JP5316565B2 - 省電力型記録ヘッドを用いたカラー印刷装置 - Google Patents
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Description
また、特許文献2はLEDアレイチップを時分割駆動することにより、1ライン上に印字データが印字されないことを防ぐため、LEDアレイチップの配置を副走査方向にずらす発明を開示する。
そこで、本発明は消費電力を抑え、地球環境の保持を確保する国際基準に適合する印刷装置を提供するものである。
図2は、本発明のカラー印刷装置1の全体構成を模式的に示す図である。
本発明のカラー印刷装置1は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色の印刷色に対応したトナー画像を感光ドラムに形成する画像形成部1a、感光ドラムに形成されたトナー画像を転写ベルトに転写する一次転写部1b、転写ベルトに転写されたトナー画像を更に用紙Pに転写する二次転写部1c、及び用紙Pに転写されたトナー画像を用紙Pに熱定着させる熱定着部1dで構成されている。
また、一次転写部1bは、感光ドラムDY、DM、DC、DKに現像された各色のトナー像を合成画像に形成すべく転写ベルトB上に各色のトナー像を転写する転写装置TY、TM、TC、TKによって構成されている。
また、二次転写部1cは二次転写ロールTRで構成され、全色のトナー像が合成転写された転写ベルトBが二次転写部1cに移動搬送され、記録媒体である用紙Pに二次転写ロールTRによって転写される。さらに、二次転写された用紙Pのトナー像は熱定着部1dにおいて、熱定着装置FUによって熱定着される。
MPU15は、前述の熱定着装置FUに配設された定着サーミスタ24から不図示の定着ローラの検出温度の情報を受信し、定着制御部16は定着ローラに配設された定着ヒータ25に温度制御信号を出力する。さらに、高圧制御部17は高圧部26に高電圧制御信号を出力する。
ホスト機器28から供給された印刷データは、上記受信制御部4に転送され、所定量の印刷データが受信制御部4に転送されると、印刷データはメモリ9(例えば、標準RAM9a)に転送される。メモリ9に転送された印刷データは、MPU11の制御に従って解析処理が行われ、圧縮/伸張制御部10によって圧縮、伸張処理が行われた後、ビデオI/F制御部8からエンジン制御部3に出力される。
各色の記録ヘッド20Y、20M、20C、20Kは、例えば主走査方向に沿って8個のLEDチップが並べて配設されている。そして、1個のLEDチップの中には、例えば960個のLED発光素子(発光素子群)がやはり主走査方向に沿って一直線のアレイ状に配設されているため、全長で7680個のLED発光素子が並んで構成されている。本実施形態に用いられる記録ヘッド20は、詳しくは後述するが、LEDチップ単位に個別の駆動タイミングで発光制御(時差発光制御)を行うと共に、各チップの駆動タイミングのズレを相殺させるために、チップ毎の副走査方向に対する配設位置をその駆動タイミングの差に応じて、シフトして階段状に配設してある。
尚、図4に示す記録ヘッド20の構成は実施形態1に対応するものであり、例えばK色用の記録ヘッド20Kにおいて、1ドットラインを記録する1書き込み周期TW内に4回時差発光用ストローブ信号(c1〜c4)が供給され、ブロック「1」とブロック「5」のLEDチップがストローブ信号c-1により同時に駆動され、ブロック「2」とブロック「6」のLEDチップがストローブ信号c-2により同時に駆動され、ブロック「3」とブロック「7」のLEDチップがストローブ信号c-3により同時に駆動され、ブロック「4」とブロック「8」のLEDチップがストローブ信号c-4により同時に駆動される。
各ストローブ信号の発生時期は、1書き込み周期TW内で、微小にずらされるが、逆にLEDチップの配設位置が、図4の上側のチップ配置図に示されるように、各チップ毎に時差発光方式の副走査方向に対する遅れ時間を相殺する位置に配設されているため、対応する感光ドラムDY、DM、DC、DKに露光されるドット形状の光像は、主走査方向に沿って一直線状になるように構成されている。
一方、図5に示す記録ヘッド20の構成は実施形態2に対応するものであり、1ドットラインを記録する1書き込み周期TW内に8回時期をずらして、8ブロック(「1」〜「8」)のLEDチップを順次駆動するので、1回のストローブ信号は1個のLEDチップに駆動タイミング信号を供給するため、8個全てのLEDチップは、副走査方向に対して全て、ずれた位置に配設されているので、複数のLEDチップが同時に駆動されることがなく、従って、記録ヘッドの発光駆動に要するピーク電流を第1実施形態の場合の半分に抑えることが可能となる。
両図に示すように、1書き込み周期TWで形成される1ドットラインの画像形成処理が、副走査方向に対して3回繰り返されることにより1ピクセルラインの画像が形成されるように、本発明の記録ヘッドは構成されている。
尚、上記説明において、K色用の記録ヘッド20Kの構成を詳しく説明したが、その他の記録ヘッド20Y、20M、及び20Cの構成も、印加されるデータと露光のための駆動タイミングが異なるだけで、構成は同じであるため、他色用の記録ヘッドの構成の説明を省略する。
(実施形態1)
図8は、実施形態1の処理動作を説明するタイムチャート、及びヘッド消費電流のデータを示す図である。
先ず、ホスト機器28のアプリケーションによって作成された印刷データは、前述のようにホスト機器28からLAN又はUSB経由で受信制御部4に送信され、更にメモリ9(標準RAM9a)に転送され、MPU11の制御によって印刷データのコマンド解析が行われ、描画データが生成される。
図9は、実施形態2の処理動作を説明するタイムチャート、及びヘッド消費電流のデータを示す図である。
尚、本実施形態の説明においても、前述の図2に示すカラー印刷装置1の制御システム、及び図1に示すヘッド制御部の基本構成は上記実施形態1と同様である。
ここで、前半データAnは、1ドットライン画像データの前半部分のみの画像データで構成され後半部分のデータは全て記録を行わない無効データで構成されている。この前半ロード信号g1の出力タイミングは、前述と同様Y、M、C、Kの各ステーションにおいて同時に行われ、この前半ロード信号g1の出力後、h1のタイミングでイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の印刷データAnが対応する記録ヘッド20Y、20M、20C、20Kに供給される。
さらに、g2のタイミングで後半データBnに対するロード信号がヘッド制御信号生成部37から出力される。ここで、後半データBnは、1ドットライン画像データの後半部分のみの画像データで構成され前半部分のデータは全て記録を行わない無効データで構成されている。この後半ロード信号g2の出力タイミングは、やはり前述と同様Y、M、C、Kの各ステーションにおいても同時に行われ、この後半ロード信号の出力後、h2のタイミングでイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の印刷データBnが対応する記録ヘッド20Y、20M、20C、20Kに供給される。
さらに、同図に示すk2のタイミングで、ストローブ信号生成部38から後半データBnに対する後半ストローブ信号がマゼンタ(M)の記録ヘッド20Mに対して出力され、マゼンタ(M)の記録ヘッド20Mが駆動し、記録媒体にマゼンタ(M)の後半データBnに従った印刷処理が行われる。この場合も、記録ヘッド20Mにおける消費電流は650mAであり、他の記録ヘッド20K、20C、20Yの消費電流は500mAである。
また、実施形態2では省電力モード設定部41aに2分割の設定を行ったが、2分割に限らず、3分割、4分割等の設定を行い、更に電力削減を行うことも可能である。
また、上記実施形態では、LED記録ヘッドを、LEDチップ単位でブロックに分けて個別に駆動する方法を説明したが、チップをブロックの境界とせず、任意のLED素子数で区分し選択駆動することも可能である。
ホスト機器から入力する印刷情報に基づいて、n色に対応するビデオデータを生成し、各色のビデオデータを主走査方向に多数並んで配設される発光素子アレイから成る対応する記録色用の光書込記録ヘッドに供給し、その結果発光される各色の画像光を、前記光書込記録ヘッドに対峙して設けられ前記主走査方向と直交する副走査方向に移動する対応する記録色用の感光体上に露光して各色の画像を形成し、最終的に全色の画像を記録媒体上で合成してカラー画像を形成するカラー印刷装置において、
前記光書込記録ヘッドの1書込周期のn分の1期間ずつ各色の記録ヘッドを順次光書込可能に能動化する記録ヘッド選択能動化手段と、
各記録色用の記録ヘッドの前記能動期間中記録すべき1ドットラインの画像に対応するビデオデータを前記記録ヘッドに印可するビデオデータ供給手段と、
各記録色用の記録ヘッドの前記能動期間中に各記録色用の記録ヘッドに対してそれぞれx回の時差発光駆動信号を生成する時差発光駆動信号生成手段と、
前記時差発光駆動期間毎に、前記各色記録ヘッドの所定数の発光素子群から成るブロックを選択的に能動化させ前記記録ヘッドに印加されているビデオデータに基づいてブロック内の発光素子を選択的に発光させる分割発光制御手段と、を有し、
前記各記録色用の記録ヘッドは、
前記時差発光駆動信号により時差を設けて能動化される異なるブロックの発光素子群による発光時期のずれを相殺する量だけ前記各ブロックに対する配設位置が副走査方向に対してずれて配設されることを特徴とするカラー印刷装置。
前記時差発光駆動期間に前記分割発光制御手段が選択して能動化する前記所定のブロックは複数であることを特徴とする付記1に記載のカラー印刷装置。
ホスト機器から入力する印刷情報に基づいて、n色に対応するビデオデータを生成し、各色のビデオデータを主走査方向に多数並んで配設される発光素子アレイから成る対応する記録色用の光書込記録ヘッドに供給し、その結果発光される各色の画像光を、前記光書込記録ヘッドに対峙して設けられ前記主走査方向と直交する副走査方向に移動する対応する記録色用の感光体上に露光して各色の画像を形成し、最終的に全色の画像を記録媒体上で合成してカラー画像を形成するカラー印刷装置において、
前記光書込記録ヘッドの1書込周期のn分の1期間ずつ各色の記録ヘッドを順次光書込可能に能動化する記録ヘッド選択能動化手段と、
各記録色用の記録ヘッドの前記能動期間を前半期間と後半期間とに分けるとともに、前記前半期間に1ドットラインデータの主走査方向前半に対するビデオデータのみ前記印字ヘッドに印加し、前記後半期間に前記1ドットラインデータの主走査方向後半に対するビデオデータのみ前記記録ヘッドに印加するビデオデータ分割供給手段と、
各記録色用の記録ヘッドの前記前半期間中及び前記後半期間中に各記録色用の記録ヘッドに対してそれぞれx回の時差発光駆動信号を生成する時差発光駆動信号生成手段と、
前記時差発光駆動期間毎に、前記各色記録ヘッドの発光素子の所定のブロックを選択的に能動化させ前記記録ヘッドに印加されているビデオデータに基づいてブロック内の発光素子を選択的に発光させる分割発光制御手段と、を有し、
前記各色の記録ヘッドは、
前記時差発光駆動信号により時差を設けて能動化される異なるブロックの発光素子群による発光時期のずれを相殺する量だけ前記各ブロックに対する配設位置が副走査方向に対してずれて配設されることを特徴とするカラー印刷装置。
前記発光素子は、発光ダイオードであることを特徴とする付記1、又は3に記載のカラー印刷装置。
前記カラー印刷装置は、イエロー色記録用の光書込ヘッドと、マゼンタ色記録用の光書込ヘッドと、シアン色記録用の光書込ヘッドと、ブラック色記録用の光書込ヘッドとをそれぞれ含む画像形成部が、記録媒体の移動方向に対して順に並んで配置されるタンデム方式であることを特徴とする付記1、又は3に記載のカラー印刷装置。
2・・・I/Fコントローラ
3・・・エンジン制御部
4・・・受信制御部
5・・・ROM
6・・・フォントROM
7・・・表示制御部
8・・・ビデオI/F制御部
9・・・メモリ9
10・・圧縮/伸張制御部
11・・MPU
13・・ヘッド制御部
14・・モータ制御部
15・・MPU
16・・定着制御部
17・・高圧制御部
20・・記録ヘッド
21・・メインモータ
22・・負荷
23・・センサ
24・・定着サーミスタ
25・・定着ヒータ
26・・高圧部
28・・ホスト機器
30・・ビデオI/F制御部
31・・ヘッドI/F制御部
32・・基本タイミング生成部
33・・CPUI/F部
34・・ビデオRAM
35・・ドットパターン生成部
36・・ヘッドデータ送信部
37・・ヘッド制御信号生成部
38・・ストローブ信号生成部
39・・ヘッド補正データ制御部
39a・・シリアルI/F制御部
40・・RAM
40a・・ラインバッファ
40b・・補正テーブル
41・・ラインバッファ制御部
41a・・省電力モード設定部
44・・ヘッド情報ROM
Claims (3)
- ホスト機器から入力する印刷情報に基づいて、記録色に対応するビデオデータを生成し、各色のビデオデータを主走査方向に多数並んで配設される発光素子アレイから成る対応する記録色用の光書込記録ヘッドに供給し、その結果発光される各色の画像光を、前記光書込記録ヘッドに対峙して設けられ前記主走査方向と直交する副走査方向に移動する対応する記録色用の感光体上に露光して各色の画像を形成し、全色の画像を記録媒体上で合成してカラー画像を形成するカラー印刷装置において、
記録色の異なる複数の光書込記録ヘッドが相互に重複して能動化される期間がないタイミングで、且つ前記光書込記録ヘッドの1書込周期のn分の1期間ずつ各色の光書込記録ヘッドを順次光書き込み可能に能動化する記録ヘッド選択能動化手段と(但し、nは1ドットラインの画像を副走査方向に対して分割して記録する分割数)、
前記記録ヘッド選択能動化手段により能動化される期間中記録すべき1ドットラインの画像に対応するビデオデータを前記記録ヘッドに供給するビデオデータ供給手段と、
前記記録ヘッド選択能動化手段により能動化される期間中前記各色の光書込記録ヘッドの所定数の発光素子群から成る複数のブロックを選択的に能動化させ、前記光書込記録ヘッドに印加されているビデオデータに基づいてブロック内の発光素子を選択的に発光させる分割発光制御手段と、を有し、
前記各記録色用の記録ヘッドは、
前記分割発光制御手段により時差を設けて能動化される異なるブロックの発光素子群による発光時期のずれを相殺する量だけ前記各ブロックに対する配設位置が副走査方向に対してずれて配設されることを特徴とするカラー印刷装置。 - ホスト機器から入力する印刷情報に基づいて、記録色に対応するビデオデータを生成し、各色のビデオデータを主走査方向に多数並んで配設される発光素子アレイから成る対応する記録色用の光書込記録ヘッドに供給し、その結果発光される各色の画像光を、前記光書込記録ヘッドに対峙して設けられ前記主走査方向と直交する副走査方向に移動する対応する記録色用の感光体上に露光して各色の画像を形成し、全色の画像を記録媒体上で合成してカラー画像を形成するカラー印刷装置において、
記録色の異なる複数の光書込記録ヘッドが相互に重複して能動化される期間がないタイミングで、且つ前記光書込記録ヘッドの1書込周期のn分の1期間ずつ各色の光書込記録ヘッドを順次光書き込み可能に能動化する記録ヘッド選択能動化手段と(但し、nは1ドットラインの画像を副走査方向に対して分割して記録する分割数)、
前記記録ヘッド選択能動化手段により能動化される期間を前半期間と後半期間とに分けるとともに、前記前半期間に1ドットラインデータの主走査方向前半に対するビデオデータのみ前記光書込記録ヘッドに印加し、前記後半期間に前記1ドットラインデータの主走査方向後半に対するビデオデータのみ前記記録ヘッドに印加するビデオデータ分割供給手段と、
前記前半期間又は前記後半期間の前記記録ヘッド選択能動化手段により能動化される期間毎に前記各色光書込記録ヘッドの発光素子の所定のブロックを選択的に能動化させ前記光書込記録ヘッドに印加されているビデオデータに基づいて前記ブロック内の発光素子を選択的に発光させる分割発光制御手段と、を有し、
前記各色の光書込記録ヘッドは、
前記分割発光制御手段により時差を設けて能動化される異なるブロックの発光素子群による発光時期のずれを相殺する量だけ前記各ブロックに対する配設位置が副走査方向に対してずれて配設されることを特徴とするカラー印刷装置。 - 前記カラー印刷装置は、イエロー色記録用の光書込ヘッドと、マゼンタ色記録用の光書込ヘッドと、シアン色記録用の光書込ヘッドと、ブラック色記録用の光書込ヘッドとをそれぞれ含む画像形成部が、記録媒体の移動方向に対して順に並んで配置されるタンデム方式であることを特徴とする請求項1、又は2に記載のカラー印刷装置。
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