JP4798249B2 - 露光装置及び露光装置の光量補正方法並びに画像形成装置 - Google Patents

露光装置及び露光装置の光量補正方法並びに画像形成装置 Download PDF

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Description

本発明は、露光装置及び露光装置の光量補正方法並びにこれを備える画像形成装置に関するものである。
従来、電子写真プロセスを用いる画像形成装置（印刷装置、電子写真装置）の露光装置（露光ヘッド）の光源に、発光素子としての有機ＥＬ素子を複数用いるようにしたものがある。
この有機ＥＬ素子を用いた面発光デバイスは、近年盛んに研究されている。電子写真プロセスの光源として、ＬＥＤの代わりに有機ＥＬ素子を採用することにより、各ＬＥＤに接続していたワイヤーボンディング本数を削減することができ、コストの削減への貢献が大きい。
しかしながら、現状では有機ＥＬ素子は経時劣化による光量低下がＬＥＤよりも顕著に現れ、それによる輝度むらが発生し易く、画像形成装置の露光装置に用いた場合に、印刷の濃度むらが発生し易い。
そこで、各有機ＥＬ素子に対応して受光素子を設けて、各有機ＥＬ素子からの光を受光素子でモニターし、各有機ＥＬ素子の発光輝度が所定の値となるように駆動信号を制御して、経時劣化による光量低下を補正するとともに輝度むらの発生を無くし、画像形成装置の露光装置に用いたときの印刷の濃度むらの発生を無くすようにしたものがある。（例えば、特許文献１参照）
特開２００２−１４４６３４号公報
しかし、上記特許文献１の場合、各有機ＥＬ素子の発光輝度が所定の一定値となるように駆動信号を制御する場合において、各有機ＥＬ素子は経時的に一定の印加電圧に対する発光輝度が低下する傾向を有しているため、発光輝度を所定の値に維持するためには、各有機ＥＬ素子に印加する駆動電圧の電圧値を次第に高くしていくことになる。
しかるに、有機ＥＬ素子は経時劣化は印加電圧の電圧値が大きいほど、劣化の進行が早まる傾向を有している。このため、上記のような駆動信号の制御方式を用いた場合には、有機ＥＬ素子の経時劣化が加速されてしまい、その寿命が短くなってしまうという問題があった。
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、有機ＥＬ素子の経時劣化の進行を抑制しながら、輝度むら及び濃度むらの発生を低減することが可能な露光装置及び露光装置の光量補正方法並びにこれを備える画像形成装置を提供することを目的とする。
この目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る露光装置は、
感光体ドラムを画像データに応じて露光する複数の発光素子と、
前記複数の発光素子に一定の値に設定した駆動信号を印加して、順次、発光させる発光制御部と、
前記発光制御部が発光させた前記各発光素子の発光光量を計測する光量計測部と、
前記光量計測部が計測した前記各発光素子の前記各発光光量に基づいて基準光量を設定し、設定した前記基準光量に対する前記光量計測部が計測した前記各発光光量の第１の差分を取得する第１の差分取得部と、
前記第１の差分取得部が取得した前記第１の差分に基づいて、前記駆動信号に対する補正量を前記発光素子毎に取得し、取得した前記補正量に基づいて前記各発光素子に印加する前記画像データに応じた各階調信号を補正する階調信号補正部と、
設定した目標基準光量に対する前記第１の差分取得部が設定した前記基準光量の第２の差分を取得する第２の差分取得部と、
前記第２の差分取得部が取得した前記第２の差分に基づいて前記複数の発光素子の発光時間を補正する発光時間補正量を取得し、前記発光時間を補正する発光時間補正部と、を備えたことを特徴とする。
前記第１の差分取得部は、前記基準光量を、前記光量計測部が計測した前記各発光素子の前記各発光光量のうちの最大光量、最低光量、平均光量及び光量中央値のいずれかに設定するようにしてもよい。
前記第２の差分取得部は、前記目標基準光量を、前記複数の発光素子が初期特性を有しているときに前記第１の差分取得部が設定した前記基準光量、又は、前記光量計測部の前回測定時に前記第１の差分取得部が設定した前記基準光量、のいずれかに設定するようにしてもよい。
前記発光時間補正部は、
該発光時間補正部が取得した前記発光時間補正量に基づいて前記発光素子の発光時間を制御する発光時間制御部を備えたものであってもよい。
前記発光制御部は、計測対象の前記発光素子を１つとして、前記複数の発光素子を１つずつ発光させるようにしてもよい。
前記複数の発光素子は、それぞれが２以上の所定の数の前記発光素子からなる、複数の発光素子群に分割されており、
前記光量計測部は、前記複数の発光素子群の各々に対応して設けられる複数の光量計測素子を有し、
前記複数の光量計測素子は、それぞれ、トランジスタ構造を有して、入射された光を受光する半導体層を有し、
前記半導体層は、前記感光体ドラムの主走査方向に沿って、前記各発光素子の積層直下に設けられ、前記半導体層のチャネル幅は前記光量計測部の各光量計測素子に対応する前記各発光素子群の幅に対応する値に設定されるようにしてもよい。
前記複数の光量計測素子は、前記複数の発光素子と同一製造プロセス、同一基板上の同一の面上に形成されたものであってもよい。
本発明の第２の観点に係る画像形成装置は、
画像データに応じた印刷を行う画像形成装置であって、
帯電する感光体ドラムと、
発光して、前記感光体ドラムを露光する複数の発光素子と、
前記複数の発光素子に一定の値に設定した駆動信号を印加して、順次、発光させる発光制御部と、
前記発光制御部が発光させた前記各発光素子の発光光量を計測する光量計測部と、
前記光量計測部が計測した前記各発光素子の前記各発光光量に基づいて基準光量を設定し、設定した前記基準光量に対する前記光量計測部が計測した前記各発光光量の第１の差分を取得する第１の差分取得部と、
前記第１の差分取得部が取得した前記第１の差分に基づいて、前記駆動信号に対する補正量を前記発光素子毎に取得し、取得した前記補正量に基づいて前記各発光素子に印加する前記画像データに応じた階調信号を補正する階調信号補正部と、
設定した目標基準光量に対する前記第１の差分取得部が設定した前記基準光量の第２の差分を取得する第２の差分取得部と、
前記第２の差分取得部が取得した前記第２の差分に基づいて前記複数の発光素子の発光時間を補正する発光時間補正量を取得し、前記発光時間を補正する発光時間補正部と、を備えたことを特徴とする。
前記第１の差分取得部は、前記基準光量を、前記光量計測部が計測した前記複数の発光素子の前記発光光量のうちの最大光量、最低光量、平均光量及び光量中央値のいずれかに設定するようにしてもよい。
前記第２の差分取得部は、前記目標基準光量を、前記複数の発光素子が初期特性を有しているときに前記第１の差分取得部が設定した前記基準光量、又は、前記光量計測部の前回測定時に前記第１の差分取得部が設定した前記基準光量、のいずれかに設定するようにしてもよい。
本発明の第３の観点に係る露光装置の光量補正方法は、
複数の発光素子を備えて、感光体ドラムを露光する露光装置の光量補正方法であって、
前記各発光素子に一定の値に設定した駆動信号を印加して順次発光させて、該各発光素子の発光光量を計測するステップと、
計測した各発光素子の発光光量に基づいて基準光量を設定し、設定した前記基準光量に対する計測した前記各発光光量の第１の差分を取得するステップと、
取得した前記第１の差分に基づいて、前記駆動信号に対する補正量を前記発光素子毎に取得し、取得した前記補正量に基づいて前記各発光素子に印加する画像データに応じた各階調信号を補正するステップと、
設定した目標基準光量に対する設定した前記基準光量の第２の差分を取得するステップと、
取得した前記第２の差分に基づいて前記複数の発光素子の発光時間を補正する発光時間補正量を取得し、前記発光時間を補正するステップと、を備えたことを特徴とする。
前記第１の差分を取得するステップにおいて、前記基準光量を、計測した前記複数の発光素子の前記発光光量のうちの最大光量、最低光量、平均光量及び光量中央値のいずれかに設定するようにしてもよい。
前記第２の差分を取得するステップにおいて、前記目標基準光量を、前記複数の発光素子が初期特性を有しているときに前記第１の差分を取得するステップにおいて設定した前記基準光量、又は、前回測定時に前記第１の差分を取得するステップにおいて設定した前記基準光量、のいずれかに設定するようにしてもよい。
本発明によれば、発光素子の経時劣化の進行を抑制することができるとともに、濃度むらを低減することができる。
本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。 図１に示す露光ヘッドの構成を示す図である。 図２に示す露光ヘッドの詳細な構成を示す図である。 図３に示すセルの詳細な構成を示す図である。 光センサ回路、センサドライバの構成を示す図である。 各有機ＥＬ素子、光センサ回路のデバイス構造を示す平面図である。 各有機ＥＬ素子、光センサ回路のデバイス構造を示す断面図である。 ヘッドコントローラの構成を示すブロック図である。 光量記憶部が記憶する発光光量を示す図である。 基準光量に対する各発光光量の差分と、階調信号の補正量と、の関係を示す図である。 目標基準光量に対する基準光量の差分と、アノード時間補正量と、の関係を示す図である。 有機ＥＬパネルとヘッドコントローラ基板とが実装された露光ヘッドの図である。 露光ヘッドの露光タイミングを示すタイミングチャートである。 １画素の動作を示す図である。 各画素の発光タイミングを示す図である。 発光光量の計測タイミングを示すタイミングチャートである。 ヘッドコントローラが実行する補正処理を示すフローチャートである。 具体的なセンサ回路の動作を説明するための図である。 図１８における回路において、補正処理を具体的に説明した図である。
以下、本発明の実施形態に係る画像形成装置を、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る画像形成装置の構成を図１に示す。
本実施形態に係る画像形成装置１は、制御部１１と、画像形成部１２と、によって構成される。
制御部１１は、画像形成部１２を制御するものである。制御部１１は、ラスターイメージプロセッサ部（図示せず）を備え、外部から供給された画像データＤ_imageを一時記憶する。また、制御部１１は、用紙サイズ等のデータが供給され、搬送速度に合わせて水平制御信号/HSYNC及び垂直制御信号/VSYNC、プリンタ制御信号Ｓ_printを生成する。尚、水平制御信号/HSYNCは、画像形成装置１の主走査方向の同期信号である。
そして、制御部１１は、画像データＤ_imageを画像形成部１２に供給するとともに、生成したこれらの制御信号を画像形成部１２に供給することにより、画像形成部１２を制御する。
画像形成部１２は、制御部１１から供給された制御信号に基づいて、用紙２に文字、画像を印刷するためのものである。画像形成部１２は、感光体ドラム２１と、帯電ローラ２２と、露光ヘッド２３と、現像器２４と、現像ローラ２５と、搬送ベルト２６と、転写ローラ２７と、定着ローラ２８ａ，２８ｂと、クリーニング器２９と、イレーサ光源３０と、を備える。
感光体ドラム２１は、静電潜像が形成されるために帯電するドラムであり、駆動部（図示せず）によって駆動され、軸を中心に矢印方向に回転する。この感光体ドラム２１は、負帯電型ＯＰＣ（Organic Photo Conductor）感光体によって構成される。
帯電ローラ２２は、感光体ドラム２１を一様に帯電させるものである。帯電ローラ２２は、負帯電器であり、帯電用電源（図示せず）から負電圧が印加されて、感光体ドラム２１の周表面を、現像器２４から出力される現像電圧に比較的近似しているか、あるいは等しい電位Ｖchargeに、一様にマイナス帯電させて初期化する。
露光ヘッド２３は、制御部１１から供給された制御信号に基づいて、帯電した感光体ドラム２１に光書き込み（露光）を行うものであり、光書き込みを行って感光体ドラム２１上に、最大で−５０Ｖの電位Ｖelec（Ｖelec＞Ｖcharge）の静電潜像を形成する。
露光ヘッド２３は、図２に示すように、有機ＥＬパネル４１と、セレクトドライバ４２と、アノードドライバ４３と、データドライバ４４と、センサドライバ４５と、ヘッドコントローラ４６と、を備える。
有機ＥＬパネル４１は、発光素子として、複数の有機ＥＬ素子を備えたものであり、複数のセル４１（１）〜４１（ｍ）からなる。
セル４１(i)（ｉ＝１〜ｍ）は、図３に示すように、それぞれ、点灯回路５１(i)と光センサ回路５２(i)とを備える。
点灯回路５１(i)は、図４に示すように、画素５３(i,j)（ｊ＝１〜ｎ、ｎ；自然数）と、トランジスタＴ１１(i)と、を備える。
画素５３(i,j)は、それぞれ、有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)と、トランジスタＴ１(i,j)，Ｔ２(i,j)と、キャパシタＣ１(i,j)と、を備える。ここで、各セル４１(i)（ｉ＝１〜ｍ）における複数の有機ＥＬ素子Ｅ(i,1)〜Ｅ(i,n)は、発光素子群に相当する。
尚、トランジスタＴ１１(i)、トランジスタＴ１(i,j)，Ｔ２(i,j)は、ｎチャネル型のＦＥＴ（Field Effect Transistor；電界効果トランジスタ）によって構成された薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor；ＴＦＴ）である。
有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)は、画素電極、複数のキャリア輸送層からなる有機ＥＬ層、対向電極が積層された構造を有する発光素子であり、対向電極（カソード電極）は接地される。
トランジスタＴ１(i,j)は、それぞれ、有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)の駆動用トランジスタであり、そのドレインは、アノードラインＬa(j)に接続され、ソースは、有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)のアノード電極に接続される。
トランジスタＴ２(i,j)は、それぞれ、有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)を選択するスイッチとして機能するトランジスタであり、そのドレインはデータラインＬd(i)に接続され、ソースがトランジスタＴ１(i,j)のゲートに接続され、ゲートがセレクトラインＬs(j)に接続される。
キャパシタＣ１(i,j)は、それぞれ、トランジスタＴ１(i,j)のゲート−ソース間電圧を保持するためのものであり、トランジスタＴ１(i,j)のゲート−ソース間に接続される。
トランジスタＴ１１(i)は、それぞれ、データラインＬd(i)のレベルをリセットするためのトランジスタであり、そのドレインは、データラインＬd(i)に接続され、ソースは、接地される。そして、トランジスタＴ１１(i)は、ゲートにＨｉｇｈレベルのリセット信号Ｒesetが供給されてオンし、データラインＬd(i)の電圧レベルをリセットする。
光センサ回路５２(i)は、計測対象の有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)の発光光量を計測するものである。尚、発光光量は、有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)の単位面積当たりの発光強度と発光時間との積である。
光センサ回路５２(i)は、各セル４１(i)に対応するように設けられ、計測対象の有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)の発光光量に対応するノードＳＣＤ(i)の電位Ｖscd(i)の信号を出力する。
光センサ回路５２(i)は、トランジスタＴ２１(i)，Ｔ２２(i)と、キャパシタＣ２(i)と、によって構成される。この光センサ回路５２(i)は、画素５３(i,j)と同じプロセスで形成される。
トランジスタＴ２２(i)は、光を検出するためのトランジスタであり、そのドレインはトランジスタＴ２１(i)のソースに接続され、ソースは接地される。そして、トランジスタＴ２２(i)は、ゲートにリフレッシュ信号ＲＦＳＨ(i)が供給される。トランジスタＴ２２(i)は、スレッショルド電圧以上のＨｉｇｈレベルのリフレッシュ信号ＲＦＳＨ(i)が供給されてオン状態となる。
トランジスタＴ２２(i)は、リフレッシュ信号ＲＦＳＨ(i)がＬｏｗレベルになるとオフする。そして、トランジスタＴ２２(i)は、光が照射されたとき、ドレイン−ソース間にチャネルが形成され、画素５３(i,1)〜５３(i,n)の有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)の発光光量に応じた電流量のドレイン電流が流れる。
トランジスタＴ２１(i)は、充電用ＴＦＴであり、そのソースは、トランジスタＴ２２(i)のドレインに接続され、ドレインは、ノードＳＣＤ(i)に接続される。
キャパシタＣ２(i)は、暗電流保持用キャパシタであり、両端は、それぞれ、トランジスタＴ２２(i)のドレインとソースとに接続される。キャパシタＣ２(i)は、トランジスタＴ２１(i)がオン状態となって充電され、トランジスタＴ２２(i)がオン状態になると放電する。
図２に戻り、セレクトドライバ４２は、セル４１(1)〜４１(m)の各画素５３(i,j)を選択するためのドライバである。セレクトドライバ４２は、ヘッドコントローラ４６からタイミング信号Ｓtm1が供給され、このタイミング信号Ｓtm1に基づいて、セル４１(1)〜４１(m)を選択するためのＨｉｇｈレベルのセル選択信号Ｓelect(1)〜Ｓelect(n)を生成する。
セレクトドライバ４２は、生成したＨｉｇｈレベルのセル選択信号Ｓelect(1)をセレクトラインＬs(1)に出力して画素５３(1,1)〜５３(m,1)を選択し、・・・、Ｈｉｇｈレベルのセル選択信号Ｓelect(n)をセレクトラインＬs(n)に出力して画素５３(1,n)〜５３(m,n)を選択する。
アノードドライバ４３は、セル４１(1)〜４１(m)の各画素５３(i,j)にそれぞれ、例えば、＋１５Ｖに設定された電圧VHのアノード信号Ａnode(1)〜Ａnode(n)を印加して各有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)を発光させるためのドライバである。
アノードドライバ４３は、ヘッドコントローラ４６からタイミング信号Ｓtm2が供給されて、アノード信号Ａnode(1)〜Ａnode(n)を生成する。
そして、アノードドライバ４３は、電圧VHのアノード信号Ａnode(1)〜Ａnode(n)をそれぞれ、アノードラインＬa(1)〜Ｌa(n)に出力することにより、セレクトドライバ４２が選択した画素５３(i,j)の各有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)を発光させる。
例えば、セレクトドライバ４２がＨｉｇｈレベルのセル選択信号Ｓelect(1)をセレクトラインＬs(1)に出力して画素５３(1,1)〜５３(m,1)を選択している場合、アノードドライバ４３は、電圧VHのアノード信号Ａnode(1)をアノードラインＬa(1)に出力することにより、選択された画素５３(1,1)〜５３(m,1)のそれぞれの有機ＥＬ素子Ｅ(1,1)，・・・，Ｅ(m,1)を発光させる。
この電圧VHのアノード信号Ａnode(j)が供給されている期間が、有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)の発光期間であり、アノード時間である。
データドライバ４４は、ヘッドコントローラ４６から供給された階調信号（駆動信号）Ｖdata(1)〜Ｖdata(m)を、セレクトドライバ４２が選択した各画素５３(i,j)の各キャパシタＣ１(i,j)に書き込むためのドライバである。
例えば、セレクトドライバ４２がＨｉｇｈレベルのセル選択信号Ｓelect(1)をセレクトラインＬs(1)に出力して画素５３(1,1)〜５３(m,1)を選択している場合、データドライバ４４は、データラインＬd(1)〜Ｌd(m)に、それぞれ、階調信号Ｖdata(1)〜Ｖdata(m)を出力する。
このようにして、データドライバ４４は、セレクタドライバ４２によって選択された画素５３(1,1)のキャパシタＣ１(1,1)に、・・・、画素５３(m,1)のキャパシタＣ１(m,1)に、それぞれ、階調信号Ｖdata(1)〜Ｖdata(m)を書き込む。
これらのセレクトドライバ４２とアノードドライバ４３とデータドライバ４４とは、有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)の発光光量を計測するときは、各セル４１(i)の有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)を１つずつ発光させる。
センサドライバ４５は、有機ＥＬパネル４１の各光センサ回路５２(i)を駆動制御するためのドライバである。
センサドライバ４５は、図５に示すように、ヘッドコントローラ４６からタイミング信号Ｓtm3が供給されて、充電制御信号ＳＣＧ(i)、リフレッシュ信号ＲＦＳＨ(i)を生成し、この充電制御信号ＳＣＧ(i)、リフレッシュ信号ＲＦＳＨ(i)を有機ＥＬパネル４１に供給することにより、光センサ回路５２(i)を駆動する。
また、センサドライバ４５は、ＳＣＤ回路６１(i)（ｉ＝１〜ｍ）を備え、ノードＳＣＤ(i)の電位Ｖscd(i)をコントロールする。
ＳＣＤ回路６１(i)は、トランジスタＴ３１(i)，Ｔ３２(i)と、オペアンプＯp(i)と、抵抗Ｒ１１(i)，Ｒ１２(i)と、によって構成される。
尚、トランジスタＴ３１(i)は、ｎチャネル型のＦＥＴによって構成されたＴＦＴであり、トランジスタＴ３２(i)は、ｐチャネル型のＦＥＴによって構成されたＴＦＴである。
トランジスタＴ３１(i)は、そのソースがノードＳＣＤ(i)に接続され、ドレインには、正の電圧Ｖccが印加される。そして、トランジスタＴ３１(i)は、ゲートにＨｉｇｈレベルの電圧PSVCC(i)が供給されてオンする。
トランジスタＴ３２(i)は、そのドレインがノードＳＣＤ(i)に接続され、ソースは接地される。そして、トランジスタＴ３２(i)は、ゲートにＬｏｗレベルの電圧PSGND(i)が供給されてオンする。
オペアンプＯp(i)は、ノードＳＣＤ(i)の電位を増幅するものである。抵抗Ｒ１１(i)，Ｒ１２(i)は接続され、オペアンプＯp(i)の反転端子（−）は、抵抗Ｒ１１(i)と抵抗Ｒ１２(i)との接続点に接続され、出力端子に抵抗Ｒ１２(i)の一端が接続される。
また、オペアンプＯp(i)の非反転端子（＋）は、トランジスタＴ３１(i)のソースとトランジスタＴ３２(i)のドレインとに接続される。
そして、センサドライバ４５は、オペアンプＯp(i)が増幅したセンサ出力信号ＯＵＴ(i)を、ヘッドコントローラ４６に供給する。
本実施形態の画素５３(i,j)と一回路分の光センサ回路５２(i)の上面からの部分概略図を図６に示す。また、図７は、図６のＣ−Ｃ’における断面図である。
図６に示すように、点灯回路５１(i)は、金属薄膜配線２０１、画素サイズ開口部２０２、透明電極（有機ＥＬアノード）２０３、透明電極２０４、透明電極コンタクト２０５と、を有し、画素５３(i,j)毎に主走査方向に形成される。
符号ｉ，ｊを省略し、図６に示すように、トランジスタＴ２２は、ゲートＴ２２ｇ、ソースＴ２２ｓ、ドレインＴ２２ｄによって構成される。
トランジスタＴ２１は、ゲートＴ２１ｇ、ソースＴ２１ｓ、ドレインＴ２１ｄによって構成される。また、キャパシタＣ２は、トランジスタＴ２２の近傍に形成される。
トランジスタＴ２２のゲートＴ２２ｇは、リフレッシュ信号ＲＦＳＨの供給ラインに接続され、ソースＴ２２ｓは、グランドＧＮＤに接続される。また、トランジスタＴ２２のドレインＴ２２ｄは、トランジスタＴ２１のゲートＴ２１ｇに接続されるとともに、トランジスタＴ２２のソースＴ２２ｓに接続される。
トランジスタＴ２１のゲートＴ２１ｇは、充電制御信号ＳＣＧの供給ラインに接続され、ドレインＴ２１ｄは、ノードＳＣＤに接続される。
図７に示すように、金属薄膜配線２０１と、トランジスタＴ２２のゲートＴ２２ｇとは、基板ガラス２１１上に形成され、透明電極２０４は金属薄膜配線２０１上に形成される。
ガラス基板２１１上には絶縁膜としてのＳｉＮ膜２１２が形成され、金属薄膜配線２０１とゲートＴ２２ｇとは、このＳｉＮ膜２１２によって覆われる。
トランジスタＴ２２の構成として、ＳｉＮ膜２１２上には、ｉ−Ｓｉ膜２１３が形成され、ｉ−Ｓｉ膜２１３の上にＳｉＮ膜２１４、ｎ＋Ｓｉ膜２１５、ｎ＋Ｓｉ膜２１６が形成される。そして、ｎ＋Ｓｉ膜２１５、ｎ＋Ｓｉ膜２１６上に、それぞれ、トランジスタＴ２２のセンサドレインＴ２２ｄ、センサソースＴ２２ｓが形成される。
また、ＳｉＮ膜２１２上には、層間絶縁膜としてのＳｉＮ膜２１７が形成され、ＳｉＮ膜２１４、ｎ＋Ｓｉ膜２１５、ｎ＋Ｓｉ膜２１６、ドレインＴ２２ｄ、センサソースＴ２２ｓはＳｉＮ膜２１７によって覆われる。
有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)のアノード電極としての透明電極２０３は、ＳｉＮ膜２１７，ＳｉＮ膜２１２を貫通して透明電極２０４に接触する。
ＳｉＮ膜２１７の上には、隔壁としてのポリイミド樹脂２１８が形成され、開口部２１９が形成される。この開口部２１９内に有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)の発光画素部（発光部）２２０が形成される。ポリイミド樹脂２１８及び発光画素部２２０上には、Ｃａ膜２２１、カソード電極としてのＡｌ膜２２２が形成され、さらに、エポキシ樹脂膜２２３が形成されて、各画素は、封止ガラス２２４によって封止される。
発光させる有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)からの光はトランジスタＴ２２のゲートＴ２２ｇに照射されるとともに、画素サイズ開口部２０２から、矢印Ａの方向に出射されて感光体ドラム２１に照射される。
トランジスタＴ２２のゲートＴ２２ｇに有機ＥＬ素子Ｅからの光が照射されると、ドレインＴ２２ｄ−ソースＴ２２ｓ間に、その発光光量に応じたチャネルが形成されて電流が流れ出す。
トランジスタＴ２１のドレインＴ２１ｄは、ノードＳＣＤに接続されるため、このノードＳＣＤの電位Ｖscdを測定することにより、有機ＥＬ素子Ｅの発光光量が計測される。
即ち、ゲートＴ２２ｇは、センサゲートとして機能し、トランジスタＴ２２は光センサとして機能する。また、キャパシタＣ２は、暗電流保持キャパシタとして機能し、トランジスタＴ２１は、充電ＴＦＴとして機能し、トランジスタＴ３１は、読み出しＴＦＴとして機能する。
図２に戻り、ヘッドコントローラ４６は、セレクトドライバ４２、アノードドライバ４３、データドライバ４４、センサドライバ４５を制御するものであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備える。
ヘッドコントローラ４６は、制御部１１のラスターイメージプロセッサ部（図示せず）より画像データＤ_image、用紙サイズ、搬送速度に合わせた水平制御信号/HSYNC及び垂直制御信号/VSYNCなどの制御信号を受信し、受信したこれらの制御信号に従って、セレクトドライバ４２と、アノードドライバ４３と、データドライバ４４と、センサドライバ４５と、を駆動制御する。
また、ヘッドコントローラ４６は、各画素５３(i,j)の有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)の輝度の補正を定期的に行う。このため、ヘッドコントローラ４６は、図８に示すように、光量記憶部７１と、光量比較部７２と、補正データ演算部７３と、アノード時間演算部７４と、アービトレーション制御部７５と、セレクトドライバタイミング発生部７６と、階調信号生成部７７と、センサドライバタイミング発生部７８と、アノードドライバタイミング発生部７９と、を備える。
光量記憶部７１は、輝度測定が行われる毎に、センサドライバ４５からセンサ出力信号ＯＵＴ(1)〜ＯＵＴ(m)が供給され、供給されたセンサ出力信号ＯＵＴ(1)〜ＯＵＴ(m)を、図９に示すように、発光光量Ｌ(i,j)として記憶するものである。
また、光量記憶部７１は、発光光量Ｌ(i,j)を補正する目標値としての目標基準光量Ｌtarと今回測定時の発光光量Ｌ(i,j)に基づく基準光量Ｌstd_newを記憶する。ここで、目標基準光量Ｌtarは、例えば、有機ＥＬパネル４１における各有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)が、工場出荷直後等の初期特性を有しているときに輝度測定を行って、そのときの発光光量Ｌ(i,j)に基づく基準光量Ｌstd_newの値に設定される。
光量比較部７２は、光量記憶部７１から、光センサ回路５２(i)が計測した各有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)の発光光量Ｌ(i,j)と今回測定時の基準光量Ｌstd_newとを比較するものである。
本実施形態では、基準光量Ｌstd_newを、一番明るい有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)の発光光量とする。即ち、計測したすべての有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)の発光光量のうちで、その最大光量Ｌmaxを基準光量Ｌstd_newとする。
光量比較部７２は、光量記憶部７１に記憶されているすべての発光光量Ｌ(i,j)_newを参照して、この最大光量Ｌmaxを取得し、取得した最大光量Ｌmaxを基準光量Ｌstd_newとする。
そして、光量比較部７２は、基準光量Ｌstd_newと各有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)の発光光量Ｌ(i,j)とを比較して、基準光量Ｌstd_newに対する各有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)の発光光量Ｌ(i,j)の差分ΔＬ(i,j)を取得する。光量比較部７２は、取得した差分ΔＬ(i,j)を補正データ演算部７３に供給する。
また、光量比較部７２は、光量記憶部７１に記憶されている目標基準光量Ｌtarに対する基準光量Ｌstd_newの差分ΔＬstdを取得する。光量比較部７２は、取得した差分ΔＬstdをアノード時間演算部７４に供給する。
補正データ演算部７３は、光量比較部７２から供給された差分ΔＬ(i,j)に基づいて階調信号Ｖdataを補正演算するものである。
補正データ演算部７３は、光センサ回路５２(i)が計測した各発光光量Ｌ(i,j)が基準光量Ｌstd_new（＝最大光量Ｌmax）となるように、各有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)の階調信号Ｖdata(i)を補正する。
補正データ演算部７３は、図１０に示すような発光光量の差分ΔＬと階調信号補正量ΔＶとの関係を記憶している。補正データ演算部７３は、各差分ΔＬ(i,j)に応じた階調信号補正量ΔＶ(i,j)をこの関係から取得し、取得した階調信号補正量ΔＶ(i,j)を階調信号Ｖdata(i)に加算して、新たな階調信号Ｖdata(i)を取得する。
尚、補正方法は、加算に限られるものではなく、乗算であってもよく、階調信号補正量ΔＶを階調信号Ｖdata(i)に加算する代わりに、階調信号Ｖdata(i)に、差分ΔＬに対応する補正係数を乗算するようにしてもよい。
補正データ演算部７３は、補正データ記憶部（図示せず）を備え、補正した階調信号Ｖdata(i)を画素５３(i,j)毎に記憶する。
アノード時間演算部７４は、電圧VHのアノード信号Ａnode(1)〜Ａnode(n)を出力するアノード時間Ｔaを演算するものである。アノード時間演算部７４は、アノード時間記憶部（図示せず）を有し、アノード時間記憶部は、アノード時間Ｔaを記憶する。
アノード時間演算部７４は、光量比較部７２から供給された差分ΔＬstdに基づいてアノード時間Ｔaを補正する。
アノード時間演算部７４は、図１１に示すような差分ΔＬstdとアノード時間補正量ΔＴaとの関係を予めアノード時間記憶部に記憶している。尚、有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)の輝度は、単位面積あたりの光強度に対応する。このため、この図１１に示す関係は、前述の発光光量＝単位面積あたりの光強度×アノード時間（発光時間）の関係から求められる。
そして、アノード時間演算部７４は、光量比較部７２から供給された差分ΔＬstdに基づいて、図１１に示す関係から、アノード時間補正量ΔＴaを取得し、アノード時間Ｔaにアノード時間補正量ΔＴaを加算して新たなアノード時間Ｔaを生成し、アノード時間補正量ΔＴaとともにアノード時間記憶部に記憶する。
アノード時間演算部７４は、画像データＤ_imageが供給されたとき、印刷時にアノード時間記憶部から読み出してアノードドライバタイミング発生部７９に供給する。
アービトレーション制御部７５は、制御部１１から、水平制御信号/HSYNC、垂直制御信号/VSYNC、及び各プリンタ制御信号Ｓ_printを受信して、セレクトドライバタイミング発生部７６、アノードドライバタイミング発生部７９、階調信号生成部７７、センサドライバタイミング発生部７８を監視・制御してタイミング調停を行うものである。
セレクトドライバタイミング発生部７６は、アービトレーション制御部７５の制御の下、セレクトドライバ４２が各セル選択信号Ｓelect(1)〜Ｓelect(n)を生成する際のタイミング信号Ｓtm1を生成するものである。
ヘッドコントローラ４６は、セレクトドライバタイミング発生部７６が生成したタイミング信号Ｓtm1をセレクトドライバ４２に供給する。
階調信号生成部７７は、制御部１１から画像データＤ_imageが供給されて、画像データＤ_imageに応じた階調信号Ｖdata(1)〜Ｖdata(m)を生成するものである。
階調信号生成部７７には、制御部１１のラスターイメージプロセッサ部から画像データＤ_imageが供給される。そして、階調信号生成部７７は、補正データ演算部７３から、発光光量の差分ΔＬ(i,j)に応じた光量補正データを読み出し、供給された画像データＤ_imageに加算することにより、補正した電圧の階調信号Ｖdata(1)〜Ｖdata(m)を生成する。
尚、階調信号生成部７７は、各有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)の発光光量Ｌ(i,j)を計測するときは、階調信号Ｖdata(1)〜Ｖdata(m)の電圧値を一定値に設定する。このときの階調信号Ｖdata(1)〜Ｖdata(m)の電圧値は、例えば、有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)が最大輝度で発光する電圧値に設定される。
ヘッドコントローラ４６は、階調信号生成部７７が生成した階調信号Ｖdata(1)〜Ｖdata(m)をデータドライバ４４に供給する。
センサドライバタイミング発生部７８は、アービトレーション制御部７５の制御の下、センサドライバ４５を制御するためのタイミング信号Ｓtm3を生成するものである。
このタイミング信号Ｓtm3は、センサドライバ４５がリフレッシュ信号ＲＦＳＨ(i)及び充電制御信号ＳＣＧ(i)を生成するためのタイミング信号であり、ヘッドコントローラ４６は、センサドライバタイミング発生部７８が生成したタイミング信号Ｓtm3をセンサドライバ４５に供給する。
アノードドライバタイミング発生部７９は、アノード時間演算部７４が演算したアノード時間Ｔaに基づいて、アノード信号Ａnode(i)のタイミングを設定するタイミング信号Ｓtm2を生成するものである。
ヘッドコントローラ４６は、アノードドライバタイミング発生部７９が生成したタイミング信号Ｓtm2をアノードドライバ４３に供給することにより、アノード時間Ｔaを制御する。
このように構成された露光ヘッド２３は、例えば図１２に示すように実装される。即ち、露光ヘッド２３は、有機ＥＬパネル基板１０１と、ヘッドコントローラ基板１０２と、ＣＯＦ（Chip On Film）１０３と、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）１０４と、を備える。
有機ＥＬパネル基板１０１には、複数の有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)と光センサ回路５２(i)とが載置され、複数の有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)は、主走査方向に例えば一列に配列される。光センサ回路５２(i)のトランジスタＴ２２(i)は、主走査方向に、測定する画素５３(i,j)チャネル幅を有している。
ヘッドコントローラ基板１０２には、セレクトドライバ４２と、センサドライバ４５と、アノードドライバ４３とヘッドコントローラ４６と、プリンタコントローラインターフェース（図中、「プリンタコントローラＩＦ」と記す。）４７と、が実装される。
有機ＥＬパネル基板１０１とヘッドコントローラ基板１０２とは、ＣＯＦ１０３とＦＰＣ１０４とによって接続され、ＣＯＦ１０３上には、データドライバ４４が搭載される。
図１に戻り、現像器２４は、トナーを収容するものである。現像器２４は、収容中にこのトナーを弱いマイナス電位である電位Ｖtonerに帯電する。
現像ローラ２５は、現像器２４に収容されているトナーを感光体ドラム２１との対向部に回転搬送するものである。
現像ローラ２５は、現像バイアス電源（図示せず）から、例えば、−２５０Ｖの現像バイアスＶbiasが印加される。
この現像バイアスＶbias、トナーの電位Ｖtoner、静電潜像の電位Ｖelecは、Ｖbias＜Ｖtoner＜Ｖelecとなるように設定される。
現像ローラ２５は、電位差（Ｖtoner−Ｖbias）を利用して現像器２４に収容されたトナーを付着して回転搬送する。
また、静電潜像の電位Ｖelecと現像バイアスＶbiasとの電位差（Ｖelec−Ｖbias）は、最大２００Ｖとなり、現像バイアスＶbiasに対して静電潜像の電位Ｖelecが相対的にプラス側になる。
このため、現像ローラ２５が、トナーを感光体ドラム２１との対向部に回転搬送すると、電位Ｖtonerに帯電している感光体ドラム２１にトナーが転移してトナー像３が形成される。
このトナー像３のトナー付着量（現像された画像の濃度）は、感光体ドラム２１上の露光量Ｅxpに応じた電位Ｖelecによって決定される。
搬送ベルト２６は、用紙２を載置して搬送するものである。転写ローラ２７は、感光体ドラム２１上に形成されたトナー像３を用紙２に転写するものであり、感光体ドラム２１の下部に配置される。
定着ローラ２８ａ，２８ｂは、トナー像３を熱定着して印刷装置の機外へと排出するものである。
クリーニング器２９は、感光体ドラム２１上に残留する転写漏れトナーを除去するものである。イレーサ光源３０は、感光体ドラム２１の表面を一様に除電するものである。
次に本実施形態に係る画像形成装置１の動作を説明する。
尚、本実施形態では、説明を簡略化するため、有機ＥＬパネル４１のセル４１(i)を６つとし（ｉ＝１〜６,ｍ＝６）、点灯回路５１(1)〜５１(6)は、それぞれ、４つの画素５３(1,1)〜５３(1,4)，５３(2,1)〜５３(2,4)，５３(3,1)〜５３(3,4)，５３(4,1)〜５３(4,4)，５３(5,1)〜５３(5,4)，５３(6,1)〜５３(6,4)からなるものとする。
そして、各有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)は、主走査方向に一列に、６×４＝２４個形成されているものとする。但し、実際の露光ヘッド２３の基板には、用紙サイズ分の数の有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)が一列あるいは数列に配置される。
制御部１１は、水平制御信号/HSYNC及び垂直制御信号/VSYNC、プリンタ制御信号Ｓ_printを画像形成部１２に供給し、感光体ドラム２１の駆動部を制御して、感光体ドラム２１を図１（感光体ドラム２１内）に示す矢印方向に回転させる。帯電ローラ２２は、感光体ドラム２１をマイナスの電位Ｖchargeに一様にマイナス帯電させて初期化する。
露光ヘッド２３は、制御部１１から供給された制御信号に基づいて、帯電した感光体ドラム２１に光書き込み（露光）を行う。
まず、露光ヘッド２３のヘッドコントローラ４６のアービトレーション制御部７５は、制御部１１から水平制御信号/HSYNC及び垂直制御信号/VSYNC、プリンタ制御信号Ｓ_printが供給されると、セレクトドライバタイミング発生部７６、アノードドライバタイミング発生部７９、階調信号生成部７７、センサドライバタイミング発生部７８を監視・制御してタイミング調停を行う。
セレクトドライバタイミング発生部７６は、アービトレーション制御部７５に制御されてタイミング信号Ｓtm1を生成し、生成したタイミング信号Ｓtm1をセレクトドライバ４２に供給する。
図１３に示すように、制御部１１が時刻ｔ１０において、水平制御信号/HSYNCを立ち下げると、セレクトドライバ４２は、時刻ｔ１０において、Ｈｉｇｈレベルのセル選択信号Ｓelect(1)をセレクトラインＬs(1)に出力し、時刻ｔ１２になって、セル選択信号Ｓelect(1)をＬｏｗレベルに立ち下げる。
この時刻ｔ１０〜ｔ１２までの期間が、セル４１(1)のセル選択期間であり、時刻ｔ１２〜ｔ２３までの期間が、セル非選択期間となる。尚、時刻ｔ１０〜ｔ２３の１Dot Line Timeは、１ラインに許されるドット形成処理期間であり、水平制御信号/HSYNCのアクティブ〜アクティブ期間がこの１Dot Line Timeとなる。
例えば、印字上の１ドット＝1200dpi×1200dpi（Dot/inch）、印刷速度40ppm（page/minute）とすると、Ａ４横サイズ（210mm）、搬送、用紙間50mmでは副走査方向に１分間に用紙が進む距離は（210mm＋50mm）×40となる。１inchは25.4mmなので、１Dot Line Timeは、以下の式（１）で表され、約１２２μｓｅｃとなる。
Figure 0004798249
データドライバ４４の階調信号Ｖdata(1)〜(6)の出力が有効なのは、セル選択期間のみであるので、１Dot Line Time内に、Ｈｉｇｈレベルのセル選択信号Ｓelect(1)〜Ｓelect(4)をシフトしていくことにより、データドライバ４４の１出力で複数の有機ＥＬ素子Ｅ(1,1)〜Ｅ(6,4)の点灯が可能となる。
画素５３(1,1)〜５３(6,4)全体に対して４つのセル選択信号Ｓelect(1)〜Ｓelect(4)を出力する場合、前述の1200dpi/40ppmであれば、各セル選択期間は、最大で（122/4）μsec＝30.5μsecとなる。
データドライバ４４は、このセル選択期間中に階調信号Ｖdata(1)〜Ｖdata(6)を各画素５３(1,1)〜５３(6,4)に出力することになる。
アノードドライバ４３は、時刻ｔ１１において、電圧VHのアノード信号Ａnode(1)をアノードラインＬa(1)に出力し、時刻ｔ１８になると、アノード信号Ａnode(1)を有機ＥＬ素子Ｅ(1,1)〜(6,4)のカソード電位と同電位に立ち下げる。
時刻ｔ１０〜ｔ１１において、セレクトドライバ４２がＨｉｇｈレベルのセル選択信号Ｓelect(1)をセレクトラインＬs(1)に出力すると、トランジスタＴ２(1,1)，Ｔ２(2,1)，Ｔ２(3,1)，Ｔ２(4,1)，Ｔ２(5,1)，Ｔ２(6,1)がオンする。
また、データドライバ４４がＨｉｇｈレベルのリセット信号Ｒesetを出力すると、トランジスタＴ１１(1)〜Ｔ１１(6)がオンする。
図１４（ａ）に示すように、トランジスタＴ２(1,1)，Ｔ１１(1)がオンすると、トランジスタＴ１(1,1)のゲートから、トランジスタＴ２(1,1)、トランジスタＴ１１(1)を介して接地ラインにゲート電流Ｉgが流れ、キャパシタＣ１(1,1)はリセットされる。キャパシタＣ１(2,1)，Ｃ１(3,1)，Ｃ１(4,1)，Ｃ１(5,1)，Ｃ１(6,1)についても同様にリセットされる。
図１３に示す時刻ｔ１１において、データドライバ４４がリセット信号ＲesetをＬｏｗレベルに立ち下げると、トランジスタＴ１１(1)〜Ｔ１１(6)はオフする。
図１４（ｂ）に示すように、階調信号Ｖdata(1)が画素５３(1,1)に供給されると、階調信号Ｖdata(1)が、データドライバ４４からトランジスタＴ(1,1)のゲートとキャパシタＣ１(1,1)とに印加され、キャパシタＣ１(1,1)に、階調信号Ｖdata(1)に対応した信号電荷が書き込まれる。キャパシタＣ１(2,1)，Ｃ１(3,1)，Ｃ１(4,1)，Ｃ１(5,1)，Ｃ１(6,1)も同様に信号電荷が書き込まれる。
アノードドライバ４３が電圧VHのアノード信号Ａnode(1)をアノードラインＬa(1)に出力すると、トランジスタＴ１(1,1)は、キャパシタＣ１(1,1)に書き込まれた信号電荷に対応する電流Ｉeを有機ＥＬ素子Ｅ(1,1)に供給する。有機ＥＬ素子Ｅ(1,1)は、供給された電流Ｉeに対応する輝度で発光する。有機ＥＬ素子Ｅ(2,1)，Ｅ(3,1)，Ｅ(4,1)，Ｅ(5,1)，Ｅ(6,1)も同様に発光する。
図１３に示す時刻ｔ１２において、セレクトドライバ４２がセル選択信号Ｓelect(1)をＬｏｗレベルに立ち下げると、トランジスタＴ２(1,1)，Ｔ２(2,1)，Ｔ２(3,1)，Ｔ２(4,1)，Ｔ２(5,1)，Ｔ２(6,1)はオフする。
図１４（ｃ）に示すように、トランジスタＴ２(1,1)がオフしてもキャパシタＣ１(1,1)がトランジスタＴ１(1,1)のゲート電圧を保持しているため、トランジスタＴ１(1,1)は、キャパシタＣ１(1,1)に書き込まれた信号電荷に対応する電流Ｉeを有機ＥＬ素子Ｅ(1,1)に供給し、有機ＥＬ素子Ｅ(1,1)は、供給された電流Ｉeに対応する輝度で継続して発光する。有機ＥＬ素子Ｅ(2,1)，Ｅ(3,1)，Ｅ(4,1)，Ｅ(5,1)，Ｅ(6,1)も同様に発光する。
図１３に示す時刻ｔ１８において、アノードドライバ４３がアノード信号Ａnode(1)を有機ＥＬ素子Ｅ(1,1)〜(6,4)のカソード電位に立ち下げると、図１４（ｄ）に示すように、有機ＥＬ素子Ｅ(1,1)に電流Ｉeが供給されなくなり、有機ＥＬ素子Ｅ(1,1)は消灯する。有機ＥＬ素子Ｅ(2,1)，Ｅ(3,1)，Ｅ(4,1)，Ｅ(5,1)，Ｅ(6,1)も同様に消灯する。
このように、有機ＥＬ素子Ｅ(1,1)，Ｅ(2,1)，Ｅ(3,1)，Ｅ(4,1)，Ｅ(5,1)，Ｅ(6,1)は、アノードドライバ４３が電圧VHのアノード信号Ａnode(1)をアノードラインＬa(1)に出力している時刻ｔ１１〜時刻ｔ１８において発光する。
同じように、有機ＥＬ素子Ｅ(1,2)，Ｅ(2,2)，Ｅ(3,2)，Ｅ(4,2)，Ｅ(5,2)，Ｅ(6,2)は、時刻ｔ１３〜ｔ２０の期間において発光する。
有機ＥＬ素子Ｅ(1,3)，Ｅ(2,3)，Ｅ(3,3)，Ｅ(4,3)，Ｅ(5,3)，Ｅ(6,3)は、時刻ｔ１５〜ｔ２１の期間において発光する。
有機ＥＬ素子Ｅ(1,4)，Ｅ(2,4)，Ｅ(3,4)，Ｅ(4,4)，Ｅ(5,4)，Ｅ(6,4)は、時刻ｔ１７〜ｔ２２の期間において発光する。
従って、有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)（ｉ＝１〜６、ｊ＝１〜４）は，時刻ｔ１０〜ｔ２３において、図１５に示すように発光する。
露光ヘッド２３がこのような光書き込みを行うことにより、感光体ドラム２１の周表面上に、帯電ローラ２２の初期化帯電によって一様に形成されたマイナス高電位部（領域）内に、画像データＤ_imageに対応する最大で−５０Ｖのマイナスの電位Ｖelecの静電潜像の領域が形成される。
現像ローラ２５は、現像器２４に収容されたトナーを感光体ドラム２１との対向部に回転搬送し、トナーが感光体ドラム２１に付着し、感光体ドラム２１上に、静電潜像に対応したトナー像３が形成される。
感光体ドラム２１は回転し、トナー像３を、転写ローラ２７との対向部（転写部）へと搬送し、搬送ベルト２６は、用紙２を転写ローラ２７とへ搬送する。転写ローラ２７は、この用紙２上に、感光体ドラム２１上のトナー像３を転写する。
トナー像３を転写された用紙２は、更に下流に搬送され、定着ローラ２８ａ，２８ｂはトナー像３を熱定着して用紙２を機外へ排出する。
クリーニング器２９は、感光体ドラム２１に付着した微量の転写漏れトナーを除去し、更にイレーサ光源３０は、感光体ドラム２１の表面を一様に除電する。
次に、印字をしていない状態、例えば電源投入後や印刷の紙間において、画像形成装置１は、定期的に、測定対象の有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)を１つずつ発光させて、発光光量の補正を行う。
例えば、有機ＥＬ素子Ｅ(1,1)の発光光量を測定する場合、センサドライバ４５は、図１６に示すように、時刻ｔ４１〜ｔ４２において、電圧＋Ｖ２のリフレッシュ信号ＲＦＳＨ(1)を有機ＥＬパネル４１に供給する。
光センサ回路５２(1)のトランジスタＴ２２(1)は、このリフレッシュ信号ＲＦＳＨ(1)が供給されてオンし、キャパシタＣ２(1)は放電する。
放電後の時刻ｔ４２において、センサドライバ４５は、リフレッシュ信号ＲＦＳＨ(1)を電圧−Ｖ２に設定し、電圧＋Ｖ１の充電制御信号ＳＣＧ(1)を有機ＥＬパネル４１に供給し、Ｈｉｇｈレベルの信号PSVCC(1)とＨｉｇｈレベルの信号PSGND(1)とを、ＳＣＤ回路６１(1)に供給する。
トランジスタＴ２２(1)は、ゲートに電圧−Ｖ２のリフレッシュ信号ＲＦＳＨ(1)が供給されてオフし、トランジスタＴ２１(1)は、電圧＋Ｖ１の充電制御信号ＳＣＧ(1)がゲートに供給されてオンする。
また、ＳＣＤ回路６１(1)のトランジスタＴ３１(1)は、Ｈｉｇｈレベルの信号PSVCC(1)が供給されてオンし、トランジスタＴ３２(1)は、Ｈｉｇｈレベルの信号PSGND(1)が供給されてオフする。
トランジスタＴ２１(1)，Ｔ３１(1)がオンし、トランジスタＴ３２(1)がオフすると、キャパシタＣ２(1)は、電圧＋Ｖccで充電される。
キャパシタＣ２(1)が充電されて時刻ｔ４３になると、センサドライバ４５は、充電制御信号ＳＣＧ(1)を電圧−Ｖ１に立ち下げ、リフレッシュ信号ＲＦＳＨ(1)を０Ｖに設定し、信号PSVCC(1)をＬｏｗレベル、信号PSGND(1)をＬｏｗレベルに立ち下げる。
トランジスタＴ２１(1)は、ゲートに電圧−Ｖ１の充電制御信号ＳＣＧ(i)が供給されてオフし、トランジスタＴ３１(1)は、ゲートにＬｏｗレベルの信号PSVCC(1)が供給されてオフし、トランジスタＴ３２(1)は、ゲートにＬｏｗレベルの信号PSGND(1)が供給されてオンする。
時刻ｔ４３になると、画像形成装置１は、階調信号Ｖdata(1)〜Ｖdata(6)の電圧を一定値に設定して、有機ＥＬ素子Ｅ(1,1)を点灯させる。
発光光量Ｌ(1,1)を取得するため、センサドライバ４５は、図１６に示すように、リフレッシュ信号ＲＦＳＨ(1)を０Ｖに設定して、光が照射されたときのトランジスタＴ２２のドレイン−ソース間のチャネルを形成しやすくする。トランジスタＴ２２のドレイン−ソース間には、発光光量Ｌ(1,1)に対応するドレイン電流が流れ出し、キャパシタＣ２(1)は放電を開始する。
時刻ｔ４３から予め設定された時刻ｔ４４になる前に、センサドライバ４５は、リフレッシュ信号ＲＦＳＨ(1)を電圧−Ｖ２に設定し、トランジスタＴ２２(1)をオフ状態にし、キャパシタＣ２(1)の放電を停止させる。
また、センサドライバ４５は、ＳＣＤ回路６１(1)にＬｏｗレベルの信号PSVCC(1)、Ｈｉｇｈレベルの信号PSGND(1)を供給する。
ＳＣＤ回路６１(1)のトランジスタＴ３１(1)は、ゲートにＬｏｗレベルの信号PSVCC(1)が供給されてオフし、トランジスタＴ３２(1)は、ゲートにＨｉｇｈレベルの信号PSGND(1)が供給されてオフし、トランジスタＴ２１(1)のドレイン端子は、ハイインピーダンス状態に保持される。
時刻ｔ４４になると、画像形成装置１は、有機ＥＬ素子Ｅ(1,1)を消灯させ、センサドライバ４５は、電圧＋Ｖ１の充電制御信号ＳＣＧ(1)を有機ＥＬパネル４１に供給する。有機ＥＬパネル４１のトランジスタＴ２１(1)は、ゲートに電圧＋Ｖ１の充電制御信号ＳＣＧ(1)が供給されてオンする。トランジスタＴ２１(1)がオンすると、ノードＳＣＤ(1)の電位Ｖscd(1)は、キャパシタＣ２(1)の電荷によって決定され、オペアンプＯｐ(1)は、この電位Ｖscd(1)を増幅する。
センサドライバ４５は、時刻ｔ４４〜ｔ４５において、オペアンプＯｐ(1)が増幅した電位をセンサ出力信号ＯＵＴ(1)として、ヘッドコントローラ４６に供給する。このセンサ出力信号ＯＵＴ(1)が有機ＥＬ素子Ｅ(1,1)の発光光量Ｌ(1,1)に応じた信号となる。
画像形成装置１は、このような処理を全有機ＥＬ素子Ｅ(1,1)〜Ｅ(6,4)について順次行う。
ヘッドコントローラ４６は、センサドライバ４５から、センサ出力信号ＯＵＴ(1)が供給され、センサ出力信号ＯＵＴ(1)を、有機ＥＬ素子Ｅ(1,1)の発光光量Ｌ(1,1)として光量記憶部７１に記憶する。
同様に、ヘッドコントローラ４６は、センサドライバ４５から、センサ出力信号ＯＵＴ(i)（ｉ＝１〜６）が供給される毎に、有機ＥＬ素子Ｅ(1,2)〜Ｅ(6,4)の発光光量Ｌ(1,2)〜Ｌ(6,4)を光量記憶部７１に記憶する。
そして、ヘッドコントローラ４６は、図１７に示すフローチャートに従って、補正処理を実行する。
ヘッドコントローラ４６の光量比較部７２は、光量記憶部７１に記憶されている発光光量Ｌ(i,j)のうちで（ｉ＝１〜ｍ，ｊ＝１〜ｎ）、最大光量Ｌmaxを取得する（ステップＳ１１）。
光量比較部７２は、今回の基準光量Ｌstd_newに最大光量Ｌmaxをセットする（ステップＳ１２）。また、光量比較部７２は、基準光量Ｌstd_lastを光量記憶部７１に記憶する。
ヘッドコントローラ４６は、ｊに１をセットし（ステップＳ１３）、ｉに１をセットする（ステップＳ１４）。
ヘッドコントローラ４６の光量比較部７２は、発光光量Ｌ(i,j)が最大光量Ｌmaxか否かを判定する（ステップＳ１５）。
発光光量Ｌ(i,j)が最大光量Ｌmaxではないと判定した場合（ステップＳ１５；Ｎｏ）、光量比較部７２は、光量記憶部７１から、発光光量Ｌ(i,j)と基準光量Ｌstd_newとを読み出して、基準光量Ｌstd_newに対する発光光量Ｌ(i,j)の差分ΔＬ(i,j)を求める（ステップＳ１６）。
光量比較部７２は、図１０に示す関係に従い、差分ΔＬ(i,j)に対応する階調信号補正量ΔＶ(i,j)を取得し（ステップＳ１７）、取得した階調信号補正量ΔＶ(i,j)を補正データ演算部７３に供給する。
補正データ演算部７３は、階調信号(i,j)に階調信号補正量ΔＶ(i,j)を加算することにより階調信号(i,j)を補正し、新たな階調信号(i,j)を生成する（ステップＳ１８）。
発光光量Ｌ(i,j)が最大光量Ｌmaxであると判定した場合（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、あるいは、差分ΔＶ(i,j)を取得した場合、ヘッドコントローラ４６は、ｉをインクリメントし（ステップＳ１９）、ｉがｍを超えたか否かを判定する（ステップＳ２０）。
ｉがｍを超えていないと判定した場合（ステップＳ２０；Ｎｏ）、ヘッドコントローラ４６は、ステップＳ１４〜Ｓ１９を、再度、実行する。
ｉがｍを超えたと判定した場合（ステップＳ２０；Ｙｅｓ）、ヘッドコントローラ４６は、ｊをインクリメントし（ステップＳ２１）、ｊがｎを超えたか否かを判定する（ステップＳ２２）。
ｊがｎを超えていないと判定した場合（ステップＳ２２；Ｎｏ）。ヘッドコントローラ４６は、ステップＳ１４〜Ｓ２１を、再度、実行する。
ｊがｎを超えたと判定した場合（ステップＳ２２；Ｙｅｓ）。ヘッドコントローラ４６は、基準光量Ｌstd_newと目標基準光量Ｌtarとが等しいか否かを判定する（ステップＳ２３）。
基準光量Ｌstd_newと目標基準光量Ｌtarとが等しいと判定した場合（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）、ヘッドコントローラ４６は、この補正処理を終了させる。
一方、基準光量Ｌstd_newと目標基準光量Ｌtarとが等しくないと判定した場合（ステップＳ２３；Ｎｏ）、光量比較部７２は、目標基準光量Ｌtarに対する基準光量Ｌstd_newの差分ΔＬstdを取得し（ステップＳ２４）、取得した差分ΔＬstdをアノード時間演算部７４に供給する。
アノード時間演算部７４は、図１１に示す関係に従い、光量比較部７２から供給された差分ΔＬstdに基づいてアノード時間補正量ΔＴaを取得する（ステップＳ２５）。
アノード時間演算部７４は、アノード時間Ｔaにアノード時間補正量ΔＴaを加算して、新たなアノード時間Ｔaを取得する（ステップＳ２６）。アノード時間演算部７４は、取得した新たなアノード時間Ｔaを、アノード時間補正量ΔＴaとともにアノード時間記憶部に記憶し、ヘッドコントローラ４６は、この補正処理を終了させる。
この補正処理を具体的に説明する。
尚、ここでは、図１８に示すように、ｉ＝６、ｊ＝４として、図１９（ａ）に示すように、有機ＥＬパネル基板１０１に配置された有機ＥＬ素子Ｅ(1,1)〜Ｅ(6,4)のそれぞれの発光光量Ｌ(1,1)〜Ｌ(6,4)が、図１９（ｂ）の発光光量Ｌ_bfで示すように分布しているものとする。ヘッドコントローラ４６の光量記憶部７１は、これらの発光光量Ｌ(1,1)〜Ｌ(6,4)を記憶する。
図１９（ｂ）に示すように、有機ＥＬ素子Ｅ(2,3)の発光光量Ｌ(2,3)が最大光量Ｌmaxとして、光量比較部７２は、この最大光量Ｌmaxを基準光量として取得する（ステップＳ１１の処理）。
光量比較部７２は、光量記憶部７１から発光光量Ｌ(1,1)を読み出して、基準光量Ｌstd_newと発光光量Ｌ(1,1)とを比較し、その差分ΔＬ(1,1)を取得する（ステップＳ１６〜Ｓ１８の処理）。
発光光量Ｌ(1,1)の場合、図１０に示す関係に従い、補正データ演算部７３は、差分ΔＬ(1,1)から階調信号補正量ΔＶ(1,1)を取得し、階調信号Ｖdata(1,1)に階調信号補正量ΔＶ(1,1)を加算する（ステップＳ１７，Ｓ１８の処理）。
有機ＥＬ素子Ｅ(1,1)が、補正された新たな階調信号Ｖdata(1,1)に対応する光量で発光すると、有機ＥＬ素子Ｅ(1,1)の発光光量Ｌ(1,1）は、図１９（ｃ）に示すように、基準光量Ｌstd_newになる。有機ＥＬ素子(1,2)の発光光量Ｌ(1,2)も同様に基準光量Ｌstd_newになる。
また、図１９（ｃ）に示すように、アノード時間演算部７４は、図１１に示す関係に従い、目標基準光量Ｌtarに対する基準光量Ｌstd_newの差分ΔＬstdから、アノード時間補正量ΔＴaを取得する（ステップＳ２３〜Ｓ２６の処理）。
アノード時間演算部７４は、アノード時間Ｔaに、取得したアノード時間補正量ΔＴaを加算して、新たなアノード時間Ｔaを取得し、アノード時間記憶部に、この新たなアノード時間Ｔaを記憶する。
補正後、画像データＤ_imageが供給されると、アノード時間演算部７４は、アノード時間記憶部から、新たなアノード時間Ｔaを読み出してアノードドライバタイミング発生部７９に供給する。
アノードドライバタイミング発生部７９は、アノード時間演算部７４から供給されたアノード時間Ｔaに従って、タイミング信号Ｓtm2を生成する。
ヘッドコントローラ４６がこのタイミング信号Ｓtm2をアノードドライバ４３に供給することにより、すべての有機ＥＬ素子Ｅ(1,1)は、補正された階調信号Ｖdata(1)〜Ｖdata(6)で、新たなアノード時間Ｔaだけ発光する。
以上説明したように、本実施形態によれば、ヘッドコントローラ４６は、各有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)の発光光量Ｌ(i,j)が基準光量Ｌstd_newとなるように、階調信号Ｖdata(i,j)を補正する。
また、ヘッドコントローラ４６は、今回の基準光量Ｌstd_newが劣化により、目標基準光量Ｌtarよりも低下した場合、階調信号Ｖdata(i,j)をさらに補正するのではなく、アノード時間Ｔaを、基準光量Ｌstd_newが目標基準光量Ｌtarになる、あるいはそれに近づくように補正するようにした。
従って、各有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)の劣化状態が異なる場合でも、全ての発光光量を均一化することができ、アノード時間を調節することで必要な露光エネルギーを確保できる。このため、経時劣化により、発光光量が低下した場合でも、この光量不足を補って画像形成装置１の印刷画像の品質を確保することができる。
そして、有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)の劣化を抑制することができ、画像形成条件を一定に維持することができる。
また、電子写真プロセスの露光ヘッド２３に有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)を採用したことにより、コストを削減することもできる。
また、１枚の有機ＥＬ基板１０１にアクティブ駆動型の複数の有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)が列状に形成された光源を採用することにより、有機ＥＬ画素形成プロセス時、光センサ回路５２(i)を有機ＥＬ基板１０１内に同時に形成することができる。
それとともに、各有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)への駆動用ワイヤーボンディング等を不要とし、製造工程における作業負担の軽減化、回路規模の削減化を図ることができる。
尚、本発明を実施するにあたっては、種々の形態が考えられ、上記実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態では、基準光量Ｌstd_newを光量最大値Ｌmaxとして、光量最大値Ｌmaxに対する発光光量Ｌ(i,j)の差分ΔＬ(i,j)に基づいてアノード時間Ｔaを引き延ばすようにした。しかし、基準光量Ｌstd_newは、最大値Ｌmaxではなく、平均値としてもよく、最小値としてもよく、更には中央値（メジアン）としてもよい。
基準光量Ｌstd_newを最小値とした場合、最大値Ｌmaxとした場合と比較して輝度は低下するものの、有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)の寿命を延ばすことができる。また、計測した発光光量Ｌ(i,j)と比較する値を平均値とした場合や中央値とした場合は、有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)の寿命を延ばしつつ、輝度をできるだけ保持することができる。
なお、上記実施形態では、目標基準光量Ｌtarを、各有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)が初期特性を有しているときの発光光量Ｌ(i,j)に基づく基準光量Ｌstd_newの値に設定するものとした。しかし、目標基準光量Ｌtarを、例えば、前回の輝度測定時の基準光量Ｌstd_newとしてもよい。
上記実施形態では、計測対象の有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)を１つとした。しかし、各画素５３(i,j)のトランジスタＴ２(i,j)のゲートが、セレクトラインＬs(i)に接続されているため、例えば、計測対象の有機ＥＬ素子Ｅ(i,j)をセル４１(i)毎としてもよい。
本実施形態では、発光素子を有機ＥＬ素子として説明した。しかし、発光素子は、有機ＥＬ素子に限られるものではなく、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）であってもよい。
１・・・画像形成装置、２３・・・露光ヘッド、４１・・・有機ＥＬパネル、４１(i)・・・セル、４２・・・セレクトドライバ、４３・・・アノードドライバ、４４・・・データドライバ、４５・・・センサドライバ、４６・・・ヘッドコントローラ、５１(i)（ｉ＝１〜ｍ）・・・点灯回路、５２(i)（ｉ＝１〜ｍ）・・・光センサ回路、５３(i,j)（ｊ＝１〜ｎ）・・・画素、７２・・・光量比較部、７３・・・補正データ演算部、７４・・・アノード時間演算部、Ｅ(i,j)（ｉ＝１〜ｍ，ｊ＝１〜ｎ）・・・有機ＥＬ素子

Claims (13)

  1. 感光体ドラムを画像データに応じて露光する複数の発光素子と、
    前記複数の発光素子に一定の値に設定した駆動信号を印加して、順次、発光させる発光制御部と、
    前記発光制御部が発光させた前記各発光素子の発光光量を計測する光量計測部と、
    前記光量計測部が計測した前記各発光素子の前記各発光光量に基づいて基準光量を設定し、設定した前記基準光量に対する前記光量計測部が計測した前記各発光光量の第１の差分を取得する第１の差分取得部と、
    前記第１の差分取得部が取得した前記第１の差分に基づいて、前記駆動信号に対する補正量を前記発光素子毎に取得し、取得した前記補正量に基づいて前記各発光素子に印加する前記画像データに応じた各階調信号を補正する階調信号補正部と、
    設定した目標基準光量に対する前記第１の差分取得部が設定した前記基準光量の第２の差分を取得する第２の差分取得部と、
    前記第２の差分取得部が取得した前記第２の差分に基づいて前記複数の発光素子の発光時間を補正する発光時間補正量を取得し、前記発光時間を補正する発光時間補正部と、を備えた、
    ことを特徴とする露光装置。
  2. 前記第１の差分取得部は、前記基準光量を、前記光量計測部が計測した前記各発光素子の前記各発光光量のうちの最大光量、最低光量、平均光量及び光量中央値のいずれかに設定する、
    ことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
  3. 前記第２の差分取得部は、前記目標基準光量を、前記複数の発光素子が初期特性を有しているときに前記第１の差分取得部が設定した前記基準光量、又は、前記光量計測部の前回測定時に前記第１の差分取得部が設定した前記基準光量、のいずれかに設定する、
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の露光装置。
  4. 前記発光時間補正部は、
    該発光時間補正部が取得した前記発光時間補正量に基づいて前記発光素子の発光時間を制御する発光時間制御部を備えた、
    ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の露光装置。
  5. 前記発光制御部は、計測対象の前記発光素子を１つとして、前記複数の発光素子を１つずつ発光させる、
    ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の露光装置。
  6. 前記複数の発光素子は、それぞれが２以上の所定の数の前記発光素子からなる、複数の発光素子群に分割されており、
    前記光量計測部は、前記複数の発光素子群の各々に対応して設けられる複数の光量計測素子を有し、
    前記複数の光量計測素子は、それぞれ、トランジスタ構造を有して、入射された光を受光する半導体層を有し、
    前記半導体層は、前記感光体ドラムの主走査方向に沿って、前記各発光素子の積層直下に設けられ、前記半導体層のチャネル幅は前記光量計測部の各光量計測素子に対応する前記各発光素子群の幅に対応する値に設定される、
    ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の露光装置。
  7. 前記複数の光量計測素子は、前記複数の発光素子と同一製造プロセス、同一基板上の同一の面上に形成されたものである、
    ことを特徴とする請求項６に記載の露光装置。
  8. 画像データに応じた印刷を行う画像形成装置であって、
    帯電する感光体ドラムと、
    発光して、前記感光体ドラムを露光する複数の発光素子と、
    前記複数の発光素子に一定の値に設定した駆動信号を印加して、順次、発光させる発光制御部と、
    前記発光制御部が発光させた前記各発光素子の発光光量を計測する光量計測部と、
    前記光量計測部が計測した前記各発光素子の前記各発光光量に基づいて基準光量を設定し、設定した前記基準光量に対する前記光量計測部が計測した前記各発光光量の第１の差分を取得する第１の差分取得部と、
    前記第１の差分取得部が取得した前記第１の差分に基づいて、前記駆動信号に対する補正量を前記発光素子毎に取得し、取得した前記補正量に基づいて前記各発光素子に印加する前記画像データに応じた階調信号を補正する階調信号補正部と、
    設定した目標基準光量に対する前記第１の差分取得部が設定した前記基準光量の第２の差分を取得する第２の差分取得部と、
    前記第２の差分取得部が取得した前記第２の差分に基づいて前記複数の発光素子の発光時間を補正する発光時間補正量を取得し、前記発光時間を補正する発光時間補正部と、を備えた、
    ことを特徴とする画像形成装置。
  9. 前記第１の差分取得部は、前記基準光量を、前記光量計測部が計測した前記複数の発光素子の前記発光光量のうちの最大光量、最低光量、平均光量及び光量中央値のいずれかに設定する、
    ことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
  10. 前記第２の差分取得部は、前記目標基準光量を、前記複数の発光素子が初期特性を有しているときに前記第１の差分取得部が設定した前記基準光量、又は、前記光量計測部の前回測定時に前記第１の差分取得部が設定した前記基準光量、のいずれかに設定する、
    ことを特徴とする請求項８又は９に記載の画像形成装置。
  11. 複数の発光素子を備えて、感光体ドラムを露光する露光装置の光量補正方法であって、
    前記各発光素子に一定の値に設定した駆動信号を印加して順次発光させて、該各発光素子の発光光量を計測するステップと、
    計測した各発光素子の発光光量に基づいて基準光量を設定し、設定した前記基準光量に対する計測した前記各発光光量の第１の差分を取得するステップと、
    取得した前記第１の差分に基づいて、前記駆動信号に対する補正量を前記発光素子毎に取得し、取得した前記補正量に基づいて前記各発光素子に印加する画像データに応じた各階調信号を補正するステップと、
    設定した目標基準光量に対する設定した前記基準光量の第２の差分を取得するステップと、
    取得した前記第２の差分に基づいて前記複数の発光素子の発光時間を補正する発光時間補正量を取得し、前記発光時間を補正するステップと、を備えた、
    ことを特徴とする露光装置の光量補正方法。
  12. 前記第１の差分を取得するステップにおいて、前記基準光量を、計測した前記複数の発光素子の前記発光光量のうちの最大光量、最低光量、平均光量及び光量中央値のいずれかに設定する、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の露光装置の光量補正方法。
  13. 前記第２の差分を取得するステップにおいて、前記目標基準光量を、前記複数の発光素子が初期特性を有しているときに前記第１の差分を取得するステップにおいて設定した前記基準光量、又は、前回測定時に前記第１の差分を取得するステップにおいて設定した前記基準光量、のいずれかに設定する、
    ことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の露光装置の光量補正方法。
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