JP2006076148A - Printing head and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置における画像の記録に用いられるプリントヘッドに係り、より詳しくは、主走査方向に複数の記録素子を配列した記録素子チップを、千鳥状に並べて構成したプリントヘッドに関する。 The present invention relates to a print head used for recording an image in an image forming apparatus such as a printer, a copying machine, and a facsimile machine. More specifically, the present invention relates to a recording element chip in which a plurality of recording elements are arranged in a main scanning direction. The present invention relates to a print head arranged side by side.
電子写真方式を採用した、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置として、回転可能に配設される感光体と、この感光体を一様に所定の電位に帯電させる帯電装置と、帯電された感光体上に光照射によって静電潜像を書き込む露光装置と、感光体に形成された静電潜像にトナーを付加して可視化する現像装置と、感光体上に形成されたトナー像を記録紙に転写する転写装置とを備えたものが知られている。ここで、露光装置としては、レーザを用い、主走査方向にレーザ光を走査させて露光する光走査方式が広く用いられてきたが、近年では、装置の小型化の要請を受けてLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)を主走査方向に多数、配列してなる、LEDプリントヘッド(LED Print Head:LPH)を用いた露光装置が採用されている。 As an image forming apparatus such as a printer, a copier, or a facsimile that employs an electrophotographic method, a photosensitive member that is rotatably arranged, and a charging device that uniformly charges the photosensitive member to a predetermined potential are charged. An exposure device for writing an electrostatic latent image on the photosensitive member by light irradiation, a developing device for visualizing the electrostatic latent image formed on the photosensitive member by adding toner, and a toner image formed on the photosensitive member. A device provided with a transfer device for transferring to a recording paper is known. Here, as an exposure apparatus, an optical scanning method in which a laser is used and exposure is performed by scanning a laser beam in a main scanning direction has been widely used. An exposure apparatus using an LED print head (LPH) in which a large number of emitting diodes (LEDs) are arranged in the main scanning direction is employed.
LPHは、一般に、多数のLEDが主走査方向に配置されたLEDアレイと、LEDから出力された光を感光体(感光体ドラム)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セルフォック(登録商標)レンズとを含んで構成される。画像形成装置では、入力される画像データに基づいてLPHの各LEDを駆動させ、感光体へ向けて光を出力し、セルフォックレンズによって感光体表面に光を結像させる。そして、感光体とLPHとを相対移動させることにより副走査方向に静電潜像を形成している。 In general, LPH is an LED array in which a large number of LEDs are arranged in the main scanning direction, and a self-lock in which a large number of rod lenses are arranged to form an image of light output from the LEDs on the surface of the photosensitive member (photosensitive drum). (Registered trademark) lens. In the image forming apparatus, each LED of the LPH is driven based on input image data, light is output toward the photosensitive member, and light is imaged on the surface of the photosensitive member by the SELFOC lens. An electrostatic latent image is formed in the sub-scanning direction by relatively moving the photoconductor and LPH.
ここで、LEDアレイは、通常、複数のLEDが直線状に配列されたLEDチップを、主走査方向に複数並べて配置することによって構成されている。このようなLPHでは、各LEDチップの主走査方向端部にLEDが設けられない部位が生じるため、隣接するLEDチップ間での光量が低下しやすくなる。特に、LPHの書き込み解像度を向上させる目的で、各LEDチップにおけるLEDの配置間隔を狭めていった場合には、隣接するLPH間における光量低下が目立つようになり、LEDチップの主走査方向長さを周期とする光量むらが発生しやすくなってしまう。 Here, the LED array is usually configured by arranging a plurality of LED chips in which a plurality of LEDs are linearly arranged in the main scanning direction. In such an LPH, there is a portion where no LED is provided at the end of each LED chip in the main scanning direction, so that the amount of light between adjacent LED chips tends to decrease. In particular, when the arrangement interval of the LEDs in each LED chip is narrowed for the purpose of improving the LPH writing resolution, the light quantity decrease between adjacent LPHs becomes conspicuous, and the length of the LED chip in the main scanning direction It becomes easy to generate unevenness in the amount of light with a period of.
このような問題を解決するため、LEDチップを千鳥状に配置してLEDアレイを構成する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。このLEDアレイでは、所定のLEDチップの主走査方向片側端部に設けられたLEDとこのLEDチップに隣接して配置される他のLEDチップの主走査方向片側端部に設けられたLEDとを主走査方向に近接して配置できるようになるため、隣接するLEDチップ間における光量低下を抑制することができる。
また、このようなLEDアレイを用いた場合には、副走査方向上流側の列に設けられたLEDチップおよび副走査方向下流側の列に設けられたLEDチップを同じタイミングで動作させて静電潜像の書き込みを行うと、副走査方向に静電潜像の段差(位置ずれ)が生じる。そこで、上記特許文献1では、副走査方向上流側に設けられるLEDチップの発光タイミングを、副走査方向下流側に設けられるLEDチップよりも遅らせることにより、感光体に形成される静電潜像の段差を補正している。
In order to solve such a problem, a technique for configuring an LED array by arranging LED chips in a zigzag pattern has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this LED array, an LED provided at one end of a predetermined LED chip in the main scanning direction and an LED provided at one end of the other LED chip arranged adjacent to the LED chip are arranged. Since it can arrange | position close to the main scanning direction, the light quantity fall between adjacent LED chips can be suppressed.
Further, when such an LED array is used, the LED chip provided in the column on the upstream side in the sub-scanning direction and the LED chip provided in the column on the downstream side in the sub-scanning direction are operated at the same timing. When the latent image is written, a step (position shift) of the electrostatic latent image occurs in the sub-scanning direction. Therefore, in
ところで、上記特許文献1記載のLEDアレイを備えたLPHを画像形成装置に取り付けた場合、感光体の回転方向およびLPHの取り付け方向によって、副走査方向上流側となるLEDチップの列、すなわち、発光タイミングを遅らせるべきLEDチップの列が変わる。
しかしながら、上記特許文献1では、感光体の回転方向やLPHの取り付け方向が常に同一の組み合わせとなる場合だけを想定しているため、感光体の回転方向やLPHの取り付け方向を変えることについては、何ら考慮されていなかった。このため、特許文献1記載のLPHを、逆方向に回転する感光体に取り付けた場合には、上述した千鳥段差を補正できないばかりか、副走査方向下流側の列のLEDチップの発光タイミングがさらに遅れてしまうことから、静電潜像に形成される段差が増加することになってしまう。
By the way, when the LPH including the LED array described in
However, since the
また、最近では、環境保護やコストダウンの観点から、同一の部品を複数の機種間で共用化することが要請されている。このため、種々の構成を有する画像形成装置に対応できるLPHが望まれている。これを具体的に説明すると、例えば感光体上に形成された静電潜像をトナーで現像した後に直ちに用紙に転写するタイプの画像形成装置では、転写回数が一回であるため、感光体上には、作成すべき画像の鏡像となる静電潜像を形成する必要がある。一方、感光体上に形成された静電潜像をトナーで現像した後に一旦中間転写体に一次転写し、その後中間転写体上に転写されたトナー像を用紙に二次転写するタイプの画像形成装置では、転写回数が二回であるため、感光体上には、作成すべき画像の正像となる静電潜像を形成する必要がある。
しかしながら、上記特許文献1では、感光体の回転方向やLPHの取り付け方向が同一の組み合わせとなる場合だけを想定しているため、予め設定された正像または鏡像のいずれか一方の静電潜像しか作成することができなかった。
Recently, it has been demanded to share the same parts among a plurality of models from the viewpoint of environmental protection and cost reduction. Therefore, an LPH that can be used for image forming apparatuses having various configurations is desired. Specifically, for example, in an image forming apparatus of a type in which an electrostatic latent image formed on a photoconductor is developed with toner and then transferred to a sheet immediately, the number of transfers is one. It is necessary to form an electrostatic latent image that is a mirror image of the image to be created. On the other hand, the electrostatic latent image formed on the photoreceptor is developed with toner, and then temporarily transferred to the intermediate transfer member, and then the toner image transferred onto the intermediate transfer member is secondarily transferred to the paper. In the apparatus, since the number of times of transfer is two, it is necessary to form an electrostatic latent image that is a normal image of the image to be created on the photoreceptor.
However, since the above-mentioned
本発明は、かかる技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、種々の異なる構成を有する画像形成装置に対応できるプリントヘッドを提供することにある。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a print head that can be used for image forming apparatuses having various different configurations.
かかる目的のもと、本発明が適用されるプリントヘッドは、主走査方向に複数の記録素子が配列された記録素子チップを千鳥状に複数配列し、副走査方向に複数の記録素子チップ列が形成された記録素子アレイと、複数の記録素子チップ列の中から基準となる所定の記録素子チップ列を設定する基準設定部と、記録素子アレイを構成する各記録素子チップの記録タイミングを、所定の記録素子チップ列を基準として記録素子チップ列毎に制御することにより、各記録素子チップにより記録される画像データの副走査方向の位置ずれを補正する千鳥補正部とを含んでいる。 For this purpose, the print head to which the present invention is applied has a plurality of recording element chips in which a plurality of recording elements are arranged in the main scanning direction, and a plurality of recording element chip rows in the sub scanning direction. The formed recording element array, a reference setting unit for setting a predetermined recording element chip array as a reference from among a plurality of recording element chip arrays, and a recording timing of each recording element chip constituting the recording element array are determined in advance. And a staggered correction unit that corrects a positional deviation in the sub-scanning direction of image data recorded by each recording element chip by controlling each recording element chip array with reference to the recording element chip array.
ここで、基準設定部は、所定の記録素子チップ列を変更可能であることを特徴とすることができる。また、基準設定部は、複数の記録素子チップ列のうち副走査方向最下流側に設けられた記録素子チップ列を所定の記録素子チップ列として設定し、千鳥補正部は、所定の記録素子チップ列の記録タイミングよりも所定の記録素子チップ列よりも副走査方向上流側に設けられる他の記録素子チップ列の記録タイミングを遅らせることにより、各記録素子チップにより記録される画像データの副走査方向の位置ずれを補正することを特徴とすることができる。そして、記録素子アレイに鏡像化した画像データを出力するか否かを設定する鏡像化設定部をさらに含むことを特徴とすることができる。さらに、記録素子はLED(Light Emitting Diode)からなることを特徴とすることができる。 Here, the reference setting unit can change a predetermined recording element chip array. The reference setting unit sets a printing element chip row provided on the most downstream side in the sub-scanning direction among the plurality of printing element chip rows as a predetermined printing element chip row, and the staggered correction unit includes a predetermined printing element chip. The sub-scanning direction of the image data recorded by each recording element chip is delayed by delaying the recording timing of another recording element chip array provided upstream of the predetermined recording element chip array from the recording timing of the array. It is possible to feature that the positional deviation is corrected. The image forming apparatus may further include a mirroring setting unit that sets whether to output mirrored image data to the recording element array. Furthermore, the recording element can be characterized by comprising an LED (Light Emitting Diode).
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、回転可能に配設される像担持体と、像担持体の軸方向に沿って複数の発光素子が配列された発光素子チップを千鳥状に複数配列してなる発光素子アレイを備え、発光素子アレイにて像担持体を露光する露光器とを含み、露光器は、像担持体の回転方向と像担持体に対する露光器の取り付け方向との関係に応じて、発光素子アレイを構成する各発光素子チップの発光タイミングを設定可能であることを特徴としている。
ここで、露光器は、像担持体の回転方向と像担持体に対する露光器の取り付け方向との関係に応じて、発光素子アレイに画像データの鏡像を出力するか否かを設定可能であることを特徴とすることができる。
From another point of view, an image forming apparatus to which the present invention is applied is an image carrier that is rotatably arranged, and a light emission in which a plurality of light emitting elements are arranged along the axial direction of the image carrier. A light-emitting element array in which a plurality of element chips are arranged in a staggered pattern, and an exposure unit that exposes the image carrier with the light-emitting element array. The exposure unit is configured to rotate the image carrier and expose the image carrier. The light emission timing of each light emitting element chip constituting the light emitting element array can be set according to the relationship with the mounting direction of the device.
Here, the exposure device can set whether to output a mirror image of the image data to the light emitting element array according to the relationship between the rotation direction of the image carrier and the mounting direction of the exposure device with respect to the image carrier. Can be characterized.
本発明によれば、種々の異なる構成を有する画像形成装置に対応できるプリントヘッドを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a print head that can be used for image forming apparatuses having various different configurations.
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系であるIPS(Image Processing System)42を備えている。なお、図1は、画像形成装置をユーザが操作する側(手前側)から見た図である。
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には、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。更に、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。
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、定速性に優れた専用の駆動モータ(図示せず)によって回転駆動されるドライブロール22により、矢印方向に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ナジャーロール32、ナジャーロール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画像転写部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が示されている。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、トナー像を担持させる像担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露光器としてのLEDプリントヘッド(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。ここで、現像器15は、感光体ドラム12に対向する位置が開口し且つ内部にはトナーおよびキャリアを含む二成分現像剤が収容される現像ハウジング15a、この現像ハウジング15aの開口に面した位置に回転可能に配設される現像ロール15bを備えている。そして、感光体ドラム12は、中間転写ベルト21との対向部において中間転写ベルト21の移動方向と同方向の矢印A方向に回転駆動され、現像ロール15bは、感光体ドラム12との対向部において感光体ドラム12の回転方向(A方向)と同方向の矢印B方向に回転駆動されるようになっている。
The
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。
そして、本実施の形態では、上述した感光体ドラム12、帯電器13、現像器15、ドラムクリーナ17を一体化し、プロセスカートリッジ18としている。これにより、本体1(図1参照)からこのプロセスカートリッジ18だけを取り外し、また、プロセスカートリッジ18だけを本体1に対して取り付け可能とし、ユーザによる交換を可能としている。
Further, the
In this embodiment, 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IPS42に入力される。IPS42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、IPS42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、セルフォックレンズアレイ53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。このとき、黒色のトナー像を形成する黒の画像形成ユニット11Kは、中間転写ベルト21の移動方向の最下流側に設けられ、黒色のトナー像は、中間転写ベルト21に対して最後に一次転写される。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、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ナジャーロール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色が多重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。このLPH14は、後述するように多数の記録素子としてのLEDを直線上に配列した記録素子チップとしてのLEDチップ56を千鳥状に配列してなるLEDアレイ51、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IC(後述)が取り付けられたプリント基板52、プリント基板52を支持する支持部材53、各LEDから出射された光ビームを感光体ドラム12上に結像させるセルフォック(登録商標)レンズアレイ54、プリント基板52が取り付けられた支持部材53およびセルフォックレンズアレイ54を保持するLPHハウジング55を備えている。
Next, the
図4(a),(b)は、セルフォックレンズアレイ54およびLEDアレイ51の構造を説明するための図である。図4(a)は、セルフォックレンズアレイ54を発光点側から見た図であり、図4(b)は、LEDチップ56が千鳥状に配列されたLEDアレイ51の構造を示している。図4(a)に示すように、セルフォックレンズアレイ54は、固定用側板として機能するLPHハウジング55間に、セルフォックレンズ57が整列して配置されている。しかしながら、「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。一方、LEDアレイ51は、図4(b)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の束であるLEDチップ56は、例えば1つのチップに128画素の発光点が配列されている。全てのLEDチップ56を直線状に並べると、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42.3μm)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4(b)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。
FIGS. 4A and 4B are diagrams for explaining the structures of the
なお、以下の説明では、LEDアレイ51の一方の端部側に設けられたLEDチップ56をChip1と呼び、このChip1の隣に設けられたLEDチップ56をChip2と呼ぶ。そして、Chip1を含む主走査方向一列のLEDチップ56を第1のLEDチップ列59と呼び、Chip2を含む主走査方向一列のLEDチップ56を第2のLEDチップ列60と呼ぶことにする。なお、これら第1のLEDチップ列59および第2のLEDチップ列60が、本実施の形態における記録素子チップ列を構成している。
In the following description, the
図5はLPH14の斜視図を示している。このLPH14では、セルフォックレンズアレイ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は突出する部位としての機能を有しており、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置されている。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の上部には、LEDアレイ51(図3,図4参照)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アレイを駆動するためのドライバIC64が取り付けられている。
FIG. 5 shows a perspective view of 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、IPS42(図1参照)からのビデオデータ、画像出力制御部41(図1参照)からのクロックおよび同期信号等を受け取るためのハーネス72が取り付けられている。このように、本実施の形態では、LPH14の主走査方向一端部側であってセルフォックレンズアレイ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が取り付けられる電源供給用の電源線コネクタやハーネス72が取り付けられる通信用の信号線コネクタが配置される。
A
図6は、本実施の形態が適用されるLPH14のハードウェア構成図であり、本実施の形態では、スイッチ素子としてサイリスタを用いた自己走査型記録素子(SLED)方式を採用している。LPH14は、IPS42(図1参照)からのビデオデータ(Video Data)を受けてLEDアレイ51を構成する各LEDチップ56に点灯信号を供給するLPH駆動部61、画像出力制御部41(図1参照)からのクロックおよび同期信号を受けて転送信号を発生する転送信号発生部62を備えている。本実施の形態が適用されるLPH14は、128個のLEDを有するLEDチップ56が例えば60個(Chip1〜Chip60)設けられており、各LEDチップ56で128ドット、LPH14全体で7680ドットのLEDを発光させることが可能である。LPH駆動部61は、60個のLEDチップ56に対する60本の点灯信号(CKI1〜CKI60)を発生する。転送信号発生部62は、6本の転送信号(CKS_1〜CKS_6)、6組毎の転送信号(CK1_1〜CK1_6、CK2_1〜CK2_6)を生成している。例えば図5に示す例では、各LEDチップ56の素子数(ドット数)により、1主走査ラインにて128回の点灯を順番に行って順次点灯しており、1走査ラインにおける1回の同時点灯数は60を最大としている。また、LPH駆動部61には、各LEDチップ56を構成するそれぞれのLEDの光量を補正するための補正データ等を記憶するEEPROM63が接続されている。
FIG. 6 is a hardware configuration diagram of the
そして、本実施の形態では、上述したLPH駆動部61および転送信号発生部62が、一つの半導体集積回路であるドライバIC64として構成されている。なお、本実施の形態に係るLPH14では、LEDチップ56のChip1が、図5に示すドライバIC64に最も近い側に配設され、LEDチップ56のChip60がドライバIC64から最も遠い側に配設されているものとする。
In this embodiment, the
図7は、上述したドライバIC64のブロック図である。本実施の形態において、ドライバIC64は、千鳥状に配列されたLEDチップ56の発光タイミングの補正(千鳥補正)を行うことが可能であると共に、必要に応じてLEDチップ56によって作成される静電潜像の鏡像化を行うことができるようになっている。
FIG. 7 is a block diagram of the
ドライバIC64は、IPS42(図1参照)から入力されてくるビデオデータ(Video Data)を一旦、格納する千鳥配列補正用メモリ81、千鳥配列補正用メモリ81に格納されたビデオデータを、所定時間経過後に出力する遅延出力部82を備えている。ここで、遅延出力部82は、図4(b)に示す第1のLEDチップ列59と第2のLEDチップ列60との副走査方向距離(例えばNライン分)に対応する時間(所定時間)だけ遅延させて出力する。また、ドライバIC64は、遅延出力部82から入力されてくるNライン分遅延されたビデオデータ(遅延ビデオデータ)およびIPS42(図1参照)から入力されてくる遅延されていないビデオデータ(非遅延ビデオデータ)のいずれかをタイミングを合わせて選択して出力する第1のセレクタ83を備えている。そして、第1のセレクタ83の動作は、画像出力制御部41(図1参照)からの同期信号を受けて、出力すべきビデオデータの切り替え信号を生成するビデオデータ切り替え信号生成部84によって制御されている。ここで、ビデオデータ切り替え信号生成部84は、千鳥補正対象チップ設定レジスタ85に格納される設定データに基づいて動作するようになっている。
なお、本実施の形態では、これら千鳥配列補正用メモリ81、遅延出力部82、第1のセレクタ83によって千鳥補正部が構成され、ビデオデータ切り替え信号生成部84および千鳥補正対象チップ設定レジスタ85によって基準設定部が構成される。
The
In this embodiment, the staggered
また、千鳥補正対象チップ設定レジスタ85には、このドライバIC64が取り付けられたLPH14がどのような状態で本体1に装着されているかに基づいて、どのようにして千鳥補正を行うか、具体的には、第1のLEDチップ列59側の発光タイミングを遅延させるべきなのか、第2のLEDチップ60側の発光タイミングを遅延させるべきなのかを規定した設定データが格納されている。なお、千鳥補正対象チップ設定レジスタ85に格納される設定データは、図示しないCPU等によって書き換えることが可能になっている。
The staggered correction target
さらに、ドライバIC64は、第1のセレクタ83から出力されてくるビデオデータ(千鳥補正済みビデオデータ)を一旦、格納する画像鏡像化用メモリ86、画像鏡像化用メモリ86に格納された千鳥補正済みビデオデータを、格納時とは逆の順番で出力する反転出力部87を備えている。ここで、反転出力部87は、元のビデオデータ(千鳥補正済みビデオデータ)を鏡像化した状態で出力する。さらに、ドライバIC64は、反転出力部87から入力されてくる反転されたビデオデータ(鏡像ビデオデータ)および第1のセレクタ83から入力されてくる鏡像化されていないビデオデータ(正像ビデオデータ)のいずれかを選択して出力する第2のセレクタ88を備えている。そして、第2のセレクタ88の動作は、正像/鏡像設定レジスタ89に格納される設定データに基づいて動作するようになっている。
なお、本実施の形態では、これら画像鏡像化用メモリ86、反転出力部87、第2のセレクタ88によって、鏡像化設定部が構成されている。
Furthermore, the
In this embodiment, the
ここで、正像/鏡像設定レジスタ89には、このドライバIC64が取り付けられたLPH14がどのような状態で本体1に装着されているかに基づいて、正像または鏡像のどちらを出力すべきかを規定した設定データが格納されている。そして、正像/鏡像設定レジスタ89に格納される設定データは、上述した千鳥補正対象チップレジスタ85と同様に、図示しないCPU等によって書き換えることが可能となっている。
特に、本実施の形態では、千鳥補正対象チップレジスタ85および正像/鏡像設定レジスタ89に格納される設定データの元データがEEPROM63に格納されており、必要に応じて、図示しないCPU等によって書き換えが行われる。
Here, the normal image / mirror
In particular, in the present embodiment, the original data of the setting data stored in the staggered correction
また、ドライバIC64は、第2のセレクタ88から出力されてくるビデオデータ(シリアルデータ)をパラレルデータに変換するシリアルパラレル変換部90、パラレル変換された各信号に対しパルス変調により光量を変えて、各LEDチップ56に対して各点灯信号を発生するパルス発生部91を備えている。
Further, the
ここで、上述した千鳥補正対象チップ設定レジスタ85に格納される設定データ、および、正像/鏡像設定レジスタ89に格納される設定データについて詳細に説明する。図8は、感光体ドラム12(図2参照)の回転方向AとLPH14の配置状態、および、何ら補正をしない場合に作成される静電潜像の関係を示す図である。なお、この説明では、上部に示す「元の画像データ」がビデオデータとしてドライバIC64に入力されてくるものとする。
Here, the setting data stored in the above-described staggered correction target
まず、(1)に示す場合について説明する。なお、この例では、(1)−(a)に示すように、LPH14のドライバIC64が図中左側となるように、すなわち、LEDチップ56のChip1が左側となるようにLPH14が配設されているものとし、感光体ドラム12はLPH14との対向部において図中下側に向けて回転しているものとする。
この場合に、千鳥補正や鏡像化を施さずにそのまま出力を行うと、感光体ドラム12に形成される静電潜像は、(1)−(b)に示すようなものとなる。すなわち、LEDチップ56が千鳥状に配置されているために、例えば第2のLEDチップ列60に設けられるChip2によって形成される静電潜像C2に対し、例えば第1のLEDチップ列59に設けられるChip1によって形成される静電潜像C1は書き込みタイミングが遅れるために副走査方向にずれる。このため、本来矢印像であるべき静電潜像に、段差が生じてしまう。
また、(1)に示す例では、元の画像データと形成される静電潜像の矢印の向きは同一になっている。
First, the case shown in (1) will be described. In this example, as shown in (1)-(a), the
In this case, if output is performed without performing staggered correction or mirroring, the electrostatic latent image formed on the
In the example shown in (1), the original image data and the electrostatic latent image formed have the same arrow direction.
また、(2)に示す場合について考えてみる。なお、この例では、(2)−(a)に示すように、LPH14のドライバIC64が図中左側となるように、すなわち、LEDチップ56のChip1が左側となるようにLPH14が配設されているものとし、感光体ドラム12はLPH14との対向部において図中上側に向けて回転しているものとする。
この場合に、千鳥補正や鏡像化を施さずにそのまま出力を行うと、感光体ドラム12に形成される静電潜像は、(2)−(b)に示すようなものとなる。すなわち、LEDチップ56が千鳥状に配置されているために、例えば第1のLEDチップ列59に設けられるChip1によって形成される静電潜像C1に対し、例えば第2のLEDチップ列60に設けられるChip2によって形成される静電潜像C2は書き込みタイミングが遅れるために副走査方向にずれる。このため、本来矢印像であるべき静電潜像に、段差が生じてしまう。
また、(2)に示す例では、(1)に示す例と感光体ドラム12の回転方向が逆となっていることから、静電潜像の先端と後端とが逆転している。ただし、(2)に示す例でも、元の画像データと形成される静電潜像の矢印の向きは同一になっている。
Also consider the case shown in (2). In this example, as shown in (2)-(a), the
In this case, if output is performed without performing staggered correction or mirroring, the electrostatic latent image formed on the
In the example shown in (2), since the rotation direction of the
さらに、(3)に示す場合について説明する。なお、この例では(3)−(a)に示すように、LPH14のドライバIC64が図中右側となるように、すなわち、LEDチップ56のChip1が右側となるようにLPH14が配設されているものとし、感光体ドラム12はLPH14との対向部において図中下側に向けて回転しているものとする。
この場合に、千鳥補正や鏡像化を施さずにそのまま出力を行うと、感光体ドラム12に形成される静電潜像は、(3)−(b)に示すようなものとなる。すなわち、LEDチップ56が千鳥状に配置されているために、例えば第1のLEDチップ列59に設けられるChip1によって形成される静電潜像C1に対し、例えば第2のLEDチップ列60に設けられるChip2によって形成される静電潜像C2は書き込みタイミングが遅れるために副走査方向にずれる。このため、本来矢印像であるべき静電潜像に、段差が生じてしまう。
また、(3)に示す例では、(1)や(2)に示す例とLPH14の向きが逆になっているため、元の画像データの矢印が右向きとなっているのに対し、感光体ドラム12に形成される静電潜像の矢印は左向きになってしまう。
Further, the case shown in (3) will be described. In this example, as shown in (3)-(a), the
In this case, if the output is performed without performing staggered correction or mirroring, the electrostatic latent image formed on the
In the example shown in (3), since the direction of the
さらにまた、(4)に示す場合について説明する。なお、この例では、(4)−(a)に示すように、LPH14のドライバIC64が図中右側となるように、すなわち、LEDチップ56のChip1が右側となるようにLPH14が配設されているものとし、感光体ドラム12はLPH14との対向部において図中上側に向けて回転しているものとする。
この場合に、千鳥補正や鏡像化を施さずにそのまま出力を行うと、感光体ドラム12に形成される静電潜像は、(4)−(b)に示すようなものとなる。すなわち、LEDチップ56が千鳥状に配置されているために、例えば第2のLEDチップ列60に設けられるChip2によって形成される静電潜像C2に対し、例えば第1のLEDチップ列59に設けられるChip1によって形成される静電潜像C1は書き込みタイミングが遅れるために副走査方向にずれる。このため、本来矢印像であるべき静電潜像に、段差が生じてしまう。
また、(4)に示す例では、(3)に示す例と同様に、(1)や(2)に示す例とLPH14の向きが逆になっているため、元の画像データの矢印が右向きとなっているのに対し、感光体ドラム12に形成される静電潜像の矢印は左向きになってしまう。
Furthermore, the case shown in (4) will be described. In this example, as shown in (4)-(a), the
In this case, if the output is performed without performing staggered correction or mirroring, the electrostatic latent image formed on the
Further, in the example shown in (4), the direction of the
つまり、LPH14が配設される向きと感光体ドラム12の回転方向とによって、書き込みタイミングが遅れるLEDチップ列(第1のLEDチップ列59または第2のLEDチップ列60)、および、場合によっては形成される静電潜像の向きが変わるということである。また、LPH14の配設方向は二通りであり感光体ドラム12の回転方向も二通りであるため、組み合わせは上述した四通りであることになる。
そこで、本実施の形態では、これら四つの組み合わせに対応して適切な千鳥補正を施すことができると共に、必要に応じて鏡像化補正を施せるようになっている。図9は、この組み合わせの一覧、すなわち、EEPROM63に格納されているテーブルを示している。つまり、本実施の形態に係るLPH14では、どのような画像形成装置に装着された場合においても、所望とする静電潜像(画像)を得ることができるように設定を行っている。
That is, the LED chip row (first
Therefore, in the present embodiment, appropriate staggered correction can be performed in correspondence with these four combinations, and mirror correction can be performed as necessary. FIG. 9 shows a list of combinations, that is, a table stored in the
ここで、例えば千鳥補正については、千鳥補正対象チップ設定レジスタ85に、第1のLEDチップ列59を所定の記録素子チップ列として規定し、第2のLEDチップ列60の発光タイミングを遅らせるのか、あるいは、第2のLEDチップ列60を所定の記録素子チップ列として規定し、第1のLEDチップ列59の発光タイミングを遅らせるのかについての設定データを記憶させておく。そして、実際の画像形成時には、第1のセレクタ83の切り替えタイミングを制御して、第1のLEDチップ列59の発光タイミングは遅らせずに第2のLEDチップ列60の発光タイミングを遅らせたビデオデータ、あるいは、第2のLEDチップ列60の発光タイミングは遅らせずに第1のLEDチップ列59の発光タイミングを遅らせたビデオデータを出力する。
一方、鏡像化補正については、正像/鏡像設定レジスタ89に、鏡像化補正を行うのか、行わないのかについての設定データを記憶させておく。そして、実際の画像形成時には、第2のセレクタ88を正像のビデオデータまたは反転出力部87から入力されてくる鏡像のビデオデータに切り替えて選択的に出力を行う。
Here, for example, for staggered correction, whether the first
On the other hand, for mirroring correction, setting data on whether to perform mirroring correction is stored in the normal image / mirror
ここで、上述したように、千鳥補正対象チップ設定レジスタ85および正像/鏡像設定レジスタ89に記憶される設定データは、外部から書き換えが可能である。このため、このLPH14を、他の画像形成装置に装着して使用する場合には、この他の画像形成装置に適応した設定データに書き換えることにより、そのまま使用することができる。つまり、一種類のLPH14を多種の画像形成装置で共用化することが可能になる。
Here, as described above, the setting data stored in the staggered correction target
また、図1に示す画像形成装置では、一次転写および二次転写の二回(偶数回)の転写によって記録用紙に画像を形成しているため、感光体ドラム12には、最終的に記録用紙に形成する画像の正像となる静電潜像を形成すればよい。しかし、その一方で、例えば感光体ドラム12から記録用紙に直接転写を行う、一回(奇数回)の転写によって記録用紙に画像を形成するタイプの画像形成装置では、感光体ドラム12に、最終的に記録用紙に形成する画像の鏡像となる静電潜像を形成する必要がある。したがって、LPH14が組み込まれる画像形成装置(本体1)の構成によって、LPH14で作成すべき静電潜像が正像であるか鏡像であるかは異なる。
このように要求される静電潜像が正像であるか鏡像であるかは、LPH14が装着される画像形成装置のタイプによって異なる。ここで、本実施の形態に係るLPH14では、LPH14内で正像/鏡像の切り替えを行うことが可能であるため、さらに多種の画像形成装置に適用することができる。
Further, in the image forming apparatus shown in FIG. 1, since the image is formed on the recording paper by the transfer of the primary transfer and the secondary transfer twice (even times), the
Whether the required electrostatic latent image is a normal image or a mirror image differs depending on the type of the image forming apparatus to which the
なお、本実施の形態では、LEDの点滅をドライバIC64によって駆動制御するLPH14(プリントヘッド)について説明を行ったが、これに限られるものではなく、例えば光シャッタの開閉をドライバICによって駆動制御するプリントヘッドにおいても、同様に適用できる。また、光記録方式を用いたプリントヘッドだけでなく、例えば複数のノズルを並列的に配置し、複数のノズルからのインクの吐出をドライバICによって駆動制御するインクジェットヘッド(プリントヘッド)においても、同様に適用できる。
In this embodiment, the LPH 14 (print head) that controls the blinking of the LED by the
1…本体、10…画像プロセス系、11(11Y,11M,11C,11K)…画像形成ユニット、12…感光体ドラム、13…帯電器、14…LEDプリントヘッド(LPH)、15…現像器、16…一次転写ロール、20…転写ユニット、21…中間転写ベルト、24…バックアップロール、29…定着器、30…シート搬送系、36…二次転写ロール、41…画像出力制御部、42…IPS(Image Processing System)、51…LEDアレイ、52…プリント基板、53…支持部材、54…セルフォックレンズアレイ、55…LPHハウジング、56…LEDチップ、57…セルフォックレンズ、59…第1のLEDチップ列、60…第2のLEDチップ列、61…LPH駆動部、62…転送信号発生部、63…EEPROM、64…ドライバIC、71…電源ケーブル、72…ハーネス、81…千鳥配列補正用メモリ、82…遅延出力部、83…第1のセレクタ、84…ビデオデータ切り替え信号生成部、85…千鳥補正対象チップ設定レジスタ、86…画像鏡像化用メモリ、87…反転出力部、88…第2のセレクタ、89…正像/鏡像設定レジスタ、90…シリアルパラレル変換部、91…パルス発生部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記複数の記録素子チップ列の中から基準となる所定の記録素子チップ列を設定する基準設定部と、
前記記録素子アレイを構成する各記録素子チップの記録タイミングを、前記所定の記録素子チップ列を基準として記録素子チップ列毎に制御することにより、当該各記録素子チップにより記録される画像データの副走査方向の位置ずれを補正する千鳥補正部と
を含むプリントヘッド。 A recording element array in which a plurality of recording element chips in which a plurality of recording elements are arranged in the main scanning direction are arranged in a staggered manner, and a plurality of recording element chip rows are formed in the sub-scanning direction;
A reference setting unit for setting a predetermined recording element chip row as a reference from among the plurality of recording element chip rows;
By controlling the recording timing of each recording element chip constituting the recording element array for each recording element chip array with the predetermined recording element chip array as a reference, sub-recording of image data recorded by each recording element chip is performed. A print head including a staggered correction unit that corrects misalignment in the scanning direction.
前記千鳥補正部は、前記所定の記録素子チップ列の記録タイミングよりも当該所定の記録素子チップ列よりも副走査方向上流側に設けられる他の記録素子チップ列の記録タイミングを遅らせることにより、各記録素子チップにより記録される画像データの副走査方向の位置ずれを補正すること
を特徴とする請求項1記載のプリントヘッド。 The reference setting unit sets a recording element chip array provided on the most downstream side in the sub-scanning direction among the plurality of recording element chip arrays as the predetermined recording element chip array,
The staggered correction unit is configured to delay the recording timing of other recording element chip arrays provided upstream of the predetermined recording element chip array in the sub-scanning direction from the recording timing of the predetermined recording element chip array. 2. The print head according to claim 1, wherein a positional deviation in the sub-scanning direction of image data recorded by the recording element chip is corrected.
前記像担持体の軸方向に沿って複数の発光素子が配列された発光素子チップを千鳥状に複数配列してなる発光素子アレイを備え、当該発光素子アレイにて当該像担持体を露光する露光器とを含み、
前記露光器は、前記像担持体の回転方向と当該像担持体に対する当該露光器の取り付け方向との関係に応じて、前記発光素子アレイを構成する各発光素子チップの発光タイミングを設定可能であることを特徴とする画像形成装置。 An image carrier disposed rotatably;
An exposure that includes a light emitting element array in which a plurality of light emitting element chips in which a plurality of light emitting elements are arranged along the axial direction of the image carrier is arranged in a staggered manner, and exposes the image carrier with the light emitting element array. Including
The exposure device can set the light emission timing of each light emitting device chip constituting the light emitting device array according to the relationship between the rotation direction of the image carrier and the mounting direction of the exposure device with respect to the image carrier. An image forming apparatus.
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