DE4308496A1

DE4308496A1 - Schaltung zum Treiben eines LED-Druckkopfes eines elektrophotographischen Gerätes

Info

Publication number: DE4308496A1
Application number: DE4308496A
Authority: DE
Inventors: Byung-Deok Nam
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1992-12-09
Filing date: 1993-03-17
Publication date: 1994-06-16
Anticipated expiration: 2013-03-18
Also published as: KR940013837A; KR960005015B1; DE4308496C2; US5657070A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltung zum Treiben eines LED-Druckkopfes und insbesondere eine Schaltung zum Treiben eines LED-Druckkopfes, die diesen dazu befähigt, meh rere Graupegel zwischen Schwarz und Weiß in einem Laserdrucker zu drucken.

Elektrophotographiegeräte weisen einen LED-Druckkopf auf, der so angeordnet ist, daß er ein Lichtmuster auf einer gleich förmig aufgeladenen, lichtempfindlichen Trommel erzeugt. Hier bei werden im einzelnen Licht emittierende Dioden (LED) des LED-Druckkopfes selektiv getrieben, abhängig von Druckdaten, die von dem LED-Druckkopf empfangen werden. Die Bereiche der lichtempfindlichen Trommel, die dem Lichtmuster von den ange triebenen LEDs ausgesetzt werden, werden elektrisch geladen und bilden auf diese Weise ein elektrostatisches Bild auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel. Diese geladenen Bereiche auf der lichtempfindlichen Trommel ziehen einen Toner an und halten ihn dort fest, der daraufhin von der Trommel auf ein Papier übertragen wird. Dann wird durch Einsatz von Wärme der Toner mit dem Papier verschmolzen.

LED-Druckköpfe, die durch konventionelle Verfahren getrieben werden, wiesen Schwierigkeiten auf, da sie nicht mehrere Grau pegel drucken konnten. Dies bedeutete, daß konventionell ge triebene LED-Druckköpfe nur eine einzige Schattierung drucken können, nämlich Schwarz. Daher weisen durch konventionell ge triebene LED-Druckköpfe gedruckte Bilder schwarze Bereiche auf, in welchen Toner aufgebracht wurde, und weiße Bereiche, in denen kein Toner aufgebracht wurde; die Bilder enthalten keine grauen Zwischenschattierungen. Zwar können konventio nelle elektrophotographische Geräte erfolgreich Text wieder geben, der nur zwei Farbtöne aufweist, jedoch waren sie un wirksam beim Druck von beispielsweise Bildern, die zur Erzie lung einer exakten und wirksamen Wiedergabe mit einer Reihe von Graupegeln gedruckt werden müssen.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereit stellung einer verbesserten Schaltung zum Treiben eines LED- Druckkopfes.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt in der Bereitstellung eines Verfahrens und einer Schaltung, welche es einem mit Licht emittierenden Dioden versehenen Druckkopf eines elektrophotographischen Geräts ermöglicht, 2^m Grau pegel oder mehr zu drucken.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens und einer Schaltung zum Antrieb eines LED-Druckkopfes eines elektrophotographischen Geräts, welcher 2^m Graupegel drucken kann, oder genauer gesagt, einer Schaltung zum Treiben eines LED-Druckkopfes ei nes Laserdruckgerätes, welches 2^m Graupegel drucken kann.

Entsprechend den Grundlagen der vorliegenden Erfindung weist eine Schaltung zum Treiben eines LED-Druckkopfes auf:

a) eine Drucksteuerschaltung zur Erzeugung von Zeilensynchro nisationssignalen, welche das Drucken einer Zeile von Druck daten synchronisieren, zum Erzeugen von Untersynchronisations signalen, welche eine Reihe von Impulsen umfassen, die jedem Bit pro Byte der Druckdaten entsprechen, die für jedes Zei lensynchronisierungssignal erzeugt werden, und zur Erzeugung von Zwischenspeicher-Taktimpulsen, die von dem LED-Druckkopf empfangen und für jedes der Untersynchronisationssignale er zeugt werden, jedoch zeitlich verzögert;
b) eine Videotaktsignal-Erzeugungsschaltung zur Erzeugung einer vorbestimmten Anzahl an Videotaktimpulsen in Reaktion auf jedes Untersynchronisationssignal;
c) eine Videodatenerzeugungsschaltung, die durch die Unter synchronisationssignale betätigt wird, um Druckdaten-Unter gruppen zu erzeugen, welche die Graupegel einer Zeile von Druckdaten repräsentieren;
d) eine Pegeldekodierschaltung zur Erzeugung eines ersten, zweiten, dritten und vierten Freischaltsignals in Reaktion auf eine Zählung der Zwischenspeichertaktimpulse in einer Periode der Zeilensynchronisationssignale;
e) eine Strobe-Impulserzeugungsschaltung zur Erzeugung ei nes ersten, zweiten und dritten Strobe-Impulses mit Perioden entsprechend der Signifikanz jedes Bits der Bytes der Druck daten; und
f) eine Treiberschaltung zum logischen Kombinieren des zwei ten, dritten und vierten Freischaltsignals und des ersten, zweiten und dritten Strobe-Impulses, um so selektiv einen der Strobe-Impulse zu übertragen, entsprechend der Signifikanz der Bits, die momentan in dem LED-Druckkopf geladen sind.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestell ter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Hierbei bezeichnen gleiche Symbole gleiche oder ähnliche Bauteile. Es zeigt:

Fig. 1 eine Schaltung zum Treiben des LED-Druckkopfes gemäß der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 2 ein Taktdiagramm von Signalen, die von der Schaltung von Fig. 1 zum Steuern des LED-Druckkopfes gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugt werden;

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines konventionellen LED-Druck kopfes für ein elektrophotographisches Gerät;

Fig. 4 ein Taktdiagramm von Signalen, welche den LED-Druck kopf von Fig. 3 nach einem konventionellen Verfahren steuern.

In den Zeichnungen erläutert Fig. 3 den Aufbau eines konven tionellen LED-Druckkopfes. Ein LED-Zeilenfeld 10 des LED- Druckkopfes weist mehrere LEDs auf, nämlich LEDn-LED1, die so angeschlossen sind, daß sie in Reaktion auf den Senkenstrom ihrer jeweiligen Anode Licht aussenden. Die Kathoden der LEDs sind an die Versorgungsquelle V_cc angeschlossen. Der LED- Druckkopf ist so angeordnet, daß das Licht, welches von den LEDs des LED-Zeilenfeldes 10 ausgesandt wird, eine Oberfläche einer lichtempfindlichen Trommel (nicht gezeigt) beleuchtet oder belichtet. Das Licht von jeder LEDn-LED1 ruft eine loka le elektrostatische Ladung auf der Trommel hervor, welche Toner anzieht und festhält.

Ein Schieberegister 12 empfängt eine Zeile von Druckdaten PD, welche n Bits in seriellem Format enthält, und welche in das Schieberegister in Reaktion auf Videotaktimpulse CLOCK einge schoben wird. Sobald die n Bits der Druckdaten der PD in das Schieberegister geladen wurden, werden sie parallel an jedem Ausgang Qn-Q1 des Schieberegisters 12 bereitgestellt. Ein Zeilenzwischenspeicher 14 führt dann eine Zwischenspeicherung der parallelen Druckdaten durch, die von dem Schieberegister 12 bereitgestellt werden, in Reaktion auf einen Zwischenspei chertaktimpuls LC. Die Zwischenspeicherung der Druckdaten ver anlaßt jede Ausgangsklemme Qn-Q1 des Zeilenzwischenspeichers 14 dazu, einen logisch hohen oder logisch niedrigen Zustand einzunehmen, abhängig von dem entsprechenden Bit der zwischen gespeicherten Druckdaten.

Ein Strobe-Signal ST ist an einen LED-Zeilentreiber 16 und im einzelnen an Basen von Bipolar-Transistoren TRn-TR1 ange legt. Jeder der Transistoren TRn-TR1 ist zwischen eine ent sprechende LED der LEDn-LED1 des LED-Zeilenfeldes 10 und ei ne Ausgangsklemme des Zeilenzwischenspeichers 14 geschaltet.

Wenn das Strobe-Signal ST einen hohen Zustand einnimmt, wird jeder der Transistoren TRn-TR1 zum Leiten veranlaßt, so daß die LEDn-LED1 selektiv getrieben werden, abhängig von den Druckdaten, die in dem Zeilenzwischenspeicher 14 zwischen gespeichert sind. Wenn beispielsweise die Klemme D1 des Zei lenzwischenspeichers 14 den Logikwert "0" aufweist, so wird die LED1 getrieben, wenn das Strobe-Signal ST den hohen Zu stand annimmt. Sobald das Strobe-Signal ST zu einem niedrigen Zustand zurückkehrt, wird die Trommel vorgeschoben, so daß ein nächster Bereich der Trommel in Reaktion auf eine folgen de Zeile von Druckdaten belichtet werden kann.

Wie voranstehend beschrieben wird jede LEDn-LED1 in Abhängig keit von einem einzigen Datenbit pro Zeile getrieben. Wird die LED des LED-Zeilenfeldes 10 getrieben, so erzeugt sie ei nen schwarzen Punkt, wogegen dann, wenn das einzelne Bit den logischen Wert "1" aufweist, die entsprechende LED nicht ge trieben wird, und einen weißen Punkt läßt. Daher enthält ein Byte der Druckdaten, welches das Treiben einer einzelnen LED in einer einzelnen Zeile steuert, ein einziges Bit.

Fig. 4 erläutert die Signale zum Treiben des LED-Druckkopfes von Fig. 3. Hierbei werden die Druckdaten PD in das Schiebe register 12 in Reaktion auf die Videotaktimpulse CLOCK ge schoben. Sobald diese Druckdaten PD vollständig in das Schie beregister 12 geschoben wurden, nimmt der Zwischenspeicher taktimpuls LC einen hohen Zustand ein, so daß die Druckdaten des Schieberegisters 12 in dem Zeilenzwischenspeicher 14 zwischengespeichert werden. Sind diese Druckdaten PD in dem Zeilenzwischenspeicher 14 gespeichert, so nimmt das Strobe- Signal ST einen hohen Zustand an, so daß die LEDn-LED1 in dem LED-Zeilenfeld 10 selektiv in Reaktion auf die Druckdaten ge trieben werden können, die in dem Zeilenzwischenspeicher 14 zwischengespeichert sind.

Eine Zeilendruckperiode "Trecord" repräsentiert die Zeit, die zum Drucken einer Zeile der Druckdaten PD erforderlich ist. Eine vollständige Belichtungszeitperiode "Texpose" repräsen tiert die Zeit, während derer die LEDs getrieben werden müs sen, um eine ausreichende Ladung auf der lichtempfindlichen Trommel zu erzeugen, so daß genug Toner an die Trommel ange zogen wird, um einen schwarzen Punkt zu drucken. Wenn daher die Belichtung der lichtempfindlichen Trommel durch die LED kürzer ist als die Zeit Texpose, dann wird eine unzureichende Tonermenge auf die lichtempfindliche Trommel übertragen, wo durch ein grauer Punkt erzeugt wird.

Unter Bezug auf Fig. 1 wird nunmehr eine Schaltung zum Steuern eines LED-Druckkopfes erläutert, welche entsprechend den Grundlagen der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Der LED-Druckkopf von Fig. 3 entspricht dem LED-Druckkopf 20 von Fig. 1, so daß also der LED-Druckkopf 20 im wesentlichen ebenso aufgebaut ist wie der von Fig. 3; die Klemmen D, CLK und LC des LED-Druckkopfes 20 entsprechen denselben Klemmen in Fig. 3.

Die Schaltung zum Steuern des LED-Druckkopfes 20 umfaßt eine Drucksteuerschaltung 22, welche Zeilensynchronisationssignale HSYNC erzeugt, vgl. Fig. 2A, welche den Druck einer Zeile von Druckdaten signalisieren. Die Kontrastdrucksteuerschaltung 22 erzeugt weiterhin mehrere Untersynchronisationssignale DSYNC, vgl. Fig. 2B, für jede Zeile der Druckdaten. Die Anzahl der Untersynchronisationssignale, die für jede Zeile erzeugt wer den, entspricht der Anzahl von Bits pro Byte der Druckdaten. Für jedes Untersynchronisationssignal DSYNC wird weiterhin ein Zwischenspeichertaktimpuls LT erzeugt, vgl. Fig. 2E, jedoch sind die Zwischenspeichertaktimpulse zeitlich gegenüber den Untersynchronisationssignalen DSYNC verzögert. Die Druck steuerschaltung 22 kann eine Transistor-Transistor-Logikschal tung (TTL) oder ein Mikrocomputer sein.

Eine Videotaktsignalerzeugungsschaltung 24 erzeugt eine vor bestimmte Anzahl von Videotaktimpulsen CLOCK, vgl. Fig. 2D, in Reaktion auf den Übergang der Untersynchronisationssignale DSYNC vom hohen auf den niedrigen Pegel. Die Videotaktimpulse CLOCK steuern den Videodruckkopf 20 so, daß Datenuntergruppen PD1-PDm der Druckdaten PD eingeschoben werden. Daher werden n Videotaktimpulse erzeugt in Reaktion auf jedes Untersynchro nisationssignal DSYNC, so daß jedes Bit der Druckdaten in den LED-Druckkopf hineingeschoben wird.

Eine Videodatenerzeugungsschaltung 26 empfängt sämtliche Druckdaten PD für eine Zeile und bildet die Datenuntergruppen PD1-PDn. Die Videodatenerzeugungsschaltung 26 stellt dann je de der Untergruppen zur Verfügung, in Reaktion auf die Unter synchronisationssignale DSYNC und die Videotaktimpulse CLOCK.

Eine Pegeldekodierschaltung 28 zählt die Zwischenspeichertakt impulse LT für jede Periode der Zeilensynchronisationssignale HSYNC zur Erzeugung eines ersten, zweiten, dritten und vierten Freischaltsignals M0-M3, vgl. Fig. 2H-2K.

Eine Strobe-Impulserzeugungsschaltung 30 erzeugt einen ersten, zweiten und dritten Strobe-Impuls T0-T2, vgl. Fig. 2M-2O), von denen jeder eine unterschiedliche Breite aufweist, in Reaktion auf das erste Freischaltsignal M0 und die Zwischen speichertaktimpulse LT.

Eine Treiberschaltung 32 führt eine logische Kombination des zweiten, dritten und vierten Freischaltsignals M1-M3 und des ersten, zweiten und dritten Strobe-Impulses T0-T2 durch, um den einen der Strobe-Impulse zur Verfügung zu stellen, wel cher der Datenuntergruppe der Druckdaten PD entspricht, die momentan in dem Druckkopf 20 zwischengespeichert sind. Die von der Treiberschaltung 32 zur Verfügung gestellten Strobe- Impulse werden von dem LED-Druckkopf 20 als das Strobe-Signal ST empfangen.

Die Pegeldekodierschaltung 28 weist einen Zwischenspeicherzäh ler 31 auf, der durch die Zeilensynchronisationssignale HSYNC in Gang gesetzt wird, um die Zwischenspeichertaktimpulse LT zu zählen. Weiterhin ist ein Dekodierer 34 vorgesehen, um das Zählsignal des Zwischenspeicherzählers 31 zu dekodieren, um so das erste, zweite, dritte und vierte Freischaltsignal M0-M3 zu erzeugen. Die Freischaltsignale M1-M3 schalten jeweils die Übertragung einzelner Strobe-Signale T0-T2 frei, abhängig von den Datenuntergruppen der Druckdaten PD1-PDn, die momen tan in dem LED-Druckkopf 20 zwischengespeichert sind.

Die Strobe-Impulserzeugungsschaltung 30 weist einen Takt impulsgenerator 36 zur Erzeugung von Taktimpulsen TCLK, vgl. Fig. 4L, in Reaktion auf das erste Freischaltsignal M0 auf. Die Taktimpulse TCLK bestimmen eine Lichtbelichtungszeit der Trommel durch die LEDs. Ein Abwärtszähler 38 führt eine Ab wärtszählung der Taktimpulse TCLK durch, um die ersten, zwei ten und dritten Strobe-Impulse T0-T2 zu erzeugen sowie ein Borrow-Signal (Borge-Signal) BW, vgl. Fig. 2P. Eine Zwischen speicherschaltung 40, die durch die Zwischenspeichertakt impulse LT in Gang gesetzt wird, führt eine Zwischenspeiche rung des Borrow-Signals BW durch. Ein ODER-Gate 42 führt eine logische Kombination der Zwischenspeichertaktimpulse LT und des Borrow-Signals BW durch, um ein Rücksetzsignal des Ab wärtszählers 38 zu erzeugen, vgl. Fig. 2Q.

Texpose ist die Zeit, die für eine LED in dem LED-Druckkopf 20 erforderlich ist, um Licht zur Erzeugung eines schwarzen Punktes auszusenden. Die Taktimpulserzeugungsschaltung 36 er zeugt die Taktimpulse TCLK mit einer Zeitdauer von Texpose/2^m-1, wobei m die Anzahl der Bits pro Byte der Druckdaten PD ist. Der Abwärtszähler 38 führt eine Abwärtszählung der Takt impulse TCLK durch, um so die ersten, zweiten und dritten Strobe-Impulse T0-T2 zu erzeugen, jeweils mit einer Dauer von 1/2^m-1, 2/2^m-1 bzw. 4/2^m-1.

Die Treiberschaltung 32 weist ein erstes UND-Gate 44 auf, um logisch das zweite Freischaltsignal M1 mit den ersten, zwei ten und dritten Strobe-Impulsen T0-T2 zu multiplizieren, um den ersten Strobe-Impuls T0 zu takten, vgl. Fig. 2R. Ein zwei tes UND-Gate 46 führt eine logische Multiplikation des drit ten Freischaltsignals M2 mit den zweiten und dritten Strobe- Impulsen T1-T2 durch, um den zweiten Strobe-Impulse T1 zu takten, vgl. Fig. 25. Ein drittes UND-Gate 48 führt eine logi sche Multiplikation des vierten Freischaltsignals M3 und des dritten Strobe-Signals T2 durch, um den dritten Strobe-Impuls T2 zu takten, vgl. Fig. 2T. Schließlich führt ein ODER-Gate 50 eine logische Kombination der Signalausgänge der ersten, zweiten und dritten UND-Gates 44, 46 und 48 durch, um das Strobe-Signal ST zu erzeugen, vgl. Fig. 2U, welches von dem Druckkopf 20 empfangen wird.

Die Fig. 2A bis 2U sind ein Zeitablaufdiagramm der Signale, die von der Schaltung von Fig. 1 erzeugt werden. Im einzelnen erläutert Fig. 2A die Zeilensynchronisationssignale HSYNC, die von der Drucksteuerschaltung 22 erzeugt werden, Fig. 2B erläutert die Untersynchronisationssignale DSYNC, die von der Drucksteuerschaltung 22 erzeugt werden, und Fig. 2C erläutert die Druckdaten einer Zeile von der Videodatenerzeugungsschal tung 26. Die Druckdaten PD umfassen eine erste, zweite und dritte Datenuntergruppe PD1-PD3, wobei die erste Datenunter gruppe PD1 die niedrigstwertigen Bits der Druckdaten-Bytes enthält, die zweite Datenuntergruppe PD2 die zweithöchstwer tigen Bits der Druckdaten-Bytes enthält, und PD3 die höchst wertigen Bits der Druckdaten-Bytes enthält. Fig. 2D erläutert die Videotaktimpulse CLOCK, die von der Videotaktsignalerzeu gungsschaltung 24 erzeugt werden. Fig. 2E erläutert die Zwi schenspeichertaktimpulse LT, die von der Drucksteuerschaltung 22 erzeugt werden. Die Fig. 2F und 2G erläutern die Ausgangs signale Q1 und Q2 des Zwischenspeicherzählers 31. Die Fig. 2H bis 2K erläutern das erste bis vierte Freischaltsignal M0-M3, die von dem Dekodierer 34 erzeugt werden. Fig. 2L erläutert die Taktimpulse TCLK, die von der Takterzeugungsschaltung 36 erzeugt werden. Die Fig. 2M bis 2P erläutern das erste bis dritte Strobe-Signal T0-T2, die von dem Abwärtszähler 38 er zeugt werden. Fig. 2Q erläutert das Abwärtszähler-Rücksetz signal, welches von dem ODER-Gate 42 erzeugt wird. Die Fig. 2R bis 2T erläutern die Signalausgänge des ersten bis dritten UND-Gates 44, 46 bzw. 48, und Fig. 2U erläutert die Strobe- Signale ST, die von dem ODER-Gate 50 erzeugt werden.

Der Betrieb der erfindungsgemäßen Schaltung wird nachstehend unter Bezug auf Fig. 1 und die Fig. 2A bis 2U beschrieben. Zuerst wird eine vollständige Zeile von Druckdaten PD in der Videodatenerzeugungsschaltung 26 gespeichert, und die Druck steuerschaltung 22 reagiert auf einen Zeilendruckbefehl mit der Erzeugung des Zeilensynchronisationssignals HSYNC, vgl. Fig. 2A, welches als ein Löschsignal an den Zwischenspeicher zähler 31 angelegt wird. Die Drucksteuerschaltung 22 erzeugt daraufhin die Untersynchronisationssignale DSYNC und die Zwi schenspeichertaktimpulse LT, vgl. Fig. 2B und 2E, die an die Videotaktsignalerzeugungsschaltung 24 angelegt werden, an die Videodatenerzeugungsschaltung 26, den Zwischenspeicher zähler 31, an das ODER-Gate 42 und an den LED-Druckkopf 20.

Die Videotaktsignalerzeugungsschaltung 24 wird durch die fal lende Flanke des Untersynchronisationssignals DSYNC getrig gert, wie in Fig. 2B gezeigt, um so n Videotaktimpulse zu er zeugen, entsprechend den LEDn-LED1 in dem LED-Druckkopf 20. Die Videodatenerzeugungsschaltung 26 wird durch die erste fallende Flanke der Untersynchronisationssignale DSYNC getrig gert, vgl. Fig. 2B, und liefert jedes Bit einer ersten Daten untergruppe PD1 der Druckdaten PD synchron mit den Videotakt impulsen CLOCK an den LED-Druckkopf 20. Beispielsweise im Falle des Druckens auf A4-Papier mit einer Druckauflösung von 300 Punkten pro Zoll (300 DP1), werden 2560 Videotaktimpulse an die Videodatenerzeugungsschaltung 26 angelegt, und an den LED-Druckkopf 20, für jeden Übergang des Untersynchronisa tionssignals DSYNC von hoch zu niedrig.

Die erste Datenuntergruppe PD1 enthält die niedrigstwertigen Bits jedes Bytes der Druckdaten. Jedes Byte zeigt den Grau pegel an, der durch eine LED des Druckkopfes 20 gedruckt wer den soll, und zwar für eine Zeile. Daraufhin stellt die Video datenerzeugungsschaltung 26 aufeinanderfolgend die zweite und dritte Untergruppe PD2 und PD3 zur Verfügung, in Reaktion auf die zweite und dritte abfallende Flanke der Untersynchronisa tionssignale DSYNC. Die erste Untergruppe PD1 enthält die Bits an der Stelle 2° der Druckdaten für die momentane Zeile, und entsprechend enthält PD2 die Bits an der Stelle 2¹, und PD3 die Bits an der Stelle 2² jedes Bytes.

Wenn der Zwischenspeicherzähler 31 durch den hohen Logikpegel des Zeilensynchronisationssignals HSYNC gelöscht wird, werden Zwischenspeicherzählersignale Q1 und Q2 erzeugt, wie in Fig. 2F und 2G gezeigt ist, in Reaktion auf die Untersynchronisa tionssignale DSYNC.

Der LED-Druckkopf 20 schiebt zuerst die erste Datenuntergrup pe PD1 entsprechend den Videotaktimpulsen CLOCK ein. Die ver schobene einzeilige erste Untergruppe der Druckdaten wird zwi schengespeichert in Reaktion auf die ansteigende Flanke der Zwischenspeichertaktimpulse LT, wie in Fig. 2E gezeigt.

Der Zwischenzählerspeicher 31 wird durch den hohen Logikpegel des Zeilensynchronisationssignals HSYNC gelöscht und zählt dann die Zwischenspeichertaktimpulse LT, um das Zählsignal Q1 und Q2 zu erzeugen, wie in Fig. 2F und 2G gezeigt, die dann an den Dekodierer 34 angelegt werden. Der Dekodierer 34 deko diert das Zählsignal zur Erzeugung der ersten, zweiten, drit ten und vierten Freischaltsignale M0, M1, M2 und M3, wie in Fig. 2H, 2I, 2J bzw. 2K gezeigt ist. Das vierte Freischalt signal M0 wird an die Taktsignalerzeugungsschaltung 36 ange legt, wogegen das erste bis dritte Freischaltsignal an das erste, zweite und dritte UND-Gate 44, 46 und 48 angelegt wird. Das zweite bis vierte Freischaltsignal M1-M3 legen den Takt der Strobe-Impulse fest.

Die Taktsignalerzeugungsschaltung 36 erzeugt die Lichtbelich tungstaktimpulse TCLK, wie in Fig. 2L gezeigt, in Reaktion auf den niedrigen Logikpegel des ersten Freischaltsignals M0, wie in Fig. 2H gezeigt. Die Lichtbelichtungstaktimpulse TCLK weisen einen Zeitraum von Texpose/2^m-1 auf. Der durch die Zwischenspeichertaktimpulse LT gelöschte Abwärtszähler 38 führt eine Abwärtszählung der Lichtbelichtungstaktimpulse TCLK durch, mit einem Zahlensystem mit der Basis 2^m-1, um den ersten, zweiten und dritten Strobe-Impulse T0, T1 und T2 zu erzeugen, wie in Fig. 2M, 2N und 2O gezeigt ist. Darauf hin erzeugt der Abwärtszähler 38 das Borrow-Signal BW, wie in Fig. 2P gezeigt, welches an die Taktklemme der Zwischen speicherschaltung 40 angelegt wird. Die Zwischenspeicherschal tung 40 führt eine Zwischenspeicherung eines Löschsignals durch, welches einen hohen Logikpegel aufweist, in Reaktion auf das Borrow-Signal BW, und löscht so den Abwärtszähler 38. Da die Zwischenspeicherschaltung 40 durch die abfallende Flanke des Zwischenspeichertaktimpulses LT gelöscht wird, er zeugt der Abwärtszähler 38 den ersten, zweiten und dritten Strobe-Impulse T0, T1 und T3 in einer Periode des Zeilensyn chronisationssignals HSYNC. Daher weisen der erste, zweite bzw. dritte Strobe-Impuls T0, T1 bzw. T2 eine Zeitdauer auf von 1/7 x Texpose, 2/7 x Texpose bzw. 4/7 x Texpose.

Inzwischen führt das erste UND-Gate 44 eine logische Multi plikation des zweiten Freischaltsignals M1 und des ersten, zweiten und dritten Strobe-Impulses T0, T1 und T2 durch, um den ersten Strobe-Impuls T0 zu takten, wie in Fig. 2R gezeigt. Das zweite UND-Gate 46 führt eine logische Multiplikation des dritten Freischaltsignals M2 und des zweiten und dritten Strobe-Signals T1 und T2 durch, um den zweiten Strobe-Impuls T1 zu takten, wie in Fig. 2S gezeigt. Das dritte UND-Gate 48 führt eine logische Multiplikation des vierten Freischaltsig nals M3 und des dritten Strobe-Signals T2 durch, um das drit te Strobe-Signal T2 zu takten, wie in Fig. 2T gezeigt. Diese Strobe-Impulse werden logisch durch das vierte ODER-Gate 50 kombiniert und als das Strobe-Signal ST an den LED-Druckkopf 20 angelegt. Auf diese Weise taktet die Treiberschaltung 32 die Strobe-Impulse, wie in Fig. 2R, 2S und 2T gezeigt, ent sprechend den Zwischenspeichertaktimpulsen LT, welche von der Drucksteuerschaltung 22 erzeugt werden. Daher führt das LED- Feld des LED-Druckkopfes 20 eine Lichtbelichtung durch, ent sprechend jeder der Untergruppen PD1, PD2 und PD3, in Reaktion auf die ersten, zweiten und dritten Strobe-Impulse T0, T1 und T2, die von dem ersten, zweiten und dritten Gate 44, 46 bzw. 48 zur Verfügung gestellt werden.

Die acht Graupegel, welche Weiß und Schwarz umfassen, werden wie folgt gedruckt:

Wenn der beispielsweise durch LED1 des LED-Druckkopfes zu druckende Graupegel "0" (Weiß) ist, so weisen die Bits ent sprechend der LED1 der Untergruppen PD1, PD2 und PD3, die auf einanderfolgend von der Videodatenerzeugungsschaltung 26 er zeugt werden, sämtlich einen Logikpegel von "0" auf. Daher treiben die ersten, zweiten und dritten Strobe-Impulse T0, T1 und T2, die aufeinanderfolgend von dem vierten Gate 50 erzeugt werden, wie in Fig. 2U gezeigt, nicht die LED1 des LED-Druckkopfes 20.

Ist der Graupegel "1", so erzeugt die Videodatenerzeugungs schaltung 26 Bits entsprechend LED1 in Datenuntergruppen PD1, PD2 und PD3 mit dem Wert "1", "0" und "0". Daher treibt der in Fig. 2R gezeigte, erste Strobe-Impulse T0 die LED1 für ei nen Zeitraum 1/7 x Texpose, wodurch der Abschnitt der Trommel für einen Zeitraum entsprechend dem leichtesten Graupegel be lichtet wird.

Ist der Graupegel "2", so erzeugt die Videodatenerzeugungs schaltung 26 die Untergruppen PD1, PD2 und PD3 mit entspre chenden Werten von "0", "1" bzw. "0". Daher treibt der zweite Strobe-Impuls T1 das LED-Feld für eine Zeitdauer von 2/7 x Texpose, wodurch der Abschnitt der Trommel für einen Zeitraum belichtet wird, welcher dem nächst dunkleren Graupegel ent spricht.

Tabelle 1 zeigt die Beziehungen zwischen den Graupegeln, den Datenuntergruppen der Druckdaten und den Strobe-Impulsen ST.

Tabelle 1

Daher treibt der LED-Druckkopf 20 das LED-Feld in Reaktion auf die Strobe-Signale ST, die von der Treiberschaltung 32 erzeugt werden, und schaltet selektiv jede der LEDs entspre chend den Untergruppen der Druckdaten PD1, PD2 und PD3 ein, wodurch die lichtempfindliche Trommel mit Licht entsprechend den Druckdaten belichtet wird.

Fachleuten wird deutlich werden, daß eine Anzahl an Graupegeln von mehr als 2³ erzielt werden kann, nämlich durch entspre chende Einstellung der Anzahl der Untersynchronisationssignale DSYNC und der Zwischenspeicherimpulse sowie durch Hinzufügung bestimmter Schaltungselemente, ohne daß der Umfang der vorlie genden Erfindung verlassen wird.

Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein Hardware-Auf bau verwendet, um die Lichtaussendedauer der LEDs zu steuern, um so die Belichtungszeit der lichtempfindlichen Trommel zu variieren. Ein entsprechend programmierter Mikrocomputer könn te eine ähnliche Wirkung erzielen. Darüber hinaus können die Grundsätze der vorliegenden Erfindung auch bei einem Drucker mit einem Thermokopf anstelle des LED-Druckkopfes eingesetzt werden.

Wie voranstehend erläutert variiert die erfindungsgemäße Schaltung die Treiberzeit der LEDs in dem Druckkopf in 2^m- Schritten, so daß eine entsprechende Anzahl an Graupegeln dargestellt werden kann.

Claims

1. Elektrophotographisches Gerät mit einem LED-Druckkopf, da durch gekennzeichnet, daß eine Druckdateneingangsklemme zum Empfang von Druckdaten vorgesehen ist, eine Taktklemme zum Empfang von Taktimpulsen, welche die Verschiebung der Druckdaten steuern, eine Zwischenspeicherklemme zum Empfang von Zwischenspeichersignalen, welche die Zwischenspeiche rung der Druckdaten steuern, und eine Strobe-Klemme zum Empfang von Strobe-Signalen, wobei eine lichtempfindliche Trommel mit Licht von dem LED-Druckkopf belichtet wird, in Reaktion auf die Druckdaten, und zwar für Zeitdauern, wel che durch die Strobe-Signale festgelegt werden, und wobei eine Schaltung zum Treiben des LED-Druckkopfes umfaßt:
eine Drucksteuereinrichtung zur Erzeugung von Zeilensyn chronisationssignalen, welche das Drucken einer Zeile der Druckdaten signalisieren, zur Erzeugung von Untersynchro nisationssignalen, welche die Übertragung von Datenunter gruppen der Zeile der Druckdaten steuern, und zur Erzeu gung von Zwischenspeichertaktimpulsen entsprechend jedem der Untersynchronisatiossignale;
eine Videotaktsignalerzeugungseinrichtung zur Erzeugung einer vorbestimmten Anzahl an Videotaktimpulsen in Reaktion auf jedes der Untersynchronisationssignale;
eine Videodatenerzeugungseinrichtung, die durch die Unter synchronisationssignale betätigt wird, um die Datenunter gruppen in Reaktion auf die Videotaktimpulse bereitzustel len;
eine Modendekodiereinrichtung zur Erzeugung erster Frei schaltsignale, zweiter Freischaltsignale, dritter Frei schaltsignale und vierter Freischaltsignale in Reaktion auf einen Zählwert der Zwischenspeichertaktimpulse, wobei diese Zählung in Reaktion auf die Zeilensynchronisations signale in Gang gesetzt wird;
eine Strobe-Impulserzeugungseinrichtung zur Erzeugung erster Strobe-Impulse, zweiter Strobe-Impulse und dritter Strobe-Impulse, die jeweils eine unterschiedliche Dauer aufweisen, in Reaktion auf die ersten Freischaltsignale; und
eine Treibereinrichtung zur Erzeugung der Strobe-Signale, die an der Strobe-Klemme empfangen werden, in Reaktion auf logische Kombinationen der zweiten Freischaltsignale, der dritten Freischaltsignale und der vierten Freischaltsigna le mit den ersten Strobe-Impulsen, den zweiten Strobe-Im pulsen und den dritten Strobe-Impulsen.

2. Schaltung zum Treiben des LED-Druckkopfes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Modendekodiereinrichtung in Reaktion auf die Zeilensynchronisationssignale in Gang gesetzt wird, und einen Zwischenspeicherzähler zur Erzeu gung von Zählwerten der Zwischenspeichertaktimpulse auf weist sowie einen Dekodierer zum Dekodieren der Zählwerte zur Erzeugung der ersten Freischaltsignale, der zweiten Freischaltsignale, der dritten Freischaltsignale und der vierten Freischaltsignale.

3. Schaltung zum Treiben des LED-Druckkopfes nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strobe-Impulserzeugungs einrichtung umfaßt:
eine Taktimpulserzeugungseinrichtung zur Erzeugung von Taktimpulsen, welche eine Lichtbelichtungszeit der licht empfindlichen Trommel durch den LED-Druckkopf festlegen, in Reaktion auf das erste Freischaltsignal;
eine Abwärtszählereinrichtung zum Abwärtszählen, in Reak tion auf die Taktimpulse, zur Erzeugung der ersten Strobe- Impulse, der zweiten Strobe-Impulse, der dritten Strobe- Impulse und eines Borrow-Signals;
eine Zwischenspeichereinrichtung, die durch die Zwischen speichertaktimpulse in Gang gesetzt wird, zum Zwischen speichern des Borrow-Signals; und
eine Rücksetzeinrichtung zum logischen Kombinieren der Zwischenspeichertaktimpulse und des Borrow-Signals zum Rücksetzen der Abwärtszähleinrichtung.

4. Schaltung zum Treiben des LED-Druckkopfes nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strobe-Impulserzeugungs einrichtung umfaßt:
eine Taktimpulserzeugungseinrichtung zur Erzeugung von Taktimpulsen, welche eine Lichtbelichtungszeit der licht empfindlichen Trommel durch den LED-Druckkopf festlegen, in Reaktion auf die ersten Freischaltsignale; und
eine Abwärtszähleinrichtung, die durch die Zwischenspei chertaktimpulse in Gang gesetzt wird, zum Abwärtszählen der Taktimpulse, die von der Taktimpulserzeugungseinrich tung erzeugt werden, zur Erzeugung der ersten Strobe-Im pulse, der zweiten Strobe-Signale und der dritten Strobe- Impulse.

5. Schaltung zum Treiben des LED-Druckkopfes nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Taktimpulserzeu gungseinrichtung erzeugten Taktimpulse eine Dauer von Tex pose/2^m-1 aufweisen, wobei Texpose eine maximale Belich tungszeit der lichtempfindlichen Trommel durch eine LED in der LED-Druckkopfeinrichtung ist, und m gleich einer Anzahl von Bits ist, welche die Länge eines Zeitraums festlegen, während dem jede LED der LED-Druckkopfeinrichtung für jede Zeile der Druckdaten getrieben wird.

6. Schaltung zum Treiben des LED-Druckkopfes nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Taktimpulserzeu gungseinrichtung erzeugten Taktimpulse eine Dauer von Tex pose/2^m-1 aufweisen, wobei Texpose eine maximale Belich tungszeit der lichtempfindlichen Trommel durch eine LED in der LED-Druckkopfeinrichtung ist, und m gleich einer Anzahl von Bits ist, welche die Länge eines Zeitraums festlegen, während dem jede LED der LED-Druckkopfeinrichtung für jede Zeile der Druckdaten getrieben wird.

7. Schaltung zum Treiben des LED-Druckkopfes nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwärtszählereinrichtung eine Abwärtszählung der Taktimpulse durchführt, um so die ersten Strobe-Impulse, die zweiten Strobe-Impulse und die dritten Strobe-Impulse zu erzeugen, welche eine Dauer von 1/2^m-1, 2/2^m-1 bzw. 4/2^m-1 aufweisen.

8. Schaltung zum Treiben des LED-Druckkopfes nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibereinrichtung auf weist:
eine erste Gate-Einrichtung zum logischen Multiplizieren der zweiten Freischaltsignale und der ersten, zweiten und dritten Strobe-Impulse, zum Takten der ersten Strobe- Impulse;
eine zweite Gate-Einrichtung zum logischen Multiplizieren der dritten Freischaltsignale und der zweiten und dritten Strobe-Impulse, zum Takten der zweiten Strobe-Impulse;
eine dritte Gate-Einrichtung zum logischen Multiplizieren der vierten Freischaltsignale und der dritten Strobe-Sig nale, zum Takten der dritten Strobe-Impulse; und
eine vierte Gate-Einrichtung zum logischen Kombinieren der Ausgangssignale der ersten, zweiten und dritten Gate-Ein richtung, zur Erzeugung der Strobe-Signale.

9. Schaltung zum Treiben des LED-Druckkopfes nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibereinrichtung auf weist:
eine erste Gate-Einrichtung zum logischen Multiplizieren der zweiten Freischaltsignale und der ersten, zweiten und dritten Strobe-Impulse, zum Takten der ersten Strobe- Impulse;
eine zweite Gate-Einrichtung zum logischen Multiplizieren der dritten Freischaltsignale und der zweiten und dritten Strobe-Impulse, zum Takten der zweiten Strobe-Impulse;
eine dritte Gate-Einrichtung zum logischen Multiplizieren der vierten Freischaltsignale und der dritten Strobe-Sig nale, zum Takten der dritten Strobe-Impulse; und
eine vierte Gate-Einrichtung zum logischen Kombinieren der Ausgangssignale der ersten, zweiten und dritten Gate-Ein richtung, zur Erzeugung der Strobe-Signale.

10. Verfahren zum Treiben eines LED-Druckkopfes bei einem elektrophotographischen Gerät, welches einen LED-Druck kopf aufweist mit einer Druckdateneingangsklemme zum Empfang von Druckdaten, einer Taktklemme zum Empfang von Taktimpulsen, welche die Verschiebung der Druckdaten steuern, eine Zwischenspeicherklemme zum Empfang von Zwi schenspeichersignalen, welche die Zwischenspeicherung der Druckdaten steuern, und eine Strobe-Klemme zum Empfang von Strobe-Signalen, wobei eine lichtempfindliche Trom mel Licht von dem LED-Druckkopf in Reaktion auf die Druckdaten für einen Zeitraum ausgesetzt wird, der durch die Strobe-Signale festgelegt wird, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Erzeugung von Zeilensynchronisationssignalen, welche den Druck einer Zeile der Druckdaten signalisieren, Erzeugen von Untersynchronisationssignalen, welche die Übertragung von Datenuntergruppen der Zeile der Druckdaten steuern, und Erzeugen von Zwischenspeichertaktimpulsen entsprechend jedem der Untersynchronisationssignale;
Erzeugung einer vorbestimmten Anzahl von Videotaktimpul sen in Reaktion auf jedes der Untersynchronisationssig nale;
Bereitstellung der Datenuntergruppen in Reaktion auf die Videotaktimpulse;
Erzeugung erster Freischaltsignale, zweiter Freischalt signale, dritter Freischaltsignale und vierter Freischalt signale in Reaktion auf einen Zählwert der Zwischenspei chertaktimpulse, wobei der Zählwert in Reaktion auf die Zeilensynchronisationssignale in Gang gesetzt wird;
Erzeugung erster Strobe-Impulse, zweiter Strobe-Impulse und dritter Strobe-Impulse, von denen jeder eine unter schiedliche Zeitdauer aufweist, in Reaktion auf die er sten Freischaltsignale; und
Erzeugung der Strobe-Signale, die an der Strobe-Klemme empfangen werden, in Reaktion auf logische Kombinationen der zweiten Freischaltsignale, der dritten Freischalt signale und der vierten Freischaltsignale mit den ersten Strobe-Impulsen, den zweiten Strobe-Impulsen und den dritten Strobe-Impulsen.

11. Schaltung zum Treiben von Druckelementen eines Druckkopfes in Reaktion auf Druckdaten, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckdaten in Bytes unterteilt sind, welche Graupegel festlegen, die durch jedes der Druckelemente gedruckt wer den sollen, wobei die Schaltung umfaßt:
eine Videodatenerzeugungseinrichtung zur Unterteilung empfangener Druckdaten in Datenuntergruppen, wobei jede der Datenuntergruppen Bits derselben Wertigkeit der Bytes umfaßt, und zur aufeinanderfolgenden Übertragung jeder der Datenuntergruppen an den Druckkopf; und
eine Strobe-Impulserzeugungseinrichtung zur Erzeugung mehrerer Strobe-Impulse, welche Zeitdauern entsprechend der Wertigkeit der Bits in jeder der Datenuntergruppen aufweisen;
wobei der Druckkopf selektiv die Druckelemente in Reaktion auf entsprechende Bits der Datenuntergruppen treibt, wäh rend Zeitdauern, die durch die Strobe-Impulse festgelegt sind.

12. Vorrichtung zum Treiben von Druckelementen, dadurch ge kennzeichnet, daß diese zum Drucken mehrerer Graupegel in Reaktion auf Druckdaten befähigt sind, welche Daten- Bytes aufweisen, wobei jedes der Daten-Bytes einen Grau pegel festlegt, der durch das entsprechende Druckelement gedruckt werden soll, und die Vorrichtung umfaßt:
eine erste Einrichtung zur Unterteilung der Druckdaten in Datenuntergruppen, wobei jede der Datenuntergruppen Bits derselben Wertigkeit aufweist, und die Bits der Un tergruppen jedem der Druckelemente entsprechen;
eine zweite Einrichtung zum aufeinanderfolgenden Empfan gen jeder der Datenuntergruppen als eine momentane Unter gruppe, und um es den Druckelementen zu ermöglichen, in Reaktion auf entsprechende Bits der momentanen Untergrup pe getrieben zu werden;
eine dritte Einrichtung zur Erzeugung von Strobe-Impulsen, welche Zeitdauern aufweisen, die der Wertigkeit der Bits in der momentanen Untergruppe entsprechen; und
eine vierte Einrichtung zum Treiben von Druckelementen in Reaktion auf die Strobe-Impulse.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung eine Einrichtung zum Zwischenspei chern der momentanen Untergruppe aufweist, um Senkenströme für die Druckelemente in Abhängigkeit von der momentanen Untergruppe zur Verfügung zu stellen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung weiterhin eine Schieberegi stereinrichtung aufweist, um die momentane Untergruppe einzuschieben und die Bits der momentanen Untergruppe parallel der Zwischenspeichereinrichtung zur Verfügung zu stellen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Einrichtung mehrere Transistoreinrich tungen aufweist, zur elektrischen Verbindung jedes der Druckelemente mit der zweiten Einrichtung in Reaktion auf die Strobe-Impulse.

16. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Einrichtung umfaßt:
eine Taktimpulserzeugungseinrichtung, welche Taktimpulse erzeugt, die eine Dauer aufweisen, die gleich einem Zeit raum ist, der zum Treiben der Druckelemente zum Drucken eines dunkelsten Graupegels erforderlich ist, geteilt durch eine Anzahl von Bits pro Daten-Byte minus Eins; und
eine Einrichtung zum Erzeugen der Strobe-Impulse in Reak tion auf das Zählen der Taktimpulse.

17. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Einrichtung umfaßt:
eine Taktimpulserzeugungseinrichtung, welche Taktimpulse mit einer Dauer erzeugt, die gleich einem Zeitraum ist, der zum Treiben der Druckelemente zum Drucken eines dun kelsten Graupegels erforderlich ist, geteilt durch eine Anzahl von Bits pro Daten-Byte minus Eins; und
eine Einrichtung zum Erzeugen erster, zweiter und drit ter Strobe-Impulse mit einer ersten Dauer, einer zweiten Dauer doppelt so lange wie die erste Dauer, bzw. einer dritten Dauer doppelt so lange wie die zweite Dauer.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin eine Einrichtung vorgesehen ist, um auf einanderfolgend die Übertragung entweder des ersten Strobe-Impulses, des zweiten Strobe-Impulses oder des dritten Strobe-Impulses an die vierte Einrichtung in Abhängigkeit von der momentanen Untergruppe zu gestat ten.