JP2008105221A - 露光装置および画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】構成の異なる発光素子アレイに適用可能な点灯信号生成回路を提供する。
【解決手段】SLEDチップに配置された複数のLEDの全部または一部を単位ブロックとして、LEDの点灯を制御する点灯信号をSLEDチップの単位ブロック毎に生成する信号発生回路100を備え、信号発生回路100は、単位ブロックに配置されたLEDの数と、すべてのSLEDチップに配置されたLEDの総数とに基づいて、点灯信号におけるデータ転送数とデータ転送速度とを設定する。
【選択図】図5

Description

本発明は、プリンタや複写機等の画像形成装置において光書き込みを行なう露光装置等に関する。
電子写真方式を用いたプリンタや複写機等の画像形成装置では、感光体ドラム等の像保持体上を露光する露光装置として、LED等の発光素子をライン状に配列した発光素子アレイを用いたものが提案されている。
このような露光装置では、例えば複数の発光素子アレイと発光素子アレイを駆動する駆動回路とが回路基板上に一体的に配置され、各発光素子アレイは、回路基板上に形成された配線パターンやボンディングワイヤによって接続された駆動回路からの駆動信号を受けて点灯制御されるように構成されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2000−183403号公報(第4−6頁、図1)
ここで、一般に、例えば発光素子の配置密度(解像度)や配置総個数等といった構成の異なる発光素子アレイを露光装置に用いる場合には、発光素子を点灯制御する点灯信号を生成する点灯信号生成回路を、発光素子アレイそれぞれの構成に対応させて設計する必要がある。そのため、点灯信号生成回路を共通化することができず、露光装置の製造コストを低廉化することが難しいという問題があった。
そこで本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、構成の異なる発光素子アレイに適用可能な点灯信号生成回路を提供することにある。
かかる目的のもと、本発明の露光装置は、列状に配置された複数の発光素子の全部または一部を単位ブロックとして、単位ブロック毎に発光素子が点灯制御される複数の発光素子部材と、発光素子の点灯を制御する点灯信号を発光素子部材の単位ブロック毎に生成する点灯信号生成手段とを備え、点灯信号生成手段は、単位ブロックに配置された発光素子の数と、複数の発光素子部材に配置された発光素子の総数とに基づいて、点灯信号におけるデータ転送数とデータ転送速度とを設定することを特徴としている。
ここで、点灯信号生成手段は、単位ブロックの総数に対応して、生成する点灯信号の数が変更されるように構成されたことを特徴とすることができる。また、点灯信号生成手段は、単位ブロックに配置された発光素子の数に基づいて、点灯信号における単位ブロック毎の1ライン当たりのデータ転送数を設定し、発光素子の総数に基づいて、点灯信号におけるすべての単位ブロックに送られる1ライン当たりのデータ転送数を設定することを特徴とすることができる。その際に、点灯信号生成手段は、設定された単位ブロック毎の1ライン当たりのデータ転送数の単位で、単位ブロックに対する点灯信号の転送方向に応じてデータの並べ替えを行うことを特徴とすることができる。
また、点灯信号生成手段は、基準となる所定の基準クロックの数を設定することでデータ転送速度の基準となる転送クロックの1クロック長を設定するとともに、単位ブロックに配置された発光素子の数に基づいて転送クロックの1クロック長の基準となる基準クロックの数を設定することを特徴とすることができる。
また、本発明を画像形成装置として捉え、本発明の画像形成装置は、像保持体と、像保持体を露光する露光手段と、露光手段の動作を制御する制御手段とを有し、露光手段は、列状に配置された複数の発光素子の全部または一部を単位ブロックとして、単位ブロック毎に発光素子が点灯制御される複数の発光素子部材と、発光素子の点灯を制御する点灯信号を発光素子部材の単位ブロック毎に生成する点灯信号生成部とを備え、点灯信号生成部は、単位ブロックに配置された発光素子の数と、複数の発光素子部材に配置された発光素子の総数とに関する情報を制御手段から受け取り、受け取った情報に基づいて点灯信号におけるデータ転送数とデータ転送速度とを設定することを特徴としている。
ここで、露光手段は、所定数以下の任意の数の発光素子部材が配置可能に構成され、点灯信号生成部は、配置されたすべての発光素子部材の単位ブロックの総数に対応した数の点灯信号を生成することを特徴とすることができる。また、露光手段の点灯信号生成部は、単位ブロックに配置された発光素子の数に関する情報に基づいて、点灯信号における単位ブロック毎の1ライン当たりのデータ転送数を設定し、発光素子の総数に関する情報に基づいて、点灯信号におけるすべての単位ブロックに送られる1ライン当たりのデータ転送数を設定することを特徴とすることができる。
さらに、露光手段は、基準となる所定の基準クロックを発生する基準クロック発生部をさらに備え、点灯信号生成部は、基準クロック発生部からの基準クロックの数を設定することでデータ転送速度の基準となる転送クロックの1クロック長を設定するとともに、発光素子部材の単位ブロックに配置された発光素子の数に基づいて転送クロックの1クロック長の基準となる基準クロックの数を設定することを特徴とすることができる。
本発明の請求項1によれば、点灯信号発生手段を構成の異なる発光素子アレイに共通に適用することが可能となる。
また、本発明の請求項2によれば、配置される発光素子部材の数が異なる場合にも点灯信号発生手段を共通に適用することが可能となる。
また、本発明の請求項3によれば、配置される発光素子部材における発光素子の配置密度や配置総数が異なる場合にも点灯信号発生手段を共通に適用することが可能となる。
また、本発明の請求項4によれば、配置される発光素子部材における発光素子の点灯方向が異なる場合にも点灯信号発生手段を共通に適用することができる。
また、本発明の請求項5によれば、配置される発光素子部材における発光素子の配置密度が異なる場合にも点灯信号発生手段を共通に適用することが可能となる。
本発明の請求項6によれば、点灯信号発生手段を構成の異なる発光素子アレイに共通に適用することが可能となる。
また、本発明の請求項7によれば、配置される発光素子部材の数が異なる場合にも点灯信号発生手段を共通に適用することが可能となる。
また、本発明の請求項8によれば、配置される発光素子部材における発光素子の配置密度や配置総数が異なる場合にも点灯信号発生手段を共通に適用することが可能となる。
また、本発明の請求項9によれば、配置される発光素子部材における発光素子の配置密度が異なる場合にも点灯信号発生手段を共通に適用することが可能となる。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は本実施の形態の露光装置の一例であるプリントヘッドが用いられた画像形成装置の全体構成を示した図である。図1に示す画像形成装置は、所謂タンデム型のデジタルカラープリンタであり、各色の画像データに対応して画像形成を行う画像形成部としての画像形成プロセス部10、画像形成装置の動作を制御する制御手段の一例としての制御部30、例えばパーソナルコンピュータ(PC)2や画像読取装置3等の外部装置に接続され、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す画像処理部40を備えている。
画像形成プロセス部10は、一定の間隔を置いて並列的に配置される4つの画像形成ユニット11Y,11M,11C,11K(以下、総称して単に「画像形成ユニット11」とも記す)を備えている。各画像形成ユニット11は、静電潜像を形成してトナー像を保持する像保持体としての感光体ドラム12、感光体ドラム12の表面を所定電位で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を画像データに基づいて露光する露光装置(露光手段)の一例としてのLEDプリントヘッド(LPH)14、感光体ドラム12上に形成された静電潜像を現像する現像器15、転写後の感光体ドラム12表面を清掃するクリーナ16を備えている。
ここで、各画像形成ユニット11は、現像器15に収納されたトナーを除いて、略同様に構成されている。そして、各画像形成ユニット11は、それぞれがイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)のトナー像を形成する。
また、画像形成プロセス部10は、各画像形成ユニット11の感光体ドラム12にて形成された各色のトナー像が多重転写される中間転写ベルト21、各画像形成ユニット11の各色トナー像を中間転写ベルト21に順次転写(一次転写)させる一次転写ロール22、中間転写ベルト21上に転写された重畳トナー像を記録材(記録紙)である用紙Pに一括転写(二次転写)させる二次転写ロール23、二次転写された画像を用紙P上に定着させる定着器25を備えている。
本実施の形態の画像形成装置では、画像形成プロセス部10は、制御部30から供給された同期信号等の制御信号に基づいて画像形成動作を行う。その際に、PC2や画像読取装置3から入力された画像データは、画像処理部40によって画像処理が施され、インターフェースを介して各画像形成ユニット11に供給される。そして、例えばイエローの画像形成ユニット11Yでは、帯電器13により所定電位で一様に帯電された感光体ドラム12の表面が、画像処理部40から得られた画像データに基づいて発光するLPH14により露光されて、感光体ドラム12上に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像器15により現像され、感光体ドラム12上にはイエロー(Y)のトナー像が形成される。同様に、画像形成ユニット11M,11C,11Kにおいても、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色トナー像が形成される。
各画像形成ユニット11で形成された各色トナー像は、図1の矢印方向に移動する中間転写ベルト21上に、一次転写ロール22により順次静電吸引され、中間転写ベルト21上に重畳されたトナー像が形成される。重畳トナー像は、中間転写ベルト21の移動に伴って二次転写ロール23が配設された領域(二次転写部)に搬送される。重畳トナー像が二次転写部に搬送されると、トナー像が二次転写部に搬送されるタイミングに合わせて用紙Pが二次転写部に供給される。そして、二次転写部にて二次転写ロール23により形成される転写電界により、重畳トナー像は搬送されてきた用紙P上に一括して静電転写される。
その後、重畳トナー像が静電転写された用紙Pは、中間転写ベルト21から剥離され、搬送ベルト24により定着器25まで搬送される。定着器25に搬送された用紙P上の未定着トナー像は、定着器25によって熱および圧力による定着処理を受けることで用紙P上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Pは、画像形成装置の排出部に設けられた排紙載置部(不図示)に搬送される。
図2は、露光装置であるLEDプリントヘッド(LPH)14の構成を示した図である。図2において、LPH14は、支持体としてのハウジング61、発光部を構成する自己走査型LEDアレイ(SLED)63、SLED63やSLED63を駆動する信号発生回路100(後段の図3参照)等を搭載するLED回路基板62、SLED63からの光を感光体ドラム12表面に結像させる光学部材であるロッドレンズアレイ64、ロッドレンズアレイ64を支持するとともにSLED63を外部から遮蔽するホルダー65、ハウジング61をロッドレンズアレイ64方向に加圧する板バネ66を備えている。
ハウジング61は、アルミニウム、SUS等のブロックまたは板金で形成され、LED回路基板62を支持している。また、ホルダー65は、ハウジング61およびロッドレンズアレイ64を支持し、SLED63の発光点とロッドレンズアレイ64の焦点とが一致するように設定している。さらに、ホルダー65はSLED63を密閉するように構成されている。それにより、SLED63に外部からゴミが付着することを防いでいる。一方、板バネ66は、SLED63およびロッドレンズアレイ64の位置関係を保持するように、ハウジング61を介してLED回路基板62をロッドレンズアレイ64方向に加圧している。
このように構成されたLPH14は、調整ネジ(図示せず)によってロッドレンズアレイ64の光軸方向に移動可能に構成され、ロッドレンズアレイ64の結像位置(焦点面)が感光体ドラム12表面上に位置するように調整されている。
LED回路基板62には、図3(LED回路基板62の平面図)に示したように、例えば発生素子部材の一例としてのSLEDチップ(CHIP1〜CHIP58)からなるSLED63が、感光体ドラム12の軸線方向と平行になるように精度良くライン状に配置されている。この場合、各SLEDチップ(CHIP1〜CHIP58)に配置された発光素子(LED)の配列(LEDアレイ)の端部境界において、各LEDアレイがSLEDチップ同士の連結部で連続的に配列されるように、SLEDチップは交互に千鳥状に配置されている。
また、LED回路基板62には、SLED63を駆動する信号(点灯信号)を生成する点灯信号生成手段(点灯信号生成部)の一例としての信号発生回路100およびレベルシフト回路104、電源電圧を出力する3端子レギュレータ101、SLED63の光量補正データ等を記憶するEEPROM102、制御部30および画像処理部40との間で信号の送受信を行うハーネス103が備えられている。
次に、LED回路基板62に設けられたSLED63について説明する。図4は、SLED63の回路構成の一例を説明する図である。図4に示したSLED63は、一例として解像度(発光素子の配置密度)600dpi(dot per inch)用のSLEDチップを示しており、1SLEDチップ当たり128個の発光点(LED)が配置されている。
本実施の形態のSLED63は、レベルシフト回路104を介して信号発生回路100に接続されている。レベルシフト回路104は、抵抗R1BとコンデンサC1、および抵抗R2BとコンデンサC2がそれぞれ並列に配置された構成を有し、それぞれの一端がSLED63の入力端子に接続され、他端が信号発生回路100の出力端子に接続されている。そして、信号発生回路100から出力される転送信号CK1R,CK1Cおよび転送信号CK2R,CK2Cに基づいて、転送信号CK1および転送信号CK2をSLED63に出力するように構成されている。
なお、本実施の形態のSLED63には、58個のSLEDチップが直列に配列されているが、図4では、1つのSLEDチップとそれに接続される信号ラインだけを示している。そして、以下の説明では、便宜上SLEDチップをSLED63と称することとする。
図4に示した本実施の形態のSLED63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、さらには信号ラインΦ1、Φ2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、ここでは、LED 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呼ぶ。
図4に示したSLED63では、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(SUB)105に接続されている。この電源ライン(SUB)105には電源電圧VDD(VDD=+3.3V)が供給される。
奇数番目のサイリスタS1、S3、…、S127のカソード端子(出力端)K1、K3、…、K127には、信号発生回路100およびレベルシフト回路104からの転送信号CK1が転送電流制限抵抗R1Aを介して送信される。
また、偶数番目のサイリスタS2、S4、…、S128のカソード端子(出力端)K2、K4、…、K128には、信号発生回路100およびレベルシフト回路104からの転送信号CK2が転送電流制限抵抗R2Aを介して送信される。
一方、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(VGA)106に各々接続されている。なお、電源ライン(VGA)106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LED 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D1〜D128はゲート端子G1〜G127を挟んで直列接続されている。
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104を介して信号発生回路100に接続され、転送信号CK2が送信される。また、LED L1〜L128のカソード端子は、信号発生回路100に接続されて、点灯信号ΦIが送信される。
さらには、SLED63には、転送部においてサイリスタS1〜S128およびダイオードD1〜D128を覆うように遮光マスク50を配置している。これは、画像形成動作中に、オン状態にあって電流が流れている状態におけるサイリスタS1〜S128や、電流が流れている状態におけるダイオードD1〜D128からの発光を遮断し、不要光が感光体ドラム12を露光することを抑制するために設けられている。
引き続いて、LED回路基板62に設けられた信号発生回路100について説明する。図5は、信号発生回路100の構成を示すブロック図である。信号発生回路100は、画像データ展開部110、濃度ムラ補正データ部112、タイミング信号発生部114、基準クロック発生部116、点灯時間制御・駆動部118(118−1〜118−116)により主要部が構成されている。
画像データ展開部110には、画像処理部40から画像データがシリアルに送信される。そして画像データ展開部110は、点灯時間制御・駆動部118から出力される点灯信号ΦIにより点灯されるLEDの数、LPH14に配置されたすべてのSLED63に配列されたLEDの総個数、SLED63にてLEDを順次点灯させる順番(方向)等の要素に対応させて、送信された画像データを例えば1〜128ドット目、129〜256ドット目、…、7297〜7424ドット目といったように、各SLEDチップ(CHIP1〜CHIP58)毎に送信するだけの画像データに分割する等の処理を行う。そして、画像データ展開部110は点灯時間制御・駆動部118−1〜118−116と接続されており、分割した画像データを点灯時間制御・駆動部118−1〜118−116の一部または全部に出力する。
濃度ムラ補正データ部112は、SLED63内の各LED毎の出射光量のバラツキ等を修正するための濃度ムラ補正データが記憶されている。そして、タイミング信号発生部114からのデータ読み出し信号に同期して、濃度ムラ補正データを点灯時間制御・駆動部118−1〜118−116に出力する。この濃度ムラ補正データは、各LED毎に設定されたデータであり、例えば8ビット(0〜255)のデータとして形成される。
EEPROM102には、LPH14の製造時に予め算出された各LED毎の光量補正データや、必要に応じて、その他の濃度ムラ補正のためのデータが格納されている。そして、マシン電源投入時に、EEPROM102から濃度ムラ補正データ部112に対して、各LED毎の光量補正データ等がダウンロードされる。濃度ムラ補正データ部112は、取得した各LED毎の光量補正データに基づいて、さらには、必要に応じて光量補正データとその他のデータとに基づいて、濃度ムラ補正データを生成し、それを点灯時間制御・駆動部118−1〜118−116に出力する。
基準クロック発生部116は、本体の制御部30、タイミング信号発生部114、および点灯時間制御・駆動部118−1〜118−116と接続されている。
図6(基準クロック発生部116の構成を説明するブロック図)に示したように、基準クロック発生部116は、水晶発振器140、分周器1/M142、分周器1/N144、位相比較器146、および電圧制御発振器148からなるPLL回路134と、ルックアップテーブル(LUT)132とを含んで構成されている。LUT132には制御部30からの光量調節データに基づいて分周比M、Nを決定するためのテーブルが記憶されている。水晶発振器140は分周器1/N144と接続されており、所定の周波数で発振し、発振した信号を分周器1/N144へと出力する。分周器1/N144はLUT132および位相比較器146と接続されており、LUT132からの光量調節データにより決定された分周比Nに基づいて水晶発振器140で発振された信号を分周する。位相比較器146は、分周器1/M142、分周器1/N144、および電圧制御発振器148と接続されており、分周器1/M142からの出力信号と、分周器1/N144からの出力信号とを比較する。この位相比較器146による比較結果(位相差)に応じて、電圧制御発振器148に供給するコントロール電圧が制御される。電圧制御発振器148はコントロール電圧に基づく周波数で、クロック信号を出力する。本実施の形態では、点灯可能期間を256に分割する周波数に相当するコントロール電圧が供給され、この周波数のクロック信号(基準クロック信号)を生成して、タイミング信号発生部114とすべての点灯時間制御・駆動部118−1〜118−116とに出力する。また、電圧制御発振器148は分周器1/M142とも接続されており、電圧制御発振器148から出力されたクロック信号は、分周器1/M142にも分岐されて入力される。分周器1/M142は、LUT132からの光量調節データにより決定された分周比Mに基づいて、電圧制御発振器148からフィードバックされたクロック信号を分周する。
タイミング信号発生部114は、制御部30および基準クロック発生部116と接続されており、基準クロック発生部116からの基準クロック信号を基に、制御部30からの水平同期信号(Lsync)と同期して、転送信号CK1R,CK1Cおよび転送信号CK2R,CK2Cを生成する。転送信号CK1R,CK1Cおよび転送信号CK2R,CK2Cは、レベルシフト回路104を介することにより転送信号CK1および転送信号CK2となってSLED63に出力される。なお、図5では、タイミング信号発生部114は、1組の転送信号CK1R,CK1Cおよび転送信号CK2R,CK2Cを出力するように記載しているが、実際には複数組(例えば、6組)の転送信号CK1R,CK1Cおよび転送信号CK2R,CK2Cを出力する。
また、タイミング信号発生部114は、濃度ムラ補正データ部112および画像データ展開部110と接続されており、基準クロック発生部116からの基準クロック信号を基に、制御部30からのLsync信号と同期して、画像データ展開部110から各画素に対応した画像データを読み出すためのデータ読み出し信号、および濃度ムラ補正データ部112から各画素(各LED)に対応した濃度ムラ補正データを読み出すためのデータ読み出し信号を各々に対して出力している。さらに、タイミング信号発生部114は、点灯時間制御・駆動部118−1〜118−116とも接続されており、基準クロック発生部116からの基準クロック信号を基に、SLED63の点灯開始のトリガ信号TRGを出力している。
点灯時間制御・駆動部118−1〜118−116は、各画素(各LED)の点灯時間を濃度ムラ補正データに基づいて補正し、SLED63の各画素を点灯するための点灯信号ΦI(ΦI1〜ΦI116)を生成する。
具体的には、点灯時間制御・駆動部118−1〜118−116は、図7(点灯時間制御・駆動部118の構成を説明するブロック図)に示したように、プリセッタブルデジタルワンショットマルチバイブレータ(PDOMV)160、直線性補正部162、AND回路170を含んで構成されている。AND回路170は、画像データ展開部110およびタイミング信号発生部114と接続されており、画像データ展開部110からの画像データが1(ON)のときには、タイミング信号発生部114からのトリガ信号TRGをPDOMV160に出力し、画像データが0(OFF)のときには、トリガ信号TRGを出力しないように設定されている。PDOMV160は、AND回路170、OR回路168、濃度ムラ補正データ部112、および基準クロック発生部116と接続されており、AND回路170からのトリガ信号TRGに同期して濃度ムラ補正データに応じたクロック数の点灯パルスを発生する。
直線性補正部162は、SLED63内の各LEDでの発光開始時間のバラツキを補正するために、PDOMV160からの点灯パルス信号を補正して出力する。具体的には、直線性補正部162は、複数の遅延回路164(本実施の形態では、164−0〜164−7の8個)、遅延選択レジスタ166、遅延信号選択部165、AND回路167、OR回路168、点灯信号選択部169を含んで構成されている。遅延回路164−0〜164−7は、PDOMV160と接続されており、各々がPDOMV160からの点灯パルス信号を遅延させるための異なる時間が設定されている。遅延選択レジスタ166は遅延信号選択部165および点灯信号選択部169と接続されており、遅延選択レジスタ166には、SLED63内の各LED各々の遅延選択データ、および点灯信号選択データが格納されている。各LED各々の遅延選択データおよび点灯信号選択データは予め計測され、EEPROM102に格納されている。EEPROM102に格納された遅延選択データおよび点灯信号選択データは、マシン電源投入時に遅延選択レジスタ166にダウンロードされる。なお、格納手段としてフラッシュROMを用いることもでき、その場合には、フラッシュROM自体を遅延選択レジスタ166として機能させることができる。
遅延信号選択部165は、AND回路167およびOR回路168と接続されており、遅延選択レジスタ166に格納された遅延選択データに基づいて、遅延回路164−0〜164−7からの出力のいずれか1つを選択する。AND回路167は、PDOMV160からの点灯パルス信号と遅延信号選択部165により選択された遅延点灯パルス信号の論理積、すなわち、遅延前の点灯パルス信号と遅延後の点灯パルス信号の両方が点灯状態であれば点灯パルスを出力する。OR回路168は、PDOMV160からの点灯パルス信号と遅延信号選択部165により選択された遅延点灯パルス信号の論理和、すなわち、遅延前の点灯パルス信号と遅延後の点灯パルス信号の少なくとも一方が点灯状態であれば点灯パルスを出力する。
点灯信号選択部169は、遅延選択レジスタ166に格納された点灯選択データに基づいて、AND回路167またはOR回路168からの出力のいずれか一方を選択する。そして、選択された点灯パルスが点灯信号ΦIとして、MOSFET172を介してSLED63へと出力される。
また、図5に示したように、SLED63には3端子レギュレータ101が接続され、SLED63に対して3端子レギュレータ101から安定した電源電圧VDD=+3.3Vが供給されている。
次に、信号発生回路100およびレベルシフト回路104から出力されるSLED63を駆動する信号(駆動信号)について説明する。
図8は、信号発生回路100およびレベルシフト回路104から出力される駆動信号を示すタイミングチャートである。なお、図8に示すタイミングチャートでは、すべてのLEDが光書き込みを行う(点灯する)場合について表記している。
(1)まず、制御部30から信号発生回路100にリセット信号が入力されることによって、信号発生回路100のタイミング信号発生部114では、転送信号CK1Cがハイレベル(以下、「H」と記す。)、転送信号CK1Rが「H」に設定されて、転送信号CK1が「H」に設定される。また、転送信号CK2Cがローレベル(以下、「L」と記す。)、転送信号CK2Rが「L」に設定されて、転送信号CK2が「L」に設定される。それにより、SLED63のすべてのサイリスタS1〜S128がオフの状態に設定される(図8(a))。
(2)リセット信号に続いて、制御部30から出力される水平同期信号Lsyncが「H」になり(図8(A))、SLED63の動作が開始される。そして、この水平同期信号Lsyncに同期して、図8(E)、(F)、(G)に示すように、転送信号CK2Cおよび転送信号CK2Rを「H」として、転送信号CK2を「H」とする(図8(b))。
(3)次に、図8(C)に示すように、転送信号CK1Rを「L」にする(図8(c))。
(4)これに続いて、図8(B)に示すように、転送信号CK1Cを「L」にする(図8(d))。
この状態においては、サイリスタS1のゲート電流が流れ始める。その際に、信号発生回路100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のゲート電流により、サイリスタS1がオンし始め、ゲート電流が徐々に上昇する。それとともに、レベルシフト回路104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。
(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、信号発生回路100のトライステートバッファB1Rを「L」にする(図8(e))。そうすると、ゲートG1電位が上昇することによって信号ラインΦ1電位の上昇および転送信号CK1電位の上昇が生じ、それに伴いレベルシフト回路104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104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が完全にオンし、定常状態になると、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104の抵抗R1Bに流れるが、コンデンサC1には流れない。
なお、このとき、図8(B)に示すように、信号発生回路100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8(e))。
(6)サイリスタS1が完全にオンした状態で、図8(H)に示すように、点灯信号ΦIを「L」にする(図8(f))。このとき、ゲートG1電位>ゲートG2電位であるため、サイリスタ構造のLED L1のほうが早くオンし、点灯する。LED L1がオンするのに伴って、信号ラインΦ1の電位が上昇するため、LED L2以降のLEDはオンすることはない。すなわち、LED L1、L2、L3、L4、…は、最もゲート電圧の高いLED L1のみがオン(点灯)することになる。
(7)次に、図8(F)に示すように、転送信号CK2Rを「L」にすると(図8(g))、図8(c)の場合と同様に電流が流れ、レベルシフト回路104のコンデンサC2の両端に電圧が発生する。
(8)図8(E)に示すように、この状態で転送信号CK2Cを「L」にすると(図8(h))、サイリスタS2がターンオンする。
(9)そして、図8(B)、(C)に示すように、転送信号CK1C、CK1Rを同時に「H」にすると(図8(i))、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G1電位は除々に下降する。その際、サイリスタS2は完全にオンする。そして、サイリスタS2のオンに同期させて点灯信号ΦIを「L」/「H」することで、LED L2を点灯/非点灯させることが可能となる。なお、この場合ゲートG1の電位はすでにゲートG2の電位より低くなっているため、LED L1がオンすることはない。
このように、本実施の形態の信号発生回路100においては、タイミング信号発生部114は、転送信号CK1C,CK1Rおよび転送信号CK2C,CK2Rをそれぞれ所定のタイミングで「H」から「L」、「L」から「H」に設定する。それにより、レベルシフト回路104からの転送信号CK1の電位を「H」から「L」、「L」から「H」に繰り返し設定することで、奇数番目サイリスタS1、S3、…、S127を順次オフ→オン→オフに動作させる。また、転送信号CK1に交互して、レベルシフト回路104からの転送信号CK2の電位を「H」から「L」、「L」から「H」に繰り返し設定することで、偶数番目のサイリスタS2、S4、…、S128を順次オフ→オン→オフに動作させる。それにより、サイリスタS1〜S128をS1→S2→、…、→S127→S128の順番で順次オフ→オン→オフの動作をさせ、それに同期させて、点灯時間制御・駆動部118−1〜118−116から点灯信号ΦI1〜ΦI58を出力することで、LED L1〜L128を順次点灯させている。
ここで、本実施の形態のタイミング信号発生部114では、転送信号CK1C,CK1Rおよび転送信号CK2C,CK2Rは、基準クロック発生部116にて生成された基準クロックを基準としたタイミング信号に基づいて出力される。また、点灯時間制御・駆動部118−1〜118−116では、点灯信号ΦI1〜ΦI116は、基準クロック発生部116にて生成された基準クロックを基にタイミング信号発生部114が生成するトリガ信号TRGに同期して出力される。
そして、本実施の形態のタイミング信号発生部114は、基準クロック発生部116にて生成された基準クロックを基準として、転送信号CK1C,CK1Rおよび転送信号CK2C,CK2Rを出力する際の基準となるタイミング信号(転送クロック)のクロック周期(1クロック長)を任意に設定することができる。すなわち、後段で述べる制御部30から送信された点灯発光点個数信号Drv_Numに基づいて、タイミング信号発生部114はタイミング信号のクロック周期を設定するように構成されている。
具体的には、タイミング信号発生部114にはカウンタが設けられており、タイミング信号発生部114は、このカウンタにより基準クロック発生部116からの基準クロックを点灯発光点個数信号Drv_Numにて指定された数だけ計数し、計数された数のクロック分を1クロックとするタイミング信号を生成する。例えば点灯発光点個数信号Drv_Numにて指定された数が16であれば、基準クロックの16クロック分を1クロックとするタイミング信号を生成する。また、同様に、例えば点灯発光点個数信号Drv_Numにて指定された数が20であれば、基準クロックの20クロック分を1クロックとするタイミング信号を生成する。
それにより、本実施の形態の信号発生回路100では、サイリスタS1〜S128が交互にオン/オフする周期(=図8に示したサイリスタS1〜S128のオン時間)、すなわちサイリスタ転送周期を任意に設定することができる。
また、その場合に、タイミング信号発生部114は、点灯発光点個数信号Drv_Numに基づいて生成されたクロック周期に対応した周期のトリガ信号TRGを生成する。それにより、サイリスタS1〜S128のサイリスタ転送周期と点灯信号ΦI1〜ΦI116の出力とを同期させることができる。
続いて、本実施の形態のLPH14における点灯時間制御・駆動部118−1〜118−116とSLEDチップ(CHIP1〜CHIP58)との接続について説明する。
上記した図5に示したように、本実施の形態のLPH14では、信号発生回路100には116個の点灯時間制御・駆動部118−1〜118−116が配設されており、信号発生回路100からは116個の点灯信号ΦI1〜ΦI116を出力することが可能である。それにより、本実施の形態の信号発生回路100では、最大116個までの任意の個数のSLEDチップを接続することが可能なように構成されている。
まず、本実施の形態の信号発生回路100に解像度600dpi用の58個のSLEDチップ(CHIP1〜CHIP58)を接続する構成について説明する。図9は、図4に示した解像度600dpi用の58個のSLEDチップ(CHIP1〜CHIP58)を信号発生回路100と接続した場合に、LED回路基板62上に形成される配線を説明する図である。図9に示したように、このような構成では、点灯時間制御・駆動部118−1〜118−116の中の点灯時間制御・駆動部118−1〜118−58のみが、信号ライン107(107_1〜107_58)を介してSLEDチップ(CHIP1〜CHIP58)と接続されている。したがって、駆動部118−1〜118−116の中の点灯時間制御・駆動部118−59〜118−116は、SLEDチップが接続されず、オープンの状態に設定される。なお、図9では、図示する際の便宜上、点灯時間制御・駆動部118−1〜118−116を、出力される点灯信号ΦI1〜ΦI116で表している(図10、図12も同様である)。
この場合には、点灯時間制御・駆動部118−1〜118−58に接続されたSLEDチップ(CHIP1〜CHIP58)をそれぞれ単位ブロックとして、点灯時間制御・駆動部118−1〜118−58は点灯信号ΦI1〜ΦI58を出力する。
また、6組の転送信号CK1(CK1_1〜CK1_6),CK2(CK2_1〜CK2_6)は、それぞれ信号ライン108(108_1〜108_6)および信号ライン109(109_1〜109_6)を介して1組の転送信号CK1,CK2当たり9〜10個のSLEDチップと接続されている。
さらに、LED回路基板62上には、3端子レギュレータ101から各SLEDチップに電力を供給する+3.3Vの電源ライン(SUB)105および接地された電源ライン(VGA)106が配線されている。
そして、本実施の形態のLPH14では、LPH14に配設されるSLEDチップの解像度や点灯時間制御・駆動部118から出力された点灯信号ΦIが点灯させるLEDの数等に応じて、信号発生回路100は、制御部30からこれらに対応した制御信号を受け取る。すなわち、制御部30は、信号発生回路100の画像データ展開部110に対して、単位ブロックである点灯時間制御・駆動部118の各々に接続されたSLEDチップの中の各点灯時間制御・駆動部118が点灯させるべきLEDの数(単位ブロックに配置された発光素子の数)を示す点灯発光点個数信号Drv_Num、点灯時間制御・駆動部118に接続されたすべてのSLEDチップに配置されたLEDの総個数(発光素子の総数)を示す発光点総個数信号Dot_Num、SLEDチップ内のLEDを点灯させる順番(点灯方向)を示す点灯方向信号S_dirc、各SLEDチップが相互に千鳥状に配置されていることを示す千鳥配置信号Chidoriを出力する。
また、制御部30は、信号発生回路100のタイミング信号発生部114に対して、上記した点灯発光点個数信号Drv_Numと水平同期信号Lsyncとを出力する。
具体的には、点灯発光点個数信号Drv_Numとしては、“点灯時間制御・駆動部118から出力された点灯信号ΦIが点灯させるLEDの数”を表すデータ信号が設定される。発光点総個数信号Dot_Numとしては、“配設されたすべてのSLEDチップに配置されたLEDの総個数”を表すデータ信号が設定される。点灯方向信号S_dircとしては、SLEDチップにおいて例えば図3の矢印Aの方向にLEDを順に点灯させる場合には、例えば“1”のデータ信号、それとは逆の方向、すなわち例えば図3の矢印Bの方向にLEDを順に点灯させる場合には、例えば“0”のデータ信号が設定される。千鳥配置信号Chidoriとしては、図3に示したようなSLEDチップが相互に千鳥状に配置されている場合には、例えば“1”のデータ信号、SLEDチップが直線状に配置されている場合には、例えば“0”のデータ信号を設定する。
図9に示した構成では、解像度600dpi用の58個のSLEDチップ(CHIP1〜CHIP58)が信号発生回路100の点灯時間制御・駆動部118−1〜118−58にそれぞれ接続された場合には、点灯発光点個数信号Drv_Numとして“128”を表すデータ信号、発光点総個数信号Dot_Numとして“7424”を表すデータ信号、点灯方向信号S_dircとして、すべてのSLEDチップ(CHIP1〜CHIP58)について同一の例えば図3の矢印Aの方向(図9の矢印で示した点灯方向)にLEDを順に点灯させる“1”のデータ信号、千鳥配置信号Chidoriとして、千鳥状に配置されていることを示す例えば“1”のデータ信号が出力される。
そして、かかる点灯発光点個数信号Drv_Num、発光点総個数信号Dot_Num、点灯方向信号S_dirc、千鳥配置信号Chidoriを受け取った画像データ展開部110は、画像処理部40からシリアルに送信された600dpiの画像データを、点灯発光点個数信号Drv_Numおよび発光点総個数信号Dot_Numに基づいて、1〜128ドット目、129〜256ドット目、…、7297〜7424ドット目といったように画像データを単位ブロック毎に分割する処理を行う。すなわち、SLEDチップ(CHIP1〜CHIP58)にデータを転送するデータ転送数として、発光点個数信号Drv_Numにより1単位ブロックに含まれる画素数を設定し、発光点総個数信号Dot_Numにより1ライン当たりのドット数を設定する。
また、点灯方向信号S_dircに応じてそれぞれ分割された画像データの並べ替えを行う。ここでは、点灯方向信号S_dircは、すべて同一の “1”のデータ信号であるので、分割された画像データをすべて、図3の矢印Aの方向(図9の矢印で示した点灯方向)にLEDが順に点灯されるのに合わせた画像データの並びとする処理を行う。さらに、千鳥配置信号Chidoriは、千鳥状に配置されていることを示す “1”のデータ信号であるので、副走査方向後ろ側に配置されたSLEDチップ(図3に示したように、交互に存在する)にて点灯される画像データについて、千鳥による副走査方向の位置のズレを補正するために、出力を所定時間だけ遅延させることを指示するフラッグデータを付加する処理を行う。
このように処理された画像データは、タイミング信号発生部114からのデータ読み出し信号に同期して、それぞれ点灯時間制御・駆動部118−1〜118−58に出力される。
加えて、点灯発光点個数信号Drv_Numを受け取ったタイミング信号発生部114は、点灯発光点個数信号Drv_Numに基づいて、上記したサイリスタ転送周期を設定するタイミング信号のクロック周期を設定する。
すなわち、タイミング信号発生部114では、タイミング信号発生部114に設けられたカウンタにより、基準クロック発生部116からの基準クロックを点灯発光点個数信号Drv_Numに基づいて設定された数だけ計数し、計数された数のクロック分を1クロックとするタイミング信号が生成される。例えば点灯発光点個数信号Drv_Numが“128”を表すデータ信号である場合には、タイミング信号発生部114は、基準クロックの例えば20クロック分を1クロックとするタイミング信号を生成する。それにより、サイリスタS1〜S128が交互にオン/オフされるサイリスタ転送周期(データ転送速度)を600dpi用に設定する。
その場合に、タイミング信号発生部114は、点灯発光点個数信号Drv_Numに基づいて生成されたクロック周期に対応した周期のトリガ信号TRGを生成する。それにより、600dpiの画像データに関して、サイリスタS1〜S128のサイリスタ転送周期と点灯信号ΦI1〜ΦI58の出力とを同期させることができる。
このように、LPH14に配設されるSLEDチップの解像度や点灯時間制御・駆動部118から出力された点灯信号ΦIが点灯させるLEDの数等に応じて、制御部30からこれらに対応した制御信号が信号発生回路100に出力される。それにより、信号発生回路100では、画像処理部40からシリアルに受け取った600dpiの画像データと、LPH14に配設される図4に示した600dpi用のSLED63とのマッチングを図るように、画像データ展開部110にて画像データを処理し、タイミング信号発生部114にてサイリスタ転送周期およびトリガ信号TRGを適宜設定することができる。
次に、本実施の形態の信号発生回路100に解像度1200dpi用の58個のSLEDチップ(CHIP1〜CHIP58)を接続する構成について説明する。図10は、次の図11に示した解像度1200dpi用の58個のSLEDチップ(CHIP1〜CHIP58)を信号発生回路100と接続した場合に、LED回路基板62上に形成される配線を説明する図である。図10に示したように、このような構成では、点灯時間制御・駆動部118−1〜118−116の中の点灯時間制御・駆動部118−1〜118−58のみが、信号ライン107(107_1〜107_58)を介してSLEDチップ(CHIP1〜CHIP58)と接続されている。したがって、点灯時間制御・駆動部118−1〜118−116の中の点灯時間制御・駆動部118−59〜118−116は、SLEDチップが接続されず、オープンの状態に設定される。
この場合には、点灯時間制御・駆動部118−1〜118−58に接続されたSLEDチップ(CHIP1〜CHIP58)をそれぞれ単位ブロックとして、点灯時間制御・駆動部118−1〜118−58は点灯信号ΦI1〜ΦI58を出力する。
また、6組の転送信号CK1(CK1_1〜CK1_6),CK2(CK2_1〜CK2_6)は、それぞれ信号ライン108(108_1〜108_6)および信号ライン109(109_1〜109_6)を介して1組の転送信号CK1,CK2当たり9〜10個のSLEDチップと接続されている。
さらに、LED回路基板62上には、3端子レギュレータ101から各SLEDチップに電力を供給する+3.3Vの電源ライン(SUB)105および接地された電源ライン(VGA)106が配線されている。
ここで、図11は、解像度1200dpi(dot per inch)用のSLED63の回路構成の一例を説明する図である。
図11に示したSLED63では、1SLEDチップ当たり、スイッチ素子としての256個のサイリスタS1〜S256、発光素子としての256個のLED L1〜L256、256個のダイオードD1〜D256、256個の抵抗R1〜R256が配置されている。それ以外は、図4に示したSLED63と同様の構成を有している。
図11に示した構成では、点灯発光点個数信号Drv_Numとして“256”を表すデータ信号、発光点総個数信号Dot_Numとして“14848”を表すデータ信号、点灯方向信号S_dircとして、すべてのSLEDチップ(CHIP1〜CHIP58)について同一の例えば図3の矢印Aの方向(図10の矢印で示した点灯方向)にLEDを順に点灯させる“1”のデータ信号、千鳥配置信号Chidoriとして、千鳥状に配置されていることを示す例えば“1”のデータ信号が出力される。
そして、かかる点灯発光点個数信号Drv_Num、発光点総個数信号Dot_Num、点灯方向信号S_dirc、千鳥配置信号Chidoriを受け取った画像データ展開部110は、画像処理部40からシリアルに送信された1200dpiの画像データを、点灯発光点個数信号Drv_Numおよび発光点総個数信号Dot_Numに基づいて、1〜256ドット目、257〜512ドット目、…、14593〜14848ドット目といったように画像データを単位ブロック毎に分割する処理を行う。
また、点灯方向信号S_dircは、すべて同一の “1”のデータ信号であるので、分割された画像データをすべて、図3の矢印Aの方向(図10の矢印で示した点灯方向)にLEDが順に点灯されるのに合わせた画像データの並びとする処理を行う。さらに、千鳥配置信号Chidoriは、千鳥状に配置されていることを示す “1”のデータ信号であるので、千鳥による副走査方向の位置のズレを補正するためのフラッグデータを付加する処理を行う。
このように処理された画像データは、タイミング信号発生部114からのデータ読み出し信号に同期して、それぞれ点灯時間制御・駆動部118−1〜118−58に出力される。
加えて、点灯発光点個数信号Drv_Numを受け取ったタイミング信号発生部114では、例えば点灯発光点個数信号Drv_Numが“256”を表すデータ信号である場合には、基準クロックの例えば12クロック分を1クロックとするタイミング信号を生成する。それにより、サイリスタS1〜S256が交互にオン/オフされるサイリスタ転送周期を1200dpi用に設定する。
その場合に、タイミング信号発生部114は、点灯発光点個数信号Drv_Numに基づいて生成されたクロック周期に対応した周期のトリガ信号TRGを生成する。それにより、1200dpiの画像データに関して、サイリスタS1〜S256のサイリスタ転送周期と点灯信号ΦI1〜ΦI58の出力とを同期させることができる。
このように、図10に示した構成が用いられる場合にも、信号発生回路100では、画像処理部40からシリアルに受け取った1200dpiの画像データと、LPH14に配設される図11に示した1200dpi用のSLED63とのマッチングを図るように、画像データ展開部110にて画像データを処理し、タイミング信号発生部114にてサイリスタ転送周期およびトリガ信号TRGを適宜設定することができる。
次に、本実施の形態の信号発生回路100に解像度1200dpi用の58個のSLEDチップ(CHIP1〜CHIP58)を接続するに際して、各SLEDチップ毎に2個の点灯信号と2組の転送信号とを送ることで点灯制御する構成について説明する。図12は、次の図13に示した解像度1200dpi用の58個のSLEDチップ(CHIP1〜CHIP58)を信号発生回路100と接続した場合に、LED回路基板62上に形成される配線を説明する図である。図12に示したように、このような構成では、点灯時間制御・駆動部118−1〜118−116は、信号ライン107(107_1〜107_116)を介して各SLEDチップ(CHIP1〜CHIP58)毎に2個ずつ接続されている。
この場合には、点灯時間制御・駆動部118−1〜118−116に接続された各SLEDチップ(CHIP1〜CHIP58)毎に2個の点灯信号と2組の転送信号とを送ることで点灯制御される領域をそれぞれ単位ブロックとして、点灯時間制御・駆動部118−1〜118−116は点灯信号ΦI1〜ΦI116を出力する。
また、転送信号CK1および転送信号CK2は、それぞれ信号ライン108(108_1〜108_6)および信号ライン109(109_1〜109_6)を介して各SLEDチップ(CHIP1〜CHIP58)毎に2組ずつ接続されている。また、その際に、6組の転送信号CK1(CK1_1〜CK1_6),CK2(CK2_1〜CK2_6)は、1組の転送信号CK1,CK2当たりそれぞれ18個または20個のSLEDチップと接続されている。
さらに、LED回路基板62上には、3端子レギュレータ101から各SLEDチップに電力を供給する+3.3Vの電源ライン(SUB)105および接地された電源ライン(VGA)106が配線されている。
ここで、図13は、解像度1200dpi(dot per inch)用のSLED63であって、2個の点灯信号と2組の転送信号とにより点灯制御されるSLED63の回路構成の一例を説明する図である。
図13に示したSLED63では、1SLEDチップ当たり、スイッチ素子としての256個のサイリスタS1〜S256、発光素子としての256個のLED L1〜L256、256個のダイオードD1〜D256、256個の抵抗R1〜R256が配設されている。
また、LED L1〜L128とLED L129〜L256とは、それぞれ異なる点灯時間制御・駆動部118からの点灯信号ΦIにて点灯されるように構成されている。一例として、LED L1〜L128は点灯信号ΦI1にて点灯され、LED L129〜L256は点灯信号ΦI2にて点灯されるように構成されている。
さらに、転送信号CK1,CK2は、それぞれSLEDチップ両端部側から接続されるように構成されている。そのため、それぞれLED L1〜L128およびLED L129〜L256は、図12の矢印に示した点灯方向に順に点灯することとなる。すなわち、LED L1〜L128は、LED L1からLED L128に向けて(図12の矢印Aで示した点灯方向)順に点灯する。一方、LED L129〜L256は、LED L256からLED L129に向けて(図12の矢印Bで示した点灯方向)順に点灯する。
このように、図13に示したSLED63では、LED L1〜L128が1つの単位ブロックであり、LED L129〜L256が1つの単位ブロックである。
図13に示した構成では、点灯発光点個数信号Drv_Numとして“128”を表すデータ信号、発光点総個数信号Dot_Numとして“14848”を表すデータ信号、点灯方向信号S_dircとして、奇数番目の点灯信号ΦI1, ΦI3, …,ΦI115については例えば図3の矢印Aの方向(図12の矢印Aで示した点灯方向)にLEDを順に点灯させる“1”のデータ信号、偶数番目の点灯信号ΦI2, ΦI4, …,ΦI116については例えば図3の矢印Bの方向(図12の矢印Bで示した点灯方向)にLEDを順に点灯させる“0”のデータ信号、千鳥配置信号Chidoriとして、千鳥状に配置されていることを示す例えば“1”のデータ信号が出力される。
そして、かかる点灯発光点個数信号Drv_Num、発光点総個数信号Dot_Num、点灯方向信号S_dirc、千鳥配置信号Chidoriを受け取った画像データ展開部110は、画像処理部40からシリアルに送信された1200dpiの画像データを、点灯発光点個数信号Drv_Numおよび発光点総個数信号Dot_Numに基づいて、1〜128ドット目、129〜256ドット目、…、14593〜14720ドット目、14721〜14848ドット目といったように画像データを単位ブロック毎に分割する処理を行う。
また、点灯方向信号S_dircについては、点灯方向信号S_dirc“1”のデータ信号である奇数番目の点灯信号ΦI1, ΦI3, …,ΦI115に対応する画像データについては、図3の矢印Aの方向(図12の矢印Aで示した点灯方向)にLEDが順に点灯されるのに合わせた画像データの並びとする処理を行う。一方、点灯方向信号S_dirc“0”のデータ信号である偶数番目の点灯信号ΦI2, ΦI4, …,ΦI116に対応する画像データについては、図3の矢印Bの方向(図12の矢印Bで示した点灯方向)にLEDが順に点灯されるのに合わせた画像データの並びとする処理を行う。さらに、千鳥配置信号Chidoriは、千鳥状に配置されていることを示す “1”のデータ信号であるので、例えば2個毎に飛ばした2個毎の点灯信号ΦI3,ΦI4、ΦI7,ΦI8、…、ΦI(3+4n),ΦI(3+4n+1)、…、ΦI115,ΦI16に対応する画像データについて、千鳥による副走査方向の位置のズレを補正するためのフラッグデータを付加する処理を行う。
このように処理された画像データは、タイミング信号発生部114からのデータ読み出し信号に同期して、それぞれ点灯時間制御・駆動部118−1〜118−116に出力される。
加えて、点灯発光点個数信号Drv_Numを受け取ったタイミング信号発生部114では、例えば点灯発光点個数信号Drv_Numが“128”を表すデータ信号である場合には、基準クロックの例えば20クロック分を1クロックとするタイミング信号を生成する。それにより、サイリスタS1〜S128およびサイリスタS256〜S129が交互にオン/オフされるサイリスタ転送周期を600dpi用に設定する。それにより、サイリスタS1〜S256全体としてのサイリスタ転送周期を1200dpi用に設定することができる。
その場合に、タイミング信号発生部114は、点灯発光点個数信号Drv_Numに基づいて生成されたクロック周期に対応した周期のトリガ信号TRGを生成する。それにより、1200dpiの画像データに関して、サイリスタS1〜S128およびサイリスタS256〜S129それぞれのサイリスタ転送周期と点灯信号ΦI1〜ΦI116の出力とを同期させることができる。
このように、図12に示した構成が用いられる場合にも、信号発生回路100では、画像処理部40から受け取った1200dpiの画像データと、LPH14に配設される図13に示した1200dpi用のSLED63とのマッチングを図るように、画像データ展開部110にて画像データを処理し、タイミング信号発生部114にてサイリスタ転送周期およびトリガ信号TRGを適宜設定することができる。
なお、図12に示した構成のように、2個の点灯信号と2組の転送信号とを用いてSLED63を点灯制御し、SLED63の各LEDを両端部から内側に向けて(LED L1→LED L128、LED L256→LED L129)、順に点灯させる構成を採ることにより、各SLEDチップ毎に隣接する端面からのLEDの点灯開始時間を同時に設定することができる。そのため、各SLEDチップでの走査時間と、感光体ドラム12の回転速度とに起因して生じる主走査方向の線の微細な歪みを目立たなくすることができる。
ところで、本実施の形態のLPH14では、1つの信号発生回路100を用いて、例えば58個のSLEDチップ、または116個のSLEDチップを駆動する構成について説明した。このような構成に加えて、複数の信号発生回路100を用いて、複数のSLEDチップを駆動するように構成することもできる。例えばSLEDチップの最大設定可能個数が30個に構成された信号発生回路100を4個用いて、116個のSLEDチップを駆動する構成を用いることもできる。その場合には、3個の信号発生回路100には最大設定可能個数である30個のSLEDチップが接続され、残り1個の信号発生回路100には26個のSLEDチップが接続される。このように、共通に用いることができる複数の信号発生回路100により、任意の数のSLEDチップを駆動するように構成することもできる。
以上説明したように、本実施の形態のLPH14では、信号発生回路100には最大設定可能個数までの任意の個数のSLEDチップを接続することが可能なように構成されている。そして、LPH14に配設されるSLEDチップの解像度や点灯時間制御・駆動部118から出力された点灯信号ΦIが点灯させるLEDの数等に応じて、画像処理部40からシリアルに受け取った画像データの解像度と、LPH14に配設されるSLED63の構造等とのマッチングを図るように、画像データ展開部110にて画像データを処理し、タイミング信号発生部114にてサイリスタ転送周期およびトリガ信号TRGを適宜設定することができる。
そのため、異なる構成のLPH14に配設する信号発生回路100を共通に用いることができるので、製造コストの低廉化を図ることが可能となる。
本発明の露光装置の一例であるプリントヘッドが用いられた画像形成装置の全体構成を示した図である。 LEDプリントヘッド(LPH)の構成を示した図である。 LED回路基板の平面図である。 SLEDの回路構成の一例を説明する図である。 信号発生回路の構成を示すブロック図である。 基準クロック発生部の構成を説明するブロック図である。 点灯時間制御・駆動部の構成を説明するブロック図である。 信号発生回路およびレベルシフト回路から出力される駆動信号を示すタイミングチャートである。 解像度600dpi用の58個のSLEDチップを信号発生回路と接続した場合に、LED回路基板上に形成される配線を説明する図である。 解像度1200dpi用の58個のSLEDチップを信号発生回路と接続した場合に、LED回路基板上に形成される配線を説明する図である。 解像度1200dpi用のSLEDの回路構成の一例を説明する図である。 解像度1200dpi用の58個のSLEDチップを信号発生回路と接続した場合に、LED回路基板上に形成される配線を説明する図である。 解像度1200dpi用のSLEDであって、2個の点灯信号と2組の転送信号とにより点灯制御されるSLEDの回路構成の一例を説明する図である。
符号の説明
10…画像形成プロセス部、11(11Y,11M,11C,11K)…画像形成ユニット、12…感光体ドラム、14…LEDプリントヘッド(LPH)、30…制御部、40…画像処理部、62…LED回路基板、63…自己走査型LEDアレイ(SLED)、100…信号発生回路、110…画像データ展開部、112…濃度ムラ補正データ部、114…タイミング信号発生部、116…基準クロック発生部、118(118−1〜118−116)…点灯時間制御・駆動部

Claims (9)

  1. 列状に配置された複数の発光素子の全部または一部を単位ブロックとして、当該単位ブロック毎に当該発光素子が点灯制御される複数の発光素子部材と、
    前記発光素子の点灯を制御する点灯信号を前記発光素子部材の前記単位ブロック毎に生成する点灯信号生成手段とを備え、
    前記点灯信号生成手段は、前記単位ブロックに配置された前記発光素子の数と、複数の前記発光素子部材に配置された当該発光素子の総数とに基づいて、前記点灯信号におけるデータ転送数とデータ転送速度とを設定することを特徴とする露光装置。
  2. 前記点灯信号生成手段は、前記単位ブロックの総数に対応して、生成する前記点灯信号の数が変更されるように構成されたことを特徴とする請求項1記載の露光装置。
  3. 前記点灯信号生成手段は、前記単位ブロックに配置された前記発光素子の数に基づいて、前記点灯信号における当該単位ブロック毎の1ライン当たりの前記データ転送数を設定し、前記発光素子の総数に基づいて、当該点灯信号におけるすべての当該単位ブロックに送られる1ライン当たりの前記データ転送数を設定することを特徴とする請求項1記載の露光装置。
  4. 前記点灯信号生成手段は、設定された前記単位ブロック毎の1ライン当たりの前記データ転送数の単位で、当該単位ブロックに対する前記点灯信号の転送方向に応じてデータの並べ替えを行うことを特徴とする請求項3記載の露光装置。
  5. 前記点灯信号生成手段は、基準となる所定の基準クロックの数を設定することで前記データ転送速度の基準となる転送クロックの1クロック長を設定するとともに、前記単位ブロックに配置された前記発光素子の数に基づいて当該転送クロックの1クロック長の基準となる当該基準クロックの数を設定することを特徴とする請求項1記載の露光装置。
  6. 像保持体と、
    前記像保持体を露光する露光手段と、
    前記露光手段の動作を制御する制御手段とを有し、
    前記露光手段は、
    列状に配置された複数の発光素子の全部または一部を単位ブロックとして、当該単位ブロック毎に当該発光素子が点灯制御される複数の発光素子部材と、
    前記発光素子の点灯を制御する点灯信号を前記発光素子部材の前記単位ブロック毎に生成する点灯信号生成部とを備え、
    前記点灯信号生成部は、前記単位ブロックに配置された前記発光素子の数と、複数の前記発光素子部材に配置された当該発光素子の総数とに関する情報を前記制御手段から受け取り、受け取った当該情報に基づいて前記点灯信号におけるデータ転送数とデータ転送速度とを設定することを特徴とする画像形成装置。
  7. 前記露光手段は、所定数以下の任意の数の前記発光素子部材が配置可能に構成され、前記点灯信号生成部は、配置されたすべての当該発光素子部材の前記単位ブロックの総数に対応した数の前記点灯信号を生成することを特徴とする請求項6記載の画像形成装置。
  8. 前記露光手段の前記点灯信号生成部は、前記単位ブロックに配置された前記発光素子の数に関する前記情報に基づいて、前記点灯信号における当該単位ブロック毎の1ライン当たりの前記データ転送数を設定し、前記発光素子の総数に関する前記情報に基づいて、当該点灯信号におけるすべての当該単位ブロックに送られる1ライン当たりの前記データ転送数を設定することを特徴とする請求項6記載の画像形成装置。
  9. 前記露光手段は、基準となる所定の基準クロックを発生する基準クロック発生部をさらに備え、
    前記点灯信号生成部は、前記基準クロック発生部からの前記基準クロックの数を設定することで前記データ転送速度の基準となる転送クロックの1クロック長を設定するとともに、前記発光素子部材の前記単位ブロックに配置された前記発光素子の数に基づいて当該転送クロックの1クロック長の基準となる当該基準クロックの数を設定することを特徴とする請求項6記載の画像形成装置。
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