JP2008155458A - Light emitting device and image formation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の発光素子を用いて発光を行う発光装置等に関する。 The present invention relates to a light-emitting device that emits light using a plurality of light-emitting elements.
近年、電子写真方式を採用した画像形成装置において、感光体等の像保持体を露光する露光装置として、多数のLED(発光ダイオード:Light Emitting Diode)を主走査方向に配列して構成されたLEDプリントヘッド(LPH:LED Print Head)が使用されてきている。この種のLPHは、通常、各LEDから出力された光を感光体表面に結像させるために多数のロッドレンズが配列されたロッドレンズアレイを備えている。そして、像担持体上に照射される光の光量むらを抑制するため、各LEDの光量補正データを予め取得し、使用時に光量補正データに基づく光量補正を行う技術が知られている(特許文献1参照。)。 2. Description of the Related Art In recent years, in an image forming apparatus employing an electrophotographic method, an LED configured by arranging a large number of LEDs (Light Emitting Diodes) in the main scanning direction as an exposure device that exposes an image carrier such as a photoconductor. A print head (LPH: LED Print Head) has been used. This type of LPH usually includes a rod lens array in which a large number of rod lenses are arranged to form an image of light output from each LED on the surface of the photoreceptor. In order to suppress unevenness in the amount of light irradiated on the image carrier, a technique is known in which light amount correction data of each LED is acquired in advance and light amount correction is performed based on the light amount correction data when used (Patent Literature). 1).
本発明は、上述した技術を背景としてなされたものであり、その目的とするところは、例えば環境の変化等が生じた場合であっても、光量むらの発生を抑制することにある。 The present invention has been made against the background of the above-described technology, and its object is to suppress the occurrence of unevenness in the amount of light even when, for example, an environmental change or the like occurs.
かかる目的のもと、本発明が適用される発光装置は、複数の発光素子が配列されてなる発光部と、発光部に沿って発光部に対向配置され、複数の発光素子が発光する光を集光するレンズ部と、発光素子毎に設定された補正値を用いて、発光素子毎の発光光量を補正する補正部と、発光部とレンズ部との間に生じる位置ずれに応じて、補正値を設定する設定部とを含んでいる。 For this purpose, a light-emitting device to which the present invention is applied includes a light-emitting unit in which a plurality of light-emitting elements are arranged, and a light that is disposed so as to face the light-emitting unit along the light-emitting unit. Using the correction value set for each light-emitting element using the condensing lens unit, the correction unit that corrects the amount of emitted light for each light-emitting element, and correction according to the positional deviation that occurs between the light-emitting unit and the lens unit And a setting unit for setting a value.
このような発光装置において、補正値を保持する保持部をさらに含む場合に、設定部は、補正値を設定する際に、保持部から読み出した補正値の一部を間引きまたは追加することを特徴とすることができる。また、レンズ部は、発光部に沿って複数のレンズが配列されてなることを特徴とすることができる。さらに、レンズ部は、発光部に沿って複数の屈折率分布型レンズが配列されてなることを特徴とすることができる。 In such a light emitting device, when the correction unit further includes a holding unit that holds the correction value, the setting unit thins out or adds a part of the correction value read from the holding unit when setting the correction value. It can be. In addition, the lens unit can be characterized in that a plurality of lenses are arranged along the light emitting unit. Furthermore, the lens unit can be characterized in that a plurality of gradient index lenses are arranged along the light emitting unit.
また、他の観点から捉えると、本発明が適用される画像形成装置は、像保持体と、複数の発光素子が配列されてなる発光部と、発光部に沿って発光部および像保持体に対向配置され、複数の発光素子が発光する光を像保持体に集光するレンズ部と、発光部における発光素子毎の光量むらを補正するための素子補正値とレンズ部における発光素子毎の光量むらを補正するためのレンズ補正値とを用いて、発光素子毎の発光光量を補正する補正部と、環境条件に基づいてレンズ補正値を変更するレンズ補正値変更部とを含んでいる。 From another point of view, an image forming apparatus to which the present invention is applied includes an image holding body, a light emitting section in which a plurality of light emitting elements are arranged, and a light emitting section and an image holding body along the light emitting section. A lens unit that concentrically arranges light emitted from a plurality of light emitting elements on an image carrier, an element correction value for correcting unevenness in the light amount of each light emitting element in the light emitting unit, and a light amount of each light emitting element in the lens unit A correction unit that corrects the amount of emitted light for each light emitting element using the lens correction value for correcting unevenness, and a lens correction value change unit that changes the lens correction value based on environmental conditions are included.
このような画像形成装置において、素子補正値を保持する素子補正値保持部と、レンズ補正値の基準データを保持するレンズ補正値保持部とをさらに含む場合に、レンズ補正値変更部は、レンズ補正値保持部から読み出したレンズ補正値の基準データの一部を間引きまたは追加することによって得たレンズ補正値を補正部に出力することを特徴とすることができる。 In such an image forming apparatus, when the lens correction value changing unit further includes an element correction value holding unit that holds an element correction value and a lens correction value holding unit that holds reference data of the lens correction value, the lens correction value changing unit The lens correction value obtained by thinning out or adding a part of the reference data of the lens correction value read from the correction value holding unit may be output to the correction unit.
請求項1記載の発明によれば、例えば環境の変化等が生じた場合であっても、発光部とレンズ部との間に生じる位置ずれに起因する光量むらの発生を抑制することができる。
請求項2記載の発明によれば、補正値を予め複数持つ必要がなくなり、メモリ容量等を削減することが可能になる。
請求項3記載の発明によれば、レンズ部として複数のレンズを用いた場合であっても、光量むらの発生を抑制することができる。
請求項4記載の発明によれば、レンズ部として複数の屈折率分布型レンズを用いた場合であっても、光量むらの発生を抑制することができる。
請求項5記載の発明によれば、例えば環境の変化等が生じた場合であっても、発光部とレンズ部との間に生じる位置ずれに起因する光量むらの発生を抑制することができる。
請求項6記載の発明によれば、レンズ補正値の作成が容易になり、装置構成を簡易なものとすることができる。
According to the first aspect of the present invention, for example, even when an environmental change or the like occurs, it is possible to suppress the occurrence of unevenness in the amount of light due to the positional deviation that occurs between the light emitting unit and the lens unit.
According to the second aspect of the present invention, it is not necessary to have a plurality of correction values in advance, and the memory capacity and the like can be reduced.
According to the third aspect of the invention, even when a plurality of lenses are used as the lens portion, the occurrence of unevenness in the amount of light can be suppressed.
According to the fourth aspect of the present invention, even when a plurality of gradient index lenses are used as the lens portion, the occurrence of unevenness in the amount of light can be suppressed.
According to the fifth aspect of the present invention, for example, even when an environmental change or the like occurs, it is possible to suppress the occurrence of unevenness in the amount of light due to the positional deviation between the light emitting unit and the lens unit.
According to the sixth aspect of the present invention, the lens correction value can be easily created, and the apparatus configuration can be simplified.
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態という)について詳細に説明する。
図1は本実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示した図であり、所謂タンデム型のデジタルカラー複写機を示している。図1に示す画像形成装置は、本体1に、各色の階調データに対応して画像形成を行う画像プロセス系10、記録用紙(シート)を搬送するシート搬送系30、画像プロセス系10を制御する画像出力制御部41、例えばパーソナルコンピュータやスキャナユニット45等に接続され、受信された画像データに対して所定の画像処理を施す画像処理部42を備えている。
The best mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an image forming apparatus according to the present embodiment, and shows a so-called tandem type digital color copying machine. The image forming apparatus shown in FIG. 1 controls an
画像プロセス系10は、水平方向に一定の間隔を置いて並列的に配置される、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の4つの画像形成ユニット11Y、11M、11C、11K、この画像形成ユニット11Y、11M、11C、11Kの感光体ドラム12に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト21上に多重転写させる転写ユニット20を備えている。また本体1は、転写ユニット20によって二次転写された記録用紙(シート)上の画像を、熱および圧力を用いて記録用紙に定着させる定着器29を備えている。さらに、本体1には、画像形成ユニット11Y、11M、11C、11Kに対して各色のトナーを供給するためのトナーカートリッジ19Y、19M、19C、19Kが設けられている。なお、黒の画像形成ユニット11Kの下方には、環境条件としての本体1内の温度を測定する温度センサ43が装着されている。
The
転写ユニット20は、中間転写ベルト21を駆動するドライブロール22、中間転写ベルト21に一定のテンションを付与するテンションロール23、重畳された各色のトナー像を記録用紙に二次転写するためのバックアップロール24、中間転写ベルト21上に存在する残留トナー等を除去するベルトクリーナ25を備えている。中間転写ベルト21は、このドライブロール22とテンションロール23およびバックアップロール24との間に一定のテンションで掛け回されており、図示しない駆動モータによって回転駆動されるドライブロール22により、所定の速度で循環駆動される。この中間転写ベルト21は、例えば、チャージアップを起こさないベルト素材(ゴムまたは樹脂)にて抵抗調整されたものが使用されている。
The
シート搬送系30は、画像が記録される記録用紙(シート)を積載して供給する給紙トレイ31、給紙トレイ31から記録用紙を取り上げて供給する繰り出しロール32、繰り出しロール32から供給された記録用紙を1枚ずつ分離して搬送するフィードロール33、フィードロール33により1枚ずつに分離された記録用紙を二次転写位置に向けて搬送する搬送路34を備えている。また、搬送路34を介して搬送された記録用紙に対し、二次転写位置に向けてタイミングを合わせて搬送するレジストロール35、二次転写位置に設けられバックアップロール24に圧接して記録用紙上に画像を二次転写する二次転写ロール36、定着器29によってトナー画像が定着された記録用紙を本体1の機外に排出する排出ロール37、排出ロール37によって排出された記録紙を積載する排出トレイ38を備えている。
The
また、スキャナユニット45は、図示しないCCDイメージセンサ等によってプラテンガラスに載置された原稿の画像あるいは、プラテンガラス上を搬送される原稿の画像を読み取る。ここで、本実施の形態に係る画像形成装置では、本体1の上部側にスキャナユニット45を配設することにより、省スペース化を図っている。なお、排出トレイ38とスキャナユニット45との間には所定の隙間が形成されており、排出トレイ38に排出された画像形成後の記録用紙を容易に取り出せるようになっている。
The
次に、画像プロセス系10における画像形成ユニット11Y、11M、11C、11Kについて詳述する。図2は、画像形成ユニット11Y、11M、11C、11Kの構成を説明するための図であり、ここでは、イエロー(Y)の画像形成ユニット11Yを示している。他の画像形成ユニット11M、11C、11Kは、現像器15に収容されるトナーの色を除き、略同様の構成を有している。
Next, the
画像形成ユニット11Y(11M、11C、11K)は、トナー像を保持させる像保持体としての感光体ドラム12、帯電ロールを用いて感光体ドラム12を帯電させる帯電器13、帯電器13によって帯電された感光体ドラム12に光を照射して感光体ドラム12上に静電潜像を形成するLEDプリントヘッド(LED Print Head:LPH)14、このLPH14によって感光体ドラム12上に形成された静電潜像をトナーで現像する現像器15、中間転写ベルト21を挟んで感光体ドラム12に対向して設けられ、感光体ドラム12上に現像されたトナー像を中間転写ベルト21上に転写する一次転写ロール16、転写後に感光体ドラム12上に残った残留トナーを除去するドラムクリーナ17を備えている。
また、中間転写ベルト21は感光体ドラム12の鉛直方向上部側に配置されており、LPH14は感光体ドラム12の鉛直方向下部側に配置されている。
The
Further, the
次に、図1および図2を用いて、本実施の形態に係る画像形成装置の動作について説明する。例えばスキャナユニット45によって読み取られた原稿の色材反射光像や、図示しないパーソナルコンピュータ等にて形成された色材画像データは、例えばR(赤)、G(緑)、B(青)の各8ビットの反射率データとして画像処理部42に入力される。画像処理部42では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の所定の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の4色の色材階調データに変換され、各画像形成ユニット11Y、11M、11C、11KのLPH14に出力される。
Next, the operation of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. For example, the color material reflected light image of the original read by the
各画像形成ユニット11Y、11M、11C、11Kでは、感光体ドラム12が帯電器13によって所定の電位に帯電される。また、各画像形成ユニット11Y、11M、11C、11KのLPH14では、画像処理部42より入力された色材階調データに応じて、対応するLEDを発光させ、ロッドレンズアレイ54(後述)を介して画像形成ユニット11Y、11M、11C、11Kの感光体ドラム12に照射している。画像形成ユニット11Y、11M、11C、11Kの感光体ドラム12では、帯電された表面が露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット11Y、11M、11C、11Kの現像器15にて、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー像として現像される。
In each of the
画像形成ユニット11Y、11M、11C、11Kの各感光体ドラム12上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト21上に多重転写される。また、転写後の画像形成ユニット11Y、11M、11C、11Kの感光体ドラム12は、各ドラムクリーナ17によってクリーニングされる。
The toner images formed on the respective
一方、シート搬送系30では、画像形成のタイミングに合わせて繰り出しロール32が回転し、給紙トレイ31から所定サイズの記録用紙が供給される。フィードロール33により1枚ずつ分離された記録用紙は、搬送路34を経てレジストロール35に搬送され、一旦、停止される。その後、トナー像が形成された中間転写ベルト21の移動タイミングに合わせてレジストロール35が回転し、記録用紙は、バックアップロール24および二次転写ロール36によって形成される二次転写位置に搬送される。二次転写位置にて下方から上方に向けて搬送される記録用紙には、圧接力および所定の電界を用いて、4色が重畳されているトナー像が副走査方向に順次、転写される。そして、各色のトナー像が転写された記録用紙は、定着器29によって熱および圧力で定着処理を受けた後、排出ロール37によって本体1の上部に設けられた排出トレイ38に排出される。一方、二次転写後の中間転写ベルト21は、ベルトクリーナ25によってクリーニングされ、次のプロセスに備える。
On the other hand, in the
次に、LPH14について詳細に説明する。図3は上述したLPH14の拡大断面図を示している。
LPH14は、LEDアレイ51、プリント基板52、支持部材53、ロッドレンズアレイ54、およびLPHハウジング55を含んでいる。ここで、発光部としてのLEDアレイ51は、後述するように多数のLED(発光素子)を直線状に配列したLEDチップ56を千鳥状に配列して構成される。このプリント基板52は、例えばガラス布基材エポキシ樹脂を基材とする所謂ガラエポ基板で構成されている。また、プリント基板52はLEDアレイ51を支持すると共にLEDアレイ51の駆動を制御するためのドライバIC64(後述)が取り付けられ、その表面あるいはその内部には図示しない配線が形成される。支持部材53は、例えばFRP(Fiber Reinforced Plastics)で形成されており、プリント基板52を支持する。レンズ部としてのロッドレンズアレイ54は、LEDアレイ51の上部側に設けられ、各LEDから出射された光ビームを感光体ドラム12上に結像させる。そして、LPHハウジング55は、例えばFRPで形成されており、プリント基板52が取り付けられた支持部材53およびロッドレンズアレイ54を保持する。
Next, the
The
また、図4はLPH14の斜視図を示している。
このLPH14では、ロッドレンズアレイ54の主走査方向両端部よりも外側までLPHハウジング55が突出形成されている。なお、LPHハウジング55のうち、これら突出形成される部位を第1の突出部55a、第2の突出部55bと呼ぶことにする。ここで、第1の突出部55aは第2の突出部55bよりも長く設定されている。そして、これら突出部55a、55bには、本体1(図1参照)に設けられたフレーム(図示せず)に対してLPH14を位置決めするためのボルト58a、58bが上下方向にそれぞれ貫通配設されている。また、LPH14の主走査方向一端部側、具体的には、LPHハウジング55に設けられた第1の突出部55a側には、LEDアレイ51(図3参照)が取り付けられるプリント基板52が延設配置されている。そして、第1の突出部55a上に露出しているプリント基板52の上面には、LEDアレイ51を駆動するためのドライバIC64が取り付けられている。
FIG. 4 is a perspective view of the
In the
また、ドライバIC64とボルト58aの取り付け位置との間のプリント基板52上面には、ドライバIC64やLEDアレイ51等に給電を行う電源ケーブル71が取り付けられている。さらに、ボルト58aの取り付け位置よりも外側のプリント基板52の上面には、画像処理部42(図1参照)から送られるビデオデータ(Vdata)、画像出力制御部41(図1参照)から送られるクロック(clk)や同期信号(Lsync)等を受け取るためのハーネス72が取り付けられている。
A
さらに、図5は、LPH14の要部を示しており、図5(a)はプリント基板52の上面図を、図5(b)はロッドレンズアレイ54およびLPHハウジング55の上面図を、それぞれ例示している。
プリント基板52において、LEDアレイ51は、図5(a)に示すように、プリント基板52上にLEDチップ56が副走査方向(y方向)に二列に、千鳥状に配列されている。LEDを一列に並べて構成されるLEDチップ56は、例えば1つのチップに128画素の発光点(LED)が配列されている。全てのLEDチップ56を直線状に並べると、隣接するLEDチップ56の接続部分でLEDの間隔を画素間隔(例えば600dpiであれば42.2μm)にするため、チップ端部の切断面と発光点との間隔が非常に狭くなり、発光部にカケ等を生じる不具合が起こりやすい。そこで、図5(a)に示すように、LEDチップ56を千鳥状に配列して、チップ端部の切断面と発光点との距離を広くしたうえで、主走査方向(x方向)に必要画素分、配置させることが有効である。このLEDチップ56の千鳥配列は、特に1200dpi以上の高密度実装を必要とする場合に有利である。
5 shows the main part of the
In the printed
また、プリント基板52には、LPH14の主走査方向一端部側であってロッドレンズアレイ54(LEDアレイ51)と略直列の位置に、LEDアレイ51を駆動するためのドライバIC64、電源ケーブル71(図4参照)が取り付けられる電源供給用の電源線コネクタ65、そしてハーネス72(図4参照)が取り付けられる通信用の信号線コネクタ66が配置される。
The printed
また、図5(b)に示すように、ロッドレンズアレイ54は、LPHハウジング55に、ロッドレンズ57が互い違いとなるように二列に整列して配置されている。ただし、「整列」といっても、その構造上、光学特性(光の透過率)に周期的なむらを有している。各ロッドレンズ57は例えば円柱状の形状を有しており、その半径方向に屈折率分布を有する屈折率分布型レンズにて構成される。このような屈折率分布型レンズとしては、例えばセルフォック(日本板硝子株式会社の商標)レンズアレイが挙げられる。そして、本実施の形態では、直径0.9mmのロッドレンズ57を用いている。
Further, as shown in FIG. 5B, the
なお、以下の説明では、LEDアレイ51の一方の端部側(ドライバIC64が配置される側)に設けられたLEDチップ56をC1と呼び、このC1の隣に設けられたLEDチップ56をC2と呼ぶ。なお、本実施の形態では、プリント基板52上に合計で60個のLEDチップ56(C1〜C60)が実装される。つまり、LEDアレイ51は、合計で7680個のLEDを備えていることになる。また、C1の外側端部からC60の外側端部までの距離(LEDアレイ51の主走査方向長さ)は、A3ノビの記録用紙への画像形成に対応するために324mmに設定される。このため、隣接するLEDの間隔は約42.2μmに設定され、このLPH14の主走査方向の出力解像度は600dpi(dot per inch)となる。
In the following description, the
図6は、支持部材53に対するプリント基板52の取り付けを説明するための図である。
本実施の形態において、プリント基板52は2種類の接着剤を用いて支持部材53に取り付けられている。より具体的に説明すると、プリント基板52のうち、ドライバIC64が実装される側は、接着後の強度が大きくなる第1の接着剤81によって支持部材53に接着される。一方、プリント基板52のうち、各LEDチップ56が実装される側は、第1の接着剤81よりも接着後の強度が弱くなる第2の接着剤82によって支持部材53に接着される。ここで、第1の接着剤81としては例えばエポキシ系接着剤を、第2の接着剤82としては例えばシリコーン系接着剤を、それぞれ使用することができる。
FIG. 6 is a view for explaining attachment of the printed
In the present embodiment, the printed
これにより、本実施の形態では、プリント基板52の一端側(ドライバIC64側)に比べて他端側(LEDチップ56側)の接着強度が低くなる。このため、LEDの発光等による熱に伴ってプリント基板52が膨張する場合に、プリント基板52はLEDチップ56(C60)側に向かって延びることになる。
Thereby, in this Embodiment, compared with the one end side (driver IC64 side) of the printed
図7は、ドライバIC64の構成およびプリント基板52に形成される配線構造を示す図である。ここで、ドライバIC64は、信号発生回路100、EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM)102、およびレベルシフト回路104を備える。
FIG. 7 is a diagram illustrating the configuration of the
信号発生回路100は、各LEDチップ56(C1〜C60)に対して点灯信号ΦI(ΦI1〜ΦI60)を出力する点灯信号発生部101を備えている。また、信号発生回路100は、各LEDチップ56(C1〜C60)を六組(10チップ毎)に分け、それぞれの組に対して転送信号CK1(CK1_1〜CK1_6)および転送信号CK2(CK2_1〜CK2_6)を出力する転送信号発生部103を備えている。なお、信号発生回路100には、ライン同期信号Lsync、ビデオデータVdata、クロック信号clk、温度検知信号Tempが入力される。また、信号発生回路100には、EEPROM102からLED補正データU、レンズ補正基準データV、補正テーブルTaも入力される。これらLED補正データU、レンズ補正基準データV、補正テーブルTaは、画像形成装置の出荷前に予め決定され、EEPROM102に記憶されている。本実施の形態において、EEPROM102は、保持部、素子補正値保持部、およびレンズ補正値保持部として機能する。なお、LED補正データU、レンズ補正基準データV、および補正テーブルTaの詳細については後述する。
The
また、プリント基板52には、各LEDチップ56(C1〜C60)に電力を供給するVcc=+3.3Vの電源ライン105および接地(GND)された電源ライン106が設けられている。また、信号発生回路100の点灯信号発生部101から各LEDチップ56に対して点灯信号ΦI(ΦI1〜ΦI60)を送信する点灯信号ライン107(107_1〜107_60)も設けられている。さらに、信号発生回路100の転送信号発生部103から第1の転送信号CK1(CK1_1〜1_6)を送信する第1の転送信号ライン108(108_1〜108_6)、および、第2の転送信号CK2(CK2_1〜2_6)を送信する第2の転送信号ライン109(109_1〜109_6)も設けられている。
The printed
そして、各LEDチップ56(C1〜C60)には、点灯信号ライン107を介して、対応する点灯信号ΦI(ΦI1〜ΦI60)が入力される。また、各LEDチップ56には、第1の転送信号ライン108を介して対応する第1の転送信号CK1(CK1_1〜1_6)、および、第2の転送信号ライン109を介して対応する第2の転送信号CK2(CK2_1〜2_6)が、それぞれ入力される。
A corresponding lighting signal ΦI (ΦI1 to ΦI60) is input to each LED chip 56 (C1 to C60) via the
図8は、LEDチップ56、信号発生回路100およびレベルシフト回路104の構成を説明する図である。ただし、図8では、LEDアレイ51を構成する複数のLEDチップ56のうち、C1のみを示している。なお、他のLEDチップ56であるC2〜C60もC1と同じ構成を有している。
FIG. 8 is a diagram illustrating the configuration of the
LEDチップ56は、レベルシフト回路104を介して信号発生回路100に接続されている。レベルシフト回路104は、抵抗R1BとコンデンサC1Aとを並列接続し、また抵抗R2BとコンデンサC2Aとを並列接続した構成を有している。そして、それぞれの一端がLEDチップ56の入力端子に接続され、他端が信号発生回路100の出力端子に接続されている。レベルシフト回路104では、信号発生回路100(具体的には図7に示す転送信号発生部103)から出力される転送信号CK1R、CK1Cおよび転送信号CK2R、CK2Cに基づいて、第1の転送信号CK1(LEDチップ56(C1)の場合はCK1_1、以下同じ)および第2の転送信号CK2(CK2_1)を、LEDチップ56(C1)に出力している。また、LEDチップ56は、駆動電流設定抵抗RIDを介して信号発生回路100に接続されている。そして、信号発生回路100(具体的には図7に示す点灯信号発生部101)は、駆動信号IDを出力することで、駆動電流設定抵抗RIDを介して点灯信号ΦI(ΦI1)を、LEDチップ56(C1)に出力している。なお、信号発生回路100は、入力されてくる各種信号に基づいて、転送信号CK1R、CK1C、転送信号CK2R、CK2C、および駆動信号IDを生成し、出力している。
The
図8に示したように、LEDチップ56は、128個のサイリスタS1〜S128および128個のLED L1〜L128を備えている。またLEDチップ56は、128個のダイオードD1〜D128、128個の抵抗R1〜R128、さらには第1の転送信号ライン108(108_1)、第2の転送信号ライン109(109_1)に過剰な電流が流れるのを防止する転送電流制限抵抗R1A、R2Aを有している。
As shown in FIG. 8, the
このLEDチップ56において、各サイリスタS1〜S128のアノード端子(入力端)A1〜A128は電源ライン105に接続されている。この電源ライン105には電源電圧Vcc(=+3.3V)が供給される。
奇数番目サイリスタS1、S3、…、S125、S127のカソード端子K1、K3、…、K125、K127には、信号発生回路100からレベルシフト回路104、第1の転送信号ライン108(108_1)、および転送電流制限抵抗R1Aを介して第1の転送信号CK1(CK1_1)が送信される。また、偶数番目のサイリスタS2、S4、…、S126、S128のカソード端子K2、K4、…、K126、K128には、信号発生回路100からレベルシフト回路104、第2の転送信号ライン109(109_1)、および転送電流制限抵抗R2Aを介して第2の転送信号CK2(CK2_1)が送信される。
In the
The cathode terminals K1, K3,..., K125, K127 of the odd-numbered thyristors S1, S3,..., S125, S127 are transferred from the
一方、各サイリスタS1〜S128のゲート端子G1〜G128は、各サイリスタS1〜S128に対応して設けられた抵抗R1〜R128を介して電源ライン106に各々接続されている。なお、電源ライン106は接地(GND)されている。
また、各サイリスタS1〜S128のゲート端子G1〜G128と、各サイリスタS1〜S128に対応して設けられたLED L1〜L128のゲート端子とは各々接続され
る。
さらに、各サイリスタS1〜S128のゲート端子G1〜G128には、ダイオードD1〜D128のカソード端子が接続されている。そして、サイリスタS1〜S127のゲート端子G1〜G127には、次段のダイオードD2〜D128のアノード端子が各々接続されている。すなわち、各ダイオードD1〜D128はゲート端子G1〜G127を挟んで直列接続されている。
さらにまた、ダイオードD1のアノード端子は、転送電流制限抵抗R2A、第2の転送信号ライン109(109_1)、およびレベルシフト回路104を介して信号発生回路100に接続されている。このため、ダイオードD1には、第2の転送信号CK2(CK2_1)が送信される。また、LED L1〜L128のカソード端子は、点灯信号ライン107(107_1)および駆動電流設定抵抗RIDを介して信号発生回路100に接続され、点灯信号ΦI(ΦI1)が送信される。
On the other hand, the gate terminals G1 to G128 of the thyristors S1 to S128 are respectively connected to the
The gate terminals G1 to G128 of the thyristors S1 to S128 are connected to the gate terminals of the LEDs L1 to L128 provided corresponding to the thyristors S1 to S128, respectively.
Furthermore, the cathode terminals of the diodes D1 to D128 are connected to the gate terminals G1 to G128 of the thyristors S1 to S128. The anode terminals of the next-stage diodes D2 to D128 are connected to the gate terminals G1 to G127 of the thyristors S1 to S127, respectively. That is, the diodes D1 to D128 are connected in series with the gate terminals G1 to G127 interposed therebetween.
Furthermore, the anode terminal of the diode D1 is connected to the
そして、LEDチップ56には、サイリスタS1〜S128およびダイオードD1〜D128を覆うように遮光マスク(図示せず)が配置される。この遮光マスクは、画像形成動作中に、オン状態にあって電流が流れている状態におけるサイリスタS1〜S128や、電流が流れている状態におけるダイオードD1〜D128からの発光を遮断し、不要光が感光体ドラム12(図2参照)を露光するのを抑制している。
The
次に、信号発生回路100およびレベルシフト回路104から出力される、LEDアレイ51(各LEDチップ56)を駆動する信号について説明する。
図9は、信号発生回路100およびレベルシフト回路104から出力される信号および各LEDの発光動作を説明するためのタイミングチャートである。なお、図9に示すタイミングチャートでは、各LEDチップ56において、すべてのLED L1〜L128が光書き込みを行う(発光する)場合について表記している。
Next, signals for driving the LED array 51 (each LED chip 56) output from the
FIG. 9 is a timing chart for explaining the signals output from the
(1)まず、信号発生回路100にリセット信号RSTが入力されることによって、信号発生回路100(転送信号発生部103)は、転送信号CK1Rを「H」に、また、転送信号CK1Cを「H」に設定する。これを受けて、レベルシフト回路104では、第1の転送信号CK1が「H」として出力される。一方、転送信号発生部103は、転送信号CK2Rを「L」に、また、転送信号CK2Cを「L」に設定する。これを受けて、レベルシフト回路104では、第2の転送信号CK2が「L」として出力される。その結果、LEDチップ56では、すべてのサイリスタS1〜S128がオフの状態になる(図9(a))。
なお、この状態では、信号発生回路100(点灯信号発生部101)にビデオデータVdataが入力されていないことから、点灯信号ΦIは「H」に設定されている(図9(H))。
(1) First, when the reset signal RST is input to the
In this state, since the video data Vdata is not input to the signal generation circuit 100 (lighting signal generation unit 101), the lighting signal ΦI is set to “H” (FIG. 9 (H)).
(2)リセット信号RSTに続いて、信号発生回路100に入力されるライン同期信号Lsyncが所定期間だけ「H」に設定される(図9(A))。これにより、LEDチップ56の動作が開始される。そして、このライン同期信号Lsyncに同期して、転送信号発生部103は、図9(E)、(F)に示すように、転送信号CK2Cおよび転送信号CK2Rを「H」に設定する。そして、レベルシフト回路104では、これを受けて、図9(G)に示すように、第2転送信号CK2が「H」に設定される(図9(b))。
(2) Following the reset signal RST, the line synchronization signal Lsync input to the
(3)次に、図9(C)に示すように、転送信号発生部103は、転送信号CK1Rを「L」にする(図9(c))。これを受けて、レベルシフト回路104では、コンデンサC1Aに蓄積された電荷が抵抗R1Bに向かう方向に流れ、やがて、図9(D)に示すように、第1の転送信号CK1の電位がGNDになる。ここで、転送信号CK1Cの電位は+3.3Vに設定されているため、コンデンサC1Aの両端電位は+3.3V(=Vcc)となる。
(3) Next, as shown in FIG. 9C, the
(4)これに続いて、図9(B)に示すように、転送信号発生部103は、転送信号CK1Cを「L」にする(図9(d))。
この状態においては、サイリスタS1にゲート電流が流れ始める。その際に、抵抗R1Bに対応するトライステートバッファ(図示せず)をハイインピーダンス(Hiz)にすることで、電流の逆流防止を行う。
その後、サイリスタS1に流れるゲート電流により、サイリスタS1がオンし始め、ゲート電流が徐々に増加する。それと共に、レベルシフト回路104のコンデンサC1Aに電流が流れ込むことで、第1の転送信号CK1の電位も徐々に上昇する。
(4) Subsequently, as shown in FIG. 9B, the
In this state, the gate current starts to flow through the thyristor S1. At that time, a tri-state buffer (not shown) corresponding to the resistor R1B is set to high impedance (Hiz) to prevent current backflow.
Thereafter, the thyristor S1 starts to be turned on by the gate current flowing through the thyristor S1, and the gate current gradually increases. At the same time, as a current flows into the capacitor C1A of the
(5)所定時間(第1の転送信号CK1の電位がGND近傍になる時間)の経過後、転送信号発生部103は、転送信号CK1Rを「L」にする(図9(e))。すると、ゲート端子G1の電位が上昇することによって第1の転送信号CK1の電位が上昇し、これに伴いレベルシフト回路104の抵抗R1B側に電流が流れ始める。その一方で、第1の転送信号CK1の電位が上昇するのに従い、レベルシフト回路104のコンデンサC1Aに流れ込む電流は徐々に減少する。
そして、サイリスタS1が完全にオンし、定常状態となると、サイリスタS1のオン状態を保持するための電流がレベルシフト回路104の抵抗R1Bに流れるが、コンデンサC1Aには流れなくなる。なお、転送信号CK1Rを「L」に設定する際、図9(B)に示すように、コンデンサC1Aに対応するトライステートバッファ(図示せず)をハイインピーダンス(HiZ)に設定する(図9(e))。
(5) After the elapse of a predetermined time (the time when the potential of the first transfer signal CK1 becomes near GND), the transfer
When the thyristor S1 is completely turned on and enters a steady state, a current for maintaining the on state of the thyristor S1 flows to the resistor R1B of the
(6)サイリスタS1が完全にオンした状態で、図9(H)に示すように、ビデオデータVdataに基づき、点灯信号発生部101で作成された点灯信号ΦIが「L」に設定される(図9(f))。このとき、ゲート端子G1の電位>ゲート端子G2の電位であるため、LED L1の方が早くオンし、点灯する。LED L1がオンするのに伴って点灯信号ライン107の電位が上昇するため、LED L2からL128までがオンすることはない。すなわち、最もゲート電圧の高いLED L1のみがオン(点灯)することになる。
(6) With the thyristor S1 completely turned on, the lighting signal ΦI created by the
(7)次に、図9(F)に示すように、転送信号発生部103が転送信号CK2Rを「L」にすると(図9(g))、図9(c)の場合と同様に電流が流れ、レベルシフト回路104のコンデンサC2Aの両端に電圧が発生する。
(8)図9(E)に示すように、この状態で転送信号発生部103が転送信号CK2Cを「L」にする(図9(h))。これに伴い、サイリスタS2がターンオンする。
(9)そして、図9(B)、(C)に示すように、転送信号発生部103が転送信号CK1C、CK1Rを同時にHにすると(図9(i))、第1の転送信号CK1が「H」となる。第1の転送信号CK1が「H」となることにより、サイリスタS1がターンオフし、抵抗R1を介して放電することによりゲート端子G1の電位は徐々に下降する。その際、サイリスタS2は、ゲート端子G2の電位の上昇により完全にオンする。
(7) Next, as shown in FIG. 9 (F), when the
(8) As shown in FIG. 9E, in this state, the
(9) Then, as shown in FIGS. 9B and 9C, when the transfer
(10)サイリスタS2が完全にオンした状態で、図9(H)に示すように、点灯信号ΦIが、ともに「L」に設定される。これにより、LED L2が点灯する。また、点灯信号ΦIを「H」に設定することで、LED L2を非点灯とすることもできる。なお、この場合、ゲート端子G1の電位がすでにゲート端子G2の電位より低くなっているため、LED L1がオンすることはない。
(11)そして、図9(C)に示すように、転送信号発生部103は、転送信号CK1RをLにする(図9(j))。これを受けて、レベルシフト回路104では、コンデンサC1Aに蓄積された電荷が抵抗R1Bに向かう方向に流れ、やがて、図9(D)に示すように、第1の転送信号CK1の電位がGNDになる。
(10) In the state where the thyristor S2 is completely turned on, as shown in FIG. 9H, both the lighting signals ΦI are set to “L”. Thereby, LED L2 lights up. Further, the LED L2 can be turned off by setting the lighting signal ΦI to “H”. In this case, since the potential of the gate terminal G1 is already lower than the potential of the gate terminal G2, the LED L1 is not turned on.
(11) Then, as shown in FIG. 9C, the
(12)以後、上述した動作を順次行い、他のLED L3〜L128を順次点灯させる。
そして、LEDチップ56における終端のLED L128を消灯した後においては、転送信号CK1C、CK1Rを「H」として第1の転送信号CK1を「H」とし、さらに転送信号CK2C、CK2Rを「H」として第2の転送信号CK2を「H」とすることで、第1の転送信号CK1および第2の転送信号CK2を共に所定の時間だけ「H」の状態に保つ。これによって、すべてのサイリスタS1〜S128がオフする。したがって、この状態においては、すべてのサイリスタS1〜S128に電流が流れることはないので、サイリスタS1〜S128は消灯(非点灯)の状態に保持される。
(12) Thereafter, the above-described operations are sequentially performed, and the other LEDs L3 to L128 are sequentially turned on.
After the terminal LED L128 in the
なお、図9において、第1の転送信号CK1が「L」となってから第2の転送信号が「L」となるまでの期間、および、第2の転送信号CK2が「L」となってから第1の転送信号CK1が「L」となるまでの期間を点灯周期T1という。また、ライン同期信号Lsyncが「L」となってから次のライン同期信号Lsyncが「L」となるまでの期間を1ライン転送周期と呼ぶ。 In FIG. 9, the period from when the first transfer signal CK1 becomes “L” to when the second transfer signal becomes “L”, and the second transfer signal CK2 becomes “L”. A period from when the first transfer signal CK1 becomes “L” to when the first transfer signal CK1 becomes “L”. A period from when the line synchronization signal Lsync becomes “L” to when the next line synchronization signal Lsync becomes “L” is referred to as one line transfer cycle.
続いて、図10を参照しながら、信号発生回路100における点灯信号発生部101の構成を詳細に説明する。点灯信号発生部101は、千鳥配列補正部111、点灯時間計算部112、シリアルパラレル変換部113、およびパルス発生部114(114_1〜114_60)を備えている。また、点灯時間計算部112は、設定部あるいはレンズ補正値変更部として機能する補正データ決定部121と補正部として機能する演算部122とを備えている。
Next, the configuration of the lighting
千鳥配列補正部111には、画像処理部42からビデオデータVdataが入力される。そして、千鳥配列補正部111は、画像処理部42から入力されてくるビデオデータVdataをLEDチップ56毎(128ドット毎のデータ群)に分ける。そして、千鳥配列補正部111は、奇数番目のLEDチップ56(C1、C3、…、C59)に対応するデータ群および偶数番目のLEDチップ56(C2、C4、…、C60)に対応するデータ群の出力タイミングを異ならせて、点灯時間計算部112に出力する。具体的には、副走査方向下流側に配置される偶数番目のLEDチップ56の発光タイミングが、副走査方向上流側に配置される奇数番目のLEDチップ56の発光タイミングよりも所定時間だけ遅れるように設定を行う。これにより、奇数番目のLEDチップ56により感光体ドラム12上に形成される静電潜像と偶数番目のLEDチップ56により感光体ドラム12上に形成される静電潜像との副走査方向位置を合わせることが可能になる。
Video data Vdata is input from the
点灯時間計算部112において、補正データ決定部121には、温度センサ43から送られてくる温度検知信号Temp、EEPROM102から送られてくるLED補正データU、レンズ補正基準データV、および補正テーブルTaが入力される。補正データ決定部121は、温度検知信号Temp、補正テーブルTa、およびレンズ補正基準データVに基づいてレンズ補正データWを作成し、LED補正データUとともに演算部122に出力する。
In the lighting time calculation unit 112, the correction
また、点灯時間計算部112において、演算部122には、画像出力制御部41から送られてくるライン同期信号Lsync、千鳥配列補正部111にて千鳥配列補正がなされたビデオデータ(以下、千鳥補正ビデオデータと呼ぶ)Vdata、および補正データ決定部121から送られてくるLED補正データU、レンズ補正データWが入力される。演算部122は、ライン同期信号Lsyncに同期しつつ、千鳥補正ビデオデータVdataに、LED補正データUおよびレンズ補正データWを用いて、7680個のLEDそれぞれに対し、各々の点灯時間(点灯クロック数)を計算する。より具体的に説明すると、点灯時間計算部112は、千鳥補正ビデオデータVdataにLED補正データUおよびレンズ補正データWに基づく光量補正値を加味して、光量補正値の大きさに比例して点灯時間が長くなるよう、該当するLEDの点灯クロック数を計算する。
Further, in the lighting time calculation unit 112, the
シリアルパラレル変換部113は、点灯時間計算部112において計算された各LEDに対する点灯クロック数をパラレルデータに変換する。またパルス発生部114(114_1〜114_60)は、シリアルパラレル変換部113にてパラレル変換された各信号に対し、パルス幅変調にて光量を変えることによって各点灯信号ΦI1〜ΦI60を発生する。そして、パルス発生器114(114_1〜114_60)は、発生した各点灯信号ΦI1〜ΦI60を、LPH14のLEDチップ56(C1〜C60)にそれぞれ出力する。これにより、LPH14の各LEDチップ56では、点灯対象となるLEDが、それぞれ設定された点灯時間だけ点灯することになる。
The serial /
図11は、EEPROM102に保持される素子補正値としてのLED補正データUおよびレンズ補正値の基準データとしてのレンズ補正基準データVを説明するための図である。これらのうち、LED補正データUは、各LED単体の光量むらを補正するためのものである。LED補正データUは、LEDの数に対応して7680個(U1〜U7680)の光量補正値を有している。一方、レンズ補正基準データVは、ロッドレンズアレイ54を構成するロッドレンズ57の配列に伴う構造的な光量むらを補正するためのものである。レンズ補正基準データVは、LED補正データUとは異なり、LEDの数よりも多い7682個(V1〜V7682)の光量補正値を有している。ただし、後述するように、レンズ補正基準データVに基づいて得られるレンズ補正値としてのレンズ補正データWは、LEDの数に対応する7680個の光量補正値で構成される。なお、本実施の形態では、LED補正データUおよびレンズ補正データWが、補正値に対応する。
FIG. 11 is a diagram for explaining the LED correction data U as the element correction value held in the
図12は、LED補正データUおよびレンズ補正基準データVの一例を示している。なお、図12においては、画素番号1〜256すなわちLEDチップ56(C1)およびLEDチップ56(C2)に実装されるLED L1〜L256に対応するLED補正データUおよびレンズ補正基準データVを示している。同図より、LED補正データUが各LEDに対応する補正値を有していること、および、レンズ補正基準データVがロッドレンズ57のレンズピッチ(0.9mm、600dpiでは21.3画素分に相当)に対応する周期で変動していることが理解される。
FIG. 12 shows an example of the LED correction data U and the lens correction reference data V. In FIG. 12, LED correction data U and lens correction reference data V corresponding to LEDs L1 to L256 mounted on
また、図13は、EEPROM102に保持される補正テーブルTaを説明するための図である。補正テーブルTaは、温度センサ43による温度検知信号Tempとレンズ補正基準データVから間引きを行うあるいはレンズ補正基準データVに追加を行う画素番号(それぞれ間引き対象画素番号、追加対象画素番号と呼ぶ)とを対応付けている。例えば温度検知信号Tempが0℃以上10℃未満の場合には、間引き対象画素番号「なし」、追加対象画素番号「7000」が選択される。また、温度検知信号Tempが10℃以上30℃未満の場合には、間引き対象画素番号「なし」、追加対象画素番号「なし」が選択される。さらに、温度検知信号Tempが30℃以上35℃未満の場合には、間引き対象画素番号「7000」、追加対象画素番号「なし」が選択される。さらにまた、温度検知信号Tempが35℃以上40℃未満の場合には、間引き対象画素番号「6000」、追加対象画素番号「なし」が選択される。また、温度検知信号Tempが40℃以上45℃未満の場合には、間引き対象画素番号「4500、6500」、追加対象画素番号「なし」が選択される。さらに、温度検知信号Tempが45℃以上50℃未満の場合には、間引き対象画素番号「2000、5000」、追加対象画素番号「なし」が選択される。
なお、0℃未満および50℃以上の温度領域における間引き対象画素や追加対象画素が設定されていないのは、この画像形成装置の想定使用環境から外れるためである。
FIG. 13 is a diagram for explaining the correction table Ta held in the
The reason why the pixel to be thinned out and the pixel to be added in the temperature region below 0 ° C. and 50 ° C. or higher are not set because it is outside the assumed use environment of this image forming apparatus.
図14は、点灯信号発生部101の点灯時間計算部112(具体的には補正データ決定部121および演算部122)で実行される処理の流れを説明するためのフローチャートである。
まず、補正データ決定部121が、EEPROM102からLED補正データUおよびレンズ補正基準データVを取得する(ステップ101)。次に、補正データ決定部121は、温度センサ43から温度検知結果として温度検知信号Tempを取得する(ステップ102)。さらに、補正データ決定部121は、取得した温度検知結果に基づいて対応する補正テーブルTaを取得する(ステップ103)。そして、補正データ決定部121は、この補正テーブルTaを用いて、レンズ補正基準データVに補正を行い、レンズ補正データWを作成する(ステップ104)。その後補正データ決定部121は、ステップ101で取得したLED補正データUおよびステップ104で作成したレンズ補正データWを演算部122に出力する(ステップ105)。
FIG. 14 is a flowchart for explaining the flow of processing executed by the lighting time calculation unit 112 (specifically, the correction
First, the correction
次いで、演算部122は、千鳥配列補正部111から千鳥補正ビデオデータVdataの入力を受け付ける(ステップ106)。そして、演算部122は、補正データ決定部121から取得したLED補正データUおよびレンズ補正データWを用いて千鳥補正ビデオデータVdataを補正し、シリアルパラレル変換部113に向けて出力する(ステップ107)。以上により、一連の処理が完了する。
Next, the
では、具体例を挙げながら説明を行う。
図15は、10℃≦Temp<30℃の場合に設定される、画素番号とLED補正データUおよびレンズ補正データWとの関係を示している。この場合は、補正テーブルTaとして、間引き対象画素番号「なし」、追加対象画素番号「なし」が選択される。したがって、画素番号1〜7680に対して、LED補正データUとしてU1〜U7680が、レンズ補正データWとしてV1〜V7680がそれぞれ設定される。
Now, explanation will be given with specific examples.
FIG. 15 shows the relationship between the pixel number, LED correction data U, and lens correction data W set when 10 ° C. ≦ Temp <30 ° C. In this case, the thinning target pixel number “none” and the addition target pixel number “none” are selected as the correction table Ta. Therefore, for
また、図16は、30℃≦Temp<35℃の場合に設定される、画素番号とLED補正データUおよびレンズ補正データWとの関係を示している。この場合は、補正テーブルTaとして、間引き対象画素番号「7000」、追加対象画素番号「なし」が選択される。したがって、画素番号1〜7680に対して、LED補正データUとしてU1〜U7680が設定される。一方、レンズ補正データWでは、画素番号7000に対応していたレンズ補正基準データV7000が間引かれることになる。その結果、レンズ補正データWとして画素番号1〜6999に対してはV1〜V6999が、画素番号7000〜7680に対してはV7001〜V7681が、それぞれ設定される。
FIG. 16 shows the relationship between the pixel number, LED correction data U, and lens correction data W set when 30 ° C. ≦ Temp <35 ° C. In this case, the thinning target pixel number “7000” and the additional target pixel number “none” are selected as the correction table Ta. Therefore, U1 to U7680 are set as the LED correction data U for the
さらに、図17は、40℃≦Temp<45℃の場合に設定される、画素番号とLED補正データUおよびレンズ補正データWとの関係を示している。この場合は、補正テーブルTaとして、間引き対象画素番号「4500、6500」、追加対象画素番号「なし」が選択される。したがって、画素番号1〜7680に対して、LED補正データUとしてU1〜U7680が設定される。一方、レンズ補正データWでは、画素番号4500に対応していたレンズ補正基準データV4500および画素番号6000に対応していたレンズ補正基準データV6000が間引かれることになる。その結果、レンズ補正データWとして画素番号1〜4499に対してはV1〜V4499が、画素番号4500〜6499に対してはV4501〜V6500が、画素番号6500〜7680に対してはV6502〜V7682が、それぞれ設定される。
Further, FIG. 17 shows the relationship between the pixel number, LED correction data U, and lens correction data W set when 40 ° C. ≦ Temp <45 ° C. In this case, the thinning target pixel number “4500, 6500” and the additional target pixel number “none” are selected as the correction table Ta. Therefore, U1 to U7680 are set as the LED correction data U for the
他方、図18は、0℃≦Temp<10℃の場合に設定される、画素番号とLED補正データUおよびレンズ補正データWとの関係を示している。この場合は、補正テーブルTaとして、間引き対象画素番号「なし」、追加対象画素番号「7000」が選択される。したがって、画素番号1〜7680に対して、LED補正データUとしてU1〜U7680が設定される。一方、レンズ補正データWでは、画素番号6999に対応していたレンズ補正データV6999が追加されることになる。その結果、レンズ補正データWとして画素番号1〜6999に対してはV1〜V6999が、画素番号7000〜7680に対してはV6999〜V7679が、それぞれ設定される。
On the other hand, FIG. 18 shows the relationship between the pixel number, the LED correction data U, and the lens correction data W set when 0 ° C. ≦ Temp <10 ° C. In this case, the thinning target pixel number “none” and the addition target pixel number “7000” are selected as the correction table Ta. Therefore, U1 to U7680 are set as the LED correction data U for the
本実施の形態では、60個のLEDチップ56からなるLEDアレイ51が実装されるプリント基板52と、複数のロッドレンズ57からなるロッドレンズアレイ54を支持するLPHハウジング55との材質が異なる。このため、両者で、画像形成装置内での温度変化に伴う熱膨張の度合いに違いが生じる。例えば本実施の形態では、LPHハウジング55を構成するFRPよりもプリント基板52を構成するガラエポ材の方が熱によって伸びやすい。
In the present embodiment, the materials of the printed
ロッドレンズアレイ54を用いた場合、図12にも示したように、レンズのピッチによる光量むらが生じる。このため、本実施の形態では、LED自身のむらとロッドレンズアレイ54によるむらとを加味した光量補正を行っている。しかしながら、周囲温度の変動に応じてプリント基板52およびLPHハウジング55が伸縮すると、LEDアレイ51を構成するLEDとロッドレンズアレイ54を構成するロッドレンズ57との位置関係にわずかにずれが生じる。この例では、温度変化に伴って最大で100μm程度の位置ずれが生じる。LPH14の出力解像度が600dpiの場合、100μmは2.36画素程度のずれに相当する。
When the
このような位置ずれが生じると、LEDとロッドレンズ57との位置関係にずれが生じ、その結果、レンズピッチによって生じる光量むらを補正できなくなってしまう。
ここで、図19(a)はLEDアレイ51とロッドレンズアレイ54との間に生じた位置ずれと、位置ずれによって生じる光量むらとの関係を説明するための図であり、図19(b)はその要部拡大図である。なお、図19(a)、(b)において、横軸は主走査方向位置を示し、縦軸は光量むら補正がなされた初期状態を100%とした場合の光量比を示している。
When such a positional shift occurs, a positional relationship between the LED and the rod lens 57 is shifted, and as a result, it becomes impossible to correct unevenness in the amount of light caused by the lens pitch.
Here, FIG. 19A is a diagram for explaining the relationship between the positional deviation generated between the
この例では、主走査方向位置10000μmから一画素分の位置ずれが生じており、主走査方向位置30000μmから二画素分の位置ずれが生じている。主走査方向位置5000μm〜10000μmの領域では、一画素分以上の位置ずれが生じてないため、光量補正により光量むらの発生が抑制されている。これに対し、10000μm〜30000μmの領域では一画素分の位置ずれによりレンズ補正データが合わなくなり、レンズピッチ(0.9mm)に応じた光量むらが発生してしまっている。さらに、30000μmを超える領域では二画素分の位置ずれによりレンズ補正データがさらに合わなくなり、レンズピッチに応じた光量むらの大きさがより大きくなってしまっている。 In this example, a positional deviation of one pixel occurs from the main scanning direction position of 10000 μm, and a positional deviation of two pixels occurs from the main scanning direction position of 30000 μm. In the main scanning direction position of 5000 μm to 10000 μm, no positional deviation of one pixel or more has occurred, so that the occurrence of unevenness in light amount is suppressed by light amount correction. On the other hand, in the region of 10000 μm to 30000 μm, the lens correction data is not matched due to the positional deviation of one pixel, and the light amount unevenness corresponding to the lens pitch (0.9 mm) is generated. Furthermore, in a region exceeding 30000 μm, the lens correction data is not further matched due to the positional deviation of two pixels, and the amount of unevenness in the amount of light according to the lens pitch becomes larger.
これに対し、本実施の形態では、このような温度変化に応じて、レンズ補正基準データVから特定位置のデータを間引きあるいは追加することにより、レンズ補正データWを作成している。この特定の位置は、例えば図19(a)に示す10000μmmや30000μmなど、位置ずれに伴う光量変動が発生しはじめる部位に対応する画素に設定される。つまり、図13に示す補正テーブルTaは、このような実験を行った結果に基づいて予め設定される。このような設定に基づいてレンズ補正基準データVから作成したレンズ補正データWを用いて光量補正を行うことにより、温度変化によるLPH14の伸縮にかかわらず、LPH14における光量むらの発生を抑制することが可能になる。
On the other hand, in the present embodiment, the lens correction data W is created by thinning out or adding data at a specific position from the lens correction reference data V according to such a temperature change. This specific position is set to a pixel corresponding to a part where the light amount fluctuation due to the positional deviation starts to occur, such as 10000 μm and 30000 μm shown in FIG. That is, the correction table Ta shown in FIG. 13 is set in advance based on the results of such an experiment. By performing the light amount correction using the lens correction data W created from the lens correction reference data V based on such settings, it is possible to suppress the occurrence of uneven light amount in the
なお、本実施の形態では、温度センサ43による温度検知信号Tempに基づいて補正テーブルTaの選択を行っていたが、これに限られるものではない。具体的に説明すると、他の環境条件、例えば湿度によってもプリント基板52やLPHハウジング55の収縮が生じ得ることから、湿度検知信号も加味した状態で補正テーブルTaの選択を行うようにしてもよい。
In the present embodiment, the correction table Ta is selected based on the temperature detection signal Temp by the
また、本実施の形態では、温度検知信号Tempに基づき、レンズ補正基準データVから特定位置のデータを間引きあるいは追加することでレンズ補正データWを作成するようにしていたが、これに限られるものではない。例えば、温度領域毎のレンズ補正データを複数保持しておき、温度検知信号Tempに応じて対応するレンズ補正データを読み出すようにすることができる。 In this embodiment, the lens correction data W is generated by thinning out or adding data at a specific position from the lens correction reference data V based on the temperature detection signal Temp. However, the present invention is not limited to this. is not. For example, a plurality of lens correction data for each temperature region can be held, and corresponding lens correction data can be read according to the temperature detection signal Temp.
さらに、本実施の形態では、画素毎にLED補正データUおよびレンズ補正データWを別々に設定していたが、これに限られるものではなく、両者をまとめた一つの補正データとしてもよい。この場合には、温度領域毎の補正データを複数保持しておき、温度検知信号Tempに応じて対応するレンズ補正データを読み出すようにすればよい。 Furthermore, in the present embodiment, the LED correction data U and the lens correction data W are set separately for each pixel. However, the present invention is not limited to this, and the correction data may be combined into one correction data. In this case, a plurality of correction data for each temperature region may be held, and corresponding lens correction data may be read according to the temperature detection signal Temp.
14…LEDプリントヘッド(LPH)、41…画像出力制御部、42…画像処理部、43…温度センサ、51…LEDアレイ、52…プリント基板、53…支持部材、54…ロッドレンズアレイ、55…LPHハウジング、56(C1〜C60)…LEDチップ、57…ロッドレンズ、64…ドライバIC、100…信号発生回路、101…点灯信号発生部、102…EEPROM、103…転送信号発生部、104…レベルシフト回路、111…千鳥配列補正部、112…点灯時間計算部、113…シリアルパラレル変換部、114(114_1〜114_60)…パルス発生部、121…補正データ決定部、122…演算部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記発光部に沿って当該発光部に対向配置され、複数の前記発光素子が発光する光を集光するレンズ部と、
前記発光素子毎に設定された補正値を用いて、当該発光素子毎の発光光量を補正する補正部と、
前記発光部と前記レンズ部との間に生じる位置ずれに応じて、前記補正値を設定する設定部と
を含む発光装置。 A light emitting section in which a plurality of light emitting elements are arranged;
A lens unit that is disposed to face the light emitting unit along the light emitting unit and collects light emitted by the plurality of light emitting elements;
Using a correction value set for each light emitting element, a correction unit that corrects the amount of light emitted for each light emitting element,
A light-emitting device including a setting unit that sets the correction value according to a positional shift that occurs between the light-emitting unit and the lens unit.
前記設定部は、前記補正値を設定する際に、前記保持部から読み出した当該補正値の一部を間引きまたは追加することを特徴とする請求項1記載の発光装置。 A holding unit for holding the correction value;
The light-emitting device according to claim 1, wherein the setting unit thins out or adds a part of the correction value read from the holding unit when setting the correction value.
複数の発光素子が配列されてなる発光部と、
前記発光部に沿って当該発光部および前記像保持体に対向配置され、複数の前記発光素子が発光する光を当該像保持体に集光するレンズ部と、
前記発光部における前記発光素子毎の光量むらを補正するための素子補正値と前記レンズ部における当該発光素子毎の光量むらを補正するためのレンズ補正値とを用いて、当該発光素子毎の発光光量を補正する補正部と、
環境条件に基づいて前記レンズ補正値を変更するレンズ補正値変更部と
を含む画像形成装置。 An image carrier,
A light emitting section in which a plurality of light emitting elements are arranged;
A lens unit that is disposed to face the light emitting unit and the image carrier along the light emitting unit, and collects light emitted from the plurality of light emitting elements on the image carrier,
Light emission for each light emitting element using an element correction value for correcting light amount unevenness for each light emitting element in the light emitting unit and a lens correction value for correcting light amount unevenness for each light emitting element in the lens unit. A correction unit for correcting the amount of light;
An image forming apparatus including a lens correction value changing unit that changes the lens correction value based on an environmental condition.
前記レンズ補正値の基準データを保持するレンズ補正値保持部とをさらに含み、
前記レンズ補正値変更部は、前記レンズ補正値保持部から読み出した前記レンズ補正値の基準データの一部を間引きまたは追加することによって得た当該レンズ補正値を前記補正部に出力することを特徴とする請求項5記載の画像形成装置。 An element correction value holding unit for holding the element correction value;
A lens correction value holding unit that holds reference data of the lens correction value,
The lens correction value changing unit outputs the lens correction value obtained by thinning out or adding a part of the reference data of the lens correction value read from the lens correction value holding unit to the correction unit. The image forming apparatus according to claim 5.
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