JP4554387B2 - Optical writing apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、光書込装置及び画像形成装置に関し、詳細には、LD走査方式と発光素子アレイ方式に対応する光書込装置及び当該光書込装置を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an optical writing apparatus and an image forming apparatus, and more particularly to an optical writing apparatus compatible with an LD scanning method and a light emitting element array method, and an image forming apparatus including the optical writing device.
電子写真方式を利用した複写機、プリンタ及びファクシミリ装置等の画像形成装置においては、一様に帯電された感光体(被走査面)上に、光書込部で画像データにより変調された書込光を照射して、感光体上に静電潜像を形成し、この静電潜像の形成された感光体に現像部によりトナー(現像剤)を供給して感光体を現像する。画像形成装置は、この感光体上のトナー像(現像剤像)を転写部で記録紙に転写した後、定着部で記録紙上に転写したトナー画像を加熱・加圧して定着させて画像形成している。 In image forming apparatuses such as copying machines, printers, and facsimile machines using an electrophotographic method, writing modulated by image data by an optical writing unit on a uniformly charged photosensitive member (scanned surface). Light is irradiated to form an electrostatic latent image on the photosensitive member, and toner (developer) is supplied to the photosensitive member on which the electrostatic latent image is formed by a developing unit to develop the photosensitive member. The image forming apparatus transfers the toner image (developer image) on the photosensitive member to the recording paper at the transfer unit, and then heats and presses the toner image transferred onto the recording paper at the fixing unit to fix the toner image. ing.
このような画像形成装置の光書込部としては、光源としてのLD(Laser Diode )から出射されたレーザを回転駆動される偏向素子としてのポリゴンミラーで走査して被走査面上に照射するレーザビーム走査光学系を用いたLD走査方式(特許文献1、特許文献2等参照)と、光源としてLED(Light Emitting Diode)等の発光素子を多数アレイ状に配列して個々の発光素子の光出力をそれぞれ被走査面上の異なる位置に結像する発光素子アレイ方式とが一般に用いられている。
As an optical writing unit of such an image forming apparatus, a laser emitted from an LD (Laser Diode) as a light source is scanned with a polygon mirror as a deflection element that is rotationally driven and irradiated on a surface to be scanned. An LD scanning method using a beam scanning optical system (see
LD走査方式は、消費電力が小さく、主要部品の低コスト化が進んでおり、一方、発光素子アレイ方式は、省スペースである。また、光書込装置に要求される機能としては、LD走査方式は、同期制御を必要とし、発光素子アレイ方式は、ストローブ制御・補正データ制御を必要とする。したがって、従来、光書込装置は、これら基本機能を実現するために、それぞれの方式によって、インタフェース(I/F)もそれぞれ異なるものとなっている。 The LD scanning method consumes less power and the cost of main components is being reduced. On the other hand, the light emitting element array method is space-saving. As functions required for the optical writing device, the LD scanning method requires synchronous control, and the light emitting element array method requires strobe control / correction data control. Therefore, conventionally, in order to realize these basic functions, the optical writing apparatus has a different interface (I / F) depending on each method.
すなわち、図7に示すように、光書込装置を備えた画像形成装置100は、一般的に、スキャナ装置101、パーソナルコンピュータ102、ファクシミリ装置103、メモリ104(図13参照)及び図示しないデジタルスチルカメラ等から画像データが画像I/F部を介して入力され、当該画像データに基づいて変調した光を光書込装置から感光体上に照射して静電潜像を形成する。
That is, as shown in FIG. 7, an
例えば、画像形成装置100が、図8に示すように、LD走査方式の光書込装置110を備えているときには、LDユニット111の発光素子であるLD(Laser Diode )112から画像データに基づいて変調したレーザ光を出射して、このレーザ光をLDユニット111のシリンドリカルレンズ113を通してミラー114に入射し、ミラー114で偏向素子であるポリゴンミラー115に反射して、ポリゴンミラー115で主走査方向に偏向して、fθレンズ116、折り返しミラー117等の主走査光学系118を介して被走査面である感光体130上に照射することで、感光体130上に静電潜像を形成する。また、光書込装置110は、レーザ光の感光体130上への主走査方向の延長線上であって非画像形成領域に同期反射ミラー119が配設されており、ポリゴンミラー115で走査されたレーザ光がこの同期反射ミラー119にも入射されて、同期反射ミラー119の反射するレーザ光の反射方向に同期検知ユニット120が配置されている。そして、この光書込装置110を備えた画像形成装置100は、図9に示すように、時計方向に回転駆動される感光体130の周囲に、帯電部131、上記光書込装置110、現像部132、転写部133、クリーニング部134及び除電部135等を備えており、帯電部131で一様に帯電された感光体130上に、光書込装置110からレーザ光が照射されることで、感光体130上に静電潜像が形成される。画像形成装置100は、感光体130上の静電潜像を現像部132で現像剤によって現像して現像剤像を形成し、感光体130上の現像剤像を給紙部から搬送されてくる転写紙に転写部133で転写して、転写紙上の現像剤像を図示しない定着部で定着させた後、排紙トレイ上に排出する。そして、転写の完了した感光体130は、クリーニング部134で残留する現像剤が除去された後、除電部135で除電され、帯電部131で一様に帯電されて、再度、画像形成に供される。
For example, as shown in FIG. 8, when the
そして、同期検知ユニット120は、光受光部(同期検知センサ)と受光部からの信号を増幅して出力する増幅部を備えており、一般的に、レーザ光が受光部上を走査している間、増幅部のトランジスタがLレベルの同期信号を出力する。そして、LDユニット111は、同期検知ユニット120上を走査する間、LD112を点灯する機能を備えているとともに、この期間に同期検知ユニット120からの同期信号を受けて、LD発光開始タイミングを生成するカウンタの同期クロックの位相を制御する。一般的に、発振ブロックにおいて高速に駆動する源振クロックからカウンタにより同期クロックを形成し、同期信号によりカウンタのリセットを行うことで、同期クロックが、所定の期間、周期が伸び縮みすることで、位相制御を実現する。したがって、LD112が被走査面(感光体130)上を走査する場合に、走査方向の画像書込開始点を一定に保つことができ、各走査によるズレの小さい画像を形成することができる。
The
上記LDユニット111は、図10に示すように、LD112、フォトダイオード(PD)141、ヒートシンク142、電極143a、143b及び図10には図示されていないが上記シリンドリカルレンズ113等がキャップ144内に収納されており、キャップ144には、LD112から出射されたレーザ光を外部に放射する窓145が設けられている。そして、LD112は、クラッド層と活性層からなり、クラッド層に接続された電極143aからの電荷によりフロントビームであるレーザ光を出射する。LD112は、このフロントビームと対になるバックビームをPD141方向に出射し、PD112は、このバックビームが入射されると、当該バックビームの光量に対応する出力をモニタ出力として出力する。このモニタ出力に応じて、LD112の出力制御を行うことで、LDユニット111から所定の光パワーで安定した光出力のレーザ光を出射することができる。
As shown in FIG. 10, the
そして、光書込装置110は、データ転送において、その階調数に応じたデータバス幅が必要であり、データが256階調のビデオ信号であると、8bitバスデータ信号を用いるので、n個の制御対象があると、8×nというように、バス幅がn倍になる。また、データ伝送用の同期が必要であり、プリント基板の伝送パターンにおいても、ケーブルの伝送においても、スペースを必要とするだけでなく不用輻射対策も多く発生する。
The
また、図8に示したLD走査方式の光走査装置110においては、ポリゴンミラー115の被走査面(感光体130の表面)に対する走査領域を示す有効走査率は、一般的に、60%程度であるため、特に、光走査装置110での画素クロックは、その他の部分の画素クロックよりも倍程度高い周波数となり、光走査装置110での不要輻射対策をより難しいものとしている。
In the LD scanning type
さらに、光走査装置110は、具体的には、図11に示すように、書込LD前段処理部150とLDドライブユニット155を備えており、書込LD前段処理部150は、複数の処理ブロック、図11では、2つの処理ブロック151、152と、複数、図11では、2つのクロック発生器153、154を備えており、LDユニット155は、LDドライバ156とLDユニット111を備えている。
Furthermore, as shown in FIG. 11, the
書込LD前段処理部150の前段の処理ブロック151には、画像データ(DATA)とクロック信号が入力されるとともに、クロック発生器153からクロックa信号が入力され、処理ブロック151はクロック信号の立ち上がりや立ち下がりで、データをラッチしてデータを確定する。次段の処理ブロック151は、前段の処理ブロック151で処理された画像データとクロック信号及びクロック発生器154からクロックb信号が入力されるとともに、同期検知ユニット120から同期信号が入力され、処理ブロック152はクロック信号の立ち上がりや立ち下がりで、データをラッチしてデータを確定して、データ処理を行うとともに、同期信号に基づいて画像データとクロックbをLDドライブユニット155のLDドライバ156に出力する。
Image data (DATA) and a clock signal are input to the
LDドライバ156は、クロックbに基づいて、画像データでLDユニット111を駆動し、LDユニット111のLD112からレーザ光を出射させる。
The
このように、光走査装置110は、図12に示すように、データ転送の同期にクロック信号を用い、クロック信号の立ち下がりや立ち上がりのエッジでデータをラッチしてデータを確定しているため、クロック信号の伝送における不要輻射がデータ信号の伝送と比較して大きく、問題となる。すなわち、データ信号は、そのデータ値が変化した部分でしか信号レベルに変化がなく、例えば、8bitデータにおいて、2hから4hに値が変化した場合、実際にデータ信号のレベルが変化するのは、3bit目が0から1(正論理でLからH)だけであり、クロック信号と比較して周期的に変化する割合が低くなるだけでなく、たとえ、0h→fh→0h→fh→・・・と繰り返す状態であっても、立ち上がりや立ち下がり、または、その両エッジに同期しているので、同期用クロック信号の1/2の周波数になることによっても、不要輻射に対して有利な条件となるからである。
In this way, as shown in FIG. 12, the
そして、画像形成装置100は、上述のように、LD走査方式の光走査装置110を備えている場合、具体的には、図13に示すように、光走査装置110は、メモリ制御部161、密度変換処理・スムージング処理部162、光変調処理・同期制御部163、ゲート制御部164及び上記LDドライブユニット155等を備えており、メモリ制御部161、密度変換処理・スムージング処理部162及び光変調処理・同期制御部163は、それぞれレジスタ161r、162r、163rを備えている。
When the
また、光書込装置110は、そのメモリ制御部161に、画像形成装置100の画像処理部170から画像データが入力されるとともに、そのゲート制御部164に、各種制御信号であるゲート信号が入力され、さらに、画像形成装置100のシステム制御部であるマイコン180から各種動作設定等の制御信号が各部のレジスタ161r、162r、163rに入力されるとともに、画像処理部170のレジスタ170rに入力される。そして、画像形成装置100の画像処理部170には、上述のように、スキャナ装置101、パーソナルコンピュータ(PC)102、ファクシミリ装置103、メモリ104及び図示しないデジタルスチルカメラ等から画像データが画像I/F部を介して入力され、最終的に画像処理部170に入力される。
In the
画像処理部170は、マイコン180による設定に応じて、入力される画像データに対して必要な画像処理を施して、光書込装置110のメモリ制御部161に伝送するとともに、必要な制御信号をゲート信号としてゲート制御部164に出力する。
The
光書込装置110のメモリ制御部161は、少なくとも1つ設けられており、ポリゴンミラー115への発光制御である同期処理と書込有効走査率のための速度変更処理に利用されて、ゲート制御部164からのゲート信号に基づいて画像データを密度変換処理・スムージング処理部162に転送する。
At least one
密度変換処理・スムージング処理部162は、マイコン180によるレジスタ162rへの設定に応じて画像データに必要な密度変換処理やスムージング処理を行って、ゲート制御部164からのゲート信号に基づいて画像データを光変調処理・同期制御部163に転送する。
The density conversion processing /
光変調処理部210は、書き込みの階調が被走査面(感光体130の表面)への階調を形成するものであり、通常、スキャナ読取データの階調やパーソナルコンピュータ102からの階調と異なり、また、書き込みの階調が光の強度や照射時間に変換されるため、光変調処理が必要となることから、この光変調処理を実行して、同期検知ユニット120からの同期信号に同期してLDドライブ周期を実現するクロック(クロックA)でLDドライブユニット155のLDドライバ156にデータを転送する同期制御を行う。
The light
LDドライブユニット155は、LDドライバ156が、光変調処理・同期制御部163からの画像データでLDユニット111を駆動して、LDユニット111のLDからレーザ光を出射させるとともに、モニタ信号に基づいて出力光量を安定制御する。
In the
一方、画像形成装置100は、上述のように、発光素子アレー方式の光走査装置を備えている場合、具体的には、図14に示すように、光走査装置200は、LD走査方式の光走査装置110と同様のメモリ制御部161、密度変換処理・スムージング処理部162及びゲート制御部164を備えているとともに、光変調処理部210及びLPH220等を備えており、メモリ制御部161、密度変換処理・スムージング処理部162及び光変調処理部210は、それぞれレジスタ161r、162r、210rを備えている。
On the other hand, when the
そして、LPH220は、図15及び図16に示すように、基板221上に、要求される走査幅分並べられたLEDアレー群222と、LEDアレー群222を駆動するLEDドライバ群223とが搭載されているとともに、セルフォックレンズ等の等倍レンズ225と放熱板226等が搭載されている。LPH220は、LEDドライバ群223によりLEDアレー群222の各LEDが点灯駆動され、LEDアレー群222の各LEDから出射された光が等倍レンズ225を通して被走査面である感光体130の異なる走査位置に照射される。
As shown in FIGS. 15 and 16, the
また、LPH220は、上記LEDアレー群222とLEDドライバ群223の他に、図14に示すように、ストローブ制御部231、データレジスタ群232及び光量補正レジスタ群233を備えており、データレジスタ群232には、光変調処理部210からデータが転送され、ストローブ制御部231には、ゲート制御部164からストローブ信号が入力される。
In addition to the
LPH220は、データレジスタ群232が、光量補正レジスタ群233の補正データを用いて補正したデータをLEDドライバ群223に送り、ストローブ制御部231が、ゲート制御部164からのストローブ信号をLEDドライバ群223に送る。LEDドライバ群223は、ストローブ信号に従ってデータを各LEDアレー群222に送って、データに応じて各LEDアレー群222を点灯駆動する。
The
上述のように、LD走査方式の光書込装置110と発光素子アレイ方式の光書込装置200とでは、LDドライブユニット155とLPH220を除いて、前段の回路構成としては、異なる機能部分と同じ機能部分とがある。
As described above, in the LD scanning type
光書込装置110、200のデバイス構成は、コストを含めた要求仕様により多様化しており、その構成に基づいたデータや制御信号に適した伝送のインタフェースが採用されている。また、信号伝達の高速化に伴い、EMC(Electromagnetic Compatibility:電磁適合性)やACタイミング対応が必要となり、製品開発工数の増加の原因となっている。
The device configurations of the
そして、従来、これらのLD走査方式の光書込装置110と発光素子アレイ方式の光書込装置200は、それぞれ別々に開発されている。
Conventionally, the LD scanning type
上述のように、LD走査方式の光書込装置と発光素子アレイ方式の光書込装置は、LDドライブユニットとLPHを除いて、前段の回路構成としては、異なる機能部分もあるが、共通する機能部分があるにも関わらず、従来、別々に開発されてきたが、今日、光書込装置の複数化と画像形成装置内の省スペース化の要求によって光書込装置への画像データ伝送の装置内レイアウトの自由度が強く求められるようになってきている。 As described above, the LD scanning type optical writing device and the light emitting element array type optical writing device, except for the LD drive unit and the LPH, have different functional parts as the circuit configuration of the previous stage. In spite of this, it has been developed separately, but today, a device for transmitting image data to the optical writing device due to the demand for multiple optical writing devices and space saving in the image forming device. The degree of freedom of internal layout is strongly demanded.
しかしながら、近年の高速化や高画像品質化により、LD走査方式の光書込装置と発光素子アレイ方式の光書込装置の共通部分に占める設計工数・コスト比率が高くなってきているとともに、EMCやACタイミング対応が要望されてきており、構成デバイスの集約化と装置内レイアウトの自由度の向上が釣り合いのとれた状態で達成され、汎用性の高い光書込装置が要望されている。 However, with the recent increase in speed and image quality, the design man-hour / cost ratio in the common part of the LD scanning optical writing device and the light emitting element array optical writing device has increased. In addition, there is a demand for AC timing support, and there is a demand for a highly versatile optical writing apparatus in which the integration of component devices and the improvement in the degree of freedom of layout within the apparatus are balanced.
そこで、本発明は、LD走査方式と発光素子アレイ方式のいずれの方式に対しても対応して、適切に駆動して安価に汎用性を向上させるとともに、EMCやACタイミングに影響を低減させた光書込装置及び画像形成装置を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention is compatible with both the LD scanning method and the light emitting element array method, and is appropriately driven to improve versatility at low cost and reduce the influence on EMC and AC timing. An object of the present invention is to provide an optical writing device and an image forming apparatus.
前記目的を達成するため、第1の手段は、光変調データに基づいて変調駆動される発光素子から出射される書込光を同期信号に基づく走査タイミングで偏向素子によって主走査方向に偏向させて走査光として被走査面上に照射させる走査型光書込手段と、ストローブ信号に基づいて転送される光変調データによって駆動される多数の発光素子から出射される書込光を被走査面上に照射させる発光素子アレー型光書込手段と、が選択的に接続され、当該選択的に接続された光書込手段に対して各種制御信号と光変調データを出力する光変調処理手段を備えた光書込装置であって、予め記憶手段に設定される制御信号に応じて、擬似的な同期信号としてダミー同期信号を生成し前記光変調処理手段に出力するダミー同期信号生成手段と、予め記憶手段に設定される制御信号に応じて、前記ストローブ信号を生成するストローブ信号生成手段と、を設け、前記発光素子アレー型光書込手段が接続されているときには、前記光変調処理手段は、前記ダミー同期信号生成手段からの前記ダミー同期信号に基づいて前記光変調データの伝送タイミングを生成して当該伝送タイミングで当該光変調データを当該発光素子アレー型光書込手段へ伝送し、前記ストローブ信号生成手段は当該発光素子アレー型光書込手段に前記ストローブ信号を出力し、前記走査型光書込手段が接続されているときには、前記光変調処理手段は、当該走査型光書込手段の備えている同期検知手段が前記走査光を検出して出力する前記同期信号に基づいて前記光変調データを当該走査型光書込手段に伝送することを特徴とする。
第2の手段は、光変調データに基づいて変調駆動される発光素子から出射される書込光を同期信号に基づく走査タイミングで偏向素子によって主走査方向に偏向させて走査光として被走査面上に照射させる走査型光書込手段と、予め記憶手段に設定される制御信号に応じて、擬似的な同期信号としてダミー同期信号を生成するダミー同期信号生成手段を備え、ストローブ信号に基づいて転送される光変調データによって駆動される多数の発光素子から出射される書込光を被走査面上に照射させる発光素子アレー型光書込手段と、が選択的に接続され、当該選択的に接続された光書込手段に対して各種制御信号と光変調データを出力する光変調処理手段を備えた光書込装置であって、予め記憶手段に設定される制御信号に応じて、前記ストローブ信号を生成するストローブ信号生成手段を備え、前記発光素子アレー型光書込手段が接続されているときには、前記光変調処理手段は、前記ダミー同期信号生成手段からの前記ダミー同期信号に基づいて前記光変調データの伝送タイミングを生成して当該伝送タイミングで当該光変調データを当該発光素子アレー型光書込手段へ伝送し、前記ストローブ信号生成手段は当該発光素子アレー型光書込手段に前記ストローブ信号を出力し、前記走査型光書込手段が接続されているときには、前記光変調処理手段は、前記走査型光書込手段の備えている同期検知手段が前記走査光を検出して出力する前記同期信号に基づいて前記光変調データを当該走査型光書込手段に伝送することを特徴とする。
第3の手段は、第1又は第2の手段に係る光書込装置を画像形成装置が備えていることを特徴とする。 In order to achieve the object, the first means deflects the writing light emitted from the light emitting element modulated and driven based on the light modulation data in the main scanning direction by the deflecting element at the scanning timing based on the synchronization signal. Scanning optical writing means for irradiating the surface to be scanned as scanning light, and writing light emitted from a number of light emitting elements driven by light modulation data transferred based on the strobe signal on the surface to be scanned A light-emitting element array type optical writing unit to be irradiated, and an optical modulation processing unit that outputs various control signals and optical modulation data to the selectively connected optical writing unit an optical writing device, in accordance with a control signal which is set in advance in the storage unit, and the dummy synchronizing signal generating means for generating a dummy synchronization signal and outputs to the optical modulation processing unit as a pseudo sync signal, prestored In response to a control signal is set to stage, and a strobe signal generating means for generating the strobe signal, the provided the when the light emitting element array type optical writing means is connected, the light modulation processing means, said A transmission timing of the optical modulation data is generated based on the dummy synchronization signal from the dummy synchronization signal generation means, the optical modulation data is transmitted to the light emitting element array type optical writing means at the transmission timing, and the strobe signal The generation unit outputs the strobe signal to the light emitting element array type optical writing unit, and when the scanning type optical writing unit is connected, the optical modulation processing unit includes the scanning type optical writing unit. characterized by transmitting the light modulated data to the scanning type optical writing unit based on the synchronization signals which are synchronous detection means detects and outputs the scanning light and That.
The second means deflects the writing light emitted from the light emitting element modulated and driven based on the light modulation data in the main scanning direction by the deflecting element at the scanning timing based on the synchronization signal, and scans the surface as the scanning light. Scanning-type optical writing means for irradiating and dummy synchronization signal generating means for generating a dummy synchronization signal as a pseudo synchronization signal in accordance with a control signal preset in the storage means, and transferring based on the strobe signal A light emitting element array type optical writing means for irradiating the scanning surface with writing light emitted from a number of light emitting elements driven by the light modulation data to be selectively connected. An optical writing apparatus comprising an optical modulation processing means for outputting various control signals and optical modulation data to the optical writing means, wherein the straws are arranged in accordance with a control signal preset in the storage means. Provided with strobe signal generating means for generating a signal, and when the light emitting element array type optical writing means is connected, the light modulation processing means is configured based on the dummy synchronization signal from the dummy synchronization signal generating means. A transmission timing of optical modulation data is generated, and the optical modulation data is transmitted to the light emitting element array type optical writing means at the transmission timing, and the strobe signal generation means transmits the strobe signal to the light emitting element array type optical writing means. When the scanning optical writing means is connected, the optical modulation processing means detects and outputs the scanning light by the synchronization detection means provided in the scanning optical writing means. The optical modulation data is transmitted to the scanning optical writing means based on the synchronization signal.
The third means is characterized in that the image forming apparatus includes the optical writing device according to the first or second means.
本発明によれば、ダミー同期信号とストローブ信号が予め設定された制御信号に応じて独立に生成され、これにより発光素子アレー型書込手段が接続されたときにも高精度に書き込みを行うことができる。 By the present invention lever, it is independently generated in accordance with a dummy synchronizing signal and a control signal strobe signal is set in advance, performs writing in high precision when Thereby emitting element array type writing unit is connected be able to.
以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施例は、本発明の好適な実施例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, since the Example described below is a suitable Example of this invention, various technically preferable restrictions are attached | subjected, However, The scope of the present invention limits this invention especially in the following description. As long as there is no description of the effect, it is not restricted to these aspects.
図1〜図6は、本発明の光書込装置及び画像形成装置の一実施例を示す図であり、図1は、本発明の光書込装置及び画像形成装置の一実施例を適用した画像形成装置1のブロック構成図である。
1 to 6 are diagrams showing an embodiment of an optical writing apparatus and an image forming apparatus according to the present invention, and FIG. 1 is an application of the optical writing apparatus and the image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 1 is a block configuration diagram of an
図1において、画像形成装置1は、画像処理部2、書込処理部3、マイコン4等を備えており、LDドライブユニット5とLPH6とが選択的に装着されて、光書込処理部3とインタフェース(I/F)を介して接続されることで、LD走査方式または発光素子アレイ方式の光書込部(光書込装置)7が搭載されることとなる。
In FIG. 1, the
LDドライブユニット5は、LDドライバ51とLDユニット52等を備え、LDユニット52は、上記従来のLDユニット111と同様である。すなわち、LDユニット52は、発光素子であるLDから画像データに基づいて変調したレーザ光をポリゴンミラー方向に出射して、LDユニット52からのレーザ光をポリゴンミラーで主走査方向に偏向して、fθレンズ、折り返しミラー等の主走査光学系を介して被走査面である感光体上に照射することで、感光体上に静電潜像を形成する。また、LDユニット52は、同期検知用の走査光を検知する同期検知ユニット53が配設されており、レーザ光の感光体上への主走査方向の延長線上であって非画像形成領域に照射されるレーザ光が同期検知ユニット53に入射される。同期検知ユニット53は、光受光部である同期検知センサと同期検知センサからの信号を増幅して出力する増幅部を備えており、レーザ光が同期検知センサ上を走査している間、増幅部のトランジスタがLレベルの同期信号を光書込処理部3の後述する光変調処理・同期制御部33に出力する。また、LDユニット52は、LDの出射するバックビームをFD(Photo Diode )で検出して、バックビームの光量に対応するモニタ信号をLDドライバ51に出力する。
The LD drive unit 5 includes an LD driver 51, an
LDドライバ51は、光書込処理部3からの画像データでLDユニット52を駆動して、LDユニット52のLDからレーザ光を出射させるとともに、モニタ信号に基づいて出力光量を安定制御する。
The LD driver 51 drives the
また、LPH6は、図15、図16と同様の構成であり、LEDアレー群61、LEDドライバ群62、ストローブ制御部63、データレジスタ群64及び光量補正レジスタ群65等を備えている。LEDアレー群61は、要求される走査幅分並べられており、データレジスタ群64が光量補正レジスタ群65の補正データを用いて補正したデータをLEDドライバ群62に送る。ストローブ制御部63は、後述するように、光書込処理部3のゲート制御部35からのストローブ信号をLEDドライバ群62に送り、LEDドライバ群62がストローブ信号に従ってデータを各LEDアレー群61に送ってデータに応じて各LEDアレー群61を点灯駆動する。
The
すなわち、LPH6は、図2に示すように、複数(図2では8個)のLEDアレー61a〜61hからなるLEDアレー群61に、LEDドライバ62a〜62hからなるLEDドライバ群62が接続されており、2つのLEDドライバ62a〜62hを対として、それぞれにピンコネクタ66a〜66dが接続されている。そして、LPH6は、図2では示されていないが、さらに8個のLEDアレー61a〜61hからなるLEDアレー群61とそれに繋がるLEDドライバ62a〜62hからなるLEDドライバ群62とピンコネクタ66a〜66dが設けられており、これらの左右のアレー群を切り換えて点灯制御する。
That is, as shown in FIG. 2, the LED driver group 62 including LED drivers 62a to 62h is connected to the
LPH6には、各ピンコネクタ66a〜66dを介して、図3に示すような信号とデータが後述する光書込処理部3から送られてくる。すなわち、LPH6には、光書込処理部3から、H/Lでドライバの左右のLEDアレー群61の選択を行うセレクト信号SELECT、データ転送を行うクロックCLK、データDATA1〜DATA8、データの先頭を示すロード信号LOAD及びストローブクロック(ストローブ信号)STCLKが入力される。
Signals and data as shown in FIG. 3 are sent to the
そして、画像形成装置1には、スキャナ装置10、パーソナルコンピュータ(PC)11、ファクシミリ装置12、メモリ13及び図示しないデジタルスチルカメラ等から画像データが画像I/F部を介して入力され、最終的に画像処理部2に入力される。
Then, image data is input to the
画像処理部2は、レジスタ2rを備えており、マイコン4によってレジスタ2rに設定される設定内容に応じて、入力される画像データに対して必要な画像処理を施して、光書込装置3に伝送するとともに、必要な制御信号をゲート信号として光書込処理部3に出力する。 The image processing unit 2 includes a register 2r. The image processing unit 2 performs necessary image processing on input image data in accordance with the setting content set in the register 2r by the microcomputer 4, and the optical writing device 3 At the same time, the necessary control signal is output to the optical writing processing unit 3 as a gate signal.
光書込処理部3は、メモリ制御部31、密度変換処理・スムージング処理部32、光変調処理・同期制御部(光変調処理手段)33、ゲート制御部34及びゲート制御部35等を備えており、図示しないインタフェース(I/F)を介して画像処理部2との間で、図4に示す制御信号(ゲート信号)及び画像データからなるデータの授受を行う。そして、メモリ制御部31、密度変換処理・スムージング処理部32及び光変調処理・同期制御部33は、それぞれレジスタ31r、32r、33rを備えており、画像形成装置1のシステム制御部であるマイコン4から各種動作設定等の制御信号が各部のレジスタ31r、32r、33rに入力される。
The optical writing processing unit 3 includes a
すなわち、図4に示すように、画像処理部2からゲート信号として、同期信号XDETP、ラインシンククロックXLDSYNC0、1、プリンタスタート信号XPSTA及びスタートシンククロックXPSTA_SYNCが光書込処理部3のゲート制御部34に入力され、画像データとしてVACCがメモリ制御部31に入力される。そして、この画像データVACCは、図4の下部に拡大して示すように、画像転送クロックVCLKに同期して画像データ主走査有効領域の間入力されるデータVDである。
That is, as shown in FIG. 4, the synchronization signal XDETP, line sync clocks
ゲート制御部34は、画像処理部2から入力される各種ゲート信号の制御を行って、メモリ制御部31、密度変換処理・スムージング処理部32及び光変調処理・同期制御部33にゲート信号を出力する。
The
メモリ制御部31は、少なくとも1つ設けられており、LDドライブユニット5が装着されている場合には、ポリゴンミラーへの発光制御である同期処理と書込有効走査率のための速度変更処理に利用され、LPH6が装着されている場合には、LPH6へのストローブ動作を確保するための速度変更処理に利用され、ゲート制御部34からのゲート信号に基づいて画像データを密度変換処理・スムージング処理部32に転送する。
When at least one
密度変換処理・スムージング処理部32は、マイコン4によるレジスタ32rへの設定に応じて必要な密度変換処理やスムージング処理を行って、ゲート制御部34からのゲート信号に基づいて画像データを光変調処理・同期制御部33に転送する。
The density conversion processing / smoothing processing unit 32 performs necessary density conversion processing and smoothing processing according to the setting in the
光変調処理・同期制御部33は、書き込みの階調が被走査面(感光体130の上面)への階調を形成するものであり、通常、スキャナ読取データの階調やパーソナルコンピュータ4からの階調と異なり、また、書き込みの階調が光の強度や照射時間に変換されるため、光変調処理が必要となることから、この光変調処理を実行する。また、光変調処理・同期制御部33は、LPH6が装着されているときには、LPH6は要求される走査幅分LEDアレイ群61が並べられているので、同期制御機能を必要としないが、LD走査方式のLDドライブユニット5が装着されているときには、同期検知ユニット53からの同期信号に同期し、LDドライブ周期を実現するクロック(クロックA)でLDドライブユニット5のLDドライバ51にデータ(光変調データ)を転送する同期制御を行う。
The light modulation processing /
すなわち、LD走査方式のLDドライブユニット5が装着されているときには、例えば、LDドライブユニット5が2ビームであるときには、2つのLDがその取り付け状態から必然的に主走査方向に時間差が発生するため、図5に示すように、2つのレーザビームで感光体上に形成されるドットに遅延が発生する。また、LDドライブユニット5が4ビームのLEDアレイを2つ用いた8ビームであるときには、2つのLEDがその取り付け状態から必然的に主走査方向に時間差が発生するため、図6に示すように、2つのレーザビームで感光体上に形成される8ラインの各ラインのドット間に遅延が発生する。そこで、光変調処理・同期制御部33が、この遅延を補正するために同期制御を行う。
In other words, when the LD drive unit 5 of the LD scanning method is mounted, for example, when the LD drive unit 5 has two beams, a time difference inevitably occurs in the main scanning direction from the mounted state of the two LDs. As shown in FIG. 5, a delay occurs in dots formed on the photosensitive member by two laser beams. In addition, when the LD drive unit 5 is 8 beams using two 4 beam LED arrays, since the two LEDs inevitably have a time difference in the main scanning direction from the attached state, as shown in FIG. A delay occurs between the dots of each of the eight lines formed on the photosensitive member by the two laser beams. Therefore, the optical modulation processing /
ゲート制御部(ダミー同期信号生成手段、ストローブ信号生成手段)35は、レジスタ35を備えており、レジスタ35には、画像形成装置1のシステム制御部であるマイコン4から各種動作設定等の制御信号が設定される。ゲート制御部35は、レジスタ35に設定される制御信号に応じて、ダミー同期信号とストローブ信号を生成し、LPH6が装着されているときに、ダミー同期信号を光変調処理・同期制御部33に出力し、ストローブ信号をLPH6のストローブ制御部63に出力する。
The gate control unit (dummy synchronization signal generation unit, strobe signal generation unit) 35 includes a
このダミー同期信号は、LDドライブユニット5が装着されているときに、LDドライブユニット5の同期検知ユニット53の出力する同期信号と同等であるが、LDドライブユニット5が装着されずにLPH6が装着されているときに、LPH6を駆動するのに使用される信号であって同期信号とは異なる信号であり、ゲート制御部35は、このダミー同期信号を内部クロックを利用して生成する。
This dummy synchronization signal is equivalent to the synchronization signal output from the synchronization detection unit 53 of the LD drive unit 5 when the LD drive unit 5 is mounted, but the
次に、本実施例の作用を説明する。本実施例の画像形成装置1は、光書込部として、LD走査方式のLDドライブユニット5と発光素子アレイ方式のLPH6のいずれが搭載されても、共通する機能部分である光書込処理部3を交換することなく、対応することができる。以下、LD走査方式のLDドライブユニット5が装着されている場合と、発光素子アレイ方式のLPH6が装着されている場合とについて、順次説明する。
<LD走査方式のLDドライブユニット5の装着時>
画像形成装置1は、光書込部としてLD走査方式のLDドライブユニット5が装着されると、スキャナ装置10、パーソナルコンピュータ(PC)11、ファクシミリ装置12、メモリ13及び図示しないデジタルスチルカメラ等から画像I/F部を介して入力された画像データが、最終的に画像処理部2に入力され、画像処理部2で必要な画像処理が施された後、光書込処理部3のメモリ部31に転送されるとともに、画像処理部2から図4に示したような各種制御信号がゲート信号として、ゲート制御部34に出力される。また、マイコン4からは、画像形成での各種設定状態を指定する制御信号が画像処理部2のレジスタ2rとメモリ制御部31、密度変換処理・スムージング処理部32、光変調処理・同期制御部33及びゲート制御部35の各レジスタ31r、32r、33r、35rに設定入力される。
Next, the operation of this embodiment will be described. The
<When the LD scanning unit 5 is mounted>
When the LD scanning unit LD drive unit 5 is mounted as an optical writing unit, the
そして、画像形成装置1は、LDドライブユニット5が装着されるときには、LDユニット52によるレーザ光の走査時に、同期検知ユニット53から同期信号が光書込処理部3の光変調処理・同期制御部33に入力される。
In the
光書込処理部3のメモリ制御部31は、画像処理部2から入力される各種ゲート信号の制御を行って、ポリゴンミラーへの発光制御である同期処理と書込有効走査率のための速度変更処理に利用され、ゲート制御部34からのゲート信号に基づいて画像データを密度変換処理・スムージング処理部32に転送する。密度変換処理・スムージング処理部32は、マイコン4によるレジスタ32rへの設定に応じて必要な密度変換処理やスムージング処理を行って、ゲート制御部34からのゲート信号に基づいて画像データを光変調処理・同期制御部33に転送し、光変調処理・同期制御部33は、光変調処理を実行するとともに、同期検知ユニット53からの同期信号に同期して、LDドライブ周期を実現するクロック(クロックA)でLDドライブユニット5のLDドライバ51にデータを転送する同期制御を行う。
The
そして、LDドライバ51は、光変調処理・同期制御部33からの画像データでLDユニット52を駆動し、LDユニット52のLDからレーザ光を出射させるとともに、モニタ信号に基づいて出力光量を安定制御する。
The LD driver 51 drives the
したがって、LD走査方式のLDドライブユニット5が装着されているときには、当該LDドライブユニット5を適切に動作させることができる。
<発光素子アレイ方式のLPH6の装着時>
画像形成装置1は、光書込部としてLD走査方式のLDドライブユニット5が装着されると、上記同様に、スキャナ装置10、パーソナルコンピュータ(PC)11、ファクシミリ装置12、メモリ13及び図示しないデジタルスチルカメラ等からの画像データを、、画像処理部2で必要な画像処理を施した後、光書込処理部3のメモリ部31に転送するとともに、画像処理部2から図4に示したような各種制御信号がゲート信号として、ゲート制御部34を出力する。また、マイコン4から、画像形成での各種設定状態を指定する制御信号が画像処理部2のレジスタ2rとメモリ制御部31、密度変換処理・スムージング処理部32、光変調処理・同期制御部33及びゲート制御部35の各レジスタ31r、32r、33r、35rに設定入力する。
Therefore, when the LD scanning type LD drive unit 5 is mounted, the LD drive unit 5 can be appropriately operated.
<When the light emitting element array type LPH6 is mounted>
When the LD drive unit 5 of the LD scanning system is mounted as the optical writing unit, the
光書込処理部3のメモリ制御部31は、LPH6へのストローブ動作を確保するための速度変更処理に利用され、ゲート制御部34からのゲート信号に基づいて画像データを密度変換処理・スムージング処理部32に転送する。密度変換処理・スムージング処理部32は、マイコン4によるレジスタ32rへの設定に応じて必要な密度変換処理やスムージング処理を行って、ゲート制御部34からのゲート信号に基づいて画像データを光変調処理・同期制御部33に転送する。
The
光変調処理・同期制御部33は、光変調処理を実行するが、LPH6が装着されているときには、LPH6が要求される走査幅分LEDアレイ群61が並べられているので、同期制御機能を必要としないため、同期処理を行わないで、画像データをデータレジスタ群に転送する。
The light modulation processing /
ゲート制御部35は、マイコン4によってレジスタ35に設定される制御信号に応じて、ストローブ信号を生成して、ストローブ信号をLPH6のストローブ制御部63に出力する。
The
そして、LPH6は、データレジスタ群64が光量補正レジスタ群65の補正データを用いて補正したデータをLEDドライバ群62に送り、ストローブ制御部63が、ゲート制御部35からのストローブ信号をLEDドライバ群62に送って、LEDドライバ群62がストローブ信号に従ってデータを各LEDアレー群61に送ることで、データに応じて各LEDアレー群61を点灯駆動する。
The
したがって、発光素子アレイ方式のLPH6が装着されているときには、何ら新たな部品を追加したり、動作変更を行うことなく、当該LPH6を適切に動作させることができる。
Therefore, when the light emitting element
このように、本実施例の画像形成装置1は、走査型光書込手段であるLD走査方式のLDドライブユニット5と発光素子アレー型光書込手段である発光素子アレイ方式のLPH6が選択的に接続され、光書込処理部3にLPH6が接続されているときには、光書込処理部3の光変調処理・同期制御部33が、ゲート制御部35からのダミー同期信号に基づいて光変調データの伝送タイミングを生成して、当該伝送タイミングで(光変調)データをLPH6へ伝送し、また、ゲート制御部35がLPH6にストローブ信号を出力し、LDドライブユニット5が接続されているときには、光変調処理・同期制御部33が、LDドライブユニット5の備えている同期検知ユニット53が走査光を検出して出力する同期信号に基づいて光変調データをLDドライブユニット5に伝送する。
As described above, in the
したがって、LDドライブユニット5とLPH6のいずれに対しても、適切に駆動することができ、安価に汎用性を向上させることができるとともに、EMCやACタイミングに影響を低減させることができる。
Therefore, both the LD drive unit 5 and the
また、上記実施例においては、ゲート制御部35がダミー同期信号とストローブ信号を生成しているため、LPH6として、多値のデータを取り扱うものを用いているが、LPHとして白黒2値を取り扱うものであってもよく、この場合、ストローブ信号を用いずに、ダミー同期信号に同期させて光変調データであるデータを光変調処理・同期制御部33から当該白黒2値のLPH6のデータレジスタ群64に転送して、LEDドライバ群62が、ストローブ信号を用いることなく、LEDアレー群61の発光制御を行う。
In the above embodiment, since the
したがって、2値のLPH6の場合に、ゲート制御部35がストローブ信号生成機能を備えていない場合であっても、適切にLPH6を駆動させることができる。
Therefore, in the case of the
さらに、上記実施例においては、ゲート制御部35が光書込処理部3に設けられている場合について説明したが、ゲート制御部35のダミー同期信号生成機能とストローブ信号生成機能のうち、ダミー同期信号生成機能は、LPH6に設けられていてもよい。
Further, in the above embodiment, the case where the
このようにすると、画像形成装置1にLPH6が装着された場合、LPH6のダミー同期信号生成部から光書込処理部3の光変調処理・同期制御部33にダミー同期信号を送って光変調処理・同期制御部33でダミー同期信号に同期させて光変調データであるデータを光変調処理・同期制御部33からLPH6のデータレジスタ群64に転送して、LEDドライバ群62が、ストローブ信号を用いることなく、LEDアレー群61の発光制御を行うことができる。したがって、光書込処理部3の伝送上のノイズ低減効果を向上させることができる。
In this way, when the
以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。 The invention made by the present inventor has been specifically described based on the preferred embodiments. However, the present invention is not limited to the above, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
開発効率を向上させて、LD走査方式と発光素子アレイ方式の両方式に対応する光書込装置及び当該光書込装置を用いた画像形成装置に適用することができる。 The development efficiency can be improved and the present invention can be applied to an optical writing apparatus compatible with both the LD scanning method and the light emitting element array method and an image forming apparatus using the optical writing device.
1 画像形成装置
2 画像処理部
2r レジスタ
3 書込処理部
4 マイコン
5 LDドライブユニット
6 LPH
7 光書込部
10 スキャナ装置
11 パーソナルコンピュータ
12 ファクシミリ装置
13 メモリ
31 メモリ制御部
31r レジスタ
32 密度変換処理・スムージング処理部
32r レジスタ
33 光変調処理・同期制御部
33r レジスタ
34 ゲート制御部
35 ゲート制御部
35r レジスタ
51 LDドライバ
52 LDユニット
53 同期検知ユニット
61 LEDアレー群
61a〜61h LEDアレー
62 LEDドライバ群
62a〜62h LEDドライバ
63 ストローブ制御部
64 データレジスタ群
65 光量補正レジスタ群
66a〜66d ピンコネクタ
DESCRIPTION OF
7
Claims (3)
予め記憶手段に設定される制御信号に応じて、擬似的な同期信号としてダミー同期信号を生成し前記光変調処理手段に出力するダミー同期信号生成手段と、
予め記憶手段に設定される制御信号に応じて、前記ストローブ信号を生成するストローブ信号生成手段と、
を設け、
前記発光素子アレー型光書込手段が接続されているときには、前記光変調処理手段は、前記ダミー同期信号生成手段からの前記ダミー同期信号に基づいて前記光変調データの伝送タイミングを生成して当該伝送タイミングで当該光変調データを当該発光素子アレー型光書込手段へ伝送し、前記ストローブ信号生成手段は当該発光素子アレー型光書込手段に前記ストローブ信号を出力し、前記走査型光書込手段が接続されているときには、前記光変調処理手段は、当該走査型光書込手段の備えている同期検知手段が前記走査光を検出して出力する前記同期信号に基づいて前記光変調データを当該走査型光書込手段に伝送することを特徴とする光書込装置。 Scanning light that deflects writing light emitted from a light-emitting element modulated and driven based on light modulation data in the main scanning direction by a deflection element at a scanning timing based on a synchronization signal and irradiates the surface to be scanned as scanning light A writing unit; and a light emitting element array type optical writing unit that irradiates a scanned surface with writing light emitted from a plurality of light emitting elements driven by optical modulation data transferred based on a strobe signal. An optical writing device comprising optical modulation processing means that is selectively connected and outputs various control signals and optical modulation data to the selectively connected optical writing means,
A dummy synchronization signal generating unit that generates a dummy synchronization signal as a pseudo synchronization signal and outputs the dummy synchronization signal to the light modulation processing unit in accordance with a control signal set in the storage unit in advance ;
Strobe signal generating means for generating the strobe signal in accordance with a control signal set in the storage means in advance;
Provided,
Wherein when the light emitting element array type optical writing means is connected, the optical modulation processing unit generates a transmission timing of the light modulation data based on the dummy synchronizing signal from the dummy synchronizing signal generating means the The optical modulation data is transmitted to the light emitting element array type optical writing means at a transmission timing, and the strobe signal generating means outputs the strobe signal to the light emitting element array type optical writing means, and the scanning optical writing when the unit is connected, the light modulation processing means, said light modulation data based on the synchronization signal the synchronization detection means comprises of the scanning type optical writing means detects and outputs the scanning light An optical writing apparatus transmitting to the scanning optical writing means.
予め記憶手段に設定される制御信号に応じて、前記ストローブ信号を生成するストローブ信号生成手段を備え、
前記発光素子アレー型光書込手段が接続されているときには、前記光変調処理手段は、前記ダミー同期信号生成手段からの前記ダミー同期信号に基づいて前記光変調データの伝送タイミングを生成して当該伝送タイミングで当該光変調データを当該発光素子アレー型光書込手段へ伝送し、前記ストローブ信号生成手段は当該発光素子アレー型光書込手段に前記ストローブ信号を出力し、前記走査型光書込手段が接続されているときには、前記光変調処理手段は、前記走査型光書込手段の備えている同期検知手段が前記走査光を検出して出力する前記同期信号に基づいて前記光変調データを当該走査型光書込手段に伝送することを特徴とする光書込装置。 Scanning light that deflects writing light emitted from a light-emitting element modulated and driven based on light modulation data in the main scanning direction by a deflection element at a scanning timing based on a synchronization signal and irradiates the surface to be scanned as scanning light A dummy synchronization signal generating unit that generates a dummy synchronization signal as a pseudo synchronization signal in accordance with a control signal set in advance in the storage unit according to the write modulation unit and the optical modulation data transferred based on the strobe signal A light emitting element array type optical writing means for irradiating a scanning surface with writing light emitted from a number of driven light emitting elements, and the selectively connected optical writing means An optical writing device comprising optical modulation processing means for outputting various control signals and optical modulation data,
Strobe signal generation means for generating the strobe signal according to a control signal set in advance in the storage means ,
Wherein when the light emitting element array type optical writing means is connected, the light modulation processing means, those generates a transmission timing of the light modulation data based on the dummy synchronizing signal from the dummy synchronizing signal generating means the light modulation data is transmitted to the light-emitting element array type optical writing means in said transmission timing, the strobe signal generating means outputs said strobe signal to the light emitting element array type optical writing unit, the scanning optical statement when the write unit is connected, the light modulation processing means, the light modulation data based on the synchronization signal the synchronization detection means comprises said scanning type optical writing means detects and outputs the scanning light Is transmitted to the scanning optical writing means.
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