DE4308496C2

DE4308496C2 - Schaltung und Verfahren zum Treiben eines LED-Druckkopfes eines elektrofotografischen Gerätes

Info

Publication number: DE4308496C2
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: 2002-03-21
Anticipated expiration: 2013-03-18
Also published as: DE4308496A1; KR940013837A; KR960005015B1; US5657070A

Description

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

Elektrofotografiegeräte weisen einen LED-Druckkopf auf, der so angeordnet ist, dass er ein Lichtmuster auf einer gleichförmig aufgeladenen, lichtempfindlichen Trommel er zeugt. Hierbei werden im einzelnen Licht emittierende Dioden (LED) des LED-Druck kopfes selektiv getrieben, abhängig von Druckdaten, die von dem LED-Druckkopf emp fangen werden. Die Bereiche der lichtempfindlichen Trommel, die dem Lichtmuster von den angetriebenen LEDs ausgesetzt werden, werden elektrisch geladen und bilden auf diese Weise ein elektrostatisches Bild auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trom mel. 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 Schwie rigkeiten auf, da sie nicht mehrere Graupegel drucken konnten. Dies bedeutet, dass konventionell getriebene LED-Druckköpfe nur eine einzige Schattierung drucken kön nen, nämlich schwarz. Daher weisen durch konventionell getriebene LED-Druckköpfe gedruckte Bilder schwarze Bereiche auf, in welchen Toner aufgebracht wurde, und wei ße Bereiche auf, in denen kein Toner aufgebracht wurde; die Bilder enthalten keine grauen Zwischenschattierungen. Zwar können konventionelle, elektrofotografische Ge räte erfolgreich Text wiedergeben, der zwei Farbtöne aufweist; jedoch waren sie unwirksam beim Druck von beispielsweise Bildern, die zur Erzielung einer exakten Wiedergabe mit einer Reihe von Graupegeln gedruckt werden müssen.

Fig. 3 erläutert den Aufbau eines konventionellen LED-Druckkopfes. Ein LED-Zeilenfeld 10 des LED-Druckkopfes weist mehrere LEDs auf, nämlich LEDn-LED1, die so ange schlossen 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) belichtet. Das Licht von jeder LEDn-LED1 ruft eine lokale, elektrostatische Ladung auf der Trommel hervor, welche Toner anzieht und festhält.

Ein Schieberegister 12 empfängt eine Zeile von Druckdaten PD, welche n Bits in seriel lem Format enthält, und welche in das Schieberegister in Reaktion auf Videotaktimpulse CLOCK eingeschoben wird. Sobald die n Bits der Druckdaten 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 Zwischenspeichertaktimpuls LC. Die Zwischenspeicherung der Druckdaten veranlasst jede Ausgangsklemme Qn-Q1 des Zeilenzwischenspeichers 14 dazu, einen logisch hohen oder logisch niedrigen Zustand einzunehmen, abhängig von dem entsprechenden Bit der zwischengespeicherten Druckdaten.

Ein Strobe-Signal ST ist an einen LED-Zeilentreiber 16 und im Einzelnen an Basen von Bipolar-Transistoren TRn-TR1 angelegt. Jeder der Transistoren TRn-TR1 ist zwischen eine entsprechende LED der LEDn-LED1 des LED-Zeilenfeldes 10 und eine Ausgangs klemme 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 zwischengespei chert sind. Wenn beispielsweise die Klemme D1 des Zeilenzwischenspeichers 14 den Logikwert "0" aufweist, so wird die LED1 getrieben, wenn das Strobe-Signal ST den ho hen Zustand 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 folgende Zeile von Druckdaten belichtet werden kann.

Wie vorangehend beschrieben, wird jede LEDn-LED1 in Abhängigkeit von einem einzi gen Datenbit pro Zeile getrieben. Wird die LED des LED-Zeilenfeldes 10 getrieben, so erzeugt sie einen schwarzen Punkt, wogegen dann, wenn das einzelne Bit den logi schen Wert "1" aufweist, die entsprechende LED nicht getrieben wird, und einen weißen Punkt lässt. Daher enthält ein Byte der Druckdaten, welches das Treiben einer einzel nen LED in einer einzelnen Zeile steuert, ein einziges Bit.

Fig. 4 erläutert die Signale zum Treiben des LED-Druckkopfes von Fig. 3. Hierbei wer den die Druckdaten PD in das Schieberegister 12 in Reaktion auf die Videotaktimpulse CLOCK geschoben. Sobald diese Druckdaten PD vollständig in das Schieberegister 12 geschoben wurden, nimmt der Zwischenspeichertaktimpuls LC einen hohen Zustand ein, so dass die Druckdaten des Schieberegisters 12 in dem Zeilenzwischenspeicher 14 zwischengespeichert werden. Sind diese Druckdaten PD in dem Zeilenzwischenspei cher 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" repräsentiert die Zeit, während derer die LEDs getrieben werden müssen, um eine aus reichende Ladung auf der lichtempfindlichen Trommel zu erzeugen, so dass genug To ner an die Trommel angezogen wird, um einen schwarzen Punkt zu drucken. Wenn da her die Belichtung der lichtempfindlichen Trommel durch die LED kürzer ist als die Zeit Texpose, dann wird eine unzureichende Tonermenge auf die lichtempfindliche Trommel übertragen, wodurch ein grauer Punkt erzeugt wird.

Aus der EP 416 121 A1 ist eine elektrofotografische Druckeinrichtung mit einer Vielzahl von lichtaussendenden Elementen bekannt, welche in Zeilenform angeordnet sind. Das Druckgerät umfasst eine Einrichtung zur Ausgabe von Graupegelinformation für jedes lichtaussendende Element, eine Einrichtung zum Empfang der Information und zum Ausgeben eines gewichteten Signals in Abhängigkeit von der Lichtintensitätsinformation jedes lichtaussendenden Elements.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Schaltung und ein Verfah ren zum Treiben eines LED-Druckkopfes bereit zu stellen, welche es mit einfachen Mit teln ermöglicht, mit einer Reihe von Graupegeln zu drucken.

Diese Aufgabe wird von einer Schaltung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und einem Verfahren mit den Schritten des Patentanspruchs 7 gelöst.

Bevorzugte Ausführungsformen der Schaltung sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 6.

Es werden nachstehend zeichnerisch dargestellte Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Hierbei bezeichnen gleiche Symbole gleiche oder ähnliche Bauteile. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schaltung zum Treiben des LED-Druckkopfes und

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

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines konventionellen LED-Druckkopfes für ein elektrofoto grafisches Gerät,

Fig. 4 ein Taktdiagramm von Signalen, welche den LED-Druckkopf von Fig. 3 nach ei nem konventionellen Verfahren steuern.

Unter Bezug auf Fig. 1 wird nunmehr eine Schaltung zum Steuern eines LED- Druckkopfes erläutert. 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 Schaltung zum Steuern des LED-Druckkopfes 20 umfasst eine Drucksteuerschal tung 22, welche Zeilensynchronisationssignale HSYNC erzeugt, vgl. Fig. 2A, welche den Druck einer Zeile von Druckdaten signalisieren. Die Drucksteuerschaltung 22 erzeugt weiterhin mehrere Untersynchronisationssignale DSYNC, vgl. Fig. 2B, für jede Zeile der Druckdaten. Die Anzahl der Untersynchronisationssignale, die für jede Zeile erzeugt werden, entspricht der Anzahl von Bits pro Byte der Druckdaten. Für jedes Untersyn chronisationssignal DSYNC wird weiterhin ein Zwischenspeichertaktimpuls LT erzeugt, vgl. Fig. 2E; jedoch sind die Zwischenspeichertaktimpulse zeitlich gegenüber den Unter synchronisationssignalen DSYNC verzögert. Die Drucksteuerschaltung 22 kann eine Transistor-Transistor-Logikschaltung (TTL) oder ein Mikrocomputer sein.

Eine Videotaktsignalerzeugungsschaltung 24 erzeugt eine vorbestimmte Anzahl von Videotaktimpulsen CLOCK, vgl. Fig. 2D, in Reaktion auf den Übergang der Untersyn chronisationssignale DSYNC vom hohen auf den niedrigen Pegel. Die Videotaktimpulse CLOCK steuern den Videodruckkopf 20 so, dass Datenuntergruppen PD1-PDn der Druckdaten PD eingeschoben werden. Daher werden n Videotaktimpulse erzeugt in Reaktion auf jedes Untersynchronisationssignal DSYNC, so dass jedes Bit der Druck daten 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 jede der Untergruppen zur Verfügung, in Reaktion auf die Untersynchroni sationssignale DSYNC und die Videotaktimpulse CLOCK.

Eine Pegeldecodierschaltung 28 zählt die Zwischenspeichertaktimpulse LT für jede Pe riode 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 Zwischenspeichertakt impulse LT.

Eine Treiberschaltung 32 führt eine logische Verknüpfung des zweiten, dritten und vier ten Freischaltsignals M1-M3 und des ersten, zweiten und dritten Strobe-Impulses T0-T2 durch, um den einen der Strobe-Impulse zur Verfügung zu stellen, welcher der Da tenuntergruppe der Druckdaten PD entspricht, die momentan in dem Druckkopf 20 zwi schengespeichert sind. Die von der Treiberschaltung 32 zur Verfügung gestellten Stro be-Impulse werden von dem LED-Druckkopf 20 als Strobe-Signal ST empfangen.

Die Pegeldecodierschaltung 28 weist einen Zwischenspeicherzähler 31 auf, der durch die Zeilensynchronisationssignale HSYNC in Gang gesetzt wird, um die Zwischenspei chertaktimpulse LT zu zählen. Weiterhin ist ein Decodierer 34 vorgesehen, um das Zählsignal des Zwischenspeicherzählers 31 zu decodieren, 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 momentan in dem LED-Druckkopf 20 zwischengespeichert sind.

Die Strobe-Impulserzeugungsschaltung 30 weist einen Taktimpulsgenerator 36 zur Er zeugung 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 Abwärtszählung der Taktimpulse TCLK durch, um die ersten, zweiten und dritten Strobe-Impulse T0-T2 zu erzeugen sowie ein Borrow- Signal BW, vgl. Fig. 2P. Eine Zwischenspeicherschaltung 40, die durch die Zwischen speichertaktimpulse LT in Gang gesetzt wird, führt eine Zwischenspeicherung des Bor row-Signals BW durch. Ein ODER-Gate 42 führt eine logische Kombination der Zwi schenspeichertaktimpulse LT und des Borrow-Signals BW durch, um ein Rücksetzsignal des Abwärtszählers 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 Taktimpulserzeugungs schaltung 36 erzeugt die Taktimpulse TCLK mit einer Zeitdauer von Texpose/2^m - 1, wo bei m die Anzahl der Bits pro Byte der Druckdaten PD ist. Der Abwärtszähler 38 führt eine Abwärtszählung der Taktimpulse 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 Frei schaltsignal M1 mit den ersten, zweiten und dritten Strobe-Impulsen T0-T2 zu multipli zieren, um den ersten Strobe-Impuls T0 zu takten, vgl. Fig. 2R. Ein zweites UND-Gate 46 führt eine logische Multiplikation des dritten Freischaltsignals M2 mit den zweiten und dritten Strobe-Impulsen T1-T2 durch, um den zweiten Strobe-Impuls T1 zu takten, vgl. Fig. 2S. Ein drittes UND-Gate 48 führt eine logische Multiplikation des vierten Frei schaltsignals 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 Verknüp fung 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 Un tersynchronisationssignale DSYNC, die von der Drucksteuerschaltung 22 erzeugt wer den, und Fig. 2C erläutert die Druckdaten einer Zeile von der Videodatenerzeugungs schaltung 26. Die Druckdaten PD umfassen eine erste, zweite und dritte Datenunter gruppe PD1-PD3, wobei die erste Datenuntergruppe PD1 die niedrigstwertigen Bits der Druckdaten-Bytes enthält, die zweite Datenuntergruppe PD2 die zweithöchstwertigen Bits der Druckdaten-Bytes enthält, und PD3 die höchstwertigen Bits der Druckdaten- Bytes enthält. Fig. 2D erläutert die Videotaktimpulse CLOCK, die von der Videotaktsig nalerzeugungsschaltung 24 erzeugt werden. Fig. 2E erläutert die Zwischenspeicher taktimpulse LT, die von der Drucksteuerschaltung 22 erzeugt werden. Die Fig. 2F und 2G erläutern die Ausgangssignale Q1 und Q2 des Zwischenspeicherzählers 31. Die Fig. 2H bis 2K erläutern das erste bis vierte Freischaltsignal M0-M3, die von dem Decodierer 34 erzeugt werden. Fig. 2L erläutert die Taktimpulse TCLK, die von der Takterzeu gungsschaltung 36 erzeugt werden. Die Fig. 2M bis 2P erläutern das erste bis dritte Strobe-Signal T0-T2, die von dem Abwärtszähler 38 erzeugt werden. Fig. 2Q erläutert das Abwärtszähler-Rücksetzsignal, 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 er zeugt 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 Drucksteuerschal tung 22 reagiert auf einen Zeilendruckbefehl mit der Erzeugung des Zeilensynchronisa tionssignals HSYNC, vgl. Fig. 2A, welches als ein Löschsignal an den Zwischenspei cherzähler 31 angelegt wird. Die Drucksteuerschaltung 22 erzeugt daraufhin die Unter synchronisationssignale DSYNC und die Zwischenspeichertaktimpulse LT, vgl. Fig. 2B und 2E, die an die Videotaktsignalerzeugungsschaltung 24, an die Videodatenerzeu gungsschaltung 26, den Zwischenspeicherzähler 31, an das ODER-Gate 42 und an den LED-Druckkopf 20 angelegt werden.

Die Videotaktsignalerzeugungsschaltung 24 wird durch die fallende Flanke des Unter synchronisationssignals DSYNC getriggert, wie in Fig. 2B gezeigt, um so n Videotaktim pulse CLK zu erzeugen, entsprechend den LEDn-LED1 in dem LED-Druckkopf 20. Die Videodatenerzeugungsschaltung 26 wird durch die erste fallende Flanke des Untersyn chronisationssignals DSYNC getriggert, vgl. Fig. 2B, und liefert jedes Bit einer ersten Datenuntergruppe PD1 der Druckdaten PD synchron mit den Videotaktimpulsen CLOCK an den LED-Druckkopf 20. Beispielsweise im Falle des Druckens auf A4-Papier mit ei ner Druckauflösung von 300 Punkten pro Zoll (300 DPI), werden 2560 Videotaktimpulse an die Videodatenerzeugungsschaltung 26 angelegt und an den LED-Druckkopf 20 für jeden Übergang des Untersynchronisationssignals DSYNC von hoch zu niedrig.

Die erste Datenuntergruppe PD1 enthält die niedrigstwertigen Bits jedes Bytes der Druckdaten. Jedes Byte zeigt den Graupegel an, der durch eine LED des Druckkopfes 20 gedruckt werden soll, und zwar für eine Zeile. Daraufhin stellt die Videodatenerzeu gungsschaltung 26 aufeinander folgend die zweite und dritte Untergruppe PD2 und PD3 zur Verfügung, in Reaktion auf die zweite und dritte abfallende Flanke der Untersyn chronisationssignale DSYNC. Die erste Untergruppe PD1 enthält die Bits an der Stelle 2 ⁰ der Druckdaten für die momentane Zeile, und entsprechend enthält PD2 die Bits an der Stelle 2 ¹ und PD3 die Bits an der Stelle 2 ² jedes Bytes.

Wenn der Zwischenspeicherzähler 31 durch den hohen Logikpegel des Zeilensynchro nisationssignals HSYNC gelöscht wird, werden Zwischenspeicherzählersignale Q1 und Q2 erzeugt, wie in Fig. 2F und 2G gezeigt ist.

Der LED-Druckkopf 20 schiebt zuerst die erste Datenuntergruppe PD1 entsprechend der Videotaktimpulse CLOCK ein. Die verschobene einzeilige, erste Untergruppe der Druckdaten wird zwischengespeichert in Reaktion auf die ansteigende Flanke der Zwi schenspeichertaktimpulse LT, wie in Fig. 2E gezeigt.

Der Zwischenzählerspeicher 31 wird durch den hohen Logikpegel des Zeilensynchroni sationssignals 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 Decodierer 34 angelegt werden. Der Decodierer 34 decodiert das Zählsignal zur Erzeugung der ersten, zweiten, dritten und vierten Freischaltsignale M0, M1, M2 und M3, wie in Fig. 2H, 2I, 2J bzw. 2K gezeigt ist. Das vierte Freischaltsignal M0 wird an die Taktsignalerzeugungsschaltung 36 angelegt, wogegen das erste bis dritte Freischaltsig nal an das erste, zweite und dritte UND-Gate 44, 46 und 48 angelegt wird. Das zweite bis vierte Freischaltsignal M1-M3 legt den Takt der Strobe-Impulse fest.

Die Taktsignalerzeugungsschaltung 36 erzeugt die Lichtbelichtungstaktimpulse TCLK, wie in Fig. 2L gezeigt, in Reaktion auf den niedrigen Logikpegel des ersten Freischalt signals M0, wie in Fig. 2H gezeigt. Die Belichtungstaktimpulse TCLK weisen einen zeit raum von Texpose/2^m - 1 auf. Der durch die Zwischenspeichertaktimpulse LT gelöschte Abwärtszähler 38 führt eine Abwärtszählung der Belichtungstaktimpulse TCLK durch, mit einem Zahlensystem mit der Basis 2^m - 1, um die ersten, zweiten und dritten Strobe- Impulse T0, T1 und T2 zu erzeugen, wie in Fig. 2M, 2N und 2O gezeigt ist. Daraufhin erzeugt der Abwärtszähler 38 das Borrow-Signal BW, wie in Fig. 2P gezeigt, welches an die Taktklemme der Zwischenspeicherschaltung 40 angelegt wird. Die Zwischenspei cherschaltung 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 Flan ke des Zwischenspeichertaktimpulses LT gelöscht wird, erzeugt der Abwärtszähler 38 den ersten, zweiten und dritten Strobe-Impuls T0, T1 und T2 in einer Periode des Zei lensynchronisationssignals HSYNC. Daher weisen der erste, zweite und dritte Strobe- Impuls T0, T1 und T2 eine Zeitdauer auf von 1/7 × Texpose, 2/7 × Texpose bzw. 4/7 × Texpose.

Inzwischen führt das erste UND-Gate 44 eine logische Multiplikation des zweiten Frei schaltsignals 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. 25 gezeigt. Das dritte UND-Gate 48 führt eine logische Multiplikati on des vierten Freischaltsignals M3 und des dritten Strobe-Signals T2 durch, um das dritte 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, entsprechend der Zwischenspeichertaktim pulse LT, welche von der Drucksteuerschaltung 22 erzeugt werden. Daher führt das LED-Feld des LED-Druckkopfes 20 eine Belichtung durch, entsprechend jeder der Un tergruppen 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 8 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 entsprechend der LED1 der Untergruppen PD1, PD2 und PD3, die aufeinanderfolgend von der Videodatenerzeugungsschaltung 26 erzeugt werden, sämtlich einen Logikpegel von "0" auf. Daher treiben die ersten, zweiten und dritten Strobe-Impulse T0, T1 und T2, die aufeinander folgend 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 Videodatenerzeugungsschaltung 26 Bits entspre chend LED1 in Datenuntergruppen PD1, PD2 und PD3 mit dem Wert "1", "0" und "0". Daher treibt der in Fig. 2R gezeigte, erste Strobe-Impuls T0 die LED1 für einen Zeitraum 1/7 × Texpose, wodurch der Abschnitt der Trommel für einen Zeitraum entsprechend dem leichtesten Graupegel belichtet wird.

Ist der Graupegel "2", so erzeugt die Videodatenerzeugungsschaltung 26 die Unter gruppen PD1, PD2 und PD3 mit entsprechenden Werten von "0", "1" bzw. "0". Daher treibt der zweite Strobe-Impuls T1 das LED-Feld für eine Zeitdauer von 2/7 × Texpose, wodurch der Abschnitt der Trommel für einen Zeitraum belichtet wird, welcher dem nächstdunkleren Graupegel entspricht.

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 entsprechend der Untergruppen der Druckdaten PD1, PD2 und PD3 ein, wodurch die lichtempfindliche Trommel mit Licht entsprechend der Druckdaten belichtet wird.

Fachleuten wird deutlich werden, dass eine Anzahl an Graupegeln von mehr als 23 er zielt werden kann, nämlich durch entsprechende Einstellung der Anzahl der Untersyn chronisationssignale DSYNC und der Zwischenspeicherimpulse sowie durch Hinzufü gung entsprechender Schaltungselemente, ohne dass der Umfang der vorliegenden Erfindung verlassen wird.

Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein Hardware-Aufbau verwendet, um die Lichtaussendedauer der LEDs zu steuern, um so die Belichtungszeit der lichtempfindli chen Trommel zu variieren. Ein entsprechend programmierter Mikrocomputer könnte eine ähnliche Wirkung erzielen. Darüber hinaus kann die Erfindung auch bei einem Dru cker mit einem Thermokopf anstelle des LED-Druckkopfes eingesetzt werden.

Wie voranstehend erläutert, variiert die beschriebene Schaltung die Treiberzeit der LEDs in dem Druckkopf in 2^m-Schritten, so dass eine entsprechende Anzahl an Graupe geln dargestellt werden kann.

Claims

1. Schaltung zum Treiben eines LED-Druckkopfes eines elektrofotografischen Gerä tes, wobei der LED-Druckkopf (20) einen Druckdateneingangsanschluss (DATA IN) aufweist zum Empfang von Druckdatenuntergruppen (PD1-PD3) sowie einen Taktanschluss (CLK) zum Empfang von Videotaktimpulsen (CLOCK), welche das Schieben von Druckdatenuntergruppen (PD1-PD3) steuern, einen Latch- Anschluss (LC) zum Empfang von Latch-Taktimpulsen (LT) zum Steuern der Zwi schenspeicherung der Druckdatenuntergruppen (PD1-PD3) und einen Strobe- Anschluss zum Empfang von Strobe-Signalen (ST), wobei eine fotoempfindliche Trommel mit Licht von dem LED-Druckkopf (20) belichtet wird im Ansprechen auf die Druckdatenuntergruppen (PD1-PD3), und zwar über Zeitperioden, welche von den Strobe-Signalen (ST) bestimmt werden und die Schaltung umfasst:
eine Drucksteuerschaltung (22) zum Erzeugen von Zeilensynchronisationssignalen (HSYNC), welche das Drucken einer Zeile von Druckdaten (PD) steuern, zum Er zeugen von Untersynchronisationssignalen (DSYNC) zum Steuern des Übertra gens von Druckdatenuntergruppen (PD1-PD3) der Zeile von Druckdaten (PD) und zum Erzeugen der Latch-Taktimpulse (LT), von denen jeder zeitlich verzögert auf ein entsprechendes Untersynchronisationssignal (DSYNC) folgt;
eine Videotaktsignalerzeugungseinrichtung (24) zum Erzeugen einer vorbestimm ten Anzahl von Videotaktimpulsen (CLOCK) im Ansprechen auf jedes der Unter synchronisationssignale (DSYNC);
eine Videodatenerzeugungseinrichtung (26), welche die Zeile von Druckdaten (PD) empfängt und die Zeile von Druckdaten (PD) in mehrere Druckdatenunter gruppen (PD1-PD3) im Ansprechen auf die Untersynchronisationssignale (DSYNC) und die Videotaktimpulse (CLOCK) gruppiert, wobei jede der Druckda tenuntergruppen (PD1-PD3) an den Druckdateneingangsanschluss (DATA IN) ausgegeben wird;
eine Pegel-Decodiereinrichtung (28) zum Erzeugen erster bis vierter Freigabesig nale (M0-M3) durch Zählen der Latch-Taktimpulse (LT), wobei der Zählvorgang im Ansprechen auf das Zeilensynchronisationssignal (HSYNC) gestartet wird;
eine Strobe-Impulserzeugungseinrichtung (30) zum Erzeugen jeweils einer Folge erster bis dritter Strobe-Impulse (T0-T2), die drei jeweils verschiedene Zeitperio den besitzen im Ansprechen auf die ersten Freigabesignale (M0) und die Latch- Taktsignale (LT), und
eine Treibereinrichtung (32) zum Erzeugen der Strobe-Signale (ST), welche an dem Strobe-Anschluss des LED-Druckkopfes (20) empfangen werden durch logi sches Verknüpfen der zweiten bis vierten Freigabesignale (M1-M3) mit den ersten bis dritten Strobe-Impulsen (T0-T2).

2. Schaltung nach Anspruch 1, worin die Pegel-Decodiereinrichtung (28) einen Latch- Zähler (31) umfasst zum Erzeugen von Zählwerten der Latch-Taktsignale (LT) so wie einen Decoder (34) zum Decodieren der Zählwerte, um die ersten bis vierten Freigabesignale (M0-M3) zu erzeugen.

3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, worin die Strobe-Impulserzeugungseinrichtung (30) umfasst:
eine Taktimpulserzeugungseinrichtung (36) zum Erzeugen von Belichtungstaktim pulsen (TCLK) im Ansprechen auf das erste Freigabesignal (M0), wobei die Be lichtungstaktimpulse (TCLK) eine Belichtungszeit der fotoempfindlichen Trommel durch den LED-Druckkopf (20) bestimmen;
eine Abwärtszähleinrichtung (38) zum Abwärtszählen im Ansprechen auf die Be lichtungstaktimpulse (TCLK), um die ersten bis dritten Strobe-Impulse (T0-T2) und ein Borrow-Signal (BW) zu erzeugen;
eine Zwischenspeicher-Einrichtung (40), welche von den Latch-Taktimpulsen (LT) initialisiert wird zum Zwischenspeichern des Borrow-Signals (BW); und
eine Zurücksetzeinrichtung (42) zum logischen Verknüpfen der Latch-Taktimpulse (LT) und des Borrow-Signals (BW), um die Abwärtszähleinrichtung (38) zurückzu setzen.

4. Schaltung nach Anspruch 3, worin die von der Taktimpulserzeugungseinrichtung (36) erzeugten Belichtungstaktimpulse (TCLK) eine Dauer von Texpose/(2^m - 1) aufweisen, wobei Texpose eine maximale Belichtungszeit für einen schwarzen Bildpunkt der lichtempfindlichen Trommel durch eine LED in dem LED-Druckkopf (20) ist, und m gleich einer Anzahl von Bits ist, welche die Länge eines Zeitraumes festlegen, währenddessen jede LED des LED-Druckkopfes (20) für jede Zeile der Druckdaten (PD) getrieben wird.

5. Schaltung nach Anspruch 4, worin die Abwärtszähleinrichtung (38) eine Abwärts zählung der Belichtungstaktimpulse (TCLK) durchführt, um so die ersten bis dritten Strobe-Impulse (T0-T2) zu erzeugen, welche eine Dauer von entsprechend 1/2^m - 1, 2/2^m - 1 bzw. 4/2^m - 1, jeweils multipliziert mit Texpose, aufweisen.

6. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin die Treibereinrichtung (32) aufweist:
eine erste Gate-Einrichtung (44) zum logischen Multiplizieren der zweiten Frei schaltungssignale (M1) und der ersten, zweiten und dritten Strobe-Impulse (T0-T2) zum Takten der ersten Strobe-Impulse (T0);
eine zweite Gate-Einrichtung (46) zum logischen Multiplizieren der dritten Frei schaltungssignale (M2) und der zweiten und dritten Strobe-Impulse (T1-T2) zum Takten der zweiten Strobe-Impulse (T1);
eine dritte Gate-Einrichtung (48) zum logischen Multiplizieren der vierten Frei schaltungssignale (M3) und der dritten Strobe-Impulse (T2) zum Takten der dritten Strobe-Impulse (T2); und
eine vierte Gate-Einrichtung (50) zum logischen Verknüpfen der Ausgangssignale der ersten, zweiten und dritten Gate-Einrichtung (44, 46, 48) zur Erzeugung der Strobe-Signale (ST).

7. Verfahren zum Treiben eines LED-Druckkopfes in einem elektrofotografischen Gerät, wobei der LED-Druckkopf (20) einen Druckdateneingangsanschluss (DATA IN) aufweist zum Empfang von Druckdatenuntergruppen (PD1-PD3), einen Taktanschluss (CLK) zum Empfang von Videotaktimpulsen (CLOCK), welche das Schieben der Druckdatenuntergruppen (PD1-PD3) steuern, einen Latch-Anschluss (LC) zum Empfang von Latch-Taktimpulsen (LT), welche das Zwischenspeichern der Druckdatenuntergruppen (PD1-PD3) steuern und einen Strobe-Anschluss zum Empfang von Strobe-Signalen (ST), wobei eine fotoempfindliche Trommel von dem Licht des LED-Druckkopfes (20) belichtet wird im Ansprechen auf die Druck datenuntergruppen (PD1-PD3), und zwar über eine Zeitperiode, welche von den Strobe-Signalen (ST) bestimmt wird, wobei das Verfahren folgende Schritte um fasst:
Speichern einer Zeile von Druckdaten (PD);
Erzeugen von Zeilensynchronisationssignalen (HSYNC), welche das Drucken ei ner Zeile von Druckdaten (PD) steuern, Untersynchronisationssignalen (DSYNC) zum Steuern des Übertragens von Druckdatenuntergruppen (PD1-PD3) der Zeile von Druckdaten (PD) und Latch-Taktimpulse (LT), wobei jeder der Latch- Taktimpulse (LT) zeitlich verzögert auf ein entsprechendes Untersynchronisations signal (DSYNC) folgt;
Erzeugen einer vorbestimmten Anzahl von Videotaktimpulsen (CLOCK) im An sprechen auf jedes der Untersynchronisationssignale (DSYNC);
Gruppieren der Zeile von Druckdaten (PD) in Druckdatenuntergruppen (PD1-PD3) und
Zuführen der Druckdatenuntergruppen (PD1-PD3) an den Druckdatenein gangsanschluss (DATA IN) im Ansprechen auf die Untersynchronisationssignale (DSYNC) und die Videotaktimpulse (CLOCK);
Erzeugen von ersten bis vierten Freigabesignalen (M0-M3) im Ansprechen auf ei ne Zählung der Latch-Taktimpulse (LT), wobei die Zählung im Ansprechen auf die Zeilensynchronisationssignale (HSYNC) gestartet wird;
Erzeugen von ersten bis dritten Strobe-Impulsen (T0-T2), die 3 jeweils ver schiedene Zeitperioden besitzen im Ansprechen auf die ersten Freigabesignale (M0) und die Latch-Taktimpulse (LT); und
Erzeugen von Strobe-Signalen (ST), welche an dem Strobe-Anschluss empfangen werden durch logische Verknüpfungen der zweiten bis vierten Freigabesignale (M1-M3) mit den ersten bis dritten Strobe-Impulsen (T0-T2).