JP6213205B2 - 光書込み装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、光書込み装置及び画像形成装置に関し、特に、発光素子の発光量低下を補正する技術に関する。

近年、画像形成装置の小型化と低コスト化を目的として、有機ＬＥＤ（OLED: Organic Light Emitting Diode）を用いた光書込み装置（PH: Print Head）が提案されている。ＯＬＥＤは、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板上で主走査方向に沿ってライン状に配置され、同じく主走査方向に沿って設けられた電源配線によって電気的に並列に接続される。

ＯＬＥＤは、有機ＥＬ（Organic Electro-Luminescence）とも呼ばれており、電流駆動型の発光素子であり、電源配線を経由して駆動電流を供給すると、配線抵抗により電源配線に沿って電圧降下が発生する。
一方、ＯＬＥＤの駆動電流を生成する駆動回路は、ＯＬＥＤ毎に隣接配置されており、電源配線の電位を基準として駆動電流を生成する。このため、電源配線の電圧降下は基準電位の低下を招き、ＯＬＥＤの駆動電流量を変動させるので、発光輝度が変動して画像ムラを発生させる。

このような問題に対して、例えば、電源配線の低インピーダンス化が提案されている（特許文献２）。このようにすれば、駆動電流による電圧降下を抑制することができるので、画像ムラを改善することができる。

特開２００５−１４４６８５号公報 特開２００５−１４４６８６号公報 特開２００５−１４４６８７号公報

しかしながら、上記従来技術では、電源配線を低インピーダンス化するために、ＴＦＴ基板を封止する封止ガラス上にも電源配線を形成し、更に、ＴＦＴ基板上の電源配線と封止ガラス上の電源配線とを駆動回路の各給電点において接続部材により電気的に接続する。このため、ユニットコストが高くなる、という問題がある。
本発明は、上述のような問題に鑑みて為されたものであって、パネル内電源降下に起因する濃度ムラを追加機構なしに抑制することで画像品位が高い光書込み装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る光書込み装置は、ライン状に配置された電流駆動型の発光素子群と、前記発光素子群に沿って延伸し、前記発光素子群に電力を供給する電源線と、前記電源線に接続された定電圧源と、前記発光素子毎に発光量を指示する指示電位を出力する指示回路と、前記電源線と前記発光素子との間に介在され、前記電源線との接続点における電位と、前記指示回路が出力した指示電位との電位差に応じて、前記発光素子に入力される駆動電流を制御する駆動回路群と、を有し、感光体を露光して１ラインずつ静電潜像を形成する光書込み装置であって、前記指示電位の出力に先立って、前記各接続点電位を特定する電位特定手段と、特定された接続点電位と前記定電圧源の電位との電位差分だけ、指示電位を補正する補正手段と、を備えることを特徴とする。

このようにすれば、接続点電位と定電圧源の電位との電位差、すなわち電源線の配線抵抗による電圧降下分だけ指示電位を補正するので、発光素子の輝度ムラを防止することができる。従って、従来技術のように電源線を低インピーダンス化する必要が無いので、電圧降下に起因する輝度ムラの抑制に伴うコスト増大を抑制することができる。
この場合において、前記電位特定手段は、前記電源線の線路抵抗と、前の１ライン分の露光時における各発光素子の駆動電流量と、から前記接続点電位を算出することによって特定しても良い。

また、前記電位特定手段は、前記接続点の一部については測定によって接続点電位を特定し、他の接続点の電位については、前記測定した接続電位を用いて算出すれば、環境変動や経時変化による影響を含めて、接続点電位を精度良く特定することができる。この場合において、前記電位特定手段は、前記算出には前記接続点電位と前記定電圧源の電位との電位差の発生に寄与する回路素子の特性データを用いれば、前記他の接続点の電位についても算出精度を向上させることができる。

本発明に係る光書込み装置は、前記発光素子を発光させながら、前記接続点毎に電位を測定することによって、前記接続点電位と前記定電圧源の電位との電位差の発生に寄与する回路素子の特性データを取得することを特徴とする。このようにすれば、環境変動や経時変化による特性データの変動に追随することができるので、電圧降下の算出精度を向上させることができる。

なお、前記発光素子はＯＬＥＤとすれば、薄膜トランジスターと同一基板上に形成することができるので望ましい。また、前記駆動回路群が薄膜トランジスターからなっていたり、前記駆動回路毎に前記指示回路が出力する指示電位を保持するＳ／Ｈ回路を備え、当該Ｓ／Ｈ回路も薄膜トランジスターからなっていたりするのが好適である。
本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る光書込み装置を備えることを特徴とする。このようにすれば、上述のような効果を備えた画像形成装置を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の主要な構成を示す図である。 光書込み装置１２３による光書込み動作を説明する断面図である。 ＯＬＥＤパネル２００の概略平面図に併せてＡ−Ａ´線における断面図とＣ−Ｃ´線における断面図も示す図である。 ＴＦＴ基板３００を構成するサンプルホールド回路、駆動回路、ＯＬＥＤ及びソースＩＣ３０２の接続関係を示すブロック図である。 ＯＬＥＤパネル２００のローリング駆動を説明するタイミングチャートである。 多数のキャパシター４１４、トランジスター４３０及びＯＬＥＤ２０１からなる部分回路のうちｍ番目の部分回路を示す回路図である。 ＯＬＥＤ２０１の位置と電圧降下との関係を示すグラフであって、（ａ）は位置と電圧降下量の関係を示し、（ｂ）は位置と輝度の関係を示す。 制御部１１２の主要な構成を示すブロック図である。 制御部１１２の動作を示すフローチャートである。 補正の前後における画像データを例示する図であって、（ａ）は補正前の画像データを例示する棒グラフ、（ｂ）は接続点４５０毎の電圧降下△Ｖｄｏｗｎを例示するグラフ、また、（ｃ）は補正後の画像データを示す棒グラフである。 本発明の第２の実施の形態に係るＴＦＴ基板３００の構成を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る制御部１１２の動作を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係る補間計算によって得られた電圧降下を示すグラフである。 本発明の第３の実施の形態に係る制御部１１２の動作を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態に係る補間計算によって得られた電圧降下を示すグラフである。 本発明の第４の実施の形態に係る制御部１１２の構成を示すブロック図である。 本発明の第４の実施の形態に係る素子特性データの更新処理を示すフローチャートである。

［１］第１の実施の形態
以下、本発明に係る光書込み装置及び画像形成装置の第１の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
［１−１］画像形成装置の構成
まず、本実施の形態に係る画像形成装置の構成について説明する。

図１は、本実施の形態に係る画像形成装置の主要な構成を示す図である。図１に示されるように、画像形成装置１は、所謂タンデム型のカラー複合機であって、原稿読取部１００、画像形成部１１０及び給紙部１３０を備えている。原稿読取部１００は、原稿台トレイ１０１に載置された原稿を自動原稿搬送装置（ADF: Automatic Document Feeder）１０２にて搬送しながら、光学的に読み取って画像データを生成する。画像データは後述の制御部１１２に記憶される。

画像形成部１１０は作像部１１１Ｙ〜１１１Ｋ、制御部１１２、中間転写ベルト１１３、２次転写ローラー対１１４、定着装置１１５、排紙ローラー対１１６、排紙トレイ１１７、クリーニングブレード１１８及びタイミングローラー対１１９を備えている。また、画像形成部１１０にはＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）各色のトナーを供給するトナーカートリッジ１２０Ｙ〜１２０Ｋが装着されている。

作像部１１１Ｙ〜１１１Ｋは、それぞれトナーカートリッジ１２０Ｙ〜１２０Ｋからトナーの供給を受けて、制御部１１２の制御の下、ＹＭＣＫ各色のトナー像を形成する。例えば、作像部１１１Ｙは、感光体ドラム１２１、帯電装置１２２、光書込み装置１２３、現像装置１２４及び清掃装置１２５を備えている。制御部１１２の制御の下、帯電装置１２２は感光体ドラム１２１の外周面を一様に帯電させる。

制御部１１２は、受け付けたジョブに含まれるプリント用の画像データに基づいて、内蔵するＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit。以下、「輝度信号出力部」という。）により、光書込み装置１２３を発光させるためのデジタル輝度信号を生成する。光書込み装置は、後述のように、主走査方向にライン状に配列された発光素子を備えており、制御部１１２が生成したデジタル輝度信号に従って各発光素子を発光させることにより、感光体ドラム１２１の外周面に光書込みを行い、静電潜像を形成する。

現像装置１２４は、感光体ドラム１２１の外周面にトナーを供給して、静電潜像を現像（顕像化）する。１次転写ローラー１２６には、１次転写電圧が印加されており、静電吸着により、感光体ドラム１２１の外周面上に担持されたトナー像を中間転写ベルト１１３に静電転写（１次転写）する。その後、清掃装置１２５は、クリーニングブレードにて感光体ドラム１２１の外周面上に残留するトナーを掻き取り、更に、除電ランプにより感光体ドラム１２１の外周面を照明することによって電荷を除去する。

同様にして、作像部１１１Ｍ〜１１１ＫもまたＭＣＫ各色のトナー像を形成する。これらのトナー像は互いに重なり合うように中間転写ベルト１１３上に順次、１次転写されるカラートナー像が形成される。中間転写ベルト１１３は無端状の回転体であって、矢印Ａ方向に回転走行し、１次転写されたトナー像を２次転写ローラー対１１４まで搬送する。
給紙部１３０は、何れも記録シートＳをシートサイズ毎に格納する給紙カセット１３１を備え、画像形成部１１０に記録シートＳを１枚ずつ供給する。供給された記録シートＳは、中間転写ベルト１１３がトナー像を搬送するのに並行して搬出され、タイミングローラー対１１９を経由して、２次転写ローラー対１１４まで搬送される。タイミングローラー対１１９は、トナー像が２次転写ローラー対１１４に到達するタイミングに合わせて記録シートＳを搬送する。

２次転写ローラー対１１４は、２次転写電圧を印加された１対のローラーからなっており、このローラー対は互いに圧接して２次転写ニップ部を形成している。この転写ニップ部において中間転写ベルト１１３上のトナー像が記録シートＳ上に静電転写（２次転写）される。トナー像を転写された記録シートＳは定着装置１１５へ搬送される。また、２次転写後、中間転写ベルト１１３上に残った残留トナーは、更に矢印Ａ方向に搬送された後、クリーニングブレード１１８によって掻き取られ、廃棄される。

定着装置１１５はトナー像を加熱、溶融して、記録シートＳに圧着する。トナー像を融着された記録シートＳは排紙ローラー対１１６によって排紙トレイ１１７上に排出される。
なお、制御部１１２は、上記並びに不図示の操作パネルを含む画像形成装置１の動作を制御する。また、制御部１１２は、パソコン（PC: Personal Computer）など、他の装置との間で画像データを送受信したり、印刷ジョブを受け付けたりもする。また、制御部１１２は、ファクシミリモデムを備えており、ファクシミリ回線を介して他のファクシミリ装置と画像データを送受信する。

上記の他、トナー像を転写するに当たっては、転写ローラーに代えて転写チャージャーや転写ベルトを用いても良い。また、中間転写ベルト１１３上の残留トナーを除去する際に、クリーニングブレード１１８に代えて、クリーニングブラシやクリーニングローラー等を用いても良い。
［１−２］光書込み装置１２３の構成
次に、光書込み装置１２３の構成について説明する。

図２は、光書込み装置１２３による光書込み動作を説明する断面図である。図２に示されるように、光書込み装置１２３は、ＯＬＥＤパネル２００とロッドレンズアレイ２０２を筐体２０３に収容したものであって、ＯＬＥＤパネル２００上には多数のＯＬＥＤ２０１が主走査方向に沿ってライン状に実装されている。ＯＬＥＤ２０１はそれぞれ光ビームＬを出射する。

図３は、ＯＬＥＤパネル２００の概略平面図であり、併せてＡ−Ａ´線における断面図とＣ−Ｃ´線における断面図も示されている。また、概略平面図部分は後述する封止板を取り外した状態を示している。
図３に示されるように、ＯＬＥＤパネル２００は、ＴＦＴ基板３００、封止板３０１及びソースＩＣ３０２等を備えている。ＴＦＴ基板３００には多数のＯＬＥＤが主走査方向に沿ってライン状に配列されている。また、ＴＦＴ基板３００のＯＬＥＤが配設された基板面は封止領域となっており、スペーサー枠体３０３を挟んで封止板３０１を取着する。

これによって、封止領域が外気に触れないように乾燥窒素等を封入した状態で封止される。なお、吸湿のため、封止領域内に吸湿剤を併せて封入しても良い。なお、封止板３０１は、例えば、封止ガラスであっても良いし、ガラス以外の材料からなっていても良い。
ＴＦＴ基板３００の封止領域外にはソースＩＣ３０２が実装されている。制御部１１２の輝度信号出力部３１０はフレキシブルワイヤー３１１を介してソースＩＣ３０２にデジタル輝度信号を入力する。ソースＩＣ３０２はデジタル輝度信号をアナログ輝度信号に変換してＯＬＥＤ毎の駆動回路に入力する。駆動回路はアナログ輝度信号に応じてＯＬＥＤの駆動電流を生成する。

図４は、ＴＦＴ基板３００を構成するサンプルホールド回路（以下、「Ｓ／Ｈ回路」という。）、駆動回路、ＯＬＥＤ及びソースＩＣ３０２の接続関係を示すブロック図である。図４に示されるように、ソースＩＣ３０２は複数のＤＡＣ（Digital to Analogue Converter）４０１を備えている。ＤＡＣ４０１はそれぞれ対応するＳ／Ｈ回路４１０へアナログ輝度信号を出力し、配下のＯＬＥＤ２０１を発光させる。

詳述すると、ＤＡＣ４０１は、制御部１１２の輝度信号出力部３１０から受け付けたデジタル輝度信号をアナログ輝度信号に変換してＳ／Ｈ回路４１０へ出力する。Ｓ／Ｈ回路４１０は、ＯＬＥＤ２０１毎にアナログ輝度信号を保持するキャパシター４１４をセレクター４１１によって切り替える回路である。
セレクター４１１はシフトレジスター４１２とキャパシター４１４毎のスイッチ４１３とを備えており、シフトレジスター４１２はソースＩＣ３０２の同期信号生成回路４００が出力するパルス信号に同期してスイッチ４１３を１つずつ順番にオンさせる。ＤＡＣ４０１が出力したアナログ輝度信号はオンされたスイッチ４１３を経由してキャパシター４１４に保持される。

薄膜トランジスター４３０は、定電圧源４２０から電流供給するための電源配線４２１にソース端子Ｓが接続されており、ゲート端子は対応するキャパシター４１４の一方の端子に接続されている。キャパシター４１４の他方の端子は電源配線４２１に接続されている。
このため、トランジスター４３０のゲート端子とソース端子との間の電位差（以下、「ゲート電圧Ｖｇ」という。）は電源配線４２１とソース端子との接続点４５０の電位に応じて変化する。トランジスター４３０は、ゲート電圧Ｖｇが大きいほど電流量が多くなるように駆動電流を生成する。生成された駆動電流は、電源配線４２１からＯＬＥＤ２０１をへて、接地配線４４１へ流れる。接地配線４４１は接地端子４４０に接続されている。

ＯＬＥＤ２０１は、駆動電流量が多いほどに発光量が多くなるように発光する。以上のようにして、ＯＬＥＤ２０１はローリング駆動される。すなわち、ＯＬＥＤ２０１は、それぞれ対応するキャパシター４１４がアナログ輝度信号によって充電されるチャージ期間に光量を変更し、キャパシター４１４がアナログ輝度信号を保持するホールド期間にアナログ輝度信号に応じた光量で点灯する（図５）。

［１−３］電圧降下の発生機序
次に、電源配線４２１における電源降下の発生機序について説明する。
図６は、多数のキャパシター４１４、トランジスター４３０及びＯＬＥＤ２０１からなる部分回路のうちｍ番目の部分回路を示す回路図である。上述のように、ＯＬＥＤ２０１を点灯させるために流される駆動電流量Ｉ（ｍ）に応じて、電源配線４２１にも電流が流れる。

このため、電源配線４２１には電圧降下が発生する。定電圧源４２０からｍ番目の接続点４５０までに発生する電圧降下△Ｖｄｏｗｎは次の式（１）で表される。

なお、△Ｖ（ｉ）はｉ番目の接続点４５０とｉ−１番目の接続点４５０との間で発生する電圧降下であり、Ｒ（ｉ）はｉ番目の接続点４５０とｉ−１番目の接続点４５０との間における電源配線４２１の配線抵抗である。なお、各接続点４５０は電源配線４２１上でほぼ等間隔に配置されるため、接続点４５０間における電源配線４２１の配線抵抗Ｒ（ｉ）は概ね一定である。

ｍ番目のＯＬＥＤ２０１毎の駆動電流量Ｉ（ｍ）はアナログ輝度信号Ｖｄａｃ（ｍ）で指定された発光量に応じて変化するので、電圧降下△Ｖｄｏｗｎもまた発光状態に応じて変化する。一方、ＤＡＣ４０１がアナログ輝度信号Ｖｄａｃ（ｍ）を出力する配線は充電されるのみで、電流が流れないため電圧降下△Ｖｄｏｗｎは発生しない。

このため、アナログ輝度信号Ｖｄａｃ（ｍ）が同じであっても電源配線４２１における電圧降下△Ｖｄｏｗｎが変化すれば、Ｖｃ（ｍ）とＶｄａｃ（ｍ）の電位差によって決定されるトランジスター４３０のゲート電圧Ｖｇ（ｍ）が変化する。従って、駆動電流量Ｉ（ｍ）が変化するので、ＯＬＥＤ２０１の発光量Ｅ（ｍ）もまた変化する。

図７はＯＬＥＤ２０１の位置と電圧降下との関係を示すグラフであって、（ａ）は位置と電圧降下量の関係を示し、（ｂ）は位置と輝度の関係を示す。図７（ａ）に示されるように、ＯＬＥＤ２０１が１つも点灯されていない全消灯状態においては、電源配線４２１に電流が流れないので、電圧降下は発生しない。
一方、ｍ番目のＯＬＥＤ２０１のみが点灯されている状態においては、上記の式（１）より、ｍ番目のＯＬＥＤ２０１までは位置に比例して電圧降下が発生する。一方、ｍ＋１番目以降のＯＬＥＤ２０１は点灯されず、電源配線４２１には電流が流れないので、更なる電圧降下は発生しない。すべてのＯＬＥＤ２０１を点灯する全点灯状態においては、電源配線４２１の全体に亘って電圧が降下し続ける。

このため、全点灯時にすべてのトランジスター４３０に対してＤＡＣ４０１から同一電位のアナログ輝度信号Ｖｄａｃを出力すると、図７（ｂ）に示されるように、ＯＬＥＤ２０１の位置が定電圧源４２０から離れるほど輝度（発光量Ｅ）の低下が大きくなって輝度ムラが発生する。
これに対して、本実施の形態においては、次に説明するように、個々のＯＬＥＤ２０１毎に電源配線４２１の電圧低下△Ｖｄｏｗｎ分だけアナログ輝度信号Ｖｄａｃの電圧を低下させることによって、ゲート電圧Ｖｇの変動を防止する。これによって、画像データにて指定された階調に応じた駆動電流Ｉを生成することができるので、電源配線４２１の電圧降下に起因するＯＬＥＤ２０１の発光量Ｅ（ｍ）の変動を防止することができる。

［１−４］制御部１１２の構成
次に、制御部１１２の構成について説明する。
図８は、制御部１１２の主要な構成を示すブロック図である。図８に示されるように、制御部１１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）８００、ＲＯＭ（Read Only Memory）８０１、ＲＡＭ（Random Access Memory）８０２、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）８０３及びＮＩＣ（Network Interface Card）８０４を備えている。

また、前述のように、制御部１１２には輝度信号出力部３１０が搭載されている他、ユーザーに対する情報表示やコマンド入力の受け付けを行う操作パネル８１０が接続されている。
画像形成装置１の電源が投入されると、ＣＰＵ８００はＲＯＭ８０１からブートプログラムを読み出して起動すると、ＨＤＤ８０３からＯＳ（Operating System）等のプログラムを読み出して、ＲＡＭ８０２を作業用記憶領域として動作する。ＲＯＭ８０１にはブートプログラムの他に電源配線４２１における電圧降下を算出するために必要な素子特性データ、すなわち、電源配線４２１における配線抵抗値Ｒ（ｉ）やトランジスター４３０のＶＩ特性等も記憶されている。

制御部１１２は、ＮＩＣ８０４を用いてＬＡＮ（Local Area Network）等の通信網を介して他の装置から印刷ジョブを受け付けたり、操作パネル８１０を介してユーザーから印刷指示を受け付けたりすると、印刷ジョブに係る画像データからデジタル輝度信号を生成し、輝度信号出力部３１０を用いてＯＬＥＤパネル２００へ出力する。
［１−５］制御部１１２の動作
次に、制御部１１２の動作について説明する。

図９は、制御部１１２の動作を示すフローチャートである。図９に示されるように、制御部１１２は、印刷ジョブを受け付けると（Ｓ９０１）、内部変数ｎの値を１に初期化する（Ｓ９０２）。内部変数ｎは当該ジョブに含まれる画像データのライン番号を表す。そして、当該ｎ番目のラインの画像データを取得する（Ｓ９０３）。
次に、接続点４５０毎の電圧降下△Ｖｄｏｗｎを算出する（Ｓ９０４）。ｍ番目の接続点４５０における電圧降下は式（１）を用いて求められる。なお、配線抵抗Ｒ（ｉ）が番号ｉに関わらず略一定であると見做せる場合には、すべての配線抵抗Ｒ（ｉ）が同一抵抗値Ｒであるとして、次の式（２）を用いても良い。

また、駆動電流量Ｉ（ｊ）は、補正前のアナログ輝度信号Ｖｄａｃとｊ番目のトランジスター４３０のＶＩ特性から算出される。配線抵抗Ｒ（ｉ）は、実測値を用いても良いし、設計値から推定した推定値を用いても良い。

次に、算出した電圧降下△Ｖｄｏｗｎから画像データ（階調値）の補正幅を算出して（Ｓ９０５）、ｍ番目の画素の画像データに当該補正幅を加算する補正を行い（Ｓ９０６）、補正後の画像データに応じたデジタル輝度信号を輝度信号出力部３１０に出力させる（Ｓ９０７）。これによって、電圧降下△Ｖｄｏｗｎに
起因するＯＬＥＤ２０１の発光量の変動を抑制することができる。

階調値を補正した当該ラインが最終ラインでなければ（Ｓ９０８：ＮＯ）、ライン番号を表す内部変数ｎの値を１だけ増加させた後（Ｓ９０９）、ステップＳ９０３に進んで、引き続くラインの画素の階調補正を行う。最終ラインの最終画素まで階調補正を完了したら、処理を完了する。
図１０は、補正の前後における画像データを例示する図であって、（ａ）は補正前の画像データを例示する棒グラフ、（ｂ）は接続点４５０毎の電圧降下△Ｖｄｏｗｎを例示するグラフ、また、（ｃ）は補正後の画像データを示す棒グラフである。なお、画像データは何れも１ライン分であり、横軸は、図１０（ａ）及び（ｃ）が画素番号、図１０（ｂ）が接続点４５０の番号である。縦軸は、図１０（ａ）及び（ｃ）が階調値で、図１０（ｂ）は電位である。

図１０（ａ）には補正前の画像データが例示されている。図１０（ａ）において、棒グラフが示されている番号の画素についてはＯＬＥＤ２０１を発光させ、棒グラフが示されていない番号の画素についてはＯＬＥＤ２０１を発光させず、消灯させる。この場合においても、図１０（ｂ）に示されるように、接続点４５０毎の電圧降下△Ｖｄｏｗｎは画素番号が大きくなり、定電圧源４２０から離れ
るほど大きくなる。

このため、図１０（ａ）に示される画像データを補正せずにそのままデジタル輝度信号として出力すると、定電圧源４２０から遠いほどトランジスター４３０のゲート電圧Ｖｇが小さくなる。従って、駆動電流が小さくなるので、ＯＬＥＤ２０１の発光量が低下して、輝度ムラが発生する。
一方、本実施の形態においては、接続点４５０毎の電圧降下△Ｖｄｏｗｎが大きいほど階調値が大きくなるように補正値を生成するので、図１０（ｃ）に示されるように、元の画像データの階調値に補正値を加算して得られた補正後の画像データは、電圧降下△Ｖｄｏｗｎが大きいＯＬＥＤ２０１ほど階調値が大きくな
る。

上記のように補正されたデジタル輝度信号を出力すれば、アナログ輝度信号も補正される。補正されたアナログ輝度信号はＳ／Ｈ回路４１０に保持される。接続点４５０の電圧降下△Ｖｄｏｗｎは他のＯＬＥＤ２０１の駆動条件によって変動し得るが、一旦、Ｓ／Ｈ回路に保持されたアナログ輝度信号は変動せずに保持される。

また、アナログ輝度信号を出力することによって接続点４５０毎の電圧降下△Ｖｄｏｗｎは変動し得るので、アナログ輝度信号を切り替えて複数のＳ／Ｈ回路に順次書き込みを行う場合には、書き込みを行うたびに上記式（１）または（２）による電圧降下△Ｖｄｏｗｎの計算を行う必要がある。

更に、上記においては、ＯＬＥＤ２０１毎に電圧降下△Ｖｄｏｗｎを算出する場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでも無く、これに代えて、有効な精度を確保できる範囲内で複数の接続点４５０をまとめて電圧降下△Ｖｄｏｗｎを算出しても良い。

ＯＬＥＤ２０１は密に配列されるため、個々の配線抵抗Ｒ（ｉ）が小さくなるので、隣り合う接続点４５０間における電圧降下の差も小さくなる。このため、何れかの接続点４５０の電圧降下△Ｖｄｏｗｎを以て、その近隣の接続点４５０の電圧降下△Ｖｄｏｗｎを代用することが精度上可能となる場合があり得るからである。このようにすれば、計算負荷を軽減して高速化を図ることができる。

このように、接続点４５０における電源降下が大きいほどアナログ輝度信号が大きくなるので、接続点４５０の電圧降下によらず所期のゲート電圧Ｖｇをトランジスター４３０に印加することができる。従って、配設位置に関わらずＯＬＥＤ２０１を同じ光量となるように発光させることができるので、輝度ムラが抑制されるので、従来技術のような追加機構を設けることなく濃度ムラを抑制して高い画像品位を実現することができる。

［２］第２の実施の形態
本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置は、上記第１の実施の形態に係る画像形成装置１と概ね同様の構成を備える一方、電源配線４２１における電圧降下を計算によらず、測定によって取得する点において相違する。以下、主として相違点に着目して説明する。なお、以下において、上記第１の実施の形態において対応する部材がある場合には同じ符号を適用する。

［２−１］ＴＦＴ基板３００の構成
まず、本実施の形態に係るＴＦＴ基板３００の構成について説明する。
図１１は、本実施の形態に係るＴＦＴ基板３００の構成を示す図である。図１１に示されるように、ＴＦＴ基板３００には、一部の接続点４５０にその電位を検出するモニター素子１１００が設けられている。モニター素子１１００は、定電圧源４２０とは別の電源（図示省略）からの参照電圧と接続点４５０の電圧を比較することによって接続点４５０毎の電圧低下を検出する比較増幅器である。

これによって、電源配線４２１の電圧降下に関わらず、接続点４５０の電圧降下を検出することができる。モニター素子１１００の配置については、例えば、１０の接続点４５０に対して１つの割合で等間隔に配置しても良いし、同一のＤＡＣ４０１の配下にある接続点４５０のうち１つをモニターしても良い。
ソースＩＣ３０２にはモニター回路１１０１が設けられており、各モニター素子１１００から検出値を読み出す。モニター回路１１０１は、モニター素子１１００から読み出した検出値を保持しており、保持された検出値は制御部１１２によって読み出される。

［２−２］制御部１１２の動作
次に、制御部１１２の動作について説明する。
図１２は、制御部１１２の動作を示すフローチャートである。図１２に示されるように、制御部１１２は、印刷ジョブを受け付けると（Ｓ１２０１）、内部変数ｎの値を１に初期化し（Ｓ１２０２）、ｎ番目のラインの画像データを取得して（Ｓ１２０３）、当該画像データに基づいてデジタル輝度信号を出力する（Ｓ１２０４）。

次に、制御部１１２は、ソースＩＣ３０２のモニター回路１１０１からモニター素子１１００による検出値を読み出して（Ｓ１２０５）、当該検出値からモニター素子１１００が接続されていない接続点４５０の電圧降下を補間計算する（Ｓ１２０６）。
図１３は、補間計算によって得られた電圧降下を示すグラフである。図１３においては、番号ｍ１、ｍ２、ｍ３、…、ｍｋ等の接続点４５０の電圧降下Ｖｃ（ｍ１）、Ｖｃ（ｍ２）、Ｖｃ（ｍ３）、…、Ｖｃ（ｍｋ）と、これらの検出値から補間計算によって得られた電圧降下が示されている。なお、定電圧源４２０と第ｍ１番目の接続点４５０までの間については、例えば、定電圧ＶｃとＶｃ（ｍ１）とを用いて補間計算すれば良い。このようにすれば、すべての接続点４５０について電圧降下を得ることができる。

補間計算は、例えば、線形補間を行っても良いし、他の方法で補間計算しても良い。次に、電圧降下の検出値と、補間計算によって得られた電圧降下とから画像データ毎の補正幅を算出する（Ｓ１２０７）。
上述のように、上記第１の実施の形態においては、式（１）または（２）を用いて接続点４５０毎の電圧降下を算出する。これに対して、本実施の形態においては、一旦、補正前の画像データに基づいてデジタル輝度信号を出力して実際に電圧降下を発生させ、当該電圧降下の検出値から補正幅を算出することを特徴とする。このようにすれば、環境条件や経時変化によって素子の特性が変動しても、この変動に追随して画像データの補正幅を算出することができる。

上のようにして補正値を算出したら、当該補正値を加算することによって画像データを補正し（Ｓ１２０８）、補正後の画像データに基づいて輝度信号を出力する（Ｓ１２０９）。その後、当該ラインが最終ラインでなければ（Ｓ１２１０：ＮＯ）、内部変数ｎの値を１だけ増加させて（Ｓ１２１１）、ステップＳ１２０３に進んで上記の処理を繰り返す。最終ラインの処理を終えた後は（Ｓ１２１０：ＹＥＳ）、処理を終了する。

このようにすれば、ＴＦＴ基板３００上にモニター素子１１００を実装し、ソースＩＣ３０２にモニター回路１１０１を追加するだけでよく、従来技術のように封止板３０１上に電源配線を設けることなく、電圧降下に起因するＯＬＥＤ２０１の輝度ムラを補正することができるので、輝度ムラ補正に要するコストを抑制することができる。
［３］第３の実施の形態
本発明の第３の実施の形態に係る画像形成装置は、上記第１、２の実施の形態に係る画像形成装置１と概ね同様の構成を備える一方、電源配線４２１における電圧降下を計算と測定の双方を用いることによって取得する点を特徴とする。以下、主として特徴点に着目して説明する。なお、以下において、上記第１、２の実施の形態において対応する部材がある場合には同じ符号を適用する。

本実施の形態に係るＴＦＴ基板３００は、上記第２の実施の形態のものと同様の構成を備えており、一部の接続点４５０の電圧降下を検出することができる。
図１４は、本実施の形態に係る制御部１１２の動作を示すフローチャートである。図１４のフローチャートの中で本実施の形態の特徴となるのは、ステップＳ１４０６における接続点４５０における電圧降下の算出である。ステップＳ１４０６においては、ステップＳ１４０５において検出した電圧降下を用いて、他の接続点４５０の電圧降下を計算する。

すなわち、式（１）においては、定電圧源４２０からの電圧低下を計算したが、本実施の形態においては、電圧降下を検出した接続点４５０からの電圧降下のみを計算する。すなわち、式（１）における△Ｖｄｏｗｎが最も近い接続点４５０からの電圧降下となるように算出し、当該接続点４５０の検出値に算出した△Ｖｄｏｗｎを加算して、電圧降下の算出値とするものである。

図１５は、補間計算によって得られた電圧降下を示すグラフである。図１５においては、番号ｍ１、ｍ２、ｍ３、…、ｍｋ等の接続点４５０の電圧降下Ｖｃ（ｍ１）、Ｖｃ（ｍ２）、Ｖｃ（ｍ３）、…、Ｖｃ（ｍｋ）と、これらの検出値から式（１）によって得られた電圧降下が示されている。図１５に示されるように、検出値と一般的な補間式のみを用いて補間計算した図１３と比較して、より詳しい電圧降下が算出される。

このようにすれば、電圧降下の検出値を用いる点で、上記第２の実施の形態と同様に、環境条件や経時変化によって素子の特性が変動しても、この変動に追随して画像データの補正幅を算出することができる。また、式（１）により、配線抵抗Ｒ（ｉ）や各トランジスター４３０のＶＩ特性を用いて電圧低下を算出するので、より精度の高い補正が可能となる。また、上記第２の実施の形態と同様に輝度ムラ補正に要するコストを圧縮することができる。

［４］第４の実施の形態
本発明の第４の実施の形態に係る画像形成装置は、上記第３の実施の形態に係る画像形成装置１と概ね同様の構成を備える一方、電圧降下を算出するために使用する各素子の特性データ（配線抵抗Ｒ（ｉ）やトランジスター４３０のＶＩ特性など）を更新する点において相違する。以下、主として相違点に着目して説明する。以下においても、上記実施の形態において対応する部材がある場合には同じ符号を適用する。

図１６は、本実施の形態に係る制御部１１２の構成を示すブロック図である。図１６に示されるように、本実施の形態に係る制御部１１２は更に不揮発性メモリ１２００を備えていることを特徴とする。不揮発性メモリ１２００は、ＣＰＵ８００によって書き換え可能であって、配線抵抗Ｒ（ｉ）やトランジスター４３０のＶＩ特性などの素子特性データが記憶されている。

図１７は、本実施の形態に係る素子特性データの更新処理を示すフローチャートである。図１７に示されるように、制御部１１２は、まず、内部変数ｍの値を１に初期化して（Ｓ１７０１）、ｍ番目のＯＬＥＤ２０１を点灯させる（Ｓ１７０２）。そして、ｍ番目の接続点４５０にモニター素子１１００が接続されている場合には（Ｓ１７０３：ＹＥＳ）、当該モニター素子１１００の検出値を参照する（Ｓ１７０４）。

また、当該ｍ番目の接続点４５０にモニター素子１１００が接続されていない場合には（Ｓ１７０３：ＮＯ）、上記第２の実施の形態や、第３の実施の形態にて説明したように、他のモニター素子１１００の検出値から当該ｍ番目の接続点４５０の電圧降下を算出する（Ｓ１７０５）。このようにして、得られた電圧降下から（ｍ−１）番目の接続点４５０とｍ番目の接続点４５０との間の電源配線４２１の配線抵抗Ｒ（ｍ）やトランジスター４３０のＶＩ特性などの素子特性データを特定する（Ｓ１７０６）。

そして、制御部１１２は、特定した素子特性データを不揮発性メモリ１２００に書き込んで保存する（Ｓ１７０７）。素子特性データを特定するには、例えば、電圧降下と素子特性データとの対応表をＲＯＭ８０１に記憶させておき、当該対応表を参照することによって行えばよい。このようにすれば、複雑な計算を要することなく素子特性データを特定することができる。

その後、内部変数ｍの値がＯＬＥＤ２０１の総数Ｍに満たなければ（Ｓ１７０８：ＹＥＳ）、内部変数ｍの値を１だけ増加させてステップ１７０２に進み、次のＯＬＥＤ２０１を点灯させる等、上記の処理を繰り返す。また、内部変数ｍの値がＭに達したら（Ｓ１７０８：ＮＯ）、処理を終了する。
以上のようにすれば、不揮発性メモリ１２００に保存される素子特性データを更新することができる。従って、上記、第１の実施の形態や第３の実施の形態の場合には、最新の素子特性データを用いて画像データを補正することができるので、ＯＬＥＤ２０１の発光輝度の補正精度を向上させることができる。

また、上述のように、素子特性データを保持するための不揮発性メモリ１２００を制御部１１２に実装するだけでよいので、ＯＬＥＤパネル２００に手を加える必要が全くないので、ＯＬＥＤパネル２００のコストを増大させることなく、電圧降下による輝度ムラを防止することができる。
［５］変形例
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。

（１）上記実施の形態においては特に言及しなかったが、ＯＬＥＤ２０１は、透過光率、発光効率特性について個体差がある。また、駆動回路にも統制等について個体差があるので、これらのバラツキを補正するためにデジタル輝度信号はＯＬＥＤ２０１毎に個別に調整すべきである。
（２）上記実施の形態においては、画像形成装置として所謂タンデム型のカラー複合機を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでも無く、これに代えて、モノクロ複合機や、プリンタ装置、プリンタ装置にスキャナーを追加した複写装置、複写装置に通信機能を追加ファクシミリ装置など単機能機に本発明に係る光書込み装置を搭載しても同様の効果を得ることができる。

本発明に係る光書込み装置及び画像形成装置は、発光素子の発光量低下を補正する装置
として有用である。

１…………画像形成装置
１１２……制御部
１２３……光書込み装置
２０１……ＯＬＥＤ
３００……ＴＦＴ基板
３０２……ソースＩＣ
３１０……輝度信号出力部
４０１……ＤＡＣ
４１０……サンプルホールド回路
４１４……キャパシター
４２０……定電圧源
４２１……電源配線
４３０……薄膜トランジスター
１１００…モニター素子
１１０１…モニター回路
１２００…不揮発性メモリ

Claims (9)

1. ライン状に配置された電流駆動型の発光素子群と、
   前記発光素子群に沿って延伸し、前記発光素子群に電力を供給する電源線と、
   前記電源線に接続された定電圧源と、
   前記発光素子毎に発光量を指示する指示電位を出力する指示回路と、
   前記電源線と前記発光素子との間に介在され、前記電源線との接続点における電位と、前記指示回路が出力した指示電位との電位差に応じて、前記発光素子に入力される駆動電流を制御する駆動回路群と、を有し、
   感光体を露光して１ラインずつ静電潜像を形成する光書込み装置であって、
   前記指示電位の出力に先立って、前記各接続点電位を特定する電位特定手段と、
   特定された接続点電位と前記定電圧源の電位との電位差分だけ、指示電位を補正する補正手段と、を備える
   ことを特徴とする光書込み装置。
2. 前記電位特定手段は、前記電源線の線路抵抗と、前の１ライン分の露光時における各発光素子の駆動電流量と、から前記接続点電位を算出することによって特定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の光書込み装置。
3. 前記電位特定手段は、前記接続点の一部については測定によって接続点電位を特定し、
   他の接続点の電位については、前記測定した接続電位を用いて算出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の光書込み装置。
4. 前記電位特定手段は、前記算出には前記接続点電位と前記定電圧源の電位との電位差の発生に寄与する回路素子の特性データを用いる
   ことを特徴とする請求項３に記載の光書込み装置。
5. 前記発光素子を発光させながら、前記接続点毎に電位を測定することによって、前記接続点電位と前記定電圧源の電位との電位差の発生に寄与する回路素子の特性データを取得する
   ことを特徴とする請求項３または４に記載の光書込み装置。
6. 前記発光素子はＯＬＥＤである
   ことを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の光書込み装置。
7. 前記駆動回路群は、薄膜トランジスターからなっている
   ことを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の光書込み装置。
8. 前記駆動回路毎に前記指示回路が出力する指示電位を保持するＳ／Ｈ回路を備え、
   当該Ｓ／Ｈ回路は薄膜トランジスターからなっている
   ことを特徴とする請求項１から７の何れかに記載の光書込み装置。
9. 請求項１から８の何れかに記載の光書込み装置を備える
   ことを特徴とする画像形成装置。

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