JP2012076267A - 光プリントヘッド及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光プリントヘッド13は、複数のLED201,202,・・・が配列された発光素子アレイ200と、信号HD−HSYNC−Nによりオン状態になり、シリアルクロックSCKに基づき、格納された光量補正データをシリアルに出力するEEPROM60と、SCKによりオン状態になって基準電圧VREFを出力する基準電圧発生回路70と、光量補正データによりLEDに対する光量補正を行い、この光量補正結果及びVREFに基づき、駆動電流の基準電流値を設定して発光素子アレイ200を駆動するドライバIC100とを備えている。基準電圧発生回路70は、SCKの非活性化時にオフ状態になって、静的消費電流が遮断されるスタンバイ状態になる。
【選択図】図1
Description
図2は、本発明の実施例1における画像形成装置を示す概略の構成図である。
先ず、用紙カセット21に堆積した状態で収納されている用紙20が、ホッピングローラ22によって、上から1枚ずつ分離されて搬送される。続いて、この用紙20は、搬送ローラ25、レジストローラ26及びピンチローラ23,24に挟持されて、プロセスユニット10−1の感光体ドラム11と転写ローラ27の間に搬送される。その後、用紙20は、感光体ドラム11及び転写ローラ27に挟持され、その記録面にトナー像が転写されると同時に感光体ドラム10−1の回転によって搬送される。同様にして、用紙20は、順次プロセスユニット10−2〜10−4を通過し、その通過過程で、各光プリントヘッド13により形成された静電潜像を各現像器14によって現像した各色のトナー像が、その記録面に順次転写されて重ね合わされる。
図3は、図2の画像形成装置1におけるプリンタ制御回路の構成を示すブロック図である。
印刷制御部40は、画像処理部からの制御信号SGlによって印刷指示を受信すると、先ず、温度センサ49によって定着器28内のヒータ28aが使用可能な温度範囲にあるか否かを検出し、温度範囲になければヒータ28aに通電し、使用可能な温度まで定着器28を加熱する。次に、ドライバ41を介して現像・転写プロセス用モータ42を回転させ、同時にチャージ信号SGCによって帯電用高圧電源50をオンにし、現像器14の帯電を行う。
図1は、本発明の実施例1における図3中の光プリントヘッド13を示す構成図である。
図1に示す構成においては、印刷データHD−DATA3〜HD−DATA0は4本であり、隣接するLED8個の内、ODD番目同士あるいはEVEN番目同士の4画素分のデータをクロックHD−CLK毎に同時に送出する構成になっている。そのため、図3の印刷制御部40から出力された印刷データHD−DATA3〜HD−DATA0は、クロック端子CLKに入力されるクロックHD−CLKと共に、全ドライバIC100のDATAI3〜DATAI0端子に入力される。ここで印刷データは、前述の総数が4992個のLEDの内、ODD側のLED201,・・・に対応する2496ドット分の印刷データが、印刷データHD−DATA3〜HD−DATA0として後述する各ドライバIC100内の図示しないフリップフロップ回路(以下「FF」という。)からなるシフトレジスタ中を順次転送される。
各LED201,202,・・・の点灯時の順電圧が略1.6Vであり、この定電流駆動を行う各ドライバIC100の駆動電源電圧VDDとして通常のロジックLSI(大規模集積回路)の多くで採用されている3.3Vでは電圧が不足してしまう。そのため、これより高い5Vが選ばれている。
EEPROM60の電源電圧VDD3は、典型例では3.3Vが選ばれており、光プリントヘッド13を制御する図3の印刷制御部40内の制御回路の電源電圧も、通常のロジックLSIの多くで採用されている電源電圧と同様の3.3Vとされ、同じ電源系統に属するように構成されている。このようにするのは、下記の理由による。
図4(a)〜(c)は、図1の光プリントヘッド13における光プリントヘッド基板の実装構成を示す概略の構成図である。ここで、図4(a)は、光プリントヘッド13における電子部品が搭載された光プリントヘッド基板の全体構成図である。図4(b)は、ドライバIC100の一部(100−1〜100−3)と発光素子アレイ200の一部(200−1〜200−3)との接続状態を示す拡大平面図である。更に、図4(c)は、図4(b)に対比して描かれた断面図である。
図5は、図1の光プリントヘッド13の実装構造を示す概略の断面図である。
図6は、図1中の基準電圧発生回路70の構成を示す回路図である。
NPNTR91のベース電流は、抵抗値R92の抵抗92及び抵抗値R93の抵抗93に流れる電流値に比べて無視できるほど小さいとして基準電圧VREFを計算すると、次式が得られる。
VREF=Vo−Vx=Vo−(1+R92/R93)×Vbe
この三端子レギュレータ80は、CE端子から入力されるシリアルクロックSCKがHレベルの時にはオン状態になって動作し、Lレベルの時にはオフ状態になって動作を停止する定電流源81、基準電圧生成回路82及び誤差増幅器83を有し、この定電流源81及び基準電圧生成回路82が、Vi端子とGND端子との間に直列に接続されている。定電流源81と基準電圧生成回路82との接続点は、誤差増幅器83の反転入力端子(−)に接続されている。
図8は、図6の基準電圧発生回路70における他の構成を示す変形例の回路図であり、図6中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
ENB端子に入力されるシリアルクロックSCKがHレベルの時には、これがインバータ71で反転されてLレベルとなり、抵抗72を介してPNPTR73のベースに印加される。すると、PNPTR73がオン状態になり、VDD端子に印加された電源電圧VDDがそのPNPTR73を介してレギュレータ80AのVi端子に入力される。これにより、レギュレータ80Aが動作し、温度依存性を持たず、且つ電源電圧VDDの値に依存しない所定の出力電圧VoがVo端子から出力される。
VREF=(1+R98/R97)×(Vo−2×Vf)
但し、Vo;レギュレータ80AのVo端子とGND端子との間に生じる出力電圧
Vf;温度検出回路90Aを構成している各シリコンダイオード95,96の
順電圧
図10は、本発明の実施例1における画像形成装置1の電源投入後に、図1の光プリントヘッド13に対して行われる制御の様子を示すタイミングチャートである。
(I) 第1ステップ:EEPROM60からの光量補正データ読み出し処理(L部)
(I) 第1ステップ:EEPROM60から光量補正データ読み出し処理(L部)
図10のA部に示すように、処理の開始において、引き続くデータ転送がLED駆動を伴わない補正データ転送であることを示すため、ラッチ信号HD−LOADをHレベルに立ち上げる。次いで、B部に示すように、主走査同期信号HD−HSYNC−NをLレベルに立ち下げてアクティブにする。
図10のZ部における印刷データ転送処理では、R部に示すように、1ラインの印刷開始に際し、引き続くデータ転送がOddドットのものであることを示すため、主走査同期信号HD−HSYNC−Nが入力される。次いで、U部において、Oddドットの印刷データが転送され、S部のラッチ信号HD−LOADのパルスにより、図示しないドライバIC100内のシフトレジスタにシフト入力されたデータがラッチ回路にラッチされる。更に、W部に示すように、印刷駆動指令信号HD−STB−NがLレベルへと遷移して、LED201,202,・・・の発光駆動が行われる。印刷データHD−DATA3〜HD−DATA0がオンであると、印刷駆動指令信号HD−STB−NがLレベルになる期間、LED201,202,・・・が発光駆動されることになる。この時駆動されるLEDは、Odd番目のLED201,・・・である。
図11は、図1の光プリントヘッド13を低消費電力状態とするスタンバイモード設定を行う時の動作を示すタイミングチャートである。
図12は、図1の光プリントヘッド13の変形例を示す光プリントヘッド13Aの構成図であり、図1中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
図13は、図12の光プリントヘッド13Aを低消費電力状態とするスタンバイモード設定を行う時の動作を示すタイミングチャートであり、図11中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
本実施例1及びこの変形例の光プリントヘッド13,13A及びこれを用いた画像形成装置1によれば、次の(a)〜(d)のような効果がある。
図14は、本発明の実施例2における光プリントヘッド13Bを示す構成図であり、実施例1の光プリントヘッド13を示す図1中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
図15は、図14の光プリントヘッド13Bを低消費電力状態とするスタンバイモード設定を行う時の動作を示すタイミングチャートであり、実施例1を示す図11中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
本実施例2の光プリントヘッド13Bによれば、光量補正データが格納されるEEPROM60のSO端子から出力されるシリアルデータを用いて、光プリントヘッド13Bの付帯回路である基準電圧発生回路70の動作を停止させ、その消費電流を遮断可能にして光プリントヘッド全体の消費電流を略ゼロにすることができる構成にしたので、実施例1の効果(a)〜(d)と同様の効果がある。
本発明は、上記実施例1、2やこれらの変形例に限定されず、その他の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の(i)、(ii)のようなものがある。
13,13A,13B 光プリントヘッド
60 EEPROM
70,70A,70B 基準電圧発生回路
100,100−1,100−2 ドライバIC
200,200−1,200−2 LEDアレイ
201,202 LED
Claims (4)
- 駆動電流により駆動されて発光する複数の発光素子が配列された発光素子アレイと、
駆動オン/オフ指令用の制御信号をシリアルに入力するデータ入力端子、シリアルクロックを入力するクロック入力端子、及びシリアルデータ出力用のデータ出力端子を有し、前記制御信号によりオン状態になり、前記シリアルクロックに基づき、格納された前記発光素子の光量補正データを前記データ出力端子からシリアルに出力する不揮発性のシリアルメモリと、
前記シリアルクロック又は前記シリアルクロックが反転された反転シリアルクロックを入力するイネーブル入力端子、及び基準電圧出力端子を有し、前記シリアルクロック又は前記反転シリアルクロックによりオン状態になって基準電圧を発生し、前記基準電圧を前記基準電圧出力端子から出力する基準電圧発生回路と、
前記制御信号、前記光量補正データ、及び前記基準電圧を入力し、前記制御信号によりオン状態になって、前記光量補正データにより前記発光素子に対する光量補正を行い、前記光量補正結果及び前記基準電圧に基づき、前記駆動電流の基準電流値を設定して前記発光素子アレイを駆動する駆動回路とを備え、
前記シリアルメモリの前記クロック入力端子と前記基準電圧発生回路の前記イネーブル入力端子とは、共通のコネクタ端子ピンに接続され、
前記シリアルメモリ及び前記駆動回路は、前記制御信号の非活性化時にオフ状態になって、静的消費電流が遮断される待機状態になり、
前記基準電圧発生回路は、前記シリアルクロック又は前記反転シリアルクロックの非活性化時にオフ状態になって、静的消費電流が遮断される待機状態になることを特徴とする光プリントヘッド。 - 駆動電流により駆動されて発光する複数の発光素子が配列された発光素子アレイと、
駆動オン/オフ指令用の制御信号をシリアルに入力するデータ入力端子、シリアルクロックを入力するクロック入力端子、及びシリアルデータ出力用のデータ出力端子を有し、前記制御信号によりオン状態になり、前記シリアルクロックに基づき、格納された前記発光素子の光量補正データを前記データ出力端子からシリアルに出力する不揮発性のシリアルメモリと、
前記光量補正データを入力するイネーブル入力端子、及び基準電圧出力端子を有し、前記光量補正データによりオン状態になって基準電圧を発生し、前記基準電圧を前記基準電圧出力端子から出力する基準電圧発生回路と、
前記制御信号、前記光量補正データ、及び前記基準電圧を入力し、前記制御信号によりオン状態になって、前記光量補正データにより前記発光素子に対する光量補正を行い、前記光量補正結果及び前記基準電圧に基づき、前記駆動電流の基準電流値を設定して前記発光素子アレイを駆動する駆動回路とを備え、
前記基準電圧発生回路の前記イネーブル入力端子は、前記シリアルメモリの前記データ出力端子に接続され、
前記シリアルメモリ及び前記駆動回路は、前記制御信号の非活性化時にオフ状態になって、静的消費電流が遮断される待機状態になり、
前記基準電圧発生回路は、前記光量補正データの非活性化時にオフ状態になって、静的消費電流が遮断される待機状態になることを特徴とする光プリントヘッド。 - 前記基準電圧発生回路は、前記発光素子の温度特性を補償した前記基準電圧を発生する温度補償機能を有することを特徴とする請求項1又は2記載の光プリントヘッド。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の光プリントヘッドを備え、
前記光プリントヘッドにより露光されて記録媒体に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
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