JP4360375B2 - 電気光学装置、電子機器、及び駆動方法 - Google Patents

Description

本発明は、電気光学素子を用いた電気光学装置、電子機器、及び駆動方法に関する。

画像形成装置としてのプリンタには、感光体ドラムなどの像担持体に静電潜像を形成するためのヘッド部として、多数の発光素子がアレイ状に配列された発光装置が用いられる。ヘッド部は、複数の発光素子を主走査方向に沿って配置した１本のラインで構成されることが多い。また、発光素子としては、有機発光ダイオード（Organic Light Emitting Diode、以下適宜「ＯＬＥＤ」と略称する）素子などの発光ダイオードが知られている。

特許文献１には、濃度データ信号に対応するパルス幅のパルス幅信号を生成し、補正データに対応した駆動電流をパルス幅信号のパルス幅に応じた時間だけ発光ダイオードに供給する技術が開示されている。図１１に示すように、駆動電流は基準電流と補正電流との和として与えられ、階調は駆動電流のパルス幅Ｔによって制御される。
特開平８−３９８６２号公報（図６参照）

ところで、補正電流は、駆動トランジスタの閾値電圧のばらつきや発光ダイオードの発光特性のばらつきを補正するための電流であって、その大きさは、基準電流の数パーセント以内となるのが通常である。このため、補正電流の大きさは基準電流の大きさと比較して極めて小さい。一般に、微小な電流を高い精度で生成する回路を実現するのは困難であり、実現できたとしてもその回路規模が大きくなってしまうといった問題がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、補正電流を簡易な回路を用いて高い精度で生成することができる電気光学装置、これを用いた電子機器及び駆動方法を提供することを解決課題とする。

この課題を解決するために、本発明に係る電気光学装置は、基準電流を出力する第１期間を指定する基準電流制御信号と、補正電流を出力する第２期間を指定する補正電流制御信号とを生成する制御手段と、前記基準電流制御信号に基づいて前記基準電流を生成する基準電流源と、前記補正電流制御信号に基づいて前記補正電流を生成する補正電流源と、前記基準電流と前記補正電流とを合成して駆動電流を生成する合成部と、前記駆動電流に応じた光量で発光する電気光学素子とを備え、前記制御手段は、前記第２期間が前記第１期間より短くなるように前記基準電流制御信号及び前記補正電流制御信号を生成することを特徴とする。

この発明によれば、基準電流を有効とする第１期間と補正電流を有効とする第２期間は、個別の制御信号によって指定される。したがって、第１期間と第２期間を各々設定することが可能となる。しかも、第２期間は第１期間より短くなる。したがって、基準電流と補正電流とを供給する期間を区別しない場合と比較して補正電流の大きさを大きくすることができる。これにより、高い精度で電気光学素子の階調を補正することが可能となる。また、微小な補正電流を生成する場合、補正電流源の回路規模が大きくなるが、この発明によれば補正電流の大きさを大きくできるので補正電流源の回路規模を縮小することが可能となる。なお、電気光学素子は、電気エネルギーによって光学特性が変化する素子であればどのようなものであってよい。そのような電気光学素子としては、有機ＥＬ発光ダイオード、無機ＥＬ発光ダイオードなどの発光ダイオードの他に電流で駆動される電流駆動型の発光素子などが該当する。

上述して電気光学装置の好ましい態様として、前記制御手段は、前記電気光学素子をパルス幅変調方式で階調制御する機能を持ち、前記第１期間の長さが前記パルス幅変調方式におけるパルス幅に対応するように前記基準電流制御信号を生成することが好ましい。この場合、基準電流はパルス幅変調された信号となり、そのパルス幅によって階調が刻まれる。

また、上述した電気光学装置の具体的な態様として、前記補正電流源は、前記補正電流の大きさを示す補正データをデジタルアナログ変換して前記補正電流を生成するＤＡ変換部を備えることが好ましい。さらに、前記補正電流源は、前記補正データを記憶する記憶部をさらに備え、前記記憶部から読み出した補正データをデジタルアナログ変換して前記補正電流を生成してもよい。この場合、予め電気光学素子の発光特性を予め測定し、測定結果に基づいて電気光学素子の表示階調が目標階調となるように補正データを予め生成して記憶部に記憶してもよいし、あるいは、使用するたびに電気光学素子の発光特性を測定し、測定結果に基づいて生成した補正データを記憶部に記憶させてもよい。

また、上述した電気光学装置の具体的な態様として、前記制御手段は、前記第１期間中に一又は複数回だけ前記第２期間を設定するように前記基準電流制御信号及び前記補正電流制御信号を生成してもよい。ここで、１回だけ補正電流を生成する場合は、第１期間の開始と第２期間の開始を一致させてもよい。この場合には、駆動電流の立ち上がりを急峻にできるので、合成部の出力から電気光学素子までの配線が長く容量性の負荷であっても、電気光学素子の発光期間の遅れを改善することができる。

また、上述した電気光学装置の具体的な態様として、前記制御手段は、前記第１期間の長さに応じて前記第２期間の長さを調整することが好ましい。この場合には、表示すべき階調に関連付けて補正電流による補正の程度を変化させることができる。この結果、補正量が階調に応じて変動する場合に、高い精度で補正を行うことができる。
また、前記補正電流の大きさを前記第１期間の長さに応じて定めてもよい。この場合にも、表示すべき階調に関連付けて補正電流による補正の程度を変化させることができる。

また、上述した電気光学装置の具体的な態様として、前記電気光学素子の発光量を示す階調データは複数のビットで構成され、前記制御手段は、前記階調データの最小ビットに相当する時間の周期で有効となる補正基準信号を生成する補正基準信号生成部と、前記補正基準信号と前記基準電流制御信号の論理積を算出し、算出結果に基づいて前記補正電流制御信号を生成する論理回路（例えば、実施形態のノア回路２６及びインバータ２７）とを備えることが好ましい。
この発明によれば、補正基準信号が階調データの最小ビットに相当する時間の周期で有効となる一方、基準電流制御信号は階調データの値に応じた期間だけ有効となるから、最小ビットに相当する時間ごとに補正電流信号が有効となる。したがって、第１期間の長さに応じて第２期間の長さを調整することができる。この結果、表示すべき階調に関連付けて補正電流による補正の程度を変化させることができる。
より具体的には、前記電気光学素子に対する前記補正電流の供給開始タイミングと前記基準電流の供給開始タイミングとが同時であってもよいし、あるいは、前記電気光学素子に対する前記補正電流の供給期間の中央タイミングと前記基準電流の供給期間の中央タイミングとが同時であってもよい。

次に、本発明に係る電子機器は、上述した電気光学装置を備えたことを特徴とする。このような電子機器としては、プリンタ、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置の他、ディスプレイ、パーソナルコンピュータ、携帯電話機、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等が該当する。

次に、本発明に係る駆動方法は、駆動電流に応じた階調で発光する電気光学素子を駆動する方法であって、基準電流を出力する第１期間を指定する基準電流制御信号と、補正電流を出力する第２期間を指定する補正電流制御信号とを、前記第２期間が前記第１期間の一部となるように生成し、前記基準電流制御信号に基づいて前記基準電流を生成し、前記補正電流制御信号に基づいて前記補正電流を生成し、前記基準電流と前記補正電流とを合成した前記駆動電流を前記電気光学素子に供給することを特徴とする。
この発明によれば、基準電流と補正電流とを供給する期間を区別しない場合と比較して補正電流の大きさを大きくすることができる。これにより、高い精度で電気光学素子の階調を補正することが可能となる。また、微小な補正電流を生成する場合、補正電流源の回路規模が大きくなるが、この発明によれば補正電流の大きさを大きくできるので補正電流源の回路規模を縮小することが可能となる。

図面を参照しながら本発明に好適な実施の形態を説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付す。
＜１．第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る光ヘッドを利用した画像形成装置の一部の構成を示す斜視図である。同図に示されるように、この画像形成装置は、光ヘッド１と集光性レンズアレイ１５と感光体ドラム１１０とを有する。光ヘッド１は、アレイ状に配列された多数の発光素子を有する。これらの発光素子は、用紙などの記録材に印刷されるべき画像に応じて選択的に発光する。例えば、発光素子として有機発光ダイオード素子（以下、ＯＬＥＤ素子と称する。）が用いられる。集光性レンズアレイ１５は、光ヘッド１と感光体ドラム１１０との間に配置される。この集光性レンズアレイ１５は、各々の光軸を光ヘッド１に向けた姿勢でアレイ状に配列された多数の屈折率分布型レンズを含む。光ヘッド１の各発光素子から発せられた光は集光性レンズアレイ１５の各屈折率分布型レンズを透過して感光体ドラム１１０の表面に到達する。この露光によって感光体ドラム１１０の表面には所望の画像に応じた潜像が形成される。

図２は、光ヘッド１の構成を示すブロック図である。光ヘッド１は、ｎ個のＯＬＥＤ素子Ｐ１〜Ｐｎと、各ＯＬＥＤ素子に対応するｎ個の単位回路Ｕａ１〜Ｕａｎとを備える。ｉ（ｉは１≦ｉ≦ｎの自然数）番目の単位回路Ｕａｉは、パルス幅変調された基準電流と補正電流とを合成した駆動電流を生成し、これをＯＬＥＤ素子Ｐｉに供給する回路である。制御回路２０は、基準電流をＯＬＥＤ素子に供給する第１期間を指定する基準電流制御信号Ｇ１と、補正電流をＯＬＥＤ素子に供給する第２期間を指定する補正電流制御信号Ｇ２とを生成し、各単位回路Ｕａ１〜Ｕａｎに供給する。電圧生成回路３０は電源電圧Ｖｅｌ、第１基準電圧Ｖｒ１及び第２基準電圧Ｖｒ２を生成し、各単位回路Ｕａ１〜Ｕａｎに供給する。第１基準電圧Ｖｒ１は基準電流の大きさを定め、第２基準電圧Ｖｒ２は補正電流の大きさを定める。なお、第１基準電圧Ｖｒ１と第２基準電圧Ｖｒ２は同一値であってもよいし、異なる値であってもよい。

図３にｉ番目の単位回路Ｕａｉの回路図を示す。単位回路Ｕａｉは、ＤＡ変換器５０、メモリ６０、駆動トランジスタ６１、及び第１トランジスタ６２を備える。駆動トランジスタ６１は基本的に飽和領域で動作され、ゲート・ソース間の電圧に応じた電流を基準電流Ｉ１として出力する電流源として機能する。駆動トランジスタ６１のソースの電圧は電源電圧Ｖｅｌに固定されているから、第１基準電圧Ｖｒ１によって基準電流Ｉ１の大きさが定まる。第１トランジスタ６２は、基準電流制御信号Ｇ１によってオン・オフが制御されるスイッチング素子として機能する。第１トランジスタ６２がオン状態になると基準電流Ｉ１が接続点Ｚに出力される一方、第１トランジスタ６２がオフ状態になると基準電流Ｉ１の供給が停止する。後述するように基準電流制御信号Ｇ１は、ＯＬＥＤ素子Ｐｉの発光量（階調）に応じてそのパルス幅が設定される。したがって、基準電流Ｉ１がパルス幅変調された信号がＯＬＥＤ素子Ｐｉに供給される。

接続点Ｚでは、基準電流Ｉ１と補正電流Ｉ２とが合成され駆動電流Ｉｅｌが生成される。この駆動電流ＩｅｌがＯＬＥＤ素子Ｐｉに供給される。この例では、補正電流Ｉ２の大きさは、４ビットの補正データによって制御される。補正データは、例えば、基準電流Ｉ１のみを駆動電流ＩｅｌとしてＯＬＥＤ素子Ｐｉに供給し、その輝度を測定し、測定結果が目標輝度となるように予め定めればよい。不揮発性のメモリ６０には、４ビットの補正データが予め記憶されている。なお、メモリ６０を揮発性のメモリで構成し、光ヘッド１の電源投入時に補正データを書き込むようにしてもよい。この場合には、経時変化に対応して補正データを変更してもよい。

ＤＡ変換器５０は、電流源として機能するトランジスタ５１〜５４と、スイッチング素子として機能するトランジスタ５５〜５８、及び第２トランジスタ５９を備える。この例では、トランジスタ５１、５２、５３、及び５４のトランジスタサイズは、１：２：４：８となるように設定されているが、サイズ比は任意である。補正データの各ビットＣ０〜Ｃ３は、トランジスタ５５〜５８に供給される。これによって、補正データの値に応じた大きさの補正電流Ｉ２が生成される。第２トランジスタ５９は、補正電流制御信号Ｇ２によってオン・オフが制御されるスイッチング素子として機能する。第２トランジスタ５９がオン状態になると補正電流Ｉ２が接続点Ｚに出力される一方、第２トランジスタ５９がオフ状態になると補正電流Ｉ２の供給が停止する。

図４に、基準電流制御信号Ｇ１、補正電流制御信号Ｇ２、及び駆動電流Ｉｅｌの関係を示す。基準電流制御信号Ｇ１は基準電流Ｉ１を出力する第１期間Ｔ１でアクティブとなり、補正電流制御信号Ｇ２は補正電流Ｉ２を出力する第２期間Ｔ２でアクティブとなる。ここで、第２期間Ｔ２は第１期間Ｔ１の一部となるように設定される。この場合、第２期間Ｔ２は第１期間Ｔ１より短くなる。図２に示した構成の場合、ＯＬＥＤ素子Ｐｉの発光量は図４における駆動電流Ｉｅｌの電流時間積で決定される。ここで、図４と従来技術を示す図１１において、駆動電流Ｉｅｌの電流時間積が同等になる条件を考える。補正電流Ｉ２が供給される時間は図１１よりも図４の方が短くなるように制御されるので、双方の基準電流Ｉ１が同値だとすれば、図４における補正電流Ｉ２は図１１よりも大きな値に設定する必要がある。そのため、従来技術と比較して、補正電流Ｉ２を微小値にする必要がなくなるので、結果的に、精度の高い補正電流Ｉ２を使用することができる。また、補正電流Ｉ２の大きさが小さくなると、例えばトランジスタ５１〜５４のＬ寸法を大きくするなどの必要があり、これに伴って占有面積が増大し、回路規模が大きくなる。これに対して、本実施形態では、補正電流Ｉ２の大きさを大きくできるので、トランジスタ５１〜５４の占有面積を縮小して回路規模を小さくすることができる。

次に、制御回路２０の詳細な構成について説明する。図５に示すように、制御回路２０は、ｎ個の処理回路Ｕｂ１〜Ｕｂｎ、シフトレジスタ２１、及びタイミング生成回路２２を備える。タイミング生成回路２２は、各ＯＬＥＤ素子Ｐ１〜Ｐｎが表示すべき階調を示す階調データＤの他、各種のタイミング信号を生成する。シフトレジスタ２１は、スタートパルスＳＰをクロック信号ＣＫａに従って順次シフトして排他的にアクティブとなるラッチ信号Ｓ１〜Ｓｎを生成する。

図６にｉ番目の処理回路Ｕｂｉの構成を示す。なお、他の処理回路も同様に構成されている。処理回路Ｕｂｉは、ラッチ回路２３、カウント回路２４、パルス化回路２５、ノア回路２６、及びインバータ２７を備える。ラッチ回路２３は、ラッチ信号Ｓｉがアクティブになると階調データＤを取り込んでＯＬＥＤ素子Ｐｉに対応する階調データＤｉを保持する。カウント回路２４は、カウント開始信号ＣＳがアクティブになるとクロック信号ＣＫｂのカウントを開始し、カウント値が階調データＤｉと一致するとキャリー信号Ｋを出力する。パルス化回路２５は、例えば、クロック同期型のＳＲフリップフロップで構成されており、セット端子にカウント開始信号ＣＳが供給される一方、リセット端子にキャリー信号Ｋが供給される。カウント回路２４及びパルス化回路２５によって階調データＤｉのデータ値に応じたパルス幅を有する基準電流制御信号Ｇ１が生成される。また、ノア回路２６の一方の端子には基準電流制御信号Ｇ１が供給される一方、他方の端子には補正基準信号Ｈｒｅｆが供給される。ノア回路２６によって論理和の反転（ローアクティブの論理積）が演算され、さらにインバータ２７によって反転されて補正電流制御信号Ｇ２が生成される。

図７は、処理回路Ｕｂｉの動作例を示すタイミングチャートである。上述したように基準電流制御信号Ｇ１は、クロック信号ＣＫｂをカウントして生成されるので、階調データＤｉのＬＳＢ（最小ビット）に相当する時間は、クロック信号ＣＫｂの１周期となる。この例では、クロック信号ＣＫｂの立ち上がりに同期して補正基準信号Ｈｒｅｆがアクティブとなる。換言すれば、補正基準信号Ｈｒｅｆは、階調データＤｉの最小ビットに相当する時間の周期で有効となる。また、補正基準信号Ｈｒｅｆが有効になるタイミングと、クロック信号ＣＫｂが立ち上がるタイミングとは一致する。このため、補正電流制御信号Ｇ２が有効になるタイミングは、基準電流制御信号Ｇ１が有効になるタイミングと一致する。

同図に示すように階調データＤｉ＝１の場合、基準電流制御信号Ｇ１は、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの第１期間Ｔ１に有効となる。一方、補正電流制御信号Ｇ２は時刻ｔ０から時刻ｔａまでの第２期間Ｔ２に有効となる。駆動電流Ｉｅｌは、基準電流Ｉ１と補正電流Ｉ２とを合成して得られたものであるから、基準電流Ｉ１に補正電流Ｉ２が重畳したものとなる。本実施形態では、基準電流制御信号Ｇ１とは別に補正電流制御信号Ｇ２を生成し、補正電流Ｉ２を供給する第２期間Ｔ２を制御した。ＯＬＥＤ素子Ｐｉの光量は、駆動電流Ｉｅｌの面積に比例したものとなるから、第２期間Ｔ２の長さを第１期間Ｔ１の長さよりも短くすることで、補正電流Ｉ２の大きさ（振幅）を大きくすることができる。例えば、Ｔ１：Ｔ２を５：１に設定すれば、Ｔ１＝Ｔ２の場合と比較して補正電流Ｉ２の大きさを５倍にすることができる。この結果、高い精度でＯＬＥＤ素子Ｐｉの階調を補正することが可能となる。

また、同図に示すように階調データＤｉ＝４の場合、基準電流制御信号Ｇ１は、時刻ｔ０から時刻ｔ４までの第１期間Ｔ１で有効となる。一方、補正電流制御信号Ｇ２は、時刻ｔ０から時刻ｔａまで、時刻ｔ１から時刻ｔｂまで、時刻ｔ２から時刻ｔｃまで、及び時刻ｔ３から時刻ｔｄまでの第２期間Ｔ２に有効となる。階調データＤｉのＬＳＢごとに補正電流Ｉ２を有効とすることによって、階調値と補正量に線形性の関係を持たせることができる。つまり、表示すべき階調が高くなれば補正量が大きくなり、表示すべき階調が低くなれば補正量を小さくできる。このように、表示すべき階調に応じて補正量を可変することによって、全ての階調において適正な補正を施すことが可能となる。

くわえて、図７に示す例では、補正電流制御信号Ｇ２の最初の立ち上がりと基準電流制御信号Ｇ１の立ち上がりが一致する。実際の回路では、単位回路ＵａｉからＯＬＥＤ素子Ｐｉまでの間には寄生容量や分布抵抗を有するデータ線が存在する。単位回路Ｕａｉから見たデータ線は容量性の負荷となる。このため、駆動電流Ｉｅｌの立ち上がり波形は緩やかなものとなるが、補正電流Ｉ２を有効とする第２期間Ｔ２の開始を第１期間Ｔ１の開始と一致させることによって、駆動電流Ｉｅｌの波形の立ち上がりを高速化することができる。

図８に、処理回路Ｕｂｉの他の動作例を示す。この例では、補正基準信号Ｈｒｅｆのアクティブとなる期間がクロック信号ＣＫｂの１周期の中央に位置するように配置される。この結果、階調データＤｉ＝１の場合、基準電流Ｉ１が有効となる第１期間Ｔ１の中央（第２期間Ｔ２）に補正電流Ｉ２が重畳される。このように第２期間Ｔ２を設定することによって、ＯＬＥＤ素子Ｐｉが発光する第１期間Ｔ１の中心でより強くＯＬＥＤ素子Ｐｉを発光させることができるので、発光のバランスが良くなる。

＜２．変形例＞
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下の変形が可能である。
（１）上述した実施形態では、基準電流Ｉ１に応じて補正電流Ｉ２を可変したが、本発明はこれに限定されるものではなく、補正電流Ｉ２を固定にしてもよい。例えば、駆動トランジスタ６１の閾値電圧のばらつきのみを補正する場合には、固定であってもよい。この場合には、第１期間Ｔ１の長さが階調に応じて変動しても第２期間Ｔ２の長さを固定とすればよい。
また、実施形態について補正電流Ｉ２を４ビット制御する例を説明したが、ビット数は４に限定されるわけでなく、１以上であればよい。補正電流Ｉ２を１ビット制御する場合は、図３におけるトランジスタ５２〜５４、メモリ６０、トランジスタ５５〜５８を省略することが可能となるので、回路構成を簡略化できる。
また、図３の構成（補正電流Ｉ２を４ビット制御する例）においてメモリ６０を設けず、補正データの各ビットＣ０〜Ｃ３に相当する信号を図示しない外部回路より供給する構成としてもよい。

（２）上述した実施形態では、階調データＤｉのデータ値が２以上の場合、基準電流Ｉ１が有効となる第１期間Ｔ１に補正電流Ｉ２を分散させて複数回有効としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、１回のみ有効、つまり補正電流Ｉ２の発生をある期間に集中させるよう制御してもよい。さらに、第２期間Ｔ２は第１期間Ｔ１の一部の期間ではなく、第１期間Ｔ１の外に第２期間Ｔ２が設定されていてもよい。
また、上述した実施形態では、基準電流Ｉ１の大きさを規定する第１基準電圧Ｖｒ１と補正電流Ｉ２の大きさを規定する第２基準電圧Ｖｒ２とを固定にしたが、第２基準電圧Ｖｒ２を表示すべき階調に応じて変化させてもよい。これにより、階調に応じた大きさの補正電流Ｉ２を生成することができる。但し、単位回路Ｕａ１〜Ｕａｎごとに第２基準電圧Ｖｒ２を生成して供給する必要がある。

（３）上述した実施形態では、単位回路Ｕａ１〜Ｕａｎは、ＯＬＥＤ素子Ｐ１〜Ｐｎを駆動する駆動信号として駆動電流Ｉｅｌを出力したが、駆動電圧を出力してもよい。この場合、単位回路Ｕａ１〜Ｕａｎの出力段に電流を電圧に変換する電流−電圧変換回路を設ければよい。ＯＬＥＤ素子Ｐ１〜Ｐｎは電流駆動型の発光素子であるが、ＯＬＥＤ素子ごとに画素回路を設け、そこで駆動電圧を駆動電流に変換してＯＬＥＤ素子に供給してもよい。

（４）上述した実施形態では、電気エネルギーによって光学特性が変化する電気光学素子の一例としてＯＬＥＤ素子を取り上げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、フィールドエミッション素子（ＦＥＤ）、表面伝導型エミション素子（ＳＥＤ）、弾道電子放出素子（ＢＳＤ）など発光素子や、液晶素子が電気光学素子を用いてもよい。

＜３．画像形成装置＞
図１に示したように、実施形態に係る光ヘッド１は、電子写真方式を利用した画像形成装置における像担持体に潜像を書き込むためのライン型の光ヘッドとして利用され得る。画像形成装置の例としては、プリンタ、複写機の印刷部分およびファクシミリの印刷部分がある。
図９は、光ヘッド１を用いた画像形成装置の一例を示す縦断面図である。この画像形成装置は、ベルト中間転写体方式を利用したタンデム型のフルカラー画像形成装置である。

この画像形成装置では、同様な構成の４個の有機ＥＬアレイ露光ヘッド１Ｋ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｙが、同様な構成である４個の感光体ドラム（像担持体）１１０Ｋ，１１０Ｃ，１１０Ｍ，１１０Ｙの露光位置にそれぞれ配置されている。有機ＥＬアレイ露光ヘッド１Ｋ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｙは、以上に例示した何れかの態様に係る光ヘッド１である。

図９に示すように、この画像形成装置には、駆動ローラ１２１と従動ローラ１２２とが設けられており、これらのローラ１２１，１２２には無端の中間転写ベルト１２０が巻回されて、矢印に示すようにローラ１２１，１２２の周囲を回転させられる。図示しないが、中間転写ベルト１２０に張力を与えるテンションローラなどの張力付与手段を設けてもよい。

この中間転写ベルト１２０の周囲には、外周面に感光層を有する４個の感光体ドラム１１０Ｋ，１１０Ｃ，１１０Ｍ，１１０Ｙが互いに所定の間隔をおいて配置される。添え字Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙはそれぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエローの顕像を形成するために使用されることを意味している。他の部材についても同様である。感光体ドラム１１０Ｋ，１１０Ｃ，１１０Ｍ，１１０Ｙは、中間転写ベルト１２０の駆動と同期して回転駆動される。

各感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の周囲には、コロナ帯電器１１１（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）と、有機ＥＬアレイ露光ヘッド１（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）と、現像器１１４（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）が配置されている。コロナ帯電器１１１（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、対応する感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の外周面を一様に帯電させる。有機ＥＬアレイ露光ヘッド１（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、感光体ドラムの帯電させられた外周面に静電潜像を書き込む。各有機ＥＬアレイ露光ヘッド１（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、複数のＯＬＥＤ素子Ｐの配列方向が感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の母線（主走査方向）に沿うように設置される。静電潜像の書き込みは、上記の複数の発光素子３０によって感光体ドラムに光を照射することにより行う。現像器１１４（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、静電潜像に現像剤としてのトナーを付着させることにより感光体ドラムに顕像すなわち可視像を形成する。

このような４色の単色顕像形成ステーションにより形成された黒、シアン、マゼンタ、イエローの各顕像は、中間転写ベルト１２０上に順次一次転写されることにより、中間転写ベルト１２０上で重ね合わされ、この結果としてフルカラーの顕像が得られる。中間転写ベルト１２０の内側には、４つの一次転写コロトロン（転写器）１１２（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）が配置されている。一次転写コロトロン１１２（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の近傍にそれぞれ配置されており、感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）から顕像を静電的に吸引することにより、感光体ドラムと一次転写コロトロンの間を通過する中間転写ベルト１２０に顕像を転写する。

最終的に画像を形成する対象としてのシート１０２は、ピックアップローラ１０３によって、給紙カセット１０１から１枚ずつ給送されて、駆動ローラ１２１に接した中間転写ベルト１２０と二次転写ローラ１２６の間のニップに送られる。中間転写ベルト１２０上のフルカラーの顕像は、二次転写ローラ１２６によってシート１０２の片面に一括して二次転写され、定着部である定着ローラ対１２７を通ることでシート１０２上に定着される。この後、シート１０２は、排紙ローラ対１２８によって、装置上部に形成された排紙カセット上へ排出される。

次に、本発明に係る画像形成装置の他の実施の形態について説明する。
図１０は、光ヘッド１を用いた他の画像形成装置の縦断面図である。この画像形成装置は、ベルト中間転写体方式を利用したロータリ現像式のフルカラー画像形成装置である。図１０に示す画像形成装置において、感光体ドラム１６５の周囲には、コロナ帯電器１６８、ロータリ式の現像ユニット１６１、有機ＥＬアレイ露光ヘッド１６７、中間転写ベルト１６９が設けられている。

コロナ帯電器１６８は、感光体ドラム１６５の外周面を一様に帯電させる。有機ＥＬアレイ露光ヘッド１６７は、感光体ドラム１６５の帯電させられた外周面に静電潜像を書き込む。有機ＥＬアレイ露光ヘッド１６７は、以上に例示した各態様の光ヘッド１であり、複数の発光素子３０の配列方向が感光体ドラム１６５の母線（主走査方向）に沿うように設置される。静電潜像の書き込みは、これらの発光素子３０から感光体ドラム１６５に光を照射することにより行う。

現像ユニット１６１は、４つの現像器１６３Ｙ，１６３Ｃ，１６３Ｍ，１６３Ｋが９０°の角間隔をおいて配置されたドラムであり、軸１６１ａを中心にして反時計回りに回転可能である。現像器１６３Ｙ，１６３Ｃ，１６３Ｍ，１６３Ｋは、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、黒のトナーを感光体ドラム１６５に供給して、静電潜像に現像剤としてのトナーを付着させることにより感光体ドラム１６５に顕像すなわち可視像を形成する。

無端の中間転写ベルト１６９は、駆動ローラ１７０ａ、従動ローラ１７０ｂ、一次転写ローラ１６６およびテンションローラに巻回されて、これらのローラの周囲を矢印に示す向きに回転させられる。一次転写ローラ１６６は、感光体ドラム１６５から顕像を静電的に吸引することにより、感光体ドラムと一次転写ローラ１６６の間を通過する中間転写ベルト１６９に顕像を転写する。

具体的には、感光体ドラム１６５の最初の１回転で、露光ヘッド１６７によりイエロー（Ｙ）像のための静電潜像が書き込まれて現像器１６３Ｙにより同色の顕像が形成され、さらに中間転写ベルト１６９に転写される。また、次の１回転で、露光ヘッド１６７によりシアン（Ｃ）像のための静電潜像が書き込まれて現像器１６３Ｃにより同色の顕像が形成され、イエローの顕像に重なり合うように中間転写ベルト１６９に転写される。そして、このようにして感光体ドラム１６５が４回転する間に、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の顕像が中間転写ベルト１６９に順次重ね合わせられ、この結果フルカラーの顕像が転写ベルト１６９上に形成される。最終的に画像を形成する対象としてのシートの両面に画像を形成する場合には、中間転写ベルト１６９に表面と裏面の同色の顕像を転写し、次に中間転写ベルト１６９に表面と裏面の次の色の顕像を転写する形式で、フルカラーの顕像を中間転写ベルト１６９上で得る。

画像形成装置には、シートが通過させられるシート搬送路１７４が設けられている。シートは、給紙カセット１７８から、ピックアップローラ１７９によって１枚ずつ取り出され、搬送ローラによってシート搬送路１７４を進行させられ、駆動ローラ１７０ａに接した中間転写ベルト１６９と二次転写ローラ１７１の間のニップを通過する。二次転写ローラ１７１は、中間転写ベルト１６９からフルカラーの顕像を一括して静電的に吸引することにより、シートの片面に顕像を転写する。二次転写ローラ１７１は、図示しないクラッチにより中間転写ベルト１６９に接近および離間させられるようになっている。そして、シートにフルカラーの顕像を転写する時に二次転写ローラ１７１は中間転写ベルト１６９に当接させられ、中間転写ベルト１６９に顕像を重ねている間は二次転写ローラ１７１から離される。

以上のようにして画像が転写されたシートは定着器１７２に搬送され、定着器１７２の加熱ローラ１７２ａと加圧ローラ１７２ｂの間を通過させられることにより、シート上の顕像が定着する。定着処理後のシートは、排紙ローラ対１７６に引き込まれて矢印Ｆの向きに進行する。両面印刷の場合には、シートの大部分が排紙ローラ対１７６を通過した後、排紙ローラ対１７６が逆方向に回転させられ、矢印Ｇで示すように両面印刷用搬送路１７５に導入される。そして、二次転写ローラ１７１により顕像がシートの他面に転写され、再び定着器１７２で定着処理が行われた後、排紙ローラ対１７６でシートが排出される。

図９及び図１０に例示した画像形成装置は、ＯＬＥＤ素子Ｐを露光手段として利用しているので、レーザ走査光学系を用いた場合よりも、装置の小型化を図ることができる。なお、以上に例示した以外の電子写真方式の画像形成装置にも本発明の光ヘッドを採用することができる。例えば、中間転写ベルトを使用せずに感光体ドラムから直接シートに顕像を転写するタイプの画像形成装置や、モノクロの画像を形成する画像形成装置にも本発明に係る光ヘッドを応用することが可能である。
また、本発明に係る光ヘッドは、例えば、各種の電子機器に採用される。このような電子機器としては、ファクシミリ、複写機、複合機、プリンタなどが挙げられる。
くわえて、本発明に係る電気光学装置は、表示装置としても利用することができる。そのような表示装置を備えた電子機器としては、パーソナルコンピュータ、表示兼用照明装置、携帯電話機、ゲーム機、電子ペーパー、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、カーナビゲーション装置、カーステレオ、運転操作パネル、ビデオプレーヤー、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサなどが該当する。

本発明に係る光ヘッド１を利用した画像形成装置の一部の構成を示す斜視図である。 光ヘッド１の構成を示すブロック図である。 単位回路Ｕａｉの構成を示す回路図である。 基準電流制御信号Ｇ１、補正電流制御信号Ｇ２、及び駆動電流Ｉｅｌの関係を示すタイミングチャートである。 制御回路２０の構成を示すブロック図である。 処理回路Ｕｂｉの構成を示すブロック図である。 処理回路Ｕｂｉの動作例を示すタイミングチャートである。 処理回路Ｕｂｉの他の動作例を示すタイミングチャートである。 本発明に係る光ヘッドを利用した画像形成装置の構成を示す縦断面図である。 本発明に係る光ヘッドを利用した他の画像形成装置の構成を示す縦断面図である。 従来の技術における基準電流と補正電流の関係を示す説明図である。

符号の説明

１……光ヘッド、２０……制御回路、５０……ＤＡ変換器、６１……駆動トランジスタ（基準電流源）、６２……第１トランジスタ（基準電流源）、
Ｉ１……基準電流、Ｉ２……補正電流、Ｔ１……第１期間、Ｔ２……第２期間、Ｇ１……基準電流制御信号、Ｇ２……補正電流制御信号、Ｚ……接続点（合成部）、Ｉｅｌ……駆動電流、Ｐ１〜Ｐｎ……ＯＬＥＤ素子。

Claims (11)

1. 基準電流を出力する第１期間を指定する基準電流制御信号と、補正電流を出力する第２期間を指定する補正電流制御信号とを生成する制御手段と、
   前記基準電流制御信号に基づいて前記基準電流を生成する基準電流源と、
   前記補正電流制御信号に基づいて前記補正電流を生成する補正電流源と、
   前記基準電流と前記補正電流とを合成して駆動電流を生成する合成部と、
   前記駆動電流に応じた光量で発光する電気光学素子とを備え、
   前記制御手段は、前記第２期間が前記第１期間より短くなるように前記基準電流制御信号及び前記補正電流制御信号を生成し、
   前記基準電流が出力される第１期間の長さは、前記電気光学素子をパルス幅変調方式で階調制御する際の、所定の階調を示すパルス幅に対応して設定され、
   前記第２期間の長さは、設定された前記第１期間の長さに応じて調整される
   ことを特徴とする電気光学装置。
2. 基準電流を出力する第１期間を指定する基準電流制御信号と、補正電流を出力する第２期間を指定する補正電流制御信号とを生成する制御手段と、
   前記基準電流制御信号に基づいて前記基準電流を生成する基準電流源と、
   前記補正電流制御信号に基づいて前記補正電流を生成する補正電流源と、
   前記基準電流と前記補正電流とを合成して駆動電流を生成する合成部と、
   前記駆動電流に応じた光量で発光する電気光学素子とを備え、
   前記制御手段は、前記第２期間が前記第１期間より短くなるように前記基準電流制御信号及び前記補正電流制御信号を生成し、
   前記基準電流が出力される第１期間の長さは、前記電気光学素子をパルス幅変調方式で階調制御する際の、所定の階調を示すパルス幅に対応して設定され、
   前記電気光学素子の発光量を示す階調データは複数のビットで構成され、
   前記制御手段は、
   前記階調データの最小ビットに相当する時間の周期で有効となる補正基準信号を生成する補正基準信号生成部と、
   前記補正基準信号と前記基準電流制御信号の論理積を算出し、算出結果を前記補正電流制御信号として出力する論理回路と、を備える
   ことを特徴とする電気光学装置。
3. 前記補正電流源は、
   前記補正電流の大きさを示す補正データをデジタルアナログ変換して前記補正電流を生成するＤＡ変換部を備えることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
4. 前記補正電流源は、
   前記補正データを記憶する記憶部をさらに備え、
   前記記憶部から読み出した補正データをデジタルアナログ変換して前記補正電流を生成する
   ことを特徴とする請求項３に記載の電気光学装置。
5. 前記制御手段は、前記第１期間中に一又は複数回だけ前記第２期間を設定するように前記基準電流制御信号及び前記補正電流制御信号を生成することを特徴とする請求項１、３又は４のうちいずれか１項に記載の電気光学装置。
6. 前記制御手段は、前記第１期間の外に前記第２期間を設定するように前記基準電流制御信号及び前記補正電流制御信号を生成することを特徴とする請求項１、３又は４のうちいずれか１項に記載の電気光学装置。
7. 前記補正電流の大きさを前記第１期間の長さに応じて定めたことを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の電気光学装置。
8. 前記電気光学素子に対する前記補正電流の供給開始タイミングと前記基準電流の供給開始タイミングとが同時である、
   ことを特徴とする請求項１乃至５、または７のうちいずれか１項に記載の電気光学装置。
9. 前記電気光学素子に対する前記補正電流の供給期間の中央タイミングと前記基準電流の供給期間の中央タイミングとが同時である、
   ことを特徴とする請求項１乃至５、または７のうちいずれか１項に記載の電気光学装置。
10. 請求項１乃至９のうちいずれか１項に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
11. 駆動電流に応じた光量で発光する電気光学素子を駆動する駆動方法であって、
    基準電流を出力する第１期間を指定する基準電流制御信号と、補正電流を出力する第２期間を指定する補正電流制御信号とを、前記第２期間が前記第１期間の一部となるように生成し、
    前記基準電流制御信号に基づいて前記基準電流を生成し、
    前記補正電流制御信号に基づいて前記補正電流を生成し、
    前記基準電流と前記補正電流とを合成した前記駆動電流を前記電気光学素子に供給し、
    前記基準電流が出力される第１期間の長さは、前記電気光学素子をパルス幅変調方式で階調制御する際の、所定の階調を示すパルス幅に対応して設定され、
    前記第２期間の長さは、設定された前記第１期間の長さに応じて調整される
    ことを特徴とする駆動方法。

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