JP2004262107A - Image forming apparatus and its controlling method - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To realize higher speed printing by making possible to write a plurality of lines simultaneously in an LED printer. <P>SOLUTION: The image forming apparatus 100 comprises two LED heads 1a and 1b arranged in parallel in the subscanning direction and transfers image data for two lines stored in line memories 25a-25d simultaneously to two LED heads 1a and 1b where the image data for two lines is exposed simultaneously. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＥＤプリンタヘッドを備える画像形成装置及び画像形成装置の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真印刷方式を用いた画像形成装置においては、感光体の露光光源としてレーザやＬＥＤ素子を使用したものが知られている。例えば、感光体の露光光源としてＬＥＤ素子を使用するＬＥＤプリンタは、一つのチップ上に多数のＬＥＤ素子をアレイ化したＬＥＤアレイチップと、各ＬＥＤの発光を制御するドライバＩＣとが、印刷幅分に直線状に実装基板上に配列、実装されたＬＥＤプリントヘッドを備えており、印刷幅分の一括書き込みを行うことにより、高速印刷を実現している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
一方、感光体の露光光源にレーザを利用するレーザプリンタにおいては、高速出力、高解像度を図るため、複数の発光源を有するレーザアレイから複数のビームを出力させ、複数走査ラインを同時に走査して書き込みを行うマルチビーム方式の光走査装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特公平６−９６２９５号公報
【特許文献２】
特公平７−１２７０９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したＬＥＤプリンタにおいては、印刷幅分の一括書き込みが可能であるためレーザプリンタよりも高速印刷に適しているが、更なる高速化を実現するためには、クロック周波数の高速化、ＬＥＤ素子の高密度化を実現する必要があり、物理的な限界が生じている。一方、レーザプリンタにおいては、高速に回転するポリゴンミラーのような可動体が存在すること、レーザビームの光学調整が必要なこと、光学スキャンには走査歪が存在することなどの問題がある。
【０００６】
本発明の課題は、ＬＥＤプリンタにおいて複数ラインの同時書き込みを可能とし、更なる高速印刷を実現するための画像形成装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、
複数のＬＥＤ素子を主走査方向に等間隔一列に配列したＬＥＤプリンタヘッドを備える画像形成装置であって、
副走査方向に並列して配設される複数のＬＥＤプリンタヘッドと、
前記複数のＬＥＤプリンタヘッドに備えられるＬＥＤ素子を同時に駆動させて、複数ラインの画像データを同時に露光させる制御を行うプリンタ制御部と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、
主走査方向のライン毎に時系列に転送される画像データを複数ライン分記憶するラインメモリを備え、
前記プリンタ制御部は、前記ＬＥＤプリンタヘッドの数に応じた複数ライン分の画像データを、前記ラインメモリから前記複数のＬＥＤプリンタヘッドへ同時に転送させることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の画像形成装置において、
前記ＬＥＤ素子の発光面が互いに向き合う位置に並列して配設された２つのＬＥＤプリンタヘッドと、
主走査方向のライン毎に時系列に転送される画像データを少なくとも２ライン分記憶するラインメモリと、を備え、
前記プリンタ制御部は、２ライン分の画像データを、前記ラインメモリから前記２つのＬＥＤプリンタヘッドへ同時に転送させることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、
複数のＬＥＤ素子を主走査方向に等間隔一列に配列したＬＥＤプリンタヘッドを備える画像形成装置の制御方法であって、
副走査方向に並列して配設される複数のＬＥＤプリンタヘッドに備えられるＬＥＤ素子を同時に駆動させて、複数ラインの画像データを同時に露光させる工程を含むことを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の画像形成装置の制御方法において、
主走査方向のライン毎に時系列に転送される画像データを複数ライン分記憶する工程と、
前記ＬＥＤプリンタヘッドの数に応じた複数ライン分の画像データを、前記複数のＬＥＤプリンタヘッドへ同時に転送させる工程と、
を含むことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
【００１３】
まず、本実施の形態の構成を説明する。
図１は、本実施の形態における画像形成装置１００の概略構成を示す断面図である。図１に示すように、画像形成装置１００は、回転可能に配設された円筒状の感光体ドラム２と、この感光体ドラム２の周囲に配設されたＬＥＤプリンタヘッド１、帯電器３、現像器４、転写器５、転写ベルト６の転写紙排出側に設けられた定着器１１と、転写済みの転写紙が排出される排紙トレイ１３とを備えている。
【００１４】
ＬＥＤプリンタヘッド１は、多数の発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を感光体ドラム２の軸方向（主走査方向）に線上に配列して構成したもので、後述する制御回路２０によって供給される画像情報（画像データ信号）に応じて選択的に発光するものである。感光体ドラム２の表面は、帯電器３によって一様に帯電され、これをＬＥＤプリンタヘッド１が露光することにより静電潜像を形成する。この静電潜像は、現像器４によって現像され、トナー像が得られる。給紙装置７の転写紙８は、ピックアップローラによって１枚ずつ取り出されてローラ１０により作像部へと給送される。そして、感光体ドラム２上のトナー像は、転写器５及び転写ベルト１１によって転写紙８上に転写され、さらに定着装置１２に搬送されて熱定着された後、排紙トレイ１３に排出される。
【００１５】
図２は、ＬＥＤプリンタヘッド１を駆動するための制御回路２０の回路構成を示す図である。図２に示すように、制御回路２０は、制御部２１、プリンタ制御部２２、画像処理回路２３、セレクタ２４、ラインメモリ２５ａ〜２５ｄ等を備えており、プリンタヘッド１を駆動制御する。また、プリンタヘッド１は、本発明に特有のものであり、第１のプリンタヘッド１ａ及び第２のプリンタヘッド１ｂから構成されている。
【００１６】
制御部２１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等を備え、ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されている各種システムプログラムを読み出して実行し、画像処理回路２３、プリンタ制御部２２等を駆動制御する。
【００１７】
プリンタ制御部２２は、画像データに同期したＣＬＫ（クロック）信号と、画像データの主走査方向の同期信号が入力され、これらの信号に基づいて選択信号Ｓを生成し、セレクタ２４に出力する。この選択信号Ｓは、セレクタ２４に入力された画像データ（ＤＡＴＥ）信号をどのラインメモリ２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄに分配するかを指示するものである。また、プリンタ制御部２２は、ＬＥＤプリンタヘッド１ａ、１ｂにラインデータを転送するタイミングを指示するＷ／Ｒ信号及びアドレス信号をラインメモリ２５ａ〜２５ｄに出力する。さらに、プリンタ制御部２２は、ＬＥＤプリンタヘッド１ａ、１ｂを駆動制御するためのＳＴＲ（ストローブ）信号をＬＥＤプリンタヘッド１ａ、１ｂに出力する。
【００１８】
画像処理回路２３は、制御部２１の制御信号に従って、入力された画像データに所定の画像処理を施し、画像処理を施した画像データ信号をセレクタ２４に出力する。セレクタ２４は、画像データ信号及び選択信号Ｓが入力される入力端と、ラインメモリ２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄの入力端に接続される出力端を備えている。セレクタ２４は、選択信号Ｓが指示する内容に応じて、セレクタ２４内部において画像データ信号が入力される入力端と４つの出力端との接続を切り換えて、画像データ信号を出力する。
【００１９】
ラインメモリ２５ａ〜２５ｄは、印字の横方向における一ライン分の画像データ信号を時系列にそれぞれ格納し、プリンタ制御部２２から入力されるＷ／Ｒ信号に従って、格納された画像データ信号をＬＥＤプリンタヘッド１ａ、１ｂに転送する。ここで、ラインメモリ２５ａ〜２５ｄのうち、２つのラインメモリ２５ａ、２５ｂ毎に画像データ信号が同期してプリンタヘッド１ａ、１ｂへとそれぞれ転送される。また、この間、次のラインに対応する画像データ信号が時系列に、残りの２つのラインメモリ２５ｃ、２５ｄに格納され、２つのラインメモリ２５ａ、２５ｂと２つのラインメモリ２５ｃ、２５ｄ毎に、順次画像データ信号が転送される。これにより、印字の処理の高速化が図られている。
【００２０】
次に、図３を参照してＬＥＤプリンタヘッド１ａ、１ｂの構成について説明する。図３は、ＬＥＤプリンタヘッド１ａ、１ｂの概略構成を示す図である。図３に示すように、ＬＥＤプリンタヘッド１ａ、１ｂは、主走査方向に平行に並ぶ第１のラインと、第２のラインを備えて構成されている。２つのライン上には、それぞれ１ページ分のラインを形成するための複数のＬＥＤアレイ１０１ａ、１０１ｂが配設され、ＬＥＤアレイ１０１ａとＬＥＤアレイ１０１ｂは、互いに向き合う位置にて配設されている。またＬＥＤアレイ１０１ａ、１０１ｂに並列して、これらを駆動させるためのＬＥＤ駆動回路１０２ａ、１０２ｂがそれぞれ配設され、ＬＥＤ駆動回路１０２ａ、１０２ｂは、各種の駆動信号（クロック信号、画像データ信号等）、電源電圧等が印加される配線ケーブルに接続されている。
【００２１】
図４は、図３に示すＬＥＤアレイ１０１ａ、１０１ｂ及びＬＥＤ駆動回路１０２ａ、１０２ｂの部分拡大図を示すものである。図３に示すように、ＬＥＤアレイ１０１ａは、ＬＥＤアレイ基板１０３ａ−１〜１０３ａ−Ｎを備え、ＬＥＤアレイ基板１０３ａ−１〜１０３ａ−Ｎ上の主走査方向には、ＬＥＤ発光素子１１１ａ−１、１１１ａ−２・・・が一列に配列されている。
【００２２】
このＬＥＤ発光素子１１１ａ−１は、ＬＥＤ発光素子のアノードもしくはカソードが共通電極で構成され、片側にはＬＥＤ駆動回路の実装基板であるＬＥＤ駆動回路基板１０４ａ−１と接続可能な接続パッド１１２ａ−１が形成されている。また、接続パッド１１２ａ−１は、ＬＥＤ駆動回路基板１０４ａ−１上に設けられる接続パッド１１４ａ−１とワイヤーボンデイング１１３ａにより接続されている。
【００２３】
これにより、ＬＥＤ駆動回路基板１０４ａ−１〜１０４ａ−Ｎは、ＬＥＤアレイ基板１０３ａ−１〜１０３ａ−Ｎに隣接して配設される。また、ＬＥＤ発光素子１１１ａ−１は、ＬＥＤ発光素子１個に対して１個の発光制御部が必要であるため、ＬＥＤ駆動回路基板１０３ａ上には、ＬＥＤ発光素子の数に応じて画像データ信号に基づくオン／オフ制御が可能なスイッチ部等が配設されている。
【００２４】
さらに、図５は、図４のＬＥＤ発光素子１１１ａ−１〜１１１ａ−Ｎ、ＬＥＤ発光素子１１１ｂ−１〜１１１ｂ−Ｎの一部を拡大した図である。ＬＥＤ発光素子ａ−１〜１１１ａ−Ｎと、ＬＥＤアレイ１１１ｂ−１〜１１１ｂ−Ｎは、ＬＥＤ発光素子から出射される光の出射面がそれぞれ向き合うように位置合わせされて配設されている。ここで、向き合うＬＥＤ発光素子同士の配列ピッチは、１画素分の間隔を有している。また、主走査方向に隣り合うＬＥＤ発光素子同士の配列ピッチも、１画素分の間隔を有している。
【００２５】
次に、図６は、図３に示すＬＥＤ駆動回路１０２ａ、１０２ｂの回路構成を示す図である。以下では、ＬＥＤ駆動回路１０２ａを代表として説明する。図６に示すように、ＬＥＤ駆動回路１０２ａは、ＬＥＤ駆動回路１０２ａ毎に接続されるｍビットのシフトレジスタ１０ａ、該シフトレジスタ１０ａに対応して配設され、ｍ個のビットデータを一時的に記憶するラッチ回路２０ａ、該ラッチ回路２０ａの出力信号及びＳＴＲ信号を受けて作動するゲート回路３０ａ、該ゲート回路３０ａからの出力信号を受けてオン／オフする第１のスイッチ部４０ａ及び第２のスイッチ部５０ａから構成される。
【００２６】
シフトレジスタ１０ａは、時系列に入力される画像データ信号を、ＣＬＫ信号に同期させて、ｍビットデータに配列する。また、ラッチ回路２０ａは、シフトレジスタ１０ａに接続され、ラッチ信号Ａに従いシフトレジスタ１０ａに格納されているデータをラッチする。
【００２７】
ゲート回路３０ａは、ＡＮＤ回路３０ａ−１〜３０ａ−ｍを備え、このＡＮＤ回路３０ａ−１〜３０ａ−ｍは、ラッチ回路２０ａに接続されて、各画像データ信号が入力されると共に、プリンタ制御部２２から出力されるＳＴＲ信号が入力される。また、第１のスイッチ部４０ａは、ゲート４０ａ−１〜４０ａ−ｍを備え、各ゲートは電源ＶＧに接続されると共に、ゲート回路３０ａの各ＡＮＤ回路に接続されている。また、第２のスイッチ部５０は、スイッチング素子としてのＦＥＴ５０ａ−１〜５０ａ−ｍを備え、各ＦＥＴは上記ゲート４０ａ−１〜４０ａ−ｍにおける対応するゲートに接続されると共に、出力端Ｄ０（１）〜Ｄ０（ｍ）に接続されている。
【００２８】
ＬＥＤ駆動回路１０２ａは、シフトレジスタ１０ａに格納され、ラッチ回路２０ａに転送されたｍビットの画像データ信号に基づいて、ゲート回路３０ａに入力されたＳＴＲ信号がローとなる期間に、第１のスイッチ部４０ａ及び第２のスイッチ部５０ａをＯＮ／ＯＦＦ制御して、電流を出力端子Ｄ０（１）〜Ｄ０（ｍ）へ流すことにより、ＬＥＤ発光素子１１１ａ−１〜１１１ａ−Ｎを駆動させ、１ライン分の露光を行わせる。
【００２９】
次に、本実施の形態の動作を説明する。
図７は、ＬＥＤプリンタヘッド１ａ、１ｂの動作を説明するためのタイミングチャートである。図７に示すように、画像処理回路２３から出力される画像データ信号は、画像同期信号に同期してセレクタ２４に入力され、セレクタ２４の選択に応じて、ラインメモリ２５ａ〜２５ｄに出力される。
【００３０】
プリンタ制御回路２２は、画像データ信号の立ち上がりに同期したタイミングでＷ／Ｒ信号を”Ｈ”レベルにしてラインメモリ２５ａ〜２５ｄに出力し、画像データ信号の２周期目の立ち下りに同期したタイミングで”Ｌ”レベルにして出力する。この変化により、ラインメモリ２５ａ〜２５ｄは、画像処理回路２３から入力された画像データ信号１，２を２つのラインメモリにそれぞれ格納させる。また、Ｗ／Ｒ信号の立下りに同期して、格納された２周期分の画像データ信号を２つのラインメモリから同時にＬＥＤプリンタヘッド１ａ，１ｂに転送させる。
【００３１】
さらに、プリンタ制御回路２２は、プリンタ同期信号に同期したタイミングでＳＴＲ信号を”Ｌ”レベルにしてＬＥＤプリンタヘッド１ａ、１ｂに出力する。この場合、プリンタ制御回路２２は、１ライン分の露光時間に応じた”Ｌ”レベルのＳＴＲ信号を出力する。
【００３２】
このＳＴＲ信号の変化により、プリンタヘッド１ａ，１ｂは、例えば、ラインメモリから転送された画像データ信号１，２に基づいて、ＬＥＤ発光素子を駆動させ、露光を行う。したがって、１ライン分の露光時間により、プリンタヘッド１ａ，１ｂが同時に露光を行うため、２ライン分の画像データ信号の露光を１ライン分の露光時間にて行うことができ、高速印刷が実現する。
【００３３】
なお、本発明においては、１ライン分の露光時間にて、２ライン分の画像データ信号が露光されるため、次の露光までに、２ライン分の副走査を行う必要がある。したがって、１ライン分の副走査時間をｔとすると、１ライン分の露光時間は、ｔ／２以内とする必要がある。
【００３４】
以上のように、本実施の形態の画像形成装置１００によれば、副走査方向に並列して配設される２つのＬＥＤヘッド１ａ，１ｂを備え、ラインメモリ２５ａ〜２５ｄに格納した２ライン分の画像データ信号を２つのＬＥＤヘッド１ａ，１ｂに同時に転送して、ＬＥＤヘッド１ａ，１ｂにおいて２ライン分の画像データ信号を同時に露光する。これにより、１ライン分の露光時間で、２ラインの印字を行うことができ、高速印刷を実現することができる。
【００３５】
また、４つのラインメモリ２５ａ〜２５ｄを備え、時系列に入力される画像データ信号を２つのラインメモリにそれぞれ格納させ、格納された画像データ信号を２つのラインメモリ毎に順次転送させることにより、画像データ信号の転送に係る待機時間を短縮して、印字の高速化を図ることができる。
【００３６】
なお、上述した本実施の形態における記述は、本発明に係る好適な画像形成装置の一例であり、これに限定されるものではない。
例えば、本実施の形態においては、ＬＥＤプリンタヘッドを２つ備える構成を例として説明を行ったが、これに限らず、２以上のＬＥＤプリンタヘッドを備え、複数ラインを同時に露光可能とし、更なる高速印刷を実現する構成であっても良い。
【００３７】
その他、本実施の形態における画像形成装置１００の構成部分の細部構成、及び細部動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、ＬＥＤプリンタヘッドを備える画像形成装置において、副走査方向に並列して配設される複数のＬＥＤプリンタヘッドを備え、複数のＬＥＤプリンタヘッドを同時に露光させることにより、複数ライン分の書き込みを同時に行うことができ、クロック周波数の高速化やＬＥＤ素子の高密度化を伴うことなく、印刷の高速化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した実施の形態における画像形成装置１００の概略構成を示す断面図である。
【図２】プリンタヘッド１を駆動制御する制御回路２０の回路構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示すプリンタヘッド１ａ，１ｂの構成を示す図である。
【図４】図３に示すプリンタヘッド１ａ，１ｂの部分拡大図である。
【図５】図４に示すＬＥＤアレイ１０１ａ，１０１ｂの配列を示す図である。
【図６】図３に示すＬＥＤ駆動回路１０２ａ、１０２ｂの回路構成を示す図である。
【図７】プリンタヘッド１ａ，１ｂの動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１００ 画像形成装置
１ａ、１ｂ ＬＥＤプリンタヘッド
２ 感光体ドラム
３ 帯電器
４ 現像器
５ 転写器
６ 転写ベルト
１１ 定着器
１３ 排紙トレイ
２０ 制御回路
２１ 制御部
２２ プリンタ制御部
２３ 画像処理回路
２４ セレクタ
２５ ラインメモリ
１０１ ＬＥＤアレイ
１０２ 駆動回路
１１１ ＬＥＤ素子[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus including an LED printer head and a method for controlling the image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus using an electrophotographic printing method, an image forming apparatus using a laser or an LED element as an exposure light source for a photoconductor is known. For example, in an LED printer using an LED element as an exposure light source for a photoconductor, an LED array chip in which a large number of LED elements are arrayed on a single chip, and a driver IC that controls light emission of each LED have a printing width. The LED print heads are arranged and mounted linearly on a mounting substrate, and high-speed printing is realized by performing batch writing for a printing width (for example, see Patent Document 1).
[0003]
On the other hand, in a laser printer using a laser as an exposure light source of a photoconductor, in order to achieve high-speed output and high resolution, a plurality of beams are output from a laser array having a plurality of light emitting sources, and a plurality of scanning lines are simultaneously scanned. 2. Description of the Related Art A multi-beam optical scanning device that performs writing is known (for example, see Patent Document 2).
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 6-96295 [Patent Document 2]
Japanese Patent Publication No. 7-12709
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-mentioned LED printer is more suitable for high-speed printing than a laser printer because batch writing for the printing width is possible. It is necessary to realize a high density of elements, and there is a physical limit. On the other hand, laser printers have problems such as the presence of a movable body such as a polygon mirror rotating at high speed, the necessity of optical adjustment of a laser beam, and the presence of scanning distortion in optical scanning.
[0006]
An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that enables simultaneous writing of a plurality of lines in an LED printer and realizes higher-speed printing.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 is:
An image forming apparatus including an LED printer head in which a plurality of LED elements are arranged in a line at regular intervals in a main scanning direction,
A plurality of LED printer heads arranged in parallel in the sub-scanning direction;
A printer control unit that simultaneously drives the LED elements provided in the plurality of LED printer heads and performs control for simultaneously exposing a plurality of lines of image data;
It is characterized by having.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect,
A line memory for storing a plurality of lines of image data transferred in time series for each line in the main scanning direction;
The printer control unit may simultaneously transfer a plurality of lines of image data corresponding to the number of the LED printer heads from the line memory to the plurality of LED printer heads.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second aspect,
Two LED printer heads arranged in parallel at positions where the light emitting surfaces of the LED elements face each other;
A line memory for storing at least two lines of image data transferred in time series for each line in the main scanning direction,
The printer control unit may simultaneously transfer two lines of image data from the line memory to the two LED printer heads.
[0010]
The invention according to claim 4 is
A method for controlling an image forming apparatus including an LED printer head in which a plurality of LED elements are arranged in a line at regular intervals in a main scanning direction,
The method includes a step of simultaneously driving LED elements provided in a plurality of LED printer heads arranged in parallel in the sub-scanning direction to simultaneously expose a plurality of lines of image data.
[0011]
According to a fifth aspect of the present invention, in the method for controlling an image forming apparatus according to the fourth aspect,
A step of storing a plurality of lines of image data transferred in time series for each line in the main scanning direction;
Transferring a plurality of lines of image data according to the number of the LED printer heads to the plurality of LED printer heads simultaneously;
It is characterized by including.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the scope of the invention is not limited to the illustrated example.
[0013]
First, the configuration of the present embodiment will be described.
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus 100 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 100 includes a cylindrical photosensitive drum 2 rotatably disposed, an LED printer head 1 disposed around the photosensitive drum 2, a charger 3, The image forming apparatus includes a developing device 4, a transfer device 5, a fixing device 11 provided on the transfer paper discharge side of the transfer belt 6, and a paper discharge tray 13 for discharging the transferred transfer paper.
[0014]
The LED printer head 1 is configured by arranging a large number of light emitting diodes (LEDs: Light Emitting Diodes) on a line in the axial direction (main scanning direction) of the photosensitive drum 2 and is supplied by a control circuit 20 described later. It selectively emits light according to image information (image data signal). The surface of the photoreceptor drum 2 is uniformly charged by the charger 3 and is exposed by the LED printer head 1 to form an electrostatic latent image. This electrostatic latent image is developed by the developing device 4 to obtain a toner image. The transfer paper 8 of the paper feeding device 7 is taken out one by one by a pickup roller and fed to the image forming unit by the roller 10. Then, the toner image on the photosensitive drum 2 is transferred onto the transfer paper 8 by the transfer device 5 and the transfer belt 11, further conveyed to the fixing device 12, thermally fixed, and then discharged to the discharge tray 13. .
[0015]
FIG. 2 is a diagram showing a circuit configuration of the control circuit 20 for driving the LED printer head 1. As shown in FIG. 2, the control circuit 20 includes a control unit 21, a printer control unit 22, an image processing circuit 23, a selector 24, line memories 25a to 25d, and controls the driving of the printer head 1. The printer head 1 is unique to the present invention, and includes a first printer head 1a and a second printer head 1b.
[0016]
The control unit 21 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and the like. The CPU reads and executes various system programs stored in the ROM, and executes an image processing circuit 23, a printer control unit 22, and the like. Drive control.
[0017]
The printer control unit 22 receives a CLK (clock) signal synchronized with the image data and a synchronization signal of the image data in the main scanning direction, generates a selection signal S based on these signals, and outputs the selection signal S to the selector 24. The selection signal S indicates to which of the line memories 25a, 25b, 25c, 25d the image data (DATE) signal input to the selector 24 is distributed. Further, the printer control unit 22 outputs to the line memories 25a to 25d a W / R signal and an address signal for instructing a timing of transferring line data to the LED printer heads 1a and 1b. Further, the printer control unit 22 outputs a STR (strobe) signal for driving and controlling the LED printer heads 1a and 1b to the LED printer heads 1a and 1b.
[0018]
The image processing circuit 23 performs predetermined image processing on the input image data according to a control signal of the control unit 21, and outputs an image data signal subjected to the image processing to the selector 24. The selector 24 has an input terminal to which the image data signal and the selection signal S are input, and an output terminal connected to the input terminals of the line memories 25a, 25b, 25c, 25d. The selector 24 switches the connection between the input terminal to which the image data signal is input and the four output terminals within the selector 24 in accordance with the content indicated by the selection signal S, and outputs the image data signal.
[0019]
The line memories 25a to 25d store image data signals for one line in the horizontal direction of printing in a time-series manner, and store the stored image data signals in accordance with a W / R signal input from the printer control unit 22 using an LED printer. Transfer to heads 1a and 1b. Here, among the line memories 25a to 25d, the image data signals are transferred to the printer heads 1a and 1b in synchronization with each of the two line memories 25a and 25b. In the meantime, the image data signals corresponding to the next line are stored in time series in the remaining two line memories 25c and 25d, and sequentially stored in each of the two line memories 25a and 25b and the two line memories 25c and 25d. An image data signal is transferred. Thus, the speed of the printing process is increased.
[0020]
Next, the configuration of the LED printer heads 1a and 1b will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of the LED printer heads 1a and 1b. As shown in FIG. 3, the LED printer heads 1a and 1b include a first line and a second line arranged in parallel in the main scanning direction. A plurality of LED arrays 101a and 101b for forming a line for one page are provided on each of the two lines, and the LED arrays 101a and 101b are provided at positions facing each other. LED driving circuits 102a and 102b for driving the LED arrays 101a and 101b are provided in parallel with the LED arrays 101a and 101b, respectively. The LED driving circuits 102a and 102b are provided with various driving signals (clock signals, image data signals, and the like). , Are connected to a wiring cable to which a power supply voltage or the like is applied.
[0021]
FIG. 4 is a partially enlarged view of the LED arrays 101a and 101b and the LED driving circuits 102a and 102b shown in FIG. As shown in FIG. 3, the LED array 101a includes LED array substrates 103a-1 to 103a-N, and in the main scanning direction on the LED array substrates 103a-1 to 103a-N, an LED light emitting element 111a-1, .. Are arranged in a line.
[0022]
In the LED light emitting element 111a-1, the anode or the cathode of the LED light emitting element is constituted by a common electrode, and on one side, a connection pad 112a-1 which can be connected to the LED drive circuit board 104a-1 which is a mounting board of the LED drive circuit. Is formed. The connection pad 112a-1 is connected to the connection pad 114a-1 provided on the LED drive circuit board 104a-1 by a wire bonding 113a.
[0023]
Thereby, the LED drive circuit boards 104a-1 to 104a-N are arranged adjacent to the LED array boards 103a-1 to 103a-N. In addition, since the LED light emitting element 111a-1 requires one light emission control unit for one LED light emitting element, an image data signal is provided on the LED drive circuit board 103a according to the number of LED light emitting elements. A switch unit or the like capable of performing on / off control based on the above is provided.
[0024]
5 is an enlarged view of a part of the LED elements 111a-1 to 111a-N and the LED elements 111b-1 to 111b-N of FIG. The LED light emitting elements a-1 to 111a-N and the LED arrays 111b-1 to 111b-N are arranged so that the light emitting surfaces of the light emitted from the LED light emitting elements face each other. Here, the arrangement pitch of the facing LED light emitting elements has an interval of one pixel. Further, the arrangement pitch between the LED light emitting elements adjacent in the main scanning direction also has an interval of one pixel.
[0025]
Next, FIG. 6 is a diagram showing a circuit configuration of the LED drive circuits 102a and 102b shown in FIG. Hereinafter, the LED drive circuit 102a will be described as a representative. As shown in FIG. 6, the LED driving circuit 102a is provided with an m-bit shift register 10a connected to each LED driving circuit 102a, and corresponding to the shift register 10a, and temporarily stores m bit data. A latch circuit 20a for storing, a gate circuit 30a that operates in response to an output signal of the latch circuit 20a and an STR signal, a first switch unit 40a that turns on / off in response to an output signal from the gate circuit 30a, and a second switch unit It comprises a switch unit 50a.
[0026]
The shift register 10a arranges the image data signals input in time series into m-bit data in synchronization with the CLK signal. The latch circuit 20a is connected to the shift register 10a, and latches data stored in the shift register 10a according to the latch signal A.
[0027]
The gate circuit 30a includes AND circuits 30a-1 to 30a-m. The AND circuits 30a-1 to 30a-m are connected to the latch circuit 20a to receive respective image data signals and to control the printer control unit. The STR signal output from 22 is input. The first switch section 40a includes gates 40a-1 to 40a-m. Each gate is connected to the power supply VG and to each AND circuit of the gate circuit 30a. The second switch unit 50 includes FETs 50a-1 to 50a-m as switching elements. Each FET is connected to a corresponding one of the gates 40a-1 to 40a-m, and an output terminal D0 ( 1) to D0 (m).
[0028]
The LED driving circuit 102a operates the first switch during the period in which the STR signal input to the gate circuit 30a becomes low based on the m-bit image data signal stored in the shift register 10a and transferred to the latch circuit 20a. By controlling ON / OFF of the unit 40a and the second switch unit 50a to flow current to the output terminals D0 (1) to D0 (m), the LED light emitting elements 111a-1 to 111a-N are driven, and The exposure for the line is performed.
[0029]
Next, the operation of the present embodiment will be described.
FIG. 7 is a timing chart for explaining the operation of the LED printer heads 1a and 1b. As shown in FIG. 7, the image data signal output from the image processing circuit 23 is input to the selector 24 in synchronization with the image synchronization signal, and is output to the line memories 25a to 25d according to the selection of the selector 24. .
[0030]
The printer control circuit 22 changes the W / R signal to "H" level at the timing synchronized with the rising edge of the image data signal and outputs it to the line memories 25a to 25d, and the timing synchronized with the falling edge of the second cycle of the image data signal. At "L" level to output. With this change, the line memories 25a to 25d store the image data signals 1 and 2 input from the image processing circuit 23 in the two line memories, respectively. In addition, in synchronization with the fall of the W / R signal, the stored two-cycle image data signals are simultaneously transferred from the two line memories to the LED printer heads 1a and 1b.
[0031]
Further, the printer control circuit 22 changes the STR signal to the “L” level at a timing synchronized with the printer synchronization signal and outputs the STR signal to the LED printer heads 1a and 1b. In this case, the printer control circuit 22 outputs an "L" level STR signal corresponding to the exposure time for one line.
[0032]
By the change of the STR signal, the printer heads 1a and 1b drive the LED light emitting elements and perform exposure based on, for example, the image data signals 1 and 2 transferred from the line memory. Therefore, since the printer heads 1a and 1b perform exposure simultaneously with the exposure time for one line, exposure of image data signals for two lines can be performed in the exposure time for one line, and high-speed printing is realized. .
[0033]
In the present invention, since two lines of image data signals are exposed during the exposure time of one line, it is necessary to perform two lines of sub-scanning before the next exposure. Therefore, assuming that the sub-scanning time for one line is t, the exposure time for one line needs to be within t / 2.
[0034]
As described above, according to the image forming apparatus 100 of the present embodiment, the two LED heads 1a and 1b arranged in parallel in the sub-scanning direction are provided, and the two lines are stored in the line memories 25a to 25d. Are simultaneously transferred to the two LED heads 1a and 1b, and the LED heads 1a and 1b simultaneously expose two lines of image data signals. Thus, two lines can be printed in one line of exposure time, and high-speed printing can be realized.
[0035]
Also, by providing four line memories 25a to 25d, image data signals input in time series are stored in the two line memories, and the stored image data signals are sequentially transferred to each of the two line memories. The waiting time related to the transfer of the image data signal can be shortened, and the printing speed can be increased.
[0036]
The above description of the present embodiment is an example of a suitable image forming apparatus according to the present invention, and the present invention is not limited to this.
For example, in the present embodiment, a configuration having two LED printer heads has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and two or more LED printer heads are provided so that a plurality of lines can be exposed at the same time. A configuration for realizing high-speed printing may be used.
[0037]
In addition, the detailed configuration and operation of the components of the image forming apparatus 100 according to the present embodiment can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
[0038]
【The invention's effect】
According to the present invention, in an image forming apparatus including an LED printer head, the image forming apparatus includes a plurality of LED printer heads arranged in parallel in the sub-scanning direction, and simultaneously exposes the plurality of LED printer heads, thereby forming a plurality of lines. Can be simultaneously performed, and high-speed printing can be realized without increasing the clock frequency or increasing the density of the LED elements.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a circuit configuration of a control circuit 20 that drives and controls the printer head 1.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the printer heads 1a and 1b shown in FIG.
FIG. 4 is a partially enlarged view of the printer heads 1a and 1b shown in FIG.
FIG. 5 is a diagram showing an arrangement of the LED arrays 101a and 101b shown in FIG.
FIG. 6 is a diagram showing a circuit configuration of the LED driving circuits 102a and 102b shown in FIG.
FIG. 7 is a timing chart showing the operation of the printer heads 1a and 1b.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 100 Image forming apparatus 1a, 1b LED printer head 2 Photoreceptor drum 3 Charger 4 Developing unit 5 Transfer unit 6 Transfer belt 11 Fixing unit 13 Discharge tray 20 Control circuit 21 Control unit 22 Printer control unit 23 Image processing circuit 24 Selector 25 Line memory 101 LED array 102 Drive circuit 111 LED element

Claims (5)

複数のＬＥＤ素子を主走査方向に等間隔一列に配列したＬＥＤプリンタヘッドを備える画像形成装置であって、
副走査方向に並列して配設される複数のＬＥＤプリンタヘッドと、
前記複数のＬＥＤプリンタヘッドに備えられるＬＥＤ素子を同時に駆動させて、複数ラインの画像データを同時に露光させる制御を行うプリンタ制御部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。An image forming apparatus including an LED printer head in which a plurality of LED elements are arranged in a line at regular intervals in a main scanning direction,
A plurality of LED printer heads arranged in parallel in the sub-scanning direction;
A printer control unit that simultaneously drives the LED elements provided in the plurality of LED printer heads and performs control for simultaneously exposing a plurality of lines of image data;
An image forming apparatus comprising: 主走査方向のライン毎に時系列に転送される画像データを複数ライン分記憶するラインメモリを備え、
前記プリンタ制御部は、前記ＬＥＤプリンタヘッドの数に応じた複数ライン分の画像データを、前記ラインメモリから前記ＬＥＤプリンタヘッドへ同時に転送させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。A line memory for storing a plurality of lines of image data transferred in time series for each line in the main scanning direction,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the printer control unit causes a plurality of lines of image data corresponding to the number of the LED printer heads to be simultaneously transferred from the line memory to the LED printer head. 前記ＬＥＤ素子の発光面が互いに向き合う位置に並列して配設された２つのＬＥＤプリンタヘッドと、
主走査方向のライン毎に時系列に転送される画像データを少なくとも２ライン分記憶するラインメモリと、を備え、
前記プリンタ制御部は、前記ラインメモリから２ライン分の画像データを、前記２つのＬＥＤプリンタヘッドへ同時に転送させることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。Two LED printer heads arranged in parallel at positions where the light emitting surfaces of the LED elements face each other;
A line memory for storing at least two lines of image data transferred in time series for each line in the main scanning direction,
The image forming apparatus according to claim 2, wherein the printer control unit transfers two lines of image data from the line memory to the two LED printer heads simultaneously. 複数のＬＥＤ素子を主走査方向に等間隔一列に配列したＬＥＤプリンタヘッドを備える画像形成装置の制御方法であって、
副走査方向に並列して配設される複数のＬＥＤプリンタヘッドに備えられるＬＥＤ素子を同時に駆動させて、複数ラインの画像データを同時に露光させる工程を含むことを特徴とする画像形成装置の制御方法。A method for controlling an image forming apparatus including an LED printer head in which a plurality of LED elements are arranged in a line at regular intervals in a main scanning direction,
A method for controlling an image forming apparatus, comprising: simultaneously driving LED elements provided on a plurality of LED printer heads arranged in parallel in the sub-scanning direction to simultaneously expose a plurality of lines of image data. . 主走査方向のライン毎に時系列に転送される画像データを複数ライン分記憶する工程と、
前記ＬＥＤプリンタヘッドの数に応じた複数ライン分の画像データを、前記ＬＥＤプリンタヘッドへ同時に転送させる工程と、
を含むことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置の制御方法。A step of storing a plurality of lines of image data transferred in time series for each line in the main scanning direction;
Simultaneously transferring image data for a plurality of lines according to the number of the LED printer heads to the LED printer head;
The method according to claim 4, further comprising:

Images