(57)【要約】【課題】有機ＥＬ素子を低い印加電圧でも安定して動作させることができ、劣化を低減できる画像形成装置を提供すること。【解決手段】有機ＥＬ素子に、逆バイアス極性の電圧と、有機ＥＬ素子を発光させるためのバイアス極性の電圧（順方向電圧）のパルスを交互に印加している。逆バイアス極性の電圧を印加すると、発光層の残留キャリアが移動するので、有機ＥＬ素子は点灯する際に残留キャリアがない状態となる。このため、安定した光量が得られる。また、逆バイアス極性による印加電圧の絶対値の大きさを、順方向電圧の絶対値の大きさよりも大きくしており、発光時のキャリア移動速度よりも速く残留キャリアを発光層から移動させることができる。【選択図】　図１
2004114506.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機ＥＬ素子を用いた像書込手段と、前記有機ＥＬ素子の制御部とを有し、前記制御部は前記有機ＥＬ素子に対して、発光させるためのバイアス極性の電圧（発光極性の電圧）とは逆バイアス極性の電圧を印加することを特徴とする、画像形成装置。
【請求項２】
前記逆バイアス極性の印加電圧の絶対値を、前記発光極性の印加電圧の絶対値よりも大きくしたことを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記逆バイアス極性の印加電圧と印加時間の乗算値を、発光極性の印加電圧と印加時間の乗算値よりも大きくしたことを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記有機ＥＬ素子の起動の際に、前記逆バイアス極性の電圧を、前記発光極性の電圧に先行して有機ＥＬ素子に印加することを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記逆バイアス極性の電圧と、発光極性の電圧を交互に前記有機ＥＬ素子に印加することを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記有機ＥＬ素子をアクテブマトリックス方式の駆動回路に接続したことを特徴とする、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項記載の制御を行う有機ＥＬ素子を設けたラインヘッドを像担持体カートリッジに装着して、前記像担持体の周囲に帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段を配した状態で、前記像担持体上に形成されたトナー像を転写媒体に転写させるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラインヘッドに発光素子として有機ＥＬ素子を用いた際に、有機ＥＬ素子を低い印加電圧でも安定して動作させると共に、有機ＥＬ素子の劣化を低減できる構成とした、画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、像担持体上に潜像を書き込む画像形成装置において、書き込み手段として、ＬＥＤアレイを用いたものが知られている。そして、ＬＥＤのような発光素子を複数列配置したラインヘッド（光学ヘッド）が開発されている。このようなラインヘッドの例として、有機ＥＬ素子と無機ＥＬ素子を用いる技術が開発されている。有機ＥＬ素子は、直流電圧を印加して発光させ、無機ＥＬ素子は、交流の駆動パルスが印加されることにより発光するという動作原理上の差異がある。
【０００３】
特許文献１には、ラインヘッドに前記無機ＥＬ素子を用いた発光記録素子を複数列配置した例が記載されている。無機ＥＬ素子を用いたラインヘッドを駆動する際に、表裏両面の電極から駆動パルスを常時印加しておき、これらの駆動パルスの同期を制御することで合成パルスの電位を無機ＥＬ素子の閾値電圧以下以下として発光を制御する方法が考えられる。
【０００４】
しかしながら、このような制御方法では非印字時でも無機ＥＬ素子に直流バイアスが印加されることになる。無機ＥＬ素子は、その特性上電位が正負非対称のパルスが印加されると、発光しない場合でも薄膜内の劣化が進行して光出力が低下する。このため、特公平８−３２４６８号公報においては、非印字時に正負対称な電圧を印加して無機ＥＬ素子の劣化を防止している。
【０００５】
図１０は、有機ＥＬ素子の駆動電圧波形（標準）を示す特性図である。図１０の横軸には時間（ｍｓ）、縦軸には駆動電圧（相対値）が設定されている。また、図１１は図１０に対応する有機ＥＬ素子の発光光量変動（標準）を示す特性図である。図１１の横軸には、駆動電圧印加後の時間（ｓ）、縦軸には光量（Ｗ／ｍ２）が設定されている。図１０に示されているように、有機ＥＬ素子の駆動電圧波形はダイオード特性を示している。また、図１１に示されているように、有機ＥＬ素子の発光光量は起動時の発光初期に瞬時的に高くなり、その後安定領域に入る傾向にある。
【０００６】
【特許文献１】
特公平８−３２４６８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
無機ＥＬ素子の劣化防止策については、前記従来技術に開示されているが、これとは動作原理が異なる有機ＥＬ素子については、有効な劣化防止策が策定されていない。図１１に示すように、有機ＥＬ素子は発光光量が時間と共に変動するが、このように発光光量が変動すると、画像濃度が変化して品質が劣化するという問題があった。また、有機ＥＬ素子は、発光効率が低く、潜像を形成するためには高電圧を印加する必要があるが、電圧を上げると寿命が低下するという問題があった。
【０００８】
本発明は、従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものである。その目的は、ラインヘッドに発光素子として有機ＥＬ素子を用いた際に、有機ＥＬ素子を低い印加電圧でも安定して動作させることができ、有機ＥＬ素子の劣化を低減できる画像形成装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の画像形成装置は、有機ＥＬ素子を用いた像書込手段と、前記有機ＥＬ素子の制御部とを有し、前記制御部は前記有機ＥＬ素子に対して、発光させるためのバイアス極性の電圧（発光極性の電圧）とは逆バイアス極性の電圧を印加することを特徴とする。このため、有機ＥＬ素子内の残留キャリアが発光層から除去されるので、安定した光量が得られる。また、発光光量が増大し、有機ＥＬ素子に印加する電圧を低くすることができるので、有機ＥＬ素子の劣化を防止することができる。
【００１０】
また、本発明は、前記逆バイアス極性の印加電圧の絶対値を、前記発光極性の印加電圧の絶対値よりも大きくしたことを特徴とする。このため、発光時のキャリア移動速度よりも速く残留キャリアを発光層から移動させ、迅速に除去することができる。
【００１１】
また、本発明は、前記逆バイアス極性の印加電圧と印加時間の乗算値を、発光極性の印加電圧と印加時間の乗算値よりも大きくしたことを特徴とする。このため、キャリア移動のエネルギーが増大し、残留キャリアを迅速に発光層から移動させることができる。
【００１２】
また、本発明は、前記有機ＥＬ素子の起動の際に、前記逆バイアス極性の電圧を、前記発光極性の電圧に先行して有機ＥＬ素子に印加することを特徴とする。このため、起動時の瞬時的な発光量の変動を抑制することができる。
【００１３】
また、本発明は、前記逆バイアス極性の電圧と、発光極性の電圧を交互に前記有機ＥＬ素子に印加することを特徴とする。このため、有機ＥＬ素子は点灯する際には常に残留キャリアがない状態となり、安定した光量が得られる。
【００１４】
また、本発明は、前記有機ＥＬ素子をアクテブマトリックス方式の駆動回路に接続したことを特徴とする。このため、スイッチングＴＦＴが外乱などの影響でオフした際にも、有機ＥＬ素子は発光を維持するという利点がある。
【００１５】
また、本発明は、前記制御を行う有機ＥＬ素子を設けたラインヘッドを像担持体カートリッジに装着して、前記像担持体の周囲に帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段を配した状態で、前記像担持体上に形成されたトナー像を転写媒体に転写させるようにしたことを特徴とする。このため、像書込手段の発光量の変動がなく、画質にむらのない画像形成装置を構成することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の画像形成装置の１実施例を図面を参照しつつ説明する。図７は、本発明が適用される画像形成装置の１実施例の全体構成を示す模式的断面図である。本実施例は、転写ベルトとして中間転写ベルトを用いる例である。
【００１７】
図７において、画像形成装置１は、ハウジング本体２と、ハウジング本体２の前面に開閉自在に装着された第１の開閉部材３と、ハウジング本体２の上面に開閉自在に装着された第２の開閉部材（排紙トレイを兼用している）４とを有している。さらに、第１の開閉部材３には、ハウジング本体２の前面に開閉自在に装着された開閉蓋３’を備え、開閉蓋３’は第１の開閉部材３と連動して、または独立して開閉可能にされている。
【００１８】
ハウジング本体２内には、電源回路基板及び制御回路基板を内蔵する電装品ボックス５、画像形成ユニット６、送風ファン７、転写ベルトユニット９、給紙ユニット１０が配設され、第１の開閉部材３内には、二次転写ユニット１１、定着ユニット１２、記録媒体搬送手段１３が配設されている。画像形成ユニット６及び給紙ユニット１０内の消耗品は、本体に対して着脱可能な構成であり、その場合には、転写ベルトユニット９を含めて取り外して修理又は交換を行うことが可能な構成になっている。
【００１９】
ハウジング本体２の前面下部の両側には、回動軸３ｂを介して第１の開閉部材３がハウジング本体２に開閉自在に装着されている。転写ベルトユニット９は、ハウジング本体２の下方に配設され図示しない駆動源により回転駆動される駆動ローラ１４と、駆動ローラ１４の斜め上方に配設される従動ローラ１５と、この２本のローラ１４、１５間に張架されて図示矢印方向へ循環駆動される中間転写ベルト１６と、中間転写ベルト１６の表面に離当接されるクリーニング手段１７とを備えている。
【００２０】
従動ローラ１５及び中間転写ベルト１６が駆動ローラ１４に対して図で左側に傾斜する方向に配設されている。これにより、中間転写ベルト１６駆動時のベルト搬送方向が下向きになるベルト面１６ａが下方に位置するようにされている。上記駆動ローラ１４及び従動ローラ１５は、支持フレーム９ａに回転自在に支持され、支持フレーム９ａの下端には回動部９ｂが形成され、この回動部９ｂはハウジング本体２に設けられた回動軸（回動支点）２ｂに嵌合され、これにより、支持フレーム９ａはハウジング本体２に対して回動自在に装着されている。
【００２１】
また、支持フレーム９ａの上端にはロックレバー９ｃが回動自在に設けられ、ロックレバー９ｃはハウジング本体２に設けられた係止軸２ｃに係止可能にされている。駆動ローラ１４は、二次転写ユニット１１を構成する二次転写ローラ１９のバックアップローラを兼ねている。また、従動ローラ１５をクリーニング手段１７のバックアップローラとして兼用させている。クリーニング手段１７は、搬送方向下向きのベルト面１６ａ側に設けられている。
【００２２】
中間転写ベルト１６の搬送方向下向きのベルト面１６ａ裏面には、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの像担持体２０に対向して板バネ電極からなる一次転写部材２１がその弾性力で当接され、一次転写部材２１には転写バイアスが印加されている。転写ベルトユニット９の支持フレーム９ａには、駆動ローラ１４に近接してテストパターンセンサ１８が設置されている。このテストパターンセンサ１８は、中間転写ベルト１６上の各色トナー像の位置決めを行うとともに、各色トナー像の濃度を検出し、各色画像の色ずれや画像濃度を補正するためのセンサである。
【００２３】
画像形成ユニット６は、複数（本実施例では４つ）の異なる色の画像を形成する画像形成ステーションＹ（イェロー用）、Ｍ（マゼンタ用）、Ｃ（シアン用）、Ｋ（ブラック用）を備え、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋにはそれぞれ、感光ドラムからなる像担持体２０と、像担持体２０の周囲に配設された、帯電手段２２、像書込手段２３及び現像手段２４を有している。
【００２４】
帯電手段２２、像書込手段２３及び現像手段２４は、画像形成ステーションＹのみに図番を付けて、他の画像形成ステーションについては構成が同一のため、図番を省略する。また、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの配置順序は任意である。そして、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの像担持体２０が中間転写ベルト１６の搬送方向下向きのベルト面１６ａに当接されるようにされ、その結果、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋも駆動ローラ１４に対して図で左側に傾斜する方向に配設されることになる。像担持体２０は、図示矢印に示すように中間転写ベルト１６の搬送方向に回転駆動される。
【００２５】
帯電手段２２は、高電圧発生源に接続された導電性ブラシローラで構成され、ブラシ外周が感光体である像担持体２０に対して、逆方向で、かつ、２〜３倍の周速度で当接回転して像担持体２０の表面を一様に帯電させる。また、本実施例のように、クリーナレス構成の画像形成装置にこのような導電性ブラシローラを用いる場合には、非画像形成時にブラシローラへトナーの帯電極性と同極性のバイアスを印加することで、ブラシローラに付着した転写残りトナーを像担持体２０に放出させ、一次転写部で中間転写ベルト１６上に転写して、中間転写ベルト１６のクリーニング手段１７で回収する構成とすることができる。
【００２６】
像書込手段２３は、有機ＥＬ発光素子を像担持体２０の軸方向に列状に配列した有機ＥＬアレイ露光ヘッドを用いている。有機ＥＬアレイ露光ヘッドは、レーザー走査光学系よりも光路長が短くてコンパクトであり、像担持体２０に対して近接配置が可能であり、装置全体を小型化できるという利点を有する。各画像形成ステーションのＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの像担持体２０、帯電手段２２及び像書込手段２３を１つの像担持体ユニット２５としてユニット化している。そして、転写ベルトユニット９と共に支持フレーム９ａに交換可能にすることにより、有機ＥＬアレイ露光ヘッドの像担持体２０に対する位置決めを保持する構成としている。また、像担持体ユニット２５の交換時には有機ＥＬアレイ露光ヘッドを含めて交換する構成としている。
【００２７】
次に、現像手段２４の詳細について、画像形成ステーションＫを代表して説明する。現像手段２４は、トナー（図のハッチング部）を貯留するトナー貯留容器２６と、このトナー貯留容器２６内に形成されたトナー貯留部２７と、トナー貯留部２７内に配設されたトナー撹拌部材２９と、トナー貯留部２７の上部に区画形成された仕切部材３０を有している。
【００２８】
また、仕切部材３０の上方に配設されたトナー供給ローラ３１と、仕切部材３０に設けられトナー供給ローラ３１に当接されるブレード３２と、トナー供給ローラ３１及び像担持体２０に当接するように配設される現像ローラ３３と、現像ローラ３３に当接される規制ブレード３４とが設けられている。像担持体２０は中間転写ベルト１６の搬送方向に回転され、現像ローラ３３及び供給ローラ３１は、図示矢印に示すように、像担持体２０の回転方向とは逆方向に回転駆動され、一方、撹拌部材２９は供給ローラ３１の回転方向とは逆方向に回転駆動される。
【００２９】
トナー貯留部２７において撹拌部材２９により撹拌、運び上げられたトナーは、仕切部材３０の上面に沿ってトナー供給ローラ３１に供給され、供給されたトナーはブレード３２と摺擦して供給ローラ３１の表面凹凸部への機械的付着力と摩擦帯電力による付着力によって、現像ローラ３３の表面に供給される。現像ローラ３３に供給されたトナーは規制ブレード３４により所定厚さの層厚に規制され、薄層化したトナー層は、像担持体２０へと搬送されて現像ローラ３３と像担持体２０が接触して構成するニップ部及びこの近傍で像担持体２０の潜像部を現像する。
【００３０】
像担持体２０と対向する側の現像ローラ３３、トナー供給ローラ３１及び現像ローラ３３と規制ブレード３４の当接部がトナー貯留部２７内のトナーに埋没しない構成としている。この構成によって、貯留トナーの減少によって現像ローラ３３に対する規制ブレード３４の当接圧力の変動を防ぐことができると共に、規制ブレード３４によって現像ローラ３３から掻き落とされた余剰トナーがトナー貯留部２７へ落下するので、現像ローラ３３のフィルミングを防ぐことができる。
【００３１】
トナー貯留部２７へ戻ったトナーは撹拌部材２９によってトナー貯留部２７内のトナーと撹拌され、撹拌部材２９によって再度、供給ローラ３１近傍のトナー導入部へ供給される。したがって、余剰トナーを供給ローラ３１と現像ローラ３３の摺擦部や現像ローラ３３と規制ブレード３４の当接部に渋滞させずに下部へ落下させてトナー貯留部２７のトナーと撹拌を行うので、現像手段内のトナーの劣化が徐々に進行し、現像手段の交換直後に急激な画質変化が発生することを防ぐことができる。
【００３２】
また、給紙ユニット１０は、記録媒体Ｐが積層保持されている給紙カセット３５と、給紙カセット３５から記録媒体Ｐを一枚ずつ給送するピックアップローラ３６とからなる給紙部を備えている。第１の開閉部材３内には、二次転写部への記録媒体Ｐの給紙タイミングを規定するレジストローラ対３７と、駆動ローラ１４及び中間転写ベルト１６に圧接される二次転写手段としての二次転写ユニット１１と、定着ユニット１２と、記録媒体搬送手段１３と、排紙ローラ対３９と、両面プリント用搬送路４０を備えている。
【００３３】
定着ユニット１２は、ハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵して回転自在な加熱ローラ４５と、この加熱ローラ４５を押圧付勢する加圧ローラ４６と、加圧ローラ４６に揺動可能に配設されたベルト張架部材４７と、加圧ローラ４５とベルト張架部材４７間に張架された耐熱ベルト４９を有している。記録媒体に二次転写されたカラー画像は、加熱ローラ４５と耐熱ベルト４９で形成するニップ部で所定の温度で記録媒体に定着される。
【００３４】
本実施例においては、中間転写ベルト１６の斜め上方に形成される空間、換言すれば、中間転写ベルト１６に対して画像形成ユニット６と反対側の空間に定着ユニット１２を配設することが可能になり、電装品ボックス５、画像形成ユニット６及び中間転写ベルト１６への熱伝達を低減することができ、各色の色ずれ補正動作を行う頻度を少なくすることができる。
【００３５】
以上のような本実施例の画像形成装置全体の作動の概要は次の通りである。（１）図示しないホストコンピュータ等（パーソナルコンピュータ等）からの印字指令信号（画像形成信号）が電装品ボックス５内の制御回路に入力されると、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの像担持体２０、現像手段２４の各ローラ、及び中間転写ベルト１６が回転駆動される。（２）像担持体２０の表面が帯電手段２２によって一様に帯電される。
【００３６】
（３）各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋにおいて一様に帯電した像担持体２０の表面に、像書込手段２３によって各色の画像情報に応じた選択的な露光がなされて、各色用の静電潜像が形成される。（４）それぞれの像担持体２０に形成された静電潜像が現像手段２４によりトナー像が現像される。
【００３７】
（５）中間転写ベルト１６の一次転写部材２１には、トナーの帯電極性と逆極性の一次転写電圧が印加され、像担持体２０上に形成されたトナー像が一次転写部において中間転写ベルト１６の移動に伴って順次、中間転写ベルト１６上に重ねて転写される。（６）この一次画像を一次転写した中間転写ベルト１６の移動に同期して、給紙カセット３５に収納された記録媒体Ｐが、レジストローラ対３７を経て二次転写ローラ１９に給送される。
【００３８】
（７）一次転写画像は、二次転写部位で記録媒体と同期合流し、押圧機構によって中間転写ベルト１６の駆動ローラ１４に向かって押圧された二次転写ローラ１９で、一次転写画像とは逆極性のバイアスが印加され、中間転写ベルト１６上に形成された一次転写画像は、同期給送された記録媒体に二次転写される。
【００３９】
（８）二次転写における転写残りのトナーは、従動ローラ１５方向へと搬送されて、このローラ１５に対向して配置したクリーニング手段１７によって掻き取られ、そして、中間転写ベルト１６はリフレッシュされて再び上記サイクルの繰り返しを可能にされる。（９）記録媒体が定着手段１２を通過することによって記録媒体上のトナー像が定着し、その後、記録媒体が所定の位置に向け（両面印刷でない場合には排紙トレイ４に向け、両面印刷の場合には両面プリント用搬送路４０に向け）搬送される。
【００４０】
図８は、図７の像担持体２０近傍の部分的な断面図である。像担持体ユニット２５は、中間転写ベルト１６に接する側が開口した不透明な金属板等からなるケース５０中に、相互に離間して平行に画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４本の像担持体（感光体ドラム）２０が回転可能に支持されている。
【００４１】
各像担持体２０の所定位置で当接回転するように帯電手段２２の導電性ブラシローラが支持されており、帯電手段２２の下流側に各々有機ＥＬアレイ露光ヘッドからなる像書込手段２３が各像担持体２０に位置決めしてそれに平行に支持されている。像書込手段２３の下流側のケース５０の壁面には、各像担持体２０に対応して現像手段２４の現像ローラ３３を当接させる開口５１が設けられている。各開口５１と像書込手段２３の間には、ケース５０の遮蔽部分５２が残されており、また、帯電手段２２と像書込手段２３の間にケース５０の遮蔽部分５３が残されている。
【００４２】
この遮蔽部分５２、５３、特に、開口５１と像書込手段２３の間の遮蔽部分５２が像書込手段２３中の有機ＥＬ材料からなる発光部へ外から紫外線が達するのを防いでいる。５４は、有機ＥＬ発光素子アレイ５６を前面から覆う屈折率分布型ロッドレンズアレイ５５が汚れた場合に、拭き取りを行うクリーニングパッドである。クリーニングパッド５４は、図示を省略した把手により往復動される。
【００４３】
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９は、本発明が適用される画像形成装置の構成図である。図９において、画像形成装置６０には主要構成部材として、ロータリ構成の現像装置６１、像担持体として機能する感光体ドラム６５、有機ＥＬアレイが設けられている像書込手段６７、中間転写ベルト６９、用紙搬送路７４、定着器の加熱ローラ７２、給紙トレイ７８が設けられている。
【００４４】
現像装置６１は、現像ロータリ６１ａが軸６１ｂを中心として矢視Ａ方向に回転する。現像ロータリ６１ａの内部は４分割されており、それぞれイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色の像形成ユニットが設けられている。６２ａ〜６２ｄは、前記４色の各像形成ユニットに配置されており、矢視Ｂ方向に回転する現像ローラ、６３ａ〜６３ｄは、矢視Ｃ方向に回転するトナ−供給ローラである。また、６４ａ〜６４ｄはトナーを所定の厚さに規制する規制ブレードである。
【００４５】
６５は、前記のように像担持体として機能する感光体ドラム、６６は一次転写部材、６８は帯電器、６７は像書き込み手段で有機ＥＬアレイが設けられている。感光体ドラム６５は、図示を省略した駆動モータ、例えばステップモータにより現像ローラ６２ａとは逆方向の矢視Ｄ方向に駆動される。
【００４６】
中間転写ベルト６９は、従動ローラ７０ｂと駆動ローラ７０ａ間に張架されており、駆動ローラ７０ａが前記感光体ドラム６５の駆動モータに連結されて、中間転写ベルトに動力を伝達している。当該駆動モータの駆動により、中間転写ベルト６９の駆動ローラ７０ａは感光体ドラム６５とは逆方向の矢視Ｅ方向に回動される。
【００４７】
用紙搬送路７４には、複数の搬送ローラと排紙ローラ対７６などが設けられており、用紙を搬送する。中間転写ベルト６９に担持されている片面の画像（トナー像）が、二次転写ローラ７１の位置で用紙の片面に転写される。二次転写ローラ７１は、クラッチにより中間転写ベルト６９に離当接され、クラッチオンで中間転写ベルト６９に当接されて用紙に画像が転写される。
【００４８】
上記のようにして画像が転写された用紙は、次に、定着ヒータＨを有する定着器で定着処理がなされる。定着器には、加熱ローラ７２、加圧ローラ７３が設けられている。定着処理後の用紙は、排紙ローラ対７６に引き込まれて矢視Ｆ方向に進行する。この状態から排紙ローラ対７６が逆方向に回転すると、用紙は方向を反転して両面プリント用搬送路７５を矢視Ｇ方向に進行する。７７は電装品ボックス、７８は用紙を収納する給紙トレー、７９は給紙トレー７８の出口に設けられているピックアップローラである。
【００４９】
用紙搬送路において、搬送ローラを駆動する駆動モータは、低速のブラシレスモータが用いられる。また、中間転写ベルト６９は色ずれ補正などが必要となるのでステップモータが用いられている。これらの各モータは、図示を省略している制御手段からの信号により制御される。図９の状態で、イエロー（Ｙ）の静電潜像が感光体ドラム６５に形成され、現像ローラ６２ａに高電圧が印加されることにより、感光体ドラム６５にはイエローの画像が形成される。イエローの裏側および表側の画像がすべて中間転写ベルト６９に担持されると、現像ロータリ６１ａが矢視Ａ方向に９０度回転する。
【００５０】
中間転写ベルト６９は１回転して感光体ドラム６５の位置に戻る。次にシアン（Ｃ）の２面の画像が感光体ドラム６５に形成され、この画像が中間転写ベルト６９に担持されているイエローの画像に重ねて担持される。以下、同様にして現像ロータリ６１の９０度回転、中間転写ベルト６９への画像担持後の１回転処理が繰り返される。４色のカラー画像担持には中間転写ベルト６９は４回転して、その後に更に回転位置が制御されて二次転写ローラ７１の位置で用紙に画像を転写する。
【００５１】
給紙トレー７８から給紙された用紙を搬送路７４で搬送し、二次転写ローラ７１の位置で用紙の片面に前記カラー画像を転写する。片面に画像が転写された用紙は前記のように排紙ローラ対７６で反転されて、搬送径路で待機している。その後、用紙は適宜のタイミングで二次転写ローラ７１の位置に搬送されて、他面に前記カラー画像が転写される。ハウジング８０には、排気ファン８１が設けられている。
【００５２】
図１は、本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子の駆動電圧波形を示す特性図である。図１０と同様に、横軸には時間（ｍｓ）を、縦軸には駆動電圧を設定している。本発明においては、有機ＥＬ素子を発光させるバイアス極性とは逆バイアス極性の電圧を有機ＥＬ素子に印加することを特徴とするものである。有機ＥＬ素子は、前記のように直流電圧を印加して発光させるものであるから、発光極性とは逆極性の電圧（逆バイアス極性の電圧）を印加した場合には、発光しない。
【００５３】
図１の例では、逆バイアス極性の電圧と、有機ＥＬ素子を発光させるためのバイアス極性の電圧（発光極性の順方向電圧）のパルスを交互に印加している。逆バイアス極性の電圧を印加すると、後述するように発光層の残留キャリアが移動するので、有機ＥＬ素子は点灯する際に残留キャリアがない状態となる。このため、安定した光量が得られる。
【００５４】
また、逆バイアス極性による印加電圧の絶対値の大きさを、順方向電圧の絶対値の大きさよりも大きくしている。このため、発光時のキャリア移動速度よりも速く残留キャリアを発光層から移動させることができる。さらに、印加電圧と印加時間の乗算値である（印加電圧Ｘ印加時間）、すなわち電圧印加エネルギーの大きさは、逆バイアス印加の方が順方向印加よりも大きくしている。このため、残留キャリアを迅速に発光層から移動させることができる。
【００５５】
図２は、図１のように有機ＥＬ素子に逆バイアス極性の電圧を印加した際の、発光光量変動を示す特性図である。図１１と同様に、横軸には駆動電圧印加後の時間（ｓ）、縦軸には光量（Ｗ／ｍ２）が設定されている。図２に示されているように、本発明においては駆動電圧印加後の光量変動が抑制されており、時間変化に対する光量は平坦な特性が得られる。したがって、安定した光量が得られることになる。
【００５６】
図３は、有機ＥＬ素子の構成を模式的に示す概略の説明図である。図３において、陽極（Ａ）と陰極（Ｋ）に順方向の電圧を印加すると、正孔層（Ｈ）の正孔（＋）が発光層（Ｌ）に移動する。また、陰極（Ｋ）の電子（―）が発光層（Ｌ）に移動し、正孔（＋）と電子（―）が発光層（Ｌ）で再結合する。この際の自由電子（―）のエネルギーが光となって放射される。
【００５７】
一般に、有機ＥＬ材料はキャリアの移動速度が遅い特性を有している。また、ＥＬの発光領域（前記電子と正孔の再結合領域）が非常に狭く、励起子寿命、すなわち、発光するときに励起エネルギー準位から基準準位に落ちる速度が短いという特性を有している。したがって、印加パルスに対する発光のレスポンスは速いが、印加パルスを与えたときの有機ＥＬ素子内のキャリア残留量は、パルスの回数や印加電圧の大きさによって変動することになる。
【００５８】
このため、有機ＥＬ素子に対する連続的なパルス駆動では、発光光量が変化する。しかしながら、発光させるための極性と逆極性の電圧を印加すると、有機ＥＬ素子は発光せず、図３において、発光層（Ｌ）に残留している正孔（＋）と、電子（―）は元の位置に戻されて残留キャリアは発光層（Ｌ）から除去される。
【００５９】
したがって、次回に有機ＥＬ素子に順方向の電圧を印加すると、有機ＥＬ素子内部の状態は常に一定となり、安定した光量が得られ、発光光量も増加する。更に、有機ＥＬ素子の印加電圧を低くできるので、劣化を防止することができる。なお、図１、図２に示されているように、本発明においては有機ＥＬ素子を駆動する際に、最初に逆バイアス極性の電圧を印加してから順方向電圧を印加して有機ＥＬ素子を発光させている。このため、起動時の瞬時的な発光量の変動を抑制することができる。
【００６０】
このように、本発明においては、有機ＥＬ素子に逆バイアス極性の電圧を印加している。このため、有機ＥＬ素子内の残留キャリアが発光層から除去されるので、安定した光量が得られる。また、発光光量が増大し、有機ＥＬ素子に印加する電圧を低くすることができるので、有機ＥＬ素子の劣化を防止することができる。また、かかる制御を行う有機ＥＬ素子をラインヘッドに設けて画像を形成すると、像書込手段の発光量の変動がなく、画質にむらのない画像形成装置を構成することができる。
【００６１】
図４は、本発明の有機ＥＬ素子を制御する制御機構の例を示すブロック図である。図４において、９５は画像形成装置の本体コントローラ、９０はラインヘッドの制御部である。制御部９０には、制御回路９１、駆動回路９２、有機ＥＬ素子を用いた発光素子９３、メモリー９４が設けられている。
【００６２】
本体コントローラ９５は画像データを形成し、当該画像データを制御回路９１に送信する。制御回路９１は各発光素子９３の発光量に応じた制御信号を形成し、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などで構成される駆動回路９２を付勢する。メモリー９４には各発光素子の発光量を記憶する。
【００６３】
このように、各発光素子毎の発光量をメモリー９４に記憶しているので、選択された発光素子毎に発光量を制御することができる。なお、前記メモリー９４を画像形成装置本体側に設置することもできる。この場合には、ラインヘッドを小型化できるという利点がある。
【００６４】
図５は、図４の制御回路の例を示すブロック図である。図５において、制御回路９１は、データ処理手段９１ａと電源回路９１ｂを有している。データ処理手段９１ａは、本体コントローラ９５から送信された印刷データに基づいて、色分解、階調処理、画像データのビットマップへの展開、色ずれ調整などの処理を行う。
【００６５】
ラインヘッド９２ａ〜９２ｄは、それぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）に対応するものであり、感光体にカラー画像を形成する。各ラインヘッド９２ａ〜９２ｄには、それぞれ像担持体の副走査方向に複数列の有機ＥＬ素子が設けられており、各列の発光素子が同一の画素に重ねて露光を行う多重露光が可能な構成とされている。
【００６６】
データ処理手段９１ａは、有機ＥＬ素子の発光制御信号Ｄａ〜Ｄｄを形成してラインヘッド９２ａ〜９２ｄに送出する。電源回路９１ｂは、ラインヘッド９２ａ〜９２ｄに配列された有機ＥＬ素子に発光極性の駆動電圧（Ｖａ）と逆バイアス極性の電圧（Ｖｒ）を印加する。
【００６７】
有機ＥＬ素子の発光部は、アクテブマトリックス方式の駆動回路で駆動される。図６は、発光部Ｚをアクティブマトリクスで動作させるための回路図である。図６において、発光素子として有機ＥＬ素子（ＥＬ）を使用しており、Ｋはそのカソード端子、Ａはそのアノード端子である。カソード端子Ｋは、図示を省略している電源に接続されている。ＴＦＴ１はドライビングトランジスタ、ＴＦＴ２はスイッチングトランジスタ、ＴＦＴ３は逆バイアス印加トランジスタである。
【００６８】
Ｃａはストレージキャパシタ、ＬｒはＮＯＴ回路で形成される論理反転回路部である。（Ｄａ）、（Ｖａ）、（Ｖｂ）は、それぞれ図５に示した発光制御信号、発光極性の駆動電圧、逆バイアス極性の電圧である。（Ｓａ）は、走査線から印加されるセレクト信号で、スイッチングＴＦＴ２のゲートＧｂに供給される。
【００６９】
発光制御信号（Ｄａ）が供給される信号線は、スイッチングＴＦＴ２のドレインＤｚに接続される。また、ドライビングＴＦＴ１のソースＳａは発光極性の駆動電圧Ｖａが供給される電源線に接続され、そのドレインＤｙは有機ＥＬ素子のアノード端子Ａに接続される。ドライビングＴＦＴ１のゲートＧａは、論理反転回路部Ｌｒの入力端子とスイッチングＴＦＴ２のソースＳｂに接続されている。電源線とスイッチングＴＦＴ２のソースＳｂ間にストレージキャパシタＣａを接続する。
【００７０】
次に、図６の回路図の動作について説明する。スイッチングＴＦＴ１のソースＳａに電源線の発光極性の駆動電圧（Ｖａ）が印加されている状態で、走査線のセレクト信号（Ｓａ）と発光制御信号（Ｄａ）が供給されると、スイッチングＴＦＴ２がオンになる。このため、ドライビングＴＦＴ１のゲート電圧が下がり、発光極性の駆動電圧（Ｖａ）がドライビングＴＦＴ１のソースから供給されてドライビングＴＦＴ１が導通する。
【００７１】
この際に、論理反転回路部Ｌｒの入力側がハイレベル（Ｈ）、出力側がローレベル（Ｌ）となる。このため、逆バイアス印加トランジスタＴＦＴ３は動通しない。有機ＥＬ素子には、アノードＡからカソードＫに電流が流れて所定の光量で発光する。また、ストレージキャパシタＣａは発光極性の駆動電圧（Ｖａ）で充電される。
【００７２】
発光極性の駆動電圧（Ｖａ）を遮断すると、ドライビングＴＦＴ１がオフになり、論理反転回路部Ｌｒの入力側がローレベル（Ｌ）、出力側がハイレベル（Ｈ）となる。このため、逆バイアス印加トランジスタＴＦＴ３が動通し、有機ＥＬ素子にはカソードＫからアノードＡの方向に逆バイアス極性の電圧が印加される。
【００７３】
発光制御信号（Ｄａ）が供給されない場合には、スイッチングＴＦＴ２のドレインＤｚの電位が下がりスイッチングＴＦＴ２はオフになる。この場合にも、ストレージキャパシタＣａに充電された電荷に基づいてドライビングＴＦＴ１は導通状態となっており、有機ＥＬ素子は発光状態を維持する。
【００７４】
このため、アクテブマトリックス方式の駆動回路に前記発光素子を接続すると、多重露光を行う際に有効である。すなわち、画像データをシフトレジスタで転送するためにスイッチングＴＦＴ２をオフにしたときでも、有機ＥＬ素子の動作が継続して発光を維持し、高輝度で画素の露光を行うことができる。なお、スイッチングＴＦＴ２が外乱などの影響でオフした際にも、有機ＥＬ素子は発光を維持するという利点がある。
【００７５】
以上、本発明の画像形成装置をいくつかの実施例に基づいて説明したが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の駆動電圧波形を示す特性図である。
【図２】図１に係る発光光量変動を示す特性図である。
【図３】有機ＥＬ素子の動作を模式的に示す説明図である。
【図４】有機ＥＬ素子の制御部を示すブロック図である。
【図５】図４の制御回路の例を示すブロック図である。
【図６】有機ＥＬ素子の駆動回路を示す回路図である。
【図７】画像形成装置の全体構成例を示す模式的断面図である。
【図８】図７の一部を拡大して示す断面図である。
【図９】画像形成装置の他の例を示す模式的断面図である。
【図１０】有機ＥＬ素子の駆動電圧波形を示す特性図である。
【図１１】図１０に係る発光光量変動を示す特性図である。
【符号の説明】
１…画像形成装置、２…ハウジング本体、５…電装品ボックス、６…画像形成ユニット、９…転写ベルトユニット、１０…給紙ユニット、１１…二次転写ユニット、１２…定着ユニット、１３…記録媒体搬送手段、１６…中間転写ベルト、１９…二次転写ローラ、２０…像担持体、２１…一次転写部材、２２…帯電手段、２３…像書込手段、２４…現像手段、２５…像担持体ユニット（像担持体カートリッジ）、６０…画像形成装置、６１…現像装置、６５…感光体ドラム、６７…像書き込み手段、６８…帯電器、６９…中間転写ベルト、７１…二次転写ローラ、７２…加熱ローラ、７４…搬送路、７７…電装品ボックス、
、９０…ラインヘッドの制御部、９１…制御回路、９１ａ…データ処理手段、９１ｂ…電源回路、９２…駆動回路、９２ａ〜９２ｄ…ラインヘッド、９３…有機ＥＬ素子、９４…メモリー、９５…本体コントローラ、Ｚ…発光部、（Ｖａ）…発光極性の駆動電圧、（Ｖｒ）…逆バイアス極性の電圧、（Ｄａ）…発光制御信号、ＴＦＴ１…ドライビングトランジスタ、ＴＦＴ２…スイッチングトランジスタ、ＴＦＴ３…逆バイアス印加トランジスタ、Ｌｒ…論理反転回路部、Ｃａ…ストレイジキャパシタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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