JP2002331701A - 駆動回路とその駆動回路を搭載した印刷ヘッド - Google Patents
駆動回路とその駆動回路を搭載した印刷ヘッドInfo
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- JP2002331701A JP2002331701A JP2001138559A JP2001138559A JP2002331701A JP 2002331701 A JP2002331701 A JP 2002331701A JP 2001138559 A JP2001138559 A JP 2001138559A JP 2001138559 A JP2001138559 A JP 2001138559A JP 2002331701 A JP2002331701 A JP 2002331701A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 被駆動素子を流れる電流を均一にして階調性
や濃度均一性を向上させる駆動回路とその駆動回路を用
いた印刷ヘッドを提供する。 【解決手段】 駆動信号によりドライバアレイチップ７
の駆動素子を駆動して、電源パターンに接続された各ド
ライバ素子からアースパターンに接続された各ＬＥＤ素
子に供給する駆動電流の電流値が同一になるように電源
パターン１０Ａ〜１０Ｄ及びアースパターンを引き回
す。
や濃度均一性を向上させる駆動回路とその駆動回路を用
いた印刷ヘッドを提供する。 【解決手段】 駆動信号によりドライバアレイチップ７
の駆動素子を駆動して、電源パターンに接続された各ド
ライバ素子からアースパターンに接続された各ＬＥＤ素
子に供給する駆動電流の電流値が同一になるように電源
パターン１０Ａ〜１０Ｄ及びアースパターンを引き回
す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は印刷装置の印刷ヘッ
ドに係り、特に駆動回路に関する。
ドに係り、特に駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、印刷装置、例えば電子写真プリン
タの印刷ヘッドに用いられるＬＥＤヘッドは、ＬＥＤ素
子をライン状に並べたＬＥＤアレイチップと、各ＬＥＤ
素子に接続されたドライバ素子をライン状に並べたドラ
イバアレイチップとを対応させて配置し、電源パターン
に接続された各ドライバ素子を駆動信号により駆動し
て、アースパターンに接続された各ＬＥＤ素子に駆動電
流を供給し、ＬＥＤ素子を発光させている。
タの印刷ヘッドに用いられるＬＥＤヘッドは、ＬＥＤ素
子をライン状に並べたＬＥＤアレイチップと、各ＬＥＤ
素子に接続されたドライバ素子をライン状に並べたドラ
イバアレイチップとを対応させて配置し、電源パターン
に接続された各ドライバ素子を駆動信号により駆動し
て、アースパターンに接続された各ＬＥＤ素子に駆動電
流を供給し、ＬＥＤ素子を発光させている。
【０００３】図８は従来のＬＥＤヘッド駆動回路1チッ
プ分、図９はドライバ出力特性、図１０はＬＥＤ出力特
性を示しており、電源パターン，アースパターンでのパ
ターン抵抗をそれぞれＲｖ、Ｒｇとし、標準的な駆動電
流Iｓを流した場合に電源電圧Ｖｃｃはドライバチップ
１５０，ＬＥＤアレイチップ１６０での電圧降下Ｖｄ，
Ｖｅ、電源パターン及びアースパターンでの電圧降下Ｒ
ｖ× Iｓ、Ｒｇ× Iｓの和より高い電圧でなければなら
ず、 Ｖｃｃ≧Ｖｄ＋Ｖｅ＋Iｓ（Ｒｖ＋Ｒｇ）…………（１） の関係を有する。
プ分、図９はドライバ出力特性、図１０はＬＥＤ出力特
性を示しており、電源パターン，アースパターンでのパ
ターン抵抗をそれぞれＲｖ、Ｒｇとし、標準的な駆動電
流Iｓを流した場合に電源電圧Ｖｃｃはドライバチップ
１５０，ＬＥＤアレイチップ１６０での電圧降下Ｖｄ，
Ｖｅ、電源パターン及びアースパターンでの電圧降下Ｒ
ｖ× Iｓ、Ｒｇ× Iｓの和より高い電圧でなければなら
ず、 Ｖｃｃ≧Ｖｄ＋Ｖｅ＋Iｓ（Ｒｖ＋Ｒｇ）…………（１） の関係を有する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の印刷ヘッドにあ
っては、駆動回路を駆動した場合、たとえＬＥＤアレイ
チップ及びドライバアレイチップの電気的特性がそれぞ
れ均一であっても、図９に示すように、出力電流Ｉに電
圧Ｖｄを中心に若干の正の増加が見られ、その出力電流
ＩのばらつきによってＬＥＤの出力電圧Ｖｅも変動して
しまい、ＬＥＤ素子が均一に発光できず階調性や濃度均
一性がずれてしまうという問題点があった。
っては、駆動回路を駆動した場合、たとえＬＥＤアレイ
チップ及びドライバアレイチップの電気的特性がそれぞ
れ均一であっても、図９に示すように、出力電流Ｉに電
圧Ｖｄを中心に若干の正の増加が見られ、その出力電流
ＩのばらつきによってＬＥＤの出力電圧Ｖｅも変動して
しまい、ＬＥＤ素子が均一に発光できず階調性や濃度均
一性がずれてしまうという問題点があった。
【０００５】本発明は被駆動素子を流れる電流を均一に
して階調性や濃度均一性を向上させる駆動回路とその駆
動回路を搭載した印刷ヘッドを提供することを目的とし
ている。
して階調性や濃度均一性を向上させる駆動回路とその駆
動回路を搭載した印刷ヘッドを提供することを目的とし
ている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の駆動回路においては、各駆動素子から各被駆
動素子に供給される駆動電流が等しくなるように引き回
した電源パターン及びアースパターンを備える。
に本発明の駆動回路においては、各駆動素子から各被駆
動素子に供給される駆動電流が等しくなるように引き回
した電源パターン及びアースパターンを備える。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照しながら説明する。尚、各図面に共通な要素には
同一符号を付す。
を参照しながら説明する。尚、各図面に共通な要素には
同一符号を付す。
【０００８】第１の実施の形態 図２はＬＥＤヘッドの断面図である。ＬＥＤヘッド１は
板金フレーム２に絶縁シート３を下に敷いて印刷基板４
を搭載し、セルフォックレンズ５を保持するモールドフ
レーム６を被せて全体を図示せぬバネで固定している。
板金フレーム２に絶縁シート３を下に敷いて印刷基板４
を搭載し、セルフォックレンズ５を保持するモールドフ
レーム６を被せて全体を図示せぬバネで固定している。
【０００９】図１は第１の実施の形態による印刷基板の
正面図であり、同図（Ａ）は電源パターン図、同図
（Ｂ）はチップの配置図である。多層からなる印刷基板
４上には、図１（Ｂ）に示すように、複数のドライバア
レイチップ７、ＬＥＤアレイチップ８が一列に印刷基板
の長手方向に配列してあり、パターンを通じてコネクタ
９と接続してある。
正面図であり、同図（Ａ）は電源パターン図、同図
（Ｂ）はチップの配置図である。多層からなる印刷基板
４上には、図１（Ｂ）に示すように、複数のドライバア
レイチップ７、ＬＥＤアレイチップ８が一列に印刷基板
の長手方向に配列してあり、パターンを通じてコネクタ
９と接続してある。
【００１０】パターンには電源パターン１０Ａ〜１０
Ｄ、アースパターン１１Ａ〜１１Ｄ、後述する信号パタ
ーン１３があり、信号パターン１３は、表層に引き回
し、電源パターン１０Ａ〜１０Ｄ、アースパターン１１
Ａ〜１１Ｄは、図１（Ａ）に示すように、それぞれ中層
に同じ形状で印刷基板４に引き回してある。
Ｄ、アースパターン１１Ａ〜１１Ｄ、後述する信号パタ
ーン１３があり、信号パターン１３は、表層に引き回
し、電源パターン１０Ａ〜１０Ｄ、アースパターン１１
Ａ〜１１Ｄは、図１（Ａ）に示すように、それぞれ中層
に同じ形状で印刷基板４に引き回してある。
【００１１】即ち、電源パターン１０Ａ〜１０Ｄ及びア
ースパターン１１Ａ〜１１Ｄは、一端をそれぞれコネク
タ９の電源ピン、アースピンに接続され、コネクタ９か
ら各ドライバアレイチップ７、ＬＥＤアレイチップ８ま
での距離に比例する太さを有して他端をそれぞれドライ
バアレイチップ７、ＬＥＤアレイチップ８毎に接続され
ている。
ースパターン１１Ａ〜１１Ｄは、一端をそれぞれコネク
タ９の電源ピン、アースピンに接続され、コネクタ９か
ら各ドライバアレイチップ７、ＬＥＤアレイチップ８ま
での距離に比例する太さを有して他端をそれぞれドライ
バアレイチップ７、ＬＥＤアレイチップ８毎に接続され
ている。
【００１２】図３はドライバアレイチップとＬＥＤアレ
イチップとの配線を示すブロック図、図４はドライバア
レイチップのブロック図である。ドライバアレイチップ
７はパッド１２，１３を介して対応する電源パターン１
０Ａ〜１０Ｄとそれぞれボンディングワイヤ１４で接続
され、ドライバ素子１５の出力部とＬＥＤ素子１６のア
ノードとの間はボンディングワイヤ１７で接続されてい
る。また、ＬＥＤ素子１６のカソード側は対応するアー
スパターン１１Ａ〜１１Ｄに接続されている。
イチップとの配線を示すブロック図、図４はドライバア
レイチップのブロック図である。ドライバアレイチップ
７はパッド１２，１３を介して対応する電源パターン１
０Ａ〜１０Ｄとそれぞれボンディングワイヤ１４で接続
され、ドライバ素子１５の出力部とＬＥＤ素子１６のア
ノードとの間はボンディングワイヤ１７で接続されてい
る。また、ＬＥＤ素子１６のカソード側は対応するアー
スパターン１１Ａ〜１１Ｄに接続されている。
【００１３】ドライバアレイチップ７はシフトレジスタ
１８、ラッチゲート１９、スイッチ素子２０、電流制御
素子２１、バッファ素子２２、クロックイン信号パッド
（以後CLK-IN信号パッドと記する）２３，データイン信
号パッド（以後DATA-IN信号パッドと記する）２４，ス
トローブ信号パッド（以後STB信号パッドと記する）２
５，ロード信号パッド（以後LD信号パッドと記する）２
６，データアウト信号パッド（以後CLK-OUT信号パッド
と記する）２７，データアウト信号パッド（以後DATA-
OUT信号パッドと記する）２８，定電流指示値入力信号
パッド２９，電源パッド１３を有する。
１８、ラッチゲート１９、スイッチ素子２０、電流制御
素子２１、バッファ素子２２、クロックイン信号パッド
（以後CLK-IN信号パッドと記する）２３，データイン信
号パッド（以後DATA-IN信号パッドと記する）２４，ス
トローブ信号パッド（以後STB信号パッドと記する）２
５，ロード信号パッド（以後LD信号パッドと記する）２
６，データアウト信号パッド（以後CLK-OUT信号パッド
と記する）２７，データアウト信号パッド（以後DATA-
OUT信号パッドと記する）２８，定電流指示値入力信号
パッド２９，電源パッド１３を有する。
【００１４】電流制御素子２１のドレインは、電源パッ
ド１３とパターンで接続された末広がりの形状を有する
電源供給パターン３１に接続され、ソースはスイッチ素
子２０のドレインに接続されている。
ド１３とパターンで接続された末広がりの形状を有する
電源供給パターン３１に接続され、ソースはスイッチ素
子２０のドレインに接続されている。
【００１５】バッファ素子２２の入力側は定電流指示値
入力信号パッド２９に接続され、出力側は各電流制御素
子２１のゲートに接続されている。
入力信号パッド２９に接続され、出力側は各電流制御素
子２１のゲートに接続されている。
【００１６】スイッチ素子２０のソースはＬＥＤ素子１
６の入力側とボンディングワイヤ１７により接続される
パッド３２に接続され、ゲートはラッチゲート１９の出
力側に接続されている。
６の入力側とボンディングワイヤ１７により接続される
パッド３２に接続され、ゲートはラッチゲート１９の出
力側に接続されている。
【００１７】ラッチゲート１９の入力側はシフトレジス
タ１８の出力側と接続され、ＬＤ信号パッド２６、ＳＴ
Ｂ信号パッド２５に接続されている。
タ１８の出力側と接続され、ＬＤ信号パッド２６、ＳＴ
Ｂ信号パッド２５に接続されている。
【００１８】シフトレジスタ１８の入力側はCLK-IN信号
パッド２３，DATA-IN信号パッド２４に接続され，出力
側はCLK-OUT信号パッド２７，DATA-OUT信号パッド２８
に接続されている。
パッド２３，DATA-IN信号パッド２４に接続され，出力
側はCLK-OUT信号パッド２７，DATA-OUT信号パッド２８
に接続されている。
【００１９】次に動作について図５を参照して説明す
る。図５はＬＥＤヘッドの駆動タイムチャートである。
（Ａ）〜（Ｈ）はそれぞれ図示せぬ制御部が出力する同
期信号LSYNK、印刷データ信号Ｓ−ＤＡＴＡ、クロック
信号ＣＬＫ、ロード信号Ｓ−ＬＤ、ストローブ信号ＳＴ
Ｂ１、ストローブ信号ＳＴＢ２、ストローブ信号ＳＴＢ
３、ストローブ信号ＳＴＢ４を示す。
る。図５はＬＥＤヘッドの駆動タイムチャートである。
（Ａ）〜（Ｈ）はそれぞれ図示せぬ制御部が出力する同
期信号LSYNK、印刷データ信号Ｓ−ＤＡＴＡ、クロック
信号ＣＬＫ、ロード信号Ｓ−ＬＤ、ストローブ信号ＳＴ
Ｂ１、ストローブ信号ＳＴＢ２、ストローブ信号ＳＴＢ
３、ストローブ信号ＳＴＢ４を示す。
【００２０】制御部に同期信号LSYNKが発生すると、Ｌ
ＥＤヘッド１は同期信号LSYNKの立ち上がりのタイミン
グに合わせて以下の処理を行う。時刻ｔ１で第１ライン
データをS−DATA信号としてクロック信号S−CLKに同期
させ、逐次ドライバアレイチップ７のシフトレジスタ１
８に入力する。
ＥＤヘッド１は同期信号LSYNKの立ち上がりのタイミン
グに合わせて以下の処理を行う。時刻ｔ１で第１ライン
データをS−DATA信号としてクロック信号S−CLKに同期
させ、逐次ドライバアレイチップ７のシフトレジスタ１
８に入力する。
【００２１】時刻ｔ２でS−LD信号によりシフトレジス
タ１８に入力された１ライン分の印刷データをラッチゲ
ート１９にラッチする。
タ１８に入力された１ライン分の印刷データをラッチゲ
ート１９にラッチする。
【００２２】時刻ｔ３で、次の第２ラインデータをS−D
ATA信号としてシフトレジスタ１８に送信すると同時に
第１ラインデータの内容によって各ＬＥＤアレイチップ
８を駆動させるためにストローブ信号STB１〜STB４を時
刻ｔ３、ｔ４、ｔ５、ｔ６でＯＮさせ、各ドライバアレ
イチップ７のラッチゲート１９にラッチされている印刷
データによりスイッチ素子２０を駆動していく。
ATA信号としてシフトレジスタ１８に送信すると同時に
第１ラインデータの内容によって各ＬＥＤアレイチップ
８を駆動させるためにストローブ信号STB１〜STB４を時
刻ｔ３、ｔ４、ｔ５、ｔ６でＯＮさせ、各ドライバアレ
イチップ７のラッチゲート１９にラッチされている印刷
データによりスイッチ素子２０を駆動していく。
【００２３】他方、制御部は同期信号LSYNKの発生時、
バッファ素子２２を介して定電流指示値を電流制御素子
１５に出力している。電流制御素子１５はバッファ素子
２２から出力されるゲート電圧により、アノード側電圧
とゲート側電圧との電圧差により規定の電流値をスイッ
チ素子２０に出力する。スイッチ素子２０が駆動される
ことにより、電流がＬＥＤ素子１６に流れ、発光する。
バッファ素子２２を介して定電流指示値を電流制御素子
１５に出力している。電流制御素子１５はバッファ素子
２２から出力されるゲート電圧により、アノード側電圧
とゲート側電圧との電圧差により規定の電流値をスイッ
チ素子２０に出力する。スイッチ素子２０が駆動される
ことにより、電流がＬＥＤ素子１６に流れ、発光する。
【００２４】時刻ｔ７でS−LD信号によりシフトレジス
タ１８に入力された第２ラインデータの印刷データをラ
ッチゲート１９にラッチする。
タ１８に入力された第２ラインデータの印刷データをラ
ッチゲート１９にラッチする。
【００２５】時刻ｔ８で、次の第３ラインデータをS−D
ATA信号として送信すると同時に第２ラインデータの内
容によって各ＬＥＤアレイチップ８を駆動させるために
ストローブ信号STB１〜STB４を時刻ｔ８、ｔ９、ｔ１
０、ｔ１１でＯＮさせ、各ドライバアレイチップ７のラ
ッチゲート１９にラッチされている印刷データによりス
イッチ素子２０を駆動していく。同様にして以降、スイ
ッチ素子２０を駆動していく。
ATA信号として送信すると同時に第２ラインデータの内
容によって各ＬＥＤアレイチップ８を駆動させるために
ストローブ信号STB１〜STB４を時刻ｔ８、ｔ９、ｔ１
０、ｔ１１でＯＮさせ、各ドライバアレイチップ７のラ
ッチゲート１９にラッチされている印刷データによりス
イッチ素子２０を駆動していく。同様にして以降、スイ
ッチ素子２０を駆動していく。
【００２６】ところで、ドライバアレイチップ７、ＬＥ
Ｄアレイチップ８に流す電流をＩとしたとき、ドライバ
アレイチップ７、ＬＥＤアレイチップ８での電圧降下を
Ｖｄ，Ｖｅとし、電源パターンでのパターン抵抗Ｒｖ、
アースパターンでのパターン抵抗Ｒｇとすれば、電源電
圧Ｖｃｃは、 Ｖｃｃ≧Ｖｄ＋Ｖｅ＋Ｉ×（Ｒｖ＋Ｒｇ）………（１） であることはすでに述べた。
Ｄアレイチップ８に流す電流をＩとしたとき、ドライバ
アレイチップ７、ＬＥＤアレイチップ８での電圧降下を
Ｖｄ，Ｖｅとし、電源パターンでのパターン抵抗Ｒｖ、
アースパターンでのパターン抵抗Ｒｇとすれば、電源電
圧Ｖｃｃは、 Ｖｃｃ≧Ｖｄ＋Ｖｅ＋Ｉ×（Ｒｖ＋Ｒｇ）………（１） であることはすでに述べた。
【００２７】ところで、電源パターン、アースパターン
が同一太さを有すならば、パターン抵抗Ｒｖ、Ｒｇのス
トローブ信号STB１までとSTB４までとの関係が、 Ｒｖ１＝４×Ｒｖ４…………………（２） Ｒｇ１＝４×Ｒｇ４…………………（３） となり、ストローブ信号STB１の場合のドライバアレイ
チップ電圧Ｖｄ１は、 Ｖｄ１＝Ｖｃｃ−Ｖｅ−Ｉ×（Ｒｖ１＋Ｒｇ１）………（４） となり、同じくストローブ信号STB４の場合のドライバ
アレイチップ電圧Ｖｄ４は、 Ｖｄ４＝Ｖｃｃ−Ｖｅ−Ｉ×（Ｒｖ４＋Ｒｇ４）………（５） となり、両者の△Ｖｄ差は、 △Ｖｄ＝Ｖｄ４−Ｖｄ１＝Ｉ×（３Ｒｖ４＋３Ｒｇ４）………（６） となる。
が同一太さを有すならば、パターン抵抗Ｒｖ、Ｒｇのス
トローブ信号STB１までとSTB４までとの関係が、 Ｒｖ１＝４×Ｒｖ４…………………（２） Ｒｇ１＝４×Ｒｇ４…………………（３） となり、ストローブ信号STB１の場合のドライバアレイ
チップ電圧Ｖｄ１は、 Ｖｄ１＝Ｖｃｃ−Ｖｅ−Ｉ×（Ｒｖ１＋Ｒｇ１）………（４） となり、同じくストローブ信号STB４の場合のドライバ
アレイチップ電圧Ｖｄ４は、 Ｖｄ４＝Ｖｃｃ−Ｖｅ−Ｉ×（Ｒｖ４＋Ｒｇ４）………（５） となり、両者の△Ｖｄ差は、 △Ｖｄ＝Ｖｄ４−Ｖｄ１＝Ｉ×（３Ｒｖ４＋３Ｒｇ４）………（６） となる。
【００２８】例えば、６００ＤＰＩの印刷ヘッドではド
ライバアレイチップ７、ＬＥＤアレイチップ８がそれぞ
れ4個備えており、１チップ当たり約１２５０ドットと
なり、駆動電流1ドット当たり３ｍＡとして、Ｉ≒４Ａ
となる。
ライバアレイチップ７、ＬＥＤアレイチップ８がそれぞ
れ4個備えており、１チップ当たり約１２５０ドットと
なり、駆動電流1ドット当たり３ｍＡとして、Ｉ≒４Ａ
となる。
【００２９】Ｒｖ４≒Ｒｇ４≒２０ｍΩとして式（６）
から△Ｖｄ＝４×３（０．０２＋０．０２）≒０．５Ｖ
の差を生じ、左右のバランスがとれなくなってしまう。
から△Ｖｄ＝４×３（０．０２＋０．０２）≒０．５Ｖ
の差を生じ、左右のバランスがとれなくなってしまう。
【００３０】ところで、本実施の形態によれば、電源パ
ターン１０Ａ〜１０Ｂ及びアースパターン１１Ａ〜１１
Ｂは、コネクタ９からＲｖ１＝Ｒｖ２＝Ｒｖ３＝Ｒｖ
４、Ｒｇ１＝Ｒｇ２＝Ｒｇ３＝Ｒｇ４となるようにパタ
ーンの太さを調整してあるので、式（６）から△Ｖｄ＝
Ｖｄ４−Ｖｄ１＝Ｉ×０＝０となり、左右の電圧バラン
スがとれる。
ターン１０Ａ〜１０Ｂ及びアースパターン１１Ａ〜１１
Ｂは、コネクタ９からＲｖ１＝Ｒｖ２＝Ｒｖ３＝Ｒｖ
４、Ｒｇ１＝Ｒｇ２＝Ｒｇ３＝Ｒｇ４となるようにパタ
ーンの太さを調整してあるので、式（６）から△Ｖｄ＝
Ｖｄ４−Ｖｄ１＝Ｉ×０＝０となり、左右の電圧バラン
スがとれる。
【００３１】また、各ドライバアレイチップ７におい
て、電源供給パターン３１の太さが均一であった場合、
電源供給パターン３１からドライバアレイ両端までの配
線抵抗により、例えば、ドライバ素子１５が全て導通し
た場合、各ドライバ素子１５間の配線抵抗をｒとすれ
ば、両端までの抵抗は６２５ｒとなる。
て、電源供給パターン３１の太さが均一であった場合、
電源供給パターン３１からドライバアレイ両端までの配
線抵抗により、例えば、ドライバ素子１５が全て導通し
た場合、各ドライバ素子１５間の配線抵抗をｒとすれ
ば、両端までの抵抗は６２５ｒとなる。
【００３２】駆動電流1ドット当たり３ｍＡとして、両
端部での電圧降下△Ｖ は、 △Ｖ＝３ｍＡ×（ｒ＋２ｒ＋３ｒ＋……＋６２４ｒ＋６
２５ｒ） △Ｖ＝３ｍＡ×１９５６２５ｒ………（７） となり、両端に近づく程、電流値が降下してＬＥＤ素子
１６の発光強度が低下する。
端部での電圧降下△Ｖ は、 △Ｖ＝３ｍＡ×（ｒ＋２ｒ＋３ｒ＋……＋６２４ｒ＋６
２５ｒ） △Ｖ＝３ｍＡ×１９５６２５ｒ………（７） となり、両端に近づく程、電流値が降下してＬＥＤ素子
１６の発光強度が低下する。
【００３３】ところで、本実施の形態によれば、電源供
給パターン３１は末広がりの形状を有しているので、電
源供給パターン３１に最も近いドライバ素子１５から最
も遠いドライバ素子１５までの配線抵抗をｒ０、ｒ１、
ｒ２、…………、ｒ６２４、ｒ６２５とすれば、配線抵
抗の大きさはｒ０＞ｒ１＞ｒ２＞ｒ３＞ｒ４＞…………
＞ｒ６２４＞ｒ６２５となり、両端部での電圧降下△
Ｖ’は △Ｖ’＜△Ｖ＝３ｍＡ×１９５６２５ｒ０………（８） となり、電源電圧の降下を抑え、ドライバアレイチップ
７の端部における定電流特性のドリフトを抑える。
給パターン３１は末広がりの形状を有しているので、電
源供給パターン３１に最も近いドライバ素子１５から最
も遠いドライバ素子１５までの配線抵抗をｒ０、ｒ１、
ｒ２、…………、ｒ６２４、ｒ６２５とすれば、配線抵
抗の大きさはｒ０＞ｒ１＞ｒ２＞ｒ３＞ｒ４＞…………
＞ｒ６２４＞ｒ６２５となり、両端部での電圧降下△
Ｖ’は △Ｖ’＜△Ｖ＝３ｍＡ×１９５６２５ｒ０………（８） となり、電源電圧の降下を抑え、ドライバアレイチップ
７の端部における定電流特性のドリフトを抑える。
【００３４】第１の実施の形態によれば、部品点数を増
やすことなく、また、配置を変えることなく、パターン
の太さを変えることにより、ドライバアレイチップの端
部における定電流特性のドリフトを抑えることができ
る。
やすことなく、また、配置を変えることなく、パターン
の太さを変えることにより、ドライバアレイチップの端
部における定電流特性のドリフトを抑えることができ
る。
【００３５】第２の実施の形態 図６は第２の実施の形態によるＬＥＤヘッド印刷基板の
正面図である。第２の実施の形態が第１の実施の形態と
異なるところは、ドライバアレイチップ７及びＬＥＤア
レイチップ８を挟んでコネクタ４０とコネクタ４１と配
置し、電源パターンは同一太さを有して一端をコネクタ
４１に接続されるとともに他端をそれぞれドライバアレ
イチップ７に接続され、アースパターンは同一太さを有
して一端をコネクタ４０に接続されるとともに他端をそ
れぞれＬＥＤアレイチップ８に接続された点である。
正面図である。第２の実施の形態が第１の実施の形態と
異なるところは、ドライバアレイチップ７及びＬＥＤア
レイチップ８を挟んでコネクタ４０とコネクタ４１と配
置し、電源パターンは同一太さを有して一端をコネクタ
４１に接続されるとともに他端をそれぞれドライバアレ
イチップ７に接続され、アースパターンは同一太さを有
して一端をコネクタ４０に接続されるとともに他端をそ
れぞれＬＥＤアレイチップ８に接続された点である。
【００３６】尚、コネクタ４０にはドライバアレイチッ
プ７を駆動する信号線パターンも接続されている。
プ７を駆動する信号線パターンも接続されている。
【００３７】コネクタ４０，４１、アースパターン及び
電源パターンを上述したように配置することにより、コ
ネクタ４０から最も離れたドライバアレイチップ７及び
ＬＥＤアレイチップ８はコネクタ４１に最も近いドライ
バアレイチップ７及びＬＥＤアレイチップ８となり、電
源パターンでのパターン抵抗Ｒｖ、アースパターンでの
パターン抵抗Ｒｇの間には、 Ｒｖ４＝４×Ｒｖ１…………………（９） Ｒｇ１＝４×Ｒｇ４…………………（１０） の関係が成立し、ストローブ信号STB１の場合のドライ
バアレイチップ電圧Ｖｄ１は、式（４）から Ｖｄ１＝Ｖｃｃ−Ｖｅ−Ｉ×（Ｒｖ１＋Ｒｇ１）………（１１） となり、同じくストローブ信号STB４の場合のドライバ
アレイチップ電圧Ｖｄ４は、式（５）から Ｖｄ４＝Ｖｃｃ−Ｖｅ−Ｉ×（Ｒｖ４＋Ｒｇ４）………（１２） となり、両者の△Ｖｄ差は、△Ｖｄ＝Ｖｄ４−Ｖｄ１＝
Ｉ×｛（Ｒｖ４−Ｒｖ１）＋（Ｒｇ４−Ｒｇ１）｝式
（９）、（１０）を代入して △Ｖｄ＝Ｖｄ４−Ｖｄ１＝Ｉ×（３×Ｒｖ１−３×Ｒｇ４）………（１３） となる。
電源パターンを上述したように配置することにより、コ
ネクタ４０から最も離れたドライバアレイチップ７及び
ＬＥＤアレイチップ８はコネクタ４１に最も近いドライ
バアレイチップ７及びＬＥＤアレイチップ８となり、電
源パターンでのパターン抵抗Ｒｖ、アースパターンでの
パターン抵抗Ｒｇの間には、 Ｒｖ４＝４×Ｒｖ１…………………（９） Ｒｇ１＝４×Ｒｇ４…………………（１０） の関係が成立し、ストローブ信号STB１の場合のドライ
バアレイチップ電圧Ｖｄ１は、式（４）から Ｖｄ１＝Ｖｃｃ−Ｖｅ−Ｉ×（Ｒｖ１＋Ｒｇ１）………（１１） となり、同じくストローブ信号STB４の場合のドライバ
アレイチップ電圧Ｖｄ４は、式（５）から Ｖｄ４＝Ｖｃｃ−Ｖｅ−Ｉ×（Ｒｖ４＋Ｒｇ４）………（１２） となり、両者の△Ｖｄ差は、△Ｖｄ＝Ｖｄ４−Ｖｄ１＝
Ｉ×｛（Ｒｖ４−Ｒｖ１）＋（Ｒｇ４−Ｒｇ１）｝式
（９）、（１０）を代入して △Ｖｄ＝Ｖｄ４−Ｖｄ１＝Ｉ×（３×Ｒｖ１−３×Ｒｇ４）………（１３） となる。
【００３８】電源パターン、アースパターンは同一太さ
を有するので、Ｒｖ１≒Ｒｇ４であり、式（１３）から
△Ｖｄ＝０となるので、左右の電圧バランスがとれる。
を有するので、Ｒｖ１≒Ｒｇ４であり、式（１３）から
△Ｖｄ＝０となるので、左右の電圧バランスがとれる。
【００３９】第２の実施の形態によれば、コネクタを1
個増やすことにより、従来のパターン配置でドライバア
レイチップの端部における定電流特性のドリフトを抑え
ることができる。
個増やすことにより、従来のパターン配置でドライバア
レイチップの端部における定電流特性のドリフトを抑え
ることができる。
【００４０】第３の実施の形態 図７は第３の実施の形態によるＬＥＤヘッド印刷基板の
正面図である。第３の実施の形態が第１の実施の形態と
異なるところは、ドライバアレイチップ７及びＬＥＤア
レイチップ８を挟んでコネクタ５０とコネクタ５１と配
置し、さらにコネクタ５０とコネクタ５１との間の中央
部にコネクタ５２を配置し、電源パターンは同一太さを
有して一端をコネクタ５２に接続されるとともに他端を
それぞれドライバアレイチップ７に接続され、アースパ
ターンは同一太さを有して一端をコネクタ５０及びコネ
クタ５１に接続され、他端をそれぞれＬＥＤアレイチッ
プ８に接続された点である。
正面図である。第３の実施の形態が第１の実施の形態と
異なるところは、ドライバアレイチップ７及びＬＥＤア
レイチップ８を挟んでコネクタ５０とコネクタ５１と配
置し、さらにコネクタ５０とコネクタ５１との間の中央
部にコネクタ５２を配置し、電源パターンは同一太さを
有して一端をコネクタ５２に接続されるとともに他端を
それぞれドライバアレイチップ７に接続され、アースパ
ターンは同一太さを有して一端をコネクタ５０及びコネ
クタ５１に接続され、他端をそれぞれＬＥＤアレイチッ
プ８に接続された点である。
【００４１】尚、コネクタ５０にはドライバアレイチッ
プ７を駆動する信号線パターンも接続されている。
プ７を駆動する信号線パターンも接続されている。
【００４２】コネクタ５０〜５３、アースパターン及び
電源パターンを上述したように配置することにより、電
源パターンでのパターン抵抗Ｒｖ、アースパターンでの
パターン抵抗Ｒｇの間には、 Ｒｖ１＝２×Ｒｖ２…………………（１４） Ｒｇ２＝２×Ｒｇ１…………………（１５） の関係が成立し、ストローブ信号STB１の場合のドライ
バアレイチップ電圧Ｖｄ１は、式（４）から Ｖｄ１＝Ｖｃｃ−Ｖｅ−Ｉ×（Ｒｖ１＋Ｒｇ１）………（１６） となり、同じくストローブ信号STB２の場合のドライバ
アレイチップ電圧Ｖｄ２は、 Ｖｄ２＝Ｖｃｃ−Ｖｅ−Ｉ×（Ｒｖ２＋Ｒｇ２）………（１７） となり、両者の△Ｖｄ差は、△Ｖｄ＝Ｖｄ２−Ｖｄ１＝
Ｉ×｛（Ｒｖ２−Ｒｖ１）＋（Ｒｇ２−Ｒｇ１）｝式
（１４）、（１５）を代入して △Ｖｄ＝Ｖｄ２−Ｖｄ１＝Ｉ×（−Ｒｖ２＋Ｒｇ１）………（１８） となる。
電源パターンを上述したように配置することにより、電
源パターンでのパターン抵抗Ｒｖ、アースパターンでの
パターン抵抗Ｒｇの間には、 Ｒｖ１＝２×Ｒｖ２…………………（１４） Ｒｇ２＝２×Ｒｇ１…………………（１５） の関係が成立し、ストローブ信号STB１の場合のドライ
バアレイチップ電圧Ｖｄ１は、式（４）から Ｖｄ１＝Ｖｃｃ−Ｖｅ−Ｉ×（Ｒｖ１＋Ｒｇ１）………（１６） となり、同じくストローブ信号STB２の場合のドライバ
アレイチップ電圧Ｖｄ２は、 Ｖｄ２＝Ｖｃｃ−Ｖｅ−Ｉ×（Ｒｖ２＋Ｒｇ２）………（１７） となり、両者の△Ｖｄ差は、△Ｖｄ＝Ｖｄ２−Ｖｄ１＝
Ｉ×｛（Ｒｖ２−Ｒｖ１）＋（Ｒｇ２−Ｒｇ１）｝式
（１４）、（１５）を代入して △Ｖｄ＝Ｖｄ２−Ｖｄ１＝Ｉ×（−Ｒｖ２＋Ｒｇ１）………（１８） となる。
【００４３】電源パターン、アースパターンは同一太さ
を有するので、Ｒｖ２≒Ｒｇ１であり、式（１８）から
△Ｖｄ＝０となる。
を有するので、Ｒｖ２≒Ｒｇ１であり、式（１８）から
△Ｖｄ＝０となる。
【００４４】ストローブ信号STB３とSTB４との場合にも
同様であり、結果として左右の電圧バランスがとれる。
同様であり、結果として左右の電圧バランスがとれる。
【００４５】第３の実施の形態によれば、コネクタを２
個増やすことにより、従来のパターン配置でドライバア
レイチップの端部における定電流特性のドリフトを抑え
ることができる。
個増やすことにより、従来のパターン配置でドライバア
レイチップの端部における定電流特性のドリフトを抑え
ることができる。
【００４６】第４の実施の形態 ＬＥＤアレイチップの長手方向の長さは１チップ当たり
のドット数にＬＥＤ素子の間隔を掛け合わせた値と等し
いのが理想であるが、現実にはウエハーからの切り出し
精度などによるバラツキを考慮して小さ目にしてある。
このために基板に並べて配置されたとき、ＬＥＤアレイ
チップ間に間隙が生じ、間隙で発光エネルギーが減少し
て画像が暗くなるという問題点があった。
のドット数にＬＥＤ素子の間隔を掛け合わせた値と等し
いのが理想であるが、現実にはウエハーからの切り出し
精度などによるバラツキを考慮して小さ目にしてある。
このために基板に並べて配置されたとき、ＬＥＤアレイ
チップ間に間隙が生じ、間隙で発光エネルギーが減少し
て画像が暗くなるという問題点があった。
【００４７】図８は第４の実施の形態によるＬＥＤヘッ
ド印刷基板の部分図である。第１の実施の形態では、各
ドライバアレイチップ７において、電源供給パターン３
１の太さが均一であった場合、電源供給パターン３１か
らドライバアレイ両端までの配線抵抗により、例えば、
ドライバ素子１５が全て導通した場合、各ドライバ素子
１５間の配線抵抗をｒ０とすれば、両端までの抵抗は６
２５ｒ０となる。
ド印刷基板の部分図である。第１の実施の形態では、各
ドライバアレイチップ７において、電源供給パターン３
１の太さが均一であった場合、電源供給パターン３１か
らドライバアレイ両端までの配線抵抗により、例えば、
ドライバ素子１５が全て導通した場合、各ドライバ素子
１５間の配線抵抗をｒ０とすれば、両端までの抵抗は６
２５ｒ０となる。
【００４８】駆動電流1ドット当たり３ｍＡとして、両
端部での電圧降下△Ｖ は、 △Ｖ＝３ｍＡ×（ｒ０＋２ｒ０＋３ｒ０＋……＋６２４
ｒ０＋６２５ｒ０） △Ｖ＝３ｍＡ×１９５６２５ｒ０………（７） となり、両端に近づく程、電流値が降下してＬＥＤ素子
１６の発光強度が低下するということを述べた。
端部での電圧降下△Ｖ は、 △Ｖ＝３ｍＡ×（ｒ０＋２ｒ０＋３ｒ０＋……＋６２４
ｒ０＋６２５ｒ０） △Ｖ＝３ｍＡ×１９５６２５ｒ０………（７） となり、両端に近づく程、電流値が降下してＬＥＤ素子
１６の発光強度が低下するということを述べた。
【００４９】そこで、図８に示すように、ドライバアレ
イチップ７とＬＥＤアレイチップ８とをずらして配置
し、間隙部に最も近いＬＥＤ素子１６と最も電圧降下の
小さいドライバ素子１５とをボンディングワイヤ１７に
より接続し、間隙部から最も離れるＬＥＤ素子１６と最
も電圧降下の大きいドライバ素子１５とをボンディング
ワイヤ１７により接続する。
イチップ７とＬＥＤアレイチップ８とをずらして配置
し、間隙部に最も近いＬＥＤ素子１６と最も電圧降下の
小さいドライバ素子１５とをボンディングワイヤ１７に
より接続し、間隙部から最も離れるＬＥＤ素子１６と最
も電圧降下の大きいドライバ素子１５とをボンディング
ワイヤ１７により接続する。
【００５０】第４の実施の形態によれば、製造上避けて
通れない、ＬＥＤアレイチップの間隙での発光エネルギ
ーの減少による画像品質の低下を防止できる。
通れない、ＬＥＤアレイチップの間隙での発光エネルギ
ーの減少による画像品質の低下を防止できる。
【００５１】尚、第１〜第４の実施の形態では電子写真
プリンタのＬＥＤヘッドを例にとって説明してきたが、
本発明はサーマルプリンタの印刷ヘッドにも適用でき
る。
プリンタのＬＥＤヘッドを例にとって説明してきたが、
本発明はサーマルプリンタの印刷ヘッドにも適用でき
る。
【００５２】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので以下に記載される効果を奏する。
ているので以下に記載される効果を奏する。
【００５３】各駆動素子から各被駆動素子に配分される
駆動電流が等しくなるように引き回した電源パターン及
びアースパターンを備えたことにより、被駆動素子を流
れる電流を均一にすることができ、階調性や濃度均一性
を向上させることができる。
駆動電流が等しくなるように引き回した電源パターン及
びアースパターンを備えたことにより、被駆動素子を流
れる電流を均一にすることができ、階調性や濃度均一性
を向上させることができる。
【図１】第１の実施の形態による印刷基板の正面図であ
る。
る。
【図２】ＬＥＤヘッドの断面図である。
【図３】ドライバアレイチップとＬＥＤアレイチップと
の配線を示すブロック図である。
の配線を示すブロック図である。
【図４】ドライバアレイチップのブロック図である。
【図５】ドライバアレイチップのブロック図である。
【図６】第２の実施の形態によるＬＥＤヘッド印刷基板
の正面図である。
の正面図である。
【図７】第３の実施の形態によるＬＥＤヘッド印刷基板
の正面図である。
の正面図である。
【図８】従来のＬＥＤヘッド1チップ分の駆動回路図で
ある。
ある。
【図９】ドライバ出力特性図である。
【図１０】ＬＥＤ出力特性図である。
１ ＬＥＤヘッド ７ ドライバアレイチップ ８ ＬＥＤアレイチップ １０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ 電源パターン
Claims (6)
- 【請求項１】 電源パターンに接続された各駆動素子を
駆動して、アースパターンに接続された各被駆動素子に
駆動電流を供給する駆動回路において、 前記駆動電流の電流値が同一になるように前記電源パタ
ーン及び前記アースパターンを引き回したことを特徴と
する駆動回路。 - 【請求項２】 前記駆動素子及び被駆動素子を所定数か
らなる駆動素子群と被駆動素子群とに分け、前記電源パ
ターン及びアースパターンは、一端をそれぞれ同じコネ
クタの電源ピン、アースピンに接続され、該コネクタか
ら各駆動素子群及び各被駆動素子群までの距離に比例す
る太さを有して他端をそれぞれ駆動素子群、被駆動素子
群に接続された請求項１記載の駆動回路。 - 【請求項３】 前記駆動素子及び被駆動素子を所定数か
らなる駆動素子群と被駆動素子群とに分け、第１のコネ
クタと第２のコネクタとを前記駆動素子群及び被駆動素
子群を挟んで設け、前記電源パターンは同一太さを有し
て一端を第１のコネクタに接続されるとともに他端をそ
れぞれ駆動素子群に接続され、前記アースパターンは同
一太さを有して一端を第２のコネクタに接続されるとと
もに他端をそれぞれ被駆動素子群に接続された請求項１
記載の駆動回路。 - 【請求項４】 前記駆動素子及び被駆動素子を所定数か
らなる駆動素子群と被駆動素子群とに分け、第１のコネ
クタと第２のコネクタとを前記駆動素子群及び被駆動素
子群を挟んで設けるとともに第１のコネクタと第２のコ
ネクタとの間の中央部に第３のコネクタを設け、前記電
源パターンは同一太さを有して一端を第３のコネクタに
接続されるとともに他端をそれぞれ前記駆動素子群に接
続され、前記アースパターンは同一太さを有して一端を
第１及び第２のコネクタに接続され、他端をそれぞれ前
記被駆動素子群に接続された請求項１記載の駆動回路。 - 【請求項５】 前記駆動素子群は、前記電源パターンか
ら各駆動素子への距離に比例する太さで分岐する請求項
２記載、又は請求項３記載、又は請求項４記載の駆動回
路。 - 【請求項６】 印刷データに基づいて各駆動素子を駆動
し、被駆動素子に駆動電流を供給して印刷する印刷ヘッ
ドにおいて、 請求項１記載の駆動回路を搭載したことを特徴とする印
刷ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001138559A JP2002331701A (ja) | 2001-05-09 | 2001-05-09 | 駆動回路とその駆動回路を搭載した印刷ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001138559A JP2002331701A (ja) | 2001-05-09 | 2001-05-09 | 駆動回路とその駆動回路を搭載した印刷ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002331701A true JP2002331701A (ja) | 2002-11-19 |
Family
ID=18985475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001138559A Withdrawn JP2002331701A (ja) | 2001-05-09 | 2001-05-09 | 駆動回路とその駆動回路を搭載した印刷ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002331701A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005224957A (ja) * | 2004-02-10 | 2005-08-25 | Seiko Epson Corp | ラインヘッドおよびそれを用いた画像形成装置 |
| US7286147B2 (en) | 2003-11-05 | 2007-10-23 | Seiko Epson Corporation | Line head and image forming device using the same |
-
2001
- 2001-05-09 JP JP2001138559A patent/JP2002331701A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7286147B2 (en) | 2003-11-05 | 2007-10-23 | Seiko Epson Corporation | Line head and image forming device using the same |
| US7499067B2 (en) | 2003-11-05 | 2009-03-03 | Seiko Epson Corporation | Line head and image forming device using the same |
| US7948509B2 (en) | 2003-11-05 | 2011-05-24 | Seiko Epson Corporation | Line head and image forming device using the same |
| JP2005224957A (ja) * | 2004-02-10 | 2005-08-25 | Seiko Epson Corp | ラインヘッドおよびそれを用いた画像形成装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20061025 |
|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080805 |