JPS63207657A - 情報書込装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、例えば感光体ドラムを用いた複写機やプリン
タ等に用いることのできる情報書込装置に係わり、詳細
には発光ダイオード等の発光素子を用いた光書込ヘッド
を用いた情報書込装置に関する。

「従来の技術」 日本語ワードプロセッサやコンビコータの普及に伴って
、これらによって作成された文章や図形、あるいは各種
データをプリントアウトする機会が一役と多くなってお
り、そのための出力機器が各種開発されるに至っている
。

ノンインパクトタイプで感光体ドラム等の感光体に静電
潜像を形成する情報書込装置として代表的なものに、レ
ーザプリンタが存在する。レーザプリンタは、感光体ド
ラムの表面にレーザ光を高速で走査させ、そのオン・オ
フ制御によって画像データの静電潜像を形成する。形成
された静電潜像は現像器で現像され、トナー像が作成さ
れる。

トナー像は印刷用紙に転写されて定着される。

レーザプリンタは、高速で印字動作を行うことができる
。しかしながら、ビーム走査のためにポリゴンミラー等
の光学系を必要とし、装置が高価となると共に、大型化
する。また、光学系の補正を行うために高度の制御回路
を必要とするという欠点もある。

そこで、感光体上における光学像の走査を発光ダイオー
ド（ＬＥＤ）によって行うようにしたプリンク等の情報
書込装置が開発されている。

第６図はこの発光ダイオードを用いた装置の原理的な構
成を表わしたものである。この装置は、静電潜像やトナ
ー像を形成するための感光体ドラム１を備えている。感
光体ドラム１の周囲には、帯電器２、光書込ヘッド３、
現像器４、転写器５、クリーニング装置６等が配置され
ている。

ここで帯電器２は、感光体ドラム１に正または負の電荷
を均一に帯電させるためのもので、通常はチャージコロ
トロンと呼ばれている。光書込ヘッド３は、発光ダイオ
ード７を感光体ドラム１と対向する面に一列に多数配設
したものであり、各発光ダイオード７はそれぞれの印字
ドツトに対応するようになっている。光書込ヘッド３に
は、図示しない駆動回路が配置されてふり、これによっ
て各発光ダイオード７がそれぞれ独立して点灯制御され
ることになる。光書込ヘフド３とこれに対向する感光体
ドラム表面との間には、図示しない収束性ロッドレンズ
群が光書込ヘッド３と平行となるように配置されており
、発光ダイオード７の点滅動作がラインごとの画情報に
対応して順に繰り返されると、これによる光の点滅情報
が感光体ドラムｌにｌライン分ずつ供給されることにな
る。

このとき、感光体ドラム１は矢印方向に回転している。

この結果として、感光体ドラム１の表面は副走査方向に
移動しており、ライン単位で光書込ヘッド３が駆動され
るとドラム表面にラスクスキャン方式で静電潜像が形成
されていくことになる。

現像器４はこのようにして形成された静電潜像をトナー
で現像し、トナー像の作成を行う。作成されたトナー像
は、転写器５の作用で印刷用紙８に転写される。転写器
５は、帯電器２と同様にコロナ放電器であり、通常はト
ランスファコロトロンと称されているものである。印刷
用紙８は図示しない用紙供給トレイから送り出されてき
たもので、トナー像の転写後は図示しない定着部を通過
し、像の定着が行われる。定着の終了した印刷用紙は、
同じく図示しない排紙トレイ上に排出されることになる
。

ところで、第７図は例えば特願昭６０−１６４０７２号
の願書に添付されている図面に示されている光書込ヘッ
ドの回路構成の要部を表わしたものである。この光書込
ヘッド３は、画信号１１をクロック信号１２に同期させ
てｌライン分ずつシフトレジスタ１３にセットさせる。

シフトレジスタ１３にセットされた画信号はパラレルデ
ータ１４として出力され、ラッチパルス１５によってラ
ッチ回路１６にラッチされる。

さて、ラッチ回路１６の出力側にはその出力端子に対応
して多数の論理ゲート１７が設けられている。これらの
論理ゲート１７はそれぞれ２つの入力端子を備えており
、そのうちの一方の入力端子にはパルス発生器１４から
イネーブル信号１９が供給されるようになっている。す
なわちパルス発生器１８は画情報の書き込みが行われる
タイミングで供給されるクロック信号２１を基にして、
それぞれの論理ゲート１７をオンにするように制御する
。

各論理ゲート１７の他方の入力端子には、ラッチ回路１
６の対応する出力端子が接続されている。

また、ナンド回路からなるそれぞれの論理ゲート１７の
出力側には、１つずつ発光ダイオード７のカソード側が
接続されている。これら発光ダイオード７のアノード側
には電流制限用の抵抗器２４を介して、電源端子２５が
接続されている。

従って、この従来の光書込ヘッドでは、イネーブル信号
１９の出力されたタイミングで画信号に応じて発光ダイ
オード７が選択的に発光し、ｌライン分の記録動作が行
われる。以下同様にして、ｌラインずつ順に記録動作が
進行する。

「発明が解決しようとする問題点」 さて、第８図ａ　−ｅは、光書込ヘッドを構成する全発
光ダイオード７のうちの任意に抽出した発光ダイオード
Ｈ１−８５についてそれらの電源電圧の変動の様子を表
わしたものである。この例では、第１回目の駆動時に第
３の発光ダイオードＨ３のみが駆動され、第５回目の駆
動時にはすべての発光ダイオードＨ１〜Ｈ５が駆動され
ている。

これを除いた第２回目から第７回目までの駆動時にはそ
れぞれ２つの発光ダイオードが駆動されている。なお、
この例では例えば各回の駆動間隔は６２５μＳｅＣであ
り、発光ダイオードの１回当たりの通電時間は１２５μ
ｓｅｃとなっている。

このように５つの発光ダイオードＨ１〜Ｈ５の駆動につ
いて見てみると分かるように、図示しない電源回路は比
較的大きな電流をオン・オフしている場合（例えば第５
回）と小さな電流をオン・オフしている場合（例えば第
１回）がある。同図ｆは電源電圧の変化を示したもので
、大電流がオン・オフされる場合はど大きなサージ電圧
が発生する。なおこの例の回路では、発光ダイオード７
が＋５■で駆動されるので電源のオン時よりもオフ時に
より大きなサージ電圧が発生している。

このように大量の発光ダイオードが同時に制御されると
、光書込ヘッドの消費電流の急激な変化に基づき、ノイ
ズによって制御用の集積回路等に誤動作を発生させる場
合があった。

これに対しては、情報書込装置発生源を電磁的にシール
ドする方法も考えられているが、この場合であってもサ
ージ電圧による発光ダイオードの劣化を防止することが
できなかった。

そこで本発明の目的は、光書込ヘッドによるサージ電圧
自体を軽減することのできる情報書込装置を提供するこ
とにある。

「問題点を解決するための手段」 本発明では、発光素子をグループごとに異なったタイミ
ングで駆動させることにして電源の電流消費の時間的な
分散を図る。これにより、電源電圧の急激な変動が防止
され、サージ電圧を軽減することができる。

「実施例」 以下実施例につき本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例における情報書込装置の要部
を示したものである。第７図と同一部分には同一の符号
を付しており、これらの説明を適宜省略する。

さて、この情報書込装置３１では、破線部分で示した信
号発生回路３２が第７図と異なっている。

この信号発生回路３２には、シフトレジスタ１３および
ラッチ回路１６に供給する各種信号３４〜３５と、論理
ゲート１７に供給する３種類のイネーブル信号３６−１
〜３６−３が供給されるようになっている。

第２図はこの信号発生回路を具体的に示したものである
。信号発生回路３２は、２６００進カウンク４１と、リ
ード・オンリ・メモリ４２およびラッチ回路４３から構
成されている。２６００進カウンタ４１およびライン回
路のそれぞれのクロッ′り入力端子には、図示しないク
ロック発生回路からクロック信号４４が供給されるよう
になっている。ここでクロック信号４４は、４１６００
００　Ｈｚの周波数の単純な矩形波からなる連続パルス
である。

２６００進カウンタ４１は出力端子ＱＡ−ＱＬを備えて
いる。そして情報の書き込みが行われる各ラインごとに
、クロック信号４１の立上がりエツジでカウントを開始
し、カウント値“０”から“２５９９”までを６２５μ
５ｅｃ（マイクロ秒）周期で単純に繰り返す。２６００
進カウンタ４１の出力端子ＱＡ−ＱＬから出力される１
２ビツトのカウント情報は２６００ワード×５ビツト構
成のリード・オンリ・メモリ４２にアドレス情報として
供給されることになる。リード・オンリ・メモリ４２は
１２のアドレス入力端子ＡＯ−Ａｌｌと５つの出力端子
Ｏ１〜０５を備えており、アドレス情報を入力すると、
これを基にしてそれぞれ所定のタイミングで変化するパ
ルス信号４６−１〜４６−５の読み出しを行う。これら
のパルス信号４６−１〜４６−５はラッチ回路４３でラ
ッチされて、それぞれクロックパルス３４、ラッチパル
ス３５および３種類のイネーブル信号３６−１〜３６−
３として出力されることになる。

第３図は、第２図に示したリード・オンリ・メモリ４２
の内容を表わしたものである。リード・オンリ・メモリ
４２に供給されるアドレス情報としてのカウント値が“
Ｏ′″から“２５９９″まで順に繰り返し変化すると、
第１の出力端子０１から出力されるパルス信号４６−１
はアドレス情報が“０”から“２０４７”まで変化する
とき、信号“Ｏ”と“ｌ”をアドレス情報の変化するた
びに交互に変化させる。そして、アドレス情報“２０４
８”から“２５９９”までは信号“０”に固定される。

この結果、ラッチ回路４３から出力されるパルス３４は
、第４図ｄに示すようなものとなる。すなわち、４１６
００００　Ｈｚの周波数のクロック信号４４の信号波形
が第４図ａに示すようなものであるとすると、２６００
進カウンタ４１のカウント値は同図すに示すようなもの
となり、各ラインの情報書込動作の前半部分でこのクロ
ック信号４４が２回立ち上がるたびに、同図ｄに示すよ
うに１パルスずつクロックが出力されるようになる。ク
ロック信号３４は、第１図に示したシフトレジスタ１３
に供給され、第４図Ｃに示したように１ライン１０２４
画素分の画信号１１の入力がシリアルに行われることに
なる。

一方、第３図における第２の出力端子０２から出力され
るパルス信号４６−２は、アドレス情報が“２０４９”
のときが信号“１”となり、これ以外の場合は“０”と
なる。このパルス信号４６−２はラッチ回路４３でラッ
チされ、ラッチパルス３５（第４図ｆ）となる。このラ
ッチパルス３５によって、すでにｌライ２分セットされ
たシフトレジスタ１３のパラレルデータ１４（１１図お
よび第４図ｅ）がラッチ回路１６にラッチされることに
なる。第４図ｇは、ラッチ回路１６から出力されるパラ
レルデータ４７を表わしたものである。ラッチにより、
ｌライン前の古いデータが新しいデータに置き換えられ
ることになる。

さて、第３図における第３〜第５の出力端子０３〜０５
からは、それぞれ“２０５１”から“２５７０″、“２
０６３”から“２５８２”、または“２０７５”から“
２５９４”までが信号“１″となりこれ以外の場合には
信号“０”となるパルス信号４６−３〜４６−５が出力
される。

これらのパルス信号４６−３〜４６−５もラッチ回路４
３でラッチされ、第４図ｈ〜」に示すようにそれぞれイ
ネーブル信号３６−１〜３６−３として出力されること
になる。

情報の書き込みが６２５μＳｅＣ周期で繰り返されると
き、イネーブル信号３６−１〜３６−３の各存在期間は
１２５μｓｅｃとなり、これらイネーブル信号３６−１
〜３６−３のずれは、第４図に示すようにそれぞれ約３
μＳｅｃとなる。第１図に示した全論理ゲート１７は３
つのグループに分けられており、３種類のイネーブル信
号３６−１〜３６−３はこれらに割り当てられて供給さ
れている。従って、発光ダイオード７は１２５μｓｅｃ
の時間でそれぞれ通電制御され、３つのグループの発光
ダイオード７０点灯制御のずれは３μｓｅｃとなる。こ
こで、時間のずれ約３μｓｅｃは、サージパルスの発生
時間幅よりも大きな時間量として設定されたものであり
、この値に限定する必要はない。

第５図は従来技術としての第８図に対応するもので、５
つの発光ダイオード７の駆動タイミン〆と、そのときに
発生する電源電圧の変動の様子を本実施例の情報書込装
置について表わしたものである。発光ダイオードＨ１、
Ｈ４（同図ａ、ｄ）がイネーブル信号３６−１によって
駆動され、発光ダイオードＨ２、Ｈ５（同図す、ｅ）が
イネーブル信号３６−２によって駆動され、残りの発光
ダイオードＨ３（同図Ｃ）がイネーブル信号３６−３に
よって駆動されるものとする。この場合には、これらす
べての発光ダイオードＨ１〜Ｈ５が駆動される第５回目
においても駆動タイミングがほぼ３μｓｅｃずつ３回に
わたってずれるので、同図ｆに示すように電源電圧の変
動が分散され、サージ電圧が大幅に減少する。２つずつ
発光ダイオード７の駆動が行われる第２回〜第４回、第
６回および第７回１ごおいても、同様の理由で電力消費
のタイミングがずれ、サージ電圧が大幅に減少すること
になる。

以上説明した実施例では、情報書込装置の光書込ヘッド
を構成する発光素子を駆動パルスとしてのイネーブル信
号によって３つのグループに分けて駆動したが、４つ以
上のグループに分けてもよいし、２つのグループに分け
て駆動してもよい。

また実施例ではリード・オンリ・メモリによってこのよ
うな駆動タイミングをずらすための信号情報を作成した
が、これに限定されず各種の方法で同嘩な駆動制御を行
うことができることはもちろんである。

「発明の効果」 このように本発明によればサージ電圧を大幅に軽減する
ことができるので、発光素子の寿命を延ばすことができ
、またサージ電圧に伴う異常発光も防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の一実施例を説明するためのも
ので、このうち第１図は情報書込装置の要部を示すブロ
ック図、第２図は信号発生回路のブロック図、第３図は
リード・オンリ・メモリの内容説明図、第４図は情報書
込装置の各部の動作を示すタイミング図、第５図は発光
ダイオードの駆動タイミングと電源電圧の変動の様子を
示す波形図、第６図は情報書込装置の一例についてその
要部を示す概略構成図、第７図は従来提案された光書込
ヘッドの回路の要部を示すブロック図、第８図はこの提
案の回路を用いた情報書込装置における発光ダイオード
の駆動タイミングと電源電圧の変動の様子を示す波形図
である。 ７・・・・・・発光ダイオード（発光素子）、２５・・
・・・・電源端子、３１・・・・・・情報書込装置、３
２・・・・・・信号発生回路、 ３６−１〜３６−３・・・・・・イネーブル信号、４１
・・・・・・２６００進カウンタ、４２・・・・・・リ
ード・オンリ・メモリ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の発光素子を一列に配置して光による情報の書込走
   査を行う光書込ヘッドと、この光書込ヘッドを駆動する
   ための電源と、前記光書込ヘッドを構成する全発光素子
   を複数のグループに分けてこれらがそれぞれ異なったタ
   イミングで駆動されるように制御する駆動タイミング制
   御手段とを具備することを特徴とする情報書込装置。