(57)【要約】【課題】  ＬＥＤヘッドを備えたプリンタにおいて、ライン単位の画像形成時にＬＥＤヘッドの発光時間の誤差に起因するライン間の濃度ムラの発生を防止する。【解決手段】  ライン毎に制御部１００から印字ヘッド部１２０に印字データ（ビットデータ）と画像濃度に対応するＬＥＤヘッド１２１の発光時間Ｔと同一の期間を有する矩形波のＬＥＤ駆動信号ＳＬＤを送信し、発光制御部１２３でＬＥＤ駆動信号ＳＬＤから発光時間Ｔを算出し、印字データに基づきＬＥＤヘッド１２１の発光すべきＬＥＤをこの発光時間Ｔだけ発光させて画像形成処理が行なわれる。操作部１１０で画像濃度の変更操作があると、制御部１００からＬＥＤヘッド部１２０には発光時間変更通知信号ＳＨが入力される。ＬＥＤヘッド部１２０では発光時間変更通知信号ＳＨが入力されたときにのみＬＥＤ駆動信号ＳＬＤから発光時間Ｔが算出され、発光時間変更通知信号ＳＨが入力されないラインでは最新の発光時間Ｔ（すなわち、同一の発光時間Ｔ）で画像形成処理が行われる。【選択図】      図１
2006068997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドット印字により記録紙に画像を形成する処理を制御する制御手段と、前記画像の濃度を調整する濃度調整手段と、ライン単位で前記画像の形成を行う印字手段とを有し、かつ、
前記制御手段に、前記濃度調整手段で調整された濃度に対応する矩形波信号を生成し、この矩形波信号と前記画像を構成するビットデータとをライン単位で前記印字手段に送信する印字制御手段とを備え、
前記印字手段に、前記画像の各ラインに配列されるドットに対応して複数の発光素子が配列された印字ヘッドと、前記印字制御手段から送信された前記矩形波信号を用いて発光時間を算出する発光時間算出手段と、記録紙に前記画像を形成するべく、前記印字制御手段から送信されたビットデータに基づいて前記印字ヘッドの各発光素子の発光／非発光を制御するとともに、発光すべき発光素子を前記発光時間算出手段で算出された発光時間だけ発光させる前記印字ヘッドの駆動制御手段とを備えた、画像形成装置であって、
前記制御手段は、前記濃度調整手段の操作により濃度が変更されたとき、その濃度変更を通知する変更通知手段を備え、
前記印字手段は、前記変更通知手段により濃度変更の通知を受けると、前記発光時間算出手段によって新たに発光時間を設定する発光時間制御手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記発光時間算出手段は、前記矩形波信号よりも高周波のクロックを発生するクロック発生手段と、前記矩形波信号の発生している期間に含まれる前記クロック発生手段で発生されるクロックの数をカウントする計数手段とを備え、前記計数手段のカウント値を発光時間として算出することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記駆動制御手段は、前記クロック発生手段で発生されるクロックを前記計数手段によるカウント数だけカウントした時間だけハイレベル若しくはローレベルとなる矩形波からなる発光信号を発生する発光信号発生手段を備え、この発光信号発生手段で発生した発光信号を用いて前記印字ヘッドの発光すべき発光素子の発光時間を制御することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤヘッドを備えたプリンタなどの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特開平７−２３２４４９号公報に示されるようにＬＥＤヘッドを備えたプリンタが知られている。この種のプリンタは、円筒状の感光体ドラムの所定の位置に、周面に対向させて当該感光体ドラムの軸と平行に線状のＬＥＤヘッドが配設されている。ＬＥＤヘッドは、解像度をＮ［ｄｐｉ（dot per inch）］、印字可能なサイズをＬ（inch）とすると、長手方向にＬＥＤ（Light Emitting Diode）からなる発光素子がＮ×Ｌ個に相当するドット数分、配列されたものである。
【０００３】
そして、この種のプリンタでは、感光体ドラムを回転させながら各ライン（感光体ドラムの軸に平行なライン。以下、必要に応じて横ラインという。）のドットパターンのデータに基づきＬＥＤヘッドの各ＬＥＤの発光を制御することにより、ライン単位で当該感光体ドラムの表面に画像の潛像が形成されるとともに、感光体ドラムの回転方向の下流側で当該感光体ドラム表面に形成された潛像に現像装置によりトナーを付着させることによりトナー像が形成され、更にその下流側で転写装置によりこのトナー像を記録紙に転写させて画像が形成されるように構成されている。
【０００４】
また、一般に、プリンタには操作パネルに濃度設定スイッチが設けられ、ユーザはこの濃度設定スイッチを操作することにより記録紙に形成される画像の濃度を複数段階に調整することができるようになっている。記録紙に形成される画像の濃度は、感光体ドラム表面に形成されるトナー像の濃度、すなわち、感光体ドラム表面に形成される潛像の濃度により決定され、この潛像の濃度は、ＬＥＤヘッドの各ＬＥＤの発光時間により決定される。
【０００５】
従って、プリンタには濃度設定スイッチにより調整可能な複数段階の画像濃度の各段階に対応して複数の発光時間が予め設定されており、画像形成処理の際には濃度設定スイッチにより設定された画像濃度の設定値に対応する発光時間がＬＥＤヘッドに設定され、この発光時間でＬＥＤヘッドの各ＬＥＤの発光が制御される。
【０００６】
具体的には、プリンタの露光機構は、画像形成処理を全体的に制御する制御部とこの制御部にデータバスにより接続され、当該制御部により発光動作が制御されるＬＥＤヘッド部とで構成され、例えば制御部からＬＥＤヘッド部に画像の各横ラインのビットパターンのデータを転送する毎に発光時間の情報を送信し、ＬＥＤヘッド部が発光させるべきＬＥＤをこの発光時間だけ発光させるようにしている。
【０００７】
また、近年、プリンタの高解像度化に伴い制御部とＬＥＤヘッド部との間のデータバスの信号線数が増加することから、発光時間の情報を送信するための複数本からなる信号線に代えて発光時間に相当する時間だけオンとなる矩形波状の駆動信号（画像濃度の設定値に相当する発光時間だけハイレベルもしくはローレベルなる矩形波信号）を送信するための１本の信号線を設け、この信号線を用いて制御部から直接ＬＥＤヘッド部に発光させるべきＬＥＤの駆動信号を伝送し、ＬＥＤヘッド部の各ＬＥＤの発光を制御する方法も採用されている。
【０００８】
図５は、従来の制御部から発光素子の駆動信号を直接ＬＥＤヘッドに伝送する方式における発光制御の動作を示すタイムチャートである。
【０００９】
同図において、「印字データ」は各横ラインのビットパターンのデータであり、「転送クロック」はＬＥＤヘッド部で印刷データを受信するための同期信号であり、「転送開始信号」及び「転送終了信号」はそれぞれ各横ラインのビットパターンのデータの開始と終了とを示す信号である。また、「駆動信号」は印刷データにより発光すべきＬＥＤを発光させる時間を示す信号であり、「制御クロック」は駆動信号のオン期間を計時するためのクロックであり、「発光信号」は発光すべきＬＥＤの発光時間を制御する信号である。
【００１０】
同図に示すように、制御部から各横ラインのビットパターンのデータがＬＥＤヘッド部に転送される際、制御部からＬＥＤヘッド部に駆動信号が送信される。ＬＥＤヘッド部は駆動信号を受信すると、この駆動信号の立ち上がりタイミングから立ち下がりタイミングまでの間、ＬＥＤヘッド部内で発生される制御クロックのカウントを行い、このカウント値ｎを当該横ラインのビットパターンのデータに基づいて発光素子を発光させる際の発光時間として設定する。ＬＥＤヘッド部は、各横ラインのビットパターンのデータを受信した後、当該ビットパターンのデータに基づいて発光すべきＬＥＤを発光させる際、制御クロックをカウント値ｎだけカウントした時間Ｔ（制御クロックの周期をτとすると、ｎ×τの発光時間）だけオンになる矩形波状の発光信号を当該ＬＥＤに出力し、その発光時間Ｔ（＝ｎ×τ）だけ発光させる。
【００１１】
【特許文献１】特開平７−２３２４４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従来の制御部から送信される駆動信号に基づいてＬＥＤヘッド部で発光時間Ｔを設定する方法は、横ライン毎にＬＥＤヘッド部側で当該ＬＥＤヘッド部内で発生した制御クロックを駆動信号に同期させて当該駆動信号のオン期間の時間をカウントして発光時間Ｔを生成するので、駆動信号に対して制御クロックの同期ずれが生じた場合、横ライン間でカウントずれが生じ（図５の例では、ｎライン目の印字データに対する発光時間Ｔは５τであるが、（ｎ＋１）ライン目の印字データに対する発光時間Ｔは４τにずれている。）、図６に示すように、記録紙に形成された画像に横ライン間で濃度ムラが発生するという問題がある。なお、図６の例は、記録紙に黒ベタの画像を形成したときに、第３，第５ライン目の濃度が第１，第２ライン目の濃度よりも淡くなった場合の濃度ムラの様子を示している。
【００１３】
そして、特に記録紙への印字濃度が淡く設定されている場合は、発光素子の発光時間が短くなるので、駆動信号に対するカウント値の誤差の影響が大きく、記録紙に形成された画像の濃度ムラが顕著に現れる。
【００１４】
これでは、ＬＥＤヘッド部の高解像度化を図ったにも拘らず、横ライン複数本分のドット印字により形成される文字、図形などに濃度ムラが発生し、却って画質が著しく低下することになる。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、横ライン間で濃度ムラが発生することのない高解像度のＬＥＤヘッドを備えた画像形成装置を提供する。
【００１６】
本発明は、ドット印字により記録紙に画像を形成する処理を制御する制御手段と、前記画像の濃度を調整する濃度調整手段と、ライン単位で前記画像の形成を行う印字手段とを有し、かつ、前記制御手段に、前記濃度調整手段で調整された濃度に対応する矩形波信号を生成し、この矩形波信号と前記画像を構成するビットデータとをライン単位で前記印字手段に送信する印字制御手段とを備え、前記印字手段に、前記画像の各ラインに配列されるドットに対応して複数の発光素子が配列された印字ヘッドと、前記印字制御手段から送信された前記矩形波信号を用いて発光時間を算出する発光時間算出手段と、記録紙に前記画像を形成するべく、前記印字制御手段から送信されたビットデータに基づいて前記印字ヘッドの各発光素子の発光／非発光を制御するとともに、発光すべき発光素子を前記発光時間算出手段で算出された発光時間だけ発光させる前記印字ヘッドの駆動制御手段とを備えた、画像形成装置であって、前記制御手段は、前記濃度調整手段の操作により濃度が変更されたとき、その濃度変更を通知する変更通知手段を備え、前記印字手段は、前記変更通知手段により濃度変更の通知を受けると、前記発光時間算出手段によって新たに発光時間を設定する発光時間制御手段とを備えたものである（請求項１）。
【００１７】
なお、前記発光時間算出手段は、前記矩形波信号よりも高周波のクロックを発生するクロック発生手段と、前記矩形波信号の発生している期間に含まれる前記クロック発生手段で発生されるクロックの数をカウントする計数手段とを備え、前記計数手段のカウント値を発光時間として算出するとよい（請求項２）。
【００１８】
また、前記駆動制御手段は、前記クロック発生手段で発生されるクロックを前記計数手段によるカウント数だけカウントした時間だけハイレベル若しくはローレベルとなる矩形波からなる発光信号を発生する発光信号発生手段を備え、この発光信号発生手段で発生した発光信号を用いて前記印字ヘッドの発光すべき発光素子の発光時間を制御するとよい（請求項３）。
【００１９】
上記構成によれば、記録紙に画像を形成する際、ライン単位で制御手段から印字手段に画像を構成するビットデータと画像濃度に対応する発光時間と同一の期間を有する矩形形波信号が送信され、印字手段では、その矩形波信号から発光時間が算出され、ビットデータに基づいて印字ヘッドの各発光素子の発光／非発光を制御するとともに、発光すべき発光素子を算出された発光時間だけ発光させて画像の形成処理が行われる。
【００２０】
そして、この処理において、矩形波信号から発光時間を算出する処理は、装置起動時に発光時間が初期設定されたときと制御手段から濃度調整手段の操作により濃度変更が通知されたときにのみ行われ、発光時間が算出されないラインでは最新に算出された発光時間を用いて画像形成処理が行われる。従って、画像濃度が変更されない限り、すなわち、発光時間が変更されない限り、画像の各ラインは同一の発光時間で印字ヘッドの発光素子を発光させて画像形成処理が行われるため、ライン間で発光時間の算出誤差に起因する濃度ムラが生じることがなくなる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ライン単位で画像を形成する際に印字手段の発光素子の発光時間の誤差に起因してライン間で濃度ムラが生じることを防止することができ、高解像度で高画質の画像が形成可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態の概観図である。
【００２３】
本実施形態に係る画像形成装置１は、ＬＥＤヘッドを備え、カットシートタイプの用紙にページ単位で乾式電子写真方式により画像を形成するページプリンタ１Ａである。ページプリンタ１Ａは、縦長の箱形状を成し、装置下部に画像を形成するための用紙を収納する給紙部１１が設けられ、装置上部に給紙部１１から供給される用紙（カットシート）に乾式電子写真方式により画像を形成する画像形成部１２が設けられている。
【００２４】
給紙部１１は４段の抽斗型の給紙トレイ１１ａ〜１１ｄを有し、それぞれ例えばＡ５，Ａ４，Ａ３サイズ及びＢ５，Ｂ４サイズの用紙が収容可能になっている。また、ページプリンタ１Ａの右側面の上部には用紙を手差しするための手差しトレイ１１ｅが設けられている。この手差しトレイ１１ｅもＡ５〜Ａ３サイズ及びＢ５，Ｂ４サイズの用紙が載置可能になっている。給紙トレイ１１ａ〜１１ｄ及び手差しトレイ１１ｅに収納若しくは載置された用紙は、画像形成部１２に給送され、当該画像形成部１２を搬送されながら画像が形成される。
【００２５】
画像形成部１２は、その内部に、主たる構成として給紙装置、感光体ドラム、露光装置、現像装置、転写装置、クリーニング装置、定着装置、用紙搬送装置及び排紙装置を含み、上面に画像が形成された用紙を排出する排紙トレイ１２Ａが形成されている。露光装置、現像装置、転写装置及びクリーニング装置は、感光体ドラムのドラム面の回りに当該ドラムの回転方向に沿ってその順番に配置されている。
【００２６】
露光装置は、主として感光体ドラムの軸と平行に複数のＬＥＤからなる発光素子が線状に配列されたＬＥＤヘッドと、感光体ドラム表面にライン単位で潜像を形成するべくライン単位のドットパターンのデータに基づいてＬＥＤヘッドの各発光素子の発光／非発光を制御する駆動制御部と、ＬＥＤヘッドの各発光素子に発光時間を制御する発光制御部とで構成されている（図３のＬＥＤヘッド部１２０参照）。なお、本願発明に係る露光機構の詳細は後述する。
【００２７】
画像形成部１２の上面右端部の前側に操作パネル１２Ｂが設けられている。操作パネル１２Ｂは、ユーザが画像形成装置１に、給紙トレイ、排紙トレイ、プリント濃度などの各種のプリントに必要な条件を入力するための操作部材と、この操作部材の操作内容やページプリンタ１Ａのステータスの情報を表示する表示装置として機能するものである。操作パネル１２Ｂには、電源スイッチ、テンキー、画像濃度などの情報を入力するためのスイッチ類が設けられているとともに、液晶ディスプレイなどの表示装置が設けられている。
【００２８】
なお、記録紙に形成される画像の濃度は、図２に示すように、予め設定された標準濃度ＤＳに対して濃い方向と淡い方向とにそれぞれ複数段階（例えば５段階）に調整可能になっており、ユーザは濃淡両方向にそれぞれ設けられた濃度調整キーＫＤを押圧操作することにより１段ずつ標準濃度ＤＳよりも濃い濃度若しくは淡い濃度に調整することができる。また、標準濃度に自動調整するための自動濃度調整キーＫＡＤも設けられており、ユーザはこの自動濃度調整キーＫＡＤを押圧操作することにより標準濃度ＤＳからずれた濃度を標準濃度ＤＳにリセットすることができる。
【００２９】
画像濃度の調整は、具体的にはＬＥＤヘッドの各発光素子の発光時間を調整することによって行われ、標準濃度ＤＳに対する標準発光時間Ｔｒは予め設定されている。また、標準濃度ＤＳから偏差させる１段当たりの発光時間の変化量ΔＴも予め設定されている。
【００３０】
ページプリンタ１Ａの起動時には、画像濃度は標準濃度ＤＳに初期設定される。ページプリンタ１Ａの起動後、ユーザが自動濃度調整キーＫＡＤを押圧操作した場合には画像濃度は標準濃度ＤＳに自動設定される。すなわち、露光装置に設定される発光素子の発光時間は標準発光時間Ｔｒとなる。一方、ユーザが濃度調整キーＫＤを押圧操作した場合は、濃い方向に押圧操作する毎に発光時間Ｔは標準発光時間Ｔｒに発光時間の変化量ΔＴを加算した時間（Ｔｒ＋ｍ・ΔＴ、但しｍは押圧操作回数）となり、淡い方向に押圧操作する毎に発光時間Ｔは標準発光時間Ｔｒに発光時間の変化量ΔＴを減算した時間（Ｔｒ−ｍ・ΔＴ、但しｍは押圧操作回数）となる。
【００３１】
図１に戻り、画像形成部１２の背面には、コンピュータが接続される接続インターフェース（図１では見えていない）が設けられている。この接続インターフェースは、例えばイーサネット（登録商標）（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））で規格化されている１００ＢＡＳＥ−ＴＸや１０ＢＡＳＥ−Ｔの接続インターフェースである。
【００３２】
コンピュータからは接続インターフェースを介して画像データとこの画像データの用紙へのプリント条件等のデータがページプリンタ１Ａに送信され、画像形成部１２では、これらのデータに基づいて用紙への画像形成動作が行われる。
【００３３】
すなわち、画像形成部１２は、感光体ドラムを回転させ、ドラム面の所定の潜像形成位置が所定の露光位置に至ると、画像データに基づいて露光装置のＬＥＤヘッドの所定の発光素子を操作パネル１２Ｂにおける濃度設定値に基づく所定の発光時間Ｔだけ発光させて当該感光体ドラムに１ページ分の潜像を形成するとともに、感光体ドラムの回転によりその潜像が所定の現像位置に至ると、その潜像にトナーを付着させて顕像化する。更に、画像形成部１２は、給紙部１１若しくは手差しトレイ１１ｅから供給された用紙を所定のタイミングで給紙装置により感光体ドラムに搬送し、感光体ドラムの回転により顕像化されたトナー像が所定の転写位置に至ると、転写装置によりその用紙にトナー像を転写して画像を形成した後、その用紙を定着装置側に搬送し、当該定着装置で用紙に形成された画像の定着を行った後、排紙トレイ１２Ａに排出する。
【００３４】
用紙にトナー像が転写された感光体ドラムはクリーニング装置によりドラム面に残留するトナーの清掃が行われ、感光体ドラムの回転により潜像形成位置が再び所定の露光位置に至ると、露光装置により次のページの画像データに基づいて次のページの潜像が形成され、現像装置〜定着装置により上述した一連の画像形成動作が行われる。以下、同様の画像形成動作が全てのページの画像データについて行われる。
【００３５】
図３は、本発明に係るページプリンタ１Ａの露光機構に関する電気的な回路のブロック構成図である。
【００３６】
ページプリンタ１Ａは、露光機構に関する電気的な回路として、制御部１００と、この制御部１００に接続される操作部１１０とＬＥＤヘッド部１２０とを備えている。操作部１１０は、上述したページプリンタ１Ａの操作パネル１２Ｂの部分に相当し、電源スイッチ、テンキー、その他のスイッチ類やこれらの操作部材の操作内容を制御部１００に入力するための制御部材を含んでいる。
【００３７】
制御部１００は、図略の外部接続されたコンピュータから送信されるプリント指令の処理を実行するものである。制御部１００は、上述した図略の給紙装置、感光体ドラム、露光装置、現像装置、転写装置、クリーニング装置、定着装置、用紙搬送装置及び排紙装置の駆動を制御することによりコンピュータからのプリント指令に対する画像形成処理を行う。
【００３８】
制御部１００は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤ（Hard Disc）などの記憶装置を有し、ＲＯＭには画像形成処理を行うための処理プログラムとこの処理プログラムを実行するために必要な処理データとが記憶されている。上述した標準発光時間Ｔｒや発光時間の変化量ΔＴのデータも処理データとしてＲＯＭに予め記憶されている。ページプリンタ１Ａが起動すると、制御部１００は、ＲＯＭから処理プログラムと処理データとをＲＡＭ若しくはＨＤの所定のワーク領域に読み出し、処理プログラムを実行する。これによりページプリンタ１Ａは待機状態となり、コンピュータからプリント指令が送信されると、このプリント指令によって指定された画像形成処理を実行する。
【００３９】
ＬＥＤヘッド部１２０は、制御部１００からライン単位で送信されるビットパターンのデータに基づいて感光体ドラムの表面を露光することによりライン単位で潜像（感光体ドラムの表面電位をビットパターンによって変化させた電位像）を形成するもので、露光装置の実質的な構成要素となる部分である。ＬＥＤヘッド部１２０は、感光体ドラムの軸と平行な棒状のＬＥＤヘッド１２１と、このＬＥＤヘッド１２１の駆動を制御する駆動制御部１２２と、ＬＥＤヘッド１２１の発光時間を制御する発光制御部１２３とを有している。
【００４０】
ＬＥＤヘッド１２１は、解像度をＮ［ｄｐｉ（dot per inch）］、印字可能なサイズをＬ（inch）とすると、長手方向にＬＥＤからなる発光素子がＮ×Ｌ個に相当するドット数分配列されたものである。本実施形態では、１０８００ドット分の発光素子が配列されている。
【００４１】
ＬＥＤヘッド１２１の各ＬＥＤは、ＡＮＤ回路１２１ａを介して駆動制御部１２２と発光制御部１２３に電気的に接続されている。すなわち、駆動制御部１２２からは各横ラインのビットパターンのデータ（以下、印字データＤという。）に基づいてＬＥＤヘッド１２１の各ＬＥＤに発光させるか否かの駆動信号Ｓｐが出力され、発光制御部１２３からはＬＥＤヘッド１２１の各ＬＥＤに発光信号Ｓｑ（発光時間Ｔだけオンになる矩形波信号）が出力されるので、ＬＥＤヘッド１２１の各ＬＥＤには、ＡＮＤ回路１２１ａにより駆動信号Ｓｐと発光信号Ｓｑとの論理積の信号Ｓｄ（以下、発光制御信号Ｓｄという。）が入力されるようになっている。
【００４２】
印字データのうち、例えば「１」のビットデータが入力されるドットに対応するＬＥＤには駆動制御部１２２からハイレベルの駆動信号Ｓｐが出力されるので、このＬＥＤに対応するＡＮＤ回路１２１ａからは発光信号Ｓｑと同一の矩形波信号からなる発光制御信号Ｓｄが出力され、当該ＬＥＤに入力される。従って、このＬＥＤは、発光信号Ｓｑのオン期間だけ発光する。一方、「０」のビットデータが入力されるドットに対応するＬＥＤには駆動制御部１２２からローレベルの駆動信号Ｓｐが出力されるので、このＬＥＤに対応するＡＮＤ回路１２１ａからは発光信号Ｓｑと同一の矩形波信号は出力されず（すなわち、ローレベルの発光制御信号Ｓｄが出力される）、当該ＬＥＤは発光しない。
【００４３】
制御部１００とＬＥＤヘッド部１２０とは、６本の信号線Ｌ１〜Ｌ６により電気的に接続されている。より具体的には、信号線Ｌ１〜Ｌ４はＬＥＤヘッド部１２０内の駆動制御部１２２に接続され、信号線Ｌ５，Ｌ６はＬＥＤヘッド部１２０内の発光制御部１２３に接続されている。
【００４４】
信号線Ｌ１は、制御部１００からＬＥＤヘッド部１２０に印字データＤを転送するためのものである。信号線Ｌ２は、制御部１００からＬＥＤヘッド部１２０に転送クロックＣＫＴを送信するためのものである。転送クロックＣＫＴは、ＬＥＤヘッド部１２０で印字データＤの各ビットデータを受信するための同期信号として使用される。
【００４５】
信号線Ｌ３は、制御部１００からＬＥＤヘッド部１２０に印字データＤの転送開始を示す印字データ転送開始信号ＳＴＳを送信するためのものである。信号線Ｌ４は、制御部１００からＬＥＤヘッド部１２０に印字データの転送終了を示す印字データ転送終了信号ＳＴＥを送信するためのものである。従って、ＬＥＤヘッド部１２０内の駆動制御部１２２は、印字データ転送開始信号ＳＴＳを受信することにより制御部１００から印字データＤの転送が開始されることを認識し、その後に転送される印字データＤの各ビットデータを転送クロックＣＫＴに同期させて受信する。
【００４６】
駆動制御部１２２は、１ライン分の印字データＤ（本実施形態では１０８００ドット分のビットデータ）を記憶するメモリ１２２ａを内蔵し、受信したビットデータを順次、そのメモリ１２２ａに記憶する。なお、制御部１００からは各横ラインの１０８００ビット分の印字データＤが３２ビットずつ複数回に分けて転送されるので、駆動制御部１２２は、３２ビットずつ印字データＤを受信してメモリ１２２ａに順次記憶する。そして、駆動制御部１２２は、印字データＤの受信が完了した後、その印字データＤを用いて潜像を形成する際に、メモリ１２２ａから１０８００ビットのデータを読み出して各ビットデータを対応するＬＥＤヘッド１２１のＬＥＤに対して（より具体的にはＬＥＤに対応するＡＮＤ回路１２１ａに対して）出力する。
【００４７】
信号線Ｌ５は、制御部１００からＬＥＤヘッド部１２０にＬＥＤ駆動信号ＳＬＤを送信するためのものである。このＬＥＤ駆動信号ＳＬＤは、ＬＥＤヘッド部１２０内の発光制御部１２３で上述したＬＥＤの発光時間Ｔを算出するための信号で、具体的には発光時間Ｔだけハイレベルになる矩形波信号である。
【００４８】
発光制御部１２３は、ＬＥＤ駆動信号ＳＬＤから発光時間Ｔに相当する数値ｎ（個）を算出するカウンタ１２３ａとこのカウンタ１２３ａで算出された数値ｎを実際の発光時間Ｔ（秒）に変換し、その発光時間Ｔだけハイレベルとなる矩形波信号からなる発光信号Ｓｑを生成する発光信号生成回路１２３ｂとを有している。
【００４９】
カウンタ１２３ａには、駆動制御部１２２からＬＥＤ駆動信号ＳＬＤよりも高周波の制御クロックＣＫＣが入力されており、カウンタ１２３ａは、制御部１００から入力されるＬＥＤ駆動信号ＳＬＤの立ち上がりタイミングで制御クロックＣＫＣのクロック数のカウントを開始し、立ち下がりタイミングまでそのカウント動作を行う。そして、カウントが終了すると、そのカウント値ｎを図略のメモリに保持するとともに、発光信号生成回路１２３ｂに入力する。
【００５０】
なお、本実施形態では、駆動制御部１２２で発生される制御クロックＣＫＣを用いてＬＥＤ駆動信号ＳＬＤのハイレベルの期間をカウントしたが、カウンタ１２３ａにクロック発生器を内蔵し、このクロック発生器で発生したクロックを用いてＬＥＤ駆動信号ＳＬＤのハイレベルの期間をカウントするようにしてもよい。
【００５１】
発光信号生成回路１２３ｂは、カウント値ｎと制御クロックＣＫＣの周期τを乗じて発光時間Ｔを算出し、この発光時間Ｔだけハイレベルとなる矩形波信号（発光信号Ｓｑ）を生成し、ＡＮＤ回路１２１ａに入力する。なお、制御クロックＣＫＣの周期τは予め発光信号生成回路１２３ｂに設定されている。
【００５２】
本実施形態では、駆動信号Ｓｐ及び発光信号Ｓｑをハイレベルの矩形波信号としているが、ローレベルの矩形波信号としてもよい。なお、この場合は、ＡＮＤ回路１２１ａに代えてＮＯＲ回路とする。
【００５３】
信号線Ｌ６は、制御部１００からＬＥＤヘッド部１２０に発光時間の変更を通知するための発光時間変更通知信号ＳＨを送信するためのものである。発光時間変更通知信号ＳＨは、ユーザにより操作パネル１２Ｂの濃度調整キーＫＤが操作され、画像濃度が変更されると、それに伴ってＬＥＤの発光時間Ｔも変化するので、制御部１００からＬＥＤヘッド部１２０に発光時間Ｔが変化することを通知する信号である。
【００５４】
なお、本実施形態では、標準の画像濃度に対して相対的に濃度を増減する画像濃度の調整方法を採用しているので、ユーザにより操作パネル１２Ｂの濃度調整キーＫＤが操作されると、必ず濃度が変化し、これに伴い発光時間が変化するから、ユーザの濃度調整キーＫＤの操作に応じて制御部１００からＬＥＤヘッド部１２０に発光時間変更通知信号ＳＨが送信される。すなわち、発光時間変更通知信号ＳＨは、実質的にユーザの濃度調整キーの操作情報となっている。しかし、複数の画像の濃度値からいずれかを選択するような画像濃度の調整方法では、ユーザにより濃度調整キーＫＤが操作されても同一の画像の濃度値が設定される場合があり、このような場合は発光時間が変化しないから、この画像濃度の調整方法を採用する場合は、画像濃度の設定値が変化する場合、すなわち、発光時間が変化する場合に限って制御部１００からＬＥＤヘッド部１２０に発光時間変更通知信号ＳＨを送信するようにすればよい。
【００５５】
後述するように、本実施形態に係るページプリンタ１Ａは、ライン単位で印字データＤが転送される毎に制御部１００からＬＥＤヘッド部１２０にＬＥＤ駆動信号ＳＬＤが送信されるが、ＬＥＤヘッド部１２０は、最初にそのＬＥＤ駆動信号ＳＬＤから発光時間Ｔを算出すると、それ以降のＬＥＤ駆動信号ＳＬＤに対しては発光時間Ｔの算出は行わず、最初に算出した発光時間Ｔを保持するようになっている。
【００５６】
これは、通常、ユーザにより操作パネル１２Ｂの濃度調整キーＫＤが操作されて画像濃度が変更されない限り、設定されている濃度で均一に画像は形成されるべきであるから、ＬＥＤヘッド部１２０で最初に算出された発光時間Ｔが制御部１００からＬＥＤヘッド部１２０に送信された発光時間Ｔに対して誤差を有していたとしても、ユーザにより画像濃度が変更されるまでは、ＬＥＤヘッド部１２０のＬＥＤの発光時間Ｔは一定にし、ＬＥＤ駆動信号ＳＬＤ毎に発光信号Ｔを算出することによる算出誤差に起因して、図６に示したように横ライン間で画像濃度のムラが生じるのを防止するためである。
【００５７】
従って、ＬＥＤヘッド部１２０内のカウンタ１２３ａは、発光時間変更通知信号ＳＨを受信すると、その直後に制御部１００から送信されるＬＥＤ駆動信号ＳＬＤから発光時間Ｔを算出し、先に保持していた発光時間Ｔを新たに算出した発光時間Ｔに更新する。これにより発光時間生成回路１２３ｂから出力される発光信号Ｓｑは、ハイレベル期間が新たに算出した発光時間Ｔの発光信号Ｓｑに変更される。
【００５８】
次に、本実施形態に係るページプリンタ１Ａのプリント動作について、図４のタイムチャートを用いて説明する。
【００５９】
図４は、２個のプリント物について、プリント動作が行われる際の印字データＤ、転送クロックＣＫＴ、印字データ転送開始信号ＳＴＳ、印字データ転送終了信号ＳＴＥ、ＬＥＤ駆動信号ＳＬＤ、発光時間変更通知信号ＳＨ、発光信号Ｓｑ、制御クロックＣＫＣのタイムチャートを示すもので、各プリント物をプリントするときにユーザは濃度調整キーを操作して画像濃度をそれぞれ設定した場合のタイムチャートを示す図である。なお、以下の説明では、制御部１００からＬＥＤヘッド部１２０に各信号が送信若しくは転送されたタイミングは、各信号の最初の立ち上がりタイミング若しくは立ち下がりタイミングとして説明する。
【００６０】
同図に示すように、１個目のプリント物をプリントする際、まず、制御部１００からＬＥＤヘッド部１２０に発光時間変更通知信号ＳＨが送信され、その直後にＬＥＤ駆動信号ＳＬＤが送信される。発光時間変更通知信号ＳＨは、ＬＥＤ駆動信号ＳＬＤのハイレベル期間を含むハイレベル期間を有する矩形波信号である。ＬＥＤヘッド部１２０のカウンタ１２３ａは、発光時間変更通知信号ＳＨの立ち上がりを検出すると、その後にＬＥＤ駆動信号ＳＬＤが立ち上がるタイミングで制御クロックＣＫＣのカウントを開始し、当該ＬＥＤ駆動信号ＳＬＤの立ち下がりタイミングでそのカウントを終了する。そして、そのカウント値ｎをメモリに記憶する。図４の例では、カウント値ｎ＝４がメモリに記憶される。
【００６１】
また、制御部１００からＬＥＤヘッド部１２０に発光信号変更通知信号ＳＨとＬＥＤ駆動信号ＳＬＤが送信された後に、印字データ転送開始信号ＳＴＳが送信され、更にその直後に１ライン目の印字データＤと転送クロックＣＫＴとが転送される（図４の１個目のプリント物の１ライン目の印字データＤに対応する部分参照）。ＬＥＤヘッド部１２０の駆動制御部１２２は、印字データ転送開始信号ＳＴＳの立ち上がりを検出すると、その後に入力される印字データＤの各ビットデータを転送クロックＣＫＴに同期させて受信し、順次、メモリ１２２ａに記憶する。駆動制御部１２２は、この印字データＤの受信動作を印字データ転送終了信号ＳＴＥの立ち上がりを検出するまで継続する。
【００６２】
ＬＥＤヘッド部１２０の駆動制御部１２２は、１ライン目の印字データＤの受信が終了すると、その印字データＤのプリント処理を行う。すなわち、駆動制御部１２２は、印字データ転送終了信号ＳＴＥを受信した後、所定のタイミングでメモリ１２２ａから１ライン目の印字データＤの各ビットデータを対応するＡＮＤ回路１２１ａに出力するとともに、発光制御部１２３に発光時間Ｔを出力させる指令信号を出力する。発光制御部１２３は、この指令信号により発光信号生成回路１２３ｂを動作させて発光信号Ｓｑを全てのＡＮＤ回路１２１ａに出力させる。すなわち、発光信号生成回路１２３ａは、制御クロックＣＫＣをカウンタ１２３ａから入力されるカウント値ｎだけカウントした期間Ｔ＝ｎ×τだけハイレベルとなる発光信号Ｓｑを生成して全てのＡＮＤ回路１２１ａに出力する。図４の例では、ｎ＝４であるから、時間Ｔ＝４τだけハイレベルとなる発光信号Ｓｑが全てのＡＮＤ回路１２１ａに入力される。
【００６３】
これにより各ＡＮＤ回路１２１ａから対応するＬＥＤに対して発光動作を制御する発光制御信号Ｓｄ（発光すべきＬＥＤに対しては発光時間Ｔだけハイレベルとなる信号、発光すべきでないＬＥＤに対してはローレベルの信号）が出力され、各ＬＥＤはこの信号に基づいて発光若しくは非発光が制御される。すなわち、感光体ドラム表面に１ライン目の潜像が形成される。
【００６４】
１ライン目の印字データのプリント動作中若しくはプリント動作終了後に、２ライン目の印字データが１ライン目の印字データの同様の方法で、制御部１００からＬＥＤヘッド部１２０に送信される。但し、このときはユーザにより濃度変更操作が行われていないので、制御部１００からＬＥＤヘッド部１２０には発光時間変更通知信号ＳＨは送信されない。従って、制御部１００からＬＥＤヘッド部１２０には、まず、ＬＥＤ駆動信号ＳＬＤが送信され、その直後に印字データ転送開始信号ＳＴＳが送信され、更にその直後に２ライン目の印字データＤと転送クロックＣＫＴとが転送される（図４の２ライン目の印字データＤに対応する部分参照）。
【００６５】
ＬＥＤヘッド部１２０は、発光時間変更通知信号ＳＨを受信しないので、ＬＥＤ駆動信号ＳＬＤを受信しても発光時間Ｔのカウント動作は行なわず、１ライン目と同様の方法で２ライン目の印字データの受信のみを行う。そして、２ライン目の印字データの受信が終了すると、ＬＥＤヘッド部１２０は、所定のタイミングでメモリ１２２ａから２ライン目の印字データＤの各ビットデータを対応するＡＮＤ回路１２１ａに出力するとともに、発光制御部１２３に発光時間Ｔを出力させる指令信号を出力する。発光制御部１２３は、この指令信号により発光信号生成回路１２３ｂを動作させて発光信号Ｓｑを全てのＡＮＤ回路１２１ａに出力させる。このとき、発光信号生成回路１２３ｂには、最初に算出したカウント値ｎが入力されるから、発光信号生成回路１２３ｂは１ライン目のときと同一の発光時間Ｔを有する発光信号Ｓｑを生成し、全てのＡＮＤ回路１２１ａに出力する。すなわち、図４の例では、ｎ＝４であるから、２ライン目も時間Ｔ＝４τだけハイレベルとなる発光信号Ｓｑが全てのＡＮＤ回路１２１ａに入力される。
【００６６】
従って、２ライン目の印字データは１ライン目の印字データと同一の発光時間Ｔでプリント処理が行われる。この例では、１個目のプリント物のプリント処理中にユーザが濃度変更をすることはないとしているので、以下、３ライン目以降から最終ラインまでの印字データについても２ライン目の印字データと同様のプリント処理が行われる。すなわち、図４の例では、２ライン目から最終ラインまで時間Ｔ＝４τだけハイレベルとなる発光信号Ｓｑが全てのＡＮＤ回路１２１ａに入力され、画像形成処理が行われる。これにより全てのラインの感光体ドラムへの潜像形成処理が同一の発光時間Ｔで行われるので、１個目のプリント物にＬＥＤヘッド部１２０の発光時間Ｔの誤差に起因する濃度ムラが生じることはない。
【００６７】
次に、２個目のプリント物のプリント処理に移行すると、このときは、ユーザにより画像濃度が変更されているので、２個目のプリント物の１ライン目のプリント処理を行う際は、まず、制御部１００からＬＥＤヘッド部１２０に発光時間変更通知信号ＳＨが送信され、その直後にＬＥＤ駆動信号ＳＬＤが送信される。ＬＥＤヘッド部１２０のカウンタ１２３ａは、この発光時間変更通知信号ＳＨの立ち上がりを検出すると、その後に受信するＬＥＤ駆動信号ＳＬＤのハイレベル期間のカウントを行い、そのカウント値ｎ’でメモリの記憶内容を更新する。すなわち、１個目のプリント物のプリント処理の際に算出したカウント値ｎを新たに算出したカウント値ｎ’に置換する。図４の例では、カウント値ｎ’＝５であるから、メモリ内のカウント値「４」はカウント値「５」に更新される。
【００６８】
続いて、制御部１００からＬＥＤヘッド部１２０に印字データ転送開始信号ＳＴＳが送信され、更にその直後に１ライン目の印字データＤと転送クロックＣＫＴとが転送されると、ＬＥＤヘッド部１２０の駆動制御部１２２は、印字データＤの各ビットデータを転送クロックＣＫＴに同期させて受信し、順次、メモリ１２２ａに記憶する（図４の２個目のプリント物の１ライン目の印字データＤに対応する部分参照）。
【００６９】
そして、ＬＥＤヘッド部１２０の駆動制御部１２２は、１ライン目の印字データＤの受信が終了すると、上述した１個目のプリント物の１ライン目の印字データのプリント処理と同様の方法で、その印字データＤのプリント処理を行う。なお、この場合は、発光信号生成回路１２３ｂから全てのＡＮＤ回路１２１ａに、制御クロックＣＫＣをカウンタ１２３ａから入力されるカウント値ｎ’だけカウントした期間Ｔ’＝ｎ’×τだけハイレベルとなる発光信号Ｓｑが出力される。図４の例では、ｎ’＝５であるから、時間Ｔ＝５τだけハイレベルとなる発光信号Ｓｑが全てのＡＮＤ回路１２１ａに入力される。
【００７０】
これにより各ＡＮＤ回路１２１ａから対応するＬＥＤに対して発光制御信号Ｓｄ（発光すべきＬＥＤに対しては発光時間Ｔ’だけハイレベルとなる信号、発光すべきでないＬＥＤに対してはローレベルの信号）が出力され、各ＬＥＤはこの信号に基づいて発光若しくは非発光が制御される。すなわち、感光体ドラム表面に１ライン目の潜像が形成される。
【００７１】
そして、２個目のプリント物についてもユーザによる画像濃度の変更は行われないとしているので、２ライン目以降から最終ラインまでの印字データＤのプリント処理は、上述した１個目のプリント物の２ライン目以降の印字データＤのプリント処理と同様に行われる。すなわち、図４の例では、２ライン目から最終ラインまで時間Ｔ＝５τだけハイレベルとなる発光信号Ｓｑが全てのＡＮＤ回路１２１ａに入力され、画像形成処理が行われる。
【００７２】
上記のように、２個目のプリント物では、ＬＥＤヘッド部１２０で発光時間変更通知信号ＳＨに基づき発光時間が再度算出され、先に算出した発光時間Ｔが後に算出した発光時間Ｔ’に変更されるので、２個目のプリント物は１個目のプリント物と全体的に異なる画像濃度でプリント処理が行われる。そして、２個目のプリント物についても全てのラインの感光体ドラムへの潜像形成処理が同一の発光時間Ｔ’で行われるので、ＬＥＤヘッド部１２０の発光時間Ｔの誤差に起因する濃度ムラが生じることはない。
【００７３】
以上説明したように、本実施形態に係るページプリンタ１Ａでは、制御部１００からＬＥＤヘッド部１２０にユーザの濃度変更操作に基づく発光時間の変更を通知する発光時間変更通知信号ＳＨを送信し、この発光時間変更通知信号ＳＨを受信したときだけ制御部１００から送信されるＬＥＤ駆動信号ＳＬＤから発光時間Ｔを算出し、その発光時間ＴでＬＥＤヘッド１２１の発光時間を制御するようにしているので、従来のようにライン毎にＬＥＤ駆動信号ＳＬＤから発光時間Ｔを算出することによって発生するライン間相互の発光時間Ｔの誤差をなくすることができる。これによりＬＥＤヘッド１２１の発光時間Ｔの誤差に起因するプリント物の画像濃度のムラを低減することができる。
【００７４】
なお、上記実施形態では、ＬＥＤヘッドを用いた乾式電子写真方式のプリンタについて説明したが、本発明は、ＬＥＤヘッドを用いたプリンタを備えた複写機やファクシミリ装置などの複合機に適用することができる。また、上記実施形態では、カットシートタイプの用紙を用いた画像形成について説明したが、連続シートタイプの用紙を用いた画像形成の場合も同様に本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明に係るページプリンタの一実施形態の概観図である。
【図２】画像濃度の調整量と発光時間との関係を示す図である。
【図３】本発明に係るページプリンタの露光機構に関する電気的な回路のブロック構成図である。
【図４】２個のプリント物について、プリント動作が行われる際の印字データ、転送クロック、印字データ転送開始信号、印字データ転送終了信号、ＬＥＤ駆動信号、発光時間変更通知信号、発光信号、制御クロックのタイムチャートを示すもので、各プリント物をプリントするときにユーザは濃度調整キーを操作して画像濃度をそれぞれ設定した場合のタイムチャートを示す図である。
【図５】従来の制御部から発光素子の駆動信号を直接ＬＥＤヘッドに伝送する方式における発光制御の動作を示すタイムチャートである。
【図６】ＬＥＤヘッド部で駆動信号に基づいて算出される発光時間の誤差に起因して発生する画像の濃度ムラの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００７６】
１  画像形成装置
１Ａ  ページプリンタ
１１  給紙部
１１ａ〜１１ｄ  給紙トレイ
１１ｅ  手差しトレイ
１２  画像形成部
１２Ａ  排紙トレイ
１２Ｂ  操作パネル
１００  制御部（制御手段，発光時間設定手段，印字制御手段，変更通知手段）
１１０  操作部
１２０  ＬＥＤヘッド部（印字手段）
１２１  ＬＥＤヘッド
１２２  駆動制御部（算出制御手段，発光時間制御手段）
１２２ａ  メモリ
１２３  発光制御部
１２３ａ  カウンタ（発光時間算出手段）
１２３ｂ  発光信号生成回路（駆動制御手段）
ＫＤ  濃度調整キー（濃度調整手段）
ＫＡＤ  自動濃度調整キー（濃度調整手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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