JP2012243885A - Reference voltage generation circuit, drive unit, print head and image forming apparatus - Google Patents

Reference voltage generation circuit, drive unit, print head and image forming apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2012243885A
JP2012243885A JP2011110988A JP2011110988A JP2012243885A JP 2012243885 A JP2012243885 A JP 2012243885A JP 2011110988 A JP2011110988 A JP 2011110988A JP 2011110988 A JP2011110988 A JP 2011110988A JP 2012243885 A JP2012243885 A JP 2012243885A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
circuit
power supply
reference voltage
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2011110988A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5679903B2 (en
Inventor
Akira Nagumo
章 南雲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Data Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oki Data Corp filed Critical Oki Data Corp
Priority to JP2011110988A priority Critical patent/JP5679903B2/en
Publication of JP2012243885A publication Critical patent/JP2012243885A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5679903B2 publication Critical patent/JP5679903B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To generate a reference voltage, having excellent temperature characteristics and a little variation for the variation of power supply voltage, as the reference voltage being applied to the drive unit of a light-emitting element.SOLUTION: The reference voltage generation circuit 100 generating a reference voltage Vref includes a first current mirror circuit 120 having a negative temperature coefficient dependent on the negative temperature coefficient of the base-emitter voltage of a bipolar transistor, and a second current mirror circuit 140 having a positive temperature coefficient dependent on the negative temperature coefficient. A current subtraction circuit 150 generates a current by subtracting the output current of the second current mirror circuit 140 from the output current of the first current mirror circuit 110, and outputs a reference voltage Vref proportional thereto.

Description

本発明は、基準電圧を発生する基準電圧発生回路と、これを用いた駆動装置、プリントヘッド、及び電子写真プリンタ等の画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a reference voltage generating circuit that generates a reference voltage, and an image forming apparatus such as a driving device, a print head, and an electrophotographic printer using the reference voltage generating circuit.

従来、電子写真方式を用いたプリンタ等の画像形成装置には、発光素子を多数配列させて露光部を形成したものがある。発光素子としては、発光ダイオード(以下「LED」という。)の他、有機エレクトロルミネセンス素子(以下「有機EL素子」という。)、発光サイリスタ等が用いられる。   2. Description of the Related Art Conventionally, there are image forming apparatuses such as printers using an electrophotographic system in which an exposure unit is formed by arranging a large number of light emitting elements. As the light emitting element, a light emitting diode (hereinafter referred to as “LED”), an organic electroluminescence element (hereinafter referred to as “organic EL element”), a light emitting thyristor, and the like are used.

一般に、被駆動素子としての発光素子には、温度依存性があり、温度上昇によってその光出力が減少する特性を備えている。電子写真プリンタ等では、発光素子の光出力が変動すると印刷濃度が変動してしまって好ましくないので、発光素子の駆動に伴う温度上昇による光出力の低下を補償するように、発光素子の駆動電流を増加させる構成を備えている。   In general, a light-emitting element as a driven element has temperature dependency and has a characteristic that its light output decreases as the temperature rises. In electrophotographic printers and the like, if the light output of the light emitting element fluctuates, the print density will fluctuate, which is not preferable. It is equipped with the structure which increases.

そのため、発光素子の駆動電流は、基準電圧に略比例するものとして駆動装置に与えられており、その基準電圧に対して正の温度係数を与えることで、温度補償を行うようにしている。   For this reason, the drive current of the light emitting element is given to the drive device as being substantially proportional to the reference voltage, and temperature compensation is performed by giving a positive temperature coefficient to the reference voltage.

近年、プリンタの高速化に伴い、プリントヘッドの光出力の増加が求められており、前記LEDの光出力の指向性を一方向化して、その光取り出し効率を改善することで光出力の増加を図る目的で、例えば、下記の特許文献1に記載されているような分布反射(Distributed Bragg Ref1ector、以下「DBR」という。)型LEDが用いられるようになってきている。   In recent years, with the increase in the speed of printers, there has been a demand for an increase in the light output of the print head. The light output directivity of the LED is unidirectional and the light extraction efficiency is improved to increase the light output. For the purpose, for example, a distributed reflection (Distributed Bragg Ref1ector, hereinafter referred to as “DBR”) type LED as described in Patent Document 1 below has been used.

特開2010−219220号公報JP 2010-219220 A

しかしながら、従来の基準電圧発生回路、駆動装置、プリントヘッド及び画像形成装置では、次のような課題があった。   However, the conventional reference voltage generation circuit, drive device, print head, and image forming apparatus have the following problems.

例えば、LEDからの光の指向性の改善と、それによる光取り出し効率の向上を目的として、特許文献1に記載されているような分布反射膜を有するDBR構造の形態を採用する場合、チップ温度によって生じる発光波長シフトに起因して、分布反射膜による反射率が変化し、LED発光出力の見かけの温度係数が変化する。そのため、温度上昇によって発光出力が増加する現象が生じるが、これを補正するために、LEDを駆動するための駆動電流を減少させ、基準電圧発生回路においても負の温度係数を備える必要がある。ところが、従来の基準電圧発生回路は、温度係数が正や略ゼロの特性を備えたものであって、DBR構造を備えたLEDの駆動装置に用いるには不都合なものであった。   For example, in the case of adopting a DBR structure having a distributed reflection film as described in Patent Document 1 for the purpose of improving the directivity of light from the LED and thereby improving the light extraction efficiency, the chip temperature Due to the emission wavelength shift caused by, the reflectance by the distributed reflection film changes, and the apparent temperature coefficient of the LED emission output changes. Therefore, a phenomenon in which the light emission output increases due to the temperature rise occurs. To correct this phenomenon, it is necessary to reduce the drive current for driving the LED and to provide a negative temperature coefficient in the reference voltage generation circuit. However, the conventional reference voltage generation circuit has a characteristic with a positive or substantially zero temperature coefficient, and is inconvenient for use in an LED driving device having a DBR structure.

本発明の内の第1の発明の基準電圧発生回路は、電源電圧により駆動されて一定の基準電圧を発生する基準電圧発生回路において、バイポーラトランジスタのベース・エミッタ間電圧の負の温度係数に依存して生じる負の温度係数を持った第1カレントミラー回路を有する第1電流回路と、バイポーラトランジスタのベース・エミッタ間電圧の負の温度係数に依存して生じる正の温度係数を持った第2カレントミラー回路を有する第2電流回路と、前記第1カレントミラー回路の出力電流から前記第2カレントミラー回路の出力電流を減算して減算電流を生成し、前記減算電流に比例した前記基準電圧を出力端子へ出力する電流減算回路と、を備えたことを特徴とする。   A reference voltage generation circuit according to a first aspect of the present invention is a reference voltage generation circuit that generates a constant reference voltage when driven by a power supply voltage, and depends on a negative temperature coefficient of a base-emitter voltage of a bipolar transistor. A first current circuit having a first current mirror circuit having a negative temperature coefficient, and a second current having a positive temperature coefficient generated depending on the negative temperature coefficient of the base-emitter voltage of the bipolar transistor. A second current circuit having a current mirror circuit; and subtracting the output current of the second current mirror circuit from the output current of the first current mirror circuit to generate a subtraction current, and the reference voltage proportional to the subtraction current is And a current subtracting circuit for outputting to the output terminal.

第2の発明の基準電圧発生回路は、前記第1の発明の基準電流発生回路に、レベルシフト回路を設けたことを特徴とする。前記レベルシフト回路は、前記第1電流回路の出力側及び前記第2電流回路の出力側と前記電流減算回路の入力側との間に接続され、前記電源電圧のレベルを遷移する回路である。   A reference voltage generating circuit according to a second invention is characterized in that a level shift circuit is provided in the reference current generating circuit according to the first invention. The level shift circuit is connected between the output side of the first current circuit, the output side of the second current circuit, and the input side of the current subtraction circuit, and transitions the level of the power supply voltage.

第3の発明の駆動装置は、前記第1又は第2の発明の基準電圧発生回路と、前記基準電圧発生回路から出力された前記基準電圧を入力し、前記基準電圧に対応した制御電圧を発生する制御電圧発生回路と、論理回路と、駆動回路とを備えたことを特徴とする。前記論理回路は、前記第1電源から出力される電源電圧が印加される電源端子、及び前記制御電圧が印加されるグランド端子を有し、ストローブ信号及びデータ信号を入力し、前記ストローブ信号により前記データ信号の出力を制御して前記電源電圧と略等しい高レベルの電圧又は前記制御電圧と略等しい低レベルの電圧を出力する回路である。更に、前記駆動回路は、前記電源電圧が印加され、前記論理回路の出力電圧に対応した駆動電流を被駆動素子に供給する回路である。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a driving device that receives the reference voltage generation circuit according to the first or second aspect and the reference voltage output from the reference voltage generation circuit, and generates a control voltage corresponding to the reference voltage. A control voltage generation circuit, a logic circuit, and a drive circuit. The logic circuit includes a power supply terminal to which a power supply voltage output from the first power supply is applied, and a ground terminal to which the control voltage is applied, and inputs a strobe signal and a data signal, and the strobe signal This is a circuit for controlling the output of a data signal to output a high level voltage substantially equal to the power supply voltage or a low level voltage substantially equal to the control voltage. Further, the drive circuit is a circuit to which the power supply voltage is applied and a drive current corresponding to the output voltage of the logic circuit is supplied to the driven element.

第4の発明のプリントヘッドは、前記第3の発明の駆動装置と、前記被駆動素子である発光素子が複数配列され、前記駆動電流により発光する発光素子アレイと、を備えたことを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a print head comprising: the driving device according to the third aspect of the invention; and a light emitting element array in which a plurality of light emitting elements as the driven elements are arranged and emits light by the driving current. To do.

第5の発明の画像形成装置は、前記第4の発明のプリントヘッドを備え、前記プリントヘッドにより露光されて記録媒体に画像を形成することを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising the print head according to the fourth aspect, wherein the print head is exposed to form an image on a recording medium.

本発明の内の第1、第3、第4の発明によれば、電流減算回路により、負の温度係数を持つ第1カレントミラー回路の出力電流から、正の温度係数を持つ第2カレントミラー回路の出力電流を減算し、この減算した電流に比例した基準電圧を生成するようにしている。そのため、負の温度係数値から正の温度係数値が所定比率で減算され、比較的大きな負値の所望の温度係数を得ることができる。更に、その温度係数とは独立に基準電圧値も任意に設定することができる。これにより、発光素子等の種々の被駆動素子の温度特性に合わせた駆動装置及びプリントヘッドを実現することができる。   According to the first, third and fourth inventions of the present invention, the current subtracting circuit causes the second current mirror having a positive temperature coefficient from the output current of the first current mirror circuit having the negative temperature coefficient. The output current of the circuit is subtracted, and a reference voltage proportional to the subtracted current is generated. Therefore, the positive temperature coefficient value is subtracted from the negative temperature coefficient value by a predetermined ratio, and a desired temperature coefficient having a relatively large negative value can be obtained. Further, the reference voltage value can be arbitrarily set independently of the temperature coefficient. As a result, it is possible to realize a driving device and a print head that match the temperature characteristics of various driven elements such as light emitting elements.

第2、第3、第4の発明によれば、レベルシフト回路を設けたので、定電流特性を改善でき、電源電圧が変動したとしても、基準電圧の変動を僅少とすることができる。これにより、被駆動素子をより安定して駆動することができる。   According to the second, third, and fourth inventions, since the level shift circuit is provided, the constant current characteristic can be improved, and even if the power supply voltage fluctuates, the fluctuation of the reference voltage can be reduced. As a result, the driven element can be driven more stably.

第5の発明の画像形成装置によれば、前記基準電圧発生回路を有するプリントヘッドを採用しているので、スペース効率及び光取り出し効率に優れた高品質の画像形成装置を実現できる。   According to the image forming apparatus of the fifth invention, since the print head having the reference voltage generation circuit is employed, a high quality image forming apparatus excellent in space efficiency and light extraction efficiency can be realized.

図1は本発明の実施例1における図6中の基準電圧発生回路100の構成を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of the reference voltage generating circuit 100 in FIG. 6 according to the first embodiment of the present invention. 図2は本発明の実施例1における画像形成装置を示す概略の構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating the image forming apparatus according to the first exemplary embodiment of the present invention. 図3は図2中のプリントヘッド13の構成を示す概略の断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the print head 13 in FIG. 図4は図3中の基板ユニットを示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing the substrate unit in FIG. 図5は図2の画像形成装置1におけるプリンタ制御回路の構成を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the printer control circuit in the image forming apparatus 1 of FIG. 図6は図5中のプリントヘッド13を示す回路構成図である。FIG. 6 is a circuit configuration diagram showing the print head 13 in FIG. 図7は図6中の駆動装置における要部を示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing the main part of the drive device in FIG. 図8は図6のプリントヘッド13の印刷動作を説明するためのタイミングチャートである。FIG. 8 is a timing chart for explaining the printing operation of the print head 13 of FIG. 図9は図1の基準電圧発生回路100の動作を説明する図である。FIG. 9 is a diagram for explaining the operation of the reference voltage generation circuit 100 of FIG. 図10は本発明の実施例2における基準電圧発生回路の構成を示す回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram showing a configuration of a reference voltage generating circuit according to the second embodiment of the present invention. 図11は図10の基準電圧発生回路100Aの動作を説明する図である。FIG. 11 is a diagram for explaining the operation of the reference voltage generation circuit 100A of FIG.

本発明を実施するための形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。   Modes for carrying out the present invention will become apparent from the following description of the preferred embodiments when read in light of the accompanying drawings. However, the drawings are only for explanation and do not limit the scope of the present invention.

(実施例1の画像形成装置)
図2は、本発明の実施例1における画像形成装置を示す概略の構成図である。
この画像形成装置1は、被駆動素子としての発光素子(例えば、LED)を用いたプリントヘッドが搭載された電子写真カラープリンタであり、ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)及びシアン(C)の各色の画像を各々に形成する4個のプロセスユニット10−1〜10−4を有し、これらが記録媒体(例えば、用紙)20の搬送経路の上流側から順に配置されている。各プロセスユニット10−1〜10−4の内部構成は共通しているため、例えば、マゼンタのプロセスユニット10−3を例にとり、これらの内部構成を説明する。
(Image Forming Apparatus of Example 1)
FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention.
The image forming apparatus 1 is an electrophotographic color printer equipped with a print head using a light emitting element (for example, LED) as a driven element. The image forming apparatus 1 is black (K), yellow (Y), magenta (M), and There are four process units 10-1 to 10-4 for forming cyan (C) images of each color, and these are arranged in order from the upstream side of the conveyance path of the recording medium (for example, paper) 20. Yes. Since the internal configurations of the process units 10-1 to 10-4 are common, for example, the magenta process unit 10-3 will be described as an example.

プロセスユニット10−3には、像担持体としての感光体(例えば、感光体ドラム)11が図2中の矢印方向に回転可能に配置されている。感光体ドラム11の周囲には、この回転方向上流側から順に、感光体ドラム11の表面に電荷を供給して帯電させる帯電装置12と、帯電された感光体ドラム11の表面に選択的に光を照射して静電潜像を形成する露光装置(例えば、プリントヘッド)13が配設されている。更に、静電潜像が形成された感光体ドラム11の表面に、マゼンタ(所定色)のトナーを付着させて顕像を発生させる現像器14と、感光体ドラム11上のトナーの顕像を用紙20に転写した後に残留したトナーを除去するクリーニング装置15が配設されている。なお、これら各装置に用いられているドラム又はローラは、図示しない駆動源からギア等を経由して動力が伝達され回転する。   In the process unit 10-3, a photoconductor (for example, photoconductor drum) 11 as an image carrier is disposed so as to be rotatable in the arrow direction in FIG. Around the photosensitive drum 11, a charging device 12 that supplies electric charges to the surface of the photosensitive drum 11 and charges the surface of the photosensitive drum 11 in order from the upstream side in the rotation direction, and selectively applies light to the surface of the charged photosensitive drum 11. An exposure device (for example, a print head) 13 that forms an electrostatic latent image by irradiating with a light is disposed. Further, a developing device 14 for generating a visible image by attaching magenta (predetermined color) toner to the surface of the photosensitive drum 11 on which the electrostatic latent image is formed, and a visible image of the toner on the photosensitive drum 11. A cleaning device 15 for removing toner remaining after the transfer to the paper 20 is provided. Note that the drums or rollers used in these devices rotate by receiving power from a drive source (not shown) via a gear or the like.

画像形成装置1の下部には、用紙20を堆積した状態で収納する用紙カセット21が装着され、その上方に、用紙20を1枚ずつ分離させて搬送するためのホッピングローラ22が配設されている。用紙20の搬送方向におけるホッピングローラ22の下流側には、ピンチローラ23,24と共に用紙20を挟持することによってこの用紙20を搬送する搬送ローラ25と、用紙20の斜行を修正し、プロセスユニット10−1に搬送するレジストローラ26とが配設されている。これらのホッピングローラ22、搬送ローラ25及びレジストローラ26は、図示しない駆動源からギア等を経由して動力が伝達され回転する。   A paper cassette 21 for storing the paper 20 in a stacked state is mounted at the bottom of the image forming apparatus 1, and a hopping roller 22 for separating and transporting the paper 20 one by one is disposed above the paper cassette 21. Yes. On the downstream side of the hopping roller 22 in the transport direction of the paper 20, the paper 20 is sandwiched together with the pinch rollers 23 and 24, thereby correcting the skew of the paper 20 and the transport roller 25 for transporting the paper 20. A registration roller 26 to be conveyed to 10-1 is disposed. The hopping roller 22, the conveyance roller 25, and the registration roller 26 are rotated by receiving power from a driving source (not shown) via a gear or the like.

プロセスユニット10−1〜10−4の各感光体ドラム11に対向する位置には、それぞれ半導電性のゴム等によって形成された転写器27が配設されている。各転写器27には、感光体ドラム11上に付着されたトナーによる顕像を用紙20に転写する転写時に、各感光体ドラム11の表面電位とこれら各転写器27の表面電位に電位差を持たせるための電位が印加されている。   At the positions facing the respective photosensitive drums 11 of the process units 10-1 to 10-4, transfer units 27 formed of semiconductive rubber or the like are respectively disposed. Each transfer device 27 has a potential difference between the surface potential of each photoconductor drum 11 and the surface potential of each of these transfer devices 27 at the time of transferring the visible image by the toner attached on the photoconductor drum 11 to the paper 20. A potential for applying the voltage is applied.

プロセスユニット10−4の下流には、定着器28が配設されている。定着器28は、ヒータが内蔵された加熱ローラとバックアップローラとを有し、用紙20上に転写されたトナーを加圧・加熱することによって定着する装置であり、この下流に、排出ローラ29,30、排出部のピンチローラ31,32、及び用紙スタッカ部33が設けられている。排出ローラ29,30は、定着器28から排出された用紙20を、排出部のピンチローラ31,32と共に挟持し、用紙スタッカ部33に搬送する。これら定着器28及び排出ローラ29等は、図示しない駆動源からギア等を経由して動力が伝達されて回転する。   A fixing device 28 is disposed downstream of the process unit 10-4. The fixing device 28 includes a heating roller having a built-in heater and a backup roller, and is a device that fixes the toner transferred onto the sheet 20 by pressurizing and heating. 30, pinch rollers 31 and 32 of a discharge unit, and a paper stacker unit 33 are provided. The discharge rollers 29 and 30 sandwich the paper 20 discharged from the fixing device 28 together with the pinch rollers 31 and 32 of the discharge unit and convey the paper 20 to the paper stacker unit 33. The fixing device 28, the discharge roller 29, and the like rotate when power is transmitted from a driving source (not shown) via a gear or the like.

このように構成される画像形成装置1は、次のように動作する。
先ず、用紙カセット21に堆積した状態で収納されている用紙20が、ホッピングローラ22によって、上から1枚ずつ分離されて搬送される。続いて、この用紙20は、搬送ローラ25、レジストローラ26及びピンチローラ23,24に挟持されて、プロセスユニット10−1の感光体ドラム11と転写器27の間に搬送される。その後、用紙20は、感光体ドラム11及び転写器27に挟持され、その記録面にトナー像が転写されると同時に感光体ドラム11の回転によって搬送される。同様にして、用紙20は、順次プロセスユニット10−2〜10−4を通過し、その通過過程で、各プリントヘッド13により形成された静電潜像を各現像器14によって現像した各色のトナー像が、その記録面に順次転写されて重ね合わされる。
The image forming apparatus 1 configured as described above operates as follows.
First, the sheets 20 stored in a stacked state in the sheet cassette 21 are separated and transported one by one from the top by the hopping roller 22. Subsequently, the sheet 20 is sandwiched between the conveyance roller 25, the registration roller 26, and the pinch rollers 23 and 24, and is conveyed between the photosensitive drum 11 and the transfer unit 27 of the process unit 10-1. Thereafter, the sheet 20 is sandwiched between the photosensitive drum 11 and the transfer unit 27, and the toner image is transferred to the recording surface thereof, and at the same time, the sheet 20 is conveyed by the rotation of the photosensitive drum 11. Similarly, the paper 20 sequentially passes through the process units 10-2 to 10-4, and the toner of each color obtained by developing the electrostatic latent image formed by each print head 13 by each developing device 14 in the process of passing. Images are sequentially transferred and superimposed on the recording surface.

このようにして記録面上に各色のトナー像が重ね合わされた後、定着器28によってトナー像が定着された用紙20は、排出ローラ29,30及びピンチローラ31,32に挟持されて、画像形成装置1の外部の用紙スタッカ部33に排出される。以上の過程を経て、カラー画像が用紙20上に形成される。   After the toner images of the respective colors are superimposed on the recording surface in this way, the paper 20 on which the toner image is fixed by the fixing device 28 is sandwiched between the discharge rollers 29 and 30 and the pinch rollers 31 and 32 to form an image. The paper is discharged to a paper stacker unit 33 outside the apparatus 1. Through the above process, a color image is formed on the paper 20.

(実施例1のプリントヘッド)
図3は、図2中のプリントヘッド13の構成を示す概略の断面図である。図4は、図3中の基板ユニットを示す斜視図である。
(Print head of Example 1)
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the print head 13 in FIG. FIG. 4 is a perspective view showing the substrate unit in FIG.

図3に示すプリントヘッド13は、ベース部材13aを有し、このベース部材13a上に、図4に示す基板ユニットが固定されている。基板ユニットは、ベース部材13a上に固定されるプリント配線板13bと、このプリント配線板13b上に接着剤等で固定された複数の半導体複合チップ13cとを有している。半導体複合チップ13cは、発光素子(例えば、LED)とドライバモノリシック集積回路(以下「ドライバIC」という。)とを複合して形成したチップである。この半導体複合チップ13c上には、発光素子アレイ60が配置されている。各半導体複合チップ13cにおける図示しない複数の端子と、プリント配線板13b上の図示しない配線パッドとは、ボンディングワイヤ13hにより電気的に接続されている。   The print head 13 shown in FIG. 3 has a base member 13a, and the substrate unit shown in FIG. 4 is fixed on the base member 13a. The board unit includes a printed wiring board 13b fixed on the base member 13a and a plurality of semiconductor composite chips 13c fixed on the printed wiring board 13b with an adhesive or the like. The semiconductor composite chip 13c is a chip formed by combining a light emitting element (for example, LED) and a driver monolithic integrated circuit (hereinafter referred to as “driver IC”). A light emitting element array 60 is arranged on the semiconductor composite chip 13c. A plurality of terminals (not shown) in each semiconductor composite chip 13c and wiring pads (not shown) on the printed wiring board 13b are electrically connected by bonding wires 13h.

複数の半導体複合チップ13cにおける発光素子アレイ60上には、柱状の光学素子を多数配列してなるレンズアレイ(例えば、ロッドレンズアレイ)13dが配置され、このロッドレンズアレイ13dがホルダ13eにより固定されている。ベース部材13a、プリント配線板13b及びホルダ13eは、クランプ部材13f,13gにより固定されている。   On the light emitting element array 60 in the plurality of semiconductor composite chips 13c, a lens array (for example, a rod lens array) 13d in which a large number of columnar optical elements are arranged is disposed, and the rod lens array 13d is fixed by a holder 13e. ing. The base member 13a, the printed wiring board 13b, and the holder 13e are fixed by clamp members 13f and 13g.

(プリンタ制御回路)
図5は、図2の画像形成装置1におけるプリンタ制御回路の構成を示すブロック図である。
(Printer control circuit)
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the printer control circuit in the image forming apparatus 1 of FIG.

このプリンタ制御回路は、画像形成装置1における印刷部の内部に配設された印刷制御部40を有している。印刷制御部40は、マイクロプロセッサ、読み出し専用メモリ(ROM)、随時読み書き可能なメモリ(RAM)、信号の入出力を行う入出力ポート、タイマ等によって構成され、図示しない画像処理部からの制御信号SGl、及びビデオ信号(ドットマップデータを一次元的に配列したもの)SG2等によって画像形成装置全体をシーケンス制御して印刷動作を行う機能を有している。印刷制御部40には、プロセスユニット10−1〜10−4の4個のプリントヘッド13、定着器28のヒータ28a、ドライバ41,43、用紙吸入口センサ45、用紙排出口センサ46、用紙残量センサ47、用紙サイズセンサ48、定着器用温度センサ49、チャージ信号SGCによりオン状態になる帯電用高圧電源50、及び転写信号SG4によりオン状態になる転写用高圧電源51等が接続されている。ドライバ41には現像・転写プロセス用モータ(PM)42が、ドライバ43には用紙送りモータ(PM)44が、帯電用高圧電源50には現像器14が、転写用高圧電源51には転写器27が、それぞれ接続されている。   The printer control circuit includes a print control unit 40 disposed inside the printing unit in the image forming apparatus 1. The print control unit 40 includes a microprocessor, a read-only memory (ROM), a readable / writable memory (RAM), an input / output port for inputting / outputting signals, a timer, and the like, and a control signal from an image processing unit (not shown). The image forming apparatus has a function of performing a printing operation by controlling the entire image forming apparatus using SG1 and video signals (one-dimensionally arranged dot map data) SG2. The print control unit 40 includes four print heads 13 of the process units 10-1 to 10-4, a heater 28a of the fixing device 28, drivers 41 and 43, a paper suction port sensor 45, a paper discharge port sensor 46, a paper remaining amount. An amount sensor 47, a paper size sensor 48, a fixing device temperature sensor 49, a charging high-voltage power supply 50 that is turned on by a charge signal SGC, a transfer high-voltage power supply 51 that is turned on by a transfer signal SG4, and the like are connected. The driver 41 has a development / transfer process motor (PM) 42, the driver 43 has a paper feed motor (PM) 44, the charging high-voltage power supply 50 has a developing device 14, and the transfer high-voltage power supply 51 has a transfer device 27. Are connected to each other.

このような構成のプリンタ制御回路では、次のような動作を行う。
印刷制御部40は、図示しない画像処理部からの制御信号SGlによって印刷指示を受信すると、先ず、温度センサ49によって定着器28内のヒータ28aが使用可能な温度範囲にあるか否かを検出し、温度範囲になければヒータ28aに通電し、使用可能な温度まで定着器28を加熱する。次に、ドライバ41を介して現像・転写プロセス用モータ42を回転させ、同時にチャージ信号SGCによって帯電用高圧電源50をオン状態にし、現像器14の帯電を行う。
The printer control circuit having such a configuration performs the following operation.
When the printing control unit 40 receives a printing instruction in response to a control signal SGl from an image processing unit (not shown), first, the temperature sensor 49 detects whether or not the heater 28a in the fixing device 28 is within a usable temperature range. If not in the temperature range, the heater 28a is energized to heat the fixing device 28 to a usable temperature. Next, the development / transfer process motor 42 is rotated via the driver 41, and at the same time, the charging high-voltage power supply 50 is turned on by the charge signal SGC to charge the developing device 14.

そして、セットされている図2中の用紙20の有無及び種類が用紙残量センサ47、用紙サイズセンサ48によって検出され、その用紙20に合った用紙送りが開始される。ここで、用紙送りモータ44には、図示しない遊星ギア機構が接続されており、ドライバ43を介して双方向に回転させることが可能になっている。そのため、用紙送りモータ44の回転方向を変えることにより、画像形成装置内部の異なる用紙送り用の搬送ローラ25等を選択的に駆動することができる構成になっている。   2 is detected by the remaining paper amount sensor 47 and the paper size sensor 48, and paper feeding suitable for the paper 20 is started. Here, a planetary gear mechanism (not shown) is connected to the paper feed motor 44 and can be rotated in both directions via a driver 43. Therefore, by changing the rotation direction of the paper feed motor 44, different paper feed transport rollers 25 in the image forming apparatus can be selectively driven.

用紙1ページの印刷開始毎に、用紙送りモータ44を最初に逆転させて、用紙吸入口センサ45が検知するまで、セットされた用紙20を予め設定された量だけ送る。続いて、正回転させて用紙20を画像形成装置内部の印刷機構内に搬送する。   Each time a page of paper is printed, the paper feed motor 44 is first reversed to feed the set paper 20 by a preset amount until the paper inlet sensor 45 detects it. Subsequently, the sheet 20 is rotated forward and conveyed to a printing mechanism inside the image forming apparatus.

印刷制御部40は、用紙20が印刷可能な位置まで到達した時点において、図示しない画像処理部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。図示しない画像処理部においてページ毎に編集され、印刷制御部40に受信されたビデオ信号SG2は、印刷データ信号(以下単に「印刷データ」という。)HD−DATAとして各プリントヘッド13に転送される。各プリントヘッド13は、それぞれ1ドット(ピクセル)の印刷のために設けられた発光素子(例えば、LED)等を複数個線上に配列したものである。   When the paper 20 reaches a printable position, the print control unit 40 transmits a timing signal SG3 (including a main scanning synchronization signal and a sub scanning synchronization signal) to an image processing unit (not shown), and a video signal. SG2 is received. A video signal SG2 edited for each page in an image processing unit (not shown) and received by the print control unit 40 is transferred to each print head 13 as a print data signal (hereinafter simply referred to as “print data”) HD-DATA. . Each print head 13 is formed by arranging a plurality of light emitting elements (for example, LEDs) provided for printing one dot (pixel) on a line.

印刷制御部40は、1ライン分のビデオ信号SG2を受信すると、各プリントヘッド13にラッチ信号HD−LOADを送信し、印刷データHD−DATAを各プリントヘッド13内に保持させる。又、印刷制御部40は、図示しない画像処理部から次のビデオ信号SG2を受信している最中においても、各プリントヘッド13に保持した印刷データHD−DATAについて印刷することができる。   When receiving the video signal SG2 for one line, the print control unit 40 transmits a latch signal HD-LOAD to each print head 13 to hold the print data HD-DATA in each print head 13. Further, the print control unit 40 can print the print data HD-DATA held in each print head 13 even while the next video signal SG2 is being received from an image processing unit (not shown).

なお、印刷制御部40から各プリントヘッド13に送信されるクロック信号(以下単に「クロック」という。)HD−CLK、及び駆動オン/オフ指令信号としてのストローブ信号HD−STB−N(但し、「−N」は負論理信号を意味する。)の内、クロックHD−CLKは、印刷データHD−DATAをプリントヘッド13へ送信するための信号である。   Note that a clock signal (hereinafter simply referred to as “clock”) HD-CLK transmitted from the print control unit 40 to each print head 13 and a strobe signal HD-STB-N (where “ −N ”means a negative logic signal.) Among them, the clock HD-CLK is a signal for transmitting the print data HD-DATA to the print head 13.

ビデオ信号SG2の送受信は、印刷ライン毎に行われる。プリントヘッド13からの発光は、負電位に帯電された感光体ドラム11上に照射される。これにより、印刷される情報は、感光体ドラム11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14において、負電位に帯電された画像形成用のトナーが、電気的な吸引力によって各ドットに吸引され、トナー像が現像形成される。   Transmission / reception of the video signal SG2 is performed for each print line. Light emitted from the print head 13 is irradiated onto the photosensitive drum 11 charged to a negative potential. As a result, the information to be printed is converted into a latent image on the photosensitive drum 11 as dots having an increased potential. In the developing unit 14, the toner for image formation charged to a negative potential is sucked to each dot by an electric suction force, and a toner image is developed and formed.

その後、トナー像は転写器27へ送られ、一方、転写信号SG4によって正電位に転写用高圧電源51がオン状態になり、転写器27は感光体ドラム11と転写器27との間隔を通過する用紙20上にトナー像を転写する。転写されたトナー像を有する用紙20は、ヒータ28aを内蔵する定着器28に当接して搬送され、この定着器28の熱によって用紙20に定着される。この定着された画像を有する用紙20は、更に搬送されて画像形成装置1の印刷機構から用紙排出口センサ46を通過して画像形成装置外部へ排出される。   Thereafter, the toner image is sent to the transfer device 27, and on the other hand, the transfer high voltage power supply 51 is turned on to a positive potential by the transfer signal SG4, and the transfer device 27 passes through the interval between the photosensitive drum 11 and the transfer device 27. A toner image is transferred onto the paper 20. The sheet 20 having the transferred toner image is conveyed in contact with a fixing device 28 including a heater 28 a, and is fixed to the sheet 20 by the heat of the fixing device 28. The sheet 20 having the fixed image is further conveyed and discharged from the printing mechanism of the image forming apparatus 1 through the sheet discharge port sensor 46 to the outside of the image forming apparatus.

印刷制御部40は、用紙サイズセンサ48、及び用紙吸入口センサ45の検知に対応して、用紙20が転写器27を通過している間だけ転写用高圧電源51からの電圧を転写器27に印加する。印刷が終了し、用紙20が用紙排出口センサ46を通過すると、帯電用高圧電源50による現像器14への電圧の印加を終了し、同時に現像・転写プロセス用モータ42の回転を停止させる。以後、上記の動作を繰り返す。   In response to detection by the paper size sensor 48 and the paper inlet sensor 45, the print control unit 40 supplies the voltage from the high-voltage power supply 51 for transfer to the transfer device 27 only while the paper 20 passes through the transfer device 27. Apply. When printing is finished and the paper 20 passes through the paper discharge port sensor 46, the application of voltage to the developing device 14 by the charging high-voltage power supply 50 is finished, and at the same time, the rotation of the development / transfer process motor 42 is stopped. Thereafter, the above operation is repeated.

(プリントヘッドの構成)
図6は、図5中のプリントヘッド13を示す回路構成図である。
(Configuration of print head)
FIG. 6 is a circuit configuration diagram showing the print head 13 in FIG.

このプリントヘッド13は、例えば、A4サイズの用紙に1インチ当たり600ドットの解像度で印刷可能な構成になっている。   For example, the print head 13 is configured to be able to print on A4 size paper at a resolution of 600 dots per inch.

プリントヘッド13は、図示しないプリント配線板を有し、このプリント配線板上に、基準電圧発生回路100と、複数のドライバIC200(=200−1〜200−n、例えばn=26個)と、複数の発光素子アレイ60(=60−1〜60−n、例えばn=26個)とが搭載されている。ここで、基準電圧発生回路100及び複数のドライバIC200−1〜200−nにより、本実施例1の駆動装置が構成されている。   The print head 13 includes a printed wiring board (not shown). On the printed wiring board, a reference voltage generation circuit 100, a plurality of driver ICs 200 (= 200-1 to 200-n, for example, n = 26), A plurality of light emitting element arrays 60 (= 60-1 to 60-n, for example, n = 26) are mounted. Here, the reference voltage generation circuit 100 and the plurality of driver ICs 200-1 to 200-n constitute the driving device of the first embodiment.

発光素子アレイ60は、例えば、発光層がエピタキシャルフィルムを用いて形成され、このフィルムをドライバIC200上に貼付して、発光素子アレイ60とドライバIC200とを複合して構成した半導体複合チップ13cを形成している。各発光素子アレイ60には、複数(例えば、192個)の発光素子(例えば、LED)が略直線状に配置されている。LEDの総数は、4992ドット(個)である。   In the light emitting element array 60, for example, a light emitting layer is formed using an epitaxial film, and this film is pasted on the driver IC 200 to form a semiconductor composite chip 13c configured by combining the light emitting element array 60 and the driver IC 200. doing. In each light emitting element array 60, a plurality of (for example, 192) light emitting elements (for example, LEDs) are arranged substantially linearly. The total number of LEDs is 4992 dots (pieces).

基準電圧発生回路100は、第1電源の電位(例えば、電源電圧VDD)に基づいて基準電圧Vrefを発生する回路であり、この出力側に、複数のドライバIC200が接続され、更に、これらの各ドライバIC200の出力側に、各発光素子アレイ60がそれぞれ接続されている。   The reference voltage generation circuit 100 is a circuit that generates a reference voltage Vref based on the potential of the first power supply (for example, the power supply voltage VDD), and a plurality of driver ICs 200 are connected to the output side. Each light emitting element array 60 is connected to the output side of the driver IC 200.

複数の発光素子アレイ60を駆動する複数のドライバIC200は、同一の回路により構成され、隣接するドライバIC200−1,200−2,・・・がカスケード接続(縦続接続)されている。ドライバIC1チップ当たり192個のLEDを駆動でき、これらのドライバICチップが26個カスケード接続され、印刷時に印刷制御部40から送られてくる印刷データHD−DATAをシリアルに転送できる構成になっている。   The plurality of driver ICs 200 that drive the plurality of light emitting element arrays 60 are configured by the same circuit, and adjacent driver ICs 200-1, 200-2,... Are cascade-connected (cascade connection). 192 LEDs can be driven per driver IC chip, 26 of these driver IC chips are cascade-connected, and the print data HD-DATA sent from the print control unit 40 during printing can be transferred serially. .

各ドライバIC200は、基準電圧Vrefに基づき制御電圧を発生する制御電圧発生回路210と、印刷時に印刷制御部40から送られてくるクロックHD−CLKを受けて印刷データHD−DATAのシフト転送を行うシフトレジスタ220と、このシフトレジスタ220の出力信号を、印刷時に印刷制御部40から送られてくるラッチ信号HD−LOADによりラッチするラッチ回路230と、印刷時に印刷制御部40から送られてくるストローブ信号HD−STB−Nを反転するインバータ241と、ラッチ回路230とインバータ241との出力信号の論理を求める論理回路(例えば、否定論理積回路、以下「NAND」という。)242と、このNAND242の出力信号により、電源電圧VDDから駆動電流を発光素子アレイ60へ供給する駆動回路250とを備えている。制御電圧発生回路210は、駆動回路250の駆動電流が一定となるように制御電圧を発生する機能を有している。   Each driver IC 200 receives the control voltage generation circuit 210 that generates a control voltage based on the reference voltage Vref and the clock HD-CLK sent from the print control unit 40 during printing, and performs shift transfer of the print data HD-DATA. A shift register 220, a latch circuit 230 that latches an output signal of the shift register 220 with a latch signal HD-LOAD sent from the print control unit 40 during printing, and a strobe sent from the print control unit 40 during printing An inverter 241 for inverting the signal HD-STB-N, a logic circuit (for example, a NAND circuit, hereinafter referred to as “NAND”) 242 for obtaining the logic of the output signals of the latch circuit 230 and the inverter 241, and the NAND 242 Drive current from power supply voltage VDD according to output signal And a drive circuit 250 supplies to 0. The control voltage generation circuit 210 has a function of generating a control voltage so that the drive current of the drive circuit 250 is constant.

なお、図6に示す基準電圧発生回路100はプリントヘッド13に1つ設けられており、ドライバIC200−1〜200−nを共通に制御する構成になっているが、これは主として説明を簡略化するための都合であって、各ドライバIC200内に基準電圧発生回路100をそれぞれ設ける構成にしても良い。このような構成にすることで、発光素子アレイ60とドライバIC200とは熱的に蜜に結合されることになって、発光素子アレイ60とドライバIC200のチップ温度とを略等しくすることができ、後述する温度補償の観点からより好ましい。   Note that one reference voltage generation circuit 100 shown in FIG. 6 is provided in the print head 13 and is configured to control the driver ICs 200-1 to 200-n in common, but this is mainly simplified. Therefore, the reference voltage generation circuit 100 may be provided in each driver IC 200. With such a configuration, the light emitting element array 60 and the driver IC 200 are thermally coupled to each other, and the chip temperatures of the light emitting element array 60 and the driver IC 200 can be made substantially equal. It is more preferable from the viewpoint of temperature compensation described later.

(基準電圧発生回路の構成)
図1は、本発明の実施例1における図6中の基準電圧発生回路100の構成を示す回路図である。
(Configuration of reference voltage generation circuit)
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of the reference voltage generation circuit 100 in FIG. 6 according to the first embodiment of the present invention.

この基準電圧発生回路100は、第1電流回路110と、第2電流回路130と、これらの第1電流回路110及び第2電流回路130間に接続された電流減算回路150とにより構成され、電源電圧(例えば、VDD)により駆動されて一定の基準電圧Vrefを発生し、出力端子VREFから出力する回路である。   The reference voltage generating circuit 100 includes a first current circuit 110, a second current circuit 130, and a current subtracting circuit 150 connected between the first current circuit 110 and the second current circuit 130. This is a circuit that is driven by a voltage (for example, VDD), generates a constant reference voltage Vref, and outputs it from an output terminal VREF.

第1電流回路110は、バイポーラトランジスタのベース・エミッタ間電圧の負の温度係数に依存して生じる負の温度係数を持った電流を生成する第1カレントミラー回路120と、第1バイポーラトランジスタ(例えば、NPN形トランジスタ、以下単に「NPN」という。)124と、第2抵抗(例えば、抵抗値R125の抵抗)125とを有している。   The first current circuit 110 includes a first current mirror circuit 120 that generates a current having a negative temperature coefficient generated depending on a negative temperature coefficient of the base-emitter voltage of the bipolar transistor, and a first bipolar transistor (for example, , An NPN transistor, hereinafter simply referred to as “NPN”) 124, and a second resistor 125 (for example, a resistor having a resistance value R 125) 125.

第1カレントミラー回路120は、第1導電形の第3MOSトランジスタ(例えば、Pチャネル形MOSトランジスタ、以下「PMOS」という。)121と、第1導電形の第2MOSトランジスタ(例えば、PMOS)122と、第1導電形の第1MOSトランジスタ(例えば、PMOS)123とにより構成されている。   The first current mirror circuit 120 includes a first conductivity type third MOS transistor (eg, P-channel type MOS transistor, hereinafter referred to as “PMOS”) 121, a first conductivity type second MOS transistor (eg, PMOS) 122, and the like. And a first MOS transistor (for example, PMOS) 123 of the first conductivity type.

PMOS121は、ソースが第1電源(例えば、VDD電源)に接続され、ドレーンが出力端子VREF側のノードN121に接続され、ゲートがノードN123に接続され、そのドレーンから、負の温度係数を持った第2従属電流としてのドレーン電流I4を出力するトランジスタである。PMOS122は、ソースがVDD電源に接続され、ドレーンが第2ノードN122に接続され、ゲートがノードN123に接続され、そのドレーンから、第1従属側電流としてのドレーン電流I5を出力するトランジスタである。PMOS123は、ソースがVDD電源に接続され、ドレーンが第1ノードN125に接続され、ゲートがノードN123及びドレーンに接続され、そのドレーンから、制御側電流としてのドレーン電流I6を出力するトランジスタである。   The PMOS 121 has a source connected to the first power supply (for example, VDD power supply), a drain connected to the node N121 on the output terminal VREF side, a gate connected to the node N123, and a negative temperature coefficient from the drain. This is a transistor that outputs a drain current I4 as a second dependent current. The PMOS 122 is a transistor that has a source connected to the VDD power supply, a drain connected to the second node N122, a gate connected to the node N123, and outputs a drain current I5 as a first dependent current from the drain. The PMOS 123 is a transistor that has a source connected to the VDD power supply, a drain connected to the first node N125, a gate connected to the node N123 and the drain, and outputs a drain current I6 as a control-side current from the drain.

これらのPMOS121,122,123は、ゲート長が相等しく設定されると共に、各々のソース同士、及びゲート同士が接続されて、ゲート・ソース間電圧が等しく設定され、カレントミラーの関係になっている。PMOS123は、ゲートとドレーンとが接続され、飽和領域で動作する。   These PMOSs 121, 122, and 123 are set to have the same gate length, and the sources and the gates are connected to each other, the gate-source voltages are set to be equal, and have a current mirror relationship. . The PMOS 123 has a gate and a drain connected, and operates in a saturation region.

NPN124は、コレクタ及びベースがノードN122に接続され、エミッタが第2電源(例えば、グランドGND)に接続されている。更に、抵抗125は、ノードN125とグランドGNDとの間に接続されている。出力端子VREF側のノードN121は、第1抵抗(例えば、抵抗値R163の抵抗)163を介して、グランドGNDに接続されている。   The NPN 124 has a collector and a base connected to the node N122, and an emitter connected to a second power source (for example, the ground GND). Further, the resistor 125 is connected between the node N125 and the ground GND. The node N121 on the output terminal VREF side is connected to the ground GND via a first resistor (for example, a resistor having a resistance value R163) 163.

第2電流回路130は、バイポーラトランジスタのベース・エミッタ間電圧の負の温度係数に依存して生じる正の温度係数を持った電流を生成する第2カレントミラー回路140と、第3抵抗又は第4抵抗(例えば、抵抗値R144の抵抗)144と、第3バイポーラトランジスタ(例えば、NPN)145と、第3抵抗(例えば、抵抗値R146の抵抗)146と、第2バイポーラトランジスタ(例えば、NPN)147とを有している。   The second current circuit 130 includes a second current mirror circuit 140 that generates a current having a positive temperature coefficient depending on a negative temperature coefficient of the base-emitter voltage of the bipolar transistor, a third resistor, A resistor (for example, a resistor having a resistance value R144) 144, a third bipolar transistor (for example, NPN) 145, a third resistor (for example, a resistor having a resistance value R146) 146, and a second bipolar transistor (for example, NPN) 147 And have.

第2カレントミラー回路140は、第1導電形の第5MOSトランジスタ(例えば、PMOS)141と、第1導電形の第4MOSトランジスタ(例えば、PMOS)142と、第1導電形の第6MOSトランジスタ(例えば、PMOS)143とにより構成されている。   The second current mirror circuit 140 includes a first conductivity type fifth MOS transistor (for example, PMOS) 141, a first conductivity type fourth MOS transistor (for example, PMOS) 142, and a first conductivity type sixth MOS transistor (for example, PMOS). , PMOS) 143.

PMOS141は、ソースがVDD電源に接続され、ドレーンが第4ノードN141に接続され、ゲートがノードN142に接続され、そのドレーンから正の温度特性を持った第1従属側電流(例えば、ドレーン電流)I1を出力するトランジスタである。PMOS142は、ソースがVDD電源に接続され、ドレーンが第3ノードN142に接続され、ゲートがノードN142及びドレーンに接続され、そのドレーンから制御側電流(例えば、ドレーン電流)I2を出力するトランジスタである。更に、PMOS143は、ソースがVDD電源に接続され、ドレーンが第5ノードN143に接続され、ゲートがノードN142に接続され、そのドレーンから第2従属電流(例えば、ドレーン電流)I3を出力するトランジスタである。   The PMOS 141 has a source connected to the VDD power supply, a drain connected to the fourth node N141, a gate connected to the node N142, and a first dependent side current (for example, a drain current) having a positive temperature characteristic from the drain. It is a transistor that outputs I1. The PMOS 142 is a transistor that has a source connected to the VDD power supply, a drain connected to the third node N142, a gate connected to the node N142 and the drain, and outputs a control-side current (for example, a drain current) I2 from the drain. . Further, the PMOS 143 is a transistor whose source is connected to the VDD power source, drain is connected to the fifth node N143, gate is connected to the node N142, and the second dependent current (for example, drain current) I3 is output from the drain. is there.

これらのPMOS141,142,143は、ゲート長が相等しく設定されると共に、各々のソース同士、ゲート同士が接続されてゲート・ソース間電圧が等しく設定され、カレントミラーの関係になっている。PMOS142は、ゲートとドレーンとが接続され、飽和領域で動作する。   These PMOSs 141, 142, and 143 are set to have the same gate length, the sources are connected to each other, the gates are connected to each other, and the gate-source voltages are set to be equal to each other. The PMOS 142 has a gate and a drain connected, and operates in a saturation region.

抵抗144は、一端がノードN141に接続され、他端がNPN145のコレクタに接続されている。NPN145は、エミッタがグランドGNDに接続され、ベースがノードN141に接続されている。このNPN145のベース・エミッタ間電圧は、Vbe145である。抵抗146は、一端がノードN142に接続され、他端がNPN147のコレクタに接続されている。NPN147は、エミッタがグランドGNDに接続され、ベースがNPN145のコレクタに接続されている。このNPN147のベース・エミッタ間電圧は、Vbe147である。   The resistor 144 has one end connected to the node N141 and the other end connected to the collector of the NPN 145. The NPN 145 has an emitter connected to the ground GND and a base connected to the node N141. The base-emitter voltage of this NPN 145 is Vbe145. The resistor 146 has one end connected to the node N142 and the other end connected to the collector of the NPN 147. The NPN 147 has an emitter connected to the ground GND and a base connected to the collector of the NPN 145. The base-emitter voltage of this NPN 147 is Vbe147.

NPN147のエミッタ面積は、NPN145のエミッタ面積のN倍(N>1)に設定されている。なお、後述するように、抵抗146は、NPN147のコレクタ電位をNPN145のコレクタ電位と略等しくする目的で設けるものであるが、NPN145,147の動作点を揃える必要がない場合には、その抵抗146を省略することもできる。   The emitter area of the NPN 147 is set to N times (N> 1) the emitter area of the NPN 145. As will be described later, the resistor 146 is provided for the purpose of making the collector potential of the NPN 147 substantially equal to the collector potential of the NPN 145. However, if it is not necessary to align the operating points of the NPNs 145 and 147, the resistor 146 is provided. Can be omitted.

電流減算回路150は、第1カレントミラー回路120の出力電流(例えば、ドレーン電流)I4から第2カレントミラー回路140の出力電流(例えば、第2従属電流としてのドレーン電流)I3に比例した電流I4Bを減算して減算電流(例えば、従属側電流としてのドレーン電流)I4Aを生成し、このドレーン電流I4Aに比例した基準電圧Vrefを出力端子RREFへ出力する回路であり、第3カレントミラー回路160を有している。   The current subtracting circuit 150 is a current I4B that is proportional to the output current (eg, drain current) I4 of the first current mirror circuit 120 to the output current (eg, drain current as the second dependent current) I3 of the second current mirror circuit 140. Is subtracted to generate a subtraction current (for example, a drain current as a dependent current) I4A, and a reference voltage Vref proportional to the drain current I4A is output to the output terminal RREF, and the third current mirror circuit 160 is Have.

第3カレントミラー回路160は、第2導電形の第7MOSトランジスタ(例えば、Nチャネル形MOSトランジスタ、以下「NMOS」という。)161と、第2導電形の第8MOSトランジスタ(例えば、NMOS)162とにより構成されている。NMOS161は、ドレーン及びゲートが第5ノードN143に接続され、ソースがグランドGNDに接続され、ドレーン電流I3を制御側電流としてそのドレーン及びゲートに入力するトランジスタである。更に、NMOS162は、ドレーンが出力端子VREF側のノードN121に接続され、ゲートがNMOS161のゲートに接続され、そのドレーンに従属側電流としてのドレーン電流I4Bを流すトランジスタである。出力端子VREF側のノードN121とグランドGNDとの間に接続された抵抗163には、ドレーン電流I4A(=I4−I4B)が流れる。   The third current mirror circuit 160 includes a second conductivity type seventh MOS transistor (eg, N-channel type MOS transistor, hereinafter referred to as “NMOS”) 161, a second conductivity type eighth MOS transistor (eg, NMOS) 162, and It is comprised by. The NMOS 161 is a transistor having a drain and a gate connected to the fifth node N143, a source connected to the ground GND, and a drain current I3 input to the drain and gate as a control-side current. Further, the NMOS 162 is a transistor having a drain connected to the node N121 on the output terminal VREF side, a gate connected to the gate of the NMOS 161, and a drain current I4B as a dependent current flowing through the drain. A drain current I4A (= I4-I4B) flows through the resistor 163 connected between the node N121 on the output terminal VREF side and the ground GND.

これらのNMOS161,162は、ゲート長が相等しく設定されると共に、各々のソース同士、ゲート同土が接続されて、ゲート・ソース間電圧が等しく設定され、カレントミラーの関係になっている。NMOS161は、ゲートとドレーンとが接続され、飽和領域で動作する。   These NMOSs 161 and 162 are set to have the same gate length, the sources are connected to the same gate, the gate-source voltages are set to be equal, and have a current mirror relationship. The NMOS 161 has a gate and a drain connected, and operates in a saturation region.

以下説明を簡略化するため、PMOS141,142のゲート幅を相等しくすると、各ドレーン電流I1,I2は等しく、その出力特性が近似的に定電流特性を備えたものとなる。   In order to simplify the description below, if the gate widths of the PMOSs 141 and 142 are equal, the drain currents I1 and I2 are equal, and the output characteristics are approximately constant current characteristics.

NPN145の電流増幅率が大きい場合、ベース電流はコレクタ電流に比べ無視できるので、前記ドレーン電流I1,I2はそれぞれ抵抗144,146を流れる電流に略等しく、これはまたNPN145,147のそれぞれのコレクタ電流と略等しい。   When the current amplification factor of the NPN 145 is large, the base current is negligible compared to the collector current, so that the drain currents I1 and I2 are substantially equal to the currents flowing through the resistors 144 and 146, respectively, and this is also the collector current of each of the NPNs 145 and 147. Is almost equal.

ドレーン電流I1,I2は等しく設定されているので、抵抗144,146の抵抗値R144,R146を略等しく設定することで、その両端に生じる電位降下は等しく、NPN145,147のコレクタ電位もまた略等しくすることができる。これは、NPN145,147の動作条件を揃えることができるので、好ましい   Since the drain currents I1 and I2 are set to be equal, by setting the resistance values R144 and R146 of the resistors 144 and 146 to be approximately equal, the potential drops generated at both ends thereof are equal, and the collector potentials of the NPNs 145 and 147 are also approximately equal. can do. This is preferable because the operating conditions of NPN 145 and 147 can be made uniform.

又、PMOS143のゲート幅を、PMOS142のゲート幅に対して所定の比率に設定することで、ドレーン電流I3は、ドレーン電流I2に対して所定の比率の値とすることができる。前記特性を良好なものとするめ、PMOS141,142,143のゲート長を大きく設定することが好ましい。   Further, by setting the gate width of the PMOS 143 to a predetermined ratio with respect to the gate width of the PMOS 142, the drain current I3 can be set to a value having a predetermined ratio with respect to the drain current I2. In order to improve the above characteristics, it is preferable to set the gate lengths of the PMOSs 141, 142, and 143 to be large.

同様に、PMOS161,162のゲート長を等しく設定することで、その動作状態を揃えることができ、ドレーン電流I3とI4Bとは比例関係とすることができる。   Similarly, by setting the gate lengths of the PMOSs 161 and 162 to be equal, the operation states can be made uniform, and the drain currents I3 and I4B can be in a proportional relationship.

(基準電圧発生回路100の機能)
図1の基準電圧発生回路100の機能(A)、(B)を定量的に考察する。
(Function of the reference voltage generation circuit 100)
The functions (A) and (B) of the reference voltage generation circuit 100 of FIG. 1 will be considered quantitatively.

(A) 第2電流回路130の機能
基準電圧発生回路100の機能を定量的に考察するために、先ず、第2電流回路130におけるドレーン電流I1を求める。
(A) Function of Second Current Circuit 130 In order to quantitatively consider the function of the reference voltage generation circuit 100, first, the drain current I1 in the second current circuit 130 is obtained.

電子物性の理論から良く知られているように、バイポーラトランジスタのエミッタ電流Ieとベース・エミッタ間電圧Vbeとの間には、次式(1)の関係が成り立つ。
Ie≒Is*exp(qVbe/(kT)) ・・・(1)
但し、Is;飽和電流(バイポーラトランジスタの素子面積に比例して決まる定数)
exp( );指数関数
q;電子の電荷 q=1.6*10−19[C]
k;ボルツマン定数 k=1.38*10−23[J/K]
T;絶対温度 室温25[℃]において約298[K]
As is well known from the theory of electronic properties, the relationship of the following formula (1) is established between the emitter current Ie of the bipolar transistor and the base-emitter voltage Vbe.
Ie≈Is * exp (qVbe / (kT)) (1)
Where Is: saturation current (a constant determined in proportion to the element area of the bipolar transistor)
exp (); exponential function
q: electron charge q = 1.6 * 10 −19 [C]
k; Boltzmann constant k = 1.38 * 10 −23 [J / K]
T: Absolute temperature About 298 [K] at room temperature of 25 [° C]

式(1)を変形して次式(2)を得る。
Vbe=(kT/q)*ln(Ie/Is) ・・・(2)
但し、ln( );自然対数関数
Equation (1) is transformed to obtain the following equation (2).
Vbe = (kT / q) * ln (Ie / Is) (2)
Where ln (); natural logarithm function

ここで、NPN145,147について、ベース・エミッタ間電圧をVbe145,Vbe147、エミッタ電流をIe145,Ie147、飽和電流をIs145,Is147とする。この場合、NPN145,147について次式(3)、(4)が成り立つ。
Vbe145=(kT/q)*ln(Ie145/Is145) ・・・(3)
Vbe147=(kT/q)*ln(Ie147/Is147) ・・・(4)
Here, for NPNs 145 and 147, the base-emitter voltages are Vbe145 and Vbe147, the emitter currents are Ie145 and Ie147, and the saturation currents are Is145 and Is147. In this case, the following expressions (3) and (4) hold for NPNs 145 and 147.
Vbe145 = (kT / q) * ln (Ie145 / Is145) (3)
Vbe147 = (kT / q) * ln (Ie147 / Is147) (4)

図1において、抵抗144(抵抗値R144)の一端の電位は、Vbe145であり、他端の電位はVbe147である。このため、抵抗144の両端に生じる電位差ΔVbeは、
ΔVbe=Vbe145−Vbe147 ・・・(5)
である。式(5)に式(3)、(4)を代入して整理すると、次式(6)が得られる。
ΔVbe=(kT/q)×[ln(Ie145/Is145)−ln(Ie147/Is147)]
=(kT/q)×ln[(Is147/Is145)*(Ie145/Ie147)]・・・(6)
In FIG. 1, the potential at one end of the resistor 144 (resistance value R144) is Vbe145, and the potential at the other end is Vbe147. For this reason, the potential difference ΔVbe generated at both ends of the resistor 144 is
ΔVbe = Vbe145−Vbe147 (5)
It is. Substituting the formulas (3) and (4) into the formula (5) and rearranging gives the following formula (6).
ΔVbe = (kT / q) × [ln (Ie145 / Is145) −ln (Ie147 / Is147)]]
= (KT / q) × ln [(Is147 / Is145) * (Ie145 / Ie147)] (6)

前述したように、NPN145,147のエミッタ面積比は1:N(N>1)と設定しており、前記飽和電流はトランジスタの素子面積に比例するので、
Is147=Is145×N ・・・(7)
となる。
As described above, the emitter area ratio of NPN 145 and 147 is set to 1: N (N> 1), and the saturation current is proportional to the element area of the transistor.
Is147 = Is145 × N (7)
It becomes.

又、前述したように、PMOS141,142はカレントミラーの関係が設定され、このドレーン電流は、I1=I2とできる。この結果、エミッタ電流Ie145とIe147とは略等しくなるので、
ΔVbe=(kT/q)×ln(N) ・・・(8)
の関係が得られる。図1に示すドレーン電流I1は、抵抗144(抵抗値R144)に流れる電流に略等しいので、
I1=ΔVbe/R144
=(1/R144)×(kT/q)×ln(N) ・・・(9)
である。
As described above, the PMOSs 141 and 142 have a current mirror relationship, and the drain current can be I1 = I2. As a result, the emitter currents Ie145 and Ie147 are substantially equal.
ΔVbe = (kT / q) × ln (N) (8)
The relationship is obtained. The drain current I1 shown in FIG. 1 is substantially equal to the current flowing through the resistor 144 (resistance value R144).
I1 = ΔVbe / R144
= (1 / R144) × (kT / q) × ln (N) (9)
It is.

又、前述したように、PMOS141,142,143はカレントミラーの関係が設定され、ドレーン電流がI1=I2=I3とできる。そのドレーン電流I1は、絶対温度(T)に比例するものであって、正の温度係数を持つことが判る。一般に基準電圧Vrefの温度係数Tcは、次式(10)で定義される。   As described above, the PMOSs 141, 142, and 143 have a current mirror relationship, and the drain current can be I1 = I2 = I3. It can be seen that the drain current I1 is proportional to the absolute temperature (T) and has a positive temperature coefficient. In general, the temperature coefficient Tc of the reference voltage Vref is defined by the following equation (10).

Figure 2012243885
Figure 2012243885

そのため、図1に示す第2電流回路130におけるドレーン電流Il,I2,I3の温度係数Tcは、
Tc=(1/T) ・・・(11)
であり、室温(25℃)付近で、
Tc=0.33[%/℃]
の温度係数となることが判る。
Therefore, the temperature coefficient Tc of the drain currents Il, I2, and I3 in the second current circuit 130 shown in FIG.
Tc = (1 / T) (11)
Near room temperature (25 ° C)
Tc = 0.33 [% / ° C.]
It can be seen that the temperature coefficient is

(B) 第1電流回路110の機能
次に、第1電流回路110の機能を考える。前述したように、PMOS122,123はカレントミラーの関係にあり、その動作条件を適切に設定することで、そのドレーン電位を略等しくすることができる。この結果、図1のノードN122とノードN125の電位は、略等しくなる。
(B) Function of First Current Circuit 110 Next, the function of the first current circuit 110 will be considered. As described above, the PMOSs 122 and 123 have a current mirror relationship, and their drain potentials can be made substantially equal by appropriately setting the operating conditions. As a result, the potentials of the node N122 and the node N125 in FIG. 1 are substantially equal.

ノードN122の電位は、NPN124のベース・エミッタ間電圧Vbe124に等しく、ノードN125は抵抗125(抵抗値R125)の一端に接続されているので、ドレーン電流I6は、次式(12)で与えられる。
I6=Vbe124/R125 ・・・(12)
Since the potential of the node N122 is equal to the base-emitter voltage Vbe124 of the NPN 124 and the node N125 is connected to one end of the resistor 125 (resistance value R125), the drain current I6 is given by the following equation (12).
I6 = Vbe124 / R125 (12)

電子物性の理論から良く知られているように、シリコン基材からなるバイポーラトランジスタのベース・エミッタ間電圧Vbeの典型値は約0.6Vであり、その温度依存性は−2mV/℃である。そのため、前記ベース・エミッタ間電圧Vbe124の温度係数Tcは、
Tc=−2×10−3/0.6=−0.33[%/℃] ・・・(13)
と計算できる。抵抗R125の温度係数をひとまず無視して考えると、ドレーン電流I6の温度係数もまた、−0.33[%/℃]となることが判る。この場合、ドレーン電流がI5=I6であるので、電流I5の温度係数もまた、−0.33[%/℃]となることが判る。
As is well known from the theory of electronic properties, a typical value of the base-emitter voltage Vbe of a bipolar transistor made of a silicon substrate is about 0.6 V, and its temperature dependency is -2 mV / ° C. Therefore, the temperature coefficient Tc of the base-emitter voltage Vbe124 is
Tc = -2 × 10 −3 /0.6=−0.33 [% / ° C.] (13)
Can be calculated. If the temperature coefficient of the resistor R125 is ignored for the time being, it can be seen that the temperature coefficient of the drain current I6 is also −0.33 [% / ° C.]. In this case, since the drain current is I5 = I6, it can be seen that the temperature coefficient of the current I5 is also −0.33 [% / ° C.].

前述したように、ドレーン電流I4,I5,I6は比例関係にあるので、ドレーン電流I4の温度係数もまた、−0.33[%/℃]である。PMOS121のゲート幅をPMOS122,123のゲート幅と等しくすることで、ドレーン電流I4をI5と等しくすることができ、
I4=I5=I6
とすることができる。
As described above, since the drain currents I4, I5, and I6 are in a proportional relationship, the temperature coefficient of the drain current I4 is also −0.33 [% / ° C.]. By making the gate width of the PMOS 121 equal to the gate width of the PMOSs 122 and 123, the drain current I4 can be made equal to I5,
I4 = I5 = I6
It can be.

一方、破線で囲んで示すカレントミラー回路160は、NMOS161,162で構成され、PMOS143のドレーン電流I3が、カレントミラー回路160の制御側ノードN143に流入する。これにより、カレントミラー回路160の従属側ノードN121には、ドレーン電流I3に略比例した流入電流I4Bを生じる。カレントミラー回路160の制御側ノードN143と従属側ノードN121に流入する電流の比は、NMOS161,162のサイズ比を変えることで任意に設定可能である。   On the other hand, a current mirror circuit 160 surrounded by a broken line is composed of NMOSs 161 and 162, and the drain current I3 of the PMOS 143 flows into the control side node N143 of the current mirror circuit 160. As a result, an inflow current I4B substantially proportional to the drain current I3 is generated at the subordinate node N121 of the current mirror circuit 160. The ratio of the current flowing into the control side node N143 and the dependent side node N121 of the current mirror circuit 160 can be arbitrarily set by changing the size ratio of the NMOSs 161 and 162.

(駆動装置の構成)
図7は、図6中の駆動装置における要部を示す回路図である。
(Configuration of drive unit)
FIG. 7 is a circuit diagram showing the main part of the drive device in FIG.

この図7では、代表して1ドット(例えば、被駆動素子であるLED1個)を駆動するための駆動装置における回路図が示されている。   In FIG. 7, a circuit diagram of a driving device for driving one dot (for example, one LED as a driven element) is shown.

本実施例1の駆動装置では、基準電圧発生回路100の出力端子VREFに対し、各ドライバIC200毎に1回路ずつ設けられた制御電圧発生回路210が接続されている。   In the driving apparatus according to the first embodiment, a control voltage generation circuit 210 provided for each driver IC 200 is connected to the output terminal VREF of the reference voltage generation circuit 100.

制御電圧発生回路210は、演算増幅器(以下「オペアンプ」という。)211と、抵抗値Rrefの抵抗212と、PMOS213とからなるフィードバック制御回路により構成されている。オペアンプ211は、反転入力端子(−)が、出力端子VREFに接続され、非反転入力端子(+)が、抵抗212を介してグランドGNDに接続されると共に、PMOS213のドレーンに接続され、制御電圧Vcontrolを出力する出力端子が、PMOS213のゲートに接続されている。PMOS213のソースは、VDD電源に接続されている。この制御電圧発生回路210では、抵抗212に流れる基準電流Iref、即ちPMOS213のソース・ドレーン間に流れる電流は、電源電圧VDDに依らず、入力される基準電圧Vrefと抵抗212の抵抗値Rrefのみにより決定される構成になっている。   The control voltage generation circuit 210 includes a feedback control circuit including an operational amplifier (hereinafter referred to as “op-amp”) 211, a resistor 212 having a resistance value Rref, and a PMOS 213. The operational amplifier 211 has an inverting input terminal (−) connected to the output terminal VREF, and a non-inverting input terminal (+) connected to the ground GND via the resistor 212 and also connected to the drain of the PMOS 213, An output terminal for outputting Vcontrol is connected to the gate of the PMOS 213. The source of the PMOS 213 is connected to the VDD power source. In this control voltage generation circuit 210, the reference current Iref flowing through the resistor 212, that is, the current flowing between the source and drain of the PMOS 213, depends on only the input reference voltage Vref and the resistance value Rref of the resistor 212, regardless of the power supply voltage VDD. The configuration is determined.

ラッチ回路230を構成する1ドット分のフリップフロップ回路からなるラッチ素子231は、ラッチ信号HD−LOADを入力するG端子と、シフトレジスタ220から出力された印刷データを入力するD入力端子と、Q出力端子とを有し、ラッチ信号HD−LOADがG端子に入力されると、シフトレジスタ220から出力される印刷データをD端子から入力してラッチし、Q出力端子から出力する回路である。このラッチ回路230のQ出力端子と、負論理のストローブ信号HD−STB−Nを反転するインバータ241の出力端子とには、NAND242が接続されている。   A latch element 231 composed of a flip-flop circuit for one dot constituting the latch circuit 230 includes a G terminal for inputting a latch signal HD-LOAD, a D input terminal for inputting print data output from the shift register 220, and a Q terminal. When the latch signal HD-LOAD is input to the G terminal, the print data output from the shift register 220 is input from the D terminal, latched, and output from the Q output terminal. A NAND 242 is connected to the Q output terminal of the latch circuit 230 and the output terminal of the inverter 241 that inverts the negative logic strobe signal HD-STB-N.

NAND242は、電源端子がVDD電源に接続され、グランド端子がオペアンプ211の出力端子に接続され、このNAND242の出力電位が高レベル(以下「Hレベル」という。)の時は電源電圧VDDと略等しい電位が出力され、このNAND242の出力電位が低レベル(以下「Lレベル」という。)の時は制御電圧Vcontrolと略等しい電位が出力される。   The NAND 242 has a power supply terminal connected to the VDD power supply and a ground terminal connected to the output terminal of the operational amplifier 211. When the output potential of the NAND 242 is at a high level (hereinafter referred to as “H level”), it is substantially equal to the power supply voltage VDD. When a potential is output and the output potential of the NAND 242 is at a low level (hereinafter referred to as “L level”), a potential substantially equal to the control voltage Vcontrol is output.

NAND242の出力端子には、駆動回路250を構成する1ドットの駆動素子(例えば、PMOS)251のゲートが接続され、このPMOS251のソースがVDD電源に接続されている。PMOS251のドレーンには、発光素子アレイ60中の1ドット分のLED61のアノードが接続され、このLED61のカソードがグランドGNDに接続されている。   The output terminal of the NAND 242 is connected to the gate of a one-dot drive element (for example, PMOS) 251 constituting the drive circuit 250, and the source of the PMOS 251 is connected to the VDD power source. The drain of the PMOS 251 is connected to the anode of the LED 61 for one dot in the light emitting element array 60, and the cathode of the LED 61 is connected to the ground GND.

ここで、制御電圧発生回路210中のPMOS213は、PMOS251等とゲート長が相等しいサイズとなるように構成されている。制御電圧発生回路210において、オペアンプ211の働きにより、この反転入力端子(−)の電位と非反転入力端子(+)の電位とが略等しくなるように制御されるので、オペアンプ211の非反転入力端子(+)の電位は、入力される基準電圧Vrefと略等しくなる。そのため、抵抗212を流れる基準電流Irefは、
Iref=Vref/Rref
として与えられる。
Here, the PMOS 213 in the control voltage generation circuit 210 is configured to have the same gate length as the PMOS 251 and the like. In the control voltage generation circuit 210, the operation of the operational amplifier 211 controls the potential of the inverting input terminal (−) and the potential of the non-inverting input terminal (+) to be substantially equal. The potential of the terminal (+) becomes substantially equal to the inputted reference voltage Vref. Therefore, the reference current Iref flowing through the resistor 212 is
Iref = Vref / Rref
As given.

LED駆動用のPMOS251等とPMOS213は、ゲート長が相等しいサイズとなるように構成されており、LED駆動時にはそのゲート電位が制御電圧Vcontrolと等しく、PMOS213とLED駆動用PMOS251等は、飽和領域で動作しており、カレントミラーの関係にある。この結果、LED61等の各駆動電流値は、基準電流Irefに比例することになり、基準電流Irefは、出力端子VREFから入力された基準電圧Vrefに比例するので、基準電圧VrefによりLED駆動電流値を一括して調整することが可能になっている。   The LED driving PMOS 251 and the PMOS 213 are configured to have the same gate length, and the gate potential is equal to the control voltage Vcontrol when the LED is driven. The PMOS 213 and the LED driving PMOS 251 are in the saturation region. It is operating and has a current mirror relationship. As a result, each drive current value of the LED 61 and the like is proportional to the reference current Iref, and the reference current Iref is proportional to the reference voltage Vref input from the output terminal VREF. Therefore, the LED drive current value is determined by the reference voltage Vref. Can be adjusted at once.

(プリントヘッドの動作)
図8は、図6のプリントヘッド13の印刷動作を説明するためのタイミングチャートである。
(Print head operation)
FIG. 8 is a timing chart for explaining the printing operation of the print head 13 of FIG.

印刷動作開始に伴い、図5の印刷制御部40から、印刷1ライン周期毎にタイミング信号SG3の1パルスが出力され、図示しない画像処理部に伝達される。タイミング信号SG3によって画像処理部から、N−1ライン、Nライン、N+1ライン、・・・毎にビデオ信号SG2が発生して印刷制御部40へ伝達される。これと同期して、印刷制御部40からプリントヘッド13へ、クロックCHD−CLKと印刷データHD−DATAが入力される。   With the start of the printing operation, one pulse of the timing signal SG3 is output from the printing control unit 40 in FIG. 5 for each printing line cycle and transmitted to an image processing unit (not shown). In response to the timing signal SG3, the video signal SG2 is generated from the image processing unit for each of the N−1 line, N line, N + 1 line,... And transmitted to the print control unit 40. In synchronization with this, the clock CHD-CLK and the print data HD-DATA are input from the print control unit 40 to the print head 13.

本実施例1では、A4サイズの用紙に1インチ当たり600ドットの解像度で印刷可能なプリントヘッド13を例示しており、LED61の総数は4992ドットである。そのため、クロックHD−CLKの発生パルス数は、4992個であり、この4992個のパルスの送出が完了すると、印刷制御部40からラッチ信号HD−LOADのパルスが発生し、プリントヘッド13内のシフトレジスタ220にシフト入力された印刷データHD−DATAが、ラッチ回路230にラッチされる。   In the first embodiment, the print head 13 that can print on an A4 size paper with a resolution of 600 dots per inch is illustrated, and the total number of LEDs 61 is 4992 dots. Therefore, the number of generated pulses of the clock HD-CLK is 4992. When the transmission of the 4992 pulses is completed, a pulse of the latch signal HD-LOAD is generated from the print control unit 40, and the shift in the print head 13 is performed. The print data HD-DATA shift-input to the register 220 is latched by the latch circuit 230.

次いで、LED駆動のために印刷制御部40から、N−1ライン駆動、Nライン駆動、N−1ライン駆動、・・・毎にLレベルのストローブ信号HD−STB−Nが発生し、このストローブ信号HD−STB−NのLレベルとなっているLED駆動期間tにLED61が発光する。これにより、図2中の感光体ドラム11に光照射され、潜像が形成される。   Next, an L level strobe signal HD-STB-N is generated from the print control unit 40 for LED driving every N-1 line driving, N line driving, N-1 line driving,. The LED 61 emits light during the LED driving period t when the signal HD-STB-N is at the L level. Thereby, the photosensitive drum 11 shown in FIG. 2 is irradiated with light to form a latent image.

(基準電圧発生回路の動作)
図9(a)〜(d)は、図1の基準電圧発生回路100の動作を説明する図であり、同図(a)は図1中の電流減算回路150の周辺における回路図、及び、同図(b)〜(d)は同図(a)の各部の温度/電流特性を概略的に示すグラフである。
(Operation of reference voltage generation circuit)
9A to 9D are diagrams for explaining the operation of the reference voltage generation circuit 100 in FIG. 1, and FIG. 9A is a circuit diagram around the current subtraction circuit 150 in FIG. FIGS. 4B to 4D are graphs schematically showing temperature / current characteristics of each part of FIG.

図9(a)において、PMOS143,121のドレーン電流がI3,I4、抵抗値R163の抵抗163に流入する電流がI4A、NMOS162のドレーンに流入する電流がI4Bである。   In FIG. 9A, the drain currents of the PMOSs 143 and 121 are I3 and I4, the current flowing into the resistor 163 having the resistance value R163 is I4A, and the current flowing into the drain of the NMOS 162 is I4B.

図9(b)〜(d)は、電流I4,I4B,I4Aの温度による変化を示しており、前述したように、電流I4は温度上昇に対してその値が減少する特性を備えており、その温度係数が約−0.33[%/℃]である。又、電流I3と電流I4Bとはカレントミラーの関係にあり、電流I3は前述したように温度上昇に対して増加する特性を備えており、電流I4Bもまた温度上昇に対して増加する特性を備えている。そのため、電流I4Bの温度係数は、約+0.33[%/℃]である。   FIGS. 9B to 9D show changes in the currents I4, I4B, and I4A depending on the temperature. As described above, the current I4 has a characteristic that its value decreases as the temperature rises. The temperature coefficient is about −0.33 [% / ° C.]. Further, the current I3 and the current I4B have a current mirror relationship, and the current I3 has a characteristic that increases as the temperature rises as described above, and the current I4B also has a characteristic that increases as the temperature rises. ing. Therefore, the temperature coefficient of the current I4B is about +0.33 [% / ° C.].

図9(a)において、電流I4,I4A,I4Bの関係は、
I4=I4A+I4B ・・・(14)
である。これより、
I4A=I4−I4B ・・・(15)
となる。そのため、図9(d)に示す電流I4Aの特性グラフは、図9(b)の電流I4から図9(c)の電流I4Bを減じたものとなり、図9(b)の電流I4よりも温度依存性の大きな特性となることが判る。
In FIG. 9A, the relationship between the currents I4, I4A, and I4B is
I4 = I4A + I4B (14)
It is. Than this,
I4A = I4-I4B (15)
It becomes. Therefore, the characteristic graph of the current I4A shown in FIG. 9D is obtained by subtracting the current I4B of FIG. 9C from the current I4 of FIG. 9B, and the temperature is higher than the current I4 of FIG. 9B. It turns out that it becomes a characteristic with big dependence.

以上の事柄を定量的に考察してみる。説明の簡単化のために、電流I4をI、電流I4AをIa、電流I4BをIbと略記し、更に、電流Iの温度係数をαc、電流Ibの温度係数をαp、電流Iaの温度係数をTcとする。この場合、   Let us consider the above matters quantitatively. For simplicity of explanation, the current I4 is abbreviated as I, the current I4A is abbreviated as Ia, the current I4B is abbreviated as Ib, the temperature coefficient of the current I is αc, the temperature coefficient of the current Ib is αp, and the temperature coefficient of the current Ia is Let Tc. in this case,

Figure 2012243885
Figure 2012243885

であるので、これより、 So, from this,

Figure 2012243885
Figure 2012243885

である。前述したように、電流Iaは、
Ia=I−Ib ・・・(20)
であるので、これより電流Iaの温度係数Tcは、次式(21)となる。
It is. As described above, the current Ia is
Ia = I−Ib (20)
Therefore, from this, the temperature coefficient Tc of the current Ia is expressed by the following equation (21).

Figure 2012243885
Figure 2012243885

式(2)を変形して整理することで、次式(22)を得る。   The following formula (22) is obtained by transforming and formulating the formula (2).

Figure 2012243885
Figure 2012243885

前述したように、電流I4の温度係数αcは約−0.33[%/℃]、電流I4Bの温度係数αpは約+0.33[%/℃]であるので、
αp=−αc ・・・(23)
として式(23)を整理すると、次式(4)の関係を得る。
As described above, the temperature coefficient αc of the current I4 is about −0.33 [% / ° C.], and the temperature coefficient αp of the current I4B is about +0.33 [% / ° C.]
αp = −αc (23)
If the equation (23) is rearranged, the relationship of the following equation (4) is obtained.

Figure 2012243885
Figure 2012243885

式(24)において、電流I4Bの温度係数αpは既知の正値であることから、電流Iaの温度係数Tcが負値であって、その値は電流IbとIの比を変えることで変化させることができる。これは次式(25)で示されるように、負の温度係数を備えた電流値I4から、正の温度係数を備えた電流I4Bを減じた電流I4Aを作成することで実現できたものである。
I4A=I4−I4B ・・・(25)
In the equation (24), since the temperature coefficient αp of the current I4B is a known positive value, the temperature coefficient Tc of the current Ia is a negative value, and the value is changed by changing the ratio of the currents Ib and I. be able to. This is achieved by creating a current I4A obtained by subtracting a current I4B having a positive temperature coefficient from a current value I4 having a negative temperature coefficient, as shown in the following equation (25). .
I4A = I4-I4B (25)

この結果、電流I4Aは電流I4と比べ、温度係数が増加しているものの、電流値そのものが電流I4よりも減少してしまう。ところが、前記の電流減少に合わせ、抵抗163の抵抗値R163を増加させることで、基準電圧Vrefを所定値とすることが容易である。このように、図1に示す基準電圧発生回路100の構成においては、基準電圧Vrefの温度係数やその電圧値を、その目的に応じて比較的任意に設定することができる。   As a result, the current I4A has an increased temperature coefficient compared to the current I4, but the current value itself is smaller than the current I4. However, it is easy to set the reference voltage Vref to a predetermined value by increasing the resistance value R163 of the resistor 163 in accordance with the current decrease. As described above, in the configuration of the reference voltage generation circuit 100 shown in FIG. 1, the temperature coefficient of the reference voltage Vref and the voltage value thereof can be set relatively arbitrarily according to the purpose.

前述したように、DBR型LED61において、その光出力は正の温度依存性となる場合がある。プリントヘッド13においては、温度によって露光エネルギー量が変動すると、印刷濃度が変動してしまって好ましくないので、LED61の前述した正の温度依存性を補償するために、駆動電流値に負の温度依存性を与える必要がある。この場合、図1に示す基準電圧発生回路100を用いることで、LED駆動電流の基準とし、LED61の光出力の温度依存性を無視しうる程度にまで減少させることができる。   As described above, in the DBR type LED 61, the light output may be positive temperature dependent. In the print head 13, if the exposure energy amount varies depending on the temperature, the print density varies, which is not preferable. Therefore, in order to compensate for the positive temperature dependency of the LED 61, the drive current value has a negative temperature dependency. It is necessary to give sex. In this case, by using the reference voltage generation circuit 100 shown in FIG. 1, it is possible to reduce the temperature dependence of the light output of the LED 61 to a level that can be ignored by using the LED drive current as a reference.

このように、図1の構成による基準電圧発生回路100においては、出力する基準電圧Vrefの温度係数を所望の値に設定できることは勿論として、その電圧値もまた前記温度係数とは独立に所定値とすることができ、種々のLED61やその駆動装置に広く適用することができる。   As described above, in the reference voltage generating circuit 100 having the configuration shown in FIG. 1, the temperature coefficient of the output reference voltage Vref can be set to a desired value, and the voltage value is also a predetermined value independent of the temperature coefficient. And can be widely applied to various LEDs 61 and their driving devices.

(実施例1の効果)
本実施例1の基準電圧発生回路100、駆動装置、プリントヘッド13、及び画像形成装置1によれば、次の(a)、(b)のような効果がある。
(Effect of Example 1)
According to the reference voltage generating circuit 100, the driving device, the print head 13, and the image forming apparatus 1 of the first embodiment, there are the following effects (a) and (b).

(a) 本実施例1の基準電圧発生回路100によれば、例えば、DBR型LED61において、その光出力は正の温度依存性となる場合がある。プリントヘッド13においては、温度によって露光エネルギー量が変動すると、印刷濃度が変動してしまって好ましくないので、LED61の歪の温度依存性を補償するために、駆動電流値に負の温度依存性を与える必要がある。そこで、本実施例1では、第1電流回路110、第2電流回路130及び電流減算回路150により、図1の基準電圧発生回路100を構成したので、出力する基準電圧Vrefの温度係数を負値としつつ、その値を比較的自由に設定することができる。これにより、基準電圧発生回路100から出力される基準電圧Vrefを、LED駆動電流の基準とし、LED61の光出力の温度依存性を無視しうる程度にまで減少させることができる。   (A) According to the reference voltage generation circuit 100 of the first embodiment, for example, in the DBR type LED 61, the optical output may be positive temperature dependent. In the print head 13, if the exposure energy amount varies depending on the temperature, the print density varies, which is not preferable. Therefore, in order to compensate for the temperature dependency of the distortion of the LED 61, the drive current value has a negative temperature dependency. Need to give. Therefore, in the first embodiment, the first current circuit 110, the second current circuit 130, and the current subtraction circuit 150 constitute the reference voltage generation circuit 100 in FIG. 1, and therefore, the temperature coefficient of the output reference voltage Vref is a negative value. However, the value can be set relatively freely. As a result, the reference voltage Vref output from the reference voltage generation circuit 100 can be reduced to such an extent that the temperature dependence of the light output of the LED 61 can be ignored using the LED drive current as a reference.

(b) 本実施例1の画像形成装置1によれば、基準電圧発生回路100を有するプリントヘッド13を採用しているので、スペース効率及び光取り出し効率に優れた高品質の画像形成装置(プリンタ、複写機、ファクシミリ装置、複合機等)を提供することができる。即ち、プリントヘッド13を用いることにより、上述したフルカラーの画像形成装置1に限らず、モノクロ、マルチカラーの画像形成装置においても効果が得られるが、特に露光装置としてのプリントヘッド13を数多く必要とするフルカラーの画像形成装置において一層大きな効果が得られる。   (B) According to the image forming apparatus 1 of the first embodiment, since the print head 13 having the reference voltage generating circuit 100 is employed, a high-quality image forming apparatus (printer) excellent in space efficiency and light extraction efficiency. Copiers, facsimile machines, multifunction machines, etc.). That is, the use of the print head 13 is effective not only in the above-described full-color image forming apparatus 1 but also in a monochrome or multi-color image forming apparatus, but in particular, a large number of print heads 13 as exposure apparatuses are required. A greater effect can be obtained in a full-color image forming apparatus.

本発明の実施例2における画像形成装置1及びプリントヘッド13の構成は、実施例1の構成と同様であり、本実施例2の駆動装置に設けられる基準電圧発生回路の構成が、実施例1の基準電圧発生回路100の構成と異なる。そのため、実施例1とは異なる本実施例2の基準電圧発生回路について、以下説明する。   The configurations of the image forming apparatus 1 and the print head 13 in the second embodiment of the present invention are the same as those in the first embodiment, and the configuration of the reference voltage generation circuit provided in the driving device in the second embodiment is the same as that in the first embodiment. The configuration of the reference voltage generating circuit 100 is different. Therefore, a reference voltage generation circuit according to the second embodiment that is different from the first embodiment will be described below.

(実施例2の基準電圧発生回路の構成)
図10は、本発明の実施例2における基準電圧発生回路の構成を示す回路図であり、実施例1の基準電圧発生回路100を示す図1中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
(Configuration of Reference Voltage Generating Circuit of Example 2)
FIG. 10 is a circuit diagram showing the configuration of the reference voltage generation circuit according to the second embodiment of the present invention. Elements common to the elements in FIG. 1 showing the reference voltage generation circuit 100 according to the first embodiment are denoted by common reference numerals. It is attached.

本実施例2の基準電圧発生回路100Aでは、第1電流回路110、第2電流回路130、及び電流減算回路150に代えて、これらとは構成の異なる第1電流回路110A、第2電流回路130A、及び電流減算回路150Aを設けている。   In the reference voltage generating circuit 100A of the second embodiment, instead of the first current circuit 110, the second current circuit 130, and the current subtracting circuit 150, the first current circuit 110A and the second current circuit 130A having different configurations from these are used. And a current subtracting circuit 150A.

第1電流回路110Aは、実施例1の第1カレントミラー回路160とは異なる構成の第1カレントミラー回路160Aと、実施例1と同様のNPN124及び抵抗125とを備えている。第1カレントミラー回路160Aは、実施例1と同様のPMOS121,122,123と、新たに追加されたNMOS153,126,127とにより構成されている。   The first current circuit 110A includes a first current mirror circuit 160A having a configuration different from that of the first current mirror circuit 160 of the first embodiment, and an NPN 124 and a resistor 125 similar to those of the first embodiment. The first current mirror circuit 160A includes PMOSs 121, 122, and 123 similar to those of the first embodiment, and newly added NMOSs 153, 126, and 127.

NMOS153は、ドレーン及びゲートがPMOS121のドレーン側ノードN153に接続され、ソースがノードN121に接続され、そのドレーン側ノードN153とノードN121との間にダイオード接続されている。このNMOS153のゲート・ソース間電圧は、Vgs153である。NMOS126は、ドレーン及びゲートがPMOS122のドレーンに接続され、ソースがNPN124のコレクタ側のノードN122に接続されている。このNMOS126のゲート・ソース間電圧は、Vgs126である。NMOS127は、ドレーンがPMOS123のドレーンに接続され、ソースが抵抗125側のノードN125に接続され、ゲートがノードN126を介してNMOS126のゲート及びドレーンに接続され、NMOS126と共にカレントミラー回路を構成している。NMOS127のゲート・ソース間電圧は、Vgs127である。   The NMOS 153 has a drain and a gate connected to the drain side node N153 of the PMOS 121, a source connected to the node N121, and a diode connected between the drain side node N153 and the node N121. The gate-source voltage of the NMOS 153 is Vgs153. The NMOS 126 has a drain and a gate connected to the drain of the PMOS 122, and a source connected to the node N 122 on the collector side of the NPN 124. The gate-source voltage of the NMOS 126 is Vgs126. The NMOS 127 has a drain connected to the drain of the PMOS 123, a source connected to the node N 125 on the resistor 125 side, a gate connected to the gate and drain of the NMOS 126 via the node N 126, and a current mirror circuit together with the NMOS 126. . The gate-source voltage of the NMOS 127 is Vgs127.

NMOS126とNMOS127とは、ゲート長、及びゲート幅が相等しくなるように設定されている。   The NMOS 126 and the NMOS 127 are set to have the same gate length and gate width.

第2電流回路130Aは、実施例1の第2カレントミラー回路140とは異なる構成の第2カレントミラー回路140Aと、実施例1と同様の抵抗144,146及びNPN145,147とを備えている。第2カレントミラー回路140Aは、実施例1と同様のPMOS141,142,143と、新たに追加されたNMOS148,149とにより構成されている。   The second current circuit 130A includes a second current mirror circuit 140A having a configuration different from that of the second current mirror circuit 140 of the first embodiment, and resistors 144 and 146 and NPNs 145 and 147 similar to those of the first embodiment. The second current mirror circuit 140A includes PMOSs 141, 142, and 143 similar to those in the first embodiment and newly added NMOSs 148 and 149.

NMOS148は、ドレーン及びゲートがPMOS141のドレーンに接続され、ソースが抵抗144側のノードN141に接続されている。このNMOS148のゲート・ソース間電圧は、Vgs148である。NMOS149は、ドレーンがPMOS142のドレーンに接続され、ソースが抵抗146側のノードN142に接続され、ゲートがノードN148を介してNMOS148のゲート及びドレーンに接続され、NMOS148と共にカレントミラー回路を構成している。このNMOS149のゲート・ソース間電圧は、Vgs149である。   The NMOS 148 has a drain and a gate connected to the drain of the PMOS 141, and a source connected to the node N 141 on the resistor 144 side. The gate-source voltage of the NMOS 148 is Vgs148. The NMOS 149 has a drain connected to the drain of the PMOS 142, a source connected to the node N142 on the resistor 146 side, a gate connected to the gate and drain of the NMOS 148 via the node N148, and constitutes a current mirror circuit together with the NMOS 148. . The gate-source voltage of the NMOS 149 is Vgs149.

NMOS148とNMOS149とは、ゲート長、及びゲート幅が相等しくなるように設定されている。   The NMOS 148 and the NMOS 149 are set to have the same gate length and gate width.

NMOS152は、ドレーン及びゲートがPMOS143のドレーン側のノードN152に接続され、ソースがNMOS161のドレーン側のノードN143に接続され、そのノードN152とノードN143との間にダイオード接続されている。このNMOS152のゲート・ソース間電圧は、Vgs152である。   The NMOS 152 has a drain and a gate connected to the drain-side node N152 of the PMOS 143, a source connected to the drain-side node N143 of the NMOS 161, and a diode connection between the node N152 and the node N143. The gate-source voltage of the NMOS 152 is Vgs 152.

NMOS152とNMOS153とは、電源電圧VDDのレベルを遷移(シフト)するレベルシフト回路151を構成している。   The NMOS 152 and the NMOS 153 constitute a level shift circuit 151 that transitions (shifts) the level of the power supply voltage VDD.

以下説明を簡略化するため、実施例1と同様に、PMOS141,142のゲート幅を相等しくすると、各ドレーン電流I1,I2は等しく、その出力特性が近似的に定電流特性を備えたものとなる。   In order to simplify the description below, as in the first embodiment, when the gate widths of the PMOSs 141 and 142 are equal to each other, the drain currents I1 and I2 are equal and the output characteristics are approximately provided with constant current characteristics. Become.

NPN145の電流増幅率が大きいとき、ベース電流はコレクタ電流に比べ無視できるので、前述したドレーン電流I1,I2は、それぞれ抵抗144,146を流れる電流に略等しく、これはまたNPN145,147のそれぞれのコレクタ電流と略等しい。前述したように、ドレーン電流I1,I2は等しく設定されているので、抵抗144,146の抵抗値R144,R146を略等しく設定することで、その両端に生じる電位降下は等しく、NPN145,147のコレクタ電位もまた略等しくすることができる。これにより、その動作条件を揃えることができて好ましい。   When the current amplification factor of the NPN 145 is large, the base current is negligible compared to the collector current, so that the drain currents I1 and I2 described above are approximately equal to the currents flowing through the resistors 144 and 146, respectively. It is almost equal to the collector current. As described above, since the drain currents I1 and I2 are set to be equal, by setting the resistance values R144 and R146 of the resistors 144 and 146 to be approximately equal, potential drops generated at both ends thereof are equal, and the collectors of the NPNs 145 and 147 are equal. The potentials can also be approximately equal. This is preferable because the operating conditions can be made uniform.

又、PMOS143のゲート幅を、PMOS142のゲート幅に対して所定の比率に設定することで、電流I3は、電流I2に対して所定の比率の値とすることができる。なお、前記特性を良好なものにするため、PMOS141,142,143のゲート長を大きく設定することが好ましい。   Further, by setting the gate width of the PMOS 143 to a predetermined ratio with respect to the gate width of the PMOS 142, the current I3 can be set to a value having a predetermined ratio with respect to the current I2. In order to improve the characteristics, it is preferable to set the gate lengths of the PMOSs 141, 142, and 143 to be large.

同様に、NMOS148,149においても、そのゲート長及びゲート幅をそれぞれ等しくすることで、その動作状態を揃えることができる。そのため、前述したように、ドレーン電流I1とI2とは等しいので、NMOS148,149のドレーン電流も等しく、両者のゲート・ソース間電圧Vgs148,Vgs149もまた等しい。前述したように、NMOS148,149のゲート同士は接続されて同電位であるので、ノードN141とノードN142の電位が等しくなり、電源電圧VDDが変動したとしても、ノードN141及びノードN142間の電位差は僅少のままである。   Similarly, in the NMOSs 148 and 149, the operation state can be made uniform by equalizing the gate length and the gate width. Therefore, as described above, since the drain currents I1 and I2 are equal, the drain currents of the NMOSs 148 and 149 are also equal, and the gate-source voltages Vgs148 and Vgs149 thereof are also equal. As described above, since the gates of the NMOSs 148 and 149 are connected and have the same potential, even if the potentials of the node N141 and the node N142 are equal and the power supply voltage VDD fluctuates, the potential difference between the node N141 and the node N142 is It remains scarce.

例えば、ノードN141の電位が低下したとすると、NMOS148のゲート・ソース間電圧Vgs148の値に応じてゲート電位(ノードN148の電位)も低下する。この時、NMOS149のゲート・ソース間電圧Vgs149と、NMOS148のゲート・ソース間電圧Vgs148とが等しいので、ノードN142の電位も低下してノードN141の電位と等しくなる。同様に、ノードN141の電位が上昇した場合も、ノードN142の電位が上昇してノードN141の電位と略等しくなる。   For example, if the potential of the node N141 decreases, the gate potential (the potential of the node N148) also decreases according to the value of the gate-source voltage Vgs148 of the NMOS 148. At this time, since the gate-source voltage Vgs149 of the NMOS 149 and the gate-source voltage Vgs148 of the NMOS 148 are equal, the potential of the node N142 is also lowered to be equal to the potential of the node N141. Similarly, when the potential of the node N141 increases, the potential of the node N142 increases and becomes substantially equal to the potential of the node N141.

又、ノードN141は、NPN145のベースに接続されており、電源電圧VDDの値が変化しても、そのベース電位の変動が小さい。前述したように、ノードN141とノードN142の電位が略等しく、NPN145,147のコレクタ電位は略等しいので、NPN147のコレクタ電位の変動も小さくすることができる。そのため、電源電圧VDDの変動によるコレクタ電流I2の変化を僅少とすることができる。   The node N141 is connected to the base of the NPN 145, and even if the value of the power supply voltage VDD changes, the fluctuation of the base potential is small. As described above, since the potentials of the node N141 and the node N142 are substantially equal and the collector potentials of the NPNs 145 and 147 are substantially equal, the fluctuation of the collector potential of the NPN 147 can be reduced. Therefore, the change in the collector current I2 due to the fluctuation of the power supply voltage VDD can be made small.

(基準電圧発生回路100Aの機能)
図10の基準電圧発生回路100Aの機能(A)、(B)を定量的に考察する。
(Function of the reference voltage generating circuit 100A)
The functions (A) and (B) of the reference voltage generation circuit 100A of FIG.

(A) 第2電流回路130Aの機能
基準電圧発生回路100Aの機能を定量的に考察するために、先ず、第2電流回路130Aにおけるドレーン電流I1を求める。
(A) Function of Second Current Circuit 130A In order to quantitatively consider the function of the reference voltage generation circuit 100A, first, the drain current I1 in the second current circuit 130A is obtained.

計算の過程は、実施例1におけるものと同じであるので、主として異なる点について説明する。   Since the calculation process is the same as that in the first embodiment, different points will be mainly described.

前述したように、PMOS141,142は、カレントミラーの関係が設定され、電源電圧VDDが変動したとしても、NMOS148,149の働きにより、カレントミラー回路140Aへの影響を軽微なものとすることができて、
I1=I2
にできる。更に、PMOS141,142,143は、カレントミラーの関係が設定されているので、
I1=I2=I3
にできる。
As described above, even if the current mirror relationship is set and the power supply voltage VDD fluctuates, the PMOSs 141 and 142 can reduce the influence on the current mirror circuit 140A by the action of the NMOSs 148 and 149. And
I1 = I2
Can be. Furthermore, since PMOSs 141, 142, and 143 have a current mirror relationship,
I1 = I2 = I3
Can be.

なお、NMOS152,153で構成されるレベルシフト回路151は、前述したNMOS149,149等と同様に動作するものであるが、それぞれゲート・ソース間電圧Vgs152,Vgs153で与えられる電位を降下させる働きをする。   The level shift circuit 151 composed of the NMOSs 152 and 153 operates in the same manner as the NMOSs 149 and 149 described above, but functions to lower the potentials given by the gate-source voltages Vgs152 and Vgs153, respectively. .

前述したドレーン電流I1は、絶対温度(T)に比例するものであって、正の温度係数を持つことが判る。第2電流回路130Aにおけるドレーン電流I1,I2,I3の温度係数Tcは、実施例1と同様に、
Tc=(l/T)
であり、室温(25℃)付近で、Tc=+0.33[%/℃]の温度係数となることが判る。
It can be seen that the drain current I1 described above is proportional to the absolute temperature (T) and has a positive temperature coefficient. The temperature coefficient Tc of the drain currents I1, I2, and I3 in the second current circuit 130A is the same as in the first embodiment.
Tc = (l / T)
It can be seen that the temperature coefficient is Tc = + 0.33 [% / ° C.] around room temperature (25 ° C.).

(B) 第1電流回路110Aの機能
次に、第1電流回路110Aの機能を考える
(B) Function of First Current Circuit 110A Next, consider the function of the first current circuit 110A.

実施例1と同様に、PMOS122,123は、カレントミラーの関係にあり、その動作条件を適切に設定することで、そのドレーン電位を略等しくすることができる。   Similar to the first embodiment, the PMOSs 122 and 123 have a current mirror relationship, and their drain potentials can be made substantially equal by setting the operating conditions appropriately.

なお、前記特性を良好なものとするめ、PMOS122,123のゲート長を大きく設定することが好ましい。同様に、NMOS126,127においても、そのゲート長、及びゲート幅をそれぞれ等しくすることで、その動作を揃えることができる。そのため、前述したように、ドレーン電流I5とI6とは等しいので、NMOS126,127のドレーン電流も等しく、両者のゲート・ソース間電圧Vgs126,Vgs127もまた等しい。   In order to improve the characteristics, it is preferable to set the gate lengths of the PMOSs 122 and 123 large. Similarly, the operation of the NMOSs 126 and 127 can be made uniform by making the gate length and the gate width equal. Therefore, as described above, since the drain currents I5 and I6 are equal, the drain currents of the NMOSs 126 and 127 are also equal, and the gate-source voltages Vgs126 and Vgs127 of both are also equal.

前述したように、NMOS126,127のゲート同士は接続されて同電位にあるので、ノードN122とノードN125の電位は等しくなり、電源電圧VDDが変動したとしても、ノードN122及びN125間の電位差は僅少のままである。この結果、ノードN122とN125の電位は略等しくなる。   As described above, since the gates of the NMOSs 126 and 127 are connected and have the same potential, the potentials of the node N122 and the node N125 are equal, and even if the power supply voltage VDD fluctuates, the potential difference between the nodes N122 and N125 is small. Remains. As a result, the potentials of the nodes N122 and N125 are substantially equal.

ノードN122の電位は、NPN124のベース・エミッタ間電圧Vbe124に等しく、ノードN125が抵抗124(抵抗値R125)の一端に接続されているので、ドレーン電流I6は、実施例1の式(12)で与えられる。   Since the potential of the node N122 is equal to the base-emitter voltage Vbe124 of the NPN 124 and the node N125 is connected to one end of the resistor 124 (resistance value R125), the drain current I6 is expressed by the equation (12) of the first embodiment. Given.

実施例1と同様に、抵抗125の温度係数をひとまず無視して考えると、ドレーン電流I6の温度係数もまた、−0.33[%/℃]となることが判る。前述したように、ドレーン電流I4,I5,I6は比例関係にあるので、電流I4の温度係数もまた−0.33[%/℃]である。PMOS121のゲート幅をPMOS122,123と等しくすることで、ドレーン電流I4をドレーン電流I5と等しくすることができる。そのため、
I4=I5=I6
とすることができる。この場合、NMOS153のゲート長及びゲート幅もNMOS126,127と同等にすることで、そのゲート・ソース間電圧Vgs153をVgs126,Vgs127と略等しくすることができる。
As in the first embodiment, when the temperature coefficient of the resistor 125 is ignored for the time being, it can be seen that the temperature coefficient of the drain current I6 is also −0.33 [% / ° C.]. As described above, since the drain currents I4, I5, and I6 are in a proportional relationship, the temperature coefficient of the current I4 is also −0.33 [% / ° C.]. By making the gate width of the PMOS 121 equal to the PMOSs 122 and 123, the drain current I4 can be made equal to the drain current I5. for that reason,
I4 = I5 = I6
It can be. In this case, by setting the gate length and gate width of the NMOS 153 to be equal to those of the NMOSs 126 and 127, the gate-source voltage Vgs153 can be made substantially equal to Vgs126 and Vgs127.

一方、実施例1と同様に、NMOS161,162で構成されカレントミラー回路160において、電流I3が制御側ノードN143に流入する。これにより、カレントミラー回路160の従属側ノードN121には、前記電流I3に略比例した流入電流I4Bを生じる。   On the other hand, as in the first embodiment, in the current mirror circuit 160 constituted by the NMOSs 161 and 162, the current I3 flows into the control side node N143. As a result, an inflow current I4B substantially proportional to the current I3 is generated at the subordinate node N121 of the current mirror circuit 160.

実施例1と同様に、カレントミラー回路160の制御側ノードN143と従属側ノードN121に流入する電流の比は、NMOS161,162のサイズ比を変えることで、任意に設定可能である。   As in the first embodiment, the ratio of the current flowing into the control side node N143 and the dependent side node N121 of the current mirror circuit 160 can be arbitrarily set by changing the size ratio of the NMOSs 161 and 162.

(実施例2の動作)
本実施例2において、実施例1とは異なる構成の基準電圧発生回路100Aの動作を以下説明する。
(Operation of Example 2)
In the second embodiment, the operation of the reference voltage generating circuit 100A having a configuration different from that of the first embodiment will be described below.

図11(a)〜(d)は、図10の基準電圧発生回路100Aの動作を説明する図であり、同図(a)は図10中の電流減算回路150Aの周辺における回路図、及び、同図(b)〜(d)は同図(a)の各部の温度/電流特性を概略的に示すグラフである。   11A to 11D are diagrams for explaining the operation of the reference voltage generation circuit 100A in FIG. 10, and FIG. 11A is a circuit diagram around the current subtraction circuit 150A in FIG. FIGS. 4B to 4D are graphs schematically showing temperature / current characteristics of each part of FIG.

図9(a)と同様に、図11(a)において、PMOS143,121のドレーン電流がI3,I4、抵抗値R163の抵抗163に流入する電流がI4A、NMOS162のドレーンに流入する電流がI4Bである。   Similarly to FIG. 9A, in FIG. 11A, the drain currents of the PMOSs 143 and 121 are I3 and I4, the current flowing into the resistor 163 having the resistance value R163 is I4A, and the current flowing into the drain of the NMOS 162 is I4B. is there.

図9(b)〜(d)と同様に、図11(b)〜(d)は、電流I4,I4B,I4Aの温度による変化を示しており、電流I4は温度上昇に対してその値が減少する特性を備えており、その温度係数が約−0.33[%/℃]である。又、電流I3は絶対温度(T)に比例する特性を備えており、その温度係数は約0.33[%/℃]である。電流I3と電流I4Bとはカレントミラーの関係にあるので、電流I4Bもまた温度上昇に対して増加する特性を備えている。そのため、電流I4Bの温度係数は、約+0.33[%/℃]である。   Similarly to FIGS. 9B to 9D, FIGS. 11B to 11D show changes in the currents I4, I4B, and I4A depending on the temperature, and the value of the current I4 increases with increasing temperature. The temperature coefficient is about −0.33 [% / ° C.]. The current I3 has a characteristic proportional to the absolute temperature (T), and its temperature coefficient is about 0.33 [% / ° C.]. Since the current I3 and the current I4B are in a current mirror relationship, the current I4B also has a characteristic that increases as the temperature rises. Therefore, the temperature coefficient of the current I4B is about +0.33 [% / ° C.].

図11(a)において、電流I4,I4A,I4Bの関係は、
I4=I4A+I4B ・・・(14)
である。これより、
I4A=I4−I4B ・・・(15)
となる。そのため、図11(d)に示す電流I4Aの特性グラフは、図11(b)の電流I4から図11(c)の電流I4Bを減じたものとなり、図11(b)の電流I4よりも温度依存性の大きな特性となることが判る。
In FIG. 11A, the relationship between the currents I4, I4A, and I4B is
I4 = I4A + I4B (14)
It is. Than this,
I4A = I4-I4B (15)
It becomes. Therefore, the characteristic graph of the current I4A shown in FIG. 11 (d) is obtained by subtracting the current I4B in FIG. 11 (c) from the current I4 in FIG. 11 (b), and the temperature is higher than the current I4 in FIG. 11 (b). It turns out that it becomes a characteristic with big dependence.

以上の事柄を定量的に考察してみる。実施例1と同様に、説明の簡単化のために、電流I4をI、電流I4AをIa、電流I4BをIbと略記し、更に、電流Iの温度係数をαc、電流Ibの温度係数をαp、電流Iaの温度係数をTcとする。   Let us consider the above matters quantitatively. As in the first embodiment, for simplification of description, the current I4 is abbreviated as I, the current I4A is abbreviated as Ia, the current I4B is abbreviated as Ib, the temperature coefficient of the current I is αc, and the temperature coefficient of the current Ib is αp. The temperature coefficient of the current Ia is Tc.

この場合、温度係数αc,αpと電流I,Ibの関係は、前記式(16)〜(19)のようになる。電流Iaは、
Ia=I−Ib ・・・(20)
である。これより、電流Iaの温度係数Tcは、前記式(21)、(22)のようになる。
In this case, the relationship between the temperature coefficients αc and αp and the currents I and Ib is expressed by the above equations (16) to (19). The current Ia is
Ia = I−Ib (20)
It is. As a result, the temperature coefficient Tc of the current Ia is expressed by the equations (21) and (22).

電流I4の温度係数αcは約−0.33[%/℃]、電流I4Bの温度係数αpは約+0.33[%/℃]であるので、
αp=−αc ・・・(23)
として、式(23)を整理すると、電流I,Ib及び温度係数αpから、前記式(24)のような温度係数Tcの関係式が得られる。式(24)においてαpは既知の正値であることから、電流Iaの温度係数Tcは負値であって、その値は電流Ibと電流Iの比を変えることで、変化させることができる。これは、
I4A=I4−I4B ・・・(25)
で示されるように、負の温度係数を備えた電流I4から正の温度係数を備えた電流I4Bを減じた電流I4Aを作成することで実現できたものである。この結果、電流I4Aは電流I4と比べ、温度係数が増加しているものの、電流値そのものは電流I4よりも減少してしまう。
Since the temperature coefficient αc of the current I4 is about −0.33 [% / ° C.] and the temperature coefficient αp of the current I4B is about +0.33 [% / ° C.],
αp = −αc (23)
If the equation (23) is rearranged, the relational expression of the temperature coefficient Tc like the equation (24) can be obtained from the currents I and Ib and the temperature coefficient αp. Since αp in Equation (24) is a known positive value, the temperature coefficient Tc of the current Ia is a negative value, and the value can be changed by changing the ratio of the current Ib to the current I. this is,
I4A = I4-I4B (25)
As shown in FIG. 4, the current I4A is obtained by subtracting the current I4B having a positive temperature coefficient from the current I4 having a negative temperature coefficient. As a result, although the temperature coefficient of the current I4A is increased compared to the current I4, the current value itself is smaller than that of the current I4.

ところが、前記の電流減少に合わせ、抵抗163の抵抗値R163を増加させることで、基準電圧Vrefを所定値とすることは容易である。このように、図10の構成においては、基準電圧Vrefの温度係数やその電圧値を、その目的に応じて比較的任意に設定することができる。   However, it is easy to set the reference voltage Vref to a predetermined value by increasing the resistance value R163 of the resistor 163 in accordance with the current decrease. As described above, in the configuration of FIG. 10, the temperature coefficient of the reference voltage Vref and the voltage value thereof can be set relatively arbitrarily according to the purpose.

前述したように、DBR型LED61において、その光出力は正の温度依存性となる場合がある。プリントヘッド13においては、温度によって露光エネルギー量が変動すると、印刷濃度が変動してしまって好ましくないので、LED61の正の温度依存牲を補償するために、駆動電流値に負の温度依存性を与える必要がある。この場合、図10に示した基準電圧発生回路100Aから出力される基準電圧VrefをLED駆動電流の基準とし、LED61の光出力の温度依存性を無視しうる程度にまで減少させることができる。   As described above, in the DBR type LED 61, the light output may be positive temperature dependent. In the print head 13, if the exposure energy amount fluctuates depending on the temperature, the print density fluctuates, which is not preferable. Therefore, in order to compensate for the positive temperature dependence of the LED 61, the drive current value has a negative temperature dependence. Need to give. In this case, the reference voltage Vref output from the reference voltage generation circuit 100A shown in FIG. 10 can be used as a reference for the LED drive current, and the temperature dependence of the light output of the LED 61 can be reduced to a negligible level.

それに加えて、本実施例2の基準電圧発生回路100Aは、実施例1の基準電圧発生回路100と比べて、電源電圧VDDが変化したときの基準電圧Vrefへの影響をより軽微できる利点を備えている。   In addition, the reference voltage generation circuit 100A according to the second embodiment has an advantage that the influence on the reference voltage Vref when the power supply voltage VDD is changed can be reduced compared to the reference voltage generation circuit 100 according to the first embodiment. ing.

このように、図10の構成による基準電圧発生回路100Aにおいては、出力される基準電圧Vrefの温度係数を所望の値に設定できることは勿論として、その電圧値もまた前記温度係数とは独立に所定値にすることができ、種々のLED61やその駆動装置に広く適用することができる。   As described above, in the reference voltage generating circuit 100A having the configuration of FIG. 10, the temperature coefficient of the output reference voltage Vref can be set to a desired value, and the voltage value is also predetermined independently of the temperature coefficient. And can be widely applied to various LEDs 61 and their driving devices.

(実施例2の効果)
本実施例2の基準電圧発生回路100A、駆動装置、プリントヘッド13、及び画像形成装置1によれば、次の(i)、(ii)のような効果がある。
(Effect of Example 2)
According to the reference voltage generating circuit 100A, the driving device, the print head 13, and the image forming apparatus 1 of the second embodiment, there are the following effects (i) and (ii).

(i) 本実施例2の基準電圧発生回路100Aによれば、実施例1の効果(a)と同様に、出力される基準電圧Vrefの温度係数を負値としつつ、その値を比較的自由に設定することができる。そのため、基準電圧発生回路100Aから出力される基準電圧VrefをLED駆動電流の基準とし、LED61の光出力の温度依存性を無視しうる程度にまで減少させることができる。   (I) According to the reference voltage generation circuit 100A of the second embodiment, as with the effect (a) of the first embodiment, the temperature coefficient of the output reference voltage Vref is a negative value, and the value is relatively free. Can be set to Therefore, the reference voltage Vref output from the reference voltage generation circuit 100A can be used as a reference for the LED drive current, and the temperature dependence of the light output of the LED 61 can be reduced to a negligible level.

(ii) 本実施例2の基準電圧発生回路100Aでは、実施例1の基準電圧発生回路100と比べて、部品点数が増加するものの、出力される基準電圧Vrefの電源電圧変動による影響を軽微にできる。そのため、実施例1の効果(b)を有するばかりか、より印刷品位を高めた画像形成装置1に適用する場合に効果的である。   (Ii) In the reference voltage generation circuit 100A according to the second embodiment, the number of parts is increased as compared with the reference voltage generation circuit 100 according to the first embodiment, but the influence of the output reference voltage Vref due to the power supply voltage fluctuation is reduced. it can. Therefore, not only has the effect (b) of the first embodiment, but is effective when applied to the image forming apparatus 1 with higher print quality.

(変形例)
本発明は、上記実施例1、2に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の(a)〜(d)のようなものがある。
(Modification)
The present invention is not limited to the first and second embodiments, and various usage forms and modifications are possible. For example, the following forms (a) to (d) are used as the usage form and the modified examples.

(a) 図1、図7、図10において、回路を構成するMOSトランジスタ及びバイポーラトランジスタの極性や電源の極性を変更しても、実施例1、2と略同様の作用効果を奏することができる。例えば、PMOSをNMOSに変更し、NMOSをPMOSに変更し、NPNをPNPに変更し、更に、これらの変更に対応して第1電源をグランドGNDに、第2電源をVDD電源にそれぞれ変更しても良い。   (A) In FIG. 1, FIG. 7, and FIG. 10, even if the polarity of the MOS transistor and the bipolar transistor constituting the circuit and the polarity of the power source are changed, substantially the same operational effects as the first and second embodiments can be obtained. . For example, change PMOS to NMOS, change NMOS to PMOS, change NPN to PNP, and change the first power supply to ground GND and the second power supply to VDD power supply in response to these changes. May be.

(b) 実施例では、光源としてLED61に適用した場合について説明したが、本発明は、これに限らず、他の被駆動素子として、例えば、発光サイリスタや発光トランジスタ、あるいは、有機EL素子や発熱抵抗体への電圧印加制御を行う場合にも適用可能である。   (B) In the embodiment, the case where the light source is applied to the LED 61 has been described. However, the present invention is not limited to this, and other driven elements include, for example, a light emitting thyristor, a light emitting transistor, an organic EL element, and a heat generating element. The present invention can also be applied when voltage application control to the resistor is performed.

(c) 例えば、有機EL素子のアレイで構成される有機ELヘッドを供えたプリンタにおいて利用することができる。更に、表示素子(例えば、列状あるいはマトリクス状に配列された表示素子)の駆動にも適用可能である。   (C) For example, it can be used in a printer provided with an organic EL head composed of an array of organic EL elements. Furthermore, the present invention can also be applied to driving display elements (for example, display elements arranged in a row or matrix).

(d) 本発明はまた、3端子構造を備えたサイリスタの他、第1と第2の2つのゲートを備えた4端子サイリスタSCS(Silicon Semiconductor Controlled Switch)を駆動する場合にも適用可能である。   (D) The present invention is also applicable to driving a 4-terminal thyristor SCS (Silicon Semiconductor Controlled Switch) having first and second gates in addition to a thyristor having a 3-terminal structure. .

1 画像形成装置
13 プリントヘッド
60,60−1〜60−n 発光素子アレイ
61 LED
100,100A 基準電圧発生回路
110,110A 第1電流回路
120,140,160 第1、第2、第3カレントミラー回路
121〜123,141〜143 PMOS
124,145,147 NPN
125,144,146,163 抵抗
126,127,148,149,152,153 NMOS
130,130A 第2電流回路
150,150A 電流減算回路
151 レベルシフト回路
200,200−1〜200−n ドライバIC
210 制御電圧発生回路
230 ラッチ回路
241 インバータ
242 NAND
250 駆動回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 13 Print head 60, 60-1 to 60-n Light emitting element array 61 LED
100, 100A Reference voltage generation circuit 110, 110A First current circuit 120, 140, 160 First, second, third current mirror circuit 121-123, 141-143 PMOS
124,145,147 NPN
125, 144, 146, 163 Resistance 126, 127, 148, 149, 152, 153 NMOS
130, 130A Second current circuit 150, 150A Current subtraction circuit 151 Level shift circuit 200, 200-1 to 200-n Driver IC
210 Control voltage generation circuit 230 Latch circuit 241 Inverter 242 NAND
250 Drive circuit

Claims (8)

電源電圧により駆動されて一定の基準電圧を発生する基準電圧発生回路において、
バイポーラトランジスタのベース・エミッタ間電圧の負の温度係数に依存して生じる負の温度係数を持った第1カレントミラー回路を有する第1電流回路と、
バイポーラトランジスタのベース・エミッタ間電圧の負の温度係数に依存して生じる正の温度係数を持った第2カレントミラー回路を有する第2電流回路と、
前記第1カレントミラー回路の出力電流から前記第2カレントミラー回路の出力電流を減算して減算電流を生成し、前記減算電流に比例した前記基準電圧を出力端子へ出力する電流減算回路と、
を備えたことを特徴とする基準電圧発生回路。
In a reference voltage generation circuit that is driven by a power supply voltage and generates a constant reference voltage,
A first current circuit having a first current mirror circuit having a negative temperature coefficient generated depending on the negative temperature coefficient of the base-emitter voltage of the bipolar transistor;
A second current circuit having a second current mirror circuit having a positive temperature coefficient generated depending on a negative temperature coefficient of the base-emitter voltage of the bipolar transistor;
Subtracting the output current of the second current mirror circuit from the output current of the first current mirror circuit to generate a subtraction current, and outputting the reference voltage proportional to the subtraction current to an output terminal;
A reference voltage generating circuit comprising:
請求項1記載の基準電流発生回路は、更に、
前記第1電流回路の出力側及び前記第2電流回路の出力側と前記電流減算回路の入力側との間に接続され、前記電源電圧のレベルを遷移するレベルシフト回路を備えたことを特徴とする請求項1記載の基準電圧発生回路。
The reference current generating circuit according to claim 1, further comprising:
And a level shift circuit connected between the output side of the first current circuit, the output side of the second current circuit, and the input side of the current subtracting circuit, and configured to transition the level of the power supply voltage. The reference voltage generating circuit according to claim 1.
前記出力端子は、
第1抵抗を介して、前記第1電源とは異なるレベルの第2電源に接続され、
前記第1電流回路は、
第1電源及び第1ノード間に接続された第1導電形の第1MOSトランジスタと、前記第1MOSトランジスタに対してゲートが共通に接続され、前記第1電源及び第2ノード間に接続された前記第1導電形の第2MOSトランジスタと、前記第1MOSトランジスタに対してゲートが共通に接続され、前記第1電源及び前記出力端子間に接続された前記第1導電形の第3MOSトランジスタと、により構成された前記第1カレントミラー回路と、
前記第1ノード及び前記第2電源間に接続された第2抵抗と、
前記第2ノードに接続されたコレクタ及びベースと、前記第2電源に接続されたエミッタとを有する第1バイポーラトランジスタと、を有し、
前記第2電流回路は、
前記第1電源及び第3ノード間に接続された前記第1導電形の第4MOSトランジスタと、前記第4MOSトランジスタに対してゲートが共通に接続され、前記第1電源及び第4ノード間に接続された前記第1導電形の第5MOSトランジスタと、前記第4MOSトランジスタに対してゲートが共通に接続され、前記第1電源及び第5ノード間に接続された前記第1導電形の第5MOSトランジスタと、により構成された前記第2カレントミラー回路と、
順方向の第2バイポーラトランジスタを有し、前記第2バイポーラトランジスタが前記第3ノード及び前記第2電源間に直列に接続された第1直列回路と、
第3抵抗及び順方向の第3バイポーラトランジスタを有し、前記第3抵抗及び前記第3バイポーラトランジスタが前記第4ノード及び前記第2電源間に直列に接続され、前記第3バイポーラトランジスタのベースが前記第4ノードに接続され、前記第3バイポーラトランジスタのコレクタが前記第2バイポーラトランジスタのベースに接続された第2直列回路と、を有し、
前記減算回路は、
前記第5ノード及び前記第2電源間に接続された第2導電形の第7MOSトランジスタと、前記第7MOSトランジスタに対してゲートが共通に接続され、前記出力端子及び前記第2電源間に接続された前記第2導電形の第8MOSトランジスタと、を有することを特徴とする請求項1記載の基準電圧発生回路。
The output terminal is
The first power supply is connected to a second power supply having a level different from that of the first power supply through a first resistor,
The first current circuit includes:
The first conductivity type first MOS transistor connected between the first power source and the first node, and the gate connected to the first MOS transistor in common, and connected between the first power source and the second node. A first conductivity type second MOS transistor, and a gate connected to the first MOS transistor in common, and the first conductivity type third MOS transistor connected between the first power supply and the output terminal. The first current mirror circuit,
A second resistor connected between the first node and the second power source;
A first bipolar transistor having a collector and a base connected to the second node and an emitter connected to the second power source;
The second current circuit includes:
A fourth MOS transistor of the first conductivity type connected between the first power supply and the third node, and a gate connected to the fourth MOS transistor in common, and connected between the first power supply and the fourth node. A fifth MOS transistor of the first conductivity type, a fifth MOS transistor of the first conductivity type having a gate connected to the fourth MOS transistor and connected between the first power source and a fifth node; The second current mirror circuit configured by:
A first series circuit having a second bipolar transistor in a forward direction, wherein the second bipolar transistor is connected in series between the third node and the second power supply;
A third resistor in the forward direction and a third bipolar transistor in the forward direction, wherein the third resistor and the third bipolar transistor are connected in series between the fourth node and the second power supply, and a base of the third bipolar transistor is A second series circuit connected to the fourth node and having a collector of the third bipolar transistor connected to a base of the second bipolar transistor;
The subtraction circuit
A seventh conductivity type seventh MOS transistor connected between the fifth node and the second power source, and a gate connected to the seventh MOS transistor in common, and connected between the output terminal and the second power source. 2. The reference voltage generating circuit according to claim 1, further comprising an eighth MOS transistor of the second conductivity type.
前記出力端子は、
第1抵抗を介して、前記第1電源とは異なるレベルの第2電源に接続され、
前記第1電流回路は、
第1電源及び第1ノード間に接続された第1導電形の第1MOSトランジスタと、前記第1MOSトランジスタに対してゲートが共通に接続され、前記第1電源及び第2ノード間に接続された前記第1導電形の第2MOSトランジスタと、前記第1MOSトランジスタに対してゲートが共通に接続され、前記第1電源及び前記出力端子間に接続された前記第1導電形の第3MOSトランジスタと、により構成された前記第1カレントミラー回路と、
前記第1ノード及び前記第2電源間に接続された第2抵抗と、
前記第2ノードに接続されたコレクタ及びベースと、前記第2電源に接続されたエミッタとを有する第1バイポーラトランジスタと、を有し、
前記第2電流回路は、
前記第1電源及び第3ノード間に接続された前記第1導電形の第4MOSトランジスタと、前記第4MOSトランジスタに対してゲートが共通に接続され、前記第1電源及び第4ノード間に接続された前記第1導電形の第5MOSトランジスタと、前記第4MOSトランジスタに対してゲートが共通に接続され、前記第1電源及び第5ノード間に接続された前記第1導電形の第5MOSトランジスタと、により構成された前記第2カレントミラー回路と、
第3抵抗及び順方向の第2バイポーラトランジスタを有し、前記第3抵抗及び前記第2バイポーラトランジスタが前記第3ノード及び前記第2電源間に直列に接続された第1直列回路と、
第4抵抗及び順方向の第3バイポーラトランジスタを有し、前記第4抵抗及び前記第3バイポーラトランジスタが前記第4ノード及び前記第2電源間に直列に接続され、前記第3バイポーラトランジスタのベースが前記第4ノードに接続され、前記第3バイポーラトランジスタのコレクタが前記第2バイポーラトランジスタのベースに接続された第2直列回路と、を有し、
前記減算回路は、
前記第5ノード及び前記第2電源間に接続された第2導電形の第7MOSトランジスタと、前記第7MOSトランジスタに対してゲートが共通に接続され、前記出力端子及び前記第2電源間に接続された前記第2導電形の第8MOSトランジスタと、を有することを特徴とする請求項1記載の基準電圧発生回路。
The output terminal is
The first power supply is connected to a second power supply having a level different from that of the first power supply through a first resistor,
The first current circuit includes:
The first conductivity type first MOS transistor connected between the first power source and the first node, and the gate connected to the first MOS transistor in common, and connected between the first power source and the second node. A first conductivity type second MOS transistor, and a gate connected to the first MOS transistor in common, and the first conductivity type third MOS transistor connected between the first power supply and the output terminal. The first current mirror circuit,
A second resistor connected between the first node and the second power source;
A first bipolar transistor having a collector and a base connected to the second node and an emitter connected to the second power source;
The second current circuit includes:
A fourth MOS transistor of the first conductivity type connected between the first power supply and the third node, and a gate connected to the fourth MOS transistor in common, and connected between the first power supply and the fourth node. A fifth MOS transistor of the first conductivity type, a fifth MOS transistor of the first conductivity type having a gate connected to the fourth MOS transistor and connected between the first power source and a fifth node; The second current mirror circuit configured by:
A first series circuit including a third resistor and a forward second bipolar transistor, wherein the third resistor and the second bipolar transistor are connected in series between the third node and the second power supply;
A fourth resistor and a third bipolar transistor in a forward direction, the fourth resistor and the third bipolar transistor being connected in series between the fourth node and the second power supply, and a base of the third bipolar transistor being A second series circuit connected to the fourth node and having a collector of the third bipolar transistor connected to a base of the second bipolar transistor;
The subtraction circuit
A seventh conductivity type seventh MOS transistor connected between the fifth node and the second power source, and a gate connected to the seventh MOS transistor in common, and connected between the output terminal and the second power source. 2. The reference voltage generating circuit according to claim 1, further comprising an eighth MOS transistor of the second conductivity type.
前記レベルシフト回路は、
前記第5ノード及び前記第7バイポーラトランジスタ間に順方向にダイオード接続された前記第2導電形の第9MOSトランジスタと、
前記第3MOSトランジスタ及び前記出力端子間に順方向にダイオード接続された前記第2導電形の第10MOSトランジスタと、を有することを特徴とする請求項2記載の基準電圧発生回路。
The level shift circuit includes:
A ninth MOS transistor of the second conductivity type diode-connected in a forward direction between the fifth node and the seventh bipolar transistor;
3. The reference voltage generating circuit according to claim 2, further comprising: a second MOS transistor of the second conductivity type that is diode-connected in a forward direction between the third MOS transistor and the output terminal.
電源電圧により駆動されて一定の基準電圧を発生する基準電圧発生回路であって、バイポーラトランジスタのベース・エミッタ間電圧の負の温度係数に依存して生じる負の温度係数を持った第1カレントミラー回路を有する第1電流回路と、バイポーラトランジスタのベース・エミッタ間電圧の負の温度係数に依存して生じる正の温度係数を持った第2カレントミラー回路を有する第2電流回路と、前記第1カレントミラー回路の出力電流から前記第2カレントミラー回路の出力電流を減算して減算電流を生成し、前記減算電流に比例した前記基準電圧を出力端子へ出力する電流減算回路と、を有する前記基準電圧発生回路と、
前記基準電圧発生回路から出力された前記基準電圧を入力し、前記基準電圧に対応した制御電圧を発生する制御電圧発生回路と、
前記第1電源から出力される電源電圧が印加される電源端子、及び前記制御電圧が印加されるグランド端子を有し、ストローブ信号及びデータ信号を入力し、前記ストローブ信号により前記データ信号の出力を制御して前記電源電圧と略等しい高レベルの電圧又は前記制御電圧と略等しい低レベルの電圧を出力する論理回路と、
前記電源電圧が印加され、前記論理回路の出力電圧に対応した駆動電流を被駆動素子に供給する駆動回路と、
を備えたことを特徴とする駆動装置。
A reference voltage generating circuit that is driven by a power supply voltage to generate a constant reference voltage, and has a negative temperature coefficient generated depending on the negative temperature coefficient of the base-emitter voltage of the bipolar transistor. A first current circuit having a circuit; a second current circuit having a second current mirror circuit having a positive temperature coefficient generated depending on a negative temperature coefficient of the base-emitter voltage of the bipolar transistor; A current subtracting circuit that subtracts the output current of the second current mirror circuit from the output current of the current mirror circuit to generate a subtracted current and outputs the reference voltage proportional to the subtracted current to an output terminal; A voltage generation circuit;
A control voltage generation circuit for inputting the reference voltage output from the reference voltage generation circuit and generating a control voltage corresponding to the reference voltage;
A power supply terminal to which a power supply voltage output from the first power supply is applied; and a ground terminal to which the control voltage is applied; input a strobe signal and a data signal; and output the data signal by the strobe signal. A logic circuit that controls to output a high level voltage substantially equal to the power supply voltage or a low level voltage substantially equal to the control voltage;
A drive circuit to which the power supply voltage is applied and which supplies a drive current corresponding to the output voltage of the logic circuit to the driven element;
A drive device comprising:
駆動装置と、発光素子アレイと、を備えたプリントヘッドであって、
前記駆動装置は、
電源電圧により駆動されて一定の基準電圧を発生する基準電圧発生回路であって、バイポーラトランジスタのベース・エミッタ間電圧の負の温度係数に依存して生じる負の温度係数を持った第1カレントミラー回路を有する第1電流回路と、バイポーラトランジスタのベース・エミッタ間電圧の負の温度係数に依存して生じる正の温度係数を持った第2カレントミラー回路を有する第2電流回路と、前記第1カレントミラー回路の出力電流から前記第2カレントミラー回路の出力電流を減算して減算電流を生成し、前記減算電流に比例した前記基準電圧を出力端子へ出力する電流減算回路と、を有する前記基準電圧発生回路と、
前記基準電圧発生回路から出力された前記基準電圧を入力し、前記基準電圧に対応した制御電圧を発生する制御電圧発生回路と、
前記第1電源から出力される電源電圧が印加される電源端子、及び前記制御電圧が印加されるグランド端子を有し、ストローブ信号及びデータ信号を入力し、前記ストローブ信号により前記データ信号の出力を制御して前記電源電圧と略等しい高レベルの電圧又は前記制御電圧と略等しい低レベルの電圧を出力する論理回路と、
前記電源電圧が印加され、前記論理回路の出力電圧に対応した駆動電流を被駆動素子に供給する駆動回路と、を備え、
前記発光素子アレイは、
前記被駆動素子である発光素子が複数配列され、前記駆動電流により発光するものであることを特徴とするプリントヘッド。
A print head comprising a driving device and a light emitting element array,
The driving device includes:
A reference voltage generating circuit that is driven by a power supply voltage to generate a constant reference voltage, and has a negative temperature coefficient generated depending on the negative temperature coefficient of the base-emitter voltage of the bipolar transistor. A first current circuit having a circuit; a second current circuit having a second current mirror circuit having a positive temperature coefficient generated depending on a negative temperature coefficient of the base-emitter voltage of the bipolar transistor; A current subtracting circuit that subtracts the output current of the second current mirror circuit from the output current of the current mirror circuit to generate a subtracted current and outputs the reference voltage proportional to the subtracted current to an output terminal; A voltage generation circuit;
A control voltage generation circuit for inputting the reference voltage output from the reference voltage generation circuit and generating a control voltage corresponding to the reference voltage;
A power supply terminal to which a power supply voltage output from the first power supply is applied; and a ground terminal to which the control voltage is applied; input a strobe signal and a data signal; and output the data signal by the strobe signal. A logic circuit that controls to output a high level voltage substantially equal to the power supply voltage or a low level voltage substantially equal to the control voltage;
A drive circuit to which the power supply voltage is applied and which supplies a drive current corresponding to the output voltage of the logic circuit to the driven element;
The light emitting element array is:
A print head, wherein a plurality of light emitting elements as the driven elements are arranged and emit light by the driving current.
プリントヘッドを備え、前記プリントヘッドにより露光されて記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
前記プリントヘッドは、駆動装置と、発光素子アレイと、を備え、
前記駆動装置は、
電源電圧により駆動されて一定の基準電圧を発生する基準電圧発生回路であって、バイポーラトランジスタのベース・エミッタ間電圧の負の温度係数に依存して生じる負の温度係数を持った第1カレントミラー回路を有する第1電流回路と、バイポーラトランジスタのベース・エミッタ間電圧の負の温度係数に依存して生じる正の温度係数を持った第2カレントミラー回路を有する第2電流回路と、前記第1カレントミラー回路の出力電流から前記第2カレントミラー回路の出力電流を減算して減算電流を生成し、前記減算電流に比例した前記基準電圧を出力端子へ出力する電流減算回路と、を有する前記基準電圧発生回路と、
前記基準電圧発生回路から出力された前記基準電圧を入力し、前記基準電圧に対応した制御電圧を発生する制御電圧発生回路と、
前記第1電源から出力される電源電圧が印加される電源端子、及び前記制御電圧が印加されるグランド端子を有し、ストローブ信号及びデータ信号を入力し、前記ストローブ信号により前記データ信号の出力を制御して前記電源電圧と略等しい高レベルの電圧又は前記制御電圧と略等しい低レベルの電圧を出力する論理回路と、
前記電源電圧が印加され、前記論理回路の出力電圧に対応した駆動電流を被駆動素子に供給する駆動回路と、を備え、
前記発光素子アレイは、
前記被駆動素子である発光素子が複数配列され、前記駆動電流により発光するものであることを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus that includes a print head and that is exposed by the print head to form an image on a recording medium,
The print head includes a driving device and a light emitting element array,
The driving device includes:
A reference voltage generating circuit that is driven by a power supply voltage to generate a constant reference voltage, and has a negative temperature coefficient generated depending on the negative temperature coefficient of the base-emitter voltage of the bipolar transistor. A first current circuit having a circuit; a second current circuit having a second current mirror circuit having a positive temperature coefficient generated depending on a negative temperature coefficient of the base-emitter voltage of the bipolar transistor; A current subtracting circuit that subtracts the output current of the second current mirror circuit from the output current of the current mirror circuit to generate a subtracted current and outputs the reference voltage proportional to the subtracted current to an output terminal; A voltage generation circuit;
A control voltage generation circuit for inputting the reference voltage output from the reference voltage generation circuit and generating a control voltage corresponding to the reference voltage;
A power supply terminal to which a power supply voltage output from the first power supply is applied; and a ground terminal to which the control voltage is applied; input a strobe signal and a data signal; and output the data signal by the strobe signal. A logic circuit that controls to output a high level voltage substantially equal to the power supply voltage or a low level voltage substantially equal to the control voltage;
A drive circuit to which the power supply voltage is applied and which supplies a drive current corresponding to the output voltage of the logic circuit to the driven element;
The light emitting element array is:
An image forming apparatus, wherein a plurality of light emitting elements as the driven elements are arranged and emit light by the driving current.
JP2011110988A 2011-05-18 2011-05-18 Reference voltage generating circuit, driving device, print head, and image forming apparatus Expired - Fee Related JP5679903B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011110988A JP5679903B2 (en) 2011-05-18 2011-05-18 Reference voltage generating circuit, driving device, print head, and image forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011110988A JP5679903B2 (en) 2011-05-18 2011-05-18 Reference voltage generating circuit, driving device, print head, and image forming apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012243885A true JP2012243885A (en) 2012-12-10
JP5679903B2 JP5679903B2 (en) 2015-03-04

Family

ID=47465278

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011110988A Expired - Fee Related JP5679903B2 (en) 2011-05-18 2011-05-18 Reference voltage generating circuit, driving device, print head, and image forming apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5679903B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103309392A (en) * 2013-06-03 2013-09-18 电子科技大学 Second-order temperature compensation full CMOS reference voltage source without operational amplifier
CN113125920A (en) * 2019-12-27 2021-07-16 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 Process sensor
US11395386B2 (en) 2020-01-30 2022-07-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01318413A (en) * 1988-06-20 1989-12-22 Hitachi Ltd Semiconductor circuit and signal processing system using the same circuit
JPH04107888A (en) * 1990-08-28 1992-04-09 Nec Corp Led driver lsi
JPH07200086A (en) * 1993-12-28 1995-08-04 Nec Corp Reference current circuit and reference voltage circuit
JP3039611B2 (en) * 1995-05-26 2000-05-08 日本電気株式会社 Current mirror circuit
JP2006181742A (en) * 2004-12-24 2006-07-13 Oki Data Corp Driving circuit, led array driving circuit, wiring substrate for driving circuit, printing head and printing apparatus
JP2006269981A (en) * 2005-03-25 2006-10-05 Toshiba Corp Optical semiconductor light-emitting element driver circuit
WO2007102236A1 (en) * 2006-03-09 2007-09-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical transmission circuit
JP2010039844A (en) * 2008-08-06 2010-02-18 Toshiba Corp Constant current source circuit
JP2010040641A (en) * 2008-08-01 2010-02-18 Oki Data Corp Light-emitting array, driver, and image forming device
JP2010152566A (en) * 2008-12-24 2010-07-08 Fujitsu Semiconductor Ltd Current producing circuit, current producing method and electronic device
JP2010224594A (en) * 2009-03-19 2010-10-07 Oki Semiconductor Co Ltd Voltage generation circuit

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01318413A (en) * 1988-06-20 1989-12-22 Hitachi Ltd Semiconductor circuit and signal processing system using the same circuit
JPH04107888A (en) * 1990-08-28 1992-04-09 Nec Corp Led driver lsi
JPH07200086A (en) * 1993-12-28 1995-08-04 Nec Corp Reference current circuit and reference voltage circuit
JP3039611B2 (en) * 1995-05-26 2000-05-08 日本電気株式会社 Current mirror circuit
JP2006181742A (en) * 2004-12-24 2006-07-13 Oki Data Corp Driving circuit, led array driving circuit, wiring substrate for driving circuit, printing head and printing apparatus
JP2006269981A (en) * 2005-03-25 2006-10-05 Toshiba Corp Optical semiconductor light-emitting element driver circuit
WO2007102236A1 (en) * 2006-03-09 2007-09-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical transmission circuit
JP2010040641A (en) * 2008-08-01 2010-02-18 Oki Data Corp Light-emitting array, driver, and image forming device
JP2010039844A (en) * 2008-08-06 2010-02-18 Toshiba Corp Constant current source circuit
JP2010152566A (en) * 2008-12-24 2010-07-08 Fujitsu Semiconductor Ltd Current producing circuit, current producing method and electronic device
JP2010224594A (en) * 2009-03-19 2010-10-07 Oki Semiconductor Co Ltd Voltage generation circuit

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103309392A (en) * 2013-06-03 2013-09-18 电子科技大学 Second-order temperature compensation full CMOS reference voltage source without operational amplifier
CN113125920A (en) * 2019-12-27 2021-07-16 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 Process sensor
CN113125920B (en) * 2019-12-27 2024-03-22 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 Process sensor
US11395386B2 (en) 2020-01-30 2022-07-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
JP5679903B2 (en) 2015-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5130316B2 (en) Reference voltage generating circuit and driving device, print head, and image forming apparatus using the same
JP4260176B2 (en) Level shift circuit, driving device, LED head, and image forming apparatus
JP4523016B2 (en) Drive circuit, LED head, and image forming apparatus
US8093828B2 (en) Drive circuit, light emitting diode head, and image forming apparatus
US8400137B2 (en) Reference voltage generation circuit, drive circuit, light emitting diode head, and image forming apparatus
JP5679903B2 (en) Reference voltage generating circuit, driving device, print head, and image forming apparatus
JP5591554B2 (en) Driving circuit, driving device, and image forming apparatus
JP5647532B2 (en) Operational amplifier, driving circuit, driving device, and image forming apparatus
JP4550958B2 (en) Driving circuit
JP2007261064A (en) Image forming apparatus
JP4498905B2 (en) Light emitting unit and image forming apparatus
US11199788B1 (en) Exposure head and image forming apparatus
US9826588B2 (en) Light-emission drive circuit and image forming apparatus
JP2007304182A (en) Image forming apparatus and method for controlling the same
JP2007276357A (en) Image forming apparatus and its control method
JP5479290B2 (en) Optical print head and image forming apparatus
JP2007283670A (en) Image forming apparatus and its controlling method
JP6652465B2 (en) Photodetector and image forming apparatus
JP5679679B2 (en) Optical print head and image forming apparatus using the same
JP6457325B2 (en) Light emitting element driving system and image forming apparatus
JP2007276355A (en) Quantity-of-light detection circuit, quantity-of-light measuring apparatus, and image forming apparatus
JP2007276356A (en) Image forming apparatus and its control method
JP2007283490A (en) Image forming apparatus and method for controlling it
JP2009064324A (en) Reference voltage circuit, drive circuit, print head, and image forming apparatus
JP2007083652A (en) Driving device, led array, and image forming device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20131127

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140418

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140520

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140716

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20141209

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150106

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5679903

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees