JP2017226152A - プリントヘッド及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、駆動回路と発光素子とを実装した基板に第1の温度検出器及び第2の温度検出器を設けない場合に比べ、複数の発光素子間における光量の変動が抑制されたプリントヘッド等を提供することを目的とする。
請求項2に記載の発明は、前記駆動部材は、予め定められた温度において複数の前記発光素子間の光量を補正する第1の補正値と、温度による光量の変化を補正する第2の補正値とを用いて、前記点灯信号を生成することを特徴とする請求項1に記載のプリントヘッドである。
請求項3に記載の発明は、前記第1の温度検出器と前記第2の温度検出器とのそれぞれは、前記実装基板の他方の面上であって、当該実装基板の一方の面に設けられた前記光源部の真裏に設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載のプリントヘッドである。
請求項4に記載の発明は、前記実装基板の他方の面に設けられた前記駆動部材は、当該実装基板の一方の面に設けられた前記光源部の長手方向における中央部にあたる当該実装基板の他方の面上に設けられていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のプリントヘッドである。
請求項5に記載の発明は、前記発光手段は、前記第1の補正値と、前記第2の補正値とを記憶する不揮発性の記憶部材を備えることを特徴とする請求項2に記載のプリントヘッドである。
請求項6に記載の発明は、像保持体と、前記像保持体を帯電する帯電手段と、実装基板と、当該実装基板の一方の面上に設けられた複数の発光素子を有する光源部と、当該実装基板の他方の面上に設けられ、点灯信号を生成して当該光源部を駆動する駆動部材と、当該実装基板上に設けられた第1の温度検出器と、当該第1の温度検出器より当該駆動部材から離れた当該実装基板上の位置に設けられた少なくとも1個の第2の温度検出器と、を備え、当該駆動部材は、当該第1の温度検出器が検出した温度と当該第2の温度検出器が検出した温度とに基づいて、当該点灯信号を生成する発光手段と、を備え、光学手段を介して前記帯電手段により帯電された前記像保持体を露光する露光手段と、前記露光手段により露光され前記像保持体に形成された静電潜像を現像する現像手段と、前記像保持体に現像された画像を被転写体に転写する転写手段とを備えた画像形成装置である。
請求項2の発明によれば、第1の補正値と第2の補正値とを用いない場合に比べ、複数の発光素子に設定する実際の補正値の算出が容易になる。
請求項3の発明によれば、第1の温度検出器と第2の温度検出器とを光源部の真裏に設けない場合に比べ、複数の発光素子間の光量の変動がより精度よく抑制される。
請求項4の発明によれば、駆動部材を中央部に設けない場合に比べ、実装基板の幅を小さくできる。
請求項5の発明によれば、発光手段が不揮発性の記憶部材を備えない場合に比べ、発光手段の管理が容易になる。
請求項6の発明によれば、複数の温度検出器を設けない場合に比べ、複数の発光素子間における発光量の変動が抑制された画像形成ができる。
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1の全体構成の一例を示した図である。図1に示す画像形成装置1は、一般にタンデム型と呼ばれる画像形成装置である。この画像形成装置1は、各色の画像データに対応して画像形成を行なう画像形成プロセス部10、画像形成プロセス部10を制御する画像形成制御部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に接続され、これらから受信された画像データに対して予め定められた画像処理を施す画像処理部40を備えている。
また、画像形成プロセス部10は、各画像形成ユニット11Y、11M、11C、11Kの感光体ドラム12にて形成された各色のトナー像を被転写体の一例としての記録用紙25に多重転写させるために、この記録用紙25を搬送する用紙搬送ベルト21と、用紙搬送ベルト21を駆動させる駆動ロール22と、感光体ドラム12のトナー像を記録用紙25に転写させる転写手段の一例としての転写ロール23と、記録用紙25にトナー像を定着させる定着器24とを備えている。
その後、合成トナー像が静電転写された記録用紙25は、定着器24まで搬送される。定着器24に搬送された記録用紙25上の合成トナー像は、定着器24によって熱および圧力による定着処理を受けて記録用紙25上に定着され、画像形成装置1から排出される。
図2は、プリントヘッド14の構成の一例を示した断面図である。プリントヘッド14は、ハウジング61、感光体ドラム12を露光する複数の発光素子(本実施の形態では、発光素子の一例としての発光サイリスタ)を備える光源部63を備えた発光装置65、光源部63から出射された光を感光体ドラム12表面に結像させる光学手段の一例としてのロッドレンズアレイ64、機械的強度を補強する補強部材66を備えている。
発光装置65は、実装基板62を備え、実装基板62の一方の面(以下では表面と表記する。)に、前述した光源部63を、他方の面(以下では裏面と表記する。)に光源部63を駆動する駆動回路110、実装基板62の温度を検知するサーミスタ111、112(図2では、111/112と表記する。)を備えている。
発光装置65については、後に詳述する。
補強部材66は、例えば板金で形成されている。
図3は、発光装置65の平面図である。図3(a)は、発光装置65の一方の面における平面図、図3(b)は、発光装置65の他方の面における平面図である。なお、発光装置65は、発光手段の一例である。
図3(a)、(b)に一例として示す発光装置65では、光源部63は、実装基板62の表面上に、40個の発光チップC1〜C40が主走査方向であるX方向に二列に千鳥配列されている。なお、発光チップC1〜C40は、実装基板62の長手方向において、一方の端部に偏らないように、中央部に実装されている。これにより、実装基板62、すなわち発光装置65の長手方向の長さが短くなる。発光チップC1〜C40の配列の詳細は後述する。
本明細書では、「〜」は、番号によってそれぞれが区別された複数の構成要素を示すもので、「〜」の前後に記載されたものおよびその間の番号のものを含むことを意味する。例えば、発光チップC1〜C40は、発光チップC1から番号順に発光チップC40までを含む。
なお、本実施の形態では、発光チップCの数として、合計40個として説明するがこれに限定されない。
さらに、発光装置65は、実装基板62の他方の面上において、駆動回路110の近傍にサーミスタ111と駆動回路110から離れた実装基板62の端部にサーミスタ112とを備えている。サーミスタ111、112は、実装基板62の温度を検知する。サーミスタ111は、第1の温度検出器の一例、サーミスタ112は、第2の温度検出器の一例である。すなわち、第2の温度検出器は、第1の温度検出器に比べ、駆動回路110から離れた位置に設けられている。なお、第2の温度検出器は、2個以上であってもよい。
なお、サーミスタ111、112の代わりに、熱電対など、他の温度検出器を用いてもよい。
そして、駆動回路110は、発光チップC1〜C40の配列における中央部(発光チップC20、C21の部分)に設けられているとする。駆動回路110を発光チップC1〜C40の配列における中央部に設けることで、駆動回路110から発光チップC1〜C40への配線の引き回し(取り出し)が左右方向(図3(a)、(b)におけるX方向)に均等に配分される。よって、実装基板62の幅(図3(a)、(b)におけるY方向)が小さく抑えられる。
なお、発光チップC1〜C40の配列の中央部でなくともよく、一方の端部や端部と中央部との間であってもよい。
また、駆動回路110であるICチップは、例えばBGA(Ball Grid Array)などにより、実装基板62の裏面の配線(ライン)に接続されている。
後述するように、発光チップCの裏面電極85が実装基板62に固定されているので、実装基板62の温度は、発光チップCの温度と相関する。
ここでは、サーミスタ111、112は、実装基板62を挟んで、光源部63の真裏に設けられている。光源部63の真裏とは、光源部63を実装基板62の裏面に投影した際に、投影された光源部63の像と、サーミスタ111、112とが少なくとも一部において重なることをいう。これは、サーミスタ111、112が、実装基板62の温度を介して、光源部63の温度をより正確に検知するためである。
なお、サーミスタ111、112は、いずれか一方又は両方が、真裏からずれた位置に設けられてもよい。また、サーミスタ111、112は、いずれか一方又は両方が、実装基板62の表面に設けられてもよい。
前述したように、駆動回路110は、実装基板62の裏面であって、発光チップC1〜C40の配列における中央部に設けられている。図4(b)では、説明の便宜のために、実装基板62の左側に示している。
発光チップCは、表面形状が長方形の基板80上に、長方形の一長辺に近い側に長辺に沿って(図4(a)のx方向に)列状に設けられた複数の発光素子(本実施の形態では発光サイリスタL1、L2、L3、…)から構成される発光部102を備えている。さらに、発光チップCは、長辺方向の両端部に、各種の駆動信号等を取り込むための複数の端子(φ1端子、φ2端子、φI端子、Vga端子)を備えている。
これらの端子は、基板80の一端部からφ1端子、Vga端子の順に設けられ、基板80の他端部からφI端子、φ2端子の順に設けられている。そして、発光部102は、Vga端子とφ2端子との間に設けられている。さらに、基板80の裏面にはVsub端子としての裏面電極85が設けられている。
端子(φ1端子、φ2端子、φI端子、Vga端子)はボンディングパッドであって、ボンディングワイヤを介して、実装基板62の表面に設けられた配線(ライン)に接続されている。
なお、端子(φ1端子、φ2端子、φI端子、Vga端子)は、図4(a)に示した配列でなくともよく、順番が異なっていてもよい。
前述したように、発光装置65の実装基板62には、駆動回路110および発光チップC1〜C40が搭載され、駆動回路110と発光チップC1〜C40とを接続する配線(ライン)が設けられている。
駆動回路110は、図1に示した画像形成制御部30からクロック信号、基準電位、電源電位などの制御信号と画像処理部40により処理された各発光チップCに供給する画像データ(ビデオ信号)を受信する。
そして、駆動回路110は、制御信号と画像データとから、発光チップCを駆動する信号(後述する第1転送信号φ1、第2転送信号φ2、点灯信号φI1〜φI40)を生成して供給する。
なお、駆動回路110は、後述するように光量(放射エネルギ)を補正して点灯信号φI1〜φI40(それぞれを区別しない場合は、点灯信号φIと表記する。)を供給する。
また、駆動回路110は、各種の制御信号に基づき、発光チップC1〜C40に、点灯信号φI1〜φI40をそれぞれ生成して供給する点灯信号生成部140を備えている。
そして、駆動回路110は、発光チップC1〜C40に電位の基準となる基準電位Vsubを供給する基準電位供給部160、発光チップC1〜C40の駆動のための電源電位Vgaを供給する電源電位供給部170を備えている。
奇数番号の発光チップC1、C3、C5、…は、それぞれの基板80の長辺方向に間隔を設けて一列に配列されている。偶数番号の発光チップC2、C4、C6、…も、同様に配列されている。そして、奇数番号の発光チップC1、C3、C5、…と偶数番号の発光チップC2、C4、C6、…とは、発光チップCにおける発光部102側の長辺が互いに向かい合うように、180°回転した状態で千鳥に配列されている。そして、発光チップCは、発光チップC間においても発光素子が主走査方向(X方向)に発光チップC内の発光素子の間隔で並ぶように、位置が設定されている。
なお、図4(b)では、発光チップC1〜C9を示す。そして、発光チップC1〜C9に、矢印で図4(a)に示した発光部102の発光素子の並び(本実施の形態では発光サイリスタL1、L2、L3、…の番号順)の方向を示している。
そして、実装基板62には、発光チップCを駆動する電源電位Vgaを供給する電源ライン200bが設けられている。電源ライン200bは、各発光チップCに設けられたVga端子に接続されている。
図5は、自己走査型発光素子アレイ(SLED)が搭載された発光チップCの回路構成を説明する等価回路図である。なお、端子(φ1端子、φ2端子、Vga端子、φI端子)の位置は、図4(a)と異なるが、説明の便宜上、図中左端に示している。そして、基板80の裏面に設けられたVsub端子を、基板80の外に引き出して示している。
ここでは、駆動回路110との接続関係を含めて説明するために、発光チップC1を例として発光チップCを説明する。そこで、図5においては、発光チップCを発光チップC1(C)と表記する。他の発光チップC2〜C40の構成は、発光チップC1と同じである。
そして、発光チップC1(C)は、発光部102と同様に列状に配列された転送サイリスタT1、T2、T3、…を備えている。
なお、図5では、発光チップC1(C)において、発光サイリスタL1〜L4、転送サイリスタT1〜T4を中心とした部分を示している。
さらに、発光チップC1(C)は、電源線抵抗Rgx1、Rgx2、Rgx3、…を備えている。
そして、発光サイリスタL1、L2、L3、…、転送サイリスタT1、T2、T3、…は、図5において上から、転送サイリスタT1、T2、T3、…、発光サイリスタL1、L2、L3、…の順に並べられている。
なお、転送サイリスタTの数は、発光サイリスタLの数より多くてもよい。
そして、これらのアノード端子は、基板80裏面に設けられたVsub端子である裏面電極85(図4(a)参照)を介して電源ライン200a(図4(b)参照)に接続されている。この電源ライン200aは、基準電位供給部160から基準電位Vsubが供給される。
一方、転送サイリスタTの配列に沿って、偶数番号(偶数番目)の転送サイリスタT2、T4、…のカソード端子は、第2転送信号線73に接続されている。そして、第2転送信号線73は、電流制限抵抗R2を介してφ2端子に接続されている。φ2端子は、第2転送信号φ2を受信する。
次に、発光装置65の動作について説明する。
前述したように、発光装置65は発光チップC1〜C40を備えている(図3、4参照)。
図4に示したように、基準電位Vsub、電源電位Vgaは、実装基板62上のすべての発光チップC1〜C40に共通に供給される。同様に、第1転送信号φ1、第2転送信号φ2は、発光チップC1〜C40に共通(並列)に送信される。
一方、点灯信号φI1〜φI40は、発光チップC1〜C40のそれぞれに個別に送信される。点灯信号φI1〜φI40は、画像データに基づいて、各発光チップC1〜C40の発光サイリスタLを点灯または非点灯に設定する信号である。よって、点灯信号φI1〜φI40は、画像データによって相互に波形が異なる。しかし、点灯信号φI1〜φI40は、並列に送信される。
発光チップC1〜C40は並列に駆動されるので、発光チップC1の動作を説明すれば足りる。
発光チップC1の動作を説明する前に、サイリスタ(転送サイリスタT、発光サイリスタL)の基本的な動作を説明する。サイリスタは、前述したように、アノード端子、カソード端子、ゲート端子の3端子を有する半導体素子である。
以下では、一例として、Vsub端子である裏面電極85に供給される基準電位Vsubをハイレベルの電位(以下では「H」と表記する。)として0V、Vga端子に供給される電源電位Vgaをローレベルの電位(以下では「L」と表記する。)として−3.3Vとして説明する。
本実施の形態では、発光装置65は負の電位で駆動される。
サイリスタは、p型の基板上に積層されたp型の第1半導体層、n型の第2半導体層、p型の第3半導体層およびn型の第4半導体層の4層の半導体層で構成されるpnpn構造をなしている。以下では、GaAsやGaAlAsなどのIII−V族化合物半導体のp型の半導体層とn型の半導体層とで構成されるpn接合の順方向電位(拡散電位)Vdを一例として1.5Vとして説明する。
一方、オン状態のサイリスタのカソード端子に、オン状態を維持するために必要な電位より低い電位(絶対値が大きい負の電位)が継続的に印加され、オン状態を維持しうる電流(維持電流)が供給されると、サイリスタはオン状態を維持する。
そして、発光サイリスタLは、ターンオンすると点灯(発光)し、ターンオフすると消灯(非点灯)する。オン状態の発光サイリスタLの発光量は、光が出射する発光面の面積およびカソード端子とアノード端子との間で流れる電流によって決まる。
図6は、発光装置65および発光チップCの動作を説明するためのタイミングチャートである。
図6では、発光チップC1の発光サイリスタL1〜L5の5個の発光サイリスタLの点灯または非点灯を制御(点灯制御と表記する。)する部分のタイミングチャートを示している。前述したように、他の発光チップC2〜C40は、発光チップC1と並行して動作するため、発光チップC1の動作を説明すれば足りる。
なお、図6では、発光チップC1の発光サイリスタL1、L2、L3、L5を点灯させ、発光サイリスタL4を消灯(非点灯)としている。
第2転送信号φ2は、期間T(1)の開始時刻bにおいて「H」であって、時刻eで「H」から「L」に移行する。そして、期間T(2)の終了時刻iにおいて「L」を維持している。
点灯信号φI1は、期間T(1)の開始時刻bにおいて「H」であって、時刻cで「H」から「L」に移行する。そして、時刻dで「L」から「H」に移行し、期間T(1)の終了時刻eにおいて「H」を維持している。
(1)時刻a
<発光装置65>
時刻aにおいて、発光装置65の駆動回路110の基準電位供給部160は、基準電位Vsubを「H」(0V)に設定する。電源電位供給部170は、電源電位Vgaを「L」(−3.3V)に設定する。すると、発光装置65の実装基板62上の電源ライン200aは基準電位Vsubの「H」(0V)になり、発光チップC1〜C40のそれぞれのVsub端子は「H」になる。同様に、電源ライン200bは電源電位Vgaの「L」(−3.3V)になり、発光チップC1〜C40のそれぞれのVga端子は「L」になる(図4参照)。これにより、発光チップC1〜C40のそれぞれの電源線71は「L」になる(図5参照)。
転送サイリスタT、発光サイリスタLのアノード端子はVsub端子に接続されているので、「H」(0V)に設定される。
なお、前述したように、ゲート端子Gtはゲート端子Glに接続されているので、ゲート端子Glの電位は、ゲート端子Gtの電位と同じである。よって、転送サイリスタT、発光サイリスタLのしきい電圧は、ゲート端子Gt(Gl)の電位からpn接合の順方向電位Vd(1.5V)を引いた値となる。すなわち、転送サイリスタT1、発光サイリスタL1のしきい電圧は−3V、転送サイリスタT2、発光サイリスタL2のしきい電圧は−4.5V、番号が3以上の転送サイリスタT、発光サイリスタLのしきい電圧は−4.8Vとなっている。
図6に示す時刻bにおいて、第1転送信号φ1が、「H」(0V)から「L」(−3.3V)に移行する。これにより発光装置65および発光チップC1が動作を開始する。以下では、発光チップC1の動作を説明する。
第1転送信号φ1が「H」から「L」に移行すると、φ1端子および電流制限抵抗R1を介して、第1転送信号線72の電位が、「H」から「L」に移行する。すると、しきい電圧が−3Vである転送サイリスタT1がターンオンする。
転送サイリスタT1がターンオンすることで、第1転送信号線72の電位は、アノード端子の電位(「H」(0V))からpn接合の順方向電位Vd(1.5V)を引いた−1.5Vになる。
これにより、発光サイリスタL1のしきい電圧が−1.5V、転送サイリスタT2、発光サイリスタL2のしきい電圧が−3V、転送サイリスタT3、発光サイリスタL3のしきい電圧が−4.5V、番号が4以上の転送サイリスタT、発光サイリスタLのしきい電圧が−4.8Vになる。
時刻cにおいて、点灯信号φI1が「H」から「L」に移行する。
すると、電流制限抵抗RIおよびφI端子を介して、点灯信号線75が「H」から「L」に移行する。すると、しきい電圧が−1.5Vである発光サイリスタL1がターンオンして、点灯(発光)する。これにより、点灯信号線75の電位が−1.5Vに近い電位(絶対値が1.5Vより大きい負の電位)になる。
時刻dにおいて、点灯信号φI1が「L」から「H」に移行する。
すると、電流制限抵抗RIおよびφI端子を介して、点灯信号線75の電位が「L」から「H」に移行する。すると、発光サイリスタL1は、アノード端子とカソード端子とがともに「H」になるのでターンオフして消灯(非点灯)する。発光サイリスタL1の点灯期間は、点灯信号φI1が「H」から「L」に移行した時刻cから、点灯信号φI1が「L」から「H」に移行する時刻dまでの、点灯信号φI1が「L」である期間となる。
時刻eにおいて、第2転送信号φ2が「H」から「L」に移行する。ここで、発光サイリスタL1を点灯制御する期間T(1)が終了し、発光サイリスタL2を点灯制御する期間T(2)が開始する。
第2転送信号φ2が「H」から「L」に移行すると、φ2端子を介して第2転送信号線73の電位が「H」から「L」に移行する。前述したように、転送サイリスタT2は、しきい電圧が−3Vになっているので、ターンオンする。これにより、ゲート端子Gt2(Gl2)の電位が「H」(0V)、ゲート端子Gt3(Gl3)の電位が−1.5V「H」(0V)、ゲート端子Gt4(Gl4)の電位が−3Vになる。そして、番号が5以上のゲート端子Gt(Gl)の電位が−3.3Vになる。
時刻fにおいて、第1転送信号φ1が「L」から「H」に移行する。
すると、φ1端子を介して第1転送信号線72の電位が「L」から「H」に移行する。すると、オン状態の転送サイリスタT1は、アノード端子とカソード端子とがともに「H」になって、ターンオフする。すると、ゲート端子Gt1(Gl1)の電位は、電源線抵抗Rgx1を介して、電源線71の電源電位Vga(「L」(−3.3V))に向かって変化する。これにより、結合ダイオードDx1は、電流が流れない方向に電位が加えられた状態(逆バイアス)になる。よって、ゲート端子Gt2(Gl2)が「H」(0V)である影響は、ゲート端子Gt1(Gl1)には及ばなくなる。すなわち、逆バイアスの結合ダイオードDxで接続されたゲート端子Gtを有する転送サイリスタTは、しきい電圧が−4.8Vになって、「L」(−3.3V)の第1転送信号φ1または第2転送信号φ2ではターンオンしなくなる。
時刻gにおいて、点灯信号φI1が「H」から「L」に移行すると、時刻cでの発光サイリスタL1と同様に、発光サイリスタL2がターンオンして、点灯(発光)する。
そして、時刻hにおいて、点灯信号φI1が「L」から「H」に移行すると、時刻dでの発光サイリスタL1と同様に、発光サイリスタL2がターンオフして消灯する。
さらに、時刻iにおいて、第1転送信号φ1が「H」から「L」に移行すると、時刻bでの転送サイリスタT1または時刻eでの転送サイリスタT2と同様に、しきい電圧が−3Vの転送サイリスタT3がターンオンする。時刻iで、発光サイリスタL2を点灯制御する期間T(2)が終了し、発光サイリスタL3を点灯制御する期間T(3)が開始する。
以降は、これまで説明したことの繰り返しとなる。
そして、オン状態の転送サイリスタTのゲート端子Gtにゲート端子Glが接続された発光サイリスタLは、しきい電圧が−1.5Vであるので、点灯信号φIが「H」から「L」に移行すると、ターンオンして点灯(発光)する。
すなわち、転送サイリスタTはオン状態になることで、点灯制御の対象である発光サイリスタLを指定し、点灯信号φIは、点灯制御の対象の発光サイリスタLを点灯または非点灯に設定する。
このように、画像データに応じて点灯信号φIの波形を設定して、各発光サイリスタLの点灯または非点灯を制御している。
なお、発光装置65の全体的な温度変化によっても、発光サイリスタLの光量が変動する。この場合は、発光装置65の各発光サイリスタLの光量が同時に変動する。
すなわち、GaAsやGaAlAsなどIII−V族化合物半導体で構成された発光サイリスタLでは、温度の上昇に伴って光量が低下する。
よって、本実施の形態では、発光サイリスタLの光量を補正(光量補正)し、各発光サイリスタL間での光量のばらつき(変動)を抑制している。
以下では光量の補正(光量補正)について説明する。
まず、プリントヘッド14において、光源部63の各発光サイリスタL間の温度差に起因する光量の変動について説明する。
図7は、プリントヘッド14における各発光サイリスタLの温度差による光量の変動(光量低下)の一例を示す図である。横軸は、光源部63における位置である。ここでは、光源部63の長さは、326mmである。縦軸は、%で示した光量の低下割合(光量低下)である。
図3(a)、(b)に示したように、実装基板62の中央部に駆動回路110を配置した場合である。そして、製造時における各発光サイリスタL間の光量差は、発光装置65の製造時に、各発光サイリスタLの特性を測定して、光量のばらつきが抑制するように点灯期間が設定してある。
そして、「経過1」とは、発光装置65の動作を開始させてしばらくの時間が経過した時点をいう。この時点では、駆動回路110の温度が上昇しているが、まだ、上昇過程にあって、飽和していない。光源部63の中央部が両端部より光量低下が大きい。なお、中央部における光量低下は5〜6%である。これは、実装基板62の中央部に駆動回路110を設けたことにより、実装基板62の中央部の温度が両端部の温度に比べて上昇したため、発光サイリスタLの光量が低下したものである。
さらに、「経過2」とは、発光装置65が動作を開始させてかなりの時間が経過した時点をいう。この時点では、駆動回路110は、温度が飽和した状態にある。この時点でも、光源部63の中央部が両端部より光量低下が大きい。なお、中央部における光量低下は7〜8%である。
駆動回路110における点灯信号生成部140は、画像形成制御部30、画像処理部40、発光チップCと接続されている。ここでは、発光チップC1に接続されているとする(図4(b)参照)。よって、後述する点灯信号生成部140の点灯信号出力部147は、点灯信号φI1を出力する。なお、図4(b)に示した発光装置65の構成では、少なくとも点灯信号出力部147が、発光チップC毎に、並列に設けられている。
ここでは、図3では示していないが、実装基板62上に駆動回路110に接続された不揮発性メモリ148を備えている。
補正値Bメモリ143は、温度の変動に対する補正値Bを記憶する。ここでは、補正値Aメモリ142、補正値Bメモリ143は、駆動回路110に組み込まれたメモリであって、電源が供給されている間において補正値A、Bを記憶する揮発性のメモリであるとする。
不揮発性メモリ148は、補正値Aメモリ142、補正値Bメモリ143に記憶される補正値A、Bを記憶している。不揮発性メモリ148は、電源が供給されていなくても補正値A、Bを記憶する不揮発性のメモリである。不揮発性メモリ148は、例えばEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)やフラッシュメモリである。
なお、補正値Aは、第1の補正値の一例であり、補正値Bは、第2の補正値の一例である。そして、不揮発性メモリ148は、不揮発性の記憶部材の一例である。
なお、補正値Aメモリ142、補正値Bメモリ143は、不揮発性のメモリであってもよい。この場合は、不揮発性メモリ148を用いなくともよい。
そして、補正値Aは、プリントヘッド14の工場出荷時に、光源部63の光量を測定する測定装置からシリアル通信部141を介して、不揮発性メモリ148に記憶される。すなわち、補正値Aは、プリントヘッド14毎に設定される。
補正値Bも、発光装置65の工場出荷時に、測定装置からシリアル通信部141を介して、不揮発性メモリ148に記憶される。
なお、サーミスタ111、112は、実装基板62の光源部63の真裏に設けられているので、サーミスタ111、112が測定する実装基板62の温度は、光源部63の発光サイリスタLの温度と相関する。よって、温度計測部145は、サーミスタ111、112が真裏に配置された発光サイリスタLの温度を計測したとしてよい。
そして、算出された発光サイリスタLの温度に基づいて、適用する補正値を演算する。補正値の演算については、後述する。
点灯期間算出部146は、画像形成制御部30からシリアル通信部141を介して送信された基準パルスと、補正値演算部144の演算した補正値と、画像処理部40から受信した画像データとに基づいて、点灯期間を算出する。なお、基準パルスは、補正しない場合の点灯期間としてもよく、クロックであってもよい。
また、基準パルスがクロックCLKであれば、点灯信号出力部147は、点灯期間に応じたクロックCLKの数により、点灯信号φI(図8では、点灯信号φI1)を出力する。
NTCサーミスタであるサーミスタ111、112の抵抗値は、温度の上昇につれて、対数的に変化する。そこで、本実施の形態では、サーミスタ111、112と基準とする抵抗(基準抵抗)とから抵抗値比を求め、温度に対する変化をなだらかにし、温度検出に対する精度を向上させている。
図10(a)に示すように、温度に対して抵抗値比の変化は緩やかである。
図10(b)に示すLUTに格納される抵抗値比は、図10(a)において、●で示す値である。補正値Bメモリ143のアドレスで示す領域に記憶されている。なお、LUTに記載されていない抵抗値比の場合は、LUTに示された値から直線補完により温度が求められる。
実際の補正値=(補正値B−補正値A)×(計測温度差)/(最大温度差)+補正値A ・・・(1)
ここで、計測温度差とは、基準温度と補正値演算部144で算出された温度との差である。
なお、最大温度差とは、前述したように、補正値Bに対する温度差である。
実際の補正値は、式(1)に示したように、補正値Aと補正値Bとの間に設定され、実装基板62の中央部において実際の補正値が最大となる。
よって、このような実際の補正値を適用すれば、図7に示した光量の変動が抑制される。
このように、2つのサーミスタ111、112を用いる場合には、実装基板62において、一方を温度が最も高くなる部分に配置し、他方を温度が最も低くなる部分に配置することがよい。すなわち、温度差が大きいほど、光源部63における発光サイリスタLの温度の算出に対する精度が向上する。
しかし、本実施の形態のように、発光装置65の光源部63が実装される実装基板62に、駆動回路110を実装することで、駆動回路110を実装する基板やケーブル(ハーネス)などが不要になり、画像形成装置1の小型化、低コスト化が図れる。
また、本実施の形態では、転送サイリスタTの間を結合ダイオードDxで接続したが、抵抗など電位の変化を伝達する部材であってもよい。
そして、発光装置65において、点灯信号φIが発光チップC毎に供給されるとしたが、複数の発光チップCに共通に供給されるように、発光チップCを構成してもよい。
Claims (6)
- 実装基板と、
前記実装基板の一方の面上に設けられた複数の発光素子を有する光源部と、
前記実装基板の他方の面上に設けられ、点灯信号を生成して前記光源部を駆動する駆動部材と、
前記実装基板上に設けられた第1の温度検出器と、当該第1の温度検出器より前記駆動部材から離れた当該実装基板上の位置に設けられた少なくとも1個の第2の温度検出器と、を備え、
前記駆動部材は、前記第1の温度検出器が検出した温度と前記第2の温度検出器が検出した温度とに基づいて、前記点灯信号を生成する発光手段と、
前記発光手段から照射される光を結像させる光学手段と
を備えたプリントヘッド。 - 前記駆動部材は、予め定められた温度において複数の前記発光素子間の光量を補正する第1の補正値と、温度による光量の変化を補正する第2の補正値とを用いて、前記点灯信号を生成することを特徴とする請求項1に記載のプリントヘッド。
- 前記第1の温度検出器と前記第2の温度検出器とのそれぞれは、前記実装基板の他方の面上であって、当該実装基板の一方の面に設けられた前記光源部の真裏に設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載のプリントヘッド。
- 前記実装基板の他方の面に設けられた前記駆動部材は、当該実装基板の一方の面に設けられた前記光源部の長手方向における中央部にあたる当該実装基板の他方の面上に設けられていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のプリントヘッド。
- 前記発光手段は、前記第1の補正値と、前記第2の補正値とを記憶する不揮発性の記憶部材を備えることを特徴とする請求項2に記載のプリントヘッド。
- 像保持体と、
前記像保持体を帯電する帯電手段と、
実装基板と、当該実装基板の一方の面上に設けられた複数の発光素子を有する光源部と、当該実装基板の他方の面上に設けられ、点灯信号を生成して当該光源部を駆動する駆動部材と、当該実装基板上に設けられた第1の温度検出器と、当該第1の温度検出器より当該駆動部材から離れた当該実装基板上の位置に設けられた少なくとも1個の第2の温度検出器と、を備え、当該駆動部材は、当該第1の温度検出器が検出した温度と当該第2の温度検出器が検出した温度とに基づいて、当該点灯信号を生成する発光手段と、を備え、光学手段を介して前記帯電手段により帯電された前記像保持体を露光する露光手段と、
前記露光手段により露光され前記像保持体に形成された静電潜像を現像する現像手段と、
前記像保持体に現像された画像を被転写体に転写する転写手段と
を備えた画像形成装置。
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