼ等しい電流が流れ、各有機EL素子3からはほぼ等しい輝度を有する光が射出される(パルス幅変調法の場合)。また、振幅変調法においても所望する電流を流す為の適正な電圧を印加することが出来る。これにより、ラインヘッド1に設けられた有機EL素子3の間の輝度のばらつきを解消することができる。また、上述の通り、データ処理部52は記憶部53から有機EL素子3各々の電圧電流特性を読み出した際に、一定の電流(基準電流)を有機EL素子3に流すために必要となる電圧値を求めているため、時間が経過するにつれて有機EL素子3の全体的な輝度が低下するという問題も生じることはない。
By performing the above control for all the blocks, substantially equal current flows to each of the
尚、以上の説明では、本発明のEL素子を発光層を有機材料で形成する有機EL素子3によって構成したが、本発明はこれに限定されることなく、発光層を無機材料で形成する無機EL素子によって構成してもよい。また、以上説明したラインヘッド1では、EL素子で発光した光を封止基板6側から出射するトップエミッション型を採用したが、光を素子基板2側から出射するボトムエミッション型としてもよい。更に、ラインヘッド1がトップエミッション型やボトムエミッション型でなく、例えば特開平2−233268号公報に示されたような端面発光型のものであってもよい。また、ラインヘッド1と図4に示す駆動装置51とは別体として設けても良く、駆動装置51をラインヘッド1と一体化して設けても良い。
In the above description, the EL element of the present invention is configured by the
〔画像形成装置〕
次に、本発明のラインヘッド1が設けられる画像形成装置について説明する。図7は、本発明の第1実施形態による画像形成装置の構成を示す図である。図7に示す通り、画像形成装置80である。この画像形成装置80は、本発明のラインヘッドの一例となる有機ELアレイラインヘッド81K、81C、81M、81Y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)82K、82C、82M、82Yの露光装置にそれぞれ配置したもので、タンデム方式のものとして構成されたものである。
[Image forming apparatus]
Next, an image forming apparatus provided with the
この画像形成装置80は、駆動ローラ83と従動ローラ84とテンションローラ85とを備え、これら各ローラに中間転写ベルト86を、図7中矢印方向(反時計方向)に循環駆動するよう張架したものである。この中間転写ベルト86に対して、感光体82K、82C、82M、82Yが所定間隔で配置されている。これら感光体82K、82C、82M、82Yは、その外周面が像担持体としての感光層となっている。
The
ここで、上記符号中の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している。尚、これら符号(K、C、M、Y)の意味は、他の部材についても同様である。感光体82K、82C、82M、82Yは、中間転写ベルト86の駆動と同期して、図7中矢印方向(時計方向)に回転駆動するようになっている。
Here, K, C, M, and Y in the above symbols mean black, cyan, magenta, and yellow, respectively, and indicate that the photoconductors are for black, cyan, magenta, and yellow, respectively. The meanings of these symbols (K, C, M, Y) are the same for the other members. The photoconductors 82K, 82C, 82M, and 82Y are driven to rotate in the arrow direction (clockwise) in FIG. 7 in synchronization with the driving of the
各感光体82(K、C、M、Y)の周囲には、それぞれ感光体82(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)87(K、C、M、Y)と、この帯電手段87(K、C、M、Y)によって一様に帯電させられた外周面を感光体82(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有機ELアレイラインヘッド81(K、C、M、Y)とが設けられている。 Around each photosensitive member 82 (K, C, M, Y), charging means (corona charger) 87 (K) for uniformly charging the outer peripheral surface of the photosensitive member 82 (K, C, M, Y), respectively. , C, M, Y) and the outer peripheral surface uniformly charged by the charging means 87 (K, C, M, Y) are synchronized with the rotation of the photosensitive member 82 (K, C, M, Y). And an organic EL array line head 81 (K, C, M, Y) of the present invention that sequentially scans the line.
また、この有機ELアレイラインヘッド81(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88(K、C、M、Y)と、この現像装置88(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86に順次転写する転写手段としての一次転写ローラ89(K、C、M、Y)と、転写された後に感光体82(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90(K、C、M、Y)とが設けられている。
Further, a developing device 88 (K) that applies a toner as a developer to the electrostatic latent image formed by the organic EL array line head 81 (K, C, M, Y) to form a visible image (toner image). , C, M, Y) and a primary transfer roller 89 as transfer means for sequentially transferring the toner image developed by the developing device 88 (K, C, M, Y) to the
各有機ELアレイラインヘッド81(K、C、M、Y)は、それぞれのアレイ方向が感光体ドラム82(K、C、M、Y)の母線に沿うように設置されている。そして、各有機ELアレイラインヘッド81(K、C、M、Y)の発光エネルギーピーク波長と、感光体82(K、C、M、Y)の感度ピーク波長とが略一致するように設定されている。尚、上記の各有機ELアレイラインヘッド81(K、C、M、Y)は、画像形成装置80に対し、支持部材によって支持され、取り付けられている。
Each organic EL array line head 81 (K, C, M, Y) is installed such that each array direction is along the bus line of the photosensitive drum 82 (K, C, M, Y). The emission energy peak wavelength of each organic EL array line head 81 (K, C, M, Y) and the sensitivity peak wavelength of the photoconductor 82 (K, C, M, Y) are set so as to substantially match. ing. Each organic EL array line head 81 (K, C, M, Y) is supported and attached to the
現像装置88(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82(K、C、M、Y)に接触させあるいは押圧せしめることにより、感光体82(K、C、M、Y)の電位レベルに応じて現像剤を付着させ、トナー像として現像するものである。 The developing device 88 (K, C, M, Y) uses, for example, a non-magnetic one-component toner as a developer. The film thickness of the developed developer is regulated by a regulating blade, and the developing roller is brought into contact with or pressed against the photoreceptor 82 (K, C, M, Y), thereby the photoreceptor 82 (K, C, M, Y). In accordance with the potential level, a developer is attached and developed as a toner image.
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89(K、C、M、Y)に印加される一次転写バイアスによって中間転写ベルト86上に順次一次転写される。そして、中間転写ベルト86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91において用紙等の記録媒体Pに二次転写され、さらに定着部である定着ローラ対92を通ることで記録媒体P上に定着され、その後、排紙ローラ対93によって装置上部に形成された排紙トレイ94上に排出される。
The black, cyan, magenta, and yellow toner images formed by the four-color single-color toner image forming station are intermediated by the primary transfer bias applied to the primary transfer roller 89 (K, C, M, Y). Primary transfer is sequentially performed on the
尚、図7中の符号95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、96は給紙カセット95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、97は二次転写ローラ91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、91は中間転写ベルト86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、98は二次転写後に中間転写ベルト86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。以上の通り、図7の画像形成装置は、露光手段(書き込み手段)として有機ELアレイラインヘッド81(K、C、M、Y)を用いているので、例えばレーザ走査光学系を用いた場合に比べ、装置の小型化を図ることができる。
In FIG. 7,
次に、本発明の第2実施形態による画像形成装置について説明する。図8は、本発明の第2実施形態による画像形成装置の縦断側面図である。図8において、画像形成装置100には主要構成部材として、ロータリ構成の現像装置101、像担持体として機能する感光体ドラム105、上記ラインヘッド(有機ELアレイヘッド)が設けられてなる像書込手段(露光手段)107、中間転写ベルト109、用紙搬送路114、定着器の加熱ローラ112、給紙トレイ118が設けられている。
Next, an image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is a longitudinal side view of the image forming apparatus according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 8, the
現像装置101は、現像ロータリ101aが軸101bを中心として矢印A方向に回転するよう構成されたものである。現像ロータリ101a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。102a〜102dは、上記4色の各像形成ユニットに配置されており、矢印B方向に回転する現像ローラ、103a〜103dは、矢印C方向に回転するトナー供給ローラである。また、104a〜104dはトナーを所定の厚さに規制する規制ブレードである。
The developing
図8中符号105は、上記のように像担持体として機能する感光体ドラム、106は一次転写部材、108は帯電器である。また、107は本発明における露光手段となる像書込手段であり、本発明の有機ELラインヘッドを備えてなるものである。感光体ドラム105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102aとは逆の方向となる矢印D方向に回転駆動されるようになっている。尚、像書込手段107を構成する有機ELラインヘッドは、これと結像レンズ(図示せず)や感光ドラム105との間で位置合わせ(光軸合わせ)がなされた状態に配設されている。
In FIG. 8,
中間転写ベルト109は、駆動ローラ110aと従動ローラ110bとの間に張架されたものである。駆動ローラ110aは、上記感光体ドラム105の駆動モータに連結されたもので、中間転写ベルト109に動力を伝達するようになっている。すなわち、該駆動モータの駆動により、中間転写ベルト109の駆動ローラ110aは感光体ドラム105とは逆の方向となる矢印E方向に回動するようになっている。
The
用紙搬送路114には、複数の搬送ローラと排紙ローラ対116等が設けられており、用紙が搬送されるようになっている。中間転写ベルト109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111の位置で用紙の片面に転写されるようになっている。二次転写ローラ111は、クラッチによって中間転写ベルト109に離当接されるようになっており、クラッチオンで中間転写ベルト109に当接され、用紙に画像が転写されるようになっている。
The
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H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112、加圧ローラ113が設けられている。定着処理後の用紙は、排紙ローラ対116に引き込まれて矢印F方向に進行する。この状態から排紙ローラ対116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115を矢印G方向に進行する。117は電装品ボックス、118は用紙を収納する給紙トレイ、119は給紙トレイ118の出口に設けられているピックアップローラである。
The sheet on which the image has been transferred as described above is then subjected to a fixing process by a fixing device having a fixing heater H. The fixing device is provided with a heating roller 112 and a pressure roller 113. The sheet after the fixing process is drawn into the
用紙搬送路において、搬送ローラを駆動する駆動モータとしては、例えば低速のブラシレスモータが用いられている。また、中間転写ベルト109については、色ずれ補正等が必要となるためステップモータが用いられている。これらの各モータは、図示を省略した制御手段からの信号によって制御されるようになっている。
For example, a low-speed brushless motor is used as a drive motor for driving the transport roller in the paper transport path. Further, a step motor is used for the
図8に示した状態で、イエロー(Y)の静電潜像が感光体ドラム105に形成され、現像ローラ102aに高電圧が印加されることにより、感光体ドラム105にはイエローの画像が形成される。イエローの裏側及び表側の画像がすべて中間転写ベルト109に担持されると、現像ロータリ101aが矢印A方向に90度回転する。
In the state shown in FIG. 8, a yellow (Y) electrostatic latent image is formed on the
中間転写ベルト109は1回転して感光体ドラム105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105に形成され、この画像が中間転写ベルト109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101の90度回転、中間転写ベルト109への画像担持後の1回転処理が繰り返される。
The
4色のカラー画像担持には中間転写ベルト109は4回転して、その後さらに回転位置が制御されて二次転写ローラ111の位置で用紙に画像を転写する。給紙トレー118から給紙された用紙を搬送路114で搬送し、二次転写ローラ111の位置で用紙の片面に上記のカラー画像を転写する。片面に画像が転写された用紙は上記のように排紙ローラ対116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111の位置に搬送されて、他面に上記のカラー画像が転写される。ハウジング120には、排気ファン121が設けられている。
For carrying four color images, the
以上、本発明の第1,第2実施形態による画像形成装置について説明したが、本発明のラインヘッドを備えた画像形成装置は上述した実施形態に限定されることなく、種々の変形が可能である。 The image forming apparatus according to the first and second embodiments of the present invention has been described above. However, the image forming apparatus provided with the line head of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible. is there.
1……ラインヘッド
2……素子基板
3……有機EL素子(EL素子)
3a……発光素子列
4……駆動素子
8……電源線
9……電源線
51……駆動装置
52……データ処理部(測定部、制御部)
53……記憶部(記憶部)
55……電流検出器(測定部)
1 ……
3a: Light emitting element array 4: Drive element 8:
53 …… Storage unit (storage unit)
55 …… Current detector (measurement unit)
Claims (12)
前記EL素子各々の電圧電流特性を測定する測定部と、
前記測定部で測定された前記EL素子各々の電圧電流特性に基づいて、前記EL素子の各々に印加する電圧を制御する制御部と
を備えることを特徴とするラインヘッドの駆動装置。 A line head driving device including a light emitting element array in which a plurality of EL elements are arranged,
A measurement unit for measuring voltage-current characteristics of each of the EL elements;
A line head drive device comprising: a control unit that controls a voltage applied to each of the EL elements based on a voltage-current characteristic of each of the EL elements measured by the measurement unit.
前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記EL素子各々の電圧電流特性に基づいて、前記EL素子の各々に印加する電圧を制御することを特徴とする請求項1記載のラインヘッドの駆動装置。 A storage unit for storing voltage-current characteristics of each of the EL elements measured by the measurement unit;
2. The line head drive according to claim 1, wherein the control unit controls a voltage applied to each of the EL elements based on a voltage-current characteristic of each of the EL elements stored in the storage unit. apparatus.
前記EL素子各々の電圧電流特性を測定する測定ステップと、
前記測定ステップで測定された前記EL素子各々の電圧電流特性に基づいて、前記EL素子の各々に印加する電圧を制御する制御ステップと
を含むことを特徴とするラインヘッドの駆動方法。 A driving method of a line head including a light emitting element array in which a plurality of EL elements are arranged,
A measurement step of measuring voltage-current characteristics of each of the EL elements;
And a control step of controlling a voltage applied to each of the EL elements based on a voltage-current characteristic of each of the EL elements measured in the measuring step.
前記素子基板上に、前記EL素子各々の電圧電流特性を測定する測定部と、
前記測定部で測定された前記EL素子各々の電圧電流特性に基づいて、前記EL素子の各々に印加する電圧を制御する制御部と
を備えることを特徴とするラインヘッド。 A line head in which a light emitting element array in which a plurality of EL elements are arranged on an element substrate and a drive element group for driving the EL elements are integrally formed,
On the element substrate, a measurement unit that measures voltage-current characteristics of each of the EL elements,
A line head comprising: a control unit that controls a voltage applied to each of the EL elements based on a voltage-current characteristic of each of the EL elements measured by the measurement unit.
前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記EL素子各々の電圧電流特性に基づいて、前記EL素子の各々に印加する電圧を制御することを特徴とする請求項9記載のラインヘッド。 A storage unit that stores voltage-current characteristics of each of the EL elements measured by the measurement unit on the element substrate,
The line head according to claim 9, wherein the control unit controls a voltage applied to each of the EL elements based on a voltage-current characteristic of each of the EL elements stored in the storage unit.
An image forming apparatus comprising the line head according to claim 9 as exposure means.
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