露光装置及びその駆動制御方法
【課題】画像データの階調値に対して感光体ドラム上に照射される光の光量の値を一定に維持するとともに、その均一化を図ること。
【解決手段】画素基板１２上に配列形成された複数の有機ＥＬ素子３６による発光素子アレイを電子写真方式の露光装置の光源として用い、一つ以上の有機ＥＬ素子３６に対応して複数の光センサＴＦＴ９２を設けると共に、各光センサＴＦＴ９２に対して一対に温度測定ＥＬ１００を設け、前記有機ＥＬ素子３６から出射された光の光量を前記光センサＴＦＴ９２によって検出し、それを対応する前記温度測定ＥＬ１００によって取得された温度に応じて補償した値に基づいて、画像データの階調値に対して感光体ドラム１０上に照射される光の光量の値を所定の値に揃えるように、前記各有機ＥＬ素子３６の、前記画像データの階調値に対する発光輝度の値を制御する。
【解決手段】画素基板１２上に配列形成された複数の有機ＥＬ素子３６による発光素子アレイを電子写真方式の露光装置の光源として用い、一つ以上の有機ＥＬ素子３６に対応して複数の光センサＴＦＴ９２を設けると共に、各光センサＴＦＴ９２に対して一対に温度測定ＥＬ１００を設け、前記有機ＥＬ素子３６から出射された光の光量を前記光センサＴＦＴ９２によって検出し、それを対応する前記温度測定ＥＬ１００によって取得された温度に応じて補償した値に基づいて、画像データの階調値に対して感光体ドラム１０上に照射される光の光量の値を所定の値に揃えるように、前記各有機ＥＬ素子３６の、前記画像データの階調値に対する発光輝度の値を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源として発光素子を用いた露光装置及びその駆動制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置（印刷装置）において、感光体ドラムに画像データに応じた光を照射して露光を行う露光装置を有し、この露光装置において、ＬＥＤ等の発光素子を光源としたものが実現されている。また、近年、発光素子として、発光点を精度良く作り込める有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と略記する。）が注目されており、この露光装置の光源としてそのような有機ＥＬ素子を利用する試みが各種なされてきている。
【０００３】
そのような電子写真用の露光装置における光源ユニットでは、例えば光源としてのＬＥＤ素子や有機ＥＬ素子を複数個並べてアレイ状部品として構成し、そのアレイ状部品を複数個並べた形態で実装して光源ユニットとしているが、各光源には発光輝度のバラツキがあり、また、感光体ドラムにおいても各位置で感度のバラツキが存在する。
【０００４】
そこで、例えば特許文献１には、このような露光装置において、光源毎の光量補正データを予め求めて記憶しておくと共に、感光体ドラムの位置毎の感度補正データも予め求めて記憶しておき、それら記憶した補正データを基に、画像データに応じて定められ各光源の駆動電流を補正して各光源を駆動することで、各光源の光量のバラツキと感光体ドラムの感度のバラツキとを考慮して、濃度ムラのない良好な画像を形成する技術が提案されている。
【０００５】
また、印刷装置における有機ＥＬ素子やＬＥＤ素子を利用した露光装置においては、感光体ドラムの感度及び光源の発光輝度に温度特性があり、温度変化によって、形成される画像に濃度変化を発生させてしまう。
【０００６】
前記特許文献１では、温度センサによって感光体ドラム表面近傍の温度を測定して温度データを取得し、前記光量補正データ及び感度補正データを基に補正した各光源の駆動電流を、該温度データに基づいて更に補正する技術も提案している。
【特許文献１】特開２００７−６２１００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記特許文献１に開示の技術では、光源に用いる発光素子の発光特性の経時的な劣化については何ら考慮されていない。
【０００８】
また、光源の各発光素子の温度は、環境温度だけでなく、印字頻度，印字時間，印字率等のさまざまな要因によって変化し、各発光素子の発光輝度を変化させてしまうが、それらの要因は発光素子毎に異なるため、前記特許文献１に開示の技術のような、温度センサによって感光体ドラム表面近傍の温度を測定しただけでは、光源毎の濃度バラツキを補正することはできない。
【０００９】
本発明は、前記の点に鑑みてなされたもので、発光部の各発光素子から出射される光の光量の均一化を図ることが可能な発光装置及びその駆動制御方法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に記載の発光装置は、発光素子を有する画素を少なくとも一つ有し、供給される画像データに応じた光を出射する発光部と、前記発光素子に対応して設けられ、該発光素子から出射される光の光量を検出する少なくとも一つの光センサを有する光量測定部と、前記光センサに対応して設けられ、該光センサの近傍の温度を取得する少なくとも一つの温度センサを有する温度測定部と、前記光量測定部の前記光センサによって検出された光量の値を、前記光センサの温度特性と前記温度測定部の対応する前記温度センサによって取得された温度とに基づいて補正し、前記補正された光量の値に基づいて、前記画像データに対応して前記発光部に供給する駆動信号の値を制御する制御部と、を具備することを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発光装置は、請求項１記載の発光装置において、前記制御部は、前記光量測定部により第１のタイミングで検出された前記発光素子から出射された光の光量を、前記温度測定部によって取得された温度に基づいて補正した第１の光量と、前記第１のタイミングから所定時間経過した後の第２のタイミングで、前記光量測定部により検出された前記発光素子から出射された光の光量を、前記温度測定部によって取得された温度に基づいて補正した第２の光量と比較する光量比較部と、前記光量比較部による前記第１の光量と前記第２の光量の差分に応じた光量補正データを保持する補正データ記憶部と、前記画像データに応じた階調信号を、前記補正データ記憶部に保持されている前記光量補正データに基づいて補正して、前記駆動信号として出力する駆動信号出力部と、を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発光装置は、請求項１又は２に記載の発光装置において、前記発光部における前記発光素子と前記温度測定部における前記温度センサとは、同一の基板上に形成された、同一構造の有機ＥＬ素子によって構成されることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発光装置は、請求項３に記載の発光装置において、前記温度測定部は、前記温度センサを構成する前記有機ＥＬ素子に一定電流を流したときの該有機ＥＬ素子の両端間の電圧を測定する電圧測定部を有し、該電圧測定部によって測定された電圧の値と前記有機ＥＬ素子の温度特性とに基づいて前記温度を取得することを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発光装置は、請求項１乃至４の何れかに記載の発光装置において、前記制御部は、前記光センサにより検出される光量の値と該光センサの温度との関係をテーブル化して保持する温度係数保持部と、前記温度測定部で取得された温度と前記温度係数保持部に保持された値とに基づき、前記光量検出部の前記光センサによって検出された光量の値を補正する光量温度補正部と、を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項６に記載の発光装置は、請求項１乃至５の何れかに記載の発光装置において、前記発光部は、前記発光素子を有する前記画素が複数配列された発光素子アレイを有し、前記光量測定部は前記光センサを一つ以上の前記発光素子毎に対応して複数有し、前記温度測定部は、前記温度センサを、前記複数の光センサの各々に対応して複数有し、前記制御部は、前記温度測定部の前記各温度センサによって取得された温度に基づいて、前記複数の画素の各々に供給される前記駆動信号の値を制御することを特徴とする。
【００１６】
請求項７に記載の発光装置の駆動制御方法は、発光素子を有する少なくとも一つの画素が配列された発光部を有し、該発光部の前記発光素子より、供給される画像データに応じた光を出射する発光装置の駆動制御方法であって、前記発光部の前記発光素子を発光させて、光センサにより前記発光素子から出射される光の光量を検出するステップと、前記光センサに対応して設けられる温度センサにより、前記光センサの近傍の温度を取得するステップと、前記光センサによって検出された光量の値を前記温度センサによって取得された温度に基づいて補正し、前記補正された光量の値に基づいて、前記画像データに対応して前記発光部に供給する駆動信号の値を制御するステップと、を含むことを特徴とする。
【００１７】
請求項８に記載の発光装置の駆動制御方法は、請求項７記載の発光装置の駆動制御方法において、前記駆動信号の値を制御するステップは、第１のタイミングで前記光センサにより検出された、前記発光素子から出射された光の光量を、前記温度センサによって取得された温度に基づいて補正して、第１の光量とするステップと、前記第１のタイミングから所定時間経過した後の第２のタイミングで、前記光センサにより検出された、前記発光素子から出射された光の光量を、前記温度センサによって取得された温度に基づいて補正して、第２の光量とするステップと、前記第１の光量と前記第２の光量とを比較するステップと、前記画像データに応じた階調信号を、予め保持された、前記第１の光量と前記第２の光量の差分に応じた光量補正データに基づいて補正して、前記駆動信号として出力するステップと、を含むことを特徴とする。
【００１８】
請求項９に記載の発光装置の駆動制御方法は、請求項７又は８に記載の発光装置の駆動制御方法において、前記温度センサは、前記発光素子と同一構造の有機ＥＬ素子を有して構成され、前記温度を取得するステップは、前記温度を取得するタイミングにおいて、前記温度センサを構成する前記有機ＥＬ素子に一定電流を流すステップと、前記一定電流を流したときの前記有機ＥＬ素子の両端間の電圧を測定するステップと、前記測定された電圧の値と、前記有機ＥＬ素子の温度特性と、に基づいて、前記温度を取得するステップと、を含むことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明における発光装置は、感光体ドラムと、帯電器と、露光器と、現像器と、を有して、画像データに応じた印刷を行う画像形成装置の露光器に適用することができる。この場合、露光器は、発光素子を有する複数の画素が配列されて、前記感光体ドラムに前記画像データに応じた光を照射して露光を行なう発光素子アレイを有する発光部と、一つ以上の前記発光素子に対応して設けられて、該各発光素子から出射される光の光量を検出する複数の光センサを有する光量測定部と、前記各光センサに対して一対に設けられて、該各光センサの近傍の温度を取得する複数の温度センサを有する温度測定部と、前記光量測定部の前記各光センサによって検出された光量の値を、前記温度測定部の対応する前記各温度センサによって取得された温度に基づいて補正し、前記補正された光量の値に基づいて、前記画像データに応じて前記発光部に供給する駆動信号の値を制御する制御部と、を具備してなる。
【００２０】
上記制御部は、前記光量測定部により第１のタイミングで検出された前記各発光素子から出射された光の光量を、前記温度測定部によって取得された温度に基づいて補正した第１の光量と、前記第１のタイミングから所定時間経過した後の第２のタイミングで、前記光量測定部により検出された前記各発光素子から出射された光の光量を、前記温度測定部によって取得された温度に基づいて補正した第２の光量と比較する光量比較部と、前記光量比較部による前記第１の光量と前記第２の光量の差分に応じた光量補正データを保持する補正データ記憶部と、前記画像データに応じた階調信号を前記補正データ記憶部に保持されている前記光量補正データに基づいて補正して、前記駆動信号として出力する駆動信号出力部と、を有する。
【００２１】
上記発光素子アレイにおける前記各発光素子と前記温度測定部における前記各温度センサとは、例えば、同一の基板上に形成された、同一構造の有機ＥＬ素子によって構成される。
【００２２】
また、上記温度測定部は、前記温度センサを構成する前記有機ＥＬ素子に一定電流を流したときの該有機ＥＬ素子の両端間の電圧を測定する電圧測定部を有し、該電圧測定部によって測定された電圧の値に基づいて前記温度を取得するものである。
【００２３】
また、上記制御部は、前記光センサにより検出される光量の値と該光センサの温度との関係をテーブル化して保持する温度係数保持部と、前記温度測定部で取得された温度と前記温度係数保持部に保持された値とに基づき、前記光量検出部の前記各光センサによって検出された光量の値を補正する光量温度補正部と、を有するものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、発光素子アレイの発光素子の発光輝度補償用の光センサを備えると共に、温度センサにより前記光センサ近傍の温度を検出することで、前記光センサにより検出した光量の温度補正を行って、温度補正した検出光量に基づいて各発光素子の発光量を補正することにより、各発光素子の発光輝度のバラツキ、経時劣化や温度による発光輝度の変化を正確に補正して、各発光素子より出射される光の光量を均一化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。
【００２６】
ディスプレィなどの発光画素用途として近年盛んに研究されている有機ＥＬ素子からなる発光素子は、平面基板上に画素サイズでのパターンニングによって製造されるので、各発光素子へのワイヤボンディングが不要とすることができる。しかしながら、有機ＥＬ素子においても、各発光素子間の発光特性のバラツキがある。また、発光特性の経時変化や温度特性があり、それにより発光特性のバラツキが増大することがある。
【００２７】
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置（印刷装置）の構成の一例を示す図である。同図に示すように、この画像形成装置は、感光体ドラム１０と、画素基板１２とレンズアレイ１４とから成る有機ＥＬヘッド（露光部）１６と、帯電ローラ１８と、イレーサ光源感光体２０と、クリーニング部材２２と、現像ローラ２４を含む現像器２６と、転写ローラ２８と、定着ローラ３０と、搬送ベルト３２と、を具備している。
【００２８】
なお、感光体ドラム１０は、例えば負帯電型ＯＰＣ感光体（有機感光体）であり、この場合、帯電ローラ１８は負帯電器とされている。また、現像器２６は負帯電トナーで現像を行う現像器である。また、画素基板１２は、詳しくは後述するが、複数の有機ＥＬ素子が一列にアレイ状に配列された発光素子アレイ（発光部）を有して構成されている。
【００２９】
ところで、図１に示す画像形成装置では、おおまかには以下のような工程により印刷が行われる。まず、帯電ローラ１８によって、感光体ドラム１０が一様に帯電される。続いて、画素基板１２上の複数の発光素子によって、レンズアレイ１４を介して感光体ドラム１０に対して光照射が為され、感光体ドラム１０上には静電潜像が形成される。その後、現像器２６によって、静電潜像にトナーが付着される。そして、転写ローラ２８によって、静電潜像に付着しているトナーが印刷用紙３４に転写される。以下、このような印刷工程を詳細に説明する。
【００３０】
まず、感光体ドラム１０は負帯電型ＯＰＣ（Organic Photo Conductor）感光体であり、帯電用電源（不図示）から供給されるマイナス高電圧を、負帯電器である帯電ローラ１８によって印加される。これにより、感光体ドラム１０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る（初期化帯電状態となる）。
【００３１】
そして、周表面が初期化帯電状態となった感光体ドラム１０には、画素基板１２上の発光素子から光が照射されて、印字情報に従った光書き込み（露光）が行われる。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“−５０Ｖ”のマイナス低電位部とから成る静電潜像が、感光体ドラム１０の周表面上に形成される。
【００３２】
次いで、現像器２６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、現像ローラ２４によって、現像ローラ２４と感光体ドラム１０との対向部に回転搬送される。このとき、現像ローラ２４は、不図示の電源から、例えば“−２５０Ｖ”の現像バイアスを印加される。したがって、“−２５０Ｖ”の現像バイアスを印加された現像ローラ２４と、感光体ドラム１０における静電潜像の“−５０Ｖ”のマイナス低電位部との間に、“−２００Ｖ”の電位差が形成される。
【００３３】
この電位差により、現像ローラ２４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１０の回転によって、感光体ドラム１０と転写ローラ２８とが対向している転写部へと搬送される。
【００３４】
なお、上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（現像された画像の濃度）は、画素基板１２の発光素子による感光体ドラム１０への露光量に応じて生じる感光体ドラム１０の周表面上における電位差によって決定される。
【００３５】
次いで、上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３２によって、印刷用紙３４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３４上に、転写ローラ２８によって転写される。このようにしてトナー像を転写された印刷用紙３４は更に下流に搬送され、トナー像が定着ローラ３０によって熱定着された後、印刷用紙３４は当該画像形成装置の外部へ排出される。
【００３６】
また、トナー像が印刷用紙３４上に転写された後、感光体ドラム１０は、クリーニング部材２２により残留トナーが除去され、更に、イレーサ光源感光体２０によって一様に０Ｖに除電されて、帯電ローラ１８への帯電に備えられる。
【００３７】
なお、前記有機ＥＬヘッド１６における前記画素基板１２上には、図１に示す前記感光体ドラム１０への露光走査の主走査方向（前記感光体ドラム１０の幅方向、つまり前記印刷用紙３４の幅方向）に、多数の発光素子を一列に配設した有機ＥＬ素子アレイ（発光素子アレイ：発光部）が設けられている。この有機ＥＬ素子アレイは、当該画像形成装置が、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）で印字可能な画像形成装置の場合であれば、およそ１４０００個の発光素子を備えている。これらの個々の発光素子には、ホスト機器（不図示）から出力される印字情報に従った信号が印加される。即ち、個々の発光素子は、選択的に発光制御される。
【００３８】
以下、発光素子である有機ＥＬ素子の基本的な構造について、図２を参照して説明する。図２は、画素基板１２上の有機ＥＬ素子の基本構造を示す画素基板１２の短手方向の断面図である。
【００３９】
発光素子としての有機ＥＬ素子３６は、図２に示すようにガラス等の画素基板１２上に形成され、ガラス等の対向基板３８によって挟まれている。画素基板１２及び対向基板３８は、周縁を図示しないシール材で封止されている。具体的には、有機ＥＬ素子３６として、画素基板１２上に、画素電極４０、正孔輸送層（ＨＴＬ）４２、発光層（ＥＭＬ）４４、電子輸送層（ＥＴＬ）４６、及び対向電極４８がこの順にて形成され、対向基板３８及び図示しないシール材によって封止されている。
【００４０】
即ち、有機ＥＬ素子３６の発光材料は水分の影響を受けやすく、水分を含む外気に直接触れることの無いよう、封止処理がなされている。
【００４１】
ここで有機ＥＬ素子３６は、発光層４４の光ｈνを画素基板１２側から出射するボトムエミッション構造とする。
【００４２】
また画素電極４０は、アノードとして機能し、ＩＴＯ等の透明導電性酸化金属層を含む透明構造となっている。
【００４３】
対向電極４８は、カソードとして機能するものであり、純粋アルミニウムの熱伝導率が２４０ｗ／ｍ・ｋと非常に高い値であることを鑑みて、例えばアルミニウム系合金（ＡｌＮｄＴｉ）等の材料により形成される。また、下層側に低仕事関数の電子注入層と、上層側に光反射性のアルミニウム等の高仕事関数の金属層との積層反射構造であっても良い。この対向電極４８は、複数の有機ＥＬ素子３６で共通する単一電極であることが好ましい。
【００４４】
なお、逆に、画素電極４０をカソードとし、対向電極４８をアノードとする場合には、画素電極４０に接している担体輸送層は電子輸送性の層となり、対向電極４８に接している担体輸送層は正孔輸送性の層となる。
【００４５】
発光層４４は、ＨＴＬ４２から輸送された正孔とＥＴＬ４６から輸送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。そして、有機ＥＬ素子３６の担体輸送層は、ＨＴＬ４２、発光層４４、ＥＴＬ４６の三層構造に限らず、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良く、正孔輸送兼電子輸送性発光層のみでも良く、正孔輸送性発光層及び電子輸送層でも良く、また、間にその他の担体輸送層が介在する等、特に制限はない。ＨＴＬ４２、発光層４４、ＥＴＬ４６のような担体輸送層をまとめてＥＬ層５０と呼称する。
【００４６】
そして、前記画素電極４０（アノード）と前記対向電極４８（カソード）との間に、所定の電圧が掛けられることで、前記画素電極４０から正孔が、前記対向電極４８から電子が、前記発光層４４に注入され、前記発光層４４にて正孔と電子とが再結合して発光する。即ち、陰極から陽極のエネルギーギャップが発光層４４の蛍光、もしくは燐光に変換される。この発光によって生じた光ｈνは、透明な画素電極４０及び画素基板１２を透過して完全拡散放射する。
【００４７】
また、有機ＥＬ素子３６の形状は、画素基板１２上に画素電極４０をアレイ状（印字密度）に配置し、有機ＥＬ素子となるＥＬ層５０を構築し、上部より対向電極４８にてＥＬ層５０をはさみこむ構造となっている。
【００４８】
上述したように、電子写真方式の画像形成装置においては、感光体ドラム１０に対して有機ＥＬヘッド１６が、印字情報に従って光書き込みを行うが、数ミリの距離を隔てた感光体ドラム１０上に小径の光スポットを形成し、各ドットを解像する光ビームを作ることは困難である。そこで、本一実施形態においては、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、従来からの露光ヘッドやスキャナで多用されるロッドレンズアレイと有機ＥＬ発光体とを組み合わせることにより光スポットを実現する。即ち、有機ＥＬ素子３６からの拡散光は、該有機ＥＬ素子３６を構成した画素基板１２とレンズアレイ１４とから成る有機ＥＬヘッド１６によって、該有機ＥＬヘッド１６からミリオーダーの距離を隔てた感光体ドラム１０上に小径の光スポットを形成し、各ドットを解像する光ビームを作る。
【００４９】
以下、前記有機ＥＬヘッド１６について、図３（Ａ）及び（Ｂ）を参照して説明する。図３（Ａ）は、前記有機ＥＬヘッド１６の外観を示す図であり、図３（Ｂ）は、前記有機ＥＬヘッド１６の側面断面図である。なお、上述したように、本実施形態において有機ＥＬ素子３６はボトムエミッション構造に設定されている。
【００５０】
有機ＥＬヘッド１６のケース部５２内には、前記感光体ドラム１０への露光走査の主走査方向（前記感光体ドラム１０の幅方向つまり前記印刷用紙３４の幅方向）に、複数の有機ＥＬ素子３６が一列に配設された有機ＥＬ素子アレイ（図示せず）を形成している。
【００５１】
なお、前記有機ＥＬ素子３６は、図３（Ａ）に示すように制御ケーブル５４によって、詳細は後述するようなヘッドコントローラ（図３では不図示）と電気的に接続されている。ここで、前記制御ケーブル５４と、前記有機ＥＬ素子３６との接続方法に関しては、有機ＥＬ素子３６を駆動させることができる接続方法であればどのような接続方法であってもよい。
【００５２】
有機ＥＬヘッド１６のケース部５２は、図３（Ｂ）に示すように、前面ケース５６と背面ケース５８とからなる。前記画素基板１２は、例えば接着樹脂（不図示）によって前記前面ケース５６に接着されている。そして、前記前面ケース５６には、背面ケース５８が嵌め込まれている。
【００５３】
ここで、前記画素基板１２のうち前記接着樹脂（不図示）が設けられている面の逆側の面であって、前記有機ＥＬ素子３６が設けられていない箇所には、図３（Ｂ）に示すように前記有機ＥＬ素子３６を駆動する為のドライバＩＣ６０が、前記画素電極４０及び前記対向電極４８に電気的に接続されて設けられている。
【００５４】
そして、前記ドライバＩＣ６０には、前記ヘッドコントローラ（図３では不図示）から後述するようなデータ信号及びタイミング信号が入力され、前記ドライバＩＣ６０は、それらの信号に基づいて前記画素電極４０及び前記対向電極４８の制御を行っている。
【００５５】
なお、本一実施形態においては、画像形成装置の構造上、前記有機ＥＬヘッド１６は一個のデバイス装置となる為、組み立て時や交換時には接続配線に力が加わる可能性がある。従って、前記画素基板１２と前記ヘッドコントローラとの接続配線のケーブルに関しては、前記ケース部５２の内部と外部とで別ケーブルとして、前記ケース部５２の外部のケーブルをより強度が高く作業性の優れたケーブルとする為に、図３（Ｂ）に示すように前記背面ケース５８に２個の中継コネクタ６２が設けられている。中継コネクタ６２は、それぞれ配線６４に接続され、配線６４は、一方が、アノード電圧を印加するための後述するような信号群のため、及び後述するような光センサ回路及び温度センサ回路（何れも図３には不図示）からの検出信号を前記ヘッドコントローラに供給するための配線であり、他方が、カソード電圧を印加するために対向電極４８に供給される信号のための配線である。
【００５６】
前記前面ケース５６には凸部６６が設けられ、該凸部６６には、開口部が形成され、各有機ＥＬ素子３６と対向するようにロッドレンズアレイ１４がこの開口部に嵌め込まれ、開口部とロッドレンズアレイ１４との隙間は接着剤で封止されている。このため、前面ケース５６は可視光に対して不透明であっても、前記有機ＥＬ素子３６が発する光が凸部６６内に形成された密閉空間６８を介して前記ロッドレンズアレイ１４に入射することになる。
【００５７】
なお、図３（Ｂ）に示す有機ＥＬ素子３６は、画素基板１２がロッドレンズアレイ１４に対向するように面しているボトムエミッション構造である。
【００５８】
また、前記凸部６６は、有機ＥＬ素子３６からロッドレンズアレイ１４までの光路長をある程度の長さに確保するので、ロッドレンズアレイ１４と感光体ドラム１０との距離を設定しやすくなるという効果がある。
【００５９】
図４は、本画像形成装置の電気的な構成を示すブロック図であり、図５は、図４中のヘッド駆動部のより詳しい構成を示す図である。
本一実施形態に係る画像形成装置全体を制御する制御部であるＣＰＵ７０は、ホスト機器（不図示）から出力される印字情報であるビデオ信号より画像処理制御回路７２が検出したドット位置情報に従って、ライン先頭データを読み込み、前記印刷用紙３４の搬送速度に合わせる同期制御を行って、水平制御信号／ＨＳＹＮＣ及び垂直制御信号／ＶＳＹＮＣ信号を生成し、ヘッド駆動部７４に送出する。また、画像処理制御回路７２は、それら制御信号に同期させながら画像データをヘッド駆動部７４に送出する。更に、特に図示はしていないが、ＣＰＵ７０は、用紙サイズ等のプリンタ制御信号もヘッド駆動部７４に送出する。
【００６０】
ヘッド駆動部７４は、ヘッドコントローラ７６（制御手段）と、前記有機ＥＬヘッド１６の画素基板１２上に配された前記ドライバＩＣ６０及び有機ＥＬパネル７８と、からなる。ヘッドコントローラ７６は、前記画像データと水平制御信号／ＨＳＹＮＣ及び垂直制御信号／ＶＳＹＮＣ、プリンタ制御信号を受信して、それら制御信号に合わせて、前記ドライバＩＣ６０を駆動する。
【００６１】
ドライバＩＣ６０は、有機ＥＬパネル７８の各画素のオン，オフ及び画像データに応じた階調信号に基づく電流値を有する駆動電流を生成するデータドライバ８０と、各画素を選択するセレクトドライバ８２と、前記光センサ回路及び温度センサ回路を駆動して光量及び温度を検出するセンサドライバ８４と、からなる。
【００６２】
有機ＥＬパネル７８は、前記複数の有機ＥＬ素子３６が一列に配設された有機ＥＬ素子アレイと、後述するような駆動回路，光センサ回路，温度センサ回路及びそれらの間の配線等の回路部と、からなる。
【００６３】
図６は、前記有機ＥＬパネル７８の回路構成を示す図である。前記有機ＥＬ素子３６を駆動する駆動回路は、アクティブ方式／パッシブ方式、定電圧書込み／定電流書込み等を問わず任意の方式で実現することができる。
【００６４】
ここでは一例として、アクティブマトリクス駆動方式を説明する。
図６は、２つの薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと略記する。）を用いた定電圧書込みのアクティブ駆動方式を採用した画素の駆動回路の例を示している。この駆動回路は、有機ＥＬ素子３６の製造プロセスで同時に製造された、駆動ＴＦＴ８６と選択ＴＦＴ８８の２つのＴＦＴと、その間の保持キャパシタ９０とからなり、駆動ＴＦＴ８６に有機ＥＬ素子３６が直列につながれた構成となっている。
【００６５】
このような構成において、セレクトドライバ８２から供給される選択信号Ｖｓｅｌがハイレベルとされて選択ＴＦＴ８８をＯＮにすると、データドライバ８０から供給されるデータ電圧Ｖｄａｔａが保持キャパシタ９０に書き込まれ、同時に駆動ＴＦＴ８６をＯＮにする。そのとき、データ電圧Ｖｄａｔａに応じて選択ＴＦＴ８８のゲート電圧Ｖｇｓ（Ｖｇｓ＝Ｖｄａｔａ−Ｖｓｏｕｒｃｅ）が決まるので、駆動ＴＦＴ８６の導電率が定まる。そして、その導電率に応じた電流が、電源線から有機ＥＬ素子３６に流れる。
【００６６】
なお、図６では、部分的に抜き出した３画素分しか表記していないが、データドライバ８０は、一例として、１つのデータ電圧Ｖｄａｔａで８個の有機ＥＬ素子３６を駆動する。図５の例では、有機ＥＬパネル７８が８個の画素群を有し、各画素群は６個の画素を有して、データ電圧Ｖｄａｔａ１〜Ｖｄａｔａ６が各画素群の各画素に印加されて、各画素に画像データに応じた階調信号電圧を供給するようにしている。セレクトドライバ８２から有機ＥＬパネル７８には選択信号Ｖｓｅｌ１〜Ｖｓｃａｎ８が与えられ、データ電圧Ｖｄａｔａ１〜Ｖｄａｔａ６が印加される画素群の各々に印加されている。従って、図５の例では、有機ＥＬパネル７８は、水平方向に、６＊８＝４８個の画素が形成されている。実際には、上述したように、画像形成装置は例えば約１４０００個の発光素子を有しており、従って、データ電圧、選択信号の数はより多数となることは言うまでもない。
【００６７】
図７は、印刷時のタイミングチャートを示す図である。
即ち、印刷時の露光工程においては、まず、データドライバ８０は、ヘッドコントローラ７６による制御に従って、水平制御信号／ＨＳＹＮＣがアクティブ〜アクティブである期間（１ＤｏｔＬｉｎｅＴｉｍｅ）、ヘッドコントローラ７６から供給される階調信号に応じて、各画素の階調信号電圧であるデータ電圧Ｖｄａｔａ１〜Ｖｄａｔａ６を生成して印加する。このとき、電源線に電源が供給されるよう制御を行う。また、前記データ電圧Ｖｄａｔａ１〜Ｖｄａｔａ６を供給すると同時に、ヘッドコントローラ７６による制御に従ってセレクトドライバ８２から、順次ハイレベル（以下、Ｈレベルとする）となる選択信号Ｖｓｅｌ１〜Ｖｓｃａｎ８が印加される。これにより、各画素の選択ＴＦＴ８８がオン動作して、駆動ＴＦＴ８６のゲート端子に、各データ電圧Ｖｄａｔａに基づくゲート電圧が印加されて、その駆動ＴＦＴ８６が当該ゲート電圧に応じた導通状態でオン動作する。これにより、電源線を介して画素群の中の選択信号が供給されている画素群の駆動ＴＦＴ８６及び有機ＥＬ素子３６に、データ電圧Ｖｄａｔａに基づく電流値を有する発光駆動電流が流れ、有機ＥＬ素子３６が所定の発光輝度で発光動作する（Ｖｓｅｌ選択期間）。
【００６８】
このとき、階調信号電圧であるデータ電圧Ｖｄａｔａは、選択ＴＦＴ８８を介して、保持キャパシタ９０に供給され、各保持キャパシタ９０は、その階調信号電圧のレベルに応じた値の電荷量に充電される。
【００６９】
次に、上述のＶｓｅｌ選択期間を経過して、セレクトドライバ８２が当該選択信号Ｖｓｅｌをローレベル（以下、Ｌレベル）とすると、選択ＴＦＴ８８がオフするが、保持キャパシタ９０には階調信号電圧に応じた電荷量が保持されているので、駆動ＴＦＴ８６は、その保持キャパシタ９０に保持されている電荷量に応じた導通状態となり、発光動作を継続する（Ｖｓｅｌ非選択期間）。
【００７０】
以下、ライン数分の水平制御信号／ＨＳＹＮＣがアクティブ〜アクティブ期間の時間、発光駆動を行うことになる。
【００７１】
次に、光センサ回路を説明する。
有機ＥＬ素子３６のような発光素子における発光輝度は、当該有機ＥＬ素子３６の発光層４４を挟んだ電極間電流の大きさに比例して増加する。従って、有機ＥＬ素子３６を光源として利用した発光装置を具備する画像形成装置で高速印刷を行う場合、当該高速印刷に要する光量を得る為には相当量のエネルギー（輝度にして数万ｃｄ／ｍ２）を要する。そして、このため、有機ＥＬ素子３６に流す電流の電流値は比較的大きい値に設定されるため、この電流によるジュール熱が発生する。従って、結果として有機ＥＬ素子３６の温度は上昇する。
【００７２】
本実施形態に係る画像形成装置は、発光量を光センサ回路で検出し、その検出結果に基づいて、データ電圧Ｖｄａｔａを補正することによって、発光輝度の均一性を高めようとするものである。即ち、光フィードバックによる定輝度駆動を行うものである。そして、このような光フィードバックを行う構成においては、光センサは発光素子の近傍に設けられるために光センサの温度も発光素子の温度上昇に伴って上昇する。本実施形態においては、この光センサ回路にも温度変化による特性の変化があることに着目し、光フィードバックによる定輝度駆動に加えて、更に、光センサ回路の温度を取得して光センサ回路の温度変化による特性の変化を補償する制御を行うものであり、これによって、発光輝度の均一性をより高めることができるものである。
【００７３】
光センサ回路は、図６に示すように、複数（この例では３個）の画素に対して１回路が設けられているもので、光センサＴＦＴ９２、充電ＴＦＴ９４及び読出ＴＦＴ９６の３つのＴＦＴと、暗電流保持キャパシタ９８とから構成される。
【００７４】
図８は、光量測定時のタイミングチャートを示す図である。
前記センサドライバ８４は、ヘッドコントローラ７６からのタイミング信号によりＳＣＧ信号及びリフレッシュ信号ＲＦＳＨ信号を生成する。ＳＣＧ信号は、充電ＴＦＴ９４を制御するために該充電ＴＦＴ９４のゲートに供給され、リフレッシュ信号ＲＦＳＨは、光センサＴＦＴ９２のゲートに供給される。
【００７５】
即ち、センサドライバ８４は、ＳＣＧ信号をアサートすることで、充電ＴＦＴ９４がオン動作する。この充電ＴＦＴ９４のオン動作により読出ＴＦＴ９６もオンして、暗電流保持キャパシタ９８を充電する。但し、このＳＣＧ信号アサート時に、センサドライバ８４は前記リフレッシュ信号ＲＦＳＨも同時にアサートして、暗電流保持キャパシタ９８を放電する。
【００７６】
その後、センサドライバ８４は、リフレッシュ信号ＲＦＳＨをネゲートして光センサＴＦＴ９２をオフ状態にする。ＳＣＧ信号は、リフレッシュ信号ＲＦＳＨよりも十分に長くアサートして暗電流保持キャパシタ９８を充電することで、充電電荷を毎回同じ条件にする。この状態においては、光センサＴＦＴ９２はオフ状態にあり、暗電流保持キャパシタ９８に充電された電荷に応じて読出ＴＦＴ９６がオンして、電流Ｉｓが観測される。
【００７７】
この状態において光センサＴＦＴ９２のゲート部分に光が照射されると、その光量に応じて光センサＴＦＴ９２のドレイン・ソース間チャネルが形成されて電流が流れ出し、暗電流保持キャパシタ９８が放電を開始し、これにより、読出ＴＦＴ９６のドレイン電流Ｉｓが減少する。
従って、この電流Ｉｓの変化ΔＩｓを観測すれば、画素の発光量が得られる。
【００７８】
そこで、センサドライバ８４は、このような電流Ｉｓを電流・電圧変換した光量Ｓｏｕｔを、Ａ／Ｄ変換して、ヘッドコントローラ７６へ光センサ出力として供給する。
【００７９】
次に、温度センサ回路について説明する。
図９は、前記有機ＥＬヘッド１６の平面構造を示す図である。
前記光センサ回路は、複数画素に対して１回路という規模で形成されている。図６では、部分的に抜き出した３画素分しか表記していないが、図９に示すように、光センサＴＦＴ９２は、発光を捉えようとする画素の並んでいる主走査方向の幅程度のチャネル幅で形成し、画素に対して副走査方向直下に配置することが効率的であり、望ましい。
【００８０】
このような構造とした場合、有機ＥＬ素子３６にて発生する熱は、光センサＴＦＴ９２に影響を与えてしまうことになる。即ち、有機ＥＬ素子３６の単体は微小であるため、単独素子による発熱量では、光センサＴＦＴ９２に与える影響は少ないが、本構成のように、ある領域の複数の有機ＥＬ素子３６がほぼ同時刻に発光を繰り返すと、熱の影響が発生する。
【００８１】
光センサＴＦＴ９２は温度特性を持つため、この発生した熱は光センサＴＦＴ９２の受光感度に誤差を生じさせてしまう。例えば、光センサＴＦＴ９２をアモルファスＳｉとした場合、温度係数は−０．２〜−０．３％／℃程度となり１０℃の変化で２〜３％の誤差が生じる。
【００８２】
そこで、この光センサＴＦＴ９２直近の温度を測定し、その測定温度をもとに、光センサＴＦＴ９２より得られた発光量を温度係数により補正すれば、発光輝度の均一性を高めることができる。
【００８３】
そのための温度センサ回路として、本実施形態に係る画像形成装置では、図６に示すような温度測定ＥＬ１００を設けている。この温度測定ＥＬ１００は、図９に示すように、前記光センサＴＦＴ９２と一対にして、光センサＴＦＴ９２直近に配置することが望ましい。この温度測定ＥＬ１００は、発光体を構成する有機ＥＬ素子３６と同様のプロセスで構築することができるため、即ち、温度測定ＥＬ１００を有機ＥＬ素子３６の形成と同時に形成できるため、製造工程が増大するようなことはない。
【００８４】
図１０は、前記共役系ポリマを用いた高分子有機ＥＬ材料を定電流駆動したときの温度特性を測定した結果を示す図である。前記テスト用基板であるガラスの温度を３０℃〜６５℃と変化させたとき、各輝度２，５００、５，０００、７，５００、１０，０００ｃｄ／ｍ２にて定電流駆動したときの両端間の電圧（測定電圧）の基板温度に対する変化を示している。各輝度においてほぼ同一の温度特性（−０．０７Ｖ／℃）を持つため、発光体温度の測定は低輝度で行うことが可能である。このため、温度センサ回路の温度測定ＥＬ１００の発光が印刷に影響しないようにすることができる。
【００８５】
このように、有機ＥＬ素子は一定電流を流しているときの素子両端間の電圧が温度に応じて変化する、すなわち、抵抗成分が温度に応じて変化し、温度が上昇すると抵抗成分が減少する特性を有するので、定電流駆動したときの素子両端間の電圧を測定すれば、図１０に示したような温度特性に基づいて、当該有機ＥＬ素子の周辺温度を推測することができる。
【００８６】
従って、前記温度測定ＥＬ１００に定電流Ｉｔを流したときの温度測定ＥＬ１００の両端間の電圧（測定電圧）Ｖｔを測定することにより、温度測定ＥＬ１００の周辺温度が得られる。そして、この得られた温度をもとに、光センサＴＦＴ９２より得られた発光量を温度係数により補正すれば、発光輝度の均一性をより高めることができる。
【００８７】
このような周辺温度の検出を行うために、温度センサ回路の温度測定ＥＬ１００を定電流駆動する定電流駆動手段である前記センサドライバ８４は、図８に示すように、例えば光量Ｓｏｕｔの検出と概ね同じタイミングで、前記温度測定ＥＬ１００へ定電流Ｉｔを印加するＴＥＭＰ信号を供給すると共に、温度測定ＥＬ１００の両端間の電圧Ｖｔを検出し、Ａ／Ｄ変換して、ヘッドコントローラ７６へ温度センサ出力として供給する。なお、温度測定ＥＬ１００へのＴＥＭＰ信号の供給は、上記のように、間欠的に、電圧Ｖｔの検出に要する、極短い時間だけ行われ、温度測定ＥＬ１００このときにのみ発光するものであり、且つ、発光するときの発光輝度も比較的低く設定されているため、温度測定ＥＬ１００自体の特性劣化の進行を抑えることができる。
【００８８】
図１１は、前記ヘッドコントローラ７６のブロック構成図である。
ヘッドコントローラ７６は、光量測定部１０２、温度測定部１０４、光量温度補正部１０６、光量比較部１０８、補正データ記憶部１１０、データドライバデータ送出部１１２、セレクトドライバタイミング発生部１１４、センサドライバタイミング発生部１１６、アービトレーション制御部１１８、及びセンサ選択部１２０，１２２からなる。
【００８９】
ここで、センサ選択部１２０，１２２は、本画像形成装置全体を制御する制御部である前記ＣＰＵ７０から前記プリンタ制御信号として与えられるセンサ選択に従って、センサドライバ８４から供給される各光センサ出力及び各温度センサ出力を選択的に次段の光量測定部１０２及び温度測定部１０４に入力する。
【００９０】
光量測定部１０２は、前記光センサ出力を光量データ化する。また、温度測定部１０４は、前記温度センサ出力より温度検出を行う温度測定手段である。光量温度補正部１０６は、前記光量測定部１０２により得られた光量データを、前記温度測定部１０４により得られた検出温度に基づき温度補正する光量補正手段である。
【００９１】
光量比較部１０８は、前記光量温度補正部１０６により温度補正された最新の光量データと不図示の一時記憶メモリに保持している前回の光量データとの比較を行う。すなわち、光量測定部１０２による光量データの検出は、前回と今回において、有機ＥＬ素子３６の特性が変化していない場合に発光輝度が同じとなる電圧を印加して行われるものであって、光量比較部１０８は、こうして検出された前回と今回の光量データの比較を行うものである。ここで、前回と今回の光量データに差がないときは、前回から今回の間で有機ＥＬ素子３６の特性の劣化が進行していないことを表し、前回と今回の光量データに差があるときは、前回から今回の間で有機ＥＬ素子３６の特性の劣化が進行したことを表している。補正データ記憶部１１０は、各画素における画像データの階調値とデータ電圧Ｖｄａｔａの光量補正データとの対応テーブルを記憶しており、初期においては、システム初期での値が予め格納されている。なお、この補正データ記憶部１１０は、電源を遮断してもデータが保持され、システム内での書き換えが可能なフラッシュＲＯＭ等で構成されるものとする。而して、この補正データ記憶部１１０に保持された補正データは、光量比較部１０８による光量データの比較結果に変化がある度に、すなわち、有機ＥＬ素子３６の特性の劣化が進行していることが検出されたときに、光量比較部１０８によって更新される。なお、光量比較部１０８における光量データの比較結果に変化があるか否かの判定において、所定の閾値を設けて、前回と今回の光量データに閾値を越える差があるときに変化があると判定するようにしてもよい。
【００９２】
データドライバデータ送出部１１２は、画像データに応じた階調信号を、前記補正データ記憶部１１０に保持されている補正データによって補正して、データ電圧Ｖｄａｔａとして各データドライバ８０に送出する。これにより、温度変化によらず一定光量となるよう制御することができる。
【００９３】
なおこの場合、前記特許文献１に開示されているように、発光体毎の光量補正データを予め求めて記憶しておくと共に、感光体ドラム１０の位置毎の感度補正データも予め求めて記憶しておき、それら記憶した補正データを基に、前記補正データ記憶部１１０に保持されている補正データを更に補正することで、個々の発光体つまり有機ＥＬ素子３６毎のデータ電圧Ｖｄａｔａを決定することができる。従って、前記光センサＴＦＴ９２、温度測定ＥＬ１００を、各有機ＥＬ素子３６に対応させて設けずに、複数個に対応させて設けても問題とはならない。
【００９４】
セレクトドライバタイミング発生部１１４は、各セレクトドライバ８２で生成される各選択信号Ｖｓｅｌのタイミング信号を生成して、各セレクトドライバ８２に送出する。
【００９５】
センサドライバタイミング発生部１１６は、各センサドライバ８４で生成される各ＳＣＧ信号、リフレッシュ信号ＲＦＳＨとＴＥＭＰ信号のタイミングを設定するタイミング信号を生成して、各センサドライバ８４に送出する。
【００９６】
アービトレーション制御部１１８は、前記ＣＰＵ７０からの水平制御信号／ＨＳＹＮＣ、垂直制御信号／ＶＳＹＮＣ、及び各プリンタ制御信号を受信して、前記センサドライバタイミング発生部１１６、前記セレクトドライバタイミング発生部１１４及び前記データドライバデータ送出部１１２全体を監視・制御してタイミング調停を行う。
【００９７】
図１２は、光量補正処理の動作フローチャートを示す図である。印刷時、実際の露光工程を実施する前に、まず、この光量補正処理を実施する。
【００９８】
即ち、ＣＰＵ７０は、まず、現在の動作モードが補正動作モードに設定されているか否かを判別する（ステップＳ１０）。この補正動作モードは、例えば、使用者がボタン操作やメニュー操作等により手動設定するものであっても良いし、連続印刷時間や連続印刷枚数等の閾値を設けておき、その閾値を越えたら自動的に補正動作モードに移行するような自動設定としても良い。
【００９９】
補正動作モードに設定されていなければ、本光量補正処理を終了して、通常の露光工程を進めていくことになる。なお、この場合には、初期値あるいは前回の補正動作モード時に書き替えられた補正データ記憶部１１０の補正データによって、画像データに対応するデータ電圧Ｖｄａｔａが補正されて用いられることとなる。
【０１００】
これに対して、補正動作モードに設定されている場合には、不図示の内部メモリ又はレジスタにセットした指定ドットのアドレスに従って、指定ドットの有機ＥＬ素子３６を有する画素に輝度測定用のデータ（測定用Ｖｄａｔａ）を印加して、発光させる（ステップＳ１２）。この場合、指定ドットとしては、例えば、有機ＥＬ素子アレイの一端側の有機ＥＬ素子３６から順に指定する。即ち、輝度測定用のデータとして、予め設定された階調値、例えば上述したような低輝度の画像データをヘッドコントローラ７６のデータドライバデータ送出部１１２に送り、該データドライバデータ送出部１１２より、補正データ記憶部１１０に保持されている補正データによって補正したデータ電圧Ｖｄａｔａ（測定用Ｖｄａｔａ）をデータドライバ８０に供給して、指定したドットに対応する有機ＥＬ素子３６を発光させる。
【０１０１】
そして、センサドライバ８４により、発光させた有機ＥＬ素子３６に対応する光センサ回路を選択して（ステップＳ１４）、その光センサ回路のＳＣＧ信号及びリフレッシュ信号ＲＦＳＨをアサートする（ステップＳ１６）。その後、図８に示すように、暗電流保持キャパシタ９８が放電するタイミングを待って（ステップＳ１８）、センサ選択を行うことでヘッドコントローラ７６のセンサ選択部１２０，１２２を切り替えて、光量測定部１０２により指定ドットの有機ＥＬ素子３６に対応する光センサＴＦＴ９２の光量Ｓｏｕｔを測定する（ステップＳ２０）。
【０１０２】
次に、センサドライバ８４により、指定ドットの有機ＥＬ素子３６に対応する温度測定ＥＬ１００に、指定の定電流Ｉｔを流し（ステップＳ２２）、温度測定部１０４により、そのときの印加電圧ＴＥＭＰの電圧Ｖｔを測定することで、温度測定ＥＬ１００周辺の温度を測定する（ステップＳ２４）。
【０１０３】
そして、光量温度補正部１０６により、この温度測定部１０４で取得した温度をもとに、前記光量測定部１０２で取得した発光量を温度係数により補正する（ステップＳ２６）。ここで、光量温度補正部１０６により測定された光量Ｓｏｕｔは、温度に対してリニアな関係ではなく係数を持つため、温度係数を予め測定データより関連付けしたテーブル化しておき、該温度係数のテーブルを用いて補正する。
【０１０４】
その後、光量比較部１０８にて、こうして得られた測定データを前回測定データと比較する（ステップＳ２８）。ここで、変化なければ、すなわち、有機ＥＬ素子３６の特性の劣化が前回から今回で進行していないことが検出されたときには、補正データの書き換えを行うことなく、次ドットの測定に備え、アドレスをセットする（ステップＳ３０）。
【０１０５】
これに対して、前回測定データと比較して変化がある場合、すなわち、有機ＥＬ素子３６の特性の劣化が前回から今回で進行しることが検出されたときには、補正データ記憶部１１０の補正データを新データに書き換える（ステップＳ３２）。露光工程においては、この書き替えられた補正データにより、実際に印刷する画像データは、その基準値を補正され、補正印字データがデータ電圧Ｖｄａｔａとしてデータドライバデータ送出部１１２よりデータドライバ８０に送られることとなる。そして、次ドットの測定に備え、アドレスをセットする（ステップＳ３０）。
【０１０６】
そして、未だ処理していないドットがあるか否かを確認し（ステップＳ３４）、未だ処理していないドットがある場合には、上記ステップＳ１２に戻る。
【０１０７】
而して、全てのドットに対して処理が終了したならば、本光量補正処理を終了して、通常の露光工程を進めていくことになる。なお、この場合には、上記ステップＳ３２で書き替えられた補正データ記憶部１１０の補正データによって、画像データに対応するデータ電圧Ｖｄａｔａが補正されて用いられることとなる。
【０１０８】
以上説明したように、本実施形態によれば、有機ＥＬ素子アレイの発光素子（有機ＥＬ素子３６）の発光輝度補償用の光センサＴＦＴ９２を備えると共に、一定電流を流しているときの素子両端間の電圧が温度に応じて変化するという有機ＥＬ素子の特性を利用して、前記発光素子に用いている有機ＥＬ素子３６と同様の構造の有機ＥＬ素子である温度測定ＥＬ１００を温度センサとして用いて、前記光センサＴＦＴ９２直近の温度を取得することで、前記光センサＴＦＴ９２の温度補償を行って、発光素子としての有機ＥＬ素子３６の発光量を補正することにより、発光素子の発光輝度の固体バラツキ、経時劣化や温度による発光輝度の変化を補正して、感光体ドラム１０上に照射される光量を均一化することができる。従って、品質の高い画像を形成することのできる露光装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することができる。
【０１０９】
また、温度測定ＥＬ１００は、発光素子としての有機ＥＬ素子３６の形成と同時に形成できるため、製造工程を増加させることなく、温度測定が可能となる。
【０１１０】
更に、温度と光量との関係を予め測定してテーブル化した温度係数により、温度測定ＥＬ１００で測定した温度に基づき光センサＴＦＴ９２で検出した光量の値を補正することができるので、複雑な演算を行うことなく、容易に補正を行うことができる。
【０１１１】
以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。
【０１１２】
例えば、光センサＴＦＴ９２及び温度測定ＥＬ１００を複数個の発光素子（有機ＥＬ素子３６）に対して１つという規模で形成しているが、それらを発光素子と一対一に設けても良いことは勿論である。
【０１１３】
また、有機ＥＬ素子アレイは画素基板１２上に発光素子としての有機ＥＬ素子３６を一列に配列するものとして説明したが、複数列であっても良く、又その場合、直線状に整列させても良いし、千鳥配列等、配列位置をずらすようにしても良い。
【０１１４】
また、上記実施形態においては、本発明を画像形成装置の有機ＥＬヘッド（露光部）に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば、発光素子を有する画素が複数配列されてなる発光装置や、発光素子を有する複数の画素が２次元配列されてなる表示パネルを備える表示装置に適用してもよい。この場合、温度センサとして用いる温度測定ＥＬ素子の発光が外部から視認されないように、例えば温度測定ＥＬ素子の周囲を遮光幕で覆うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す図である。
【図２】画素基板上の有機ＥＬ素子の基本構造を示す画素基板の短手方向の断面図である。
【図３】（Ａ）は有機ＥＬヘッドの外観を示す図であり、（Ｂ）は有機ＥＬヘッドの側面断面図である。
【図４】画像形成装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図５】ヘッド駆動部のより詳しい構成を示す図である。
【図６】有機ＥＬパネルの回路構成を示す図である。
【図７】印刷時のタイミングチャートを示す図である。
【図８】光量測定時のタイミングチャートを示す図である。
【図９】有機ＥＬヘッドの平面構造を示す図である。
【図１０】有機ＥＬ材料を定電流駆動したときの温度特性を測定した結果を示す図である。
【図１１】ヘッドコントローラのブロック構成図である。
【図１２】光量補正処理の動作フローチャートを示す図である。
【符号の説明】
【０１１６】
１０…感光体ドラム
１２…画素基板
１４…レンズアレイ
１６…有機ＥＬヘッド
３６…有機ＥＬ素子
３８…対向基板
４０…画素電極
４２…正孔輸送層（ＨＴＬ）
４４…発光層
４６…電子輸送層（ＥＴＬ）
４８…対向電極
５０…ＥＬ層
６０…ドライバＩＣ
７０…ＣＰＵ
７２…画像処理制御回路
７４…ヘッド駆動部
７６…ヘッドコントローラ
７８…有機ＥＬパネル
８０…データドライバ
８２…セレクトドライバ
８４…センサドライバ
８６…駆動ＴＦＴ
８８…選択ＴＦＴ
９０…保持キャパシタ
９２…光センサＴＦＴ
９４…充電ＴＦＴ
９６…読出ＴＦＴ
９８…暗電流保持キャパシタ
１００…温度測定ＥＬ
１０２…光量測定部
１０４…温度測定部
１０６…光量温度補正部
１０８…光量比較部
１１０…補正データ記憶部
１１２…データドライバデータ送出部
１１４…セレクトドライバタイミング発生部
１１６…センサドライバタイミング発生部
１１８…アービトレーション制御部
１２０，１２２…センサ選択部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源として発光素子を用いた露光装置及びその駆動制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置（印刷装置）において、感光体ドラムに画像データに応じた光を照射して露光を行う露光装置を有し、この露光装置において、ＬＥＤ等の発光素子を光源としたものが実現されている。また、近年、発光素子として、発光点を精度良く作り込める有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と略記する。）が注目されており、この露光装置の光源としてそのような有機ＥＬ素子を利用する試みが各種なされてきている。
【０００３】
そのような電子写真用の露光装置における光源ユニットでは、例えば光源としてのＬＥＤ素子や有機ＥＬ素子を複数個並べてアレイ状部品として構成し、そのアレイ状部品を複数個並べた形態で実装して光源ユニットとしているが、各光源には発光輝度のバラツキがあり、また、感光体ドラムにおいても各位置で感度のバラツキが存在する。
【０００４】
そこで、例えば特許文献１には、このような露光装置において、光源毎の光量補正データを予め求めて記憶しておくと共に、感光体ドラムの位置毎の感度補正データも予め求めて記憶しておき、それら記憶した補正データを基に、画像データに応じて定められ各光源の駆動電流を補正して各光源を駆動することで、各光源の光量のバラツキと感光体ドラムの感度のバラツキとを考慮して、濃度ムラのない良好な画像を形成する技術が提案されている。
【０００５】
また、印刷装置における有機ＥＬ素子やＬＥＤ素子を利用した露光装置においては、感光体ドラムの感度及び光源の発光輝度に温度特性があり、温度変化によって、形成される画像に濃度変化を発生させてしまう。
【０００６】
前記特許文献１では、温度センサによって感光体ドラム表面近傍の温度を測定して温度データを取得し、前記光量補正データ及び感度補正データを基に補正した各光源の駆動電流を、該温度データに基づいて更に補正する技術も提案している。
【特許文献１】特開２００７−６２１００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記特許文献１に開示の技術では、光源に用いる発光素子の発光特性の経時的な劣化については何ら考慮されていない。
【０００８】
また、光源の各発光素子の温度は、環境温度だけでなく、印字頻度，印字時間，印字率等のさまざまな要因によって変化し、各発光素子の発光輝度を変化させてしまうが、それらの要因は発光素子毎に異なるため、前記特許文献１に開示の技術のような、温度センサによって感光体ドラム表面近傍の温度を測定しただけでは、光源毎の濃度バラツキを補正することはできない。
【０００９】
本発明は、前記の点に鑑みてなされたもので、発光部の各発光素子から出射される光の光量の均一化を図ることが可能な発光装置及びその駆動制御方法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に記載の発光装置は、発光素子を有する画素を少なくとも一つ有し、供給される画像データに応じた光を出射する発光部と、前記発光素子に対応して設けられ、該発光素子から出射される光の光量を検出する少なくとも一つの光センサを有する光量測定部と、前記光センサに対応して設けられ、該光センサの近傍の温度を取得する少なくとも一つの温度センサを有する温度測定部と、前記光量測定部の前記光センサによって検出された光量の値を、前記光センサの温度特性と前記温度測定部の対応する前記温度センサによって取得された温度とに基づいて補正し、前記補正された光量の値に基づいて、前記画像データに対応して前記発光部に供給する駆動信号の値を制御する制御部と、を具備することを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発光装置は、請求項１記載の発光装置において、前記制御部は、前記光量測定部により第１のタイミングで検出された前記発光素子から出射された光の光量を、前記温度測定部によって取得された温度に基づいて補正した第１の光量と、前記第１のタイミングから所定時間経過した後の第２のタイミングで、前記光量測定部により検出された前記発光素子から出射された光の光量を、前記温度測定部によって取得された温度に基づいて補正した第２の光量と比較する光量比較部と、前記光量比較部による前記第１の光量と前記第２の光量の差分に応じた光量補正データを保持する補正データ記憶部と、前記画像データに応じた階調信号を、前記補正データ記憶部に保持されている前記光量補正データに基づいて補正して、前記駆動信号として出力する駆動信号出力部と、を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発光装置は、請求項１又は２に記載の発光装置において、前記発光部における前記発光素子と前記温度測定部における前記温度センサとは、同一の基板上に形成された、同一構造の有機ＥＬ素子によって構成されることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発光装置は、請求項３に記載の発光装置において、前記温度測定部は、前記温度センサを構成する前記有機ＥＬ素子に一定電流を流したときの該有機ＥＬ素子の両端間の電圧を測定する電圧測定部を有し、該電圧測定部によって測定された電圧の値と前記有機ＥＬ素子の温度特性とに基づいて前記温度を取得することを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発光装置は、請求項１乃至４の何れかに記載の発光装置において、前記制御部は、前記光センサにより検出される光量の値と該光センサの温度との関係をテーブル化して保持する温度係数保持部と、前記温度測定部で取得された温度と前記温度係数保持部に保持された値とに基づき、前記光量検出部の前記光センサによって検出された光量の値を補正する光量温度補正部と、を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項６に記載の発光装置は、請求項１乃至５の何れかに記載の発光装置において、前記発光部は、前記発光素子を有する前記画素が複数配列された発光素子アレイを有し、前記光量測定部は前記光センサを一つ以上の前記発光素子毎に対応して複数有し、前記温度測定部は、前記温度センサを、前記複数の光センサの各々に対応して複数有し、前記制御部は、前記温度測定部の前記各温度センサによって取得された温度に基づいて、前記複数の画素の各々に供給される前記駆動信号の値を制御することを特徴とする。
【００１６】
請求項７に記載の発光装置の駆動制御方法は、発光素子を有する少なくとも一つの画素が配列された発光部を有し、該発光部の前記発光素子より、供給される画像データに応じた光を出射する発光装置の駆動制御方法であって、前記発光部の前記発光素子を発光させて、光センサにより前記発光素子から出射される光の光量を検出するステップと、前記光センサに対応して設けられる温度センサにより、前記光センサの近傍の温度を取得するステップと、前記光センサによって検出された光量の値を前記温度センサによって取得された温度に基づいて補正し、前記補正された光量の値に基づいて、前記画像データに対応して前記発光部に供給する駆動信号の値を制御するステップと、を含むことを特徴とする。
【００１７】
請求項８に記載の発光装置の駆動制御方法は、請求項７記載の発光装置の駆動制御方法において、前記駆動信号の値を制御するステップは、第１のタイミングで前記光センサにより検出された、前記発光素子から出射された光の光量を、前記温度センサによって取得された温度に基づいて補正して、第１の光量とするステップと、前記第１のタイミングから所定時間経過した後の第２のタイミングで、前記光センサにより検出された、前記発光素子から出射された光の光量を、前記温度センサによって取得された温度に基づいて補正して、第２の光量とするステップと、前記第１の光量と前記第２の光量とを比較するステップと、前記画像データに応じた階調信号を、予め保持された、前記第１の光量と前記第２の光量の差分に応じた光量補正データに基づいて補正して、前記駆動信号として出力するステップと、を含むことを特徴とする。
【００１８】
請求項９に記載の発光装置の駆動制御方法は、請求項７又は８に記載の発光装置の駆動制御方法において、前記温度センサは、前記発光素子と同一構造の有機ＥＬ素子を有して構成され、前記温度を取得するステップは、前記温度を取得するタイミングにおいて、前記温度センサを構成する前記有機ＥＬ素子に一定電流を流すステップと、前記一定電流を流したときの前記有機ＥＬ素子の両端間の電圧を測定するステップと、前記測定された電圧の値と、前記有機ＥＬ素子の温度特性と、に基づいて、前記温度を取得するステップと、を含むことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明における発光装置は、感光体ドラムと、帯電器と、露光器と、現像器と、を有して、画像データに応じた印刷を行う画像形成装置の露光器に適用することができる。この場合、露光器は、発光素子を有する複数の画素が配列されて、前記感光体ドラムに前記画像データに応じた光を照射して露光を行なう発光素子アレイを有する発光部と、一つ以上の前記発光素子に対応して設けられて、該各発光素子から出射される光の光量を検出する複数の光センサを有する光量測定部と、前記各光センサに対して一対に設けられて、該各光センサの近傍の温度を取得する複数の温度センサを有する温度測定部と、前記光量測定部の前記各光センサによって検出された光量の値を、前記温度測定部の対応する前記各温度センサによって取得された温度に基づいて補正し、前記補正された光量の値に基づいて、前記画像データに応じて前記発光部に供給する駆動信号の値を制御する制御部と、を具備してなる。
【００２０】
上記制御部は、前記光量測定部により第１のタイミングで検出された前記各発光素子から出射された光の光量を、前記温度測定部によって取得された温度に基づいて補正した第１の光量と、前記第１のタイミングから所定時間経過した後の第２のタイミングで、前記光量測定部により検出された前記各発光素子から出射された光の光量を、前記温度測定部によって取得された温度に基づいて補正した第２の光量と比較する光量比較部と、前記光量比較部による前記第１の光量と前記第２の光量の差分に応じた光量補正データを保持する補正データ記憶部と、前記画像データに応じた階調信号を前記補正データ記憶部に保持されている前記光量補正データに基づいて補正して、前記駆動信号として出力する駆動信号出力部と、を有する。
【００２１】
上記発光素子アレイにおける前記各発光素子と前記温度測定部における前記各温度センサとは、例えば、同一の基板上に形成された、同一構造の有機ＥＬ素子によって構成される。
【００２２】
また、上記温度測定部は、前記温度センサを構成する前記有機ＥＬ素子に一定電流を流したときの該有機ＥＬ素子の両端間の電圧を測定する電圧測定部を有し、該電圧測定部によって測定された電圧の値に基づいて前記温度を取得するものである。
【００２３】
また、上記制御部は、前記光センサにより検出される光量の値と該光センサの温度との関係をテーブル化して保持する温度係数保持部と、前記温度測定部で取得された温度と前記温度係数保持部に保持された値とに基づき、前記光量検出部の前記各光センサによって検出された光量の値を補正する光量温度補正部と、を有するものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、発光素子アレイの発光素子の発光輝度補償用の光センサを備えると共に、温度センサにより前記光センサ近傍の温度を検出することで、前記光センサにより検出した光量の温度補正を行って、温度補正した検出光量に基づいて各発光素子の発光量を補正することにより、各発光素子の発光輝度のバラツキ、経時劣化や温度による発光輝度の変化を正確に補正して、各発光素子より出射される光の光量を均一化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。
【００２６】
ディスプレィなどの発光画素用途として近年盛んに研究されている有機ＥＬ素子からなる発光素子は、平面基板上に画素サイズでのパターンニングによって製造されるので、各発光素子へのワイヤボンディングが不要とすることができる。しかしながら、有機ＥＬ素子においても、各発光素子間の発光特性のバラツキがある。また、発光特性の経時変化や温度特性があり、それにより発光特性のバラツキが増大することがある。
【００２７】
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置（印刷装置）の構成の一例を示す図である。同図に示すように、この画像形成装置は、感光体ドラム１０と、画素基板１２とレンズアレイ１４とから成る有機ＥＬヘッド（露光部）１６と、帯電ローラ１８と、イレーサ光源感光体２０と、クリーニング部材２２と、現像ローラ２４を含む現像器２６と、転写ローラ２８と、定着ローラ３０と、搬送ベルト３２と、を具備している。
【００２８】
なお、感光体ドラム１０は、例えば負帯電型ＯＰＣ感光体（有機感光体）であり、この場合、帯電ローラ１８は負帯電器とされている。また、現像器２６は負帯電トナーで現像を行う現像器である。また、画素基板１２は、詳しくは後述するが、複数の有機ＥＬ素子が一列にアレイ状に配列された発光素子アレイ（発光部）を有して構成されている。
【００２９】
ところで、図１に示す画像形成装置では、おおまかには以下のような工程により印刷が行われる。まず、帯電ローラ１８によって、感光体ドラム１０が一様に帯電される。続いて、画素基板１２上の複数の発光素子によって、レンズアレイ１４を介して感光体ドラム１０に対して光照射が為され、感光体ドラム１０上には静電潜像が形成される。その後、現像器２６によって、静電潜像にトナーが付着される。そして、転写ローラ２８によって、静電潜像に付着しているトナーが印刷用紙３４に転写される。以下、このような印刷工程を詳細に説明する。
【００３０】
まず、感光体ドラム１０は負帯電型ＯＰＣ（Organic Photo Conductor）感光体であり、帯電用電源（不図示）から供給されるマイナス高電圧を、負帯電器である帯電ローラ１８によって印加される。これにより、感光体ドラム１０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る（初期化帯電状態となる）。
【００３１】
そして、周表面が初期化帯電状態となった感光体ドラム１０には、画素基板１２上の発光素子から光が照射されて、印字情報に従った光書き込み（露光）が行われる。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“−５０Ｖ”のマイナス低電位部とから成る静電潜像が、感光体ドラム１０の周表面上に形成される。
【００３２】
次いで、現像器２６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、現像ローラ２４によって、現像ローラ２４と感光体ドラム１０との対向部に回転搬送される。このとき、現像ローラ２４は、不図示の電源から、例えば“−２５０Ｖ”の現像バイアスを印加される。したがって、“−２５０Ｖ”の現像バイアスを印加された現像ローラ２４と、感光体ドラム１０における静電潜像の“−５０Ｖ”のマイナス低電位部との間に、“−２００Ｖ”の電位差が形成される。
【００３３】
この電位差により、現像ローラ２４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１０の回転によって、感光体ドラム１０と転写ローラ２８とが対向している転写部へと搬送される。
【００３４】
なお、上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（現像された画像の濃度）は、画素基板１２の発光素子による感光体ドラム１０への露光量に応じて生じる感光体ドラム１０の周表面上における電位差によって決定される。
【００３５】
次いで、上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３２によって、印刷用紙３４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３４上に、転写ローラ２８によって転写される。このようにしてトナー像を転写された印刷用紙３４は更に下流に搬送され、トナー像が定着ローラ３０によって熱定着された後、印刷用紙３４は当該画像形成装置の外部へ排出される。
【００３６】
また、トナー像が印刷用紙３４上に転写された後、感光体ドラム１０は、クリーニング部材２２により残留トナーが除去され、更に、イレーサ光源感光体２０によって一様に０Ｖに除電されて、帯電ローラ１８への帯電に備えられる。
【００３７】
なお、前記有機ＥＬヘッド１６における前記画素基板１２上には、図１に示す前記感光体ドラム１０への露光走査の主走査方向（前記感光体ドラム１０の幅方向、つまり前記印刷用紙３４の幅方向）に、多数の発光素子を一列に配設した有機ＥＬ素子アレイ（発光素子アレイ：発光部）が設けられている。この有機ＥＬ素子アレイは、当該画像形成装置が、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）で印字可能な画像形成装置の場合であれば、およそ１４０００個の発光素子を備えている。これらの個々の発光素子には、ホスト機器（不図示）から出力される印字情報に従った信号が印加される。即ち、個々の発光素子は、選択的に発光制御される。
【００３８】
以下、発光素子である有機ＥＬ素子の基本的な構造について、図２を参照して説明する。図２は、画素基板１２上の有機ＥＬ素子の基本構造を示す画素基板１２の短手方向の断面図である。
【００３９】
発光素子としての有機ＥＬ素子３６は、図２に示すようにガラス等の画素基板１２上に形成され、ガラス等の対向基板３８によって挟まれている。画素基板１２及び対向基板３８は、周縁を図示しないシール材で封止されている。具体的には、有機ＥＬ素子３６として、画素基板１２上に、画素電極４０、正孔輸送層（ＨＴＬ）４２、発光層（ＥＭＬ）４４、電子輸送層（ＥＴＬ）４６、及び対向電極４８がこの順にて形成され、対向基板３８及び図示しないシール材によって封止されている。
【００４０】
即ち、有機ＥＬ素子３６の発光材料は水分の影響を受けやすく、水分を含む外気に直接触れることの無いよう、封止処理がなされている。
【００４１】
ここで有機ＥＬ素子３６は、発光層４４の光ｈνを画素基板１２側から出射するボトムエミッション構造とする。
【００４２】
また画素電極４０は、アノードとして機能し、ＩＴＯ等の透明導電性酸化金属層を含む透明構造となっている。
【００４３】
対向電極４８は、カソードとして機能するものであり、純粋アルミニウムの熱伝導率が２４０ｗ／ｍ・ｋと非常に高い値であることを鑑みて、例えばアルミニウム系合金（ＡｌＮｄＴｉ）等の材料により形成される。また、下層側に低仕事関数の電子注入層と、上層側に光反射性のアルミニウム等の高仕事関数の金属層との積層反射構造であっても良い。この対向電極４８は、複数の有機ＥＬ素子３６で共通する単一電極であることが好ましい。
【００４４】
なお、逆に、画素電極４０をカソードとし、対向電極４８をアノードとする場合には、画素電極４０に接している担体輸送層は電子輸送性の層となり、対向電極４８に接している担体輸送層は正孔輸送性の層となる。
【００４５】
発光層４４は、ＨＴＬ４２から輸送された正孔とＥＴＬ４６から輸送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。そして、有機ＥＬ素子３６の担体輸送層は、ＨＴＬ４２、発光層４４、ＥＴＬ４６の三層構造に限らず、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良く、正孔輸送兼電子輸送性発光層のみでも良く、正孔輸送性発光層及び電子輸送層でも良く、また、間にその他の担体輸送層が介在する等、特に制限はない。ＨＴＬ４２、発光層４４、ＥＴＬ４６のような担体輸送層をまとめてＥＬ層５０と呼称する。
【００４６】
そして、前記画素電極４０（アノード）と前記対向電極４８（カソード）との間に、所定の電圧が掛けられることで、前記画素電極４０から正孔が、前記対向電極４８から電子が、前記発光層４４に注入され、前記発光層４４にて正孔と電子とが再結合して発光する。即ち、陰極から陽極のエネルギーギャップが発光層４４の蛍光、もしくは燐光に変換される。この発光によって生じた光ｈνは、透明な画素電極４０及び画素基板１２を透過して完全拡散放射する。
【００４７】
また、有機ＥＬ素子３６の形状は、画素基板１２上に画素電極４０をアレイ状（印字密度）に配置し、有機ＥＬ素子となるＥＬ層５０を構築し、上部より対向電極４８にてＥＬ層５０をはさみこむ構造となっている。
【００４８】
上述したように、電子写真方式の画像形成装置においては、感光体ドラム１０に対して有機ＥＬヘッド１６が、印字情報に従って光書き込みを行うが、数ミリの距離を隔てた感光体ドラム１０上に小径の光スポットを形成し、各ドットを解像する光ビームを作ることは困難である。そこで、本一実施形態においては、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、従来からの露光ヘッドやスキャナで多用されるロッドレンズアレイと有機ＥＬ発光体とを組み合わせることにより光スポットを実現する。即ち、有機ＥＬ素子３６からの拡散光は、該有機ＥＬ素子３６を構成した画素基板１２とレンズアレイ１４とから成る有機ＥＬヘッド１６によって、該有機ＥＬヘッド１６からミリオーダーの距離を隔てた感光体ドラム１０上に小径の光スポットを形成し、各ドットを解像する光ビームを作る。
【００４９】
以下、前記有機ＥＬヘッド１６について、図３（Ａ）及び（Ｂ）を参照して説明する。図３（Ａ）は、前記有機ＥＬヘッド１６の外観を示す図であり、図３（Ｂ）は、前記有機ＥＬヘッド１６の側面断面図である。なお、上述したように、本実施形態において有機ＥＬ素子３６はボトムエミッション構造に設定されている。
【００５０】
有機ＥＬヘッド１６のケース部５２内には、前記感光体ドラム１０への露光走査の主走査方向（前記感光体ドラム１０の幅方向つまり前記印刷用紙３４の幅方向）に、複数の有機ＥＬ素子３６が一列に配設された有機ＥＬ素子アレイ（図示せず）を形成している。
【００５１】
なお、前記有機ＥＬ素子３６は、図３（Ａ）に示すように制御ケーブル５４によって、詳細は後述するようなヘッドコントローラ（図３では不図示）と電気的に接続されている。ここで、前記制御ケーブル５４と、前記有機ＥＬ素子３６との接続方法に関しては、有機ＥＬ素子３６を駆動させることができる接続方法であればどのような接続方法であってもよい。
【００５２】
有機ＥＬヘッド１６のケース部５２は、図３（Ｂ）に示すように、前面ケース５６と背面ケース５８とからなる。前記画素基板１２は、例えば接着樹脂（不図示）によって前記前面ケース５６に接着されている。そして、前記前面ケース５６には、背面ケース５８が嵌め込まれている。
【００５３】
ここで、前記画素基板１２のうち前記接着樹脂（不図示）が設けられている面の逆側の面であって、前記有機ＥＬ素子３６が設けられていない箇所には、図３（Ｂ）に示すように前記有機ＥＬ素子３６を駆動する為のドライバＩＣ６０が、前記画素電極４０及び前記対向電極４８に電気的に接続されて設けられている。
【００５４】
そして、前記ドライバＩＣ６０には、前記ヘッドコントローラ（図３では不図示）から後述するようなデータ信号及びタイミング信号が入力され、前記ドライバＩＣ６０は、それらの信号に基づいて前記画素電極４０及び前記対向電極４８の制御を行っている。
【００５５】
なお、本一実施形態においては、画像形成装置の構造上、前記有機ＥＬヘッド１６は一個のデバイス装置となる為、組み立て時や交換時には接続配線に力が加わる可能性がある。従って、前記画素基板１２と前記ヘッドコントローラとの接続配線のケーブルに関しては、前記ケース部５２の内部と外部とで別ケーブルとして、前記ケース部５２の外部のケーブルをより強度が高く作業性の優れたケーブルとする為に、図３（Ｂ）に示すように前記背面ケース５８に２個の中継コネクタ６２が設けられている。中継コネクタ６２は、それぞれ配線６４に接続され、配線６４は、一方が、アノード電圧を印加するための後述するような信号群のため、及び後述するような光センサ回路及び温度センサ回路（何れも図３には不図示）からの検出信号を前記ヘッドコントローラに供給するための配線であり、他方が、カソード電圧を印加するために対向電極４８に供給される信号のための配線である。
【００５６】
前記前面ケース５６には凸部６６が設けられ、該凸部６６には、開口部が形成され、各有機ＥＬ素子３６と対向するようにロッドレンズアレイ１４がこの開口部に嵌め込まれ、開口部とロッドレンズアレイ１４との隙間は接着剤で封止されている。このため、前面ケース５６は可視光に対して不透明であっても、前記有機ＥＬ素子３６が発する光が凸部６６内に形成された密閉空間６８を介して前記ロッドレンズアレイ１４に入射することになる。
【００５７】
なお、図３（Ｂ）に示す有機ＥＬ素子３６は、画素基板１２がロッドレンズアレイ１４に対向するように面しているボトムエミッション構造である。
【００５８】
また、前記凸部６６は、有機ＥＬ素子３６からロッドレンズアレイ１４までの光路長をある程度の長さに確保するので、ロッドレンズアレイ１４と感光体ドラム１０との距離を設定しやすくなるという効果がある。
【００５９】
図４は、本画像形成装置の電気的な構成を示すブロック図であり、図５は、図４中のヘッド駆動部のより詳しい構成を示す図である。
本一実施形態に係る画像形成装置全体を制御する制御部であるＣＰＵ７０は、ホスト機器（不図示）から出力される印字情報であるビデオ信号より画像処理制御回路７２が検出したドット位置情報に従って、ライン先頭データを読み込み、前記印刷用紙３４の搬送速度に合わせる同期制御を行って、水平制御信号／ＨＳＹＮＣ及び垂直制御信号／ＶＳＹＮＣ信号を生成し、ヘッド駆動部７４に送出する。また、画像処理制御回路７２は、それら制御信号に同期させながら画像データをヘッド駆動部７４に送出する。更に、特に図示はしていないが、ＣＰＵ７０は、用紙サイズ等のプリンタ制御信号もヘッド駆動部７４に送出する。
【００６０】
ヘッド駆動部７４は、ヘッドコントローラ７６（制御手段）と、前記有機ＥＬヘッド１６の画素基板１２上に配された前記ドライバＩＣ６０及び有機ＥＬパネル７８と、からなる。ヘッドコントローラ７６は、前記画像データと水平制御信号／ＨＳＹＮＣ及び垂直制御信号／ＶＳＹＮＣ、プリンタ制御信号を受信して、それら制御信号に合わせて、前記ドライバＩＣ６０を駆動する。
【００６１】
ドライバＩＣ６０は、有機ＥＬパネル７８の各画素のオン，オフ及び画像データに応じた階調信号に基づく電流値を有する駆動電流を生成するデータドライバ８０と、各画素を選択するセレクトドライバ８２と、前記光センサ回路及び温度センサ回路を駆動して光量及び温度を検出するセンサドライバ８４と、からなる。
【００６２】
有機ＥＬパネル７８は、前記複数の有機ＥＬ素子３６が一列に配設された有機ＥＬ素子アレイと、後述するような駆動回路，光センサ回路，温度センサ回路及びそれらの間の配線等の回路部と、からなる。
【００６３】
図６は、前記有機ＥＬパネル７８の回路構成を示す図である。前記有機ＥＬ素子３６を駆動する駆動回路は、アクティブ方式／パッシブ方式、定電圧書込み／定電流書込み等を問わず任意の方式で実現することができる。
【００６４】
ここでは一例として、アクティブマトリクス駆動方式を説明する。
図６は、２つの薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと略記する。）を用いた定電圧書込みのアクティブ駆動方式を採用した画素の駆動回路の例を示している。この駆動回路は、有機ＥＬ素子３６の製造プロセスで同時に製造された、駆動ＴＦＴ８６と選択ＴＦＴ８８の２つのＴＦＴと、その間の保持キャパシタ９０とからなり、駆動ＴＦＴ８６に有機ＥＬ素子３６が直列につながれた構成となっている。
【００６５】
このような構成において、セレクトドライバ８２から供給される選択信号Ｖｓｅｌがハイレベルとされて選択ＴＦＴ８８をＯＮにすると、データドライバ８０から供給されるデータ電圧Ｖｄａｔａが保持キャパシタ９０に書き込まれ、同時に駆動ＴＦＴ８６をＯＮにする。そのとき、データ電圧Ｖｄａｔａに応じて選択ＴＦＴ８８のゲート電圧Ｖｇｓ（Ｖｇｓ＝Ｖｄａｔａ−Ｖｓｏｕｒｃｅ）が決まるので、駆動ＴＦＴ８６の導電率が定まる。そして、その導電率に応じた電流が、電源線から有機ＥＬ素子３６に流れる。
【００６６】
なお、図６では、部分的に抜き出した３画素分しか表記していないが、データドライバ８０は、一例として、１つのデータ電圧Ｖｄａｔａで８個の有機ＥＬ素子３６を駆動する。図５の例では、有機ＥＬパネル７８が８個の画素群を有し、各画素群は６個の画素を有して、データ電圧Ｖｄａｔａ１〜Ｖｄａｔａ６が各画素群の各画素に印加されて、各画素に画像データに応じた階調信号電圧を供給するようにしている。セレクトドライバ８２から有機ＥＬパネル７８には選択信号Ｖｓｅｌ１〜Ｖｓｃａｎ８が与えられ、データ電圧Ｖｄａｔａ１〜Ｖｄａｔａ６が印加される画素群の各々に印加されている。従って、図５の例では、有機ＥＬパネル７８は、水平方向に、６＊８＝４８個の画素が形成されている。実際には、上述したように、画像形成装置は例えば約１４０００個の発光素子を有しており、従って、データ電圧、選択信号の数はより多数となることは言うまでもない。
【００６７】
図７は、印刷時のタイミングチャートを示す図である。
即ち、印刷時の露光工程においては、まず、データドライバ８０は、ヘッドコントローラ７６による制御に従って、水平制御信号／ＨＳＹＮＣがアクティブ〜アクティブである期間（１ＤｏｔＬｉｎｅＴｉｍｅ）、ヘッドコントローラ７６から供給される階調信号に応じて、各画素の階調信号電圧であるデータ電圧Ｖｄａｔａ１〜Ｖｄａｔａ６を生成して印加する。このとき、電源線に電源が供給されるよう制御を行う。また、前記データ電圧Ｖｄａｔａ１〜Ｖｄａｔａ６を供給すると同時に、ヘッドコントローラ７６による制御に従ってセレクトドライバ８２から、順次ハイレベル（以下、Ｈレベルとする）となる選択信号Ｖｓｅｌ１〜Ｖｓｃａｎ８が印加される。これにより、各画素の選択ＴＦＴ８８がオン動作して、駆動ＴＦＴ８６のゲート端子に、各データ電圧Ｖｄａｔａに基づくゲート電圧が印加されて、その駆動ＴＦＴ８６が当該ゲート電圧に応じた導通状態でオン動作する。これにより、電源線を介して画素群の中の選択信号が供給されている画素群の駆動ＴＦＴ８６及び有機ＥＬ素子３６に、データ電圧Ｖｄａｔａに基づく電流値を有する発光駆動電流が流れ、有機ＥＬ素子３６が所定の発光輝度で発光動作する（Ｖｓｅｌ選択期間）。
【００６８】
このとき、階調信号電圧であるデータ電圧Ｖｄａｔａは、選択ＴＦＴ８８を介して、保持キャパシタ９０に供給され、各保持キャパシタ９０は、その階調信号電圧のレベルに応じた値の電荷量に充電される。
【００６９】
次に、上述のＶｓｅｌ選択期間を経過して、セレクトドライバ８２が当該選択信号Ｖｓｅｌをローレベル（以下、Ｌレベル）とすると、選択ＴＦＴ８８がオフするが、保持キャパシタ９０には階調信号電圧に応じた電荷量が保持されているので、駆動ＴＦＴ８６は、その保持キャパシタ９０に保持されている電荷量に応じた導通状態となり、発光動作を継続する（Ｖｓｅｌ非選択期間）。
【００７０】
以下、ライン数分の水平制御信号／ＨＳＹＮＣがアクティブ〜アクティブ期間の時間、発光駆動を行うことになる。
【００７１】
次に、光センサ回路を説明する。
有機ＥＬ素子３６のような発光素子における発光輝度は、当該有機ＥＬ素子３６の発光層４４を挟んだ電極間電流の大きさに比例して増加する。従って、有機ＥＬ素子３６を光源として利用した発光装置を具備する画像形成装置で高速印刷を行う場合、当該高速印刷に要する光量を得る為には相当量のエネルギー（輝度にして数万ｃｄ／ｍ２）を要する。そして、このため、有機ＥＬ素子３６に流す電流の電流値は比較的大きい値に設定されるため、この電流によるジュール熱が発生する。従って、結果として有機ＥＬ素子３６の温度は上昇する。
【００７２】
本実施形態に係る画像形成装置は、発光量を光センサ回路で検出し、その検出結果に基づいて、データ電圧Ｖｄａｔａを補正することによって、発光輝度の均一性を高めようとするものである。即ち、光フィードバックによる定輝度駆動を行うものである。そして、このような光フィードバックを行う構成においては、光センサは発光素子の近傍に設けられるために光センサの温度も発光素子の温度上昇に伴って上昇する。本実施形態においては、この光センサ回路にも温度変化による特性の変化があることに着目し、光フィードバックによる定輝度駆動に加えて、更に、光センサ回路の温度を取得して光センサ回路の温度変化による特性の変化を補償する制御を行うものであり、これによって、発光輝度の均一性をより高めることができるものである。
【００７３】
光センサ回路は、図６に示すように、複数（この例では３個）の画素に対して１回路が設けられているもので、光センサＴＦＴ９２、充電ＴＦＴ９４及び読出ＴＦＴ９６の３つのＴＦＴと、暗電流保持キャパシタ９８とから構成される。
【００７４】
図８は、光量測定時のタイミングチャートを示す図である。
前記センサドライバ８４は、ヘッドコントローラ７６からのタイミング信号によりＳＣＧ信号及びリフレッシュ信号ＲＦＳＨ信号を生成する。ＳＣＧ信号は、充電ＴＦＴ９４を制御するために該充電ＴＦＴ９４のゲートに供給され、リフレッシュ信号ＲＦＳＨは、光センサＴＦＴ９２のゲートに供給される。
【００７５】
即ち、センサドライバ８４は、ＳＣＧ信号をアサートすることで、充電ＴＦＴ９４がオン動作する。この充電ＴＦＴ９４のオン動作により読出ＴＦＴ９６もオンして、暗電流保持キャパシタ９８を充電する。但し、このＳＣＧ信号アサート時に、センサドライバ８４は前記リフレッシュ信号ＲＦＳＨも同時にアサートして、暗電流保持キャパシタ９８を放電する。
【００７６】
その後、センサドライバ８４は、リフレッシュ信号ＲＦＳＨをネゲートして光センサＴＦＴ９２をオフ状態にする。ＳＣＧ信号は、リフレッシュ信号ＲＦＳＨよりも十分に長くアサートして暗電流保持キャパシタ９８を充電することで、充電電荷を毎回同じ条件にする。この状態においては、光センサＴＦＴ９２はオフ状態にあり、暗電流保持キャパシタ９８に充電された電荷に応じて読出ＴＦＴ９６がオンして、電流Ｉｓが観測される。
【００７７】
この状態において光センサＴＦＴ９２のゲート部分に光が照射されると、その光量に応じて光センサＴＦＴ９２のドレイン・ソース間チャネルが形成されて電流が流れ出し、暗電流保持キャパシタ９８が放電を開始し、これにより、読出ＴＦＴ９６のドレイン電流Ｉｓが減少する。
従って、この電流Ｉｓの変化ΔＩｓを観測すれば、画素の発光量が得られる。
【００７８】
そこで、センサドライバ８４は、このような電流Ｉｓを電流・電圧変換した光量Ｓｏｕｔを、Ａ／Ｄ変換して、ヘッドコントローラ７６へ光センサ出力として供給する。
【００７９】
次に、温度センサ回路について説明する。
図９は、前記有機ＥＬヘッド１６の平面構造を示す図である。
前記光センサ回路は、複数画素に対して１回路という規模で形成されている。図６では、部分的に抜き出した３画素分しか表記していないが、図９に示すように、光センサＴＦＴ９２は、発光を捉えようとする画素の並んでいる主走査方向の幅程度のチャネル幅で形成し、画素に対して副走査方向直下に配置することが効率的であり、望ましい。
【００８０】
このような構造とした場合、有機ＥＬ素子３６にて発生する熱は、光センサＴＦＴ９２に影響を与えてしまうことになる。即ち、有機ＥＬ素子３６の単体は微小であるため、単独素子による発熱量では、光センサＴＦＴ９２に与える影響は少ないが、本構成のように、ある領域の複数の有機ＥＬ素子３６がほぼ同時刻に発光を繰り返すと、熱の影響が発生する。
【００８１】
光センサＴＦＴ９２は温度特性を持つため、この発生した熱は光センサＴＦＴ９２の受光感度に誤差を生じさせてしまう。例えば、光センサＴＦＴ９２をアモルファスＳｉとした場合、温度係数は−０．２〜−０．３％／℃程度となり１０℃の変化で２〜３％の誤差が生じる。
【００８２】
そこで、この光センサＴＦＴ９２直近の温度を測定し、その測定温度をもとに、光センサＴＦＴ９２より得られた発光量を温度係数により補正すれば、発光輝度の均一性を高めることができる。
【００８３】
そのための温度センサ回路として、本実施形態に係る画像形成装置では、図６に示すような温度測定ＥＬ１００を設けている。この温度測定ＥＬ１００は、図９に示すように、前記光センサＴＦＴ９２と一対にして、光センサＴＦＴ９２直近に配置することが望ましい。この温度測定ＥＬ１００は、発光体を構成する有機ＥＬ素子３６と同様のプロセスで構築することができるため、即ち、温度測定ＥＬ１００を有機ＥＬ素子３６の形成と同時に形成できるため、製造工程が増大するようなことはない。
【００８４】
図１０は、前記共役系ポリマを用いた高分子有機ＥＬ材料を定電流駆動したときの温度特性を測定した結果を示す図である。前記テスト用基板であるガラスの温度を３０℃〜６５℃と変化させたとき、各輝度２，５００、５，０００、７，５００、１０，０００ｃｄ／ｍ２にて定電流駆動したときの両端間の電圧（測定電圧）の基板温度に対する変化を示している。各輝度においてほぼ同一の温度特性（−０．０７Ｖ／℃）を持つため、発光体温度の測定は低輝度で行うことが可能である。このため、温度センサ回路の温度測定ＥＬ１００の発光が印刷に影響しないようにすることができる。
【００８５】
このように、有機ＥＬ素子は一定電流を流しているときの素子両端間の電圧が温度に応じて変化する、すなわち、抵抗成分が温度に応じて変化し、温度が上昇すると抵抗成分が減少する特性を有するので、定電流駆動したときの素子両端間の電圧を測定すれば、図１０に示したような温度特性に基づいて、当該有機ＥＬ素子の周辺温度を推測することができる。
【００８６】
従って、前記温度測定ＥＬ１００に定電流Ｉｔを流したときの温度測定ＥＬ１００の両端間の電圧（測定電圧）Ｖｔを測定することにより、温度測定ＥＬ１００の周辺温度が得られる。そして、この得られた温度をもとに、光センサＴＦＴ９２より得られた発光量を温度係数により補正すれば、発光輝度の均一性をより高めることができる。
【００８７】
このような周辺温度の検出を行うために、温度センサ回路の温度測定ＥＬ１００を定電流駆動する定電流駆動手段である前記センサドライバ８４は、図８に示すように、例えば光量Ｓｏｕｔの検出と概ね同じタイミングで、前記温度測定ＥＬ１００へ定電流Ｉｔを印加するＴＥＭＰ信号を供給すると共に、温度測定ＥＬ１００の両端間の電圧Ｖｔを検出し、Ａ／Ｄ変換して、ヘッドコントローラ７６へ温度センサ出力として供給する。なお、温度測定ＥＬ１００へのＴＥＭＰ信号の供給は、上記のように、間欠的に、電圧Ｖｔの検出に要する、極短い時間だけ行われ、温度測定ＥＬ１００このときにのみ発光するものであり、且つ、発光するときの発光輝度も比較的低く設定されているため、温度測定ＥＬ１００自体の特性劣化の進行を抑えることができる。
【００８８】
図１１は、前記ヘッドコントローラ７６のブロック構成図である。
ヘッドコントローラ７６は、光量測定部１０２、温度測定部１０４、光量温度補正部１０６、光量比較部１０８、補正データ記憶部１１０、データドライバデータ送出部１１２、セレクトドライバタイミング発生部１１４、センサドライバタイミング発生部１１６、アービトレーション制御部１１８、及びセンサ選択部１２０，１２２からなる。
【００８９】
ここで、センサ選択部１２０，１２２は、本画像形成装置全体を制御する制御部である前記ＣＰＵ７０から前記プリンタ制御信号として与えられるセンサ選択に従って、センサドライバ８４から供給される各光センサ出力及び各温度センサ出力を選択的に次段の光量測定部１０２及び温度測定部１０４に入力する。
【００９０】
光量測定部１０２は、前記光センサ出力を光量データ化する。また、温度測定部１０４は、前記温度センサ出力より温度検出を行う温度測定手段である。光量温度補正部１０６は、前記光量測定部１０２により得られた光量データを、前記温度測定部１０４により得られた検出温度に基づき温度補正する光量補正手段である。
【００９１】
光量比較部１０８は、前記光量温度補正部１０６により温度補正された最新の光量データと不図示の一時記憶メモリに保持している前回の光量データとの比較を行う。すなわち、光量測定部１０２による光量データの検出は、前回と今回において、有機ＥＬ素子３６の特性が変化していない場合に発光輝度が同じとなる電圧を印加して行われるものであって、光量比較部１０８は、こうして検出された前回と今回の光量データの比較を行うものである。ここで、前回と今回の光量データに差がないときは、前回から今回の間で有機ＥＬ素子３６の特性の劣化が進行していないことを表し、前回と今回の光量データに差があるときは、前回から今回の間で有機ＥＬ素子３６の特性の劣化が進行したことを表している。補正データ記憶部１１０は、各画素における画像データの階調値とデータ電圧Ｖｄａｔａの光量補正データとの対応テーブルを記憶しており、初期においては、システム初期での値が予め格納されている。なお、この補正データ記憶部１１０は、電源を遮断してもデータが保持され、システム内での書き換えが可能なフラッシュＲＯＭ等で構成されるものとする。而して、この補正データ記憶部１１０に保持された補正データは、光量比較部１０８による光量データの比較結果に変化がある度に、すなわち、有機ＥＬ素子３６の特性の劣化が進行していることが検出されたときに、光量比較部１０８によって更新される。なお、光量比較部１０８における光量データの比較結果に変化があるか否かの判定において、所定の閾値を設けて、前回と今回の光量データに閾値を越える差があるときに変化があると判定するようにしてもよい。
【００９２】
データドライバデータ送出部１１２は、画像データに応じた階調信号を、前記補正データ記憶部１１０に保持されている補正データによって補正して、データ電圧Ｖｄａｔａとして各データドライバ８０に送出する。これにより、温度変化によらず一定光量となるよう制御することができる。
【００９３】
なおこの場合、前記特許文献１に開示されているように、発光体毎の光量補正データを予め求めて記憶しておくと共に、感光体ドラム１０の位置毎の感度補正データも予め求めて記憶しておき、それら記憶した補正データを基に、前記補正データ記憶部１１０に保持されている補正データを更に補正することで、個々の発光体つまり有機ＥＬ素子３６毎のデータ電圧Ｖｄａｔａを決定することができる。従って、前記光センサＴＦＴ９２、温度測定ＥＬ１００を、各有機ＥＬ素子３６に対応させて設けずに、複数個に対応させて設けても問題とはならない。
【００９４】
セレクトドライバタイミング発生部１１４は、各セレクトドライバ８２で生成される各選択信号Ｖｓｅｌのタイミング信号を生成して、各セレクトドライバ８２に送出する。
【００９５】
センサドライバタイミング発生部１１６は、各センサドライバ８４で生成される各ＳＣＧ信号、リフレッシュ信号ＲＦＳＨとＴＥＭＰ信号のタイミングを設定するタイミング信号を生成して、各センサドライバ８４に送出する。
【００９６】
アービトレーション制御部１１８は、前記ＣＰＵ７０からの水平制御信号／ＨＳＹＮＣ、垂直制御信号／ＶＳＹＮＣ、及び各プリンタ制御信号を受信して、前記センサドライバタイミング発生部１１６、前記セレクトドライバタイミング発生部１１４及び前記データドライバデータ送出部１１２全体を監視・制御してタイミング調停を行う。
【００９７】
図１２は、光量補正処理の動作フローチャートを示す図である。印刷時、実際の露光工程を実施する前に、まず、この光量補正処理を実施する。
【００９８】
即ち、ＣＰＵ７０は、まず、現在の動作モードが補正動作モードに設定されているか否かを判別する（ステップＳ１０）。この補正動作モードは、例えば、使用者がボタン操作やメニュー操作等により手動設定するものであっても良いし、連続印刷時間や連続印刷枚数等の閾値を設けておき、その閾値を越えたら自動的に補正動作モードに移行するような自動設定としても良い。
【００９９】
補正動作モードに設定されていなければ、本光量補正処理を終了して、通常の露光工程を進めていくことになる。なお、この場合には、初期値あるいは前回の補正動作モード時に書き替えられた補正データ記憶部１１０の補正データによって、画像データに対応するデータ電圧Ｖｄａｔａが補正されて用いられることとなる。
【０１００】
これに対して、補正動作モードに設定されている場合には、不図示の内部メモリ又はレジスタにセットした指定ドットのアドレスに従って、指定ドットの有機ＥＬ素子３６を有する画素に輝度測定用のデータ（測定用Ｖｄａｔａ）を印加して、発光させる（ステップＳ１２）。この場合、指定ドットとしては、例えば、有機ＥＬ素子アレイの一端側の有機ＥＬ素子３６から順に指定する。即ち、輝度測定用のデータとして、予め設定された階調値、例えば上述したような低輝度の画像データをヘッドコントローラ７６のデータドライバデータ送出部１１２に送り、該データドライバデータ送出部１１２より、補正データ記憶部１１０に保持されている補正データによって補正したデータ電圧Ｖｄａｔａ（測定用Ｖｄａｔａ）をデータドライバ８０に供給して、指定したドットに対応する有機ＥＬ素子３６を発光させる。
【０１０１】
そして、センサドライバ８４により、発光させた有機ＥＬ素子３６に対応する光センサ回路を選択して（ステップＳ１４）、その光センサ回路のＳＣＧ信号及びリフレッシュ信号ＲＦＳＨをアサートする（ステップＳ１６）。その後、図８に示すように、暗電流保持キャパシタ９８が放電するタイミングを待って（ステップＳ１８）、センサ選択を行うことでヘッドコントローラ７６のセンサ選択部１２０，１２２を切り替えて、光量測定部１０２により指定ドットの有機ＥＬ素子３６に対応する光センサＴＦＴ９２の光量Ｓｏｕｔを測定する（ステップＳ２０）。
【０１０２】
次に、センサドライバ８４により、指定ドットの有機ＥＬ素子３６に対応する温度測定ＥＬ１００に、指定の定電流Ｉｔを流し（ステップＳ２２）、温度測定部１０４により、そのときの印加電圧ＴＥＭＰの電圧Ｖｔを測定することで、温度測定ＥＬ１００周辺の温度を測定する（ステップＳ２４）。
【０１０３】
そして、光量温度補正部１０６により、この温度測定部１０４で取得した温度をもとに、前記光量測定部１０２で取得した発光量を温度係数により補正する（ステップＳ２６）。ここで、光量温度補正部１０６により測定された光量Ｓｏｕｔは、温度に対してリニアな関係ではなく係数を持つため、温度係数を予め測定データより関連付けしたテーブル化しておき、該温度係数のテーブルを用いて補正する。
【０１０４】
その後、光量比較部１０８にて、こうして得られた測定データを前回測定データと比較する（ステップＳ２８）。ここで、変化なければ、すなわち、有機ＥＬ素子３６の特性の劣化が前回から今回で進行していないことが検出されたときには、補正データの書き換えを行うことなく、次ドットの測定に備え、アドレスをセットする（ステップＳ３０）。
【０１０５】
これに対して、前回測定データと比較して変化がある場合、すなわち、有機ＥＬ素子３６の特性の劣化が前回から今回で進行しることが検出されたときには、補正データ記憶部１１０の補正データを新データに書き換える（ステップＳ３２）。露光工程においては、この書き替えられた補正データにより、実際に印刷する画像データは、その基準値を補正され、補正印字データがデータ電圧Ｖｄａｔａとしてデータドライバデータ送出部１１２よりデータドライバ８０に送られることとなる。そして、次ドットの測定に備え、アドレスをセットする（ステップＳ３０）。
【０１０６】
そして、未だ処理していないドットがあるか否かを確認し（ステップＳ３４）、未だ処理していないドットがある場合には、上記ステップＳ１２に戻る。
【０１０７】
而して、全てのドットに対して処理が終了したならば、本光量補正処理を終了して、通常の露光工程を進めていくことになる。なお、この場合には、上記ステップＳ３２で書き替えられた補正データ記憶部１１０の補正データによって、画像データに対応するデータ電圧Ｖｄａｔａが補正されて用いられることとなる。
【０１０８】
以上説明したように、本実施形態によれば、有機ＥＬ素子アレイの発光素子（有機ＥＬ素子３６）の発光輝度補償用の光センサＴＦＴ９２を備えると共に、一定電流を流しているときの素子両端間の電圧が温度に応じて変化するという有機ＥＬ素子の特性を利用して、前記発光素子に用いている有機ＥＬ素子３６と同様の構造の有機ＥＬ素子である温度測定ＥＬ１００を温度センサとして用いて、前記光センサＴＦＴ９２直近の温度を取得することで、前記光センサＴＦＴ９２の温度補償を行って、発光素子としての有機ＥＬ素子３６の発光量を補正することにより、発光素子の発光輝度の固体バラツキ、経時劣化や温度による発光輝度の変化を補正して、感光体ドラム１０上に照射される光量を均一化することができる。従って、品質の高い画像を形成することのできる露光装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することができる。
【０１０９】
また、温度測定ＥＬ１００は、発光素子としての有機ＥＬ素子３６の形成と同時に形成できるため、製造工程を増加させることなく、温度測定が可能となる。
【０１１０】
更に、温度と光量との関係を予め測定してテーブル化した温度係数により、温度測定ＥＬ１００で測定した温度に基づき光センサＴＦＴ９２で検出した光量の値を補正することができるので、複雑な演算を行うことなく、容易に補正を行うことができる。
【０１１１】
以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。
【０１１２】
例えば、光センサＴＦＴ９２及び温度測定ＥＬ１００を複数個の発光素子（有機ＥＬ素子３６）に対して１つという規模で形成しているが、それらを発光素子と一対一に設けても良いことは勿論である。
【０１１３】
また、有機ＥＬ素子アレイは画素基板１２上に発光素子としての有機ＥＬ素子３６を一列に配列するものとして説明したが、複数列であっても良く、又その場合、直線状に整列させても良いし、千鳥配列等、配列位置をずらすようにしても良い。
【０１１４】
また、上記実施形態においては、本発明を画像形成装置の有機ＥＬヘッド（露光部）に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば、発光素子を有する画素が複数配列されてなる発光装置や、発光素子を有する複数の画素が２次元配列されてなる表示パネルを備える表示装置に適用してもよい。この場合、温度センサとして用いる温度測定ＥＬ素子の発光が外部から視認されないように、例えば温度測定ＥＬ素子の周囲を遮光幕で覆うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す図である。
【図２】画素基板上の有機ＥＬ素子の基本構造を示す画素基板の短手方向の断面図である。
【図３】（Ａ）は有機ＥＬヘッドの外観を示す図であり、（Ｂ）は有機ＥＬヘッドの側面断面図である。
【図４】画像形成装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図５】ヘッド駆動部のより詳しい構成を示す図である。
【図６】有機ＥＬパネルの回路構成を示す図である。
【図７】印刷時のタイミングチャートを示す図である。
【図８】光量測定時のタイミングチャートを示す図である。
【図９】有機ＥＬヘッドの平面構造を示す図である。
【図１０】有機ＥＬ材料を定電流駆動したときの温度特性を測定した結果を示す図である。
【図１１】ヘッドコントローラのブロック構成図である。
【図１２】光量補正処理の動作フローチャートを示す図である。
【符号の説明】
【０１１６】
１０…感光体ドラム
１２…画素基板
１４…レンズアレイ
１６…有機ＥＬヘッド
３６…有機ＥＬ素子
３８…対向基板
４０…画素電極
４２…正孔輸送層（ＨＴＬ）
４４…発光層
４６…電子輸送層（ＥＴＬ）
４８…対向電極
５０…ＥＬ層
６０…ドライバＩＣ
７０…ＣＰＵ
７２…画像処理制御回路
７４…ヘッド駆動部
７６…ヘッドコントローラ
７８…有機ＥＬパネル
８０…データドライバ
８２…セレクトドライバ
８４…センサドライバ
８６…駆動ＴＦＴ
８８…選択ＴＦＴ
９０…保持キャパシタ
９２…光センサＴＦＴ
９４…充電ＴＦＴ
９６…読出ＴＦＴ
９８…暗電流保持キャパシタ
１００…温度測定ＥＬ
１０２…光量測定部
１０４…温度測定部
１０６…光量温度補正部
１０８…光量比較部
１１０…補正データ記憶部
１１２…データドライバデータ送出部
１１４…セレクトドライバタイミング発生部
１１６…センサドライバタイミング発生部
１１８…アービトレーション制御部
１２０，１２２…センサ選択部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子を有する画素を少なくとも一つ有し、供給される画像データに応じた光を出射する発光部と、
前記発光素子に対応して設けられ、該発光素子から出射される光の光量を検出する少なくとも一つの光センサを有する光量測定部と、
前記光センサに対応して設けられ、該光センサの近傍の温度を取得する少なくとも一つの温度センサを有する温度測定部と、
前記光量測定部の前記光センサによって検出された光量の値を、該光センサの温度特性と前記温度測定部の対応する前記温度センサによって取得された温度とに基づいて補正し、前記補正された光量の値に基づいて、前記画像データに対応して前記発光部に供給する駆動信号の値を制御する制御部と、
を具備することを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記光量測定部により第１のタイミングで検出された前記発光素子から出射された光の光量を、前記温度測定部によって取得された温度に基づいて補正した第１の光量と、前記第１のタイミングから所定時間経過した後の第２のタイミングで、前記光量測定部により検出された前記発光素子から出射された光の光量を、前記温度測定部によって取得された温度に基づいて補正した第２の光量と比較する光量比較部と、
前記光量比較部による前記第１の光量と前記第２の光量の差分に応じた光量補正データを保持する補正データ記憶部と、
前記画像データに応じた階調信号を、前記補正データ記憶部に保持されている前記光量補正データに基づいて補正して、前記駆動信号として出力する駆動信号出力部と、
を有することを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記発光部における前記発光素子と前記温度測定部における前記温度センサとは、同一の基板上に形成された、同一構造の有機ＥＬ素子によって構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記温度測定部は、前記温度センサを構成する前記有機ＥＬ素子に一定電流を流したときの該有機ＥＬ素子の両端間の電圧を測定する電圧測定部を有し、該電圧測定部によって測定された電圧の値と前記有機ＥＬ素子の温度特性とに基づいて前記温度を取得することを特徴とする請求項３に記載の発光装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記光センサにより検出される光量の値と該光センサの温度との関係をテーブル化して保持する温度係数保持部と、前記温度測定部で取得された温度と前記温度係数保持部に保持された値とに基づき、前記光量検出部の前記光センサによって検出された光量の値を補正する光量温度補正部と、を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の発光装置。
【請求項６】
前記発光部は、前記発光素子を有する前記画素が複数配列された発光素子アレイを有し、
前記光量測定部は前記光センサを一つ以上の前記発光素子毎に対応して複数有し、
前記温度測定部は、前記温度センサを、前記複数の光センサの各々に対応して複数有し、
前記制御部は、前記温度測定部の前記各温度センサによって取得された温度に基づいて、前記複数の画素の各々に供給される前記駆動信号の値を制御することを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の発光装置。
【請求項７】
発光素子を有する少なくとも一つの画素が配列された発光部を有し、該発光部の前記発光素子より、供給される画像データに応じた光を出射する発光装置の駆動制御方法であって、
前記発光部の前記発光素子を発光させて、光センサにより前記発光素子から出射される光の光量を検出するステップと、
前記光センサに対応して設けられる温度センサにより、前記光センサの近傍の温度を取得するステップと、
前記光センサによって検出された光量の値を、該光センサの温度特性と前記温度センサによって取得された温度に基づいて補正し、前記補正された光量の値に基づいて、前記画像データに対応して前記発光部に供給する駆動信号の値を制御するステップと、
を含むことを特徴とする発光装置の駆動制御方法。
【請求項８】
前記駆動信号の値を制御するステップは、
第１のタイミングで前記光センサにより検出された、前記発光素子から出射された光の光量を、前記温度センサによって取得された温度に基づいて補正して、第１の光量とするステップと、
前記第１のタイミングから所定時間経過した後の第２のタイミングで、前記光センサにより検出された、前記発光素子から出射された光の光量を、前記温度センサによって取得された温度に基づいて補正して、第２の光量とするステップと、
前記第１の光量と前記第２の光量とを比較するステップと、
前記画像データに応じた階調信号を、予め保持された、前記第１の光量と前記第２の光量の差分に応じた光量補正データに基づいて補正して、前記駆動信号として出力するステップと、
を含むことを特徴とする請求項７に記載の発光装置の駆動制御方法。
【請求項９】
前記温度センサは、前記発光素子と同一構造の有機ＥＬ素子を有して構成され、
前記温度を取得するステップは、
前記温度を取得するタイミングにおいて、前記温度センサを構成する前記有機ＥＬ素子に一定電流を流すステップと、
前記一定電流を流したときの前記有機ＥＬ素子の両端間の電圧を測定するステップと、
前記測定された電圧の値と、前記有機ＥＬ素子の温度特性と、に基づいて、前記温度を取得するステップと、
を含むことを特徴とする請求項７又は８に記載の発光装置の駆動制御方法。
【請求項１】
発光素子を有する画素を少なくとも一つ有し、供給される画像データに応じた光を出射する発光部と、
前記発光素子に対応して設けられ、該発光素子から出射される光の光量を検出する少なくとも一つの光センサを有する光量測定部と、
前記光センサに対応して設けられ、該光センサの近傍の温度を取得する少なくとも一つの温度センサを有する温度測定部と、
前記光量測定部の前記光センサによって検出された光量の値を、該光センサの温度特性と前記温度測定部の対応する前記温度センサによって取得された温度とに基づいて補正し、前記補正された光量の値に基づいて、前記画像データに対応して前記発光部に供給する駆動信号の値を制御する制御部と、
を具備することを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記光量測定部により第１のタイミングで検出された前記発光素子から出射された光の光量を、前記温度測定部によって取得された温度に基づいて補正した第１の光量と、前記第１のタイミングから所定時間経過した後の第２のタイミングで、前記光量測定部により検出された前記発光素子から出射された光の光量を、前記温度測定部によって取得された温度に基づいて補正した第２の光量と比較する光量比較部と、
前記光量比較部による前記第１の光量と前記第２の光量の差分に応じた光量補正データを保持する補正データ記憶部と、
前記画像データに応じた階調信号を、前記補正データ記憶部に保持されている前記光量補正データに基づいて補正して、前記駆動信号として出力する駆動信号出力部と、
を有することを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記発光部における前記発光素子と前記温度測定部における前記温度センサとは、同一の基板上に形成された、同一構造の有機ＥＬ素子によって構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記温度測定部は、前記温度センサを構成する前記有機ＥＬ素子に一定電流を流したときの該有機ＥＬ素子の両端間の電圧を測定する電圧測定部を有し、該電圧測定部によって測定された電圧の値と前記有機ＥＬ素子の温度特性とに基づいて前記温度を取得することを特徴とする請求項３に記載の発光装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記光センサにより検出される光量の値と該光センサの温度との関係をテーブル化して保持する温度係数保持部と、前記温度測定部で取得された温度と前記温度係数保持部に保持された値とに基づき、前記光量検出部の前記光センサによって検出された光量の値を補正する光量温度補正部と、を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の発光装置。
【請求項６】
前記発光部は、前記発光素子を有する前記画素が複数配列された発光素子アレイを有し、
前記光量測定部は前記光センサを一つ以上の前記発光素子毎に対応して複数有し、
前記温度測定部は、前記温度センサを、前記複数の光センサの各々に対応して複数有し、
前記制御部は、前記温度測定部の前記各温度センサによって取得された温度に基づいて、前記複数の画素の各々に供給される前記駆動信号の値を制御することを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の発光装置。
【請求項７】
発光素子を有する少なくとも一つの画素が配列された発光部を有し、該発光部の前記発光素子より、供給される画像データに応じた光を出射する発光装置の駆動制御方法であって、
前記発光部の前記発光素子を発光させて、光センサにより前記発光素子から出射される光の光量を検出するステップと、
前記光センサに対応して設けられる温度センサにより、前記光センサの近傍の温度を取得するステップと、
前記光センサによって検出された光量の値を、該光センサの温度特性と前記温度センサによって取得された温度に基づいて補正し、前記補正された光量の値に基づいて、前記画像データに対応して前記発光部に供給する駆動信号の値を制御するステップと、
を含むことを特徴とする発光装置の駆動制御方法。
【請求項８】
前記駆動信号の値を制御するステップは、
第１のタイミングで前記光センサにより検出された、前記発光素子から出射された光の光量を、前記温度センサによって取得された温度に基づいて補正して、第１の光量とするステップと、
前記第１のタイミングから所定時間経過した後の第２のタイミングで、前記光センサにより検出された、前記発光素子から出射された光の光量を、前記温度センサによって取得された温度に基づいて補正して、第２の光量とするステップと、
前記第１の光量と前記第２の光量とを比較するステップと、
前記画像データに応じた階調信号を、予め保持された、前記第１の光量と前記第２の光量の差分に応じた光量補正データに基づいて補正して、前記駆動信号として出力するステップと、
を含むことを特徴とする請求項７に記載の発光装置の駆動制御方法。
【請求項９】
前記温度センサは、前記発光素子と同一構造の有機ＥＬ素子を有して構成され、
前記温度を取得するステップは、
前記温度を取得するタイミングにおいて、前記温度センサを構成する前記有機ＥＬ素子に一定電流を流すステップと、
前記一定電流を流したときの前記有機ＥＬ素子の両端間の電圧を測定するステップと、
前記測定された電圧の値と、前記有機ＥＬ素子の温度特性と、に基づいて、前記温度を取得するステップと、
を含むことを特徴とする請求項７又は８に記載の発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２０１０−７６２２３（Ｐ２０１０−７６２２３Ａ）
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４６３６０（Ｐ２００８−２４６３６０）
【出願日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【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２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
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