JP3495572B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP3495572B2 JP22217397A JP22217397A JP3495572B2 JP 3495572 B2 JP3495572 B2 JP 3495572B2 JP 22217397 A JP22217397 A JP 22217397A JP 22217397 A JP22217397 A JP 22217397A JP 3495572 B2 JP3495572 B2 JP 3495572B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、LEDアレイヘッ
ドを用いて電子写真法により画像を形成するプリンタ、
デジタル複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】一般に、電子写真法により画像を形成す
る画像形成装置では、感光層を有する感光体に光書き込
みを行なう光書込手段として、レーザ光源とレーザ光を
偏向走査するポリゴンミラー等とによるレーザ走査光学
系を用いるのが主流である。これに対し、近年では、装
置全体の小型化・簡易化等を図るため、光書込手段とし
てLEDアレイとレンズアレイとを組み合わせたLED
アレイヘッドを用いた画像形成装置も注目されている。
LEDアレイは、多数個のLED素子が直線上に配列さ
れて構成されたものであり、各LED素子を画像データ
に応じて点灯制御することにより感光体に対する光書き
込みが行なわれ、これによって感光体に静電潜像が形成
される。
【0003】LEDアレイヘッドを用いた画像形成装置
では、LEDアレイ中の全て(n個)のLED素子を1
度に発光させると発光に要する電流が大きくなり、装置
の電源に要求される電流容量が増大してしまう。このた
め、電源の大型化やそのコストアップの問題が生じた
り、放熱対策が必要となることからLEDアレイヘッド
の大型化やそのコストアップの問題が生ずる。そこで、
従来、LED素子を複数のブロックに分割し、1主走査
ライン中において各ブロック毎に時間をずらしてLED
素子を発光させることで、LED素子の発光に要する電
流を小さく抑えるようにした技術が開発されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、LED素子
を複数のブロックに分割して点灯制御する技術では、1
主走査ライン中においてLED素子を各ブロック単位で
順に発光させる過程でLEDアレイヘッドと感光体との
間に相対移動が生ずるため、感光体に形成される静電潜
像が各ブロック間で副走査方向にずれ、印字品質が低下
してしまうという問題がある。
【0005】特開平5−147262号公報には、複数
のブロックに分割したLED素子を複数回時間をずらし
て発光させることで感光体上に1画素を形成するように
した発明が開示されている。これにより、感光体に形成
される静電潜像の各ブロック間における副走査方向のず
れ量が少なくなる。この場合、1画素当たりのLED素
子の発光回数が増えれば増えるほど各ブロック間におけ
る静電潜像の副走査方向のずれ量が少なくなり、印字品
質が向上する。ところが、1画素当たりのLED素子の
発光回数の増加は、印字品質の向上に結び付く反面、L
EDアレイヘッドを駆動する制御回路を複雑化させてし
まうという問題がある。
【0006】本発明の目的は、1画素当たりのLED素
子の発光回数を増加させることなく印字品質を向上させ
ることができる画像形成装置を得ることである。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の画像形成
装置の発明は、ライン上に配列された多数個のLED素
子を複数のブロックに分割し、各ブロック毎に時間をず
らしてLED素子を画像データに従い点灯制御して1画
素当たり複数回の発光を行なわせ、LED素子の発光に
より感光体上に静電潜像を形成するようにした画像形成
装置において、LED素子の1画素当たり複数回の発光
時間のうち、1画素を形成するための前記LED素子の
最初と最後の発光時間を他の発光時間よりも短く設定し
【0008】 請求項2記載の画像形成装置の発明は、
感光体と、ライン上に配列された多数個のLED素子と
レンズアレイとを備えて感光体に対向配置されたLED
アレイヘッドと、LED素子を複数のブロックに分割し
て画像データに従い各ブロック毎に時間をずらしてLE
Dアレイを点灯制御するLEDアレイ駆動部と、LED
素子が1画素当たり少なくとも2種類の異なる時間で複
数回発光するようにLEDアレイ駆動部に点灯駆動信号
を付与する点灯制御手段とを備え、前記点灯制御手段
は、1画素を形成するための前記LED素子の最初と最
後の発光時間を他の発光時間よりも短く設定するように
前記LEDアレイ駆動部に点灯駆動信号を付与する
【0009】 したがって、請求項1又は2記載の発明
によれば、LED素子は、1主走査ライン中において各
ブロック毎に時間をずらされ、かつ、1画素当たり複数
回発光するように点灯制御される。このため、感光体に
形成される静電潜像は、感光体とLED素子とが相対移
動することからLED素子の各ブロック毎に副走査方向
にずれる。これに対し、請求項1又は2記載の発明によ
れば、LED素子は、1画素当たり少なくとも2種類の
異なる時間で複数回発光する。そこで、1画素を形成す
るためのLED素子の最初と最後の発光時間を他の発光
時間よりも短く設定することにより、1画素当たりのL
ED素子の発光回数を増加させることなくLED素子の
各ブロック間における副走査方向のずれ量を小さくする
ことができる。この場合、1画素中にLED素子の無発
光部分が生ずるが、感光体における静電潜像の広がりや
静電潜像を現像した場合のトナーの融着等によって、L
ED素子の無発光部分の影響はトナー画像に現われな
い。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図面に基
づいて説明する。本実施の形態は、LEDアレイプリン
タへの適用例である。
【0011】図1は、LEDアレイプリンタの書込部の
概略構造を示す模式図である。感光ドラム構成の感光体
1に近接対峙させてLEDアレイヘッド2が設けられて
いる。このLEDアレイヘッド2は、多数個のLED素
子3(図2参照)が直線上に配列されたLEDアレイ4
と、このLEDアレイ4と感光体1との間に介在配置さ
れたレンズアレイ5とによって構成されている。LED
アレイ4における各LED素子3は、画像データが転送
されるLEDアレイ制御部6に点灯制御されて発光す
る。この際、LEDアレイ制御部6は、マイクロコンピ
ュータ構成のコントローラ部7から送信された必要な信
号を受けて動作する。つまり、コントローラ部7からの
主走査ライン同期信号/LSYNCをトリガとして、外
部装置、例えば、フレームメモリ、スキャナ等から主走
査1ライン毎に画像データがLEDアレイ制御部6に送
出され、この画像データに応じてLEDアレイ4におけ
る各LED素子3が発光する。そして、その発光光がレ
ンズアレイ5を通して感光体1上に照射結像されること
で感光体1に静電潜像が形成される。
【0012】図2は、LEDアレイ制御部6に含まれる
LEDアレイ駆動部8の回路構成を示すブロック図であ
る。このLEDアレイ駆動部8は、シフトレジスタ9、
ラッチ10、ANDゲート11、及びLEDドライバ1
2を基本的な回路要素とする。シフトレジスタ9は、L
EDアレイ制御部6に含まれる発信器13から出力され
るクロック信号CLOCKによって“0”又は“1”で
ある1ドット2値の画像データをLEDアレイ制御部6
に含まれるFIFOメモリ14(FIFO:First-In F
irst-Out)経由でドットデータDATAとしてDATA
1から順番に入力し、内部で各ドットデータDATAを
内蔵レジスタに送るように動作する。n個分の全てのド
ットデータDATAが送られると、ラッチ10がそれら
のドットデータDATAをラッチする。そして、ストロ
ーブパルスSTB1〜3がANDゲート11に入力され
ると、“1”である画像データ(ドットデータDAT
A)に対応するLED素子3のみがLEDドライバ12
によってストローブパルスSTB1〜3の幅だけ発光す
る(図4及び図5のタイミングチャート参照)。
【0013】図3は、LEDアレイ制御部6の回路構成
を示すブロック図である。まず、LEDアレイ制御部6
は、FIFOメモリ14によって1ドット2値の画像デ
ータを1ライン分だけ外部装置から取り込む。このFI
FOメモリ14は、コントローラ部7において主走査ラ
イン同期信号/LSYNCを3分割して生成した同期信
号/HSYNCをトリガとして、発信器13から発生し
たクロック信号CLOCKにより画像データをドットデ
ータDATAとしてDATA1〜nまで順番にLEDア
レイ駆動部8に送出する(図4及び図5のタイミングチ
ャート参照)。この時、コントローラ部7からの走査ラ
イン同期信号/HSYNCによってLEDアレイ駆動部
8もリセットされる。そして、LEDアレイ制御部6で
は、LEDアレイ駆動部8のANDゲート11にストロ
ーブパルスSTB1〜3を入力するために、ストローブ
パルス発生部15がセレクタ16を介して接続されてい
る。このストローブパルス発生部15は、例えば、カウ
ンタ、コンパレータ等によって構成されており、ストロ
ーブパルスSTB11〜13,21〜23を周期的に発
生する(図5のタイミングチャート参照)。そして、ス
トローブパルス発生部15より発生したストローブパル
スSTB11〜13,21〜23は、セレクタ16の選
択動作によってストローブパルスSTB1〜3として出
力され、LEDアレイ駆動部8のANDゲート11に入
力される(図4のタイミングチャート参照)。
【0014】図5は、図4のT1、T2、又はT3時間
におけるドットデータDATAの転送動作を詳細に示し
ている。本実施の形態では、1主走査ラインの形成のた
めにLED素子3が3つのブロックに分割され、各ブロ
ックにおけるLED素子3がストローブパルスSTB1
〜3の立上り時にのみ選択的に発光することになる。し
かも、1つのLED素子3が3回発光することで1画素
が形成される。この際、図4及び図5より明らかなよう
に、FIFOメモリ14からシフトレジスタ9へのドッ
トデータDATAの転送は、1画素について3回行なわ
れることになる。したがって、図6(a)に示すよう
に、感光体1には、1画素当たり3分割されたLED素
子3の発光光が照射されることになる。このため、感光
体1には、LED素子3の発光光が照射されない無照射
部分NEPが発生することになるが、感光体1における
静電潜像の広がりやこの静電潜像に付着したトナーの融
着等によって、無照射部分NEPにもトナーが乗ること
になる(図6(b)参照)。
【0015】ここで、ストローブパルス発生部15及び
セレクタ16の動作により、1画素中、T1時間に出力
される最初のストローブパルスSTB1〜3とT3時間
に出力される最後のストローブパルスSTB1〜3のパ
ルス幅は短く、T2時間に出力される中間のストローブ
パルスSTB1〜3のパルス幅は長い(図4、図6
(a)参照)。つまり、ストローブパルス発生部15及
びセレクタ16は、LED素子が1画素当たり少なくと
も2種類の異なる時間で複数回発光するようにLEDア
レイ駆動部8に点灯駆動信号を付与する点灯制御手段と
して機能する。したがって、図6(b)より明らかなよ
うに、LED素子3の各ブロック毎の画像の副走査方向
のずれ量yは、極めて微小となる。このため、1画素当
たりのLED素子3の発光回数を増加させることなく、
LED素子3の各ブロック間における副走査方向のずれ
量を小さくすることができる。
【0016】
【発明の効果】本発明は、LED素子を1画素当たり少
なくとも2種類の異なる時間で複数回発光するように点
灯制御するようにし、1画素を形成するためのLED素
子の最初と最後の発光時間を他の発光時間よりも短く設
定することにより、1画素当たりのLED素子の発光回
数を増加させることなくLED素子の各ブロック間にお
ける副走査方向のずれ量を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態としてLEDアレイプリ
ンタの書込部の概略構造を示す模式図である。
【図2】LEDアレイ駆動部の回路構成を示すブロック
図である。
【図3】LEDアレイ制御部の回路構成を示すブロック
図である。
【図4】LEDアレイ駆動部において、シフトレジスタ
に書き込まれたドットデータに基づきLED素子を駆動
するための各信号の発生タイミングを示すタイミングチ
ャートである。
【図5】LEDアレイ駆動部において、シフトレジスタ
に対するドットデータの書き込み動作のための各信号の
発生タイミングを詳細に示すタイミングチャートであ
る。
【図6】ストローブ信号と感光体上に形成される静電潜
像とのタイミングと共に静電潜像と転写紙に形成された
画像との対応関係を示す模式図である。
【符号の説明】
1 感光体 2 LEDアレイヘッド 3 LED素子 4 LEDアレイ 5 レンズアレイ 8 LEDアレイ駆動部 15,16 点灯制御手段
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/44 B41J 2/45 B41J 2/455 H04N 1/23 103

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ライン上に配列された多数個のLED素
    子を複数のブロックに分割し、各ブロック毎に時間をず
    らして前記LED素子を画像データに従い点灯制御して
    1画素当たり複数回の発光を行なわせ、前記LED素子
    の発光により感光体上に静電潜像を形成するようにした
    画像形成装置において、 前記LED素子の1画素当たり複数回の発光時間のう
    ち、1画素を形成するための前記LED素子の最初と最
    後の発光時間を他の発光時間よりも短く設定したことを
    特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 感光体と、 ライン上に配列された多数個のLED素子とレンズアレ
    イとを備えて前記感光体に対向配置されたLEDアレイ
    ヘッドと、 前記LED素子を複数のブロックに分割して画像データ
    に従い各ブロック毎に時間をずらして前記LEDアレイ
    を点灯制御するLEDアレイ駆動部と、 前記LED素子が1画素当たり少なくとも2種類の異な
    る時間で複数回発光するように前記LEDアレイ駆動部
    に点灯駆動信号を付与する点灯制御手段と、を備え、前
    記点灯制御手段は、1画素を形成するための前記LED
    素子の最初と最後の発光時間を他の発光時間よりも短く
    設定するように前記LEDアレイ駆動部に点灯駆動信号
    を付与することを特徴とする画像形成装置。
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