JP7130455B2 - image forming device - Google Patents
image forming device Download PDFInfo
- Publication number
- JP7130455B2 JP7130455B2 JP2018115231A JP2018115231A JP7130455B2 JP 7130455 B2 JP7130455 B2 JP 7130455B2 JP 2018115231 A JP2018115231 A JP 2018115231A JP 2018115231 A JP2018115231 A JP 2018115231A JP 7130455 B2 JP7130455 B2 JP 7130455B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- data
- image data
- surface emitting
- emitting element
- resolution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
- Facsimile Heads (AREA)
Description
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus.
電子写真方式の画像形成装置であるプリンタでは、露光ヘッドを使用して感光ドラムを露光し、潜像形成を行う方式が一般的に知られている。なお、露光ヘッドには、LED(Light Emitting Diode)や有機EL(Oganic Electro Luminescence)などが用いられる。露光ヘッドは、感光ドラムの長手方向に配列された発光素子列と、発光素子列からの光を感光ドラム上に結像させるロッドレンズアレイと、から構成される。LEDや有機ELは、発光面からの光の照射方向がロッドレンズアレイと同一方向となる面発光形状を有する構成が知られている。ここで、発光素子列の長さは、感光ドラム上における画像領域幅に応じて決まり、プリンタの解像度に応じて発光素子間の間隔が決まる。例えば、1200dpiのプリンタの場合、画素の間隔は21.16μmであり、そのため、発光素子間の間隔も21.16μmに対応する間隔となる。このような露光ヘッドを使用したプリンタでは、レーザビームを回転多面鏡によって偏向されたレーザビームによって感光ドラムを走査するレーザ走査方式のプリンタと比べて、使用する部品数が少ないため、装置の小型化、低コスト化が容易である。また、露光ヘッドを使用したプリンタでは回転多面鏡の回転によって生じる音が低減される。 2. Description of the Related Art In printers, which are electrophotographic image forming apparatuses, a method of forming a latent image by exposing a photosensitive drum using an exposure head is generally known. For the exposure head, an LED (Light Emitting Diode), an organic EL (Oganic Electro Luminescence), or the like is used. The exposure head is composed of a row of light emitting elements arranged in the longitudinal direction of the photosensitive drum and a rod lens array that forms an image of the light from the row of light emitting elements on the photosensitive drum. LEDs and organic ELs are known to have a surface emitting shape in which the direction of light emitted from the light emitting surface is the same as that of the rod lens array. Here, the length of the light emitting element row is determined according to the width of the image area on the photosensitive drum, and the interval between the light emitting elements is determined according to the resolution of the printer. For example, for a 1200 dpi printer, the pixel spacing is 21.16 μm, so the spacing between light emitting elements also corresponds to 21.16 μm. A printer using such an exposure head uses fewer parts than a laser scanning printer that scans a photosensitive drum with a laser beam deflected by a rotating polygonal mirror, resulting in a smaller device. , the cost can be easily reduced. Also, in a printer using an exposure head, noise caused by the rotation of a rotating polygonal mirror is reduced.
このような露光ヘッドを用いた構成では、露光ヘッド側が多数の発光素子を有するため、露光ヘッドの各発光素子を点灯させるためにコントローラ部と露光ヘッド間のデータ送信を行う信号線の数が膨大となる。このため、画像データを出力するコントローラ部と露光ヘッドとの間のインターフェイス部に、画像データをシリアル化して送受信を行うデータ通信モジュールを用いる方式が一般に知られている。例えば、特許文献1には、複数の発光素子の発光タイミングを制御する画像データを多重化して送信し、受信側で各発光素子の発光パルス幅に対応した信号を生成する方法が記載されている。
In a configuration using such an exposure head, since the exposure head has a large number of light emitting elements, the number of signal lines for transmitting data between the controller section and the exposure head is enormous in order to light each light emitting element of the exposure head. becomes. For this reason, a method is generally known in which a data communication module for serializing image data and transmitting/receiving it is used as an interface unit between a controller unit that outputs image data and an exposure head. For example,
しかしながら、コントローラ部が画像データを露光ヘッドに送信し、露光ヘッド側で発光素子の発光量に応じたパルス幅に対応したパルス信号を生成する場合、コントローラ部と露光ヘッドとの間の通信速度は、送受信するデータ量に比例して大きくなる。例えば、画像の階調性の向上などの高画質化のために、コントローラ部が1画素の階調数を増加させた場合には、送受信するデータ量が増加するため、前述したような通信速度の増加が発生する。 However, when the controller unit transmits image data to the exposure head and the exposure head side generates a pulse signal corresponding to the pulse width corresponding to the light emission amount of the light emitting element, the communication speed between the controller unit and the exposure head is , increases in proportion to the amount of data sent and received. For example, if the controller unit increases the number of gradations of one pixel in order to improve the image quality such as the gradation of the image, the amount of data to be sent and received will increase. an increase in
コントローラ部と露光ヘッドとの間の通信速度である画像データの転送速度(単位:Hz)は、以下の(式1)により算出することができる。 The image data transfer speed (unit: Hz), which is the communication speed between the controller section and the exposure head, can be calculated by the following (Equation 1).
転送速度=(面発光素子数×階調数)÷(1ライン周期×データ配線数)・・・(式1)
ここで、面発光素子数とは露光ヘッドが有する発光素子の数であり、階調数は1画素の階調を表現するためのビット数(例えば2値の場合は1ビット)、1ライン周期は感光ドラムの主走査方向の1ラインを露光する時間である。また、データ配線数はコントローラ部と露光ヘッド間の画像データを転送するための信号線の数である。例えば、2値(0、1)で印刷する露光ヘッドの場合で、1ライン周期TLが100μs(マイクロ秒)、面発光素子数が14,964素子(1200dpiで画像幅約316mm)、データ配線数が6ラインとする。(式1)を用いて画像データの転送速度を算出すると、転送速度は約25MHzとなる。一方、多値(1画素の階調を示す階調数が8ビット)で印刷する露光ヘッドの場合で、1ライン周期TLが100μs、面発光素子数が14,964素子(1200dpiで画像幅約316mm)、データ配線数が6ラインとする。(式1)を用いて画像データの転送速度を算出すると、転送速度は約200MHzとなる。このように1画素の階調を多値化することにより、転送速度が大きくなる。そこで、転送速度を下げるためにコントローラ部と露光ヘッド間のデータ転送を行うための配線数を増やすと、配線数の増加に伴って部品も増加しコストアップが生じる。また、転送速度が増加することにより、放射ノイズ対策部品の追加が必要となり、コストアップが生じる。
Transfer rate = (number of surface emitting elements x number of gradations)/(one line cycle x number of data lines) (Formula 1)
Here, the number of surface light emitting elements is the number of light emitting elements that the exposure head has, and the number of gradations is the number of bits for expressing the gradation of one pixel (for example, 1 bit in the case of binary), and the period of one line. is the time for exposing one line of the photosensitive drum in the main scanning direction. The number of data wirings is the number of signal lines for transferring image data between the controller section and the exposure head. For example, in the case of an exposure head that prints in binary (0, 1), the 1-line period TL is 100 μs (microseconds), the number of surface emitting elements is 14,964 (1200 dpi, image width is about 316 mm), and the number of data wiring is is 6 lines. When the transfer speed of image data is calculated using (Equation 1), the transfer speed is approximately 25 MHz. On the other hand, in the case of an exposure head that prints in multiple values (the number of gradations representing the gradation of one pixel is 8 bits), the 1-line period TL is 100 μs, and the number of surface emitting elements is 14,964 (1200 dpi, image width approximately 316 mm), and the number of data wiring is 6 lines. When the image data transfer rate is calculated using (Equation 1), the transfer rate is approximately 200 MHz. By making the gradation of one pixel multilevel in this way, the transfer speed is increased. Therefore, if the number of wirings for transferring data between the controller section and the exposure head is increased in order to lower the transfer speed, the number of wirings increases, resulting in an increase in parts and costs. In addition, an increase in transfer speed requires the addition of radiation noise countermeasure parts, resulting in an increase in cost.
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、コントローラ部と露光ヘッド間のインターフェイス部のコストを抑えつつ、画像データの階調を上げて画質を向上させることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to improve image quality by increasing the gradation of image data while suppressing the cost of an interface unit between a controller unit and an exposure head.
上述した課題を解決するために、本発明では、以下の構成を備える。 In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration.
(1)第1の方向に回転する感光体と、前記第1の方向と直交する第2の方向に配列された複数の面発光素子を有し、前記面発光素子により前記感光体を露光する露光部と、画像データを前記露光部に出力し、画像形成を制御する制御部と、を備える画像形成装置であって、前記制御部は、前記面発光素子の第1の解像度より大きい第2の解像度で、2値の前記画像データを生成する生成手段と、前記生成手段で生成された前記2値の前記画像データを前記露光部に送信する送信手段と、を有するコントローラと、前記コントローラを実装する制御基板と、を有し、前記露光部は、前記制御部より送信された前記第2の解像度かつ前記2値の前記画像データを受信する受信手段を有し、前記面発光素子の発光を制御するドライバと、前記ドライバを実装する駆動基板と、を有し、前記制御基板と前記駆動基板とはケーブルで接続され、前記コントローラは、前記ケーブルを介して、前記ドライバに前記第2の解像度かつ前記2値の前記画像データをシリアル通信で送信し、前記ドライバは、前記受信手段により受信された前記2値の前記画像データの前記第2の方向の解像度を前記第2の解像度から前記第1の解像度に変換する変換手段を有し、前記変換手段は、前記画像データの前記第2の方向の解像度を前記第2の解像度から前記第1の解像度の変換する際に、変換後の画素の濃度を、変換前の画素の濃度と前記変換前の画素に隣接する画素の濃度とに基づいて補間する補間処理によって変換することで前記2値の前記画像データを前記2値よりも大きい多値の画像データに変換することを特徴とする画像形成装置。 (1) having a photoreceptor rotating in a first direction and a plurality of surface emitting elements arranged in a second direction orthogonal to the first direction, and exposing the photoreceptor with the surface emitting elements; An image forming apparatus comprising: an exposure unit; and a control unit that outputs image data to the exposure unit and controls image formation, wherein the control unit controls a second resolution that is larger than a first resolution of the surface emitting element. a controller having generating means for generating the binary image data at a resolution of , and transmitting means for transmitting the binary image data generated by the generating means to the exposure unit; a control board to be mounted, wherein the exposure unit has receiving means for receiving the image data of the second resolution and the binary value transmitted from the control unit; and a drive board on which the driver is mounted, the control board and the drive board are connected by a cable, and the controller connects the second driver to the driver via the cable. The resolution and the binary image data are transmitted by serial communication, and the driver changes the resolution in the second direction of the binary image data received by the receiving means from the second resolution to the conversion means for converting the resolution in the second direction of the image data to the first resolution; The binary image data is converted to a value larger than the binary value by converting the density of a pixel by an interpolation process that interpolates based on the density of the pixel before conversion and the density of a pixel adjacent to the pixel before conversion. An image forming apparatus characterized by converting into multivalued image data.
本発明によれば、コントローラ部と露光ヘッド間のインターフェイス部のコストを抑えつつ、画像データの階調を上げて画質を向上させることができる。 According to the present invention, the image quality can be improved by increasing the gradation of the image data while suppressing the cost of the interface section between the controller section and the exposure head.
以下に、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。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Below, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[画像形成装置の構成]
図1は、実施例1における電子写真方式の画像形成装置の構成を示す概略断面図である。図1に示す画像形成装置は、スキャナ機能とプリンタ機能を備える複合機(MFP)であり、スキャナ部100、作像部103、定着部104、給紙/搬送部105、及びこれらを制御するプリンタ制御部(不図示)から構成される。スキャナ部100は、原稿台に置かれた原稿に照明を当てて原稿画像を光学的に読み取り、読み取った画像を電気信号に変換して画像データを作成する。
[Configuration of Image Forming Apparatus]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of an electrophotographic image forming apparatus according to the first embodiment. The image forming apparatus shown in FIG. 1 is a multifunction peripheral (MFP) having a scanner function and a printer function. It is composed of a control unit (not shown). The
作像部103は、無端の搬送ベルト111の回転方向(反時計回り方向)に沿って、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)の順に並べられた、4連の画像形成ステーションを備える。4つの画像形成ステーションは同じ構成を有し、各画像形成ステーションは、矢印方向(時計回り方向)に回転する感光体である感光ドラム102、露光ヘッド106、帯電器107、現像器108を備えている。なお、感光ドラム102、露光ヘッド106、帯電器107、現像器108の添え字a、b、c、dは、それぞれ画像形成ステーションのブラック(K)イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)に対応する構成であることを示す。なお、以下では、特定の感光ドラム等を指す場合を除き、符号の添え字を省略することとする。
The
作像部103では、感光ドラム102を回転駆動し、帯電器107によって感光ドラム102を帯電させる。露光部である露光ヘッド106は、配列されたLEDアレイを画像データに応じて発光し、LEDアレイのチップ面で発光した光を、ロッドレンズアレイによって感光ドラム102上(感光体上)に集光し、静電潜像を形成する。現像器108は、感光ドラム102に形成された静電潜像をトナーで現像する。そして、現像されたトナー像は、記録紙を搬送する搬送ベルト111上の記録紙に転写される。このような一連の電子写真プロセスが各画像形成ステーションで実行される。なお、画像形成時には、シアン(C)の画像形成ステーションでの画像形成が開始されて所定時間が経過した後に、順次、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)の各画像形成ステーションで、画像形成動作が実行される。
The
図1に示す画像形成装置は、記録紙を給紙するユニットとして、給紙/搬送部105が有する本体内給紙ユニット109a、109b、大容量の給紙ユニットである外部給紙ユニット109c、及び手差し給紙ユニット109dを備えている。画像形成時には、このうち、予め指示された給紙ユニットから記録紙が給紙され、給紙された記録紙はレジストレーションローラ110まで搬送される。レジストレーションローラ110は、上述した作像部103において形成されたトナー像が記録紙に転写されるタイミングで、搬送ベルト111に記録紙を搬送する。搬送ベルト111により搬送される記録紙には、各画像形成ステーションの感光ドラム102上に形成されたトナー像が順次転写される。未定着のトナー像が転写された記録紙は、定着部104へと搬送される。定着部104は、ハロゲンヒータ等の熱源を内蔵し、記録紙上のトナー像を、2つのローラにより加熱・加圧することによって記録紙に定着させる。定着部104によりトナー像が定着された記録紙は、排出ローラ112により画像形成装置の外部に排出される。
The image forming apparatus shown in FIG. 1 includes internal
ブラック(K)の画像形成ステーションの記録紙搬送方向の下流側には、搬送ベルト111に対向する位置に、第2の検知手段である光学センサ113が配置されている。光学センサ113は、各画像形成ステーション間のトナー像の色ずれ量を導出するため、搬送ベルト111上に形成されたテスト画像の位置検出を行う。光学センサ113により導出された色ずれ量は、後述する制御基板415のCPU400(図4参照)に通知され、記録紙上に色ずれのないフルカラートナー像が転写されるように、各色の画像位置が補正される。また、プリンタ制御部(不図示)は、複合機(MFP)全体を制御するMFP制御部(不図示)からの指示に応じて、上述したスキャナ部100、作像部103、定着部104、給紙/搬送部105等を制御しながら、画像形成動作を実行する。更に、作像部103の近傍には、感光ドラム102の上部に設けられた、後述する露光ヘッド106(図2参照)の周囲温度を測定するために、第1の検知手段であるサーミスタ421が設けられている。
An
ここでは、電子写真方式の画像形成装置の例として、搬送ベルト111上の記録紙に各画像形成ステーションの感光ドラム102に形成されたトナー像を直接転写する方式の画像形成装置について説明した。本発明は、このような感光ドラム102上のトナー像を直接、記録紙に転写する方式のプリンタに限定されるものではない。例えば、感光ドラム102上のトナー像を中間転写ベルトに転写する一次転写部と、中間転写ベルト上のトナー像を記録紙に転写する二次転写部を備える画像形成装置についても、本発明は適用することができる。
Here, as an example of an electrophotographic image forming apparatus, an image forming apparatus that directly transfers the toner image formed on the
[露光ヘッドの構成]
次に、感光ドラム102に露光を行う露光ヘッド106について、図2を参照して説明する。図2(a)は、露光ヘッド106と感光ドラム102との位置関係を示す斜視図であり、図2(b)は、露光ヘッド106の内部構成と、露光ヘッド106からの光束がロッドレンズアレイ203により感光ドラム102に集光される様子を説明する図である。図2(a)に示すように、露光ヘッド106は、矢印方向に回転する感光ドラム102の上部の、感光ドラム102に対向する位置に、取付け部材(不図示)によって画像形成装置に取り付けられている(図1)。
[Configuration of Exposure Head]
Next, the
図2(b)に示すように、露光ヘッド106は、駆動基板202と、駆動基板202に実装された面発光素子アレイ素子群201と、ロッドレンズアレイ203と、ハウジング204から構成されている。ハウジング204には、ロッドレンズアレイ203と駆動基板202が取り付けられる。ロッドレンズアレイ203は、面発光素子アレイ素子群201からの光束を感光ドラム102上に集光させる。工場では、露光ヘッド106単体で組立て調整作業が行われ、各スポットのピント調整、光量調整が行われる。ここで、感光ドラム102とロッドレンズアレイ203との間の距離、及びロッドレンズアレイ203と面発光素子アレイ素子群201との間の距離が、所定の間隔となるように組立て調整が行われる。これにより、面発光素子アレイ素子群201からの光が感光ドラム102上に結像される。そのため、工場でのピント調整時においては、ロッドレンズアレイ203と面発光素子アレイ素子群201との距離が所定の値となるように、ロッドレンズアレイ203の取付け位置の調整が行われる。また、工場での光量調整時においては、面発光素子アレイ素子群201の各発光素子を順次発光させていき、ロッドレンズアレイ203を介して感光ドラム102上に集光させた光が所定光量になるように、各発光素子の駆動電流の調整が行われる。
As shown in FIG. 2B, the
[面発光素子アレイ素子群の構成]
図3は、面発光素子アレイ素子群201を説明する図である。図3(a)は、駆動基板202の面発光素子アレイ素子群201が実装された面の構成を示す模式図であり、図3(b)は、駆動基板202の面発光素子アレイ素子群201が実装された面(第1面)とは反対側の面(第2面)の構成を示す模式図である。
[Structure of Surface Emitting Element Array Element Group]
FIG. 3 is a diagram for explaining the surface emitting element
図3(a)に示すように、駆動基板202に実装された面発光素子アレイ素子群201は、29個の面発光素子アレイチップ1~29が、駆動基板202の長手方向に沿って、千鳥状に2列に配置された構成を有している。なお、図3(a)において、上下方向は第1の方向である副走査方向(感光ドラム102の回転方向)を示し、水平方向は、副走査方向と直交する第2の方向である主走査方向(露光ヘッド106の長手方向)を示す。各々の面発光素子アレイチップの内部には、計516個の発光点を有する面発光素子アレイチップの各素子が、面発光素子アレイチップの長手方向に所定の解像度ピッチで配列されている。本実施例では、面発光素子アレイチップの各素子のピッチは、第1の解像度である1200dpiの解像度のピッチである略21.16μm(≒2.54cm/1200ドット)となっている。その結果、1つの面発光素子アレイチップ内における516個の発光点の端から端までの間隔は、約10.9mm(≒21.16μm×516)である。面発光素子アレイ素子群201は、29個の面発光素子アレイチップから構成されている。面発光素子アレイ素子群201における露光可能な発光素子数は14,964素子(=516素子×29チップ)となり、約316mm(≒約10.9mm×29チップ)の主走査方向の画像幅に対応した画像形成が可能となる。
As shown in FIG. 3A, in the surface emitting element
図3(c)は、長手方向に2列に配置された面発光素子アレイチップのチップ間の境界部の様子を示す図であり、水平方向は、図3(a)の面発光素子アレイ素子群201の長手方向である。図3(c)に示すように、面発光素子アレイチップの端部には、制御信号が入力されるワイヤボンディングパッドが配置されており、ワイヤボンディングパッドから入力された信号により、転送部及び発光素子が駆動される。また、面発光素子アレイチップは、複数の発光素子を有している。面発光素子アレイチップ間の境界部においても、発光素子の長手方向のピッチ(2つの発光素子の中心点と中心点の間隔)は、1200dpiの解像度のピッチである略21.16μmとなっている。また、上下2列に並んだ面発光素子アレイチップは、上下の面発光素子アレイチップの発光点の間隔(図中、矢印Sで示す)が約84μm(1200dpiで4画素分、2400dpiで8画素分の各解像度の整数倍の距離)となるように配置されている。
FIG. 3(c) is a view showing the boundary between chips of the surface emitting element array chips arranged in two rows in the longitudinal direction. It is the longitudinal direction of the
また、図3(b)に示すように、面発光素子アレイ素子群201が実装された面とは反対側の駆動基板202の面には、駆動部303a、303b、及びコネクタ305が実装されている。コネクタ305の両側に配置された駆動部303a、303bは、それぞれ面発光素子アレイチップ1~15、面発光素子アレイチップ16~29を駆動するドライバICである。駆動部303a、303bは、それぞれパターン304a、304bを介して、コネクタ305と接続されている。コネクタ305には、後述する制御基板415(図4参照)からの駆動部303a、303bを制御する信号線、電源電圧、グランドが接続されており、駆動部303a、303bと接続される。また、駆動部303a、303bからは、それぞれ面発光素子アレイ素子群201を駆動するための配線が駆動基板202の内層を通り、面発光素子アレイチップ1~15、面発光素子アレイチップ16~29に接続されている。
Further, as shown in FIG. 3B, on the surface of the driving
[制御基板、駆動基板の制御構成]
図4は、画像データを処理し、露光ヘッド106の駆動基板202に出力する制御基板415と、制御基板415から入力された画像データに基づいて、感光ドラム102を露光する露光ヘッド106の駆動基板202の制御ブロック図である。駆動基板202については、図4に示す駆動部303aにより制御される面発光素子アレイチップ1~15について説明する。なお、駆動部303b(図4には不図示)により制御される面発光素子アレイチップ16~29も、駆動部303aにより制御される面発光素子アレイチップ1~15と同様の動作を行う。また、説明を簡便にするために、ここでは1つの色の画像処理について説明するが、本実施例の画像形成装置では、同様の処理を4色同時に並列処理される。図4に示す制御基板415は、露光ヘッド106を制御する信号を駆動基板202に送信するためのコネクタ416を有している。コネクタ416からは、駆動基板202のコネクタ305に接続されたケーブル417、418、419を介して、それぞれ画像データ、後述するLine同期信号、制御基板415のCPU400からの制御信号が送信される。
[Control configuration of control board and drive board]
FIG. 4 shows a
[制御基板の構成]
制御基板415では、コントローラであるCPU400により、画像データの処理と印刷タイミングの処理、サーミスタ421からの温度データの取得が行われる。制御基板415は、画像データ生成部401、ラインデータシフト部402、チップデータ変換部403、チップデータシフト部404、データ送信部405、同期信号生成部406の機能ブロックから構成されている。本実施例では、画像データ生成部401は1つの集積回路(IC)により構成されているものとする。また、ラインデータシフト部402、チップデータ変換部403、チップデータシフト部404、データ送信部405、同期信号生成部406は、画像データ生成部401を有する集積回路とは異なる、1つの集積回路(IC)により構成されているものとする。なお、画像データ生成部401、ラインデータシフト部402、チップデータ変換部403、チップデータシフト部404、データ送信部405、同期信号生成部406は、集積回路(IC)内部のモジュールを示している。また、CPU400は、これらの集積回路とは異なる集積回路であり、制御基板415にはCPU400、画像データ生成部401を有する集積回路、ラインデータシフト部402等を有する集積回路、コネクタ416が実装されている。なお、画像データ生成部401、ラインデータシフト部402、チップデータ変換部403、チップデータシフト部404、データ送信部405、同期信号生成部406が1つの集積回路に含まれていてもよい。更に、画像データ生成部401、ラインデータシフト部402、チップデータ変換部403、チップデータシフト部404、データ送信部405、同期信号生成部406と、CPU400とが1つの集積回路に含まれていてもよい。以下、制御基板415での画像データが処理される順に、各機能ブロックでの処理について説明する。
[Configuration of control board]
In the
(画像データ生成部)
データ生成手段である画像データ生成部401は、スキャナ部100又は画像形成装置に接続された外部コンピュータから受信した入力画像データに対し、CPU400から指示された解像度でディザリング処理を行い、画像データを生成する。本実施例では、画像データ生成部401は、第2の解像度である2400dpiの解像度でディザリング処理を行うものとする。すなわち、画像データ生成部401が生成する画像データは、2400dpi相当の画素データである。本実施例の2400dpi相当の画素データは1ビットであるものとするが、複数ビットで1画素を表現しても良い。画像データ生成部401が生成する画素データは、副走査方向(感光ドラム102の回転方向でもあり、記録紙の搬送方向でもある)の2400dpi相当のラインに対応するラインデータである。そして、画像データ生成部401は、解像度が2400dpi相当の各画素に対応する画素データを当該画素の主走査方向(露光ヘッド106の長手方向)における位置と関連付けて生成される。
(Image data generator)
An image data generation unit 401, which is data generation means, performs dithering processing on input image data received from an external computer connected to the
(ラインデータシフト部)
CPU400は、光学センサ113により検知された色ずれ量に基づいて、主走査方向、副走査方向の画像シフト量を2400dpi単位で各々決定する。画像シフト量は、例えば、光学センサ113による色ずれ検出用パターン画像の検知結果に基づいて算出される色間の相対的な色ずれ量に基づいて、CPU400によって決定される。そして、CPU400は、ずれ補正手段であるラインデータシフト部402に画像シフト量を指示する。ラインデータシフト部402では、CPU400から指示された画像シフト量を基に、記録紙1ページ内の画像領域全域に対して、画像データ生成部401から入力された画像データ(ラインデータともいう)を2400dpi単位でシフト処理を行う。シフト処理により、画像の形成位置の補正が行われる。なお、ラインデータシフト部402は、記録紙1ページ内の画像領域を複数に分割し、分割された複数の画像領域毎にシフト処理を実行するようにしても良い。
(Line data shift section)
Based on the amount of color misregistration detected by the
(同期信号生成部)
同期信号生成部406は、感光ドラム102の回転速度に同期した信号で、感光ドラム102の回転方向の1ライン分の周期信号(以下、Line同期信号という)を生成する。CPU400は、同期信号生成部406にLine同期信号の周期、すなわち予め定められた感光ドラム102の回転速度に対して、感光ドラム102表面が回転方向(副走査方向)に2400dpiの画素サイズ(約10.5μm)移動する時間を指示する。例えば、副走査方向に200mm/秒の速度で印刷する場合には、CPU400は、Line同期信号の周期(副走査方向における各主走査方向1ライン分の周期)を約52.9μs(≒(25.4mm/2400ドット)/200mm)として、同期信号生成部406に指示する。画像形成装置が感光ドラム102の回転速度を検知する検知部を有している場合、CPU400は、検知部の検知結果(エンコーダが出力する信号の発生周期)に基づいて、副走査方向の感光ドラム102の回転速度を算出し、当該算出結果に基づいてLine同期信号の周期を決定する。ここでの検知部は、例えば感光ドラムの回転軸に設置したエンコーダである。一方、画像形成装置が感光ドラム102の回転速度を検知する検知部を有していない場合、次のような情報に基づいて、感光ドラム102の回転速度を算出する。すなわち、CPU400は、ユーザが操作部から入力するシートの坪量(g/cm2)やシートサイズなどの紙の種類の情報に基づいて、Line同期信号の周期を決定する。
(synchronization signal generator)
A synchronization
(チップデータ変換部)
チップデータ変換部403は、Line同期信号に同期して、ラインデータシフト部402より、感光ドラム102の副走査方向において各主走査方向1ライン分ずつ、ラインデータの読み出しを行う。そして、チップデータ変換部403は、読み出したラインデータをチップ毎のラインデータに分割するデータ処理を実行する。
(Chip data converter)
The chip
図5(a)は、チップデータ変換部403の構成を示すブロック図である。図5(a)において、同期信号生成部406から出力されるLine同期信号は、カウンタ530に入力される。カウンタ530は、入力されるLine同期信号を変調してLine同期信号よりも高周波のCLK信号を生成する周波数変調回路を備えている。カウンタ530は、周波数変調回路の代わりにLine同期信号よりも高周波のクロック信号(CLK)を生成する発振器を内蔵していても良い。以下では、チップデータ変換部403がラインデータシフト部402からラインデータを読み出す構成を例示するが、実施の形態はこれに限られるものではない。すなわち、ラインデータシフト部402にLine同期信号を供給し、かつクロック信号をラインデータシフト部402が内部で生成することで、ラインデータシフト部がチップデータ変換部403に対して主体的にラインデータを送信するよう構成しても良い。
FIG. 5A is a block diagram showing the configuration of the chip
カウンタ530はLine同期信号が入力されると、カウント値を0にリセットした後、CLK(クロック)信号(図5(b)参照)のパルス数に同期して、カウンタ値をインクリメントする。カウンタ530が生成するCLK信号の周波数は、チップデータ変換部403がLine同期信号の1周期内に読み出すべき画素データの容量(ビット数)と、後述するチップデータ変換部403のデータ処理速度と、に基づいて設計段階で決定される。例えば、上述したように、面発光素子アレイ素子群201は、主走査方向の1ラインを露光する発光素子を14,964素子(1200dpi換算)有している。一方、画像データ生成部401は、2400dpiの解像度でディザリング処理を行っている。そのため、ラインデータシフト部402から出力される主走査方向の1ライン分の画像データの画素数は、29,928画素(=14,964×(2400dpi/1200dpi))となる。チップデータ変換部403は、Line同期信号の間に、主走査方向1ライン分のラインデータを読み出して後述するラインメモリ500への書き込みと、後述するメモリ501~529への画像データの書き込みを行う。そのため、カウンタ530は、1ラインのラインデータに含まれる画素数(29,928)の2倍の数(59,856)のカウント動作を行う。カウンタ530のカウント値が1~29,928までの期間をTm1、カウント値が29,929~59,856までの期間をTm2とする(図5(b)参照)。READ制御部531は、カウンタ530のカウント値に応じてラインデータをラインデータシフト部402から読み出す。すなわち、READ制御部531は、カウンタ530のカウント値が1~29,928までの期間Tm1に、主走査方向1ライン分のラインデータ(29,928画素)をラインメモリ500に格納する。また、WR制御部532は、カウンタ530のカウント値が29,929~59,856の期間Tm2に、ラインメモリ500に格納された主走査方向1ライン分のラインデータをメモリ501~529に分割して書き込む。メモリ501~529はラインメモリ500よりも記憶容量の少ないメモリであり、チップ毎に分割されたラインデータ(分割ラインデータ)を記憶する。メモリ501~529は、面発光素子アレイチップ1~29に対応して設けられているFIFO(First In First Out:先入れ先出し)メモリである。即ち、メモリ501は面発光素子アレイチップ1に対応するラインデータを記憶し、メモリ502は面発光素子アレイチップ2に対応するラインデータを記憶し、・・・メモリ529は面発光素子アレイチップ29に対応するラインデータを記憶する。
When the Line synchronizing signal is input, the
続いて、チップデータ変換部403が実行するラインデータシフト部402から読み出したラインデータのメモリ501~529への書き込み、及びメモリ501~529に書き込まれた画像データの出力について説明する。図5(b)は、チップデータ変換部403におけるラインデータの入出力タイミングを説明するタイムチャートである。図5(b)において、Line同期信号は、同期信号生成部406から出力されるパルス信号を示している。また、図中、TL1、TL2、・・・TL10は、主走査方向1ライン分の周期の番号を示している。また、Line同期信号の1周期は、カウンタ530のカウンタ値に応じて、期間Tm1と期間Tm2に分割されている。ラインメモリ500への入力データは、ラインデータシフト部402からの画像データを示しており、周期TL1、TL2、・・・TL10の期間Tm1にラインデータシフト部402から入力される。図5(b)中の1ライン目データとは、副走査方向において1ライン目のラインデータ(主走査方向1ライン分)を指している。同様に、2ライン目データ、・・・10ライン目データとは、それぞれ、副走査方向において2ライン目のラインデータ、・・・副走査方向において10ライン目のラインデータ(主走査方向1ライン分)を指している。
Next, the writing of the line data read from the line data shift unit 402 to the memories 501 to 529 and the output of the image data written to the memories 501 to 529 executed by the chip
また、図5(b)に示す‘メモリ501への入力データ’は、ラインメモリ500に格納された主走査方向1ライン分のラインデータのうち、面発光素子アレイチップ1に対応するラインデータがメモリ501に書き込まれるタイミングを示している。同様にメモリ502への入力データ、メモリ503への入力データ、・・・メモリ529への入力データは、各々面発光素子アレイチップ2、3、・・・29に対応するラインデータがメモリ502、503、・・・529に書き込まれるタイミングを示している。なお、メモリ501への入力データの1ライン目データとは、主走査方向1ライン分の全ラインデータではなく、面発光素子アレイチップ1が対応する主走査方向のラインデータ(分割ラインデータ)を指している。メモリ502~メモリ529の入力データについても同様である。
5(b), among the line data for one line in the main scanning direction stored in the line memory 500, the line data corresponding to the surface emitting
図5(b)に示す‘メモリ501からの出力データ’は、メモリ501に書き込まれたラインデータを面発光素子アレイチップ1に出力するために読み出すタイミングを示している。同様に、図5(b)に示す‘メモリ502からの出力データ’、・・・‘メモリ529からの出力データ’は、それぞれ面発光素子アレイチップ2、・・・面発光素子アレイチップ29に出力するために読み出すタイミングを示している。なお、メモリ501からの出力データの1ライン目データとは、主走査方向1ライン分の全ラインデータではなく、面発光素子アレイチップ1が対応する主走査方向のラインデータ(分割ラインデータ)を指している。メモリ502~メモリ529からの出力データについても同様である。
'Output data from memory 501' shown in FIG. Similarly, 'output data from memory 502', . . . 'output data from memory 529' shown in FIG. It shows the timing of reading for output. Note that the first line data of the output data from the memory 501 is line data (divided line data) in the main scanning direction corresponding to the surface emitting
本実施例では、ラインメモリ500より、主走査方向1ライン分のラインデータを順次読み出し、まず、面発光素子アレイチップ1のラインデータを格納するメモリ501への書き込みが行われる。次に、面発光素子アレイチップ2の画像データを格納するメモリ502への書き込みが行われ、以降、面発光素子アレイチップ29の画像データを格納するメモリ529まで順次、書き込みが連続的に行われる。なお、チップデータ変換部403の後段のチップデータシフト部404では、面発光素子アレイチップ単位での副走査方向のデータシフト処理が行われる。そのため、メモリ501~529には、副走査方向10ライン分のラインデータが格納されるものとする。
In this embodiment, line data for one line in the main scanning direction are sequentially read out from the line memory 500 , and first, the line data of the surface emitting
更に、メモリ501~529に格納されるラインデータは、各面発光素子アレイチップに対応する1チップ分のラインデータに加えて、隣接する面発光素子アレイチップの端部の画素データを複写した画素データも併せて格納される。例えば、メモリ502には、面発光素子アレイチップ2に対応するラインデータの両端それぞれに、次のような画素データが格納される。すなわち、面発光素子アレイチップ1の面発光素子アレイチップ2側の最端部の画素データと、面発光素子アレイチップ3の面発光素子アレイチップ2側の最端部の画素データと、が付加されて、メモリ502に格納される。その結果、面発光素子アレイチップ2に対応する画像データの数は、面発光素子アレイチップ2の発光素子の数(516個)に、隣接する面発光素子アレイチップ1、3の端部の発光素子の画像データを1個ずつ加えた518(=516+1+1)となる。
Furthermore, the line data stored in the memories 501 to 529 are the line data for one chip corresponding to each surface emitting element array chip, and the pixel data obtained by copying the pixel data at the edge of the adjacent surface emitting element array chip. Data is also stored together. For example, the memory 502 stores the following pixel data at each end of the line data corresponding to the surface emitting
なお、メモリ501には、面発光素子アレイチップ1に対応するラインデータの端部に面発光素子アレイチップ2の面発光素子アレイチップ1側の最端部の画素データが付加されて格納される。また、メモリ529には、面発光素子アレイチップ29に対応するラインデータの端部に面発光素子アレイチップ28の面発光素子アレイチップ29側の最端部の画素データが付加されて格納される。
In the memory 501, pixel data of the edge of the surface emitting
このように、本実施例では、面発光素子アレイチップ毎に隣接する面発光素子アレイチップの端部の画素データを、該当の面発光素子アレイチップのラインデータの両端に追加して、メモリ501~529に格納する。上述したチップデータ変換部403の動作により、主走査方向の1ライン分のラインデータは、面発光素子アレイチップ1~29に対応して設けられたメモリ501~529に、隣接する面発光素子アレイの端部の画素データとともに格納される。なお、隣接する面発光素子アレイチップの端部の画素データは、後述するフィルタ処理部408において用いられる。
As described above, in this embodiment, the pixel data of the edge of the surface emitting element array chip adjacent to each surface emitting element array chip is added to both ends of the line data of the corresponding surface emitting element array chip, and the memory 501 ~529. By the operation of the chip
(チップデータシフト部)
ずれ補正手段であるチップデータシフト部404は、次のような制御を行う。すなわち、CPU400から予め指示された面発光素子アレイチップ毎の副走査方向の画像シフト量に関するデータ(2400dpi単位)に基づいて、メモリ501~529からのラインデータの相対的な読み出しタイミングを制御する。以下、チップデータシフト部404が実行する副走査方向の画像シフト処理について具体的に説明する。
(Chip data shift part)
The chip data shifter 404, which is a deviation correcting means, performs the following control. That is, based on the data (2400 dpi unit) regarding the image shift amount in the sub-scanning direction for each surface emitting element array chip instructed in advance by the
露光ヘッド106の長手方向において、偶数番目の各面発光素子アレイチップの実装位置にずれがないことが望ましい。同様に、露光ヘッド106の長手方向においても、奇数番目の各面発光素子アレイチップの実装位置にずれがないことが望ましい。また、偶数番目の各面発光素子アレイチップと奇数番目の各面発光素子アレイチップとの副走査方向の実装位置関係は2400dpi相当で所定の画素数(例えば、8画素)であることが設計上好ましい。さらに、各面発光素子アレイチップ内における発光素子列の副走査方向の配置位置が固体差を持たず一定であることが好ましい。しかしながら、面発光素子アレイチップの実装位置や発光素子列の配置位置は誤差を含み、これらの誤差が出力画像の画質の低下を招くおそれがある。
In the longitudinal direction of the
図4に示すメモリ420(ROM)には、駆動基板202に千鳥状に実装された面発光素子アレイチップ1~29の各発光素子列の副走査方向の相対的な位置関係から演算された補正データが記憶されている。例えば、メモリ420には、次のような測定データに基づく補正データが記憶されている。副走査方向の位置の基準となる面発光素子アレイチップ1の発光素子列に対し、他の面発光素子アレイチップ2~29の各発光素子列が副走査方向に2400dpi相当で何画素ずれて駆動基板202に実装されているかを示す補正データが記憶されている。測定データは、駆動基板202に面発光素子アレイチップ2~29を実装した後、測定装置によって各面発光素子アレイチップの発光素子を点灯させ、その受光結果に基づいて計測される。CPU400は、画像形成装置の電源がONされたことに応じてメモリ420から読み出した補正データをチップデータシフト部404の内部レジスタに設定する。チップデータシフト部404は、内部レジスタに設定された補正データに基づいてメモリ501~529に記憶された同一ラインを形成するためのラインデータのシフト処理を行う。例えば、面発光素子アレイチップ1の発光素子列に対して面発光素子アレイチップ2の発光素子列が2400dpi相当で副走査方向に8画素ずれて駆動基板に実装されている場合には、チップデータシフト部404は、次のような処理を行う。すなわち、チップデータシフト部404は、駆動基板202への面発光素子アレイチップ1に対応するラインデータの出力タイミングに対して、同一ラインをなす面発光素子アレイチップ2に対応するラインデータの出力タイミングが8画素分遅延させる。そのため、チップデータシフト部404は、面発光素子アレイチップ1に対応するラインデータに対して、面発光素子アレイチップ2に対応する全ラインデータをシフトさせる。
In the memory 420 (ROM) shown in FIG. 4, a correction calculated from the relative positional relationship in the sub-scanning direction of the light emitting element arrays of the surface emitting
(データ送信部)
送信手段であるデータ送信部405は、露光ヘッド106の駆動基板202に対して、上述した一連のラインデータに対するデータ処理を実行した後のラインデータを送信する。前述した図5(b)を参照して、画像データの送信タイミングについて説明する。図3(a)に示すように、面発光素子アレイチップのうち、奇数番目の面発光素子アレイチップ1、3、5、・・・29は、副走査方向の上流側に配置され、偶数番目の面発光素子アレイチップ2、4、6、・・・28は、副走査方向の下流側に配置されている。図5(b)に示すタイムチャートでは、奇数番目の面発光素子アレイチップ1、・・・29に対応するメモリ501、・・・メモリ529への画像データの書き込みは、最初のLine同期信号の期間(図中、TL1)で行われる。そして、次のLine同期信号の期間(図中、TL2)で、奇数番目の面発光素子アレイチップ1、・・・29に対応するメモリ501、・・・メモリ529から、副走査方向における1ライン目のラインデータの読み出しが行われる。同様に、更に次のLine同期信号の期間では、奇数番目の面発光素子アレイチップ1、・・・29に対応するメモリ501、・・・メモリ529から、副走査方向における2ライン目のラインデータの読み出しが行われる。そして、10番目のLine同期信号の期間(図中、TL10)で、奇数番目の面発光素子アレイチップ1、・・・29に対応するメモリ501、・・・メモリ529から、副走査方向における9ライン目のラインデータの読み出しが行われる。また、偶数番目の面発光素子アレイチップ2に対応するメモリ502は、メモリ502への画像データの書き込みが行われた期間TL1から、Line同期信号9パルス後の期間(図中、TL10)で、メモリ502から画像データの読み出しが行われる。
(data transmitter)
A
データ送信部405は、チップデータシフト部404によって処理されたラインデータを駆動基板202に送信する。データ送信部405は、発振器の代わりに、入力されるLine同期信号を変調してLine同期信号よりも高周波のクロック信号を生成する周波数変調回路を備えている。また、データ送信部405は、周波数変調回路の代わりにLine同期信号よりも高周波のクロック信号を生成する発振器を内蔵していても良い。本実施例では、Line同期信号の1周期内でカウント値が59,856(1ラインの画素データ数の2倍の数)以上になるように、クロック信号(図5(b)のCLK)の周波数を定めている。これにより、Line同期信号の1周期内で、ラインメモリ500への画像データの入力(書き込み)、及びラインメモリ500からメモリ501~529への画像データの出力(書き込み)が可能となる。
The
一方、メモリ501~529からのデータの読み出しは、Line同期信号の1周期の期間内に、29個のメモリ501~529から各面発光素子アレイチップに対応する、主走査方向1ライン分の画像データをパラレルに出力する。そのため、メモリ501~529からの画像データの読み出し速度は、メモリへの書き込み速度に対して、低速で読み出してもよい。例えば、本実施例では、メモリ501~529への画像データの書き込み時のクロック信号の周期の58倍の長い周期で、メモリ501~529から画像データを読み出すものとする。 On the other hand, reading out data from the memories 501 to 529 is carried out within one period of the line synchronizing signal. Output data in parallel. Therefore, the speed of reading image data from the memories 501 to 529 may be slower than the speed of writing to the memory. For example, in this embodiment, it is assumed that the image data is read from the memories 501-529 at a cycle that is 58 times longer than the cycle of the clock signal when writing the image data to the memories 501-529.
[制御基板と駆動基板とのインターフェイス]
図6は、制御基板415のデータ送信部405への入力信号と、制御基板415と駆動基板202間で送受信されるシリアル信号であるインターフェイス信号を説明するタイミングチャートである。図6は、主走査方向の1ライン分の走査期間を示すLine同期信号の1周期の間に、データ送信部405には、メモリ501~529に格納された518個の画像データが入力される。本実施例では、インターフェイス信号は、画像データ2400dpiの1ビット(0,1の2値を表示可能)で、29チップ分の面発光素子アレイチップの画像データを転送するものとする。また、省スペース化及び低コスト化を実現するためには、インターフェイス信号を送信するための、制御基板415と駆動基板202間の配線数を可能な限り少なくする必要がある。そこで、データ送信部405では、29チップ分の画像データをパラレル-シリアル変換し、6つの信号ライン(通信路)に重畳して送信する。ここで、6つの信号ラインとは、面発光素子アレイチップ1~5、6~10、11~15、16~20、21~25、26~29の画像データを送信するように対応付けされた信号ラインである。図6において、駆動基板202の駆動部303aに送信されるデータ送信部405からの出力信号は、上から順に面発光素子アレイチップ1~5、6~10、11~15に送信される画像データを示す。同様に、駆動基板202の駆動部303bに送信されるデータ送信部405からの出力信号は、上から順に面発光素子アレイチップ16~20、21~25、26~29に送信される画像データを示す。そして、露光ヘッド106側の駆動基板202の駆動部303aのデータ受信部407では、6つの信号ラインを介して受信した画像データをシリアル-パラレル変換することで、各面発光素子アレイチップに対応した元の画像データを復元する構成としている。
[Interface between control board and drive board]
FIG. 6 is a timing chart illustrating an input signal to the
図6中の各チップに対応した信号データ名は、M_Nで表している。Mは面発光素子アレイチップのチップ番号(1~29)を示しており、Nは面発光素子アレイチップ1チップ内の画像データ数(1~518)を示している。なお、信号データ名がempは、該当する面発光素子アレイチップが未使用(未実装)を表している。データ送信部405では、1チップ内の面発光素子数516に対して、前述したチップデータ変換部403での処理により隣接する面発光素子アレイチップの端部の発光素子の画像データを加えた518画素分のデータを1チップ分として送信する。画像データの送信は、同期信号生成部406で生成されたLine同期信号に同期して、各面発光素子アレイの1画素目から順に、データ送信を行う。データ送信部405は、29個の面発光素子アレイチップに対応した画像データを6つの信号ラインに振り分けるため、パラレル-シリアル変換回路を有している。パラレル-シリアル変換回路は、5個分の面発光素子アレイチップの画像データ(パラレルデータ)を同じ信号ラインを介して送信されるシリアル信号に変換する。パラレル-シリアル変換回路により、データ送信部405とデータ受信部407との間では、6本の信号ラインで画像データの通信が可能となる。画像データをパラレル-シリアル変換し、シリアル通信を行うことにより、データ送信部405とデータ受信部407との間の配線数を少なくすることができる一方、画像データを送信するインターフェイス信号の転送速度が高速化する。
A signal data name corresponding to each chip in FIG. 6 is represented by M_N. M indicates the chip number (1 to 29) of the surface emitting element array chip, and N indicates the number of image data (1 to 518) in one chip of the surface emitting element array chip. The signal data name emp indicates that the corresponding surface emitting element array chip is unused (unmounted). In the
本実施例では、各画素の階調数1ビット、1ライン周期TLが100μs、面発光素子アレイチップ1~29の面発光素子数が14,964素子(1200dpiで画像幅約316mm)、チップ数が29チップである。前述した(式1)を用いて、データ送信部405への入力信号の周波数を算出すると、算出される周波数は約5MHzとなる。更に、データ送信部405とデータ受信部407との間の画像データを送信する配線数が6ラインだとすると、(式1)より、データ送信部405へのインターフェイス信号の周波数は約25MHzとなる。また、階調度を向上させるため、各画素の階調数を示すビット数を増加していくと、出力信号の周波数は階調数が1ビットの場合の周波数に、階調数を示すビット数を掛けた周波数となり、更に高速化する。そのため、本実施例では、階調性を向上させるために、画像データの多ビット化の処理は、データ受信部407以降、すなわち露光ヘッド106の駆動基板202内部で行うものとする。なお、本実施例でのデータ送信部405へのインターフェイス信号の周波数は約25MHzであり、前述した放射ノイズ対策のための部品が必要な周波数ではない。そのため、制御基板415と駆動基板202間で、データ送受信のための配線数を削減するために、パラレル-シリアル変換を行うことによるコストアップは生じない。
In this embodiment, the number of gradations of each pixel is 1 bit, the line period TL is 100 μs, the number of surface emitting elements of the surface emitting
[露光ヘッドの駆動基板の構成]
次に、露光ヘッド106の駆動基板202に実装された駆動部303a内部の処理について説明する。駆動部303aは、データ受信部407、フィルタ処理部408、LUT410、PWM信号生成部411、タイミング制御部412、制御信号生成部413、駆動電圧生成部414の機能ブロックから構成されている。以下、駆動部303aでの画像データが処理される順に各機能ブロックの処理について説明する。
[Construction of drive substrate for exposure head]
Next, processing inside the
(データ受信部)
受信手段である駆動部303aのデータ受信部407は、5個分の面発光素子アレイチップの画像データ(シリアルデータ)を5つの面発光素子アレイチップ毎のパラレル信号に変換するシリアル-パラレル変換回路を有している。データ受信部407は、データ送信部405から送信されたシリアル信号で構成されるインターフェイス信号を受信する。そして、データ受信部407は、シリアル-パラレル変換回路により、受信したインターフェイス信号(シリアルデータ)を面発光素子アレイチップ(1~15)毎の画像データ列にパラレル変換する。なお、駆動部303aの以降の処理ブロックは、面発光素子アレイチップ1~15の15チップ分の画像データを並列処理する構成となっている。
(Data receiver)
A
(フィルタ処理部)
変換手段であるフィルタ処理部408では、面発光素子アレイチップ毎の画像データに対して、主走査方向のフィルタ処理による補間処理を行い、主走査方向の解像度を2400dpiから1200dpiに変換する。図7は、フィルタ処理部408でのフィルタ処理の様子を説明する図である。図7において、D1~D9は、面発光素子アレイチップの画像データ(2400dpiの入力データ)を示す。ここで、画像データD1~D8は、該当の面発光素子アレイチップの画像データであり、画像データD9は、前述した隣接する面発光素子アレイチップの最端部の画素データである。D1’~D4’は、フィルタ処理部408のフィルタ処理を行った後の画像データ(1200dpiの出力データ)を示している。出力データの解像度(1200dpi)は、入力データの解像度(2400dpi)の2分の1であり、各画素の画像データの算出式は、以下の(式2)で表される。
Dn’=D(2×n-1)×K2+D(2×n)×K1+D(2×n+1)×K2・・・(式2)
ここで、nは、各面発光素子アレイチップ内部の面発光素子数516に対応し、発光素子の点灯順番に基づき、n=1~516の順で逐次、各発光素子での画像データの演算が行われる。第1の係数であるK1は、出力データと、主走査方向の同じ座標位置となる入力データに対する重み係数である。第2の係数であるK2は、出力データに対して主走査方向に2分の1画素分ずれた座標の入力データに対する重み係数である。本実施例では、K1=0.5、K2=0.25の値で補間演算(フィルタ処理)を行うこととしているが、本実施例と異なる重み係数を用いてもよい。本実施例では、重み係数K2を0より大きい値とすることで、出力データの解像度(1200dpi)よりも高い解像度(2400dpi)で生成された画像データの情報を出力データに反映することができる。具体的には、制御基板415の画像データ生成部401から露光ヘッド106のデータ受信部407までの処理は、主走査方向の画像位置移動を2400dpiで行い、後段のフィルタ処理部408では画像データの解像度を1200dpiに変換する。これにより、2400dpi単位での画像移動精度を維持した状態で、1200dpiの画像を生成することが可能となる。
(filter processing part)
The
Dn′=D(2×n−1)×K2+D(2×n)×K1+D(2×n+1)×K2 (Formula 2)
Here, n corresponds to the number of surface emitting elements 516 inside each surface emitting element array chip, and image data is calculated in each light emitting element sequentially in the order of n=1 to 516 based on the lighting order of the light emitting elements. is done. The first coefficient K1 is a weighting coefficient for output data and input data at the same coordinate position in the main scanning direction. The second coefficient K2 is a weighting coefficient for input data whose coordinates are shifted by 1/2 pixel in the main scanning direction from the output data. In this embodiment, interpolation calculation (filtering) is performed with values of K1=0.5 and K2=0.25, but weighting coefficients different from those in this embodiment may be used. In this embodiment, by setting the weighting factor K2 to a value greater than 0, the information of the image data generated at a resolution (2400 dpi) higher than the resolution (1200 dpi) of the output data can be reflected in the output data. Specifically, the processing from the image data generation unit 401 of the
図8は、フィルタ処理前後での画像データのシフト、及びフィルタ処理による画像データの変化について説明する図である。図8(a)は、制御基板415の画像データ生成部401で、面発光素子アレイチップ1、2、3のディザリング処理をした後の2400dpiの画像データを示す図である。図8(a)において、画像データは黒・白の2階調で示している。また、図8(a)の縦軸は副走査方向を示し、m~m+3は副走査方向のラインを示す。また、図8(a)の横軸は主走査方向を示し、1、2~n-1、nは、面発光素子アレイチップ中の発光素子の2400dpiでの配列順番を示す。図8(b)は、図8(a)に示す画像データを制御基板415のラインデータシフト部402、チップデータシフト部404により、2400dpi単位で画像データをシフトさせた後の画像データを示す図である。図8(b)は説明を簡便にするために、図8(a)に示す画像データを主走査方向の左方向に1画素分、画像をシフトし、面発光素子アレイチップ1に対応する画像データをアレイチップ単位で副走査方向の下方向に1画素分、画像をシフトさせた例を示している。
FIG. 8 is a diagram for explaining the shift of image data before and after filtering, and the change in image data due to filtering. FIG. 8A is a diagram showing 2400 dpi image data after dithering the surface emitting
図8(c)は、図8(b)で主走査方向、副走査方向にシフトさせた画像に対して、駆動基板202の駆動部303aのフィルタ処理部408により、主走査方向の画像データを2400dpiから1200dpiに解像度変換した後の画像データを示す。なお、横軸方向の1’、2’、・・・、n/2-1、nは、1200dpiに解像度変換した後の面発光素子アレイチップの発光素子の配列順番を示す。また、図8(c)の解像度変換後の各画素(1200dpi)の主走査方向の大きさは、図8(b)に示す1画素(2400dpi)の2倍の大きさとなる。更に、各画素の位置は、図8(b)の半画素分、右側にずれた位置(主走査方向に半画素分進んだ位置)となるが、解像度変換の前後で、画像の重心位置は変わらない。例えば、図8(c)の解像度変換後の面発光素子アレイチップ1の画素1’の大きさ及び位置は、図8(b)の解像度変換前の面発光素子アレイチップ1の画素位置1の画素の半分と、画素位置2の画素と、画素位置3の画素の半分を加えた大きさ及び位置となる。同様に、図8(c)の解像度変換後の面発光素子アレイチップ1の画素2’の大きさ及び位置は、図8(b)の解像度変換前の面発光素子アレイチップ1の画素位置3の画素の半分と画素位置4の画素と画素位置5の画素の半分を加えた大きさ及び位置となる。
In FIG. 8C, the image data shifted in the main scanning direction and the sub-scanning direction in FIG. The image data after resolution conversion from 2400 dpi to 1200 dpi is shown. , 1', 2', ..., n/2-1, n on the horizontal axis indicate the arrangement order of the light emitting elements of the surface light emitting element array chip after resolution conversion to 1200 dpi. Also, the size of each pixel (1200 dpi) in the main scanning direction after resolution conversion in FIG. 8C is twice the size of one pixel (2400 dpi) shown in FIG. 8B. Furthermore, the position of each pixel is shifted to the right by half a pixel in FIG. 8B (position advanced by half a pixel in the main scanning direction). does not change. For example, the size and position of
また、図8(c)の解像度変換後の面発光素子アレイチップ1の画素(n/2-1)の大きさ及び位置は、次のようになる。すなわち、図8(b)の解像度変換前の面発光素子アレイチップ1の画素位置(n-3)の画素の半分と、画素位置(n-2)の画素と、画素位置(n-1)の画素の半分を加えた大きさ及び位置となる。同様に、図8(c)の解像度変換後の面発光素子アレイチップ1の画素(n/2)の大きさ及び位置は、次のようになる。すなわち、図8(b)の解像度変換前の面発光素子アレイチップ1の画素位置(n-1)の画素の半分と、画素位置(n)の画素と、隣接する面発光素子アレイチップ2の画素位置1の画素の半分を加えた大きさ及び位置となる。なお、図8(c)の各画素中の数字は、各画素の濃度値を示している。本実施例では、解像度変換後は階調数8bitで処理されるものとする。図中、黒部分の濃度値を100%、白部分(図中に表示されていない枠部も含む)の濃度値を0%とすると、各画素の濃度値を上述した(式2)より算出すると、濃度値は0%、25%、50%、75%、100%の5つの値で表現される。1つの画素の濃度値を5つの値で表現するためには、階調度は、3ビット必要となる。解像度変換後の1画素の階調数を3ビット以上で処理することで、濃度段差が生じない滑らかな処理が可能となる。解像度変換の処理では、制御基板415から送信される、解像度2400dpiの1ビットで主走査方向2画素分のデータ(合計2ビット)が、解像度1200dpiの3ビットデータに変換される。そのため、フィルタ処理部408以降の画像データのバス幅(ビット数)は1.5倍(=3ビット/2ビット)となる。
Also, the size and position of the pixel (n/2-1) of the surface emitting
例えば、図8(c)の(m+3)行の面発光素子アレイチップ1の画素1’の濃度値は、(式2)と図8(b)における画素の濃度を用いて、次のように算出される。すなわち、画素1’の濃度値=画素1の濃度(1)×K2(0.25)+画素2の濃度(1)×K1(0.5)+画素3の濃度(0)×K2(0.25)=0.75(75%)となる。同様に、図8(c)の(m+3)行の面発光素子アレイチップ1の画素2’の濃度値は、(式2)と図8(b)における画素の濃度を用いて、次のようになる。すなわち、画素2’の濃度値=画素3の濃度(0)×K2(0.25)+画素4の濃度(0)×K1(0.5)+画素5の濃度(0)×K2(0.25)=0(0%)となる。また、図8(c)の(m+3)行の面発光素子アレイチップ1の画素(n/2)の濃度値は、(式2)と図8(b)における画素の濃度を用いて、次のようになる。すなわち、画素(n/2)の濃度値=画素(n-1)の濃度(1)×K1(0.25)+画素(n)の濃度(1)×K1(0.5)+面発光素子アレイチップ2の画素1の濃度(0)×K2(0.25)=0.751(75%)となる。
For example, the density value of the pixel 1' of the surface emitting
また、フィルタ処理を行う際に、面発光素子アレイチップの端部の画素の処理を行う場合、隣接する面発光素子アレイチップの画素データがないと、画像が欠落し画像不良を発生させる。そのため、前述したように制御基板415のチップデータ変換部403で、隣接する面発光素子アレイチップの端部側の画素データを加えて、画像データを配列しておくことで、画像の欠落のないフィルタ処理を行うことができる。
Further, when processing pixels at the edge of a surface emitting element array chip during filter processing, if there is no pixel data for the adjacent surface emitting element array chip, an image will be lost and an image defect will occur. Therefore, as described above, the chip
(LUT)
光量補正手段であるLUT410は、画素毎のデータ値(濃度データ値)をルックアップテーブル(Look Up Table)を用いて、光量値データへの変換を行う。前述したように、フィルタ処理部408による解像度変換処理後のデータは、1画素内で、0%、25%、50%、75%、100%の光量で切替えを行う1画素3ビットで構成される画像データ(濃度データ)である。そのため、LUT410には1画素が3ビットの画像データが入力される。3ビットの画像データに対して、LUT410では発光時間の調整を行うためのデータ変換を行う。面発光素子のパルス応答特性は、駆動条件によりバラツキが生じることがあり、生じたバラツキにより画像不良を引き起こすことがある。そこで、LUT410の処理では、1画素内を多値でパルス幅制御する際に、面発光素子を発光させたときの積算光量(露光条件)が所定の値となるように画像データ値(濃度データ値)の変換を行う。例えば、面発光素子のパルス応答が遅く積算光量が目標値より小さい場合は、LUT410は濃度データ値が増えるように変換を行い、目標の露光量(発光量)となるように調整する。
(LUT)
The
更に本実施例においては、ルックアップテーブルに設定される変換テーブルの値は、面発光素子(発光サイリスタ)の駆動電圧の設定値と、面発光素子の近傍に設置されたサーミスタ421の温度検知結果とに基づいて切り換えられる構成を有している。また、変換テーブルの値の切り換えは、画像形成が開始される前のタイミングで行われる。ここで、発光サイリスタの駆動電圧と温度の特性について説明する。一般に、発光サイリスタは、アノード端子-カソード端子間に電圧が印加されてから、サイリスタがオンし発光が開始されるまでに遅延時間が生じる。この遅延時間は、アノード端子-カソード端子間に印加される駆動電圧により、バラツキがあることが知られている。一般に、画像形成装置では、感光ドラム102やトナーの使用時間の経過による劣化に対して、形成される画像の濃度を一定に保つため、露光量を切り換える光量制御を実施する。本実施例では、光量制御をするために制御電圧を切り換える方式を採っているため、制御電圧の切替えにより前述した遅延時間の変動が発生する。
Further, in this embodiment, the values of the conversion table set in the lookup table are the setting value of the drive voltage of the surface light emitting element (light emitting thyristor) and the temperature detection result of the
図9に、本実施例における発光サイリスタの応答特性を説明する図であり、縦軸は積算光量を示し、横軸は後述するPWM信号生成部411で生成するパルス幅信号(以下、PWM信号という)のパルス幅(入力PWM)を示す。図9中のグラフは、駆動電圧の制御値である制御電圧1、2の場合の発光サイリスタの入力パルスに対するパルス応答特性を示している。高光量の出力に制御する制御電圧1の場合では、発光サイリスタが発光を開始する入力パルスの最小パルス幅の閾値(閾値1)が低い。そのため、よりパルス幅の狭い入力パルスに対して、応答が早い。一方、比較的低光量の出力に制御する制御電圧2の場合では、発光サイリスタが発光を開始する最小パルス幅の閾値(閾値2)が閾値1に比べて、高くなっている(大きくなっている)。そのため、制御電圧1の場合に比べて、入力パルスに対して、応答が遅い。このため、最小パルス幅を所定の露光量とするには、制御電圧値に対して最小パルス幅の発光時間を調整する必要がある。本実施例においては、CPU400は、駆動電圧生成部414に制御電圧を設定するとともに、LUT410に制御電圧を通知するものとする。
FIG. 9 is a diagram for explaining the response characteristics of the light-emitting thyristor in this embodiment. ) pulse width (input PWM). The graph in FIG. 9 shows the pulse response characteristics of the light-emitting thyristor with respect to the input pulse in the case of
一方、発光サイリスタは、素子の温度上昇により露光量が低下する特性を有する。図10は、発光サイリスタの常温時と昇温時における入力パルスに対する露光量の違いを説明する図であり、縦軸は積算光量を示し、横軸はPWM信号のパルス幅(入力PWM)を示す。図10より、常温時の場合も昇温時の場合も、発光サイリスタをオンする入力PWMパルスの最小パルス幅(閾値1)は変わらない。しかし、1画素内において入力PWMパルスが最大パルス幅のときの発光サイリスタの露光量が、昇温時では常温時に比較して大きく低下する。このような温度特性を有する場合、画像形成装置内部の自己昇温や周囲の温度環境の変化があると、発光サイリスタの露光量が変動し、その結果、濃度変動が発生してしまう。以上説明した露光制御情報である制御電圧と温度変化による露光量の変動に対して、LUT410では、制御電圧に応じて最小パルス幅の調整値を決定し、サーミスタ421の温度検知結果に応じて最大パルス幅の調整値を決定する。そして、LUT410では、最小パルス幅と最大パルス幅との間を線形補間したデータにより、LUT410の変換テーブルのデータ値を決定する。
On the other hand, light-emitting thyristors have the characteristic that the amount of exposure decreases as the temperature of the element rises. FIG. 10 is a diagram for explaining the difference in exposure amount with respect to an input pulse when the light-emitting thyristor is at room temperature and when the temperature is raised. The vertical axis indicates the integrated light amount, and the horizontal axis indicates the pulse width of the PWM signal (input PWM). . From FIG. 10, the minimum pulse width (threshold value 1) of the input PWM pulse for turning on the light-emitting thyristor does not change at room temperature or at elevated temperature. However, the exposure amount of the light-emitting thyristor when the input PWM pulse has the maximum pulse width in one pixel is much lower at elevated temperature than at normal temperature. When the image forming apparatus has such temperature characteristics, the exposure amount of the light-emitting thyristor fluctuates when there is a self-heating inside the image forming apparatus or a change in the ambient temperature environment, resulting in density fluctuation. The
図11は、ルックアップテーブルにより変換される入力データと出力データの関係を説明する図である。横軸は、0%、25%、50%、75%、100%の5つの値で表される入力データ(濃度値)を示し、縦軸は、8ビットの256段階で光量が表される出力データ(PWM信号のパルス幅)を示す。図9に示すように、制御電圧1の場合は、閾値1のパルス幅から発光サイリスタの発光が開始するため、最小パルス幅に対しては、入力データに対して所定のオフセットを加えたデータを出力する。一方、最大パルス幅は、画像形成装置の機内温度の最大値に対して所定の光量が出力されるパルス幅となるように、常温時における最大パルス幅は狭く(小さく)設定され、温度上昇時にパルス幅が太く(大きく)なるように設定される。以上説明したPWM信号のパルス幅による細やかな露光量の調整を行うため、LUT410の出力データ幅(ビット数)は8ビット(256段階)の調整精度でパルス幅調整を行う。本実施例では、面発光素子(発光サイリスタ)は電圧で駆動する方式を例に説明したが、面発光素子(発光サイリスタ)が電流で駆動する方式を用いる構成では、駆動する電流値に応じてLUT410の変換テーブルを決定するようにすればよい。
FIG. 11 is a diagram for explaining the relationship between input data and output data converted by a lookup table. The horizontal axis indicates input data (density value) represented by five values of 0%, 25%, 50%, 75%, and 100%, and the vertical axis indicates the amount of light in 256 steps of 8 bits. Output data (pulse width of PWM signal) is shown. As shown in FIG. 9, when the control voltage is 1, the light emission of the light-emitting thyristor starts from the pulse width of the
図12は、ルックアップテーブルの一例を示す表を示したものであり、LUT410は図12(a)~(c)のいずれかの変換表を用いて、1200dpi相当の画素データをPWM信号に変換する。図12に示すルックアップテーブルは、フィルタ処理部408にて変換された1200dpi相当の画素データである画素の濃度値(0%、25%、50%、75%、100%の5つの値)を8ビットのPWMデータに対応付けて、変換する変換表である。図12(a)~(c)に示す変換表の左側の欄の2進数表示の「000」、「001」、「010」、「011」、「100」は、それぞれ画素の濃度値0%、25%、50%、75%、100%に対応する1200dpi相当の画素データである。また、図12(a)~(c)に示す変換表のPWMデータは、画素の濃度値に対応する8ビットのデータを示している。PWMデータの「1」は、LEDのオンデータ(発光データ)であり、「0」はオフデータ(非発光データ)である。PWMデータは、後述するΦW1~ΦW4に相当する。例えば、画素の濃度値0%に対応する「000」に対応するPWMデータは、図12(a)~(c)のいずれの変換表でも「00000000」となっている。また、画素の濃度値100%に対応する「100」に対応するPWMデータは、図12(a)~(c)のいずれの変換表でも「11111111」となっている。一方、画素の濃度値25%、50%、75%に対応する「001」、「010」、「011」に対応するPWMデータは、図12(a)~(c)において、それぞれ異なる8ビットデータとなっている。例えば、画素の濃度値50%の「010」に対応するPWMデータは、図12(a)では「00001111」であり、図12(b)では「11110000」であり、図12(c)では「00111100」となっている。
FIG. 12 shows a table showing an example of a lookup table, and the
(PWM信号生成部、タイミング制御部、制御信号生成部、駆動電圧生成部)
続くPWM信号生成部411では、画素毎のデータ値に応じて面発光素子アレイチップが1画素区間内で発光する発光時間に対応したパルス幅信号(以下、PWM信号という)を生成する。PWM信号を出力するタイミングは、タイミング制御部412により制御される。タイミング制御部412は、制御基板415の同期信号生成部406で生成されたLine同期信号より、各画素の画素区間に対応した同期信号を生成し、PWM信号生成部411に出力する。駆動電圧生成部414は、PWM信号に同期して、面発光素子アレイチップを駆動する駆動電圧を生成する。なお、駆動電圧生成部414は、CPU400によって所定の光量となるように出力信号の電圧レベルを5V中心に調整可能な構成とする。本実施例では、各面発光素子アレイチップは、同時に4つの発光素子を独立して駆動できる構成となっている。駆動電圧生成部414は、面発光素子アレイチップ毎に駆動信号4ライン、露光ヘッド106全体では、千鳥状構成の1ライン(15チップ)×4=60ラインに駆動信号を供給する。各面発光素子アレイチップに供給される駆動信号は、ΦW1~ΦW4とする(図15参照)。ΦW1~ΦW4は各画素内での発光時間を制御するパルス信号であり、前述したLUT410におけるデータ値の調整によりパルス幅が構成される(詳細は後述する)。一方、後述するシフトサイリスタ(図15参照)の動作により、順次、面発光素子チップアレイが駆動される。制御信号生成部413は、タイミング制御部412で生成された画素区間に対応する同期信号より、画素毎にシフトサイリスタを転送するための制御信号Φs、Φ1、Φ2を生成する(図15参照)。
(PWM signal generator, timing controller, control signal generator, drive voltage generator)
The subsequent PWM
[SLED回路の説明]
図13は、本実施例の自己走査型発光素子(Self-Scanning LED:SLED)チップアレイの一部分を抜き出した等価回路である。図13において、Ra、Rgはそれぞれアノード抵抗、ゲート抵抗であり、Tnはシフトサイリスタ、Dnは転送ダイオード、Lnは発光サイリスタを示す。また、Gnは、対応するシフトサイリスタTn、及びシフトサイリスタTnに接続されている発光サイリスタLnの共通ゲートを表している。ここで、nは2以上の整数とする。Φ1は奇数番目のシフトサイリスタTの転送ライン、Φ2は偶数番目のシフトサイリスタTの転送ラインである。ΦW1~ΦW4は発光サイリスタLの点灯信号ラインであり、それぞれ抵抗RW1~RW4と接続されている。VGKはゲートラインであり、Φsはスタートパルスラインである。図13に示すように、1個のシフトサイリスタTnに対し、発光サイリスタはL4n-3~L4nまでの4個が接続されており、同時に4個の発光サイリスタL4n-3~L4nが点灯可能な構成となっている。
[Description of SLED circuit]
FIG. 13 is an equivalent circuit of a part of the self-scanning LED (SLED) chip array of this embodiment. In FIG. 13, Ra and Rg are anode resistance and gate resistance, respectively, Tn is a shift thyristor, Dn is a transfer diode, and Ln is a light emitting thyristor. Gn represents the common gate of the corresponding shift thyristor Tn and the light-emitting thyristor Ln connected to the shift thyristor Tn. Here, n is an integer of 2 or more. Φ1 is the transmission line of the odd-numbered shift thyristors T, and Φ2 is the transmission line of the even-numbered shift thyristors T. In FIG. ΦW1 to ΦW4 are lighting signal lines for the light-emitting thyristors L, which are connected to resistors RW1 to RW4, respectively. VGK is the gate line and Φs is the start pulse line. As shown in FIG. 13, four light-emitting thyristors L4n-3 to L4n are connected to one shift thyristor Tn, and the four light-emitting thyristors L4n-3 to L4n can be lit at the same time. It has become.
[SLED回路の動作]
次に、図13に示すSLED回路の動作について説明する。なお、図13の回路図において、ゲートラインVGKには5Vが印加されているものとし、転送ラインΦ1、Φ2、及び点灯信号ラインΦW1~ΦW4に入力される電圧も、同じく5Vとする。図13において、シフトサイリスタTnがオン状態にあるとき、シフトサイリスタTn、及びシフトサイリスタTnに接続されている発光サイリスタLnの共通ゲートGnの電位は約0.2Vまで引き下げられる。発光サイリスタLnの共通ゲートGnと発光サイリスタLn+1の共通ゲートGn+1との間は、結合ダイオードDnで接続されているため、結合ダイオードDnの拡散電位にほぼ等しい電位差が発生する。本実施例では、結合ダイオードDnの拡散電位は約1.5Vであるので、発光サイリスタLn+1の共通ゲートGn+1の電位は、発光サイリスタLnの共通ゲートGnの電位の0.2Vに、拡散電位の1.5Vを加えた1.7V(=0.2V+1.5V)となる。以下、同様に、発光サイリスタLn+2の共通ゲートGn+2の電位は3.2V(=1.7V+1.5V)、発光サイリスタLn+3(不図示)の共通ゲートGn+3(不図示)の電位は4.7V(=3.2V+1.5V)となる。ただし、発光サイリスタLn+4の共通ゲートGn+4以降の電位は、ゲートラインVGKの電圧が5Vであり、これ以上の高い電圧にはならないので、5Vとなる。また、発光サイリスタLnの共通ゲートGnより前(図13の共通ゲートGnよりも左側)の共通ゲートGn-1の電位については、結合ダイオードDn-1が逆バイアス状態になっているため、ゲートラインVGKの電圧がそのまま印加され、5Vとなっている。
[Operation of SLED circuit]
Next, the operation of the SLED circuit shown in FIG. 13 will be described. In the circuit diagram of FIG. 13, 5V is applied to the gate line VGK, and the voltages input to the transfer lines Φ1, Φ2 and the lighting signal lines ΦW1 to ΦW4 are also 5V. In FIG. 13, when the shift thyristor Tn is in the ON state, the potential of the common gate Gn of the shift thyristor Tn and the light-emitting thyristor Ln connected to the shift thyristor Tn is lowered to about 0.2V. Since the common gate Gn of the light emitting thyristor Ln and the common gate Gn+1 of the light emitting thyristor Ln+1 are connected by the coupling diode Dn, a potential difference substantially equal to the diffusion potential of the coupling diode Dn is generated. In this embodiment, the diffusion potential of the coupling diode Dn is about 1.5 V, so the potential of the common gate Gn+1 of the light emitting thyristor Ln+1 is 0.2 V of the potential of the common gate Gn of the light emitting thyristor Ln, and 1 of the diffusion potential. It becomes 1.7V (=0.2V+1.5V) by adding 0.5V. Similarly, the potential of the common gate Gn+2 of the light-emitting thyristor Ln+2 is 3.2 V (=1.7 V+1.5 V), and the potential of the common gate Gn+3 (not shown) of the light-emitting thyristor Ln+3 (not shown) is 4.7 V (= 3.2V+1.5V). However, the potential after the common gate Gn+4 of the light-emitting thyristor Ln+4 is 5V because the voltage of the gate line VGK is 5V and cannot reach a higher voltage. As for the potential of the common gate Gn-1 before the common gate Gn of the light-emitting thyristor Ln (on the left side of the common gate Gn in FIG. 13), since the coupling diode Dn-1 is in a reverse-biased state, the potential of the gate line The voltage of VGK is applied as it is and becomes 5V.
図14(a)は、上述したシフトサイリスタTnがオン状態のときの各発光サイリスタLnの共通ゲートGnのゲート電位の分布を示す図であり、共通ゲートGn-1、Gn、Gn+1・・・は、図13中の発光サイリスタLの共通ゲートを指している。また、図14(a)の縦軸は、ゲート電位を示す。各シフトサイリスタTnがオンするために必要な電圧(以下、しきい値電圧と表記)は、各々の発光サイリスタLnの共通ゲートGnのゲート電位に拡散電位(1.5V)を加えたものと、ほぼ同じ電位である。シフトサイリスタTnがオンしているとき、同じシフトサイリスタTnの転送ラインΦ2のラインに接続されているシフトサイリスタの中で、共通ゲートのゲート電位が最も低いのはシフトサイリスタTn+2である。シフトサイリスタTn+2に接続されている発光サイリスタLn+2の共通ゲートGn+2の電位は、先に説明したように3.2V(=1.7V+1.5V)(図14(a))である。したがって、シフトサイリスタTn+2のしきい値電圧は4.7V(=3.2V+1.5V)となる。しかしながら、シフトサイリスタTnがオンしているため、転送ラインΦ2の電位は約1.5V(拡散電位)に引き込まれており、シフトサイリスタTn+2のしきい値電圧より低いために、シフトサイリスタTn+2はオンすることができない。同じ転送ラインΦ2に接続されている他のシフトサイリスタは、シフトサイリスタTn+2よりもしきい値電圧が高いため、同様にオンすることができず、シフトサイリスタTnのみがオン状態を保つことができる。 FIG. 14(a) is a diagram showing the distribution of the gate potential of the common gate Gn of each light-emitting thyristor Ln when the shift thyristor Tn described above is in the ON state. , refers to the common gate of the light-emitting thyristor L in FIG. The vertical axis of FIG. 14(a) indicates the gate potential. The voltage required to turn on each shift thyristor Tn (hereinafter referred to as threshold voltage) is obtained by adding the diffusion potential (1.5 V) to the gate potential of the common gate Gn of each light emitting thyristor Ln, Almost the same potential. When the shift thyristor Tn is on, the shift thyristor Tn+2 has the lowest common gate potential among the shift thyristors connected to the transfer line Φ2 of the same shift thyristor Tn. The potential of the common gate Gn+2 of the light-emitting thyristor Ln+2 connected to the shift thyristor Tn+2 is 3.2 V (=1.7 V+1.5 V) (FIG. 14(a)) as described above. Therefore, the threshold voltage of shift thyristor Tn+2 is 4.7V (=3.2V+1.5V). However, since the shift thyristor Tn is turned on, the potential of the transfer line Φ2 is drawn to about 1.5 V (diffusion potential), which is lower than the threshold voltage of the shift thyristor Tn+2, so the shift thyristor Tn+2 is turned on. Can not do it. Other shift thyristors connected to the same transfer line Φ2 cannot be similarly turned on because their threshold voltages are higher than that of shift thyristor Tn+2, and only shift thyristor Tn can be kept on.
また、転送ラインΦ1に接続されているシフトサイリスタについては、しきい値電圧が最も低い状態であるシフトサイリスタTn+1のしきい値電圧は3.2V(=1.7V+1.5V)である。そして、次にしきい値電圧の低いシフトサイリスタTn+3(図13では不図示)は6.2V(=4.7V+1.5V)である。この状態で、転送ラインΦ1に5Vが入力されると、シフトサイリスタTn+1のみがオン状態に遷移できる。この状態では、シフトサイリスタTnとシフトサイリスタTn+1が同時にオンした状態である。そのため、シフトサイリスタTn+1から図13の回路図中、右側に設けられたシフトサイリスタTn+2、Tn+3等のゲート電位は、各々、拡散電位(1.5V)分、引き下げられる。ただし、ゲートラインVGKの電圧が5Vであり、発光サイリスタLの共通ゲートの電圧はゲートラインVGKの電圧で制限されるため、シフトサイリスタTn+5より右側のゲート電位は5Vとなる。図14(b)は、このときの各共通ゲートGn-1~Gn+4のゲート電圧分布を示す図であり、縦軸はゲート電位を示す。この状態で、転送ラインΦ2の電位を0Vに下げると、シフトサイリスタTnがオフし、シフトサイリスタTnの共通ゲートGnの電位がVGK電位まで上昇する。図14(c)は、このときのゲート電圧分布を示す図であり、縦軸はゲート電位を示す。こうして、シフトサイリスタTnからシフトサイリスタTn+1へのオン状態の転送が完了する。 Regarding the shift thyristors connected to the transfer line Φ1, the threshold voltage of the shift thyristor Tn+1, which has the lowest threshold voltage, is 3.2V (=1.7V+1.5V). The next lowest threshold voltage of the shift thyristor Tn+3 (not shown in FIG. 13) is 6.2V (=4.7V+1.5V). In this state, when 5V is input to the transfer line Φ1, only the shift thyristor Tn+1 can be turned on. In this state, the shift thyristor Tn and the shift thyristor Tn+1 are turned on at the same time. Therefore, the gate potentials of the shift thyristors Tn+1 to the shift thyristors Tn+2, Tn+3, etc. provided on the right side in the circuit diagram of FIG. 13 are lowered by the diffusion potential (1.5 V). However, since the voltage of the gate line VGK is 5V and the voltage of the common gate of the light-emitting thyristor L is limited by the voltage of the gate line VGK, the gate potential on the right side of the shift thyristor Tn+5 is 5V. FIG. 14(b) shows the gate voltage distribution of each of the common gates Gn−1 to Gn+4 at this time, and the vertical axis represents the gate potential. In this state, when the potential of the transfer line Φ2 is lowered to 0V, the shift thyristor Tn is turned off, and the potential of the common gate Gn of the shift thyristor Tn rises to the VGK potential. FIG. 14(c) is a diagram showing the gate voltage distribution at this time, and the vertical axis indicates the gate potential. Thus, the ON state transfer from the shift thyristor Tn to the shift thyristor Tn+1 is completed.
[発光サイリスタの発光動作]
次に、発光サイリスタの発光動作に関して説明する。シフトサイリスタTnのみがオンしているとき、発光サイリスタL4n-3~L4nまでの4個の発光サイリスタのゲートはシフトサイリスタTnの共通ゲートGnに共通に接続されている。そのため、発光サイリスタL4n-3~L4nのゲート電位は、共通ゲートGnと同じ0.2Vである。したがって、各々の発光サイリスタのしきい値は1.7V(=0.2V+1.5V)であり、発光サイリスタの点灯信号ラインΦW1~ΦW4から、1.7V以上の電圧が入力されれば、発光サイリスタL4n-3~L4nは点灯可能である。したがって、シフトサイリスタTnがオンしているときに、点灯信号ラインΦW1~ΦW4に点灯信号を入力することにより、発光サイリスタL4n-3~L4nまでの4個の発光サイリスタを選択的に発光させることが可能である。このとき、シフトサイリスタTnの隣のシフトサイリスタTn+1の共通ゲートGn+1の電位は1.7Vであり、共通ゲートGn+1にゲート接続している発光サイリスタL4n+1~4n+4のしきい値電圧は3.2V(=1.7V+1.5V)となる。点灯信号ラインΦW1~ΦW4から入力される点灯信号は5Vであるので、発光サイリスタL4n-3~4nの点灯パターンと同じ点灯パターンで、発光サイリスタL4n+1~L4n+4も点灯しそうである。ところが、発光サイリスタL4n-3~L4nまでの方がしきい値電圧が低いため、点灯信号ラインΦW1~ΦW4から点灯信号が入力された場合には、発光サイリスタL4n+1~L4n+4よりも早くオンする。一旦、発光サイリスタL4n-3~L4nがオンすると、接続されている点灯信号ラインΦW1~ΦW4が約1.5V(拡散電位)に引き下げられる。そのため、点灯信号ラインΦW1~ΦW4の電位が、発光サイリスタL4n+1~L4n+4のしきい値電圧よりも低くなるため、発光サイリスタL4n+1~L4n+4はオンすることができない。このように、1個のシフトサイリスタTに複数の発光サイリスタLを接続することで、複数個の発光サイリスタLを同時点灯させることができる。
[Light emitting operation of light emitting thyristor]
Next, the light emitting operation of the light emitting thyristor will be described. When only the shift thyristor Tn is turned on, the gates of the four light emitting thyristors L4n-3 to L4n are commonly connected to the common gate Gn of the shift thyristor Tn. Therefore, the gate potential of the light-emitting thyristors L4n-3 to L4n is 0.2 V, which is the same as the common gate Gn. Therefore, the threshold value of each light-emitting thyristor is 1.7V (=0.2V+1.5V). L4n-3 to L4n can be lit. Therefore, by inputting lighting signals to the lighting signal lines ΦW1 to ΦW4 while the shift thyristor Tn is on, the four light emitting thyristors L4n-3 to L4n can be selectively caused to emit light. It is possible. At this time, the potential of the common gate Gn+1 of the shift thyristor Tn+1 adjacent to the shift thyristor Tn is 1.7 V, and the threshold voltage of the light-emitting thyristors L4n+1 to 4n+4 gate-connected to the common gate Gn+1 is 3.2 V (= 1.7V+1.5V). Since the lighting signal input from the lighting signal lines ΦW1 to ΦW4 is 5V, it is likely that the light emitting thyristors L4n+1 to L4n+4 will also light in the same lighting pattern as the light emitting thyristors L4n−3 to 4n. However, since the light-emitting thyristors L4n−3 to L4n have lower threshold voltages, they turn on earlier than the light-emitting thyristors L4n+1 to L4n+4 when the lighting signal is input from the lighting signal lines ΦW1 to ΦW4. Once the light-emitting thyristors L4n-3 to L4n are turned on, the connected lighting signal lines ΦW1 to ΦW4 are pulled down to approximately 1.5 V (diffusion potential). Therefore, the potentials of the lighting signal lines ΦW1 to ΦW4 become lower than the threshold voltages of the light emitting thyristors L4n+1 to
図15は、図13に示すSLED回路の駆動信号のタイミングチャートである。図15では、上から順に、ゲートラインVGK、スタートパルスラインΦs、奇数番目、偶数番目のシフトサイリスタの転送ラインΦ1、Φ2、発光サイリスタの点灯信号ラインΦW1~ΦW4の駆動信号の電圧波形を表している。なお、各駆動信号は、オン時の電圧は5V、オフ時の電圧は0Vである。また、図15の横軸は時間を示す。また、Tcは、クロック信号Φ1の周期を示し、Tc/2は、周期Tcの半分(=1/2)の周期を示す。 FIG. 15 is a timing chart of drive signals for the SLED circuit shown in FIG. FIG. 15 shows voltage waveforms of driving signals of the gate line VGK, the start pulse line Φs, the transmission lines Φ1 and Φ2 of the odd-numbered and even-numbered shift thyristors, and the lighting signal lines ΦW1 to ΦW4 of the light-emitting thyristors in order from the top. there is Each drive signal has a voltage of 5V when turned on and a voltage of 0V when turned off. Moreover, the horizontal axis of FIG. 15 indicates time. Also, Tc indicates the period of the clock signal Φ1, and Tc/2 indicates a period half (=1/2) of the period Tc.
ゲートラインVGKには常に5Vが供給される。また、奇数番目のシフトサイリスタ用のクロック信号Φ1、偶数番目のシフトサイリスタ用のクロック信号Φ2が同じ周期Tcにて入力され、スタートパルスラインの信号Φsは5Vが供給されている。奇数番目のシフトサイリスタ用のクロック信号Φ1が最初に5Vになる少し前に、ゲートラインVGKに電位差をつけるために、スタートパルスラインの信号Φsは0Vに落とされる。これにより、最初のシフトサイリスタTn-1のゲート電位が5Vから1.7Vに引き込まれ、しきい値電圧が3.2Vになって、転送ラインΦ1による信号でオンできる状態になる。転送ラインΦ1に5Vが印加され、最初のシフトサイリスタTn-1がオン状態に遷移してから少し遅れて、スタートパルスラインΦsに5Vが供給され、以降、スタートパルスラインΦsには5Vが供給され続ける。 5V is always supplied to the gate line VGK. The clock signal Φ1 for the odd-numbered shift thyristors and the clock signal Φ2 for the even-numbered shift thyristors are input at the same period Tc, and the signal Φs of 5V is supplied to the start pulse line. Shortly before the clock signal Φ1 for the odd-numbered shift thyristors first goes to 5V, the signal Φs on the start pulse line is dropped to 0V to create a voltage difference on the gate line VGK. As a result, the gate potential of the first shift thyristor Tn-1 is pulled from 5V to 1.7V, the threshold voltage becomes 3.2V, and the shift thyristor Tn-1 becomes ready to be turned on by a signal from the transfer line Φ1. A voltage of 5 V is applied to the transfer line Φ1, and after a short delay after the first shift thyristor Tn−1 is turned on, 5 V is supplied to the start pulse line Φs, and thereafter 5 V is supplied to the start pulse line Φs. continue.
転送ラインΦ1と転送ラインΦ2は互いのオン状態(ここでは5V)が重なる時間Tovを持ち、略相補的な関係になるように構成される。発光サイリスタ点灯用信号ラインΦW1~ΦW4は、転送ラインΦ1、Φ2の周期の半分の周期で送信され、対応するシフトサイリスタがオン状態のときに、5Vが印加されると点灯する。例えば期間aでは同一のシフトサイリスタに接続されている4つの発光サイリスタが全て点灯している状態であり、期間bでは3つの発光サイリスタが同時点灯している。また、期間cでは全ての発光サイリスタは消灯状態であり、期間dでは2つの発光サイリスタが同時点灯している。期間eでは点灯する発光サイリスタは1つのみである。 The transfer line Φ1 and the transfer line Φ2 have a time Tov during which their ON states (here, 5 V) overlap, and are configured to have a substantially complementary relationship. The light-emitting thyristor lighting signal lines ΦW1 to ΦW4 are transmitted at half the cycle of the transmission lines Φ1 and Φ2, and are lit when 5 V is applied while the corresponding shift thyristors are in the ON state. For example, in period a, all four light-emitting thyristors connected to the same shift thyristor are lit, and in period b, three light-emitting thyristors are simultaneously lit. Further, all the light-emitting thyristors are turned off during period c, and two light-emitting thyristors are simultaneously turned on during period d. Only one light-emitting thyristor is lit during period e.
本実施例では1個のシフトサイリスタに接続する発光サイリスタの数は4個としているがこれに限ったものではなく、用途に応じて4個より少なくても多くてもよい。なお、上述した回路では各サイリスタのカソードを共通とする回路について説明したが、アノード共通回路でも適宜極性を反転することで適用可能である。 In this embodiment, the number of light-emitting thyristors connected to one shift thyristor is four, but the number is not limited to this, and may be less or more than four depending on the application. In the circuit described above, the circuit in which the cathodes of the thyristors are shared has been described, but the anode common circuit can also be applied by appropriately reversing the polarity.
[面発光サイリスタの構造]
図16は、本実施例の面発光サイリスタ部の概略図である。図16(a)は、メサ(台形)構造922に形成された発光素子が複数配列されている発光素子アレイの平面図(模式図)である。図16(b)は、図16(a)に示すB-B線で、メサ構造922に形成された発光素子を切断したときの断面概略図である。発光素子が形成されたメサ構造922は、所定のピッチ(発光素子間の間隔)(例えば1200dpiの解像度の場合には略21.16μm)で配置されており、各メサ構造922は、素子分離溝924により互いに分離されている。
[Structure of Surface Emitting Thyristor]
FIG. 16 is a schematic diagram of the surface emitting thyristor section of this embodiment. FIG. 16A is a plan view (schematic diagram) of a light-emitting element array in which a plurality of light-emitting elements formed in a mesa (trapezoidal)
図16(b)において、900は第一伝導型の化合物半導体基板、902は基板900と同じ第一伝導型のバッファ層、904は第一伝導型の二種類の半導体層の積層で構成される分布ブラッグ反射(DBR)層である。また、906は第1の第一伝導型の半導体層、908は第一伝導型とは異なる第1の第二伝導型の半導体層、910は第2の第一伝導型の半導体層、912は第2の第二伝導型の半導体層である。図16(b)に示すように、半導体層906、908、910、912の、伝導型の異なる半導体を交互に積層することで、pnpn型(又はnpnp型)のサイリスタ構造を形成している。本実施例では、基板900にはn型のGaAs基板を用い、バッファ層902にはn型のGaAs又はn型のAlGaAs層、DBR層904にはn型の高Al組成のAlGaAsと低Al組成のAlGaAsの積層構造を用いている。DBR層の上の第1の第一伝導型の半導体層906にはn型のAlGaAs、第1の第二伝導型の半導体層908にはp型のAlGaAsを用いている。また、第2の第一伝導型の半導体層910にはn型のAlGaAs、第2の第二伝導型の半導体層912にはp型のAlGaAsを用いている。
In FIG. 16(b), 900 is a compound semiconductor substrate of the first conductivity type, 902 is the same first conductivity type buffer layer as the
また、メサ構造型の面発光素子では、電流狭窄機構を用い、電流をメサ構造922側面に流さないようにすることで発光効率を向上させている。ここで、本実施例における電流狭窄機構について説明する。図16(b)に示すように、本実施例では第2の第二伝導型の半導体層912であるp型のAlGaAsの上に、p型のGaP層914を形成し、更にその上にn型の透明導電体であるITO層918を形成している。p型のGaP層914は、透明導電体であるITO層918と接触する部分の不純物濃度を十分高く形成しておく。発光サイリスタに対して順バイアスを加えたとき(例えば裏面電極926を接地し、表面電極920に正電圧を加えたとき)、p型のGaP層914は透明導電体のITO層918と接触する部分の不純物濃度を十分高く形成されているため、トンネル接合となる。その結果、電流が流れる。このような構造により、p型のGaP層914は、n型の透明導電体であるITO層918と接触する部分に電流を集中させ、電流狭窄機構を形成している。なお、本実施例においては、ITO層918とp型のAlGaAs層912との間に層間絶縁層916を設けている。ところが、n型のITO層918とp型のAlGaAs層912で形成される付設ダイオードは、発光サイリスタの順方向バイアスに対して逆バイアスになっており、順バイアスしたときに、トンネル接合部以外は基本的に電流が流れない。そのため、n型のITO層918とp型のAlGaAs層912で形成される付設ダイオードの逆方向耐圧が必要な用途に対して十分であれば、省略することも可能である。このような構成により、p型のGaP層914とn型の透明導電体であるITO層918とが接触する部分と略同等な部分の下部の半導体積層部が発光し、DBR層904によってそのほとんどの発光が基板900と反対側に反射される。
In addition, in the mesa structure type surface light emitting device, a current constriction mechanism is used to prevent the current from flowing to the side surface of the
本実施例における露光ヘッド106は、解像度に応じて発光点の密度(発光素子間の間隔)が決定される。面発光素子アレイチップ内部の各発光素子は、素子分離溝924によってメサ構造922に分離され、例えば1200dpiの解像度で画像形成を行う場合は、隣接する発光素子(発光点)の素子中心間の間隔は21.16μmとなるように配列される。
In the
以上説明したように、本実施例では、露光ヘッド106において、2400dpiの解像度の2値の画像データを、フィルタ処理部408により多値化した1200dpiの画像データ(濃度データ)に解像度変換を行う。更に、LUT410の処理において、制御電圧及び温度に応じて面発光素子の光量を制御するPWM信号のパルス幅をルックアップテーブルにより調整することにより、画質の向上を実現することができる。また、画像データを多値化した場合、データ転送量が多くなることで制御基板415と駆動基板202間のインターフェイス部の通信速度が高速化し、放射ノイズ対策コストが増大するという課題がある。本実施例では、制御基板415から駆動基板202に送信される画像データは2値とし、画像データの多値化は露光ヘッド106内で行うことにより、通信速度を高速化させることなく、多値処理することができる。
As described above, in the present embodiment, the
以上説明したように、本実施例によれば、コントローラ部と露光ヘッド間のインターフェイス部のコストを抑えつつ、画像データの階調を上げて画質を向上させることができる。 As described above, according to this embodiment, it is possible to increase the gradation of the image data and improve the image quality while suppressing the cost of the interface unit between the controller unit and the exposure head.
1~29 面発光素子アレイチップ
102 感光ドラム
106 露光ヘッド
202 駆動基板
303 駆動部
400 CPU
415 制御基板
1 to 29 surface emitting
415 control board
Claims (12)
前記第1の方向と直交する第2の方向に配列された複数の面発光素子を有し、前記面発光素子により前記感光体を露光する露光部と、
画像データを前記露光部に出力し、画像形成を制御する制御部と、
を備える画像形成装置であって、
前記制御部は、
前記面発光素子の第1の解像度より大きい第2の解像度で、2値の前記画像データを生成する生成手段と、前記生成手段で生成された前記2値の前記画像データを前記露光部に送信する送信手段と、を有するコントローラと、
前記コントローラを実装する制御基板と、
を有し、
前記露光部は、
前記制御部より送信された前記第2の解像度かつ前記2値の前記画像データを受信する受信手段を有し、前記面発光素子の発光を制御するドライバと、
前記ドライバを実装する駆動基板と、
を有し、
前記制御基板と前記駆動基板とはケーブルで接続され、
前記コントローラは、前記ケーブルを介して、前記ドライバに前記第2の解像度かつ前記2値の前記画像データをシリアル通信で送信し、
前記ドライバは、前記受信手段により受信された前記2値の前記画像データの前記第2の方向の解像度を前記第2の解像度から前記第1の解像度に変換する変換手段を有し、
前記変換手段は、前記画像データの前記第2の方向の解像度を前記第2の解像度から前記第1の解像度の変換する際に、変換後の画素の濃度を、変換前の画素の濃度と前記変換前の画素に隣接する画素の濃度とに基づいて補間する補間処理によって変換することで前記2値の前記画像データを前記2値よりも大きい多値の画像データに変換することを特徴とする画像形成装置。 a photoreceptor rotating in a first direction;
an exposure unit having a plurality of surface emitting elements arranged in a second direction orthogonal to the first direction, and exposing the photoreceptor with the surface emitting elements;
a control unit that outputs image data to the exposure unit and controls image formation;
An image forming apparatus comprising
The control unit
generating means for generating the binary image data at a second resolution higher than the first resolution of the surface emitting element; and transmitting the binary image data generated by the generating means to the exposure section. a controller having a transmission means for
a control board on which the controller is mounted;
has
The exposure unit is
a driver having receiving means for receiving the image data of the second resolution and the binary value transmitted from the control unit, and controlling light emission of the surface emitting element;
a drive board on which the driver is mounted;
has
The control board and the drive board are connected by a cable,
The controller transmits the image data of the second resolution and the binary value to the driver via the cable through serial communication;
the driver has conversion means for converting the resolution in the second direction of the binary image data received by the reception means from the second resolution to the first resolution;
When converting the resolution of the image data in the second direction from the second resolution to the first resolution, the conversion means converts the density of the pixel after conversion to the density of the pixel before conversion and the density of the pixel before conversion. The binary image data is converted into multivalued image data larger than the binary data by performing interpolation based on the densities of pixels adjacent to pixels before conversion. image forming apparatus.
前記光量補正手段は、前記電圧値又は前記電流値に基づいて、前記入力信号の最小パルス幅を決定することを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 The exposure control information is a voltage value or a current value for driving the surface emitting element,
4. The image forming apparatus according to claim 3, wherein said light amount correction means determines a minimum pulse width of said input signal based on said voltage value or said current value.
前記露光制御情報は、前記第1の検知手段により検知された前記露光部の温度であり、
前記光量補正手段は、前記温度に基づいて、前記入力信号の最大パルス幅を決定することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 A first detection means for detecting the temperature of the exposure unit,
The exposure control information is the temperature of the exposure unit detected by the first detection means,
5. The image forming apparatus according to claim 4, wherein said light amount correction means determines the maximum pulse width of said input signal based on said temperature.
各々の前記通信路は、予め前記画像データに基づいて前記ドライバが発光を制御する前記面発光素子と対応付けられていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の画像形成装置。 the cable has a plurality of communication paths for transmitting the image data;
6. The apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein each of said communication paths is associated in advance with said surface emitting element whose light emission is controlled by said driver based on said image data. image forming device.
前記変換手段は、前記チップの端部の画素の濃度の前記補間処理を行う場合には、前記チップの前記端部側に隣接するチップの端部の画素の濃度に基づいて、前記補間処理を行うことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The exposure unit has a plurality of chips having a plurality of the surface emitting elements,
When performing the interpolation processing for the density of the pixels at the edge of the chip , the conversion means performs the interpolation processing based on the density of the pixels at the edge of the chip adjacent to the edge of the chip . 7. The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein:
前記ずれ補正手段は、前記第2の検知手段により検知された前記第1の方向の前記色ずれ量及び前記第2の方向の前記色ずれ量に基づいて、前記生成手段で生成した前記画像データの前記第1の方向の色ずれ及び前記第2の方向の色ずれを補正することを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。 a second detection means for detecting the amount of color shift in the first direction and the amount of color shift in the second direction of the image formed on the photoreceptor by the exposure unit;
The misregistration correction means generates the image data generated by the generating means based on the amount of color misregistration in the first direction and the amount of color misregistration in the second direction detected by the second detection means. 10. The image forming apparatus according to claim 9, wherein the color shift in the first direction and the color shift in the second direction are corrected.
前記ずれ補正手段は、前記記憶手段に記憶された前記位置ずれ量に基づいて、前記第1の方向の色ずれ及び前記第2の方向の色ずれを補正した前記画像データを補正することを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。 storage means for storing a positional deviation amount of the surface emitting element in the second direction with respect to the photoreceptor;
The misregistration correction means corrects the image data in which the color misregistration in the first direction and the color misregistration in the second direction are corrected based on the amount of misregistration stored in the storage means. 11. The image forming apparatus according to claim 10.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018115231A JP7130455B2 (en) | 2018-06-18 | 2018-06-18 | image forming device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018115231A JP7130455B2 (en) | 2018-06-18 | 2018-06-18 | image forming device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019217654A JP2019217654A (en) | 2019-12-26 |
JP7130455B2 true JP7130455B2 (en) | 2022-09-05 |
Family
ID=69095366
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018115231A Active JP7130455B2 (en) | 2018-06-18 | 2018-06-18 | image forming device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7130455B2 (en) |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006159851A (en) | 2004-12-10 | 2006-06-22 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Image forming device |
JP2009262426A (en) | 2008-04-25 | 2009-11-12 | Murata Mach Ltd | Image forming apparatus |
JP2010214862A (en) | 2009-03-18 | 2010-09-30 | Seiko Epson Corp | Light exposure head, method for controlling light exposure head, and image forming apparatus |
JP2012061676A (en) | 2010-09-15 | 2012-03-29 | Ricoh Co Ltd | Image processing apparatus, image forming apparatus, image processing method, and subline lighting cotorol program |
JP2014109614A (en) | 2012-11-30 | 2014-06-12 | Ricoh Co Ltd | Optical writing control device, image forming apparatus, and control method of optical writing device |
JP2014188760A (en) | 2013-03-26 | 2014-10-06 | Canon Inc | Exposure device and image forming apparatus |
JP2015140004A (en) | 2014-01-30 | 2015-08-03 | ブラザー工業株式会社 | Image formation device |
JP2015142988A (en) | 2014-01-31 | 2015-08-06 | ブラザー工業株式会社 | Image generating device |
JP2015229245A (en) | 2014-06-03 | 2015-12-21 | 株式会社リコー | Image forming apparatus |
JP2016150474A (en) | 2015-02-16 | 2016-08-22 | 株式会社リコー | Image processing device, image processing method, and program |
JP2017136772A (en) | 2016-02-05 | 2017-08-10 | 株式会社リコー | Optical writing device, image formation apparatus and light emission control method |
JP2017209909A (en) | 2016-05-27 | 2017-11-30 | 株式会社沖データ | Image forming device |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3073359B2 (en) * | 1992-03-31 | 2000-08-07 | 沖電気工業株式会社 | Image printing method and non-impact printer using the same |
JPH07137339A (en) * | 1993-09-22 | 1995-05-30 | Toshiba Corp | Image forming device, method therefor, and electrophotographic recorder using then |
JPH08258327A (en) * | 1995-03-22 | 1996-10-08 | Canon Inc | Recording apparatus and recording method |
JPH1013676A (en) * | 1996-06-20 | 1998-01-16 | Canon Inc | Recording device |
JPH11170622A (en) * | 1997-12-11 | 1999-06-29 | Oki Data Corp | Color image recorder |
-
2018
- 2018-06-18 JP JP2018115231A patent/JP7130455B2/en active Active
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006159851A (en) | 2004-12-10 | 2006-06-22 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Image forming device |
JP2009262426A (en) | 2008-04-25 | 2009-11-12 | Murata Mach Ltd | Image forming apparatus |
JP2010214862A (en) | 2009-03-18 | 2010-09-30 | Seiko Epson Corp | Light exposure head, method for controlling light exposure head, and image forming apparatus |
JP2012061676A (en) | 2010-09-15 | 2012-03-29 | Ricoh Co Ltd | Image processing apparatus, image forming apparatus, image processing method, and subline lighting cotorol program |
JP2014109614A (en) | 2012-11-30 | 2014-06-12 | Ricoh Co Ltd | Optical writing control device, image forming apparatus, and control method of optical writing device |
JP2014188760A (en) | 2013-03-26 | 2014-10-06 | Canon Inc | Exposure device and image forming apparatus |
JP2015140004A (en) | 2014-01-30 | 2015-08-03 | ブラザー工業株式会社 | Image formation device |
JP2015142988A (en) | 2014-01-31 | 2015-08-06 | ブラザー工業株式会社 | Image generating device |
JP2015229245A (en) | 2014-06-03 | 2015-12-21 | 株式会社リコー | Image forming apparatus |
JP2016150474A (en) | 2015-02-16 | 2016-08-22 | 株式会社リコー | Image processing device, image processing method, and program |
JP2017136772A (en) | 2016-02-05 | 2017-08-10 | 株式会社リコー | Optical writing device, image formation apparatus and light emission control method |
JP2017209909A (en) | 2016-05-27 | 2017-11-30 | 株式会社沖データ | Image forming device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019217654A (en) | 2019-12-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7106363B2 (en) | image forming device | |
JP7187282B2 (en) | image forming device | |
JP7143185B2 (en) | image forming device | |
US11294297B2 (en) | Image forming apparatus with separate light emitting element arrays | |
JP7342229B2 (en) | Image forming device | |
JP7130455B2 (en) | image forming device | |
WO2020004422A1 (en) | Image forming device | |
JP7130469B2 (en) | image forming device | |
JP7094800B2 (en) | Image forming device | |
JP7062536B2 (en) | Image forming device | |
JP7191625B2 (en) | image forming device | |
JP2012111212A (en) | Optical print head and image forming apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210611 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220425 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220510 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220627 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220726 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220824 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7130455 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |