JP2004050679A - 光書込み装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】LEDアレイユニット62A〜62Cの各LED60に割り当てられて全てのLED60の発光光量を揃えるための階調性を持つ光量補正データを利用し、これらの光量補正データ中で繋ぎ目位置に位置して該当するLED60aに対する当該光量補正データを修正することにより駆動電流を制御することで、2値の画像データに基づき該当するLED60aを発光させる場合に強制的に他のLED60とは異なる発光光量で発光させることとなり、結果として、2値の画像データに基づく駆動制御方式において、必要とする光量制御を簡単に実現でき、繋ぎ目位置での光量むらの抑制が可能となる。
【選択図】 図3
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、LEDアレイ等の発光素子アレイを用いた光書込み装置及びこの光書込み装置を備えるプリンタ、デジタル複写機、複合機等の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、電子写真プロセスにおいて、光書込み装置により感光体に対して光を照射して静電潜像を形成する方式には、レーザ光源から発したレーザ光をポリゴンミラー等により偏向走査させるLD走査方式や、LEDアレイ等の発光素子アレイを用いる固体走査方式がある。
【0003】
発光素子アレイを用いる固体走査方式によれば、LD走査方式のポリゴンミラーのような可動部がないため信頼性が高い上に、例えば、A0幅のような大判サイズのプリント出力を必要とする広幅機の場合でも、主走査方向に光ビームを偏向走査させるための大きな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アレイ等の光学素子を一体化したLEDヘッドを配置すればよく、装置全体を小型化することができる。このようなことから、LD走査方式に代えて発光素子アレイを用いる固体走査方式が多用されつつある。
【0004】
このような発光素子アレイを用いる固体走査方式にあっては、画像書込み幅以上の長尺のアレイユニットを用いなければならないが、長くなればなるほど、使用するLED素子ドライバICが増え生産の歩留まりが低下し、かつ、ユニットが長くなって書込みビーム配列精度を維持するため部品精度を良くするなど、部品単価も小型のプリンタや複写機に比べて非常に高価となってしまう。また、このような長尺の発光素子アレイのうちで1ドット分でも発光素子が故障するとユニット毎交換しなければならず、この観点からも高価なものとなってしまう。
【0005】
このような問題点を解決するために、価格の安い小型のプリンタや複写機用の複数個の発光素子アレイユニットを主走査方向に配列させることで広幅サイズに対処できるようにした提案例がある。
【0006】
例えば、特開平10−86438号公報によれば、感光体の軸線方向に2〜3個のLEDアレイユニットを配列し、感光体を分割露光させるようにしている。具体的には、A0幅用を意図する場合であれば、A3幅用の3個のLEDアレイユニットを主走査方向に千鳥状に配列し、A0幅を分割露光すればよいというものである。このような方式にあっては、LEDアレイユニット間の繋ぎ目部分を同一LEDアレイユニット中のLED間のピッチに丁度合わせるのは組付け精度等の点から極めて困難であり、現実には、その配列ピッチ誤差が極力小さくなる状態に互いにオーバーラップさせて配列させているものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特開平10−86438号公報例の場合、具体的な制御方法が示されておらず、LEDアレイユニット間の繋ぎ目部分等の書込み状態に不具合を生ずることがある。
【0008】
この点について、図8を参照して説明する。図8(a)は、各々多数のLED101が一方向に配列された複数個、例えば3個のLEDアレイユニット102A〜102Cを感光体軸線方向に一部オーバーラップさせて千鳥状に配列させた書込みヘッド103の構成例を示す。ここで、画像が重ならないようにLEDアレイユニット102A,102Cのドット位置を制御して繋ぎ目部104を1ドット未満の重なりとなるようにしている。
【0009】
このような書込みヘッド103において、例えば、図8(b)に示すように、LEDアレイユニット102A,102B間の繋ぎ目部104に位置するLEDアレイユニット102B側のLED101aを2値の画像データ“1”で発光させると、繋ぎ目部104に位置するLEDアレイユニット102A側のLED101bとの距離が狭く、その隣りで発光するLED101cと干渉して光量が増し、黒すじが発生してしまう。かといって、図8(c)に示すように、LEDアレイユニット102A,102B間の繋ぎ目部104に位置するLEDアレイユニット102B側のLED101aを2値の画像データ“0”で消光させると、今度は光量不足になって、白すじが発生してしまう。
【0010】
即ち、発光素子アレイユニットの繋ぎ目部分に関して光量むら(すじ)を生じてしまう。
【0011】
この点、例えば、複数個の発光素子アレイユニット毎に分割して画像データを転送し、主走査方向の分割位置(繋ぎ目位置)の発光素子の発光光量を調整する制御を行わせるようにした提案例がある。より具体的には、1ドット多値(例えば、1ドットの発光が5ビット=32値)の画像データに基づき各発光素子を発光制御する方式において、繋ぎ目位置に位置する発光素子の発光光量の制御を32段階の光量階調を利用して可変させることで、繋ぎ目位置での黒すじや白すじの光量ムラ(繋ぎ目位置の組付け精度等に起因する発光素子のピッチむら)がなくなり或いは軽減されるようにしたものである。
【0012】
ところが、このような提案例は、発光素子を多値の画像データで1ドットを発光制御する方式には有効であるが、“1”又は“0”なる2値の画像データで1ドットを発光制御(つまり、オン・オフ制御のみ)する方式には1ドット毎に階調制御を行えないため、利用することができない。結局、図8を参照して前述したように、継ぎ目位置の該当する発光素子に関してその発光制御(オン・オフ制御)を行ってもLEDアレイユニット間の繋ぎ目部分の光量むらを補正することはできないものである。
【0013】
本発明の目的は、2値の画像データに応じて発光制御される発光素子を備える複数個の発光素子アレイユニットにより分割露光する方式に関して、その発光素子アレイユニット間の繋ぎ目位置での光量むらをなくし、或いは、軽減させることができるようにすることである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、2値の画像データに応じて発光制御される複数個の発光素子が一方向に配列された発光素子アレイと、この発光素子アレイ中の前記発光素子が発する光を感光体に対して結像させる結像手段とを備える複数個の発光素子アレイユニットを、前記感光体の軸線方向に一部オーバーラップさせて千鳥状に配列させた光書込み装置において、前記発光素子アレイユニット間の繋ぎ目位置に位置する少なくとも一方の前記発光素子の発光光量を制御する光量制御手段を備える。
【0015】
従って、発光素子アレイユニット間の繋ぎ目位置に位置する少なくとも一方の発光素子の発光光量を光量制御手段により制御することで、2値の画像データに応じて発光素子の発光制御を行う駆動方式においても、分割露光における繋ぎ目位置での光量むらを抑制することが可能となる。
【0016】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の光書込み装置において、前記光量制御手段は、該当する発光素子に対する駆動電流を制御することによりその発光光量を制御する。
【0017】
従って、該当する発光素子に対する駆動電流を制御することによりその発光光量を制御することで、2値の画像データに応じて発光素子の発光制御を行う駆動方式のまま分割露光における繋ぎ目位置での光量むらを適正に抑制することが可能となる。
【0018】
請求項3記載の発明は、請求項2記載の光書込み装置において、前記光量制御手段は、前記発光素子アレイの前記各発光素子に割り当てられた光量補正データ中で該当する発光素子に対する当該光量補正データを修正することにより駆動電流を制御する。
【0019】
従って、本来的には全ての発光素子の発光光量を揃えるための階調性を持つ光量補正データを利用し、繋ぎ目位置に位置して光量制御の対象となる発光素子に関してその光量補正データを修正することで2値の画像データに基づき発光させる場合に強制的に他の発光素子とは異なる発光光量で発光させることで必要とする光量制御を簡単に実現でき、光量むらの抑制が可能となる。
【0020】
請求項4記載の発明は、請求項2又は3記載の光書込み装置において、前記光量制御手段は、前記発光素子アレイユニット間の繋ぎ目位置に位置する発光素子間の前記軸線方向の間隔が、所定間隔よりも短い場合には発光光量が小さくなり、所定間隔よりも長い場合には発光光量が大きくなるように、該当する発光素子の発光光量を制御する。
【0021】
従って、発光素子アレイユニット間の繋ぎ目位置の発光素子間の間隔に応じて制御する発光光量の大小を切換えることにより、黒すじや白すじの目立たなくなる適正な光量むら補正が可能となる。
【0022】
請求項5記載の発明は、請求項1ないし4の何れか一記載の光書込み装置において、前記発光素子がLEDである。
【0023】
従って、いわゆる分割露光方式のLEDヘッドの場合に好適に適用することができる。
【0024】
請求項6記載の発明の画像形成装置は、回転駆動される感光体と、この感光体表面を一様帯電する帯電装置と、帯電済みの前記感光体表面に対して2値の画像データに応じた書込み光を照射して静電潜像を形成する請求項1ないし5の何れか一記載の光書込み装置と、前記感光体表面に形成された静電潜像を現像する現像装置と、現像された可視像を直接又は間接的に転写材上に転写させる転写装置と、を備える。
【0025】
従って、請求項1ないし5の何れか一記載の光書込み装置を備えることで、分割露光方式を採る広幅サイズ用の画像形成装置において、発光素子アレイユニット間の光量むらに起因する黒すじや白すじの少ない良好なる画像を得ることができる。
【0026】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図1ないし図7に基づいて説明する。本実施の形態の画像形成装置は、例えばA0サイズ等に対応可能な工業用広幅の原稿移動式複写機への適用例を示す。図1はその外観構成を示す斜視図、図2はその内部構成例を示す概略縦断側面図である。
【0027】
この複写機は、装置本体1とロール紙ストック部2とにより構成され、ロール紙ストック部2のカッタ3により裁断されたロール紙(カット紙)4が転写材として装置本体1内に供給される構成である。このカット紙4は、レジストローラ5を通じてドラム状の感光体6等に向けて搬送される。
【0028】
この感光体6周りには電子写真プロセスに従い、帯電装置7、光書込み装置8、現像装置9、転写装置10、クリーニング装置、除電装置等が設けられ、カット紙搬送方向下流には定着装置11及び排紙ローラ対12が設けられている。ここに、本実施の形態では、これらの帯電装置7、光書込み装置8、現像装置9、転写装置10、クリーニング装置、除電装置、定着装置11等により電子写真プロセスを利用した記録部(プリンタ部)が構成されている。また、光書込み装置8は、例えば図3(a)に示すように、多数の発光素子としてのLED60を一方向に配列させたLEDアレイ(発光素子アレイ)61と各LED60が発する光を感光体6に対して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(図示せず)とにより構成される複数個、例えば3個のLEDアレイユニット(発光素子アレイユニット)62A〜62Cを感光体6の軸線方向に一部オーバーラップさせて千鳥状に配列させたLEDヘッド構成とされている。
【0029】
このような記録部(プリンタ部)では、例えば、グリッド付きスコロトロンチャージャ等による帯電装置7によって感光体6の表面が−1200Vに一様帯電される。このような帯電済みの感光体6表面に2値のデジタル画像情報に基づいたLED光が光書込み装置8から照射されると、光導電現象により感光体6表面の電荷がドラムのアースに流れて消滅する。ここで、原稿濃度の淡い部分はLED60を発光させないようにし、原稿濃度の濃い部分はLED60を発光させるように発光制御する。これにより、感光体6のLED光被照射部には画像の濃淡に対応した静電潜像が形成される。この静電潜像を現像装置9によって現像し可視像化する。現像装置9内のトナーは攪拌により負に帯電されており、現像バイアスは−700V印加されているため、LED光の照射部分だけにトナーが付着する。一方、カット紙4は、レジストローラ5を通じて感光体6に向けて所定のタイミングで搬送される。この時、転写装置10の作用により感光体6上のトナー像がカット紙4上に転写され、その後、定着装置11により定着され、排紙ローラ対12により排紙搬送される。
【0030】
一方、このような記録部(プリンタ部)の上部には、原稿ローラ13、原稿先端を検知する原稿センサ14、露光ランプ(図示せず)、セルフォックレンズアレイ、密着型センサ等による読取センサ15、原稿排紙ローラ16等による読取部(スキャナ部)が設けられている。このような読取部(スキャナ部)に関して、装置本体1の上面には、原稿(図示せず)を手差し挿入させるための原稿テーブル17が設けられ、挿入ガイド18との間に原稿を差込み挿入させるように構成されている。原稿テーブル17上には原稿の左右を規制する原稿ガイド19がスライド自在に設けられている。このような原稿テーブル17から原稿ローラ13、読取センサ15を通って原稿排紙ローラ16に至る原稿搬送経路が反転経路状に形成されている。ここに、原稿は原稿面を上向きにして原稿テーブル17上にセットされることとなる。
【0031】
また、ロール紙ストック部2には、ロール紙抑え部材(図示せず)、ロール紙4の有無を検出するためのロールエンドセンサ、ロール紙4をカッタ3による裁断位置まで引き出すためのロールフィードローラ21、ロール紙4を裁断するカッタ3(本実施の形態では、シャトルカッタが用いられている)、ロール紙4の排出口でカット紙4を検出するロール出口センサ22等が配設されている。このロール紙ストック部2の後部側には、排紙ローラ対12から排出されるカット紙4を受ける排出トレイ、排出ガイド23が設けられている。なお、ロール紙ストック部2の手前側上部は手差しテーブル24として構成され、予めカットされたカット紙4をレジストローラ5に向けて手差し挿入可能とされている。25は手差し検知センサ、26はレジストセンサである。
【0032】
また、装置本体1には、各ローラ5,12,13,16等の駆動手段であるメインモータ27と、ロールフィードローラ21の駆動手段である給紙モータ28を内蔵し、これらのモータ27,28は後述する駆動制御回路により駆動制御される。メインモータ27の駆動軸には原動ローラ(図示せず)が固定され、この原動ローラとレジストローラ5の軸上に設けられた用紙レジストクラッチ(図示せず)の原動側部分とにベルトが掛けられている。従って、用紙レジストクラッチがオフからオンに切換わることにより、レジストローラ5が空転状態から駆動状態に切換わり、原動ローラの回転力が伝達されるように構成されている。
【0033】
また、図4のブロック図に制御系の構成例の概略を示す。本実施の形態の制御系においては、原稿画像を読取る読取部(スキャナ部)31、読取られた原稿画像データを記憶する記憶手段としての画像情報記憶部32、記憶された画像データに基づきカット紙4に印刷を行う記録部(プリンタ部)33、一連のプロセスを実行制御するシステム制御装置34、このシステム制御装置34にキー入力を行う操作部35等により構成されている。
【0034】
読取部(スキャナ部)31では、挿入・搬送される原稿の画像情報は密着型センサ等による読取センサ15により読取られる。読取られた原稿の画像情報は密着型センサ等による読取センサ15により電気信号に変換される。変換されたアナログ信号は画像増幅回路41で増幅された後、AD変換回路42により画素毎の多値デジタル画像信号に変換される。変換された多値デジタル画像信号は、同期制御回路43から出力されるクロックに同期して出力され、シェーディング補正回路44により光量むら、コンタクトガラスの汚れ、センサ感度むら等に起因する歪みが補正される。シェーディング補正されたデジタル画像信号は画像処理回路45においてデジタル記録画像情報に変換された後、画像情報記憶部32中の画像メモリ部46に書込まれる。
【0035】
一方、システム制御装置34は、全体制御を行う機能があり、読取制御回路47、画像メモリ部46、LED書込制御回路48間での画像データの転送と、駆動制御回路49によるスキャナ駆動装置50、プリンタ駆動装置51を介してモータ等を制御し原稿やカット紙4の搬送を円滑に制御している。また、操作部35は操作パネル52と操作制御回路53とを備えている。
【0036】
画像メモリ部46から記録部(プリンタ部)33への画像信号の流れとしては、まず、画像メモリ部46から偶数=イーブン(E)、奇数=オッド(O)の2値の画像データが2ラインパラレルの25MHzでLED書込制御回路48に送られてくる。2ラインで送られてきた画像信号はLED書込制御回路48内部で一旦1ラインデータに合成された後、各々のLEDアレイユニット62当り2分割で全体として6分割されて各LEDアレイユニット62A〜62Cへ9.5MHzで転送される。
【0037】
次に、LED書込制御回路48の構成・作用について図5に示すブロック図を参照して説明する。このLED書込制御回路48は、概略的には、画像データ入力部71、画像データRAM部72、画像データ遅延部73、光量補正ROM部74、画像データ出力部75、ダウンロード部76及びリセット回路部77により構成されている。これらについて、順に説明する。
【0038】
2値の画像信号イーブン(E)、オッド(O)及びタイミング信号は、画像メモリ部46より低電圧作動信号素子LVDSドライバを使用しパラレル信号からシリアル信号変換され、このLED書込制御回路48に送られてくるため、LED書込制御回路48の画像データ入力部71でも、低電圧作動信号素子LVDSレシーバ78を使用し、シリアル信号からパラレル信号に変換し、PKDE,PKDO,XPCLK,XPLSYNC,XPLGATE,XPFGATE IPUとして第1のIC79に入力する。タイミング信号XPLSYNC,XPFGATE IPUは第1のIC79の内部クロックと同期させ、画像信号処理時間分遅らせ、RLSYNC,RFGATEとして第2のIC80に入力する。
【0039】
次に、画像データRAM部72について説明する。第1のIC79に入力された画像信号は、ED,ODとしてSRAMアドレス信号AADR(10:0)及びBADR(10:0)とともに、A群のSRAM81A1〜81A6、B群のSRAM81B1〜81B6に25MHzで出力される。LEDアレイユニット62A〜62Cは、総ドット数が23040dot(=A3幅7680dot×3本)で画像信号転送が6分割(1本/2分割×3本)方式のため、A3幅のLEDアレイユニット1本の1分割分である3840dot(ED;1bit,OD;1bit)分の画像データを2bitとして1アドレスに割り当て、主走査1ライン分の画像信号を、A群のSRAM81A1にLEDアレイユニット62Aの1分割目の画像信号、A群のSRAM81A2にLEDアレイユニット62Aの2分割目の画像信号、A群のSRAM81A3にLEDアレイユニット62Bの1分割目の画像信号、A群のSRAM81A4にLEDアレイユニット62Bの2分割目の画像信号、A群のSRAM81A5にLEDアレイユニット62Cの1分割目の画像信号、A群のSRAM81A6にLEDアレイユニット62Cの2分割目の画像信号を各々格納する。
【0040】
25MHzでA群の6個のSRAM81A1〜81A6に順次格納された画像信号は4.75MHzでA群の6個のSRAM81A1〜81A6から同時に読み出され、SRAM81A1,81A2から読み出されたLEDアレイユニット62A用の画像信号は第2のIC80へSODA1(1:0),SODA2(1:0)として入力され、SRAM81A3,81A4から読み出されたLEDアレイユニット62B用の画像信号、及び、SRAM81A5,81A6から読み出されたLEDアレイユニット62C用の画像信号は、画像データ遅延部73のフィールドメモリ82a〜82cに送られる。
【0041】
A群の6個のSRAM81A1〜81A6が読出しを行っている間に、次のラインをB群の6個のSRAM81B1〜81B6に対してA群の場合と同様に画像信号を格納する。
【0042】
このようなリード/ライト動作をA群の6個のSRAM81A1〜81A6とB群の6個のSRAM81B1〜81B6とをトグル動作させることにより、ライン間の繋ぎを行う。
【0043】
次に、画像データ遅延部73について説明する。まず、LEDアレイユニット62B用のフィールドメモリ82a,82bについて説明する。本実施の形態の光書込み装置8では、前述したように、A3幅対応の3本のLEDアレイユニット62A〜62Cを千鳥状に配列しているため、LEDアレイユニット62Aを基準とし、LEDアレイユニット62Bは、メカレイアウト上、副走査方向に7mmずらして配置されている。このため、A群の6個のSRAM81A1〜81A6、B群の6個のSRAM81B1〜81B6から出力される画像信号を同時に処理してLEDアレイユニット62Bへ転送すると、LEDアレイユニット62Aに対してLEDアレイユニット62Bによる書込みでは副走査方向に7mm(7mm/42.3μm(600dpiの1dot)=165ライン)ずれて印字されてしまう。このようなメカ的なずれを補正するため、4.75MHzでA群のSRAM81A3,81A4又はB群のRAM81B3,81B4から出力されるLEDアレイユニット62B用の2分割分の画像信号(各2bit)を4bitの画像信号としてフィールドメモリ73aに転送ライン順に4.75MHzで100ライン(固定)書き込む。次に、書き込まれた順に4.75MHzでフィールドメモリ73aより画像信号を読み出すと同時に、カスケード接続されたフィールドメモリ73bに65ライン(可変)書き込む。次に、書き込まれた順に4.75MHzでフィールドメモリ73bより画像信号を読出し、FMOD2(3.0)として第2のIC80へ入力する。これにより、LEDアレイユニット62B用の画像信号は165ライン(7mm)遅延されたことになる。遅延させるライン数は、LEDアレイユニット62Bの部品精度、組付けのばらつきにより個々に異なるため、1ライン(42.3μm)単位での制御が可能である。
【0044】
次に、LEDアレイユニット62C用のフィールドメモリ82cについて説明する。本実施の形態の光書込み装置8では、前述したように、A3幅対応の3本のLEDアレイユニット62A〜62Cを千鳥状に配列しているため、LEDアレイユニット62Aを基準とし、LEDアレイユニット62Cは、メカレイアウト上、副走査方向に1mmずらして配置されている。このため、A群の6個のSRAM81A1〜81A6、B群の6個のSRAM81B1〜81B6から出力される画像信号を同時に処理してLEDアレイユニット62Cへ転送すると、LEDアレイユニット62Aに対してLEDアレイユニット62Cによる書込みでは副走査方向に1mm(1mm/42.3μm(600dpiの1dot)=23ライン)ずれて印字されてしまう。このようなメカ的なずれを補正するため、4.75MHzでA群のSRAM81A5,81A6又はB群のRAM81B5,81B6から出力されるLEDアレイユニット62C用の2分割分の画像信号(各2bit)を4bitの画像信号としてフィールドメモリ73cに転送ライン順に4.75MHzで23ライン(可変)書き込む。次に、書き込まれた順に4.75MHzでフィールドメモリ73Cより画像信号を読出し、FMOD3(3:0)として第2のIC80へ入力する。これにより、LEDアレイユニット62C用の画像信号は23ライン(1mm)遅延されたことになる。遅延させるライン数は、LEDアレイユニット62Cの部品精度、組付けのばらつきにより個々に異なるため、1ライン(42.3μm)単位での制御が可能である。
【0045】
次に、光量補正ROM部74について説明する。LEDアレイユニット62A〜62Cには各LED60の光量ばらつきを補正するために各LED60毎に5bitの光量補正データ及び192個のLED60置きにLEDアレイチップ補正データの入った光量補正ROM83a〜83cがあり、電源投入時、これらの光量ばらつき補正データがLEDアレイユニット62A〜62Cに転送される。
【0046】
まず、電源投入時及びLED書込制御回路48がリセットした後、最初に、LEDアレイユニット62A用の光量補正ROM83aより第2のIC80からのアドレス信号HOSEIADR(12:0)により0000Hより順番に読み出され、光量補正データはHOSEID(4:0)として第2のIC80に入力される。第2のIC80内部にて0000h(1dot目の補正データ)のデータをラッチし、0001h(3841bit目の補正データ)のデータと同時にLEDアレイユニット62Aへ9.5MHzで並列転送させる。この処理を1E28h(7720個の補正データ、LEDドライバICの補正データ40個を含む)まで繰り返し、LEDアレイユニット62Aの光量補正を行う。
【0047】
LEDアレイユニット62Aの補正データ転送終了後、このLEDアレイユニット62Aの場合と同様に、LEDアレイユニット62B,62Cの光量補正を行う。
【0048】
転送した光量補正データは、電源をオフしない限り、LEDアレイユニット62A〜62C内部にて保持される。
【0049】
次に、画像データ出力部75について説明する。第2のIC80に入力されたLEDアレイユニット62A〜62C用の2dot単位の画像信号は、第2のIC80内部にて1ラインに合成される。LEDアレイユニット62Aの1分割目の画像信号はD1A、2分割目の画像信号はD1B、LEDアレイユニット62Bの1分割目の画像信号はD2A、2分割目の画像信号はD2B、LEDアレイユニット62Cの1分割目の画像信号はD3A、2分割目の画像信号はD3Bとして、第2のIC80からタイミング信号とともに出力され、ドライバ84を介してLEDアレイユニット62A〜62Cに9.5MHzの速度で転送される。
【0050】
また、ダウンロード部76、リセット回路部77について説明する。第1,2のIC79,80は何れもSRAMタイプのCPLDであるため、電源オフにより、これらの第1,2のIC79,80内部の書込み制御プログラムは全て消去される。そのため、電源オン時、EPROM85よりプログラムのダウンロードが毎回行われる。
【0051】
まず、電源が投入されると、第1のIC79にEPROM85よりDOWNROAD CPLD1としてプログラムをシリアルデータで転送しダウンロードを行い、第1のIC79にダウンロードが終了すると同時に、第2のIC80にEPROM85よりDOWNROAD CPLD2としてプログラムをシリアルデータで転送しダウンロードを行う。
【0052】
また、電源オン時及びLED書込制御回路48の供給電源の電圧降下によりリセットIC86よりシステムリセット信号RESET CPLD1,RESETCPLD2が出力される。システムリセット信号RESET CPLD1は第1のIC79、システムリセット信号RESET CPLD2は第2のIC80に各々入力され、これを基に、第1,2のIC79,80内部のカウンタのリセットを行い、システムの初期化を行う。
【0053】
なお、図5において、LED書込制御回路48への書込み条件設定(書込み用紙サイズ等)はシステム制御装置34からの制御信号入力データバスLDATA(7:0)、アドレスバスLADR(6:0)、ラッチ信号VDBCS、画像転送信号XPFGATA IOB,XPSGATE,XTLGATEを、第1,2のIC79,80に入力することにより制御される。
【0054】
つづいて、LEDアレイユニット62A〜62Cに関して図6及び図7を参照して説明する。図6は一つ、例えば、LEDアレイユニット62Bの構成例を示す。
【0055】
LEDアレイユニット62Bは、内部では、192個単位で40分割された40個のLEDアレイ90−1〜90−40(=192*40=7680ドット分)が主走査方向に等間隔に配置されることにより構成されている。各々のLEDアレイ90−1〜90−40には個々にドライバ91−1〜91−40が接続されている。これらのドライバ91−1〜91−40は、10個単位4本のLED60をその時間だけ発光させるためのストローブ信号STB(4分割点灯)線がLED書込制御回路48から接続されている。また、データ転送用のクロックCLK、データ転送を開始するためのセット信号RESET(LOAD)、光量補正データと通常画像データとのデータ切換えを行うための信号SELの各線も接続されている。また、チップサーミスタ92がヒートシンク又はプリント基板に取り付けられており、各々のドライバ91−1〜91−40に接続され、温度検知に基づきLED発光電流を制御できるように構成されている。チップサーミスタ92による検出電圧はLED書込制御回路48にも与えられ、温度のモニタが可能とされ、さらに、LED書込制御回路48からもVref信号により補正できる構成とされている。
【0056】
画像データD2A,D2Bは各々のドライバ91−1〜91−40に対して2分割同時転送とされ、各々のドライバ91−1〜91−40内部でデータラッチされる構成とされている。また、各LED60の発光光量ばらつきを補正するための光量補正データHOD2A,HOD2Bは5ビットの階調性があり、図5に示した光量補正ROM83a〜83cから光量補正データを読出し、LED書込制御回路48を介して各々のドライバ91−1〜91−40へ転送される。
【0057】
ここに、このようなドライバ91−1〜91−40の一つ、例えばドライバ91−1の内部構成例を図7に示す。LED書込制御回路48から入力されるSEL,D2A(画像データ),HOD2A(光量補正データ),CLK,RESETの各信号はIC構成のドライバ91−1中のバスクロック部93に転送される。SEL信号は電源オン時のLED光量補正データ転送モードと通常の画像データ転送モードとの切換信号である。光量補正データはチップ補正データラッチ部94に転送させ、画像データはデータバス95に転送させる。さらに、データバス95から出力される画像データはデータラッチ96にてデータをさらにラッチさせ、定電流ドライバ97に転送する。定電流ドライバ97では、温度による補正、Vrefからの信号での補正、及び、光量補正データに基づく補正を行い、LED60を発光させるためのストローブ信号STBによりLED60を発光させる。
【0058】
このような基本的な構成において、本実施の形態におけるLEDアレイユニット62A〜62C間の繋ぎ目位置に位置するLEDの発光状態の制御について説明する。
【0059】
本実施の形態の光書込み装置8にあっては、図3(a)に示したように、多数のLED60を一方向に配列させたLEDアレイ61を各々備える例えば3個のLEDアレイユニット62A〜62Cを感光体6の軸線方向に一部オーバーラップさせて千鳥状に配列させたLEDヘッド構成とされており、画像が重ならないようにLEDアレイユニット62Bを基準とした場合、このLEDアレイユニット62Bに対してLEDアレイユニット62A,62Cのドット位置を制御して繋ぎ目部のLED60a,60bを1ドット未満の重なりとなるようにしている。このような配置上の制御により繋ぎ目部分では1ドット未満の重なりとなるが、重なった繋ぎ目位置に位置するLED60aを2値の画像データ“1”に基づき発光させると図8(b)で説明したように光量が増して黒すじが発生してしまう。そこで、本実施の形態では、繋ぎ目位置に位置して該当する発光素子となるLED60aを2値の画像データ“1”に基づき発光させるものの、LEDアレイユニット62A〜62Cの各LED60に割り当てられた5ビット32階調の光量補正データ中で当該LED60aに対する光量補正データの値を修正し、修正された光量補正データに基づき当該LED60aの駆動電流を制御することで、発光時の当該LED60aの発光光量を制御し、繋ぎ目位置での光量むらを抑制するようにしたものである。ここに、光量補正データは、本来、各LED60の発光量のばらつきを少なくしアレイ全体の光量分布を均一化させるためのデータであり、光量補正ROM83a〜83cに格納されており、LEDヘッドに電源が供給される毎に前述したように光量補正ROM83a〜83cから光量補正データがLEDアレイユニット62A〜62Cに転送される。従って、該当するLED60aに対する光量補正データを修正して発光させることは、他のLED60の発光光量とは積極的に異ならせることを意味し、図3(b)に示すように、例えば該当するLED60aを2値の画像データ“1”に基づき発光させるもののその発光光量を他よりも抑えることが可能となり、結果的に、黒すじの発生(光量むら)を抑制できることとなる。
【0060】
具体的な制御としては、まず、繋ぎ目位置の対象となるドット位置(LED60a,60a′位置)を確定する。本実施の形態では、例えばLEDアレイユニット62Bの259ドット目と7423ドット目とのLED60a,60a′を繋ぎ目位置の対象となるドット位置(LED位置)として特定しており、LED書込制御回路48内の第2のIC80のカウンタで数値換算している。そこで、光量補正データが格納されている光量補正ROM83bから第2のIC80へ光量補正データを転送し、ドット数をカウントし、259ドット目の光量補正データ時にデータ変換(データ修正)を行い、変換された光量補正データをLEDアレイユニット62Bへ転送する。このデータ変換は、システム制御装置34よりLADR,LDATAのレジスタ設定を行い、仮に、259ドット目の光量補正データが5ビットの10001(2進数)であり、当該259ドット目のLED60aの発光光量を下げたいのであれば10000(2進数)の如く変換してLEDアレイユニット62Bへ転送する。7423ドット目のLED60a′側についても同様である。このようにして、光量補正ROM部74、第2のIC80、ドライバ91等により光量制御手段の機能が実現される。特に、図6に示したLEDアレイユニット62Bの場合であれば、その259ドット目と7423ドット目とのLED60a,60a′に対するドライバ91−2,91−39により光量制御手段の機能が実行される。
【0061】
このようにして、繋ぎ目位置に位置するLED60a,60a′の光量制御は、階調性を持つ光量補正データを利用して駆動電流を制御することでその光量補正が可能となり、発光制御自体は2値の画像データに基づく場合であっても、当該繋ぎ目部の光量むらによる黒すじ等の発生をなくし、又は、軽減させることができる。
【0062】
なお、本実施の形態では、繋ぎ目部分の光量制御に関して、LEDアレイユニット62B側のLED60a,60a′のみを対象としたが、LEDアレイユニット62A,62C側のLED60b,60b′側について、或いは、双方について光量制御を同様に行わせるようにしてもよい。
【0063】
また、光量制御の仕方としては、LEDアレイユニット62B,62A間、62B,62Cの繋ぎ目位置に位置するLED60a,60b間,60a′,60b′の軸線方向の間隔が、所定間隔よりも短い場合には発光光量が小さくなるように該当するLEDの発光光量を制御し(光量補正データの値を小さくし)、所定間隔よりも長い場合には発光光量が大きくなるように該当するLEDの発光光量を制御(光量補正データの値を大きく)すればよい。このような制御により、繋ぎ目部分の光量むらが適正に抑制される。
【0064】
なお、本実施の形態では、光書込み装置8をLEDヘッド構成とした例で説明したが、この他、発光素子として例えばEL等を利用した発光素子アレイユニットを備えるタイプでも同様に適用することができる。また、感光体6上に形成された可視像を転写材(カット紙)に直接転写させる方式の画像形成装置の例で説明したが、カラー複写機等のように、一旦、中間転写ベルト等の中間転写体に転写させた後、転写材に転写させる中間転写方式の転写装置であってもよい。
【0065】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、発光素子アレイユニット間の繋ぎ目位置に位置する少なくとも一方の発光素子の発光光量を光量制御手段により制御するようにしたので、2値の画像データに応じて発光素子の発光制御を行う駆動方式においても、分割露光における繋ぎ目位置での光量むらを抑制することができる。
【0066】
請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の光書込み装置において、該当する発光素子に対する駆動電流を制御することによりその発光光量を制御するようにしたので、2値の画像データに応じて発光素子の発光制御を行う駆動方式のまま分割露光における繋ぎ目位置での光量むらを適正に抑制することができる。
【0067】
請求項3記載の発明によれば、請求項2記載の光書込み装置において、前記光量制御手段は、前記発光素子アレイの前記各発光素子に割り当てられた光量補正データ中で該当する発光素子に対する当該光量補正データを修正することにより駆動電流を制御するようにしたので、本来的には全ての発光素子の発光光量を揃えるための階調性を持つ光量補正データを利用し、繋ぎ目位置に位置して光量制御の対象となる発光素子に関してその光量補正データを修正することで2値の画像データに基づき発光させる場合に強制的に他の発光素子とは異なる発光光量で発光させることで必要とする光量制御を簡単に実現でき、光量むらを抑制することができる。
【0068】
請求項4記載の発明によれば、請求項2又は3記載の光書込み装置において、前記光量制御手段は、前記発光素子アレイユニット間の繋ぎ目位置に位置する発光素子間の前記軸線方向の間隔が、所定間隔よりも短い場合には発光光量が小さくなり、所定間隔よりも長い場合には発光光量が大きくなるように、該当する発光素子の発光光量を制御するようにしたので、発光素子アレイユニット間の繋ぎ目位置の発光素子間の間隔に応じて制御する発光光量の大小を切換えることにより、黒すじや白すじの目立たなくなる適正な光量むら補正を行うことができる。
【0069】
請求項5記載の発明によれば、請求項1ないし4の何れか一記載の光書込み装置において、いわゆる分割露光方式のLEDヘッドの場合に好適に適用することができる。
【0070】
請求項6記載の発明の画像形成装置によれば、請求項1ないし5の何れか一記載の光書込み装置を備えることで、分割露光方式を採る広幅サイズ用の画像形成装置において、発光素子アレイユニット間の光量むらに起因する黒すじや白すじの少ない良好なる画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態の複写機の外観構成を示す斜視図である。
【図2】その内部構成例を示す概略縦断側面図である。
【図3】LEDアレイユニットの配列例及び繋ぎ目部分の駆動例を示す模式図である。
【図4】制御系の構成例の概略を示すブロック図である。
【図5】LED書込制御回路の構成例を示すブロック図である。
【図6】一つのLEDアレイユニットの構成例を示すブロック図である。
【図7】一つのドライバの内部構成例を示すブロック図である。
【図8】従来のLEDアレイユニットの配列例及び繋ぎ目部分の駆動例を示す模式図である。
【符号の説明】
4 転写材
6 感光体
7 帯電装置
8 光書込み装置
9 現像装置
10 転写装置
60 発光素子、LED
62 LEDアレイユニット
91 光量制御手段
Claims (6)
- 2値の画像データに応じて発光制御される複数個の発光素子が一方向に配列された発光素子アレイと、この発光素子アレイ中の前記発光素子が発する光を感光体に対して結像させる結像手段とを備える複数個の発光素子アレイユニットを、前記感光体の軸線方向に一部オーバーラップさせて千鳥状に配列させた光書込み装置において、
前記発光素子アレイユニット間の繋ぎ目位置に位置する少なくとも一方の前記発光素子の発光光量を制御する光量制御手段を備えることを特徴とする光書込み装置。 - 前記光量制御手段は、該当する発光素子に対する駆動電流を制御することによりその発光光量を制御することを特徴とする請求項1記載の光書込み装置。
- 前記光量制御手段は、前記発光素子アレイの前記各発光素子に割り当てられた光量補正データ中で該当する発光素子に対する当該光量補正データを修正することにより駆動電流を制御することを特徴とする請求項2記載の光書込み装置。
- 前記光量制御手段は、前記発光素子アレイユニット間の繋ぎ目位置に位置する発光素子間の前記軸線方向の間隔が、所定間隔よりも短い場合には発光光量が小さくなり、所定間隔よりも長い場合には発光光量が大きくなるように、該当する発光素子の発光光量を制御することを特徴とする請求項2又は3記載の光書込み装置。
- 前記発光素子がLEDであることを特徴とする請求項1ないし4の何れか一記載の光書込み装置。
- 回転駆動される感光体と、
この感光体表面を一様帯電する帯電装置と、
帯電済みの前記感光体表面に対して2値の画像データに応じた書込み光を照射して静電潜像を形成する請求項1ないし5の何れか一記載の光書込み装置と、
前記感光体表面に形成された静電潜像を現像する現像装置と、
現像された可視像を直接又は間接的に転写材上に転写させる転写装置と、
を備える画像形成装置。
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JP2006138933A (ja) * | 2004-11-10 | 2006-06-01 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像形成装置 |
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-
2002
- 2002-07-22 JP JP2002212427A patent/JP2004050679A/ja active Pending
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