JP2006088489A - Light emitting element array driving apparatus, and printing head - Google Patents
Light emitting element array driving apparatus, and printing head Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006088489A JP2006088489A JP2004276169A JP2004276169A JP2006088489A JP 2006088489 A JP2006088489 A JP 2006088489A JP 2004276169 A JP2004276169 A JP 2004276169A JP 2004276169 A JP2004276169 A JP 2004276169A JP 2006088489 A JP2006088489 A JP 2006088489A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lighting
- light emitting
- signal
- transfer signal
- thyristor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
Abstract
Description
本発明は、並べて配置された複数の発光素子を駆動する発光素子アレイ駆動装置等に係り、より詳しくは、自己走査型の発光素子アレイを駆動する発光素子アレイ駆動装置等に関する。 The present invention relates to a light emitting element array driving apparatus for driving a plurality of light emitting elements arranged side by side, and more particularly to a light emitting element array driving apparatus for driving a self-scanning light emitting element array.
電子写真方式を採用した画像形成装置では、一様に帯電された感光体上に、画像情報を光記録手段によって照射することにより静電潜像を得た後、この静電潜像にトナーを付加して可視化し、記録紙上に転写して定着することによって画像形成が行なわれる。かかる光記録手段として、レーザを用いて主走査方向にレーザ光を走査させて露光する光走査方式の他、近年では、装置の小型化の要請を受けてLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)を主走査方向に多数、配列してなるLEDプリントヘッド(LPH:LED Print Head)を用いた光記録手段が採用されている。 In an image forming apparatus employing an electrophotographic system, an electrostatic latent image is obtained by irradiating image information on a uniformly charged photoreceptor by an optical recording means, and then toner is applied to the electrostatic latent image. In addition, the image is formed by visualizing and transferring and fixing on a recording sheet. As such an optical recording means, in addition to an optical scanning method in which a laser is used to scan and expose a laser beam in the main scanning direction, an LED (Light Emitting Diode) has recently been received in response to a request for downsizing of the apparatus. Optical recording means using LED print heads (LPH: LED Print Head) arranged in large numbers in the main scanning direction is employed.
LPHは、一般に、多数のLEDをライン状に配列したLEDチップが複数配置されたLEDアレイと、LEDから出力された光を感光体(感光体ドラム)表面に結像させるために多数のロッドレンズが配列されたセルフォック(登録商標)レンズとを含んで構成されている。画像形成装置では、入力される画像データに基づいてLPHの各LEDを駆動させ、感光体へ向けて光を出力し、セルフォックレンズによって感光体表面に光を結像させる。そして、感光体とLPHとを相対移動させることにより副走査方向に静電潜像を形成している。 The LPH generally has an LED array in which a plurality of LED chips in which a large number of LEDs are arranged in a line are arranged, and a large number of rod lenses for imaging the light output from the LEDs on the surface of the photosensitive member (photosensitive drum). And a SELFOC (registered trademark) lens in which are arranged. In the image forming apparatus, each LED of the LPH is driven based on input image data, light is output toward the photosensitive member, and light is imaged on the surface of the photosensitive member by the SELFOC lens. An electrostatic latent image is formed in the sub-scanning direction by relatively moving the photoconductor and LPH.
特に、最近では、この種のLPHとして、自己走査型LED(SLED)を適用したものが提案されている。このSLEDは、選択的に発光点をオン/オフさせるスイッチに相当する部分として、サイリスタ構造を採用している。
図6は、このようなサイリスタを用いたSLEDアレイ100の回路構成の一例を示している。この例において、SLEDアレイ100は、128個のサイリスタ(S1〜S128)、128個のLED(LED1〜LED128)、127個のダイオード(CR1〜CR127)、128個の抵抗(R1〜R128)、さらには信号線に過剰な電流が流れるのを防止する転送電流制限抵抗(R1A、R2A、R3A)で構成されている。
In particular, recently, as this type of LPH, a self-scanning LED (SLED) is proposed. This SLED employs a thyristor structure as a portion corresponding to a switch for selectively turning on / off a light emitting point.
FIG. 6 shows an example of a circuit configuration of the
各サイリスタ(S1〜S128)の入力端であるアノード端子(A1〜A128)は、電源ライン102に接続されている。この電源ライン102には電源101より電源電圧VDD(VDD=5.0V)が供給される。また、奇数番目サイリスタ(S1、S3、…、S127)の出力端であるカソード端子(K1、K3、…、K127)には、転送電流制限抵抗R1Aを介して転送信号CK1が供給される。さらに、偶数番目のサイリスタ(S2、S4、…、S128)の出力端であるカソード端子(K2、K4、…、K128)には、転送電流制限抵抗R2Aを介して転送信号CK2が供給される。
The anode terminals (A1 to A128) that are the input ends of the thyristors (S1 to S128) are connected to the
一方、各サイリスタ(S1〜S128)の制御端であるゲート端子(G1〜G128)は、各サイリスタS1〜S128に対応して設けられた抵抗(R1〜R128)を介して電源ライン103に接続されており、この電源ライン103は接地(GND)されている。また、各サイリスタ(S1〜S128)に対応して設けられたLED(LED1〜LED128)のゲート端子は、各サイリスタ(S1〜S128)のゲート端子(G1〜G128)に各々接続されている。さらに、各サイリスタ(S1〜S128)のゲート端子(G1〜G128)には、ダイオード(CR1〜CR127)のアノード端子が接続されている。さらにまた、ダイオード(CR1〜CR127)のカソード端子は、次段のサイリスタのゲート端子に各々接続されている。すなわち、各ダイオード(CR1〜CR127)は直列接続されている。そして、ダイオードCR1のアノード端子は転送電流制限抵抗R3Aを介して転送信号CKSを受信する。また、LED(LED1〜LED128)のカソード端子は点灯信号CKIを受信している。
On the other hand, the gate terminals (G1 to G128) which are control terminals of the thyristors (S1 to S128) are connected to the
次に、このようなSLEDアレイ100の動作について、図7に示すタイミングチャートを参照しながら説明する。なお、ここでは、全LED(L1〜L128)を点灯させる場合を例に説明を行う。
まず、SLEDアレイ100に動作の開始が指示される場合、図7(A)に示すようなハイレベルの転送信号CKSが供給される。すなわち、図6に示したサイリスタS1のゲート端子G1にハイレベルの転送信号が入力される。転送信号CKSがハイレベルのときに、図7(B)に示すように転送信号CK1がローレベルに設定されると、サイリスタS1がターンオンする。また、転送信号CK1がローレベルに設定されてから期間Taを経過した後、転送信号CK2がハイレベルに設定される。
Next, the operation of the
First, when the SLED
このように、転送信号CKSがハイレベルに設定された状態で、ローレベルの転送信号CK1が供給される奇数番目のサイリスタ(S1、S3、・・・)のうち、ゲート端子の電位が最も高い、すなわちサイリスタの閾値以上のゲート電圧となるサイリスタS1がターンオンする。また、このとき、図7(C)に示すように転送信号CK2はハイレベルに設定されているので、偶数番目のサイリスタ(S2、S4、…)のカソード端子(K2、K4、…)の電位は高いままとなり、偶数番目のサイリスタ(S2、S4、…)はオフの状態が維持される。さらに、点灯信号CKIは図7(D)に示すようにハイレベルに設定されているので、LED(LED1〜LED128)のカソード端子の電圧が高く、LED(LED1〜LED128)は点灯しない。そして、点灯信号CKIが、図7(D)に示すように転送信号CK2がハイレベルとなってから期間Tbを経過した後にハイレベルからローレベルに設定されると、LED1のカソード端子の電位が低くなり、LED1が点灯する。なお、LED1を点灯させない場合には、サイリスタS1がオンとなっている間、点灯信号CKIをハイレベルの状態に維持すればよい。
As described above, the potential of the gate terminal is the highest among the odd-numbered thyristors (S1, S3,...) To which the low-level transfer signal CK1 is supplied in a state where the transfer signal CKS is set to the high level. That is, the thyristor S1 having a gate voltage equal to or higher than the thyristor threshold is turned on. At this time, since the transfer signal CK2 is set to the high level as shown in FIG. 7C, the potentials of the cathode terminals (K2, K4,...) Of the even-numbered thyristors (S2, S4,...). Remains high and the even-numbered thyristors (S2, S4,...) Remain off. Furthermore, since the lighting signal CKI is set to a high level as shown in FIG. 7D, the voltage of the cathode terminal of the LEDs (LED1 to LED128) is high, and the LEDs (LED1 to LED128) are not lit. Then, when the lighting signal CKI is set from a high level to a low level after a period Tb has elapsed since the transfer signal CK2 has become a high level as shown in FIG. 7D, the potential of the cathode terminal of the
次に、サイリスタS1がオンの時に、図7(C)に示すように転送信号CK2がローレベルに設定され、点灯信号CKIがハイレベルに設定されると、ローレベルの転送信号CK2が供給される偶数番目のサイリスタ(S2、S4、…)のうち、ゲート端子の電位が最も高い、すなわちサイリスタの閾値以上のゲート電圧となるサイリスタS2がターンオンすると共に、LED1が非点灯(消灯)になる。そして、図7(B)に示すように転送信号CK1がハイレベルに設定されると、サイリスタS1がターンオフし、ゲート端子G1の電位が抵抗R1によって徐々に低下すると共に、ゲート端子G2の電位は上昇する。また、これに伴ってゲート端子G3、…、の電位も上昇する。
その後、点灯信号CKIが図7(D)に示すようにハイレベルからローレベルに設定されると、LED2のカソード端子の電位が低くなり、LED2が点灯する。なお、LED2を点灯させない場合には、サイリスタS2がオンとなっている間、点灯信号CKIをハイレベルの状態に維持すればよい。同様に、サイリスタS2がオンの時に、図7(B)に示すように転送信号CK1が再びローレベルに設定され、点灯信号CKIがハイレベルに設定されると、サイリスタS3がターンオンすると共に、LED2が非点灯(消灯)になる。そして、図7(C)に示すように転送信号CK2がハイレベルになると、サイリスタS2はターンオフする。
Next, when the thyristor S1 is on, the transfer signal CK2 is set to a low level as shown in FIG. 7C, and when the lighting signal CKI is set to a high level, a low-level transfer signal CK2 is supplied. Among the even-numbered thyristors (S2, S4,...), The thyristor S2 having the highest potential at the gate terminal, that is, the gate voltage equal to or higher than the threshold value of the thyristor is turned on, and the
Thereafter, when the lighting signal CKI is set from the high level to the low level as shown in FIG. 7D, the potential of the cathode terminal of the
このようにSLEDアレイ100では、転送信号CK1、CK2が共にローレベルとなる重なり期間(図7に示すTaの期間)を設けつつ、交互にハイレベル、ローレベルを切り替えることにより、サイリスタ(S1〜S128)を順次オンさせると共に、これに同期して図7に示す期間Tbを経た後に点灯信号CKIをローレベルにすることにより、LED(LED1〜LED128)を順次点灯させることができる。したがって、SLEDアレイ100に接続する信号線としては、転送信号CKS、CK1、CK2のための3本、点灯信号CKIのための1本、そして2本の電源線(そのうち1本は接地)の合計6本だけでよく、配線を簡素化できるという利点がある。
As described above, in the
なお、図7において、転送信号CK1(またはCK2)が立ち下がってから他方の転送信号CK2(またはCK1)が立ち下がるまでの期間をサイリスタ転送周期Tと呼ぶ。また、図7に示す期間Taは、転送信号CK1(またはCK2)が立ち下がってからCK2(またはCK1)が立ち上がるまでの期間であり、転送信号CK1およびCK2が共にローレベルになる期間、つまり、隣接する二つのサイリスタ(例えばサイリスタS1とS2)が共にターンオンしている期間である。さらに、図7に示す期間Tbは、転送信号CK1(またはCK2)が立ち上がってから点灯信号CKIが立ち下がる(LEDが点灯を開始する)までの期間であり、これから点灯させようとするLEDに対応するサイリスタ(例えばサイリスタS2)のゲート電圧が、すでに点灯したLEDに対応するサイリスタ(例えばサイリスタS1)のゲート電圧よりも高くなるために必要な期間である。 In FIG. 7, a period from when the transfer signal CK1 (or CK2) falls to when the other transfer signal CK2 (or CK1) falls is called a thyristor transfer cycle T. A period Ta shown in FIG. 7 is a period from when the transfer signal CK1 (or CK2) falls to when CK2 (or CK1) rises. That is, a period during which both the transfer signals CK1 and CK2 are at a low level, This is a period in which two adjacent thyristors (for example, thyristors S1 and S2) are both turned on. Further, the period Tb shown in FIG. 7 is a period from when the transfer signal CK1 (or CK2) rises to when the lighting signal CKI falls (LED starts to light), and corresponds to the LED to be lit from now on. This is a period necessary for the gate voltage of the thyristor (for example, thyristor S2) to be higher than the gate voltage of the thyristor (for example, thyristor S1) corresponding to the already lit LED.
また、LPHには、高画質な画像形成を行うことを目的として、部品のばらつき、感光体の劣化等の経時変化や温湿度等の環境変化に伴う感光体の感度の変動を補正するために、全ドットの露光量を一律に制御することが求められている。また、セルフォックレンズアレイにより周期的に発生する光スポット径の違いやLED自身の光量むら等に起因する濃度むらを抑制するために、各ドットの露光量を個別に制御することも求められている。
そこで、SLEDにおいて、各LEDを点灯させるために出力する点灯信号をパルス幅変調方式にて作成し、各LEDに出力する点灯パルス数すなわち点灯時間の長さを調整することで、全ドットの露光量を一律に補正し、且つ、各ドットの露光量を個別に補正する技術が存在する(特許文献1参照)。
LPH is also used to correct fluctuations in the sensitivity of the photoconductor due to changes over time such as component variations, photoconductor degradation, and environmental changes such as temperature and humidity, for the purpose of forming high-quality images. Therefore, it is required to uniformly control the exposure amount of all dots. In addition, in order to suppress uneven density due to differences in light spot diameters periodically generated by the SELFOC lens array and unevenness in the amount of light of the LED itself, it is also required to individually control the exposure amount of each dot. Yes.
Therefore, in the SLED, a lighting signal that is output to light each LED is created by a pulse width modulation method, and the number of lighting pulses that are output to each LED, that is, the length of the lighting time is adjusted, thereby exposing all dots. There is a technique for correcting the amount uniformly and correcting the exposure amount of each dot individually (see Patent Document 1).
ところで、上記特許文献1のようなパルス幅変調方式を採用した場合には、点灯対象となるLEDの点灯時間が、設定された補正量に応じて変わることになる。ここで、図7を参照すると、LEDを点灯させることのできる点灯可能時間T1は、上述したサイリスタ転送周期Tから期間Ta、期間Tbを引いた時間(T1=T−Ta−Tb)であり、実際のLEDの点灯時間は、点灯可能時間T1内に設定されることになる。なお、図7は、LED1,2,3,…の点灯時間が、点灯可能時間T1と同一に設定された例を示している。
By the way, when the pulse width modulation method as described in
しかしながら、例えばプログラム上のバグや設定の異常等が発生すると、パルス幅変調により設定されたLEDの点灯時間が点灯可能時間T1を越えてしまうといった事態が生じ得る。このような場合、LEDの点灯時間が、点灯可能時間T1を越えてその後に設定される期間Taや期間Tbに食い込むことになってしまう。 However, for example, when a program bug or a setting abnormality occurs, a situation may occur in which the LED lighting time set by pulse width modulation exceeds the lighting possible time T1. In such a case, the lighting time of the LED will cut into the period Ta and the period Tb that are set after the lighting possible time T1.
ここで、図6,図7に示すLED1の点灯時間が延びてしまった場合について考えてみる。LED1の点灯時間が点灯可能期間T1を越えることによって、Ta期間およびTb期間がなくなってしまった場合には、サイリスタS1をターンオフさせてもLED1が点灯を続けるため、サイリスタS1のゲートG1の電位が下がらなくなってしまう。すると、次にLED2を点灯させようとしたときには、サイリスタS2に加えてサイリスタS1もオン状態を維持していることから、LED1にも電流が流れ、LED1およびLED2の両者が点灯することになってしまう。そして、次のLED3を点灯させようとしたときには、サイリスタS1がオンとなったままであるため、今度は、LED3を点灯させることができずに、LED1が点灯することになってしまう。
このようにしてサイリスタの転送不良が発生した場合、SLED1ブロック分すべてのLEDが点灯異常を起こすため、形成される画像に抜けが生じてしまうことになる。
Here, let us consider a case where the lighting time of the
When a transfer failure of the thyristor occurs in this way, all the LEDs corresponding to one block of the SLED cause a lighting abnormality, so that a formed image is lost.
本発明は、かかる技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、発光素子を点灯させるためのスイッチ素子の切り換え不良に伴う発光素子の点灯不良の発生を防止することにある。 The present invention has been made to solve such a technical problem, and an object of the present invention is to prevent the occurrence of a lighting failure of a light emitting element due to a switching failure of a switch element for lighting the light emitting element. There is to do.
かかる目的のもと、本発明が適用される発光素子アレイ駆動装置は、複数の発光素子と、複数の発光素子に対する電力の供給源となる電源と、複数の発光素子に対応して設けられ、オン状態に設定されることにより電源からの電力を発光素子に供給し、発光素子を各々点灯可能状態とする複数のスイッチ素子と、複数のスイッチ素子に対してスイッチ素子を順次オンするための転送信号を発生し、複数のスイッチ素子を順次点灯可能にする転送信号発生手段と、転送信号発生手段にて複数のスイッチ素子のうち所定のスイッチ素子から他のスイッチ素子へとオン状態の転送を行う間、発光素子の点灯を禁止する点灯禁止手段とを含んでいる。 For this purpose, a light emitting element array driving apparatus to which the present invention is applied is provided corresponding to a plurality of light emitting elements, a power source serving as a power supply source for the plurality of light emitting elements, and the plurality of light emitting elements. By setting the ON state, the power from the power source is supplied to the light emitting element, and a plurality of switch elements each enabling the light emitting element to be turned on, and transfer for sequentially turning on the switch elements for the plurality of switch elements A transfer signal generating means for generating a signal and sequentially turning on the plurality of switch elements, and the transfer signal generating means transfers the ON state from a predetermined switch element to another switch element among the plurality of switch elements. And a lighting prohibiting means for prohibiting the lighting of the light emitting element.
ここで、複数のスイッチ素子は、電源からの電力を入力する入力端、入力した電力を出力する出力端、および入力した電力を出力端から出力させるための制御信号を入力する制御端を有するサイリスタからなることを特徴とすることができる。この場合に、点灯禁止手段は、所定のスイッチ素子としてのサイリスタの制御端に印加される電圧が他のスイッチ素子としてのサイリスタの制御端に印加される電圧よりも低くなるまでの間、発光素子の点灯を禁止することを特徴とすることができる。 Here, the plurality of switching elements include a thyristor having an input terminal for inputting power from a power source, an output terminal for outputting input power, and a control terminal for inputting a control signal for outputting the input power from the output terminal. It can be characterized by comprising. In this case, the lighting prohibiting means is a light emitting element until the voltage applied to the control terminal of the thyristor as the predetermined switch element becomes lower than the voltage applied to the control terminal of the thyristor as the other switch element. Can be characterized by prohibiting the lighting of.
また、他の観点から捉えると、本発明が適用される発光素子アレイ駆動装置は、複数の発光素子と、複数の発光素子に対する電力の供給源となる電源と、複数の発光素子に対応して設けられ、オン状態に設定されることにより電源からの電力を発光素子に供給し、発光素子を各々点灯可能状態とする複数のスイッチ素子と、複数のスイッチ素子に対してスイッチ素子を順次オンするための転送信号を発生し、複数のスイッチ素子を順次点灯可能にする転送信号発生手段と、発光素子毎の点灯時間を調整することにより発光素子毎の発光光量を補正した点灯信号を作成する点灯信号作成手段と、点灯信号作成手段にて作成された点灯信号の点灯時間が、転送信号発生手段による転送信号の発生周期に基づいて決定された発光素子の点灯可能期間を超えないように、発光素子の点灯時間を調整する点灯時間調整手段とを含んでいる。 From another viewpoint, the light emitting element array driving apparatus to which the present invention is applied corresponds to a plurality of light emitting elements, a power source serving as a power supply source for the plurality of light emitting elements, and a plurality of light emitting elements. A plurality of switch elements that are provided and set to an on state to supply electric power from the power source to the light emitting elements and each of the light emitting elements can be turned on, and the switch elements are sequentially turned on for the plurality of switch elements. For generating a transfer signal for a plurality of switch elements, and for generating a lighting signal that corrects the amount of light emitted by each light emitting element by adjusting the lighting time for each light emitting element The lighting period of the light emitting element in which the lighting time of the lighting signal created by the signal creating means and the lighting signal creating means is determined based on the generation period of the transfer signal by the transfer signal generating means It does not exceed, and a lighting time adjusting means for adjusting the lighting time of the light emitting element.
ここで、複数のスイッチ素子は、電源からの電力を入力する入力端、入力した電力を出力する出力端、および入力した電力を出力端から出力させるための制御信号を入力する制御端を有するサイリスタからなることを特徴とすることができる。また、点灯信号作成手段は、パルス幅変調方式を用いて点灯信号を作成することを特徴とすることができる。 Here, the plurality of switching elements include a thyristor having an input terminal for inputting power from a power source, an output terminal for outputting input power, and a control terminal for inputting a control signal for outputting the input power from the output terminal. It can be characterized by comprising. Further, the lighting signal creation means can create a lighting signal using a pulse width modulation method.
さらに、他の観点から捉えると、本発明が適用されるプリントヘッドは、感光体を露光する露光手段と、露光手段から露光される光を感光体上に結像させる光学手段とを有し、露光手段は、複数の発光素子と、複数の発光素子に対する電力の供給源となる電源と、複数の発光素子に対応して設けられ、オン状態に設定されることにより電源からの電力を発光素子に供給し、発光素子を各々点灯可能状態とする複数のスイッチ素子と、複数のスイッチ素子に対してスイッチ素子を順次オンするための転送信号を発生し、複数のスイッチ素子を順次点灯可能にする転送信号発生部と、発光素子毎の点灯時間を調整することにより発光素子毎の発光光量を補正した点灯信号を作成する点灯信号作成部と、点灯信号作成部にて作成された点灯信号の点灯時間が、転送信号発生部による転送信号の発生周期に基づいて決定された発光素子の点灯可能期間を超えないように、発光素子の点灯時間を調整する点灯時間調整部とを含んでいる。 Furthermore, from another point of view, the print head to which the present invention is applied has an exposure unit that exposes the photoconductor, and an optical unit that forms an image of light exposed from the exposure unit on the photoconductor, The exposure unit is provided corresponding to the plurality of light emitting elements, a power source serving as a power supply source for the plurality of light emitting elements, and the plurality of light emitting elements, and is set to an on state to thereby generate power from the power source. And a plurality of switch elements that respectively turn on the light emitting elements, and a transfer signal for sequentially turning on the switch elements with respect to the plurality of switch elements are generated, so that the plurality of switch elements can be sequentially turned on. A transfer signal generator, a lighting signal generator that creates a lighting signal that corrects the amount of light emitted by each light emitting element by adjusting the lighting time for each light emitting element, and the points of the lighting signal created by the lighting signal generator Time, so as not to exceed the lighting period of the light-emitting element is determined based on the generation period of the transfer signal by the transfer signal generating unit, and a lighting time adjustment unit that adjusts a lighting time of the light emitting element.
ここで、点灯信号作成部にて作成された点灯信号の点灯時間が、転送信号発生部による転送信号の発生周期に基づいて決定された発光素子の点灯可能期間を超えているか否かを検出する検出部と、検出部にて点灯時間が点灯可能期間を越えていることが検出された場合に、警告を出力する警告出力部とをさらに含むことを特徴とすることができる。 Here, it is detected whether or not the lighting time of the lighting signal created by the lighting signal creation unit exceeds the lighting-enabled period of the light emitting element determined based on the transfer signal generation cycle by the transfer signal generation unit. It may further include a detection unit and a warning output unit that outputs a warning when the detection unit detects that the lighting time exceeds the lighting-enabled period.
本発明によれば、発光素子を点灯させるためのスイッチ素子の切り換え不良に伴う発光素子の点灯不良の発生を防止することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, generation | occurrence | production of the lighting defect of the light emitting element accompanying the switching defect of the switch element for lighting a light emitting element can be prevented.
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態という)について詳細に説明する。
図1は本実施の形態が適用される画像形成装置の全体構成を示した図であり、所謂タンデム型の画像形成装置を示している。図1に示す画像形成装置は、本体1に、各色の階調データに対応して画像形成を行う画像プロセス系10、画像プロセス系10を含む画像形成装置全体を制御する制御部20を備えている。そして、本実施の形態では、制御部20に、例えばパーソナルコンピュータ(PC)2、画像読取装置(IIT)3、FAXモデム4等が接続されており、制御部20は、これらから受信された画像データに対して所定の画像処理を施している。
The best mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an image forming apparatus to which the exemplary embodiment is applied, and shows a so-called tandem type image forming apparatus. The image forming apparatus shown in FIG. 1 includes an image process system 10 that forms an image corresponding to gradation data of each color, and a
画像プロセス系10は、水平方向に一定の間隔を置いて並列的に配置される複数のエンジンからなる画像形成ユニット11を備えている。この画像形成ユニット11は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の4つの画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kから構成されており、夫々、静電潜像を形成してトナー像を担持させる像担持体(感光体)である感光体ドラム12、感光体ドラム12の表面を一様に帯電する帯電器13、帯電器13によって帯電された感光体ドラム12を露光するLEDプリントヘッド(LPH)14、LPH14によって得られた潜像を現像する現像器15を備えている。また、画像プロセス系10は、各画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kの感光体ドラム12にて画像形成された各色のトナー像を記録用紙に多重転写させるために、この記録用紙を搬送する用紙搬送ベルト16、用紙搬送ベルト16を駆動させるロールである駆動ロール17、感光体ドラム12のトナー像を記録用紙に転写させる転写ロール18を備えている。
The image processing system 10 includes an
各画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kは、現像器15に収納されたトナーを除き、ほぼ同様な構成を備えている。PC2、IIT3、FAXモデム4から入力された画像信号は、制御部20によって画像処理が施され、インタフェースを介して各画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kに供給される。画像プロセス系10は、制御部20から供給された同期信号等の制御信号に基づいて動作する。まず、イエローの画像形成ユニット11Yでは、帯電器13により帯電された感光体ドラム12の表面に、制御部20から得られた画像信号に基づき、LPH14によって静電潜像を形成する。形成された静電潜像に対して現像器15によってイエローのトナー像を形成し、形成されたイエローのトナー像は、図の矢印方向に回動する用紙搬送ベルト16上の記録用紙に転写ロール18を用いて転写される。同様にして、マゼンタ、シアン、黒のトナー像が各々の感光体ドラム12上に形成され、用紙搬送ベルト16上の記録用紙に転写ロール18を用いて多重転写される。多重転写された記録用紙上のトナー像は、定着器19に搬送されて、熱および圧力によって記録用紙に定着される。
The
図2は、LEDプリントヘッド(LPH)14の構成を示した断面図である。LPH14は、発光素子として多数の発光ダイオード(LED)が配列された露光手段としての自己走査型LEDアレイ(SLEDアレイ)31、SLEDアレイ31を支持すると共にSLEDアレイ31の駆動を制御するための駆動回路40(後段の図3参照)が形成されたプリント基板32、各発光ダイオードから出射された光ビームを感光体ドラム12上に結像させる光学手段としてのセルフォック(登録商標)レンズアレイ(SLA)33を備え、プリント基板32およびセルフォックレンズアレイ33は、ハウジング34に保持されている。ここで、SLEDアレイ31は、発光ダイオードが主走査方向に画素数分、配列されたものからなる。そして、本実施の形態では、A3ノビに対応して1200dpiの解像度で光書き込み(潜像形成)が行えるようになっており、約21.1μm毎に15360個のLEDが精度良く配列されている。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the LED print head (LPH) 14. The
図3は、LPH14の回路構成を示した回路ブロック図である。このLPH14は、上述したSLEDアレイ31および駆動回路40、SLEDアレイ31および駆動回路40の間に設けられたレベルシフト回路50、そして、EEPROM60を備えている。
SLEDアレイ31は、120個のSLEDブロック35を直列に配列して構成されている。これら各SLEDブロック35には、後述するように、それぞれ128個の発光ダイオードが直線状に並べられており、さらに、これら発光ダイオードを点灯させるためのスイッチ素子として機能する128個のサイリスタが設けられている。
FIG. 3 is a circuit block diagram showing a circuit configuration of the
The
また、駆動回路40は、サイリスタ転送信号発生部41、PWM DATA GEN回路42、補正メモリ43、PLL(Phase Locked Loop)回路44、複数のPWM(Pulse Width Modulation)回路45、複数のNAND回路46、Limit検知回路47を有している。
サイリスタ転送信号発生部41は、制御部20から入力されるライン同期信号Lsyncを基準としてSLEDアレイ31を構成する各SLEDブロック35の各サイリスタに対して転送信号を発生する。また、サイリスタ転送信号発生部41は、後述するようにNAND回路46に対してリミット信号の出力も行う。点灯信号作成手段としてのPWM DATA GEN回路42は、制御部20から入力されるライン同期信号Lsyncに同期して、制御部20から入力される画像データVDATAを、SLEDアレイ31を構成するSLEDブロック35内の各発光ダイオードに対応した点灯データ(PWM DATA)に変換して出力する。補正メモリ43は、各発光ダイオードに対する光量補正値を格納しており、この光量補正値をPWM DATA GEN回路42に出力している。そして、PWM DATA GEN42回路では、補正メモリ43から読み出された光量補正値を用いて各発光ダイオードの点灯データを補正しながら点灯データを作成している。さらに、PLL回路44は、パルス幅変調に使用するクロックPWM CLKを生成し、各PWM回路45に出力する。PWM回路45およびNAND回路46は、SLEDブロック35に対応する数(本実施の形態では120個)だけ設けられている。PWM回路45では、PWM DATA GEN回路42から出力されてくるPWM DATAを、PLL回路44から出力されてくるクロックPWM CLKを用いてパルス幅変調し、PWM信号を出力している。点灯禁止手段あるいは点灯時間調整手段としてのNAND回路46は、サイリスタ転送信号発生部41から出力されてくるリミット信号とPWM回路45から出力されてくるPWM信号とを用いて点灯信号を演算し、対応するSLEDブロック35に出力している。Limit検知回路47は、発光ダイオードの点灯動作において後述する期間Tb中にPWMパルスがアクティブになっているかどうかの検知を行い、検知結果を制御部20に向けて出力している。
The
The thyristor transfer
また、制御部20とサイリスタ転送信号発生部41、PWM DATA GEN回路42、補正メモリ43、PLL回路44、PWM回路45、Limit検知回路47、EEPROM60との間では、Serial DATAにより双方向通信を行うことが可能となっている。
ここで、補正メモリ43に格納される光量補正値は、元々EEPROM60に格納されており、例えば電源投入時等において、EEPROM60から補正メモリ43にダウンロードされる。また、PLL回路44におけるクロックPWM CLKは、制御部20によって周波数の変更が可能となっている。これは、感光体ドラム12の感度変化や現像器15内のトナー濃度変化等に応じて、全発光ダイオードの光量を可変するためである。
また、駆動回路40に設けられた各NAND回路46と対応する各SLEDブロック35との間には、両者の間に流れる電流量を制限するための転送電流制限抵抗RIDが接続されている。
In addition, the
Here, the light amount correction value stored in the
Further, between each
そして、駆動回路40に設けられたサイリスタ転送信号発生部41と各SLEDブロック35との間に設けられるレベルシフト回路50は、駆動回路40のサイリスタ転送信号発生部41から出力されてくるサイリスタ転送信号のレベルをシフトさせる機能を有している。なお、本実施の形態では、これらサイリスタ転送信号発生部41とレベルシフト回路50とにより、転送信号発生手段が構成されている。
The
図4は、LPH14における駆動回路40、レベルシフト回路50およびSLEDアレイ31の構成を示した回路図である。なお、SLEDアレイ31は、上述したように120個のSLEDブロック35を直列に配置することによって構成されているが、図4においては、これらのうち一つのSLEDブロック35を代表的に示している。
SLEDブロック35は、スイッチ素子としての128個のサイリスタS1〜S128、発光素子としての128個の発光ダイオード(LED)L1〜L128、128個のダイオードD1〜D128、128個の抵抗R1〜R128、さらには信号線に過剰な電流が流れるのを防止する転送電流制限抵抗R1A,R2Aで構成されている。なお、他のSLEDブロック35も同様に構成されている。
また、以下の説明では、発光ダイオードL1〜L128への電流の供給を制御するサイリスタS1〜S128とダイオードD1〜D128とで主に構成される部分を転送部とよぶ。
FIG. 4 is a circuit diagram showing the configuration of the
The
In the following description, a part mainly composed of thyristors S1 to S128 and diodes D1 to D128 for controlling the supply of current to the light emitting diodes L1 to L128 is referred to as a transfer unit.
SLEDブロック35において、各サイリスタS1〜S128のアノード端子(入力端)A1〜A128は、電源ライン36に接続されている。この電源ライン36には図示しない電源より電源電圧VDD(VDD=3.3V)が供給される。
また、奇数番目サイリスタS1,S3,…,S127のカソード端子(出力端)K1,K3,…,K127には、駆動回路40のサイリスタ転送信号発生部41からレベルシフト回路50を通じて出力される転送信号CK1が、転送電流制限抵抗R1Aを介して送信される。一方、偶数番目サイリスタS2,S4,…,S128のカソード端子(出力端)K2,K4,…,K128には、駆動回路40のサイリスタ転送信号発生部41からレベルシフト回路50を通じて出力される転送信号CK2が、転送電流制限抵抗R2Aを介して送信される。
In the
Further, the transfer signals output from the thyristor
他方、各サイリスタS1〜S128のゲート端子(制御端)G1〜G128は、各サイリスタS1〜S128に対応して設けられた抵抗R1〜R128を介して電源ライン37に各々接続されている。なお、電源ライン37は接地(GND)されている。
また、各サイリスタS1〜S128のゲート端子G1〜G128と、各サイリスタS1〜S128に対応して設けられた発光ダイオードL1〜L128のゲート端子とは各々接続される。さらに、各サイリスタS1〜S128のゲート端子G1〜G128には、ダイオードD1〜D128のカソード端子が接続されている。そして、サイリスタS1〜S127のゲート端子G1〜G127には、次段のダイオードD2〜D128のアノード端子が各々接続されている。すなわち、各ダイオードD2〜D128はゲート端子G2〜G127を挟んで直列接続されている。
また、ダイオードD1のアノード端子は転送電流制限抵抗R2Aおよびレベルシフト回路50を介して駆動回路40のサイリスタ転送信号発生部41に接続され、転送信号CK2が送信される。また、発光ダイオードL1〜L128のカソード端子は、SLEDブロック35の外部に設けられた転送電流制限抵抗RIDを介して駆動回路40のNAND回路46に接続されおり、このNAND回路46より点灯信号ΦIが送信されるようになっている。
On the other hand, the gate terminals (control terminals) G1 to G128 of the thyristors S1 to S128 are respectively connected to the
The gate terminals G1 to G128 of the thyristors S1 to S128 are connected to the gate terminals of the light emitting diodes L1 to L128 provided corresponding to the thyristors S1 to S128, respectively. Furthermore, the cathode terminals of the diodes D1 to D128 are connected to the gate terminals G1 to G128 of the thyristors S1 to S128. The anode terminals of the next-stage diodes D2 to D128 are connected to the gate terminals G1 to G127 of the thyristors S1 to S127, respectively. That is, the diodes D2 to D128 are connected in series with the gate terminals G2 to G127 interposed therebetween.
The anode terminal of the diode D1 is connected to the thyristor
また、駆動回路40に設けられたサイリスタ転送信号発生部41は、転送信号CK1を作成するのに用いられる転送信号CK1Rを出力するトライステートバッファB1R、同じく転送信号CK1を作成するのに用いられる転送信号CK1Cを出力するトライステートバッファB1Cを備えている。さらに、サイリスタ転送信号発生部41は、転送信号CK2を作成するのに用いられる転送信号CK2Rを出力するトライステートバッファB2R、同じく転送信号CK2を作成するのに用いられる転送信号CK2Cを出力するトライステートバッファB2Cを備えている。なお、これらトライステートバッファB1R、B1C、B2R、B2Cは、H(1)、L(0)を出力できる他に、High−Z(以下の説明ではHizと表記する)の状態をとることのできる3ステート出力回路にて構成されている。ここで、Hiz状態とは、出力が実質的にオープン状態であることを意味する。
A thyristor
一方、レベルシフト回路50には、奇数番目サイリスタS1,S3,…,S127のカソード端子K1,K3,…,K127が、転送電流制限抵抗R1Aを介して接続されている。レベルシフト回路50のこの部位には、トライステートバッファB1Rに繋がる抵抗R1Bが接続された信号線とトライステートバッファB1Cに繋がるコンデンサC1が接続された信号線とを並列に分岐した回路が形成されている。また、レベルシフト回路50には、偶数番目サイリスタS2,S4,…,S128のカソード端子K2,K4,…,K128およびダイオードD1のアノード端子が、転送電流制限抵抗R2Aを介して接続されている。レベルシフト回路50のこの部位には、トライステートバッファB2Rに繋がる抵抗R2Bが接続された信号線とトライステートバッファB2Cに繋がるコンデンサC2が接続された信号線とを並列に分岐した回路が形成されている。
On the other hand, the cathode terminals K1, K3,..., K127 of the odd-numbered thyristors S1, S3,..., S127 are connected to the
次に、画像形成動作におけるLPH14の駆動(点灯動作)について、図5に示すタイミングチャートを参照しながら説明する。なお、図5に示すタイミングチャートでは、すべての発光ダイオードL1〜L128が光書き込みを行う(発光する)場合について表記している。
(1)まず、制御部20から駆動回路40に図示しないリセット信号(RST)が入力されることによって、駆動回路40のサイリスタ転送信号発生部41では、トライステートバッファB1Cを「H」とすることにより転送信号CK1Cが「H」として出力され、トライステートバッファB1Rをハイレベル「H」(以下、単に「H」と表記する)とすることにより転送信号CK1Rが「H」として出力される。レベルシフト回路50では、これを受けて、転送信号CK1が「H」に設定される。一方、駆動回路40のサイリスタ転送信号発生部41では、トライステートバッファB2Rをローレベル(以下、単に「L」と表記する)とすることにより転送信号CK2Rが「L」として出力され、トライステートバッファB2Cを「L」とすることにより転送信号CK2Cが「L」として出力される。レベルシフト回路50では、これを受けて、転送信号CK2が「L」に設定され、出力される。その結果、すべてのサイリスタS1〜S128がオフの状態に設定される(図5(a))。
Next, driving (lighting operation) of the
(1) First, when a reset signal (RST) (not shown) is input from the
(2)リセット信号(RST)に続いて、制御部20から出力されるライン同期信号Lsyncが所定期間だけ「H」になることで(図5(a))、SLEDアレイ31(各SLEDブロック35)の動作が開始される。そして、このライン同期信号Lsyncに同期して、サイリスタ転送信号発生部41では、図5(E),(F)に示すように、トライステートバッファB2CおよびトライステートバッファB2Rを「H」とすることにより、転送信号CK2Cおよび転送信号CK2Rを「H」に設定する。そして、レベルシフト回路50では、これを受けて、図5(G)に示すように、転送信号CK2が「H」に設定される(図5(b))。
(3)次に、図5(C)に示すように、サイリスタ転送信号発生部41において、トライステートバッファB1Rを「L」に設定することにより転送信号CK1RをLにすると(図5(c))、レベルシフト回路50では、コンデンサC1に蓄積された電荷が抵抗R1Bに向かう方向に流れ、やがて、転送信号CK1の電位がGNDになる。ここで、転送信号CK1Cの電位は3.3Vに設定されているため、コンデンサC1の両端電位は3.3V(=VDD)となる。
(2) Subsequent to the reset signal (RST), the line synchronization signal Lsync output from the
(3) Next, as shown in FIG. 5C, in the thyristor
(4)これに続いて、図5(B)に示すように、サイリスタ転送信号発生部41のトライステートバッファB1Cを「L」とすることにより転送信号CK1CをLにすると(図5(d))、転送信号CK1の電位は、コンデンサC1に電荷が蓄積されているため、約−3.3Vになる。また、ゲート端子G1の電位(Vg1)は上昇を開始し、Vg1=CK2電位−Vf=約1.9Vとなる。ここで、転送信号CK2電位は約3.3V、VfはAlGaAsからなるダイオードD1の順方向電圧であって約1.4Vである。さらに、Φ1電位=G1電位(Vg1)−Vf=0.5Vとなる。このとき、点灯信号ΦIの電位は0Vであるため、点灯信号ΦIと転送信号CK1との間に約3.8Vの電位差が生じる。
この状態においては、ゲート端子G1→信号線Φ1→転送信号CK1のルートで、サイリスタS1のゲート電流が流れ始める。その際に、サイリスタ転送信号発生部41のトライステートバッファB1Rをハイインピーダンス(Hiz)にすることで、電流の逆流防止を行う。
その後、サイリスタS1に流れるゲート電流により、サイリスタS1がターンオンし始め、ゲート電流が徐々に増加する。それと共に、レベルシフト回路50のコンデンサC1に電流が流れ込むことで、転送信号CK1の電位も徐々に上昇する。
(4) Subsequently, as shown in FIG. 5B, the transfer signal CK1C is set to L by setting the tristate buffer B1C of the thyristor
In this state, the gate current of the thyristor S1 starts to flow along the route of the gate terminal G1, the signal line Φ1, and the transfer signal CK1. At that time, the tri-state buffer B1R of the thyristor transfer
Thereafter, the thyristor S1 starts to turn on by the gate current flowing through the thyristor S1, and the gate current gradually increases. At the same time, when a current flows into the capacitor C1 of the
(5)所定時間(転送信号CK1電位がGND近傍になる時間)の経過後、駆動回路40のトライステートバッファB1Rを「L」に設定し、転送信号CK1Rを「L」にする(図5(e))。すると、ゲート端子G1の電位が上昇することによって信号線Φ1電位の上昇および転送信号CK1電位の上昇が生じ、これに伴いレベルシフト回路50の抵抗R1B側に電流が流れ始める。その一方で、転送信号CK1電位が上昇するのに従い、レベルシフト回路50のコンデンサC1に流れ込む電流は徐々に減少する。
そして、サイリスタS1が完全にターンオンし、定常状態となると、サイリスタS1のオン状態を保持するための電流がレベルシフト回路50の抵抗R1Bに流れるが、コンデンサには流れなくなる。なお、転送信号CK1電位は、CK1電位=(3.3−Vf)×R1B/(R1A+R1B)である。
なお、トライステートバッファB1Rを「L」に設定する際、図5(B)に示すように、駆動回路40のトライステートバッファB1Cをハイインピーダンス(Hiz)に設定する(図5(e))。
(5) After elapse of a predetermined time (the time when the potential of the transfer signal CK1 becomes close to GND), the tristate buffer B1R of the
When the thyristor S1 is completely turned on and enters a steady state, a current for maintaining the on state of the thyristor S1 flows to the resistor R1B of the
When the tristate buffer B1R is set to “L”, the tristate buffer B1C of the
(6)サイリスタS1が完全にオンすると、発光ダイオードL1が点灯可能な状態となる(図5(H))。したがって、このときに点灯信号ΦIを「L」に設定すれば、発光ダイオードL1を点灯させることができるが、この点灯制御については後述する。
(7)次に、図5(F)に示すように、サイリスタ転送信号発生部41のトライステートバッファB2Rを「L」に設定することで転送信号CK2Rを「L」にすると(図5(g))、図5(c)の場合と同様に電流が流れ、レベルシフト回路50のコンデンサC2の両端に電圧が発生する。図5(g)の終了直前の定常状態において、ゲート端子G2電位が1.9Vであるため、各点の電位は図5(c)の場合とは若干異なるが、動作上影響はない。これは、図5(g)の終了直前の定常状態では、信号線Φ2電位=ゲート端子G2電位−Vf=1.9−1.4=約0.5V程度であるため、サイリスタS2にゲート電流が流れるのであるが、この量がわずかであるためにサイリスタS2がオンしないからである。なお、この場合の転送信号CK2電位は、CK2電位=0.5×R2B/(R2A+R2B)=約0.15V程度である。
(6) When the thyristor S1 is completely turned on, the light emitting diode L1 is ready to be lit (FIG. 5 (H)). Therefore, if the lighting signal ΦI is set to “L” at this time, the light emitting diode L1 can be turned on. This lighting control will be described later.
(7) Next, as shown in FIG. 5F, the transfer signal CK2R is set to “L” by setting the tristate buffer B2R of the thyristor
(8)図5(E)に示すように、この状態でサイリスタ転送信号発生部41のトライステートバッファB2Cを「L」に設定することで転送信号CK2Cを「L」にすると(図5(h))、ゲート端子G2の電位が上昇を開始し、サイリスタS2がターンオンする。
(9)そして、図5(B),(C)に示すように、サイリスタ転送信号発生部41のトライステートバッファB1C、B1Rを同時に「H」に設定することで転送信号CK1C、CK1Rを同時にHにすると(図5(i))、転送信号CK1が「H」となる。転送信号CK1が「H」となることによりサイリスタS1はターンオフし、抵抗R1を通って放電することによってゲート端子G1電位は徐々に下降する。その際、サイリスタS2のゲート端子G2電位は3.3Vになり、完全にオンする。
(10)サイリスタS2が完全にオンすると、今度は、発光ダイオードL2が発光可能な状態となる。したがって、このときに点灯信号ΦIを「L」に設定すれば、発光ダイオードL1を点灯させることができる。なお、通常の場合、ゲート端子G1電位はすでにゲート端子G2電位より低くなっているため、発光ダイオードL1がオンすることはない。
(8) As shown in FIG. 5E, in this state, by setting the tristate buffer B2C of the thyristor
(9) Then, as shown in FIGS. 5B and 5C, by setting the tristate buffers B1C and B1R of the thyristor
(10) When the thyristor S2 is completely turned on, the light emitting diode L2 is ready to emit light. Therefore, if the lighting signal ΦI is set to “L” at this time, the light emitting diode L1 can be turned on. In a normal case, since the potential of the gate terminal G1 is already lower than the potential of the gate terminal G2, the light emitting diode L1 does not turn on.
また、図5(B)に示すように、サイリスタ転送信号発生部41のトライステートバッファB1Cがハイインピーダンス(Hiz)に設定されているので(図5(e)〜(h))、CK1電位=(3.3−Vf)×R1B/(R1A+R1B)ではあるが、レベルシフト回路50のコンデンサC1はあまり充電されず、コンデンサC1には大きな電位差が生じることはない。このため、転送信号CK1C,CK1Rを同時に「H」にした際に(図5(i))、転送信号CK1に大きなスパイク電位が生じることを抑制することができるので、抵抗R1Bを通って駆動回路40に瞬間的に大きな電流が流れることはなく、駆動回路40に過大な負荷がかかることを抑制することができる。
Further, as shown in FIG. 5B, since the tristate buffer B1C of the thyristor transfer
すなわち、図5(i)での転送信号CK1,CK2を同時にHにする前に、転送信号CK1CがLに設定されていると、レベルシフト回路50のコンデンサC1の両端には、転送信号CK1電位と同じ電位、具体的には、(3.3−Vf)×R1B/(R1A+R1B)が発生する。この状態で、転送信号CK1C,CK1Rを同時にHにすると(図5(i))、抵抗R1Bを通って駆動回路40に瞬間的に流れる大きな電流が発生して、駆動回路40に過大な負荷がかかってしまうことになる。
これに対し、本実施の形態では、図5(i)での転送信号CK1C,CK1Rを同時にHにする前において、駆動回路40のトライステートバッファB1Cがハイインピーダンス(Hiz)に設定されているので、コンデンサC1には電流が流れ込まなくなり、大きな電位差が生じることはない。このため、転送信号CK1において大きなスパイク電位の発生が抑制されるので、駆動回路40に大きな電流が流れ込むことを防止することができる。
That is, if the transfer signal CK1C is set to L before the transfer signals CK1 and CK2 in FIG. 5 (i) are simultaneously set to H, the potential of the transfer signal CK1 is present at both ends of the capacitor C1 of the
On the other hand, in the present embodiment, the tristate buffer B1C of the
(11)以後、他の発光ダイオードL3〜L128に対しても、同様の制御を行うことによって順次点灯可能な状態にさせることができる。そして、最後の発光ダイオードL128が消灯した後、次のリセット信号(RST)が入力され、同様のプロセスにて発光ダイオードL1〜L128の点灯制御がなされる。 (11) Thereafter, the other light emitting diodes L3 to L128 can be sequentially turned on by performing the same control. Then, after the last light emitting diode L128 is turned off, the next reset signal (RST) is input, and the light emitting diodes L1 to L128 are turned on in the same process.
なお、図5において、転送信号CK1(またはCK2)が立ち下がってから他方の転送信号CK2(またはCK1)が立ち下がるまでの期間をサイリスタ転送周期Tと呼ぶ。また、図5に示す期間Taは、転送信号CK1(またはCK2)が立ち下がってからCK2(またはCK1)が立ち上がるまでの期間であり、転送信号CK1およびCK2が共にローレベルになる期間、つまり、隣接する二つのサイリスタ(例えばサイリスタS1とS2)が共にターンオンしている期間である。さらに、図5に示す期間Tbは、転送信号CK1(またはCK2)が立ち上がってから点灯信号CKIが立ち下がる(LEDが点灯を開始する)までの期間であり、これから点灯させようとするLEDに対応するサイリスタ(例えばサイリスタS2)のゲート電圧が、すでに点灯したLEDに対応するサイリスタ(例えばサイリスタS1)のゲート電圧よりも高くなるために必要な期間である。 In FIG. 5, a period from when the transfer signal CK1 (or CK2) falls to when the other transfer signal CK2 (or CK1) falls is called a thyristor transfer cycle T. A period Ta shown in FIG. 5 is a period from when the transfer signal CK1 (or CK2) falls to when CK2 (or CK1) rises. That is, a period during which both the transfer signals CK1 and CK2 are at a low level, This is a period in which two adjacent thyristors (for example, thyristors S1 and S2) are both turned on. Further, a period Tb shown in FIG. 5 is a period from when the transfer signal CK1 (or CK2) rises to when the lighting signal CKI falls (LED starts to light), and corresponds to the LED to be lit from now on. This is a period necessary for the gate voltage of the thyristor (for example, thyristor S2) to be higher than the gate voltage of the thyristor (for example, thyristor S1) corresponding to the already lit LED.
次に、上述したLPH14の駆動における点灯信号の供給について説明する。
制御部20からPWM DATA GEN回路42に画像データVDATAが入力されてくると、PWM DATA GEN回路42では、点灯対象となる発光ダイオードに対する点灯データ(PWM DATA)を作成する。ここで、PWM DATA GEN回路42は、補正メモリ43から読み出された光量補正値を用い、また、全体の補正値を加味して点灯データ(PWM DATA)を作成する。従って、点灯対象となる発光ダイオード毎に、点灯パルス長さ(点灯時間)が設定された点灯データが作成されることになる。
Next, the supply of the lighting signal in driving the
When the image data VDATA is input from the
次に、PWM回路45では、PWM DATA GEN回路42から出力されてくるPWM DATAを、PLL回路44から出力されてくるクロックPWM CLKを用いてパルス幅変調し、図5(I)に示すPWM信号を出力する。一方、サイリスタ転送信号発生部41では、図5(J)に示す期間Tbでのみ「H」が設定されるリミッタ信号(Limiter)を出力する。そして、NAND回路46では、入力されてくるPWM信号およびリミッタ信号に基づき、図5(K)に示す点灯信号ΦIを作成し、各SLEDブロック35に対して出力を行っている。
Next, the
いま、例えば発光ダイオードL1〜L128に対し、PWM DATA GEN回路42から図5(I)に示すようなPWM信号が出力されてくる場合について考えてみる。PWM信号のパルス幅(時間の長さ)は、光量補正値等が加味されることにより、各発光ダイオードL1,L2,…,L127,L128それぞれに設定されている。そして、ここでは、例えばL1用のPWM信号が何らかの原因により大きくなってしまい、点灯可能期間T1を越え、期間Taや期間Tbにまで食い込んでしまっているものとする。仮に、このままのPWM信号を用いて発光ダイオードL1を点灯させたとすると、期間Tbを経過してもサイリスタS1がターンオンしたままとなり、サイリスタS1のゲートG1電位が下がらなくなってしまう。一方で、サイリスタS2のゲートG2電位は上昇しているため、次の点灯タイミングで発光ダイオードL2と共に発光ダイオードL1も点灯することになってしまう。
Consider a case where a PWM signal as shown in FIG. 5I is output from the PWM
ここで、本実施の形態では、PWM信号とリミッタ信号とをNAND回路46に入力し、最終的な点灯信号ΦIを作成するようにしている。つまり、リミッタ信号を用いることにより、少なくともサイリスタS1から次のサイリスタS2(前段のサイリスタSnから次段のサイリスタSn+1)へとサイリスタ転送を行う期間Tbについては、強制的に発光ダイオードL1を点灯させないような点灯信号ΦIを作成しているのである。したがって、期間Tbについては必ず点灯信号ΦIを「H」にすることができ、発光ダイオードの点灯を禁止させる(消灯させる)ことができる。これにより、期間Tb中にサイリスタS1のゲートG1電位をサイリスタS2のゲートG2電位よりも低くすることが可能になり、発光ダイオードL1の次に発光ダイオードL2(発光ダイオードLnの次に発光ダイオードLn+1)を点灯させることができる。
他方、別の観点からみれば、本実施の形態は、リミット信号を用いて、発光ダイオードL1の点灯可能期間を越えないように、点灯パルス幅(点灯時間に対応)を調整しているともいえる。
Here, in the present embodiment, the PWM signal and the limiter signal are input to the
On the other hand, from another point of view, the present embodiment can be said to adjust the lighting pulse width (corresponding to the lighting time) using the limit signal so as not to exceed the lighting-enabled period of the light emitting diode L1. .
また、本実施の形態では、Limit検知回路47により、各PWM信号のパルス幅が発光ダイオードに許容された点灯可能期間T1を越えていないかについてモニタを行っている。ここで、点灯可能時間T1を越えたことが検知された場合には、制御部20に検知結果を出力する。このようにすることで、例えば制御部20が、LPH14に異常が生じていることを、例えばディスプレイ装置等を介してユーザに伝えることができる。このため、点灯不良に伴う画像不良の発生を未然に防ぐことも可能になる。
In the present embodiment, the
1…本体、2…パーソナルコンピュータ(PC)、3…画像読取装置(IIT)、4…FAXモデム、10…画像プロセス系、11(11Y,11M,11C,11K)…画像形成ユニット、12…感光体ドラム、13…帯電器、14…LEDプリントヘッド(LPH)、15…現像器、20…制御部、31…自己走査型LEDアレイ(SLEDアレイ)、32…プリント基板、33…セルフォックレンズアレイ、34…ハウジング、35…SLEDブロック、40…駆動回路、41…サイリスタ転送信号発生部、42…PWM DATA GEN回路、43…補正メモリ、44…PLL回路、45…PWM回路、46…NAND回路、47…Limit検知回路、50…レベルシフト回路、60…EEPROM
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記複数の発光素子に対する電力の供給源となる電源と、
前記複数の発光素子に対応して設けられ、オン状態に設定されることにより前記電源からの電力を当該発光素子に供給し、当該発光素子を各々点灯可能状態とする複数のスイッチ素子と、
前記複数のスイッチ素子に対して当該スイッチ素子を順次オンするための転送信号を発生し、当該複数のスイッチ素子を順次点灯可能にする転送信号発生手段と、
前記転送信号発生手段にて前記複数のスイッチ素子のうち所定のスイッチ素子から他のスイッチ素子へとオン状態の転送を行う間、前記発光素子の点灯を禁止する点灯禁止手段と
を含む発光素子アレイ駆動装置。 A plurality of light emitting elements;
A power source serving as a power supply source for the plurality of light emitting elements;
A plurality of switch elements that are provided corresponding to the plurality of light emitting elements and that are set to an on state to supply power from the power source to the light emitting elements, and each of the light emitting elements is in a lighting enabled state;
A transfer signal generating means for generating a transfer signal for sequentially turning on the switch elements with respect to the plurality of switch elements, and enabling the plurality of switch elements to be turned on sequentially;
A light-emitting element array including a lighting prohibiting unit that prohibits lighting of the light-emitting element while the transfer signal generating unit performs on-state transfer from a predetermined switch element to another switch element among the plurality of switch elements. Drive device.
前記複数の発光素子に対する電力の供給源となる電源と、
前記複数の発光素子に対応して設けられ、オン状態に設定されることにより前記電源からの電力を当該発光素子に供給し、当該発光素子を各々点灯可能状態とする複数のスイッチ素子と、
前記複数のスイッチ素子に対して当該スイッチ素子を順次オンするための転送信号を発生し、当該複数のスイッチ素子を順次点灯可能にする転送信号発生手段と、
前記発光素子毎の点灯時間を調整することにより当該発光素子毎の発光光量を補正した点灯信号を作成する点灯信号作成手段と、
前記点灯信号作成手段にて作成された前記点灯信号の点灯時間が、前記転送信号発生手段による転送信号の発生周期に基づいて決定された前記発光素子の点灯可能期間を超えないように、当該発光素子の点灯時間を調整する点灯時間調整手段と
を含む発光素子アレイ駆動装置。 A plurality of light emitting elements;
A power source serving as a power supply source for the plurality of light emitting elements;
A plurality of switch elements that are provided corresponding to the plurality of light emitting elements and that are set to an on state to supply power from the power source to the light emitting elements, and each of the light emitting elements is in a lighting enabled state;
A transfer signal generating means for generating a transfer signal for sequentially turning on the switch elements with respect to the plurality of switch elements, and enabling the plurality of switch elements to be turned on sequentially;
A lighting signal creating means for creating a lighting signal by correcting the light emission quantity for each light emitting element by adjusting the lighting time for each light emitting element;
The light emission so that the lighting time of the lighting signal created by the lighting signal creating means does not exceed the lighting possible period of the light emitting element determined based on the generation period of the transfer signal by the transfer signal generating means. A light emitting element array driving apparatus including a lighting time adjusting means for adjusting a lighting time of the element.
前記露光手段から露光される光を前記感光体上に結像させる光学手段とを有し、
前記露光手段は、
複数の発光素子と、
前記複数の発光素子に対する電力の供給源となる電源と、
前記複数の発光素子に対応して設けられ、オン状態に設定されることにより前記電源からの電力を当該発光素子に供給し、当該発光素子を各々点灯可能状態とする複数のスイッチ素子と、
前記複数のスイッチ素子に対して当該スイッチ素子を順次オンするための転送信号を発生し、当該複数のスイッチ素子を順次点灯可能にする転送信号発生部と、
前記発光素子毎の点灯時間を調整することにより当該発光素子毎の発光光量を補正した点灯信号を作成する点灯信号作成部と、
前記点灯信号作成部にて作成された前記点灯信号の点灯時間が、前記転送信号発生部による転送信号の発生周期に基づいて決定された前記発光素子の点灯可能期間を超えないように、当該発光素子の点灯時間を調整する点灯時間調整部と
を含むことを特徴とするプリントヘッド。 Exposure means for exposing the photoreceptor;
Optical means for imaging light exposed from the exposure means on the photoreceptor,
The exposure means includes
A plurality of light emitting elements;
A power source serving as a power supply source for the plurality of light emitting elements;
A plurality of switch elements that are provided corresponding to the plurality of light emitting elements and that are set to an on state to supply power from the power source to the light emitting elements, and each of the light emitting elements is in a lighting enabled state;
A transfer signal generator for generating a transfer signal for sequentially turning on the switch elements for the plurality of switch elements, and enabling the plurality of switch elements to be turned on sequentially;
A lighting signal creating unit that creates a lighting signal by correcting the amount of light emitted by each light emitting element by adjusting the lighting time for each light emitting element;
The light emission so that the lighting time of the lighting signal created by the lighting signal creation unit does not exceed the lighting possible period of the light emitting element determined based on the generation period of the transfer signal by the transfer signal generation unit. A print head comprising: a lighting time adjusting unit for adjusting a lighting time of the element.
前記検出部にて前記点灯時間が前記点灯可能期間を越えていることが検出された場合に、警告を出力する警告出力部と
をさらに含むことを特徴とする請求項7記載のプリントヘッド。 Detects whether the lighting time of the lighting signal created by the lighting signal creating unit exceeds the lighting-enabled period of the light emitting element determined based on the generation period of the transfer signal by the transfer signal generating unit A detector to perform,
The print head according to claim 7, further comprising a warning output unit that outputs a warning when the detection unit detects that the lighting time exceeds the lighting-enabled period.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004276169A JP4548064B2 (en) | 2004-09-22 | 2004-09-22 | Light emitting device array drive device, print head |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004276169A JP4548064B2 (en) | 2004-09-22 | 2004-09-22 | Light emitting device array drive device, print head |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006088489A true JP2006088489A (en) | 2006-04-06 |
JP4548064B2 JP4548064B2 (en) | 2010-09-22 |
Family
ID=36229915
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004276169A Expired - Lifetime JP4548064B2 (en) | 2004-09-22 | 2004-09-22 | Light emitting device array drive device, print head |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4548064B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010162889A (en) * | 2008-12-18 | 2010-07-29 | Fuji Xerox Co Ltd | Drive device of light-emitting element array, print head, image forming apparatus, and signal supplying method |
JP2011204973A (en) * | 2010-03-26 | 2011-10-13 | Oki Data Corp | Drive circuit, driving device, and image forming apparatus |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001315379A (en) * | 2000-05-08 | 2001-11-13 | Fuji Xerox Co Ltd | Image forming apparatus |
JP2002036628A (en) * | 2000-07-28 | 2002-02-06 | Fuji Xerox Co Ltd | Imaging apparatus |
JP2003182147A (en) * | 2001-12-18 | 2003-07-03 | Fuji Xerox Co Ltd | Light emitting device |
JP2004195796A (en) * | 2002-12-18 | 2004-07-15 | Fuji Xerox Co Ltd | Light emitting element array driving device and printing head |
-
2004
- 2004-09-22 JP JP2004276169A patent/JP4548064B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001315379A (en) * | 2000-05-08 | 2001-11-13 | Fuji Xerox Co Ltd | Image forming apparatus |
JP2002036628A (en) * | 2000-07-28 | 2002-02-06 | Fuji Xerox Co Ltd | Imaging apparatus |
JP2003182147A (en) * | 2001-12-18 | 2003-07-03 | Fuji Xerox Co Ltd | Light emitting device |
JP2004195796A (en) * | 2002-12-18 | 2004-07-15 | Fuji Xerox Co Ltd | Light emitting element array driving device and printing head |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010162889A (en) * | 2008-12-18 | 2010-07-29 | Fuji Xerox Co Ltd | Drive device of light-emitting element array, print head, image forming apparatus, and signal supplying method |
JP2011204973A (en) * | 2010-03-26 | 2011-10-13 | Oki Data Corp | Drive circuit, driving device, and image forming apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4548064B2 (en) | 2010-09-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2019217653A (en) | Image forming device | |
JP5023648B2 (en) | Print head and method for setting sub-scanning direction deviation correction value in print head | |
JP5493386B2 (en) | Exposure apparatus, image forming apparatus, and exposure control program | |
JP2010069874A (en) | Exposure apparatus, light-emitting apparatus, and image forming apparatus | |
JP5135878B2 (en) | Image forming apparatus and exposure apparatus | |
JP5034209B2 (en) | Print head and image forming apparatus | |
JP2008155458A (en) | Light emitting device and image formation device | |
JP2006088588A (en) | Image forming apparatus, lighting controller of printing head, and printing head | |
JP4539259B2 (en) | Light emitting device array drive device, print head | |
JP2005059356A (en) | Light emitting device and image forming apparatus | |
JP4548064B2 (en) | Light emitting device array drive device, print head | |
JP4367192B2 (en) | Print head, image forming apparatus | |
JP5109325B2 (en) | Exposure apparatus and image forming apparatus | |
WO2020004422A1 (en) | Image forming device | |
JP7094800B2 (en) | Image forming device | |
JP5343311B2 (en) | Exposure apparatus and image forming apparatus | |
JP4548054B2 (en) | Light emitting device, image forming apparatus, and density unevenness correction method | |
JP2006035784A (en) | Led-array exposure equipment and image formation device equipped with it | |
JP7062536B2 (en) | Image forming device | |
JP2005053145A (en) | Light-emitting device, lighting method for print head, and image forming apparatus | |
JP4797554B2 (en) | Print head and image forming apparatus | |
US8022974B2 (en) | Exposure device, image forming apparatus and computer readable medium storing program for exposure control | |
JP2005254491A (en) | Correcting device, and image forming apparatus | |
JP2006076179A (en) | Printing head, and image forming apparatus | |
JP2010162778A (en) | Exposure apparatus, image forming apparatus, and exposure controlling program |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070816 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091225 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100126 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100324 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100615 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100628 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4548064 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130716 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140716 Year of fee payment: 4 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |