JP5256887B2 - Exposure apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真方式の露光装置及びこの露光装置を備える画像形成装置に関する。 The present invention relates to an electrophotographic exposure apparatus and an image forming apparatus including the exposure apparatus.
電子写真方式等の画像形成装置(プリンタ装置)においては、画像形成(印刷)のための露光装置を有している。近年、この露光装置の光源として、有機EL素子等の発光素子を利用する試みが各種なされている。このような発光素子を各画素に用いた画像表示装置では、画素を選択するとともに発光素子用の駆動電流を発光素子に供給するための複数のトランジスタや、駆動電流を保持するための保持コンデンサ等が各画素毎に設けられている。例えば、特許文献1には、このような構成の表示装置が開示されている。(特許文献1)
この種の表示装置での具体的な動作の概要を説明する。駆動用トランジスタのゲート・ソース間に接続された保持用コンデンサに、選択用トランジスタによって選択される期間、表示階調データに応じた電流が流れることで階調画素データが書込まれる。選択用トランジスタがオフした後、保持用コンデンサには画素の階調表示輝度に対応した信号電荷が書込まれているため、これを表示期間中保持することで、この信号電荷に応じた電流が駆動用トランジスタから発光素子に供給されて発光素子が点灯する。このような表示装置における構成と同等の構成を画像形成装置の各画素に適用することができる。
An outline of a specific operation in this type of display device will be described. Gradation pixel data is written by a current corresponding to display gradation data flowing through a holding capacitor connected between the gate and source of the driving transistor for a period selected by the selection transistor. After the selection transistor is turned off, a signal charge corresponding to the gradation display luminance of the pixel is written in the holding capacitor. By holding this during the display period, a current corresponding to the signal charge is generated. The light emitting element is lit by being supplied from the driving transistor to the light emitting element. A configuration equivalent to the configuration in such a display device can be applied to each pixel of the image forming apparatus.
しかしながら、有機EL素子等の発光素子においては、電流を流して発光させると発光素子の経時変化による特性の変化によって、一定の電流を印加したときの発光輝度が次第に低下することが知られている。さらに、画像形成装置においては各画素毎に発光輝度及び発光時間が異なるため、前記経時変化の度合も各画素の発光素子毎に異なる。したがって、この種の表示回路を備えた画像形成装置では、時を経るにしたがって画素毎の発光輝度のムラを生じ、均一な濃度での画像形成を行うことが困難となる。 However, in a light emitting element such as an organic EL element, it is known that when a current is supplied to emit light, the light emission luminance when a constant current is applied gradually decreases due to a change in characteristics due to a change with time of the light emitting element. . Further, in the image forming apparatus, since the light emission luminance and the light emission time are different for each pixel, the degree of change with time is also different for each light emitting element of each pixel. Therefore, in an image forming apparatus provided with this type of display circuit, unevenness in light emission luminance occurs for each pixel with time, and it becomes difficult to form an image with a uniform density.
本発明は前記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、画素毎の経時変化による影響を抑制して、画像形成におけるムラの発生を抑制することが可能な露光装置及びこの露光装置を備える画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide an exposure apparatus capable of suppressing the occurrence of unevenness in image formation by suppressing the influence of changes over time for each pixel. And providing an image forming apparatus including the exposure apparatus.
請求項1記載の発明は、感光体ドラムに画像データに応じた露光を行なう露光装置であって、発光素子を有する複数の画素がライン状に配列され、前記感光体ドラムに前記画像データに応じた露光を行なって、該感光体ドラムに露光エネルギーを供給する発光素子アレイと、前記発光素子アレイの前記複数の画素の各々の前記発光素子に印加された駆動電流の電流値と駆動時間との積の積算値を記憶する計時記憶部と、前記発光素子の前記駆動電流の電流値と駆動時間に対する輝度変化率の特性を記憶した特性変化率記憶部と、前記感光体ドラムに1ラインを露光する1ライン時間を、前記1ライン時間に対する前記発光素子の発光時間の割合からなるデューティが互いに異なる複数の分割期間に分割し、前記発光素子アレイが前記感光体ドラムに1ラインを露光するのに要する1ライン露光エネルギーを前記複数の分割期間で分割して供給するように設定し、前記1ライン時間開始後の1番目の分割期間を特定の分割期間とし、該特定の分割期間における前記デューティを、前記複数の分割期間における前記特定の分割期間を除く他の分割期間における前記デューティより小さい値に設定し、前記特定の分割期間において、前記複数の画素における、前記積算値と前記輝度変化率の特性とに基づいて前記輝度変化率が最も大きいと予測される特定の画素以外の他の画素の前記発光素子に印加する駆動電流の電流値を、前記積算値と前記輝度変化率特性とに基づく値に設定して、前記他の画素の前記発光素子の輝度変化率を前記特定の画素の輝度変化率に近づける制御部と、を備えたことを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus for performing exposure according to image data on a photosensitive drum, wherein a plurality of pixels having light emitting elements are arranged in a line shape, and the photosensitive drum is adapted to the image data. A light emitting element array that performs exposure and supplies exposure energy to the photosensitive drum, and a current value and a driving time of a driving current applied to the light emitting elements of each of the plurality of pixels of the light emitting element array. A time-measurement storage unit that stores the integrated value of the product, a characteristic change rate storage unit that stores the current value of the drive current of the light-emitting element and the characteristic of the luminance change rate with respect to the drive time, and exposure of one line on the
請求項2記載の発明は、前記請求項1記載の発明において、前記発光素子アレイにおける前記複数の画素は、所定数の前記画素からなる複数の画素群に分割され、該各画素群の前記各画素が時分割で駆動されることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the plurality of pixels in the light emitting element array are divided into a plurality of pixel groups including a predetermined number of the pixels. The pixel is driven in a time division manner.
請求項3記載の発明は、前記請求項1または2に記載の発明において、前記制御部は、前記特定の分割期間において前記各画素の前記発光素子に印加する駆動電流の電流値を前記積算値と前記輝度変化率特性とに基づく値に設定する動作を、前記感光体ドラムに複数のラインを露光する複数ライン期間に亘って行って、前記各画素の前記発光素子の輝度変化率を近づけることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the control unit calculates a current value of a drive current applied to the light emitting element of each pixel in the specific divided period as the integrated value. And an operation for setting a value based on the luminance change rate characteristic over a plurality of line periods in which a plurality of lines are exposed on the photosensitive drum, thereby bringing the luminance change rate of the light emitting element of each pixel close to each other. It is characterized by.
請求項4記載の発明は、前記請求項1乃至3の何れかに記載の発明において、前記制御部は、前記1ライン時間を、前記各分割期間として、前半の第1期間と後半の第2期間に2分割し、前記第1期間における前記デューティを前記第2期間における前記デューティより小さくして該第1期間を前記特定の分割期間とし、該第1期間において、前記各画素の前記発光素子に印加する駆動電流の電流値を、前記積算値と前記輝度変化率特性とに基づく値に設定することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the control unit uses the first line time as the divided periods and the first half of the first half and the second half of the second half. The light emitting element of each pixel is divided into two periods, the duty in the first period is made smaller than the duty in the second period, and the first period is set as the specific divided period. The current value of the drive current applied to is set to a value based on the integrated value and the luminance change rate characteristic.
請求項5記載の発明は、前記請求項4記載の発明において、前記制御部は、前記第2期間における前記デューティを前記第1期間における前記デューティの3倍以上に設定する。
The invention according to
請求項6記載の発明は、前記請求項4または5に記載の発明において、前記制御部は、前記第2期間における前記デューティを、前記発光素子アレイの前記複数の画素に対して同じ値に設定し、該第2期間において前記複数の画素の前記発光素子に印加する駆動電流の電流値を同じ値に設定することを特徴とする。
Invention according to
請求項7記載の発明は、画像データに応じた印刷を行なう画像形成装置であって、感光体ドラムと、発光素子を有する複数の画素がライン状に配列され、前記感光体ドラムに前記画像データに応じた露光を行なって、該感光体ドラムに露光エネルギーを供給する発光素子アレイと、前記発光素子アレイの前記複数の画素の各々の前記発光素子に印加された駆動電流の電流値と駆動時間との積の積算値を記憶する計時記憶部と、前記発光素子の前記駆動電流の電流値と駆動時間に対する輝度変化率の特性を記憶した特性変化率記憶部と、前記感光体ドラムに1ラインを露光する1ライン時間を、前記1ライン時間に対する前記発光素子の発光時間の割合からなるデューティが互いに異なる複数の分割期間に分割し、前記発光素子アレイが前記感光体ドラムに1ラインを露光するのに要する1ライン露光エネルギーを前記複数の分割期間で分割して供給するように設定し、前記1ライン時間開始後の1番目の分割期間を特定の分割期間とし、該特定の分割期間における前記デューティを、前記複数の分割期間における前記特定の分割期間を除く他の分割期間における前記デューティより小さい値に設定し、前記特定の分割期間において、前記複数の画素における、前記積算値と前記輝度変化率の特性とに基づいて前記輝度変化率が最も大きいと予測される特定の画素以外の他の画素の前記発光素子に印加する駆動電流の電流値を、前記積算値と前記輝度変化率特性とに基づく値に設定して、前記他の画素の前記発光素子の輝度変化率を前記特定の画素の輝度変化率に近づける制御部と、を備えたことを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus for performing printing according to image data, wherein a photosensitive drum and a plurality of pixels each having a light emitting element are arranged in a line, and the image data is arranged on the photosensitive drum. A light emitting element array for performing exposure according to the above and supplying exposure energy to the photosensitive drum, and a current value and a driving time of a driving current applied to the light emitting elements of each of the plurality of pixels of the light emitting element array A time storage unit that stores an integrated value of a product of the light source, a characteristic change rate storage unit that stores characteristics of a luminance change rate with respect to a current value and a drive time of the driving current of the light emitting element, and one line for the photosensitive drum. 1 line time for exposing the said duty consisting ratio of emission time of the light emitting element with respect to 1 line time is divided into a plurality of different division periods, the light emitting element array is the sense of One line exposure energy required to expose one line on the body drum is set to be divided and supplied in the plurality of divided periods, and the first divided period after the start of the one line time is set as a specific divided period. The duty in the specific division period is set to a value smaller than the duty in the other division periods other than the specific division period in the plurality of division periods, and in the specific division period, A current value of a drive current applied to the light emitting element of other pixels other than the specific pixel predicted to have the largest luminance change rate based on the integrated value and the luminance change rate characteristic. set to a value based on said value luminance change rate characteristics, and a control unit to bring the rate of change of brightness of the light emitting elements of the other pixels to the luminance change rate of the particular pixel, Characterized by comprising.
請求項8記載の発明は、前記請求項7記載の発明において、前記発光素子アレイにおける前記複数の画素は、所定数の前記画素からなる複数の画素群に分割され、該各画素群の前記各画素が時分割で駆動されることを特徴とする。
The invention according to
請求項9記載の発明は、前記請求項7または8に記載の発明において、前記制御部は、前記特定の分割期間において前記各画素の前記発光素子に印加する駆動電流の電流値を前記積算値と前記輝度変化率特性とに基づく値に設定する動作を、前記感光体ドラムに複数のラインを露光する複数ライン期間に亘って行って、前記各画素の前記発光素子の輝度変化率を近づけることを特徴とする。
The invention according to claim 9 is the invention according to
請求項10記載の発明は、前記請求項7乃至9のいずれかに記載の発明において、前記制御部は、前記1ライン時間を、前記各分割期間として、前半の第1期間と後半の第2期間に2分割し、前記第1期間における前記デューティを前記第2期間における前記デューティより小さくして該第1期間を前記特定の分割期間とし、前記第1期間において、前記各画素の前記発光素子に印加する駆動電流の電流値を、前記積算値と前記輝度変化率特性とに基づく値に設定することを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the seventh to ninth aspects, the control unit uses the first line time as the divided periods and the first half of the first half and the second half of the second half. The light emitting element of each pixel is divided into two periods, the duty in the first period is made smaller than the duty in the second period, and the first period is set as the specific divided period. The current value of the drive current applied to is set to a value based on the integrated value and the luminance change rate characteristic.
請求項11記載の発明は、前記請求項10記載の発明において、前記制御部は、前記第2期間における前記デューティを前記第1期間における前記デューティの3倍以上に設定することを特徴とする。
The invention according to
請求項12記載の発明は、前記請求項10または11に記載の発明において、前記制御部は、前記第2期間における前記デューティを、前記発光素子アレイの前記複数の画素に対して同じ値に設定し、該第2期間において前記複数の画素の前記発光素子に印加する駆動電流の電流値を同じ値に設定することを特徴とする。
Invention of
本発明によれば、画素毎の経時変化による影響を抑制して画像形成におけるムラの発生を抑制することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to suppress the occurrence of unevenness in image formation by suppressing the influence of a change with time for each pixel.
以下図面を参照して、本発明の一実施形態に係る露光装置及び画像形成装置(印刷装置)について説明する。
図1は、本実施形態に係る露光装置を用いた画像形成装置の構成例を示す図である。同図で画像形成装置は、感光体ドラム1、ケース部2A及びロッドレンズアレイ部2Bが一体的に設けられた露光装置2、帯電ローラ3、イレーサ光源感光体4、クリーニング部材5、現像ローラ6aを含む現像器6、転写ローラ8、定着ローラ9、及び搬送ベルト11を具備して、電子写真方式により画像形成(印刷)を行なうものである。なお、符号7が付されているのは印刷用紙7である。
An exposure apparatus and an image forming apparatus (printing apparatus) according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an image forming apparatus using the exposure apparatus according to the present embodiment. In the figure, the image forming apparatus includes a
前記露光装置2を構成するロッドレンズアレイ部2Bは、例えばセルフォック(登録商標)レンズを一列、または複数の列に配列させたレンズアレイであり、入射された光を等倍正立像として感光体ドラム1に結像するレンズ部である。
The rod lens array unit 2B constituting the
前記感光体ドラム1は、負帯電型OPC(Organic Photo Conductor)感光体(有機感光体)であり、これに対応して帯電ローラ3が負帯電器とされる。また、前記露光装置2は、詳しくは後述するが、発光素子を有する複数の画素がアレイ状に配列した発光素子アレイを有して構成されている。
The
前記図1に示す画像形成装置では、大まかに以下のような工程により印刷が行なわれる。まず、前記帯電ローラ3が回転する感光体ドラム1の表面に接触することにより、感光体ドラム1の接触した表面が一様に負電位となるように帯電される。
In the image forming apparatus shown in FIG. 1, printing is generally performed by the following steps. First, when the
続いて、前記露光装置2によって前記感光体ドラム1に対して光照射がなされ、各画素の発光素子から照射される光の強度の照射時間についての積分値に基づく露光エネルギーを感光体ドラム1に供給して、感光体ドラム1上に静電潜像が形成される。その後、前記現像器6によって、前記静電潜像にトナーが付着される。そして、前記転写ローラ8によって、前記静電潜像に付着しているトナーが前記印刷用紙7に転写される。
Subsequently, the
以下、このような印刷工程を詳細に説明する。
まず、感光体ドラム1には、図示しない帯電用電源から供給されるマイナス高電圧が前記帯電ローラ3によって印加される。これにより感光体ドラム1における周表面は一様に負帯電され、電位的に初期化された初期化帯電状態となる。
Hereinafter, such a printing process will be described in detail.
First, a negative high voltage supplied from a charging power source (not shown) is applied to the
そして、周表面が初期化帯電状態となった感光体ドラム1に対し、前記露光装置2によって印字情報に従った光書込み(露光)が行なわれる。これにより、初期化帯電によるマイナス高電位部と、露光による例えば−50[V]程度のマイナス低電位部とからなる静電潜像が、感光体ドラム1の周表面上に形成される。
Then, optical writing (exposure) according to the printing information is performed by the
ここで、前記現像器6内に収容されている弱いマイナス電位に帯電したトナーが、前記現像ローラ6aによって、現像ローラ6aと感光体ドラム1との対向部に回転搬送される。このとき、現像ローラ6aは、図示しない電源から例えば−250[V]程度の現像バイアス電圧が印加される。
Here, the toner charged in the developing
したがって、−250[V]の現像バイアス電圧が印加された現像ローラ6aと、感光体ドラム1における静電潜像の−50[V]程度のマイナス低電位部との間に200[V]程度の電位差が形成される。
Accordingly, between the developing
これらの静電潜像における現像電圧との電位差により、現像ローラ6aに対して相対的にプラス極性の電位となった静電潜像におけるマイナス低電位部には、マイナス極性に帯電しているトナーが転移してトナー像が形成される。このトナー像は、感光体ドラム1の回転によって、感光体ドラム1と転写ローラ8とが対向している転写部へと搬送される。
Due to the potential difference from the developing voltage in these electrostatic latent images, the negatively charged potential portion in the electrostatic latent image that has a positive polarity relative to the developing
なお、前述したようにして形成されたトナー像におけるトナー付着量、すなわち現像された画像の濃度は、露光装置2の発光素子による感光体ドラム1への露光量に応じて生じる感光体ドラム1の周表面上における電位の減衰量によって決定される。
Note that the toner adhesion amount in the toner image formed as described above, that is, the density of the developed image, depends on the exposure amount of the
次いで、前述したようにトナー像が転写部へ搬送されると、搬送ベルト11によって印刷用紙7が転写部へ搬送される。そして、転写部においては、トナー像が印刷用紙7上に、転写ローラ8によって転写される。
Next, as described above, when the toner image is conveyed to the transfer unit, the
このようにしてトナー像が転写された印刷用紙7が搬送ベルト11によりさらに下流に搬送され、トナー像が定着ローラ9によって熱定着された後、印刷用紙7は当該画像形成装置の外部へ排出される。
The
また、トナー像が印刷用紙7上に転写された後、感光体ドラム1の周表面からクリーニング部材5により残留トナーが除去され、さらにイレーサ光源感光体4によって一様に0(ゼロ)[V]に除電されて、帯電ローラ3への帯電に備えられる。
Further, after the toner image is transferred onto the
なお、前記露光装置2における前記ケース部2A内には、図1に示す感光体ドラム1への露光走査の主走査方向である感光体ドラム1の軸方向に沿って、有機EL素子からなる発光素子を有する多数の画素がライン状に配列された発光素子アレイが設けられる。
In the
図2は、前記ケース部2A内に設けられる露光ヘッド部の駆動回路の構成を示すものである。同図では、説明を簡略化するために露光ヘッド基板における発光素子アレイが全24画素で構成されるものとして説明するが、実際の露光ヘッド基板は、前述した如く、例えば印字解像度が1200[dpi]でA4の用紙(長辺297[mm])に対応した印刷装置であれば、およそ14,000画素の構成となる。
FIG. 2 shows the configuration of the drive circuit for the exposure head section provided in the
同図で露光装置2のケース部2A内には、印刷すべき画像データが供給されるデータ解析・タイミング制御部(制御部)20、データドライバ21、セレクト生成部22、露光ヘッド基板23、アノード生成部24、計時記憶部25、及び特性変化テーブル(特性変化率記憶部)26を備える。露光ヘッド基板23には、隣接する4画素ずつで分割した計6つの画素群a1〜a4,b1〜b4,‥‥,f1〜f4が配置される。
In the figure, in the
画像データに合わせた露光を行なう場合、データ解析・タイミング制御部20は、ここでは図示しないラスタイメージプロセッサからの画像データと用紙サイズ及び搬送速度に合わせた水平制御信号HSYNC、及び垂直制御信号を受信し、それらの制御信号に合わせてデータドライバ21にデータ転送を行なう。
When performing exposure in accordance with image data, the data analysis /
データドライバ21は、データ解析・タイミング制御部20から送られる階調データに基づく電流値を有する複数の駆動電流Idrva〜Idrvfを生成して露光ヘッド基板23に供給する。
The
また、セレクト生成部22は、データ解析・タイミング制御部20からの制御信号に合わせて画素を選択状態とするための複数の選択信号(Select1〜Select4)を生成して露光ヘッド基板23に供給する。
The
一方、アノード生成部24もデータ解析・タイミング制御部20からの制御信号に合わせて各画素の発光素子を発光状態とするための複数の保持信号(Anode1〜Anode4)を生成して露光ヘッド基板23に供給する。
計時記憶部25は、露光ヘッド基板23に形成される発光素子アレイの全画素に対し、各画素の発光素子に印加された駆動電流の電流値と駆動時間(発酵時間)との積の積算値を記憶する。
On the other hand, the
The
特性変化テーブル26は、露光ヘッド基板23の発光素子アレイの発光素子の駆動電流の電流値と駆動時間に対する輝度変化率をテーブル形式で記憶したものである。
The characteristic change table 26 stores the current value of the drive current of the light emitting elements of the light emitting element array of the
前記データ解析・タイミング制御部20は、印刷すべき画像データが供給され、前記計時記憶部25で記憶する画素毎の積算値と、特性変化テーブル26に記憶された発光素子の駆動電流の電流値と駆動時間に対する輝度変化率とに基づいて予測される各画素の発光素子の輝度変化率に対応した補正駆動値を算出する算出手段を備え、画像データに対応した階調データに対して前記補正駆動値を乗算した補正後の階調データをデータドライバ21に送出する。
The data analysis /
さらに前記データ解析・タイミング制御部20は、後述する如く露光ヘッド基板23の各画素に対してリセット信号を生成して送出する。
Further, the data analysis /
図3は、前記図2に示す露光ヘッド基板23の回路の構成を示す図である。また、図4は、本発明の効果を説明するための、比較対象としての駆動タイミングチャートである。
図3は、前記図2に示す露光ヘッド基板23上の画素群a〜fのうち、4つの画素a1〜a4からなる画素群aと、4つの画素b1〜b4からなる画素群bの一部(画素b1、b2)とを示している。
FIG. 3 is a view showing a circuit configuration of the
FIG. 3 shows a pixel group a consisting of four pixels a1 to a4 and a part of a pixel group b consisting of four pixels b1 to b4 among the pixel groups a to f on the
各画素は、例えば、薄膜トランジスタで構成され、画素の選択用スイッチとしての選択トランジスタ33と、発光素子としての有機EL素子34と、薄膜トランジスタで構成され、前記有機EL素子34駆動用の駆動トランジスタ31と、薄膜トランジスタで形成された保持トランジスタ30と、画素の表示輝度に対応した信号電荷を保持するための保持コンデンサ32とを具備して構成される。
Each pixel is composed of, for example, a thin film transistor, and includes a
図3に示す露光ヘッド基板23においては、各駆動電圧が印加される複数の駆動信号線と、各選択信号が印加される複数の選択信号線と、各保持信号が印加される複数の保持信号線とを有する。
In the
各選択信号線に印加される選択信号がハイレベルとされる画素の選択期間に、データドライバ21から階調データに基づく電流値を有する駆動電流Idataa〜Idatafが各駆動信号線に流され、選択トランジスタ33を介して駆動トランジスタ31に流されて、駆動トランジスタ31の電流路に流れる電流に対応した電荷が保持コンデンサ32に蓄積される。
During the pixel selection period in which the selection signal applied to each selection signal line is set to the high level, the drive currents Idataa to Idataf having current values based on the gradation data are supplied from the
そして、選択信号がローレベルとされ、保持信号線に印加される保持信号がハイレベルとされる保持期間に、保持コンデンサ32に蓄積された電荷に応じた電流が駆動トランジスタ31から有機EL素子34に供給され、この電流の電流値に応じた輝度で有機EL素子34が発光するように構成される。
Then, during the holding period in which the selection signal is set to the low level and the holding signal applied to the holding signal line is set to the high level, a current corresponding to the charge accumulated in the holding
また、各駆動信号線にリセットトランジスタ35,36が設けられ、選択期間の初期にリセットトランジスタ35,36をオンにして保持コンデンサ32に充電された電荷を放電させるように構成される。
In addition, reset
図4に示す水平制御信号HSYNCは印刷装置の主走査方向(感光体ドラム1の軸方向)の同期信号であり、アクティブ〜アクティブ期間が1ラインに許されるドット形成処理時間(1ライン時間)となる。例えば印字解像度が主走査方向、搬送方向共に1200[dpi]、印字速度40[枚/分]、用紙間50[mm]でA4横サイズの光源ユニットを用いるとすると、1ライン時間は、
((25.4mm/1200dpi)/(210mm×40枚+50mm×40枚))/60
≒122[μ秒]となる。
A horizontal control signal HSYNC shown in FIG. 4 is a synchronizing signal in the main scanning direction (axial direction of the photosensitive drum 1) of the printing apparatus, and a dot formation processing time (one line time) in which an active to active period is allowed for one line. Become. For example, if the printing resolution is 1200 [dpi] in both the main scanning direction and the conveyance direction, the printing speed is 40 [sheets / minute], and the distance between sheets is 50 [mm], an A4 horizontal size light source unit is used.
((25.4mm / 1200dpi) / (210mm x 40 sheets + 50mm x 40 sheets)) / 60
≈122 [μ seconds].
データドライバ21は、水平制御信号HSYNCがアクティブ〜アクティブである期間(1ライン時間)に、前記感光体ドラム1を露光して潜像を形成するのに必要な露光エネルギーが得られるように、各画素を駆動して所定の時間発光させる。
The
発光時間を1ライン時間に対して十分に短い期間とすれば、1ライン時間中に各画素を複数回発光させることが可能で、配列された画素を時分割で発光させることが製造コスト、及び実装上の観点から望ましい。 If the light emission time is set to a sufficiently short period with respect to one line time, each pixel can emit light a plurality of times during one line time, and it is possible to make the arranged pixels emit light in a time-sharing manner, and Desirable from an implementation perspective.
その場合、前記図2,図3に示した如く1本のデータドライバ21からの出力で複数の本の画素34のアノードと接続し、同カソード側をセレクト生成部22で生成する選択信号Select1〜Select4を1ライン時間内でシフトする。
In this case, as shown in FIG. 2 and FIG. 3, the selection signals
前記図2では、一例としてデータドライバ21が1本の駆動信号線Idrvaで画素群aの4つの画素a1〜a4を駆動し、露光ヘッド基板23への供給ラインをIdrva〜Idrvfの計6本としているが、本発明はこの限りではない。
In FIG. 2, as an example, the
同様に、セレクト生成部22から露光ヘッド基板23への選択信号線Select1〜Select4と、アノード生成部24から露光ヘッド基板23への保持信号線Anode1〜Anode4も各画素群の4つの画素に対して4本ずつ出力するものとしているが、本発明はこの限りではない。
Similarly, the selection signal lines Select1 to Select4 from the
したがって、露光ヘッド基板23は、水平方向(走査方向)に各画素が一列に24(=4×6)画素形成される。実際の有機ELを用いた露光ヘッド基板23では、一列あるいは複数列に用紙サイズ分の画素素子を形成する。
Therefore, in the
図4は、前記のような回路構成を一般的な駆動方法で制御する場合の制御タイミングを示す。選択信号Select1が“H”レベルの期間で各画素群中の画素a1,b1,‥‥,f1の回路に駆動電流に対応した信号電荷が保持コンデンサ32に書込まれる。この保持コンデンサ32に書込まれた信号電荷に応じた電流が駆動トランジスタ31から有機EL素子34に供給されることで、保持信号Anode1が“H”レベルである期間中、有機EL素子34が発光する。
FIG. 4 shows a control timing when the circuit configuration as described above is controlled by a general driving method. The signal charge corresponding to the drive current is written to the holding
同様に、選択信号Select2が“H”レベルの期間で各画素群中の画素a2,b2,‥‥,f2が、選択信号Select3が“H”レベルの期間で各画素群中の画素a3,b3,‥‥,f3が、選択信号Select4が“H”レベルの期間で各画素群中の画素a4,b4,‥‥,f4が、それぞれ階調データに応じた駆動電流がデータドライバ21から出力されて、その後の各保持信号Anode2〜4が“H”レベルである期間、それぞれ対応する画素の発光素子が発光する。
Similarly, the pixels a2, b2,..., F2 in each pixel group when the selection signal Select2 is “H” level, and the pixels a3, b3 in each pixel group when the selection signal Select3 is “H” level. ,..., F3 are output from the
以下に、前記した一般的な駆動方法における不具合を説明する。
有機EL素子は、駆動時間の経過とともにその発光輝度が徐々に低下することが知られている。露光ヘッド基板23を構成する複数の有機EL素子34は、その配置された位置に応じた画像データの階調に基づいて点灯駆動されるものであり、画素の位置毎に駆動される階調値が異なることから、画素毎の発光時間の累積値が異なる。
Hereinafter, problems in the above-described general driving method will be described.
It is known that the light emission luminance of the organic EL element gradually decreases as the driving time elapses. The plurality of
そのため、露光ヘッド基板23を構成する複数の有機EL素子34は、全てを同一の駆動電流で駆動した場合、、画素毎の経時変化の程度の違いにより、実際の発光輝度が異なるため、全体として輝度ムラを生じて画像形成(印刷)においてムラが発生する。そして、これが時間の経過とともに徐々に顕著となるという不具合を生じる。
Therefore, when the plurality of
本発明は、前記のような不具合の改善を図るものである。以下、本発明の一実施形態に係る駆動方法について説明する。 The present invention is intended to improve the above problems. Hereinafter, a driving method according to an embodiment of the present invention will be described.
図5は、前記図3で示した回路構成を本発明の一実施形態に係る駆動方法で制御する場合の制御タイミングを示す。
ここで前記データ解析・タイミング制御部20は、露光ヘッド基板23の発光素子アレイの各発光素子によって感光体ドラム1を露光して潜像を形成するときに感光体ドラム1に供給される露光エネルギーが均一となるように、各画素の発光素子の発光期間を1ライン時間内で複数に分割し、分割された各発光期間において各画素に対する駆動電流の値を調整して、1ライン時間内で所望の露光エネルギーが得られると共に、各画素の輝度変化率が揃う方向に駆動制御する。
FIG. 5 shows control timing when the circuit configuration shown in FIG. 3 is controlled by the driving method according to the embodiment of the present invention.
Here, the data analysis /
すなわち、図5では、一例として1ライン時間を前後2分割した場合について示す。ここで、分割した期間の前半をファースト期間(第1期間)、後半をセカンド期間(第2期間)と呼称する。 In other words, FIG. 5 shows a case where one line time is divided into two parts before and after as an example. Here, the first half of the divided period is called a first period (first period), and the second half is called a second period (second period).
そして、前記データ解析・タイミング制御部20は、ファースト期間において設定される1ライン時間内の発光期間(第1発光期間)の割合(デューティ)とセカンド期間において各々設定される発光期間(第2発光期間)の割合(デューティ)の値と、発光素子の駆動電流の電流値と駆動時間との積の積算値と発光素子の駆動電流の電流値と駆動時間に対する輝度変化率に基づいて予測される発光素子の輝度変化率と、予測される発光素子の輝度変化率特に対応して上記算出手段によって算出される補正駆動値に対応して、各画素の発光素子に印加する駆動電流の値を適宜設定して、各画素の発光素子の輝度変化率のばらつきを減らすように駆動する。図5においては、ファースト期間におけるデューティを12.5%、セカンド期間におけるデューティを37.5%とした場合について示す。
The data analysis /
図6は、参照例として、先に示した印字解像度が主走査方向、搬送方向共に1200[dpi]、印字速度40[枚/分]、用紙間50[mm]でA4横サイズに対応した光源ユニットで、感光体ドラム1の光感度を0.3[μJ/cm2]、有機EL素子34の効率を2.2[cd/A]、感光体ドラム1表面上に結像させる目的で露光ユニット内に備えるレンズアレイの光伝達度を6[%]とした場合に、露光ヘッド基板23の発光素子アレイの各画素の発光素子の特性が揃っている場合に、階調データが最高階調であるときに必要な露光エネルギーを得るために、従来の一般的な駆動方法による、各画素の発光素子を最高階調で発光させるのに必要な駆動電流を、1ライン時間内の点灯時間の割合(デューティ)毎に示した表である。
FIG. 6 shows, as a reference example, a light source corresponding to an A4 horizontal size with a print resolution of 1200 [dpi] in the main scanning direction and the transport direction, a printing speed of 40 [sheets / minute], and a sheet spacing of 50 [mm]. The unit is exposed for the purpose of forming an image on the surface of the
なお、有機EL素子34の発光輝度は電流値に比例するものであるため、階調データが最高階調以外の階調であるときの駆動電流の電流値は、上記の最高階調での駆動電流に階調値に応じた比率を乗算したものとなる。
Since the light emission luminance of the
露光装置2によって感光体ドラム1に供給される露光エネルギーは、発光素子アレイの発光素子の発光輝度と発光時間の積に対応する。図6に示す如く、デューティの値が小さく、1ライン時間中で有機EL素子34を発光させる時間が短いほど、大きな駆動電流が必要となる。
The exposure energy supplied to the
また、上述のように、各画素に供給する駆動電流を同一とした場合、各画素の発光素子の特性が揃っているときには問題ないが、画素毎の経時変化の程度の違いによって各画素の発光素子の特性が揃っていないときには画素毎の発光輝度が異なってしまうために輝度ムラを生じてしまう。 In addition, as described above, when the drive current supplied to each pixel is the same, there is no problem when the characteristics of the light emitting elements of each pixel are uniform, but the light emission of each pixel depends on the degree of change over time for each pixel. When the characteristics of the elements are not uniform, the light emission luminance differs from pixel to pixel, resulting in luminance unevenness.
これに対して、本実施形態においては、前記図5で示したように1ライン時間をファースト期間とセカンド期間に2分割する。 On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 5, one line time is divided into a first period and a second period.
図7は、本実施形態において、発光素子アレイの各画素の発光素子の特性が揃っている場合に、階調データが最高階調であるときに必要な露光エネルギーを1ライン期間のファースト期間とセカンド期間で得るための、ファースト期間及びセカンド期間のデューティ毎の駆動電流の関係を示す表である。 FIG. 7 shows that in this embodiment, when the characteristics of the light emitting elements of the respective pixels of the light emitting element array are uniform, the exposure energy required when the gradation data is the highest gradation is defined as the first period of one line period. It is a table | surface which shows the relationship of the drive current for every duty of a 1st period and a 2nd period to obtain in a 2nd period.
ここで、露光ヘッド基板23や感光体ドラム1の露光に係わる各部の構成等は、上記図6において示したものと同じとする。また、この場合においても、階調データが最高階調以外の階調であるときの駆動電流の電流値は、上記の最高階調での駆動電流に階調値に応じた比率を乗算したものとなる。
Here, the configuration of each part related to exposure of the
すなわち、本実施形態においては、図7に示すように、図7(A)に示す前半のファースト期間で25[%]画像を形成し、図7(B)に示す後半のセカンド期間で75[%]画像を形成するように駆動する。 That is, in this embodiment, as shown in FIG. 7, a 25 [%] image is formed in the first half period shown in FIG. 7A, and 75 [%] in the second half period shown in FIG. %] Drive to form an image.
図6において示したものと同様に、一定の露光エネルギーを得るためには、デューティの値が小さいほど、大きな駆動電流が必要となる。本実施形態においては、図5に示したように、ファースト期間におけるデューティとセカンド期間におけるデューティとを異なる値とし、ファースト期間におけるデューティを12.5%、セカンド期間におけるデューティを37.5%とした。 As in the case shown in FIG. 6, in order to obtain a constant exposure energy, a smaller drive value requires a larger drive current. In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the duty in the first period and the duty in the second period are set to different values, the duty in the first period is 12.5%, and the duty in the second period is 37.5%. .
この場合、図7(A)、図7(B)から分かるように、発光素子アレイの各画素の発光素子の特性が揃っている場合には、ファースト期間における駆動電流とセカンド期間における駆動電流の値は同じとなる。 In this case, as can be seen from FIGS. 7A and 7B, when the characteristics of the light emitting elements of each pixel of the light emitting element array are uniform, the drive current in the first period and the drive current in the second period The value will be the same.
次に、発光素子の経時変化による特性の変化特性について説明する。
図8は、有機EL素子34の経時変化特性として、発光輝度の、駆動電流の電流値を所定の定格値とその値の2倍の値に変えたときの駆動時間(発光時間)に対する変化率(初期状態を100としたときの相対値)、を示す図である。
Next, a change characteristic of the light emitting element due to a change with time will be described.
FIG. 8 shows the change rate with respect to the drive time (light emission time) when the current value of the drive current is changed to a predetermined rated value and twice the value as the time-varying characteristics of the
同図中、Iは駆動電流の電流値が所定値で、1ライン時間中にあるデューティA[%]で点灯駆動した場合、IIはデューティを前記Aの場合の半分のA/2[%]にして、駆動電流の電流値をIの所定値の2倍にして、駆動開始直後の発光輝度がIの場合と同じになるようにして駆動した場合の、各輝度が半減値(50[%])となるまでの経時変化特性を示している。 In the figure, I is a drive current value of a predetermined value, and when lighting is driven with a duty A [%] during one line time, II is A / 2 [%], which is half of the duty in the case of A Thus, when the drive current is set to be twice the predetermined value of I and the light emission brightness immediately after the start of driving is the same as in the case of I, each brightness is reduced to a half value (50 [% ] Is a time-dependent change characteristic until it becomes.
本実施形態は、図8に示した特性のように、駆動電流の電流値を変化させることによって一定の時間内での発光素子の輝度変化率を変化させることができる、ということに基づいて、1ライン期間の前半のファースト期間において、輝度変化率が最も大きい画素に供給する駆動電流の電流値を、例えば、発光素子が初期特性を有しているときに対応した、階調データの階調値に応じた定格値に設定し、それ以外の各画素に供給する駆動電流の電流値を、階調データの階調値に応じた定格値から各画素の発光素子の輝度変化率に応じた補正駆動値に対応して変化させて(増加させて)、これらの画素の発光素子の輝度変化率を概ね揃えるようにする。そして、後半のセカンド期間においては、各画素に供給する駆動電流の電流値を、例えば、階調データの階調値に応じた定格値で同じ値として、駆動するものである。 This embodiment is based on the fact that the luminance change rate of the light emitting element within a certain time can be changed by changing the current value of the drive current as in the characteristic shown in FIG. In the first period of the first half of one line period, the current value of the drive current supplied to the pixel having the largest luminance change rate is, for example, the gradation of the gradation data corresponding to when the light emitting element has the initial characteristics. Set the rated value according to the value, and change the current value of the drive current supplied to each other pixel according to the luminance change rate of the light emitting element of each pixel from the rated value according to the gradation value of the gradation data By changing (increasing) the values in accordance with the correction drive values, the luminance change rates of the light emitting elements of these pixels are made to be approximately equal. In the second half of the second period, driving is performed by setting the current value of the driving current supplied to each pixel to the same value with a rated value corresponding to the gradation value of the gradation data, for example.
すなわち、ファースト期間において、全画素のうちの発光素子の輝度変化率が相対的に少ない画素に供給する駆動電流の電流値を、発光素子の輝度変化率が大きい画素に供給する駆動電流の電流値より増加させ、これにより発光素子の輝度変化率が相対的に少ない画素の特性変化を早めて、ファースト期間の第1発光期間が終了した時点で、各画素の輝度変化率が概ね揃うようにするものである。 That is, in the first period, the current value of the drive current supplied to a pixel having a relatively low luminance change rate of the light emitting element among all the pixels is set to the current value of the drive current supplied to a pixel having a high luminance change rate of the light emitting element. Thus, the change in the characteristics of the pixels having a relatively low luminance change rate of the light-emitting element is accelerated, so that the luminance change rates of the respective pixels are substantially aligned at the time when the first light emission period of the first period is completed. Is.
この場合、画像形成におけるむらの発生を抑制することができるが、各画素の発光素子は駆動電流を流して発光動作をすることによって多少なりとも特性変化が進行するため、駆動電流を定格値とした場合、各画素の発光素子の発光輝度は全体的に低下することになり、画像形成装置に用いたときに印字の濃度が全体的に次第に薄くなることとなるが、その変化は緩やかであるため、目立つものではない。 In this case, the occurrence of unevenness in image formation can be suppressed. However, since the light emitting element of each pixel undergoes a light emission operation by flowing a drive current, the characteristics change somewhat, so the drive current is set to the rated value. In this case, the light emission luminance of the light emitting element of each pixel is lowered overall, and when used in an image forming apparatus, the print density gradually becomes lighter overall, but the change is gradual. Therefore, it is not conspicuous.
本実施形態における具体的な動作の一例について、図面を参照してさらに詳しく説明する。
図9は、本実施形態における駆動方法の概念を説明するための図であり、図10は、輝度変化テーブル26に記憶される発光素子の駆動電流の電流値と駆動時間に対する輝度変化率のテーブルの一例を示すものである。
An example of a specific operation in the present embodiment will be described in more detail with reference to the drawings.
FIG. 9 is a diagram for explaining the concept of the driving method in the present embodiment, and FIG. 10 is a table of the luminance change rate with respect to the current value of the driving current of the light emitting element stored in the luminance change table 26 and the driving time. An example is shown.
図9は、露光ヘッド基板23の画素群aの1番目の画素a1と画素群bの1番目の画素b1に対する駆動を示し、画素a1の輝度変化率が画素b1の輝度変化率より少ない場合について示している。図9(A)は各画素の発光輝度と発光期間の積に対応する露光エネルギーを示し、図9(B)は各画素に対する選択信号(Select信号)と保持信号(Anode信号)を示し、図9(C)は各画素に供給する駆動電流(Idrva、Idrvb)を示す。
FIG. 9 shows driving of the first pixel a1 of the pixel group a of the
図9(C)に示すように、データ解析・タイミング制御部20は、ファースト期間において画素a1に印加する駆動電流Ia1の電流値を、画素b1に印加する駆動電流Ib1の電流値より大きくする。駆動電流Ib1の電流値は、例えば、画素の発光素子が初期特性を有しているときに画素データに応じた階調信号に応じた輝度で発光する定格値を有するものである。
As shown in FIG. 9C, the data analysis /
そして、ファースト期間の第1発光期間において、画素a1に、画素b1に印加する駆動電流Ib1より大きい電流値の駆動電流Ia1を流して発光させるため、図9(A)に示すように、第1発光期間の初期においては、画素a1の発光素子の発光輝度は画素b1の発光素子の発光輝度より高くなる。 Then, in the first light emission period of the first period, since the drive current Ia1 having a current value larger than the drive current Ib1 applied to the pixel b1 is caused to flow through the pixel a1, light is emitted as shown in FIG. At the beginning of the light emission period, the light emission luminance of the light emitting element of the pixel a1 is higher than the light emission luminance of the light emitting element of the pixel b1.
しかしながら、図8に示したように、駆動電流の電流値が大きい程、発光素子の発光輝度の経時変化(発光輝度の低下)が早くなる。そこで、画素b1も駆動電流Ib1が供給されて発光することによって第1発光期間中に有る程度の経時変化が生じるが、画素a1に供給する駆動電流Ia1の電流値を、計時記憶部25に記憶されている積算値と特性変化テーブル26に記憶されている輝度変化率とに基づいて、第1発光期間が終了する時点での画素a1の輝度変化率が同じタイミングでの画素b1の輝度変化率と同等となるか、または近づくような値に設定する。
However, as shown in FIG. 8, the larger the current value of the drive current, the faster the change in light emission luminance with time (decrease in light emission luminance). Therefore, although the pixel b1 is also supplied with the driving current Ib1 and emits light, a certain temporal change occurs during the first light emission period, but the current value of the driving current Ia1 supplied to the pixel a1 is stored in the time measuring
その後のセカンド期間においては、図9(C)に示すように、画素a1、b1に供給する駆動電流Ia1、Ib1の電流値を同じとし、例えば、定格値に設定されるものとする。このとき、画素a1、b1は同じ電流で同じ期間だけ駆動されるため、このセカンド期間の第2発光期間における画素a1、b1の輝度変化率は同等となる。 In the subsequent second period, as shown in FIG. 9C, the current values of the drive currents Ia1 and Ib1 supplied to the pixels a1 and b1 are the same, for example, set to rated values. At this time, since the pixels a1 and b1 are driven with the same current for the same period, the luminance change rates of the pixels a1 and b1 in the second light emission period of the second period are equal.
これにより、当該1ライン期間において画素a1、b1により感光体ドラム1に供給される露光エネルギーは、図9(A)に示すように、ファースト期間の第1発光期間においては画素a1と画素b1との間で多少の差が生じるが、セカンド期間の第2発光期間では画素a1と画素b1との間で殆ど差が生じない。
As a result, the exposure energy supplied to the
そして、第2発光期間に供給される露光エネルギーの方が第1発光期間に供給される露光エネルギーより大きく設定されているため、この1ライン期間において、画素a1と画素b1とにより供給される露光エネルギーは概ね同等の値とすることができて、画像形成におけるむらの発生を抑制することができる。 Since the exposure energy supplied in the second light emission period is set larger than the exposure energy supplied in the first light emission period, the exposure supplied by the pixel a1 and the pixel b1 in this one line period. The energy can be set to substantially the same value, and unevenness in image formation can be suppressed.
なお、図9は本発明の駆動方法の概念を示したものであって、上記第1発光期間の時間は実際には非常に短い時間であるため、図9(A)に示したような発光素子の経時変化による発光輝度の低下は、実際には1回の第1発光期間だけで生じるとは限らないが、複数のライン期間に亘って同様の制御動作を繰り返すことで、図9(A)に示すような状態が実現されるものである。 FIG. 9 shows the concept of the driving method of the present invention. Since the time of the first light emission period is actually very short, the light emission as shown in FIG. The decrease in light emission luminance due to changes in the element over time does not necessarily occur only in one first light emission period, but by repeating the same control operation over a plurality of line periods, FIG. ) Is realized.
次に、計時記憶部25に記憶されている積算値と特性変化テーブル26に記憶されている輝度変化率とに基づく、画素a1に供給する駆動電流Ia1の電流値の設定方法について説明する。
Next, a method for setting the current value of the drive current Ia1 supplied to the pixel a1 based on the integrated value stored in the
ここで、計時記憶部25には、露光ヘッド基板23に形成される発光素子アレイの全画素の発光素子の、駆動電流の電流値と駆動時間との積の積算値が記録されている。また、特性変化テーブル26には、図10に示すように、発光素子の駆動電流の電流値をパラメータとして、複数の駆動電流の電流値に対する、駆動時間と輝度変化率の関係がテーブル形式で記憶されている。
Here, the
データ解析・タイミング制御部20は、データドライバ21にデータ転送を行なう動作に先だって、まず、計時記憶部25に記憶されている全画素の積算値を参照して、次の1ライン期間で発光動作させる各画素の積算値より、当該各画素のうちの最も積算値が多く、輝度変化率が最も大きいと予測される画素(ワースト画素と呼ぶ)と、それ以外の画素の前記ワースト画素の積算値との差分を抽出する。
Prior to the operation of transferring data to the
次に、上記ワースト画素の積分値に基づいて特性変化テーブル26を参照して、ワースト画素の発光素子の輝度変化率を推定するとともに、ワースト画素以外の画素のワースト画素の積算値との差分に基づいて特性変化テーブル26を参照して、ファースト期間の第1発光期間を経過した後の状態において、ワースト画素以外の画素の発光素子の輝度変化率がワースト画素の発光素子の輝度変化率と同等もしくは近似した値となるために必要な、各画素に対する駆動電流の値の補正値としての補正駆動値を算出する。 Next, referring to the characteristic change table 26 based on the integration value of the worst pixel, the luminance change rate of the light emitting element of the worst pixel is estimated, and the difference from the integration value of the worst pixel of the pixel other than the worst pixel is calculated. Based on the characteristic change table 26, the luminance change rate of the light emitting elements of the pixels other than the worst pixel is equal to the luminance change rate of the light emitting elements of the worst pixel in the state after the first light emission period of the first period has elapsed. Alternatively, a correction drive value is calculated as a correction value of the drive current value for each pixel, which is necessary to obtain an approximate value.
データ解析・タイミング制御部20は、こうして算出された各画素に対する補正駆動値の値に応じて各画素に対する駆動電流の値を設定して、これに対応する階調データをデータドライバ21に供給する。
The data analysis /
そして、データドライバ21は、選択信号Select1がファースト期間中の“H”レベルである際に、各画素群中の画素a1,b1,‥‥,f1に対し、データ解析・タイミング制御部20から供給された階調データに対応して、1ラインの印刷に必要な露光エネルギーの25%(分割露光エネルギー)を供給するための駆動電流Idrva=Ia1,Idrvb=Ib1,‥‥,Idrvf=If1を露光ヘッド基板23の各駆動信号線に供給し、対応する信号電荷を各画素の保持コンデンサ32に書込む。
The
そして、これら保持コンデンサ32に書込んだ信号電荷に応じた電流を駆動トランジスタ31から有機EL素子34に供給することで、まずファースト期間で保持信号Anode1が“H”レベルである期間(第1発光期間)中、有機EL素子34を発光させる。
Then, by supplying a current corresponding to the signal charge written in the holding
同様に、選択信号Select2がファースト期間の“H”レベルである際に、各画素群中の画素a2,b2,‥‥,f2に対し、データ解析・タイミング制御部20から供給された階調データに対応して、印刷すべき画像の25%を形成するための駆動電流Idrva=Ia2,Idrvb=Ib2,‥‥,Idrvf=If2を露光ヘッド基板23の各駆動信号線に供給し、対応する信号電荷を各画素の保持コンデンサ32に書込む。
Similarly, the gradation data supplied from the data analysis /
そして、これら保持コンデンサ32に書込んだ信号電荷に応じた電流を駆動トランジスタ31から有機EL素子34に供給することで、まずファースト期間で保持信号Anode2が“H”レベルである期間(第1発光期間)中、有機EL素子34を発光させる。
Then, by supplying a current corresponding to the signal charge written in the holding
その後の画素a3,b3,‥‥,f3、及び画素a4,b4,‥‥,f4においても同様に、選択信号Select3,Select4がファースト期間の“H”レベルである際に供給された階調データに対応した信号電荷を各画素の保持コンデンサ32に書込み、続く保持信号Anode3,Anode4が“H”レベルである期間(第1発光期間)に有機EL素子34を発光させる。
Similarly, in the subsequent pixels a3, b3,..., F3 and the pixels a4, b4,..., F4, the gradation data supplied when the selection signals Select3 and Select4 are at the “H” level in the first period. Is written in the holding
次に、データドライバ21は、選択信号Select1がセカンド期間中の“H”レベルである際に、各画素群中の画素a1,b1,‥‥,f1に対し、データ解析・タイミング制御部20から供給された階調データに対応して、1ラインの印刷に必要な露光エネルギーの75%(分割露光エネルギー)を供給するための駆動電流Idrva=Ia’1,Idrvb=Ib’1,‥‥,Idrvf=If’1を露光ヘッド基板23の各駆動信号線に供給し、対応する信号電荷を各画素の保持コンデンサ32に書込む。
Next, when the selection signal Select1 is at the “H” level during the second period, the
そして、これら保持コンデンサ32に書込んだ、劣化に応じた補正を施した信号電荷に応じた電流を駆動トランジスタ31から有機EL素子34に供給することで、セカンド期間で保持信号Anode1が“H”レベルである期間(第2発光期間)中、有機EL素子34を発光させる。
Then, the current corresponding to the signal charge written in the holding
同様に、選択信号Select2がセカンド期間の“H”レベルである際に、各画素群中の画素a2,b2,‥‥,f2に対し、データ解析・タイミング制御部20から供給された階調データに対応して、1ラインの印刷に必要な露光エネルギーの75%(分割露光エネルギー)を供給するための駆動電流Idrva=Ia’2,Idrvb=Ib’2,‥‥,Idrvf=If’2を露光ヘッド基板23の各駆動信号線に供給し、対応する信号電荷を各画素の保持コンデンサ32に書込む。
Similarly, when the selection signal Select2 is at “H” level in the second period, the gradation data supplied from the data analysis /
そして、これら保持コンデンサ32に書込んだ信号電荷に応じた電流を駆動トランジスタ31から有機EL素子34に供給することで、セカンド期間で保持信号Anode2が“H”レベルである期間(第2発光期間)中、有機EL素子34を発光させる。
Then, a current corresponding to the signal charge written in the holding
その後の画素a3,b3,‥‥,f3、及び画素a4,b4,‥‥,f4においても同様に、選択信号Select3,Select4がセカンド期間の“H”レベルである際に供給された階調データに対応した信号電荷を各画素の保持コンデンサ32に書込み、続く保持信号Anode3,Anode4が“H”レベルである期間(第2発光期間)に有機EL素子34を発光させる。
Similarly, in the subsequent pixels a3, b3,..., F3 and the pixels a4, b4,..., F4, the gradation data supplied when the selection signals Select3 and Select4 are at the “H” level in the second period. Is written in the holding
このように、前記実施形態によれば、画素毎に異なる、経時変化による影響を抑制して、全体で常に均一な濃度での画像形成(印刷)を継続して維持することが可能となる。 As described above, according to the embodiment, it is possible to continuously maintain image formation (printing) at a uniform density as a whole by suppressing the influence of temporal changes that differ from pixel to pixel.
また、前記実施形態では、各画素の発光素子の輝度変化率の差を減らして、各画素の発光素子の輝度変化率を揃える制御を、画像の例えば25%を形成するファースト期間のみにて行なうものとした。 Further, in the embodiment, the control for reducing the difference in the luminance change rate of the light emitting elements of each pixel and aligning the luminance change rates of the light emitting elements of each pixel is performed only in the first period for forming, for example, 25% of the image. I was supposed to.
すなわち、より画像を形成する割合が低い期間、すなわち本来画像データに応じて書込む信号電荷の量が少ない期間に、輝度変化率を揃えるように駆動電流の電流値を調整する制御を行なうものとしたので、各画素の輝度変化率を揃えた状態で画像を形成する割合を多くすることができて、画素間に濃度の差が生じることをさらに抑制することができる。 That is, control is performed to adjust the current value of the drive current so that the rate of change in luminance is equalized during a period when the rate of image formation is lower, that is, during a period when the amount of signal charge originally written in accordance with image data is small. Therefore, it is possible to increase the ratio of forming an image with the luminance change rate of each pixel being uniform, and it is possible to further suppress the occurrence of a density difference between the pixels.
また、前記実施形態では、ファースト期間のデューティを12.5%とし、セカンド期間のデューティを37.5%とし、ファースト期間において画像の25%を形成し、セカンド期間において画像の75%を形成するとして説明したが、これに限るものではなく、他のデューティや画像の形成率の他の値としてもよい。ただし、前記の本発明の効果を奏するためには、セカンド期間における画像の形成率をファースト期間における画像の形成率より大きくする必要がある。 In the embodiment, the duty of the first period is 12.5%, the duty of the second period is 37.5%, 25% of the image is formed in the first period, and 75% of the image is formed in the second period. However, the present invention is not limited to this, and other duty values and other values of the image formation rate may be used. However, in order to achieve the effect of the present invention, it is necessary to make the image formation rate in the second period larger than the image formation rate in the first period.
その他、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、前述した実施形態で実行される機能は可能な限り適宜組み合わせて実施しても良い。前述した実施形態には種々の段階が含まれており、開示される複数の構成要件により適宜の組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、効果が得られるのであれば、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention at the implementation stage. Further, the functions executed in the above-described embodiments may be combined as appropriate as possible. The above-described embodiment includes various stages, and various inventions can be extracted by an appropriate combination according to a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment, if the effect is obtained, a configuration from which the constituent requirements are deleted can be extracted as an invention.
1…感光体ドラム、2…露光装置、2A…ケース部、2B…ロッドレンズアレイ部、3…帯電ローラ、4…イレーサ光源感光体、5…クリーニング部材、6…現像器、7…印刷用紙、8…転写ローラ、9…定着ローラ、11…搬送ベルト、20…データ解析・タイミング制御部、21…データドライバ、22…セレクト生成部、23…露光ヘッド基板、24…アノード生成部、25…計時記憶部、26…特性変化テーブル、30…保持トランジスタ、31…駆動トランジスタ、32…保持コンデンサ、33…選択トランジスタ、34…有機EL素子、35,36…リセットトランジスタ。
DESCRIPTION OF
Claims (12)
発光素子を有する複数の画素がライン状に配列され、前記感光体ドラムに前記画像データに応じた露光を行なって、該感光体ドラムに露光エネルギーを供給する発光素子アレイと、
前記発光素子アレイの前記複数の画素の各々の前記発光素子に印加された駆動電流の電流値と駆動時間との積の積算値を記憶する計時記憶部と、
前記発光素子の前記駆動電流の電流値と駆動時間に対する輝度変化率の特性を記憶した特性変化率記憶部と、
前記感光体ドラムに1ラインを露光する1ライン時間を、前記1ライン時間に対する前記発光素子の発光時間の割合からなるデューティが互いに異なる複数の分割期間に分割し、前記発光素子アレイが前記感光体ドラムに1ラインを露光するのに要する1ライン露光エネルギーを前記複数の分割期間で分割して供給するように設定し、前記1ライン時間開始後の1番目の分割期間を特定の分割期間とし、該特定の分割期間における前記デューティを、前記複数の分割期間における前記特定の分割期間を除く他の分割期間における前記デューティより小さい値に設定し、前記特定の分割期間において、前記複数の画素における、前記積算値と前記輝度変化率の特性とに基づいて前記輝度変化率が最も大きいと予測される特定の画素以外の他の画素の前記発光素子に印加する駆動電流の電流値を、前記積算値と前記輝度変化率特性とに基づく値に設定して、前記他の画素の前記発光素子の輝度変化率を前記特定の画素の輝度変化率に近づける制御部と、
を備えたことを特徴とする露光装置。 An exposure apparatus that performs exposure according to image data on a photosensitive drum,
A plurality of pixels having light emitting elements are arranged in a line, and a light emitting element array that performs exposure according to the image data to the photosensitive drum and supplies exposure energy to the photosensitive drum;
A time storage unit that stores an integrated value of a product of a current value and a driving time of a driving current applied to the light emitting elements of each of the plurality of pixels of the light emitting element array;
A characteristic change rate storage unit that stores a characteristic of a luminance change rate with respect to a current value and a drive time of the drive current of the light emitting element;
One line time for exposing one line on the photosensitive drum is divided into a plurality of divided periods having different duty ratios, which are ratios of the light emitting time of the light emitting elements to the one line time, and the light emitting element array is arranged on the photoconductor. One line exposure energy required to expose one line on the drum is set to be divided and supplied in the plurality of divided periods, and the first divided period after the start of the one line time is set as a specific divided period, The duty in the specific division period is set to a value smaller than the duty in other division periods excluding the specific division period in the plurality of division periods, and in the plurality of pixels in the specific division period , other image other than the specific pixel and the brightness change rate based on the characteristics of the luminance change rate and the cumulative values are predicted largest Of the current value of the drive current applied to the light emitting element, set to a value based on the integrated value and the luminance change rate characteristics, the brightness change rate of the light emitting element of the other pixel of said particular pixel A control unit that approaches the rate of change in luminance ;
An exposure apparatus comprising:
感光体ドラムと、
発光素子を有する複数の画素がライン状に配列され、前記感光体ドラムに前記画像データに応じた露光を行なって、該感光体ドラムに露光エネルギーを供給する発光素子アレイと、
前記発光素子アレイの前記複数の画素の各々の前記発光素子に印加された駆動電流の電流値と駆動時間との積の積算値を記憶する計時記憶部と、
前記発光素子の前記駆動電流の電流値と駆動時間に対する輝度変化率の特性を記憶した特性変化率記憶部と、
前記感光体ドラムに1ラインを露光する1ライン時間を、前記1ライン時間に対する前記発光素子の発光時間の割合からなるデューティが互いに異なる複数の分割期間に分割し、前記発光素子アレイが前記感光体ドラムに1ラインを露光するのに要する1ライン露光エネルギーを前記複数の分割期間で分割して供給するように設定し、前記1ライン時間開始後の1番目の分割期間を特定の分割期間とし、該特定の分割期間における前記デューティを、前記複数の分割期間における前記特定の分割期間を除く他の分割期間における前記デューティより小さい値に設定し、前記特定の分割期間において、前記複数の画素における、前記積算値と前記輝度変化率の特性とに基づいて前記輝度変化率が最も大きいと予測される特定の画素以外の他の画素の前記発光素子に印加する駆動電流の電流値を、前記積算値と前記輝度変化率特性とに基づく値に設定して、前記他の画素の前記発光素子の輝度変化率を前記特定の画素の輝度変化率に近づける制御部と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus that performs printing according to image data,
A photosensitive drum;
A plurality of pixels having light emitting elements are arranged in a line, and a light emitting element array that performs exposure according to the image data to the photosensitive drum and supplies exposure energy to the photosensitive drum;
A time storage unit that stores an integrated value of a product of a current value and a driving time of a driving current applied to the light emitting elements of each of the plurality of pixels of the light emitting element array;
A characteristic change rate storage unit that stores a characteristic of a luminance change rate with respect to a current value and a drive time of the drive current of the light emitting element;
One line time for exposing one line on the photosensitive drum is divided into a plurality of divided periods having different duty ratios, which are ratios of the light emitting time of the light emitting elements to the one line time, and the light emitting element array is arranged on the photoconductor. One line exposure energy required to expose one line on the drum is set to be divided and supplied in the plurality of divided periods, and the first divided period after the start of the one line time is set as a specific divided period, The duty in the specific division period is set to a value smaller than the duty in other division periods excluding the specific division period in the plurality of division periods, and in the plurality of pixels in the specific division period , other image other than the specific pixel and the brightness change rate based on the characteristics of the luminance change rate and the integrated value is predicted to largest Of the current value of the drive current applied to the light emitting element, set to a value based on the integrated value and the luminance change rate characteristics, the brightness change rate of the light emitting element of the other pixel of said particular pixel A control unit that approaches the rate of change in luminance ;
An image forming apparatus comprising:
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