JP2007083652A - Driving device, led array, and image forming device - Google Patents

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俊洋 土井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the rate of the contribution of each driving pulse to an exposure energy amount from varying by making a driving current waveform have a sufficient pulse width to a rising time and a fall-down time, and to prevent a large difference from being generated between gradation data to be printed and actual printing result. <P>SOLUTION: This driving device has a gradation data arranging means, a selecting means, and a driving means. In this case, the gradation data arranging means arranges data on first and second lines which are set in a subsidiary scanning direction in response to the gradation data which have been transmitted from a higher rank device. The selecting means selects driving energy which drives an element to be driven in response to the first and second lines. The driving means drives the element to be driven corresponding to the data arranged by the gradation data arranging means for a specified period of time based on the driving energy which has been selected by the selecting means. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、駆動装置、LEDアレイ及び画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a driving device, an LED array, and an image forming apparatus.

従来、電子写真方式のプリンタ等の画像形成装置においては、感光体上に画像データに基づいた静電潜像を形成するために、LED(Light Emitting Diode)素子を複数並べたLEDアレイを備えるLEDヘッドが露光用の光源として使用されている。この場合、LEDの駆動装置は、駆動時間が相異なる複数の駆動信号に応じて、駆動ドット毎にその累積時間を異なるものとして、露光エネルギー量を変化させ、階調印刷を実現するものであった。そして、各ビットの階調データに対応して、各パルスの組み合わせを選択して、Sd、Sc、Sb及びSa 信号を発生するようになっている(例えば、特許文献1参照。)。   2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as an electrophotographic printer, an LED including an LED array in which a plurality of LED (Light Emitting Diode) elements are arranged in order to form an electrostatic latent image based on image data on a photoconductor. A head is used as a light source for exposure. In this case, the LED driving device realizes gradation printing by changing the amount of exposure energy by varying the accumulated time for each driving dot in accordance with a plurality of driving signals having different driving times. It was. A combination of each pulse is selected corresponding to the gradation data of each bit to generate Sd, Sc, Sb, and Sa signals (see, for example, Patent Document 1).

図2は従来のLEDヘッドの回路構造を示す図、図3は従来のLEDヘッドの駆動制御を示すタイムチャート、図4は従来のLED素子の駆動電流波形を示すタイムチャートである。   2 is a diagram showing a circuit structure of a conventional LED head, FIG. 3 is a time chart showing drive control of the conventional LED head, and FIG. 4 is a time chart showing a drive current waveform of the conventional LED element.

図2に示されるようなLEDヘッドには、図示されない制御回路から、図3に示されるように、相異なるパルス幅T8、T4、T2及びT1を持つストローブ信号HD−STB−Nが入力される。そして、該ストローブ信号HD−STB−Nを受信すると、LEDヘッドのCNT回路は、前記パルス幅T8、T4、T2及びT1のそれぞれに対応したSd、Sc、Sb及びSaの各信号を発生する。これらSd、Sc、Sb及びSaの信号の各々とラッチ回路からの出力LT1d、LT1c、LT1b及びLT1aの各々との論理積が取られ、LED駆動信号が作成されることになる。図3に示される例においては、ラッチ回路からの出力LT1d、LT1c、LT1b及びLT1aによって、パルス幅T8及びT1に対応するLED駆動信号が発生するものとしている。   As shown in FIG. 3, a strobe signal HD-STB-N having different pulse widths T8, T4, T2, and T1 is input to the LED head as shown in FIG. 2 from a control circuit (not shown). . When the strobe signal HD-STB-N is received, the CNT circuit of the LED head generates Sd, Sc, Sb, and Sa signals corresponding to the pulse widths T8, T4, T2, and T1, respectively. The logical product of each of these Sd, Sc, Sb and Sa signals and each of the outputs LT1d, LT1c, LT1b and LT1a from the latch circuit is taken, and an LED drive signal is created. In the example shown in FIG. 3, the LED drive signals corresponding to the pulse widths T8 and T1 are generated by the outputs LT1d, LT1c, LT1b, and LT1a from the latch circuit.

図4には、LED駆動電流波形がストローブ信号HD−STB−Nと対応させて示されている。この場合、相異なるパルス幅T8、T4、T2及びT1のそれぞれに応じて4ヶ所のLED駆動電流パルスが発生している。
特開2001−54959号公報
FIG. 4 shows the LED drive current waveform in correspondence with the strobe signal HD-STB-N. In this case, four LED drive current pulses are generated according to the different pulse widths T8, T4, T2, and T1.
JP 2001-54959 A

しかしながら、前記従来の駆動装置においては、図4に示されるように、LED駆動電流波形が、ストローブ信号HD−STB−Nの指令パルスのパルス幅T8、T4、T2及びT1に応じて、4つに分割されたものとなっている。そのため、LED駆動電流の立ち上がり時間や立ち下がり時間が、パルス幅T8、T4、T2及びT1に比べて十分小さい場合には問題はないが、そうでない場合には、各駆動パルスに対するLED電流波形の遷移時間の影響によって、図4のT1に示されるように、各駆動パルスに対する所望の電流が得られなくなってしまう。これにより、画像形成装置の感光体への露光エネルギー量に対する寄与の割合が変動してしまう。   However, in the conventional driving apparatus, as shown in FIG. 4, there are four LED driving current waveforms according to the pulse widths T8, T4, T2 and T1 of the command pulse of the strobe signal HD-STB-N. It has been divided into. Therefore, there is no problem if the rise time and fall time of the LED drive current are sufficiently smaller than the pulse widths T8, T4, T2, and T1, but otherwise, the LED current waveform of each drive pulse is not affected. Due to the influence of the transition time, as shown by T1 in FIG. 4, a desired current for each drive pulse cannot be obtained. As a result, the ratio of contribution to the exposure energy amount of the image forming apparatus to the photoreceptor varies.

この結果、印刷しようとする階調データと、実際の印刷結果との間に大きな差が発生するので、前記階調データを用いて再現性よく印刷することができなくなってしまう。   As a result, a large difference occurs between the gradation data to be printed and the actual printing result, so that it becomes impossible to print with good reproducibility using the gradation data.

本発明は、前記従来の駆動装置の問題点を解決して、駆動電流波形を駆動電流の立ち上がり時間や立ち下がり時間に対して十分な大きさのパルス幅を有するものとして、各駆動パルスの露光エネルギー量に対する寄与の割合が変動することがなく、印刷しようとする階調データと、実際の印刷結果との間に大きな差が発生することのない駆動装置、LEDアレイ及び画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention solves the problems of the conventional drive device, and assumes that the drive current waveform has a pulse width sufficiently large with respect to the rise time and fall time of the drive current, and exposes each drive pulse. Provided are a driving device, an LED array, and an image forming apparatus in which a contribution ratio to an energy amount does not fluctuate and a large difference does not occur between gradation data to be printed and an actual printing result. For the purpose.

そのために、本発明の駆動装置においては、上位装置から送信された階調データに応じて副走査方向に設定された第1及び第2のライン上にデータを配置する階調データ配置手段と、前記第1及び第2のラインに応じて被駆動素子を駆動する駆動エネルギーを選択する選択手段と、該選択手段によって選択された駆動エネルギーに基づいて、前記階調データ配置手段によって配置されたデータに対応する被駆動素子を所定時間駆動する駆動手段とを有する。   Therefore, in the driving device of the present invention, gradation data arrangement means for arranging data on the first and second lines set in the sub-scanning direction according to the gradation data transmitted from the host device, Selection means for selecting drive energy for driving the driven elements according to the first and second lines, and data arranged by the gradation data arrangement means based on the drive energy selected by the selection means Driving means for driving the driven element corresponding to the predetermined time.

本発明によれば、駆動電流波形は、駆動電流の立ち上がり時間や立ち下がり時間に対して十分な大きさのパルス幅を有する。そのため、各駆動パルスの露光エネルギー量に対する寄与の割合が変動することがなく、印刷しようとする階調データと、実際の印刷結果との間に大きな差が発生することがない。   According to the present invention, the drive current waveform has a pulse width that is sufficiently large with respect to the rise time and fall time of the drive current. For this reason, the contribution ratio of each drive pulse to the exposure energy amount does not fluctuate, and a large difference does not occur between the gradation data to be printed and the actual print result.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

なお、本発明における駆動装置は、複数の被駆動素子を選択的に駆動する装置であり、例えば、電子写真方式のプリンタにおいて露光用の光源として使用されるLEDアレイ、サーマルプリンタにおいてプリンタヘッドとして使用される発熱抵抗体の列、表示装置において使用される表示素子の列等、各種の被駆動装置を駆動させるために使用することができるものであるが、ここでは、電子写真方式のプリンタにおけるLEDアレイを駆動するために使用される場合について説明する。   The drive device in the present invention is a device that selectively drives a plurality of driven elements. For example, the LED array is used as an exposure light source in an electrophotographic printer, and is used as a printer head in a thermal printer. Can be used to drive various driven devices such as a row of heating resistors, a row of display elements used in a display device, etc. Here, LEDs in an electrophotographic printer are used. The case where it is used to drive the array will be described.

図1は本発明の第1の実施の形態における画像形成装置の制御回路の構成を示すブロック図、図5は本発明の第1の実施の形態における画像形成装置の動作を示すタイムチャートである。   FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the control circuit of the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a time chart showing the operation of the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention. .

図1において、11は画像形成装置としての電子写真方式のプリンタにおける印刷制御部であり、図示されないマイクロプロセッサ、ROM、RAM、入出力ポート、タイマ等を有し、プリンタの印刷部の内部に配設され、露光用の光源として使用されるLEDアレイとしてのLEDヘッド27の動作を制御する。また、本実施の形態における画像形成装置は、例えば、電子写真方式のプリンタ、ファクシミリ機、複写機、プリンタとファクシミリ機と複写機との機能を併せ持つ複写機等であるが、いかなる種類の画像形成装置であってもよく、また、モノクロ画像を形成するものであっても、カラー画像を形成するものであってもよい。なお、本実施の形態においては、前記画像形成装置が電子写真方式のプリンタである場合について説明する。   In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a print control unit in an electrophotographic printer as an image forming apparatus, which has a microprocessor, a ROM, a RAM, an input / output port, a timer, etc., not shown, and is arranged inside the printer print unit. It is provided and controls the operation of the LED head 27 as an LED array used as a light source for exposure. The image forming apparatus according to the present embodiment is, for example, an electrophotographic printer, a facsimile machine, a copying machine, a copying machine having the functions of a printer, a facsimile machine, and a copying machine. It may be an apparatus, and may form a monochrome image or a color image. In the present embodiment, the case where the image forming apparatus is an electrophotographic printer will be described.

そして、前記印刷制御部11は、図示されない上位装置としての上位コントローラからの制御信号SG1、ビデオ信号(ドットマップデータを一次元的に配列したもの)SG2等によってプリンタ全体をシーケンス制御し、印刷動作を行わせる。   The print control unit 11 performs sequence control of the entire printer by a control signal SG1, a video signal (one-dimensionally arranged dot map data) SG2 from a host controller (not shown) as a host device, and performs a printing operation. To do.

図1に示されるように、画像形成装置の制御回路は、更に、帯電用高圧電源12、転写用高圧電源13、現像器14、転写器15、ドライバ16、ドライバ17、現像・転写プロセス用モータ(PM)18、用紙送りモータ(PM)19、用紙吸入口センサ21、用紙排出口センサ22、用紙残量センサ23、用紙サイズセンサ24、定着器温度センサ25、ヒータ26aを有する定着器26及びLEDヘッド27を備える。そして、各々、前記印刷制御部11によって制御される。なお、前記現像器14及び転写器15は、それぞれ、帯電用高圧電源12及び転写用高圧電源13を介して印刷制御部11によって制御される。また、前記現像・転写プロセス用モータ18及び用紙送りモータ19は、それぞれ、ドライバ16及び17を介して印刷制御部11によって制御される。   As shown in FIG. 1, the control circuit of the image forming apparatus further includes a charging high-voltage power supply 12, a transfer high-voltage power supply 13, a developing device 14, a transfer device 15, a driver 16, a driver 17, and a development / transfer process motor. (PM) 18, paper feed motor (PM) 19, paper inlet sensor 21, paper outlet sensor 22, paper remaining amount sensor 23, paper size sensor 24, fixing device temperature sensor 25, fixing device 26 having heater 26a and LED A head 27 is provided. Each is controlled by the print control unit 11. The developing unit 14 and the transfer unit 15 are controlled by the print control unit 11 via the charging high-voltage power source 12 and the transfer high-voltage power source 13, respectively. The development / transfer process motor 18 and the paper feed motor 19 are controlled by the print controller 11 via drivers 16 and 17, respectively.

そして、前記制御信号SG1によって印刷指示を受信すると、印刷制御部11は、まず、定着器温度センサ25によって、ヒータ26aを内蔵した定着器26が使用可能な温度範囲にあるか否かを検出し、使用可能な温度範囲になければ、ヒータ26aを加熱して使用可能な温度まで定着器26を加熱する。次に、印刷制御部11は、現像・転写プロセス用モータ18をドライバ16を介して回転させ、同時にチャージ信号SGCによって帯電用高圧電源25をオンにし、現像器14の帯電を行う。   When the print instruction is received by the control signal SG1, the print controller 11 first detects whether or not the fixing device 26 including the heater 26a is within a usable temperature range by the fixing device temperature sensor 25. If the temperature is not within the usable temperature range, the heater 26a is heated to heat the fixing device 26 to a usable temperature. Next, the print controller 11 rotates the development / transfer process motor 18 via the driver 16 and simultaneously turns on the charging high-voltage power supply 25 by the charge signal SGC to charge the developing device 14.

そして、セットされている図示されない用紙の有無及び種類が、用紙残量センサ23及び用紙サイズセンサ24によって検出され、用紙に合った用紙送りが開始される。ここで、用紙送りモータ19はドライバ17を介して双方向に回転させることができ、最初に用紙送りモータ19を逆回転させて、用紙吸入口センサ21が検知するまで、セットされた用紙をあらかじめ設定された量だけ搬送する。続いて、用紙送りモータ19を正回転させて、用紙をプリンタ内部の図示されない印刷機構部に搬送する。   Then, the presence / absence and type of paper (not shown) set is detected by the paper remaining amount sensor 23 and the paper size sensor 24, and paper feeding suitable for the paper is started. Here, the paper feed motor 19 can be rotated in both directions via the driver 17, and the set paper is set in advance until the paper suction sensor 21 detects the paper feed motor 19 in the reverse direction first. Transport the specified amount. Subsequently, the paper feed motor 19 is rotated forward to convey the paper to a printing mechanism (not shown) inside the printer.

続いて、前記印刷制御部11は、用紙が印刷可能な位置まで搬送された時点において、上位コントローラに対してタイミング信号SG3(主走査同期信号、副走査同期信号を含む)を送信し、ビデオ信号SG2を受信する。上位コントローラにおいてページ毎に編集され、印刷制御部11によって受信されたビデオ信号SG2は、印刷データ信号HD−DATA3〜0としてLEDヘッド27に転送される。該LEDヘッド27は、それぞれ、1ドット(ピクセル:画素)の印刷のために設けられた被駆動素子である発光素子としてのLEDを複数個線状に配列したものである。本実施の形態において、前記LEDヘッド27は、1画素当たり4ビットから成る階調データを印刷可能なものである。このため、LEDヘッド27は4本のデータ線を備えている。   Subsequently, when the paper is transported to a printable position, the print control unit 11 transmits a timing signal SG3 (including a main scanning synchronization signal and a sub-scanning synchronization signal) to the host controller, and a video signal SG2 is received. The video signal SG2 edited for each page in the upper controller and received by the print control unit 11 is transferred to the LED head 27 as the print data signal HD-DATA3-0. Each of the LED heads 27 is formed by arranging a plurality of LEDs as light emitting elements that are driven elements provided for printing one dot (pixel). In the present embodiment, the LED head 27 is capable of printing gradation data consisting of 4 bits per pixel. For this reason, the LED head 27 is provided with four data lines.

そして、前記印刷制御部11は、1ライン分のビデオ信号SG2を受信すると、LEDヘッド27にラッチ信号HD−LOADを送信し、印刷データ信号HD−DATA3〜0をLEDヘッド27内に保持させる。これにより、印刷制御部11は、上位コントローラから次のビデオ信号SG2を受信している最中においても、LEDヘッド27に保持した印刷データ信号HD−DATA3〜0について印刷を行わせることができる。なお、HD−CLKは、印刷データ信号HD−DATA3〜0をLEDヘッド27に送信するためのクロック信号であり、また、HD−STB−Nはストローブ信号である。   When the print control unit 11 receives the video signal SG2 for one line, the print control unit 11 transmits the latch signal HD-LOAD to the LED head 27 and holds the print data signals HD-DATA3 to 0 in the LED head 27. Thereby, the print control unit 11 can perform printing on the print data signals HD-DATA 3 to 0 held in the LED head 27 even while the next video signal SG2 is being received from the host controller. HD-CLK is a clock signal for transmitting print data signals HD-DATA 3 to 0 to the LED head 27, and HD-STB-N is a strobe signal.

さらに、ビデオ信号SG2の送受信は、印刷ライン毎に行われる。ここで、LEDヘッド27によって印刷される情報は、マイナス電位に帯電された感光体としての図示されない感光ドラム上において、電位の上昇したドットとして潜像化される。そして、現像器27において、マイナス電位に帯電された画像形成用のトナーが、電気的に吸引力によって各ドットに吸引され、トナー像が形成される。   Furthermore, transmission / reception of the video signal SG2 is performed for each print line. Here, the information printed by the LED head 27 is formed into a latent image as a dot with an increased potential on a photosensitive drum (not shown) as a photosensitive member charged to a negative potential. Then, in the developing device 27, the toner for image formation charged to a negative potential is electrically attracted to each dot by the attraction force to form a toner image.

その後、トナー像は転写器15に送られる。一方、転写信号SG4によってプラス電位の転写用高圧電源13がオンになり、転写器15は感光ドラムと転写器15との間隙(げき)を通過する用紙上にトナー像を転写する。そして、転写されたトナー像を有する用紙は、ヒータ26aを内蔵する定着器26に搬送されて当接し、該定着器26の熱によって、用紙にトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙は、更に搬送されて、プリンタの印刷機構部から用紙排出口センサ22を通過してプリンタ外部に排出される。   Thereafter, the toner image is sent to the transfer device 15. On the other hand, the positive voltage high-voltage power supply 13 is turned on by the transfer signal SG4, and the transfer device 15 transfers the toner image onto the paper that passes through the gap between the photosensitive drum and the transfer device 15. Then, the sheet having the transferred toner image is conveyed to and brought into contact with a fixing device 26 including a heater 26a, and the toner image is fixed on the paper by the heat of the fixing device 26. The sheet on which the toner image has been fixed is further conveyed and discharged from the printer printing mechanism to the outside of the printer through the sheet discharge port sensor 22.

なお、前記印刷制御部11は、用紙サイズセンサ24、用紙吸入口センサ21の検知に対応して、用紙が転写器15を通過している間だけ転写用高圧電源13からの電圧を転写器15に印加する。そして、印刷が終了し、用紙が用紙排出口センサ22を通過すると、帯電用高圧電源12による現像器14への電圧の印刷を終了し、同時に現像・転写プロセス用モータ18の回転を停止させる。また、印刷を更に行う場合には、前述された動作を繰り返す。   Note that the printing control unit 11 corresponds to the detection of the paper size sensor 24 and the paper inlet sensor 21 and transfers the voltage from the transfer high-voltage power supply 13 only while the paper is passing through the transfer device 15. Apply to. When printing is completed and the paper passes through the paper discharge sensor 22, printing of the voltage to the developing device 14 by the charging high-voltage power supply 12 is finished, and at the same time, the rotation of the development / transfer process motor 18 is stopped. When further printing is performed, the above-described operation is repeated.

次に、前記LEDヘッド27について説明する。   Next, the LED head 27 will be described.

図6は本発明の第1の実施の形態におけるLEDヘッドの回路構成を示す図である。   FIG. 6 is a diagram showing a circuit configuration of the LED head according to the first embodiment of the present invention.

本実施の形態において、LEDヘッド27は、複数個、例えば、26個のドライバIC30及びLEDアレイ36と、1個の制御電圧発生回路40とを有している。そして、各ドライバIC30は、駆動手段としてのLED駆動回路31、AND回路32、ラッチ回路33、階調データ配置手段としてのシフトレジスタ34及び制御回路35を有する。また、前記制御電圧発生回路40は、選択手段としての制御電圧変更回路41、AND回路42及び制御回路43を有する。   In the present embodiment, the LED head 27 has a plurality of, for example, 26 driver ICs 30 and LED arrays 36, and one control voltage generation circuit 40. Each driver IC 30 includes an LED drive circuit 31 as a drive unit, an AND circuit 32, a latch circuit 33, a shift register 34 as a gradation data arrangement unit, and a control circuit 35. The control voltage generation circuit 40 includes a control voltage change circuit 41, an AND circuit 42, and a control circuit 43 as selection means.

図6に示されるように、印刷データ信号HD−DATA3〜0は、クロック信号HD−CLKとともにLEDヘッド27に入力される。ここで、本実施の形態におけるプリンタが、例えば、1インチ当たり600ドットでA4サイズを印刷可能なプリンタであるとすると、4992ドット分のビットデータが、図示されないフリップフロップ回路FF1a〜FF1d、FF2a〜FF2d、・・・、FF4992a〜FF4992dから成るシフトレジスタ34中を順次転送されることになる。   As shown in FIG. 6, the print data signals HD-DATA 3 to 0 are input to the LED head 27 together with the clock signal HD-CLK. Here, if the printer in this embodiment is a printer capable of printing A4 size at 600 dots per inch, for example, bit data for 4992 dots is not shown in the flip-flop circuits FF1a to FF1d, FF2a to FF2d,..., FF4992a to FF4992d are sequentially transferred through the shift register 34.

次に、ラッチ信号HD−LOADがLEDヘッド27に入力され、前記ビットデータは各ラッチ回路33にラッチされる。続いて、前記ビットデータと印刷駆動信号としてのストローブ信号HD−STB−Nとによって、LEDアレイ36が有する図示されない発光素子LD1、LD2、・・・、LD4992のうち、High(高)レベルであるドットデータに対応するものが点灯される。   Next, a latch signal HD-LOAD is input to the LED head 27, and the bit data is latched by each latch circuit 33. Subsequently, among the light emitting elements LD1, LD2,..., LD4992 (not shown) included in the LED array 36, the bit data and the strobe signal HD-STB-N as the print drive signal are at a high level. The one corresponding to the dot data is turned on.

次に、制御電圧発生回路40について説明する。   Next, the control voltage generation circuit 40 will be described.

図7は本発明の第1の実施の形態における制御電圧発生回路の一部の構成を示す図、図8は本発明の第1の実施の形態における制御電圧発生回路中の制御電圧変更回路の回路構成を示す図である。   FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a part of the control voltage generation circuit according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 8 shows the control voltage change circuit in the control voltage generation circuit according to the first embodiment of the present invention. It is a figure which shows a circuit structure.

図7には、制御電圧発生回路40中のAND回路42及び制御回路43の回路構成が示されており、AND回路42はAND回路42a〜42dから成る。そして、AND回路42a〜42dの一端はLED駆動電流の制御信号HD−IDAT3〜0のそれぞれに接続され、他端はLEDの駆動時間を制御する制御回路43から出力されるLEDの駆動オン/オフを指令する信号Sa〜Sdに接続される。AND回路42a〜42dの出力S3〜S0は、制御電圧変更回路41に入力される。また、図7に示される回路には、後述される図14に示されるように、1ラインに1つのストローブ信号HD−STB−Nが入力され、それぞれの状態において、制御信号HD−IDAT3〜0のそれぞれが変化させられ、それにより、出力端子VOUTが変化する。   FIG. 7 shows circuit configurations of the AND circuit 42 and the control circuit 43 in the control voltage generation circuit 40, and the AND circuit 42 includes AND circuits 42a to 42d. One end of each of the AND circuits 42a to 42d is connected to each of the LED drive current control signals HD-IDAT3 to 0, and the other end is turned on / off of the LED output from the control circuit 43 that controls the LED drive time. Are connected to the signals Sa to Sd. Outputs S3 to S0 of the AND circuits 42a to 42d are input to the control voltage changing circuit 41. In addition, as shown in FIG. 14 described later, one strobe signal HD-STB-N is input to one line in the circuit shown in FIG. Are changed, thereby changing the output terminal VOUT.

図8には、制御電圧発生回路40中の制御電圧変更回路41の内部回路が示されており、r0〜r15は抵抗、50はアナログマルチプレクサである。そして、図8に示されるように、図示されない基準電圧発生回路より基準電圧VREFが印加された端子は、抵抗r0〜r15の直列接続回路の一端に接続される一方で、V15としてアナログマルチプレクサ50へ出力される。   FIG. 8 shows an internal circuit of the control voltage changing circuit 41 in the control voltage generating circuit 40, where r0 to r15 are resistors and 50 is an analog multiplexer. As shown in FIG. 8, the terminal to which the reference voltage VREF is applied from a reference voltage generation circuit (not shown) is connected to one end of a series connection circuit of resistors r0 to r15, while being connected to the analog multiplexer 50 as V15. Is output.

また、該アナログマルチプレクサ50はインバータ回路51a〜51hを有し、インバータ回路51a〜51hは、複数のPチャネルMOSトランジスタ52及びNチャネルMOSトランジスタ53を備える。そして、S0〜S3端子に入力された論理信号レベルによって、P0〜P15の16個の入力端子に印加された16通りの電圧の中から1つを選択し、その電圧レベルをアナログ値として出力端子VOUTから出力するアナログスイッチとなっている。なお、本実施の形態においては、4通りの電圧レベルを使用するものとして説明する。   The analog multiplexer 50 includes inverter circuits 51 a to 51 h, and the inverter circuits 51 a to 51 h include a plurality of P channel MOS transistors 52 and N channel MOS transistors 53. Then, one of 16 voltages applied to the 16 input terminals P0 to P15 is selected according to the logic signal level input to the S0 to S3 terminals, and the voltage level is output as an analog value to the output terminal. It is an analog switch that outputs from VOUT. In the present embodiment, description will be made assuming that four voltage levels are used.

次に、LED駆動回路31について説明する。   Next, the LED drive circuit 31 will be described.

図9は本発明の第1の実施の形態におけるLED駆動回路の回路構成を示す図である。   FIG. 9 is a diagram showing a circuit configuration of the LED drive circuit according to the first embodiment of the present invention.

図9において、61はインバータ回路、62a〜62dはNAND回路、63及び64はPチャネルMOSトランジスタ、65はNチャネルMOSトランジスタ、66はLEDの電極パッドと接続するためのLED駆動用電極パッドである。   In FIG. 9, 61 is an inverter circuit, 62a to 62d are NAND circuits, 63 and 64 are P-channel MOS transistors, 65 is an N-channel MOS transistor, and 66 is an LED drive electrode pad for connection to the electrode pad of the LED. .

この場合、ストローブ信号HD−STB−Nに対応するLED駆動のための指令信号はLED駆動回路31のS端子に接続され、前記指令信号はインバータ回路61によって論理反転されて、NAND回路62a〜62dの一方の入力端子に供給される。前記4つのNAND回路62a〜62dの他方の入力端子はラッチ回路33から出力される4本の信号に接続される。このための信号がD3〜D0として図9に記載されている。一方、上下に配置されたPチャネルMOSトランジスタ63とNチャネルMOSトランジスタ65ととによってインバータ回路が構成される。該インバータ回路を構成するPチャネルMOSトランジスタ63のソース端子は基準電圧VREFに接続され、NチャネルMOSトランジスタ65のソース端子は電位VINに接続される。この電位VINは、前述したアナログマルチプレクサ50の出力端子VOUTから得られるものである。   In this case, a command signal for LED driving corresponding to the strobe signal HD-STB-N is connected to the S terminal of the LED driving circuit 31, and the command signal is logically inverted by the inverter circuit 61, and NAND circuits 62a to 62d. Is supplied to one of the input terminals. The other input terminals of the four NAND circuits 62 a to 62 d are connected to four signals output from the latch circuit 33. Signals for this purpose are shown in FIG. 9 as D3 to D0. On the other hand, an inverter circuit is formed by P-channel MOS transistor 63 and N-channel MOS transistor 65 arranged above and below. The source terminal of the P-channel MOS transistor 63 constituting the inverter circuit is connected to the reference voltage VREF, and the source terminal of the N-channel MOS transistor 65 is connected to the potential VIN. This potential VIN is obtained from the output terminal VOUT of the analog multiplexer 50 described above.

前記PチャネルMOSトランジスタ63とNチャネルMOSトランジスタ65とによって構成される各2段ずつのインバータ回路は、縦続に接続され、PチャネルMOSトランジスタ64のゲート端子をそれぞれ駆動する。また、PチャネルMOSトランジスタ64のソース端子は基準電圧VREFに接続され、ドレーン端子はLED駆動用電極パッドとしてのD0出力パッドに接続されている。   Each two-stage inverter circuit composed of the P-channel MOS transistor 63 and the N-channel MOS transistor 65 is connected in cascade and drives the gate terminal of the P-channel MOS transistor 64, respectively. The source terminal of the P-channel MOS transistor 64 is connected to the reference voltage VREF, and the drain terminal is connected to the D0 output pad as the LED driving electrode pad.

次に、本実施の形態における駆動装置の動作について説明する。まず、PチャネルMOSトランジスタの静特性について説明する。   Next, the operation of the drive device in the present embodiment will be described. First, static characteristics of the P-channel MOS transistor will be described.

図10は本発明の第1の実施の形態におけるLED駆動用のPチャネルMOSトランジスタの静特性を示すグラフである。   FIG. 10 is a graph showing the static characteristics of the P-channel MOS transistor for driving the LED in the first embodiment of the present invention.

図10は、横軸にPチャネルMOSトランジスタのゲート・ソース間電圧VGSを採り、縦軸にドレーン電流IDを採り、ドレーン・ソース間電圧VDSを一定にした条件のもとでの静特性を示している。前記PチャネルMOSトランジスタはMOS特性の飽和領域で動作するようにその動作点が設定されている。この状況においては、PチャネルMOSトランジスタのゲート・ソース間電圧VGSとドレーン電流IDとは次の式(1)によって示される。
ID=β(W/L)(VGS−Vt)2 ・・・式(1)
ここで、βは定数、WはトランジスタTr1のゲート幅、LはPチャネルMOSトランジスタのゲート長、VtはPチャネルMOSトランジスタの閾(しきい)値電圧である。
FIG. 10 shows static characteristics under conditions where the horizontal axis represents the gate-source voltage V GS of the P-channel MOS transistor, the vertical axis represents the drain current ID, and the drain-source voltage V DS is constant. Is shown. The operating point of the P-channel MOS transistor is set so as to operate in the saturation region of the MOS characteristics. In this situation, the gate-source voltage V GS and the drain current ID of the P-channel MOS transistor are expressed by the following equation (1).
ID = β (W / L) (V GS −Vt) 2 Formula (1)
Here, β is a constant, W is the gate width of the transistor Tr1, L is the gate length of the P-channel MOS transistor, and Vt is the threshold voltage of the P-channel MOS transistor.

図9に示されるような回路構成を有するLED駆動回路31において、まず、LED駆動のためにラッチ回路33の出力信号であるD0がHighレベルであって、S端子がLowレベルに遷移したとする。すると、インバータ回路61の出力はHighレベルとなって、NAND回路62aの出力はLowレベルに遷移する。これにより、2段のインバータ回路を介して得られるPチャネルMOSトランジスタ64のゲート端子レベルは低い電圧レベルとなって、端子VINの電圧値とほぼ等しい値となる。   In the LED drive circuit 31 having the circuit configuration as shown in FIG. 9, first, assume that D0, which is an output signal of the latch circuit 33, is high level and the S terminal transitions to low level for LED drive. . Then, the output of the inverter circuit 61 becomes High level, and the output of the NAND circuit 62a transits to Low level. As a result, the gate terminal level of the P-channel MOS transistor 64 obtained via the two-stage inverter circuit becomes a low voltage level, which is almost equal to the voltage value of the terminal VIN.

この結果、PチャネルMOSトランジスタ64に印加されるゲート・ソース間電圧VGSは、基準電圧VREFから端子VINの電位を減じた値となる。そのため、LED駆動時には、図10に示されるゲート・ソース間電圧VGSに対応した駆動電流がPチャネルMOSトランジスタ64に流れる。そのドレーン電流は、ゲート・ソース間電圧をVGS0 とするとき、次の式(2)によって示される。
ID0=β(W0/L)(VGS0 −Vt)2 ・・・式(2)
そして、ゲート・ソース間電圧VGSをVGS0 からVGS15への16通りに変化させると、それぞれのVGSに対して、ドレーン電流を16通りに変化させることができて、次の式(3)〜(5)得ることができる。
ID0=β(W0/L)(VGS1 −Vt)2 ・・・式(3)
ID0=β(W0/L)(VGS7 −Vt)2 ・・・式(4)
ID0=β(W0/L)(VGS15−Vt)2 ・・・式(5)
同様に、各PチャネルMOSトランジスタ64についても16通りのドレーン電流を得ることができる。
As a result, the voltage V GS between the gate and the source applied to the P-channel MOS transistor 64 is a value obtained by subtracting the potential of the terminal VIN from the reference voltage VREF. Therefore, during LED driving, a driving current corresponding to the gate-source voltage V GS shown in FIG. The drain current is expressed by the following equation (2) when the gate-source voltage is V GS0 .
ID0 = β (W0 / L) (V GS0 −Vt) 2 Formula (2)
When the gate-source voltage V GS is changed in 16 ways from V GS0 to V GS15 , the drain current can be changed in 16 ways for each V GS . ) To (5) can be obtained.
ID0 = β (W0 / L) (V GS1 −Vt) 2 Formula (3)
ID0 = β (W0 / L) (V GS7 −Vt) 2 Formula (4)
ID0 = β (W0 / L) (V GS15 −Vt) 2 Formula (5)
Similarly, 16 drain currents can be obtained for each P-channel MOS transistor 64.

次に、LEDヘッド27の印刷データ転送方法の動作について説明する。   Next, the operation of the print data transfer method of the LED head 27 will be described.

図11は本発明の実施の形態におけるLEDヘッドの印刷データ転送方法を示すタイムチャートである。   FIG. 11 is a time chart showing the print data transfer method of the LED head in the embodiment of the present invention.

図11に示されるように、ラッチ信号LOADIをLowレベルとしておき、1画素当たり4ビットから成る階調データをDATAI3〜DATAI0の各端子を介して入力し、4992個のクロック信号(CLKI)パルスによってシフト転送を行う。そして、転送が完了するとラッチ信号LOADIが発生して、シフトレジスタ34に転送されていたデータをラッチ回路33ヘラッチする。次に、ストローブ信号STB−Nと、LED駆動電流の制御信号HD−IDAT3〜0とを入力すると、制御電圧発生回路40内でLED駆動電流の制御信号HD−IDAT3〜0に応じた電圧を各印刷ライン毎に発生させ、ドライバIC30に供給する。そして、該ドライバIC30は、ストローブ信号STB−Nのパルス幅と制御電圧発生回路40から供給された電圧としてのライン駆動電圧とに応じてLED駆動電流を発生する。   As shown in FIG. 11, the latch signal LOADI is set to a low level, and gradation data consisting of 4 bits per pixel is input via each terminal of DATAI3 to DATAI0, and by 4992 clock signal (CLKI) pulses. Perform shift transfer. When the transfer is completed, a latch signal LOADI is generated, and the data transferred to the shift register 34 is latched in the latch circuit 33. Next, when the strobe signal STB-N and the LED drive current control signals HD-IDAT3 to 0 are input, the voltages corresponding to the LED drive current control signals HD-IDAT3 to 0 are set in the control voltage generation circuit 40, respectively. It is generated for each print line and supplied to the driver IC 30. The driver IC 30 generates an LED drive current according to the pulse width of the strobe signal STB-N and the line drive voltage as the voltage supplied from the control voltage generation circuit 40.

次に、前述されたゲート・ソース間電圧VGSの発生方法について考察する。ここでは、一例として、4ビットで示される階調データが“11”(2進法で“1011”)となる場合について考察する。 Next, a method for generating the above-described gate-source voltage V GS will be considered. Here, as an example, a case where the gradation data indicated by 4 bits is “11” (binary “1011”) will be considered.

図8に示されるような回路構成を有する制御電圧変更回路41おいて、抵抗r0〜r15のそれぞれに流れる電流は等しいので、各出力電圧V0〜V15の電位は、単調に電位が降下する関係が得られる。そのため、前記出力電圧V0〜V15の電位のうちのいずれかを選択して出力端子VOUTから出力し、図9に示されるLED駆動回路31の電位VINとして、PチャネルMOSトランジスタ64のゲートに印加することによって、PチャネルMOSトランジスタ64のドレーン電流を16段階に調整することが可能になるのである。このようにして、LED駆動電流の制御信号によって、LED駆動電流を印刷ライン毎に16段階に調整することができることがわかる。なお、本実施の形態においては、4通りの電圧レベルのみを使用している。   In the control voltage changing circuit 41 having the circuit configuration as shown in FIG. 8, since the currents flowing through the resistors r0 to r15 are equal, the potentials of the output voltages V0 to V15 have a relationship in which the potential drops monotonously. can get. Therefore, one of the potentials of the output voltages V0 to V15 is selected and output from the output terminal VOUT, and applied to the gate of the P-channel MOS transistor 64 as the potential VIN of the LED drive circuit 31 shown in FIG. As a result, the drain current of the P-channel MOS transistor 64 can be adjusted to 16 levels. In this way, it can be seen that the LED drive current can be adjusted in 16 steps for each print line by the control signal of the LED drive current. In the present embodiment, only four voltage levels are used.

図12は本発明の第1の実施の形態における露光エネルギー量と印刷濃度との関係を示すグラフ、図13は本発明の第1の実施の形態における階調データと駆動電流との関係を示すグラフである。   FIG. 12 is a graph showing the relationship between exposure energy amount and print density in the first embodiment of the present invention, and FIG. 13 shows the relationship between gradation data and drive current in the first embodiment of the present invention. It is a graph.

図12は、LED素子によって感光ドラムヘ照射する露光エネルギー量と、それにより得られる印刷後の印刷濃度との関係を示しており、図13は、LEDヘッド27において、階調印刷のために入力する階調データと、LED駆動電流の制御信号と、それにより得られるLED駆動電流との関係を示している。   FIG. 12 shows the relationship between the exposure energy amount irradiated to the photosensitive drum by the LED element and the print density after printing obtained thereby, and FIG. 13 shows the input in the LED head 27 for gradation printing. The relationship between the gradation data, the LED drive current control signal, and the LED drive current obtained thereby is shown.

なお、本実施の形態において、LEDヘッド27の各ドットの駆動時間はそれぞれ等しい。また、LED駆動電流に応じて発光パワーが得られるため、露光エネルギー量もLED駆動電流値に即して決定される。そのため、図12及び13においては、露光エネルギー量の数値軸と駆動電流の数値軸とが関連付けて示されている。   In the present embodiment, the driving time of each dot of the LED head 27 is the same. Further, since the light emission power is obtained according to the LED drive current, the exposure energy amount is also determined according to the LED drive current value. Therefore, in FIGS. 12 and 13, the numerical value axis of the exposure energy amount and the numerical value axis of the drive current are shown in association with each other.

図14は本発明の第1の実施の形態におけるLED駆動電流波形を示すタイムチャートである。   FIG. 14 is a time chart showing the LED drive current waveform in the first embodiment of the present invention.

図14は、あるLED素子の駆動電流波形を、ストローブ信号HD−STB−Nと、制御電圧発生回路40へ入力されるLED駆動電流の制御信号と、制御電圧発生回路40の出力と、階調データとに対応させて示している。本実施の形態においては、図14に示されるように、同一のパルス幅であるが、電流値又は電圧値の大きさの異なる4つのLED駆動電流波形が発生する。   FIG. 14 shows a drive current waveform of an LED element, strobe signal HD-STB-N, LED drive current control signal input to control voltage generation circuit 40, output of control voltage generation circuit 40, gradation It is shown corresponding to the data. In the present embodiment, as shown in FIG. 14, four LED drive current waveforms having the same pulse width but different current values or voltage values are generated.

この場合、1ライン目の1つ目のSTBによって、HD−DATA3に対応する電圧が出力端子VOUTに発生し、入力される。本実施の形態においては、HD−DATA3=“1”のため、この電圧によって出力パッドは駆動される。また、2ライン目の2つ目のSTBによって、HD−DATA2に対応する電圧が出力端子VOUTに発生し、入力される。本実施の形態においては、HD−DATA2=“0”のため、出力パッドは駆動されない。さらに、3ライン目の3つ目のSTBによって、HD−DATA1に対応する電圧が出力端子VOUTに発生し、入力される。本実施の形態においては、HD−DATA1=“1”のため、出力パッドは駆動され、前記HD−DATA3に対する駆動と合わせられる。以下、4ライン目の4つ目のSTBでも、上記と同様となる。   In this case, a voltage corresponding to HD-DATA3 is generated and inputted to the output terminal VOUT by the first STB of the first line. In this embodiment, since HD-DATA3 = "1", the output pad is driven by this voltage. Further, a voltage corresponding to HD-DATA2 is generated and inputted to the output terminal VOUT by the second STB of the second line. In this embodiment, since HD-DATA2 = "0", the output pad is not driven. Further, a voltage corresponding to HD-DATA1 is generated and inputted to the output terminal VOUT by the third STB of the third line. In the present embodiment, since HD-DATA1 = "1", the output pad is driven, and is matched with the driving for the HD-DATA3. Hereinafter, the same applies to the fourth STB of the fourth line.

これにより、HD−DATA3、1、0に対応した電圧により、駆動されたエネルギーが合わさり、階調データ“11”の出力となる。   Thus, the driven energy is combined by the voltages corresponding to HD-DATA 3, 1, 0, and the gradation data “11” is output.

以上説明したように、本実施の形態におけるLEDヘッド27は、LED駆動電流の制御信号によって、印刷ライン毎に駆動装置に対する制御電圧を変更することができ、異なる大きさの駆動電流を印刷ライン毎に発生させることができる。   As described above, the LED head 27 in the present embodiment can change the control voltage for the driving device for each printing line by the control signal for the LED driving current, Can be generated.

このように、本実施の形態においては、LED駆動電流波形が、LED駆動電流の立ち上がり時間や立ち下がり時間よりも十分な大きさのパルス幅を有する。そのため、各駆動パルスに対するLED駆動電流波形の遷移時間の影響によって、各駆動パルスに対する感光ドラムへの露光エネルギー量に対する寄与の割合が変動してしまうことが少ない。   Thus, in the present embodiment, the LED drive current waveform has a pulse width that is sufficiently larger than the rise time and fall time of the LED drive current. Therefore, due to the influence of the transition time of the LED drive current waveform with respect to each drive pulse, the ratio of contribution to the exposure energy amount to the photosensitive drum with respect to each drive pulse rarely varies.

これにより、印刷しようとする階調データと、実際の印刷結果との間に大きな差が発生することがなく、階調データを用いて再現性よく印刷を行うことが可能となる。   Thus, there is no great difference between the gradation data to be printed and the actual printing result, and printing can be performed with good reproducibility using the gradation data.

次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同じ構成を有するものについては、同じ符号を付与することによって、その説明を省略する。また、前記第1の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. In addition, about what has the same structure as 1st Embodiment, the description is abbreviate | omitted by providing the same code | symbol. The description of the same operation and the same effect as those of the first embodiment is also omitted.

まず、LEDヘッド27について説明する。   First, the LED head 27 will be described.

図15は本発明の第2の実施の形態におけるLEDヘッドの回路構成を示す図、図16は本発明の第2の実施の形態における制御電圧発生回路の一部の構造を示す図である。   FIG. 15 is a diagram showing a circuit configuration of an LED head according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 16 is a diagram showing a partial structure of a control voltage generating circuit according to the second embodiment of the present invention.

図15に示されるように、本実施の形態において、制御電圧発生回路40は、前記第1の実施の形態における制御電圧発生回路40の有する構成に、更に、ラッチ回路44及びシフトレジスタ45が追加された構成を有する。その他の点の構成については、前記第1の実施の形態と同様であるのでその説明を省略する。   As shown in FIG. 15, in the present embodiment, the control voltage generation circuit 40 further includes a latch circuit 44 and a shift register 45 in addition to the configuration of the control voltage generation circuit 40 in the first embodiment. It has the structure made. Since the configuration of other points is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted.

図16には、制御電圧発生回路40中のAND回路42、制御回路43、ラッチ回路44及びシフトレジスタ45の構造が示されている。該シフトレジスタ45は、フリップフロップ回路FFV3a 〜FFv3d 、FFv2a 〜FFv2d 、FFv1a 〜FFv1d 及びFFv0a 〜FFv0d から成り、ドライバIC30中のシフトレジスタ34と同様に、ビットデータを順次転送する。該ビットデータは、ラッチ信号HD−LOADによって、ラッチ回路LTv3a 〜LTv3d 、LTv2a 〜LTv2d 、LTv1a 〜LTv1d 及びLTv0a 〜LTv0d でラッチされる。 FIG. 16 shows the structures of the AND circuit 42, the control circuit 43, the latch circuit 44, and the shift register 45 in the control voltage generation circuit 40. The shift register 45 includes flip-flop circuits FF V3a ~FF v3d, FF v2a ~FF v2d, consists FF v1a to ff V1d and FF v0a ~FF v0d, similarly to the shift register 34 in the driver IC 30, the bit data sequentially Forward. The bit data, a latch signal HD-LOAD, the latch circuit LT v3a ~LT v3d, LT v2a ~LT v2d, is latched by the LT v1a to LT V1d and LT v0a ~LT v0d.

そして、AND回路42a〜42dは、それぞれ、4個あり、各AND回路42a〜42dの一端は、ラッチ回路LTv3a 〜LTv3d 、LTv2a 〜LTv2d 、LTv1a 〜LTv1d 及びLTv0a 〜LTv0d にそれぞれ接続され、他端は、LEDの駆動時間を制御する制御回路43から出力されるLEDの駆動オン/オフを指令する信号Sa〜Sdに接続される。また、AND回路の出力S3〜S0は、制御電圧変更回路41に入力される。その他の点の構成については、前記第1の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。 Then, the AND circuit 42a~42d are respectively located four, one end of each of AND circuits 42a~42d the latch circuit LT v3a ~LT v3d, LT v2a ~LT v2d, LT v1a ~LT v1d and LT v0a ~LT v0d The other end is connected to signals Sa to Sd for commanding on / off of the LED output from the control circuit 43 that controls the LED driving time. The outputs S3 to S0 of the AND circuit are input to the control voltage changing circuit 41. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.

本実施の形態においては、図15に示されるように、制御信号HD−IDATが使用されてない。そこで、制御信号HD−IDATの信号線を使用する代わりに、1ライン分のヘッドデータの先頭に各ラインに対応するS0〜S4指定データを付与してヘッドに送信する。   In the present embodiment, as shown in FIG. 15, the control signal HD-IDAT is not used. Therefore, instead of using the signal line of the control signal HD-IDAT, S0 to S4 designation data corresponding to each line is added to the head of the head data for one line and transmitted to the head.

この場合、1ライン目のデータの先頭には、図14における(*1)に相当するデータが付与される(0111)。そして、2ライン目のデータの先頭には、図14における(*2)に相当するデータが付与される(1011)。また、3ライン目のデータの先頭には、図14における(*3)に相当するデータが付与される(1101)。さらに、4ライン目のデータの先頭には、図14における(*4)に相当するデータが付与される(1110)。そして、5ライン目のデータの先頭には、図14における(*1)に相当するデータが付与される(0111)。   In this case, data corresponding to (* 1) in FIG. 14 is added to the head of the data on the first line (0111). Data corresponding to (* 2) in FIG. 14 is added to the head of the data on the second line (1011). Further, data corresponding to (* 3) in FIG. 14 is added to the head of the data on the third line (1101). Furthermore, data corresponding to (* 4) in FIG. 14 is added to the head of the data on the fourth line (1110). Data corresponding to (* 1) in FIG. 14 is added to the head of the data on the fifth line (0111).

次に、本実施の形態における駆動装置の動作について説明する。ここでは、LEDヘッド27の印刷データ転送方法の動作について説明する。   Next, the operation of the drive device in the present embodiment will be described. Here, the operation of the print data transfer method of the LED head 27 will be described.

図17は本発明の第2の実施の形態におけるLEDヘッドの印刷データ転送方法の動作を示すタイムチャートである。   FIG. 17 is a time chart showing the operation of the LED head print data transfer method according to the second embodiment of the present invention.

図17に示されるように、ラッチ信号LOADIをLowレベルとしておき、1画素当たり4ビットから成る階調データと、4ビットのライン駆動電圧制御データをDATAI3〜DATAI0の各端子を介して入力し、4992+4=4996個のクロック信号(CLKI)パルスによってシフト転送を行う。そして、転送が完了するとラッチ信号LOADIが発生して、シフトレジスタ34及び45に転送されていたデータをラッチ回路33及び44ヘラッチする。次に、ストローブ信号STB−Nを入力すると、制御電圧発生回路40内でライン駆動電圧制御データに応じた電圧を各印刷ライン毎に発生させ、ドライバIC30に供給する。そして、該ドライバIC30は、ストローブ信号HD−STB−Nのパルス幅と制御電圧発生回路40から供給されたライン駆動電圧とに応じてLEDの駆動電流が発生する。   As shown in FIG. 17, the latch signal LOADI is set to a low level, and gradation data consisting of 4 bits per pixel and 4 bits of line drive voltage control data are input via the DATAI3 to DATAI0 terminals. Shift transfer is performed by 4992 + 4 = 4996 clock signal (CLKI) pulses. When the transfer is completed, a latch signal LOADI is generated, and the data transferred to the shift registers 34 and 45 is latched in the latch circuits 33 and 44. Next, when the strobe signal STB-N is input, a voltage corresponding to the line drive voltage control data is generated for each print line in the control voltage generation circuit 40 and supplied to the driver IC 30. Then, the driver IC 30 generates an LED drive current according to the pulse width of the strobe signal HD-STB-N and the line drive voltage supplied from the control voltage generation circuit 40.

なお、本実施の形態における駆動装置のその他の動作については、前記第1の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。   Since other operations of the drive device in the present embodiment are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted.

以上説明したように、本実施の形態におけるLEDヘッド27は、印刷データに含まれる駆動電圧制御データによって、印刷ライン毎に駆動装置に対する制御電圧を変更することができ、異なる大きさの駆動電流を印刷ライン毎に発生させることができる。また、制御信号HD−IDATの信号線を用いることなく、付与データによって階調表現が可能となり、制御も容易となる。   As described above, the LED head 27 according to the present embodiment can change the control voltage for the drive device for each print line according to the drive voltage control data included in the print data, so that the drive currents of different magnitudes can be obtained. It can be generated for each printing line. Further, gradation can be expressed by the applied data without using the signal line of the control signal HD-IDAT, and the control becomes easy.

このように、本実施の形態においては、LED駆動電流波形が、LED駆動電流の立ち上がり時間や立ち下がり時間よりも十分な大きさのパルス幅を有する。そのため、各駆動パルスに対するLED電流波形の遷移時間の影響によって、各駆動パルスに対する感光ドラムへの露光エネルギー量に対する寄与の割合が変動してしまうことが少ない。   Thus, in the present embodiment, the LED drive current waveform has a pulse width that is sufficiently larger than the rise time and fall time of the LED drive current. Therefore, due to the influence of the transition time of the LED current waveform with respect to each drive pulse, the ratio of contribution to the exposure energy amount to the photosensitive drum with respect to each drive pulse rarely varies.

これにより、印刷しようとする階調データと、実際の印刷結果との間に大きな差が発生せず、階調データを用いて再現性よく印刷を行うことが可能となる。   Thus, there is no great difference between the gradation data to be printed and the actual printing result, and printing can be performed with good reproducibility using the gradation data.

そして、本実施の形態においては、前記第1の実施の形態と同様の効果を、より少ない外部入力信号数で実現することができる。   In this embodiment, the same effect as in the first embodiment can be realized with a smaller number of external input signals.

なお、前記第1及び第2の実施の形態は、前述された電子写真方式のプリンタにおけるLEDアレイの他に、サーマルプリンタにおける発熱抗体の列、又は、表示装置における表示素子の列を選択的に駆動する駆動装置に関しても使用することができる。   In the first and second embodiments, in addition to the LED array in the electrophotographic printer described above, a column of exothermic antibodies in a thermal printer or a column of display elements in a display device is selectively used. It can also be used with respect to a driving device to be driven.

また、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made based on the spirit of the present invention, and they are not excluded from the scope of the present invention.

本発明の第1の実施の形態における画像形成装置の制御回路の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a control circuit of the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention. 従来のLEDヘッドの回路構造を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the conventional LED head. 従来のLEDヘッドの駆動制御を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the drive control of the conventional LED head. 従来のLED素子の駆動電流波形を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the drive current waveform of the conventional LED element. 本発明の第1の実施の形態における画像形成装置の動作を示すタイムチャートである。3 is a time chart illustrating the operation of the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態におけるLEDヘッドの回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the LED head in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態における制御電圧発生回路の一部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a part of control voltage generation circuit in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態における制御電圧発生回路中の制御電圧変更回路の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the control voltage change circuit in the control voltage generation circuit in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態におけるLED駆動回路の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the LED drive circuit in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態におけるLED駆動用のPチャネルMOSトランジスタの静特性を示すグラフである。It is a graph which shows the static characteristic of the P channel MOS transistor for LED drive in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるLEDヘッドの印刷データ転送方法のを示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the print data transfer method of the LED head in embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態における露光エネルギー量と印刷濃度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the exposure energy amount and printing density in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態における階調データと駆動電流との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the gradation data and drive current in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態におけるLED駆動電流波形を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the LED drive current waveform in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態におけるLEDヘッドの回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the LED head in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態における制御電圧発生回路の一部の構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of a part of control voltage generation circuit in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態におけるLEDヘッドの印刷データ転送方法の動作を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows operation | movement of the printing data transfer method of the LED head in the 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

27 LEDヘッド
31 LED駆動回路
34 シフトレジスタ
36 LEDアレイ
41 制御電圧変更回路
27 LED head 31 LED drive circuit 34 shift register 36 LED array 41 control voltage change circuit

Claims (6)

(a)上位装置から送信された階調データに応じて副走査方向に設定された第1及び第2のライン上にデータを配置する階調データ配置手段と、
(b)前記第1及び第2のラインに応じて被駆動素子を駆動する駆動エネルギーを選択する選択手段と、
(c)該選択手段によって選択された駆動エネルギーに基づいて、前記階調データ配置手段によって配置されたデータに対応する被駆動素子を所定時間駆動する駆動手段とを有することを特徴とする駆動装置。
(A) gradation data arrangement means for arranging data on the first and second lines set in the sub-scanning direction according to the gradation data transmitted from the host device;
(B) selection means for selecting drive energy for driving the driven element according to the first and second lines;
(C) a driving device having driving means for driving a driven element corresponding to the data arranged by the gradation data arranging means for a predetermined time based on the driving energy selected by the selecting means; .
前記選択手段は駆動電圧の大きさを選択する請求項1に記載の駆動装置。 The drive device according to claim 1, wherein the selection unit selects a magnitude of a drive voltage. 前記選択手段は駆動電流の大きさを選択する請求項1に記載の駆動装置。 The driving apparatus according to claim 1, wherein the selection unit selects a magnitude of a driving current. (a)上位装置から送信された階調データに応じて副走査方向に設定された第1及び第2のライン上にデータを配置する階調データ配置手段と、
(b)前記第1及び第2のラインに応じて発光素子を駆動する駆動エネルギーを選択する選択手段と、
(c)該選択手段によって選択された駆動エネルギーに基づいて、前記階調データ配置手段によって配置されたデータに対応する発光素子を所定時間駆動する駆動手段とを有することを特徴とするLEDアレイ。
(A) gradation data arrangement means for arranging data on the first and second lines set in the sub-scanning direction according to the gradation data transmitted from the host device;
(B) selection means for selecting drive energy for driving the light emitting element according to the first and second lines;
(C) An LED array comprising driving means for driving a light emitting element corresponding to the data arranged by the gradation data arranging means for a predetermined time based on the driving energy selected by the selecting means.
請求項1に記載の駆動装置を用いる画像形成装置。 An image forming apparatus using the driving device according to claim 1. 請求項4に記載のLEDアレイを用いる画像形成装置。 An image forming apparatus using the LED array according to claim 4.
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