JP6379809B2 - Light emitting element head and image forming apparatus - Google Patents

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本発明は、発光素子ヘッド、画像形成装置に関する。   The present invention relates to a light emitting element head and an image forming apparatus.

電子写真方式を採用した、プリンタや複写機、ファクシミリ等の画像形成装置では、一様に帯電された感光体上に、画像情報を光記録手段によって照射することにより静電潜像を得た後、この静電潜像にトナーを付加して可視化し、記録紙上に転写して定着することによって画像形成が行なわれる。かかる光記録手段として、レーザを用いて主走査方向にレーザ光を走査させて露光する光走査方式の他、近年では、LED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)アレイ光源を主走査方向に多数、配列してなるLEDヘッドを用いた光記録手段が採用されている。   In image forming apparatuses such as printers, copiers, and facsimiles that employ an electrophotographic method, after obtaining an electrostatic latent image by irradiating image information onto a uniformly charged photoreceptor by optical recording means The electrostatic latent image is visualized by adding toner, and the image is formed by transferring and fixing on the recording paper. As such an optical recording means, in addition to an optical scanning method in which a laser beam is scanned in a main scanning direction using a laser for exposure, in recent years, a large number of LED (Light Emitting Diode) array light sources are arranged in the main scanning direction. An optical recording means using an LED head is employed.

特許文献1には、LPH駆動部では、制御部によって、全体光量指示部に点灯時間基準データが設定されることにより、SLEDの全LED(全ドット)の露光量を一律制御する。また、演算部において、この点灯時間基準データを濃度ムラ補正データに基づいて補正することにより、濃度ムラを解消するように、点灯可能時間内における各LEDの点灯時間を補正する画像形成装置が開示されている。
また特許文献2には、濃度調整データを記憶しLPHの点灯制御を行う露光制御信号によって制御される光源の露光量と露光時間との関係がリニアになるように、露光制御信号の電流、電圧、及び露光時間の少なくとも1つを補正する画像形成装置が開示されている。
In Patent Document 1, in the LPH driving unit, the control unit sets the lighting time reference data in the total light amount instruction unit, thereby uniformly controlling the exposure amount of all LEDs (all dots) of the SLED. Further, an image forming apparatus that corrects the lighting time of each LED within the lighting possible time so as to eliminate the density unevenness by correcting the lighting time reference data based on the density unevenness correction data in the calculation unit is disclosed. Has been.
Patent Document 2 discloses the current and voltage of the exposure control signal so that the relationship between the exposure amount and the exposure time of the light source controlled by the exposure control signal for storing the density adjustment data and controlling the LPH lighting is linear. And an image forming apparatus that corrects at least one of the exposure time.

特開2002−36628号公報JP 2002-36628 A 特開2003−182143号公報JP 2003-182143 A

画像形成装置においてLED等の発光素子を用いた光源を採用した場合、点灯時間の変化が大きいときに発光素子毎の露光量のばらつきが大きくなることがある。本発明の目的は、発光素子の1回当たりの点灯時間が予め定められた第1の時間を超えるときに、第1の時間以下の時間を複数回使って点灯させない場合と比べて、発光素子毎の露光量のばらつきを小さくすることにある。   When a light source using a light emitting element such as an LED is employed in the image forming apparatus, variation in exposure amount for each light emitting element may increase when a change in lighting time is large. It is an object of the present invention to provide a light emitting element when the lighting time per light emitting element exceeds a predetermined first time as compared with a case where the light emitting element is not turned on using a plurality of times less than the first time. It is to reduce the variation of the exposure amount for each.

請求項1に記載の発明は、主走査方向に沿って配列し、順次点灯する複数の発光素子と、前記複数の発光素子の光出力を結像させるための光学素子と、前記複数の発光素子のそれぞれの発光素子の1回当たりの点灯時間が予め定められた第1の時間を超えるときに、当該第1の時間以下の時間を複数回使って点灯させる制御部と、を備え、前記制御部は、それぞれの発光素子の1回当たりの点灯時間が予め定められた前記第1の時間を超えるときに、予め定められた第2の時間以上の時間を使って点灯させるとともに、当該第1の時間をそれぞれの発光素子の光量の補正を行なった点灯時間より大きく、当該第2の時間をそれぞれの発光素子の光量の補正を行なった点灯時間より小さく設定することを特徴とする発光素子ヘッドである。
請求項2に記載の発明は、前記制御部は、それぞれの発光素子の点灯および消灯を制御する点灯信号を前記第1の時間以下の複数回に分けて生成することで、それぞれの発光素子を点灯させることを特徴とする請求項に記載の発光素子ヘッドである。
請求項に記載の発明は、像を保持する像保持体と、前記像保持体の表面を帯電させる帯電手段と、主走査方向に沿って配列し順次点灯する複数の発光素子から発する光により前記像保持体を露光し、静電潜像を形成させる静電潜像形成手段と、前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、前記複数の発光素子のそれぞれの発光素子の1回当たりの点灯時間が予め定められた第1の時間を超えるときに、当該第1の時間以下の時間を複数回使って点灯させる制御部と、を備え、前記制御部は、それぞれの発光素子の1回当たりの点灯時間が予め定められた前記第1の時間を超えるときに、予め定められた第2の時間以上の時間を使って点灯させるとともに、当該第1の時間をそれぞれの発光素子の光量の補正を行なった点灯時間より大きく、当該第2の時間をそれぞれの発光素子の光量の補正を行なった点灯時間より小さく設定することを特徴とする画像形成装置である。
The invention according to claim 1 is a plurality of light emitting elements arranged along the main scanning direction and sequentially lit, an optical element for imaging an optical output of the plurality of light emitting elements, and the plurality of light emitting elements. of when the lighting time per each light emitting element exceeds a first predetermined time, and a control unit for lighting with several times less time the first time, the control When the lighting time per time of each light emitting element exceeds the predetermined first time, the unit lights up using a time equal to or longer than a predetermined second time, and the first The light emitting element head is characterized in that the time is set longer than the lighting time when the light quantity of each light emitting element is corrected, and the second time is set shorter than the lighting time when the light quantity of each light emitting element is corrected. It is.
According to a second aspect of the present invention, the control unit generates a lighting signal for controlling lighting and extinguishing of each light emitting element by dividing the light emitting element into a plurality of times less than the first time. The light emitting element head according to claim 1 , wherein the light emitting element head is turned on.
According to a third aspect of the present invention, there is provided an image carrier that holds an image, a charging unit that charges the surface of the image carrier, and light emitted from a plurality of light-emitting elements that are arranged in the main scanning direction and sequentially light up. An electrostatic latent image forming unit that exposes the image carrier to form an electrostatic latent image, a developing unit that develops the electrostatic latent image to form a toner image, and each of the light emitting elements. when more than a first time lighting time per element is predetermined, and a control unit for lighting with several times less time the first time, the control unit, respectively When the lighting time of each light emitting element exceeds the predetermined first time, the light emitting element is turned on using a time equal to or longer than a predetermined second time, and the first time is Lighting time with light amount correction of Ri large and the image forming apparatus characterized by setting smaller than the corrected lighting time of performing the light amount of the second time respectively of the light emitting element.

請求項1の発明によれば、発光素子の1回当たりの点灯時間が予め定められた第1の時間を超えるときに、第1の時間以下の時間を複数回使って点灯させない場合と比べて、発光素子毎の露光量のばらつきがより小さくなる発光素子ヘッドを提供できる。また第2の時間以上の時間を使って点灯させない場合に比べて、発光素子毎の露光量のばらつきがさらに小さくなる。さらに第1の時間をそれぞれの発光素子の光量の補正を行なった点灯時間より大きく、第2の時間をそれぞれの発光素子の光量の補正を行なった点灯時間より小さく設定しない場合に比べて、発光素子毎の露光量のばらつきがさらに小さくなる。
請求項2の発明によれば、点灯信号を分けて生成しない場合に比べて、点灯時間の制御がより容易になる。
請求項の発明によれば、発光素子の1回当たりの点灯時間が予め定められた第1の時間を超えるときに、第1の時間以下の時間を複数回使って点灯させない場合と比べて、形成された画像に筋が発生するのを抑制できる画像形成装置を提供することができる。
According to invention of Claim 1, when the lighting time per time of a light emitting element exceeds predetermined 1 time, compared with the case where it is not made to light by using time less than 1st time in multiple times. In addition, it is possible to provide a light emitting element head in which variation in exposure amount for each light emitting element is further reduced. Further, the variation in the exposure amount for each light emitting element is further reduced as compared with the case where the lighting is not performed using a time longer than the second time. Further, the first time is longer than the lighting time when the light amount of each light emitting element is corrected, and the second time is not set shorter than the lighting time when the light amount of each light emitting element is corrected. The variation in exposure amount for each element is further reduced.
According to the second aspect of the present invention, the lighting time can be controlled more easily than when the lighting signals are not generated separately.
According to invention of Claim 3 , when the lighting time per time of a light emitting element exceeds predetermined 1st time, compared with the case where it is not made to light by using time below 1st time in multiple times. It is possible to provide an image forming apparatus capable of suppressing the generation of streaks in the formed image.

本実施の形態の画像形成装置の概要を示す図である。1 is a diagram illustrating an outline of an image forming apparatus according to an embodiment. 本実施の形態が適用される発光素子ヘッドの構成を示した図である。It is the figure which showed the structure of the light emitting element head to which this Embodiment is applied. 発光素子ヘッドにおける回路基板および発光部の上面図である。It is a top view of the circuit board and the light emission part in a light emitting element head. (a)〜(b)は、本実施の形態が適用される発光チップの構造を説明した図である。(A)-(b) is the figure explaining the structure of the light emitting chip to which this Embodiment is applied. 発光チップとして自己走査型発光素子アレイチップを採用した場合の信号発生回路の構成および回路基板の配線構成を示した図である。It is the figure which showed the structure of the signal generation circuit at the time of employ | adopting a self-scanning light emitting element array chip as a light emitting chip, and the wiring structure of a circuit board. 発光チップの回路構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the circuit structure of a light emitting chip. タイミングチャートについて説明した図である。It is a figure explaining the timing chart. (a)〜(b)は、点灯時間を一律に変化させたときの各LEDによる露光量のばらつきについて説明した図である。(A)-(b) is the figure explaining the dispersion | variation in the exposure amount by each LED when changing lighting time uniformly. (a)は、1つのLEDを1回点灯させるときの点灯信号を示した図である。(b)は、(a)の点灯信号を入力したときのLEDの点灯プロファイルである。(c)は、パルス幅を変更したときの露光量を示した図である。(A) is the figure which showed the lighting signal when lighting one LED once. (B) is a lighting profile of the LED when the lighting signal of (a) is input. (C) is the figure which showed the exposure amount when changing a pulse width. (a)は、図9(a)の点灯信号に対し補正をした後の点灯信号を示した図である。(b)は、(a)の点灯信号を入力したときのLEDの点灯プロファイルである。(c)は、パルス幅を変更したときの露光量を示した図である。(A) is the figure which showed the lighting signal after correct | amending with respect to the lighting signal of Fig.9 (a). (B) is a lighting profile of the LED when the lighting signal of (a) is input. (C) is the figure which showed the exposure amount when changing a pulse width. 本実施形態における信号発生回路の機能構成例を表すブロック図である。It is a block diagram showing the functional structural example of the signal generation circuit in this embodiment. (a)〜(d)は、点灯信号を、複数のパルスに分割する方法を示した図である。(A)-(d) is the figure which showed the method of dividing | segmenting a lighting signal into a some pulse. (a)〜(b)は、点灯信号を分割せずにLEDを点灯させた場合と、点灯信号を複数回に分割してLEDを点灯させた場合とで、点灯時間の使用範囲を比較した図である。(A)-(b) compared the use range of lighting time in the case where the LED was lit without dividing the lighting signal and the case where the LED was lit by dividing the lighting signal multiple times. FIG.

<画像形成装置の全体構成の説明>
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本実施の形態の画像形成装置1の概要を示す図である。
この画像形成装置1は、一般にタンデム型と呼ばれる画像形成装置である。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部10を備える。また、この画像形成装置1は、各画像形成ユニット11で形成された各色成分トナー像を順次転写(一次転写)保持させる中間転写ベルト20を具備する。さらに、この画像形成装置1は、中間転写ベルト20に転写されたトナー像を用紙Pに一括転写(二次転写)させる二次転写装置30を備える。さらにまた、この画像形成装置1は、二次転写されたトナー像を用紙P上に定着させる定着装置50を有している。さらに画像形成装置1は、画像形成装置1の各機構部を制御するとともに、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出力制御部90を備える。
<Description of Overall Configuration of Image Forming Apparatus>
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an outline of an image forming apparatus 1 according to the present embodiment.
The image forming apparatus 1 is an image forming apparatus generally called a tandem type. The image forming apparatus 1 includes an image forming unit 10 that forms an image corresponding to image data of each color. The image forming apparatus 1 further includes an intermediate transfer belt 20 that sequentially transfers (primary transfer) and holds the color component toner images formed by the image forming units 11. The image forming apparatus 1 further includes a secondary transfer device 30 that collectively transfers (secondary transfer) the toner image transferred to the intermediate transfer belt 20 onto the paper P. Furthermore, the image forming apparatus 1 includes a fixing device 50 that fixes the second-transferred toner image on the paper P. Further, the image forming apparatus 1 includes an image output control unit 90 that controls each mechanism unit of the image forming apparatus 1 and performs predetermined image processing on the image data.

画像形成部10は、例えば電子写真方式にて各色成分トナー像が形成される複数(本実施の形態では4つ)の画像形成ユニット11(具体的には11Y(イエロー)、11M(マゼンタ)、11C(シアン)、11K(黒))を備える。   The image forming unit 10 includes, for example, a plurality (four in the present embodiment) of image forming units 11 (specifically, 11Y (yellow), 11M (magenta)) on which each color component toner image is formed by electrophotography. 11C (cyan), 11K (black)).

各画像形成ユニット11(11Y、11M、11C、11K)は、使用されるトナーの色を除き、同じ構成を有している。そこで、イエローの画像形成ユニット11Yを例に説明を行う。イエローの画像形成ユニット11Yは、図示しない感光層を有し、矢印A方向に回転可能に配設される感光体ドラム12を具備している。この感光体ドラム12の周囲には、帯電ロール13、発光素子ヘッド14、現像器15、一次転写ロール16、およびドラムクリーナ17が配設される。これらのうち、帯電ロール13は、回転可能に感光体ドラム12に接触配置され、感光体ドラム12を予め定められた電位に帯電する。発光素子ヘッド14は、帯電ロール13によって予め定められた電位に帯電された感光体ドラム12に、光を照射し、静電潜像を書き込む。現像器15は、対応する色成分トナー(イエローの画像形成ユニット11Yではイエローのトナー)を収容し、このトナーによって感光体ドラム12上の静電潜像を現像する。一次転写ロール16は、感光体ドラム12上に形成されたトナー像を中間転写ベルト20に一次転写する。ドラムクリーナ17は、一次転写後の感光体ドラム12上の残留物(トナー等)を除去する。   Each image forming unit 11 (11Y, 11M, 11C, 11K) has the same configuration except for the color of the toner used. Therefore, the yellow image forming unit 11Y will be described as an example. The yellow image forming unit 11Y includes a photosensitive drum 12 that has a photosensitive layer (not shown) and is rotatably arranged in the direction of arrow A. Around the photosensitive drum 12, a charging roll 13, a light emitting element head 14, a developing device 15, a primary transfer roll 16, and a drum cleaner 17 are disposed. Among these, the charging roll 13 is rotatably disposed in contact with the photosensitive drum 12, and charges the photosensitive drum 12 to a predetermined potential. The light emitting element head 14 irradiates the photosensitive drum 12 charged to a predetermined potential by the charging roll 13 with light, and writes an electrostatic latent image. The developing unit 15 stores corresponding color component toner (yellow toner in the yellow image forming unit 11Y), and develops the electrostatic latent image on the photosensitive drum 12 with this toner. The primary transfer roll 16 primarily transfers the toner image formed on the photosensitive drum 12 to the intermediate transfer belt 20. The drum cleaner 17 removes residues (toner and the like) on the photosensitive drum 12 after the primary transfer.

感光体ドラム12は、像を保持する像保持体として機能する。また帯電ロール13は、感光体ドラム12の表面を帯電させる帯電手段として機能し、発光素子ヘッド14は、感光体ドラム12を露光し、静電潜像を形成させる静電潜像形成手段として機能する。さらに現像器15は、静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段として機能する。   The photosensitive drum 12 functions as an image holding body that holds an image. The charging roll 13 functions as a charging unit that charges the surface of the photosensitive drum 12, and the light emitting element head 14 functions as an electrostatic latent image forming unit that exposes the photosensitive drum 12 to form an electrostatic latent image. To do. Further, the developing device 15 functions as a developing unit that develops the electrostatic latent image to form a toner image.

像転写体としての中間転写ベルト20は、複数(本実施の形態では5つ)の支持ロールに回転可能に張架支持される。これらの支持ロールのうち、駆動ロール21は、中間転写ベルト20を張架するとともに中間転写ベルト20を駆動して回転させる。また、張架ロール22および25は、中間転写ベルト20を張架するとともに駆動ロール21によって駆動される中間転写ベルト20に従って回転する。補正ロール23は、中間転写ベルト20を張架するとともに中間転写ベルト20の搬送方向に略直交する方向の蛇行を規制するステアリングロール(軸方向一端部を支点として傾動自在に配設される)として機能する。さらに、バックアップロール24は、中間転写ベルト20を張架するとともに後述する二次転写装置30の構成部材として機能する。
また、中間転写ベルト20を挟んで駆動ロール21と対向する部位には、二次転写後の中間転写ベルト20上の残留物(トナー等)を除去するベルトクリーナ26が配設されている。
The intermediate transfer belt 20 as an image transfer member is rotatably supported by a plurality of (five in the present embodiment) support rolls. Of these support rolls, the drive roll 21 stretches the intermediate transfer belt 20 and drives the intermediate transfer belt 20 to rotate. Further, the tension rolls 22 and 25 tension the intermediate transfer belt 20 and rotate according to the intermediate transfer belt 20 driven by the drive roll 21. The correction roll 23 is a steering roll that stretches the intermediate transfer belt 20 and restricts meandering in a direction substantially orthogonal to the conveyance direction of the intermediate transfer belt 20 (is disposed so as to be tiltable about one end in the axial direction). Function. Further, the backup roll 24 stretches the intermediate transfer belt 20 and functions as a constituent member of the secondary transfer device 30 described later.
Further, a belt cleaner 26 for removing residues (toner and the like) on the intermediate transfer belt 20 after the secondary transfer is disposed at a portion facing the drive roll 21 with the intermediate transfer belt 20 interposed therebetween.

二次転写装置30は、中間転写ベルト20のトナー像保持面側に圧接配置される二次転写ロール31と、中間転写ベルト20の裏面側に配置されて二次転写ロール31の対向電極をなすバックアップロール24とを備えている。このバックアップロール24には、トナーの帯電極性と同極性の二次転写バイアスを印加する給電ロール32が接触して配置されている。一方、二次転写ロール31は接地されている。   The secondary transfer device 30 includes a secondary transfer roll 31 disposed in pressure contact with the toner image holding surface side of the intermediate transfer belt 20 and a counter electrode of the secondary transfer roll 31 disposed on the back surface side of the intermediate transfer belt 20. And a backup roll 24. A power supply roll 32 that applies a secondary transfer bias having the same polarity as the charging polarity of the toner is disposed in contact with the backup roll 24. On the other hand, the secondary transfer roll 31 is grounded.

また、用紙搬送系は、用紙トレイ40、搬送ロール41、レジストレーションロール42、搬送ベルト43、および排出ロール44を備える。用紙搬送系では、用紙トレイ40に積載された用紙Pを搬送ロール41にて搬送した後、レジストレーションロール42で一旦停止させ、その後予め定められたタイミングで二次転写装置30の二次転写位置へと送り込む。また、二次転写後の用紙Pを、搬送ベルト43を介して定着装置50へと搬送し、定着装置50から排出された用紙Pを排出ロール44によって機外へと送り出す。   The paper transport system includes a paper tray 40, a transport roll 41, a registration roll 42, a transport belt 43, and a discharge roll 44. In the paper transport system, the paper P stacked on the paper tray 40 is transported by the transport roll 41, and then temporarily stopped by the registration roll 42, and then the secondary transfer position of the secondary transfer device 30 at a predetermined timing. To send. Further, the sheet P after the secondary transfer is conveyed to the fixing device 50 via the conveying belt 43, and the sheet P discharged from the fixing device 50 is sent out to the outside by the discharge roll 44.

次に、この画像形成装置1の基本的な作像プロセスについて説明する。今、図示外のスタートスイッチがオン操作されると、予め定められた作像プロセスが実行される。具体的に述べると、例えばこの画像形成装置1をプリンタとして構成する場合には、PC(パーソナルコンピュータ)等、外部から入力される画像データを画像出力制御部90がまず受信する。受信された画像データは、画像出力制御部90によって画像処理が施され、画像形成ユニット11に供給される。そして画像形成ユニット11は、各色のトナー像形成を行う。すなわち、各色のデジタル画像信号に応じて各画像形成ユニット11(具体的には11Y、11M、11C、11K)をそれぞれ駆動する。次に、各画像形成ユニット11では、帯電ロール13により帯電された感光体ドラム12に、発光素子ヘッド14によりデジタル画像信号に応じた光を照射することで、静電潜像を形成する。そして、感光体ドラム12に形成された静電潜像を現像器15により現像し、各色のトナー像を形成させる。なお、この画像形成装置1を複写機として構成する場合には、図示しない原稿台にセットされる原稿をスキャナで読み取り、得られた読み取り信号を処理回路によりデジタル画像信号に変換した後、上記と同様にして各色のトナー像の形成を行うようにすればよい。   Next, a basic image forming process of the image forming apparatus 1 will be described. Now, when a start switch (not shown) is turned on, a predetermined image forming process is executed. More specifically, for example, when the image forming apparatus 1 is configured as a printer, the image output control unit 90 first receives image data input from the outside such as a PC (personal computer). The received image data is subjected to image processing by the image output control unit 90 and supplied to the image forming unit 11. The image forming unit 11 performs toner image formation for each color. That is, each image forming unit 11 (specifically, 11Y, 11M, 11C, and 11K) is driven according to the digital image signal of each color. Next, in each image forming unit 11, the photosensitive drum 12 charged by the charging roll 13 is irradiated with light corresponding to the digital image signal by the light emitting element head 14, thereby forming an electrostatic latent image. Then, the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 12 is developed by the developing device 15 to form toner images of each color. In the case where the image forming apparatus 1 is configured as a copying machine, a document set on a document table (not shown) is read by a scanner, and the obtained read signal is converted into a digital image signal by a processing circuit. Similarly, the toner images of the respective colors may be formed.

その後、各感光体ドラム12上に形成されたトナー像は、感光体ドラム12と中間転写ベルト20とが接する一次転写位置で、一次転写ロール16によって中間転写ベルト20の表面に順次一次転写される。一方、一次転写後に感光体ドラム12上に残存するトナーは、ドラムクリーナ17によってクリーニングされる。   Thereafter, the toner images formed on the respective photosensitive drums 12 are sequentially primary-transferred onto the surface of the intermediate transfer belt 20 by the primary transfer roll 16 at a primary transfer position where the photosensitive drum 12 and the intermediate transfer belt 20 are in contact with each other. . On the other hand, the toner remaining on the photosensitive drum 12 after the primary transfer is cleaned by the drum cleaner 17.

このようにして中間転写ベルト20に一次転写されたトナー像は中間転写ベルト20上で重ね合わされ、中間転写ベルト20の回転に伴って二次転写位置へと搬送される。一方、用紙Pは予め定められたタイミングで二次転写位置へと搬送され、バックアップロール24に対して二次転写ロール31が用紙Pを挟持する。   The toner image primarily transferred onto the intermediate transfer belt 20 in this way is superimposed on the intermediate transfer belt 20 and conveyed to the secondary transfer position as the intermediate transfer belt 20 rotates. On the other hand, the sheet P is conveyed to the secondary transfer position at a predetermined timing, and the secondary transfer roll 31 sandwiches the sheet P with respect to the backup roll 24.

そして、二次転写位置において、二次転写ロール31とバックアップロール24との間に形成される転写電界の作用で、中間転写ベルト20上に担持されたトナー像が用紙Pに二次転写される。トナー像が転写された用紙Pは、搬送ベルト43により定着装置50へと搬送される。定着装置50では、用紙P上のトナー像が加熱・加圧定着され、その後、機外に設けられた排紙トレイ(図示せず)に送り出される。一方、二次転写後に中間転写ベルト20に残存するトナーは、ベルトクリーナ26によってクリーニングされる。   Then, at the secondary transfer position, the toner image carried on the intermediate transfer belt 20 is secondarily transferred to the paper P by the action of a transfer electric field formed between the secondary transfer roll 31 and the backup roll 24. . The sheet P on which the toner image is transferred is conveyed to the fixing device 50 by the conveyance belt 43. In the fixing device 50, the toner image on the paper P is heated and pressure-fixed, and then sent out to a paper discharge tray (not shown) provided outside the apparatus. On the other hand, the toner remaining on the intermediate transfer belt 20 after the secondary transfer is cleaned by the belt cleaner 26.

<発光素子ヘッドの説明>
図2は、本実施の形態が適用される発光素子ヘッド14の構成を示した図である。この発光素子ヘッド14は、ハウジング61と、発光素子として複数のLEDを備えた発光部63と、発光部63や信号発生回路100(後述の図3参照)等を搭載する回路基板62と、LEDから出射された光出力を結像させて感光体を露光し静電潜像を形成させるための光学素子の一例としてのロッドレンズ(径方向屈折率分布型レンズ)アレイ64とを備えている。
<Description of light emitting element head>
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the light emitting element head 14 to which the exemplary embodiment is applied. The light-emitting element head 14 includes a housing 61, a light-emitting unit 63 including a plurality of LEDs as light-emitting elements, a circuit board 62 on which the light-emitting unit 63, the signal generation circuit 100 (see FIG. 3 described later) and the like are mounted, And a rod lens (radial index distribution type lens) array 64 as an example of an optical element for forming an electrostatic latent image by forming an image of the light output emitted from the photosensitive member and exposing the photosensitive member.

ハウジング61は、例えば金属で形成され、回路基板62およびロッドレンズアレイ64を支持し、発光部63の発光点とロッドレンズアレイ64の焦点面とが一致するように設定されている。また、ロッドレンズアレイ64は、感光体ドラム12の軸方向(主走査方向)に沿って配置されている。   The housing 61 is made of, for example, metal, supports the circuit board 62 and the rod lens array 64, and is set so that the light emitting point of the light emitting unit 63 and the focal plane of the rod lens array 64 coincide. Further, the rod lens array 64 is arranged along the axial direction (main scanning direction) of the photosensitive drum 12.

<発光部の説明>
図3は、発光素子ヘッド14における回路基板62および発光部63の上面図である。
図3に示すように、発光部63は、回路基板62上に、60個の発光素子アレイチップの一例としての発光チップC(C1〜C60)を、主走査方向に二列に向かい合わせて千鳥状に配置して構成されている。つまりこの場合、LEDは、予め定められた個数毎に発光チップCに搭載されるとともに、発光チップCは主走査方向に沿って複数配列する。この場合LEDは、主走査方向に沿って配列し、発光チップC毎に主走査方向または主走査方向とは逆方向に向けて順次点灯する。さらに、回路基板62は、発光チップCの発光素子アレイ(後述の図4参照)の発光を制御する制御部の一例としての信号発生回路100を搭載している。
<Description of light emitting unit>
FIG. 3 is a top view of the circuit board 62 and the light emitting unit 63 in the light emitting element head 14.
As shown in FIG. 3, the light emitting unit 63 has a light emitting chip C (C1 to C60) as an example of 60 light emitting element array chips on a circuit board 62 facing each other in two rows in the main scanning direction. Arranged in a shape. That is, in this case, the LEDs are mounted on the light emitting chips C for each predetermined number, and a plurality of light emitting chips C are arranged along the main scanning direction. In this case, the LEDs are arranged along the main scanning direction, and sequentially light up for each light emitting chip C in the main scanning direction or in the direction opposite to the main scanning direction. Further, the circuit board 62 includes a signal generation circuit 100 as an example of a control unit that controls light emission of a light emitting element array (see FIG. 4 described later) of the light emitting chip C.

<発光素子アレイチップの説明>
図4(a)〜(b)は、本実施の形態が適用される発光チップCの構造を説明した図である。
図4(a)は、発光チップCをLEDの光が出射する方向から見た図である。また図4(b)は、図4(a)のIVb−IVb断面図である。
発光チップCには、発光素子アレイの一例として主走査方向に列状に配される複数のLED71が直線状に等間隔で配されている。また基板70の両側に発光素子アレイを駆動する信号を入出力するための電極部の一例としてのボンディングパッド72が発光素子アレイを挟むようにして配されている。そしてそれぞれのLED71には光が出射する側にマイクロレンズ73が形成されている。このマイクロレンズ73により、LED71から出射した光は集光され、感光体ドラム12(図2参照)に対して、効率よく光を入射させることができる。
このマイクロレンズ73は、光硬化性樹脂等の透明樹脂からなり、より効率よく光を集光するためその表面は非球面形状をとることが好ましい。また、マイクロレンズ73の大きさ、厚さ、焦点距離等は、使用されるLED71の波長、使用される光硬化性樹脂の屈折率等により決定される。
<Description of Light Emitting Element Array Chip>
FIGS. 4A to 4B are diagrams illustrating the structure of a light-emitting chip C to which the present embodiment is applied.
FIG. 4A is a view of the light emitting chip C as seen from the direction in which the LED light is emitted. FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line IVb-IVb in FIG.
In the light emitting chip C, as an example of the light emitting element array, a plurality of LEDs 71 arranged in a line in the main scanning direction are arranged in a straight line at equal intervals. Bonding pads 72 as an example of electrode portions for inputting and outputting signals for driving the light emitting element array are arranged on both sides of the substrate 70 so as to sandwich the light emitting element array. Each LED 71 is formed with a microlens 73 on the light emitting side. The light emitted from the LED 71 is collected by the micro lens 73, and the light can be efficiently incident on the photosensitive drum 12 (see FIG. 2).
The microlens 73 is made of a transparent resin such as a photocurable resin, and the surface thereof preferably has an aspherical shape in order to collect light more efficiently. The size, thickness, focal length, and the like of the microlens 73 are determined by the wavelength of the LED 71 used, the refractive index of the photocurable resin used, and the like.

<自己走査型発光素子アレイチップの説明>
なお、本実施の形態では、発光チップCとして例示した発光素子アレイチップとして自己走査型発光素子アレイ(SLED:Self-Scanning Light Emitting Device)チップを使用するのが好ましい。自己走査型発光素子アレイチップは、発光素子アレイチップの構成要素としてpnpn構造を持つ発光サイリスタを用い、発光素子の自己走査が実現できるように構成したものである。
<Description of Self-Scanning Light Emitting Element Array Chip>
In the present embodiment, it is preferable to use a self-scanning light emitting device (SLED) chip as the light emitting element array chip exemplified as the light emitting chip C. The self-scanning light-emitting element array chip uses a light-emitting thyristor having a pnpn structure as a constituent element of the light-emitting element array chip, and is configured to realize self-scanning of the light-emitting elements.

図5は、発光チップCとして自己走査型発光素子アレイチップを採用した場合の信号発生回路100の構成および回路基板62の配線構成を示した図である。
信号発生回路100には、画像出力制御部90(図1参照)より、ライン同期信号Lsync、画像データ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、例えば画像データ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点灯信号φI(φI1〜φI60)を出力する。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個ずつ点灯信号φI(φI1〜φI60)が供給されるようになっている。
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the signal generation circuit 100 and the wiring configuration of the circuit board 62 when a self-scanning light emitting element array chip is adopted as the light emitting chip C.
The signal generation circuit 100 receives various control signals such as a line synchronization signal Lsync, image data Vdata, a clock signal clk, and a reset signal RST from an image output control unit 90 (see FIG. 1). . The signal generation circuit 100 performs, for example, rearrangement of image data Vdata, correction of output values, and the like based on various control signals input from the outside, and each of the light emitting chips C (C1 to C60). The lighting signal φI (φI1 to φI60) is output. In the present embodiment, lighting signals φI (φI1 to φI60) are supplied to each of the light emitting chips C (C1 to C60) one by one.

また、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き、各発光チップC1〜C60に対してスタート転送信号φS、第1転送信号φ1および第2転送信号φ2を出力する。   The signal generation circuit 100 outputs a start transfer signal φS, a first transfer signal φ1, and a second transfer signal φ2 to each of the light emitting chips C1 to C60 based on various control signals input from the outside.

回路基板62には、各発光チップC1〜C60のVcc端子に接続される電力供給用のVcc=−5.0Vの電源ライン101およびGND端子に接続される接地用の電源ライン102が設けられている。また、回路基板62には、信号発生回路100のスタート転送信号φS、第1転送信号φ1、第2転送信号φ2を送信するスタート転送信号ライン103、第1転送信号ライン104、第2転送信号ライン105も設けられている。さらに、回路基板62には、信号発生回路100のから各発光チップC(C1〜C60)に対して点灯信号φI(φI1〜φI60)を出力する60本の点灯信号ライン106(106_1〜106_60)も設けられている。なお、回路基板62には、60本の点灯信号ライン106(106_1〜106_60)に過剰な電流が流れるのを防止するための60個の発光電流制限抵抗RIDが設けられている。また、点灯信号φI1〜φI60は、それぞれ、後述するようにハイレベル(H)およびローレベル(L)の2状態を取りうる。そして、ローレベルは−5.0Vの電位、ハイレベルは±0.0Vの電位となっている。   The circuit board 62 is provided with a power supply line 101 for power supply Vcc = −5.0 V connected to the Vcc terminals of the light emitting chips C1 to C60 and a power supply line 102 for grounding connected to the GND terminal. Yes. The circuit board 62 has a start transfer signal line 103 for transmitting the start transfer signal φS, the first transfer signal φ1, and the second transfer signal φ2 of the signal generation circuit 100, the first transfer signal line 104, and the second transfer signal line. 105 is also provided. The circuit board 62 also has 60 lighting signal lines 106 (106_1 to 106_60) for outputting the lighting signals φI (φI1 to φI60) from the signal generation circuit 100 to the light emitting chips C (C1 to C60). Is provided. The circuit board 62 is provided with 60 light emission current limiting resistors RID for preventing an excessive current from flowing through the 60 lighting signal lines 106 (106_1 to 106_60). Further, the lighting signals φI1 to φI60 can take two states of high level (H) and low level (L), respectively, as will be described later. The low level has a potential of −5.0V, and the high level has a potential of ± 0.0V.

図6は、発光チップC(C1〜C60)の回路構成を説明するための図である。
発光チップCは、60個の転送サイリスタS1〜S60、60個の発光サイリスタL1〜L60を備えている。なお、発光サイリスタL1〜L60は、転送サイリスタS1〜S60と同様の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、59個のダイオードD1〜D59および60個の抵抗R1〜R60を備えている。さらに、発光チップCは、第1転送信号φ1、第2転送信号φ2、そしてスタート転送信号φS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転送電流制限抵抗R1A、R2A、R3Aを有している。なお、発光素子アレイ81を構成する発光サイリスタL1〜L60は、図中左側からL1、L2、…、L59、L60の順で配列され、発光素子列すなわち発光素子アレイ81を形成している。また、転送サイリスタS1〜S60も、図中左側からS1、S2、…、S59、S60の順で配列され、スイッチ素子列すなわちスイッチ素子アレイ82を形成している。さらに、ダイオードD1〜D59も、図中左からD1、D2、…、D58、D59の順で配列されている。さらにまた、抵抗R1〜R60も、図中左からR1、R2、…R59、R60の順で配列されている。
FIG. 6 is a diagram for explaining a circuit configuration of the light-emitting chips C (C1 to C60).
The light emitting chip C includes 60 transfer thyristors S1 to S60 and 60 light emitting thyristors L1 to L60. The light emitting thyristors L1 to L60 have the same pnpn connection as the transfer thyristors S1 to S60, and function as light emitting diodes (LEDs) by using the pn connection therein. The light emitting chip C includes 59 diodes D1 to D59 and 60 resistors R1 to R60. Further, the light-emitting chip C includes transfer current limiting resistors R1A and R2A for preventing an excessive current from flowing through the signal lines to which the first transfer signal φ1, the second transfer signal φ2, and the start transfer signal φS are supplied. , R3A. The light emitting thyristors L1 to L60 constituting the light emitting element array 81 are arranged in the order of L1, L2,..., L59, L60 from the left side in the drawing to form a light emitting element array, that is, the light emitting element array 81. The transfer thyristors S1 to S60 are also arranged in the order of S1, S2,..., S59, S60 from the left side in the drawing to form a switch element array, that is, a switch element array 82. Furthermore, the diodes D1 to D59 are also arranged in the order of D1, D2,..., D58, D59 from the left in the drawing. Furthermore, the resistors R1 to R60 are also arranged in the order of R1, R2,... R59, R60 from the left in the drawing.

では次に、発光チップCにおける各素子の電気的な接続について説明する。
各転送サイリスタS1〜S60のアノード端子は、GND端子に接続されている。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。
Next, electrical connection of each element in the light emitting chip C will be described.
The anode terminal of each transfer thyristor S1 to S60 is connected to the GND terminal. A power supply line 102 (see FIG. 5) is connected to the GND terminal and grounded.

また、奇数番目の転送サイリスタS1、S3、…、S59のカソード端子は、転送電流制限抵抗R1Aを介してφ1端子に接続されている。このφ1端子には、第1転送信号ライン104(図5参照)が接続され、第1転送信号φ1が供給される。   Also, the cathode terminals of the odd-numbered transfer thyristors S1, S3,..., S59 are connected to the φ1 terminal via the transfer current limiting resistor R1A. The first transfer signal line 104 (see FIG. 5) is connected to the φ1 terminal, and the first transfer signal φ1 is supplied.

一方、偶数番目の転送サイリスタS2、S4、…、S60のカソード端子は、転送電流制限抵抗R2Aを介してφ2端子に接続されている。このφ2端子には、第2転送信号ライン105(図5参照)が接続され、第2転送信号φ2が供給される。   On the other hand, the cathode terminals of the even-numbered transfer thyristors S2, S4,..., S60 are connected to the φ2 terminal via the transfer current limiting resistor R2A. The second transfer signal line 105 (see FIG. 5) is connected to the φ2 terminal, and the second transfer signal φ2 is supplied.

また、各転送サイリスタS1〜S60のゲート端子G1〜G60は、各転送サイリスタS1〜S60に対応して設けられた抵抗R1〜R60をそれぞれ介してVcc端子に接続されている。このVcc端子には、電源ライン101(図5参照)が接続され、電源電圧Vcc(−5.0V)が供給される。   The gate terminals G1 to G60 of the transfer thyristors S1 to S60 are connected to the Vcc terminal via resistors R1 to R60 provided corresponding to the transfer thyristors S1 to S60, respectively. A power supply line 101 (see FIG. 5) is connected to the Vcc terminal, and a power supply voltage Vcc (−5.0 V) is supplied.

さらに、各転送サイリスタS1〜S60のゲート端子G1〜G60は、対応する同番号の発光サイリスタL1〜L60のゲート端子に、1対1でそれぞれ接続されている。   Further, the gate terminals G1 to G60 of the respective transfer thyristors S1 to S60 are connected to the gate terminals of the corresponding light emitting thyristors L1 to L60 in a one-to-one relationship.

また、各転送サイリスタS1〜S59のゲート端子G1〜G59には、ダイオードD1〜D59のアノード端子が接続されており、これらダイオードD1〜D59のカソード端子は、それぞれに隣接する次段の転送サイリスタS2〜S60のゲート端子G2〜G60に接続されている。すなわち、各ダイオードD1〜D59は、転送サイリスタS1〜S60のゲート端子G1〜G60を挟んで直列接続されている。   The anode terminals of the diodes D1 to D59 are connected to the gate terminals G1 to G59 of the transfer thyristors S1 to S59, and the cathode terminals of the diodes D1 to D59 are respectively adjacent to the transfer thyristors S2 in the next stage. Are connected to gate terminals G2 to G60 of .about.S60. That is, the diodes D1 to D59 are connected in series with the gate terminals G1 to G60 of the transfer thyristors S1 to S60 interposed therebetween.

そして、ダイオードD1のアノード端子すなわち転送サイリスタS1のゲート端子G1は、転送電流制限抵抗R3Aを介してφS端子に接続されている。このφS端子には、スタート転送信号ライン103(図5参照)を介してスタート転送信号φSが供給される。   The anode terminal of the diode D1, that is, the gate terminal G1 of the transfer thyristor S1, is connected to the φS terminal via the transfer current limiting resistor R3A. The φS terminal is supplied with a start transfer signal φS via a start transfer signal line 103 (see FIG. 5).

次に、各発光サイリスタL1〜L60のアノード端子は、各転送サイリスタS1〜S60のアノード端子と同様に、GND端子に接続されている。   Next, the anode terminals of the light emitting thyristors L1 to L60 are connected to the GND terminal in the same manner as the anode terminals of the transfer thyristors S1 to S60.

また、各発光サイリスタL1〜L60のカソード端子は、φI端子に接続されている。このφI端子には、点灯信号ライン106(発光チップC1の場合は点灯信号ライン106_1:図5参照)が接続され、点灯信号φI(発光チップC1の場合は点灯信号φI1)が供給される。なお、他の発光チップC2〜C60には、それぞれ、対応する点灯信号φI2〜φI60が供給される。   The cathode terminals of the light emitting thyristors L1 to L60 are connected to the φI terminal. A lighting signal line 106 (in the case of the light emitting chip C1, the lighting signal line 106_1: refer to FIG. 5) is connected to the φI terminal, and a lighting signal φI (in the case of the light emitting chip C1, the lighting signal φI1) is supplied. In addition, corresponding lighting signals φI2 to φI60 are supplied to the other light emitting chips C2 to C60, respectively.

次に、図7に示すタイミングチャートを参照しながら、露光動作における発光チップCの動作を詳細に説明する。なお、図7では、説明の便宜上、それぞれの発光サイリスタLを主走査方向で順に点灯させる場合について説明を行なう。   Next, the operation of the light-emitting chip C in the exposure operation will be described in detail with reference to the timing chart shown in FIG. In FIG. 7, for convenience of explanation, a case where the respective light emitting thyristors L are sequentially turned on in the main scanning direction will be described.

ここで初期状態においては、スタート転送信号φSがローレベル(L)に、第1転送信号φ1がハイレベル(H)に、第2転送信号φ2がローレベルに、そして点灯信号φIがハイレベルに、それぞれ設定されているものとする。   In the initial state, the start transfer signal φS is at a low level (L), the first transfer signal φ1 is at a high level (H), the second transfer signal φ2 is at a low level, and the lighting signal φI is at a high level. , Each is set.

動作の開始に伴い、信号発生回路100から入力されるスタート転送信号φSが、ローレベルからハイレベルに変更される。これにより、発光チップCの転送サイリスタS1のゲート端子G1にハイレベルのスタート転送信号φSが供給される。このとき、ダイオードD1〜D59を介して、他の転送サイリスタS2〜S60のゲート端子G2〜G60にもスタート転送信号φSが供給される。ただし、各ダイオードD1〜D59でそれぞれ電圧降下が生じるため、転送サイリスタS1のゲート端子G1にかかる電圧が最も高くなる。   As the operation starts, the start transfer signal φS input from the signal generation circuit 100 is changed from the low level to the high level. As a result, the high-level start transfer signal φS is supplied to the gate terminal G1 of the transfer thyristor S1 of the light emitting chip C. At this time, the start transfer signal φS is also supplied to the gate terminals G2 to G60 of the other transfer thyristors S2 to S60 via the diodes D1 to D59. However, since the voltage drop occurs in each of the diodes D1 to D59, the voltage applied to the gate terminal G1 of the transfer thyristor S1 is the highest.

そして、スタート転送信号φSがハイレベルとなっている状態で、信号発生回路100から入力される第1転送信号φ1が、ハイレベルからローレベルに変更される。また、第1転送信号φ1がローレベルに変更されてから第1の期間taが経過した後、第2転送信号φ2が、ローレベルからハイレベルに変更される。   Then, in a state where the start transfer signal φS is at the high level, the first transfer signal φ1 input from the signal generation circuit 100 is changed from the high level to the low level. In addition, after the first period ta has elapsed since the first transfer signal φ1 is changed to the low level, the second transfer signal φ2 is changed from the low level to the high level.

このように、スタート転送信号φSがハイレベルとなっている状態において、ローレベルの第1転送信号φ1が供給されると、発光チップCでは、ローレベルの第1転送信号φ1が供給される奇数番目の転送サイリスタS1、S3、…、S59のうち、ゲート電圧が最も高く、閾値以上となる転送サイリスタS1がターンオンする。また、このとき、第2転送信号φ2はハイレベルとなっているので、偶数番目の転送サイリスタS2、S4、…、S60のカソード電圧は高いままとなり、ターンオフの状態が維持される。このとき、発光チップCでは、奇数番目の転送サイリスタS1のみがターンオンした状態になる。これに伴い、奇数番目の転送サイリスタS1とゲート同士が接続された発光サイリスタL1がターンオンし、発光可能な状態におかれる。   As described above, when the low-level first transfer signal φ1 is supplied in a state where the start transfer signal φS is at the high level, the light-emitting chip C is an odd number to which the low-level first transfer signal φ1 is supplied. Of the second transfer thyristors S1, S3,..., S59, the transfer thyristor S1 having the highest gate voltage and exceeding the threshold value is turned on. At this time, since the second transfer signal φ2 is at the high level, the cathode voltages of the even-numbered transfer thyristors S2, S4,..., S60 remain high and the turn-off state is maintained. At this time, in the light emitting chip C, only the odd-numbered transfer thyristor S1 is turned on. As a result, the odd-numbered transfer thyristor S1 and the light-emitting thyristor L1 whose gates are connected to each other are turned on and are allowed to emit light.

転送サイリスタS1がターンオンしている状態において、第2転送信号φ2がハイレベルに変更されてから第2の期間tbが経過した後、第2転送信号φ2がハイレベルからローレベルに変更される。すると、ローレベルの第2転送信号φ2が供給される偶数番目の転送サイリスタS2、S4、…、S60のうち、ゲート電圧が最も高く、閾値以上となる転送サイリスタS2がターンオンする。このとき、発光チップCでは、奇数番目の転送サイリスタS1とこれに隣接する偶数番目の転送サイリスタS2とが、共にターンオンした状態になる。これに伴い、既にターンオンしている発光サイリスタL1に加えて、偶数番目の転送サイリスタS2とゲート同士が接続された発光サイリスタL2がターンオンし、共に発光可能な状態におかれる。   In the state where the transfer thyristor S1 is turned on, the second transfer signal φ2 is changed from the high level to the low level after the second period tb has elapsed since the second transfer signal φ2 was changed to the high level. Then, among the even-numbered transfer thyristors S2, S4,..., S60 to which the low-level second transfer signal φ2 is supplied, the transfer thyristor S2 having the highest gate voltage and equal to or higher than the threshold value is turned on. At this time, in the light emitting chip C, the odd-numbered transfer thyristor S1 and the even-numbered transfer thyristor S2 adjacent thereto are both turned on. Accordingly, in addition to the light-emitting thyristor L1 that has already been turned on, the even-numbered transfer thyristor S2 and the light-emitting thyristor L2 whose gates are connected to each other are turned on and are ready to emit light.

転送サイリスタS1および転送サイリスタS2が共にターンオンしている状態において、第2転送信号φ2がローレベルに変更されてから第3の期間tcが経過した後、第1転送信号φ1がローレベルからハイレベルに変更される。これに伴い、奇数番目の転送サイリスタS1はターンオフし、偶数番目の転送サイリスタS2のみがターンオンした状態になる。これに伴い、奇数番目の発光サイリスタL1はターンオフして発光不能な状態におかれ、偶数番目の発光サイリスタL2のみがターンオンを維持して発光可能な状態におかれる。なお、この例では、第1転送信号φ1がハイレベルに変更されるのに合わせて、スタート転送信号φSがハイレベルからローレベルに変更されている。   In a state where both the transfer thyristor S1 and the transfer thyristor S2 are turned on, after the third period tc has elapsed after the second transfer signal φ2 is changed to the low level, the first transfer signal φ1 is changed from the low level to the high level. Changed to Accordingly, the odd-numbered transfer thyristor S1 is turned off, and only the even-numbered transfer thyristor S2 is turned on. Accordingly, the odd-numbered light-emitting thyristor L1 is turned off and cannot emit light, and only the even-numbered light-emitting thyristor L2 is kept turned on and can emit light. In this example, the start transfer signal φS is changed from the high level to the low level as the first transfer signal φ1 is changed to the high level.

転送サイリスタS2がターンオンしている状態において、第1転送信号φ1がハイレベルに変更されてから第4の期間tdが経過した後、第1転送信号φ1がハイレベルからローレベルに変更される。これに伴い、ローレベルの第1転送信号φ1が供給される奇数番目の転送サイリスタS1、S3、…、S59のうち、ゲート電圧が最も高い転送サイリスタS3がターンオンする。このとき、発光チップCでは、偶数番目の転送サイリスタS2とこれに隣接する奇数番目の転送サイリスタS3とが、共にターンオンした状態になる。これに伴い、既にターンオンしている発光サイリスタL2に加えて、奇数番目の転送サイリスタS3とゲート同士が接続された発光サイリスタL3がターンオンし、共に発光可能な状態におかれる。   In the state where the transfer thyristor S2 is turned on, the first transfer signal φ1 is changed from the high level to the low level after the fourth period td has elapsed since the first transfer signal φ1 was changed to the high level. Accordingly, among the odd-numbered transfer thyristors S1, S3,..., S59 to which the low-level first transfer signal φ1 is supplied, the transfer thyristor S3 having the highest gate voltage is turned on. At this time, in the light emitting chip C, the even-numbered transfer thyristor S2 and the odd-numbered transfer thyristor S3 adjacent thereto are both turned on. Accordingly, in addition to the light-emitting thyristor L2 that has already been turned on, the odd-numbered transfer thyristor S3 and the light-emitting thyristor L3 whose gates are connected to each other are turned on so that both can emit light.

転送サイリスタS2および転送サイリスタS3が共にターンオンしている状態において、第1転送信号φ1がローレベルに変更されてから第5の期間teが経過した後、第2転送信号φ2がローレベルからハイレベルに変更される。これに伴い、偶数番目の転送サイリスタS2はターンオフし、奇数番目の転送サイリスタS3のみがターンオンした状態になる。これに伴い、偶数番目の発光サイリスタL2はターンオフして発光不能な状態におかれ、奇数番目の発光サイリスタL3のみがターンオンを維持して発光可能な状態におかれる。   In a state where both the transfer thyristor S2 and the transfer thyristor S3 are turned on, the second transfer signal φ2 is changed from the low level to the high level after the fifth period te elapses after the first transfer signal φ1 is changed to the low level. Changed to Accordingly, the even-numbered transfer thyristor S2 is turned off, and only the odd-numbered transfer thyristor S3 is turned on. Accordingly, the even-numbered light-emitting thyristor L2 is turned off to be incapable of emitting light, and only the odd-numbered light-emitting thyristor L3 is kept in a turn-on state to be capable of emitting light.

このように、発光チップCでは、第1転送信号φ1および第2転送信号φ2が共にローレベルに設定される重なり期間を設けつつ、交互にハイレベル、ローレベルが切り換えられることにより、転送サイリスタS1〜S60が番号順に順次ターンオンする。また、これに伴い、発光サイリスタL1〜L60も番号順に順次ターンオンする。このとき、第2の期間tbでは、奇数番目の転送サイリスタ(例えば転送サイリスタS1)のみがターンオンし、第3の期間tcでは、奇数番目の転送サイリスタおよび次段に設けられた偶数番目の転送サイリスタ(例えば転送サイリスタS1および転送サイリスタS2)がターンオンし、第4の期間tdでは、偶数番目の転送サイリスタ(例えば転送サイリスタS2)のみがターンオンし、第5の期間teでは、偶数番目の転送サイリスタおよび次段に設けられた奇数番目の転送サイリスタ(例えば転送サイリスタS2および転送サイリスタS3)がターンオンし、その後、再び第2の期間tbにおいて奇数番目の転送サイリスタ(例えば転送サイリスタS3)のみがターンオンする、という過程を繰り返すことになる。   As described above, in the light-emitting chip C, the transfer thyristor S1 is switched by alternately switching between the high level and the low level while providing an overlap period in which both the first transfer signal φ1 and the second transfer signal φ2 are set to the low level. ˜S60 are sequentially turned on in numerical order. As a result, the light emitting thyristors L1 to L60 are also turned on sequentially in the order of numbers. At this time, only the odd-numbered transfer thyristor (for example, transfer thyristor S1) is turned on in the second period tb, and in the third period tc, the odd-numbered transfer thyristor and the even-numbered transfer thyristor provided in the next stage are turned on. (For example, the transfer thyristor S1 and the transfer thyristor S2) are turned on, and in the fourth period td, only the even-numbered transfer thyristor (for example, the transfer thyristor S2) is turned on, and in the fifth period te, the even-numbered transfer thyristor and The odd-numbered transfer thyristor (for example, transfer thyristor S2 and transfer thyristor S3) provided in the next stage is turned on, and then only the odd-numbered transfer thyristor (for example, transfer thyristor S3) is turned on again in the second period tb. This process is repeated.

一方、点灯信号φIは、基本的に、奇数番目の転送サイリスタが単独でターンオンする第2の期間tbおよび偶数番目の転送サイリスタが単独でターンオンする第4の期間tdにおいて、ハイレベルからローレベルへの変更およびローレベルからハイレベルへの変更が行われる。   On the other hand, the lighting signal φI basically changes from the high level to the low level in the second period tb in which the odd-numbered transfer thyristor is turned on alone and in the fourth period td in which the even-numbered transfer thyristor is independently turned on. Change from low level to high level.

これにより発光チップC毎に、発光サイリスタL1、L2、L3、L4、…、L59、L60が、1個ずつ順番に発光(順次点灯)する。   Accordingly, for each light emitting chip C, the light emitting thyristors L1, L2, L3, L4,..., L59, L60 emit light one by one in order (turn on sequentially).

なお図7では、感光体ドラム12上で1ラインを露光する時間を、1ライン周期として図示している。そして感光体ドラム12上で1ラインを露光した後は、再び同様の駆動信号が生成され、発光サイリスタL1、L2、L3、L4、…、L59、L60が、1個ずつ順番に発光して次のラインを露光し、以後これを繰り返す。なお1ラインを露光する際には、最後に休止期間があり、休止期間では、露光は行なわれない。つまり1ライン周期は、実際に露光を行なっている期間と休止期間の合計となる。   In FIG. 7, the time for exposing one line on the photosensitive drum 12 is shown as one line period. Then, after one line is exposed on the photosensitive drum 12, the same drive signal is generated again, and the light emitting thyristors L1, L2, L3, L4,..., L59, L60 emit light one by one in order. The above line is exposed, and this is repeated thereafter. When one line is exposed, there is a rest period at the end, and no exposure is performed in the rest period. That is, one line cycle is the total of the period during which exposure is actually performed and the rest period.

<露光量の補正の説明>
ここで各LED71(図4参照)について光量のばらつきが生じることがある。この光量のばらつきは各発光チップCに配されるLED71間では、通常あまり大きくないが、各発光チップC間において大きくなる傾向にある。そして各LED71に光量のばらつきがあると、感光体ドラム12の露光量にばらつきが生じ、そのためにトナー像の濃度にばらつきが生じることになる。この場合、ばらつきは主走査方向に生じるため、形成される画像には、副走査方向に延びる筋が発生し、画質が悪化しやすくなる。
<Explanation of exposure correction>
Here, a variation in the amount of light may occur for each LED 71 (see FIG. 4). The variation in the amount of light is usually not so large between the LEDs 71 arranged in each light emitting chip C, but tends to increase between the light emitting chips C. If the amount of light varies among the LEDs 71, the exposure amount of the photosensitive drum 12 varies, and therefore, the density of the toner image varies. In this case, since variation occurs in the main scanning direction, a line extending in the sub-scanning direction is generated in the formed image, and the image quality is likely to deteriorate.

そのため各LED71の光量のばらつきを補正することが必要となる。そのために、例えば、各LED71の光量に応じて点灯時間を補正する方法がある。つまり光量がより小さいLED71に対しては、点灯時間を長くし、光量がより大きいLED71に対しては点灯時間を短くする。これにより感光体ドラム12に対する光量が補正され、光量のばらつきが小さくなるため、形成される画像に筋が生じにくくなる。   Therefore, it is necessary to correct variations in the amount of light of each LED 71. Therefore, for example, there is a method of correcting the lighting time according to the light amount of each LED 71. That is, the lighting time is lengthened for the LED 71 having a smaller light amount, and the lighting time is shortened for the LED 71 having a larger light amount. As a result, the amount of light with respect to the photosensitive drum 12 is corrected, and the variation in the amount of light is reduced, so that a streak is hardly generated in the formed image.

ところがこの補正は、予め定められた1通りの点灯時間でLED71を点灯させたときに行なわれるものである。この時間は、通常の使用条件で、LED71を点灯させるときの点灯時間である。そしてこの通常の使用条件における点灯時間よりわずかにLED71の点灯時間を長くしたり短くしたりすることで光量のばらつきを補正している。そのためこの点灯時間から外れた点灯時間では、やはり光量のばらつきが生じ、露光量にばらつきが生じることがある。これは例えば、感光体ドラム12の温度条件などが変化したときに感光体ドラム12の感度が変化するため、それを補正するためLED71全体の露光量を一律に上げたり下げたりするときに生じる。つまり露光量を一律に、例えば、2倍にしたり、半分にしたりすることもあり得る。このときにLED71の点灯時間が一律に変化し、そのときに露光量にばらつきが生じる。   However, this correction is performed when the LED 71 is turned on for a predetermined lighting time. This time is a lighting time when the LED 71 is turned on under normal use conditions. Then, the variation in the amount of light is corrected by slightly increasing or decreasing the lighting time of the LED 71 from the lighting time under the normal use conditions. For this reason, in the lighting time deviating from the lighting time, the light amount also varies, and the exposure amount may vary. For example, this occurs when the exposure amount of the entire LED 71 is uniformly increased or decreased to correct the sensitivity of the photosensitive drum 12 when the temperature condition of the photosensitive drum 12 changes. That is, the exposure amount may be uniformly doubled or halved, for example. At this time, the lighting time of the LEDs 71 changes uniformly, and the exposure amount varies at that time.

図8(a)〜(b)は、点灯時間を一律に変化させたときの各LED71による露光量のばらつきについて説明した図である。
このうち図8(a)は、点灯時間を一律に変化させたときの各LED71の露光量について示した図である。図8(a)で横軸は、各LED71の主走査方向における位置であり、縦軸は露光量である。そしてこの場合、Cで示す線が上記通常の使用条件での点灯時間において補正後の各LED71の露光量を表す。ここでは各LED71の光量は補正されているため、露光量のばらつきも小さくなり、図示するようにCの線は、比較的フラットとなる。
FIGS. 8A and 8B are diagrams for explaining the variation in the exposure amount by each LED 71 when the lighting time is uniformly changed.
Among these, Fig.8 (a) is the figure shown about the exposure amount of each LED71 when lighting time is changed uniformly. In FIG. 8A, the horizontal axis represents the position of each LED 71 in the main scanning direction, and the vertical axis represents the exposure amount. In this case, the line indicated by C represents the exposure amount of each LED 71 after correction in the lighting time under the normal use condition. Here, since the amount of light of each LED 71 is corrected, the variation in the exposure amount is also reduced, and the line C is relatively flat as shown in the figure.

対してBで示す線は、Cの場合より、より点灯時間を短くした場合であり、Aで示す線は、Bの場合よりさらに点灯時間を短くした場合である。またDで示す線は、Cの場合より、より点灯時間を長くした場合である。即ち、露光量としては、A→B→C→Dの順に大きくなる。そしてA、B、Dの場合は、Cの場合に比較して露光量のばらつきが大きい。   On the other hand, the line indicated by B is a case where the lighting time is further shortened than the case of C, and the line indicated by A is a case where the lighting time is further shortened compared to the case of B. Moreover, the line shown by D is a case where lighting time is made longer than the case of C. That is, the exposure amount increases in the order of A → B → C → D. In the case of A, B, and D, the variation in exposure amount is larger than in the case of C.

図8(b)は、点灯時間をを一律に変化させたときの点灯時間に対する露光量の違いについて説明した図である。図8(b)で横軸は、点灯時間を表し、縦軸は露光量を表す。
そして図示する3本の線は、3つの発光チップCa、Cb、Ccについて、それぞれの発光チップCa、Cb、Ccに配された各LED71による露光量の平均をプロットしたものである。ここで点灯時間がAの場合は、図8(a)のAの場合に対応する。また点灯時間がB、C、Dの場合は、それぞれ図8(a)のB、C、Dの場合に対応する。
FIG. 8B is a diagram for explaining the difference in the exposure amount with respect to the lighting time when the lighting time is uniformly changed. In FIG. 8B, the horizontal axis represents the lighting time, and the vertical axis represents the exposure amount.
The three lines shown in the figure are plots of the average exposure amount of each LED 71 arranged on each light emitting chip Ca, Cb, Cc for the three light emitting chips Ca, Cb, Cc. Here, the case where the lighting time is A corresponds to the case of A in FIG. The lighting times B, C, and D correspond to the cases B, C, and D in FIG.

図示するように点灯時間がCの場合は、光量の補正が行なわれる点灯時間であるので、露光量は、各発光チップCa、Cb、Ccでほぼ一致している。ただし点灯時間がCの場合から外れると、露光量は、各発光チップCa、Cb、Ccで異なるようになり、点灯時間がCの場合から離れるに従い、その差は、大きくなっていく。   As shown in the figure, when the lighting time is C, it is the lighting time during which the amount of light is corrected, so that the exposure amounts are almost the same for each light emitting chip Ca, Cb, Cc. However, when the lighting time deviates from the case of C, the exposure amount differs for each light emitting chip Ca, Cb, Cc, and the difference increases as the lighting time departs from the case of C.

これをさらに補正するための従来技術として、次のような方法がある。
図9(a)は、1つのLED71を1回点灯させるときの点灯信号を示した図である。これは図7の例では、点灯信号φIに対応する。そして図9(a)に示した点灯信号は、パルス波であり、LED71の点灯時間は、このパルス幅となる。即ちこのパルス幅を変更することでLED71の点灯時間を制御することができる。
As a prior art for further correcting this, there is the following method.
FIG. 9A shows a lighting signal when one LED 71 is turned on once. This corresponds to the lighting signal φI in the example of FIG. And the lighting signal shown to Fig.9 (a) is a pulse wave, and the lighting time of LED71 becomes this pulse width. That is, the lighting time of the LED 71 can be controlled by changing the pulse width.

この点灯信号を入力したときのLED71の点灯プロファイルは、理想的には、図9(b)の点線のようになることが望ましい。しかし実際には、LED71の点灯プロファイルは、図9(b)の実線に示したようになる。即ち、点灯信号がHからLになった後に光量は0から徐々に増加する。即ち立ち上がりに時間を要する。なおこの後、光量は、飽和し、点灯信号がLからHになると光量は急激に減少するものの、すぐには0にならない。このとき露光量は、図9(b)の斜線で図示した面積として捉えることができる。   Ideally, the lighting profile of the LED 71 when this lighting signal is input is desirably as shown by the dotted line in FIG. In practice, however, the lighting profile of the LED 71 is as shown by the solid line in FIG. That is, the light quantity gradually increases from 0 after the lighting signal changes from H to L. That is, it takes time to rise. After this, the amount of light is saturated, and when the lighting signal changes from L to H, the amount of light decreases rapidly but does not immediately become zero. At this time, the exposure amount can be grasped as an area illustrated by hatching in FIG.

よってパルス幅を変更したときの露光量としては、図9(c)のようになる。図9(c)は、横軸が点灯信号のパルス幅(点灯時間)を表し、縦軸が露光量を表す。
このとき点線は、図9(b)の点線で示したように理想的な点灯プロファイルでLED71が点灯したときのパルス幅と露光量の関係である。この場合、パルス幅と露光量との関係はリニアなものになる。しかし実際には、LED71の点灯プロファイルは、図9(b)の実線で示したようになる。この場合、特に点灯時間が短いときに光量の立ち上がりに時間を要する影響を受けやすい。そのためパルス幅と露光量の関係は、実線のようになり、リニアリティに欠けるものとなる。
Therefore, the exposure amount when the pulse width is changed is as shown in FIG. In FIG. 9C, the horizontal axis represents the pulse width (lighting time) of the lighting signal, and the vertical axis represents the exposure amount.
At this time, the dotted line is the relationship between the pulse width and the exposure amount when the LED 71 is lit with an ideal lighting profile as indicated by the dotted line in FIG. In this case, the relationship between the pulse width and the exposure amount is linear. In practice, however, the lighting profile of the LED 71 is as shown by the solid line in FIG. In this case, particularly when the lighting time is short, it is easily affected by the time required for the rise of the light amount. For this reason, the relationship between the pulse width and the exposure amount is as shown by a solid line and lacks linearity.

そこで図9(c)の実線を点線に近づけるために、次のような補正を行なう。
図10(a)は、図9(a)の点灯信号に対し補正をした後の点灯信号を示した図である。ここで点線で示した箇所は、図9(a)の点灯信号に対応する。そして図10(a)の点灯信号は、offsetで示した部分だけ点灯信号のパルス幅を長くする補正を行なっている。そしてこの補正を行なうと、LED71の点灯プロファイルは、図10(b)の実線に示したようになり、露光量が増加する。そしてその結果、パルス幅を変更したときの露光量としては、図10(c)のようになる。即ち、offsetで示した部分だけ露光量が一律に増加するため、図9(c)の実線が矢印で示したように全体的に図中上方へ移動することになる。そのため点灯時間t以上のパルス幅では、パルス幅と露光量との関係はリニアなものとすることができる。
Therefore, the following correction is performed to bring the solid line in FIG. 9C closer to the dotted line.
FIG. 10A is a diagram illustrating a lighting signal after the lighting signal of FIG. 9A is corrected. The part shown with the dotted line here respond | corresponds to the lighting signal of Fig.9 (a). Then, the lighting signal in FIG. 10A is corrected to increase the pulse width of the lighting signal by a portion indicated by offset. When this correction is performed, the lighting profile of the LED 71 becomes as shown by the solid line in FIG. 10B, and the exposure amount increases. As a result, the exposure amount when the pulse width is changed is as shown in FIG. That is, since the exposure amount is uniformly increased only in the portion indicated by offset, the solid line in FIG. 9C is moved upward in the drawing as indicated by the arrow. For this reason, the relationship between the pulse width and the exposure amount can be linear at a pulse width longer than the lighting time t.

この方法では、図10(a)のoffset量を調整することで、パルス幅が小さく、点灯時間が短い領域において露光量の調整を行なうことができる。つまり例えば、図8(b)の点灯時間がAの場合に、発光チップCa、Cb、Ccの露光量が揃うことになる。そして点灯時間がAの場合と点灯時間がCの場合の2点で露光量が同じとなれば、他の領域でも露光量がほぼ同じとなりやすくなる、図8(b)で示した3本の線はほぼ重なり、露光量のばらつきは補正される。   In this method, by adjusting the offset amount in FIG. 10A, the exposure amount can be adjusted in a region where the pulse width is small and the lighting time is short. That is, for example, when the lighting time in FIG. 8B is A, the exposure amounts of the light emitting chips Ca, Cb, and Cc are aligned. Then, if the exposure amount is the same at two points when the lighting time is A and the lighting time is C, the exposure amount is likely to be almost the same in the other regions, as shown in FIG. 8B. The lines almost overlap and the exposure variation is corrected.

ただし、この方法では、offset量はps(ピコ秒)オーダーとなり、パルス幅を制御するドライバにより高精度なものが要求される。また異なる点灯時間で各LED71の光量を測定する必要があり、多くの労力と時間を要する。   However, in this method, the amount of offset is on the order of ps (picosecond), and a highly accurate one is required by the driver that controls the pulse width. Moreover, it is necessary to measure the light quantity of each LED 71 at different lighting times, which requires a lot of labor and time.

そこで本実施の形態では、発光素子ヘッド14の信号発生回路100を以下の構成とし、点灯信号を以下のようにすることで上記問題の抑制を図っている。   Therefore, in the present embodiment, the signal generation circuit 100 of the light emitting element head 14 has the following configuration, and the lighting signal is set as follows to suppress the above problem.

<信号発生回路の機能構成の説明>
図11は、本実施形態における信号発生回路100の機能構成例を表すブロック図である。なお図11では、信号発生回路100が有する種々の機能のうち本実施形態に関係するものを選択して図示している。
図示するように本実施の形態の信号発生回路100は、画像情報取得部111と、段差補正部112と、点灯順序並び替え部113と、駆動波形生成部114とを備える。
<Description of functional configuration of signal generation circuit>
FIG. 11 is a block diagram illustrating a functional configuration example of the signal generation circuit 100 according to the present embodiment. In FIG. 11, among the various functions of the signal generation circuit 100, those related to this embodiment are selected and shown.
As shown in the figure, the signal generation circuit 100 according to the present embodiment includes an image information acquisition unit 111, a step correction unit 112, a lighting order rearrangement unit 113, and a drive waveform generation unit 114.

画像情報取得部111は、画像出力制御部90から画像データ(画像情報)を受け取る。この画像データは、上述の通り、PC等の外部から入力された画像データを、画像出力制御部90において画像処理等が施され、画像形成ユニット11で画像を形成するのに使用可能とされたものである。画像処理は、具体的には、例えば、ラスタライズ処理、色変換処理、パイルハイト処理、スクリーン処理等である。   The image information acquisition unit 111 receives image data (image information) from the image output control unit 90. As described above, this image data can be used to form an image in the image forming unit 11 after image data input from the outside such as a PC is subjected to image processing in the image output control unit 90. Is. Specifically, the image processing includes, for example, rasterization processing, color conversion processing, pile height processing, screen processing, and the like.

段差補正部112は、発光チップCの段差から生じる静電潜像のずれを補正する。つまり発光チップCは、上述したように千鳥状に配列するため、もしこのまま1ラインを出力した場合、静電潜像のラインは、千鳥状となる。よってこれを補正し、ラインが一直線状になるように補正する必要がある。段差補正部112は、それぞれの発光チップCの副走査方向のずれを考慮し、このずれに対応する時間差に対応して発光チップCのLED71が点灯するように補正する。   The level difference correcting unit 112 corrects the deviation of the electrostatic latent image caused by the level difference of the light emitting chip C. That is, since the light emitting chips C are arranged in a staggered manner as described above, if one line is output as it is, the lines of the electrostatic latent image are staggered. Therefore, it is necessary to correct this so that the line becomes a straight line. The level difference correction unit 112 considers the deviation of each light emitting chip C in the sub-scanning direction, and corrects the LED 71 of the light emitting chip C to light up corresponding to the time difference corresponding to this deviation.

点灯順序並び替え部113は、段差補正部112による補正の結果を踏まえ、発光チップCのLED71の点灯の順序を決定する。そして点灯順序並び替え部113は、LED71の点灯の順序を並び替える。   The lighting order rearrangement unit 113 determines the lighting order of the LEDs 71 of the light emitting chip C based on the result of correction by the step correction unit 112. The lighting order rearrangement unit 113 rearranges the lighting order of the LEDs 71.

駆動波形生成部114は、LED71を点灯させるための駆動波形を生成し、駆動信号として出力する。具体的には、例えば、上述した点灯信号φI、スタート転送信号φS、第1転送信号φ1および第2転送信号φ2の駆動波形を生成し駆動信号として出力する。そして本実施の形態では点灯信号φIを以下のように生成する。   The drive waveform generation unit 114 generates a drive waveform for lighting the LED 71 and outputs it as a drive signal. Specifically, for example, the drive waveforms of the above-described lighting signal φI, start transfer signal φS, first transfer signal φ1, and second transfer signal φ2 are generated and output as drive signals. In this embodiment, the lighting signal φI is generated as follows.

<点灯信号の説明>
次に駆動波形生成部114で生成される点灯信号φIについて説明を行なう。
駆動波形生成部114では、それぞれのLED71の1回当たりの点灯時間が予め定められた第1の時間を超えるときに、この第1の時間以下の時間を複数回使って点灯させるように点灯信号φIを生成する。つまりLED71の点灯および消灯を制御する点灯信号φIを第1の時間以下の複数回に分けて生成することでそれぞれのLED71を複数回に分けて点灯させる。
従来は、図7、9、10で説明したようにLED71を決められた点灯時間だけ点灯させるのに、1回の発光で行なわれていた。つまり点灯信号φIは、図7、9、10で示したように1パルスである。しかし本実施の形態では、この点灯時間を複数に分割してこの分割した回数LED71を点灯させる。この場合、点灯信号φIは、複数のパルスにより構成される。
<Description of lighting signal>
Next, the lighting signal φI generated by the drive waveform generation unit 114 will be described.
In the drive waveform generation unit 114, when the lighting time per time of each LED 71 exceeds a predetermined first time, a lighting signal is used so that the LED 71 is turned on by using a plurality of times less than the first time. φI is generated. That is, by generating the lighting signal φI for controlling the turning on and off of the LEDs 71 in a plurality of times less than or equal to the first time, each LED 71 is turned on in a plurality of times.
Conventionally, as described with reference to FIGS. 7, 9, and 10, the LED 71 is turned on for a predetermined lighting time by one light emission. That is, the lighting signal φI is one pulse as shown in FIGS. However, in the present embodiment, the lighting time is divided into a plurality of times and the divided number of times LEDs 71 are turned on. In this case, the lighting signal φI is composed of a plurality of pulses.

図12(a)〜(d)は、点灯信号φIを、複数のパルスに分割する方法を示した図である。
本実施の形態では、点灯時間をクロック信号clk(図5参照)のクロック数により管理している。つまり点灯時間は、クロック信号clkの1クロックサイクル時間の倍数となる。
ここでは、上記第1の時間を4クロックサイクル時間に設定している。
図12(a)〜(d)では、設定された点灯時間に対して生成される点灯信号φIを従来と本実施の形態で比較(図では「本例」として記載)している。
12A to 12D are diagrams showing a method of dividing the lighting signal φI into a plurality of pulses.
In this embodiment, the lighting time is managed by the number of clocks of the clock signal clk (see FIG. 5). That is, the lighting time is a multiple of one clock cycle time of the clock signal clk.
Here, the first time is set to 4 clock cycle times.
12A to 12D, the lighting signal φI generated for the set lighting time is compared between the conventional and the present embodiment (described as “this example” in the figure).

このうち図12(a)は、LED71の1回当たりの点灯時間が4クロックサイクル時間であった場合である。この場合、点灯時間は、第1の時間である4クロックサイクル時間を超えていないため、点灯信号φIは、従来および本実施の形態の双方について1パルスにて生成され、同様となる。   Of these, FIG. 12A shows a case where the lighting time per LED 71 is 4 clock cycle times. In this case, since the lighting time does not exceed the first clock time of 4 clock cycles, the lighting signal φI is generated in one pulse for both the conventional and the present embodiment, and is the same.

また図12(b)は、LED71の1回当たりの点灯時間が5クロックサイクル時間であった場合である。この場合、点灯時間は、第1の時間である4クロックサイクル時間を超えるため、点灯信号φIは、分割される。ここでは、点灯信号φIは、2分割され、2パルスにて生成される。そしてそれぞれ3クロックサイクル時間、2クロックサイクル時間の点灯時間が設定される。   FIG. 12B shows a case where the lighting time per one time of the LED 71 is 5 clock cycle times. In this case, since the lighting time exceeds the four clock cycle time that is the first time, the lighting signal φI is divided. Here, the lighting signal φI is divided into two and generated by two pulses. Then, lighting times of 3 clock cycle times and 2 clock cycle times are set, respectively.

さらに図12(c)は、LED71の1回当たりの点灯時間が6クロックサイクル時間であった場合である。この場合も、点灯時間は、第1の時間である4クロックサイクル時間を超えるため、点灯信号φIは、分割される。そして点灯信号φIは、2分割され、2パルスにて生成される。そしてそれぞれ3クロックサイクル時間、3クロックサイクル時間の点灯時間が設定される。   Furthermore, FIG.12 (c) is a case where the lighting time per time of LED71 was 6 clock cycle time. Also in this case, since the lighting time exceeds the four clock cycle time which is the first time, the lighting signal φI is divided. The lighting signal φI is divided into two and generated by two pulses. Then, lighting times of 3 clock cycle times and 3 clock cycle times are set, respectively.

また図12(d)は、LED71の1回当たりの点灯時間が9クロックサイクル時間であった場合である。この場合、点灯信号φIを2分割すると、一方が、4クロックサイクル時間を超えるため、点灯信号φIは、3分割され、3パルスにて生成される。そしてそれぞれ3クロックサイクル時間、3クロックサイクル時間、3クロックサイクル時間の点灯時間が設定される。
なおLED71の1回当たりの点灯時間によっては、4分割以上になる場合もある。
FIG. 12D shows a case where the lighting time per time of the LED 71 is 9 clock cycles. In this case, if the lighting signal φI is divided into two, one of them exceeds four clock cycle times, so that the lighting signal φI is divided into three and generated by three pulses. Then, lighting times of 3 clock cycle times, 3 clock cycle times, and 3 clock cycle times are set, respectively.
In addition, depending on the lighting time per time of LED71, it may become four or more divisions.

図13(a)〜(b)は、点灯信号φIを分割せずにLED71を点灯させた場合と、点灯信号φIを複数回に分割してLED71を点灯させた場合とで、点灯時間の使用範囲を比較した図である。なおCで示した箇所は、図8(b)で説明した点灯時間がCの場合と同じである。   FIGS. 13A to 13B show the use of lighting time when the LED 71 is turned on without dividing the lighting signal φI and when the LED 71 is turned on by dividing the lighting signal φI a plurality of times. It is the figure which compared the range. In addition, the part shown by C is the same as the case where the lighting time demonstrated in FIG.8 (b) is C. FIG.

このうち図13(a)は、従来のように点灯信号φIを分割せずに1パルスでLED71を点灯させた場合である。また図13(b)は、LED71の1回当たりの点灯時間が予め定められた第1の時間を超えるときに、この第1の時間以下の複数回に分割して点灯させた場合である。   Among these, FIG. 13A shows a case where the LED 71 is lit with one pulse without dividing the lighting signal φI as in the prior art. FIG. 13B shows a case where the LED 71 is lit in a plurality of times equal to or less than the first time when the lighting time per time of the LED 71 exceeds a predetermined first time.

図13(b)で図示するようにLED71の点灯時間の使用範囲は、第1の時間である時間t1を超えることはない。一方、図13(a)では、点灯時間の使用範囲は、時間t1を超えて時間t3まで設定される。この場合、図示するように点灯時間に対して露光量が異なる2つの発光チップCがあったときに、図13(b)の時間t1より、時間t3の方が露光量の差は大きくなる。点灯時間の使用範囲の上限は、LED71の光量の補正を行なった点灯時間Cの場合からあまり外れることなく、点灯時間がCの場合より大きく、かつより小さい方が好ましい。   As illustrated in FIG. 13B, the use range of the lighting time of the LED 71 does not exceed the time t1 which is the first time. On the other hand, in Fig.13 (a), the use range of lighting time is set over time t1 to time t3. In this case, as shown in the figure, when there are two light emitting chips C having different exposure amounts with respect to the lighting time, the difference in exposure amount is larger at time t3 than at time t1 in FIG. The upper limit of the usage range of the lighting time is preferably larger and smaller than the lighting time C without departing from the lighting time C in which the light amount of the LED 71 is corrected.

またこのことは、点灯時間の使用範囲の下限についても同様である。つまりそれぞれのLED71の1回当たりの点灯時間が予め定められた第1の時間を超えるときに、予め定められた第2の時間以上の時間を使って点灯させることが好ましい。そして点灯時間の使用範囲の下限は、LED71の光量の補正を行なった点灯時間Cの場合からあまり外れることなく、点灯時間がCの場合より小さく、かつより大きい方が好ましい。本実施の形態では、図13(b)に示すように、点灯時間の使用範囲の下限は、図13(a)に示した時間t4より大きく、予め定められた第2の時間である時間t2として設定している。   The same applies to the lower limit of the lighting time usage range. That is, it is preferable to turn on each LED 71 when the lighting time per one time exceeds a predetermined first time, using a time equal to or longer than a predetermined second time. The lower limit of the use range of the lighting time is preferably not smaller than the lighting time C and larger than the lighting time C in which the light quantity of the LED 71 is corrected. In the present embodiment, as shown in FIG. 13 (b), the lower limit of the use range of the lighting time is larger than the time t4 shown in FIG. 13 (a), and is a predetermined second time t2. It is set as.

結局、本実施の形態では、点灯時間の使用範囲は、図示するように図13(a)より図13(b)の場合の方が、より狭くなる。その結果、図8(b)で示したような各LED71による露光量のばらつきがあったときでも、実際の露光量の差は、あまり大きくならない。
また図10で説明した従来の方法に比較して、ps(ピコ秒)オーダーでパルス幅を制御するドライバは不要となり、ドライバに高精度なものが要求されなくなる。また異なる点灯時間で各LED71の光量を測定する必要もなく、LED71の光量測定に要する労力と時間が低減される。
Eventually, in this embodiment, the usage range of the lighting time is narrower in the case of FIG. 13B than in FIG. As a result, even when there is a variation in the exposure amount by each LED 71 as shown in FIG. 8B, the difference in the actual exposure amount is not so large.
Compared with the conventional method described with reference to FIG. 10, a driver for controlling the pulse width in the order of ps (picoseconds) is not required, and a highly accurate driver is not required. Further, it is not necessary to measure the light quantity of each LED 71 at different lighting times, and labor and time required for measuring the light quantity of the LED 71 are reduced.

なお上述した例では、発光チップCを使用し、さらに発光チップCとして自己走査型発光素子アレイチップを使用した場合を例にとり説明を行なったがこれに限られるものではなく、LED等の発光素子は、主走査方向に沿って配列し、主走査方向または主走査方向とは逆方向に向けて順次点灯するものであれば適用できる。   In the above-described example, the case where the light emitting chip C is used and the self-scanning light emitting element array chip is used as the light emitting chip C has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. Can be applied as long as they are arranged along the main scanning direction and light up sequentially in the main scanning direction or in the direction opposite to the main scanning direction.

1…画像形成装置、11…画像形成ユニット、12…感光体ドラム、13…帯電ロール、14…発光素子ヘッド、15…現像器、64…ロッドレンズアレイ、90…画像出力制御部、100…信号発生回路、114…駆動波形生成部、C1〜C60…発光チップ、S1,S2,S3,…,S60…転送サイリスタ、L1,L2,L3,…,L60…発光サイリスタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image forming apparatus, 11 ... Image forming unit, 12 ... Photosensitive drum, 13 ... Charging roll, 14 ... Light emitting element head, 15 ... Developing device, 64 ... Rod lens array, 90 ... Image output control part, 100 ... Signal Generation circuit, 114... Drive waveform generation unit, C1 to C60... Light emitting chip, S1, S2, S3,..., S60 ... transfer thyristor, L1, L2, L3.

Claims (3)

主走査方向に沿って配列し、順次点灯する複数の発光素子と、
前記複数の発光素子の光出力を結像させるための光学素子と、
前記複数の発光素子のそれぞれの発光素子の1回当たりの点灯時間が予め定められた第1の時間を超えるときに、当該第1の時間以下の時間を複数回使って点灯させる制御部と、
を備え
前記制御部は、それぞれの発光素子の1回当たりの点灯時間が予め定められた前記第1の時間を超えるときに、予め定められた第2の時間以上の時間を使って点灯させるとともに、当該第1の時間をそれぞれの発光素子の光量の補正を行なった点灯時間より大きく、当該第2の時間をそれぞれの発光素子の光量の補正を行なった点灯時間より小さく設定することを特徴とする発光素子ヘッド。
A plurality of light emitting elements arranged along the main scanning direction and sequentially lit;
An optical element for imaging the light output of the plurality of light emitting elements;
A controller that turns on each of the plurality of light emitting elements by using a plurality of times equal to or less than the first time when a lighting time per one light emitting element exceeds a predetermined first time;
Equipped with a,
When the lighting time per time of each light emitting element exceeds the predetermined first time, the control unit causes the light to be turned on using a time that is equal to or longer than a predetermined second time, and The first time is set longer than the lighting time when the light amount of each light emitting element is corrected, and the second time is set shorter than the lighting time when the light amount of each light emitting element is corrected. Element head.
前記制御部は、それぞれの発光素子の点灯および消灯を制御する点灯信号を前記第1の時間以下の複数回に分けて生成することで、それぞれの発光素子を点灯させることを特徴とする請求項に記載の発光素子ヘッド。 The said control part lights up each light emitting element by producing | generating the lighting signal which controls lighting and light extinction of each light emitting element in multiple times below the said 1st time, It is characterized by the above-mentioned. 2. The light emitting device head according to 1. 像を保持する像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電させる帯電手段と、
主走査方向に沿って配列し順次点灯する複数の発光素子から発する光により前記像保持体を露光し、静電潜像を形成させる静電潜像形成手段と、
前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記複数の発光素子のそれぞれの発光素子の1回当たりの点灯時間が予め定められた第1の時間を超えるときに、当該第1の時間以下の時間を複数回使って点灯させる制御部と、
を備え
前記制御部は、それぞれの発光素子の1回当たりの点灯時間が予め定められた前記第1の時間を超えるときに、予め定められた第2の時間以上の時間を使って点灯させるとともに、当該第1の時間をそれぞれの発光素子の光量の補正を行なった点灯時間より大きく、当該第2の時間をそれぞれの発光素子の光量の補正を行なった点灯時間より小さく設定することを特徴とする画像形成装置。
An image carrier for holding an image;
Charging means for charging the surface of the image carrier;
Electrostatic latent image forming means for exposing the image carrier with light emitted from a plurality of light emitting elements arranged along the main scanning direction and sequentially lit to form an electrostatic latent image;
Developing means for developing the electrostatic latent image to form a toner image;
A controller that turns on each of the plurality of light emitting elements by using a plurality of times equal to or less than the first time when a lighting time per one light emitting element exceeds a predetermined first time;
Equipped with a,
When the lighting time per time of each light emitting element exceeds the predetermined first time, the control unit causes the light to be turned on using a time that is equal to or longer than a predetermined second time, and An image characterized in that the first time is set longer than the lighting time when the light amount of each light emitting element is corrected, and the second time is set shorter than the lighting time when the light amount of each light emitting element is corrected. Forming equipment.
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