JP6696355B2 - Exposure control apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、露光制御装置および画像形成装置に関する。 The present invention relates to an exposure control device and an image forming apparatus.
電子写真方式のプリンタでは、帯電された感光体を露光装置により露光して静電潜像を形成し、この静電潜像をトナー等の色材により現像して得られた画像を印刷用紙等の記録媒体に転写して定着することにより画像形成が行われる。 In an electrophotographic printer, an electrostatic latent image is formed by exposing a charged photoconductor with an exposure device, and the image obtained by developing the electrostatic latent image with a color material such as toner is used as a printing paper or the like. The image is formed by transferring the image onto the recording medium and fixing it.
そして、この露光装置の発光装置として、レーザ光を走査させて感光体を露光するような方式が広く用いられていた。しかし、近年ではレーザ光の替りに、LED等の複数の発光素子が配列された方式(以下、「LED PRINT HEAD方式」と呼ぶ)の露光装置が用いられるようになっている。 As a light emitting device of this exposure apparatus, a method of scanning a laser beam to expose a photoconductor has been widely used. However, in recent years, an exposure apparatus of a method in which a plurality of light emitting elements such as LEDs are arranged (hereinafter, referred to as “LED PRINT HEAD method”) has been used instead of the laser light.
このようなLED PRINT HEAD方式を用いて露光装置を構成した場合、LED等の複数の発光素子を1ライン上に配列して、この複数の発光素子の点灯制御を順次行うことにより露光処理を実現している。 When an exposure device is configured using such an LED PRINT HEAD method, a plurality of light emitting elements such as LEDs are arranged on one line, and exposure control is realized by sequentially performing lighting control of the plurality of light emitting elements. is doing.
ここで、発光素子による露光量は、各発光素子の発光強度と発光時間の積により決定される。そのため、要求された露光量を実現するために、各発光素子を点灯させるためのパルス信号のパルス幅を変化させてそれぞれの発光素子の点灯時間を調整することにより要求された露光量を実現している。 Here, the exposure amount of the light emitting element is determined by the product of the light emission intensity of each light emitting element and the light emission time. Therefore, in order to realize the required exposure amount, the required exposure amount is realized by changing the pulse width of the pulse signal for lighting each light emitting element and adjusting the lighting time of each light emitting element. ing.
特許文献1には、濃度調整データを記憶し、LED PRINT HEAD方式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つを補正するようにした画像形成装置が開示されている。
In
特許文献2には、一定光量のレーザ光で感光ドラムを主走査した後の感光ドラムの表面電位を測定し、その表面電位の電位ムラの周波数について低周波成分と高周波成分に分離し、画像信号に基づいて実際に画像を形成する際には、その低周波成分に係る電位ムラをレーザ駆動電流(バイアス電流)で補正し、高周波成分に係る電位ムラをPWMパルス幅で補正することにより感光ドラム上の表面電位ムラを低減するようにした画像形成装置が開示されている。
In
特許文献3には、予め記憶していた補正係数に基づいて、駆動信号のパルス幅および電流値を決定して、発光素子を駆動するようにした発光装置が開示されている。
上述したような、LED PRINT HEAD方式の露光装置では、要求された露光量を実現するために、パルス信号の電圧や電流を切替えて、露光量の調整範囲を拡張することが行われている。 In the LED PRINT HEAD type exposure apparatus as described above, in order to realize the required exposure amount, the voltage and current of the pulse signal are switched to expand the adjustment range of the exposure amount.
しかし、露光装置に対して要求される露光量は温度等によって変化する。例えば、LED等の半導体素子による発光素子では、温度上昇等に伴い光量が減少する。そのため、1つの印刷ジョブ(印刷指示)に基づく連続した印刷処理中であっても、要求される露光量が変化する場合がある。このような場合に、1つの印刷ジョブに基づく印刷処理の途中で、パルス信号の電圧や電流を切替えたのでは、印刷処理の品質が維持できない場合がある。 However, the exposure amount required for the exposure apparatus changes depending on the temperature and the like. For example, in a light emitting element including a semiconductor element such as an LED, the amount of light decreases as the temperature rises. Therefore, the required exposure amount may change even during continuous printing processing based on one print job (print instruction). In such a case, if the voltage or current of the pulse signal is switched during the printing process based on one print job, the quality of the printing process may not be maintained.
何故ならば、電圧や電流の切替えにはある程度の時間が必要となるため、連続した印刷処理を一旦停止させることになってしまう。また、実際にはパルス信号の波形は、寄生容量等の影響により理想的な長方形ではないため、パルス信号の電圧や電流を切替えた場合には連続した露光量の変化を実現できない可能性がある。そのため、連続した印刷処理の途中でパルス信号の電圧や電流を切替えると、急に印刷濃度が変化してしまうおそれがある。 This is because it takes a certain amount of time to switch the voltage and the current, so that the continuous printing process is temporarily stopped. Further, in reality, the waveform of the pulse signal is not an ideal rectangular shape due to the influence of parasitic capacitance and the like, so there is a possibility that a continuous change in the exposure amount cannot be realized when the voltage or current of the pulse signal is switched. .. Therefore, if the voltage or current of the pulse signal is switched during the continuous printing process, the printing density may suddenly change.
本発明の目的は、複数の発光素子の点灯制御を順次行う場合に、1つの印刷指示に基づく印刷処理の途中で発光素子を点灯させるための電圧または電流を切替えずに済むようにすることが可能な露光制御装置および画像形成装置を提供することである。 An object of the present invention is to eliminate the need to switch the voltage or current for lighting the light emitting elements during the printing process based on one print instruction when sequentially controlling the lighting of the plurality of light emitting elements. An object of the present invention is to provide a possible exposure control device and image forming apparatus.
[露光制御装置]
請求項1に係る本発明は、複数の発光素子に印加する電圧を第1の電圧または第2の電圧のいずれかに切替える切替手段と、
入力された画像データの各画素の値に基づいて前記複数の発光素子をそれぞれ点灯又は消灯させる制御を順次行う場合に、前記複数の発光素子に印加する電圧を前記第1の電圧または前記第2の電圧のいずれかを選択して前記切替手段により切り替えるとともに、前記複数の発光素子の点灯時間を調整する制御を行う制御手段とを備え、
前記第1の電圧が前記複数の発光素子に印加された状態で点灯時間を変化させることにより実現可能な露光量の調整範囲と、前記第2の電圧が前記複数の発光素子に印加された状態で点灯時間を変化させることにより実現可能な露光量の調整範囲の重複する範囲が、1つの印刷指示に基づく印刷処理を実行中に変動が想定される要求露光量の範囲よりも広いことを特徴とする露光制御装置である。
[Exposure control device]
The present invention according to
When sequentially performing control to turn on or off the plurality of light emitting elements based on the value of each pixel of the input image data, the voltage applied to the plurality of light emitting elements is set to the first voltage or the second voltage. And a control means for performing a control for adjusting the lighting time of the plurality of light emitting elements while selecting one of the voltages and switching by the switching means,
Adjustment range of the exposure amount that can be realized by changing the lighting time in a state where the first voltage is applied to the plurality of light emitting elements, and a state where the second voltage is applied to the plurality of light emitting elements The overlapping range of the adjustment range of the exposure amount that can be achieved by changing the lighting time is wider than the range of the required exposure amount that is expected to change during the printing process based on one print instruction. Exposure control device.
請求項2に係る本発明は、前記制御手段が、要求された露光量が、前記第1の電圧および前記第2の電圧のいずれでも実現可能な場合には、前記第1および第2の電圧のうち高い電圧を選択して前記切替手段の切替えを行う請求項1記載の露光制御装置である。
According to a second aspect of the present invention, in the case where the control unit can realize the required exposure amount with either the first voltage or the second voltage, the first voltage and the second voltage can be obtained. The exposure control apparatus according to
請求項3に係る本発明は、複数の発光素子に印加する電圧を第1の電圧または第2の電圧のいずれかに切替える切替手段と、
入力された画像データの各画素の値に基づいて前記複数の発光素子をそれぞれ点灯又は消灯させる制御を順次行う場合に、前記複数の発光素子に印加する電圧を前記第1の電圧または前記第2の電圧のいずれかを選択して前記切替手段により切り替えるとともに、前記複数の発光素子の点灯時間を調整する制御を行う制御手段とを備え、
前記第1の電圧が前記複数の発光素子に印加された状態で点灯時間を変化させることにより実現可能な露光量の調整範囲と、前記第2の電圧が前記複数の発光素子に印加された状態で点灯時間を変化させることにより実現可能な露光量の調整範囲の重複する範囲が、1つの印刷指示に基づく印刷処理を実行中に変動が想定される要求露光量の範囲の2倍の範囲よりも広いことを特徴とする露光制御装置である。
According to a third aspect of the present invention, there is provided switching means for switching the voltage applied to the plurality of light emitting elements to either the first voltage or the second voltage,
When sequentially performing control to turn on or off the plurality of light emitting elements based on the value of each pixel of the input image data, the voltage applied to the plurality of light emitting elements is set to the first voltage or the second voltage. And a control means for performing a control for adjusting the lighting time of the plurality of light emitting elements while selecting one of the voltages and switching by the switching means,
Adjustment range of the exposure amount that can be realized by changing the lighting time in a state where the first voltage is applied to the plurality of light emitting elements, and a state where the second voltage is applied to the plurality of light emitting elements The overlapping range of the adjustment range of the exposure amount that can be realized by changing the lighting time is less than the range of the required exposure amount that is expected to fluctuate during execution of the printing process based on one print instruction. The exposure control device is also characterized by being wide.
請求項4に係る本発明は、前記制御手段が、要求された露光量が、2つの調整範囲が重複する範囲の中心よりも露光量が大きい範囲に含まれる場合には、前記第1および第2の電圧のうち高い電圧を選択し、2つの調整範囲が重複する範囲の中心よりも露光量が小さい範囲に含まれる場合には、前記第1および第2の電圧のうち低い電圧を選択して前記切替手段の切替えを行う請求項3記載の露光制御装置である。
According to a fourth aspect of the present invention, when the control unit includes the requested exposure amount in a range in which the exposure amount is larger than the center of the range where the two adjustment ranges overlap, the first and the first If a higher voltage is selected from the two voltages, and the two adjustment ranges are included in a range where the exposure amount is smaller than the center of the overlapping range, the lower voltage is selected from the first and second voltages. The exposure control device according to
請求項5に係る本発明は、前記複数の発光素子のそれぞれの発光特性に応じた値を格納する格納手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記格納手段に格納された値に基づいて、前記複数の発光素子の点灯時間をそれぞれ調整する制御を行う請求項1から4のいずれか記載の露光制御装置である。
The present invention according to claim 5 further comprises storage means for storing values according to respective light emission characteristics of the plurality of light emitting elements,
5. The exposure control device according to
請求項6に係る本発明は、複数の発光素子に流れる電流の値を第1の電流値または第2の電流値のいずれかに切替える切替手段と、
入力された画像データの各画素の値に基づいて前記複数の発光素子をそれぞれ点灯又は消灯させる制御を順次行う場合に、前記複数の発光素子に流れる電流の値を前記第1の電流値または前記第2の電流値のいずれかを選択して前記切替手段により切り替えるとともに、前記複数の発光素子の点灯時間を調整する制御を行う制御手段とを備え、
前記複数の発光素子に流れる電流の値を前記第1の電流値とした状態で点灯時間を変化させることにより実現可能な露光量の調整範囲と、前記複数の発光素子に流れる電流の値を前記第2の電流値とした状態で点灯時間を変化させることにより実現可能な露光量の調整範囲の重複する範囲が、1つの印刷指示に基づく印刷処理を実行中に変動が想定される要求露光量の範囲よりも広いことを特徴とする露光制御装置である。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided switching means for switching the value of the current flowing through the plurality of light emitting elements to either the first current value or the second current value,
When sequentially performing control to turn on or off the plurality of light emitting elements based on the value of each pixel of the input image data, the value of the current flowing through the plurality of light emitting elements is set to the first current value or the A control unit that selects any one of the second current values and switches by the switching unit, and that controls the lighting time of the plurality of light emitting elements.
The adjustment range of the exposure amount that can be realized by changing the lighting time with the value of the current flowing through the plurality of light emitting elements set to the first current value, and the value of the current flowing through the plurality of light emitting elements are described above. The overlapping range of the adjustment range of the exposure amount that can be realized by changing the lighting time in the state where the second current value is set is the required exposure amount that is expected to change during the execution of the printing process based on one print instruction. The exposure control device is characterized by being wider than the range.
[画像形成装置]
請求項7に係る本発明は、複数の発光素子と、前記複数の発光素子に印加する電圧を第1の電圧または第2の電圧のいずれかに切替える切替手段と、入力された画像データの各画素の値に基づいて前記複数の発光素子をそれぞれ点灯又は消灯させる制御を順次行う場合に、前記複数の発光素子に印加する電圧を前記第1の電圧または前記第2の電圧のいずれかを選択して前記切替手段により切り替えるとともに、前記複数の発光素子の点灯時間を調整する制御を行う制御手段とを備え、前記第1の電圧が前記複数の発光素子に印加された状態で点灯時間を変化させることにより実現可能な露光量の調整範囲と、前記第2の電圧が前記複数の発光素子に印加された状態で点灯時間を変化させることにより実現可能な露光量の調整範囲の重複する範囲が、1つの印刷指示に基づく印刷処理を実行中に変動が想定される要求露光量の範囲よりも広いことを特徴とする露光装置と、
前記露光装置により露光された像担持体上の静電潜像を現像する現像装置と、
前記現像装置により現像された前記像担持体上の画像を記録媒体上に転写する転写手段とを備えた画像形成装置である。
[Image forming device]
According to a seventh aspect of the present invention, a plurality of light emitting elements, a switching means for switching a voltage applied to the plurality of light emitting elements to either a first voltage or a second voltage, and each of the input image data. When sequentially performing control to turn on or off the plurality of light emitting elements based on the pixel value, select either the first voltage or the second voltage as the voltage to be applied to the plurality of light emitting elements. And a control means for controlling the lighting time of the plurality of light emitting elements while switching by the switching means, and changing the lighting time while the first voltage is applied to the plurality of light emitting elements. The exposure amount adjustment range that can be realized by doing so and the exposure amount adjustment range that can be realized by changing the lighting time in the state where the second voltage is applied to the plurality of light emitting elements overlap. An exposure apparatus characterized by being wider than a required exposure amount range in which a variation is assumed during execution of a printing process based on one print instruction;
A developing device for developing the electrostatic latent image on the image carrier exposed by the exposing device;
The image forming apparatus includes a transfer unit that transfers the image on the image carrier developed by the developing device onto a recording medium.
請求項1に係る本発明によれば、複数の発光素子の点灯制御を順次行う場合に、1つの印刷指示に基づく印刷処理の途中で発光素子を点灯させるための電圧を切替えずに済むようにすることが可能な露光制御装置を提供することができる。 According to the first aspect of the present invention, when the lighting control of a plurality of light emitting elements is sequentially performed, it is not necessary to switch the voltage for lighting the light emitting elements during the printing process based on one print instruction. It is possible to provide an exposure control device capable of performing the above.
請求項2に係る本発明によれば、複数の発光素子の点灯制御を順次行う場合に、1つの印刷指示に基づく印刷処理の途中で要求露光量が増加するような場合でも、発光素子を点灯させるための電圧を切替えずに済むようにすることが可能な露光制御装置を提供することができる。
According to the present invention of
請求項3に係る本発明によれば、複数の発光素子の点灯制御を順次行う場合に、1つの印刷指示に基づく印刷処理の途中で発光素子を点灯させるための電圧を切替えずに済むようにすることが可能な露光制御装置を提供することができる。
According to the present invention of
請求項4に係る本発明によれば、複数の発光素子の点灯制御を順次行う場合に、1つの印刷指示に基づく印刷処理の途中で要求露光量が増加するような場合、減少するような場合のいずれの場合でも、発光素子を点灯させるための電圧を切替えずに済むようにすることが可能な露光制御装置を提供することができる。
According to the present invention of
請求項5に係る本発明によれば、複数の発光素子の発光特性がそれぞれ異なる場合でも、複数の発光素子の点灯時間を一律に制御する場合と比較して、各発光素子の露光量のばらつきを抑制することが可能な露光装置を提供することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, even when the light emitting characteristics of the plurality of light emitting elements are different from each other, the variation in the exposure amount of each light emitting element is compared with the case of uniformly controlling the lighting time of the plurality of light emitting elements. It is possible to provide an exposure apparatus capable of suppressing the above.
請求項6に係る本発明によれば、複数の発光素子の点灯制御を順次行う場合に、1つの印刷指示に基づく印刷処理の途中で発光素子を点灯させるための電流を切替えずに済むようにすることが可能な露光装置を提供することができる。 According to the present invention of claim 6, when the lighting control of the plurality of light emitting elements is sequentially performed, it is not necessary to switch the current for lighting the light emitting elements during the printing process based on one print instruction. It is possible to provide an exposure apparatus capable of performing the above.
請求項7に係る本発明によれば、複数の発光素子の点灯制御を順次行う場合に、1つの印刷指示に基づく印刷処理の途中で発光素子を点灯させるための電圧を切替えずに済むようにすることが可能な画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention of claim 7, when the lighting control of the plurality of light emitting elements is sequentially performed, it is not necessary to switch the voltage for lighting the light emitting elements during the printing process based on one print instruction. It is possible to provide an image forming apparatus capable of performing the above.
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態の画像形成装置10の構成を示す図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an
図1に示すように、画像形成装置10は、画像読取装置12、画像形成ユニット14、中間転写ベルト16、用紙トレイ17、用紙搬送路18、定着器19及び制御部20を有する。この画像形成装置10は、パーソナルコンピュータ(不図示)などから受信した画像データを印刷するプリンタ機能に加えて、画像読取装置12を用いたフルカラー複写機としての機能、及び、ファクシミリとしての機能を兼ね備えた複合機である。
As shown in FIG. 1, the
まず、画像形成装置10の概略を説明すると、画像形成装置10の上部には、画像読取装置12及び制御部20が配設されている。画像読取装置12は、原稿に表示された画像を読み取って、制御部20に対して出力する。制御部20は、画像読取装置12から入力された画像データ、又は、LANなどのネットワーク回線を介してパーソナルコンピュータ(不図示)等から入力された画像データに対して、階調補正及び解像度補正などの画像処理を施し、画像形成ユニット14の動作を制御して画像データに基づく画像を生成するような処理を実行する。
First, an outline of the
画像読取装置12の下方には、カラー画像を構成する色に対応して、4つの画像形成ユニット14が配設されている。本実施形態では、黒(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色に対応して4つの画像形成ユニット14K、14Y、14M、14Cが、中間転写ベルト16に沿って一定の間隔を空けて水平に配列されている。中間転写ベルト16は、中間転写体として図中矢印Aの方向に回動し、これら4つの画像形成ユニット14K、14Y、14M、14Cは、制御部20から入力された画像データに基づいて各色のトナー像を順次形成し、これら複数のトナー像が互いに重ね合わせられるタイミングで中間転写ベルト16に転写(1次転写)する。なお、各画像形成ユニット14K、14Y、14M、14Cの色の順序は、黒(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の順に限定されるものではなく、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の順序など、その順序は任意である。
Below the
用紙搬送路18は、中間転写ベルト16の下方に配設されている。用紙トレイ17から供給された記録用紙32は、この用紙搬送路18上を搬送され、上記中間転写ベルト16上に多重に転写された各色のトナー像が一括して転写(2次転写)され、転写されたトナー像が定着器19によって定着され、矢印Bに沿って外部に排出される。
The
次に、画像形成装置10の各構成についてより詳細に説明する。
Next, each configuration of the
画像形成ユニット14K、14Y、14M、14C(像形成手段)は、水平方向に一定の間隔をおいて並列的に配置され、形成する画像の色が異なる他は、ほぼ同様に構成されている。そこで、以下、画像形成ユニット14Kについて説明する。なお、各画像形成ユニット14の構成は、K、Y、M又はCを付すことにより区別する。
The
画像形成ユニット14Kは、制御部20から入力された画像データに応じた露光処理を行って静電潜像を形成するプリントヘッド140Kと、このプリントヘッド140Kにより静電潜像が形成される像形成装置150Kとを有する。
The
プリントヘッド140Kは、発光ダイオード(LED)、発光サイリスタ等の複数の発光素子が配列された構成となっており、制御部20からの画像データの各画素にそれぞれ対応した発光素子の点灯/消灯が制御されて、感光体ドラム152Kを露光する。
The
像形成装置150Kは、矢印Aの方向に沿って所定の回転速度で回転する像担持体としての感光体ドラム152Kと、この感光体ドラム152Kの表面を一様に帯電する帯電装置154Kと、露光装置により露光された感光体ドラム152K上に形成された静電潜像を現像する現像器(現像装置)156Kと、クリーニング装置158Kとから構成されている。感光体ドラム152Kは、帯電装置154Kにより一様に帯電され、露光装置を構成するプリントヘッド140Kにより照射された光により静電潜像が形成される。感光体ドラム152Kに形成された静電潜像は、現像器156Kにより黒色(K)のトナーで現像され、中間転写ベルト16に転写される。なお、トナー像の転写工程の後に感光体ドラム152Kに付着している残留トナー及び紙粉等は、クリーニング装置158Kによって除去される。
The
他の画像形成ユニット14Y、14M及び14Cも、上記と同様に、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色のトナー像を形成し、形成された各色のトナー像を中間転写ベルト16に転写する。
Similarly to the above, the other
中間転写ベルト16には、各画像形成ユニット14K、14Y、14M、14Cに対向する位置にそれぞれ1次転写ロール162K、162Y、162M、162Cが配設され、感光体ドラム152K、152Y、152M、152C上に形成された各色のトナー像は、これらの1次転写ロール162により中間転写ベルト16上に多重に転写される。なお、中間転写ベルト16に付着した残留トナーは、2次転写位置の下流に設けられたベルト用クリーニング装置189のクリーニングブレード又はブラシにより除去される。
On the
用紙搬送路18上の2次転写位置には、バックアップロール168に圧接する2次転写ロール186が配設されており、中間転写ベルト16上に多重に転写された各色のトナー像は、この2次転写ロール186による圧接力及び静電気力で記録用紙32上に2次転写される。各色のトナー像が転写された記録用紙32は、搬送ベルト187、搬送ベルト188によって定着器19へと搬送される。
A
定着器19は、上記各色のトナー像が転写された記録用紙32に対して加熱処理及び加圧処理を施すことにより、トナーを記録用紙32に溶融固着させる。
The fixing
次に、図1に示した画像形成装置10におけるプリントヘッド140K、140Y、140M、140C(以降単に140として表す)の構成について説明する。
Next, the configuration of the print heads 140K, 140Y, 140M, 140C (hereinafter simply referred to as 140) in the
プリントヘッド140は、図2に示すように、内部に発光素子が配列された発光装置50を備えており、回転移動している感光体ドラム152に対して画像データに基づく光を照射することにより露光処理を行う。
As shown in FIG. 2, the
次に、図2に示した発光装置50の構成を図3を参照して説明する。発光装置50は、図3に示されるように、それぞれ複数の発光素子を有する30個の発光チップ601〜6030と、この発光チップ601〜6030に対して駆動信号を出力する駆動制御回路61とから構成されている。
Next, the configuration of the
本実施形態の発光装置50では、発光チップ601〜6030は、それぞれ、512個の発光素子を備えており、合計で15360個(512×30)の発光素子が1ライン上に配列された構成となっている。
In the
駆動制御回路61は、制御部20からの信号を受信して、第1転送信号φ1、第2転送信号φ2、第1点灯開始信号φW1、第2点灯開始信号φW2、点灯終了信号φR、基準電位Vsub、グランド電位VI1、VI2を出力して、発光チップ601〜6030における各発光素子の点灯制御を行っている。
The
次に、発光チップ601〜6030(以降単に60として表す)のそれぞれの回路構成を図4に示す。発光チップ60は、図4に示されるように、シフト回路71と、複数の発光回路72と、リセット回路73とから構成されている。
Next, FIG. 4 shows a circuit configuration of each of the
本実施形態の発光チップ60では、512個の発光サイリスタ(発光素子)L1〜L512が点灯して光を照射することにより感光体ドラム152の露光を行っている。
In the
そして、発光チップ60では、2つの発光サイリスタを1つの単位として順次点灯/消灯させる点灯制御が行われる構成となっている。例えば、発光サイリスタL1、L2を含む回路が1つの発光回路72を構成しており、このシフト回路71は、第1転送信号φ1、第2転送信号φ2のいずれかがロウレベル(以下Lと略す。)となる度に、この2つの発光サイリスタを含む発光回路72を順次発光制御対象として切替える制御を行っている。
Then, the
発光回路72は、それぞれ偶数番目と奇数番目の2つの発光サイリスタの点灯制御を行うための回路となっている。そして、発光回路72では、シフト回路71の切替え制御により発光制御対象となっている際に、第1点灯開始信号φW1により奇数番目の発光サイリスタの点灯制御を行い、第2点灯開始信号φW2により偶数番目の発光サイリスタの点灯制御を行うような回路となっている。
The
なお、リセット回路73は、発光制御対象となっている発光回路72がシフト回路71により切り替わる際に、点灯していた発光サイリスタを消灯するための回路となっている。
The
ここで、図4に示した発光チップ60の動作を説明する前にサイリスタの基本動作を説明する。
Here, the basic operation of the thyristor will be described before the operation of the
サイリスタの等価回路を図5に示す。サイリスタは、アノード、カソード及びゲートの各端子を備えており、カソードとゲート間に所定の電圧以上が印加されるとオン状態となりアノードとカソード間が導通するような構造となっている。 The equivalent circuit of the thyristor is shown in FIG. The thyristor is provided with respective terminals of an anode, a cathode and a gate, and has a structure such that when a predetermined voltage or more is applied between the cathode and the gate, the thyristor is turned on and the anode and the cathode are electrically connected.
そして、サイリスタの等価回路は、図5に示されるように、PNP型のトランジスタTr1と、NPN型のトランジスタTr2とが接続された回路として表される。 The equivalent circuit of the thyristor is represented as a circuit in which a PNP type transistor Tr1 and an NPN type transistor Tr2 are connected, as shown in FIG.
このサイリスタの等価回路の動作を図6を参照して説明する。 The operation of the equivalent circuit of this thyristor will be described with reference to FIG.
このサイリスタの等価回路図に対して、図6(A)に示すように、アノードに3.3Vを印加して、カソードを適当な抵抗値を介してグランド電位に接続し、カソードとゲート間に1.8Vを印加した場合、トランジスタTr2にはベース電流IB2が流れ、このTr2はオン状態となる。 With respect to the equivalent circuit diagram of this thyristor, as shown in FIG. 6 (A), 3.3V is applied to the anode, the cathode is connected to the ground potential through an appropriate resistance value, and the cathode and the gate are connected. When 1.8 V is applied, the base current I B2 flows through the transistor Tr2 and the Tr2 is turned on.
すると、トランジスタTr2のエミッタ−コレクタ間が導通状態となり、トランジスタTr1にもベース電流IB1が流れ、このTr1はオン状態となる。 Then, the emitter of the transistor Tr2 - collector becomes conductive, base current I B1 is flowed to the transistor Tr1, the Tr1 is turned on.
すると、図6(B)に示すように、トランジスタTr1のエミッタ−コレクタ間も導通状態となり、トランジスタTr1にはコレクタ電流が流れ、このコレクタ電流はトランジスタTr2のベース電流として流れることになる。 Then, as shown in FIG. 6B, the emitter-collector of the transistor Tr1 also becomes conductive, a collector current flows through the transistor Tr1, and this collector current flows as a base current of the transistor Tr2.
そのため、ゲートに印加されていた1.8Vの電圧が無くたった場合でも、Tr1、Tr2はともにオン状態を継続し、アノードカソード間の導通状態は維持されることになる。 Therefore, even if the voltage of 1.8 V applied to the gate is lost, both Tr1 and Tr2 continue to be in the ON state, and the conduction state between the anode and cathode is maintained.
このような状態になると、図6(B)に示すように、ゲート端子にはアノードに印加されている3.3Vに近い電圧が出力される。これは、トランジスタTr1のコレクタエミッタ間飽和電圧はかなり小さい電圧であるためである。そして、カソードには、3.3VからトランジスタTr2のベースエミッタ間電圧である1.5Vを減じた1.8Vの電圧が出力される。 In such a state, as shown in FIG. 6B, a voltage close to 3.3 V applied to the anode is output to the gate terminal. This is because the collector-emitter saturation voltage of the transistor Tr1 is a very small voltage. Then, a voltage of 1.8 V obtained by subtracting 1.5 V, which is the base-emitter voltage of the transistor Tr2, from 3.3 V is output to the cathode.
このトランジスタTr2のベースエミッタ間電圧の1.5Vは、PN接合の順方向電圧であり以下の説明ではVfとして表現し、約1.5Vであるとして説明を行う。 The base-emitter voltage of 1.5V of the transistor Tr2 is a forward voltage of the PN junction, which will be expressed as Vf in the following description, and will be described as about 1.5V.
なお、図6(A)に示したような導通状態となったサイリスタでは、アノードに印加されている電圧が無くなるか、カソードとグランド電位との接続を切り離すまで導通状態が維持されることになる。 Note that in the thyristor in the conducting state as shown in FIG. 6A, the conducting state is maintained until the voltage applied to the anode disappears or the connection between the cathode and the ground potential is cut off. ..
次に、図4に戻って発光チップ60の回路動作について説明する。なお、図4に示した発光チップ60の回路では、基準電位Vsubとして3.3Vが印加され、転送サイリスタT1〜T256、切替サイリスタS1〜S512、発光サイリスタL1〜L512のアノードに印加されている。また、グランン電位VI1、VI2にはともにグランド電位に接続されている。
Next, returning to FIG. 4, the circuit operation of the
シフト回路71は、256個の転送サイリスタT1〜T256と、257個のダイオードDs、D1〜D256と、抵抗Rtとから構成されている。
The
シフト回路71では、初期状態において、第2転送信号φ2が3.3Vとなっている。そのため、ダイオードDsのカソードには、3.3Vから順方向電圧Vf(1.5V)だけ低い1.8Vが出力され、ダイオードD1のカソードには、さらに順方向電圧Vf(1.5V)だけ低い0.3Vが出力され、ダイオードD2のカソードには電圧が出力されない。
In the
このような状態で第1転送信号φ1がL(0V)となると、転送サイリスタT1はオン状態となる。ただし、転送サイリスタT3のゲートにはオン状態となるために必要な電圧が印加されていないのでオフ状態のままとなる。 When the first transfer signal φ1 becomes L (0V) in such a state, the transfer thyristor T1 is turned on. However, since the voltage required for turning on the gate of the transfer thyristor T3 is not applied, it remains in the off state.
そして、サイリスタT1がオン状態となったことにより、サイリスタT1のゲートは1.8Vから3.3Vとなり、ダイオードD1のカソードも1.8Vとなる。 When the thyristor T1 is turned on, the gate of the thyristor T1 changes from 1.8V to 3.3V, and the cathode of the diode D1 also changes to 1.8V.
このような状態で第2転送信号φ2がL(0V)となると、転送サイリスタT2はオン状態となる。ただし、転送サイリスタT4のゲートにはオン状態となるために必要な電圧が印加されていないのでオフ状態のままとなる。その後、第1転送信号φ1が3.3Vとなることにより、サイリスタT1はオフ状態となる。 When the second transfer signal φ2 becomes L (0V) in such a state, the transfer thyristor T2 is turned on. However, since the voltage required for turning on the gate of the transfer thyristor T4 is not applied, it remains in the off state. After that, the first transfer signal φ1 becomes 3.3 V, so that the thyristor T1 is turned off.
このように第1転送信号φ1と第2転送信号φ2が交互にLに切り替わる毎に、転送サイリスタT1〜T256は順次オン状態となっていく。 As described above, each time the first transfer signal φ1 and the second transfer signal φ2 are alternately switched to L, the transfer thyristors T1 to T256 are sequentially turned on.
そして、サイリスタT1がオン状態となっている場合、発光サイリスタL1、L2を含む発光回路72が発光制御対象となり、サイリスタT2がオン状態となっている場合、発光サイリスタL3、L4を含む発光回路72が発光制御対象となる。
Then, when the thyristor T1 is in the ON state, the
例えば、サイリスタT1がオン状態となっている場合、サイリスタT1のゲートに出力された3.3Vの電圧が抵抗素子Ru、Rbにより分割された電圧が切替サイリスタS1のゲートに印加される。このような状態で第1点灯開始信号φW1がLになると、切替サイリスタS1がオン状態となり、切替サイリスタS1のゲートに3.3Vが印加され発光サイリスタL1のゲートにも必要な電圧が印加されることになり、発光サイリスタL1がオン状態となり点灯状態となる。 For example, when the thyristor T1 is in the ON state, the voltage of 3.3V output to the gate of the thyristor T1 is divided by the resistance elements Ru and Rb and applied to the gate of the switching thyristor S1. When the first lighting start signal φW1 becomes L in such a state, the switching thyristor S1 is turned on, 3.3V is applied to the gate of the switching thyristor S1, and the necessary voltage is also applied to the gate of the light emitting thyristor L1. As a result, the light emitting thyristor L1 is turned on and is turned on.
同様に、このような状態で第2点灯開始信号φW2がLになると、切替サイリスタS2がオン状態となり、切替サイリスタS2のゲートに3.3Vが印加され発光サイリスタL2のゲートにも必要な電圧が印加されることになり、発光サイリスタL2がオン状態となり点灯状態となる。 Similarly, when the second lighting start signal φW2 becomes L in such a state, the switching thyristor S2 is turned on, 3.3V is applied to the gate of the switching thyristor S2, and the required voltage is also applied to the gate of the light emitting thyristor L2. As a result, the light emitting thyristor L2 is turned on and turned on.
つまり、露光を行う際の画像データの対応画素の値に応じて第1点灯開始信号φ1、第2点灯開始信号φ2を制御することにより、その画素に対して露光するか否かを切替えることが可能となる。 That is, by controlling the first lighting start signal φ1 and the second lighting start signal φ2 according to the value of the corresponding pixel of the image data at the time of performing exposure, whether to expose that pixel can be switched. It will be possible.
そして、このような状態で露光が行われた後に点灯終了信号φRがLになると、点灯状態となっていた発光サイリスタのカソードに接続されていたリセットサイリスタTR1、TR2がオン状態となり、点灯状態となっていた発光サイリスタのカソードの電圧を1.8Vから3.3Vとする。そのため、発光状態であった発光サイリスタはオフ状態となる。 Then, when the lighting end signal φR becomes L after the exposure is performed in such a state, the reset thyristors TR1 and TR2 connected to the cathode of the light emitting thyristor in the lighting state are turned on and the lighting state is changed. The voltage of the cathode of the light emitting thyristor is changed from 1.8V to 3.3V. Therefore, the light emitting thyristor that was in the light emitting state is turned off.
このような512個の発光サイリスタL1〜L512に対する点灯制御が30個の発光チップ601〜6030において同時に行われることにより、図7に示すような1ライン分の印刷処理が実行される。
The lighting control for the 512 light emitting thyristors L1 to L512 is simultaneously performed in the thirty
つまり、図8に示すように、1ライン周期において、256の転送周期により512の発光サイリスタL1〜L512を2つずつ、シフト回路71により制御された点灯順序で順次点灯制御することにより1ライン分の15360個(512×30)画素に対する露光処理が実行される。
That is, as shown in FIG. 8, in one line period, two light emitting thyristors L1 to L512 of 512 are sequentially turned on in a lighting order controlled by the
次に、このように30個の発光チップ601〜6030毎に点灯制御対象の発光サイリスタ(発光素子)が切替えられて行く様子を図9に示す。
Next, FIG. 9 shows a state in which the light emitting thyristors (light emitting elements) to be controlled for lighting are switched for each of the 30
図9(A)では、点灯順序が2番目の発光サイリスタL3、L4の点灯制御が行われた後に、図9(B)に示すように、点灯順序が3番目の発光サイリスタL5、L6の点灯制御が行われる様子が示されている。 In FIG. 9A, after the light emitting thyristors L3 and L4 having the second lighting order are controlled to be lighted, as shown in FIG. 9B, the light emitting thyristors L5 and L6 having the third lighting order are turned on. The manner in which the control is performed is shown.
次に、このような発光装置50の点灯制御を行うための点灯制御回路80(露光制御装置)の構成について図10を参照して説明する。
Next, the configuration of the lighting control circuit 80 (exposure control device) for performing the lighting control of the
この図10に示した点灯制御回路80は、図1に示した制御部20内に構成されている。
The
なお、この点灯制御回路80と発光装置50とにより、感光体ドラム152を露光する露光装置が実現される。
The
点灯制御回路80は、図10に示されるように、点灯時間調整値格納部81と、露光量制御部82と、電圧切替部83とから構成されている。
As shown in FIG. 10, the
点灯制御回路80は、複数の発光サイリスタのそれぞれの発光特性に応じた点灯時間で、入力された画像データの各画素の値に基づいて発光サイリスタを点灯又は消灯させる制御を順次行っている。また、本実施形態の点灯制御回路80は、複数の発光サイリスタを2つの発光サイリスタ単位で順次点灯させるような制御を行っている。
The
点灯時間調整値格納部81は、15360個(512×30)の発光サイリスタのそれぞれの発光特性に応じた点灯時間調整値を格納する。例えば、標準の発光サイリスタの発光強度を1.0とした場合の、各発光サイリスタの発光強度比の値を点灯時間調整値として格納する。
The lighting time adjustment
そして、露光量制御部82は、画像形成の際に必要な要求露光量と、露光する各画素に対応する画像データと、点灯時間調整値格納部83に格納された点灯時間調整値とに基づいて、それぞれの発光サイリスタを点灯させるか否か(点灯/消灯)および、点灯させる場合の点灯時間を計算して点灯パルス幅データを出力する。
Then, the exposure
例えば、露光量制御部82は、点灯時間調整値格納部83に格納されている点灯時間調整値が0.9の発光サイリスタに対しては、標準の点灯時間に対して0.9倍した点灯時間となるような点灯パルス幅データを生成して出力する。
For example, for the light emitting thyristor with the lighting time adjustment value of 0.9 stored in the lighting time adjustment
また、露光量制御部82は、電圧切替部83を制御して、基準電位Vsubとして出力する電圧を切替える動作を行う。本実施形態では、電圧切替部83は、露光量制御部82の制御に基づいて、発光サイリスタL1〜L512に印加する基準電位Vsubを3.3V、4.1Vの2つの電圧のうちのいずれかに切り替える。
Further, the exposure
そして、露光量制御部82は、入力された画像データの各画素の値に基づいて発光サイリスタL1〜L512をそれぞれ点灯又は消灯させる制御を順次行う場合に、発光サイリスタL1〜L512に印加する電圧を3.3V、4.1Vのいずれかを選択して電圧切替部83により切り替えるとともに、発光サイリスタL1〜L512の点灯時間を調整することにより要求された露光量を実現するような制御を行う。
Then, the exposure
ここで、点灯制御回路80から出力された点灯パルス幅データに基づいて発光サイリスタL1〜L512の点灯制御が行われた際に、ある発光サイリスタの発光強度と時間との関係の一例を図11を参照して説明する。
Here, when the lighting control of the light emitting thyristors L1 to L512 is performed based on the lighting pulse width data output from the
図4に示したような回路構成の場合、数多くの発光サイリスタL1〜L512が信号線に接続されていることにより、信号線と電源ラインとの間には寄生容量が発生する。そのため、発光サイリスタの発光強度変化は理想的な長方形とはならず、図11に示すように、点灯直後には大きな値となりその後一定値に収束するような形状となっている。そして、露光量は発光強度と点灯時間の積により決まるため、図11に示したような波形の面積の大きさが露光量となる。 In the case of the circuit configuration as shown in FIG. 4, since many light emitting thyristors L1 to L512 are connected to the signal line, a parasitic capacitance is generated between the signal line and the power supply line. Therefore, the change in the light emission intensity of the light emitting thyristor does not have an ideal rectangular shape, and as shown in FIG. 11, the light emitting thyristor has such a shape that it has a large value immediately after lighting and then converges to a constant value. Since the exposure amount is determined by the product of the emission intensity and the lighting time, the exposure amount is the size of the area of the waveform as shown in FIG.
そのため、露光量制御部82は、発光サイリスタを点灯させるための点灯パルス幅を長くして点灯時間を長くすることにより露光量を増加させ、パルス幅を短くして点灯時間を短くすることにより露光量を減少させるような制御を行っている。
Therefore, the exposure
ここで、本実施形態における露光量制御部82の動作を説明する前に、電圧切替部83により切り替える2つの電圧が印加された状態でのそれぞれの露光量調整範囲が重複しない場合について図12〜図14を参照して説明する。
Here, before describing the operation of the exposure
なお、以下の説明では、説明を分かり易くするために、パルス幅の最大可変範囲が20ns〜80nsである場合を用いて説明するが、この値は一例であり本発明はこのような値に限定されるものではない。 In the following description, in order to make the description easier to understand, a case where the maximum variable range of the pulse width is 20 ns to 80 ns will be described, but this value is an example and the present invention is limited to such a value. It is not something that will be done.
図12は、例えば、電圧切替部83により切り替え可能な2つの電圧がV1、V2(>V1)であり、発光サイリスタに電圧V1を印加してパルス幅を最大(810ns)にした場合の露光量と、発光サイリスタに電圧V2を印加してパルス幅を最小(20ns)にした場合の露光量とが同じとなるように設定された場合が示されている。
In FIG. 12, for example, the two voltages that can be switched by the
つまり、図12に示した例では、V1の電圧が発光サイリスタL1〜L512に印加された状態で点灯時間を変化させることにより実現可能な露光量の調整範囲と、V2の電圧が発光サイリスタL1〜L512に印加された状態で点灯時間を変化させることにより実現可能な露光量の調整範囲とが重複しないような設定となっている。 That is, in the example shown in FIG. 12, the exposure amount adjustment range that can be realized by changing the lighting time while the voltage V1 is applied to the light emitting thyristors L1 to L512 and the voltage V2 are the light emitting thyristors L1 to L512. The setting is such that the exposure amount adjustment range that can be realized by changing the lighting time with the voltage applied to L512 does not overlap.
このような設定となっている場合、露光量制御部82は、例えば、温度上昇に伴って要求露光量がだんだん増加して電圧V1の調整範囲を超えた場合には、発光サイリスタに印加する電圧をV2に切り替えて、パルス幅を調整することにより要求露光量を実現するような制御を行えば良い。
In such a setting, for example, when the required exposure amount gradually increases with the temperature rise and exceeds the adjustment range of the voltage V1, the exposure
例えば、図13に示すように、要求露光量がX1からX2に増加した場合、つまり電圧V1の状態で要求露光量を実現していたA点から、電圧V2で要求露光量を実店するB点に移動した場合、露光量制御部82は、途中で発光サイリスタに印加する電圧をV1からV2に切り替えて露光量の制御を行う。
For example, as shown in FIG. 13, when the required exposure amount is increased from X1 to X2, that is, from the point A where the required exposure amount is realized in the state of the voltage V1, the required exposure amount is actually stored at the voltage V2 B When it moves to the point, the exposure
しかし、上述したように、発光サイリスタの発光強度と点灯時間の関係を表したグラフの形状は理想的な長方形とはなっていないため、図14に示すように、発光サイリスタに電圧V1を印加してパルス幅を最大(80ns)にした場合の露光量と、発光サイリスタに電圧V2を印加してパルス幅を最小(20ns)にした場合の露光量は厳密に同じ値とはならない。 However, as described above, the shape of the graph showing the relationship between the light emission intensity of the light emitting thyristor and the lighting time is not an ideal rectangle. Therefore, as shown in FIG. 14, the voltage V1 is applied to the light emitting thyristor. The exposure amount when the pulse width is maximum (80 ns) and the exposure amount when the voltage V2 is applied to the light emitting thyristor to minimize the pulse width (20 ns) are not exactly the same value.
そのため、1つの印刷ジョブに基づく連続した印刷処理の途中で発光サイリスタの印加電圧を切替えた場合、露光量が変化して印刷濃度の変化が目立ってしまうような場合が発生し得る。 Therefore, when the applied voltage of the light emitting thyristor is switched during the continuous printing process based on one print job, the exposure amount may change and the change in the print density may be noticeable.
また、電圧の切替え制御にはある程度、例えばmsオーダーの時間がかかるため、印刷処理を一旦停止させる必要があるという問題も発生し得る。 Further, since the voltage switching control takes a certain amount of time, for example, on the order of ms, a problem that the printing process needs to be temporarily stopped may occur.
そこで、本実施形態の画像形成装置10では、図15に示すように、3.3Vの電圧が発光サイリスタL1〜L512に印加された状態で点灯時間を変化させることにより実現可能な露光量の調整範囲と、4.1Vの電圧が発光サイリスタL1〜L512に印加された状態で点灯時間を変化させることにより実現可能な露光量の調整範囲の重複する範囲が、1つの印刷ジョブ(印刷指示)に基づく印刷処理を実行中に変動が想定される要求露光量の範囲である最大露光量変動範囲よりも広くなるように設定されている。
Therefore, in the
つまり、発光サイリスタの印加電圧として3.3V、4.1Vという2つの電圧を選択可能な場合に、それぞれの電圧におけるパルス幅を最大可変範囲の最小から最大まで変化させた際に、2つの電圧のいずれの電圧でも実現可能な露光量の範囲が、最大露光量変動範囲よりも広くなるように設定されている。 In other words, when two voltages of 3.3V and 4.1V can be selected as the applied voltage of the light emitting thyristor, when the pulse width of each voltage is changed from the minimum of the maximum variable range to the maximum, the two voltages are changed. The range of the exposure amount that can be realized with any of the voltages is set to be wider than the maximum exposure amount variation range.
そして、本実施形態における露光量制御部82は、図16に示すように、要求露光量Y1が重複範囲より低い場合には、当然ながら低い方の電圧3.3Vを選択して電圧切替部83の切替え制御を行い、要求露光量Y1を実現するためのパルス幅を計算する(C点)。
Then, as shown in FIG. 16, when the required exposure amount Y1 is lower than the overlapping range, the exposure
そして、本実施形態では、2つの調整範囲の重複範囲が、最大露光量変動範囲よりも広くなるように設定されていることにより、要求露光量がY1から増加した場合でも、1つの印刷ジョブに基づく印刷処理の途中で電圧値を3.3Vから4.1Vに切り替える必要は発生しない。 Further, in the present embodiment, the overlapping range of the two adjustment ranges is set to be wider than the maximum exposure amount variation range, so that even if the required exposure amount increases from Y1, one print job is performed. There is no need to switch the voltage value from 3.3V to 4.1V in the middle of the printing process based on the above.
そして、露光量制御部82は、図17に示すように、要求された露光量Y2が、3.3V、4.1Vのいずれでも実現可能な場合には、3.3V、4.1Vのうち高い電圧である4.1Vを選択して電圧切替部83の切替えを行う。具体的には、露光量制御部82は、図17に示すように、発光サイリスタの印加電圧が3.3Vの場合のD点、発光サイリスタの印加電圧が4.1Vの場合のE点のいずれにおいても露光量Y2を実現可能な場合、高い方の電圧4.1を選択して、E点により露光量Y2を実現する。
Then, as shown in FIG. 17, when the required exposure amount Y2 can be realized at 3.3V or 4.1V, the exposure
このような場合においても、印刷処理の経過とともに要求露光量がY2から増加するのであれば、1つの印刷ジョブに基づく印刷処理の途中で電圧値を4.1Vから3.3Vに切り替える必要は発生しない。 Even in such a case, if the required exposure amount increases from Y2 with the progress of the printing process, it is necessary to switch the voltage value from 4.1V to 3.3V during the printing process based on one print job. do not do.
[第2の実施形態]
次に、本発明の第2の実施形態の画像形成装置について説明する。
[Second Embodiment]
Next, an image forming apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described.
本実施形態における画像形成装置は、上記で説明した第1の実施形態の画像形成装置10に対して、電圧切替部83における出力電圧が、3.3V、3.7Vという電圧になった点と、露光量制御部82における転倒制御の動作が異なっているのみである。そのため、本実施形態では、上記で説明した第1の実施形態における符号をそのまま使用して説明を行う。
The image forming apparatus according to the present embodiment is different from the
上記で説明した第1の実施形態の画像形成装置10では、連続した1つの印刷処理の途中で要求露光量が増加する場合に対応するためのものであった。上述したように短期間で考えると、温度上昇等に起因して印刷処理の途中で要求露光量が増加することが多い。しかし、長期間で考えると感光体ドラムの摩耗等に起因して要求露光量が減少する場合も発生し得る。そのため、本実施形態の画像形成装置は、連続した1つの印刷処理の途中で要求露光量が増加する場合と減少する場合の両方の場合に対応するための構成となっている。
The
本実施形態の画像形成装置では、図18に示すように、3.3Vの電圧が発光サイリスタL1〜L512に印加された状態で点灯時間を変化させることにより実現可能な露光量の調整範囲と、3.7Vの電圧が発光サイリスタL1〜L512に印加された状態で点灯時間を変化させることにより実現可能な露光量の調整範囲の重複する範囲が、要求露光量の範囲の2倍の範囲よりも広いように設定されている。 In the image forming apparatus of the present embodiment, as shown in FIG. 18, an exposure amount adjustment range that can be realized by changing the lighting time while the voltage of 3.3 V is applied to the light emitting thyristors L1 to L512, and The overlapping range of the adjustment range of the exposure amount that can be realized by changing the lighting time while the voltage of 3.7 V is applied to the light emitting thyristors L1 to L512 is more than double the range of the required exposure amount. It is set wide.
つまり、第1の実施形態に対して、電圧切替部83から出力される電圧が4.1Vから3.7Vと低くなったことにより、2つの電圧に基づく調整範囲がより近接して、重複範囲が広がっている。そのため、電圧切替部83により切り替え可能な2つの電圧のいずれの電圧でも要求露光量を実現可能な範囲である重複範囲が広がり、最大露光量変動範囲の2倍よりも広くなっている。
That is, as compared with the first embodiment, the voltage output from the
そして、本実施形態における露光量制御部82は、図19に示すように、要求された露光量が、2つの調整範囲が重複する範囲の中心(センター)よりも露光量が大きい範囲に含まれる場合には、2つの電圧のうち高い電圧3.7Vを選択し、2つの調整範囲が重複する範囲の中心よりも露光量が小さい範囲に含まれる場合には、2つの電圧のうち低い電圧3.3Vを選択して電圧切替部83の切替えを行う。
Then, in the exposure
具体的には、露光量制御部82は、図19に示すように、要求露光量がY3であり重複範囲の中心よりも低い方に属する場合には(F点)、低い方の電圧3.3Vを選択し、要求露光量がY4であり重複範囲の中心よりも高い方に属する場合には(G点)、高い方の電圧3.7Vを選択する。
Specifically, as shown in FIG. 19, when the required exposure amount is Y3 and belongs to the lower side than the center of the overlapping range (point F), the
このような電圧の選択制御が行われることにより、連続した印刷処理の途中で、要求露光量が最大露光量変動範囲だけ増加する方向、減少する方向のいずれかの方向に変動した場合でも、印刷処理の途中で発光サイリスタの印加電圧を切替える必要は発生しない。 By performing such voltage selection control, even if the required exposure amount fluctuates in either the increasing direction or the decreasing direction of the maximum exposure amount fluctuation range during the continuous printing process, the printing is performed. It is not necessary to switch the voltage applied to the light emitting thyristor during the process.
[変形例]
上記第1および第2の実施形態では、発光サイリスタに印加する電圧を切替えて露光量の調整範囲を拡大させるような構成に対して本発明を適用したものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、発光サイリスタに供給される電流量を切替えて露光量の調整範囲を拡大させるような構成に対しても同様に本発明を適用することができるものである。
[Modification]
In the first and second embodiments, the present invention is applied to the configuration in which the voltage applied to the light emitting thyristor is switched to expand the adjustment range of the exposure amount, but the present invention is applied to this. The present invention can be similarly applied to a configuration in which the amount of current supplied to the light emitting thyristor is switched to expand the adjustment range of the exposure amount, without being limited thereto.
このような構成の場合には、露光量制御部は、入力された画像データの各画素の値に基づいて複数の発光素子をそれぞれ点灯又は消灯させる制御を順次行う場合に、要求された露光量を、複数の発光素子に流れる電流の値を第1の電流値または第2の電流値のいずれかを選択して切替手段により切り替えるとともに、複数の発光素子の点灯時間を調整することにより実現するような制御を行う。 In the case of such a configuration, when the exposure amount control unit sequentially performs control for turning on or off each of the plurality of light emitting elements based on the value of each pixel of the input image data, the required exposure amount Is realized by selecting either the first current value or the second current value of the current flowing through the plurality of light emitting elements and switching by the switching means, and adjusting the lighting time of the plurality of light emitting elements. Such control is performed.
そして、複数の発光素子に流れる電流の値を第1の電流値とした状態で点灯時間を変化させることにより実現可能な露光量の調整範囲と、複数の発光素子に流れる電流の値を第2の電流値とした状態で点灯時間を変化させることにより実現可能な露光量の調整範囲の重複する範囲が、1つの印刷指示に基づく印刷処理を実行中に変動が想定される要求露光量の範囲よりも広くなるように設定される。 Then, the exposure amount adjustment range that can be realized by changing the lighting time in a state where the value of the current flowing through the plurality of light emitting elements is set to the first current value and the value of the current flowing through the plurality of light emitting elements are set to the second value. The overlapping range of the adjustment range of the exposure amount that can be realized by changing the lighting time with the current value of is the range of the required exposure amount that is expected to fluctuate during execution of the printing process based on one print instruction. It is set to be wider than.
10 画像形成装置
12 画像読取装置
14Y、14M、14C、14K 画像形成ユニット
16 中間転写ベルト
17 用紙トレイ
18 用紙搬送路
19 定着器
20 制御部
32 記録用紙
50 発光装置
601〜6030 発光チップ
61 駆動制御回路
71 シフト回路
72 発光回路
73 リセット回路
80 点灯制御回路
81 点灯時間調整値格納部
82 露光量制御部
83 電圧切替部
140K プリントヘッド
150K 像形成装置
152K、152Y、152M、152C 感光体ドラム
154K 帯電装置
156K 現像器
158K クリーニング装置
162K、162Y、162M、162C 1次転写ロール
164 ドライブロール
165、166、167 アイドルロール
168 バックアップロール
189 クリーニング装置
168 バックアップロール
181 給紙ローラ
186 2次転写ロール
187、188 搬送ベルト
10
Claims (7)
入力された画像データの各画素の値に基づいて前記複数の発光素子をそれぞれ点灯又は消灯させる制御を順次行う場合に、前記複数の発光素子に印加する電圧を前記第1の電圧または前記第2の電圧のいずれかを選択して前記切替手段により切り替えるとともに、前記複数の発光素子の点灯時間を調整する制御を行う制御手段とを備え、
前記第1の電圧が前記複数の発光素子に印加された状態で点灯時間を変化させることにより実現可能な露光量の調整範囲と、前記第2の電圧が前記複数の発光素子に印加された状態で点灯時間を変化させることにより実現可能な露光量の調整範囲の重複する範囲が、1つの印刷指示に基づく印刷処理を実行中に変動が想定される要求露光量の範囲よりも広いことを特徴とする露光制御装置。 Switching means for switching the voltage applied to the plurality of light emitting elements to either the first voltage or the second voltage;
When sequentially performing control to turn on or off the plurality of light emitting elements based on the value of each pixel of the input image data, the voltage applied to the plurality of light emitting elements is set to the first voltage or the second voltage. And a control means for performing a control for adjusting the lighting time of the plurality of light emitting elements while selecting one of the voltages and switching by the switching means,
Adjustment range of the exposure amount that can be realized by changing the lighting time in a state where the first voltage is applied to the plurality of light emitting elements, and a state where the second voltage is applied to the plurality of light emitting elements The overlapping range of the adjustment range of the exposure amount that can be achieved by changing the lighting time is wider than the range of the required exposure amount that is expected to change during the printing process based on one print instruction. Exposure control device.
入力された画像データの各画素の値に基づいて前記複数の発光素子をそれぞれ点灯又は消灯させる制御を順次行う場合に、前記複数の発光素子に印加する電圧を前記第1の電圧または前記第2の電圧のいずれかを選択して前記切替手段により切り替えるとともに、前記複数の発光素子の点灯時間を調整する制御を行う制御手段とを備え、
前記第1の電圧が前記複数の発光素子に印加された状態で点灯時間を変化させることにより実現可能な露光量の調整範囲と、前記第2の電圧が前記複数の発光素子に印加された状態で点灯時間を変化させることにより実現可能な露光量の調整範囲の重複する範囲が、1つの印刷指示に基づく印刷処理を実行中に変動が想定される要求露光量の範囲の2倍の範囲よりも広いことを特徴とする露光制御装置。 Switching means for switching the voltage applied to the plurality of light emitting elements to either the first voltage or the second voltage;
When sequentially performing control to turn on or off the plurality of light emitting elements based on the value of each pixel of the input image data, the voltage applied to the plurality of light emitting elements is set to the first voltage or the second voltage. And a control means for performing a control for adjusting the lighting time of the plurality of light emitting elements while selecting one of the voltages and switching by the switching means,
Adjustment range of the exposure amount that can be realized by changing the lighting time in a state where the first voltage is applied to the plurality of light emitting elements, and a state where the second voltage is applied to the plurality of light emitting elements The overlapping range of the adjustment range of the exposure amount that can be realized by changing the lighting time is less than the range of the required exposure amount that is expected to fluctuate during execution of the printing process based on one print instruction. The exposure control device is also characterized by being wide.
前記制御手段は、前記格納手段に格納された値に基づいて、前記複数の発光素子の点灯時間をそれぞれ調整する制御を行う請求項1から4のいずれか記載の露光制御装置。 Further comprising storage means for storing values according to respective light emitting characteristics of the plurality of light emitting elements,
5. The exposure control apparatus according to claim 1, wherein the control unit performs control for adjusting the lighting time of each of the plurality of light emitting elements based on the value stored in the storage unit.
入力された画像データの各画素の値に基づいて前記複数の発光素子をそれぞれ点灯又は消灯させる制御を順次行う場合に、前記複数の発光素子に流れる電流の値を前記第1の電流値または前記第2の電流値のいずれかを選択して前記切替手段により切り替えるとともに、前記複数の発光素子の点灯時間を調整する制御を行う制御手段とを備え、
前記複数の発光素子に流れる電流の値を前記第1の電流値とした状態で点灯時間を変化させることにより実現可能な露光量の調整範囲と、前記複数の発光素子に流れる電流の値を前記第2の電流値とした状態で点灯時間を変化させることにより実現可能な露光量の調整範囲の重複する範囲が、1つの印刷指示に基づく印刷処理を実行中に変動が想定される要求露光量の範囲よりも広いことを特徴とする露光制御装置。 Switching means for switching the value of the current flowing through the plurality of light emitting elements to either the first current value or the second current value;
When sequentially performing control to turn on or off the plurality of light emitting elements based on the value of each pixel of the input image data, the value of the current flowing through the plurality of light emitting elements is set to the first current value or the A control unit for selecting one of the second current values and switching it by the switching unit and for controlling the lighting time of the plurality of light emitting elements;
The adjustment range of the exposure amount that can be realized by changing the lighting time while the value of the current flowing through the plurality of light emitting elements is set to the first current value, and the value of the current flowing through the plurality of light emitting elements are described above. The overlapping range of the adjustment range of the exposure amount that can be realized by changing the lighting time in the state where the second current value is set is the required exposure amount that is expected to change during the execution of the printing process based on one print instruction. An exposure control device characterized in that it is wider than the range.
前記露光装置により露光された像担持体上の静電潜像を現像する現像装置と、
前記現像装置により現像された前記像担持体上の画像を記録媒体上に転写する転写手段と、
を備えた画像形成装置。 A plurality of light emitting elements, a switching means for switching a voltage applied to the plurality of light emitting elements to either a first voltage or a second voltage, and the plurality of light emitting elements based on the value of each pixel of the input image data. When sequentially performing control for turning on or off the light emitting elements, the voltage applied to the plurality of light emitting elements is selected by the switching means by selecting either the first voltage or the second voltage, and A control unit for controlling the lighting time of the plurality of light emitting elements, and changing the lighting time in a state where the first voltage is applied to the plurality of light emitting elements, A print process based on one print instruction is an overlapping range of the adjustment range and the adjustment range of the exposure amount that can be realized by changing the lighting time while the second voltage is applied to the plurality of light emitting elements. An exposure apparatus characterized in that it is wider than the range of the required exposure amount that is expected to fluctuate during execution of
A developing device for developing the electrostatic latent image on the image carrier exposed by the exposing device;
Transfer means for transferring an image on the image carrier developed by the developing device onto a recording medium;
An image forming apparatus equipped with.
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