露光装置及びその駆動制御方法並びに画像形成装置
【課題】発光素子の特性の経時劣化（輝度変化）の影響を抑制して製品寿命を長くすることができる露光装置及びその駆動制御方法、並びに、該露光装置を備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】露光装置の１ライン形成期間に、主に各有機ＥＬ素子間の輝度バラツキに相当する５〜１０％程度のマージンを設け、各有機ＥＬ素子ＯＥＬを特定の指定階調で発光動作させたときに検出される発光輝度と発光時間に基づいて算出される発光光量と、予め設定された発光光量の規定値とを比較することにより特性の経時劣化に応じた補正値を取得し、補正値により規定値に合致しない有機ＥＬ素子の発光時間を上記マージン内で長くして所望の発光光量が得られるように制御し、補正値がマージンを越えたら、補正値を所定の最大値に固定して、各有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光輝度を調整して、所望の発光光量が得られるように制御する。
【解決手段】露光装置の１ライン形成期間に、主に各有機ＥＬ素子間の輝度バラツキに相当する５〜１０％程度のマージンを設け、各有機ＥＬ素子ＯＥＬを特定の指定階調で発光動作させたときに検出される発光輝度と発光時間に基づいて算出される発光光量と、予め設定された発光光量の規定値とを比較することにより特性の経時劣化に応じた補正値を取得し、補正値により規定値に合致しない有機ＥＬ素子の発光時間を上記マージン内で長くして所望の発光光量が得られるように制御し、補正値がマージンを越えたら、補正値を所定の最大値に固定して、各有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光輝度を調整して、所望の発光光量が得られるように制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置及びその駆動制御方法並びに画像形成装置に関し、特に、有機エレクトルミネッセント素子を光源として備える露光装置、及び、その駆動制御方法、並びに、該露光装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタやファクシミリ、コピー機をはじめとする画像形成装置においては、発光ダイオードやレーザダイオードを光源とする露光ヘッドを備えた露光装置を適用した電子写真方式が広く用いられている。近年、画像形成装置においては、解像度の向上に伴って、露光ヘッドに数千個以上の発光点を配置する必要が生じているが、上述した既存の発光ダイオードやレーザダイオードにおいては、微小化した発光点を精度よく均一にライン状に配置することが困難であった。
【０００３】
そこで、基板上に印刷技術を用いた微細化加工技術により高精度に製造することができる有機エレクトルミネッセント素子（以下、「有機ＥＬ素子」と略記する）による発光素子を、露光ヘッドに適用することが試みられている。ここで、有機ＥＬ素子は、発光ダイオードやレーザダイオードに比較して、発熱量も少ないという特長も有しており、露光ヘッドの解像度の向上に加え、装置規模の小型化にも寄与することが期待されている。
【０００４】
しかしながら、上記のような露光ヘッドに適用される有機ＥＬ素子は、既存の光源に比較して、時間経過に伴う特性の劣化（経時劣化）による輝度の低下が著しいため、製品寿命が短いという問題や、印字率による駆動時間の差異に起因して、各発光体間で濃度変化が発生するという問題を有していた。そのため、発光素子の経時劣化による輝度変化やヘッド全面にわたる各発光素子の経時劣化の程度のばらつきに起因する輝度ばらつきの発生を抑える技術が種々提案されている。
【０００５】
例えば特許文献１には、露光ヘッドに用いられる有機ＥＬ素子の経時劣化の影響を抑制する手法として、有機ＥＬ素子の発光光量を検出する光量センサを備え、その検出結果に基づいて、有機ＥＬ素子の経時劣化による発光光量の減少に伴って、露光ヘッドによる印字速度に応じて規定されるライン形成周期（１ライン形成期間）内の露光時間を延長する制御を行うことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１９１４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述したような特許文献１をはじめとする発光素子の特性の経時劣化の影響を抑制する手法においては、以下のようなことが前提とされていた。
すなわち、有機ＥＬ素子は、製造時の塗布膜のバラツキや有機ＥＬ素子を駆動するための回路特性のバラツキ等、種々の要因に起因して、各有機ＥＬ素子間に輝度バラツキが発生する。このような輝度バラツキを数％（例えば５％）と仮定し、加えて、経時劣化による輝度低下分を数十％（例えば２５％）と仮定する。そして、これらの合計（例えば３０％）を１ライン形成期間に対するマージンとして設定し、例えば露光ヘッドの各有機ＥＬ素子を一定の輝度で発光させるとしたとき、露光ヘッドの露光時間の初期値を、所定の１ライン形成時間からこのマージン分を予め除いた（差し引いた）、例えば１ライン形成時間の７０％の時間に設定し、この露光時間を、有機ＥＬ素子の経時劣化による輝度低下に伴って、所望の発光光量が得られるように露光時間を初期値から延長するように制御されていた。
【０００８】
この場合、露光ヘッドの露光時間の初期値が１ライン形成時間から上記マージン分（例えば３０％）を差し引いた時間に設定されていて、露光時間が相対的に短くなっているため、この状態で、所望の露光状態を実現するためには、比較的高い輝度（高電流密度）で有機ＥＬ素子を発光動作させる必要があった。ここで、有機ＥＬ素子は高い輝度で発光動作させるほど、経時劣化が早く進行して素子寿命が短くなる。このために、上記のマージンを大きくとるほど、露光ヘッドの製品寿命が短くなってしまうという問題を有していた。
【０００９】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑み、発光素子の特性の経時劣化（輝度変化）の影響を抑制しながら製品寿命を長くすることができる露光装置及びその駆動制御方法、並びに、該露光装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の発明は、感光体ドラムに光を照射して露光する露光装置において、複数の発光素子が配列された発光素子アレイと、供給される駆動信号に応じて発光する前記各発光素子の発光輝度を検出する光センサと、前記光センサにより検出された前記発光輝度の値と前記駆動信号によって前記各発光素子に設定される発光時間との積からなる発光光量に基づいて、前記発光光量を前記駆動信号に応じて予め設定された規定値に近づけるように前記発光時間を補正するための第１の補正値を取得し、前記第１の補正値が当該第１の補正値により前記発光時間を補正した場合の補正発光時間が予め設定された規定時間に一致する値となるとき、前記第１の補正値を前記補正発光時間が前記規定時間となる値に設定し、前記補正発光時間が前記規定時間を越える値となるとき、前記第１の補正値を前記補正発光時間が前記規定時間となる値に設定するとともに、前記発光光量を前記規定値に近づけるように前記発光輝度を補正するための第２の補正値を取得し、前記第１の補正値及び前記第２の補正値に基づいて前記駆動信号を補正する制御部と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の露光装置において、前記第１の補正値は、前記発光光量が前記規定値より大きいとき、前記発光時間を短くする値に設定され、前記発光光量が前記規定値より小さいとき、前記発光時間が前記規定値を越えない値となる範囲内で、前記発光時間を長くする値に設定されることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の露光装置において、前記第２の補正値は、前記発光時間が前記規定時間に設定された状態で、前記発光輝度を増加させて前記発光光量を規定値に近づける値に設定されることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の露光装置において、前記駆動信号によって設定される前記発光時間に対応するパルス幅、及び、前記駆動信号によって設定される前記発光輝度に対応するパルス振幅を有する電圧信号又は電流信号を前記各発光素子に供給して、該各発光素子をＰＷＭ制御によって駆動するデータドライバを有し、前記制御部は、前記駆動信号によって設定される前記パルス幅を前記第１の補正値に基づいて補正する第１の補正回路と、前記駆動信号によって設定される前記パルス振幅を前記第２の補正値に基づいて補正する第２の補正回路と、を有することを特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の露光装置において、前記制御部は、取得した前記第１の補正値及び前記第２の補正値を、前記各発光素子に対応付けて格納する補正値メモリを備えることを特徴とする。
請求項６記載の発明に係る画像形成装置は、請求項１乃至５のいずれかに記載の露光装置を備えて、画像データに応じた印刷を行うことを特徴とする。
【００１２】
請求項７記載の発明は、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駆動制御方法であって、供給される駆動信号に応じて発光する前記各発光素子の発光輝度を検出する輝度検出ステップと、前記輝度検出ステップにより検出された前記発光輝度の値と前記駆動信号によって前記各発光素子に設定される発光時間との積からなる発光光量と、に基づいて、前記発光光量を前記駆動信号に応じて予め設定された規定値に近づけるように前記発光時間を補正するための第１の補正値を取得する第１補正ステップと、前記第１の補正値が当該第１の補正値により前記発光時間を補正した場合の補正発光時間が予め設定された規定時間に一致する値となるとき、前記第１の補正値を前記補正発光時間が前記規定時間となる値に設定する第１補正値設定ステップと、前記補正発光時間が前記規定時間を越える値となるとき、前記第１の補正値を、前記補正発光時間が前記規定時間となる値に設定するとともに、前記発光光量を前記規定値に近づけるように前記発光輝度を補正するための第２の補正値を取得する第２補正ステップと、前記第１の補正値及び前記第２の補正値に基づいて前記駆動信号を補正して、前記各発光素子を発光させる発光ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１３】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の露光装置の駆動制御方法において、前記第１補正ステップは、前記発光光量が前記規定値より大きいとき、前記第１の補正値を、前記発光時間を短くする値に設定する発光時間短縮ステップと、前記発光光量が前記規定値より小さいとき、前記第１の補正値を、前記発光時間が前記規定値を越えない値となる範囲内で、前記発光時間を長くする値に設定する発光時間延長ステップと、を含むことを特徴とする。
請求項９記載の発明は、請求項８記載の露光装置の駆動制御方法において、前記第２補正ステップは、前記発光時間が前記規定時間に設定された状態で、前記第２の補正値を、前記発光輝度を増加させて前記発光光量を規定値に近づける値に設定する発光輝度増加ステップを含むことを特徴とする。
請求項１０記載の発明は、請求項７乃至９のいずれかに記載の露光装置の駆動制御方法において、前記発光ステップは、前記駆動信号によって設定される、前記発光時間に対応するパルス幅を、前記第１の補正値に基づいて補正するパルス幅補正ステップと、前記駆動信号によって設定される、前記発光輝度に対応するパルス振幅を、前記第２の補正値に基づいて補正するパルス振幅補正ステップと、前記パルス幅補正ステップにより補正された前記パルス幅、及び、前記パルス振幅補正ステップにより補正された前記パルス振幅を有する電圧信号又は電流信号を前記各発光素子に供給して、該各発光素子をＰＷＭ制御によって駆動する発光素子駆動ステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、発光素子の特性劣化による輝度変化の影響を抑制して製品寿命を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る画像形成装置が適用された電子写真印刷装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】一実施形態に係る露光ヘッドに適用される発光素子の基本的な構造を示す概略断面図である。
【図３】一実施形態に係る露光ヘッドの全体構成を示す斜視図である。
【図４】一実施形態に係る露光ヘッドの内部構造を示す概略断面図である。
【図５】一実施形態に係る露光ヘッドに適用される発光素子アレイ及び光センサの要部を示す概略構成図である。
【図６】一実施形態に係る発光素子アレイに適用される画素回路の等価回路図である。
【図７】一実施形態に係る露光ヘッドに適用される発光制御装置の一例を示す概略ブロック図である。
【図８】一実施形態に係る発光制御装置に適用されるドライバ回路の一例を示す概略ブロック図である。
【図９】一実施形態に係る露光装置における駆動制御方法（補正値取得動作）を示す概略フローチャートである。
【図１０】一実施形態に係る露光装置における補正値取得動作の一具体例を示すフローチャートである。
【図１１】一実施形態に係る露光装置における駆動制御方法（発光動作）の一例を示すフローチャートである。
【図１２】一実施形態の作用効果を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る露光装置及びその駆動制御方法並びに画像形成装置について、実施形態を示して詳しく説明する。
（画像形成装置）
まず、本発明に係る画像形成装置について、図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係る画像形成装置が適用された電子写真印刷装置の一例を示す概略構成図である。
図１に示すように、本発明に係る画像形成装置が適用された電子写真印刷装置１００は、概略、感光体ドラム１１０と、帯電ローラ１２０と、露光ヘッド１３０と、現像器１４０と、搬送ベルト１５０と、転写ローラ１６０と、定着ローラ１７０と、クリーニング部材１８０と、イレーサ光源１９０と、を備えて構成されている。
【００１８】
感光体ドラム１１０は、ドラム形状の導電性支持体の外周表面に、例えば負帯電型のＯＰＣ（Organic Photo Conductor；有機光導電体）からなる感光体を積層した構造を有している。また、帯電ローラ１２０は、感光体ドラム１１０の帯電極性に対応した帯電器である。本実施形態においては、帯電ローラ１２０は、負帯電器であり、感光体ドラム１１０に接触した状態で、図示を省略した帯電用電源から供給されるマイナス高電圧を印加することにより、感光体ドラム１１０の外周表面が一様に負電位となるように帯電させる。
【００１９】
露光ヘッド１３０は、概略、ケース部３１とロッドレンズ３２から構成されている。詳しくは後述するが、ケース部３１には、有機ＥＬ素子からなる複数の発光素子が一列にアレイ状に配列された基板が収納されている。この発光素子から放射された光が、ロッドレンズ３２を介して感光体ドラム１１０に照射されることにより、感光体ドラム１１０の外周表面に所望の印字情報（画像データ）に応じた静電潜像が形成される。
【００２０】
また、現像器１４０は、現像ローラ４１を有している。現像ローラ４１は、現像器１４０に収容されている弱いマイナス電位に帯電したトナー（図示を省略）を、感光体ドラム１１０との対向部に回転搬送することにより、感光体ドラム１１０の外周表面に形成された静電潜像にトナーを付着させる。
【００２１】
搬送ベルト１５０は、載置された印刷用紙ＰＰＲを、感光体ドラム１１０と転写ローラ１６０が対向する転写部を介して、定着ローラ１７０へ搬送する。また、転写ローラ１６０は、搬送ベルト１５０に載置された印刷用紙ＰＰＲを介して、感光体ドラム１１０に対向するように配置されている。転写ローラ１６０は、上記現像器１４０により感光体ドラム１１０外周表面の静電潜像に付着されたトナーを、印刷用紙ＰＰＲに転写する。
【００２２】
定着ローラ１７０は、転写ローラ１６０により印刷用紙ＰＰＲに転写されたトナーを定着させて、電子写真印刷装置１００の外部に排出する。クリーニング部材１８０は、トナー転写後の感光体ドラム１１０の外周表面に残留するトナーを除去する。イレーサ光源１９０は、感光体ドラム１１０の外周表面を一様に除電する。
【００２３】
このような電子写真印刷装置１００における駆動制御方法（印刷方法）は、概略、次のような工程からなる。まず、図示を省略した帯電用電源から所定の初期化電圧が印加された帯電ローラ１２０が、回転する感光体ドラム１１０の外周表面に接触することにより、当該外周表面が一様に負の高電位に帯電（マイナス帯電）して初期化する。次いで、感光体ドラム１１０の外周表面に、露光ヘッド１３０から所望の印字情報に応じた光量の光を照射（露光）することにより静電潜像を形成する。具体的には、負の高電位に一様に帯電した感光体ドラム１１０の外周表面に、光照射による書込みを行うことにより、露光により負の低電位（例えば−５０Ｖ）に帯電した露光帯電部と、露光されずに上述した初期化の際の負の高電位に帯電したままの初期化帯電部とからなる静電潜像が形成される。
【００２４】
次いで、現像器１４０に収容されている弱いマイナス電位に帯電したトナーを、現像ローラ４１により感光体ドラム１１０との対向部に回転搬送させて、当該トナーを感光体ドラム１１０の外周表面に付着させる。ここで、現像ローラ４１は、図示を省略した電源から、上記露光帯電部よりもさらに低い現像電圧（例えば−２５０Ｖ）が印加される。すなわち、現像ローラ４１は、例えば−５０Ｖに帯電した上記露光帯電部との間に、例えば−２００Ｖの電位差を形成する。これにより、現像ローラ４１に対して相対的にプラス極性の電位となった静電潜像の露光帯電部に、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を形成する。このとき、上述した感光体ドラム１１０の外周表面の露光量に応じた電位の減衰量に基づいて、上記静電潜像へのトナーの付着量（現像された画像の濃度）が決定される。このトナー像は、感光体ドラム１１０の回転に伴って、感光体ドラム１１０と転写ローラ１６０とが対向する転写部へと搬送される。
【００２５】
そして、この感光体ドラム１１０の回転に同期して、搬送ベルト１５０により印刷用紙ＰＰＲが転写部へ搬送されることにより、転写ローラ１６０が感光体ドラム１１０の外周表面のトナー像を印刷用紙ＰＰＲに転写する。トナー像が転写された印刷用紙ＰＰＲは、搬送ベルト１５０によりさらに搬送されて、定着ローラ１７０によりトナー像が熱定着された後、電子写真印刷装置１００の外部に排出される。一方、転写動作後の感光体ドラム１１０は、その外周表面に残留する微量の転写漏れトナーがクリーニング部材１８０により除去された後、さらにイレーサ光源１９０により感光体ドラム１１０の外周表面が一様に除電される。
【００２６】
（露光ヘッド）
次に、本実施形態に係る電子写真印刷装置に適用される露光ヘッド（露光装置）について、図面を参照して説明する。ここでは、まず、本実施形態に係る露光ヘッドに適用される発光素子（有機ＥＬ素子）の基本的な構造について説明する。
【００２７】
図２は、本実施形態に係る露光ヘッドに適用される発光素子の基本的な構造を示す概略断面図である。ここでは、発光素子の一例として、ボトムエミッション型の発光構造を有する有機ＥＬ素子を示す。
【００２８】
本実施形態に係る発光素子として適用される有機ＥＬ素子は、例えば図２に示すように、ガラス等の透明な基板２１上に、アノード電極２２、正孔輸送層２３、発光層２４、電子輸送層２５及びカソード電極２６が順次形成された素子構造を有している。ここで、アノード電極２２は、例えば錫ドープ酸化インジウム（Indium Thin Oxide：ＩＴＯ）や亜鉛ドープ酸化インジウム等の光透過率の高い透明な電極材料により形成されている。また、カソード電極２６は、例えばアルミニウム合金等の光反射率の高い金属材料により形成されている。発光層２４は、正孔輸送層２３を介して注入された正孔と、電子輸送層２５を介して注入された電子を再結合して発光する有機材料を含んでいる。
【００２９】
このような構造を有する有機ＥＬ素子においては、アノード電極２２とカソード電極２６との間に発光層２４の発光しきい値を越える電圧を印加することにより、正孔輸送層２３及び電子輸送層２５を介して注入されたホールと電子が、発光層２４内で再結合する際に生じるエネルギーに基づいて光（励起光）ｈνが放射される。このとき、発光層２４において発光した光ｈνは、図２に示すように、透明なアノード電極２２及び基板２１を直接透過して、あるいは、カソード電極２６で反射した後、基板２１を透過して、基板２１の他面側（図２の図面下方）に出射される。なお、有機ＥＬ素子を構成する発光材料は、水分の影響を受けて素子特性の劣化を生じやすいので、水分を含む外気に直接触れないように、例えば図２に示すように、封止基板２７により封止されている。また、有機ＥＬ素子は、カソード電極２６の上面を、図示を省略した封止層によりさらに封止されていてもよい。
【００３０】
図３は、本実施形態に係る露光ヘッドの全体構成を示す斜視図である。また、図４は、本実施形態に係る露光ヘッドの内部構造を示す概略断面図である。
本実施形態に適用される露光ヘッド１３０は、図３、図４に示すように、大別して、ケース部３１と、ロッドレンズ３２と、制御ケーブル３３と、を有している。
【００３１】
図４に示すように、ケース部３１は、背面ケース３１ａと、前面ケース３１ｂと、を備え、ケース部３１の内部には、後述する発光素子アレイ１０（図５参照）を構成する基板１１や封止基板１８、ドライバＩＣ３６等が収納されている。背面ケース３１ａにはケース部材を貫通するように中継コネクタ３４が取り付けられている。中継コネクタ３４と基板１１上の配線（図示を省略）は、中継配線３５により電気的に接続されている。また、中継コネクタ３４は、制御ケーブル３３を介して電子写真印刷装置本体の制御部（以下、「装置制御部」と記す；詳しくは後述する）に電気的に接続されている。
【００３２】
ケース部３１に収納された発光素子アレイ１０は、ガラス等の透明な基板１１上に、感光体ドラム１１０への露光走査の主走査方向（感光体ドラム１１０の幅方向；図３中に矢印で表記）に、上述した素子構造を有する複数の有機ＥＬ素子ＯＥＬが一列に配設されている。ここで、発光素子アレイ１０は、具体的には、例えばＡ４サイズの印刷用紙を縦方向に用いて、その幅一杯に印字密度１２００ｄｐｉ（ドット／インチ）で印字可能なプリンタ装置に適用した場合、およそ１４０００個の発光素子（有機ＥＬ素子ＯＥＬ）が配列されている。各発光点（ドット）である発光素子（有機ＥＬ素子ＯＥＬ）は、後述するように、印字情報に応じた発光光量で発光するための駆動素子（薄膜トランジスタ）に接続されている。発光素子アレイ１０は、上述した制御ケーブル３３を介して装置制御部から供給される制御信号に基づいて駆動制御される。
【００３３】
ドライバＩＣ３６は、例えば基板１１上に搭載され、発光素子アレイ１０の各発光点を構成する有機ＥＬ素子ＯＥＬを有する画素回路に電気的に接続されている。ドライバＩＣ３６は、装置制御部から制御ケーブル３３、中継コネクタ３４及び中継配線３５を介して供給される制御信号や、印字情報として入力される階調データ等に基づいて、発光素子アレイ１０の各有機ＥＬ素子ＯＥＬに所定の電圧信号又は電流信号を所定の期間供給することにより、個々の有機ＥＬ素子ＯＥＬを発光動作させる。なお、ドライバＩＣ３６として適用される構成やその制御動作については、詳しく後述する。
【００３４】
一方、前面ケース３１ｂには発光素子アレイ１０からの光の放射経路上にロッドレンズ３２が取り付けられている。これにより、発光素子アレイ１０の各有機ＥＬ素子ＯＥＬから出射された光がロッドレンズ３２を介して、例えば数ｍｍの距離を隔てた感光体ドラム１１０の外周表面に集光されて小径の光スポットを形成し、光照射による書込みが行われる。
【００３５】
次に、本実施形態に係る露光ヘッドに適用される発光素子アレイ、及び、各発光素子（有機ＥＬ素子）の発光輝度を検出する光センサについて説明する。
図５は、本実施形態に係る露光ヘッドに適用される発光素子アレイ及び光センサの要部を示す概略構成図である。ここで、図５（ａ）は、発光素子アレイ及び光センサの概略構成を示す部分平面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示した発光素子アレイ及び光センサにおけるＶＡ−ＶＡ線（本明細書においては、図５中に示したローマ数字の「５」に対応する記号として便宜的に「Ｖ」を用いて示す）に沿った断面を示す概略断面図である。なお、図５（ａ）においては、発光素子を構成する有機ＥＬ素子の構造のうち、対向電極であるカソード電極の図示を省略した平面構造を示した。ここで、発光素子及び光センサの配置を明確にするため、発光層及び光センサに便宜的にハッチングを施して示した。また、図５（ａ）、（ｂ）においては、発光素子アレイ及び光センサ、有機ＥＬ素子を発光駆動するための薄膜トランジスタ（駆動トランジスタ）に接続される配線の図示を省略した。また、図５（ａ）、（ｂ）に示す発光素子アレイ及び光センサの配置や断面構造は、一例を概念的に示したものであって、本発明はこれに限定されるものではないことはいうまでもない。
【００３６】
図５（ａ）に示すように、発光素子アレイ１０は、感光体ドラム１１０への露光走査の主走査方向（図５（ａ）中に矢印で表記；図３中の矢印に対応する）に、発光素子である複数の有機ＥＬ素子ＯＥＬが一列に配設されている。また、各有機ＥＬ素子ＯＥＬの近傍には、発光駆動用の薄膜トランジスタ（以下、「駆動トランジスタ」と記す）ＴＦＴが配置されている。ここで、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、各有機ＥＬ素子ＯＥＬは、図２と同様に、ガラス等の透明な基板１１の一面側（図５（ｂ）上面側）に形成されたゲート絶縁膜１２上に、アノード電極１３と、発光層１５と、カソード電極１６が順次積層された素子構造を有している。
【００３７】
駆動トランジスタＴＦＴは、ソース電極又はドレイン電極が、上述した有機ＥＬ素子ＯＥＬのアノード電極１３に接続されている。ここで、駆動トランジスタＴＦＴ及び有機ＥＬ素子ＯＥＬは画素回路を構成しており、各駆動トランジスタＴＦＴは、装置制御部から供給される制御信号や、印字情報として入力される階調データ等に基づいてドライバ回路から各画素回路に供給される駆動信号に応じて、各有機ＥＬ素子ＯＥＬに対して所定の電圧信号又は電流信号を所定の期間供給する。これにより、発光素子アレイ１０に配列された各有機ＥＬ素子ＯＥＬが所定の輝度で、所定の期間発光動作する。なお、印字情報として入力される階調データ（又は、補正された階調データ；詳しくは後述する）に基づいて、各発光点である有機ＥＬ素子ＯＥＬを含む画素回路を駆動するドライバ回路は、例えば上述したドライバＩＣ３６の形態を有して基板１１上に搭載される。
【００３８】
また、発光素子アレイ１０が形成される基板１１上には、発光素子アレイ１０に近接する位置に光センサＳＥＮが設けられている。光センサＳＥＮは、例えば図５（ｂ）に示すように、薄膜トランジスタ構造を有し、チャネルの幅方向が主走査方向に延在するように形成されている。ここで、光センサＳＥＮは、例えば全ての有機ＥＬ素子ＯＥＬに対して１個設けられた構成、あるいは、全有機ＥＬ素子ＯＥＬを所定数ごとのグループに分けて、各グループに対して１個ずつ設けられた構成を有している。
【００３９】
光センサＳＥＮは、具体的には、基板１１の板厚が例えば０．７ｍｍ程度の場合には、発光点である有機ＥＬ素子ＯＥＬから１ｍｍ程度離れた位置に配置することが好ましい。また、光センサＳＥＮは、上述した駆動トランジスタＴＦＴと同様に薄膜トランジスタ構造を有しているので、少なくとも光センサＳＥＮと駆動トランジスタＴＦＴを同一の製造プロセスを用いて同時に形成することができる。
【００４０】
光センサＳＥＮは、図５（ｂ）に示すように、各有機ＥＬ素子ＯＥＬから放射される光のうち、一部の光ｈνｘが透明な基板１１内で全反射を繰り返して伝搬し、光センサＳＥＮの光電変換層に入射することにより生じる電流（キャリヤ）に基づいて、当該有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光輝度を検出する。ここで、有機ＥＬ素子ＯＥＬは、完全拡散型の発光素子であるので、全方向に光が放射される。そのため、ある角度で放射された一部の光ｈνｘは、基板１１内で全反射して光センサＳＥＮに到達する。すなわち、光センサＳＥＮにより検出された発光輝度は、概ね有機ＥＬ素子ＯＥＬ本来の発光輝度に対応する。これにより、光センサＳＥＮにより検出された発光輝度に対応する電気信号（アナログ電流値）が、上述した制御ケーブル３３を介して装置制御部に送出されて、発光素子である有機ＥＬ素子ＯＥＬの特性の経時劣化の影響を抑制するための補正処理に用いられる。
【００４１】
なお、各有機ＥＬ素子ＯＥＬ及び駆動トランジスタＴＦＴ、光センサＳＥＮは、図５（ｂ）に示すように、直接、又は、層間絶縁膜１４を介して、封止層１７により表面が保護されている。さらに、発光素子アレイ１０は、基板１１に対向して貼り合わせられたガラス等の封止基板１８により封止されている。
【００４２】
また、図５（ｂ）に示した断面図においては、図示を簡略化するために、有機ＥＬ素子ＯＥＬを構成する有機ＥＬ層として便宜的に発光層１５のみを示したが、上述した有機ＥＬ素子の基本構造（図２参照）と同様に、担体輸送層として、アノード電極１３と発光層１５との間に正孔輸送層が設けられ、また、カソード電極１６と発光層１５との間に電子輸送層が設けられていることはいうまでもない。なお、有機ＥＬ素子ＯＥＬの担体輸送層は、正孔輸送層と発光層と電子輸送層からなる三層構造に限定されるものではなく、例えば正孔輸送層及び電子輸送性発光層の二層構造でもよく、正孔輸送兼電子輸送性発光層のみでもよく、正孔輸送性発光層及び電子輸送層でもよく、また、層間にその他の担体輸送層が介在する構造を有するものであってもよい。
【００４３】
＜画素回路の具体例＞
次に、上述した実施形態に係る発光素子アレイに適用される画素回路について説明する。なお、ここで示す画素回路は、発光点である有機ＥＬ素子ＯＥＬを含む画素回路の一例を示すものであって、本発明はこの回路例に限定されるものではない。
【００４４】
図６は、本実施形態に係る発光素子アレイに適用される画素回路の等価回路図である。
本実施形態に係る発光素子アレイ１０に配列される有機ＥＬ素子ＯＥＬを含む画素回路ＰＩＸは、例えば図６に示すように、発光駆動回路ＤＣと有機ＥＬ素子ＯＥＬとを備えている。発光駆動回路ＤＣは、上述したドライバ回路（ドライバＩＣ３６）から供給される駆動信号に基づいて、所定の電圧値の電圧信号、又は、所定の電流値の電流信号を生成して、階調データ（印字情報）に応じた所定の期間、有機ＥＬ素子ＯＥＬに供給する。これにより、有機ＥＬ素子ＯＥＬは、電圧信号又は電流信号に応じた輝度階調で発光するとともに、当該発光状態を階調データに応じた期間（発光時間）継続する。すなわち、有機ＥＬ素子ＯＥＬは、上記発光輝度と発光時間の積からなる発光光量の光を放出する。この有機ＥＬ素子ＯＥＬを用いた露光ヘッド１３０においては、発光時間が感光体ドラム１１０に対する露光時間となる。
【００４５】
発光駆動回路ＤＣは、具体的には、例えば図６に示すように、トランジスタＴｒ１１、Ｔｒ１２とキャパシタＣｓとを備えている。トランジスタＴｒ１１は、ゲート端子が選択ラインＬｓに接続され、ドレイン端子がデータラインＬｄに接続され、ソース端子が接点Ｎ１１に接続されている。トランジスタＴｒ１２は、ゲート端子が接点Ｎ１１に接続され、ドレイン端子が所定の高電位電圧Ｖsaに接続され、ソース端子が接点Ｎ１２に接続されている。キャパシタＣｓは、トランジスタＴｒ１２のゲート端子（接点Ｎ１１）及びソース端子（接点Ｎ１２）に接続されている。ここで、図５に示した駆動トランジスタＴＦＴは、発光駆動回路ＤＣに設けられるトランジスタＴｒ１２に対応する。
【００４６】
また、有機ＥＬ素子ＯＥＬは、アノード端子（アノード電極）が上記発光駆動回路ＤＣの接点Ｎ１２に接続され、カソード端子（カソード電極）が所定の低電位電圧Ｖsc（例えば接地電圧Ｖgnd）に接続されている。
【００４７】
画素回路ＰＩＸ（発光駆動回路ＤＣ）に接続される選択ラインＬｓは、図示を省略した選択ドライバに接続されて、所定のタイミングで選択レベル又は非選択レベルの選択電圧Ｖselが印加される。また、データラインＬｄは、図示を省略したデータドライバに接続されて、上記選択電圧Ｖselにより選択状態に設定された画素回路ＰＩＸに対して、階調データ（印字情報）に応じた階調電圧Ｖdataが印加される。ここで、図示を省略した選択ドライバ及びデータドライバは、上述したドライバ回路に対応し、ドライバＩＣ３６の形態を有して基板１１上に搭載されている。また、データドライバからデータラインＬｄを介して画素回路ＰＩＸに供給される階調電圧Ｖdataは、上述した駆動信号に対応する。
【００４８】
このような画素回路ＰＩＸにおける発光駆動動作は、まず、選択ドライバから選択ラインＬｓに対して、選択レベル（ハイレベル）の選択電圧Ｖselを印加することにより、トランジスタＴｒ１１がオン動作して画素回路ＰＩＸを選択状態に設定する。そして、このタイミングに同期して、データドライバから階調データに応じた所定の期間、所定の電圧値の階調電圧ＶdataをデータラインＬｄに印加することにより、トランジスタＴｒ１１を介して、階調電圧Ｖdataに応じた電位が接点Ｎ１１（トランジスタＴｒ１２のゲート端子）に印加される。
【００４９】
これにより、トランジスタＴｒ１２が階調電圧Ｖdataに応じた導通状態でオン動作して、ドレイン・ソース間に所定の電流値の発光駆動電流（電流信号）が流れて、有機ＥＬ素子ＯＥＬは、当該発光駆動電流に基づいて、階調電圧Ｖdataに応じた輝度階調で所定の期間、発光する。あるいは、トランジスタＴｒ１２が階調電圧Ｖdataに応じた導通状態でオン動作することにより、トランジスタＴｒ１２のソース端子（接点Ｎ１２；有機ＥＬ素子ＯＥＬのアノード端子）に所定の電圧値の電圧（電圧信号）が印加されて、有機ＥＬ素子ＯＥＬが階調電圧Ｖdataに応じた輝度階調で所定の期間、発光する。なお、以下の説明では、説明の都合上、有機ＥＬ素子ＯＥＬが発光駆動電流の電流値に基づいて発光動作する場合について説明するが、本実施形態においては、有機ＥＬ素子ＯＥＬがアノード端子に印加される電圧に基づいて発光動作する場合も含むことを付記しておく。
【００５０】
（発光制御装置）
次に、本実施形態に係る露光ヘッドに適用される発光制御装置について、図面を参照して説明する。
図７は、本実施形態に係る露光ヘッドに適用される発光制御装置の一例を示す概略ブロック図である。また、図８は、本実施形態に係る発光制御装置に適用されるドライバ回路（データドライバ）の構成の一例を示す概略ブロック図である。
【００５１】
図７に示すように、上述した発光素子アレイ１０の各有機ＥＬ素子ＯＥＬを発光動作させるための発光制御装置２００は、階調データ補正回路２１０と、データドライバ２２０と、装置制御部２３０と、光量検出回路２４０と、アナログ−デジタル変換回路（以下、「Ａ／Ｄ変換回路」と略記する）２５０と、補正値メモリ２６０と、デジタル−アナログ変換回路（以下、「Ｄ／Ａ変換回路」と略記する）２７０と、を有している。ここで、データドライバ２２０は、少なくともデータレジスタ回路２２３と、データラッチ回路２２４と、ＰＷＭ／駆動信号出力回路２２７と、を有している。なお、データドライバ２２０の具体的な構成については後述する。また、装置制御部２３０は、少なくとも駆動信号電圧補正回路２３１を有している。階調データ補正回路２１０、データドライバ２２０、光量検出回路２４０、Ａ／Ｄ変換回路２５０、補正値メモリ２６０、及び、Ｄ／Ａ変換回路２７０は、例えばドライバＩＣ３６内に設けられている。
【００５２】
階調データ補正回路（第１の補正回路）２１０は、後述する発光動作時において、発光制御装置２００の外部から印字情報として入力されるＰＷＭ階調データ、もしくは、後述する補正値取得動作において、補正値取得用に入力される特定のＰＷＭ階調データ（以下、「補正用ＰＷＭ階調データ」と記す）に対して、所定のパルス幅補正値を加算することにより、有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光時間（パルス幅変調方式におけるパルス幅）を補正する。ここで、パルス幅補正値は、後述する補正値取得動作において、発光素子アレイ１０の各発光点である有機ＥＬ素子ＯＥＬの特性の経時劣化（輝度変化）の程度に基づいて、各有機ＥＬ素子ＯＥＬに対応して取得される。これにより、発光素子アレイ１０は、各有機ＥＬ素子ＯＥＬからの発光光量が相互に均一化されるように駆動制御される。なお、本実施形態においては、各有機ＥＬ素子ＯＥＬに対応して入力されるＰＷＭ階調データ、補正用ＰＷＭ階調データ及びパルス幅補正値は、デジタルデータの形式を有している。また、階調データ補正回路２１０によって補正された各有機ＥＬ素子ＯＥＬに対応する補正後のＰＷＭ階調データ又は補正後の補正用ＰＷＭ階調データ（以下、「補正後ＰＷＭ階調データ」と記す）は、個別の信号線を介してデータドライバ２２０に出力される。ここで、画像形成装置が、印字画像の階調表現を、階調値に応じて所定面積内の印字ドット数を変える面積階調によって行うものである場合には、各有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光輝度は一定となるように制御され、上記のＰＷＭ階調データは所定の一定値に設定される。また、この場合、補正値取得用に入力される補正用ＰＷＭ階調データはＰＷＭ階調データと同じ値に設定される。
【００５３】
データドライバ２２０は、上述した補正後ＰＷＭ階調データに基づいて、発光素子アレイ１０の各有機ＥＬ素子ＯＥＬを所望の発光光量で発光動作させるための駆動信号（例えば階調電圧Ｖdata）を生成して、発光素子アレイ１０の各有機ＥＬ素子ＯＥＬを有する画素回路ＰＩＸに所定の期間出力する。データドライバ２２０は、後述する発光動作時においては、補正後ＰＷＭ階調データに基づいて、発光素子アレイ１０の各有機ＥＬ素子ＯＥＬを１ライン形成期間毎に制御し、各有機ＥＬ素子ＯＥＬを各１ライン形成期間内に発光動作させるように制御する。ここで、１ライン形成期間は、感光体ドラム１１０の回転速度に基づく印字速度に応じて設定される、1ラインの印字に割り当てられている時間である。
【００５４】
ここで、例えば１０２４ドットの整数倍の発光点（有機ＥＬ素子ＯＥＬ）が一列に配列された発光素子アレイ１０を備えた露光ヘッド１３０に適用されるデータドライバ２２０について、具体例を図８に示して説明する。ここでは、図８に示すように、露光ヘッド１３０に配列された１０２４ドットごとの発光点（有機ＥＬ素子ＯＥＬ）に対応して個別のデータドライバ２２０が設けられている。各データドライバ２２０は、上述した階調データ補正回路２１０の出力に対して、例えば２５６本のデータバスを介して、相互に並列に接続されている。そして、各データドライバ２２０は、例えば階調幅８bitの２５６個のパラレルデータを順次取り込み、１０２４ドットの各有機ＥＬ素子ＯＥＬに対応する駆動信号（階調電圧Ｖdata）を生成する。データドライバ２２０は、この駆動信号を、補正後ＰＷＭ階調データに含まれるＰＷＭ値に基づく所定の期間、発光素子アレイ１０の各有機ＥＬ素子ＯＥＬを有する画素回路ＰＩＸに対して、ＰＷＭ出力として供給する。
【００５５】
データドライバ２２０は、具体的には、例えば図８に示すように、チップセレクト制御回路２２１と、シリアル−パラレル変換回路２２２と、データレジスタ回路２２３と、データラッチ回路２２４と、ＰＷＭカウンタ回路２２５と、カウント値比較回路２２６と、ＰＷＭ／駆動信号出力回路２２７と、有している。
【００５６】
チップセレクト制御回路２２１は、階調データ補正回路２１０から出力された補正後ＰＷＭ階調データの、各データドライバ２２０への取り込みタイミングを制御する。具体的には、例えば装置制御部２３０から出力されるチップセレクト信号Chip Sel(St/Ck)に基づいて、階調データ補正回路２１０から出力された補正後ＰＷＭ階調データを、例えば２５６本のデータバスを介して並列的に取り込む。１本のデータバスに４ドット分の補正後ＰＷＭ階調データがシリアルに送られ、チップセレクト信号Chip Sel(St/Ck)に基づいて４ドット分のシリアルデータを２５６個並列に取り込むことにより、露光ヘッド１３０に配列された４×２５６＝１０２４ドット分の有機ＥＬ素子ＯＥＬに対応する補正後ＰＷＭ階調データが、データドライバ２２０に取り込まれる。
【００５７】
シリアル−パラレル変換回路２２２は、チップセレクト制御回路２２１により、所定のタイミングで、例えば階調幅８bitの１０２４ドット分の補正後ＰＷＭ階調データ（シリアルデータ）を、隣接して配列された１０２４ドット分の有機ＥＬ素子ＯＥＬに対応する、一組のパラレルデータに変換する。
【００５８】
データレジスタ回路２２３は、シリアル−パラレル変換回路２２２によってパラレルデータに変換された１０２４ドット分の補正後ＰＷＭ階調データを取り込み、データラッチ回路２２４は、当該補正後ＰＷＭ階調データを保持する。
ＰＷＭカウンタ回路２２５は、例えば装置制御部２３０から出力されるＰＷＭクロック信号PWM Clockに基づいて、カウント値を順次加算する。
【００５９】
カウント値比較回路２２６は、ＰＷＭカウンタ回路２２５により計数されたカウント値と、データラッチ回路２２４に保持された補正後ＰＷＭ階調データのＰＷＭ値とを比較する。これにより、データラッチ回路２２４に保持された補正後ＰＷＭ階調データのＰＷＭ値がデジタル値として計数される。なお、カウント値がＰＷＭ値に達した場合にはカウント値は、リセットされる。
【００６０】
ＰＷＭ／駆動信号出力回路２２７は、１０２４ドット分の各有機ＥＬ素子ＯＥＬに対応する出力端子を備え、各出力端子から発光素子アレイ１０の各有機ＥＬ素子ＯＥＬを有する画素回路ＰＩＸに、例えば電圧信号からなる駆動信号（階調電圧Ｖdata）を供給する。ここで、各画素回路ＰＩＸへの駆動信号の供給期間は、上述したＰＷＭカウンタ回路２２５により計数されたＰＷＭ値（パルス幅）に基づいて設定される。また、駆動信号の電圧値（パルス振幅）は、装置制御部２３０から供給される駆動信号電圧Ｖdrに基づいて設定される。これにより、各有機ＥＬ素子ＯＥＬが駆動信号に応じた所定の輝度階調で、補正後ＰＷＭ階調データに応じた期間、発光動作する。
【００６１】
光量検出回路２４０は、上述した光センサＳＥＮを含み、後述する補正値取得動作において、補正用ＰＷＭ階調データを補正した補正後ＰＷＭ階調データに応じた期間、各有機ＥＬ素子ＯＥＬを所定の輝度階調で発光させて、その光を光センサＳＥＮで受光することにより発光輝度を検出する。ここで、光センサＳＥＮにより検出された発光輝度は、アナログ電流として出力される。
【００６２】
Ａ／Ｄ変換回路２５０は、光量検出回路２４０（光センサＳＥＮ）により検出された発光輝度に対応して出力されるアナログ電流を、デジタル値に変換して装置制御部２３０に送出する。このデジタル値に変換された発光輝度は、後述するように、装置制御部２３０において、補正後ＰＷＭ階調データに応じた期間（発光時間）との積からなる発光光量に換算される。そして、算出された発光光量は、予め設定された所定の規定値に対する大小関係が比較され、その結果に基づいて、各有機ＥＬ素子ＯＥＬの特性の経時劣化（輝度変化）を補償するための補正値（パルス幅補正値及びパルス振幅補正値；詳しくは後述する）が調整される。ここで、上記規定値は、例えば、特性の劣化が生じていない初期特性を有する理想的な有機ＥＬ素子ＯＥＬを発光制御装置２００に入力される補正用ＰＷＭ階調データに応じて発光させた場合に、光センサＳＥＮによって本来得られるべき発光輝度と、当該有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光時間から算出される発光光量のデジタル値である。この規定値は、例えば装置制御部２３０内の記憶手段（図示を省略）に予め記憶され、補正値取得動作時に読み出されて上記比較処理に適用される。
【００６３】
補正値メモリ２６０は、後述する補正値取得動作において、Ａ／Ｄ変換回路２５０によりデジタル値に変換された有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光輝度と発光時間の積からなる発光光量と、所定の規定値との比較結果に基づいて調整された補正値（パルス幅補正値及びパルス振幅補正値）を、光量検出の対象となった各有機ＥＬ素子ＯＥＬに対応付けて、個別の記憶領域に格納する。これにより、印字情報に応じて各有機ＥＬ素子ＯＥＬを発光動作させる際に、上述した階調データ補正回路２１０が、補正値メモリ２６０から読み出された各有機ＥＬ素子ＯＥＬの補正値（パルス幅補正値）に基づいて、ＰＷＭ階調データのＰＷＭ値を補正する。また、装置制御部２３０が、補正値メモリ２６０から読み出した各有機ＥＬ素子ＯＥＬの補正値（パルス振幅補正値）に基づいて、データドライバ２２０（ＰＷＭ／駆動信号出力回路２２７）に供給する駆動信号電圧Ｖdrの電圧値を補正する。
【００６４】
Ｄ／Ａ変換回路２７０は、装置制御部２３０から供給されるデジタル信号からなる駆動信号電圧Ｖdrを、アナログ電圧に変換する。アナログ変換された駆動信号電圧Ｖdrは、データドライバ２２０に設けられたＰＷＭ／駆動信号出力回路２２７に印加される。これにより、ＰＷＭ／駆動信号出力回路２２７から発光素子アレイ１０に出力される駆動信号（階調電圧Ｖdata）の電圧値が、駆動信号電圧Ｖdrに応じた電圧値に設定される。
【００６５】
装置制御部２３０は、上述した露光ヘッド１３０及び発光制御装置２００が適用された画像形成装置において、印刷動作に関連する各種制御を行う。特に、本実施形態においては、発光制御装置２００における補正値取得動作、及び、発光動作（露光動作）を制御する。補正値取得動作においては、装置制御部２３０は、補正値メモリ２６０から各有機ＥＬ素子ＯＥＬに対応付けて格納されたパルス幅の初期値又は補正値を読み出して、上述した階調データ補正回路２１０に供給する。また、装置制御部２３０は、駆動信号電圧補正回路（第２の補正回路）２３１を備え、補正値メモリ２６０から読み出したパルス振幅の初期値又は補正値に基づいて駆動信号電圧Ｖdrを生成又は補正し、Ｄ／Ａ変換回路２７０を介してデータドライバ２２０のＰＷＭ／駆動信号出力回路２２７に供給する。これにより、装置制御部２３０は、発光素子アレイ１０に配列された各有機ＥＬ素子ＯＥＬをＰＷＭ階調データに応じた所定の発光光量（発光輝度×発光時間）で発光動作させる。
【００６６】
そして、装置制御部２３０は、光センサＳＥＮを備えた光量検出回路２４０を駆動させて、発光動作している有機ＥＬ素子ＯＥＬからの光を受光させる。これにより得られる発光輝度に対応する電流値を、Ａ／Ｄ変換回路２５０を介してデジタル値に変換して取り込んで、当該発光輝度の値と有機ＥＬ素子ＯＥＬに設定された発光時間との積からなる発光光量を算出する。その後、当該算出した発光光量と、有機ＥＬ素子ＯＥＬの本来の発光光量を示す規定値との比較結果に基づいて調整されたパルス幅補正値を、各有機ＥＬ素子ＯＥＬに対応付けて補正値メモリ２６０に格納する。ここで、装置制御部２３０は、光量検出回路２４０からの出力に基づいて取得されるパルス幅補正値に基づく発光時間が予め設定された発光時間の最大値（以下、規定時間と記す）を越える時間となった場合には、発光時間をこの規定時間に設定し、ＰＷＭ／駆動信号出力回路２２７に供給する駆動信号電圧Ｖdrの電圧値を駆動信号電圧補正回路２３１により調整して、発光素子アレイ１０の各有機ＥＬ素子ＯＥＬを有する画素回路ＰＩＸに供給する駆動信号の電圧値を変更する。ここで、規定時間は１ライン形成時間に等しいか、１ライン形成時間より短い時間に設定される。そして、装置制御部２３０は、このときの駆動信号の電圧値の変更量を規定するパルス振幅補正値を、各有機ＥＬ素子ＯＥＬに対応付けて補正値メモリ２６０に格納する。
【００６７】
また、装置制御部２３０は、発光動作においては、１ライン形成期間毎に、補正値取得動作により取得され、補正値メモリ２６０に格納されたパルス幅補正値を読み出して、階調データ補正回路２１０に供給する。また、装置制御部２３０は、補正値メモリ２６０に格納されたパルス振幅補正値を読み出して、駆動信号電圧補正回路２３１において駆動信号電圧Ｖdrを生成し、Ｄ／Ａ変換回路２７０を介してデータドライバ２２０のＰＷＭ／駆動信号出力回路２２７に供給する。これにより、階調データ補正回路２１０が、ＰＷＭ階調データのＰＷＭ値（発光時間）を補正し、また、ＰＷＭ／駆動信号出力回路２２７が、発光素子アレイ１０に配列された各有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光輝度を補正して、各有機ＥＬ素子ＯＥＬを特性の経時劣化が補償され、各有機ＥＬ素子ＯＥＬは、ＰＷＭ階調データに応じた本来の発光光量（発光輝度及び発光時間）で発光動作する。
【００６８】
すなわち、本実施形態に係る露光ヘッド１３０の発光動作（補正値取得動作における発光動作を含む）においては、各有機ＥＬ素子ＯＥＬを発光動作させる期間を規定するパルス波のデューティー比を変化させるＰＷＭ（Pulse Width Modulation）駆動方式に加えて、有機ＥＬ素子ＯＥＬに供給する電流信号の電流値、又は、電圧信号の電圧値を変調することにより発光輝度を調整する駆動方法を適用している。これにより、各有機ＥＬ素子ＯＥＬの特性の経時劣化を補償して、長期にわたり、ＰＷＭ階調データに応じた本来の発光光量で発光動作させることができる。以下に、このような駆動方式を適用した露光装置の駆動制御方法について具体的に説明する。
【００６９】
（駆動制御方法）
上述したような構成を有する露光装置における発光素子アレイ１０の補正値取得動作は、発光制御装置２００により、次のように実行される。
【００７０】
図９は、本実施形態に係る露光装置における駆動制御方法（補正値取得動作）を示す概略フローチャートである。図１０は、本実施形態に係る露光装置における補正値取得動作の一具体例を示すフローチャートである。
【００７１】
本実施形態に係る露光装置における補正値取得動作は、概略、図９に示すように、光量検出処理Ｓ１１と、パルス幅補正値取得処理Ｓ１２と、パルス幅比較判定処理Ｓ１３と、パルス振幅補正値取得処理Ｓ１４と、を含んでいる。
【００７２】
光量検出処理（輝度検出ステップ）Ｓ１１は、データドライバ２２０から発光素子アレイ１０の各画素回路ＰＩＸに供給される補正用ＰＷＭ階調データに応じた駆動信号に応じて、各有機ＥＬ素子ＯＥＬを発光動作させ、光センサＳＥＮによりその発光輝度を検出する。発光輝度はデジタル値に変換されて装置制御部２３０に入力されて、各有機ＥＬ素子ＯＥＬについて検出された発光輝度の値と、各有機ＥＬ素子ＯＥＬに設定された発光時間との積からなる発光光量を算出する。
【００７３】
パルス幅補正値取得処理（第１補正ステップ）Ｓ１２は、有機ＥＬ素子ＯＥＬごとに算出された発光光量を、当該有機ＥＬ素子ＯＥＬが特性の劣化を生じていない初期特性を有する理想的な状態であるときに、補正用ＰＷＭ階調データに応じて発光させた場合の本来の発光光量（規定値）に近づけるためのパルス幅補正値（第１の補正値）を取得する。
【００７４】
パルス幅比較判定処理Ｓ１３は、各有機ＥＬ素子ＯＥＬについて取得されたパルス幅補正値に基づいて設定される発光時間が、予め設定された規定時間の範囲内にあるか否かを判定する。規定時間は１ライン形成期間を超えない時間であり、発光時間の最大値である。
【００７５】
パルス振幅補正値取得処理（第２補正ステップ）Ｓ１４は、パルス幅補正値に基づいて設定される発光時間が、上記規定時間を超過する値となる場合に、当該発光時間を規定時間に固定した状態で、有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光輝度を補正して、有機ＥＬ素子ＯＥＬの本来の発光光量（規定値）に近づけるためのパルス振幅補正値（第２の補正値）を取得する。
【００７６】
次いで、本実施形態に係る補正値取得動作の具体例について説明する。
図１０に示すように、本実施形態に係る発光制御装置２００における補正値取得動作は、まず、ステップＳ１０１において、装置制御部２３０からＤ／Ａ変換回路２７０を介して、データドライバ２２０のＰＷＭ／駆動信号出力回路２２７に、特定の電圧値の駆動信号電圧Ｖdrが供給される。これにより、ＰＷＭ／駆動信号出力回路２２７から発光素子アレイ１０の各画素回路ＰＩＸに供給される駆動信号（階調電圧Ｖdata）の電圧値が設定されて、発光動作時に各駆動トランジスタＴＦＴ（トランジスタＴｒ１２）から有機ＥＬ素子ＯＥＬに供給される発光駆動電流の電流値が規定される。すなわち、これにより、発光動作時における各有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光輝度が規定される。ここで、駆動信号電圧Ｖdrの電圧値は、駆動信号電圧補正回路２３１において、例えば補正値メモリ２６０に記憶されたパルス振幅の初期値又は補正値に基づいて設定される。
【００７７】
次いで、ステップＳ１０２において、装置制御部２３０が補正値取得動作の対象となる発光点Dot(n)（ｎは発光点を指定するための正の整数）の有機ＥＬ素子ＯＥＬを指定する。ここで、補正値取得動作の開始直後においては、装置制御部２３０は、例えば、発光素子アレイ１０に配列された１０２４ドットの有機ＥＬ素子ＯＥＬのうち、任意の端部に配置された有機ＥＬ素子ＯＥＬを、１番目の発光点Dot(1)として指定する。
【００７８】
次いで、ステップＳ１０３において、階調データ補正回路２１０が、発光制御装置２００の外部から入力される補正用ＰＷＭ階調データを、パルス幅補正値に基づいて補正して、補正後ＰＷＭ階調データを生成する。ここで、補正用ＰＷＭ階調データは例えば発光動作時に印字情報として入力されるＰＷＭ階調データと同じ値に設定される。また、本実施形態に係る補正値取得動作においては、１ライン形成期間に対するマージンとして、従来技術に示したような、各有機ＥＬ素子の特性の経時劣化による比較的大きな輝度低下分をマージンに含めることなく、主に各有機ＥＬ素子間の輝度バラツキを考慮して、マージンを５〜１０％程度に設定する。これにより、補正用ＰＷＭ階調データを１ライン形成期間の９５〜９０％の時間に対応する値に設定する。ステップ１０３において、具体的には、装置制御部２３０が上記指定された発光点Dot(1)の有機ＥＬ素子ＯＥＬに対応付けて補正値メモリ２６０に予め格納されたパルス幅補正値を、個別に読み出して、階調データ補正回路２１０に供給する。階調データ補正回路２１０は、指定された発光点Dot(1)の有機ＥＬ素子ＯＥＬに対応する補正用ＰＷＭ階調データに含まれるＰＷＭ値に上記パルス幅補正値を加算して、データドライバ２２０のデータレジスタ回路２２３に供給する。ここで、補正値取得動作時に発光制御装置２００に入力される補正用ＰＷＭ階調データは、所定のデジタル値（指定階調）に設定されている。また、使用開始直後の露光ヘッド１３０に対して、補正値取得動作を実行する場合のパルス幅補正値の初期値は、例えば「０」であってもよいし、任意のデジタル値であってもよい。パルス幅補正値の初期値を「０」に設定した場合には、補正後ＰＷＭ階調データとして補正用ＰＷＭ階調データがそのまま、データドライバ２２０に供給される。
【００７９】
次いで、ステップＳ１０４において、発光点Dot(1)の有機ＥＬ素子ＯＥＬが、データドライバ２２０に入力された補正後ＰＷＭ階調データに含まれるＰＷＭ値に基づいて指定された輝度階調で所定期間、発光動作する。このとき、発光点Dot(1)の有機ＥＬ素子ＯＥＬは、ステップＳ１０１において設定された駆動信号電圧Ｖdrに基づいて供給される発光駆動電流の電流値に応じた輝度階調で発光動作する。また、発光点Dot(1)の有機ＥＬ素子ＯＥＬは、ステップＳ１０３において補正された補正後ＰＷＭ階調データに含まれるＰＷＭ値に基づく期間（発光時間）、上記の発光駆動電流が供給されて、発光動作を継続する。
【００８０】
次いで、ステップＳ１０５において、装置制御部２３０が光量検出回路２４０を駆動して、発光点Dot(1)の有機ＥＬ素子ＯＥＬからの光を光センサＳＥＮにより受光する。ここで、光センサＳＥＮにより検出される発光輝度は、アナログ電流値として出力され、Ａ／Ｄ変換回路２５０によりデジタル値に変換されて、装置制御部２３０に取り込まれる。そして、ステップＳ１０６において、装置制御部２３０は、取り込まれた発光輝度のデジタル値と上記有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光時間とを乗算して発光光量を算出する。なお、上述したステップＳ１０１〜Ｓ１０６に係る一連の処理動作は、図９に示した光量検出処理Ｓ１１に対応する。
【００８１】
次いで、ステップＳ１０７において、装置制御部２３０は、算出された発光光量と予め設定された規定値とを比較する。ここで、規定値は、例えば、特性の劣化が生じていない初期特性を有する理想的な有機ＥＬ素子ＯＥＬを補正用ＰＷＭ階調データに応じた階調で発光動作させたときに、光センサＳＥＮにより測定される発光輝度に発光時間を乗算して算出される発光光量のデジタル値に設定される。なお、規定値は、例えば、特定の有機ＥＬ素子ＯＥＬを実際に補正用ＰＷＭ階調データに応じた階調で発光動作させたときの発光輝度の実測値に基づくものであってもよいし、有機ＥＬ素子ＯＥＬの素子構造や発光制御装置２００の回路特性等に基づいて導出される理論値（計算値）であってもよい。
【００８２】
ステップＳ１０７における発光光量と規定値との比較処理において、発光光量が規定値に一致する場合、あるいは、略一致する場合には、次のステップＳ１０８の動作が実行される。すなわち、装置制御部２３０は、補正値メモリ２６０から読み出して階調データ補正回路２１０に供給したパルス幅補正値が適切な補正値であると判断して、ステップＳ１０８において、このパルス幅補正値を、補正値メモリ２６０の当該有機ＥＬ素子ＯＥＬに対応する記憶領域に格納する。
【００８３】
一方、ステップＳ１０７において、発光光量が規定値よりも高い場合には、次のステップＳ１１１の動作が実行される。すなわち、装置制御部２３０は、補正値メモリ２６０から読み出して階調データ補正回路２１０に供給したパルス幅補正値が大き過ぎると判断して、ステップＳ１１１において、このパルス幅補正値のデジタル値から例えば「１」を減算して、パルス幅補正値を減少させる（発光時間短縮ステップ）。そして、装置制御部２３０は、再度ステップＳ１０３に戻り、減算処理されたパルス幅補正値を適用して、上述したＰＷＭ階調データ補正、指定階調発光、発光輝度測定、光量算出、規定値比較の一連の処理動作を実行する。
【００８４】
また、ステップＳ１０７において、発光光量が規定値よりも低い場合には、次のステップＳ１１２、Ｓ１１３の動作が実行される。すなわち、装置制御部２３０は、補正値メモリ２６０から読み出して階調データ補正回路２１０に供給したパルス幅補正値が小さ過ぎると判断して、ステップＳ１１２において、このパルス幅補正値のデジタル値に例えば「１」を加算して、パルス幅補正値を増加させる（発光時間延長ステップ）。なお、上述したステップＳ１０７〜Ｓ１１２に係る一連の処理動作は、図９に示したパルス幅補正値取得処理Ｓ１２に対応する。
【００８５】
次いで、ステップＳ１１３において、装置制御部２３０は、この加算処理により得られたパルス幅補正値が、補正後ＰＷＭ階調データの値が、上述の規定時間に対応する上限値を超えないようにするための、予め規定した規定範囲内にあるか否かを判断する。ここで、上述したようにＰＷＭ階調データ及び補正用ＰＷＭ階調データが８bitで規定される場合には、補正後ＰＷＭ階調データの値の上限値は２５５となる。ここで、補正後ＰＷＭ階調データの値が上限値の２５５であるときのＰＷＭ値（パルス幅）は１ライン形成期間に等しいか、これを越えない時間である。そして、上述のように、補正用ＰＷＭ階調データが１ライン形成期間の９５〜９０％程度の時間、すなわち「２４２」〜「２３０」程度の値に設定されている場合、パルス幅補正値の規定範囲は０〜１２から０〜２６程度の値となる。なお、このステップＳ１１３に係る処理動作は、図９に示したパルス幅比較判定処理Ｓ１３に対応する。
【００８６】
そして、ステップＳ１１３において、加算処理されたパルス幅補正値が、上記の規定範囲内にあると判別した場合には、装置制御部２３０は、再度ステップＳ１０３に戻り、加算処理されたパルス幅補正値を適用して、上述したＰＷＭ階調データ補正、指定階調発光、発光輝度測定、光量算出、規定値比較の一連の処理動作を実行する。
【００８７】
一方、ステップＳ１１３において、加算処理されたパルス幅補正値が、上記の規定範囲を越えていると判別した場合、すなわち、当該パルス幅補正値に基づいて設定される補正後ＰＷＭ階調データの値が上記の上限値を超える値となる場合には、次のステップＳ１１４、Ｓ１１５、Ｓ１１６の動作が実行される。すなわち、装置制御部２３０は、ステップ１１４において、パルス幅補正値を上記の規定範囲における最大値に固定して、補正後ＰＷＭ階調データの値を最大値に固定する。そして、このパルス幅補正値を補正値メモリ２６０の当該有機ＥＬ素子ＯＥＬに対応する記憶領域に格納する。そして、装置制御部２３０は、当該有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光輝度を設定するために、ＰＷＭ／駆動信号出力回路２２７に供給した駆動信号電圧Ｖdrのデジタル値を規定するパルス振幅補正値が小さ過ぎると判断して、ステップＳ１１５において、このパルス振幅補正値のデジタル値に例えば「１」を加算して、パルス振幅補正値を増加させる（発光輝度増加ステップ）。そして、ステップ１１６において、このパルス振幅補正値を、補正値メモリ２６０の所定の記憶領域に格納する。なお、上述したステップＳ１１５、Ｓ１１６に係る一連の処理動作は、図９に示したパルス振幅補正値取得処理Ｓ１４に対応する。
【００８８】
そして、装置制御部２３０は、再度ステップＳ１０１に戻り、加算処理されたパルス振幅補正値に基づいて、駆動信号電圧補正回路２３１により設定された駆動信号電圧Ｖdrを適用して、上述した発光輝度設定、発光点指定、ＰＷＭ階調データ補正、指定階調発光、発光輝度測定、光量算出、規定値比較の一連の処理動作を実行する。
【００８９】
上述したステップＳ１０１〜Ｓ１０７、Ｓ１１１〜Ｓ１１６の一連の処理動作は、ステップＳ１０７の比較処理において、発光光量が規定値に一致（又は略一致）するまで繰り返し実行される。
【００９０】
次いで、ステップＳ１０９において、装置制御部２３０は、発光素子アレイ１０に配列された次の（隣接する）発光点Dot(n+1)としての有機ＥＬ素子ＯＥＬが存在するか否かを判断する。ここで、上述した補正値取得動作の対象となっている有機ＥＬ素子ＯＥＬが発光素子アレイ１０に配列された最後の発光点Dot(n)である場合、すなわち、全ての有機ＥＬ素子ＯＥＬに対する補正値取得動作が完了した場合には、補正値取得動作を終了する。
【００９１】
一方、ステップＳ１０９において、上記の有機ＥＬ素子ＯＥＬが最後の発光点Dot(n)でない場合、すなわち、補正値取得動作が実行されていない有機ＥＬ素子ＯＥＬがある場合には、次のステップＳ１１０の動作が実行される。ステップＳ１１０において、装置制御部２３０は、発光点Dot(n)を指定する変数ｎに「１」を加算して、隣接する有機ＥＬ素子ＯＥＬを指定する変数ｎ＋１を新たな変数ｎに設定する。そして、装置制御部２３０は、隣接する発光点Dot(n)である有機ＥＬ素子ＯＥＬについて、上述したステップＳ１０１以降の動作を実行する。
【００９２】
このように、本実施形態に係る発光制御装置における補正値取得動作は、まず、各有機ＥＬ素子ＯＥＬを特定の指定階調で発光動作させたときに検出される発光輝度に基づく発光光量と、予め設定された規定値とを比較することにより、各有機ＥＬ素子ＯＥＬの特性の経時劣化の程度に応じた発光時間の補正値（パルス幅補正値）を取得する。そして、本実施形態においては、このパルス幅補正値が、予め規定した規定範囲内にあるか否かを判定することにより、経時劣化が進行して発光時間が規定範囲を超える値となる有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光時間を規定範囲の最大値に設定し、その発光輝度を上げるように調整し、その補正値（パルス振幅補正値）を取得する。このとき、本実施形態においては、パルス幅補正値の数値範囲に対応する１ライン形成期間に対するマージンを、主に各有機ＥＬ素子ＯＥＬの輝度バラツキに相当する５〜１０％程度の値とする。これにより、有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光時間を比較的長くして、有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光輝度を比較的低くすることができる。
【００９３】
なお、上述した補正値取得動作においては、パルス幅補正値の減算処理（ステップＳ１１１）及び加算処理（ステップＳ１１２）、パルス振幅補正値の加算処理（ステップＳ１１４）において、各デジタル値を「１」減算又は加算する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、２以上の整数を減算又は加算するものであってもよい。
【００９４】
次に、本実施形態に係る発光制御装置における発光素子アレイの発光動作について説明する。
図１１は、本実施形態に係る露光装置における駆動制御方法（発光動作）の一例を示すフローチャートである。
【００９５】
本実施形態に係る発光制御装置２００における発光素子アレイ１０の発光動作は、まず、ステップＳ２０１において、装置制御部２３０からＤ／Ａ変換回路２７０を介して、データドライバ２２０のＰＷＭ／駆動信号出力回路２２７に駆動信号電圧Ｖdrが供給される。ここで、装置制御部２３０の駆動信号電圧補正回路２３１から供給される駆動信号電圧Ｖdrは、上述した一連の補正値取得動作により取得され、補正値メモリ２６０に格納されているパルス振幅補正値に基づいて、駆動信号電圧Ｖdrの初期値を補正することにより生成される。駆動信号電圧Ｖdrの初期値は、有機ＥＬ素子ＯＥＬからの光によって露光される感光体材料の仕様に応じて、有機ＥＬ素子の発光光量が規定されるので、それに基づいて設定される。この補正された駆動信号電圧Ｖdrの電圧値に基づいて、ＰＷＭ／駆動信号出力回路２２７から発光素子アレイ１０の各有機ＥＬ素子ＯＥＬを有する画素回路ＰＩＸに供給される駆動信号（階調電圧Ｖdata）の電圧値が設定される。そして、この駆動信号（階調電圧Ｖdata）の電圧値に基づいて各駆動トランジスタＴＦＴから有機ＥＬ素子ＯＥＬに供給される発光駆動電流の電流値が規定されることにより、各有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光輝度が規定される（パルス振幅補正ステップ）。
【００９６】
次いで、ステップＳ２０２において、装置制御部２３０が、上述した一連の補正値取得動作により取得され、各有機ＥＬ素子ＯＥＬに対応付けて補正値メモリ２６０に格納されているパルス幅補正値を順次読み出して、階調データ補正回路２１０に供給する。階調データ補正回路２１０は、発光制御装置２００の外部から印字情報として入力される各有機ＥＬ素子ＯＥＬに対応するＰＷＭ階調データに含まれるＰＷＭ値に、上記各補正値を個別に加算する補正を行い、データドライバ２２０に供給する。この補正されたＰＷＭ階調データのＰＷＭ値に基づいて、各有機ＥＬ素子ＯＥＬに供給される発光駆動電流の供給時間が規定されることにより、各有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光時間が規定される（パルス幅補正ステップ）。
【００９７】
次いで、ステップＳ２０３において、データドライバ２２０は、階調データ補正回路２１０から入力された各有機ＥＬ素子ＯＥＬに対応する補正後ＰＷＭ階調データに含まれるＰＷＭ値に基づく期間、各有機ＥＬ素子ＯＥＬに、ステップＳ２０１において供給された駆動信号電圧Ｖdrに基づく一定の電流値の発光駆動電流を一斉に供給する。これにより、各有機ＥＬ素子ＯＥＬは、供給される発光駆動電流の電流値に応じた輝度で、印字情報の各階調に応じた時間だけ発光動作する。したがって、各有機ＥＬ素子ＯＥＬは、特性の経時劣化が補償され、ＰＷＭ階調データに応じた本来の発光光量で発光動作する（発光素子駆動ステップ）。
【００９８】
なお、本実施形態に示した駆動制御方法において、補正値取得動作は、印字情報に応じた発光動作（露光動作）に先立って、任意のタイミングで実行するものであっても良い。また、予め設定された一定の周期で、補正値取得動作を定期的に実行するものであっても良いし、上記発光動作の終了後に実行するものであっても良いし、例えば画像形成装置の使用者の操作により実行するものであっても良い。
【００９９】
次に、本実施形態に係る露光装置及びその駆動方法における作用効果について詳しく説明する。
図１２は、本実施形態の作用効果を説明するための図である。
ここでは、まず、従来技術における寿命の設定方法と駆動制御方法について検証した後、本発明における寿命の設定方法と駆動制御方法について説明する。
【０１００】
従来、露光ヘッドの発光装置等に適用する有機ＥＬ素子の特性の経時劣化の影響を抑制して、製品寿命を長くする手法を考える場合、一般に、各有機ＥＬ素子の輝度バラツキの変動と、素子の寿命による輝度低下を予め想定した駆動制御が行われていた。ここで、各有機ＥＬ素子の輝度バラツキは、各有機ＥＬ素子を同時間発光させたときの発光光量のバラツキであって、例えば有機ＥＬ素子の製造工程におけるバラツキ（具体的には有機ＥＬ材料を塗布したときのバラツキ等）や、有機ＥＬ素子を発光駆動するための回路特性のバラツキ等に起因するものである。また、寿命による輝度低下は、各有機ＥＬ素子を長時間発光動作させた場合の、有機ＥＬ素子ごとの発光輝度の経時劣化である。ここでは、各有機ＥＬ素子の輝度バラツキの変動量を±Ｌｓと表記し、寿命による輝度低下量をＬｅと表記する。
【０１０１】
上記のような駆動制御方法においては、例えば輝度バラツキとして±Ｌｓ＝５％、寿命による輝度低下としてＬｅ＝２５％を想定して、全体として３０％程度の輝度低下（輝度低下変動幅）を想定した駆動制御が行われていた。すなわち、最も経時劣化が進行した有機ＥＬ素子で最大３０％程度の輝度低下を見込む必要があり、有機ＥＬ素子の発光時間を制御（パルス波のデューティー比を変調）することにより階調（中間調）を表現するＰＷＭ駆動方式において、このような駆動制御方法を適用した場合、有機ＥＬ素子の発光動作が行われる１ライン形成期間に、上記の３０％のマージンを予め設定する必要があった。そのため、水平同期期間ＨＳＹＮＣのうち、上記の３０％のマージンを除く１ライン形成期間の７０％の時間内で、有機ＥＬ素子を発光動作させなければならなかった。
【０１０２】
より具体的な例を示して説明すると、ＰＷＭ駆動方式（ＰＷＭ制御）において、水平同期期間ＨＳＹＮＣを８bit２５６階調（階調値０〜２５５）のＰＷＭ信号で割り当てる場合、有機ＥＬ素子の使用開始当初においては、水平同期期間ＨＳＹＮＣの７０％の時間である２５５×７０％＝１７９階調分の時間内でＰＷＭ信号のパルス幅を調整して発光動作させることになる。ここで、図１２に示すように、マージンを設けない状態（図中、特性線ＳＰ０）で良好な印字結果が得られる状態として、有機ＥＬ素子の発光輝度を２００cd/m2に設定したとき、上記３０％のマージンを設け、図中、特性線ＳＰ２に示すように、有機ＥＬ素子の発光輝度を変えない場合には、時間平均として１４０cd/m2の発光輝度しか得られないことになる。
【０１０３】
一方、上述した特許文献１に記載されている駆動方法（有機ＥＬ素子の特性の経時劣化の補償方法）においては、有機ＥＬ素子の近傍に光量センサを配置し、当該光量センサにより測定された発光光量に基づいて有機ＥＬ素子の発光時間（上記ＰＷＭ信号のパルス幅）を調整して、有機ＥＬ素子の発光特性の均一性を維持している。
【０１０４】
この特許文献１に記載されている駆動方法において、上述したマージンを加味して具体的に検証する。上述したように、有機ＥＬ素子の経時劣化による輝度低下分を考慮して、１ライン形成期間から例えば３０％の時間を減算した残りの７０％の時間で、所望の発光光量を実現させなければならない。１ライン形成期間にマージンを設けず、１ライン形成期間の１００％の時間で有機ＥＬ素子の発光輝度を２００cd/m2に設定したときと同じ発光光量を、１ライン形成期間の７０％の時間で得るには、有機ＥＬ素子の発光輝度を２００cd/m2に対して約４３％高めた、２８６cd/m2に設定しなければならない。このように、マージンを設けない場合に比較して、マージンを大きくする程、所望の発光光量を実現するために、高輝度、高電流密度で有機ＥＬ素子を発光動作させることが必要となる。
【０１０５】
一般的に、有機ＥＬ素子は、高輝度になるほど輝度の電流効率は低下するため、発光時間の比に対するよりもさらに大きな電流値の発光駆動電流を有機ＥＬ素子に流さなければならない。そのため、有機ＥＬ素子の発光特性の経時劣化の進行が早まり、寿命を一層短くしてしまう。また、露光ヘッドにおいては、発光光量の均一性が重要であるが、印字情報により有機ＥＬ素子ごとに発光状態が偏ることにより、各有機ＥＬ素子の経時劣化の度合いも異なり、有機ＥＬ素子ごとの発光光量のバラツキも大きくなる。
【０１０６】
これに対して、本発明においては、上述した実施形態に示したように、１ライン形成期間に設けるマージンを、主に各有機ＥＬ素子間の輝度バラツキを考慮した、５〜１０％程度に設定して、上記の従来技術における３０％程度のマージンより小さくしている。そして、各有機ＥＬ素子の特性の経時劣化の程度に応じて、所望の発光光量が得られるように各有機ＥＬ素子を発光動作させる期間を規定するパルス波のパルス幅を変化させるＰＷＭ駆動方式を用いることに加えて、各有機ＥＬ素子の特性の経時劣化の程度に応じて発光輝度（パルス振幅）を調整する駆動方法を適用している。すなわち、本発明においては、各有機ＥＬ素子ＯＥＬの特性の経時劣化を補償する第１の手法として、各有機ＥＬ素子の発光光量を光センサにより検出し、発光光量が予め設定された規定値に合致しない有機ＥＬ素子の発光時間（ＰＷＭ信号のパルス幅）を長くするように制御する。更に、各有機ＥＬ素子の特性の経時劣化を補償する第２の手法として、上記第１の手法において、有機ＥＬ素子の発光時間（上述した実施形態では、ＰＷＭ信号のパルス幅を補正するためのパルス幅補正値）が規定の数値範囲を逸脱する場合には、各有機ＥＬ素子の発光輝度（上述した実施形態では、画素回路に供給される駆動信号の電圧値）を高くするように制御する。
【０１０７】
これにより、本発明における露光装置及びその駆動制御方法においては、１ライン形成期間に設けるマージンを、主に各有機ＥＬ素子ＯＥＬ相互の輝度バラツキに基づく数％（例えば５〜１０％）に設定して、各有機ＥＬ素子ＯＥＬの特性の経時劣化を補償するように駆動することができる。図１２に示した例を用いて具体的に説明すると、ＰＷＭ駆動方式において、１ライン形成期間を８bit２５６階調（階調値０〜２５５）のＰＷＭ信号で割り当てる場合、図中、特性線ＳＰ１に示すように、有機ＥＬ素子の使用開始当初において、１ライン形成期間の９５〜９０％の時間である２４２〜２３０階調分の時間内でＰＷＭ信号のパルス幅を調整して発光動作させることができる。ここで、有機ＥＬ素子の発光輝度を変えない場合には、２４２〜２３０階調分の時間内では、時間平均として１９０〜１８０cd/m2の発光輝度が得られることになる。そして、１ライン形成期間の１００％の時間で有機ＥＬ素子の発光輝度を２００cd/m2に設定したときと同じ発光光量を、１ライン形成期間の９５〜９０％の時間で得るには、有機ＥＬ素子の発光輝度を２００cd/m2に対して約５％高めた２１１cd/m2から約１１％高めた２２２cd/m2にすればよい。
【０１０８】
このように、本発明によれば、所望の発光光量での露光動作を実現するために、上述した従来技術における駆動方法に比較して、相対的に発光輝度を低く設定することができる。このように、本発明によれば、有機ＥＬ素子に供給される発光駆動電流の電流値を小さく（換言すれば電流密度を低く）することができるので、有機ＥＬ素子の特性の経時劣化の進行を軽減して寿命を長くすることができる。さらに、本発明によれば、有機ＥＬ素子相互の発光光量のバラツキが大きくなることを抑制することができる。これにより、画像形成装置に適用される露光ヘッドにおいて、有機ＥＬ素子の特性の経時劣化を補償して、長期にわたり印字情報に応じた適切な発光光量で発光動作（露光動作）させることができる。
【符号の説明】
【０１０９】
１０ 発光素子アレイ
１００ 電子写真印刷装置
１１０ 感光体ドラム
１３０ 露光ヘッド
２００ 発光制御装置
２１０ 階調データ補正回路
２２０ データドライバ
２２７ ＰＷＭ／駆動信号出力回路
２３０ 装置制御部
２３１ 駆動信号電圧補正回路
２４０ 光量検出回路
２６０ 補正値メモリ
ＯＥＬ 有機ＥＬ素子
ＴＦＴ 駆動トランジスタ
ＳＥＮ 光センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置及びその駆動制御方法並びに画像形成装置に関し、特に、有機エレクトルミネッセント素子を光源として備える露光装置、及び、その駆動制御方法、並びに、該露光装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタやファクシミリ、コピー機をはじめとする画像形成装置においては、発光ダイオードやレーザダイオードを光源とする露光ヘッドを備えた露光装置を適用した電子写真方式が広く用いられている。近年、画像形成装置においては、解像度の向上に伴って、露光ヘッドに数千個以上の発光点を配置する必要が生じているが、上述した既存の発光ダイオードやレーザダイオードにおいては、微小化した発光点を精度よく均一にライン状に配置することが困難であった。
【０００３】
そこで、基板上に印刷技術を用いた微細化加工技術により高精度に製造することができる有機エレクトルミネッセント素子（以下、「有機ＥＬ素子」と略記する）による発光素子を、露光ヘッドに適用することが試みられている。ここで、有機ＥＬ素子は、発光ダイオードやレーザダイオードに比較して、発熱量も少ないという特長も有しており、露光ヘッドの解像度の向上に加え、装置規模の小型化にも寄与することが期待されている。
【０００４】
しかしながら、上記のような露光ヘッドに適用される有機ＥＬ素子は、既存の光源に比較して、時間経過に伴う特性の劣化（経時劣化）による輝度の低下が著しいため、製品寿命が短いという問題や、印字率による駆動時間の差異に起因して、各発光体間で濃度変化が発生するという問題を有していた。そのため、発光素子の経時劣化による輝度変化やヘッド全面にわたる各発光素子の経時劣化の程度のばらつきに起因する輝度ばらつきの発生を抑える技術が種々提案されている。
【０００５】
例えば特許文献１には、露光ヘッドに用いられる有機ＥＬ素子の経時劣化の影響を抑制する手法として、有機ＥＬ素子の発光光量を検出する光量センサを備え、その検出結果に基づいて、有機ＥＬ素子の経時劣化による発光光量の減少に伴って、露光ヘッドによる印字速度に応じて規定されるライン形成周期（１ライン形成期間）内の露光時間を延長する制御を行うことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１９１４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述したような特許文献１をはじめとする発光素子の特性の経時劣化の影響を抑制する手法においては、以下のようなことが前提とされていた。
すなわち、有機ＥＬ素子は、製造時の塗布膜のバラツキや有機ＥＬ素子を駆動するための回路特性のバラツキ等、種々の要因に起因して、各有機ＥＬ素子間に輝度バラツキが発生する。このような輝度バラツキを数％（例えば５％）と仮定し、加えて、経時劣化による輝度低下分を数十％（例えば２５％）と仮定する。そして、これらの合計（例えば３０％）を１ライン形成期間に対するマージンとして設定し、例えば露光ヘッドの各有機ＥＬ素子を一定の輝度で発光させるとしたとき、露光ヘッドの露光時間の初期値を、所定の１ライン形成時間からこのマージン分を予め除いた（差し引いた）、例えば１ライン形成時間の７０％の時間に設定し、この露光時間を、有機ＥＬ素子の経時劣化による輝度低下に伴って、所望の発光光量が得られるように露光時間を初期値から延長するように制御されていた。
【０００８】
この場合、露光ヘッドの露光時間の初期値が１ライン形成時間から上記マージン分（例えば３０％）を差し引いた時間に設定されていて、露光時間が相対的に短くなっているため、この状態で、所望の露光状態を実現するためには、比較的高い輝度（高電流密度）で有機ＥＬ素子を発光動作させる必要があった。ここで、有機ＥＬ素子は高い輝度で発光動作させるほど、経時劣化が早く進行して素子寿命が短くなる。このために、上記のマージンを大きくとるほど、露光ヘッドの製品寿命が短くなってしまうという問題を有していた。
【０００９】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑み、発光素子の特性の経時劣化（輝度変化）の影響を抑制しながら製品寿命を長くすることができる露光装置及びその駆動制御方法、並びに、該露光装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の発明は、感光体ドラムに光を照射して露光する露光装置において、複数の発光素子が配列された発光素子アレイと、供給される駆動信号に応じて発光する前記各発光素子の発光輝度を検出する光センサと、前記光センサにより検出された前記発光輝度の値と前記駆動信号によって前記各発光素子に設定される発光時間との積からなる発光光量に基づいて、前記発光光量を前記駆動信号に応じて予め設定された規定値に近づけるように前記発光時間を補正するための第１の補正値を取得し、前記第１の補正値が当該第１の補正値により前記発光時間を補正した場合の補正発光時間が予め設定された規定時間に一致する値となるとき、前記第１の補正値を前記補正発光時間が前記規定時間となる値に設定し、前記補正発光時間が前記規定時間を越える値となるとき、前記第１の補正値を前記補正発光時間が前記規定時間となる値に設定するとともに、前記発光光量を前記規定値に近づけるように前記発光輝度を補正するための第２の補正値を取得し、前記第１の補正値及び前記第２の補正値に基づいて前記駆動信号を補正する制御部と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の露光装置において、前記第１の補正値は、前記発光光量が前記規定値より大きいとき、前記発光時間を短くする値に設定され、前記発光光量が前記規定値より小さいとき、前記発光時間が前記規定値を越えない値となる範囲内で、前記発光時間を長くする値に設定されることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の露光装置において、前記第２の補正値は、前記発光時間が前記規定時間に設定された状態で、前記発光輝度を増加させて前記発光光量を規定値に近づける値に設定されることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の露光装置において、前記駆動信号によって設定される前記発光時間に対応するパルス幅、及び、前記駆動信号によって設定される前記発光輝度に対応するパルス振幅を有する電圧信号又は電流信号を前記各発光素子に供給して、該各発光素子をＰＷＭ制御によって駆動するデータドライバを有し、前記制御部は、前記駆動信号によって設定される前記パルス幅を前記第１の補正値に基づいて補正する第１の補正回路と、前記駆動信号によって設定される前記パルス振幅を前記第２の補正値に基づいて補正する第２の補正回路と、を有することを特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の露光装置において、前記制御部は、取得した前記第１の補正値及び前記第２の補正値を、前記各発光素子に対応付けて格納する補正値メモリを備えることを特徴とする。
請求項６記載の発明に係る画像形成装置は、請求項１乃至５のいずれかに記載の露光装置を備えて、画像データに応じた印刷を行うことを特徴とする。
【００１２】
請求項７記載の発明は、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駆動制御方法であって、供給される駆動信号に応じて発光する前記各発光素子の発光輝度を検出する輝度検出ステップと、前記輝度検出ステップにより検出された前記発光輝度の値と前記駆動信号によって前記各発光素子に設定される発光時間との積からなる発光光量と、に基づいて、前記発光光量を前記駆動信号に応じて予め設定された規定値に近づけるように前記発光時間を補正するための第１の補正値を取得する第１補正ステップと、前記第１の補正値が当該第１の補正値により前記発光時間を補正した場合の補正発光時間が予め設定された規定時間に一致する値となるとき、前記第１の補正値を前記補正発光時間が前記規定時間となる値に設定する第１補正値設定ステップと、前記補正発光時間が前記規定時間を越える値となるとき、前記第１の補正値を、前記補正発光時間が前記規定時間となる値に設定するとともに、前記発光光量を前記規定値に近づけるように前記発光輝度を補正するための第２の補正値を取得する第２補正ステップと、前記第１の補正値及び前記第２の補正値に基づいて前記駆動信号を補正して、前記各発光素子を発光させる発光ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１３】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の露光装置の駆動制御方法において、前記第１補正ステップは、前記発光光量が前記規定値より大きいとき、前記第１の補正値を、前記発光時間を短くする値に設定する発光時間短縮ステップと、前記発光光量が前記規定値より小さいとき、前記第１の補正値を、前記発光時間が前記規定値を越えない値となる範囲内で、前記発光時間を長くする値に設定する発光時間延長ステップと、を含むことを特徴とする。
請求項９記載の発明は、請求項８記載の露光装置の駆動制御方法において、前記第２補正ステップは、前記発光時間が前記規定時間に設定された状態で、前記第２の補正値を、前記発光輝度を増加させて前記発光光量を規定値に近づける値に設定する発光輝度増加ステップを含むことを特徴とする。
請求項１０記載の発明は、請求項７乃至９のいずれかに記載の露光装置の駆動制御方法において、前記発光ステップは、前記駆動信号によって設定される、前記発光時間に対応するパルス幅を、前記第１の補正値に基づいて補正するパルス幅補正ステップと、前記駆動信号によって設定される、前記発光輝度に対応するパルス振幅を、前記第２の補正値に基づいて補正するパルス振幅補正ステップと、前記パルス幅補正ステップにより補正された前記パルス幅、及び、前記パルス振幅補正ステップにより補正された前記パルス振幅を有する電圧信号又は電流信号を前記各発光素子に供給して、該各発光素子をＰＷＭ制御によって駆動する発光素子駆動ステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、発光素子の特性劣化による輝度変化の影響を抑制して製品寿命を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る画像形成装置が適用された電子写真印刷装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】一実施形態に係る露光ヘッドに適用される発光素子の基本的な構造を示す概略断面図である。
【図３】一実施形態に係る露光ヘッドの全体構成を示す斜視図である。
【図４】一実施形態に係る露光ヘッドの内部構造を示す概略断面図である。
【図５】一実施形態に係る露光ヘッドに適用される発光素子アレイ及び光センサの要部を示す概略構成図である。
【図６】一実施形態に係る発光素子アレイに適用される画素回路の等価回路図である。
【図７】一実施形態に係る露光ヘッドに適用される発光制御装置の一例を示す概略ブロック図である。
【図８】一実施形態に係る発光制御装置に適用されるドライバ回路の一例を示す概略ブロック図である。
【図９】一実施形態に係る露光装置における駆動制御方法（補正値取得動作）を示す概略フローチャートである。
【図１０】一実施形態に係る露光装置における補正値取得動作の一具体例を示すフローチャートである。
【図１１】一実施形態に係る露光装置における駆動制御方法（発光動作）の一例を示すフローチャートである。
【図１２】一実施形態の作用効果を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る露光装置及びその駆動制御方法並びに画像形成装置について、実施形態を示して詳しく説明する。
（画像形成装置）
まず、本発明に係る画像形成装置について、図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係る画像形成装置が適用された電子写真印刷装置の一例を示す概略構成図である。
図１に示すように、本発明に係る画像形成装置が適用された電子写真印刷装置１００は、概略、感光体ドラム１１０と、帯電ローラ１２０と、露光ヘッド１３０と、現像器１４０と、搬送ベルト１５０と、転写ローラ１６０と、定着ローラ１７０と、クリーニング部材１８０と、イレーサ光源１９０と、を備えて構成されている。
【００１８】
感光体ドラム１１０は、ドラム形状の導電性支持体の外周表面に、例えば負帯電型のＯＰＣ（Organic Photo Conductor；有機光導電体）からなる感光体を積層した構造を有している。また、帯電ローラ１２０は、感光体ドラム１１０の帯電極性に対応した帯電器である。本実施形態においては、帯電ローラ１２０は、負帯電器であり、感光体ドラム１１０に接触した状態で、図示を省略した帯電用電源から供給されるマイナス高電圧を印加することにより、感光体ドラム１１０の外周表面が一様に負電位となるように帯電させる。
【００１９】
露光ヘッド１３０は、概略、ケース部３１とロッドレンズ３２から構成されている。詳しくは後述するが、ケース部３１には、有機ＥＬ素子からなる複数の発光素子が一列にアレイ状に配列された基板が収納されている。この発光素子から放射された光が、ロッドレンズ３２を介して感光体ドラム１１０に照射されることにより、感光体ドラム１１０の外周表面に所望の印字情報（画像データ）に応じた静電潜像が形成される。
【００２０】
また、現像器１４０は、現像ローラ４１を有している。現像ローラ４１は、現像器１４０に収容されている弱いマイナス電位に帯電したトナー（図示を省略）を、感光体ドラム１１０との対向部に回転搬送することにより、感光体ドラム１１０の外周表面に形成された静電潜像にトナーを付着させる。
【００２１】
搬送ベルト１５０は、載置された印刷用紙ＰＰＲを、感光体ドラム１１０と転写ローラ１６０が対向する転写部を介して、定着ローラ１７０へ搬送する。また、転写ローラ１６０は、搬送ベルト１５０に載置された印刷用紙ＰＰＲを介して、感光体ドラム１１０に対向するように配置されている。転写ローラ１６０は、上記現像器１４０により感光体ドラム１１０外周表面の静電潜像に付着されたトナーを、印刷用紙ＰＰＲに転写する。
【００２２】
定着ローラ１７０は、転写ローラ１６０により印刷用紙ＰＰＲに転写されたトナーを定着させて、電子写真印刷装置１００の外部に排出する。クリーニング部材１８０は、トナー転写後の感光体ドラム１１０の外周表面に残留するトナーを除去する。イレーサ光源１９０は、感光体ドラム１１０の外周表面を一様に除電する。
【００２３】
このような電子写真印刷装置１００における駆動制御方法（印刷方法）は、概略、次のような工程からなる。まず、図示を省略した帯電用電源から所定の初期化電圧が印加された帯電ローラ１２０が、回転する感光体ドラム１１０の外周表面に接触することにより、当該外周表面が一様に負の高電位に帯電（マイナス帯電）して初期化する。次いで、感光体ドラム１１０の外周表面に、露光ヘッド１３０から所望の印字情報に応じた光量の光を照射（露光）することにより静電潜像を形成する。具体的には、負の高電位に一様に帯電した感光体ドラム１１０の外周表面に、光照射による書込みを行うことにより、露光により負の低電位（例えば−５０Ｖ）に帯電した露光帯電部と、露光されずに上述した初期化の際の負の高電位に帯電したままの初期化帯電部とからなる静電潜像が形成される。
【００２４】
次いで、現像器１４０に収容されている弱いマイナス電位に帯電したトナーを、現像ローラ４１により感光体ドラム１１０との対向部に回転搬送させて、当該トナーを感光体ドラム１１０の外周表面に付着させる。ここで、現像ローラ４１は、図示を省略した電源から、上記露光帯電部よりもさらに低い現像電圧（例えば−２５０Ｖ）が印加される。すなわち、現像ローラ４１は、例えば−５０Ｖに帯電した上記露光帯電部との間に、例えば−２００Ｖの電位差を形成する。これにより、現像ローラ４１に対して相対的にプラス極性の電位となった静電潜像の露光帯電部に、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を形成する。このとき、上述した感光体ドラム１１０の外周表面の露光量に応じた電位の減衰量に基づいて、上記静電潜像へのトナーの付着量（現像された画像の濃度）が決定される。このトナー像は、感光体ドラム１１０の回転に伴って、感光体ドラム１１０と転写ローラ１６０とが対向する転写部へと搬送される。
【００２５】
そして、この感光体ドラム１１０の回転に同期して、搬送ベルト１５０により印刷用紙ＰＰＲが転写部へ搬送されることにより、転写ローラ１６０が感光体ドラム１１０の外周表面のトナー像を印刷用紙ＰＰＲに転写する。トナー像が転写された印刷用紙ＰＰＲは、搬送ベルト１５０によりさらに搬送されて、定着ローラ１７０によりトナー像が熱定着された後、電子写真印刷装置１００の外部に排出される。一方、転写動作後の感光体ドラム１１０は、その外周表面に残留する微量の転写漏れトナーがクリーニング部材１８０により除去された後、さらにイレーサ光源１９０により感光体ドラム１１０の外周表面が一様に除電される。
【００２６】
（露光ヘッド）
次に、本実施形態に係る電子写真印刷装置に適用される露光ヘッド（露光装置）について、図面を参照して説明する。ここでは、まず、本実施形態に係る露光ヘッドに適用される発光素子（有機ＥＬ素子）の基本的な構造について説明する。
【００２７】
図２は、本実施形態に係る露光ヘッドに適用される発光素子の基本的な構造を示す概略断面図である。ここでは、発光素子の一例として、ボトムエミッション型の発光構造を有する有機ＥＬ素子を示す。
【００２８】
本実施形態に係る発光素子として適用される有機ＥＬ素子は、例えば図２に示すように、ガラス等の透明な基板２１上に、アノード電極２２、正孔輸送層２３、発光層２４、電子輸送層２５及びカソード電極２６が順次形成された素子構造を有している。ここで、アノード電極２２は、例えば錫ドープ酸化インジウム（Indium Thin Oxide：ＩＴＯ）や亜鉛ドープ酸化インジウム等の光透過率の高い透明な電極材料により形成されている。また、カソード電極２６は、例えばアルミニウム合金等の光反射率の高い金属材料により形成されている。発光層２４は、正孔輸送層２３を介して注入された正孔と、電子輸送層２５を介して注入された電子を再結合して発光する有機材料を含んでいる。
【００２９】
このような構造を有する有機ＥＬ素子においては、アノード電極２２とカソード電極２６との間に発光層２４の発光しきい値を越える電圧を印加することにより、正孔輸送層２３及び電子輸送層２５を介して注入されたホールと電子が、発光層２４内で再結合する際に生じるエネルギーに基づいて光（励起光）ｈνが放射される。このとき、発光層２４において発光した光ｈνは、図２に示すように、透明なアノード電極２２及び基板２１を直接透過して、あるいは、カソード電極２６で反射した後、基板２１を透過して、基板２１の他面側（図２の図面下方）に出射される。なお、有機ＥＬ素子を構成する発光材料は、水分の影響を受けて素子特性の劣化を生じやすいので、水分を含む外気に直接触れないように、例えば図２に示すように、封止基板２７により封止されている。また、有機ＥＬ素子は、カソード電極２６の上面を、図示を省略した封止層によりさらに封止されていてもよい。
【００３０】
図３は、本実施形態に係る露光ヘッドの全体構成を示す斜視図である。また、図４は、本実施形態に係る露光ヘッドの内部構造を示す概略断面図である。
本実施形態に適用される露光ヘッド１３０は、図３、図４に示すように、大別して、ケース部３１と、ロッドレンズ３２と、制御ケーブル３３と、を有している。
【００３１】
図４に示すように、ケース部３１は、背面ケース３１ａと、前面ケース３１ｂと、を備え、ケース部３１の内部には、後述する発光素子アレイ１０（図５参照）を構成する基板１１や封止基板１８、ドライバＩＣ３６等が収納されている。背面ケース３１ａにはケース部材を貫通するように中継コネクタ３４が取り付けられている。中継コネクタ３４と基板１１上の配線（図示を省略）は、中継配線３５により電気的に接続されている。また、中継コネクタ３４は、制御ケーブル３３を介して電子写真印刷装置本体の制御部（以下、「装置制御部」と記す；詳しくは後述する）に電気的に接続されている。
【００３２】
ケース部３１に収納された発光素子アレイ１０は、ガラス等の透明な基板１１上に、感光体ドラム１１０への露光走査の主走査方向（感光体ドラム１１０の幅方向；図３中に矢印で表記）に、上述した素子構造を有する複数の有機ＥＬ素子ＯＥＬが一列に配設されている。ここで、発光素子アレイ１０は、具体的には、例えばＡ４サイズの印刷用紙を縦方向に用いて、その幅一杯に印字密度１２００ｄｐｉ（ドット／インチ）で印字可能なプリンタ装置に適用した場合、およそ１４０００個の発光素子（有機ＥＬ素子ＯＥＬ）が配列されている。各発光点（ドット）である発光素子（有機ＥＬ素子ＯＥＬ）は、後述するように、印字情報に応じた発光光量で発光するための駆動素子（薄膜トランジスタ）に接続されている。発光素子アレイ１０は、上述した制御ケーブル３３を介して装置制御部から供給される制御信号に基づいて駆動制御される。
【００３３】
ドライバＩＣ３６は、例えば基板１１上に搭載され、発光素子アレイ１０の各発光点を構成する有機ＥＬ素子ＯＥＬを有する画素回路に電気的に接続されている。ドライバＩＣ３６は、装置制御部から制御ケーブル３３、中継コネクタ３４及び中継配線３５を介して供給される制御信号や、印字情報として入力される階調データ等に基づいて、発光素子アレイ１０の各有機ＥＬ素子ＯＥＬに所定の電圧信号又は電流信号を所定の期間供給することにより、個々の有機ＥＬ素子ＯＥＬを発光動作させる。なお、ドライバＩＣ３６として適用される構成やその制御動作については、詳しく後述する。
【００３４】
一方、前面ケース３１ｂには発光素子アレイ１０からの光の放射経路上にロッドレンズ３２が取り付けられている。これにより、発光素子アレイ１０の各有機ＥＬ素子ＯＥＬから出射された光がロッドレンズ３２を介して、例えば数ｍｍの距離を隔てた感光体ドラム１１０の外周表面に集光されて小径の光スポットを形成し、光照射による書込みが行われる。
【００３５】
次に、本実施形態に係る露光ヘッドに適用される発光素子アレイ、及び、各発光素子（有機ＥＬ素子）の発光輝度を検出する光センサについて説明する。
図５は、本実施形態に係る露光ヘッドに適用される発光素子アレイ及び光センサの要部を示す概略構成図である。ここで、図５（ａ）は、発光素子アレイ及び光センサの概略構成を示す部分平面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示した発光素子アレイ及び光センサにおけるＶＡ−ＶＡ線（本明細書においては、図５中に示したローマ数字の「５」に対応する記号として便宜的に「Ｖ」を用いて示す）に沿った断面を示す概略断面図である。なお、図５（ａ）においては、発光素子を構成する有機ＥＬ素子の構造のうち、対向電極であるカソード電極の図示を省略した平面構造を示した。ここで、発光素子及び光センサの配置を明確にするため、発光層及び光センサに便宜的にハッチングを施して示した。また、図５（ａ）、（ｂ）においては、発光素子アレイ及び光センサ、有機ＥＬ素子を発光駆動するための薄膜トランジスタ（駆動トランジスタ）に接続される配線の図示を省略した。また、図５（ａ）、（ｂ）に示す発光素子アレイ及び光センサの配置や断面構造は、一例を概念的に示したものであって、本発明はこれに限定されるものではないことはいうまでもない。
【００３６】
図５（ａ）に示すように、発光素子アレイ１０は、感光体ドラム１１０への露光走査の主走査方向（図５（ａ）中に矢印で表記；図３中の矢印に対応する）に、発光素子である複数の有機ＥＬ素子ＯＥＬが一列に配設されている。また、各有機ＥＬ素子ＯＥＬの近傍には、発光駆動用の薄膜トランジスタ（以下、「駆動トランジスタ」と記す）ＴＦＴが配置されている。ここで、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、各有機ＥＬ素子ＯＥＬは、図２と同様に、ガラス等の透明な基板１１の一面側（図５（ｂ）上面側）に形成されたゲート絶縁膜１２上に、アノード電極１３と、発光層１５と、カソード電極１６が順次積層された素子構造を有している。
【００３７】
駆動トランジスタＴＦＴは、ソース電極又はドレイン電極が、上述した有機ＥＬ素子ＯＥＬのアノード電極１３に接続されている。ここで、駆動トランジスタＴＦＴ及び有機ＥＬ素子ＯＥＬは画素回路を構成しており、各駆動トランジスタＴＦＴは、装置制御部から供給される制御信号や、印字情報として入力される階調データ等に基づいてドライバ回路から各画素回路に供給される駆動信号に応じて、各有機ＥＬ素子ＯＥＬに対して所定の電圧信号又は電流信号を所定の期間供給する。これにより、発光素子アレイ１０に配列された各有機ＥＬ素子ＯＥＬが所定の輝度で、所定の期間発光動作する。なお、印字情報として入力される階調データ（又は、補正された階調データ；詳しくは後述する）に基づいて、各発光点である有機ＥＬ素子ＯＥＬを含む画素回路を駆動するドライバ回路は、例えば上述したドライバＩＣ３６の形態を有して基板１１上に搭載される。
【００３８】
また、発光素子アレイ１０が形成される基板１１上には、発光素子アレイ１０に近接する位置に光センサＳＥＮが設けられている。光センサＳＥＮは、例えば図５（ｂ）に示すように、薄膜トランジスタ構造を有し、チャネルの幅方向が主走査方向に延在するように形成されている。ここで、光センサＳＥＮは、例えば全ての有機ＥＬ素子ＯＥＬに対して１個設けられた構成、あるいは、全有機ＥＬ素子ＯＥＬを所定数ごとのグループに分けて、各グループに対して１個ずつ設けられた構成を有している。
【００３９】
光センサＳＥＮは、具体的には、基板１１の板厚が例えば０．７ｍｍ程度の場合には、発光点である有機ＥＬ素子ＯＥＬから１ｍｍ程度離れた位置に配置することが好ましい。また、光センサＳＥＮは、上述した駆動トランジスタＴＦＴと同様に薄膜トランジスタ構造を有しているので、少なくとも光センサＳＥＮと駆動トランジスタＴＦＴを同一の製造プロセスを用いて同時に形成することができる。
【００４０】
光センサＳＥＮは、図５（ｂ）に示すように、各有機ＥＬ素子ＯＥＬから放射される光のうち、一部の光ｈνｘが透明な基板１１内で全反射を繰り返して伝搬し、光センサＳＥＮの光電変換層に入射することにより生じる電流（キャリヤ）に基づいて、当該有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光輝度を検出する。ここで、有機ＥＬ素子ＯＥＬは、完全拡散型の発光素子であるので、全方向に光が放射される。そのため、ある角度で放射された一部の光ｈνｘは、基板１１内で全反射して光センサＳＥＮに到達する。すなわち、光センサＳＥＮにより検出された発光輝度は、概ね有機ＥＬ素子ＯＥＬ本来の発光輝度に対応する。これにより、光センサＳＥＮにより検出された発光輝度に対応する電気信号（アナログ電流値）が、上述した制御ケーブル３３を介して装置制御部に送出されて、発光素子である有機ＥＬ素子ＯＥＬの特性の経時劣化の影響を抑制するための補正処理に用いられる。
【００４１】
なお、各有機ＥＬ素子ＯＥＬ及び駆動トランジスタＴＦＴ、光センサＳＥＮは、図５（ｂ）に示すように、直接、又は、層間絶縁膜１４を介して、封止層１７により表面が保護されている。さらに、発光素子アレイ１０は、基板１１に対向して貼り合わせられたガラス等の封止基板１８により封止されている。
【００４２】
また、図５（ｂ）に示した断面図においては、図示を簡略化するために、有機ＥＬ素子ＯＥＬを構成する有機ＥＬ層として便宜的に発光層１５のみを示したが、上述した有機ＥＬ素子の基本構造（図２参照）と同様に、担体輸送層として、アノード電極１３と発光層１５との間に正孔輸送層が設けられ、また、カソード電極１６と発光層１５との間に電子輸送層が設けられていることはいうまでもない。なお、有機ＥＬ素子ＯＥＬの担体輸送層は、正孔輸送層と発光層と電子輸送層からなる三層構造に限定されるものではなく、例えば正孔輸送層及び電子輸送性発光層の二層構造でもよく、正孔輸送兼電子輸送性発光層のみでもよく、正孔輸送性発光層及び電子輸送層でもよく、また、層間にその他の担体輸送層が介在する構造を有するものであってもよい。
【００４３】
＜画素回路の具体例＞
次に、上述した実施形態に係る発光素子アレイに適用される画素回路について説明する。なお、ここで示す画素回路は、発光点である有機ＥＬ素子ＯＥＬを含む画素回路の一例を示すものであって、本発明はこの回路例に限定されるものではない。
【００４４】
図６は、本実施形態に係る発光素子アレイに適用される画素回路の等価回路図である。
本実施形態に係る発光素子アレイ１０に配列される有機ＥＬ素子ＯＥＬを含む画素回路ＰＩＸは、例えば図６に示すように、発光駆動回路ＤＣと有機ＥＬ素子ＯＥＬとを備えている。発光駆動回路ＤＣは、上述したドライバ回路（ドライバＩＣ３６）から供給される駆動信号に基づいて、所定の電圧値の電圧信号、又は、所定の電流値の電流信号を生成して、階調データ（印字情報）に応じた所定の期間、有機ＥＬ素子ＯＥＬに供給する。これにより、有機ＥＬ素子ＯＥＬは、電圧信号又は電流信号に応じた輝度階調で発光するとともに、当該発光状態を階調データに応じた期間（発光時間）継続する。すなわち、有機ＥＬ素子ＯＥＬは、上記発光輝度と発光時間の積からなる発光光量の光を放出する。この有機ＥＬ素子ＯＥＬを用いた露光ヘッド１３０においては、発光時間が感光体ドラム１１０に対する露光時間となる。
【００４５】
発光駆動回路ＤＣは、具体的には、例えば図６に示すように、トランジスタＴｒ１１、Ｔｒ１２とキャパシタＣｓとを備えている。トランジスタＴｒ１１は、ゲート端子が選択ラインＬｓに接続され、ドレイン端子がデータラインＬｄに接続され、ソース端子が接点Ｎ１１に接続されている。トランジスタＴｒ１２は、ゲート端子が接点Ｎ１１に接続され、ドレイン端子が所定の高電位電圧Ｖsaに接続され、ソース端子が接点Ｎ１２に接続されている。キャパシタＣｓは、トランジスタＴｒ１２のゲート端子（接点Ｎ１１）及びソース端子（接点Ｎ１２）に接続されている。ここで、図５に示した駆動トランジスタＴＦＴは、発光駆動回路ＤＣに設けられるトランジスタＴｒ１２に対応する。
【００４６】
また、有機ＥＬ素子ＯＥＬは、アノード端子（アノード電極）が上記発光駆動回路ＤＣの接点Ｎ１２に接続され、カソード端子（カソード電極）が所定の低電位電圧Ｖsc（例えば接地電圧Ｖgnd）に接続されている。
【００４７】
画素回路ＰＩＸ（発光駆動回路ＤＣ）に接続される選択ラインＬｓは、図示を省略した選択ドライバに接続されて、所定のタイミングで選択レベル又は非選択レベルの選択電圧Ｖselが印加される。また、データラインＬｄは、図示を省略したデータドライバに接続されて、上記選択電圧Ｖselにより選択状態に設定された画素回路ＰＩＸに対して、階調データ（印字情報）に応じた階調電圧Ｖdataが印加される。ここで、図示を省略した選択ドライバ及びデータドライバは、上述したドライバ回路に対応し、ドライバＩＣ３６の形態を有して基板１１上に搭載されている。また、データドライバからデータラインＬｄを介して画素回路ＰＩＸに供給される階調電圧Ｖdataは、上述した駆動信号に対応する。
【００４８】
このような画素回路ＰＩＸにおける発光駆動動作は、まず、選択ドライバから選択ラインＬｓに対して、選択レベル（ハイレベル）の選択電圧Ｖselを印加することにより、トランジスタＴｒ１１がオン動作して画素回路ＰＩＸを選択状態に設定する。そして、このタイミングに同期して、データドライバから階調データに応じた所定の期間、所定の電圧値の階調電圧ＶdataをデータラインＬｄに印加することにより、トランジスタＴｒ１１を介して、階調電圧Ｖdataに応じた電位が接点Ｎ１１（トランジスタＴｒ１２のゲート端子）に印加される。
【００４９】
これにより、トランジスタＴｒ１２が階調電圧Ｖdataに応じた導通状態でオン動作して、ドレイン・ソース間に所定の電流値の発光駆動電流（電流信号）が流れて、有機ＥＬ素子ＯＥＬは、当該発光駆動電流に基づいて、階調電圧Ｖdataに応じた輝度階調で所定の期間、発光する。あるいは、トランジスタＴｒ１２が階調電圧Ｖdataに応じた導通状態でオン動作することにより、トランジスタＴｒ１２のソース端子（接点Ｎ１２；有機ＥＬ素子ＯＥＬのアノード端子）に所定の電圧値の電圧（電圧信号）が印加されて、有機ＥＬ素子ＯＥＬが階調電圧Ｖdataに応じた輝度階調で所定の期間、発光する。なお、以下の説明では、説明の都合上、有機ＥＬ素子ＯＥＬが発光駆動電流の電流値に基づいて発光動作する場合について説明するが、本実施形態においては、有機ＥＬ素子ＯＥＬがアノード端子に印加される電圧に基づいて発光動作する場合も含むことを付記しておく。
【００５０】
（発光制御装置）
次に、本実施形態に係る露光ヘッドに適用される発光制御装置について、図面を参照して説明する。
図７は、本実施形態に係る露光ヘッドに適用される発光制御装置の一例を示す概略ブロック図である。また、図８は、本実施形態に係る発光制御装置に適用されるドライバ回路（データドライバ）の構成の一例を示す概略ブロック図である。
【００５１】
図７に示すように、上述した発光素子アレイ１０の各有機ＥＬ素子ＯＥＬを発光動作させるための発光制御装置２００は、階調データ補正回路２１０と、データドライバ２２０と、装置制御部２３０と、光量検出回路２４０と、アナログ−デジタル変換回路（以下、「Ａ／Ｄ変換回路」と略記する）２５０と、補正値メモリ２６０と、デジタル−アナログ変換回路（以下、「Ｄ／Ａ変換回路」と略記する）２７０と、を有している。ここで、データドライバ２２０は、少なくともデータレジスタ回路２２３と、データラッチ回路２２４と、ＰＷＭ／駆動信号出力回路２２７と、を有している。なお、データドライバ２２０の具体的な構成については後述する。また、装置制御部２３０は、少なくとも駆動信号電圧補正回路２３１を有している。階調データ補正回路２１０、データドライバ２２０、光量検出回路２４０、Ａ／Ｄ変換回路２５０、補正値メモリ２６０、及び、Ｄ／Ａ変換回路２７０は、例えばドライバＩＣ３６内に設けられている。
【００５２】
階調データ補正回路（第１の補正回路）２１０は、後述する発光動作時において、発光制御装置２００の外部から印字情報として入力されるＰＷＭ階調データ、もしくは、後述する補正値取得動作において、補正値取得用に入力される特定のＰＷＭ階調データ（以下、「補正用ＰＷＭ階調データ」と記す）に対して、所定のパルス幅補正値を加算することにより、有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光時間（パルス幅変調方式におけるパルス幅）を補正する。ここで、パルス幅補正値は、後述する補正値取得動作において、発光素子アレイ１０の各発光点である有機ＥＬ素子ＯＥＬの特性の経時劣化（輝度変化）の程度に基づいて、各有機ＥＬ素子ＯＥＬに対応して取得される。これにより、発光素子アレイ１０は、各有機ＥＬ素子ＯＥＬからの発光光量が相互に均一化されるように駆動制御される。なお、本実施形態においては、各有機ＥＬ素子ＯＥＬに対応して入力されるＰＷＭ階調データ、補正用ＰＷＭ階調データ及びパルス幅補正値は、デジタルデータの形式を有している。また、階調データ補正回路２１０によって補正された各有機ＥＬ素子ＯＥＬに対応する補正後のＰＷＭ階調データ又は補正後の補正用ＰＷＭ階調データ（以下、「補正後ＰＷＭ階調データ」と記す）は、個別の信号線を介してデータドライバ２２０に出力される。ここで、画像形成装置が、印字画像の階調表現を、階調値に応じて所定面積内の印字ドット数を変える面積階調によって行うものである場合には、各有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光輝度は一定となるように制御され、上記のＰＷＭ階調データは所定の一定値に設定される。また、この場合、補正値取得用に入力される補正用ＰＷＭ階調データはＰＷＭ階調データと同じ値に設定される。
【００５３】
データドライバ２２０は、上述した補正後ＰＷＭ階調データに基づいて、発光素子アレイ１０の各有機ＥＬ素子ＯＥＬを所望の発光光量で発光動作させるための駆動信号（例えば階調電圧Ｖdata）を生成して、発光素子アレイ１０の各有機ＥＬ素子ＯＥＬを有する画素回路ＰＩＸに所定の期間出力する。データドライバ２２０は、後述する発光動作時においては、補正後ＰＷＭ階調データに基づいて、発光素子アレイ１０の各有機ＥＬ素子ＯＥＬを１ライン形成期間毎に制御し、各有機ＥＬ素子ＯＥＬを各１ライン形成期間内に発光動作させるように制御する。ここで、１ライン形成期間は、感光体ドラム１１０の回転速度に基づく印字速度に応じて設定される、1ラインの印字に割り当てられている時間である。
【００５４】
ここで、例えば１０２４ドットの整数倍の発光点（有機ＥＬ素子ＯＥＬ）が一列に配列された発光素子アレイ１０を備えた露光ヘッド１３０に適用されるデータドライバ２２０について、具体例を図８に示して説明する。ここでは、図８に示すように、露光ヘッド１３０に配列された１０２４ドットごとの発光点（有機ＥＬ素子ＯＥＬ）に対応して個別のデータドライバ２２０が設けられている。各データドライバ２２０は、上述した階調データ補正回路２１０の出力に対して、例えば２５６本のデータバスを介して、相互に並列に接続されている。そして、各データドライバ２２０は、例えば階調幅８bitの２５６個のパラレルデータを順次取り込み、１０２４ドットの各有機ＥＬ素子ＯＥＬに対応する駆動信号（階調電圧Ｖdata）を生成する。データドライバ２２０は、この駆動信号を、補正後ＰＷＭ階調データに含まれるＰＷＭ値に基づく所定の期間、発光素子アレイ１０の各有機ＥＬ素子ＯＥＬを有する画素回路ＰＩＸに対して、ＰＷＭ出力として供給する。
【００５５】
データドライバ２２０は、具体的には、例えば図８に示すように、チップセレクト制御回路２２１と、シリアル−パラレル変換回路２２２と、データレジスタ回路２２３と、データラッチ回路２２４と、ＰＷＭカウンタ回路２２５と、カウント値比較回路２２６と、ＰＷＭ／駆動信号出力回路２２７と、有している。
【００５６】
チップセレクト制御回路２２１は、階調データ補正回路２１０から出力された補正後ＰＷＭ階調データの、各データドライバ２２０への取り込みタイミングを制御する。具体的には、例えば装置制御部２３０から出力されるチップセレクト信号Chip Sel(St/Ck)に基づいて、階調データ補正回路２１０から出力された補正後ＰＷＭ階調データを、例えば２５６本のデータバスを介して並列的に取り込む。１本のデータバスに４ドット分の補正後ＰＷＭ階調データがシリアルに送られ、チップセレクト信号Chip Sel(St/Ck)に基づいて４ドット分のシリアルデータを２５６個並列に取り込むことにより、露光ヘッド１３０に配列された４×２５６＝１０２４ドット分の有機ＥＬ素子ＯＥＬに対応する補正後ＰＷＭ階調データが、データドライバ２２０に取り込まれる。
【００５７】
シリアル−パラレル変換回路２２２は、チップセレクト制御回路２２１により、所定のタイミングで、例えば階調幅８bitの１０２４ドット分の補正後ＰＷＭ階調データ（シリアルデータ）を、隣接して配列された１０２４ドット分の有機ＥＬ素子ＯＥＬに対応する、一組のパラレルデータに変換する。
【００５８】
データレジスタ回路２２３は、シリアル−パラレル変換回路２２２によってパラレルデータに変換された１０２４ドット分の補正後ＰＷＭ階調データを取り込み、データラッチ回路２２４は、当該補正後ＰＷＭ階調データを保持する。
ＰＷＭカウンタ回路２２５は、例えば装置制御部２３０から出力されるＰＷＭクロック信号PWM Clockに基づいて、カウント値を順次加算する。
【００５９】
カウント値比較回路２２６は、ＰＷＭカウンタ回路２２５により計数されたカウント値と、データラッチ回路２２４に保持された補正後ＰＷＭ階調データのＰＷＭ値とを比較する。これにより、データラッチ回路２２４に保持された補正後ＰＷＭ階調データのＰＷＭ値がデジタル値として計数される。なお、カウント値がＰＷＭ値に達した場合にはカウント値は、リセットされる。
【００６０】
ＰＷＭ／駆動信号出力回路２２７は、１０２４ドット分の各有機ＥＬ素子ＯＥＬに対応する出力端子を備え、各出力端子から発光素子アレイ１０の各有機ＥＬ素子ＯＥＬを有する画素回路ＰＩＸに、例えば電圧信号からなる駆動信号（階調電圧Ｖdata）を供給する。ここで、各画素回路ＰＩＸへの駆動信号の供給期間は、上述したＰＷＭカウンタ回路２２５により計数されたＰＷＭ値（パルス幅）に基づいて設定される。また、駆動信号の電圧値（パルス振幅）は、装置制御部２３０から供給される駆動信号電圧Ｖdrに基づいて設定される。これにより、各有機ＥＬ素子ＯＥＬが駆動信号に応じた所定の輝度階調で、補正後ＰＷＭ階調データに応じた期間、発光動作する。
【００６１】
光量検出回路２４０は、上述した光センサＳＥＮを含み、後述する補正値取得動作において、補正用ＰＷＭ階調データを補正した補正後ＰＷＭ階調データに応じた期間、各有機ＥＬ素子ＯＥＬを所定の輝度階調で発光させて、その光を光センサＳＥＮで受光することにより発光輝度を検出する。ここで、光センサＳＥＮにより検出された発光輝度は、アナログ電流として出力される。
【００６２】
Ａ／Ｄ変換回路２５０は、光量検出回路２４０（光センサＳＥＮ）により検出された発光輝度に対応して出力されるアナログ電流を、デジタル値に変換して装置制御部２３０に送出する。このデジタル値に変換された発光輝度は、後述するように、装置制御部２３０において、補正後ＰＷＭ階調データに応じた期間（発光時間）との積からなる発光光量に換算される。そして、算出された発光光量は、予め設定された所定の規定値に対する大小関係が比較され、その結果に基づいて、各有機ＥＬ素子ＯＥＬの特性の経時劣化（輝度変化）を補償するための補正値（パルス幅補正値及びパルス振幅補正値；詳しくは後述する）が調整される。ここで、上記規定値は、例えば、特性の劣化が生じていない初期特性を有する理想的な有機ＥＬ素子ＯＥＬを発光制御装置２００に入力される補正用ＰＷＭ階調データに応じて発光させた場合に、光センサＳＥＮによって本来得られるべき発光輝度と、当該有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光時間から算出される発光光量のデジタル値である。この規定値は、例えば装置制御部２３０内の記憶手段（図示を省略）に予め記憶され、補正値取得動作時に読み出されて上記比較処理に適用される。
【００６３】
補正値メモリ２６０は、後述する補正値取得動作において、Ａ／Ｄ変換回路２５０によりデジタル値に変換された有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光輝度と発光時間の積からなる発光光量と、所定の規定値との比較結果に基づいて調整された補正値（パルス幅補正値及びパルス振幅補正値）を、光量検出の対象となった各有機ＥＬ素子ＯＥＬに対応付けて、個別の記憶領域に格納する。これにより、印字情報に応じて各有機ＥＬ素子ＯＥＬを発光動作させる際に、上述した階調データ補正回路２１０が、補正値メモリ２６０から読み出された各有機ＥＬ素子ＯＥＬの補正値（パルス幅補正値）に基づいて、ＰＷＭ階調データのＰＷＭ値を補正する。また、装置制御部２３０が、補正値メモリ２６０から読み出した各有機ＥＬ素子ＯＥＬの補正値（パルス振幅補正値）に基づいて、データドライバ２２０（ＰＷＭ／駆動信号出力回路２２７）に供給する駆動信号電圧Ｖdrの電圧値を補正する。
【００６４】
Ｄ／Ａ変換回路２７０は、装置制御部２３０から供給されるデジタル信号からなる駆動信号電圧Ｖdrを、アナログ電圧に変換する。アナログ変換された駆動信号電圧Ｖdrは、データドライバ２２０に設けられたＰＷＭ／駆動信号出力回路２２７に印加される。これにより、ＰＷＭ／駆動信号出力回路２２７から発光素子アレイ１０に出力される駆動信号（階調電圧Ｖdata）の電圧値が、駆動信号電圧Ｖdrに応じた電圧値に設定される。
【００６５】
装置制御部２３０は、上述した露光ヘッド１３０及び発光制御装置２００が適用された画像形成装置において、印刷動作に関連する各種制御を行う。特に、本実施形態においては、発光制御装置２００における補正値取得動作、及び、発光動作（露光動作）を制御する。補正値取得動作においては、装置制御部２３０は、補正値メモリ２６０から各有機ＥＬ素子ＯＥＬに対応付けて格納されたパルス幅の初期値又は補正値を読み出して、上述した階調データ補正回路２１０に供給する。また、装置制御部２３０は、駆動信号電圧補正回路（第２の補正回路）２３１を備え、補正値メモリ２６０から読み出したパルス振幅の初期値又は補正値に基づいて駆動信号電圧Ｖdrを生成又は補正し、Ｄ／Ａ変換回路２７０を介してデータドライバ２２０のＰＷＭ／駆動信号出力回路２２７に供給する。これにより、装置制御部２３０は、発光素子アレイ１０に配列された各有機ＥＬ素子ＯＥＬをＰＷＭ階調データに応じた所定の発光光量（発光輝度×発光時間）で発光動作させる。
【００６６】
そして、装置制御部２３０は、光センサＳＥＮを備えた光量検出回路２４０を駆動させて、発光動作している有機ＥＬ素子ＯＥＬからの光を受光させる。これにより得られる発光輝度に対応する電流値を、Ａ／Ｄ変換回路２５０を介してデジタル値に変換して取り込んで、当該発光輝度の値と有機ＥＬ素子ＯＥＬに設定された発光時間との積からなる発光光量を算出する。その後、当該算出した発光光量と、有機ＥＬ素子ＯＥＬの本来の発光光量を示す規定値との比較結果に基づいて調整されたパルス幅補正値を、各有機ＥＬ素子ＯＥＬに対応付けて補正値メモリ２６０に格納する。ここで、装置制御部２３０は、光量検出回路２４０からの出力に基づいて取得されるパルス幅補正値に基づく発光時間が予め設定された発光時間の最大値（以下、規定時間と記す）を越える時間となった場合には、発光時間をこの規定時間に設定し、ＰＷＭ／駆動信号出力回路２２７に供給する駆動信号電圧Ｖdrの電圧値を駆動信号電圧補正回路２３１により調整して、発光素子アレイ１０の各有機ＥＬ素子ＯＥＬを有する画素回路ＰＩＸに供給する駆動信号の電圧値を変更する。ここで、規定時間は１ライン形成時間に等しいか、１ライン形成時間より短い時間に設定される。そして、装置制御部２３０は、このときの駆動信号の電圧値の変更量を規定するパルス振幅補正値を、各有機ＥＬ素子ＯＥＬに対応付けて補正値メモリ２６０に格納する。
【００６７】
また、装置制御部２３０は、発光動作においては、１ライン形成期間毎に、補正値取得動作により取得され、補正値メモリ２６０に格納されたパルス幅補正値を読み出して、階調データ補正回路２１０に供給する。また、装置制御部２３０は、補正値メモリ２６０に格納されたパルス振幅補正値を読み出して、駆動信号電圧補正回路２３１において駆動信号電圧Ｖdrを生成し、Ｄ／Ａ変換回路２７０を介してデータドライバ２２０のＰＷＭ／駆動信号出力回路２２７に供給する。これにより、階調データ補正回路２１０が、ＰＷＭ階調データのＰＷＭ値（発光時間）を補正し、また、ＰＷＭ／駆動信号出力回路２２７が、発光素子アレイ１０に配列された各有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光輝度を補正して、各有機ＥＬ素子ＯＥＬを特性の経時劣化が補償され、各有機ＥＬ素子ＯＥＬは、ＰＷＭ階調データに応じた本来の発光光量（発光輝度及び発光時間）で発光動作する。
【００６８】
すなわち、本実施形態に係る露光ヘッド１３０の発光動作（補正値取得動作における発光動作を含む）においては、各有機ＥＬ素子ＯＥＬを発光動作させる期間を規定するパルス波のデューティー比を変化させるＰＷＭ（Pulse Width Modulation）駆動方式に加えて、有機ＥＬ素子ＯＥＬに供給する電流信号の電流値、又は、電圧信号の電圧値を変調することにより発光輝度を調整する駆動方法を適用している。これにより、各有機ＥＬ素子ＯＥＬの特性の経時劣化を補償して、長期にわたり、ＰＷＭ階調データに応じた本来の発光光量で発光動作させることができる。以下に、このような駆動方式を適用した露光装置の駆動制御方法について具体的に説明する。
【００６９】
（駆動制御方法）
上述したような構成を有する露光装置における発光素子アレイ１０の補正値取得動作は、発光制御装置２００により、次のように実行される。
【００７０】
図９は、本実施形態に係る露光装置における駆動制御方法（補正値取得動作）を示す概略フローチャートである。図１０は、本実施形態に係る露光装置における補正値取得動作の一具体例を示すフローチャートである。
【００７１】
本実施形態に係る露光装置における補正値取得動作は、概略、図９に示すように、光量検出処理Ｓ１１と、パルス幅補正値取得処理Ｓ１２と、パルス幅比較判定処理Ｓ１３と、パルス振幅補正値取得処理Ｓ１４と、を含んでいる。
【００７２】
光量検出処理（輝度検出ステップ）Ｓ１１は、データドライバ２２０から発光素子アレイ１０の各画素回路ＰＩＸに供給される補正用ＰＷＭ階調データに応じた駆動信号に応じて、各有機ＥＬ素子ＯＥＬを発光動作させ、光センサＳＥＮによりその発光輝度を検出する。発光輝度はデジタル値に変換されて装置制御部２３０に入力されて、各有機ＥＬ素子ＯＥＬについて検出された発光輝度の値と、各有機ＥＬ素子ＯＥＬに設定された発光時間との積からなる発光光量を算出する。
【００７３】
パルス幅補正値取得処理（第１補正ステップ）Ｓ１２は、有機ＥＬ素子ＯＥＬごとに算出された発光光量を、当該有機ＥＬ素子ＯＥＬが特性の劣化を生じていない初期特性を有する理想的な状態であるときに、補正用ＰＷＭ階調データに応じて発光させた場合の本来の発光光量（規定値）に近づけるためのパルス幅補正値（第１の補正値）を取得する。
【００７４】
パルス幅比較判定処理Ｓ１３は、各有機ＥＬ素子ＯＥＬについて取得されたパルス幅補正値に基づいて設定される発光時間が、予め設定された規定時間の範囲内にあるか否かを判定する。規定時間は１ライン形成期間を超えない時間であり、発光時間の最大値である。
【００７５】
パルス振幅補正値取得処理（第２補正ステップ）Ｓ１４は、パルス幅補正値に基づいて設定される発光時間が、上記規定時間を超過する値となる場合に、当該発光時間を規定時間に固定した状態で、有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光輝度を補正して、有機ＥＬ素子ＯＥＬの本来の発光光量（規定値）に近づけるためのパルス振幅補正値（第２の補正値）を取得する。
【００７６】
次いで、本実施形態に係る補正値取得動作の具体例について説明する。
図１０に示すように、本実施形態に係る発光制御装置２００における補正値取得動作は、まず、ステップＳ１０１において、装置制御部２３０からＤ／Ａ変換回路２７０を介して、データドライバ２２０のＰＷＭ／駆動信号出力回路２２７に、特定の電圧値の駆動信号電圧Ｖdrが供給される。これにより、ＰＷＭ／駆動信号出力回路２２７から発光素子アレイ１０の各画素回路ＰＩＸに供給される駆動信号（階調電圧Ｖdata）の電圧値が設定されて、発光動作時に各駆動トランジスタＴＦＴ（トランジスタＴｒ１２）から有機ＥＬ素子ＯＥＬに供給される発光駆動電流の電流値が規定される。すなわち、これにより、発光動作時における各有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光輝度が規定される。ここで、駆動信号電圧Ｖdrの電圧値は、駆動信号電圧補正回路２３１において、例えば補正値メモリ２６０に記憶されたパルス振幅の初期値又は補正値に基づいて設定される。
【００７７】
次いで、ステップＳ１０２において、装置制御部２３０が補正値取得動作の対象となる発光点Dot(n)（ｎは発光点を指定するための正の整数）の有機ＥＬ素子ＯＥＬを指定する。ここで、補正値取得動作の開始直後においては、装置制御部２３０は、例えば、発光素子アレイ１０に配列された１０２４ドットの有機ＥＬ素子ＯＥＬのうち、任意の端部に配置された有機ＥＬ素子ＯＥＬを、１番目の発光点Dot(1)として指定する。
【００７８】
次いで、ステップＳ１０３において、階調データ補正回路２１０が、発光制御装置２００の外部から入力される補正用ＰＷＭ階調データを、パルス幅補正値に基づいて補正して、補正後ＰＷＭ階調データを生成する。ここで、補正用ＰＷＭ階調データは例えば発光動作時に印字情報として入力されるＰＷＭ階調データと同じ値に設定される。また、本実施形態に係る補正値取得動作においては、１ライン形成期間に対するマージンとして、従来技術に示したような、各有機ＥＬ素子の特性の経時劣化による比較的大きな輝度低下分をマージンに含めることなく、主に各有機ＥＬ素子間の輝度バラツキを考慮して、マージンを５〜１０％程度に設定する。これにより、補正用ＰＷＭ階調データを１ライン形成期間の９５〜９０％の時間に対応する値に設定する。ステップ１０３において、具体的には、装置制御部２３０が上記指定された発光点Dot(1)の有機ＥＬ素子ＯＥＬに対応付けて補正値メモリ２６０に予め格納されたパルス幅補正値を、個別に読み出して、階調データ補正回路２１０に供給する。階調データ補正回路２１０は、指定された発光点Dot(1)の有機ＥＬ素子ＯＥＬに対応する補正用ＰＷＭ階調データに含まれるＰＷＭ値に上記パルス幅補正値を加算して、データドライバ２２０のデータレジスタ回路２２３に供給する。ここで、補正値取得動作時に発光制御装置２００に入力される補正用ＰＷＭ階調データは、所定のデジタル値（指定階調）に設定されている。また、使用開始直後の露光ヘッド１３０に対して、補正値取得動作を実行する場合のパルス幅補正値の初期値は、例えば「０」であってもよいし、任意のデジタル値であってもよい。パルス幅補正値の初期値を「０」に設定した場合には、補正後ＰＷＭ階調データとして補正用ＰＷＭ階調データがそのまま、データドライバ２２０に供給される。
【００７９】
次いで、ステップＳ１０４において、発光点Dot(1)の有機ＥＬ素子ＯＥＬが、データドライバ２２０に入力された補正後ＰＷＭ階調データに含まれるＰＷＭ値に基づいて指定された輝度階調で所定期間、発光動作する。このとき、発光点Dot(1)の有機ＥＬ素子ＯＥＬは、ステップＳ１０１において設定された駆動信号電圧Ｖdrに基づいて供給される発光駆動電流の電流値に応じた輝度階調で発光動作する。また、発光点Dot(1)の有機ＥＬ素子ＯＥＬは、ステップＳ１０３において補正された補正後ＰＷＭ階調データに含まれるＰＷＭ値に基づく期間（発光時間）、上記の発光駆動電流が供給されて、発光動作を継続する。
【００８０】
次いで、ステップＳ１０５において、装置制御部２３０が光量検出回路２４０を駆動して、発光点Dot(1)の有機ＥＬ素子ＯＥＬからの光を光センサＳＥＮにより受光する。ここで、光センサＳＥＮにより検出される発光輝度は、アナログ電流値として出力され、Ａ／Ｄ変換回路２５０によりデジタル値に変換されて、装置制御部２３０に取り込まれる。そして、ステップＳ１０６において、装置制御部２３０は、取り込まれた発光輝度のデジタル値と上記有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光時間とを乗算して発光光量を算出する。なお、上述したステップＳ１０１〜Ｓ１０６に係る一連の処理動作は、図９に示した光量検出処理Ｓ１１に対応する。
【００８１】
次いで、ステップＳ１０７において、装置制御部２３０は、算出された発光光量と予め設定された規定値とを比較する。ここで、規定値は、例えば、特性の劣化が生じていない初期特性を有する理想的な有機ＥＬ素子ＯＥＬを補正用ＰＷＭ階調データに応じた階調で発光動作させたときに、光センサＳＥＮにより測定される発光輝度に発光時間を乗算して算出される発光光量のデジタル値に設定される。なお、規定値は、例えば、特定の有機ＥＬ素子ＯＥＬを実際に補正用ＰＷＭ階調データに応じた階調で発光動作させたときの発光輝度の実測値に基づくものであってもよいし、有機ＥＬ素子ＯＥＬの素子構造や発光制御装置２００の回路特性等に基づいて導出される理論値（計算値）であってもよい。
【００８２】
ステップＳ１０７における発光光量と規定値との比較処理において、発光光量が規定値に一致する場合、あるいは、略一致する場合には、次のステップＳ１０８の動作が実行される。すなわち、装置制御部２３０は、補正値メモリ２６０から読み出して階調データ補正回路２１０に供給したパルス幅補正値が適切な補正値であると判断して、ステップＳ１０８において、このパルス幅補正値を、補正値メモリ２６０の当該有機ＥＬ素子ＯＥＬに対応する記憶領域に格納する。
【００８３】
一方、ステップＳ１０７において、発光光量が規定値よりも高い場合には、次のステップＳ１１１の動作が実行される。すなわち、装置制御部２３０は、補正値メモリ２６０から読み出して階調データ補正回路２１０に供給したパルス幅補正値が大き過ぎると判断して、ステップＳ１１１において、このパルス幅補正値のデジタル値から例えば「１」を減算して、パルス幅補正値を減少させる（発光時間短縮ステップ）。そして、装置制御部２３０は、再度ステップＳ１０３に戻り、減算処理されたパルス幅補正値を適用して、上述したＰＷＭ階調データ補正、指定階調発光、発光輝度測定、光量算出、規定値比較の一連の処理動作を実行する。
【００８４】
また、ステップＳ１０７において、発光光量が規定値よりも低い場合には、次のステップＳ１１２、Ｓ１１３の動作が実行される。すなわち、装置制御部２３０は、補正値メモリ２６０から読み出して階調データ補正回路２１０に供給したパルス幅補正値が小さ過ぎると判断して、ステップＳ１１２において、このパルス幅補正値のデジタル値に例えば「１」を加算して、パルス幅補正値を増加させる（発光時間延長ステップ）。なお、上述したステップＳ１０７〜Ｓ１１２に係る一連の処理動作は、図９に示したパルス幅補正値取得処理Ｓ１２に対応する。
【００８５】
次いで、ステップＳ１１３において、装置制御部２３０は、この加算処理により得られたパルス幅補正値が、補正後ＰＷＭ階調データの値が、上述の規定時間に対応する上限値を超えないようにするための、予め規定した規定範囲内にあるか否かを判断する。ここで、上述したようにＰＷＭ階調データ及び補正用ＰＷＭ階調データが８bitで規定される場合には、補正後ＰＷＭ階調データの値の上限値は２５５となる。ここで、補正後ＰＷＭ階調データの値が上限値の２５５であるときのＰＷＭ値（パルス幅）は１ライン形成期間に等しいか、これを越えない時間である。そして、上述のように、補正用ＰＷＭ階調データが１ライン形成期間の９５〜９０％程度の時間、すなわち「２４２」〜「２３０」程度の値に設定されている場合、パルス幅補正値の規定範囲は０〜１２から０〜２６程度の値となる。なお、このステップＳ１１３に係る処理動作は、図９に示したパルス幅比較判定処理Ｓ１３に対応する。
【００８６】
そして、ステップＳ１１３において、加算処理されたパルス幅補正値が、上記の規定範囲内にあると判別した場合には、装置制御部２３０は、再度ステップＳ１０３に戻り、加算処理されたパルス幅補正値を適用して、上述したＰＷＭ階調データ補正、指定階調発光、発光輝度測定、光量算出、規定値比較の一連の処理動作を実行する。
【００８７】
一方、ステップＳ１１３において、加算処理されたパルス幅補正値が、上記の規定範囲を越えていると判別した場合、すなわち、当該パルス幅補正値に基づいて設定される補正後ＰＷＭ階調データの値が上記の上限値を超える値となる場合には、次のステップＳ１１４、Ｓ１１５、Ｓ１１６の動作が実行される。すなわち、装置制御部２３０は、ステップ１１４において、パルス幅補正値を上記の規定範囲における最大値に固定して、補正後ＰＷＭ階調データの値を最大値に固定する。そして、このパルス幅補正値を補正値メモリ２６０の当該有機ＥＬ素子ＯＥＬに対応する記憶領域に格納する。そして、装置制御部２３０は、当該有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光輝度を設定するために、ＰＷＭ／駆動信号出力回路２２７に供給した駆動信号電圧Ｖdrのデジタル値を規定するパルス振幅補正値が小さ過ぎると判断して、ステップＳ１１５において、このパルス振幅補正値のデジタル値に例えば「１」を加算して、パルス振幅補正値を増加させる（発光輝度増加ステップ）。そして、ステップ１１６において、このパルス振幅補正値を、補正値メモリ２６０の所定の記憶領域に格納する。なお、上述したステップＳ１１５、Ｓ１１６に係る一連の処理動作は、図９に示したパルス振幅補正値取得処理Ｓ１４に対応する。
【００８８】
そして、装置制御部２３０は、再度ステップＳ１０１に戻り、加算処理されたパルス振幅補正値に基づいて、駆動信号電圧補正回路２３１により設定された駆動信号電圧Ｖdrを適用して、上述した発光輝度設定、発光点指定、ＰＷＭ階調データ補正、指定階調発光、発光輝度測定、光量算出、規定値比較の一連の処理動作を実行する。
【００８９】
上述したステップＳ１０１〜Ｓ１０７、Ｓ１１１〜Ｓ１１６の一連の処理動作は、ステップＳ１０７の比較処理において、発光光量が規定値に一致（又は略一致）するまで繰り返し実行される。
【００９０】
次いで、ステップＳ１０９において、装置制御部２３０は、発光素子アレイ１０に配列された次の（隣接する）発光点Dot(n+1)としての有機ＥＬ素子ＯＥＬが存在するか否かを判断する。ここで、上述した補正値取得動作の対象となっている有機ＥＬ素子ＯＥＬが発光素子アレイ１０に配列された最後の発光点Dot(n)である場合、すなわち、全ての有機ＥＬ素子ＯＥＬに対する補正値取得動作が完了した場合には、補正値取得動作を終了する。
【００９１】
一方、ステップＳ１０９において、上記の有機ＥＬ素子ＯＥＬが最後の発光点Dot(n)でない場合、すなわち、補正値取得動作が実行されていない有機ＥＬ素子ＯＥＬがある場合には、次のステップＳ１１０の動作が実行される。ステップＳ１１０において、装置制御部２３０は、発光点Dot(n)を指定する変数ｎに「１」を加算して、隣接する有機ＥＬ素子ＯＥＬを指定する変数ｎ＋１を新たな変数ｎに設定する。そして、装置制御部２３０は、隣接する発光点Dot(n)である有機ＥＬ素子ＯＥＬについて、上述したステップＳ１０１以降の動作を実行する。
【００９２】
このように、本実施形態に係る発光制御装置における補正値取得動作は、まず、各有機ＥＬ素子ＯＥＬを特定の指定階調で発光動作させたときに検出される発光輝度に基づく発光光量と、予め設定された規定値とを比較することにより、各有機ＥＬ素子ＯＥＬの特性の経時劣化の程度に応じた発光時間の補正値（パルス幅補正値）を取得する。そして、本実施形態においては、このパルス幅補正値が、予め規定した規定範囲内にあるか否かを判定することにより、経時劣化が進行して発光時間が規定範囲を超える値となる有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光時間を規定範囲の最大値に設定し、その発光輝度を上げるように調整し、その補正値（パルス振幅補正値）を取得する。このとき、本実施形態においては、パルス幅補正値の数値範囲に対応する１ライン形成期間に対するマージンを、主に各有機ＥＬ素子ＯＥＬの輝度バラツキに相当する５〜１０％程度の値とする。これにより、有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光時間を比較的長くして、有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光輝度を比較的低くすることができる。
【００９３】
なお、上述した補正値取得動作においては、パルス幅補正値の減算処理（ステップＳ１１１）及び加算処理（ステップＳ１１２）、パルス振幅補正値の加算処理（ステップＳ１１４）において、各デジタル値を「１」減算又は加算する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、２以上の整数を減算又は加算するものであってもよい。
【００９４】
次に、本実施形態に係る発光制御装置における発光素子アレイの発光動作について説明する。
図１１は、本実施形態に係る露光装置における駆動制御方法（発光動作）の一例を示すフローチャートである。
【００９５】
本実施形態に係る発光制御装置２００における発光素子アレイ１０の発光動作は、まず、ステップＳ２０１において、装置制御部２３０からＤ／Ａ変換回路２７０を介して、データドライバ２２０のＰＷＭ／駆動信号出力回路２２７に駆動信号電圧Ｖdrが供給される。ここで、装置制御部２３０の駆動信号電圧補正回路２３１から供給される駆動信号電圧Ｖdrは、上述した一連の補正値取得動作により取得され、補正値メモリ２６０に格納されているパルス振幅補正値に基づいて、駆動信号電圧Ｖdrの初期値を補正することにより生成される。駆動信号電圧Ｖdrの初期値は、有機ＥＬ素子ＯＥＬからの光によって露光される感光体材料の仕様に応じて、有機ＥＬ素子の発光光量が規定されるので、それに基づいて設定される。この補正された駆動信号電圧Ｖdrの電圧値に基づいて、ＰＷＭ／駆動信号出力回路２２７から発光素子アレイ１０の各有機ＥＬ素子ＯＥＬを有する画素回路ＰＩＸに供給される駆動信号（階調電圧Ｖdata）の電圧値が設定される。そして、この駆動信号（階調電圧Ｖdata）の電圧値に基づいて各駆動トランジスタＴＦＴから有機ＥＬ素子ＯＥＬに供給される発光駆動電流の電流値が規定されることにより、各有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光輝度が規定される（パルス振幅補正ステップ）。
【００９６】
次いで、ステップＳ２０２において、装置制御部２３０が、上述した一連の補正値取得動作により取得され、各有機ＥＬ素子ＯＥＬに対応付けて補正値メモリ２６０に格納されているパルス幅補正値を順次読み出して、階調データ補正回路２１０に供給する。階調データ補正回路２１０は、発光制御装置２００の外部から印字情報として入力される各有機ＥＬ素子ＯＥＬに対応するＰＷＭ階調データに含まれるＰＷＭ値に、上記各補正値を個別に加算する補正を行い、データドライバ２２０に供給する。この補正されたＰＷＭ階調データのＰＷＭ値に基づいて、各有機ＥＬ素子ＯＥＬに供給される発光駆動電流の供給時間が規定されることにより、各有機ＥＬ素子ＯＥＬの発光時間が規定される（パルス幅補正ステップ）。
【００９７】
次いで、ステップＳ２０３において、データドライバ２２０は、階調データ補正回路２１０から入力された各有機ＥＬ素子ＯＥＬに対応する補正後ＰＷＭ階調データに含まれるＰＷＭ値に基づく期間、各有機ＥＬ素子ＯＥＬに、ステップＳ２０１において供給された駆動信号電圧Ｖdrに基づく一定の電流値の発光駆動電流を一斉に供給する。これにより、各有機ＥＬ素子ＯＥＬは、供給される発光駆動電流の電流値に応じた輝度で、印字情報の各階調に応じた時間だけ発光動作する。したがって、各有機ＥＬ素子ＯＥＬは、特性の経時劣化が補償され、ＰＷＭ階調データに応じた本来の発光光量で発光動作する（発光素子駆動ステップ）。
【００９８】
なお、本実施形態に示した駆動制御方法において、補正値取得動作は、印字情報に応じた発光動作（露光動作）に先立って、任意のタイミングで実行するものであっても良い。また、予め設定された一定の周期で、補正値取得動作を定期的に実行するものであっても良いし、上記発光動作の終了後に実行するものであっても良いし、例えば画像形成装置の使用者の操作により実行するものであっても良い。
【００９９】
次に、本実施形態に係る露光装置及びその駆動方法における作用効果について詳しく説明する。
図１２は、本実施形態の作用効果を説明するための図である。
ここでは、まず、従来技術における寿命の設定方法と駆動制御方法について検証した後、本発明における寿命の設定方法と駆動制御方法について説明する。
【０１００】
従来、露光ヘッドの発光装置等に適用する有機ＥＬ素子の特性の経時劣化の影響を抑制して、製品寿命を長くする手法を考える場合、一般に、各有機ＥＬ素子の輝度バラツキの変動と、素子の寿命による輝度低下を予め想定した駆動制御が行われていた。ここで、各有機ＥＬ素子の輝度バラツキは、各有機ＥＬ素子を同時間発光させたときの発光光量のバラツキであって、例えば有機ＥＬ素子の製造工程におけるバラツキ（具体的には有機ＥＬ材料を塗布したときのバラツキ等）や、有機ＥＬ素子を発光駆動するための回路特性のバラツキ等に起因するものである。また、寿命による輝度低下は、各有機ＥＬ素子を長時間発光動作させた場合の、有機ＥＬ素子ごとの発光輝度の経時劣化である。ここでは、各有機ＥＬ素子の輝度バラツキの変動量を±Ｌｓと表記し、寿命による輝度低下量をＬｅと表記する。
【０１０１】
上記のような駆動制御方法においては、例えば輝度バラツキとして±Ｌｓ＝５％、寿命による輝度低下としてＬｅ＝２５％を想定して、全体として３０％程度の輝度低下（輝度低下変動幅）を想定した駆動制御が行われていた。すなわち、最も経時劣化が進行した有機ＥＬ素子で最大３０％程度の輝度低下を見込む必要があり、有機ＥＬ素子の発光時間を制御（パルス波のデューティー比を変調）することにより階調（中間調）を表現するＰＷＭ駆動方式において、このような駆動制御方法を適用した場合、有機ＥＬ素子の発光動作が行われる１ライン形成期間に、上記の３０％のマージンを予め設定する必要があった。そのため、水平同期期間ＨＳＹＮＣのうち、上記の３０％のマージンを除く１ライン形成期間の７０％の時間内で、有機ＥＬ素子を発光動作させなければならなかった。
【０１０２】
より具体的な例を示して説明すると、ＰＷＭ駆動方式（ＰＷＭ制御）において、水平同期期間ＨＳＹＮＣを８bit２５６階調（階調値０〜２５５）のＰＷＭ信号で割り当てる場合、有機ＥＬ素子の使用開始当初においては、水平同期期間ＨＳＹＮＣの７０％の時間である２５５×７０％＝１７９階調分の時間内でＰＷＭ信号のパルス幅を調整して発光動作させることになる。ここで、図１２に示すように、マージンを設けない状態（図中、特性線ＳＰ０）で良好な印字結果が得られる状態として、有機ＥＬ素子の発光輝度を２００cd/m2に設定したとき、上記３０％のマージンを設け、図中、特性線ＳＰ２に示すように、有機ＥＬ素子の発光輝度を変えない場合には、時間平均として１４０cd/m2の発光輝度しか得られないことになる。
【０１０３】
一方、上述した特許文献１に記載されている駆動方法（有機ＥＬ素子の特性の経時劣化の補償方法）においては、有機ＥＬ素子の近傍に光量センサを配置し、当該光量センサにより測定された発光光量に基づいて有機ＥＬ素子の発光時間（上記ＰＷＭ信号のパルス幅）を調整して、有機ＥＬ素子の発光特性の均一性を維持している。
【０１０４】
この特許文献１に記載されている駆動方法において、上述したマージンを加味して具体的に検証する。上述したように、有機ＥＬ素子の経時劣化による輝度低下分を考慮して、１ライン形成期間から例えば３０％の時間を減算した残りの７０％の時間で、所望の発光光量を実現させなければならない。１ライン形成期間にマージンを設けず、１ライン形成期間の１００％の時間で有機ＥＬ素子の発光輝度を２００cd/m2に設定したときと同じ発光光量を、１ライン形成期間の７０％の時間で得るには、有機ＥＬ素子の発光輝度を２００cd/m2に対して約４３％高めた、２８６cd/m2に設定しなければならない。このように、マージンを設けない場合に比較して、マージンを大きくする程、所望の発光光量を実現するために、高輝度、高電流密度で有機ＥＬ素子を発光動作させることが必要となる。
【０１０５】
一般的に、有機ＥＬ素子は、高輝度になるほど輝度の電流効率は低下するため、発光時間の比に対するよりもさらに大きな電流値の発光駆動電流を有機ＥＬ素子に流さなければならない。そのため、有機ＥＬ素子の発光特性の経時劣化の進行が早まり、寿命を一層短くしてしまう。また、露光ヘッドにおいては、発光光量の均一性が重要であるが、印字情報により有機ＥＬ素子ごとに発光状態が偏ることにより、各有機ＥＬ素子の経時劣化の度合いも異なり、有機ＥＬ素子ごとの発光光量のバラツキも大きくなる。
【０１０６】
これに対して、本発明においては、上述した実施形態に示したように、１ライン形成期間に設けるマージンを、主に各有機ＥＬ素子間の輝度バラツキを考慮した、５〜１０％程度に設定して、上記の従来技術における３０％程度のマージンより小さくしている。そして、各有機ＥＬ素子の特性の経時劣化の程度に応じて、所望の発光光量が得られるように各有機ＥＬ素子を発光動作させる期間を規定するパルス波のパルス幅を変化させるＰＷＭ駆動方式を用いることに加えて、各有機ＥＬ素子の特性の経時劣化の程度に応じて発光輝度（パルス振幅）を調整する駆動方法を適用している。すなわち、本発明においては、各有機ＥＬ素子ＯＥＬの特性の経時劣化を補償する第１の手法として、各有機ＥＬ素子の発光光量を光センサにより検出し、発光光量が予め設定された規定値に合致しない有機ＥＬ素子の発光時間（ＰＷＭ信号のパルス幅）を長くするように制御する。更に、各有機ＥＬ素子の特性の経時劣化を補償する第２の手法として、上記第１の手法において、有機ＥＬ素子の発光時間（上述した実施形態では、ＰＷＭ信号のパルス幅を補正するためのパルス幅補正値）が規定の数値範囲を逸脱する場合には、各有機ＥＬ素子の発光輝度（上述した実施形態では、画素回路に供給される駆動信号の電圧値）を高くするように制御する。
【０１０７】
これにより、本発明における露光装置及びその駆動制御方法においては、１ライン形成期間に設けるマージンを、主に各有機ＥＬ素子ＯＥＬ相互の輝度バラツキに基づく数％（例えば５〜１０％）に設定して、各有機ＥＬ素子ＯＥＬの特性の経時劣化を補償するように駆動することができる。図１２に示した例を用いて具体的に説明すると、ＰＷＭ駆動方式において、１ライン形成期間を８bit２５６階調（階調値０〜２５５）のＰＷＭ信号で割り当てる場合、図中、特性線ＳＰ１に示すように、有機ＥＬ素子の使用開始当初において、１ライン形成期間の９５〜９０％の時間である２４２〜２３０階調分の時間内でＰＷＭ信号のパルス幅を調整して発光動作させることができる。ここで、有機ＥＬ素子の発光輝度を変えない場合には、２４２〜２３０階調分の時間内では、時間平均として１９０〜１８０cd/m2の発光輝度が得られることになる。そして、１ライン形成期間の１００％の時間で有機ＥＬ素子の発光輝度を２００cd/m2に設定したときと同じ発光光量を、１ライン形成期間の９５〜９０％の時間で得るには、有機ＥＬ素子の発光輝度を２００cd/m2に対して約５％高めた２１１cd/m2から約１１％高めた２２２cd/m2にすればよい。
【０１０８】
このように、本発明によれば、所望の発光光量での露光動作を実現するために、上述した従来技術における駆動方法に比較して、相対的に発光輝度を低く設定することができる。このように、本発明によれば、有機ＥＬ素子に供給される発光駆動電流の電流値を小さく（換言すれば電流密度を低く）することができるので、有機ＥＬ素子の特性の経時劣化の進行を軽減して寿命を長くすることができる。さらに、本発明によれば、有機ＥＬ素子相互の発光光量のバラツキが大きくなることを抑制することができる。これにより、画像形成装置に適用される露光ヘッドにおいて、有機ＥＬ素子の特性の経時劣化を補償して、長期にわたり印字情報に応じた適切な発光光量で発光動作（露光動作）させることができる。
【符号の説明】
【０１０９】
１０ 発光素子アレイ
１００ 電子写真印刷装置
１１０ 感光体ドラム
１３０ 露光ヘッド
２００ 発光制御装置
２１０ 階調データ補正回路
２２０ データドライバ
２２７ ＰＷＭ／駆動信号出力回路
２３０ 装置制御部
２３１ 駆動信号電圧補正回路
２４０ 光量検出回路
２６０ 補正値メモリ
ＯＥＬ 有機ＥＬ素子
ＴＦＴ 駆動トランジスタ
ＳＥＮ 光センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体ドラムに光を照射して露光する露光装置において、
複数の発光素子が配列された発光素子アレイと、
供給される駆動信号に応じて発光する前記各発光素子の発光輝度を検出する光センサと、
前記光センサにより検出された前記発光輝度の値と前記駆動信号によって前記各発光素子に設定される発光時間との積からなる発光光量に基づいて、前記発光光量を前記駆動信号に応じて予め設定された規定値に近づけるように前記発光時間を補正するための第１の補正値を取得し、前記第１の補正値が当該第１の補正値により前記発光時間を補正した場合の補正発光時間が予め設定された規定時間に一致する値となるとき、前記第１の補正値を前記補正発光時間が前記規定時間となる値に設定し、前記補正発光時間が前記規定時間を越える値となるとき、前記第１の補正値を前記補正発光時間が前記規定時間となる値に設定するとともに、前記発光光量を前記規定値に近づけるように前記発光輝度を補正するための第２の補正値を取得し、前記第１の補正値及び前記第２の補正値に基づいて前記駆動信号を補正する制御部と、
を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記第１の補正値は、前記発光光量が前記規定値より大きいとき、前記発光時間を短くする値に設定され、前記発光光量が前記規定値より小さいとき、前記発光時間が前記規定値を越えない値となる範囲内で、前記発光時間を長くする値に設定されることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記第２の補正値は、前記発光時間が前記規定時間に設定された状態で、前記発光輝度を増加させて前記発光光量を規定値に近づける値に設定されることを特徴とする請求項２記載の露光装置。
【請求項４】
前記駆動信号によって設定される前記発光時間に対応するパルス幅、及び、前記駆動信号によって設定される前記発光輝度に対応するパルス振幅を有する電圧信号又は電流信号を前記各発光素子に供給して、該各発光素子をＰＷＭ制御によって駆動するデータドライバを有し、
前記制御部は、前記駆動信号によって設定される前記パルス幅を前記第１の補正値に基づいて補正する第１の補正回路と、前記駆動信号によって設定される前記パルス振幅を前記第２の補正値に基づいて補正する第２の補正回路と、を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の露光装置。
【請求項５】
前記制御部は、取得した前記第１の補正値及び前記第２の補正値を、前記各発光素子に対応付けて格納する補正値メモリを備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の露光装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の露光装置を備えて、画像データに応じた印刷を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
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駆動制御方法であって、
供給される駆動信号に応じて発光する前記各発光素子の発光輝度を検出する輝度検出ステップと、
前記輝度検出ステップにより検出された前記発光輝度の値と前記駆動信号によって前記各発光素子に設定される発光時間との積からなる発光光量と、に基づいて、前記発光光量を前記駆動信号に応じて予め設定された規定値に近づけるように前記発光時間を補正するための第１の補正値を取得する第１補正ステップと、
前記第１の補正値が当該第１の補正値により前記発光時間を補正した場合の補正発光時間が予め設定された規定時間に一致する値となるとき、前記第１の補正値を前記補正発光時間が前記規定時間となる値に設定する第１補正値設定ステップと、
前記補正発光時間が前記規定時間を越える値となるとき、前記第１の補正値を、前記補正発光時間が前記規定時間となる値に設定するとともに、前記発光光量を前記規定値に近づけるように前記発光輝度を補正するための第２の補正値を取得する第２補正ステップと、
前記第１の補正値及び前記第２の補正値に基づいて前記駆動信号を補正して、前記各発光素子を発光させる発光ステップと、
を含むことを特徴とする露光装置の駆動制御方法。
【請求項８】
前記第１補正ステップは、前記発光光量が前記規定値より大きいとき、前記第１の補正値を、前記発光時間を短くする値に設定する発光時間短縮ステップと、前記発光光量が前記規定値より小さいとき、前記第１の補正値を、前記発光時間が前記規定値を越えない値となる範囲内で、前記発光時間を長くする値に設定する発光時間延長ステップと、を含むことを特徴とする請求項７記載の露光装置の駆動制御方法。
【請求項９】
前記第２補正ステップは、前記発光時間が前記規定時間に設定された状態で、前記第２の補正値を、前記発光輝度を増加させて前記発光光量を規定値に近づける値に設定する発光輝度増加ステップを含むことを特徴とする請求項８記載の露光装置の駆動制御方法。
【請求項１０】
前記発光ステップは、
前記駆動信号によって設定される、前記発光時間に対応するパルス幅を、前記第１の補正値に基づいて補正するパルス幅補正ステップと、
前記駆動信号によって設定される、前記発光輝度に対応するパルス振幅を、前記第２の補正値に基づいて補正するパルス振幅補正ステップと、
前記パルス幅補正ステップにより補正された前記パルス幅、及び、前記パルス振幅補正ステップにより補正された前記パルス振幅を有する電圧信号又は電流信号を前記各発光素子に供給して、該各発光素子をＰＷＭ制御によって駆動する発光素子駆動ステップと、
を含むことを特徴とする請求項７乃至９のいずれかに記載の露光装置の駆動制御方法。
【請求項１】
感光体ドラムに光を照射して露光する露光装置において、
複数の発光素子が配列された発光素子アレイと、
供給される駆動信号に応じて発光する前記各発光素子の発光輝度を検出する光センサと、
前記光センサにより検出された前記発光輝度の値と前記駆動信号によって前記各発光素子に設定される発光時間との積からなる発光光量に基づいて、前記発光光量を前記駆動信号に応じて予め設定された規定値に近づけるように前記発光時間を補正するための第１の補正値を取得し、前記第１の補正値が当該第１の補正値により前記発光時間を補正した場合の補正発光時間が予め設定された規定時間に一致する値となるとき、前記第１の補正値を前記補正発光時間が前記規定時間となる値に設定し、前記補正発光時間が前記規定時間を越える値となるとき、前記第１の補正値を前記補正発光時間が前記規定時間となる値に設定するとともに、前記発光光量を前記規定値に近づけるように前記発光輝度を補正するための第２の補正値を取得し、前記第１の補正値及び前記第２の補正値に基づいて前記駆動信号を補正する制御部と、
を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記第１の補正値は、前記発光光量が前記規定値より大きいとき、前記発光時間を短くする値に設定され、前記発光光量が前記規定値より小さいとき、前記発光時間が前記規定値を越えない値となる範囲内で、前記発光時間を長くする値に設定されることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記第２の補正値は、前記発光時間が前記規定時間に設定された状態で、前記発光輝度を増加させて前記発光光量を規定値に近づける値に設定されることを特徴とする請求項２記載の露光装置。
【請求項４】
前記駆動信号によって設定される前記発光時間に対応するパルス幅、及び、前記駆動信号によって設定される前記発光輝度に対応するパルス振幅を有する電圧信号又は電流信号を前記各発光素子に供給して、該各発光素子をＰＷＭ制御によって駆動するデータドライバを有し、
前記制御部は、前記駆動信号によって設定される前記パルス幅を前記第１の補正値に基づいて補正する第１の補正回路と、前記駆動信号によって設定される前記パルス振幅を前記第２の補正値に基づいて補正する第２の補正回路と、を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の露光装置。
【請求項５】
前記制御部は、取得した前記第１の補正値及び前記第２の補正値を、前記各発光素子に対応付けて格納する補正値メモリを備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の露光装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の露光装置を備えて、画像データに応じた印刷を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
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駆動制御方法であって、
供給される駆動信号に応じて発光する前記各発光素子の発光輝度を検出する輝度検出ステップと、
前記輝度検出ステップにより検出された前記発光輝度の値と前記駆動信号によって前記各発光素子に設定される発光時間との積からなる発光光量と、に基づいて、前記発光光量を前記駆動信号に応じて予め設定された規定値に近づけるように前記発光時間を補正するための第１の補正値を取得する第１補正ステップと、
前記第１の補正値が当該第１の補正値により前記発光時間を補正した場合の補正発光時間が予め設定された規定時間に一致する値となるとき、前記第１の補正値を前記補正発光時間が前記規定時間となる値に設定する第１補正値設定ステップと、
前記補正発光時間が前記規定時間を越える値となるとき、前記第１の補正値を、前記補正発光時間が前記規定時間となる値に設定するとともに、前記発光光量を前記規定値に近づけるように前記発光輝度を補正するための第２の補正値を取得する第２補正ステップと、
前記第１の補正値及び前記第２の補正値に基づいて前記駆動信号を補正して、前記各発光素子を発光させる発光ステップと、
を含むことを特徴とする露光装置の駆動制御方法。
【請求項８】
前記第１補正ステップは、前記発光光量が前記規定値より大きいとき、前記第１の補正値を、前記発光時間を短くする値に設定する発光時間短縮ステップと、前記発光光量が前記規定値より小さいとき、前記第１の補正値を、前記発光時間が前記規定値を越えない値となる範囲内で、前記発光時間を長くする値に設定する発光時間延長ステップと、を含むことを特徴とする請求項７記載の露光装置の駆動制御方法。
【請求項９】
前記第２補正ステップは、前記発光時間が前記規定時間に設定された状態で、前記第２の補正値を、前記発光輝度を増加させて前記発光光量を規定値に近づける値に設定する発光輝度増加ステップを含むことを特徴とする請求項８記載の露光装置の駆動制御方法。
【請求項１０】
前記発光ステップは、
前記駆動信号によって設定される、前記発光時間に対応するパルス幅を、前記第１の補正値に基づいて補正するパルス幅補正ステップと、
前記駆動信号によって設定される、前記発光輝度に対応するパルス振幅を、前記第２の補正値に基づいて補正するパルス振幅補正ステップと、
前記パルス幅補正ステップにより補正された前記パルス幅、及び、前記パルス振幅補正ステップにより補正された前記パルス振幅を有する電圧信号又は電流信号を前記各発光素子に供給して、該各発光素子をＰＷＭ制御によって駆動する発光素子駆動ステップと、
を含むことを特徴とする請求項７乃至９のいずれかに記載の露光装置の駆動制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−１８３７２１（Ｐ２０１１−１８３７２１Ａ）
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５２８０７（Ｐ２０１０−５２８０７）
【出願日】平成２２年３月１０日（２０１０．３．１０）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１０日（２０１０．３．１０）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]