專利名稱：曝光裝置、發(fā)光裝置、圖像形成裝置以及故障診斷方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種包括多個發(fā)光元件的曝光裝置、發(fā)光裝置、圖 像形成裝置以及故障診斷方法。
背景技術：
近年來，在諸如打印機或復印機等電子照相式圖像形成裝置中 采用對諸如感光鼓等圖像載體的外表面進行曝光的以下類型的曝光
裝置。該曝光裝置包括諸如發(fā)光二極管(LED)等發(fā)光元件排列成 一行(或列)的發(fā)光元件陣列。
在專利公報(例如，見日本專利申請公開No.2007-125785)中 披露了一種稱作自掃描發(fā)光元件陣列的傳統(tǒng)技術。該自掃描發(fā)光元 件陣列使用晶閘管(轉移晶閘管)作為使發(fā)光芯片的LED發(fā)光的開 關元件。在自掃描發(fā)光元件陣列中，每個LED本身由晶閘管(發(fā)光 晶閘管)形成。在此自掃描發(fā)光元件陣列中，利用兩個輸入的轉移 信號依次導通轉移晶閘管，從而依次設定與各導通的轉移晶閘管相 對應的發(fā)光晶閘管準備發(fā)光。同時，通過以如下方式設定由發(fā)光晶 閘管共用的兩條線路來指示這些準備發(fā)光的發(fā)光晶閘管發(fā)光或不發(fā) 光。具體而言，將與發(fā)光晶閘管的陽極端子(或陰極端子)連接的 一條共用線路設定為具有恒定電位，而對與發(fā)光晶閘管的陰極端子 (或陽極端子)連接的另一共用線路供給發(fā)光信號。
順便提及，在這種發(fā)光元件陣列中，依次導通多個開關元件的 轉移操作有時會不正常工作。這里，假定采用這種發(fā)光元件陣列來 構造曝光裝置。在此情況下，如果在發(fā)光元件陣列中發(fā)生開關元件 的轉移故障，該轉移故障可能導致在正常操作中將發(fā)光的發(fā)光元件 出現(xiàn)發(fā)光故障，進而導致圖像遺失。
本發(fā)明的目的是在使用多個開關元件和多個發(fā)光元件的曝光裝置中，檢測導通的多個開關元件的轉移故障。
發(fā)明內容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種曝光裝置，包括光輸出裝置 和光學部件，其中，所述光輸出裝置輸出用于對已充電的圖像載體 進行曝光的光并且包括多個發(fā)光元件，利用發(fā)光信號通過控制而 使得所述多個發(fā)光元件發(fā)光或不發(fā)光；多個開關元件，其分別對應 于所述多個發(fā)光元件而設置，并且依次導通以將所述各發(fā)光元件設 定成準備發(fā)光；轉移信號生成單元，其生成依次導通所述多個開關 元件的轉移信號；發(fā)光信號供給單元，其向所述多個發(fā)光元件供給 所述發(fā)光信號；以及檢測單元，其使得所述轉移信號生成單元生成 具有多個周期的轉移信號，并且在使得所述發(fā)光信號供給單元的輸 出為高阻抗的同時檢測所述發(fā)光信號供給單元的輸出區(qū)域的電位， 其中所述多個周期的數(shù)量大于所述多個發(fā)光元件的數(shù)量，并且，所 述光學部件將由所述光輸出裝置輸出的光聚焦到所述圖像載體上。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，在所述曝光裝置的第一方面中，所述 曝光裝置還包括判斷單元。所述檢測單元檢測在生成與所述多個發(fā) 光元件同樣多的周期之后的周期中的所述輸出區(qū)域的電位，所述周 期包括在由所述轉移信號生成單元生成的轉移信號的多個周期中， 并且所述判斷單元基于由所述檢測單元檢測到的所述輸出區(qū)域的電 位來判斷所述多個開關元件是否正常導通以進行轉移操作。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，在所述曝光裝置的第一方面或第二方 面中，所述曝光裝置還包括另一檢測單元。所述檢測單元檢測在由 所述轉移信號生成單元生成的轉移信號的多個周期的每一個中的所 述輸出區(qū)域的電位，直到所述周期的數(shù)量達到所述多個發(fā)光元件的 數(shù)量為止，并且所述另一檢測單元基于由所述檢測單元檢測到的所 述輸出區(qū)域的電位來檢測所述多個發(fā)光元件的每一個是否發(fā)生故 障。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，在所述曝光裝置的第一方面中，所述 曝光裝置包括分別具有所述多個發(fā)光元件和所述多個開關元件的多個發(fā)光部件。多個所述發(fā)光信號供給單元分別對應于所述多個發(fā)光 部件而設置，并且所述檢測單元對應于所述各發(fā)光部件檢測所述輸 出區(qū)域的電位。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供一種發(fā)光裝置，包括多個發(fā)光 元件，利用發(fā)光信號通過控制而使得所述多個發(fā)光元件發(fā)光或不發(fā) 光；多個開關元件，其分別對應于所述多個發(fā)光元件而設置，并且 依次導通以將所述各發(fā)光元件設定成準備發(fā)光；轉移信號生成單元， 其生成依次導通所述多個開關元件的轉移信號；發(fā)光信號供給單元， 其向所述多個發(fā)光元件供給所述發(fā)光信號；以及檢測單元，其使得 所述轉移信號生成單元生成具有多個周期的轉移信號，并且在使得 所述發(fā)光信號供給單元的輸出為高阻抗的同時檢測所述發(fā)光信號供 給單元的輸出區(qū)域的電位，其中所述多個周期的數(shù)量大于所述多個
發(fā)光元件的數(shù)量。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面，在所述發(fā)光裝置的第五方面中，所述 發(fā)光裝置還包括判斷單元。所述檢測單元檢測在生成與所述多個發(fā) 光元件同樣多的周期之后的周期中的所述輸出區(qū)域的電位，所述周 期包括在由所述轉移信號生成單元生成的轉移信號的多個周期中， 并且所述判斷單元基于由所述檢測單元檢測到的所述輸出區(qū)域的電 位來判斷所述多個開關元件是否正常導通以進行轉移操作。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面，在所述發(fā)光裝置的第五方面或第六方 面中，所述發(fā)光裝置還包括另一檢測單元。所述檢測單元檢測在由 所述轉移信號生成單元生成的轉移信號的多個周期的每一個中的所 述輸出區(qū)域的電位，直到所述周期的數(shù)量達到所述多個發(fā)光元件的 數(shù)量為止，并且所述另一檢測單元基于由所述檢測單元檢測到的所 述輸出區(qū)域的電位來檢測所述多個發(fā)光元件的每一個是否發(fā)生故 障。
根據(jù)本發(fā)明的第八方面，在所述發(fā)光裝置的第五方面中，所述 發(fā)光信號供給單元包括輸出電路，其包括待設定為高電平(H)、 低電平(L)以及高阻抗(Hiz)三種狀態(tài)中任一種狀態(tài)的三態(tài)輸出 電路，并且輸出所述發(fā)光信號；以及輸入電路，將所述輸出電路的輸出區(qū)域的電位輸入到所述輸入電路。
根據(jù)本發(fā)明的第九方面，在所述發(fā)光裝置的第五方面中，所述多個發(fā)光元件和所述多個開關元件分別具有晶閘管結構。
根據(jù)本發(fā)明的第十方面，提供一種圖像形成裝置，包括圖像載體；充電裝置，其對所述圖像載體充電；曝光裝置，其對由所述充電裝置充電的所述圖像載體進行曝光，以在所述圖像載體上形成靜電潛像；顯影裝置，其對形成在所述圖像載體上的所述靜電潛像進行顯影以形成圖像；以及轉印裝置，其將形成在所述圖像載體上的圖像轉印到記錄介質上，其中，所述曝光裝置包括多個發(fā)光元件，利用發(fā)光信號通過控制而使得所述多個發(fā)光元件發(fā)光或不發(fā)光；多個開關元件，其分別對應于所述多個發(fā)光元件而設置，并且依次導通以將所述各發(fā)光元件設定成準備發(fā)光；轉移信號生成單元，其生成依次導通所述多個開關元件的轉移信號；發(fā)光信號供給單元，其向所述多個發(fā)光元件供給所述發(fā)光信號；以及檢測單元，其使得所述轉移信號生成單元生成具有多個周期的轉移信號，并且在使得所述發(fā)光信號供給單元的輸出為高阻抗的同時檢測所述發(fā)光信號供給單元的輸出區(qū)域的電位，其中所述多個周期的數(shù)量大于所述多個發(fā)光元件的數(shù)量。
根據(jù)本發(fā)明的第十一方面，提供一種曝光裝置的故障診斷方法，所述曝光裝置具有光輸出裝置，其輸出用于對已充電的圖像載體進行曝光的光；以及光學部件，其將由所述光輸出裝置輸出的光聚焦到所述圖像載體上，其中，所述光輸出裝置包括多個發(fā)光元件，利用發(fā)光信號通過控制而使得所述多個發(fā)光元件發(fā)光或不發(fā)光；多個開關元件，其分別對應于所述多個發(fā)光元件而設置，并且依次導通以將所述各發(fā)光元件設定成準備發(fā)光；轉移信號生成單元，其生成依次導通所述多個開關元件的轉移信號；以及發(fā)光信號供給單元，其向所述多個發(fā)光元件供給所述發(fā)光信號，所述故障診斷方法包括使得所述轉移信號生成單元生成具有多個周期的轉移信號，并且在使得所述發(fā)光信號供給單元的輸出為高阻抗的同時檢測所述發(fā)光信號供給單元的輸出區(qū)域的電位，其中所述多個周期的數(shù)量大于所述多個發(fā)光元件的數(shù)量。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，在使用多個開關元件和多個發(fā)光元件的曝光裝置中，可以檢測在導通所述多個開關元件時的轉移故障。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，與不使用根據(jù)本方面的構造的情況相比，可以更可靠地檢測在導通所述多個開關元件時的轉移故障。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，可以檢測所述多個發(fā)光元件的故障以及與所述發(fā)光元件連接的配線和元件的故障。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，可以以單個發(fā)光部件為單位檢測在導通所述多個開關元件時的轉移故障。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，在使用多個開關元件和多個發(fā)光元件的曝光裝置中，可以檢測在導通所述多個開關元件時的轉移故障。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面，與不使用根據(jù)本方面的構造的情況相比，可以更可靠地檢測在導通所述多個開關元件時的轉移故障。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面，可以檢測所述多個發(fā)光元件的故障以及與所述發(fā)光元件連接的配線和元件的故障。
根據(jù)本發(fā)明的第八方面，與不使用根據(jù)本方面的構造的情況相比，可以更加簡化發(fā)光信號供給單元的結構。
根據(jù)本發(fā)明的第九方面，與不使用根據(jù)本方面的構造的情況相比，可以更加簡化發(fā)光裝置的結構。
根據(jù)本發(fā)明的第十方面，在具有使用多個開關元件和多個發(fā)光元件的曝光裝置的圖像形成裝置中，可以檢測導通的多個開關元件的轉移故障。
根據(jù)本發(fā)明的第十一方面，在使用多個開關元件和多個發(fā)光元件的曝光裝置中，可以檢測在導通所述多個開關元件時的轉移故障。
將基于以下附圖詳細地說明本發(fā)明的示例性實施例，其中
圖1示出了應用示例性實施例的圖像形成裝置的整體構造實
例；
圖2為LPH的結構的截面圖；圖3為示出LPH的電路構造的電路框圖4為示出每個LPH中的驅動電路、電平轉換電路以及發(fā)光單元的構造的電路圖5A為利用邏輯符號示出設置在驅動電路中的每個輸入/輸出單元的示意圖5B示出了上述輸入/輸出單元的輸出緩沖器的電路構造；圖6為示出在通常圖像形成操作中LPH的驅動的時序圖；圖7為示出在故障檢測操作中LPH的驅動的時序圖；以及圖8A至8C示出了第1至第129個時間段、在各時間段中導通
的轉移晶閘管以及由各導通的轉移晶閘管設定為準備發(fā)光的發(fā)光晶
閘管之間的關系。
具體實施例方式
在下文中，將參考附圖詳細地說明本發(fā)明的示例性實施例。圖1示出了應用示例性實施例的圖像形成裝置1的整體構造實例。圖像形成裝置1包括圖像形成處理單元10和控制器20。圖像形成處理單元IO形成分別對應于不同顏色的圖像數(shù)據(jù)組的圖像。與諸如個人計算機(PC) 2、或圖像讀取裝置3或FAX (傳真機)調制解調器4等外部裝置連接的控制器20對從上述裝置接收到的圖像數(shù)據(jù)進行圖像處理，并且控制整個圖像形成裝置1的操作。
圖像形成處理單元10包括按一定間隔布置的四個圖像形成單元11 (具體為11Y、 11M、 11C以及11K)。每個圖像形成單元11包括感光鼓12、充電裝置13、 LED打印頭(LPH) 14以及顯影裝置15。感光鼓12為圖像載體的實例。充電裝置13對感光鼓12進行充電。作為曝光裝置實例的LPH 14根據(jù)從控制器20發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)對己充電的感光鼓12進行曝光。顯影裝置15利用調色劑對形成在感光鼓12上的靜電潛像進行顯影。另外，圖像形成處理單元10還包括傳送帶16、驅動輥17、轉印輥18以及定影裝置19。傳送帶16用于傳送紙張，通過多重轉印將分別在圖像形成單元11的各感光鼓12上形成的各顏色調色劑圖像轉印到紙張上。驅動輥17驅動傳送帶16。各轉印輥18將形成在對應感光鼓12上的調色劑圖像轉印到紙 張上。定影裝置19進行加熱加壓從而將已轉印但未定影的調色劑圖 像定影在紙張上。
圖2為LPH14的結構的截面圖。LPH 14包括發(fā)光單元31、印 刷電路板32以及棒狀透鏡陣列33。發(fā)光單元31包括作為發(fā)光元件 實例的多個發(fā)光晶閘管的陣列。印刷電路板32支撐發(fā)光單元31并 且包括驅動電路40和形成在電路板上的配線。驅動電路40控制發(fā) 光單元31的驅動(見后面將說明的圖3)。作為光學部件實例的棒 狀透鏡陣列33將由各發(fā)光晶閘管發(fā)射的光束聚焦到感光鼓12上。 由殼體34保持印刷電路板32和棒狀透鏡陣列33。這里，通過沿快 速掃描方向排列與所需像素數(shù)相對應的發(fā)光晶閘管來形成發(fā)光單元 31。注意到，在本示例性實施例中，光輸出裝置由發(fā)光單元31、驅 動電路40以及印刷電路板32形成。
圖3為示出LPH 14的電路構造的電路框圖。該LPH 14包括上 述發(fā)光單元31、驅動電路40以及設置在發(fā)光單元31與驅動電路40 之間的電平轉換電路50。注意到，在本示例性實施例中，發(fā)光裝置 由安裝在印刷電路板32上的發(fā)光單元31和驅動電路40形成。
通過將120個發(fā)光芯片35排列成一行而形成發(fā)光單元31。作 為發(fā)光部件實例的每個發(fā)光芯片35包括128個發(fā)光晶閘管和128個 轉移晶閘管。這128個發(fā)光晶閘管沿直線排列，并且128個轉移晶 閘管分別用作使發(fā)光晶閘管發(fā)光的開關元件。
同時，驅動電路40包括轉移信號生成單元41、發(fā)光信號轉換 器42、故障檢測器43以及多個輸入/輸出單元44。這里，轉移信號 生成單元41基于由控制器20輸入的線路同步信號Lsync生成與構 成發(fā)光單元31的發(fā)光芯片35的轉移晶閘管相對應的轉移信號。發(fā) 光信號轉換器42與由控制器20輸入的線路同步信號Lsync同步地 將由控制器20輸入的圖像數(shù)據(jù)VDATA轉換成與構成發(fā)光單元31 的發(fā)光芯片35的發(fā)光晶閘管相對應的發(fā)光用信號，并且輸出發(fā)光用 信號。
作為檢測單元、或另一檢測單元或判斷單元實例的故障檢測器43利用后面將說明的方法檢測與構成發(fā)光單元31的發(fā)光芯片35的 發(fā)光晶閘管相對應的配線中是否存在斷線以及發(fā)光芯片35的轉移晶 閘管是否存在轉移故障。對應于各發(fā)光芯片35設置總共120個輸入 /輸出單元44。在后面將說明的圖像形成操作中，每個輸入/輸出單元 44具有將由發(fā)光信號轉換器42輸入的待用于圖像形成的發(fā)光用信號 輸出到目標發(fā)光芯片35的功能。另外，輸入/輸出單元44在后面將 說明的故障檢測操作中具有如下功能即，將由故障檢測器43輸入 的待用于故障檢測的發(fā)光用信號輸出到目標發(fā)光芯片35;以及將此 發(fā)光芯片35所得到的輸出輸出到故障檢測器43。
這里，作為發(fā)光信號供給單元實例的各輸入/輸出單元44包括 發(fā)光用信號輸入端子A、控制信號輸入端子B、輸入/輸出端子Y以 及故障信號輸出端子C。將從發(fā)光信號轉換器42或者從故障檢測器 43的對應的輸出端子FP (FP1至FP120)輸出的發(fā)光用信號選擇性 地輸入到發(fā)光用信號輸入端子A。具體而言，將所選擇的發(fā)光用信 號分別輸入到發(fā)光用信號輸入端子A作為發(fā)光用信號SLD—o (SLD_ol至SLD—ol20)。將從故障檢測器43的控制端子FC (FC1 至FC120)輸出的控制信號SLD_c (SLD_cl至SLD—c120)分別輸 入到控制信號輸入端子B。輸入/輸出端子Y用于與各發(fā)光芯片35 之間進行數(shù)據(jù)交換?；谶@些輸入/輸出端子Y的電位(ID (IDl至 ID120)，分別確定故障檢測信號SLD—i (SLD—il至SLD—i120)。 從故障信號輸出端子C將所確定的故障檢測信號SLD_i (SLD—il至 SLD—il20)分別輸出到故障檢測器43的輸入端子FI(FIl至FI120)。 注意到，控制器20可以利用串行數(shù)據(jù)與發(fā)光信號轉換器42和故障 檢測器43進行雙向通信。
另外，在設置在驅動電路40中的各輸入/輸出單元44的各輸入 /輸出端子Y與對應的發(fā)光芯片35之間連接有發(fā)光電流限制電阻器 RID。發(fā)光電流限制電阻器RID限制在輸入/輸出端子Y與發(fā)光芯片 35之間流動的電流量。注意到，例如將每個發(fā)光電流限制電阻器RID 的電阻值設定為約IOOQ。
同時，設置在驅動電路40中的轉移信號生成單元41與發(fā)光單元31中的發(fā)光芯片35之間的電平轉換電路50具有轉換由轉移信號 生成單元41輸出的各轉移信號的電平的功能。注意到，如后面所述， 轉移信號生成單元41將四個轉移信號CK1R、 CK1C、 CK2R以及 CK2C輸出到電平轉換電路50。作為響應，電平轉換電路50將兩個 轉移信號，即第一轉移信號CK1和第二轉移信號CK2輸出到發(fā)光芯 片35。
圖4為示出每個LPH 14中的驅動電路40、電平轉換電路50以 及發(fā)光單元31的構造的電路圖。注意到，圖4示出了串聯(lián)排列以構 成如上所述的發(fā)光單元31的120個發(fā)光芯片35中之一作為代表性 實例。
發(fā)光芯片35包括128個轉移晶閘管Sl至S128、 128個發(fā)光晶 閘管Ll至L128、128個二極管Dl至D128、128個電阻器Rl至R128 以及兩個轉移電流限制電阻器R1A和R2A。各轉移晶閘管S1至S128 為開關元件的實例，而各發(fā)光晶閘管L1至L128為發(fā)光元件的實例。 兩個轉移電流限制電阻器R1A和R2A防止過電流流過第一信號線路 (D1和第二信號線路(D2。注意到，其他各發(fā)光芯片35也具有同樣的 構造。
在發(fā)光芯片35中，各轉移晶閘管Sl至S128的陽極端子Al至 A128與電源線路36連接。從圖中未示出的電源對電源線路36供應 電源電壓VDD (=3.3V)。
從驅動電路40的轉移信號生成單元41通過電平轉換電路50輸 出的第一轉移信號CK1通過轉移電流限制電阻器R1A而輸入到各奇 數(shù)序號的轉移晶閘管S1， S3, ...， S127的陰極端子K1， K3，...， K127。同時，從驅動電路40的轉移信號生成單元41通過電平轉移 電路50輸出的第二轉移信號CK2通過轉移電流限制電阻器R2A而 輸入到各偶數(shù)序號的轉移晶閘管S2， S4，…，S128的陰極端子(輸 出端子)K2， K4，…，K128。
另一方面，轉移晶閘管Sl至S128的門極端子Gl至G128分別 通過對應于轉移晶閘管Sl至S128設置的電阻器R1至R128而與電 源線路37連接。注意到，電源線路37接地。另夕卜，轉移晶閘管Sl至S128的門極端子Gl至G128分別與發(fā) 光晶閘管L1至L128的門極端子連接。轉移晶閘管Sl至S128的門 極端子Gl至G128還分別與二極管Dl至D128的陰極端子連接。此 外，各轉移晶閘管Sl至S127的各門極端子Gl至G127與相鄰的所 標序號比轉移晶閘管大1的二極管D2至D128的陽極端子連接。同 時，將第二轉移信號CK2輸入到通過轉移電流限制電阻器R2A和電 平轉換電路50而與驅動電路40的轉移信號生成單元41連接的二極 管D1的陽極端子。
另一方面，各發(fā)光晶閘管Ll至L128的陽極端子與電源線路36 連接，這樣對該陽極端子供應電源電壓VDD。同時，各發(fā)光晶閘管 Ll至L128的陰極端子通過設置在發(fā)光芯片35外部的對應的發(fā)光電 流限制電阻器RID而與驅動電路40的對應的輸入/輸出單元44連接。 從而，從該輸入/輸出單元44將發(fā)光信號OI輸入到各發(fā)光晶鬧管Ll 至L128的陰極端子。
注意到，發(fā)光芯片35通過在半導體基底上形成pnpn結構并且 通過蝕刻等方法處理如此形成的pnpn層從而設置有轉移晶閘管Sl 至S128、發(fā)光晶閘管Ll至L128、 二極管Dl至D128以及電阻器 Rl至R128。
同時，設置在驅動電路40中的轉移信號生成單元41包括三態(tài) 緩沖器B1R和B1C。三態(tài)緩沖器B1R和B1C分別輸出均用于生成 第一轉移信號CK1的轉移信號CK1R和CK1C。此外，轉移信號生 成單元41還包括三態(tài)緩沖器B2R和B2C。三態(tài)緩沖器B2R和B2C 分別輸出均用于生成第二轉移信號CK2的轉移信號CK2R和CK2C。 這些三態(tài)緩沖器B1R、 B1C、 B2R以及B2C中的每一個由可以設定 為如下三種狀態(tài)的三態(tài)輸出電路形成即，H態(tài)(1:高電位輸出狀 態(tài))；L態(tài)(0:低電位輸出狀態(tài))；以及High-Z態(tài)(在下面的說明 中稱作Hiz態(tài))。這里，由于高阻抗輸出Hiz態(tài)表示大致開路狀態(tài)。 從而，在Hiz狀態(tài)下，三態(tài)輸出電路基本上對輸出電位沒有限制。
各奇數(shù)序號的轉移晶閘管Sl， S3， ...， S127的陰極端子K1， K3， ...， K127經(jīng)由轉移電流限制電阻器R1A而與電平轉換電路50的一區(qū)域連接。在電平轉換電路50的該區(qū)域中形成有這樣的電路
即，該電路包括分別與鏈接到三態(tài)緩沖器B1R的電阻器R1B連接的 信號線路和與鏈接到三態(tài)緩沖器B1C的電容器Cl連接的信號線路 的并行分支。
另外，各偶數(shù)序號的轉移晶閘管S2, S4， ...， S128的陰極端子 K2， K4， ...， K128以及二極管D1的陽極端子經(jīng)由轉移電流限制電 阻器R2A與電平轉換電路50的另一區(qū)域連接。在電平轉換電路50 的該區(qū)域中形成有這樣的電路即，該電路包括分別與鏈接到三態(tài) 緩沖器B2R的電阻器R2B連接的信號線路和與鏈接到三態(tài)緩沖器 B2C的電容器C2連接的信號線路的并行分支。
圖5A為利用邏輯符號示出設置在驅動電路40中的每個輸入/ 輸出單元44的示意圖。如圖5A所示，輸入/輸出單元44包括輸出 緩沖器45、下拉電阻器46以及輸入緩沖器47。換言之，輸入/輸出 單元44由雙向緩沖器形成。
這里，作為輸出電路實例的輸出緩沖器45由三態(tài)輸出電路，即 如同三態(tài)緩沖器B1R等的三態(tài)緩沖器形成。輸入發(fā)光用信號SLD—o 的發(fā)光用信號輸入端子A與輸出緩沖器45的輸入端子連接，而輸入 控制信號SLD—c的控制信號輸入端子B與輸出緩沖器45的控制端 子連接。同時，用作接地電阻器的下拉電阻器46與作為輸出區(qū)域實 例的輸出緩沖器45的輸出端子連接。下拉電阻器46例如具有約 100kQ的電阻值且接地。
此外，將輸入緩沖器47的輸入端子與下拉電阻器46之間連接 處的電位，即輸入/輸出端子Y的電位輸入到作為輸入電路實例的輸 入緩沖器47。作為響應，輸入緩沖器47將H (=1)或L (=0)作為 故障檢測信號SLD一i輸出到故障信號輸出端子C。具體而言，例如， 如果輸入/輸出端子Y的電位為1.4V或更高，則輸入緩沖器47輸出 H(-l)，如果輸入/輸出端子Y的電位低于1.4V,則輸出L(-0)。
圖5B示出了輸入/輸出單元44的上述輸出緩沖器45的電路構 造。在本示例性實施例中，輸出緩沖器45包括彼此具有不同輸出電 流容量以將對應于H輸出的輸出電流設定為小于對應于L輸出的輸出電流的Pch晶體管和Nch晶體管。
接下來，將參考圖6所示的時序圖以及前述圖3至圖5B說明在 通常圖像形成操作中每個LPH14的驅動。注意到，作為實例，圖6 所示的時序圖示出了構成發(fā)光單元31的120個發(fā)光芯片35中之一 的操作。另外，該時序圖示出了構成發(fā)光芯片35的所有發(fā)光晶閘管 Ll至L128進行光學寫入操作(發(fā)光)的情況。
(1) 首先，在初始狀態(tài)下，控制器20將圖中未示出的復位信 號(RST)輸入到驅動電路40。作為響應，驅動電路40的轉移信號 生成單元41通過將三態(tài)緩沖器B1R的輸出電位設定為高電平"H"
(在下文中簡稱為"H")從而將轉移信號CK1R設定為"H"(圖 6中的(C))。另外，轉移信號生成單元41通過將三態(tài)緩沖器B1C 設定為"H"從而將轉移信號CK1C設定為"H"(圖6中的(B))。 結果，在電平轉換電路50中將第一轉移信號CK1設定為"H"(圖 6中的(D))。同時，驅動電路40的轉移信號生成單元41通過將 三態(tài)緩沖器B2R的輸出電位設定為低電平"L"(在下文中簡稱為
"L")從而將轉移信號CK2R設定為"L"(圖6中的(F))。另 外，轉移信號生成單元41通過將三態(tài)緩沖器B2C設定為"L"從而 將轉移信號CK2C設定為"L"(圖6中的(E))。結果，在電平 轉換電路50中將第二轉移信號CK2設定為"L"(圖6中的(G))。 最后，將所有的轉移晶閘管S1至S128設定為關斷。
注意到，在初始狀態(tài)下，控制器20沒有將圖像數(shù)據(jù)VDATA輸 入到驅動電路40。從而，驅動電路40的發(fā)光信號轉換器42不輸出 發(fā)光用信號，于是將發(fā)光用信號SLD—o設定為"H"(圖6中的(H))。 在圖像形成操作過程中，由驅動電路40的故障檢測器43輸出的控 制信號SLD—c保持設定為"L"(圖6中的(I))。這樣，在初始 狀態(tài)下，將由對應的輸入/輸出單元44的輸出緩沖器45輸出的發(fā)光 信號。I設定為"H"(圖6中的(J))。
(2) 第二，僅在一定時間段(圖6中的(a))將控制器20跟 隨復位信號(RST)而輸出的線路同步信號Lsync設定為"H"。這 使得發(fā)光單元31 (發(fā)光芯片35)開始操作。然后，如圖6中(E)和(F)所示，與線路同步信號Lsync的下降沿同步，轉移信號生成 單元41通過將三態(tài)緩沖器B2C和B2R分別設定為"H"從而將轉移 信號CK2C和CK2R設定為"H"。結果，如圖6中(G)所示，在 電平轉換電路50中將第二轉移信號CK2設定為"H"(圖6中的(b))。
(3) 在第二轉移信號CK2設定為"H"之后，如圖6中(C) 所示，轉移信號生成單元41通過將三態(tài)緩沖器B1R設定為"L"從 而將轉移信號CK1R設定為"L"(圖6中的(c))。這使得在電 平轉換電路50中蓄積在電容器Cl中的電荷朝向電阻器R1B流動， 這樣不久之后，第一轉移信號CK1的電位變成GND (0V)。這里， 由于將轉移信號CK1C的電位設定為3.3V，因此電容器Cl的兩端 之間的電位差為3.3V (=VDD)。
(4) 隨后，如圖6中(B)所示，轉移信號生成單元41通過將 三態(tài)緩沖器B1C設定為"L"從而將轉移信號CK1C設定為"L"(圖 6中的(d))。結果，由于電荷蓄積在電容器Cl中，因此第一轉 移信號CK1的電位降到約-3.3V。此時，門極端子G1的電位(Vgl) 變成通過Vgl- (CK2的電位)-Vf而得到的約1.9V。這里，第二轉 移信號CK2的電位約為3.3V，而Vf即由AlGaAs形成的二極管Dl 的正向電壓約為1.4V。另外，第一轉移信號CK1的電位變成通過 Vgl-Vf而得到的0.5V，其中Vgl為Gl的電位。這里，由于發(fā)光信 號OI的電位為0V，因此在發(fā)光信號OI與第一轉移信號CK1之間 產生約3.8V的電位差。
注意到，如上所述，在發(fā)光芯片35中，二極管D1至D128、轉 移晶閘管Sl至S128以及發(fā)光晶閘管Ll至L128由相同的pnpn層的 構造形成。從而，當各二極管Dl至D128的正向電壓Vf約為1.4V 時，各轉移晶閘管Sl至S128以及發(fā)光晶閘管L1至L128的正向電 壓Vf也約為1.4V。
此狀態(tài)使得門極電流通過從門極端子Gl至第一信號線路0)1、 從第一信號線路Ol至第一轉移信號CK1的路線而開始在轉移晶閘 管S1中流動。注意到，在將三態(tài)緩沖器B1C設定為"L"的同時， 轉移信號生成單元41通過將三態(tài)緩沖器B1R設定為"Hiz"從而將轉移信號CK1R設定為"Hiz"，從而防止門極電流反向流動。
之后，在轉移晶閘管Sl中流動的門極電流導通轉移晶閘管Sl， 并且繼續(xù)逐漸增大。另外，電流在電平轉換電路50的電容器Cl中 流動。結果，第一轉移信號CK1的電位也逐漸升高。
(5) 在第一轉移信號C'K1的電位朝向GND升高不久之后，轉 移信號生成單元41通過將三態(tài)緩沖器B1R設定為"L"從而將轉移 信號CK1R設定為"L"(圖6中的(e))。這將升高門極端子G1 的電位，于是將增加第一轉移信號CK1的電位。結果，電流開始在 電平轉換電路50的電阻器R1B中流動。同時，隨著第一轉移信號 CK1的電位的升高，在電平轉換電路50的電容器Cl中流動的電流 逐漸減小。另外，在將三態(tài)緩沖器B1R設定為"L"的同時，如圖6 中(B)所示，轉移信號生成單元41通過將三態(tài)緩沖器B1C設定為 "Hiz"從而將轉移信號CK1C設定為"Hiz"(圖6中的(e))。
當轉移晶閘管Sl完全導通以至穩(wěn)定狀態(tài)時，保持轉移晶閘管 Sl處于導通狀態(tài)的電流在電平轉換電路50的電阻器R1B中流動， 而在電容器Cl中沒有電流流動。
(6) 在轉移晶閘管Sl完全導通的狀態(tài)下，如圖6中(H)所 示，將發(fā)光用信號SLD^設定為"L"(圖6中的(f))。這里， 基于由控制器20輸出的圖像數(shù)據(jù)VDATA而生成發(fā)光用信號 SLD—o，并且由發(fā)光信號轉換器42輸出該發(fā)光用信號SLD_o。如上 所述，在圖像形成操作過程中，控制信號SLD_c保持設定為"L"
(圖6中的(I))。結果，由對應的輸入/輸出單元44輸出的發(fā)光 信號OI變?yōu)?L"(圖6中的(f))。這里，(門極端子G1的電 位) > (門極端子G2的電位)，更具體而言，(門極端子Gl的電 位)-(門極端子G2的電位)=Vf=1.4V。從而，在其門極端子與轉 移晶閘管S2的門極端子連接的發(fā)光晶閘管L2導通之前，其門極端 子與轉移晶閘管Sl的門極端子連接的發(fā)光晶閘管Ll導通。結果， 發(fā)光晶閘管Ll發(fā)光。當發(fā)光晶閘管Ll導通時，第一信號線路Ol 的電位升高以滿足(第一信號線路0)1的電位)=(門極端子G2的 電位)=1.9V。從而，下游的發(fā)光晶閘管L2至L128均不導通。換言之，在128個發(fā)光晶閘管Ll至L128之中，僅具有最高門極電壓的 發(fā)光晶閘管L1導通且發(fā)光。
(7) 接下來，如圖6中(F)所示，轉移信號生成單元41通過 將三態(tài)緩沖器B2R設定為"L"從而將轉移信號CK2R設定為"L"
(圖6中的(g))。這使得電流如圖6中的(c)的情況一樣流動， 這樣在電平轉換電路50的電容器C2的兩端之間產生電壓。在圖6 中的(g)剛剛結束之前的穩(wěn)定狀態(tài)下，由于門極端子G2的電位為 1.9V，因此各點的電位稍微不同于圖6中的(c)剛剛結束之前的電 位，但是，出于如下原因該差值不會影響操作。在圖6中的(g)剛 剛結束之前的穩(wěn)定狀態(tài)下，第二信號線路02的電位約為0.5V，其 中由(第二信號線路①2的電位)=(門極端子G2的電位)-Vf=1.9-1.4 而得到0.5V。這樣，盡管門極電流也在轉移晶閘管S2中流動，但電 流量太小而不能導通轉移晶閘管S2。
(8) 隨后，如圖6中(E)所示，轉移信號生成單元41通過將 三態(tài)緩沖器B2C設定為"L"從而將轉移信號CK2C設定為"L"(圖 6中的(h))。門極電流在轉移晶閘管Sl下游的轉移晶閘管S2中 流動，從而導通轉移晶閘管S2。換言之，在此狀態(tài)下，相鄰的轉移 晶閘管Sl和S2同時導通。注意到，在將三態(tài)緩沖器B2C設定為"L" 的同時，轉移信號生成單元41通過將三態(tài)緩沖器B2R設定為"Hiz" 從而將轉移信號CK2R設定為"Hiz"，從而防止門極電流反向流動。
另外，在將三態(tài)緩沖器B2C設定為"L"之前，將由發(fā)光信號 轉換器42輸出的發(fā)光用信號SLD—o設定為"H"(圖6中的(h))。 注意到，在圖6所示的情況下，在將三態(tài)緩沖器B2C設定為"L" 的同一時刻將發(fā)光用信號SLD^設定為"H"。
(9) 然后，在如圖6中(B)和(C)所示的時刻，轉移信號 生成單元41通過同時將三態(tài)緩沖器B1C和B1R設定為"H"從而將 轉移信號CK1C和CK1R設定為"H"(圖6中的(i))。結果， 第一轉移信號CK1變?yōu)?H"。當?shù)谝晦D移信號CK1變?yōu)?H"時， 轉移晶閘管Sl關斷并且通過電阻器Rl放電。由此，門極端子Gl 的電位逐漸降低。同時，轉移晶閘管S2的門極端子G2的電位變?yōu)?.3V，從而轉移晶閘管S2完全導通。
另外，在同時將三態(tài)緩沖器B1C和B1R設定為"H"的同時， 轉移信號生成單元41通過將三態(tài)緩沖器B2C設定為"L"從而將轉 移信號CK2C設定為"Hiz"。與此同時，轉移信號生成單元41還 通過將三態(tài)緩沖器B2R設定為高阻抗(Hiz)從而將轉移信號CK2R 設定為"L"(圖6中的(i))。
(10) 在轉移晶閘管S2完全導通的狀態(tài)下，如圖6中(H)所 示，將發(fā)光用信號SLD—o設定為"L"。如上所述，在圖像形成操 作過程中，控制信號SLD—c保持設定為"L"(圖6中的(I))。 結果，發(fā)光信號OI變?yōu)?L"(圖6中的(i))，于是發(fā)光晶閘管 L2發(fā)光。
(11) 之后，對轉移晶閘管S3至S128以及發(fā)光晶閘管L3至 L128進行同樣的控制，從而使發(fā)光晶閘管L3至L128依次發(fā)光。然 后，在最后一個發(fā)光晶閘管L128停止發(fā)光之后，將另一復位信號
(RST)輸入到驅動電路40，從而完成一個轉移操作循環(huán)。通過重 復上述程序來控制轉移晶閘管S1至S128以及發(fā)光晶閘管L1至L128 的驅動。
注意到，以上將使得構成發(fā)光芯片35的所有發(fā)光晶閘管Ll至 L128發(fā)光的情況作為實例進行了說明。如果不需要所有的發(fā)光晶閘 管Ll至L128發(fā)光，則在與不需要發(fā)光的發(fā)光晶閘管相對應的任一 轉移晶閘管Sl至S128導通的時間段內，發(fā)光用信號SLDj，即發(fā) 光信號O)I保持設定為"H"。
在下面的說明中，將發(fā)光用信號SLD—o被設定為"L"以將發(fā) 光晶閘管L1設定成準備發(fā)光的時間段稱作第1時間段T1。類似地， 將發(fā)光用信號SLDj被設定為"L"以將其他發(fā)光晶閘管L2至L128 設定成準備發(fā)光的時間段分別稱作第2時間段T2至第128時間段 T128。在圖像形成操作中，通過設置第1時間段T1至第128時間段 T128即總共128個時間段，從而將每個發(fā)光芯片35的發(fā)光晶閘管 Ll至L128分別設定成準備發(fā)光。
在上文中，已經(jīng)說明了在通常圖像形成操作中LPH 14的操作。另外，根據(jù)本示例性實施例的每個LPH 14在不進行圖像形成操作的 時間段對構成發(fā)光單元31的發(fā)光芯片35進行故障檢測操作。注意到，在本示例性實施例中被檢測為故障的情況為在對應于發(fā)光芯片35的發(fā)光晶閘管Ll至L128的配線中出現(xiàn)斷線；以及發(fā)光芯片 35的轉移晶閘管Sl至S128出現(xiàn)轉移故障。接下來，將參考圖7所示的時序圖以及前述圖3至圖5B說明在 故障檢測操作中LPH 14的驅動。如同圖6—樣，作為實例，圖7所 示的時序圖示出了構成發(fā)光單元31的120個發(fā)光芯片35其中之一 的操作。在故障檢測操作中，線路同步信號Lsync以及第一轉移信 號CK1和第二轉移信號CK2的輸出操作和輸出波形與上述圖像形成 操作中的完全相同，于是將省略其詳細說明。然而，不像由發(fā)光信 號轉換器42輸出發(fā)光用信號SLD—o的上述圖像形成操作，在故障檢 測操作中是由故障檢測器43輸出發(fā)光用信號SLD_o。此外，在上述圖像形成操作中，在每個轉移操作循環(huán)中對每個 發(fā)光芯片35的128對轉移晶閘管S1至S128與發(fā)光晶閘管L1至L128 分別設定128個轉移時間段，即第1時間段T1至第128時間段T128。 另一方面，在故障檢測操作中，在每個轉移操作循環(huán)中設定第1時 間段Tl至第129時間段T129，即129個轉移時間段。換言之，包 括在故障檢測操作中所生成的轉移信號中的周期數(shù)量大于設置在每 個發(fā)光芯片35中的發(fā)光晶閘管的數(shù)量(128個)。在故障檢測操作中，例如，在轉移晶閘管Sl導通的同時，如圖 7中(H)所示，將由設置在驅動電路40中的故障檢測器43輸出的 發(fā)光用信號SLD—o設定為"L"(圖7中的(f))。在圖7中(f) 的初期，如圖7中(I)所示，將由故障檢測器43輸出的控制信號 SLD—c設定為"L"(第一狀態(tài))。之后，將控制信號SLD—c設定 為"H"同時發(fā)光用信號SLD—o保持設定為"L"(第二狀態(tài))。然 后，在將發(fā)光用信號SLD—o設定為"H"的同一時刻將控制信號SLDj 再次設定為"L"(第三狀態(tài))。結果，如圖7中(K)所示，在第 一至第三狀態(tài)下分別將包括在對應的輸入/輸出單元44中的輸出緩 沖器45的輸出IDj設定為"L" 、 "Hiz"以及"H"。注意到，在故障檢測操作中，對于每個發(fā)光芯片35，將設定成上述第一至第三 狀態(tài)的步驟重復與轉移時間段的數(shù)量相等的次數(shù)，即129次。在本示例性實施例中進行的故障檢測操作中，第1時間段Tl 至第128時間段T128分別用于檢測在對應于構成每個發(fā)光芯片35 的發(fā)光晶閘管Ll至L128的配線中的斷線。另一方面，第129時間 段T129用于檢測構成發(fā)光芯片35的轉移晶閘管Sl至S128的轉移 故障。這里，第1時間段Tl至第128時間段T128分別對應于每個 轉移信號的周期，該周期的數(shù)量與多個發(fā)光元件的數(shù)量相同，而第 129時間段T129對應于轉移信號生成單元41在生成與發(fā)光元件同樣 多的周期之后所生成的轉移信號的周期。這里，圖7中的(L)表示當在對應于發(fā)光晶閘管Ll至L128 的配線中沒有發(fā)生斷線且在轉移晶閘管Sl至S128中沒有發(fā)生轉移 故障時，即當發(fā)光芯片35中沒有發(fā)生故障時，對應的輸入/輸出單元 44的輸入緩沖器47的輸入ID—i (在下文中稱作輸入ID—ia)。同時，圖8A示出了在上述條件下第1時間段Tl至第129時間 段T129、在各時間段導通的轉移晶閘管以及由各導通的轉移晶閘管 設定成準備發(fā)光的發(fā)光晶閘管之間的關系。在第一狀態(tài)下，將輸出緩沖器45的輸出ID_o設定為"L"。從 而，在上述情況下，在第1時間段T1至第128時間段T128中的第 一狀態(tài)下電流經(jīng)過發(fā)光電流限制電阻器RID分別從發(fā)光晶閘管Ll 至L128流入輸出緩沖器45。這里，輸入緩沖器47的輸入ID_ia的 電位低于由圖7中(L)所示的虛線表示的1.4V。結果，輸入緩沖器 47將"L"作為故障檢測信號SLD—i輸出到故障檢測器43。同時，在第二狀態(tài)下，將輸出緩沖器45的輸出ID—o設定為 "Hiz"。從而，在第1時間段T1至第128時間段T128中的第二狀 態(tài)下沒有電流分別從發(fā)光晶閘管L1至L128流入輸出緩沖器45。這 里，輸入緩沖器47的輸入ID—ia的電位約為1.9V，其中由(電源電 壓)-Vf-3.3-1.4而得到1.9V。從而，由于輸入緩沖器47的輸入ID—ia 的電位不低于1.4V，因此輸入緩沖器47將"H"作為故障檢測信號 SLD一i輸出到故障檢測器43。另一方面，在第三狀態(tài)下，將輸出緩沖器45的輸出ID—O設定為"H"。從而，在第1時間段Tl至第128時間段T128中的第三 狀態(tài)下輸入緩沖器47的輸入IDJa的電位為3.3V。這樣，由于輸入 緩沖器47的輸入ID—ia的電位不低于1.4V，因此輸入緩沖器47將 "H"作為故障檢測信號SLD一i輸出到故障檢測器43。如果沒有發(fā)生轉移故障，則在第128時間段T128中完成轉移晶 閘管Sl至S128的轉移操作和伴隨的發(fā)光晶閘管Ll至L128的發(fā)光 操作。因此，當沒有發(fā)生轉移故障時，在第129時間段T129中沒有 轉移晶閘管導通，于是不存在由任何導通的轉移晶閘管設定成準備 發(fā)光的發(fā)光晶閘管。從而，在第129時間段T129中的第一狀態(tài)下，將輸出緩沖器 45的輸出ID—o設定為"L"，但不存在被設定成準備發(fā)光的發(fā)光晶 閘管。這樣，輸入緩沖器47的輸入ID—ia的電位與輸出緩沖器45 的輸出ID—o的電位(0V)相同，即低于1.4V。結果，輸入緩沖器 47將"L"作為故障檢測信號SLD—i輸出到故障檢測器43。同時，在第129時間段T129中的第二狀態(tài)下，將輸出緩沖器 45的輸出ID一o設定為"Hiz"，但不存在被設定成準備發(fā)光的發(fā)光 晶閘管。這樣，下拉電阻器46使得輸入緩沖器47的輸入ID—ia的電 位低于1.4V。結果，輸入緩沖器47將"L"作為故障檢測信號SLD—i 輸出到故障檢測器43。另一方面，在第129時間段T129中的第三狀態(tài)下，將輸出緩沖 器45的輸出ID—o設定為"H"，但不存在被設定成準備發(fā)光的發(fā)光 晶閘管。這樣，輸入緩沖器47的輸入IDJa的電位與輸出緩沖器45 的輸出ID—o的電位相同，即為3.3V。結果，由于輸入緩沖器47的 輸入ID—ia的電位不低于1.4V，因此輸入緩沖器47將"H"作為故 障檢測信號SLD_i輸出到故障檢測器43 。同時，圖7中的(M)表示在對應于發(fā)光晶閘管Ll至L128的 配線中沒有發(fā)生斷線但例如在轉移晶閘管S4與S5之間發(fā)生某些轉 移故障的條件下對應的輸入/輸出單元44的輸入緩沖器47的輸入 ID_i (在下文中稱作輸入ID—ib)。注意到，作為實例，下面將說明之后從轉移晶閘管S1再次恢復轉移操作的情況。另外，作為實例，假設在第一轉移操作循環(huán)中在轉移晶閘管S4與S5之間發(fā)生一些轉移故障但在第二轉移操作 循環(huán)中在轉移晶閘管S 4與S 5之間沒有發(fā)生轉移故障的情況。同時，圖8B示出了在上述條件下第1時間段Tl至第129時間 段T129、在各時間段導通的轉移晶閘管以及由各導通的轉移晶閘管 設定成準備發(fā)光的發(fā)光晶閘管之間的關系。在此情況下，在第1時間段Tl至第128時間段T128中輸入緩 沖器47的輸入ID—ib的波形呈現(xiàn)為與由圖7中的(L)表示的輸入 IDJa的波形相同。然而，實際上，在轉移晶閘管S1至S4導通以進 行轉移操作且將各發(fā)光晶閘管Ll至L4設定成準備發(fā)光之后，從導 通轉移晶閘管Sl開始再次恢復轉移操作。如果發(fā)生任何轉移故障，則在第128時間段T128中沒有完成轉 移晶閘管Sl至S128的轉移操作和伴隨的發(fā)光晶閘管Ll至L128的 發(fā)光操作。例如，在圖8B所示的實例中，在第128時間段T128中， 導通轉移晶閘管S124以將發(fā)光晶閘管L124設定成準備發(fā)光。因此， 當發(fā)生某些轉移故障時，在第129時間段T129中存在待導通的轉移 晶閘管(在此情況下為轉移晶閘管S125)，于是存在待由導通的轉 移晶閘管設定成準備發(fā)光的發(fā)光晶閘管(在此情況下為發(fā)光晶閘管 L125)。從而，在第129時間段T129中的第一狀態(tài)下，將輸出緩沖器 45的輸出ID—o設定為"L"，并且將發(fā)光晶閘管L125設定成準備 發(fā)光。這樣，電流經(jīng)過發(fā)光電流限制電阻器RID而從發(fā)光晶閘管L125 流到輸出緩沖器45，從而如圖7中(M)所示輸入緩沖器47的輸入 ID—ib的電位低于1.4V。結果，輸入緩沖器47將"L"作為故障檢 測信號SLDj輸出到故障檢測器43。同時，在第129時間段T129中的第二狀態(tài)下，由于將輸出緩沖 器45的輸出ID_o設定為"Hiz"，因此沒有電流從發(fā)光晶閘管L125 流入輸出緩沖器45。這里，輸入緩沖器47 26從而，輸入緩沖器47將"H"作為故障檢測信號SLD—i輸出到故障 檢測器43。另一方面，在第129時間段T129中的第三狀態(tài)下，將由于輸出 緩沖器45的輸出ID—o設定為"H"，因此輸入緩沖器47的輸入IDJb 的電位約為3.3V，即不低于1.4V。這樣，輸入緩沖器47將"H"作 為故障檢測信號SLD—i輸出到故障檢測器43。這里，由圖7中的(L)表示的輸入緩沖器47的輸入ID—ia與 由圖7中的(M)表示的輸入緩沖器47的輸入IDJb之間的比較表 明該輸入ID—ia與該輸入IDJb在第129時間段T129中的第二狀 態(tài)下彼此取值不同。具體而言，在第129時間段T129的第二狀態(tài)下 當沒有發(fā)生轉移故障時(圖7中的(L))采用的輸入ID—ia為"L"， 而在第129時間段T129的第二狀態(tài)下，當發(fā)生轉移故障時(圖7中 的(M))采用的輸入ID—ib為"H"。同時，圖7中的(N)表示在轉移晶閘管Sl至S128中沒有發(fā) 生轉移故障但例如在對應于發(fā)光晶閘管L2的配線中發(fā)生斷線的條件 下對應的輸入/輸出單元44的輸入緩沖器47的輸入IDj (在下文中 稱作輸入ID—ic)。注意到，作為實例，下面將說明在準備發(fā)光的發(fā) 光晶閘管L2由于斷線而無法發(fā)光之后將下游的發(fā)光晶閘管L3設定 成準備發(fā)光的情況。同時，圖8C示出了在上述條件下第1時間段T1至第129時間 段T129、在各時間段導通的轉移晶閘管以及由各導通的轉移晶閘管 設定成準備發(fā)光的發(fā)光晶閘管之間的關系。在此情況下，在第1時間段Tl、第3時間段T3至第128時間 段T128中輸入緩沖器47的輸入ID—ic的波形與由圖7中的(L)表 示的輸入ID一ia的波形相同。相反，由于在對應于發(fā)光晶閘管L2的 配線中發(fā)生斷線，因此在第2時間段T2中的第二狀態(tài)下輸入緩沖器 47的輸入ID—ic的值不同于由圖7中的(L)表示的輸入ID_ia的值。換言之，例如當在發(fā)光晶閘管L2中發(fā)生斷線時，沒有電壓施加 到發(fā)光晶閘管L2上。因此，在輸入緩沖器47的輸入ID—ic處沒有 生成電位。注意到，對于與發(fā)光晶閘管L2連接的配線或在轉移晶閘管S2中發(fā)生斷線的情況同樣成立。
在此條件下，在第二狀態(tài)下，由于將輸出緩沖器45的輸出ID—o 設定為"Hiz"，因此輸入緩沖器47的輸入ID—ic的電位保持為0V 不變。從而，由于輸入ID—ic的電位低于1.4V，因此輸入緩沖器47 輸出"L"作為故障檢測信號SLDj。換言之，在第2時間段T2的 第二狀態(tài)下當發(fā)光晶閘管L2中沒有發(fā)生斷線時(圖7中的(L)) 采用的輸入ID—ia為"H",而在第2時間段T2的第二狀態(tài)下當發(fā) 光晶閘管L2中發(fā)生斷線時(圖7中的(N))采用的輸入ID—ic為
即使發(fā)生斷線，但只要沒有發(fā)生轉移故障，則在第128時間段 T128中也將完成轉移晶閘管Sl至S128的轉移操作及伴隨的發(fā)光晶 閘管Ll至L128的發(fā)光操作。因此，當沒有發(fā)生轉移故障時，在第 129時間段T129中不存在待導通的轉移晶閘管，于是不存在待由任 何導通的轉移晶閘管設定成準備發(fā)光的發(fā)光晶閘管。
在此情況下，在第129時間段T129中輸入緩沖器47的輸入 ID_ic的波形與由圖7中的(L)表示的輸入ID—ia的波形相同。然 而，如果發(fā)生斷線且另外如果發(fā)生任何轉移故障，則在第129時間 段T129中輸入緩沖器47的輸入ID—ic的波形與由圖7中的(M)表 示的輸入IDJb的波形相同。
在上述故障檢測操作中，故障檢測器43在第1時間段T1至第 128時間段T128的每一個時間段中的第二狀態(tài)下檢測從各發(fā)光芯片 35輸入的故障檢測信號SLD—i。具體而言，當在第1時間段Tl至第 128時間段T128中任一時間段中的第二狀態(tài)下任一故障檢測信號 SLD—i為"L"(低電平)時，故障檢測器43判定為在發(fā)光芯片35 中發(fā)生斷線。
另外，在此故障檢測操作中，故障檢測器43還在第129時間段 T129中的第二狀態(tài)下檢測從各發(fā)光芯片35輸入的故障檢測信號 SLD_i。具體而言，如果在第129時間段T129中的第二狀態(tài)下發(fā)光 芯片35輸出被檢測為"H"(高電平)的故障檢測信號SLDJ，則 故障檢測器43判定為在發(fā)光芯片35中發(fā)生轉移故障。例如，如果故障檢測器43判斷在至少一個發(fā)光芯片35中發(fā)生 斷線或轉移故障，則故障檢測器43向圖中未示出的用戶界面輸出警 告信號，由此使用戶界面顯示表明發(fā)生斷線或轉移故障的消息。
注意到，在本示例性實施例中，檢測在發(fā)光芯片35的發(fā)光晶閘 管Ll至L128中是否發(fā)生任何斷線并且檢測在發(fā)光芯片35的轉移晶 閘管Sl至S128中是否發(fā)生任何轉移故障。然而，本發(fā)明不限于此。 例如，可以僅對在發(fā)光芯片35的轉移晶閘管Sl至S128中是否發(fā)生 任何轉移故障而進行檢測。在此情況下，需要在第129時間段T129 中進行上述檢測操作。
此外，在本示例性實施例中，在不進行圖像形成操作的時間段 中對在與發(fā)光芯片35的發(fā)光晶閘管L1至L128相對應的配線中是否 發(fā)生任何斷線以及在發(fā)光芯片35的轉移晶閘管Sl至S128中是否發(fā) 生任何轉移故障進行檢測。然而，本發(fā)明不限于此。作為另一種選 擇，可以在進行圖像形成操作的同時進行故障檢測操作。這會使曝 光位置偏移對應于第129時間段T129的距離。然而，通過使第129 時間段T129足夠短于第1時間段T1至第128時間段T128中每一個 時間段，可使由于曝光位置的偏移而導致的圖像劣化最小化以至人 眼不可察覺的程度。
出于解釋和說明的目的提供了本發(fā)明的示例性實施例的前述說
明。其本意并不是窮舉或將本發(fā)明限制為所公開的確切形式。顯然， 對于本技術領域的技術人員可以進行許多修改和變型。選擇和說明
該示例性實施例是為了更好地解釋本發(fā)明的原理及其實際應用，因
此使得本技術領域的其他技術人員能夠理解本發(fā)明所適用的各種實
施例并預見到適合于特定應用的各種修改。目的在于通過所附權利 要求及其等同內容限定本發(fā)明的范圍。
權利要求
1.一種曝光裝置，包括光輸出裝置，其輸出用于對已充電的圖像載體進行曝光的光，所述光輸出裝置包括多個發(fā)光元件，利用發(fā)光信號通過控制而使得所述多個發(fā)光元件發(fā)光或不發(fā)光；多個開關元件，其分別對應于所述多個發(fā)光元件而設置，并且依次導通以將所述各發(fā)光元件設定成準備發(fā)光；轉移信號生成單元，其生成依次導通所述多個開關元件的轉移信號；發(fā)光信號供給單元，其向所述多個發(fā)光元件供給所述發(fā)光信號；以及檢測單元，其使得所述轉移信號生成單元生成具有多個周期的轉移信號，并且在使得所述發(fā)光信號供給單元的輸出為高阻抗的同時檢測所述發(fā)光信號供給單元的輸出區(qū)域的電位，其中所述多個周期的數(shù)量大于所述多個發(fā)光元件的數(shù)量；以及光學部件，其將由所述光輸出裝置輸出的光聚焦到所述圖像載體上。
2. 根據(jù)權利要求1所述的曝光裝置，還包括判斷單元，其中， 所述檢測單元檢測在生成與所述多個發(fā)光元件同樣多的周期之后的周期中的所述輸出區(qū)域的電位，所述周期包括在由所述轉移信 號生成單元生成的轉移信號的多個周期中，并且所述判斷單元基于由所述檢測單元檢測到的所述輸出區(qū)域的電位來判斷所述多個開關元件是否正常導通以進行轉移操作。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的曝光裝置，還包括另一檢測單元， 其中，所述檢測單元檢測在由所述轉移信號生成單元生成的轉移信號的多個周期的每一個中的所述輸出區(qū)域的電位，直到所述周期的數(shù) 量達到所述多個發(fā)光元件的數(shù)量為止，并且所述另一檢測單元基于由所述檢測單元檢測到的所述輸出區(qū)域 的電位來檢測所述多個發(fā)光元件的每一個是否發(fā)生故障。
4. 根據(jù)權利要求1所述的曝光裝置，其包括分別具有所述多個發(fā)光元件和所述多個開關元件的多個發(fā)光部件，其中，多個所述發(fā)光信號供給單元分別對應于所述多個發(fā)光部件而設 置，并且所述檢測單元對應于所述各發(fā)光部件檢測所述輸出區(qū)域的電位。
5. —種發(fā)光裝置，包括多個發(fā)光元件，利用發(fā)光信號通過控制而使得所述多個發(fā)光元 件發(fā)光或不發(fā)光；多個開關元件，其分別對應于所述多個發(fā)光元件而設置，并且 依次導通以將所述各發(fā)光元件設定成準備發(fā)光；轉移信號生成單元，其生成依次導通所述多個開關元件的轉移信號；發(fā)光信號供給單元，其向所述多個發(fā)光元件供給所述發(fā)光信號；以及檢測單元，其使得所述轉移信號生成單元生成具有多個周期的 轉移信號，并且在使得所述發(fā)光信號供給單元的輸出為高阻抗的同 時檢測所述發(fā)光信號供給單元的輸出區(qū)域的電位，其中所述多個周 期的數(shù)量大于所述多個發(fā)光元件的數(shù)量。
6. 根據(jù)權利要求5所述的發(fā)光裝置，還包括判斷單元，其中， 所述檢測單元檢測在生成與所述多個發(fā)光元件同樣多的周期之后的周期中的所述輸出區(qū)域的電位，所述周期包括在由所述轉移信 號生成單元生成的轉移信號的多個周期中，并且所述判斷單元基于由所述檢測單元檢測到的所述輸出區(qū)域的電 位來判斷所述多個開關元件是否正常導通以進行轉移操作。
7. 根據(jù)權利要求5或6所述的發(fā)光裝置，還包括另一檢測單元， 其中，所述檢測單元檢測在由所述轉移信號生成單元生成的轉移信號 的多個周期的每一個中的所述輸出區(qū)域的電位，直到所述周期的數(shù) 量達到所述多個發(fā)光元件的數(shù)量為止，并且所述另一檢測單元基于由所述檢測單元檢測到的所述輸出區(qū)域 的電位來檢測所述多個發(fā)光元件的每一個是否發(fā)生故障。
8. 根據(jù)權利要求5所述的發(fā)光裝置，其中，所述發(fā)光信號供給單元包括輸出電路，其包括待設定為高電平(H)、低電平(L)以及高 阻抗(Hiz)三種狀態(tài)中任一種狀態(tài)的三態(tài)輸出電路，并且輸出所述 發(fā)光信號；以及輸入電路，將所述輸出電路的輸出區(qū)域的電位輸入到所述輸入 電路。
9. 根據(jù)權利要求5所述的發(fā)光裝置，其中， 所述多個發(fā)光元件和所述多個開關元件分別具有晶閘管結構。
10. —種圖像形成裝置，包括 圖像載體；充電裝置，其對所述圖像載體充電；曝光裝置，其對由所述充電裝置充電的所述圖像載體進行曝光， 以在所述圖像載體上形成靜電潛像，所述曝光裝置包括-多個發(fā)光元件，利用發(fā)光信號通過控制而使得所述多個發(fā) 光元件發(fā)光或不發(fā)光；多個開關元件，其分別對應于所述多個發(fā)光元件而設置，并且依次導通以將所述各發(fā)光元件設定成準備發(fā)光；轉移信號生成單元，其生成依次導通所述多個開關元件的轉移信號；發(fā)光信號供給單元，其向所述多個發(fā)光元件供給所述發(fā)光 信號；以及檢測單元，其使得所述轉移信號生成單元生成具有多個周 期的轉移信號，并且在使得所述發(fā)光信號供給單元的輸出為高阻抗 的同時檢測所述發(fā)光信號供給單元的輸出區(qū)域的電位，其中所述多 個周期的數(shù)量大于所述多個發(fā)光元件的數(shù)量；顯影裝置，其對形成在所述圖像載體上的所述靜電潛像進行顯 影以形成圖像；以及轉印裝置，其將形成在所述圖像載體上的圖像轉印到記錄介質上。
11. 一種曝光裝置的故障診斷方法，所述曝光裝置具有 光輸出裝置，其輸出用于對已充電的圖像載體進行曝光的光；以及光學部件，其將由所述光輸出裝置輸出的光聚焦到所述圖像載體上，其中，所述光輸出裝置包括多個發(fā)光元件，利用發(fā)光信號通過控制而使得所述多個發(fā) 光元件發(fā)光或不發(fā)光；多個開關元件，其分別對應于所述多個發(fā)光元件而設置， 并且依次導通以將所述各發(fā)光元件設定成準備發(fā)光；轉移信號生成單元，其生成依次導通所述多個開關元件的 轉移信號；以及發(fā)光信號供給單元，其向所述多個發(fā)光元件供給所述發(fā)光 信號，所述故障診斷方法包括使得所述轉移信號生成單元生成具有多個周期的轉移信號，并 且在使得所述發(fā)光信號供給單元的輸出為高阻抗的同時檢測所述發(fā) 光信號供給單元的輸出區(qū)域的電位，其中所述多個周期的數(shù)量大于所述多個發(fā)光元件的數(shù)量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種曝光裝置、發(fā)光裝置、圖像形成裝置以及故障診斷方法，該曝光裝置包括光輸出裝置，其輸出用于對已充電的圖像載體曝光的光；以及光學部件，其將由光輸出裝置輸出的光聚焦到圖像載體上，該光輸出裝置包括發(fā)光元件，利用發(fā)光信號通過控制而使發(fā)光元件發(fā)光或不發(fā)光；開關元件，其對應于發(fā)光元件而設置，并依次導通以將發(fā)光元件設定成準備發(fā)光；轉移信號生成單元，其生成依次導通開關元件的轉移信號；發(fā)光信號供給單元，其向發(fā)光元件供給發(fā)光信號；以及檢測單元，其使轉移信號生成單元生成具有周期的轉移信號，并在使發(fā)光信號供給單元的輸出為高阻抗的同時檢測發(fā)光信號供給單元的輸出區(qū)域的電位，該周期的數(shù)量大于發(fā)光元件的數(shù)量。
文檔編號B41J2/447GK101654022SQ200910129
公開日2010年2月24日 申請日期2009年3月18日 優(yōu)先權日2008年8月22日
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