JP4341612B2 - 発光装置、駆動回路、駆動方法、電子機器および画像形成装置 - Google Patents

発光装置、駆動回路、駆動方法、電子機器および画像形成装置 Download PDF

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Description

本発明は、有機発光ダイオード（以下「ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）」
という）素子などの発光素子の光量を制御する技術に関する。
複数の発光素子が配列された発光装置は、感光体を露光して潜像を形成する露光ヘッド
や各種の画像を表示する表示デバイスとして利用される。この種の発光素子の特性は過去
における発光の程度（例えば発光の回数）に応じて経時的に劣化していく。発光装置にお
ける各発光素子の発光の程度は画像の形状や階調に応じて相違するから、各発光素子の特
性（例えば発光の効率）にはバラツキが発生する。特に、例えば形態が共通する複数の画
像が継続的に出力されるような場合（例えば発光装置を露光ヘッドに採用した画像形成装
置で同様の画像を大量に印刷する場合）には、各発光素子の特性のバラツキが経時的に拡
大していく。
各発光素子の経時的な劣化に起因した特性のバラツキを解消するために、例えば特許文
献１や特許文献２には、各発光素子の過去における発光の回数に応じて各発光素子を追加
的に発光させる技術が開示されている。この技術によれば、発光の回数の総和が複数の発
光素子について均一化されるから、各発光素子の特性のバラツキやこれに起因した輝度の
ムラを抑制することができる。
特開２００３−３３４９９０号公報 特開２００２−３６１９２４号公報
しかしながら、特許文献１および特許文献２の何れの技術においても、多数の発光素子
の各々について過去における発光の回数を保持するために膨大な容量の記憶装置が必要と
なる。したがって、発光装置の回路規模が肥大化するとともに製造コストが嵩むという問
題がある。画像の高精細化のために発光素子の総数や階調数を増加させる場合には、記憶
装置に記憶されるデータ（発光の回数）の個数や桁数を増加させる必要があるから、以上
の問題は特に深刻となる。このような事情を背景として、本発明は、各発光素子の特性の
バラツキを抑制するために必要となる記憶容量を低減するという課題の解決を目的として
いる。
この課題を解決するために、本発明に係る発光装置は、駆動信号に応じた光量で各々が
発光する複数の発光素子と、複数の発光素子の各々の階調値を指定する第１階調データを
記憶する記憶手段（例えば図３の記憶部４４）と、第１階調データによって指定される階
調値が大きいほど第２階調データによって指定される階調値が小さくなるように、記憶手
段に記憶された第１階調データから発光素子ごとに第２階調データを生成するデータ加工
手段（例えば図３のデータ加工部４５）と、記憶手段に記憶された第１階調データに応じ
た駆動信号の供給によって各発光素子を第１期間にて発光させ、データ加工手段によって
生成された第２階調データに応じた駆動信号の供給によって各発光素子を第１期間とは相
違する第２期間にて発光させる駆動手段（例えば図１の駆動回路３０）とを具備する。
本発明においては、第１階調データの階調値が大きいほど第２階調データの階調値が小
さくなるように各発光素子の第１階調データから第２階調データが生成され、各発光素子
は、第１期間にて第１階調データに基づいて駆動されるとともに第２期間にて第２階調デ
ータに基づいて駆動される。この構成によれば、第１階調データのみに基づいて各発光素
子が駆動される場合と比較して、各発光素子の発光の程度が複数の発光素子について均一
化されるから、各発光素子の経時的な劣化に起因した光量のバラツキを抑制することがで
きる。もっとも、本発明において、第１階調データおよび第２階調データによる発光の程
度が各発光素子について完全に一致する必要は必ずしもない。
なお、本発明における発光素子とは、光を放射する要素であり、より具体的には電気エ
ネルギの付与によって発光する素子である。本発明における発光素子の具体的な構造や材
料は任意であるが、例えば、有機ＥＬ材料や無機ＥＬ材料からなる発光層を電極間に介在
させた素子が本発明の発光素子として採用され得る。さらに、ＬＥＤ（Light Emitting D
iode）素子や、プラズマの放電により発光する素子など様々な発光素子を本発明に利用す
ることができる。また、駆動信号は、例えばレベル（電流値または電圧値）とパルス幅と
によって特定される（換言すると駆動信号はレベル成分とパルス幅成分とによって構成さ
れる）。本発明の「駆動信号に応じた光量」とは、典型的には駆動信号のレベルに応じた
光量または駆動信号のパルス幅に応じた光量である。
本発明において、「第１階調データによって指定される階調値が大きいほど第２階調デ
ータによって指定される階調値が小さくなるように」とは、第１階調データによって指定
され得る総ての階調値のうち特定の階調値ｇ1aおよび階調値ｇ1bに着目したときに（ただ
しｇ1a＜ｇ1b）、階調値ｇ1aの第１階調データから生成される第２階調データの階調値ｇ
2aが階調値ｇ1bの第１階調データから生成される第２階調データの階調値ｇ2bよりも大き
い（ｇ2a＞ｇ2b）ことを意味し、第１階調データによって指定される総ての階調値とその
各々から生成される第２階調データの総ての階調値とについて同様の関係が成立すること
までは必ずしも必要ではない。例えば、以上の例示のように「ｇ1a＜ｇ1b」のときに「ｇ
2a＞ｇ2b」という関係が成立するのであれば、第１階調データによって指定される他の任
意の階調値ｇ1c（≠ｇ1a，ｇ1b）とこれに基づいて生成される第２階調データの階調値ｇ
2cとの関係の如何に拘わらず本発明の範囲に属すると言える。
本発明の具体的な態様において、第１期間（例えば図２の第１期間Ｐ1）は、発光素子
による発光に応じた画像（例えば可視像）が出力される期間であり、第２期間（例えば図
２の第２期間Ｐ2）は、発光素子による発光に応じた画像が出力されない期間である。こ
の構成によれば、第２期間における発光が第１期間にて形成されるべき可視像に何ら影響
しないから、所期の画像を高品位に形成することが可能となる。
本発明の好適な態様において、第２期間は第１期間よりも短い。この態様によれば、第
１期間と第２期間とが同じ時間長である構成と比較して、第１期間での本来の画像の形成
に利用できる時間長を相対的に長く確保することができるから、画像を効率的に形成する
ことができる。
以上の形態において第２期間を第１期間よりも短くするための具体的な構成は任意であ
る。例えば、第２期間にて実際に発光させる発光素子の総数を第１期間にて発光させる発
光素子の総数よりも少なくすることによって第２期間を第１期間よりも短い時間長として
もよい。ただし、本発明の好適な態様において、各発光素子に供給される駆動信号は、第
１期間において、第１単位期間（例えば図２や図４の単位期間Ｕ1）のうち第１階調デー
タに応じたパルス幅にて当該発光素子を発光させるレベル（電流値または電圧値）となり
、第２期間において、第１単位期間よりも短い第２単位期間（例えば図２や図４の単位期
間Ｕ2）のうち第２階調データに応じたパルス幅にて当該発光素子を発光させるレベルと
なる。換言すると、第２階調データによって所定の階調値が指定されたときの駆動信号の
パルス幅（例えば図７のパルス幅Ｗb）は、第１階調データによって所定の階調値が指定
されたときの駆動信号のパルス幅（例えば図７のパルス幅Ｗa）よりも短い。この態様に
よれば、第２単位期間が第１単位期間よりも短い時間長に設定されるから、たとえ第１期
間にて駆動する総ての発光素子を第２期間においても駆動する構成であっても第２期間を
確実に第１期間より短くすることができる。
ただし、駆動信号のレベルを第１期間と第２期間としたまま第２単位期間を第１期間よ
りも短い時間長とすれば、第１期間および第２期間における各発光素子の発光の程度が相
違する可能性がある。そこで、本発明の好適な態様において、各発光素子に供給される駆
動信号は、第１単位期間のうち第１階調データに応じたパルス幅において、発光素子を第
１光量（例えば図７の強度Ｌa）で発光させるレベル（例えば図７のオン電流値Ｉa）とな
り、第２単位期間のうち第２階調データに応じたパルス幅において、第１光量よりも大き
い第２光量（例えば図７の強度Ｌb）で当該発光素子を発光させるレベル（例えば図７の
オン電流値Ｉb）となる。この態様によれば、第１期間と第２期間とにわたる各発光素子
の発光の程度を高精度に均一化することができる。
ところで、各発光素子のなかには、駆動信号のレベルを固定してパルス幅を変化させた
場合と駆動信号のパルス幅を固定してレベルを変化させた場合とで特性の経時的な変化の
態様が相違する性質の素子がある。この種の発光素子を採用した発光装置においては、所
定の階調値を指定する第２階調データに応じた駆動信号が供給されるときの発光素子の特
性の経時的な変化の態様が、所定の階調値を指定する第１階調データに応じた駆動信号が
供給されるときの当該発光素子の特性の経時的な変化の態様と略一致するように、第２階
調データに応じた駆動信号のパルス幅およびレベルを設定することが望ましい。この構成
によれば、発光素子の特性が経時的に劣化していく速度を複数の発光素子について均一化
することができる。
なお、「発光素子の特性の経時的な変化の態様」とは、発光素子が作成された時点から
経過した時間（あるいは発光装置の使用が開始された時点から経過した時間）と発光素子
の特性との関係を意味し、典型的には発光素子の特性が変化する速度である。また、発光
素子の特性値（例えば所定の階調が指定されたときの光量）が所定値に低下するまでの時
間である寿命も、本発明における発光素子の特性の変化の態様に相当する。発光素子の特
性とは、例えば、所定の階調値が指定されたときの発光素子の光量や、発光素子に供給さ
れた電流値とそのときの光量との相対比（発光効率）である。
例えば、ＯＬＥＤ素子などの発光素子の光量が経時的に低下する速度は、駆動信号のパ
ルス幅に略比例するとともに駆動信号のレベルのＭ乗（Ｍは実数）に略比例する。この種
の発光素子を採用した構成においては、第１階調データによって所定の階調値が指定され
た発光素子がパルス幅Ｗaの駆動信号の供給によって光量Ｌaで発光するとき、所定の階調
値を指定する第２階調データに応じたパルス幅Ｗa／ｕ（ｕ＞１）の駆動信号が供給され
る発光素子の光量Ｌbが、Ｌb／Ｌa＝ｕ１／Ｍを満たすように、第２階調データに応じた
駆動信号のレベルが決定される。あるいは、第１階調データによって所定の階調値が指定
された発光素子がパルス幅Ｗaの駆動信号の供給によって光量Ｌaで発光するとき、所定の
階調値を指定する第２階調データに応じて発光素子を光量Ｌa×ｖ（ｖ＞１）で発光させ
るようにレベルが決定された駆動信号のパルス幅Ｗbが、Ｗb／Ｗa＝ｖ−Ｍを満たすよう
にしてもよい。
本発明に係る発光装置は各種の電子機器に利用される。この電子機器の典型例は、本発
明の発光装置を露光装置（露光ヘッド）として利用した画像形成装置である。この画像形
成装置は、露光により像形成面に潜像が形成される像担持体と、像形成面を露光する本発
明の発光装置と、潜像に対する現像剤（例えばトナー）の付着によって顕像を形成する現
像器とを含む。本発明の発光装置によれば、各発光素子の光量（階調）のムラが抑制され
るという効果が長期間にわたって維持されるから、これを採用した画像形成装置によれば
、均質な画像を長期間にわたって記録材に形成することができる。
この画像形成装置の具体的な態様において、第１期間は、その期間内における各発光素
子の発光によって像担持体に形成された潜像から現像器によって顕像が形成される期間で
あり、第２期間は、相前後する各第１期間の間隔の期間であってその期間内における各発
光素子の発光に応じた顕像が形成されない期間である。この態様によれば、第２期間にお
ける発光が第１期間にて形成されるべき可視像に何ら影響しないから、所期の画像を高品
位に形成することが可能となる。なお、各発光素子による発光に応じた可視像（顕像）を
第２期間において形成しないための構成は任意である。例えば、第２期間での各発光素子
の発光で感光体に形成された潜像には現像剤が付着されない構成としてもよいし、第２期
間での各発光素子の発光によっては感光体に潜像が形成されない構成（例えば第２期間に
おいては感光体が帯電されない構成）としてもよい。
もっとも、本発明に係る発光装置の用途は露光に限定されない。例えば、本発明の発光
装置を各種の電子機器の表示装置として利用することもできる。この種の電子機器として
は例えばパーソナルコンピュータや携帯電話機がある。また、液晶装置の背面側に配置さ
れてこれを照明する装置（バックライト）や、スキャナなどの画像読取装置に搭載されて
原稿に光を照射する装置など各種の照明装置としても本発明の発光装置は好適である。
本発明は、発光装置を駆動するための回路（図１の駆動回路３０およびコントローラ４
０）としても特定される。この駆動回路は、駆動信号に応じた光量で各々が発光する複数
の発光素子を備えた発光装置の駆動回路であって、複数の発光素子の各々の階調値を指定
する第１階調データを記憶する記憶手段と、第１階調データによって指定される階調値が
大きいほど第２階調データによって指定される階調値が小さくなるように、記憶手段に記
憶された第１階調データから発光素子ごとに第２階調データを生成するデータ加工手段と
、記憶手段に記憶された第１階調データに応じた駆動信号の供給によって各発光素子を第
１期間にて発光させ、データ加工手段によって生成された第２階調データに応じた駆動信
号の供給によって各発光素子を第１期間とは相違する第２期間にて発光させる駆動手段と
を具備する。この駆動回路によれば、記憶部の記憶容量を低減しながら各発光素子の特性
のバラツキを抑制することができる。
さらに、本発明は、発光装置を駆動するための方法としても特定される。この駆動方法
は、駆動信号に応じた光量で各々が発光する複数の発光素子を備えた発光装置の駆動方法
であって、複数の発光素子の各々の階調値を指定する第１階調データを取得し、第１階調
データによって指定される階調値が大きいほど第２階調データによって指定される階調値
が小さくなるように、取得された第１階調データから発光素子ごとに第２階調データを生
成し、取得した第１階調データに応じた駆動信号の供給によって各発光素子を第１期間に
て発光させ、生成された第２階調データに応じた駆動信号の供給によって各発光素子を第
１期間とは相違する第２期間にて発光させる。この駆動方法によっても、本発明の発光装
置と同様の効果が奏される。
＜Ａ：発光装置の構成＞
本発明の実施形態に係る発光装置の構成を説明する。この発光装置は、感光体ドラムな
どの感光体を露光してその表面に潜像（静電潜像）を形成する露光ヘッドである。本実施
形態においては、縦ｍ行×横ｎ列に画素が配列された潜像が形成される場合を想定する（
ｍおよびｎは自然数）。
図１は、本実施形態の発光装置の構成を示すブロック図である。同図に示されるように
、発光装置１０は、所望の画像に応じた光線を感光体（図示略）に放射するヘッドモジュ
ール２０と、このヘッドモジュール２０の動作を制御するコントローラ４０とを含む。
ヘッドモジュール２０は発光部２２と駆動回路３０とを含む。発光部２２は、ｎ個の発
光素子Ｅが主走査方向に沿って線状に配列された部分である。これらの発光素子Ｅは、画
像の各行を構成するｎ個の画素に対応する。本実施形態の発光素子Ｅは、陽極と陰極との
間隙に有機ＥＬ（ElectroLuminescent）材料からなる発光層が介在するＯＬＥＤ素子であ
る。
駆動回路３０は、駆動信号Ｘ1ないしＸnの供給によってｎ個の発光素子Ｅの各々を発光
させる手段である。第ｊ列目（ｊは１≦ｊ≦ｎを満たす整数）の発光素子Ｅに供給される
駆動信号Ｘjは、所定の期間（以下「単位期間」という）のうちこの発光素子Ｅに指定さ
れた階調値に応じた時間長にわたって当該発光素子Ｅを発光させる電流値（以下「オン電
流値Ｉon」という）を維持し、この単位期間の残余の期間において電流値がゼロとなる信
号である。なお、駆動回路３０は、各々が所定数の発光素子Ｅを駆動する複数のＩＣチッ
プによって構成されてもよいし、総ての発光素子Ｅを駆動するひとつのＩＣチップによっ
て構成されてもよい。また、駆動回路３０は薄膜トランジスタによって構成されてもよい
。この構成においては、ガラスなどの絶縁材料からなる基板の面上に発光素子Ｅと駆動回
路３０とが一体的に作り込まれる。
図２に示すように、発光装置１０が動作する期間は、複数の第１期間Ｐ1と各第１期間
Ｐ1の間隔に介挿された複数の第２期間Ｐ2とに区分される。各第１期間Ｐ1は、その期間
における各発光素子Ｅの発光に応じた１ページ分の画像が実際に用紙などの記録材に形成
されて出力される期間である。図２に示すように、ひとつの第１期間Ｐ1はｍ個の単位期
間Ｕ1を含む。各単位期間Ｕ1ごとに感光体を副走査方向に順次に歩進させることによって
縦ｍ行×横ｎ列の１ページ分の潜像が第１期間Ｐ1ごとに感光体の表面に形成される。一
方、第２期間Ｐ2は、その期間において各発光素子Ｅが発光してもその発光に応じた画像
が外部に出力されない期間（いわゆる紙間）である。ひとつの第２期間Ｐ2はｍ個の単位
期間Ｕ2を含む。
第１期間Ｐ1の各単位期間Ｕ1において各発光素子Ｅが発光する程度は画像の内容（各画
素の階調値）に応じて相違する。したがって、各発光素子Ｅを第１期間Ｐ1のみにおいて
発光させるとすれば、各々の特性の経時的な劣化の程度が発光素子Ｅごとに相違して各発
光素子Ｅの光量（輝度）にバラツキが発生する。このバラツキを防止するために、本実施
形態においては、第１期間Ｐ1とは高低を反転させた輝度で第２期間Ｐ2にて各発光素子Ｅ
を発光させるようになっている。例えば、第１期間Ｐ1のうち第ｉ番目（ｉは１≦ｉ≦ｍ
を満たす整数）の単位期間Ｕ1において第ｊ番目の発光素子Ｅを高輝度に発光させた場合
ほど、第２期間Ｐ2の第ｉ番目の単位期間Ｕ2にて第ｊ番目の発光素子Ｅを低輝度に発光さ
せるといった具合である。この構成によれば、第１期間Ｐ1とその直後の第２期間Ｐ2とに
おける各発光素子Ｅの発光の程度（さらには発光に伴なう各発光素子Ｅの劣化の程度）を
画像の内容に拘わらずｎ個の発光素子Ｅについて均一化することが可能となる。なお、第
２期間Ｐ2は画像が外部に出力されない期間であるから、この第２期間Ｐ2における各発光
素子Ｅの発光は、第１期間Ｐ1にて記録材に形成される画像に影響を与えない。
図３は、コントローラ４０の具体的な構成を示すブロック図である。同図に示すように
、コントローラ４０には、発光装置１０が搭載される画像形成装置のＣＰＵ（Central Pr
ocessing Unit）など各種の上位装置から、クロック信号ＤＣＫ0とモード信号Ｓmodと画
像データＧとが供給される。クロック信号ＤＣＫ0は、ドットクロックを規定する周期ｔc
1の信号である。モード信号Ｓmodは、第１期間Ｐ1と第２期間Ｐ2とを区別するための信号
である。本実施形態のモード信号Ｓmodは、図２に示すように、第１期間Ｐ1にてハイレベ
ルを維持するとともに第２期間Ｐ2にてローレベルを維持する。
画像データＧは、１ページ分の画像に含まれる縦ｍ行×横ｎ列の各画素の階調値を指定
する複数（「ｍ×ｎ」個）の第１階調データＤＧaを含む。各第１階調データＤＧaはクロ
ック信号ＤＣＫ0に同期したタイミングで順次にコントローラ４０に入力される。ひとつ
の画素に対応する第１階調データＤＧaは、その画素の階調値を計１６段階（「０」〜「
１５」）の何れかに指定する４ビットのデジタルデータである。なお、階調データ（第１
階調データＤＧaや後述する第２階調データＤＧb）のビット数は任意であり、例えば６ビ
ットや８ビットであってもよい。
図３に示すように、コントローラ４０は、クロック制御部４２と記憶部４４とデータ加
工部４５とタイミング制御部４７と電流値設定部４８とを含む。画像データＧは記憶部４
４に供給される。クロック信号ＤＣＫ0はクロック制御部４２に供給される。モード信号
Ｓmodは、クロック制御部４２とデータ加工部４５と電流値設定部４８とに供給される。
なお、コントローラ４０を構成する各部はＤＳＰ（Digital Signal Processor）などのハ
ードウェアによって実現されてもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのコ
ンピュータがプログラムを実行することによって実現されてもよい。
図４は、発光装置（特にコントローラ４０）の動作を説明するためのタイミングチャー
トである。同図の部分(1)には第１期間Ｐ1における各信号の態様が例示され、図４の部分
(2)には第２期間Ｐ2における各信号の態様が例示される。以下では図３と図４とを参照し
て、コントローラの具体的な構成と各部の機能とについて説明する。
クロック制御部４２は、モード信号Ｓmodに応じた周期のクロック信号ＤＣＫ1をクロッ
ク信号ＤＣＫ0から生成して出力する手段である。図４の部分(1)に示すように、クロック
制御部４２は、モード信号Ｓmodがハイレベルを維持する第１期間Ｐ1においてはクロック
信号ＤＣＫ0をそのままクロック信号ＤＣＫ1（周期ｔc1）として出力する。一方、図４の
部分(2)に示すように、モード信号Ｓmodがローレベルを維持する第２期間Ｐ2において、
クロック制御部４２は、クロック信号ＤＣＫ0の周期ｔc1よりも短い周期ｔc2（ｔc2＜ｔc
1）のクロック信号ＤＣＫ1を生成して出力する。
図３に示すように、クロック制御部４２から出力されたクロック信号ＤＣＫ1は、タイ
ミング制御部４７とデータ加工部４５とヘッドモジュール２０の駆動回路３０とに出力さ
れる。これらの各部はクロック信号ＤＣＫ1に同期したタイミングで動作する。第２期間
Ｐ2におけるクロック信号ＤＣＫ1の周期ｔc2は第１期間Ｐ1における周期ｔc1よりも短い
から、タイミング制御部４７とデータ加工部４５と駆動回路３０との動作の周期は第１期
間Ｐ1よりも第２期間Ｐ2のほうが短い。したがって、図２に示すように第２期間Ｐ2は第
１期間Ｐ1よりも短い。第２期間Ｐ2における動作は発光装置１０の本来的な用途（画像の
形成）には直接的には関与しない期間である。本実施形態においては第２期間Ｐ2が第１
期間Ｐ1よりも短い期間とされるから、第１期間Ｐ1と第２期間Ｐ2とが同じ時間長である
構成と比較して、画像の出力の効率化によって印刷の速度を向上させることができる。
図３の記憶部４４は、上位装置から供給される画像データＧ（第１階調データＤＧa）
を記憶する手段（バッファメモリ）である。本実施形態の記憶部４４は１ページ分の画像
の画像データＧを記憶する。ひとつの画素に対応する第１階調データＤＧaは４ビットで
あるから、記憶部４４の容量は「４（ビット）×ｍ（行）×ｎ（列）」である。
データ加工部４５は、記憶部４４に記憶された画像データＧと上位装置から供給される
モード信号Ｓmodとに基づいて、各発光素子Ｅの階調値を指定するｎ個の階調データＤＧ
（ＤＧ[1]ないしＤＧ[n]）を駆動回路３０に出力する手段である。ｎ個の階調データＤＧ
（ＤＧ[1]ないしＤＧ[n]）の各々は、クロック制御部４２から供給されるクロック信号Ｄ
ＣＫ1に同期して順番に駆動回路３０に出力される。データ加工部４５の動作について詳
述すると以下の通りである。
データ加工部４５は、記憶部４４に記憶された画像データＧのうち画像の各行に対応す
るｎ個の第１階調データＤＧa（ＤＧa[1]ないしＤＧa[n]）を第１期間Ｐ1および第２期間
Ｐ2の各々の単位期間Ｕ（Ｕ1，Ｕ2）ごとに読み出す。例えば、第１期間Ｐ1および第２期
間Ｐ2の各々における第ｉ番目の単位期間Ｕにおいては画像の第ｉ行に対応したｎ個の第
１階調データＤＧa（ＤＧa[1]ないしＤＧa[n]）が並列に読み出される。
モード信号Ｓmodがハイレベルを維持する第１期間Ｐ1において、データ加工部４５は、
図４の部分(1)に示すように、記憶部４４から読み出したｎ個の第１階調データＤＧa（Ｄ
Ｇa[1]ないしＤＧa[n]）をそのままの内容で階調データＤＧ（ＤＧ[1]ないしＤＧ[n]）と
して駆動回路３０に出力する。これに対し、モード信号Ｓmodがローレベルを維持する第
２期間Ｐ2において、データ加工部４５は、図４の部分(2)に示すように、記憶部４４から
読み出したｎ個の第１階調データＤＧa（ＤＧa[1]ないしＤＧa[n]）からｎ個の第２階調
データＤＧb（ＤＧb[1]ないしＤＧb[n]）を生成し、これらの第２階調データＤＧb（ＤＧ
b[1]ないしＤＧb[n]）を階調データＤＧ（ＤＧ[1]ないしＤＧ[n]）として駆動回路３０に
出力する。
第２期間Ｐ2のうち第ｉ番目の単位期間Ｕ2にて生成される第２階調データＤＧb[j]は、
第ｉ行に属する第ｊ列目の画素の第１階調データＤＧa[j]とは階調値の大小（階調の濃淡
）を反転させた階調値を指定するデータである。すなわち、データ加工部４５は、記憶部
４４から読み出した第１階調データＤＧa[j]の階調値が大きいほど第２階調データＤＧb[
j]の階調値が小さくなるように（第１階調データＤＧa[j]の階調値が小さいほど第２階調
データＤＧb[j]の階調値が大きくなるように）、第１階調データＤＧa[j]から第２階調デ
ータＤＧb[j]を生成する。より具体的には、データ加工部４５は、第１階調データＤＧa[
j]の総てのビット（４ビット）を反転させた４ビットのデータを第２階調データＤＧb[j]
として生成する。例えば、第１階調データＤＧa[j]が２進表記で“０１１０”（１０進表
記で「６」）である場合、データ加工部４５は、各ビットを反転させた“１００１”（１
０進表記で「９」）を第２階調データＤＧb[j]として生成する。したがって、第２階調デ
ータＤＧb[j]は、第１階調データＤＧa[j]と同様に、計１６段階の何れかの階調値を指定
する４ビットのデータである。
図３のタイミング制御部４７は、駆動回路３０の動作のタイミングを規定する各種の信
号をクロック信号ＤＣＫ1に基づいて生成する手段である。本実施形態のタイミング制御
部４７は、発光イネーブル信号ＬＥと開始パルスＳＰとパルス幅規定クロックＰＣＫとを
生成する。これらの各信号の周期は、クロック信号ＤＣＫ1の周期の変更に応じて第１期
間Ｐ1と第２期間Ｐ2とで相違する。
図４の部分(1)および部分(2)に示すように、発光イネーブル信号ＬＥは、単位期間Ｕ（
Ｕ1，Ｕ2）の始点のタイミングで立ち上がるパルス信号である。開始パルスＳＰは、発光
イネーブル信号ＬＥが立ち上がるタイミングよりも所定の期間だけ前のタイミングにて立
ち上がるパルス信号である。図４の部分(1)および部分(2)に示すように、開始パルスＳＰ
が立ち上がってから発光イネーブル信号ＬＥが立ち上がるまでの期間内に１行分（ｎ個）
の階調データＤＧ（ＤＧ[1]ないしＤＧ[n]）がデータ加工部４５から駆動回路３０に出力
される。換言すると、開始パルスＳＰの立ち上がりから発光イネーブル信号ＬＥの立ち上
がりまでの期間は、クロック信号ＤＣＫ1のｎ周期分よりも長い期間に設定される。
パルス幅規定クロックＰＣＫは、駆動信号Ｘjの電流値が切り替わるタイミングを規定
するクロック信号である。図５は、コントローラ４０から出力される階調データＤＧ[j]
（ＤＧa[j]またはＤＧb[j]）によって指定される階調値と第ｊ列目の発光素子Ｅに供給さ
れる駆動信号Ｘjとの関係を示すタイミングチャートである。同図においてはパルス幅規
定クロックＰＣＫの波形が駆動信号Ｘjに対応して併記されている。
図５に示すように、駆動回路３０が第ｊ列目の発光素子Ｅに供給する駆動信号Ｘjは、
第１に、単位期間Ｕ（Ｕ1，Ｕ2）の始点において電流値がオン電流値Ｉonに遷移し、第２
に、この単位期間Ｕにてパルス幅規定クロックＰＣＫが立ち上がる複数のタイミングのう
ち階調データＤＧ[j]に応じたタイミングにて電流値がオン電流値Ｉonからゼロに遷移す
る波形の電流信号である。ただし、階調データＤＧ[j]によって指定される階調値がゼロ
である場合、駆動信号Ｘjの電流値は、単位期間Ｕの全区間にわたってゼロとなる。単位
期間Ｕのうち駆動信号Ｘjがオン電流値Ｉonを維持する時間長は階調データＤＧ[j]の階調
値が大きいほど長くなる。図５から把握されるように、パルス幅規定クロックＰＣＫの１
周期は駆動信号Ｘjのパルス幅の変化の単位（刻み幅）であるということができる。
第２期間Ｐ2におけるクロック信号ＤＣＫ1の周期ｔc2は第１期間Ｐ1における周期ｔc1
よりも短い。したがって、図４の部分(1)および部分(2)に示すように、このクロック信号
ＤＣＫ1を基礎として生成されるパルス幅規定クロックＰＣＫも、第２期間Ｐ2における周
期ｔp2のほうが第１期間Ｐ1における周期ｔp1よりも短い。したがって、第１期間Ｐ1と第
２期間Ｐ2とで同じ階調値が指定された場合であっても、第２期間Ｐ2の単位期間Ｕ2にて
駆動信号Ｘjがオン電流値Ｉonを維持する時間長（パルス幅）は第１期間Ｐ1の単位駆動信
号Ｘjがオン電流値Ｉonを維持する時間長よりも短い。この構成において駆動信号Ｘjのオ
ン電流値Ｉonを第１期間Ｐ1と第２期間Ｐ2とで等しい電流値に設定すれば、第１階調デー
タＤＧaとは大小が反転するように第２階調データＤＧbを生成しても、第１期間Ｐ1と第
２期間Ｐ2とにわたる各発光素子Ｅの発光の程度が画像データＧの内容に応じて相違する
ことになる。そこで、本実施形態においては、第２期間Ｐ2における駆動信号Ｘjのオン電
流値Ｉon（以下では特に「オン電流値Ｉb」という場合がある）が、図３の電流値設定部
４８によって、第１期間Ｐ1におけるオン電流値Ｉon（以下では特に「オン電流値Ｉa」と
いう場合がある）よりも高いレベルに設定される。
この電流値設定部４８は、モード信号Ｓmodに応じて駆動信号Ｘ1ないしＸnのオン電流
値Ｉonを決定する手段である。より具体的には、電流値設定部４８は、モード信号Ｓmod
がハイレベルとなる第１期間Ｐ1においてはオン電流値Ｉaを指定する電流値データＤＩを
駆動回路３０に出力し、モード信号Ｓmodがローレベルとなる第２期間Ｐ2においてはオン
電流値Ｉaよりも高い電流値Ｉbを指定する電流値データＤＩを駆動回路３０に出力する。
なお、各オン電流値Ｉon（Ｉa，Ｉb）の詳細な関係については後述する。
次に、図６を参照して、図１に示した駆動回路３０の具体的な構成を説明する。図６に
おけるシフトレジスタ３１とラッチ回路３２とラッチ回路３３とは、コントローラ４０か
ら単位期間Ｕ（Ｕ1，Ｕ2）ごとにシリアルに供給されるｎ個の階調データＤＧ[1]ないし
ＤＧ[n]をパラレルに変換（シリアル−パラレル変換）するための部分である。シフトレ
ジスタ３１は、発光素子Ｅの総数に相当するｎビットのシフトレジスタであり、クロック
信号ＤＣＫ1に同期したタイミングで開始パルスＳＰを順次にシフトすることでサンプリ
ング信号Ｓ1ないしＳnとして出力する。したがって、サンプリング信号Ｓ1ないしＳnはク
ロック信号ＤＣＫ1の１周期（ｔc1またはｔc2）ごとに順番にアクティブレベルとなる。
ラッチ回路３２には階調データＤＧ[1]ないしＤＧ[n]がデータ加工部４５からシリアル
に供給される。このラッチ回路３２は、サンプリング信号Ｓjがアクティブレベルに遷移
するタイミングにて階調データＤＧ[j]をサンプリングして出力する。したがって、階調
データＤＧ[1]ないしＤＧ[n]の各々がクロック信号ＤＣＫ1の１周期ごとに順番にラッチ
回路３３に出力される。ラッチ回路３２がサンプリングした１行分の階調データＤＧ[1]
ないしＤＧ[n]は、発光イネーブル信号ＬＥの立ち上がりのタイミングで一斉にラッチ回
路３３から出力される（図４参照）。
ラッチ回路３３の後段にはパルス駆動回路３５が配置される。このパルス駆動回路３５
は、発光素子Ｅの総数に相当するｎ個の単位回路Ｃを含む。各単位回路Ｃにはパルス幅規
定クロックＰＣＫがクロック制御部４２から共通に供給される。第ｊ段目の単位回路Ｃは
、ラッチ回路３３から供給される階調データＤＧ[j]に応じたパルス幅のパルス駆動信号
ＰＷjを出力する手段である。すなわち、図４の部分(1)および部分(2)に示すように、パ
ルス駆動信号ＰＷjは、単位期間Ｕの始点から階調データＤＧ[j]（ここでは階調値「６」
を指定するデータ）に応じた時間長が経過するまでの期間にわたってハイレベルを維持し
、その経過後から単位期間Ｕの終点までの期間にわたってローレベルを維持する。図５に
例示した駆動信号Ｘjと同様に、パルス駆動信号ＰＷjのレベルはパルス幅規定クロックＰ
ＣＫの立ち上がりのタイミングにてハイレベルおよびローレベルの一方から他方に遷移す
る。
図６の電流出力回路３７は、電流値設定部４８から供給される電流値データＤＩとパル
ス駆動回路３５から出力されるパルス駆動信号ＰＷ1ないしＰＷnとに基づいて駆動信号Ｘ
1ないしＸnを生成する手段である。すなわち、電流出力回路３７は、パルス駆動信号ＰＷ
jがハイレベルである期間において電流値データＤＩが示すオン電流値Ｉon（電流値Ｉaま
たは電流値Ｉb）を維持し、パルス駆動信号ＰＷjがローレベルを維持する期間において電
流値がゼロとなるように駆動信号Ｘjを生成する。
以上の構成によって、図４の部分(1)の最下段に示すように、第１期間Ｐ1においては、
第１階調データＤＧaに応じたパルス幅にて電流値Ｉa（オン電流値Ｉon）となる駆動信号
Ｘ1ないしＸnが単位期間Ｕ1ごとに出力される。また、図４の部分(2)の最下段に示すよう
に、第２期間Ｐ2においては、第２階調データＤＧbに応じたパルス幅にて電流値Ｉb（オ
ン電流値Ｉon）となる駆動信号Ｘ1ないしＸnが単位期間Ｕ2ごとに出力される。
このように、本実施形態においては、第１期間Ｐ1において第１階調データＤＧaに基づ
いて各発光素子Ｅが駆動されるとともに、第１階調データＤＧaの階調値の大小を反転さ
せた第２階調データＤＧbに基づいて第２期間Ｐ2にて各発光素子Ｅが駆動される。この構
成によれば、画像データＧ（第１階調データＤＧa）の内容に拘わらず、第１期間Ｐ1およ
び第２期間Ｐ2にわたる発光の程度（発光エネルギ）の総和を所定値に近づけることがで
きる。これによって各々の特性の経時的な劣化の程度は複数の発光素子Ｅについて均一化
されるから、本実施形態によれば、特性の経時的な劣化の相違に起因した各発光素子Ｅの
光量のバラツキを抑制することができる。
加えて、本実施形態においては、第１階調データＤＧaに応じた駆動と第２階調データ
ＤＧbに応じた駆動とによって各発光素子Ｅの特性の劣化の程度が均一化されるから、各
発光素子Ｅの発光の回数の累積値を保持しておく必要はない。したがって、各発光素子Ｅ
ごとに発光の回数の累積値が保持される特許文献１や特許文献２の構成と比較して、発光
装置１０に要求される記憶容量は大幅に削減される。例えば、本実施形態において発光装
置１０に必要となる記憶容量は「４（ビット）×ｍ（行）×ｎ（列）」程度に過ぎない。
このような記憶容量の削減によって発光装置１０の回路規模の縮小や製造コストの低減と
いった効果が奏される。
また、本実施形態において、発光素子Ｅの劣化の程度を調整するための第２期間Ｐ2は
、発光装置１０による露光に応じた画像が実際に出力される各第１期間Ｐ1の間隔（いわ
ゆる紙間）に介挿される。つまり、第２期間Ｐ2においても各発光素子Ｅが発光するにも
拘わらず、この発光が画像形成装置の本来の用途に直接的に影響することはない。しかも
、第２期間Ｐ2は第１期間Ｐ1よりも短い時間長に設定されるから、第１期間Ｐ1と第２期
間Ｐ2とが同じ時間長とされた構成と比較して、画像形成装置を本来の用途に有効に利用
できる時間の割合を相対的に増加させることができる。すなわち、効率的な画像の形成（
高速での印刷）が実現される。さらに、第２期間Ｐ2における駆動信号Ｘjのパルス幅が第
１期間Ｐ1における駆動信号Ｘjのパルス幅よりも短い時間長に設定されるとは言っても、
第２期間Ｐ2における駆動信号Ｘjのオン電流値Ｉbは第１期間Ｐ1における駆動信号Ｘjの
オン電流値Ｉaよりも高い電流値に設定されるから、第１期間Ｐ1と第２期間Ｐ2とにわた
る発光の程度を各発光素子Ｅについて高い精度で均一化することができる。
次に、図７を参照して、電流値Ｉaと電流値Ｉbとを選定する具体的な方法について説明
する。図７の部分(a)には、第１期間Ｐ1において、階調データＤＧ[j]（第１階調データ
ＤＧa[j]）の階調値ｇ0に対応したオン電流値Ｉa・パルス幅Ｗaの駆動信号Ｘjが供給され
たときに、発光素子Ｅが強度（ピーク光量）Ｌaで発光する様子が例示されている。一方
、図７の部分(b)には、第２期間Ｐ2において階調データＤＧ[j]（第２階調データＤＧb[j
]）によって同じ階調値ｇ0が指定されたときに、オン電流値Ｉb・パルス幅Ｗbの駆動信号
Ｘjが供給されることによって発光素子Ｅが強度Ｌbで発光する様子が例示されている。
いま、図７の部分(a)の発光が長期にわたって繰り返されたときの発光素子Ｅの寿命Ｌ
Ｔ0を基準として、図７の部分(b)の発光が長期にわたって繰り返されたときの発光素子Ｅ
の寿命ＬＴ2について検討する。なお、発光素子Ｅの「寿命」とは、発光素子Ｅの劣化に
起因してその特性（例えば発光効率）が経時的に低下していく速度の指標となる数値であ
る。本実施形態における「寿命」は、所定の電流が供給されたときの発光素子Ｅの発光の
強度が、その製造の直後における測定値から所定値（例えば初期的な状態における強度の
８０％程度）に低下するまでの時間長に相当する。
まず、図７の部分(a1)に示すように、図７の部分(a)のパルス幅Ｗaを維持したまま、強
度Ｌaが強度Ｌb（Ｌb＞Ｌa）に増加するように駆動信号Ｘjのオン電流値Ｉaをオン電流値
Ｉbに変化（ここでは上昇）させた場合を想定する。この場合の発光素子Ｅの寿命ＬＴ1は
以下の式(1)で表現される。
ＬＴ1＝ＬＴ0×（Ｌb／Ｌa）−Ｍ ……(1)
式(1)における「Ｍ」は、発光素子Ｅの材料や構造や製造方法に応じて定まる乗数であ
り、例えば「２」または「３」である。式(1)から理解されるように、発光素子Ｅの寿命
ＬＴ1は強度ＬbのＭ乗に反比例する。換言すると、発光素子Ｅの特性が劣化する速度は強
度ＬbのＭ乗に比例する。
次に、図７の部分(b)に示すように、図７の部分(a1)の強度Ｌbを維持したまま駆動信号
Ｘjのパルス幅Ｗaをパルス幅Ｗbに短縮させた場合を想定する。この場合の発光素子Ｅの
寿命ＬＴ2は以下の式(2)によって表現される。
ＬＴ2＝ＬＴ1×（Ｗa／Ｗb） ……(2)
式(2)から理解されるように、発光素子Ｅの寿命ＬＴ2はパルス幅Ｗbに反比例する。換
言すると、発光素子Ｅの特性はパルス幅に比例した速度で劣化していく。式(1)および式(
2)から明らかなように、本実施形態における発光素子Ｅの電気的または光学的な特性が変
化する態様（特性が劣化していく速度）は、駆動信号Ｘjのパルス幅を維持したままオン
電流値Ｉonを変化させた場合（式(1)）と駆動信号Ｘjのオン電流値Ｉonを維持したままパ
ルス幅を変化させた場合（式(2)）とで相違する。
ここで、図７の部分(a)の場合と部分(b)の場合とで劣化の程度（寿命）を同等とするた
めには、
ＬＴ2＝ＬＴ0 ……(3)
が成立しなければならない。この式(3)に式(1)と式(2)とを代入すると以下の式(4)が導
出される。
（Ｌb／Ｌa）−Ｍ＝（Ｗb／Ｗa） ……(4)
いま、第２期間Ｐ2におけるパルス幅規定クロックＰＣＫの周期ｔp2が第１期間Ｐ1にお
けるパルス幅規定クロックＰＣＫの周期ｔp1の「１／ｕ」倍（ｕ＞１）とされる場合（す
なわち第２期間Ｐ2におけるクロック信号ＤＣＫ1の周期ｔc2が第１期間Ｐ1における周期
ｔc1の「１／ｕ」倍とされる場合）を想定する。この場合、第２期間Ｐ2にて階調値ｇ0が
指定されたときの駆動信号Ｘjのパルス幅Ｗbは、第１期間Ｐ1の同じ階調値ｇ0に対応する
駆動信号Ｘjのパルス幅Ｗaの「１／ｕ」となる。すなわち、
Ｗb＝Ｗa／ｕ ……(5)
が成立する。この式(5)を式(4)に代入すると以下の式(6)が導出される。
Ｌb／Ｌa＝ｕ１／Ｍ ……(6)
本実施形態においては、強度Ｌaと強度Ｌbとが式(6)を満たすように、第１期間Ｐ1にお
けるオン電流値Ｉaと第２期間Ｐ2におけるオン電流値Ｉbとが決定される。以上の導出の
過程から理解されるように、式(6)からオン電流値Ｉaとオン電流値Ｉbとの相対比を選定
することによって、第１期間Ｐ1と第２期間Ｐ2とにわたる各発光素子Ｅの劣化の程度を高
い精度で均一化することができる。
＜Ｂ：変形例＞
以上の形態には様々な変形を加えることができる。具体的な変形の態様を例示すれば以
下の通りである。なお、以下の各態様を適宜に組み合わせてもよい。
（１）変形例１
以上の形態においては、第２期間Ｐ2を第１期間Ｐ1の「１／ｕ」の時間長に設定するこ
とを前提としてオン電流値Ｉon（Ｉa・Ｉb）を選定する手順を説明したが、これとは逆に
、第１期間Ｐ1のオン電流値Ｉaと第２期間Ｐ2のオン電流値Ｉbとを所定の比率に設定する
ことを前提として第１期間Ｐ1と第２期間Ｐ2との時間長を決定してもよい。例えばいま、
第２期間Ｐ2における強度Ｌbが第１期間Ｐ1における強度Ｌaの「ｖ」倍（ｖ＞１）となる
ように、第２期間Ｐ2におけるオン電流値Ｉbを第１期間Ｐ1におけるオン電流値Ｉaの「ｖ
」倍とする場合を想定する。この場合には、
Ｌb＝ｖ×Ｌa ……(7)
が成立する。この式(7)を式(4)に代入すると以下の式(8)が導出される。
Ｗb／Ｗa＝ｖ−Ｍ ……(8)
したがって、第１期間Ｐ1におけるパルス幅Ｗaと第２期間Ｐ2におけるパルス幅Ｗbとが
式(8)を満たすように、両者の相対比（換言すると、第１期間Ｐ1におけるパルス幅規定ク
ロックＰＣＫの周期ｔp1と第２期間Ｐ2における周期ｔp2との比率）が決定される。
（２）変形例２
第１実施形態においてはクロック信号ＤＣＫ1の周期の変更によってパルス幅規定クロ
ックＰＣＫの周期を第１期間Ｐ1と第２期間Ｐ2とで相違させる構成を例示したが、クロッ
ク信号ＤＣＫ1の周期を変更する必要は必ずしもない。すなわち、第１期間Ｐ1においては
周期ｔp1のパルス幅規定クロックＰＣＫが、第２期間Ｐ2においては周期ｔp2のパルス幅
規定クロックＰＣＫが、それぞれタイミング制御部４７によって生成される構成としても
よい。この構成によれば、タイミング制御部４７のうちパルス幅規定クロックを生成する
部分と駆動回路３０のパルス駆動回路３５とについてのみ第１期間Ｐ1と第２期間Ｐ2とで
処理が変更される構成を採用すれば足りるから、クロック信号ＤＣＫ1の周期が変更され
る以上の形態と比較して発光装置１０の構成が簡素化される。なお、本変形例の構成にお
いて、データ加工部４５は、外部から供給されるクロック信号ＤＣＫ0（周期ｔc1）に同
期したタイミングにて階調データＤＧ[1]ないしＤＣ[n]を駆動回路３０に出力する。ただ
し、この構成においては、クロック信号ＤＣＫ0に同期した階調データＤＧ[1]ないしＤＧ
[n]の出力に必要となる時間長（少なくととも「周期ｔc1×ｎ個」の時間長）を、開始パ
ルスＳＰの立ち上がりから発光イネーブル信号ＬＥの立ち上がりのタイミングまでの区間
に確保する必要がある。
（３）変形例３
以上の形態においては、オン電流値Ｉonの電流が駆動回路３０から発光素子Ｅに供給さ
れる構成（電流駆動型）を例示したが、駆動回路３０が発光素子Ｅに電圧を印加すること
で発光素子Ｅを発光させる構成（電圧駆動型）としてもよい。また、以上の形態において
は、駆動信号Ｘjのパルス幅の調整によって発光素子Ｅの階調（単位期間Ｕにおける発光
量の総和）が制御される構成を例示したが、発光素子Ｅの階調を制御するための方法は任
意である。例えば、駆動信号Ｘjのレベル（電流値または電圧値）の調整によって発光素
子Ｅの階調が制御される構成としてもよい。したがって、例えば、第１期間Ｐにおける各
単位期間Ｕ1にて第１階調データＤＧaに応じたレベルの駆動信号Ｘjを駆動回路３０から
出力し、第２期間Ｐ2における各単位期間Ｕ2にて第２階調データＤＧbに応じたレベルの
駆動信号Ｘjを駆動回路３０から出力してもよい。この構成によれば、駆動信号Ｘjのパル
ス幅を第１期間Ｐ1と第２期間Ｐ2とで変化させなくても、各発光素子Ｅの特性の経時的な
変化の相違を抑制することができる。
（４）変形例４
図３や図６に例示された各部の部品としての切り分けは任意に変更される。具体的には
、図３の各部がひとつの部品（コントローラ４０）を構成する必要は必ずしもなく、各部
が適宜に別個の部品とされた構成としてもよい。例えば、図３においてはデータ加工部４
５がコントローラ４０に内蔵された構成を例示したが、第１階調データＤＧaから第２階
調データＤＧbを生成する回路をコントローラ４０から駆動回路３０までの経路上（階調
データＤＣが転送される経路上）に配置してもよい。また、第２階調データＤＧbを生成
する回路が駆動回路３０に内蔵された構成としてもよい。あるいは、以上の形態のコント
ローラ４０と駆動回路３０とがひとつの部品（ＩＣチップ）に搭載された構成としてもよ
い。
＜Ｃ：電子機器＞
＜Ｃ−１：画像形成装置＞
次に、図８を参照して、本発明に係る電子機器のひとつの態様である画像形成装置につ
いて説明する。この画像形成装置は、ベルト中間転写体方式を利用したタンデム型のフル
カラー画像形成装置である。
この画像形成装置では、各々が同様の構成である４個の発光装置１０Ｋ，１０Ｃ，１０
Ｍ，１０Ｙが、各々の構成が同様である４個の感光体ドラム（像担持体）１１０Ｋ，１１
０Ｃ，１１０Ｍ，１１０Ｙの像形成面１１０Ａに対向する位置にそれぞれ配置されている
。発光装置１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙは、以上の形態に係る発光装置１０である。
図８に示すように、この画像形成装置には、駆動ローラ１２１と従動ローラ１２２とが
設けられており、これらのローラ１２１，１２２には無端の中間転写ベルト１２０が巻回
されて、矢印に示すようにローラ１２１，１２２の周囲を回転させられる。図示しないが
、中間転写ベルト１２０に張力を与えるテンションローラなどの張力付与手段を設けても
よい。
この中間転写ベルト１２０の周囲には、外周面に感光層を有する４個の感光体ドラム１
１０Ｋ，１１０Ｃ，１１０Ｍ，１１０Ｙが互いに所定の間隔をおいて配置される。添字「
Ｋ」，「Ｃ」，「Ｍ」，「Ｙ」はそれぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエローの顕像を形成
するために使用されることを意味している。他の部材についても同様である。感光体ドラ
ム１１０Ｋ，１１０Ｃ，１１０Ｍ，１１０Ｙは、中間転写ベルト１２０の駆動と同期して
回転駆動される。
各感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の周囲には、コロナ帯電器１１１（Ｋ，Ｃ，
Ｍ，Ｙ）と、発光装置１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）と、現像器１１４（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）とが
配置されている。コロナ帯電器１１１（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、これに対応する感光体ドラ
ム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の像形成面１１０Ａ（外周面）を一様に帯電させる。発光装
置１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、各感光体ドラムの帯電した像形成面１１０Ａに静電潜像を
書き込む。各発光装置１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）においては、感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ
，Ｍ，Ｙ）の母線（主走査方向）に沿って複数の発光素子Ｅが配列する。静電潜像の書き
込みは、複数の発光素子Ｅによって感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）に光を照射す
ることにより行う。現像器１１４（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、静電潜像に現像剤としてのトナ
ーを付着させることにより感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）に顕像（すなわち可視
像）を形成する。
このような４色の単色顕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、
イエローの各顕像は、中間転写ベルト１２０上に順次に一次転写されることによって中間
転写ベルト１２０上で重ね合わされ、この結果としてフルカラーの顕像が形成される。中
間転写ベルト１２０の内側には、４つの一次転写コロトロン（転写器）１１２（Ｋ，Ｃ，
Ｍ，Ｙ）が配置されている。一次転写コロトロン１１２（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、感光体ド
ラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の近傍にそれぞれ配置されており、感光体ドラム１１０（
Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）から顕像を静電的に吸引することにより、感光体ドラムと一次転写コロ
トロンの間を通過する中間転写ベルト１２０に顕像を転写する。
最終的に画像を形成する対象（記録材）としてのシート１０２は、ピックアップローラ
１０３によって、給紙カセット１０１から１枚ずつ給送されて、駆動ローラ１２１に接し
た中間転写ベルト１２０と二次転写ローラ１２６の間のニップに送られる。中間転写ベル
ト１２０上のフルカラーの顕像は、二次転写ローラ１２６によってシート１０２の片面に
一括して二次転写され、定着部である定着ローラ対１２７を通ることでシート１０２上に
定着される。この後、シート１０２は、排紙ローラ対１２８によって、装置上部に形成さ
れた排紙カセット上へ排出される。
次に、図９を参照して、本発明に係る画像形成装置の他の形態について説明する。この
画像形成装置は、ベルト中間転写体方式を利用したロータリ現像式のフルカラー画像形成
装置である。図９に示すように、感光体ドラム１１０の周囲には、コロナ帯電器１６８と
、ロータリ式の現像ユニット１６１と、以上の実施形態に係る発光装置１０と、中間転写
ベルト１６９とが設けられている。
コロナ帯電器１６８は、感光体ドラム１１０の外周面を一様に帯電させる。発光装置１
０は、感光体ドラム１１０の帯電させられた像形成面１１０Ａ（外周面）に静電潜像を書
き込む。この発光装置１０においては、感光体ドラム１１０の母線（主走査方向）に沿っ
て複数の発光素子Ｅが配列する。静電潜像の書き込みは、これらの発光素子Ｅから感光体
ドラム１１０に光を照射することにより行う。
現像ユニット１６１は、４つの現像器１６３Ｙ，１６３Ｃ，１６３Ｍ，１６３Ｋが９０
°の角間隔をおいて配置されたドラムであり、軸１６１ａを中心にして反時計回りに回転
可能である。現像器１６３Ｙ，１６３Ｃ，１６３Ｍ，１６３Ｋは、それぞれイエロー、シ
アン、マゼンタ、黒のトナーを感光体ドラム１１０に供給して、静電潜像に現像剤として
のトナーを付着させることにより感光体ドラム１１０に顕像（すなわち可視像）を形成す
る。
無端の中間転写ベルト１６９は、駆動ローラ１７０ａ、従動ローラ１７０ｂ、一次転写
ローラ１６６およびテンションローラに巻回されて、これらのローラの周囲を矢印に示す
向きに回転させられる。一次転写ローラ１６６は、感光体ドラム１１０から顕像を静電的
に吸引することにより、感光体ドラム１１０と一次転写ローラ１６６の間を通過する中間
転写ベルト１６９に顕像を転写する。
具体的には、感光体ドラム１１０の最初の１回転で、発光装置１０によりイエロー（Ｙ
）像のための静電潜像が書き込まれて現像器１６３Ｙにより同色の顕像が形成され、さら
に中間転写ベルト１６９に転写される。また、次の１回転で、発光装置１０によりシアン
（Ｃ）像のための静電潜像が書き込まれて現像器１６３Ｃにより同色の顕像が形成され、
イエローの顕像に重なり合うように中間転写ベルト１６９に転写される。そして、このよ
うにして感光体ドラム１１０が４回転する間に、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の顕像
が中間転写ベルト１６９に順次に重ね合わせられ、この結果としてフルカラーの顕像が転
写ベルト１６９上に形成される。最終的に画像を形成する対象としてのシートの両面に画
像を形成する場合には、中間転写ベルト１６９に表面と裏面の同色の顕像を転写し、次に
中間転写ベルト１６９に表面と裏面の次の色の顕像を転写する形式で、フルカラーの顕像
を中間転写ベルト１６９上に形成する。
画像形成装置には、シートが通過させられるシート搬送路１７４が設けられている。シ
ートは、給紙カセット１７８から、ピックアップローラ１７９によって１枚ずつ取り出さ
れ、搬送ローラによってシート搬送路１７４を進行させられ、駆動ローラ１７０ａに接し
た中間転写ベルト１６９と二次転写ローラ１７１の間のニップを通過する。二次転写ロー
ラ１７１は、中間転写ベルト１６９からフルカラーの顕像を一括して静電的に吸引するこ
とにより、シートの片面に顕像を転写する。二次転写ローラ１７１は、図示しないクラッ
チにより中間転写ベルト１６９に接近および離間させられるようになっている。そして、
シートにフルカラーの顕像を転写する時に二次転写ローラ１７１は中間転写ベルト１６９
に当接させられ、中間転写ベルト１６９に顕像を重ねている間は二次転写ローラ１７１か
ら離される。
以上のようにして画像が転写されたシートは定着器１７２に搬送され、定着器１７２の
加熱ローラ１７２ａと加圧ローラ１７２ｂの間を通過させられることにより、シート上の
顕像が定着する。定着処理後のシートは、排紙ローラ対１７６に引き込まれて矢印Ｆの向
きに進行する。両面印刷の場合には、シートの大部分が排紙ローラ対１７６を通過した後
、排紙ローラ対１７６が逆方向に回転させられ、矢印Ｇで示すように両面印刷用搬送路１
７５に導入される。そして、二次転写ローラ１７１により顕像がシートの他面に転写され
、再び定着器１７２で定着処理が行われた後、排紙ローラ対１７６でシートが排出される
。
図８および図９に例示した画像形成装置は、ＯＬＥＤ素子を発光素子Ｅとして採用した
光源（露光手段）を利用しているので、レーザ走査光学系を用いた場合よりも装置が小型
化される。なお、以上に例示した以外の電子写真方式の画像形成装置にも本発明の発光装
置を採用することができる。例えば、中間転写ベルトを使用せずに感光体ドラムからシー
トに対して直接的に顕像を転写するタイプの画像形成装置や、モノクロの画像を形成する
画像形成装置にも本発明に係る発光装置を応用することが可能である。
＜Ｃ−２：その他＞
以上においては露光ヘッドとして利用される発光装置を例示したが、本発明の発光装置
の用途は感光体の露光に限定されない。例えば、本発明の発光装置は、原稿などの読取対
象に光を照射するライン型の光ヘッド（照明装置）としてスキャナなどの画像読取装置に
採用される。この種の画像読取装置としては、スキャナ、複写機やファクシミリの読取部
分、バーコードリーダ、あるいはＱＲコード（登録商標）のような二次元画像コードを読
む二次元画像コードリーダがある。また、複数の発光素子を面状に配列した発光装置は、
液晶パネルの背面側に配置されるバックライトユニットとしても採用される。
また、画像を表示する表示装置としても本発明の発光装置が採用される。この表示装置
においては、行方向および列方向にわたって複数の発光素子Ｅがマトリクス状に配列され
る。そして、走査線駆動回路が単位期間（水平走査期間）ごとに各行を選択し、この選択
行の各発光素子Ｅに駆動回路３０から駆動信号Ｘjが供給される。本発明の発光装置が画
像の表示のために利用される電子機器としては、例えば、可搬型のパーソナルコンピュー
タ、携帯電話機、携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）、デジタルス
チルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電
子ペーパー、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、
プリンタ、スキャナ、複写機、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器等などが挙げ
られる。
本発明の実施形態に係る発光装置の構成を示すブロック図である。 第１期間Ｐ1と第２期間Ｐ2との関係を示す概念図である。 コントローラの具体的な構成を示すブロック図である。 階調データＤＳ[j]と駆動信号Ｘ[j]との関係を示すタイミングチャートである。 発光装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。 駆動回路の具体的な構成を示すブロック図である。 電流値Ｉaと電流値Ｉbとを選定する手順を説明するためのタイミングチャートである。 本発明に係る電子機器の具体例（画像形成装置）を示す斜視図である。 本発明に係る電子機器の具体例（画像形成装置）を示す斜視図である。
符号の説明
１０……発光装置、Ｅ……発光素子、２０……ヘッドモジュール、２２……発光部、３０
……駆動回路、４０……コントローラ４０、４２……クロック制御部、４４……記憶部、
４５……データ加工部、４７……タイミング制御部、４８……電流値設定部、Ｘj……駆
動信号、ＤＣＫ1……クロック信号、ＰＣＫ……パルス幅規定クロック、ＤＧ（ＤＧ[1]〜
ＤＧ[n]）……階調データ、ＤＧa（ＤＧa[1]〜ＤＧa[2]）……第１階調データ、ＤＧb（
ＤＧb[1]〜ＤＧb[n]）……第２階調データ。

Claims (9)

  1. 駆動信号に応じた光量で各々が発光する複数の発光素子を備え、
    前記複数の発光素子の選択的な発光によって、潜像が形成された像担持体の像形成面を露光する画像形成装置用の発光装置であって、
    前記複数の発光素子の各々の階調値を指定する第１階調データを記憶する記憶手段と、
    第１階調データによって指定される階調値が大きいほど第２階調データによって指定される階調値が小さくなるように、前記記憶手段に記憶された第１階調データから発光素子ごとに第２階調データを生成するデータ加工手段と、
    前記記憶手段に記憶された第１階調データに応じた駆動信号の供給によって前記各発光素子を第１期間にて発光させ、前記データ加工手段によって生成された第２階調データに応じた駆動信号の供給によって前記各発光素子を前記第１期間とは相違する第２期間にて発光させる駆動手段と、を具備し、
    前記各発光素子の光量が経時的に低下する速度は、駆動信号のパルス幅に略比例するとともに駆動信号のレベルのＭ乗（Ｍは１より大きい実数）に略比例し、
    前記第１階調データによって所定の階調値が指定された前記発光素子がパルス幅Ｗaの駆動信号の供給によって光量Ｌaで発光するとき、前記所定の階調値を指定する第２階調データに応じたパルス幅Ｗa／ｕ（ｕ＞１）の駆動信号が供給される前記発光素子の光量Ｌbが、
    Ｌb／Ｌa＝ｕ １／Ｍ
    を満たすように、第２階調データに応じた駆動信号のレベルが決定される
    ことを特徴とする発光装置。
  2. 前記第１期間は、前記発光素子による発光に応じて、前記潜像から顕像が形成される期間であり、前記第２期間は、前記発光素子による発光に応じた顕像が形成されない期間である
    ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
  3. 前記第２期間は前記第１期間よりも短い
    ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光装置。
  4. 前記各発光素子に供給される駆動信号は、前記第１期間を構成する複数の第１単位期間において、前記第１階調データに応じたパルス幅にて当該発光素子を発光させるレベルとなり、前記第２期間を構成する複数の第２単位期間であって、前記第１単位期間よりも短い前記第２単位期間において、前記第２階調データに応じたパルス幅にて当該発光素子を発光させるレベルとなる
    ことを特徴とする請求項３に記載の発光装置。
  5. 前記各発光素子に供給される駆動信号は、前記第１単位期間において、前記第１階調データに応じたパルス幅にて、前記発光素子を第１光量で発光させるレベルとなり、前記第２単位期間において、前記第２階調データに応じたパルス幅にて、前記第１光量よりも大きい第２光量で当該発光素子を発光させるレベルとなる
    ことを特徴とする請求項４に記載の発光装置。
  6. 駆動信号に応じた光量で各々が発光する複数の発光素子を備え、
    前記複数の発光素子の選択的な発光によって、潜像が形成された像担持体の像形成面を露光する画像形成装置用の発光装置であって、
    前記複数の発光素子の各々の階調値を指定する第１階調データを記憶する記憶手段と、
    第１階調データによって指定される階調値が大きいほど第２階調データによって指定される階調値が小さくなるように、前記記憶手段に記憶された第１階調データから発光素子ごとに第２階調データを生成するデータ加工手段と、
    前記記憶手段に記憶された第１階調データに応じた駆動信号の供給によって前記各発光素子を第１期間にて発光させ、前記データ加工手段によって生成された第２階調データに応じた駆動信号の供給によって前記各発光素子を前記第１期間とは相違する第２期間にて発光させる駆動手段と、を具備し、
    前記各発光素子の光量が経時的に低下する速度は、駆動信号のパルス幅に略比例するとともに駆動信号のレベルのＭ乗（Ｍは１より大きい実数）に略比例し、
    前記第１階調データによって所定の階調値が指定された前記発光素子がパルス幅Ｗaの駆動信号の供給によって光量Ｌaで発光するとき、前記所定の階調値を指定する第２階調データに応じて前記発光素子を光量Ｌa×ｖ（ｖ＞１）で発光させるようにレベルが決定された駆動信号のパルス幅Ｗbは、
    Ｗb／Ｗa＝ｖ−Ｍ
    を満たすことを特徴とする発光装置。
  7. 請求項１から請求項６の何れかに記載の発光装置を具備する電子機器。
  8. 露光によって像形成面に潜像が形成される像担持体と、
    各発光素子の選択的な発光によって前記像形成面を露光する請求項１から請求項６の何れかに記載の発光装置と、
    潜像に対する現像剤の付着によって顕像を形成する現像器とを含み、
    前記第１期間は、その期間内における前記各発光素子の発光によって像担持体に形成された潜像から前記現像器によって顕像が形成される期間であり、前記第２期間は、相前後する各第１期間の間隔の期間であってその期間内における前記各発光素子の発光に応じた顕像が形成されない期間である
    ことを特徴とする画像形成装置。
  9. 駆動信号に応じた光量で各々が発光する複数の発光素子を備え、
    前記複数の発光素子の選択的な発光によって、潜像が形成された像担持体の像形成面を露光する画像形成装置用の発光装置の駆動方法であって、
    前記複数の発光素子の各々の階調値を指定する第１階調データを取得し、
    第１階調データによって指定される階調値が大きいほど第２階調データによって指定される階調値が小さくなるように、前記取得された第１階調データから発光素子ごとに第２階調データを生成し、
    前記取得した第１階調データに応じた駆動信号の供給によって前記各発光素子を第１期間にて発光させ、前記生成された第２階調データに応じた駆動信号の供給によって前記各発光素子を前記第１期間とは相違する第２期間にて発光させ、
    前記各発光素子の光量が経時的に低下する速度は、駆動信号のパルス幅に略比例するとともに駆動信号のレベルのＭ乗（Ｍは１より大きい実数）に略比例し、
    前記第１階調データによって所定の階調値が指定された前記発光素子がパルス幅Ｗaの駆動信号の供給によって光量Ｌaで発光するとき、前記所定の階調値を指定する第２階調データに応じたパルス幅Ｗa／ｕ（ｕ＞１）の駆動信号が供給される前記発光素子の光量Ｌbが、
    Ｌb／Ｌa＝ｕ １／Ｍ
    を満たすように、第２階調データに応じた駆動信号のレベルが決定される
    ことを特徴とする発光装置の駆動方法。
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