JP2001080118A - 光書き込み装置 - Google Patents
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Abstract
るさの違い、機械間のLEDアレイユニットの明るさの
違いや感光体のバラツキにより画像濃度ムラが生じてし
まうという課題を解決しようとするものである。 【解決手段】 この発明は、 複数の発光素子を主走査
方向に所定の密度で配列した1次元の発光素子アレイ6
7〜70と、この発光素子アレイ67〜70の光を感光
体に結像させる結像手段とを有する発光素子アレイユニ
ットを主走査方向に複数個設け、この複数個の発光素子
アレイユニットの発光素子を画像情報に応じて発光させ
る光書き込み装置において、前記発光素子アレイユニッ
ト毎に単独で前記発光素子の光量調整を行い、前記複数
個の発光素子アレイユニット全体で前記発光素子の光量
調整を行うようにしたものである。
Description
レイユニットを有する光書き込み装置及び、プリンタ、
複写機等の画像形成装置に関する。
レーザプリンタにおけるポリゴンミラーのような可動部
がなく、高い信頼性を有する。また、LEDプリンタ
は、大判サイズのプリント出力を必要とする広幅機の場
合には、主走査方向に光ビームを走査するための光学的
空間が不要であり、LEDアレイとセルフォックレンズ
等の光学素子を一体化したLEDヘッドを用いればよ
く、装置全体を小型化することができるので、レーザプ
リンタに置き代わられている。
の光を出力する光源を1個発光させてそのビームをポリ
ゴンミラー、fθレンズ等により走査するのに対し、L
EDアレイを用いたLEDプリンタ、複写機等の画像形
成装置では1画素毎に1個のLED素子を主走査方向に
並べてこれらに各々数mA〜10mA程度の電流を流し
て発光させている。
プリンタ、複写機等の画像形成装置では、機械が大型に
なってくればそれだけ使用するLED素子ドライバIC
が増えて生産の歩留まりが低下し、またLEDアレイユ
ニットが長くなって書き込みビーム配列精度を維持する
ために部品精度を良くするなどにより、急激に部品単価
が小型の画像形成装置に比べて高くなってしまう。この
ため、価格の安い小型の画像形成装置用のLEDアレイ
ユニットを主走査方向に複数個配置して大型用のものと
していた。
体の軸線方向に沿って配列した複数個のLEDヘッドに
よってLEDヘッド群を構成し、感光体の軸線方向の最
大感光幅を各LEDヘッドによって分割して露光する画
像形成装置が記載され、この画像形成装置において、感
光体の軸線方向に沿って千鳥状に配列した複数個のLE
Dヘッドによる露光可能領域の端部を感光体軸線方向で
重畳させることや、LEDヘッドを3個以上の奇数個と
してそのLEDヘッドの数が感光体の回動方向の下流側
より上流側の方が多くなるように各LEDヘッドを千鳥
状に配列することが記載されている。
線方向の最大感光幅を各LEDヘッドによって分割して
露光する画像形成装置であって、LEDヘッドの中をさ
らに複数個のブロックに分割して時間をずらして順次に
点灯させ、電源負担を軽くするようにしたものが提案さ
れている。特開平7−61035号公報には、複数のL
ED単体を直線状に配列した汎用サイズ用の単体LED
アレイユニットを複数個千鳥状にに配設した広幅サイズ
用LED書き込みヘッドが記載されている。
アレイのダイナミック点灯での各ドットの明るさムラを
補正する画像形成装置が記載されている。特開平8−1
83202号公報には、組み上がったLEDアレイの部
分的な明るさムラを補正する光量補正装置が記載されて
いる。
8号公報記載のものでは、感光体の軸線方向に沿って配
列した複数個、例えば2個又は3個のLEDヘッドによ
ってLEDヘッド群を構成し、感光体の軸線方向の最大
感光幅を各LEDヘッドによって分割して露光するの
で、A0幅にするにはA3幅用のLEDヘッドを複数個
主走査方向に千鳥状に並べて全体でA0幅にして感光体
の軸線方向の最大感光幅を各LEDヘッドによって分割
して露光すればよいが、各LEDアレイユニット内のL
ED素子の明るさの違い、結像レンズの明るさの違いな
どLEDアレイユニット毎の製造ロットの違いによる各
LEDアレイユニット間の明るさの違いにより画像濃度
ムラが生じてしまうという不具合がある。また、機械間
のLEDアレイユニットの明るさの違いや感光体のバラ
ツキ、感光体交換により画像濃度ムラが生じてしまうと
いう不具合がある。
の画像濃度ムラ、機械間の画像濃度ムラ、感光体交換に
よる画像濃度変化が無くなるように発光素子アレイユニ
ットの発光光量を調整することができて濃度ムラの無い
画像を得ることが可能となり、各発光素子アレイユニッ
ト間の明るさ調整、機械間での明るさ調整などの制御が
容易になる光書き込み装置及び画像形成装置を提供する
ことを目的とする。
め、請求項1に係る発明は、複数の発光素子を主走査方
向に所定の密度で配列した1次元の発光素子アレイと、
この発光素子アレイの光を感光体に結像させる結像手段
とを有する発光素子アレイユニットを主走査方向に複数
個設け、この複数個の発光素子アレイユニットの発光素
子を画像情報に応じて発光させる光書き込み装置におい
て、前記発光素子アレイユニット毎に単独で前記発光素
子の光量調整を行い、前記複数個の発光素子アレイユニ
ット全体で前記発光素子の光量調整を行うようにしたも
のである。
書き込み装置において、前記発光素子の光量調整を前記
発光素子の印加電流及び/又は発光時間の調整で行うも
のである。請求項3に係る発明は、請求項1又は2記載
の光書き込み装置を備えたものである。
この実施例は、請求項1、2に係る発明を応用した画像
形成装置の例であり、請求項3に係る発明の実施例であ
る。この実施例は、画像形成装置としての複写機の例で
あり、原稿画像を読み取る読取手段としての原稿読取装
置1と、画像情報により転写材としての転写紙に画像を
複写(形成)するための一連のプロセスを実行する複写
装置(画像形成部)2と、キー入力や表示を行う操作装
置3と、これらを制御するシステム制御装置4とを有す
る。
れた画像情報を記憶する記憶手段としての画像情報記憶
装置5と、複写回路6とを有し、この複写回路6はプリ
ンタ駆動制御回路7と、複写装置2内の各部を機械的に
駆動する駆動装置8などを有する。
次に、図2及び図3を参照して原稿読取装置1について
説明する。オペレータが原稿を挿入口9から挿入する
と、この原稿はローラ10により搬送されて原稿台とし
てのコンタクトガラス11の上面とプラテンローラ12
との間を通過する。原稿はコンタクトガラス11の上面
とプラテンローラ12との間を通過する際に蛍光灯13
から光が照射され、その反射光がレンズ14により撮像
素子(例えばCCD)15上に結像されて電気信号に変
換されることで、原稿画像が読み取られる。
れるクロックに同期して電気信号(アナログ画像信号)
を出力し、このアナログ画像信号は画像増幅回路17に
より増幅される。この画像増幅回路17からのアナログ
画像信号は、A/D変換回路18により画素毎の多値デ
ジタル画像信号に変換され、シェーディング補正回路1
9により光量ムラ、コンタクトガラス11の汚れ、CC
D15の感度ムラ等による歪が補正される。
ル画像信号は、画像処理回路20によりデジタル記録画
像情報に変換され、画像情報記憶装置5へ出力されて画
像ページメモリ(画像メモリ部)21に書き込まれる。
この画像ページメモリ21に書き込まれたデジタル記録
画像情報は、適宜読み出されて複写回路6へ出力され、
LED書き込み制御回路22、LEDヘッド制御回路2
3を介して光書き込み装置としてのLEDヘッド24に
より赤外光に変換される。なお、読取制御回路25は読
取装置1内の同期制御回路16等を制御し、操作装置3
は操作パネル26及び操作制御回路27を有する。
としての感光体は、ドラム状感光体28が用いられてい
るが、ベルト状感光体、シート状感光体などの像担持体
を用いてもよい。この感光体28は、画像形成時には図
示しない駆動源により駆動されて回転し、帯電装置とし
てのグリッド付きスコロトロンチャージャ29により−
850Vに一様に帯電される。次いで、感光体28は、
LEDヘッド24にて主走査方向へアレイ状に並べた複
数個のLEDからデジタル画像情報に基づいた照射され
る光が結像手段としてのセルフォックレンズアレイによ
り感光体28上に結像されて露光される。
た光が照射されると、光導電現象でそこの表面の電荷が
裏面側よりアースへ流れて消滅する。ここで、原稿画像
濃度の淡い部分(2値化されたデジタル画像情報の非記
録レベル)ではLEDヘッド24のLEDが発光せず、
原稿画像濃度の濃い部分(2値化されたデジタル画像情
報の記録レベル)ではLEDヘッド24のLEDが発光
する。これにより、感光体28の光非照射部分は−85
0Vの電位になり、感光体28の光照射部分は−100
Vの電位になり、感光体28の表面には原稿画像の濃淡
に対応した静電潜像が形成される。
内での攪拌により負に帯電され、電源から−600Vの
現像バイアス電圧が現像装置31に印加される。感光体
28上の静電潜像は、現像装置31により現像されて光
照射部分だけにトナーが付着し、トナー像となる。一
方、給紙装置45a、45b、45cでは、転写材とし
てのロール状転写紙46a、46b、46cは、3つの
給紙台32a、32b、32cから選択されてフィード
ローラ33 a、33b、33cのいずれかによ
り繰り出され、カッター34a、34b、34cのいず
れかにより所定の長さに切断された後、ローラ35a、
35b、35cのいずれか及び縦搬送系36によりレジ
ストローラ37へ搬送される。
ミングで送り出し、この転写紙は感光体28の下部を通
過する際に転写手段としての転写チャージャ38により
感光体28上のトナー像が転写されて分離手段としての
分離チャージャ39により感光体28から分離された後
に、搬送タンク40により搬送されて定着ユニット41
によりトナー像が定着される。このトナー像が定着され
た転写紙は搬送系42により搬送されて排紙ローラ43
により機外に排出されて排紙トレイ44にストックされ
る。また、感光体28は、転写紙分離後にクリーニング
装置45によりクリーニングされる。
作パネル26には、各種機能を指定するキー、例えば用
紙サイズキー46、紙種指定キー、給紙段45a、45
b、45c指定キー、テンキー47、スタートキー4
8、モードクリアキー49、ストップキー50、濃度調
整キー51、画質調整キー52、変倍キー53、及び複
写枚数、変倍率等を表示するディスプレー54、原稿挿
入可表示部55などが備わっている。
を示す。読取装置1より複写装置2に入力された画像情
報は複写装置2内の画像情報記憶装置5の画像ページメ
モリ(画像メモリ部)21に一旦蓄えられ、そのまま
で、あるいはデータ編集加工された後に同期信号と画像
クロックに同期してLED書き込み制御回路22の画像
入力部56に2ライン分(nラインとn+1ライン)が
同時に入力される。
画像入力部56に同時に入力された2ライン分(nライ
ンとn+1ライン)の画像データは、バッファメモリ5
7、58で3つに分割されるとともに、更に各々4つに
分割されてデータ0〜データ11となり、ラインメモリ
群59に一時的に格納される。このラインメモリ群59
に格納されたデータ0〜データ11は、セレクタ60に
より、最初にnライン目のデータ、続けてn+1ライン
目のデータが時分割で読み出される。
nライン目の画像データは、データ0〜データ3、デー
タ4〜データ7、データ8〜データ11がそれぞれ画像
出力部61〜63にてLEDヘッド制御タイミング発生
部64からの同期信号・画素転送クロック等からなるL
EDヘッド制御タイミング信号、及び発光光量制御部6
6からの発光光量信号が付加されてLEDヘッド24へ
転送される。ラインメモリ群59から読み出されたn+
1ライン目の画像データもnライン目の画像データと同
様の処理が行われ、この一連の処理はn+2ライン、n
+3ラインの画像データがnライン目、n+1ラインの
画像データ処理時間内に行われ、以下このような処理の
繰り返しとなる。
部7からのLED書き込みクロック及び同期信号を受け
てLEDヘッド制御タイミング発生部64の各タイミン
グ信号を発生し、LEDヘッド制御タイミング発生部6
4はタイミング発生部65からのタイミング信号により
各LEDヘッドの転送クロック等の制御タイミング信号
を発生する。発光光量制御部66は、プリンタ駆動制御
回路7からの発光光量設定値に応じて、感光体28の感
度バラツキ等による光書き込み装置24全体の発光光量
を調整する発光光量信号を発生し、この発光光量信号を
画像出力部61〜63へ出力する。
EDヘッド24は内部で4つ分割されて1次元のLED
アレイが4つのLEDアレイ67〜70に分割され、こ
のLEDアレイ67〜70は各々1194個の発光素子
としてのLED素子が一列に等間隔且つ所定の密度で配
置されている。LEDアレイ67〜70は主走査方向に
配列され、このLEDアレイ67〜70と、各LEDア
レイ67〜70の光を個別に感光体28に結像させる結
像手段としてのセルフォックレンズアレイとでそれぞれ
発光素子アレイユニットとしてのLEDアレイユニット
が構成される。
はドライバ71〜74が接続され、ドライバ71〜74
はシフトレジスタ75〜78から各ドットに対応する画
像データが入力されるように接続される。また、ドライ
バ71〜74は、LEDヘッド制御回路79から、LE
D素子を点灯させるストローブ信号STB0〜STB
3、シフトレジスタ75〜78からドライバ71〜74
へデータを移動させるSET信号、LEDヘッド全体の
明るさを設定する発光光量信号Vrefなどが入力され
るように接続される。
ータはLEDヘッド制御回路79を介してシフトレジス
タ75〜78に入力され、LEDヘッド制御回路79か
らシフトレジスタ75〜78へのクロックCLKにより
LEDアレイ67〜70上のオン/オフさせるべきLE
D素子に対応した位置までシフトされる。次いで、LE
Dヘッド制御回路79からドライバ71〜74へのSE
T信号により、シフトレジスタ75〜78からドライバ
71〜74へ画像データが移され、さらにLEDヘッド
制御回路79からドライバ71〜74へのストローブ信
号STB0〜STB3によりドライバ71〜74がLE
Dアレイ67〜70の各LED素子を画像データに対応
してストローブ信号STB0〜STB3分だけパルス発
光させて感光体28を露光することで感光体28上に静
電潜像を形成する。
の回路構成を示す。LEDアレイ67のLED素子10
001〜11194は、カソードがコモンでアースGN
Dに接続され、アノードがドライバ71におけるトラン
ジスタ20001〜21194のエミッタに接続され
る。このトランジスタ20001〜21194は、コレ
クタが電源Vccに全て接続され、LED素子1000
1〜11194の電流を設定するアンプ30001〜3
1194の出力端子にベースが接続される。
力端子は共通でLEDヘッド制御回路79から発光光量
信号Vrefが入力されるように接続され、アンプ30
001〜31194の他方の入力端子はゲート手段とし
てのANDゲート40001〜41194の出力端子に
接続される。ANDゲート40001〜41194の一
方の入力端子はシフトレジスタ75〜78から画像デー
タが入力されるように接続され、ANDゲート4000
1〜41194の他方の入力端子はLEDヘッド制御回
路79からストローブ信号STB0が入力されるように
接続される。なお、ドライバ72〜74及びLEDアレ
イ68〜70の回路構成はドライバ71及びLEDアレ
イ67の回路構成と同様である。
グを示す。ライン同期信号LSYNCは副走査の各ライ
ン毎に与えられ、LEDヘッド制御回路79はライン同
期信号LSYNCを受けてSET信号、ストローブ信号
STB0〜STB3等のタイミング信号を生成する。ま
ず、SET信号は、通常は画像データをシフトレジスタ
75〜78からドライバ72〜74に移すための信号で
あるが、機械稼動時に1度だけ所定の長さ以上Hレベル
になり、この時にLEDヘッド制御回路79が発光光量
制御部66より送られてきた発光光量制御信号POWE
Rを読み取ってドライバ72〜74へ発光光量信号Vr
efとして出力する。
1〜31194がANDゲート40001〜41194
からの画像データと発光光量信号Vrefとの差分を増
幅してトランジスタ20001〜21194のベースに
加える。このため、LEDアレイ67〜70の各LED
素子に流れる電流が発光光量信号Vrefにより設定さ
れ、LEDアレイ67〜70の各LED素子の発光光量
が設定される。
イン同期信号LSYNCのタイミングで上述のような画
像データの転送が開始される。1ライン分(nライン)
の画像データがLEDヘッド24に送られた後にSET
信号にてシフトレジスタ75〜78からドライバ72〜
74に画像データが移される。次のライン同期信号LS
YNCでシフトレジスタ75〜78にはn+1ラインの
画像データが転送され、ドライバ72〜74にはストロ
ーブ信号STB0〜STB3が与えられて該ストローブ
信号STB0〜STB3がHレベルになっている間はL
EDアレイ67〜70の各LED素子が画像データに対
応して点灯する。
荷を軽減するためにストローブ信号STB0が終ってか
らストローブ信号STB1を出すというようにストロー
ブ信号STB0〜STB3を順次に重ならないように別
々に発生させているが、ストローブ信号STB0〜ST
B3は別々に発生させても同時に発生させてもよい。ま
た、LEDアレイ67〜70の各LED素子は、ストロ
ーブ信号STB0〜STB3のHレベルの幅により発光
時間が変わって発光光量が可変される。
グ発生部64で各LEDアレイ67〜70(LEDアレ
イユニット)毎に単独で任意の幅のストローブ信号を作
って画像出力部61〜63、LEDヘッド制御回路79
を介してドライバ72〜74に加えることにより、各L
EDアレイ67〜70(LEDアレイユニット)毎にL
ED素子の明るさ(発光光量)をストローブ信号の幅に
応じて調整するようにしている。また、感光体28のバ
ラツキ、その他の機械間の差に対するLEDアレイ67
〜70(LEDアレイユニット)全体の明るさの調整
は、発光光量制御部66で発光光量信号を調整すること
により行っている。
ば、複数の発光素子としてのLED素子を主走査方向に
所定の密度で配列した1次元の発光素子アレイとしての
LEDアレイ67〜70と、この発光素子アレイ67〜
70の光を感光体28に結像させる結像手段とを有する
発光素子アレイユニットとしてのLEDアレイユニット
を主走査方向に複数個設け、この複数個の発光素子アレ
イユニットの発光素子を画像情報に応じて発光させる光
書き込み装置において、前記発光素子アレイユニット毎
に単独で前記発光素子の光量調整を行い、前記複数個の
発光素子アレイユニット全体で前記発光素子の光量調整
を行うようにしたので、各発光素子アレイユニット間で
の画像濃度ムラ、機械間の画像濃度ムラ、感光体のバラ
ツキ、感光体交換による画像濃度変化が無くて画像濃度
が同一になるように発光素子アレイユニットの発光光量
を調整することができ、濃度ムラの無い画像を得ること
が可能となる。
よれば、前記発光素子の光量調整を前記発光素子の印加
電流、発光時間の調整で行うので、各発光素子アレイユ
ニット間の明るさ調整、機械間での明るさ調整などの制
御が容易になる。また、この実施例によれば、上記光書
き込み装置24を備えたので、上記効果を奏する画像形
成装置が得られる。なお、本発明は、上記実施例に限定
されるものではなく、プリンタ、ファクシミリ等の画像
形成装置やその光書き込み装置に適用することもでき
る。また、発光素子の光量調整は発光素子の印加電流、
発光時間のいずれか一方の調整で行うようにしてもよ
い。
ば、各発光素子アレイユニット間での画像濃度ムラ、機
械間の画像濃度ムラ、感光体のバラツキ、感光体交換に
よる画像濃度変化が無くて画像濃度が同一になるように
発光素子アレイユニットの発光光量を調整することがで
き、濃度ムラの無い画像を得ることが可能となる。請求
項2に係る発明によれば、各発光素子アレイユニット間
の明るさ調整、機械間での明るさ調整などの制御が容易
になる。
は2に係る発明と同様な効果が得られる。
アレイの一部の回路構成を示す回路図である。
図である。
成を示すブロック図である。
ロック図である。
示すタイミングチャートである。
Claims (3)
- 【請求項1】複数の発光素子を主走査方向に所定の密度
で配列した1次元の発光素子アレイと、この発光素子ア
レイの光を感光体に結像させる結像手段とを有する発光
素子アレイユニットを主走査方向に複数個設け、この複
数個の発光素子アレイユニットの発光素子を画像情報に
応じて発光させる光書き込み装置において、前記発光素
子アレイユニット毎に単独で前記発光素子の光量調整を
行い、前記複数個の発光素子アレイユニット全体で前記
発光素子の光量調整を行うようにしたことを特徴とする
光書き込み装置。 - 【請求項2】請求項1記載の光書き込み装置において、
前記発光素子の光量調整を前記発光素子の印加電流及び
/又は発光時間の調整で行うことを特徴とする光書き込
み装置。 - 【請求項3】請求項1又は2記載の光書き込み装置を備
えたことを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26217199A JP2001080118A (ja) | 1999-09-16 | 1999-09-16 | 光書き込み装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP26217199A JP2001080118A (ja) | 1999-09-16 | 1999-09-16 | 光書き込み装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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ID=17372061
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
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Country Status (1)
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JP (1) | JP2001080118A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7123278B2 (en) * | 2003-03-19 | 2006-10-17 | Ricoh Company, Ltd. | Led printer and image forming apparatus including the same |
EP1560153A3 (en) * | 2004-01-29 | 2011-06-22 | Seiko Epson Corporation | Optical head |
-
1999
- 1999-09-16 JP JP26217199A patent/JP2001080118A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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