(57)【要約】【課題】１回の発光素子におけるピーク電流を抑え得る画像形成装置を提供する。【解決手段】ラインバッファ３１Ａ、３１Ｂに記憶された１ライン分の画素データをセレクタ３９を経て、画素数判別回路４０に入力して、１ライン分中の黒画素数が所定値以上あるか否か判定し、黒画素数が所定値以下の場合は、ストローブパルス選択発生回路４１から通常幅のストローブ信号を出力し、黒画素数が所定値以上の場合には、減光量補正データ出力回路４２からの黒画素数の多さに応じた減光量補正データを出力し、ＬＥＤ３７Ａ１〜３７ＢＮに印加される電圧を一律に減圧するとともに、ストローブパルス選択発生回路４１より出力されるストローブ信号の幅を、上記減圧度合に応じて通常よりも長くする。【選択図】      図２
2004330633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子が直線的に配置された発光素子列と、前記発光素子によって露光され、回転駆動する感光体ドラムと、１回の発光駆動に際し、発光素子全ての発光素子に同時に電圧を供給する電圧供給源と、前記発光素子に印加される電圧を全て一律に減圧させる減圧手段と、この減圧電圧値を調整する電圧調整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】
１回の発光駆動において、発光させるべき発光素子の個数をカウントするカウント手段と、このカウント手段のカウント値に基づいて、前記減圧電圧値を調節することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記全ての発光素子に印可される電圧値を一律に減圧した場合に、全ての発光素子に印可される電圧の印加時間を長くするようにしたことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記感光体ドラムの回転速度を調節可能とし、発光素子への印加電圧を減圧したときは、前記感光体ドラムの回転速度を速くするように制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、発光素子を用いた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＥＤ（発光素子）を複数個、直線的に配列した発光素子を備え、この発光素子を画素データに応じて発光駆動し、感光体ドラムを露光して、記録紙にトナーを転写させて画像をプリントする電子写真式のプリンタ（画像形成装置）が普及している。
【０００３】
この種の画像形成装置において、Ａ４対応のＬＥＤヘッドには、約５０００個のＬＥＤ素子が並列配置され、この素子を点灯させるのに、素子１個当たり約５ｍＡの電流を必要とする。つまり５０００個全てのＬＥＤ素子を同時に点灯させると、５ｍＡ×５０００個＝２５Ａのピーク電流を必要とする。このピーク電流を小さくするために、従来はＬＥＤ素子群を２分割又は４分割して１回の発光駆動におけるピーク電流を落としている。この場合、２分割でピーク電流が１２Ａ、４分割で６Ａとなる。更に、印字毎の駆動ＬＥＤの数のバラツキ等による補正を行うために、１回の印字タイミングに複数の駆動パルスを使用し、総駆動ＬＥＤの数によって、各ＬＥＤの駆動回路に入力するパルス数を制御するようにした発光素子の駆動装置も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６３−３１２１７５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の分割駆動では、いくらかピーク電流を落とせるが、それでも、例えば４分割で駆動したとしても、ＬＥＤヘッドの駆動に６Ａのピーク電流、画像形成装置のその他の駆動に２Ａの電流を必要とするので、大電流に対応し得る電源を設けねばならず、電源のイニシャルコストが高くなるという問題がある。
【０００６】
この発明は上記問題点に着目してなされたものであって、１回の発光素子におけるピーク電流を抑え得る画像形成装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明の画像形成装置は、複数の発光素子が直線的に配置された発光素子列と、前記発光素子によって露光され、回転駆動する感光体ドラムと、１回の発光駆動に際し、発光素子全ての発光素子に同時に電圧を供給する電圧供給源と、前記発光素子に印加される電圧を全て一律に減圧させる減圧手段と、この減圧電圧値を調整する電圧調整手段とを備えている。
【０００８】
また、この発明の画像形成装置では、１回の発光駆動において、発光させるべき発光素子の個数をカウントするカウント手段と、このカウント手段のカウント値に基づいて、前記減圧電圧値を調節することとしても良い。
【０００９】
また、この発明の画像形成装置において、前記全ての発光素子に印可される電圧値を一律に減圧した場合に、全ての発光素子に印加される電圧の印可時間を長くすることとすると良い。
【００１０】
また、この発明の画像形成装置において、前記感光体ドラムの回転速度を調節可能とし、発光素子への印加電圧を減圧したときは、前記感光体ドラムの回転速度を速くするように制御しても良い。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態により、この発明をさらに詳細に説明する。図１は、この発明の画像形成装置の一実施形態である複合機（コピー機能、ファックス機能、読み取り機能等の多機能を有する）の構成を示す。
【００１２】
この実施形態複合機は、ＭＰＵ１と、ＮＣＵ２と、モデム３と、ＲＯＭ４と、ＲＡＭ５と、画像メモリ６と、スキャナ７と、操作部８と、表示部９と、コーディック１０と、ＬＥＤヘッド制御回路１１と、ＬＥＤヘッド１２と、ページメモリ１３と、プリンタ機構コントローラ１４と、モータドライバ１５と、モータ１６と、ＬＡＮＩ／Ｆ１７と、システムバス１８と、イメージバス１９とを備えている。
【００１３】
ＭＰＵ１は、この実施形態複合機の全体を制御する機能を有する。このＭＰＵ１には、ＮＣＵ（Ｍｅｔｗｏｒｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）２、モデム３が接続されている。ＮＣＵ２は、ＭＰＵ１によって制御されて、回線２０と当該複合機との接続を制御するとともに、通信相手の電話番号に応じたダイヤルパルスを送出する機能及び着信を検出する機能を有する。なお、回線２０は、一般公衆回線網（ＰＳＴＮ）に接続されている。
【００１４】
モデム３は、送信データの変調及び受信データの復調、具体的にはデジタル信号である送信データをアナログの音声信号に変調して、ＮＣＵ２を介して回線２０に送出し、また逆に、回線２０からＮＣＵ２０を介して、受信したアナログの音声信号をデジタル信号に復調する。ＲＯＭ４は、この複合機全体の動作を制御するためのプログラム等を予め記憶してある。ＲＡＭ５は、ＭＰＵ１による制御に必要なデータ及び制御動作時に一時記憶が必要なデータ等を記憶する。画像メモリ６は、スキャナ７で読み取った画像データを記憶し、または外部から回線２０とモデム３を介して、受信した画像データを記憶する。
【００１５】
スキャナ７は、例えばＣＣＤイメージセンサ等により、原稿画像の読み取りを行い、イメージデータを得る。操作部８は、コピーモード・ファックスモード等のモードを切り換えるモード切換キー、スタートキー、電話番号やファックス番号等の数字を入力するためのテンキー、ワンタッチキー、短縮キー、その他種々の動作を指示するためのキーを有する。表示部９は、操作部８の操作により入力された電話番号、ファックス番号、プリンタのトナー残量等の種々の情報を表示する。
【００１６】
コーディック１０は、読み取った画像データを送信又は記憶するためにＭＨ、ＭＲ、ＭＭＲ方式等により符号化（エンコード）し、受信画像データを記録するために復号（デコード）する。ＬＥＤヘッド制御回路１１は、ＬＥＤヘッド１２の各ＬＥＤの駆動制御を行う。ＬＥＤヘッド１２は多数のＬＥＤが直列的に配置してなるＬＥＤ素子列と、これらＬＥＤを駆動する回路を含む。ページメモリ１３は、記録するためのビットイメージデータを、ＬＥＤヘッド制御回路１１及びＬＥＤヘッド１２に出力するために格納する。プリント機構コントローラ１４は、モータドライバ１５及びモータ１６を制御する。この実施形態複合機では、ＬＥＤヘッド制御回路１１、ＬＥＤヘッド１２、ページメモリ１３、プリンタ機構コントローラ１４、モータドライバ１５及びモータ１６等を含む画像形成部（プリンタ）に特徴を有する。
【００１７】
図２に、画像形成部のＬＥＤ駆動回路を示している。このＬＥＤ駆動回路は、ラインバッファ３１Ａ、３１Ｂと、シフトレジスタ３２Ａ、３２Ｂと、データラッチ回路３３Ａ、３３Ｂと、ＬＥＤドライバ３４Ａ、３４Ｂと、ゲート回路３５Ａ１〜３５ＡＮ、３５Ｂ１〜３５ＢＮと、ゲート回路３６Ａ１〜３６ＡＮ、３６Ｂ１〜３６ＢＮと、ＬＥＤ３７Ａ１〜３７ＡＮ、３７Ｂ１〜３７ＢＮと、トグル切換回路３８と、セレクタ３９と、画素数判別回路４０と、ストローブパルス選択発生回路４１と、減光量補正データ出力回路４２と、ビットバラツキ補正データ出力回路４３とを備えている。
【００１８】
発熱素子３７Ａ１〜３７ＡＮ、３７Ｂ１〜３７Ｂ２ＮのＮ＝２５００とすると、５０００個の発熱素子で素子列が形成されている。そのため、ラインバッファ３１Ａ、３１Ｂと、シフトレジスタ３２Ａ、３２Ｂと、データラッチ回路３３Ａ、３３Ｂは、それぞれ２５００の記憶セルずつ計５０００の記憶セルで構成されている。同様に、ＬＥＤドライバ３４Ａと３４Ｂも、それぞれ２５００の駆動回路素子から構成されている。ラインバッファ３１Ａ、３１Ｂには、ページメモリ１３より、１ライン分の５０００画素のデータが供給される。ラインバッファ３１Ａ、３１Ｂの各画素データは、それぞれシフトレジスタ３２Ａ、３２Ｂに入力され、更にこれらシフトレジスタ３２Ａ、３２Ｂに、１ライン分の画素データがストアされた段階で、それらの画素データは、データラッチ回路３３Ａ、３３Ｂにラッチされる。これらデータラッチ回路３３Ａ、３３Ｂの各ラッチデータは、それぞれＬＥＤドライバ３４Ａ、３４Ｂの各駆動回路素子に入力される。
【００１９】
セレクタ３９に入力されるチップセレクタ信号により、先ずラインバッファ３１Ａに格納された画素データが、セレクタ３９に取り込まれ、画素数判別回路４０に入力される。画素数判別回路４０は、入力される黒画素数をカウントする。ラインセレクタ信号がラインバッファ３１Ａの選択信号からラインバッファ３１Ｂの選択信号となると、ラインバッファ３１Ｂに格納されていた画素データがセレクタ３９を経て、画素数判別回路４０に入力される。画素数判別回路４０では、更に黒画素数をカウントし、１ライン分のデータ中の黒画素数をカウントする。また画素数判別回路４０は、カウントした黒画素数が所定値より多いか否かを判別する。この黒画素数が所定値より多い否かを示す信号は、ストローブパルス選択信号発生回路４１と、減光量補正データ出力回路４２に入力する。
【００２０】
ストローブパルス選択発生回路４１は、黒画素数が所定値より多いか否かを信号に応じ、維持時間の異なるストローブ信号をＬＥＤドライバ３４ＡとＬＥＤドライバ３４Ｂに入力する。ＬＥＤドライバ３４Ａ、３４Ｂは、それぞれ入力されるストローブ信号が付勢されている期間駆動し、ＬＥＤドライバ信号を出力する。ＬＥＤドライバ３４Ａ、３４Ｂの各出力は、ゲート３５Ａ１〜３５ＡＮ、３５Ｂ１〜３５ＢＮに、それぞれ入力され、ビットバラツキ補正データ出力回路４３より入力される補正データとの論理出力が取られて、後続のゲート３６Ａ１〜３６ＡＮ、３６Ｂ１〜３６ＢＮに入力される。ゲート３６Ａ１〜３６ＡＮ、３６Ｂ１〜３６ＢＮには、減光量補正データ出力回路４２より、補正データが入力されており、各ゲート３６Ａ１〜３６ＡＮ、３６Ｂ１〜３６ＢＮ、ゲート３５Ａ１〜３５ＡＮ、３５Ｂ１〜３５ＢＮの出力と補正データとの論理積が取られ、この論理積が得られた期間に信号出力され、ＬＥＤ３７Ａ１〜３７ＡＮ、３７Ｂ１〜３７ＢＮに点灯電流が流れる。減光量補正データが、一律２０％の減光を行うためのデータであれば、この減光量補正データにより各ゲート３６Ａ１〜３６ＡＮ、３６Ｂ１〜３６ＢＮより出力される信号は、通常よりも２０％幅の狭い論理積信号である。
【００２１】
減光量補正データ出力回路４２は、図６に示す回路を用い、画素数判定回路４０よりの黒画素数判定信号Ｖｓに応じ、スイッチ４２ａを切り換えて、出力電圧ＶＬを調整し、例えば黒画素数が多くて、２０％減光する場合には、これに対応して出力電圧ＶＬを低くし、各ゲート３６Ａ１〜３６ＡＮ、３６Ｂ１〜３６ＢＮを介して、一律に減圧した電圧ＶＬを各ＬＥＤ３７Ａ１〜３７ＡＮ、３７Ｂ１〜３７ＢＮに印加するようにしても良い。
【００２２】
この実施形態複合機の画像形成部において、画像データをプリントする場合には、ページメモリ１３より１ライン分の画素データがラインバッファ３１Ａ、３１Ｂ及びシフトレジスタ３２Ａ、３２Ｂが転送される。画像データの１ライン分のプリントに割り当てられる１ライン周期を図３の（ａ）のＴ１  とすると、図３の（ａ）に示すＴ２  がデータ転送に割り当てられる期間である。このデータ転送時に、ラインバッファ３１Ａ、３１Ｂに格納された画素データは、セレクタ３９を介して、順次に画素数判別回路４０に入力され、黒画素数をカウントする。この画素数判別回路４０では、図５のフロー図に示すように、ステップＳＴ１において、黒画素数が所定値以上か否か判定する。判定結果は、ストローブパルス発生回路４１と減光量補正データ出力回路４２に入力する。判別結果が“黒画素数が所定値以上でない”場合には、図５において、ステップＳＴ２へ移行する。一方、判別結果が“黒画素数が所定値以上である”の場合には、図５において、ステップＳＴ３へ移行する。
【００２３】
ステップＳＴ２においては、通常の駆動処理を行う。つまり、ストローブパルスとして選択発生回路４１から出力されるストローブ信号ＳＴＲは、図３の（ａ）に示す期間ＴＲ１の信号であり、減光量補正データ出力回路４２からは、減光のための補正データを出力しない。また、感光体ドラムを回転するモード駆動を遅くすることはない。
【００２４】
ステップＳＴ３においては、黒画素数の多い度合いに応じて、ストローブ信号ＳＴＲを所定値長くすることを決定する。これにより、ストローブパルス発生回路４１からは、図３の（ａ）の期間ＴＲ１より長い図３の（ｂ）に示す期間ＴＲ２のストローブ信号を出力する。また、このタイミングで減光量補正データ出力回路４２から減光量補正データを出力する。そして、次にステップＳＴ４へ移行し、ストローブ発光を行う。ゲート３６Ａ１〜３６ＡＮ、３６Ｂ１〜３６ＢＮには、減光量補正データ出力回路４２から減光量補正データが入力され、その分、ＬＥＤ３７Ａ１〜３７ＡＮ、３７Ｂ１〜３７ＢＮの電流を低減しているので、その分ストローブ信号ＳＴＲを長くし、ＬＥＤ３７Ａ１〜３７ＡＮ、３７Ｂ１〜３７ＢＮの通電時間を長くしている。
【００２５】
また、このように、ストローブ信号を長くするだけだと、▲１▼１ドット分の画素が副走査方向にのびる。▲２▼データ転送時のノイズが混入し、データ又は光量に影響が出やすくなる、という問題が残る。そのため、この実施形態では、ステップＳＴ４のストローブ信号ＳＴＲをＴＲ２に長くしたストローブ発光と並行して、ステップＳＴ５において、ストローブ信号を長くした同じ率で、モータの駆動を遅くする（図４の（ｂ）参照）。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、全ての発光素子に印加される電圧値を、一律に減圧することにあって、１回の発光駆動におけるピーク電流を抑えることができる。
【００２７】
請求項２に係る発明によれば、発光させるべき発光素子の個数が多くて、ピーク電流が大きくなりそうなときには減圧値を大きくし、発光させるべき発光素子の個数が少ないときは減圧値を小さくして、両者でのピーク電流値を同程度にすることができる。
【００２８】
請求項３に係る発明によれば、発光素子に印加される電圧を一律に減圧したときに、印加時間を長くすることによって、減圧しないときと同じ電力消費量にして、ドラムへの露光量は同じにできる。
【００２９】
請求項４に係る発明によれば、印加時間を長くしたときに感光体ドラムの回転速度を小さくすることによって、１画素が間延びすることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の画像形成装置の一実施形態である複合機の構成を示すブロック図である。
【図２】同実施形態複合機の画像形成部の回路構成を示すブロック図である。
【図３】同画像形成部のストローブ信号の延長を説明するためのフローチャートである。
【図４】同画像形成部のストローブ信号及び１ライン周期の延長を説明するためのフローチャートである。
【図５】同画像形成部の処理動作を一部を説明するためのフロー図である。
【図６】上記実施形態複合機の減光量補正データ出力回路の具体例を示す回路図である。
【符号の説明】
１１              ＬＥＤヘッド制御回路
１２              ＬＥＤヘッド
１３              ページメモリ
１４              プリンタ機構コントローラ
１５              モータドライバ
１６              モータ
３１Ａ、３１Ｂ    ラインバッファ
３２Ａ、３２Ｂ    シフトレジスタ
３３Ａ、３３Ｂ    データラッチ回路
３４Ａ、３４Ｂ    ＬＥＤドライバ
３５Ａ１〜３５ＡＮ、３５Ｂ１〜３５ＢＮ    ゲート
３６Ａ１〜３６ＡＮ、３６Ｂ１〜３６ＢＮ    ゲート
３７Ａ１〜３７ＡＮ、３７Ｂ１〜３７ＢＮ    ＬＥＤ
３８              トグル切換回路
３９              セレクタ
４０              画素数判別回路
４１              ストローブパルス選択発生回路
４２              減光量補正データ出力回路
４３              ビットバラツキ補正データ出力回路
【図１】
2004330633.tif 000003
【図２】
2004330633.tif 000004
【図３】
2004330633.tif 000005
【図４】
2004330633.tif 000006
【図５】
2004330633.tif 000007
【図６】
2004330633.tif 000008