JP4798235B2 - 発光装置、露光装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
請求項3記載の発明は、前記第3の期間よりも前記第8の期間が長く設定され、且つ、前記第7の期間よりも前記第4の期間が長く設定されることを特徴とする請求項2記載の発光装置である。
請求項4記載の発明は、前記第6の期間よりも前記第8の期間が長く設定され、且つ、前記第2の期間よりも前記第4の期間が長く設定されることを特徴とする請求項2または3記載の発光装置である。
また本構成を有していない場合と比較して、発光信号の供給タイミングをずらすことで、転送信号の波形を変更することなく発光素子1個分の主走査方向位置の調整を行うことが可能になる。
請求項2記載の発明によれば、第1のモードにおいては組として発光する奇数番目の発光素子とその後段に隣接して配列される偶数番目の発光素子とを、また、第2のモードにおいては組として発光する偶数番目の発光素子とその後段に隣接して配列される奇数番目の発光素子とを、それぞれ確実に消灯させることができる。
請求項3記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、各組の発光時間の調整による発光量の補正を、より広い範囲で行うことができる。
請求項4記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、各組の発光時間の調整による発光量の補正を、より広い範囲で行うことができる。
請求項5記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、主走査方向の位置合わせを、より高精度に行うことができる。
また本構成を有していない場合と比較して、発光信号の供給タイミングをずらすことで、転送信号の波形を変更することなく発光素子1個分の主走査方向位置の調整を行うことが可能になる。
請求項6記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、複数の発光素子チップに跨って発光信号をずらすことなく主走査方向の位置補正を行うことができる。
請求項7記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、各画像形成部の主走査方向の位置合わせを、より高精度に行うことができる。
図1は、本実施の形態が適用される所謂タンデム型の画像形成装置1の全体構成の一例を示した図である。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う画像形成プロセス部10と、パーソナルコンピュータ(PC)2、画像読取装置3、あるいはFAXモデム4等に接続され、これらから入力される画像データに画像処理を施し、さらには画像形成装置1全体の動作を制御する制御部20とを備えている。
信号発生回路100には、制御部20(図1参照)より、ライン同期信号Lsync、ビデオデータVdata、クロック信号clk、およびリセット信号RST等の各種制御信号が入力されるようになっている。そして、信号発生回路100は、外部から入力されてくる各種制御信号に基づいて、例えばビデオデータVdataの並べ替えや出力値の補正等を行い、各発光チップC(C1〜C60)のそれぞれに対して発光信号φI(φI1〜φI60)を出力する発光信号供給手段および発光信号供給部の一例としての発光信号発生部110を備えている。なお、本実施の形態では、各発光チップC(C1〜C60)のそれぞれに、1個ずつ発光信号φI(φI1〜φI60)が供給されるようになっている。
発光チップCは、260個の転送サイリスタT1〜T260と260個の発光サイリスタL1〜L260とを備えている。なお、発光サイリスタL1〜L260は、転送サイリスタT1〜T260と同じpnpn接続を有しており、その中のpn接続を利用することで発光ダイオード(LED)としても機能するようになっている。また、発光チップCは、1個のスタートダイオードDsと、259個の接続ダイオードD1〜D259と、260個の抵抗R1〜R260とを有している。さらに、発光チップCは、第1転送信号φ1、第2転送信号φ2が供給される各信号線に過剰な電流が流れるのを防止するための転送電流制限抵抗R1A、R2Aと、発光信号φI(発光チップC1の場合は発光信号φI1)が供給される信号線に過剰な電流が流れるのを防止するための発光電流制限抵抗RIDとを有している。
まず、各転送サイリスタT1〜T260のアノード端子は、発光チップCを構成する基板を介してGND端子(図示せず)に接続されている。このGND端子には電源ライン102(図5参照)が接続され、接地される。
この発光信号発生部110は、入力されてくるビデオデータVdataの並べ替えを行い、各発光チップC1〜C60のそれぞれに対し個別の発光チップ用の画像データを出力する画像データ並べ替え部111を備える。また、発光信号発生部110は、各発光チップC1〜C60のそれぞれに対し予め定められた主走査方向の位置補正データを記憶する位置補正データ記憶部112を備える。さらに、発光信号発生部110は、各発光チップC1〜C60のそれぞれに対応して設けられ、画像データ並べ替え部111から入力されてくる個別の発光チップ用の画像データに、位置補正データ記憶部112から読み出した個別の発光チップ用の位置補正データを用いた補正を行い、得られた発光信号φI1〜φI60を出力する60個の発光信号生成部114(114_1〜114_60)を備える。
本実施の形態では、図1を用いて説明したように、画像形成装置1において、4つの画像形成ユニット11(11Y、11M、11C、11K)を用いて画像形成を行っている。このため、LPH14も色毎に設けられている。ここで、各LPH14の装着対象となる画像形成装置1のフレームの精度やLPH14自体の精度には限界があるため、画像形成装置1に対して、各LPH14の主走査方向位置を一致させて装着することは困難である。そこで、この画像形成装置1では、各LPH14から出射される光の主走査方向位置を精度よく合わせるために、各LPH14において主走査方向の位置補正が行われる。
画像形成動作が開始されると、制御部20は、各画像形成ユニット11を構成する各LPH14の信号発生回路100に対し、ビデオデータVdataを送る。そして、各LPH14に設けられた信号発生回路100では、転送信号発生部120が、入力されてくる制御信号等に基づいて作成した第1転送信号φ1および第2転送信号φ2を、発光部63を構成する60個の発光チップC(C1〜C60)に出力する。また、信号発生回路100では、発光信号発生部110が、入力されてくるビデオデータVdataに基づいて作成した、主走査方向1ライン分に対応する60個の発光信号φI(φI1〜φI60)を、発光部63を構成する60個の発光チップC(C1〜C60)に出力する。そして、各LPH14の発光部63では、各発光チップC1〜C60が、それぞれに入力される各発光信号φI1〜φI60に応じて、搭載する発光サイリスタL1〜L260を、それぞれ発光/非発光に設定することにより、感光体ドラム12を選択的に露光する。なお、このとき、各発光チップC1〜C60では、それぞれに設けられた発光サイリスタL1〜L260のうち、発光点に設定された発光サイリスタLが発光または非発光のいずれかの状態に設定される一方、非発光点に設定された発光サイリスタLはすべて非発光の状態に設定される。
本実施の形態では、各発光チップC1〜C60に対して共通の第1転送信号φ1および第2転送信号φ2を供給するとともに、各発光チップC1〜C60に対してそれぞれ個別の発光信号φI1〜φI60を供給することで、各発光チップC1〜C60における発光制御を行っている。
なお、図12および図13から明らかなように、期間Ta〜期間Tdと期間Te〜期間Thとでは、第1転送信号φ1と第2転送信号φ2との大小関係(ハイレベル−ローレベルの関係)が逆転している。
そして、次に、図16および図17を参照しながら、偶数番目の発光サイリスタとその後段に隣接する奇数番目の発光サイリスタとを組として駆動する場合(偶数−奇数モードと呼ぶ;第2のモードに対応)における発光チップCの動作について説明を行う。
なお、位置補正データRが0、−2あるいは+2に設定されたLPH14は、奇数−偶数モードで動作する。また、位置補正データRが−1あるいは+1に設定されたLPH14は、偶数−奇数モードで動作する。ただし、以下では、説明を簡略化するため、上述した主走査方向の位置補正については考慮しない。
また、図15は、奇数−偶数モードにおいて、1組おきに65組すなわち発光サイリスタL1およびL2、L5およびL6、L9およびL10、…を発光させる場合(奇数−偶数交互発光動作と呼ぶ)における発光チップCの動作を説明するためのタイミングチャートである。
ただし、図14および図15には、発光サイリスタL1〜L260のうち、発光サイリスタL1〜L10の動作のみを示しており、これらよりも後段の発光サイリスタL11〜L260の動作については、その記載を省略している。
さらにまた、図17は、偶数−奇数モードにおいて、1組おきに64組すなわち発光サイリスタL2およびL3、L6およびL7、L10およびL11、…を発光させる場合(偶数−奇数交互発光動作と呼ぶ)における発光チップCの動作を説明するためのタイミングチャートである。
ただし、図16および図17には、発光サイリスタL1〜L260のうち、発光サイリスタL1〜L11の動作のみを示しており、これらよりも後段の発光サイリスタL12〜L260の動作については、その記載を省略している。
(奇数−偶数全発光動作)
まず、図6および図14に示すタイミングチャートを参照しつつ、奇数−偶数全発光動作について説明を行う。
初期状態において、発光チップCの転送サイリスタT1のゲート端子G1には、スタートダイオードDsを介してハイレベルの第2転送信号φ2が供給されている。このとき、接続ダイオードD1〜D259を介して、他の転送サイリスタT2〜T260のゲート端子G2〜G260にも第2転送信号φ2が供給される。ただし、各接続ダイオードD1〜D260でそれぞれ電圧降下が生じるため、転送サイリスタT1のゲート端子G1にかかる電圧が最も高くなる。
ただし、奇数−偶数モードでは、奇数番目の発光サイリスタとこれに隣接する偶数番目の発光サイリスタとを組として発光を行わせるので、この状態で発光信号φIがハイレベルからローレベルに変更されることはない。
ただし、奇数−偶数モードでは、奇数番目の発光サイリスタとこれに隣接する偶数番目の発光サイリスタとを組として発光を行わせるので、この状態で発光信号φIがハイレベルからローレベルに変更されることはない。
次に、図6および図15に示すタイミングチャートを参照しつつ、奇数−偶数交互発光動作について説明を行う。
ただし、図15(a)から図15(l)へと至る過程については、上述した奇数−偶数全発光動作における図14(a)〜図14(l)と全く同じであるので、これらについては詳細な説明を省略し、図15(l)から説明を行う。
ただし、奇数−偶数交互発光動作では、発光サイリスタL3およびL4を発光させないので、転送サイリスタT3およびT4が共にオンしている状態において、発光信号φIがハイレベルからローレベルに変更されることはない。
ただし、奇数−偶数モードでは、奇数番目の発光サイリスタとこれに隣接する偶数番目の発光サイリスタとを組として発光を行わせるので、この状態で発光信号φIがハイレベルからローレベルに変更されることはない。
(偶数−奇数全発光動作)
今度は、図6および図16に示すタイミングチャートを参照しつつ、偶数−奇数全発光動作について説明を行う。
初期状態において、発光チップCの転送サイリスタT1のゲート端子G1には、信号発生回路100の転送信号発生部120から、スタートダイオードDsを介してハイレベルの第2転送信号φ2が供給されている。このとき、接続ダイオードD1〜D259を介して、他の転送サイリスタT2〜T260のゲート端子G2〜G260にも第2転送信号φ2が供給される。ただし、各接続ダイオードD1〜D260でそれぞれ電圧降下が生じるため、転送サイリスタT1のゲート端子G1にかかる電圧が最も高くなる。
ただし、偶数−奇数モードでは、偶数番目の発光サイリスタとこれに隣接する奇数番目の発光サイリスタとを組として発光を行わせるので、この状態で発光信号φIがハイレベルからローレベルに変更されることはない。
ただし、偶数−奇数モードでは、偶数番目の発光サイリスタとこれに隣接する奇数番目の発光サイリスタとを組として発光を行わせるので、この状態で発光信号φIがハイレベルからローレベルに変更されることはない。
さらに、図6および図17に示すタイミングチャートを参照しつつ、偶数−奇数交互発光動作について説明を行う。
ただし、図17(a)から図17(p)へと至る過程については、上述した偶数−奇数全発光動作における図16(a)〜図16(p)と全く同じであるので、これらについては詳細な説明を省略し、図17(p)から説明を行う。
ただし、偶数−奇数交互発光動作では、発光サイリスタL4およびL5を発光させないので、転送サイリスタT4およびT5が共にオンしている状態において、発光信号φIがハイレベルからローレベルに変更されることはない。
ただし、偶数−奇数モードでは、偶数番目の発光サイリスタとこれに隣接する奇数番目の発光サイリスタとを組として発光を行わせるので、この状態で発光信号φIがハイレベルからローレベルに変更されることはない。
より具体的に説明すると、本実施の形態では、奇数−偶数モードであるか偶数−奇数モードであるかに関係なく、第1転送信号φ1および第2転送信号φ2のそれぞれの波形を一定すなわち変更することなく供給する一方、奇数−偶数モードあるいは偶数−奇数モードに応じて発光信号φIの供給時期(本実施の形態では発光信号φIをハイレベルからローレベルに切り換えるタイミング)を変更することにより、各LPH14における主走査方向の位置ずれを、発光サイリスタ1個分すなわち画像データにおける0.5画素を単位として補正している。
このような光量むらを補正するために、各発光サイリスタの発光時間を調整する手法が知られている。本実施の形態では、点灯させた1組の発光サイリスタを消灯させるための期間として第4の期間Tdおよび第8の期間Thを設けており、信号発生回路100に設けられた発光信号発生部110(図5参照)により、これら第4の期間Tdおよび第8の期間Thの範囲内において1組の発光サイリスタの発光時間を調整することが可能となっている。しかも、本実施の形態では、これら第4の期間Tdおよび第8の期間Thを、第2の期間Tbおよび第6の期間Tfよりも長く設定することにより、例えば第4の期間Tdと第2の期間Tbとを同じ長さにし、また例えば第8の期間Thを第6の期間Tfと同じ長さにした場合と比較して、より広い範囲において発光時間の調整およびこれに伴う光量補正を行うことが可能である。
Claims (7)
- 第1の解像度に対応した間隔で一列に配列されるとともに、発光素子チップ内で共通の発光信号線に接続された複数の発光素子と、
前記複数の発光素子のそれぞれと1対1で電気的に接続され、オフ状態からオン状態となることで、接続される発光素子のゲート電圧を、当該発光素子が発光可能な電圧に設定する複数のスイッチ素子と、
前記複数のスイッチ素子を構成する各スイッチ素子に対し、1つのスイッチ素子をオン状態とさせる動作と当該1つのスイッチ素子を含み隣接する2つのスイッチ素子をオン状態とさせる動作とを繰り返し行わせることで、スイッチ素子のオン状態を転送するための転送信号を供給する転送信号供給手段と、
前記複数の発光素子のうち奇数番目に配列される奇数番目の発光素子とその後段に隣接して配列される偶数番目の発光素子とを組として発光させる第1のモードと、当該複数の発光素子のうち偶数番目に配列される偶数番目の発光素子とその後段に隣接して配列される奇数番目の発光素子とを組として発光させる第2のモードとで、供給時期を異ならせて前記第1の解像度の半分となる第2の解像度に対応した発光信号を供給する発光信号供給手段と
を有し、
前記転送信号供給手段は、奇数番目のスイッチ素子および偶数番目のスイッチ素子をオン状態にすることで奇数番目の発光素子を発光可能な状態にする第1の期間と、当該第1の期間に続いて奇数番目のスイッチ素子をオン状態にすると共に偶数番目のスイッチ素子をオフ状態にする第2の期間と、当該第2の期間に続いて奇数番目のスイッチ素子および偶数番目のスイッチ素子をオン状態にすることで偶数番目の発光素子を発光可能な状態にする第3の期間と、当該第3の期間に続いて奇数番目のスイッチ素子をオン状態にすると共に偶数番目のスイッチ素子をオフ状態にする第4の期間と、当該第4の期間に続いて奇数番目のスイッチ素子および偶数番目のスイッチ素子をオン状態にすることで偶数番目の発光素子を発光可能な状態にする第5の期間と、当該第5の期間に続いて奇数番目のスイッチ素子をオフ状態にすると共に偶数番目のスイッチ素子をオン状態にする第6の期間と、当該第6の期間に続いて奇数番目のスイッチ素子および偶数番目のスイッチ素子をオン状態にすることで奇数番目の発光素子を発光可能な状態にする第7の期間と、当該第7の期間に続いて奇数番目のスイッチ素子をオフ状態にすると共に偶数番目のスイッチ素子をオン状態にする第8の期間とを1周期とする前記転送信号を供給し、
前記発光信号供給手段は、前記第1のモードでは前記第3の期間内で発光を開始させるように前記発光信号の供給時期を設定し、前記第2のモードでは前記第7の期間内で発光を開始させるように当該発光信号の供給時期を設定することを特徴とする発光装置。 - 前記発光信号供給手段は、前記第1のモードでは前記第8の期間内で発光を終了させるように前記発光信号の供給時期を設定し、前記第2のモードでは前記第4の期間内で発光を終了させるように当該発光信号の供給時期を設定すること
を特徴とする請求項1記載の発光装置。 - 前記第3の期間よりも前記第8の期間が長く設定され、且つ、前記第7の期間よりも前記第4の期間が長く設定されることを特徴とする請求項2記載の発光装置。
- 前記第6の期間よりも前記第8の期間が長く設定され、且つ、前記第2の期間よりも前記第4の期間が長く設定されることを特徴とする請求項2または3記載の発光装置。
- 基板と、当該基板に主走査方向に第1の解像度に対応した間隔で一列に配列されるとともに、共通の発光信号線に接続された複数の発光素子を有する発光素子列と、当該基板において前記複数の発光素子のそれぞれと1対1で電気的に接続され、オフ状態からオン状態となることで、接続される発光素子のゲート電圧を、当該発光素子が発光可能な電圧に設定する複数のスイッチ素子とを備え、当該発光素子列が、主走査方向中央部に配列される発光素子を含む第1の発光素子群と、当該第1の発光素子群の主走査方向一端側に配列される発光素子を含む第2の発光素子群と、当該第1の発光素子群の主走査方向他端側に配列される発光素子を含む第3の発光素子群とを有する発光素子チップと、
複数の前記発光素子チップが千鳥状に配列され、且つ、隣り合う2つの発光素子チップ同士の境界部において、一方の発光素子チップの前記第2の発光素子群と他方の発光素子チップの前記第3の発光素子群とが、前記主走査方向に重なる重なり部を形成するように取り付けられる取り付け部材と、
複数の前記発光素子チップのそれぞれに共通の転送信号を供給する転送信号供給部と、
前記複数の発光素子のうち奇数番目に配列される奇数番目の発光素子とその後段に隣接して配列される偶数番目の発光素子とを組として発光させる第1のモードと、当該複数の発光素子のうち偶数番目に配列される偶数番目の発光素子とその後段に隣接して配列される奇数番目の発光素子とを組として発光させる第2のモードとで、供給時期を異ならせて前記第1の解像度の半分となる第2の解像度に対応した発光信号を供給する発光信号供給部と、
複数の前記発光素子チップから出力される光を像保持体上に結像させる光学部材とを含み、
前記転送信号供給部は、各々の前記発光素子チップの前記複数のスイッチ素子を構成する各スイッチ素子に対し、1つのスイッチ素子をオン状態とさせる動作と当該1つのスイッチ素子を含み2つのスイッチ素子をオン状態とさせる動作とを繰り返し行わせることで、スイッチ素子のオン状態を転送するための前記転送信号であって、奇数番目のスイッチ素子および偶数番目のスイッチ素子をオン状態にすることで奇数番目の発光素子を発光可能な状態にする第1の期間と、当該第1の期間に続いて奇数番目のスイッチ素子をオン状態にすると共に偶数番目のスイッチ素子をオフ状態にする第2の期間と、当該第2の期間に続いて奇数番目のスイッチ素子および偶数番目のスイッチ素子をオン状態にすることで偶数番目の発光素子を発光可能な状態にする第3の期間と、当該第3の期間に続いて奇数番目のスイッチ素子をオン状態にすると共に偶数番目のスイッチ素子をオフ状態にする第4の期間と、当該第4の期間に続いて奇数番目のスイッチ素子および偶数番目のスイッチ素子をオン状態にすることで偶数番目の発光素子を発光可能な状態にする第5の期間と、当該第5の期間に続いて奇数番目のスイッチ素子をオフ状態にすると共に偶数番目のスイッチ素子をオン状態にする第6の期間と、当該第6の期間に続いて奇数番目のスイッチ素子および偶数番目のスイッチ素子をオン状態にすることで奇数番目の発光素子を発光可能な状態にする第7の期間と、当該第7の期間に続いて奇数番目のスイッチ素子をオフ状態にすると共に偶数番目のスイッチ素子をオン状態にする第8の期間とを1周期とする当該転送信号を供給し、
前記発光信号供給部は、前記第1のモードでは前記第3の期間内で発光を開始させるように前記発光信号の供給時期を設定し、前記第2のモードでは前記第7の期間内で発光を開始させるように当該発光信号の供給時期を設定することを特徴とする露光装置。 - 前記発光信号供給部は、複数の前記発光素子チップのそれぞれに対し、同じ数の組を発光対象とする前記発光信号を供給することを特徴とする請求項5記載の露光装置。
- 像保持体と、
前記像保持体を帯電する帯電装置と、
第1の解像度に対応した間隔で一列に配列されるとともに、発光素子チップ内で共通の発光信号線に接続された複数の発光素子と、当該複数の発光素子のそれぞれと1対1で電気的に接続され、オフ状態からオン状態となることで、接続される発光素子のゲート電圧を、当該発光素子が発光可能な電圧に設定する複数のスイッチ素子と、当該複数のスイッチ素子を構成する各スイッチ素子に対し、1つのスイッチ素子をオン状態とさせる動作と当該1つのスイッチ素子を含み隣接する2つのスイッチ素子をオン状態とさせる動作とを繰り返し行わせることで、スイッチ素子のオン状態を転送するための転送信号を供給する転送信号供給手段と、当該複数の発光素子に当該第1の解像度の半分となる第2の解像度に対応した発光信号を供給する発光信号供給手段と、当該複数の発光素子のうち奇数番目に配列される奇数番目の発光素子とその後段に隣接して配列される偶数番目の発光素子とを組として発光させる第1のモードと、当該複数の発光素子のうち偶数番目に配列される偶数番目の発光素子とその後段に隣接して配列される奇数番目の発光素子とを組として発光させる第2のモードとで、当該発光信号供給手段による当該発光信号の供給時期を変更する変更手段とを有し、前記帯電装置にて帯電された前記像保持体を露光して静電潜像を形成する露光装置と、
前記像保持体に形成された前記静電潜像を現像して画像を形成する現像装置と、
前記像保持体に形成された画像を記録材に転写する転写装置と
を有する画像形成部を、複数備え、
前記露光装置の前記発光信号供給手段は、奇数番目のスイッチ素子および偶数番目のスイッチ素子をオン状態にすることで奇数番目の発光素子を発光可能な状態にする第1の期間と、当該第1の期間に続いて奇数番目のスイッチ素子をオン状態にすると共に偶数番目のスイッチ素子をオフ状態にする第2の期間と、当該第2の期間に続いて奇数番目のスイッチ素子および偶数番目のスイッチ素子をオン状態にすることで偶数番目の発光素子を発光可能な状態にする第3の期間と、当該第3の期間に続いて奇数番目のスイッチ素子をオン状態にすると共に偶数番目のスイッチ素子をオフ状態にする第4の期間と、当該第4の期間に続いて奇数番目のスイッチ素子および偶数番目のスイッチ素子をオン状態にすることで偶数番目の発光素子を発光可能な状態にする第5の期間と、当該第5の期間に続いて奇数番目のスイッチ素子をオフ状態にすると共に偶数番目のスイッチ素子をオン状態にする第6の期間と、当該第6の期間に続いて奇数番目のスイッチ素子および偶数番目のスイッチ素子をオン状態にすることで奇数番目の発光素子を発光可能な状態にする第7の期間と、当該第7の期間に続いて奇数番目のスイッチ素子をオフ状態にすると共に偶数番目のスイッチ素子をオン状態にする第8の期間とを1周期とする前記転送信号を供給し、
前記露光装置の前記変更手段は、前記第1のモードでは前記第3の期間内で発光を開始させるように前記発光信号の供給時期を設定し、前記第2のモードでは前記第7の期間内で発光を開始させるように当該発光信号の供給時期を設定することを特徴とする画像形成装置。
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