JP6784561B2 - controller - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真方式の画像形成装置用のコントローラに関するものである。 The present invention relates to a controller for an electrophotographic image forming apparatus.
電子写真方式の画像形成装置では、レーザ光源から出射された光ビーム(レーザ光)を回転多面鏡によって偏向し、偏向したレーザ光によって感光体を走査して感光体上に静電潜像を形成する画像形成装置が知られている。このような画像形成装置では、一般に、集積回路であるシステムコントローラが実装された制御基板で生成した画像データを、レーザ光源を駆動するレーザドライバが実装されたレーザ駆動基板に送信し、受信した画像データに基づいて、レーザドライバがレーザ光源を駆動する。 In an electrophotographic image forming apparatus, a light beam (laser light) emitted from a laser light source is deflected by a rotating multifaceted mirror, and the photoconductor is scanned by the deflected laser light to form an electrostatic latent image on the photoconductor. An image forming apparatus is known. In such an image forming apparatus, generally, image data generated by a control board on which an integrated circuit system controller is mounted is transmitted to a laser drive board on which a laser driver for driving a laser light source is mounted, and received images. Based on the data, the laser driver drives the laser light source.
また、画像形成速度の高速化及び画像の高解像度化を実現するために、感光体上でそれぞれ異なるラインを並列に走査する複数の光ビームを出射する複数の発光素子を光源として備える、マルチビーム方式の画像形成装置が知られている。このようなマルチビーム方式の画像形成装置では、発光素子数の増加に伴って、システムコントローラとレーザドライバとの間の信号線数(プリント配線及びケーブルを含む。)が増加する問題がある。これに対して、特許文献1には、システムコントローラとレーザドライバとの間でデータのシリアル伝送を行う技術が示されており、シリアル伝送の使用により信号線数を低減できる。
Further, in order to increase the image formation speed and the image resolution, a multi-beam is provided as a light source with a plurality of light emitting elements that emit a plurality of light beams that scan different lines in parallel on the photoconductor. A type of image forming apparatus is known. In such a multi-beam type image forming apparatus, there is a problem that the number of signal lines (including printed wiring and cables) between the system controller and the laser driver increases as the number of light emitting elements increases. On the other hand,
画像形成装置には、製造コスト等に依存して、画像データをPWM信号へ変換する変換回路を備えるレーザ駆動基板あるいは変換回路を内蔵するレーザドライバが実装される場合と、そのような変換回路を備えていないレーザ駆動基板が実装される場合とがある。このため、システムコントローラ側でPWM信号を生成してレーザドライバへPWM信号をシリアル伝送するか否かに関して、画像形成装置に実装されるレーザ駆動基板あるいはレーザドライバの構成に合わせてシステムコントローラの設計を変更する必要がある。一方で、そのようなレーザ駆動基板あるいはレーザドライバの構成に依存しないシステムコントローラを実現することが望まれている。 Depending on the manufacturing cost and the like, the image forming apparatus may be equipped with a laser drive substrate having a conversion circuit for converting image data into a PWM signal or a laser driver having a built-in conversion circuit, or such a conversion circuit. A laser drive board that is not provided may be mounted. Therefore, regarding whether or not the PWM signal is generated on the system controller side and the PWM signal is serially transmitted to the laser driver, the system controller is designed according to the configuration of the laser drive board or the laser driver mounted on the image forming apparatus. Need to change. On the other hand, it is desired to realize a system controller that does not depend on the configuration of such a laser drive substrate or a laser driver.
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものである。本発明は、発光素子を駆動する駆動基板に対するコントローラの汎用性を向上させるための技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems. An object of the present invention is to provide a technique for improving the versatility of a controller with respect to a drive substrate for driving a light emitting element.
本発明は、例えば、コントローラとして実現できる。本発明の一態様の係るコントローラは、光ビームを出射する発光素子を有するレーザ光源と、駆動データに基づいて前記レーザ光源を駆動するレーザドライバが実装された駆動基板を備える光走査装置と、ケーブルを介して前記駆動基板にデータを送信する制御基板と、を備える画像形成装置の前記制御基板に実装されるコントローラであって、画像データに基づいて発光素子を発光させるパターンを示す駆動データを生成して前記駆動基板へ送信する第1モード、または画像データを前記駆動データに変換することなく前記駆動基板へ送信する第2モードを動作モードとして設定する設定部であって、前記駆動データは、発光素子を点灯させるデータ及び発光素子を非点灯にさせるデータから構成される2値のデータであり、前記画像データは、濃度階調を表す多値のデータである、前記設定部と、前記第1モードが設定されている場合には、入力された画像データを前記レーザ光源が有する発光素子の数の駆動データに変換して前記駆動基板に出力し、前記第2モードが設定されている場合には、前記入力された画像データを、光ビームによる感光体の走査における走査ライン単位の画像データに変換して出力するデータ変換部と、前記データ変換部から出力されるデータを前記駆動基板へシリアル送信する送信部と、を備えることを特徴とする。 The present invention can be realized, for example, as a controller. The controller according to one aspect of the present invention includes a laser light source having a light emitting element that emits a light beam, an optical scanning device including a drive substrate on which a laser driver that drives the laser light source based on drive data is mounted, and a cable. A controller mounted on the control board of an image forming apparatus including a control board for transmitting data to the drive board via the image data, and generates drive data indicating a pattern for causing the light emitting element to emit light based on the image data. This is a setting unit that sets the first mode of transmitting to the drive board or the second mode of transmitting image data to the drive board without converting the image data into the drive data as an operation mode. It is binary data composed of data for turning on the light emitting element and data for turning off the light emitting element, and the image data is multi-valued data representing density gradation, the setting unit and the first. When one mode is set, the input image data is converted into drive data for the number of light emitting elements of the laser light source and output to the drive board, and the second mode is set. The data conversion unit converts the input image data into image data in units of scanning lines in scanning the photoconductor with an optical beam and outputs the data, and the data output from the data conversion unit is transferred to the drive board. It is characterized by including a transmission unit for serial transmission.
本発明によれば、発光素子を駆動する駆動基板に対するコントローラの汎用性を向上させることが可能になる。 According to the present invention, it is possible to improve the versatility of the controller with respect to the drive substrate for driving the light emitting element.
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the following embodiments do not limit the invention according to the claims, and not all combinations of features described in the embodiments are essential for the means for solving the invention.
<画像形成装置の構成>
図1は、一実施形態に係る画像形成装置100のハードウェア構成例を示す断面図である。画像形成装置100は、単色画像を形成する画像形成装置であってもよいが、ここでは、複数色のトナー(現像剤)を用いて多色画像を形成する画像形成装置を想定する。画像形成装置100は、例えば、印刷装置、プリンタ、複写機、複合機(MFP)、及びファクシミリ装置のいずれであってもよい。なお、参照符号の末尾のY,M,C,Kは、それぞれ、対応する部材が対象とするトナーの色が、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックであることを示している。以下の説明では、色を区別する必要がない場合には、末尾のY,M,C,Kを省いた参照符号を使用する。
<Configuration of image forming apparatus>
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a hardware configuration example of the
画像形成装置100は、Y色、M色、C色及びK色のトナーをそれぞれ用いて画像(トナー像)を形成する4つの画像形成部(画像形成ステーション)を備えている。各色に対応する画像形成部は、感光ドラム(感光体)102Y,102M,102C,102Kをそれぞれ備えている。感光ドラム102Y,102M,102C,102Kの周りには、帯電部103Y,103M,103C,103K、露光部(光走査装置)104Y,104M,104C,104K、及び現像部105Y,105M,105C,105Kがそれぞれ配置されている。なお、感光ドラム102Y,102M,102C,102Kの周りには、更に、ドラムクリーニング部(図示せず)がそれぞれ配置されている。
The
感光ドラム102Y,102M,102C,102Kの下方には、無端ベルト状の中間転写ベルト(中間転写体)107が配置されている。中間転写ベルト107は、駆動ローラ108と、従動ローラ109及び110とに掛け渡されている。画像形成中には、駆動ローラ108の回転に伴って、中間転写ベルト107の外周面は、図1に示す矢印の方向へ移動する。中間転写ベルト107を介して感光ドラム102Y,102M,102C,102Kに対向する位置には、一次転写バイアスブレード111Y,111M,111C,111Kが配置されている。画像形成装置100は、中間転写ベルト107上に形成されたトナー像をシート上に転写するための二次転写バイアスローラ112と、シート上に転写されたトナー像を当該シートに定着させるための定着部113とを更に備えている。なお、シートは、記録紙、記録材、記録媒体、用紙、転写材、転写紙等と称されてもよい。
An endless belt-shaped intermediate transfer belt (intermediate transfer body) 107 is arranged below the
次に、上述の構成を有する画像形成装置100における、帯電プロセスから現像プロセスまでの画像形成プロセスについて説明する。なお、各色に対応する画像形成部のそれぞれで実行される画像形成プロセスは同様である。このため、以下では、Y色に対応する画像形成部における画像形成プロセスを例にして説明し、M色、C色及びK色に対応する画像形成部における画像形成プロセスについては説明を省略する。
Next, the image forming process from the charging process to the developing process in the
まず、Y色に対応する画像形成部の帯電部103Yが、回転駆動される感光ドラム102Yの表面を帯電させる。露光部104Yは、複数のレーザ光(光ビーム)を出射して、帯電した感光ドラム102Yの表面を当該複数のレーザ光で走査することで、感光ドラム102Yの表面を露光する。これにより、回転する感光ドラム102Y上に静電潜像が形成される。感光ドラム102Y上に形成された静電潜像は、現像部105Yによって、Y色のトナーで現像される。その結果、感光ドラム102Y上にY色のトナー像が形成される。また、M色、C色及びK色に対応する画像形成部では、それぞれ、Y色に対応する画像形成部と同様のプロセスで、感光ドラム102M,102C,102K上にM色,C色,K色のトナー像がそれぞれ形成される。
First, the
以下、転写プロセス以降の画像形成プロセスについて説明する。転写プロセスでは、まず、一次転写バイアスブレード111Y,111M,111C,111Kが中間転写ベルト107に転写バイアスをそれぞれ印加する。これにより、感光ドラム102Y,102M,102C,102K上に形成された4色(Y色,M色,C色,K色)のトナー像が、それぞれ中間転写ベルト107に重ね合わせて転写される。
Hereinafter, the image formation process after the transfer process will be described. In the transfer process, first, the primary
中間転写ベルト107上に重ね合わせて形成された、4色のトナーから成るトナー像は、中間転写ベルト107の外周面の移動に伴って、二次転写バイアスローラ112と中間転写ベルト107との間の二次転写ニップ部へ搬送される。中間転写ベルト107上に形成されたトナー像が二次転写ニップ部に搬送されるタイミングに合わせて、給紙カセット115からシートが二次転写ニップ部へ搬送される。二次転写ニップ部では、中間転写ベルト107上に形成されているトナー像が、二次転写バイアスローラ112によって印加される転写バイアスの作用によって、シート上に転写される(二次転写)。
A toner image composed of four colors of toner formed on the
その後、シート上に形成されたトナー像は、定着部113で加熱されることでシートに定着する。このようにして多色画像が形成されたシートは、排紙部116へ排紙される。
After that, the toner image formed on the sheet is fixed to the sheet by being heated by the fixing
なお、中間転写ベルト107へのトナー像の転写が終了した後、感光ドラム102Y,102M,102C,102Kに残留するトナーが、上述のドラムクリーニング部(図示せず)によってそれぞれ除去される。このようにして一連の画像形成プロセスが終了すると、次のシートに対する画像形成プロセスが続けて開始される。
After the transfer of the toner image to the
<露光部の構成>
図2は、本実施形態に係る露光部104の構成例を示す図である。露光部104(光走査装置)は、画像形成装置100のシステムコントローラである制御基板220と接続されるレーザ駆動基板210、及び各種の光学部材202〜206(コリメータレンズ202、シリンドリカルレンズ203、ポリゴンミラー(回転多面鏡)204、及びfθレンズ(走査レンズ)205,206)を備えている。レーザ駆動基板210は、レーザドライバ200、レーザドライバ200、レーザ光源201、及びビーム検出(BD)センサ207を備えている。
<Structure of exposed part>
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the
レーザドライバ200は、レーザ光源201に供給する駆動電流によってレーザ光源201を駆動する。レーザ光源(以下、単に「光源」と称する。)201は、駆動電流に応じた光量のレーザ光(光ビーム)を発生させて出力(出射)する。レーザ光源201は、N個のレーザダイオード(LD)を発光素子として備えている。ここで、Nは2以上の整数である。即ち、画像形成装置100は、複数のLDから出射される複数のレーザ光によって感光体102上を走査するマルチビーム方式を採用している。本実施形態では、図3及び図4に示すように、N=4を想定する。
The
レーザドライバ200は、レーザ光源201の各LDに供給する駆動電流に対して画像データに基づくパルス幅変調(PWM)を行うことで、各LDを発光させる。本実施形態では、画像形成装置100に実装されるレーザ駆動基板210の構成に依存して、制御基板220内の回路とレーザ駆動基板210内の回路とのいずれかによって画像データから生成されるPWM信号が、レーザドライバ200に入力される。レーザドライバ200は、入力されたPWM信号に従って、レーザ光源201の各LDに駆動電流を供給する。
The
コリメータレンズ202は、光源201から出射されたレーザ光を、平行光に整形する。シリンドリカルレンズ203は、コリメータレンズ202を通過したレーザ光を、副走査方向(感光ドラム102の回転方向に対応する方向)へ集光する。シリンドリカルレンズ203を通過したレーザ光は、ポリゴンミラー204が備える複数の反射面のうちのいずれかの反射面に入射する。ポリゴンミラー204は、入射したレーザ光が連続的な角度で偏向されるように、図2に示す矢印の方向に回転しながら各反射面でレーザ光を反射させる。ポリゴンミラー204によって偏向されたレーザ光は、fθレンズ205,206に順に入射する。fθレンズ205、206を通過することで、レーザ光は、感光ドラム102の表面を等速で走査する走査光となる。
The
露光部104は、fθレンズ205を通過したレーザ光の走査路における、当該レーザ光の走査開始側の位置に、反射ミラー(同期検知用ミラー)208を備える。反射ミラー208には、fθレンズの端部を通過したレーザ光が入射する。BDセンサ207は、反射ミラー208からのレーザ光の反射方向に設けられ、レーザ光を検知するための光学センサとして用いられる。このように、BDセンサ207は、ポリゴンミラー204によって偏向されたレーザ光の走査路上に配置されている。即ち、BDセンサ207は、光源201から出射される複数のレーザ光が感光ドラム102の表面を走査する際の走査路上に設けられている。
The
<コントロールユニットの動作モード>
画像形成装置に実装されるレーザ駆動基板であって、図3及び図4にそれぞれ示す、構成が異なる2種類のレーザ駆動基板210は、画像形成装置及び光走査装置の仕様によって決定される。これら2種類のレーザ駆動基板210は、レーザ光による感光ドラム102の走査における走査ライン単位の画像データを、N個のLDにそれぞれ対応するN個のPWMデータに変換する変換回路を備えているか否かの点で相違している。本実施形態の制御基板220は、これら2種類のレーザ駆動基板210のいずれに対しても汎用的に使用可能な構成を備えている。なお、図3及び図4では、光源201が4個のLD(LD_A, LD_B, LD_C, LD_D)を備え、即ち、発光素子数N=4である例を示している。
<Operation mode of control unit>
The two types of laser-driven
制御基板220は、画像形成装置100に実装される。制御基板220に実装されたコントロールユニット300は、制御基板220と接続されるレーザ駆動基板210の構成に整合した動作を行うための2つの動作モードを有し、設定されたいずれかの動作モードで動作する。第1モードは、画像データからPWMデータを生成して、接続されたレーザ駆動基板へ送信する動作モードである。第2モードは、PWMデータの生成前の画像データを、接続されたレーザ駆動基板へ送信する動作モードである。PWMデータを生成するための変換回路を備えていないレーザ駆動基板が接続される場合には、コントロールユニット300は第1モードに設定される。一方、PWMデータを生成するための変換回路を備えているレーザ駆動基板が接続される場合には、コントロールユニット300は第2モードに設定される。なお、PWMデータは、LDを発光させるパターンを示す駆動データに相当する。
The
コントロールユニット300の動作モードの設定は、制御基板220及びレーザ駆動基板210が画像形成装置100に組み込まれる際に、予め制御基板220に対して行われる。本実施形態では、第1モードまたは第2モードを示す設定値が予めメモリに格納され、メモリに格納されている設定値に従って動作モードが設定される例を示す。
The operation mode of the
<第1モードの動作>
図3は、本実施形態の画像形成装置100のシステムコントローラである制御基板220と、制御基板220と接続される、Y,M,C,Kにそれぞれ対応するレーザ駆動基板210Y,210M,210C,210Kの構成例を示す図である。レーザ駆動基板210Y,210M,210C,210Kは、それぞれ異なる色(Y,M,C,K)の画像形成のための複数の駆動基板に相当する。図3は、レーザ駆動基板210Y,210M,210C,210Kの構成に合わせて、制御基板220が第1モードに設定されている場合の動作について示している。
<Operation in 1st mode>
FIG. 3 shows the
制御基板220は、コントロールユニット300(コントローラ)、シリアルパラレル(S/P)変換部307、及びBD検知部308を備えている。また、コントロールユニット300は、1つの集積回路(IC)で構成されており、画像処理部301、データ変換部302、パラレルシリアル(P/S)変換部303(送信部)、設定部304、ROM305、及びRAM306を備えている。このように、少なくとも設定部304、データ変換部302、及びP/S変換部303は、1つのICとして制御基板220に実装される。また、コントロールユニット300は、S/P変換部307とBD検知部308を内蔵していてもよい。
The
制御基板220において、画像処理部301とデータ変換部302とは、Y,M,C,Kの4色に対応する4本のデータ送信線によって接続されている。また、データ変換部302とP/S変換部303とは、Y,M,C,Kの色ごとに、4個(N個)のLDに対応する4本(N本)のデータ送信線によって接続されており、4色で合計16(=4×N)本のデータ送信線によって接続されている。
In the
制御基板220は、Y,M,C,Kの色ごとに、4個(N個)のLDに対応する4本(N本)のケーブルによってレーザ駆動基板210と接続されている。制御基板220とレーザ駆動基板210Yとの関係を例にして具体的に説明すると、コントロールユニット300は、制御基板220上に実装されたコネクタ309aにプリント配線によって接続されている。コントロールユニット300は、レーザ駆動基板210Yから出力されるBD信号に関するデータを受け取る1つの端子と、レーザ駆動基板210Yに向けてデータを出力する複数の端子とを備える。本実施形態のコントロールユニット300は、レーザ駆動基板210Yに向けてデータを出力する複数の端子として4つの端子(第1の端子、第2の端子、第3の端子、第4の端子)を備える。これら4つの端子は、制御基板220上に実装されたコネクタ309aにプリント配線によって接続されている。コネクタ309aは、レーザ駆動基板210YからBD信号を受け取る1つの端子とレーザ駆動基板210Yに向けてデータを出力する4つの端子とを備える。コネクタ309aは、上記のケーブルによって、レーザ駆動基板210Yに実装されたコネクタ310aに接続されている。
The
レーザ駆動基板210は、レーザドライバ200、光源201、及びBDセンサ207を備えている。なお、BDセンサ207は、レーザ駆動基板210とは異なる基板に設けてもよいが、BDセンサ207が生成するBD信号あるいはBD信号に関するデータはレーザ駆動基板210を介してコントールユニット300に送信される。一方で、図3に示すレーザ駆動基板210は、レーザ光による感光ドラム102の走査における走査ライン単位の画像データを、N個のLDにそれぞれ対応するN個のPWMデータに変換する変換回路(図4に示すデータ変換部312に相当。)を備えていない。
The
レーザ駆動基板210Yに実装されたコネクタ310aは、BD信号を制御基板220に出力するための端子と、コントロールユニット300から出力されたデータを受け取る4つの端子とを備える。BD信号を制御基板220に出力するための端子は、BDセンサ207Yに接続されている。コントロールユニット300から出力されたデータを受け取る4つの端子は、レーザドライバ200Yの異なる4つの端子にプリント配線によってそれぞれ接続されている。なお、制御基板220上にはコネクタ309aと同様のコネクタ309b,309c,309dが実装されている。コネクタ309bは、コントロールユニット300とレーザ駆動基板210Mとの間で信号の送受信をするために設けられている。コネクタ309cは、コントロールユニット300とレーザ駆動基板210Cとの間で信号の送受信をするために設けられている。コネクタ309dは、コントロールユニット300とレーザ駆動基板210Kとの間で信号の送受信をするために設けられている。図3では、コネクタ309b,309c,309dは、BD信号を受信する端子を備えることが図示されていないが、コネクタ309aと同様に当該端子を備えている。
The
外部のPC等から受信された画像データ、または画像形成装置100が原稿読取部を備える場合に原稿読取部によって生成された画像データは、制御基板220内の画像処理部301に入力される。画像データは、例えばPDLデータである。画像処理部301は、入力された画像データに対して所定の画像処理(色空間変換、ガンマ変換、ディザ処理等)を行い、Y,M,C,Kの色ごとの画像データ(DATA_Y, DATA_M, DATA_C, DATA_K)を生成する。本実施形態では、色ごとに、1画素あたり5ビットで表現される濃度値が画像データとして生成されるものとする。画像処理部301は、生成した各色の画像データをデータ変換部302へ送信する。
The image data received from an external PC or the like, or the image data generated by the document reading unit when the
データ変換部302は、設定部304から出力される設定データ(Setting Data)に従った動作モードで動作する。コントロールユニット300の動作モードは、レーザ駆動基板210の構成に依存して予め決定され、第1モードまたは第2モードを示す設定値がROM305に格納されている。設定部304は、ROM305に格納されている設定値に従って動作モードを設定し、設定した動作モードを示す設定データをデータ変換部302へ出力する。図3では、第1モードを示す設定値がROM305に格納されている。これにより、データ変換部302は、設定部304から出力される設定データに従って、第1モードの動作を実行する。なお、RAM306は、設定部304によって一時的な記憶領域として使用される。
The
データ変換部302は、画像処理部301から受信したY色の画像データを、4個LDにそれぞれ対応する4個のPWMデータ(PWM DATA_YA, PWM DATA_YB, PWM DATA_YC, PWM DATA_YD)に変換して出力する。これら4個のPWMデータは、4個LDにそれぞれ対応する4個の出力ポート(YA1, YB1, YC1, YD1)からP/S変換部303の4個の入力ポート(YA2, YB2, YC2, YD2)へ送信される。
The
ここで、図5は、データ変換部302によって生成されるPWMデータの一例を示している。図5における濃度値(濃度データ)は、濃度階調を示す多値のデータである。一方、PWMデータは、LDを点灯させるデータ及び発光素子を非点灯にさせるデータから構成される2値のデータである。データ変換部302は、図5に示す変換パターンに従って、1画素当たり5ビットの画像データ(濃度値)を、1画素当たり40ビットのパラレル形式のPWMデータに変換する。更に、データ変換部302は、40ビットのPWMデータ(パラレルデータ)をパラレル伝送によりP/S変換部303へ送信する。
Here, FIG. 5 shows an example of PWM data generated by the
P/S変換部303は、データ変換部302から出力されるデータをパラレル形式からシリアル伝送用のシリアル形式へ変換し、変換後のデータを制御データとしてコネクタ309a及びケーブルを介してレーザ駆動基板210へ送信する。具体的には、P/S変換部303は、Y色の4個のPWMデータ(PWM DATA_YA, PWM DATA_YB, PWM DATA_YC, PWM DATA_YD)を、それぞれシリアル形式のPWM信号(PWM Signal_YA, PWM Signal_YB, PWM Signal_YC, PWM Signal_YD)に変換する。更に、P/S変換部303は、変換後のシリアルデータである4個のPWM信号を、4個の出力ポート(YA3, YB3, YC3, YD3)から、4本のケーブルを介して、レーザ駆動基板210Yへ送信する。
The P /
レーザ駆動基板210Yでは、4本のケーブルとコネクタ310aを介してそれぞれ受信した4個のPWM信号に従って、レーザドライバ200Yが、4個のLD(LD_A, LD_B, LD_C, LD_D)を駆動する。これにより、感光ドラム102Yは、4個のLDから出射されるN本のレーザ光によって並列に走査され、感光ドラム102Y上に静電潜像が形成される。なお、データ変換部302及びP/S変換部303は、Y色以外のM色、C色及びK色についても、上述の動作と同様の動作を行う。また、レーザ駆動基板210M,210C,210Kも、レーザ駆動基板210Yと同様の動作を行う。
In the
図3では、レーザ駆動基板210Yにのみ、BDセンサ207Yが設けられているように図示しているが、実際には、各レーザ駆動基板あるいは各レーザ駆動基板とは異なる基板に色毎にBDセンサが設けられている。なお、露光部104の構成によっては、レーザ駆動基板210YにのみBDセンサ207Yが設けられてもよい。BDセンサ207Yは、4個のLDのうちの1個のLD(例えばLD_A)から出射されるレーザ光を検出するための信号を出力する。BDセンサ207からの出力信号は、レーザ駆動基板210Yから制御基板220へシリアル伝送によって送信(シリアル送信)され、S/P変換部307へ入力される。S/P変換部307は、入力された信号をシリアル形式からパラレル形式へ変換してBD検知部308へ出力する。BD検知部308は、入力された信号から、レーザ光の検出を示すビーム検出信号(BD信号)を抽出し、得られたBD信号をデータ変換部302へ出力する。これにより、データ変換部302は、BD信号に同期して、4個のPWMデータを生成する。
In FIG. 3, it is shown that the
<第2モードの動作>
図4は、本実施形態の画像形成装置100のシステムコントローラである制御基板220と、制御基板220と接続される、Y,M,C,Kにそれぞれ対応するレーザ駆動基板210Y,210M,210C,210Kの構成例を示す図である。図4は、レーザ駆動基板210Y,210M,210C,210Kの構成に合わせて、制御基板220が第2モードに設定されている場合の動作について示している。
<Operation in the second mode>
FIG. 4 shows the
制御基板220の構成は、第1モード及び第2モードのいずれについても同一である。図4では、第2モードで使用しないS/P変換部307及びBD検知部308、並びに、データ変換部302とP/S変換部303との間のデータ送信線のうち第2モードで使用しないデータ送信線を表示していない。図4では、第2モードを示す設定値がROM305に格納されている。設定部304は、ROM305に格納されている設定値に従って、第2モードを動作モードとして設定し、設定した第2モードを示す設定データをデータ変換部302へ出力する。これにより、データ変換部302は、設定部304から出力される設定データに従って、第2モードの動作を実行する。
The configuration of the
画像処理部301の動作は、図3を用いて説明した第1モードの動作と同様である。データ変換部302は、画像処理部301から受信したY色の画像データ(濃度データ)を、レーザ光による感光ドラム102の走査における走査ライン単位の画像データ(LINE DATA_Y)に変換して出力する。つまり、データ変換部302は、Y色の画像データをPWMデータに変換することなく、P/S変換部に出力する。その際、データ変換部302は、走査ライン単位の画像データを、第1モードと異なり、データ変換部302とP/S変換部303との間のY色用の4本のデータ送信線のうちの1本のデータ送信線を用いてP/S変換部303へ出力する。図4では、データ変換部302の特定の1個の出力ポート(YA1)と、P/S変換部303の対応する1個の入力ポート(YA2)との間の送信線が使用される例を示している。
The operation of the
P/S変換部303の動作は、図3を用いて説明した第1モードの動作と基本的に同様である。ただし、使用されている入出力ポートに対応する動作のみを行う。具体的には、P/S変換部303は、Y色の走査ライン単位の画像データ(LINE DATA_Y)を、シリアル形式のデータに変換する。更に、P/S変換部303は、変換後のシリアルデータを、1個の出力ポート(YA3)から、当該出力ポートに接続された端子と1本のケーブルとを介して、レーザ駆動基板210Yへ送信する。つまり、コントロールユニット300は、いずれの発光素子に対する画像データであるかに拘わらず、共通の端子(同一の出力端子)からレーザ駆動基板210Yに画像データを送信する。
The operation of the P /
レーザ駆動基板210Yでは、1本のケーブルを介して受信した走査ライン単位の画像データに基づいて、4個のLD(LD_A, LD_B, LD_C, LD_D)が駆動される。図4のレーザ駆動基板210Yは、図3の構成と異なり、S/P変換部311Y、データ変換部312Y、P/S変換部313Y、S/P変換部317Y、BD検知部318Yを備えている。これらの回路(デバイス)は、図3では制御基板220側が有していた機能を、レーザ駆動基板210Y側で実現するためのものである。なお、図4では、図面のスペースの関係上、レーザ駆動基板210上のコネクタを省略している。
In the
S/P変換部311Yは、制御基板220から1本のケーブルを介して受信した走査ライン単位の画像データを、シリアル形式からパラレル形式に変換してデータ変換部312へ出力する。データ変換部312は、第1モードにおけるデータ変換部302と同様の動作により、Y色の走査ライン単位の画像データを、4個のLDにそれぞれ対応する4個のPWMデータ(PWM DATA_YA, PWM DATA_YB, PWM DATA_YC, PWM DATA_YD)に変換して出力する。
The S /
P/S変換部313Yは、第1モードにおけるP/S変換部303と同様の動作により、Y色の4個のPWMデータ(PWM DATA_YA, PWM DATA_YB, PWM DATA_YC, PWM DATA_YD)を、それぞれシリアル形式のPWM信号(PWM Signal_YA, PWM Signal_YB, PWM Signal_YC, PWM Signal_YD)に変換する。更に、P/S変換部313Yは、変換後のシリアルデータである4個のPWM信号を、レーザドライバ200Yへ出力する。
The P /
レーザドライバ200Yは、P/S変換部313Yから出力された4個のPWM信号に従って、4個のLD(LD_A, LD_B, LD_C, LD_D)を駆動する。これにより、感光ドラム102Yは、4個のLDから出射されるN本のレーザ光によって並列に走査され、感光ドラム102Y上に静電潜像が形成される。なお、データ変換部302及びP/S変換部303は、Y色以外のM色、C色及びK色についても、上述の動作と同様の動作を行う。また、レーザ駆動基板210M,210C,210Kも、レーザ駆動基板210Yと同様の動作を行う。
The
図3の構成と同様、図4のレーザ駆動基板210Yは、BDセンサ207Yを備えている。BDセンサ207Yは、4個のLDのうちの1個のLD(例えばLD_A)から出射されるレーザ光を検出するための信号を出力する。S/P変換部317は、BDセンサ207Yからの出力信号を、シリアル形式からパラレル形式へ変換してBD検知部318Yへ出力する。BD検知部318Yは、入力された信号からBD信号を抽出し、得られたBD信号をデータ変換部312Yへ出力するとともに、制御基板220へ送信する。
Similar to the configuration of FIG. 3, the
これにより、制御基板220のデータ変換部302は、レーザ駆動基板210Yから送信されるBD信号に同期して、走査ライン単位の画像データの生成を行う。また、レーザ駆動基板210Yのデータ変換部312Yは、BD検知部318Yから出力されるBD信号に同期して、4個のPWMデータの生成を行う。
As a result, the
以上説明したように、本実施形態のコントロールユニット300は、コントロールユニット300の動作モードを設定する設定部304と、設定部によって設定される動作モードに従って動作するデータ変換部302と、シリアル伝送用のP/S変換部303とを備えている。設定部304は、LDを発光させるパターンを示すPWMデータを画像データから生成してレーザ駆動基板へ送信する第1モード、またはPWMデータの生成前の画像データをレーザ駆動基板へ送信する第2モードを設定する。データ変換部302は、第1モードが設定されている場合には、入力された画像データを、N個のLDにそれぞれ対応するN個のPWMデータに変換して出力する。一方、データ変換部302は、第2モードが設定されている場合には、入力された画像データを、走査ライン単位の画像データに変換して出力する。P/S変換部303は、データ変換部302から出力されるデータをパラレル形式からシリアル伝送用のシリアル形式へ変換し、変換後のデータを制御データとしてレーザ駆動基板210へ送信する。
As described above, the
コントロールユニット300の動作モードは、制御基板220と接続されるレーザ駆動基板210の構成に合わせて設定可能である。このように、本実施形態によれば、画像形成装置100に対して実装される、異なる構成を有するレーザ駆動基板に対して、共通の制御基板220を使用することが可能となる。したがって、レーザ駆動基板に対する制御基板220の汎用性を向上させることが可能である。
The operation mode of the
<変形例>
図6は、図4に示すレーザ駆動基板210の変形例である。図4では、レーザ駆動基板210Yに、レーザドライバ200Yとは異なるユニットとしてS/P変換回路311Y、データ変換部312Y、P/S変換回路313Yが実装されていることを示している。しかし、図6に示すように、レーザ駆動基板220Yに実装されたレーザドライバ600が、図4に示すS/P変換回路311Y、データ変換部312Y、P/S変換回路313Yをモジュールとして内蔵していてもよい。
<Modification example>
FIG. 6 is a modification of the
また、図4及び図6において、レーザ駆動基板210が複数のLDを駆動することを示したが、図4及び図6のレーザ駆動基板210が駆動するLDの数は1つでもよい。
Further, although it was shown in FIGS. 4 and 6 that the
100:画像形成装置、210:レーザ駆動基板、220:制御基板(システムコントローラ)、200:レーザドライバ、300:コントロールユニット、301:画像処理部、302:データ変換部、303:パラレルシリアル(P/S)変換部 100: Image forming apparatus, 210: Laser drive board, 220: Control board (system controller), 200: Laser driver, 300: Control unit, 301: Image processing unit, 302: Data conversion unit, 303: Parallel serial (P / S) Conversion unit
Claims (11)
画像データに基づいて発光素子を発光させるパターンを示す駆動データを生成して前記駆動基板へ送信する第1モード、または画像データを前記駆動データに変換することなく前記駆動基板へ送信する第2モードを動作モードとして設定する設定部であって、前記駆動データは、発光素子を点灯させるデータ及び発光素子を非点灯にさせるデータから構成される2値のデータであり、前記画像データは、濃度階調を表す多値のデータである、前記設定部と、
前記第1モードが設定されている場合には、入力された画像データを前記レーザ光源が有する発光素子の数の駆動データに変換して前記駆動基板に出力し、前記第2モードが設定されている場合には、前記入力された画像データを、光ビームによる感光体の走査における走査ライン単位の画像データに変換して出力するデータ変換部と、
前記データ変換部から出力されるデータを前記駆動基板へシリアル送信する送信部と、
を備えることを特徴とするコントローラ。 A laser light source having a light emitting element that emits a light beam, an optical scanning device including a drive board on which a laser driver that drives the laser light source is mounted based on drive data, and data are transmitted to the drive board via a cable. A controller mounted on the control board of the image forming apparatus including the control board.
A first mode in which drive data indicating a pattern for causing the light emitting element to emit light is generated based on the image data and transmitted to the drive board, or a second mode in which the image data is transmitted to the drive board without being converted into the drive data. Is a setting unit for setting the operation mode, the drive data is binary data composed of data for turning on the light emitting element and data for turning off the light emitting element, and the image data is a density scale. The setting unit, which is multi-valued data representing the key, and
When the first mode is set, the input image data is converted into drive data for the number of light emitting elements of the laser light source and output to the drive board, and the second mode is set. If so, a data conversion unit that converts the input image data into image data for each scanning line in scanning the photoconductor with an optical beam and outputs the data.
A transmission unit that serially transmits data output from the data conversion unit to the drive board, and a transmission unit.
A controller characterized by being equipped with.
前記設定部は、前記メモリに格納されている設定値に従って前記動作モードを設定する
ことを特徴とする請求項1に記載のコントローラ。 Further provided with a memory in which a setting value indicating the first mode or the second mode is stored.
The controller according to claim 1, wherein the setting unit sets the operation mode according to a set value stored in the memory.
ことを特徴とする請求項2に記載のコントローラ。 When a drive board that does not have a conversion circuit that converts image data in units of scanning lines into N drive data (N is an integer of 2 or more) is connected to the control board, the first mode is shown. When the set value is stored in the memory and the drive board including the conversion circuit is connected to the control board, the set value indicating the second mode is stored in the memory. The controller according to claim 2.
前記送信部は、
前記第1モードが設定されている場合には、N個の駆動データを、対応するN本のケーブルを介して前記駆動基板へ送信し、
前記第2モードが設定されている場合には、前記走査ライン単位の画像データを、1本のケーブルを介して前記駆動基板へ送信する
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のコントローラ。 The controller is connected to a drive substrate that drives N light emitting elements that emit light beams that scan the photoconductor, respectively.
The transmitter
When the first mode is set, N drive data are transmitted to the drive board via the corresponding N cables.
Any one of claims 1 to 3, wherein when the second mode is set, the image data of each scanning line is transmitted to the drive board via one cable. The controller described in.
前記データ変換部は、
前記第1モードが設定されている場合には、前記N個の駆動データを、対応するN本のデータ送信線を用いて前記送信部へ出力し、
前記第2モードが設定されている場合には、前記走査ライン単位の画像データを、前記N本のデータ送信線のうちの1本のデータ送信線を用いて前記送信部へ出力する
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のコントローラ。 The data conversion unit and the transmission unit are connected by N data transmission lines corresponding to N light emitting elements.
The data conversion unit
When the first mode is set, the N drive data are output to the transmitter using the corresponding N data transmission lines.
When the second mode is set, the image data in units of the scanning lines is output to the transmission unit using one of the N data transmission lines. The controller according to any one of claims 1 to 4.
前記第1モードが設定されている場合には、
前記データ変換部は、前記光学センサから出力されて前記駆動基板から送信される信号に含まれる、光ビームの検出を示す検出信号に同期して、前記N個の駆動データを生成し、
前記第2モードが設定されている場合には、
前記データ変換部は、前記駆動基板から送信される前記検出信号に同期して、前記走査ライン単位の画像データを生成し、
前記検出信号は、前記光学センサから出力される信号に基づいて前記駆動基板において生成されて前記制御基板へ送信され、前記走査ライン単位の画像データは、前記駆動基板の変換回路によって、前記検出信号に同期して前記N個の駆動データに変換される
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のコントローラ。 The drive board includes an optical sensor that outputs a signal for detecting a light beam emitted from one of N light emitting elements.
When the first mode is set,
The data conversion unit generates the N drive data in synchronization with the detection signal indicating the detection of the light beam included in the signal output from the optical sensor and transmitted from the drive board.
When the second mode is set,
The data conversion unit generates image data for each scanning line in synchronization with the detection signal transmitted from the drive board.
The detection signal is generated in the drive board based on the signal output from the optical sensor and transmitted to the control board, and the image data in units of the scanning line is the detection signal by the conversion circuit of the drive board. The controller according to any one of claims 1 to 5, wherein the data is converted into the N drive data in synchronization with the above.
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載のコントローラ。 The controller according to any one of claims 1 to 6, wherein the controller is an integrated circuit including the setting unit, the data conversion unit, and the transmission unit.
前記データ変換部は、前記第1モードが設定されている場合には、入力された色ごとの画像データを、前記複数の駆動基板のそれぞれに対応するN個の駆動データに変換して出力し、前記第2モードが設定されている場合には、前記入力された色ごとの画像データを、前記複数の駆動基板のそれぞれに対応する走査ライン単位の画像データに変換して出力し、
前記送信部は、前記データ変換部から出力される、前記複数の駆動基板のそれぞれに対応するデータをパラレル形式からシリアル形式へ変換し、変換後のデータを対応する駆動基板へ送信する
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載のコントローラ。 The control board is connected to a plurality of drive boards for forming images of different colors.
When the first mode is set, the data conversion unit converts the input image data for each color into N drive data corresponding to each of the plurality of drive boards and outputs the data. When the second mode is set, the input image data for each color is converted into image data for each scanning line corresponding to each of the plurality of drive boards and output.
The transmission unit is characterized in that the data output from the data conversion unit corresponding to each of the plurality of drive boards is converted from the parallel format to the serial format, and the converted data is transmitted to the corresponding drive boards. The controller according to any one of claims 1 to 7.
前記駆動基板に対して駆動データを出力する第1モード、または前記駆動基板に対して濃度データを出力する第2モードを設定する設定部であって、前記駆動データは、発光素子を点灯させるデータ及び発光素子を非点灯にさせるデータから構成される2値のデータであり、前記濃度データは、濃度階調を表す多値のデータである、前記設定部と、
前記第1モードにおいて、入力された画像データを前記駆動データに変換し、前記第2モードにおいて、入力された画像データを前記駆動基板に実装されたレーザ光源が有する複数の発光素子それぞれに対する前記濃度データに変換するデータ変換部と、
前記第1モードにおいて前記駆動基板に前記データ変換部が変換した前記駆動データを送信し、前記第2モードにおいて前記データ変換部が変換した前記複数の発光素子それぞれに対する前記濃度データを同一の出力端子から前記駆動基板に送信する送信部と、
を備えることを特徴とするコントローラ。 An optical scanning device including a laser light source having a light emitting element that emits a light beam, a drive substrate on which a laser driver for driving the laser light source is mounted, and a control substrate that transmits data to the drive substrate via a cable. A controller mounted on the control board of an image forming apparatus comprising the above.
A setting unit for setting a first mode for outputting drive data to the drive board or a second mode for outputting density data to the drive board, and the drive data is data for lighting a light emitting element. And the setting unit, which is binary data composed of data for turning off the light emitting element, and the density data is multi-valued data representing density gradation.
In the first mode, the input image data is converted into the drive data, and in the second mode, the input image data is the density of the laser light source mounted on the drive substrate with respect to each of the plurality of light emitting elements. A data conversion unit that converts data and
In the first mode, the drive data converted by the data conversion unit is transmitted to the drive board, and the density data for each of the plurality of light emitting elements converted by the data conversion unit in the second mode is output to the same output terminal. And the transmitter that transmits to the drive board
A controller characterized by being equipped with.
ことを特徴とする請求項9に記載のコントローラ。 The controller according to claim 9, wherein the controller is an integrated circuit including the setting unit, the data conversion unit, and the transmission unit.
前記設定部は、前記メモリに格納されている設定値に従って前記第1モードまたは第2モードを設定する
ことを特徴とする請求項9または10に記載のコントローラ。 Further provided with a memory in which a setting value indicating the first mode or the second mode is stored.
The controller according to claim 9 or 10, wherein the setting unit sets the first mode or the second mode according to a set value stored in the memory.
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