JPH05212902A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ブロック間の段差の発生やプリンタ本体との
信号転送の複雑化なしに、スタティック方式の画像形成
装置の最大消費電力を抑え、電源装置を単純化する。 【構成】 スタティック方式の画像形成装置の印画素子
や駆動用の定電流回路、データ記憶用のシフトレジスタ
等を８個以上のブロックに分割し、ストローブ信号発生
回路でプリンタ本体からのクロックをカウントしてスト
ローブ信号を発生させ、１ブロックずつ順に駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の利用分野】この発明はスタティック方式の画像
形成装置に関し、特に電源容量の軽減と印画ライン内で
の段差の発生の防止に関する。

【０００２】

【従来技術】スタティック方式の画像形成装置では、基
板上に多数の画像形成素子を配置し、各画像形成素子に
は専用の駆動回路を割り当てる。図４に、スタティック
方式のＬＥＤプリントヘッドの基本構成を示す。図にお
いて、０１は制御回路で、ＳＲ１〜ＳＲ４０はシフトレ
ジスタ、Ｌ１〜Ｌ４０はラッチ回路、Ａ１〜Ａ４０はア
ンド回路アレイ、Ｂ１〜Ｂ４０は定電流回路アレイ、４
はＬＥＤアレイである。

【０００３】図５に、スタティック方式の画像形成装置
の動作波形を示す。プリンタ本体から１ライン分のデー
タが送られると、これをラッチ回路Ｌ１〜Ｌ４０にラッ
チし、ストローブ信号でアンド回路アレイＡ１〜Ａ４０
を駆動して、ＬＥＤアレイ４を一斉に発光させる。この
ような画像形成装置では、電源の負担が大きく大容量の
電源が必要なため回路コストが増加する。例えばＡ４の
３００ＤＰＩ（ドット／インチ）の画像形成装置で、各
ＬＥＤの発光電流を５ｍＡとし、定電流回路アレイＢ１
〜Ｂ４０を５Ｖ駆動すると、最大消費電力は６４Ｗに達
する。ここではＬＥＤプリントヘッドを例に従来例の問
題点を示したが、サーマルヘッド等の他の画像形成装置
でも、多数の画像形成素子の一斉動作に伴う大消費電力
の問題は共通である。

【０００４】電源容量の軽減のため特開昭６３−６４７
７５号公報は、４本のストローブ端子を設けて、スタテ
ィック方式の画像形成装置を４分割駆動することを提案
している。しかしながら副走査方向の１ピッチは８４.
６μｍで、これを４分割するとストローブ信号の切り替
え部で２１μｍの段差が発生する。１０μｍ以上の段差
があると画像品位が著しく低下するため、この公報は４
つのストローブ信号を副走査方向にさらに１２８分割
し、１ラインの印画に対して４つのストローブ信号を１
２８回交互に発生させることを提案している。このよう
にすると段差は解消するが、１ドットの印画を副走査方
向に１２８回分割して印画するため、ドットは副走査方
向に広がり分解能が低下する。またストローブ信号を１
２８×４の５１２回に分割することは、信号処理を複雑
にする。

【０００５】特開昭６３−６４７７５号公報でこのよう
な複雑な処理を行うことの原因の１つは、ストローブ信
号をプリンタ本体側で発生させるため、ストローブ信号
用の信号線を増すと本体との接続が複雑になり、ストロ
ーブ信号の数を増すことができない点にある。

【０００６】

【発明の課題】この発明の課題は、(1) 画像形成装置
の電源容量を軽減し、電源回路を単純化すること、(2)
印画ライン内での段差を解消すること、(3) ストロ
ーブ信号を画像形成装置内で発生させ、プリンタ本体と
の信号伝送を簡単化するとともに、上記のような副走査
方向への解像度の低下を防止すること、にある。

【０００７】

【発明の構成】この発明の画像形成装置は、多数の画像
形成素子を基板上に配列するとともに、各画像形成素子
毎に駆動回路を設けたスタティック方式の画像形成装置
において、前記の画像形成素子と駆動回路とを、複数個
のブロックに分割すると共に、クロック信号をカウント
して、ブロック毎にストローブ信号を発生するためのス
トローブ信号発生回路を設けて、ブロック毎に画像形成
素子と駆動回路とを動作させるようにしたことを特徴と
する。

【０００８】画像形成装置としては、実施例に示したＬ
ＥＤプリントヘッドの他に、サーマルヘッド、液晶シャ
ッタアレイプリントヘッド、ＥＬプリントヘッド、プラ
ズマプリントヘッド等でも同様である。

【０００９】

【発明の作用】この発明では、画像形成装置内でストロ
ーブ信号を発生させる。このためにはカウンタでクロッ
ク信号をカウントし、１ブロック分のクロックが入力す
るつどブロックを切り替えてストローブ信号を発生させ
れば良い。

【００１０】

【実施例】図１に実施例の構成を、図２にその動作波形
を示す。図１において、２は制御回路で、プリンタ本体
からクロック信号を受け取り、１ライン分のデータが揃
う都度ラッチ信号を発生する。ＳＲ１〜ＳＲ４０は、各
６４ビットのシフトレジスタで、プリンタ本体からの印
画データをシリアルに転送する。Ｌ１〜Ｌ４０は各６４
ビットのラッチ回路で、シフトレジスタＳＲ１〜ＳＲ４
０でシリアル転送される印画データを直並列変換する。
Ａ１〜Ａ４０は、各６４個のアンド回路からなる、アン
ド回路アレイである。Ｂ１〜Ｂ４０は、各６４個の定電
流回路からなる定電流回路アレイ、４はＬＥＤアレイ
で、ここでは６４個のＬＥＤを集積化したＬＥＤアレイ
４を４０個設ける。画像形成装置の構成は、解像度３０
０ＤＰＩのＡ４プリンタ用である。実施例にはこれ以外
に、定電流回路アレイＢ１〜Ｂ４０等に電源電圧ＶDDを
供給するための電源回路７を設ける。

【００１１】６はストローブ信号発生回路で、１ライン
当り４０個のストローブ信号（ストローブ１〜ストロー
ブ４０）を発生する。即ちＬＥＤアレイ４や定電流回路
アレイＢ１〜Ｂ４０、アンド回路アレイＡ１〜Ａ４０、
ラッチ回路Ｌ１〜Ｌ４０、シフトレジスタＳＲ１〜ＳＲ
４０は、アレイや回路毎にブロック化し、１ラインを４
０分割して４０個のストローブ信号で駆動する。

【００１２】ストローブ信号発生回路６には、例えば２
ＭＨｚのクロック信号をカウントするための６４進カウ
ンタ８と、先頭にプリセットビットを設けこれ以外に４
０ビットを設けたシフトレジスタ１０を設ける。

【００１３】図２に、実施例の動作を示す。制御回路２
は１ライン（２５６０ドット）分のクロックが入力する
毎に、ラッチ信号をラッチ回路Ｌ１〜Ｌ４０に加える。
クロックと同期して入力した印画データは、シフトレジ
スタＳＲ１〜ＳＲ４０に蓄えられ、ラッチ信号でラッチ
回路Ｌ１〜Ｌ４０に移される。またシフトレジスタＳＲ
１〜ＳＲ４０でのシフトクロックには、プリンタ本体か
らのクロック信号を用いる。

【００１４】ストローブ信号発生回路６では、画像形成
装置のリセットによりシフトレジスタ１０のプリセット
ビットＤＰＢにデータをセットし、カウンタ８で６４個
のクロック信号をカウントする毎に、データを１ビット
ずつシフトレジスタ１０内でシフトさせる。また最終ビ
ットのデータは、次のカウンタ８の信号でシフトレジス
タ１０の先頭ビット（プリセットビットＤＰＢの次のビ
ット）に循環させる。そしてシフトレジスタ１０のデー
タをストローブ信号とし、４０個のストローブ信号を取
り出す。

【００１５】このようにするとストローブ信号は、各６
４クロックに対応する４０個のストローブ信号に分割さ
れて発生し、アンド回路アレイＡ１〜Ａ４０が１アレイ
ずつ駆動されて、ＬＥＤアレイ４も１アレイずつ６４ク
ロックの幅で動作する。消費電力の点について計算す
る。定電流回路アレイＢ１〜Ｂ４０を５Ｖ駆動し、ＬＥ
Ｄアレイ４の各ＬＥＤを５ｍＡ駆動すると、１アレイず
つ定電流回路アレイＢ１〜Ｂ４０を駆動するので最大消
費電力は１.６Ｗ（５ｍＡ×５Ｖ×６４）となり、図４
の従来例の１／４０に低下する。このため電源回路７の
容量は従来例よりも極めて小さくて良く、電源回路７の
大型化を防止することができる。

【００１６】次に段差の点について検討すると、解像度
３００ＤＰＩでは副走査方向のピッチは８４.６μｍと
なる。これを４０分割したのでブロック間の段差は２.
１μｍとなり、段差が目立ち易い図形データ等でも画像
品位が低下しない。発明者の経験によると２０μｍの段
差では、図形データで特に画像品位の低下が問題とな
り、例えば水平方向の直線に段差によるぎざぎざが目立
つようになる。肉眼で段差を目立たなくするためには、
段差を１０μｍ程度以下に抑える必要があり、これはＡ
４の解像度３００ＤＰＩの画像形成装置ではストローブ
信号を少なくとも８個以上に分割することで得られる。
副走査方向の１ラインのピッチが８４.６μｍでこれを
８分割すれば、ストローブ信号の切り替わりにより生じ
る段差は約１０μｍとなる。またＡ４の２４０ＤＰＩプ
リンタでは副走査方向のラインピッチは１０６μｍで、
これを８分割すれば段差が目立たないほぼ上限の１３.
２５μｍの段差となる。段差の影響を除き、電源容量を
小さくするため、ストローブ信号は好ましくは１０個以
上に分割し、より好ましくは２０個以上に分割する。

【００１７】図１のストローブ信号発生回路６は種々に
変形でき、例えば図３のストローブ信号発生回路１２を
用いても良い。このストローブ信号発生回路１２では、
６４進のカウンタ８の後段に４０進のカウンタ１４を設
け、４０進のカウンタ１４の信号をデコーダ１６でデコ
ードして、４０個のストローブ信号を発生させる。

【００１８】実施例ではＬＥＤプリントヘッドを例に説
明したが、ＬＥＤを発熱素子に変えればサーマルヘッド
となり、ＥＬ素子に変えればＥＬヘッドが得られる。

【００１９】

【発明の効果】この発明では、スタティック方式の画像
形成装置をストローブ信号により時分割駆動するため、
最大消費電力が減少し、電源回路が簡単化する。またス
トローブ信号を複数個に分割するため、ストローブ信号
の切り替わりによるブロック間の段差を小さくし、段差
による画像品位の低下がない。さらに多数のストローブ
信号を画像形成装置内で発生させるため、プリンタ本体
との信号伝送が単純になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例の画像形成装置のブロック図

【図２】 実施例の動作波形図

【図３】 変形例の画像形成装置の要部ブロック図

【図４】 従来例の画像形成装置ブロック図

【図５】 従来例の画像形成装置の動作波形図

【符号の説明】

２ 制御回路 ４ ＬＥＤアレイ ６ ストローブ信号発生回路 ７ 電源回路 ８ カウンタ １０ シフトレジスタ １２ ストローブ信号発生回路 １４ ４０進カウンタ １６ デコーダ Ａ１〜Ａ４０ アンド回路アレイ Ｂ１〜Ｂ４０ 定電流回路アレイ Ｌ１〜Ｌ４０ ラッチ回路 ＳＲ１〜ＳＲ４０ シフトレジスタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数の画像形成素子を基板上に配列する
   とともに、各画像形成素子毎に駆動回路を設けたスタテ
   ィック方式の画像形成装置において、 前記の画像形成素子と駆動回路とを、複数個のブロック
   に分割すると共に、 クロック信号をカウントして、ブロック毎にストローブ
   信号を発生するためのストローブ信号発生回路を設け
   て、ブロック毎に画像形成素子と駆動回路とを動作させ
   るようにしたことを特徴とする、画像形成装置。