JP6540471B2 - Optical writing device and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、光書込み装置及び画像形成装置に関し、特に、発光素子に電流を供給する電源線での電圧降下に起因する濃度ムラを軽減する技術に関する。 The present invention relates to an optical writing device and an image forming apparatus, and more particularly to a technology for reducing uneven density due to voltage drop in a power supply line supplying current to a light emitting element.
近年、画像形成装置の小型化と低コスト化とを目的として、OLED(Organic Light Emitting Diode)を発光源としてライン状に配置したライン光学型の光書込み装置(OLED-PH: OLED Print Head)の開発が進められている。OLED−PHは、OLEDと薄膜トランジスター(TFT: Thin Film Transistor)とを同一基板上に形成することによって、発光素子とその駆動回路を同一基板上に形成することができるので、小型かつ低コスト化することができる。 In recent years, line-optical optical writing devices (OLED-PH: OLED Print Heads) have been arranged in lines using OLEDs (Organic Light Emitting Diodes) as light emission sources for the purpose of downsizing and cost reduction of image forming apparatuses. Development is in progress. Since the OLED-PH can form the light emitting element and its drive circuit on the same substrate by forming the OLED and the thin film transistor (TFT: Thin Film Transistor) on the same substrate, the size and cost can be reduced. can do.
OLED−PHでは、例えば図16に示されるように、デジタル−アナログ変換器(DAC: Digital to Analogue Converter)1601を用いてOLED1602毎に輝度信号を生成し、駆動用TFT1603に入力することによってOLED1602の発光量が制御される。なお、DAC1601から駆動用TFT1603に至る回路1604には電流が流れないため、当該回路1604において電圧降下は発生しない。
In the OLED-PH, for example, as shown in FIG. 16, a digital-to-analog converter (DAC: Digital to Analogue Converter) 1601 is used to generate a luminance signal for each OLED 1602, and input to the driving
一方、OLED1602は電流駆動型の発光素子であり、OLED−PH1600では多数のOLED1602が電源線1605を共用して、駆動電流の供給を受ける。このため、OLED1602を点灯状態に応じた電流が、電源VcからOLED1602に至る回路に流れて、電源線1605上で電圧降下が発生し、電位分布が形成される。
駆動用TFT1603は電源線1605との接続点1606とDAC1601からの輝度信号との電位差に応じた駆動電流をOLED1602に供給する。このため、電源線1605において電圧降下が発生すると、DAC1601からの輝度信号が同じであっても、電源線1605上での接続点1606の位置に応じて駆動電流量が変動し、延いてはOLED1602の発光量が変化する(図17)。
On the other hand, the OLED 1602 is a current-driven light emitting element, and in the OLED-
The driving TFT 1603 supplies a driving current according to the potential difference between the
このような問題に対して、OLED毎にダミー負荷を並列接続しておき、点灯しないOLEDについては、当該OLEDに代えてダミー負荷に電流を供給することによって、OLEDの点灯状態に関わらず、電源線での電圧降下量を一定に保つ技術が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。
このような技術を用いれば、OLED毎に輝度信号を調整するだけで、電源線での電圧降下に起因する発光量の変動を防止することによって、画像に濃度ムラが発生するのを抑制することができる。
To solve this problem, a dummy load is connected in parallel for each OLED, and for an OLED that is not lit, the current is supplied to the dummy load instead of the OLED, so that the power supply A technique for keeping the amount of voltage drop in a line constant has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
If such a technique is used, it is possible to suppress the occurrence of density unevenness in the image by adjusting the luminance signal for each OLED and preventing the fluctuation of the light emission amount caused by the voltage drop in the power supply line. Can.
しかしながら、OLED毎にダミー負荷や、OLEDとダミー負荷とを切り替えるためのスイッチ、スイッチを制御するための回路などを追加すると回路規模が増大すると共に回路構成が複雑になって、OLED−PHの大型化やコスト上昇を招く、という問題がある。
本発明は、上述のような問題に鑑みて為されたものであって、回路構成を複雑化することなく、電源線における電圧降下に起因する光量変動を抑制する光書込み装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
However, adding a dummy load, a switch for switching between the OLED and the dummy load, a circuit for controlling the switch, and the like for each OLED increases the circuit size and complicates the circuit configuration, resulting in a large OLED-PH. And cost increase.
The present invention has been made in view of the problems as described above, and an optical writing device and an image forming apparatus that suppress the light amount fluctuation due to the voltage drop in the power supply line without complicating the circuit configuration Intended to be provided.
上記目的を達成するため、本発明に係る光書込み装置は、感光体を露光して1ラインずつ静電潜像を形成する光書込み装置であって、ライン状に配置された複数の電流駆動型の発光素子と、複数の前記発光素子に沿って延伸し、複数の前記発光素子に電力を供給する電源線と、前記電源線の一端に接続された定電圧源と、参照電位からの電位差によって前記発光素子に発光量を指示する指示電位を出力する指示回路と、前記電源線と前記発光素子との間に介在され、前記電源線との接続点における電位と、前記指示回路が出力した指示電位との電位差に応じて、前記発光素子に入力される駆動電流を制御する駆動回路群と、前記電源線上に設けられた複数の接点と、前記1ラインにおける各発光素子の点灯状態に応じて、前記複数の接点の何れかを選択する選択手段と、を備え、前記指示回路の参照電位は、前記選択手段が選択した接点における前記電源線の電位で与えられることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an optical writing apparatus according to the present invention is an optical writing apparatus which exposes a photosensitive member to form an electrostatic latent image line by line, and a plurality of current driven types arranged in a line and the light emitting element, and extends along a plurality of the light emitting element, a power supply line for supplying power to a plurality of the light emitting element, a constant voltage source connected to one end of the power line, from the reference potential an instruction circuit by the potential difference and outputs an instruction potential for instructing the light emission amount to the light emitting element is interposed between the power supply line and the light emitting element, and the potential at the connection point between the power supply line, the indication circuit A drive circuit group for controlling a drive current input to the light emitting element according to a potential difference between the light emitting element and the indicated potential, a plurality of contacts provided on the power supply line, and lighting of each light emitting element in the one line Depending on the situation, what of the multiple contacts Comprising selecting means for selecting either the reference potential of the indicating circuit is characterized in that given by the potential of the power line at the contact point selected by the selecting unit.
このようにすれば、前記電源線上に設けられた複数の接点と、前記1ラインにおける各発光素子の点灯状態に応じて、前記複数の接点の何れかを選択する選択手段と、を備え、前記指示回路は、前記選択手段が選択した接点における前記電源線の電位を前記参照電位として指示電位を出力するので、従来技術とは異なって、発光素子毎にダミー回路や発光素子とダミー回路とを切り替えるためのスイッチが不要になるため、回路構成を複雑化することなく、電源線における電圧降下に起因する光量変動を抑制することができる。 According to this configuration, there are provided a plurality of contacts provided on the power supply line, and selection means for selecting any of the plurality of contacts in accordance with the lighting state of each light emitting element in the one line, The instruction circuit outputs the instruction potential using the potential of the power supply line at the contact selected by the selection unit as the reference potential. Therefore, unlike the prior art, a dummy circuit, a light emitting element and a dummy circuit are provided for each light emitting element. Since a switch for switching is not necessary, it is possible to suppress the variation in light quantity caused by the voltage drop in the power supply line without complicating the circuit configuration.
この場合において、前記選択手段は、前記1ラインにおいて点灯される発光素子の個数が多いほど、前記電源線上において前記定電圧源から遠い接点を選択としてもよいし、前記1ラインにおいて点灯される発光素子の分布が前記電源線上において前記定電圧源から遠いほど、前記電源線上において前記定電圧源から遠い接点を選択してもよい。
また、前記選択手段は、前記電源線上において前記定電圧源から最も遠い前記接続点における前記定電圧源からの電圧降下量が大きいほど、前記電源線上において前記定電圧源から遠い接点を選択してもよい。この場合において、前記選択手段は、少なくとも前記1ラインを含む1以上のラインの前記電圧降下量の平均値の半分に最も近い前記接点を選択してもよい。更に、前記1以上のラインは、前記1ラインと、前記1ラインと副走査方向において隣り合うラインとの2つのラインであれば好適である。
In this case, the selecting unit may select a contact further from the constant voltage source on the power supply line as the number of light emitting elements to be lit in the one line increases, or the light emitted in the one line is illuminated As the distribution of elements is farther from the constant voltage source on the power supply line, a contact farther from the constant voltage source on the power supply line may be selected.
Further, the selection unit selects a contact on the power supply line which is further from the constant voltage source as the voltage drop amount from the constant voltage source at the connection point farthest from the constant voltage source on the power supply line is larger. It is also good. In this case, the selection means may select the contact point closest to half of the average value of the voltage drop amounts of at least one line including at least the one line. Furthermore, the one or more lines, and the one line, it is preferable if the two lines of adjacent lines in said one line and the sub scanning direction.
また、前記選択手段は、前記1ラインを走査するたびに前記接点を選択してもよく、前記発光素子はOLEDであってもよい。
また、本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る光書き込み装置を備えることを特徴とする。
Further, the selection means may select the contact each time the one line is scanned, and the light emitting element may be an OLED.
An image forming apparatus according to the present invention is characterized by including the optical writing device according to the present invention.
以下、本発明に係る光書込み装置及び画像形成装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
[1]第1の実施の形態
本発明の第1の実施の形態に係る画像形成装置は、OLEDに駆動電流を供給する電源線上に複数の接点を設けて、点灯すべきOLEDの個数に応じて選択した接点における電位を参照して、DACが出力する輝度信号の電位を調整することを特徴とする。
Hereinafter, embodiments of an optical writing device and an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[1] First Embodiment The image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention provides a plurality of contacts on a power supply line for supplying a drive current to an OLED, according to the number of OLEDs to be lit. The potential of the luminance signal output from the DAC is adjusted with reference to the potential at the selected contact.
(1)画像形成装置の構成
まず、本実施の形態に係る画像形成装置の主要な構成について説明する。
図1に示されるように、画像形成装置1は、所謂タンデム型のカラープリンターである。画像形成装置1が備える画像形成ステーション110Y、110M、110C及び110Kは、制御部101の制御の下、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)各色のトナー像を形成する。
(1) Configuration of Image Forming Apparatus First, the main configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described.
As shown in FIG. 1, the
例えば、画像形成ステーション110Yにおいて、帯電装置112は感光体ドラム111の外周面を一様に帯電させる。光書込み装置100は、感光体ドラム111の外周面を露光して、静電潜像を形成する。
現像装置113は、感光体ドラム111の外周面にトナーを供給して、静電潜像を現像(顕像化)してY色のトナー像を形成する。1次転写ローラー114は、感光体ドラム111の外周面上から中間転写ベルト102上へトナー像を静電転写(1次転写)する。1次転写後に感光体ドラム111の外周面上に残留するトナーはクリーナー115によって除去され、廃棄される。
For example, at the
The developing
中間転写ベルト102は、2次転写ローラー対103と従動ローラー104に張架されており、トナー像を担持した状態で矢印A方向に回転走行する。
同様にして、画像形成ステーション110M、110C及び110Kが形成したMCK各色のトナー像が、Y色のトナー像に重なるようにタイミングを合わせて中間転写ベルト102上に1次転写され、カラートナー像となる。中間転写ベルト102がカラートナー像を2次転写ローラー対103まで搬送するのに合わせて、給紙カセット120から供給された記録シートSも2次転写ローラー対103まで搬送される。
The
Similarly, the toner images of the respective colors MCK formed by the
2次転写ローラー対103は、中間転写ベルト102上のトナー像を記録シートS上に静電転写(2次転写)する。トナー像を転写された記録シートSは、定着装置105でトナー像を熱定着された後、排紙ローラー106によって排紙トレイ107上に排出される。
なお、制御部101には不図示の操作パネルが接続されており、画像形成装置1のユーザーに対する情報提示を行ったり、ユーザーから指示入力を受け付けたりする。
The secondary
An operation panel (not shown) is connected to the
(2)光書込み装置100の構成
次に、光書込み装置100の構成について説明する。
(2−1)全体構成
図2に示されるように、光書込み装置100は、OLEDパネル200とロッドレンズアレイ202をホルダー203に収容したものであって、OLEDパネル200にはOLED201が実装されている。OLED201が出射した光ビームLは、ロッドレンズアレイ202によって感光体ドラム111の外周面上に集光される。ロッドレンズアレイ202は、多数のロッドレンズを集積した光学素子であって、SLA(SELFOC Lens Array。SELFOCは日本板硝子株式会社の登録商標。)を用いてもよいし、MLA(Micro Lens Array)を用いてもよい。
(2) Configuration of
(2-1) Overall Configuration As shown in FIG. 2, the
(2−2)OLEDパネル200の概略構成
図3は、OLEDパネル200の概略平面図であり、併せてB−B´線における断面図とC−C´線における断面図も示されている。また、概略平面図部分は後述する封止板301を取り外した状態を示している。
図3に示されるように、OLEDパネル200は、TFT基板300、封止板301及びドライバーIC(Integrated Circuit)302等を備えている。TFT基板300には、15,000個のOLED201が主走査方向に沿って配列されている。これらのOLED201は、感光体ドラム111の外周面上で集光点が21.2μmピッチ(1200dpi)になっている。
(2-2) Schematic Configuration of
As shown in FIG. 3, the
また、TFT基板300のOLED201が配設された基板面は封止領域となっており、スペーサー枠体303を挟んで封止板301が取着されている。これによって、外気に触れないように乾燥窒素等を封入した状態で、OLED201が封止される。なお、吸湿剤を併せて封入してもよい。また、封止板301は、封止ガラスであってもよいし、ガラス以外の材料からなっていてもよい。
Further, the substrate surface on which the
TFT基板300の封止領域外にはドライバーIC302が実装されている。制御部101はカード電線(FFC: Flexible Flat Card)310を介してドライバーIC302に画像データを入力する。ドライバーIC302は画像データを輝度信号に変換してOLED201毎の駆動回路に入力する。駆動回路は輝度信号に応じてOLED201の駆動電流を生成する。輝度信号は、電流信号であってもよいし電圧信号であってもよい。
The
このように、OLED−PHではOLEDとTFTとを同一基板上に形成することができるので、発光部(LEDアレイ)と制御回路部(駆動IC等)とを別基板にせざるを得ないLED−PHよりも低コスト化することができる。
(2−3)TFT基板300の構成
OLED201は積算発光時間が長くなるにつれて発光量が低下する劣化特性を有する一方、OLED201毎の積算発光時間には画像データに応じて様々であるため、OLED201毎に光量劣化度が異なり輝度がばらついてしまう。そこで、OLED−PHでは、印刷画像をムラ無く、かつ画像品位を一定に保つためには、OLED201毎に発光輝度を調整する必要がある。このため、ドライバーIC302がDACを用いてOLED201毎に生成した輝度信号を駆動回路に書き込むことによって、OLED201毎の発光輝度が調整される。
As described above, in the OLED-PH, since the OLED and the TFT can be formed on the same substrate, the LED- and the control circuit unit (drive IC etc.) can not but be separated. Cost can be lower than PH.
(2-3) Configuration of
また、本実施の形態においては、複数のOLED201がDACを共用し、これらのOLED201を順次切り替えながらDACから輝度信号を書き込むアクティブ駆動方式を採用し、回路規模を削減している。アクティブ駆動方式では、DACが書き込んだ輝度信号は、主走査期間(1H期間)経過後の次の書込みが実施されるまで保持される(例えば、発光データが書き込まれた場合、約1H期間発光し続ける)。
Further, in the present embodiment, a plurality of
図4に示されるように、TFT基板300においては、15,000個のOLED201が100個ずつ、150個の発光ブロック402に組分けされている。また、ドライバーIC302には150個のDAC400が内蔵されており、それぞれ発光ブロック402と1対1に対応している。
ドライバーIC302は、制御部101から画像データを入力されると、当該入力を100画素分ずつ1走査期間毎に各DAC400に分配する。DAC400から発光ブロックに向かう回路上には何れも選択回路401が配設されている。各DAC400は、画像データを輝度信号に変換し、配下の100個のOLED201に対して順次、輝度信号を出力する。
As shown in FIG. 4, in the
When the
図5は、1対の選択回路401と発光ブロック402とを示す回路図である。図5に示されるように、発光ブロック402は100個の発光画素回路からなっており、各発光画素回路は、キャパシター521、駆動用TFT522及びOLED201を1つずつ有している。また、選択回路401はシフトレジスター511と100個の選択用TFT512とを備えている。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a pair of
シフトレジスター511は、100個の選択用TFT512それぞれのゲート端子に接続されており、選択用TFT512を順番にオンする。選択用TFT512のソース端子は、書き込み配線530を経由して、DAC400に接続されており、ドレイン端子はキャパシター521の第1の端子並びに駆動用TFT522のゲート端子に接続されている。
The
シフトレジスター511が選択用TFT512をオンした状態で、DAC400からの輝度信号がキャパシター521の第1の端子に入力され(チャージ)、リセットされるまで保持される(ホールド)。
キャパシター521の第1の端子は、駆動用TFT522のゲート端子にも接続されており、キャパシター521の第2の端子は駆動用TFT522のソース端子並びに電源線531に接続されている。
With the
The first terminal of the
駆動用TFT522のドレイン端子にはOLED201のアノード端子が接続されており、直列回路になっている。OLED201のカソード端子は接地配線532に接続されている。また、電源線531は、電源部612から受電した定電圧源AVDDに接続されており、接地配線532は接地端子GNDに接続されている。
定電圧源AVDDは、OLED201に供給される駆動電流の供給源となっており、駆動用TFT522は、キャパシター521の第1、第2の端子間に保持されている電圧、言い換えると駆動用TFT522のソース−ゲート電圧に応じたドレイン電流を駆動電流としてOLED201に供給する。言うまでもなく、ソース−ゲート電圧が高いほど、駆動用TFT522は多くの駆動電流を供給し、OLED201の発光量が増大する。
The drain terminal of the driving
The constant voltage source AVDD is a supply source of the drive current supplied to the
例えば、キャパシター521にHiに相当する輝度信号が書き込まれると、駆動用TFT522がオンして、駆動電流に応じた光量でOLED201が発光する。また、キャパシター521にLowに相当する輝度信号が書き込まれると、駆動用TFT522はオフして、OLED201は発光しない。このように、DAC400が出力する起動信号を変更することによって、OLED201の発光量を制御することができる。
For example, when a luminance signal corresponding to Hi is written to the
書き込み配線530にはリセット回路540が接続されている。リセット回路540をオンすると電流DAC400から選択用TFT512までの配線が所定電圧にリセットされる。リセット回路540は、ドライバーIC302に内蔵されていてもよい。
このような構成を備えることによって、次のように輝度信号が書き込まれる。図6に示されるように、シフトレジスター511が、まず1番目の選択用TFT512をオンすると、当該オン期間をチャージ期間として、DAC400からの輝度信号が1番目のキャパシター521に入力される。
The
By providing such a configuration, the luminance signal is written as follows. As shown in FIG. 6, when the
次に、シフトレジスター511が1番目の選択用TFT512をオフすると、1番目のキャパシター521が保持している電圧に応じた駆動電流が1番目のOLED201に供給され、OLED201が点灯する(ホールド期間)。
1番目の選択用TFT512のオフと共に、2番目の選択用TFT512がオンされ、2番目のキャパシター521に輝度信号が入力される。このような動作を100番目の選択用TFT512まで実行すると、また、1番目の選択用TFT512に戻って上記の動作を繰り返す。
Next, when the
When the
なお、本実施の形態においては、駆動用TFT522がpチャンネルである場合を例にとって説明しているが、nチャンネルの駆動用TFT522を用いても良いことは言うまでも無い。また、書き込み配線530、電源線531及び接地配線532は何れも薄膜配線である。
(3)電源線531を含む電源回路
次に、電源線531を含む電源回路について更に詳しく説明する。
Although the case where the driving
(3) Power Supply Circuit Including
図7に示されるように、電源線531上の定電圧源AVDDに最も近い発光ブロック402と定電圧源AVDDとの間、並びに隣り合う発光ブロック402の間には接点701が設けられている。本実施の形態においては、発光ブロック402が150個あるので、接点701もまた150箇所あることになる。本実施の形態においては、定電圧源AVDDに最も近い接点から順に#1から#150までの接点番号を付与する。
As shown in FIG. 7, a
各接点701は、引き出し線702を経由して、セレクター700に接続されている。セレクター700には、回路部電源線704にてドライバーIC302も接続されている。
セレクター700が、制御部101からの切替え制御(以下、「電源選択制御」という、)を受けて、150箇所の接点701の何れかをドライバーIC302に接続すると、選択された接点701における電位を参照電位(以下、「ドライバーIC電源電圧」という。)として、DAC400が輝度信号(DAC電圧)を出力する。
Each
When
(4)電源選択制御
次に、制御部101による電源選択制御について説明する。
(4−1)制御部101の構成
まずは制御部101の主要な構成について説明する。
図8に示されるように、制御部101は、CPU(Central Processing Unit)800やROM(Read Only Memory)801等を備えており、画像形成装置1に電源が投入されると、CPU800がリセットされる。その後、CPU800はROM801からブートプログラムを読み出して起動し、RAM(Random Access Memory)802を作業用記憶領域として、HDD(Hard Disk Drive)803から読み出して制御プログラムを実行する。
(4) Power Supply Selection Control Next, power supply selection control by the
(4-1) Configuration of
As shown in FIG. 8, the
CPU800は、光書込み装置100のドライバーIC302に画像データを入力したり、セレクター700を切替え制御するための切替え制御信号をセレクター700に入力したりする。HDD803は、上記制御プログラムの他、印刷ジョブや画像データ、制御部101がセレクター700を制御するために参照する電源選択用データ等を記憶する。
NIC(Network Interface Card)804は、LAN(Local Area Network)等の通信ネットワークを経由して他の装置から印刷ジョブを受け付けるための通信処理を実行する。操作パネル810は、画像形成装置1のユーザーに情報提示を行ったり、ユーザーからの指示入力を受け付けたりする。
The
A network interface card (NIC) 804 executes communication processing for receiving a print job from another device via a communication network such as a local area network (LAN).
(4−2)電源選択制御
次に、電源選択制御について説明する。
図9に示されるように、制御部101は、PDL(Page Description Language)で記載された印刷ジョブを受け付けると(S901:YES)、当該印刷ジョブを言語解析して中間データに変換し、ラスタライズ処理によってページ毎の画像データを生成した後(S902)、当該画像データの1ライン毎にステップS903からS906までの処理を実行する。
(4-2) Power Supply Selection Control Next, power supply selection control will be described.
As shown in FIG. 9, when the
すなわち、まず当該ラインについて15,000個のOLED201のうち点灯すべきOLED201の個数を数える(S903)。次に、HDD803に記憶されている電源選択用データを参照する(S904)。
電源選択用データにおいては、図10に示されるように、点灯すべきOLED201の個数の範囲毎に選択すべき接点701が指定されており、OLED201の点灯数が多いほど定電圧源AVDDから遠い接点701が選択されるようになっている。
That is, first, the number of
In the power source selection data, as shown in FIG. 10, the
制御部101は、電源選択用データを参照して、選択すべき接点701を決定したら、当該接点701の番号を指示する切替え制御信号をセレクター700に入力する(S905)。その後、制御部101は、ドライバーIC302に当該1ライン分の画像データを入力する(S906)。
当該画像データのすべてのラインについて上記の処理を実行したら、制御部101は、ステップS901に進んで次の印刷ジョブを待つ。
After determining the
When the above process is performed for all lines of the image data, the
(4−3)ゲート−ソース電圧Vgs
駆動用TFT522はゲート−ソース電圧Vgsに応じた駆動電流を供給し、OLED201は駆動電流に応じた発光量で発光する。このため、ゲート−ソース電圧Vgsを見ることによって、電源線531での電圧降下による光量バラつきの大きさを評価することができる。
(4-3) Gate-source voltage Vgs
The driving
図11は、OLED201の点灯数が多い場合と少なく場合とについて、主走査方向におけるドライバーIC電源電圧、DAC電圧(輝度信号)及びゲート−ソース電圧Vgsを比較するグラフである。
図11に示されるように、OLED201の点灯数が少ない場合(グラフ1101)よりも多い場合(グラフ1102)の方が、電源線531での電圧降下量が大きくなるので、ドライバーIC電源電圧もまた点灯数が多いほど低くなる。また、定電圧源AVDDから遠い接点701ほどドライバーIC電源電圧が低くなる。
FIG. 11 is a graph comparing the driver IC power supply voltage, the DAC voltage (brightness signal), and the gate-source voltage Vgs in the main scanning direction for cases where the number of lighting of the
As shown in FIG. 11, the voltage drop amount at the
これに対して、電源選択用データにおける指定に従ってOLED201の点灯数が多いほど定電圧源AVDDから遠い接点701が選択されて、ドライバーIC電源電圧が低くなる。図11の例では、OLED201の点灯数が少ない場合には接点C0が選択され、多い場合には接点C1が選択される。従って、OLED201の点灯数が少ない場合にはDAC電圧(輝度信号)が高くなり(グラフ1111)、OLED201の点灯数が多い場合にはDAC電圧(輝度信号)が低くなる(グラフ1112)。
On the other hand, as the number of lighting of the
その結果、近端のOLED201に対応する駆動用TFT522のゲート−ソース電圧Vgsは、OLED201の点灯数が少ない場合(グラフ1121)には、OLED201の点灯数が多い場合(グラフ1122)よりも低くなる。この場合におけるゲート−ソース電圧Vgsの電圧差をVnとする。
また、遠端においては、OLED201の点灯数が少ない場合(グラフ1121)には、OLED201の点灯数が多い場合(グラフ1122)よりもゲート−ソース電圧Vgsが高くなる。この場合におけるゲート−ソース電圧Vgsの電圧差をVfとする。
As a result, the gate-source voltage Vgs of the driving
At the far end, when the number of lighting of the
一方、従来技術のように、ドライバーIC電源電圧を定電圧源AVDDからとった場合には、OLED201の点灯数が少ない場合(グラフ1121)に対するOLED201の点灯数が多い場合(グラフ1122)のゲート−ソース電圧Vgsの差が遠端における電源線531の電圧差Vf´は、
|Vf´| = |Vn| + |Vf|
となり、ゲート−ソース電圧の電圧差Vn、Vfは、何れもゲート−ソース電圧の電圧差Vf´よりも絶対値が小さくなる。また、グラフ1121、1122の間のゲート−ソース電圧Vgsの差は、|Vn|と|Vf|の大きい方が上限となり、何れのOLED201においても|Vf´|よりも小さくなるので、欄干での光量差を小さくすることができる。
On the other hand, when the driver IC power supply voltage is taken from the constant voltage source AVDD as in the prior art, when the number of lighting of the
| Vf || = | Vn | + | Vf |
Thus, the voltage differences Vn and Vf of the gate-source voltages are smaller in absolute value than the voltage difference Vf 'of the gate-source voltages. Also, the difference between the gate-source voltage Vgs between the
従って、OLED201の点灯数の多少に関わらず、OLED201毎の発光量が安定するので、副走査方向における濃度ムラを抑制することができる。
[2]第2の実施の形態
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る画像形成装置は上記第1の実施の形態に係る画像形成装置と概ね共通の構成を備える一方、点灯すべきOLED201の位置に応じて接点701を選択する動作において相違している。以下、専ら相違点に着目して説明する。なお、本明細書においては、実施の形態どうしで共通する要素がある場合には共通の符号が付与される。
Therefore, regardless of the number of lightings of the
[2] Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described. The image forming apparatus according to the present embodiment has a configuration substantially common to the image forming apparatus according to the first embodiment, but differs in the operation of selecting the
本実施の形態においては、図12に示されるように、OLED201の点灯数を数えることなく、電源選択用データを参照する(S904)。図13に例示されるように、本実施の形態に係る電源選択用データは、15,000個あるOLED201の点灯パターン毎に選択すべき接点701に番号を示している。例えば、番号#1のOLED201のみを点灯し、他のOLED201はすべて消灯する場合には、番号#1の接点701が選択される。
In the present embodiment, as shown in FIG. 12, the power supply selection data is referred to without counting the number of lights of the OLED 201 (S904). As exemplified in FIG. 13, the power source selection data according to the present embodiment indicates the numbers of the
このような電源選択用データを参照して、選択する接点701の番号を決定したら、制御部101は、選択した接点701の番号を指示する切替え制御信号をセレクター700に入力し(S905)、ドライバーIC302に当該1ライン分の画像データを入力する(S906)。
電源選択用データとしては、OLED201の点灯状態毎に、定電圧源AVDDの近端側の発光ブロック402から順にOLED201の点灯数を加算してゆき、OLED201の点灯数の総数Nの概ね半分になるように発光ブロック402を分ける接点701を指定してもよい。
When the number of the
As the power source selection data, the number of lighting of the
上記第1の実施の形態と同様に、接点701が発光ブロック402間に配されている場合には、総数Nに対して、n番目の発光ブロック402までの点灯数の和がちょうどN/2である場合には、n番目の発光ブロック402と(n+1)番目の発光ブロック402との間に配された接点701を指定する。
また、(n−1)番目の発光ブロック402までの点灯数の和N0がN/2よりも小さく、かつ、n番目の発光ブロック402までの点灯数の和N1がN/2よりも大きい場合も考えられる。
As in the first embodiment, in the case where the
When the sum N0 of the number of lighting up to the (n-1) th
このような場合、(N/2−N0)と(N1−N/2)とを比較して、(N/2−N0)の方が小さければ(n−1)番目の発光ブロック402とn番目の発光ブロック402との間に配された接点701を指定する。逆に、(N1−N/2)の方が小さい場合にはn番目の発光ブロック402と(n+1)番目の発光ブロック402との間に配された接点701を指定すればよい。
In such a case, if (N / 2−N0) is smaller than (N / 2−N0) and (N1−N / 2), the (n−1) th
このようにすれば、OLED201の点灯数に加えて、点灯すべきOLED201の位置も考慮して接点701を選択するので、更に精度良く濃度ムラを解消することができる。
[3]第3の実施の形態
本実施の形態に係る画像形成装置は、概ね上記第1、第2の実施の形態と共通の構成を備える一方、画像データのライン毎に電圧降下量を算出して接点701を選択する点において相違している。以下においては専ら相違点に着目して説明する。
In this case, since the
[3] Third Embodiment The image forming apparatus according to the present embodiment has the same configuration as the first and second embodiments in general, but calculates the voltage drop amount for each line of image data. And the point of selecting the
図14に示されるように、本実施の形態においては、画像データの1ライン毎に実行すべき処理として、まず、点灯すべきOLED201の位置を読み出し(S1401)、各OLED201の駆動電流量を特定する(S1402)。
次に、点灯すべきOLED201のうち定圧電源AVDDに最も近いOLED201に対応する駆動用TFT522と電源線531との接続点における電圧降下量と、点灯すべきOLED201のうち定圧電源AVDDに最も遠いOLED201に対応する駆動用TFT522と電源線531との接続点における電圧降下量と、の中間値を算出する(S1403)。
As shown in FIG. 14, in the present embodiment, as processing to be executed for each line of image data, first, the position of the
Next, among the
更に、接点701毎に電圧降下量を算出して(S1404)、電圧降下量が前記中間値に最も近い接点701を選択する(S1405)。
なお、第m番目のOLED201に対応する駆動用TFT522と電源線531との接続点における電圧降下量△Vdownは、次式(1)を用いて算出される。
Furthermore, the amount of voltage drop is calculated for each contact 701 (S1404), and the
The voltage drop amount ΔVdown at the connection point between the driving
接点701を選択したら、制御部101は、選択した接点701の番号を指示する切替え制御信号をセレクター700に入力し(S905)、ドライバーIC302に当該1ライン分の画像データを入力する(S906)。
このようにすれば、定電圧源AVDDに最も近い接続点における電圧が高くなり過ぎたり、定電圧源AVDDから最も遠い接続点における電圧が低くなり過ぎたりするのを防止することができる。従って、濃度ムラの最大値が最近端発光素子部と最遠端発光素子部に平均化されるので、副走査方向の濃度ムラが低減される。
When the
In this way, it is possible to prevent the voltage at the connection point closest to the constant voltage source AVDD from becoming too high or the voltage at the connection point farthest from the constant voltage source AVDD from becoming too low. Accordingly, since the maximum value of the density unevenness is averaged between the nearest end light emitting element portion and the far end light emitting element portion, the density unevenness in the sub scanning direction is reduced.
[4]第4の実施の形態
本実施の形態に係る画像形成装置は、概ね上記第1から第3の実施の形態と共通の構成を備える一方、画像データにおいて隣接するライン間で電圧降下量の平均値を求めることによってライン間での濃度ムラを防止する点において相違している。以下においては専ら相違点に着目して説明する。
[4] Fourth Embodiment The image forming apparatus according to the present embodiment has the same configuration as that of the first to third embodiments, while the amount of voltage drop between adjacent lines in the image data. It is different in that the density unevenness among the lines is prevented by finding the average value of. In the following, description will be made by focusing on the differences.
図15に示されるように、制御部101は、ライン毎の処理として、まず、式(1)を用いて当該ラインの電圧降下量を算出し(S1501)、更に前のラインの電圧降下量を取得して(S1502)、これらの電圧降下量の平均値を算出する(S1503)。なお、前のラインとは、現在のラインと副走査方向に隣り合うラインであって、現在のラインの前に光書込みを行ったラインである。
As shown in FIG. 15, the
なお、ステップS1502においては、前のラインの電圧降下量を算出してもよい。また、前のラインの光書き込みを行う際に算出した電圧降下量を予め記憶しておき、ステップS1502においては、記憶しておいた前のラインの電圧降下量を読み出してもよい。
算出した平均値の1/2の値を中間値として求め(S1504)、電圧降下量が前記中間値に最も近い接点701を選択する(S1505)。その後、制御部101は、選択した接点701の番号を指示する切替え制御信号をセレクター700に入力し(S905)、ドライバーIC302に当該1ライン分の画像データを入力する(S906)。
In step S1502, the voltage drop amount of the previous line may be calculated. Alternatively, the voltage drop amount calculated when performing the optical writing of the previous line may be stored in advance, and the voltage drop amount of the previous line stored may be read in step S1502.
A half value of the calculated average value is obtained as an intermediate value (S1504), and the
このようにすれば、隣り合うライン間で基準となる接点701を揃えることができるので、ライン間での濃度ムラを軽減することができる。なお、本実施の形態においては、現在のラインと前のラインとの2つのラインの電圧降下量の平均値を用いたが、現在のラインを含み互いに隣接する3つ以上のラインの電圧降下量の平均値を用いてもよい。
[5]変形例
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。
According to this configuration, since the
[5] Modifications Although the present invention has been described above based on the embodiment, it goes without saying that the present invention is not limited to the above embodiment, and the following modifications can be implemented. .
(1)上記実施の形態においては、発光ブロック402間に接点701を設ける場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、発光ブロック402内に接点701を設けてもよい。また、接点701を電源線531上で等間隔に設ける必要もなく、例えば、定電圧源AVDDに近い位置では電流量が多いために電圧降下が大きくなるので接点701を密に配し、定電圧源AVDDから離れるにつれて接点71の分布を疎にすれば、接点701の総数を抑えながら、ドライバーIC302に供給する電圧の種類を多くすることができる。
(1) In the above embodiment, although the case where the
また、接点701の個数が150個に限定されないのは言うまでもなく、150個より多くても少なくてもよい。接点701の個数が多いほど精度良く濃度ムラを解消することができるものの、TFT基板300の回路規模が大きくなるというデメリットがある。逆に、接点701の個数を減らせばTFT基板300の回路規模を小さくすることができるが、濃度ムラが残り易くなる。このため、接点701の個数は、濃度ムラと回路規模との兼ね合いで決定するのが望ましい。
Further, it goes without saying that the number of
(2)上記実施の形態においては、すべてのDAC400で共通の接点701を選択する場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて次のようにしてもよい。
例えば、1以上のDAC400を含むDAC400のグループ毎に接点701を選択して、当該接点701における電位を当該グループに属するDAC400の参照電位としてもよい。この場合において、DAC400のグループ毎にセレクター700を設けてもよい。このようにすれば、更に濃度ムラを抑えることができる。
(2) In the above embodiment, the case of selecting the
For example, the
(3)上記実施の形態においては、電源線531上に設けられた接点701からドライバーIC302に電源電圧を供給する場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて次のようにしてもよい。
すなわち、式(1)を用いて算出されるライン毎の中間値や複数ラインにおける中間値に相当する電圧を出力する可変電圧源を別途設けて、当該可変電圧源からドライバーIC302に電源電圧を供給してもよい。可変電圧源は、例えば、定電圧源に可変抵抗器を接続したものであって、当該可変抵抗器の電気抵抗を適宜調整することによって所望の電源電圧を供給するものであってもよい。このようにしても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
(3) In the above embodiment, the case where the power supply voltage is supplied to the
That is, a variable voltage source for separately outputting a voltage corresponding to an intermediate value for each line calculated using Equation (1) or an intermediate value for a plurality of lines is separately provided, and the power supply voltage is supplied to the
(4)上記実施の形態においては、画像形成装置1がタンデム型のカラープリンターである場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、タンデム型以外のカラープリンターやモノクロプリンターに本発明を適用してもよい。また、スキャナーを備えた複写装置や、更に通信機能を備えたファクシミリ装置、これらの機能を兼ね備えた複合機(MFP: Multi-Function Peripheral)に本発明を適用しても同様の効果を得ることができる。
(4) In the above embodiment, although the case where the
本発明に係る光書込み装置及び画像形成装置は、発光素子に電流を供給する電源線での電圧降下に起因する濃度ムラを軽減する装置として有用である。 The optical writing apparatus and the image forming apparatus according to the present invention are useful as an apparatus for reducing uneven density caused by voltage drop in a power supply line which supplies current to a light emitting element.
1………画像形成装置
100…光書込み装置
101…制御部
201…OLED
302…ドライバーIC
400…DAC
531…電源線
700…セレクター
701…接点
1 ... ...
302: Driver IC
400 ... DAC
531 ...
Claims (9)
ライン状に配置された複数の電流駆動型の発光素子と、
複数の前記発光素子に沿って延伸し、複数の前記発光素子に電力を供給する電源線と、
前記電源線の一端に接続された定電圧源と、
参照電位からの電位差によって前記発光素子に発光量を指示する指示電位を出力する指示回路と、
前記電源線と前記発光素子との間に介在され、前記電源線との接続点における電位と、前記指示回路が出力した指示電位との電位差に応じて、前記発光素子に入力される駆動電流を制御する駆動回路群と、
前記電源線上に設けられた複数の接点と、
前記1ラインにおける各発光素子の点灯状態に応じて、前記複数の接点の何れかを選択する選択手段と、を備え、
前記指示回路の参照電位は、前記選択手段が選択した接点における前記電源線の電位で与えられる
ことを特徴とする光書込み装置。 An optical writing device which exposes a photosensitive member to form an electrostatic latent image line by line,
A plurality of current-driven light emitting element arranged in a line,
Extending along a plurality of the light emitting element, a power supply line for supplying power to a plurality of the light emitting element,
A constant voltage source connected to one end of the power supply line;
An instruction circuit for outputting a command voltage to instruct the light emission amount to the light emitting element by the potential difference from the reference potential,
A drive current input to the light emitting element is interposed between the power supply line and the light emitting element, according to the potential difference between the potential at the connection point with the power supply line and the indication potential output by the indication circuit. Drive circuits to control,
A plurality of contacts provided on the power supply line;
A selector configured to select one of the plurality of contacts in accordance with the lighting state of each light emitting element in the one line;
The optical writing device according to claim 1, wherein the reference potential of the indication circuit is given by the potential of the power supply line at the contact selected by the selection means.
ことを特徴とする請求項1に記載の光書き込み装置。 The optical writing device according to claim 1, wherein the selection means selects a contact farther from the constant voltage source on the power supply line as the number of light emitting elements to be lighted in the one line is larger.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の光書き込み装置。 The said selection means is characterized by selecting the contact point distant from the said constant voltage source on the said power supply line, so that distribution of the light emitting element lighted in the said 1 line is far from the said constant voltage source on the said power supply line. The optical writing device according to 1 or 2.
ことを特徴とする請求項1に記載の光書き込み装置。 The selection means is characterized in that the contact point farther from the constant voltage source on the power supply line is selected as the voltage drop amount from the constant voltage source at the connection point farthest from the constant voltage source on the power supply line is larger. The optical writing device according to claim 1.
ことを特徴とする請求項4に記載の光書き込み装置。 5. The optical writing device according to claim 4, wherein the selection means selects the contact point closest to half of the average value of the voltage drop amount of at least one line including at least the one line.
ラインとの2つのラインである
ことを特徴とする請求項5に記載の光書き込み装置。 The one or more lines, the optical writing device of claim 5, wherein the the one line are two lines between adjacent lines in said one line and the sub scanning direction.
ことを特徴とする請求項1から6の何れかに記載の光書込み装置。 The optical writing device according to any one of claims 1 to 6, wherein the selection means selects the contact each time the one line is scanned.
ことを特徴とする請求項1から7の何れかに記載の光書き込み装置。 The optical writing device according to any one of claims 1 to 7, wherein the light emitting element is an OLED.
ことを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus comprising the optical writing device according to any one of claims 1 to 8.
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