JP2006150601A - 発光装置、画像形成装置、表示装置、及び発光素子の駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 別途温度検出素子を設けることなく簡単な構成で、発光素子の温度による輝度変化を補正することができる発光装置を提供する。
【解決手段】 １つ、あるいは複数の発光素子を有し、前記発光素子を入力データに基づいて発光させる発光装置において、前記発光素子を所定の駆動方式で駆動する駆動手段と、前記発光素子の駆動状態を検出する駆動状態検出手段と、前記発光素子の駆動状態に基づいて当該発光素子の温度を推定することにより輝度を温度補正する補正手段とを具備する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、発光装置、画像形成装置、表示装置、及び発光素子の駆動方法に関する。

次世代の発光素子として、有機ＥＬ素子が期待されている。有機ＥＬ素子は、発光層である有機ＥＬ材を上下の電極間で挟持した構成になっており、電極に印加する駆動電圧によって、励起状態となった有機ＥＬ材の発光中心物質が基底状態に戻るときに発光することを利用したもので、発光装置、画像形成装置、及び画像表示装置等で用いられる。

画像形成装置としてのプリンタは、近年高速高画質化が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（例えば、特許文献１参照）。

また、上記有機ＥＬ素子を基板面内に２次元的に複数配列した構成とし、画像表示装置として利用した有機ＥＬディスプレイは、液晶ディスプレイと比較しても、高画質、薄型、軽量という面で有利であり、次世代フラットパネルディスプレイとして期待されている。
上記画像表示装置において、有機ＥＬ素子の発光プロセスで発生する熱によって、有機ＥＬ素子の電圧電流特性、及び輝度特性に悪影響を及ぼし、表示画像の品質低下を招くという問題がある。このため、例えば以下の特許文献２では、有機ＥＬ素子に温度検出素子を設け、検出温度に対応した補正制御データに基づいて、信号処理回路及び駆動回路等を動作させる技術が開示されている。上記のような温度変化による有機ＥＬ素子の特性変化は、画像表示装置に限ったことではなく、有機ＥＬ素子を用いた装置全てに言えることである。
特開平１１−１９８４３３号公報 特開２００２−１７５０４６号公報

このように、有機ＥＬ素子を用いた発光装置、画像形成装置、及び画像表示装置等では、有機ＥＬ素子の電圧電流特性、及び輝度特性に温度依存性があるため、発光することで生じる熱によって、その周辺部分の温度が上昇し、所望の輝度が得られなくなってしまう問題がある。また、有機ＥＬ発光素子間で発光頻度が異なると、局所的に温度差が生じることにより、輝度の不均一が生じてしまうおそれもある。

これを防止するために、上記特許文献２等、周辺温度の変化に対して輝度を安定に保つ技術は何件か開示されているが、いずれも温度検出のために、サーミスタ等の温度検出素子を別途追加する必要があり、装置構成の複雑化や部材コストのアップ等の問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、以下の点を目的とする。
（１） 温度検出素子等の特別な部材を設けることなく、簡単な構成で発光素子の温度変化による輝度変化を補正し、所望の輝度を得る。
（２） 温度検出のための余分な部材を必要としない低コストな発光装置、画像形成装置、表示装置、及び駆動方法を提供する。

上記課題を解決するために、本発明では、発光装置に係わる第１の解決手段として、１つ、あるいは複数の発光素子を有し、前記発光素子を入力データに基づいて発光させる発光装置において、前記発光素子を所定の駆動方式で駆動する駆動手段と、前記発光素子の駆動状態を検出する駆動状態検出手段と、前記発光素子の駆動状態に基づいて当該発光素子の温度を推定することにより輝度を温度補正する補正手段とを具備する、という手段を採用する。
この発明によれば、発光素子の温度をその駆動状態に基づいて推定して輝度を補正するので、従来のように発光素子の温度を検出する温度検出素子を必要とすることなく、発光素子の輝度を温度補正することができる。

また、発光装置に係わる第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記補正手段は、発光素子の温度をパラメータとした駆動電流と駆動電圧との関係を示す特性データに基づいて入力データを補正することにより発光素子の輝度を温度補正する、という手段を採用する。
この発明によれば、温度特性データに基づいて入力データを補正することにより発光素子の輝度を温度補正することができる。

また、発光装置に係わる第３の解決手段として、上記第１または第２の解決手段において、前記駆動手段は、定電圧駆動方式で発光素子を駆動し、駆動状態検出手段は発光素子に流れる電流を駆動状態として検出する、という手段を採用する。
この発明によれば、定電圧駆動方式で駆動される発光素子について輝度を温度補正することができる。

また、発光装置に係わる第４の解決手段として、上記第１または第２の解決手段において、前記駆動手段は、定電流駆動方式で発光素子を駆動し、駆動状態検出手段は発光素子の端子間電圧を駆動状態として検出する、という手段を採用することもできる。
この発明によれば、定電流駆動方式で駆動される発光素子について輝度を温度補正することができる。

また、発光装置に係わる第５の解決手段として、上記第１〜第４いずれかの解決手段において、本来の使用に供さない駆動状態検出専用の状態検出用発光素子を別途設け、駆動状態検出手段は、前記状態検出用発光素子の駆動状態を検出する
という手段を採用する。
状態検出用発光素子は、本来の使用に供する発光素子と同等の温度特性を有するが、本来の使用に供するものではないので、本来の使用に供する発光素子の駆動状態に関わりなく任意のタイミングで駆動状態検出することが可能である。したがって、この発明によれば、任意のタイミングで温度補正を行うことが可能である。

また、発光装置に係わる第６の解決手段として、上記第１〜第５いずれかの解決手段において、発光素子は有機ＥＬ（electroluminescence）素子であっても良い。
この発明によれば、発光素子として有機ＥＬ素子を用いて発光装置についても発光素子つまり有機ＥＬ素子の輝度を温度補正することができる。

また、発光装置に係わる第７の解決手段として、上記第１〜第６いずれかの解決手段において、複数の発光素子を１ライン状に配列させる、という手段を採用しても良い。
この発明によれば、複数の発光素子が１ライン状に配列した発光装置についても発光素子の輝度を温度補正することができる。
また、１ライン状に配列した複数の発光素子について従来のように温度センサを設けることなく輝度の温度補正ができるので、低コスト化を実現することができる。

また、発光装置に係わる第８の解決手段として、上記第１〜第６いずれかの解決手段において、複数の発光素子を２次元配列させる、という手段を採用しても良い。
この発明によれば、複数の発光素子が２次元配列した発光装置についても発光素子の輝度を温度補正することができる。
また、２次元配列した複数の発光素子について従来のように温度センサを設けることなく輝度の温度補正ができるので、低コスト化を実現することができる。

一方、本発明では、画像形成装置に係わる解決手段として、感光体と、該感光体を一様に帯電させる帯電手段と、上記第７の解決手段に係わる発光装置を備え、前記感光体を露光することにより形成対象画像の静電潜像を前記感光体上に形成する露光手段と、前記感光体上の静電潜像をトナー像として現像する現像手段と、前記感光体上のトナー像を転写
材に転写させる転写手段と、前記転写材上のトナー像を定着させる定着手段とを具備するという手段を採用する。
この発明によれば、露光手段として用いられる発光装置の輝度を温度補正するので、露光ムラ低減することができ、結果として高品質な画像を形成することができる。

また、本発明では、表示装置に係わる解決手段として、上記第８の解決手段に係わる発光装置を備え、該発光装置の各発光素子を画素として発光させて画像を表示する、という手段を採用する。
この発明によれば、画素として発光する各発光素子の輝度を温度補正するので、輝度ムラのない高品質な画像を表示することができる。

さらに、本発明では、発光素子の駆動方法に係わる解決手段として、１つ、あるいは複数の発光素子を有し、前記発光素子を入力データに基づいて発光させる駆動方法において、前記発光素子の駆動状態を検出する過程と、前記発光素子の駆動状態に基づいて当該発光素子の温度を推定する過程と、温度の推定値に基づいて発光素子の輝度を温度補正する過程とを有する、という手段を採用する。
この発明によれば、発光素子の駆動状態に基づいて発光素子の温度を推定するので、従来のように発光素子の温度を検出するための温度検出素子を必要とすることなく、発光素子の輝度を温度補正することができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係わる発光装置のブロック図である。なお、本第１実施形態は、発光素子を定電圧駆動するタイプの発光装置に関する。この図において、符号１は発光素子、２は電圧出力型Ｄ／Ａ変換器、３は素子電流検出部、４はデータ補正部である。

発光素子１は、半導体発光素子であり、例えば有機ＥＬ（electroluminescence）発光素子である。電圧出力型Ｄ／Ａ変換器２は、データ補正部4から入力された補正データ（デジタル信号）に応じた駆動電圧（アナログ信号）に変換し、この駆動電圧によって発光素子１を駆動するものである。

素子電流検出部３は、電流検出用抵抗器３ａ、差動アンプ３ｂ及びＡ／Ｄ変換器３ｃから構成されており、発光素子１の駆動状態として電流Ｉ_Ｅ１を検出するものである。電流検出用抵抗器３ａは、電源Ｖccと電圧出力型Ｄ／Ａ変換器２との間に設けられており、その両端電圧は電流Ｉ_Ｅ１に応じた値となる。差動アンプ３ｂは、正相入力端が上記電流検出用抵抗器３ａの一端に、また逆相入力端が上記電流検出用抵抗器３ａの他端に接続されており、電流検出用抵抗器３ａの両端電圧を増幅してＡ／Ｄ変換器３ｃに出力する。Ａ／Ｄ変換器３ｃは、差動アンプ３ｂから入力された電圧（つまり電流Ｉ_Ｅ１に対応した電圧）をデジタル信号である電流データに変換してデータ補正部4に出力する。

データ補正部4は、外部から入力された入力データを素子電流検出部３から入力された電流データに基づいて温度補正することにより上記補正データを生成する。

ここで、本第１実施形態における発光素子１の温度特性について図２を用いて説明する。図２（ａ）は発光素子１の輝度Ｌと温度Ｔとの関係を示すもので、温度上昇とともに輝度Ｌもおおよそ比例関係で上昇していくことがわかる。この現象は温度上昇とともに電流発光効率が上昇することに加えて、発光素子１の抵抗成分の低下によって流れる電流値が上昇することにより発生するものである（実際にはＥＬ素子の種類によって、直線ではなく曲線を描くものもあるが、単調増加特性を示すため温度Ｔ−輝度Ｌ特性は１対１の対応になる）。

図２（ｂ）は駆動電圧Ｖ_Ｅ１をパラメータとした場合の温度に対する電流Ｉ_Ｅ１の変化を示している（駆動電圧Ｖ_Ｅ１＝Ｖ０１＞Ｖ０２＞・・・＞Ｖ０Ｎ）。このように駆動電圧をパラメータとして一定に制御した場合、温度の上昇とともに電流Ｉ_Ｅ１は比例関係で増加していく。この関係から常温Ｔ_０から温度が変化した場合の電流Ｉ_Ｅ１を検出すれば温度変化を検出することができ、図２（ａ）の関係より輝度が算出できる。
また、図２（ｃ）に輝度Ｌと駆動電圧Ｖ_Ｅ１との関係を示す。この関係から温度変化により輝度Ｌが小さくなった時は駆動電圧Ｖ_Ｅ１を大きくし、輝度Ｌが大きくなった時は駆動電圧Ｖ_Ｅ１を小さくすることで輝度Ｌを一定にできることがわかる。

以上の図２（ａ）、図２（ｂ）及び図２（ｃ）の関係から、温度変化によって電流Ｉ_Ｅ１が変化した時、駆動電圧Ｖ_Ｅ１をどのように補正すれば輝度Ｌを一定にできるかということについての補正テーブルを求めることができる。
図２（ｄ）は、上記の補正テーブルを表したものであり、輝度Ｌを一定にするための駆動電圧Ｖ_Ｅ１と発光素子１に流れる電流Ｉ_Ｅ１との関係を示している。

例えば、常温Ｔ_０での駆動条件（駆動電圧Ｖ_Ｅ１＝Ｖ_０、電流Ｉ_Ｅ１＝I_０）で発光素子１を駆動させておき、温度上昇によって電流I_０がI_１（I_０＜I_１）に変化したとする。すると図２（ｄ）の関係から、輝度Ｌを常温時と同じ値にするための駆動電圧Ｖ１が求まり、温度補正する（常温での輝度になるように補正する）ことができる。

つまり、予め図２（ａ）、図２（ｂ）及び図２（ｃ）の特性を確認し、図２（ｄ）のような輝度を一定に保つために設定すべき駆動電圧Ｖ_Ｅ１と発光素子１の駆動状態として検出される電流Ｉ_Ｅ１との関係を記憶しておけば、発光素子１に流れる電流Ｉ_Ｅ１の変化を検出することによって、その電流値に対応して輝度を一定にするための駆動電圧を求めることが可能となる。そして、その駆動電圧に補正して発光素子１を駆動させることにより輝度補正を行うことができる。

データ補正部４には、図２（ｄ）のような駆動電圧Ｖ_Ｅ１と電流Ｉ_Ｅ１との関係が補正テーブルとして予め記憶されている。

次に、本第１実施形態の発光装置の動作について、図１及び図２を用いて説明する。

図１において、まず、入力データに対して常温Ｔ_０での駆動条件（Ｖ_Ｅ１＝Ｖ_０、Ｉ_Ｅ１＝Ｉ_０）にて電圧出力型Ｄ／Ａ変換器２を動作させ、発光素子１を発光させる。温度補正を行う所定のタイミングで素子電流検出部３は、発光素子１に流れる電流Ｉ_Ｅ１（＝Ｉ_１）を検出し、その電流値の駆動電流データＤ−Ｉ_１をデータ補正部４へ送る。

次にデータ補正部４は、予め記憶されている図２（ｄ）の駆動電圧Ｖ_Ｅ１と電流Ｉ_Ｅ１との関係に基づいて素子電流検出部３から送られる電流Ｉ_１に対応する駆動電圧Ｖ_１を算出する。

データ補正部４は、上記のように駆動電圧Ｖ_１が決定されると、入力データに対して補正を行う。補正の方法としては、例として図３のように駆動電圧値の増減で行う方法があ
り、駆動電圧値Ｖ_０をＶ_１へ上げるように入力データを補正することになる。上記のようなデータ補正部４の動作は全てデジタル処理されており、補正後のデータＤ−Ｖ_１は電圧出力型Ｄ／Ａ変換器２へ送られる。

電圧出力型Ｄ／Ａ変換器２は、補正入力データＤ−Ｖ_１を駆動電圧Ｖ_１に変換して発光素子１を駆動する。その結果、輝度は常温時の輝度と同じになり、所望の輝度を得ることができる。

ここで、２回目以降の温度補正の場合、発光素子１を一度常温での駆動条件に戻して駆動させた後、電流Ｉ_Ｅ１の検出を行うようにすれば、データ補正部４は常に図２（ｄ）に示すように常温での駆動状態に対して輝度を補正するような駆動電圧を算出すればよいのでデータ補正部４の内部動作を簡単にできる。

以後、所定のタイミングで上記の一連の動作を行うことで、温度変化に伴う輝度変化を補正することができ、別途温度検出素子等を設置することなく、簡単な構成で所望の輝度を得ることが可能である。

次に図４を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。
〔第２実施形態〕
図４は、本発明の第２実施形態に係わる発光装置のブロック図である。なお、本第２実施形態は、発光素子を定電流駆動するタイプの発光装置に関する。この図において、符号１は発光素子、５は電流出力型Ｄ／Ａ変換器、６はＡ／Ｄ変換器、７はデータ補正部である。

発光素子１は、半導体発光素子であり、例えば有機ＥＬ（electroluminescence）発光素子である。電流出力型Ｄ／Ａ変換器５は、データ補正部７から入力された補正データ（デジタル信号）に応じた駆動電流（アナログ信号）に変換し、この駆動電流によって発光素子１を駆動するものである。

Ａ／Ｄ変換器６は、発光素子１の駆動状態として発光素子１の端子間電圧Ｖ_Ｅ２を検出し、デジタル信号である電圧データに変換してデータ補正部７に出力する。

データ補正部７は、外部から入力された入力データをＡ／Ｄ変換器６から入力された電圧データに基づいて補正することにより上記補正データを生成する。

ここで、本第２実施形態における発光素子１の温度特性について図５を用いて説明する。
温度Ｔに対する輝度Ｌの関係は図５（ａ）に示す通りであり、温度上昇による電流発光効率の上昇に伴い輝度も上昇する特性となる。なお、定電流駆動のため、図２（ａ）の定電圧駆動した場合の特性と比べて、発光素子１の抵抗成分の低下の影響は受けない。
図５（ｂ）は駆動電流Ｉ_Ｅ２をパラメータとした場合の温度に対する端子間電圧Ｖ_Ｅ２の変化を示している（駆動電流Ｉ_Ｅ２＝Ｉ０１＜Ｉ０２＜・・・＜Ｉ０Ｎ）。このように駆動電流Ｉ_Ｅ２をパラメータとして一定に制御した場合、温度の上昇とともに端子間電圧Ｖ_Ｅ２は反比例関係で減少していく。

また、図５（ｃ）に輝度Ｌと駆動電流Ｉ_Ｅ２との関係を示す。この関係から、温度変化により輝度Ｌが小さくなった時は駆動電流を大きくし、輝度Ｌが大きくなったときは駆動電流を小さくすることで輝度Ｌを一定にできることがわかる。

以上の図５（ａ）、図５（ｂ）及び図５（ｃ）の関係から、温度変化によって端子間電圧Ｖ_Ｅ２が変化した時、駆動電流Ｉ_Ｅ２をどのように補正すれば輝度Ｌを一定にできるかということについての補正テーブルを求めることができる。すなわち、端子間電圧Ｖ_Ｅ２と輝度Ｌを一定にするための駆動電流Ｉ_Ｅ２との関係は図５（ｄ）のようになる。

例えば、常温Ｔ_０での駆動条件（駆動電流Ｉ_Ｅ２＝I_０、端子間電圧Ｖ_Ｅ２＝Ｖ_０）で発光素子１を駆動させておき、温度上昇によって端子間電圧Ｖ_０がＶ_１（Ｖ_０＞Ｖ_１）に変化したとする。すると図５（ｄ）より端子間電圧Ｖ_１に変化した場合に常温での輝度に戻すための駆動電流はI_１であることがわかる。従って、駆動電流をI_０からI_１へ減少させることによって温度補正する（常温での輝度になるように補正する）ことができる。

つまり、予め図５（ａ）、図５（ｂ）及び図５（ｃ）の特性を確認し、図５（ｄ）の駆動電流Ｉ_Ｅ２と端子間電圧Ｖ_Ｅ２との関係を記憶しておけば、発光素子１の端子間電圧Ｖ_Ｅ２の変化を検出することで、その電圧値に対応して輝度を一定にするための駆動電流Ｉ_Ｅ２を求めることが可能となる。そして、その駆動電流に補正して発光素子１を駆動させることにより輝度補正を行うことができる。

データ補正部７には、図５（ｄ）のような駆動電流Ｉ_Ｅ２と端子間電圧Ｖ_Ｅ２との関係が補正テーブルとして予め記憶されている。

次に、本第２実施形態の発光装置の動作について、図４及び図５を用いて説明する。

図４において、まず、入力データに対して常温での駆動条件（Ｖ_Ｅ２＝Ｖ_０、Ｉ_Ｅ２＝Ｉ_０）にて電流出力型Ｄ／Ａ変換器５を動作させ、発光素子１を発光させる。温度補正を行う所定のタイミングでＡ／Ｄ変換器６は、発光素子１の端子間電圧Ｖ_Ｅ２（＝Ｖ_１）を検出し、その電圧値をＡ／Ｄ変換して端子間電圧データＤ−Ｖ_１をデータ補正部７へ送る。

次にデータ補正部７は、予め記憶されている図５（ｄ）の端子間電圧Ｖ_Ｅ２と駆動電流Ｉ_Ｅ２との関係に基づいてＡ／Ｄ変換器６から送られる端子間電圧Ｖ_１に対応する駆動電流Ｉ_１を算出する。

データ補正部７は、上記のように駆動電流Ｉ_１が決定されると、入力データに対して補正を行う。補正の方法としては、上記第１実施形態と同様なので説明を省略する。

電流出力型Ｄ／Ａ変換器５は、補正入力データＤ−Ｉ_１を駆動電流I_１に変換して発光素子１を駆動する。その結果、輝度は常温時の輝度と同じになり、所望の輝度を得ることができる。

ここで、２回目以降の温度補正の場合、発光素子を一度常温での駆動条件に戻して駆動させた後、端子間電圧Ｖ_Ｅ２の検出を行うようにすれば、データ補正部７は常に図５（ｄ）に示すように常温での駆動状態に対して輝度を補正するような駆動電流を算出すればよいので、データ補正部７の内部動作を簡単にできる。

以後、所定のタイミングで上記の一連の動作を行うことで、温度変化に伴う輝度変化を補正することができ、別途温度検出素子等を設置することなく、簡単な構成で所望の輝度を得ることが可能である。

次に、図６、図７及び図８を参照して、上述した発光装置を露光手段として用いた画像形成装置について説明する。

図６は、本画像形成装置の機構構成を示す断面図である。
画像形成装置８０は、４個のラインヘッド１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙを、それらと対応する４個の感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙの露光位置に各々配置したもので、タンデム方式の画像形成装置として構成されている。

各ラインヘッド１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙは、図７に示すように、上述した発光装置において発光素子１を１ライン状に複数配列した構成を有するものであり、各発光素子１は各々に温度補正される。また、各ラインヘッド１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙの発光エネルギーのピーク波長は、感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙの感度ピーク波長と略一致するように設定されている。なお、各ラインヘッド１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙに付されているＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙは、各々に黒、シアン、マゼンタ、イエロー用のラインヘッドであることを示しており、この点は他の構成要件についても同様である。なお、ラインヘッド１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙはそれぞれ複数列からなる構成をとることも可能である。

この画像形成装置８０は、駆動ローラ９１と従動ローラ９２とテンションローラ９３とを備え、これら各ローラに中間転写ベルト９０を、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９０に対して、感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙが所定間隔で配置されている。これら感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙは、その外周面が感光体としての感光層となっている。

感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙは、中間転写ベルト９０の駆動と同期して、矢印方向（時計方向）に回転駆動するようになっている。各感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙの周囲には、それぞれ感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙの外周面を一様に帯電させる帯電手段としてのコロナ帯電器４２Ｋ、４２Ｃ、４２Ｍ、４２Ｙと、このコロナ帯電器４２Ｋ、４２Ｃ、４２Ｍ、４２Ｙによって一様に帯電させられた外周面を感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙの回転に同期して順次ライン走査するラインヘッド１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙとが設けられている。

また、このラインヘッド１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙ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４４Ｋ、４４Ｃ、４４Ｍ、４４Ｙ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９０に順次転写する転写手段としての一次転写ローラ４５Ｋ、４５Ｃ、４５Ｍ、４５Ｙと、転写された後に感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙの表面に残留しているトナーを除去するクリーニング装置４６Ｋ、４６Ｃ、４６Ｍ、４６Ｙとが設けられている。

現像装置４４Ｋ、４４Ｃ、４４Ｍ、４４Ｙ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ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙに接触させあるいは押圧せしめることにより、感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙ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。

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４５Ｋ、４５Ｃ、４５Ｍ、４５Ｙ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９０上に順次一次転写される。そして、中間転写ベルト９０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（転写材）に二次転写され、さらに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、その後、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上に排出される。

なお、符号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９０との間で二次転写部を形成する二次転写ローラ、６７は二次転写後に中間転写ベルト９０の表面に残留しているトナーを除去するクリーニングブレードである。

図８は、このような画像形成装置における各ラインヘッド１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙの温度補正処理を示すフローチャートである。なお、このような温度補正処理は、画像形成装置の全体動作を制御する制御装置（図示略）による制御の下に各ラインヘッド１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙが動作して実行されるものである。

この温度補正処理では、最初に画像形成装置が印刷休止期間あるいは紙間期間であるか否かが判断され（ステップＳ１）、この判断が「ＮＯ」の場合は待機し（ステップＳ２）、一方、この判断が「ＹＥＳ」の場合には、発光素子１の駆動条件が常温の駆動条件に設定される（ステップＳ３）。そして、この常温の駆動条件において発光素子１を発光させ（ステップＳ４）、さらにこの際の駆動状態（駆動電流あるいは駆動電圧）を検出する（ステップＳ５）。そして、この発光素子１の駆動状態つまり駆動電流あるいは駆動電圧が異常値を示しているかあるいは正常値を示しているかを判断し（ステップＳ６）、異常値の場合はエラーを報知して処理を終了し、一方、正常値の場合には、発光素子１の駆動状態に基づいて輝度を温度補正し（ステップＳ７）、さらに印刷を実行する（ステップＳ８）。そして、上記ステップＳ１〜Ｓ８の一連処理を繰り返すことにより、発光素子１の輝度を順次温度補正する。

このような画像形成装置によれば、各ラインヘッド１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙにおける各発光素子１は、その駆動状態に基づいて輝度が順次温度補正されるので、露光ムラを低減することが可能であり、よって形成される画像の品質を向上させることができる。また、各ラインヘッド１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙは、各発光素子１の駆動状態に基づいて輝度が温度補正されるので、温度センサを用いて温度補正するものよりも低コストであり、よって画像形成装置も低コストになる。

なお、上記第1及び第２実施形態に係わる発光装置では、駆動電流あるいは駆動電圧の値を調節して輝度を補正するようにしたが、画像形成装置に用いる発光装置、つまり各ラインヘッド１０１Ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙは、感光体ドラム４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙを露光するための露光手段をして機能するものであり、本質的に要求される性能は露光光量の正確さである。したがって、図９に示すように、輝度を補正することに代えて、露光時間つまり発光素子１の発光期間を温度に応じて補正することによっても正確な露光を実現できる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
（１）上記各実施形態では、実際の使用に供する発光素子１の駆動状態を検出することによって輝度の温度補正を行ったが、これに代えて、発光素子１と同じ温度特性を有すると共に本来の使用に供さない駆動状態検出専用の状態検出用発光素子を別途設け、この状態検出用発光素子の駆動状態を検出することによって実際の使用に供する発光素子１の輝度の温度補正を行うようにしても良い。このような発光装置を例えば上述した画像形成装置や画像表示装置に適用した場合には、実際の使用に供する発光素子１の動作状態に係わりなく任意のタイミングで温度補正処理を実施することができるというメリットがある。

（２）上記実施形態では、本実施形態に係わる発光装置を備えた画像形成装置について説明したが、本発光装置は表示装置にも適用可能である。この場合、発光装置は、複数の発光素子１を２次元配列し、各々を画素として発光させるものである。そして、各発光素子１は、上述したと同様に各々に温度補正される。

本発明の第１実施形態に係わる発光装置のブロック図である。 第１実施形態における発光素子の駆動状態と温度との関係を示す特性図である。 入力データの補正方法（駆動電圧または電流を増減する方法）を示す図である。 本発明の第２実施形態に係わる発光装置のブロック図である。 第２実施形態における発光素子の駆動状態と温度との関係を示す特性図である。 本発明の実施形態に係わる画像形成装置の機構構成を示す断面図である。 本発明の実施形態に係わる画像形成装置に用いられるラインヘッドの概略構成を示す模式図である。 本発明の実施形態に係わる画像形成装置における温度補正処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係わる画像形成装置における温度補正方法の変形例を示す図である。

符号の説明

１…発光素子、２…電圧出力型Ｄ／Ａ変換器、３…素子電流検出部、４…データ補正部、５…電流出力型Ｄ／Ａ変換器、６…Ａ／Ｄ変換器

Claims (11)

1. １つ、あるいは複数の発光素子を有し、前記発光素子を入力データに基づいて発光させる発光装置において、
   前記発光素子を所定の駆動方式で駆動する駆動手段と、
   前記発光素子の駆動状態を検出する駆動状態検出手段と、
   前記発光素子の駆動状態に基づいて当該発光素子の温度を推定することにより輝度を温度補正する補正手段と
   を具備することを特徴とする発光装置。
2. 補正手段は、発光素子の温度をパラメータとした駆動電流と駆動電圧との関係を示す特性データに基づいて入力データを補正することにより発光素子の輝度を温度補正することを特徴とする請求項１記載の発光装置。
3. 駆動手段は、定電圧駆動方式で発光素子を駆動し、駆動状態検出手段は発光素子に流れる電流を駆動状態として検出することを特徴とする請求項１または２記載の発光装置。
4. 駆動手段は、定電流駆動方式で発光素子を駆動し、駆動状態検出手段は発光素子の端子間電圧を駆動状態として検出することを特徴とする請求項１または２記載の発光装置。
5. 本来の使用に供さない駆動状態検出専用の状態検出用発光素子を別途設け、駆動状態検出手段は、前記状態検出用発光素子の駆動状態を検出することを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の発光装置。
6. 発光素子は有機ＥＬ（electroluminescence）素子であることを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載の発光装置。
7. 複数の発光素子が１ライン状に配列することを特徴とする請求項１〜６いずれかに記載の発光装置。
8. 複数の発光素子が２次元配列することを特徴とする請求項１〜６いずれかに記載の発光装置。
9. 感光体と、
   該感光体を一様に帯電させる帯電手段と、
   請求項７記載の発光装置を備え、前記感光体を露光することにより形成対象画像の静電潜像を前記感光体上に形成する露光手段と、
   前記感光体上の静電潜像をトナー像として現像する現像手段と、
   前記感光体上のトナー像を転写材に転写させる転写手段と、
   前記転写材上のトナー像を定着させる定着手段と
   を具備することを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項８記載の発光装置を備え、該発光装置の各発光素子を画素として発光させて画像を表示することを特徴とする表示装置。
11. １つ、あるいは複数の発光素子を有し、前記発光素子を入力データに基づいて発光させる駆動方法において、
    前記発光素子の駆動状態を検出する過程と、
    前記発光素子の駆動状態に基づいて当該発光素子の温度を推定する過程と、
    温度の推定値に基づいて発光素子の輝度を温度補正する過程と
    を有することを特徴とする駆動方法。

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