JP4988893B2 - 駆動回路、駆動装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
発光サイリスタを駆動するドライバICはCMOSプロセスを用いて製造されており、その電源電圧は5Vである。従来構成のゲート駆動回路においては、前記Highレベルは電源電位に略等しい5Vであるが、発光サイリスタにおいては耐電圧が7V程度しか確保することができず、前記電源電圧に対して耐電圧が十分でない。このため素子によっては前記Highレベル印加電圧により発光サイリスタが破壊されてしまったり、Highレベルが電圧が長時間印加されることで発光サイリスタが劣化してしまうことがあった。
Vceo(max)=BV/(β)1/n
上記の式で、BVは前記したPN接合の逆方向ブレークダウン電圧、
βはNPNバイポーラトランジスタの電流増幅率、
nは実験的に求まる定数であって、n=3〜6である。
Vceo(max)=15/(50)1/6=7.8V
となる。
また逆に、発光サイリスタのゲート・カソード間の耐圧を高めようとして、前記したPNPN構造の発光サイリスタにおいて第3層のP層の厚さを厚く設定すると、前記NPNトランジスタのベース幅を大きくすることになって、その電流増幅率βは小さくなり、スイッチング速度も低下してしまい好ましくない。
発光サイリスタ以外の三端子スイッチ素子を用いる場合にも同様の問題があった。
アレイを構成する被駆動素子とそれを駆動する駆動素子列とを備える駆動回路において、
前記被駆動素子は、第1、第2、及び第3の端子を有し、前記第3の端子に印加する電圧又は前記制御端子に流す電流により、前記第1及び第2端子間の導通を制御可能な三端子スイッチ素子であり、
前記三端子スイッチ素子がアレイ状に配列されて、互いに隣接配置される複数の三端子スイッチ素子毎に群を形成し、
同じ群に属する複数の前記三端子スイッチ素子の前記第1の端子が互いに接続され、
異なる群の互いに対応する複数の前記三端子スイッチ素子によりそれぞれ三端子スイッチ素子の組が構成され、同じ組に属する複数の前記三端子スイッチ素子の前記第3の端子がそれぞれ電気的接続手段を介して、それぞれの組に対応して設けられた複数の共通母線に接続され、
前記三端子スイッチ素子の前記第3の端子がグランドに接続されており、
それぞれ前記複数の群に対応して設けられ、各々対応する群の複数の前記三端子スイッチ素子の前記第1の端子を駆動するための複数の第1の駆動部と、
それぞれ前記複数の組に対応して設けられ、各々対応する組の複数の前記三端子スイッチ素子の前記第3の端子を、前記対応する共通母線及び対応する電気的接続手段を介して駆動するための複数の第2の駆動部とを有し、
前記複数の第1の駆動部が互いに異なるタイミングで、対応する群に属する複数の前記三端子スイッチ素子の前記第1の端子を駆動し、
前記複数の第2の駆動部が互いに異なる期間に、対応する組に属する複数の前記三端子スイッチ素子の前記第3の端子を駆動し、
前記複数の第2の駆動部の各々は、
対応する組に属する複数の前記三端子スイッチ素子の前記第3の端子を駆動する期間には第1の電位を出力し、
対応する組に属する複数の前記三端子スイッチ素子の前記第3の端子を駆動しない期間のうち、前記第1の駆動部により前記第1の端子が駆動されるタイミングの最初の部分には、前記第1の電位とは異なる第2の電位を出力し、
対応する組に属する複数の前記三端子スイッチ素子の前記第3の端子を駆動しない期間のうち、前記第1の駆動部により前記第1の端子が駆動されるタイミングの最初の部分以外の期間には、前記第1の電位及び前記第2の電位と異なる第3の電位を出力する
ことを特徴とする駆動回路を提供する。
(プリンタ制御部の構成)
電子写真プリンタにおいては、帯電した感光体ドラムをプリント情報に応じて選択的に光照射して静電潜像を形成し、該静電潜増にトナーを付着させる現像を行ってトナー像を形成し、該トナー像を用紙に転写し、定着させるようになっている。
なお、HD一CLKは印刷データ信号HD−DATA3〜0を光プリントヘッド19に送信するためのクロック信号である。
以後、上記の動作を繰り返す。
次に、光プリントヘッド19について説明する。図2は本発明を適用する光プリントヘッドの構成の一部を示すブロック図である。
続いて、印刷駆動信号(ストローブ信号)HD−STB−Nが入力されると、サイリスタ素子のうち、印刷データがHighレベル(「高」レベル)であるドットデータに対応するものが点灯される。
なお、VDDは電源、GNDはグランドを示し、HD−HSYNC−Nは前記した時分割駆動において、奇数番目のサイリスタ駆動であるか偶数番目のサイリスタ駆動であるかの初期状態を設定するための同期信号、VREFはサイリスタ駆動のための駆動電流値を指令するための基準電圧であって、光プリントヘッド内に設けられた図示しない基準電圧発生回路により発生される。
すべてのサイリスタのカソード端子は、第3の共通母線433に接続されている。
図3(a)〜(d)は図2で示した発光サイリスタ(101〜108)の構成を模式的に示す図である。図3(a)は回路シンボルを示し、発光サイリスタ101はアノード端子A、カソード端子K、ゲート端子Gの三つの端子を備えている。
また、前記エッチングの過程でサイリスタの最下層となるN型領域の一部を露出させ、該領域に金属配線を形成してカソード電極(K)を形成する。
それと同時にP型領域134とN型領域131にもそれぞれアノード電極(A)とゲート電極(G)が形成される。
まず、所定の犠牲層やバッファ層(図示しない)をエピタキシャル成長させた後、AlGaAs材料にN型不純物を含ませたN型層133と、P型不純物を含ませ成層したP型層132と、N型不純物を含ませたN型層131と、P型不純物を含ませ成層したP型層135を順に積層させたPNPNの4層構造のウェハーを構成する。
また、前記エッチングの過程でサイリスタの最下層となるN型領域の一部を露出させ、該領域に金属配線を形成してカソード電極(K)を形成する。
同様に、最上層となるP型領域の一部を露出させ、該領域に金属配線を形成してアノード電極(A)を形成する。
それと同時にN型領域131にゲート電極(G)が形成される。
発光サイリスタはPNPトランジスタ141とNPNトランジスタ142とからなり、PNPトランジスタ141のエミッタがサイリスタのアノード端子Aに相当し、PNPトランジスタ141のベースがサイリスタのゲート端子Gに対応しており、該端子はNPNトランジスタ142のコレクタとも接続される。
また、PNPトランジスタ141のコレクタはNPNトランジスタ142のベースと接続され、NPNトランジスタ142のエミッタはサイリスタのカソード端子Kに相当している。
図4は前記の発光素子や駆動素子を複合してなる複合チップをプリント配線板上に配列して構成した光プリントヘッド基板ユニットの斜視図である。
図4において、451はプリント配線板、452は図3において示したICチップ(IC1〜IC26等)であり、453は該素子上に配置されたサイリスタアレイ(CHP1〜CHP26等)を示しており、ICチップ452とサイリスタアレイ453の間は前述した薄膜配線(図示せず)を用いて接続され、ICチップ452とサイリスタアレイ453とで前記した発光素子・駆動素子からなる複合チップを形成している。
図5は光プリントヘッド19の構成を概略的に示す断面図である。
図5に示されるように、光プリントヘッド19はベース部材461と、ベース部材461にて固定されたプリント配線板451と、柱状の光学素子を多数配列してなるロッドレンズアレイ462と、ロッドレンズアレイ462を保持するホルダ463と、プリント配線板451とベース部材461、ホルダ463とを固定するクランプ部材464、465とで構成される。
なお、452は前述した駆動回路等が集積されたICチップであり、453は前記ICチップ上に配置されたサイリスタ列を示す。
図6は図2のドライバICの構成例を示す。
プルアップ抵抗111は、ストローブ端子(STB)と電源VDDとの間に接続されている。
112、113はインバータ回路、114はNAND回路である。
LTA1〜LTD1、・・・、LTA24〜LTD24はラッチ素子であって、これら全体でラッチ回路を構成している。
図6、補正メモリ回路(MEM2ブロック)117及び補正メモリ回路(MEMブロック)121には、サイリスタの光量ばらつき補正の補正データ(ドット補正データ)やサイリスタアレイ毎の光量補正データ(チップ補正データ)もしくはドライバIC毎の固有データが格納される。
同様に、フリップフロップ回路FFB1〜FFB25、FFC1〜FFC25、FFD1〜FFD25もそれぞれカスケード接続されており、ドライバICのデータ入力端子DATAI1、DATAI2、DATAI3はFFB1、FFC1、FFD1のデータ入力端子Dにそれぞれ接続される。
従って、フリップフロップ回路FFA1〜FFA25、FFB1〜FFB25、FFC1〜FFC25、FFD1〜FFD25は、それぞれ25段のシフトレジスタ回路を構成しており、セレクタ回路SELによりシフトレジスタのシフト段数を24段と25段とに切り替えることができる。
また、ロード端子LOADより入力されるラッチ信号LOAD−Pもまたインバータ回路113を介してNAND回路114の他方の入力端子に接続され、アノード駆動回路(DRV)119に対する駆動のオン、オフを制御する信号DRVON−Pが生成される。
図7は図6の補正メモリ回路(MEM2)117の構成例を示す。
なお、本実施の形態の構成においては、発光素子の光量補正のためのドット補正データは4ビットであり、その駆動電流をドット毎に16段階に調整することで光量補正を行うことができる。
左側の回路151は奇数番目のドット(例えばドットNo.1)の補正データを格納するものであり、右側の回路152は偶数番目のドット(例えばドットNo.2)の補正データを格納するためのものである。
補正メモリ回路(MEM2)117は、バッファ回路181を備え、それと相補なデータ信号を発生するために設けられたインバータ182と、補正メモリセルを構成するインバータ153〜160と、NMOSトランジスタ161〜176とを備えている。
また、メモリセル選択端子W0〜W3にはメモリ制御回路(CTRL1)115からの書き込み制御信号W0〜W3がそれぞれ供給され、補正メモリ回路(MEM2)117の書き込みイネーブル端子にはメモリ制御回路(CTRL1)115からの書き込みイネーブル信号E1、E2が供給される。
インバータ182の入力端子はバッファ181の出力と接続され、インバータ182の出力はNMOSトランジスタ164、168、172、176の第1端子に接続される。
NMOSトランジスタ161と162、NMOSトランジスタ163と164、NMOSトランジスタ165と166、NMOSトランジスタ167と168、NMOSトランジスタ169と170、NMOSトランジスタ171と172、NMOSトランジスタ173と174、NMOSトランジスタ175と176とはそれぞれ直列に接続され、これらの直列接続の一端はインバータ181、182の出力とそれぞれ接続される。
図8は、図6のママルチプレクサ回路(MUX2)118の構成例を示す。
図8はそれぞれ独立な4個のマルチプレクサMX0〜MX3からなっており、マルチプレクサMX0は、PMOSトランジスタ191及び192で構成され、マルチプレクサMX1は、PMOSトランジスタ193及び914で構成され、マルチプレクサMX2は、PMOSトランジスタ195及び196で構成され、マルチプレクサMX3は、PMOSトランジスタ197及び198で構成されている。
PMOSトランジスタ191、193、195、197のゲートはデータ選択端子S1Nと接続され、PMOSトランジスタ192、194、196、198のゲートはデータ選択端子S2Nと接続され、マルチプクサMX0のPMOSトランジスタ191の第1端子はODD0端子と接続され、PMOSトランジスタ192の第2端子はEVN0端子と接続され、PMOSトランジスタ191と192の第2端子同士は端子Q0と接続されている。
また、PMOSトランジスタ195の第1端子はODD2端子と接続され、PMOSトランジスタ196の第2端子はEVN2端子と接続され、PMOSトランジスタ195と196の第2端子同士は端子Q2と接続されている。さらに、PMOSトランジスタ197の第1端子はODD3端子と接続され、PMOSトランジスタ198の第2端子はEVN3端子と接続され、PMOSトランジスタ197と198の第2端子同士は端子Q3と接続されている。
一方、ODD0信号がLowレベル(略0V)であったとすると、PMOSトランジスタ191の第2端子はPMOSトランジスタ191の閾値電圧に近い電位にまで降下するものの、Lowレベル(略0V)にまで下がることはない。
ところが後述するように、マルチプレクサ回路(MUX2)118の出力が接続される後段回路であるアノード駆動回路(DRV)119においては、Highレベルとして略VDD電位と等しい入力電圧を要するのに対し、Lowレベルとしては後述するVcontrol電位にまで下降していれば十分であり、略0Vにまで電位降下するようなLowレベル電位を必要としていない。
このため、図8に示すマルチプレクサ回路を用いることで、回路動作上の制約を回避しつつ所要素子数を削減することができる。
図9は図6のアノード駆動回路(DRVブロック)119を示す。アノード駆動回路はアノード駆動部或いは第1の駆動部と呼ばれることもある。アノード駆動回路(DRV)119は、PMOSトランジスタ200〜205と、NMOSトランジスタ206と、NAND回路210〜213とNOR回路207とを備えている。
また、アノード駆動回路119は、印刷データ入力端子E(負論理)と、サイリスタ駆動(アノード駆動)のオン、オフを指令する入力端子S(負論理)と、入力端子Vと、補正データ入力端子Q0〜Q3と、駆動電流出力端子DOとを備えている。
また、入力端子Q3〜Q0は、図7に示したマルチプレクサ回路(MUX2)118の補正データ出力端子Q3〜Q0に接続されている。
端子Sには、図6のNAND回路114から出力されるサイリスタ駆動(アノード駆動)のオン、オフ指令信号DRVON−Nが入力される。
端子Vには、図6の制御電圧発生回路(ADJ)122からの制御電圧Vcontrolが入力される。
NOR回路207の2個の入力端子は、それぞれ端子Sおよび端子Eに接続されている。NAND回路210〜213の第1入力端子は、NOR回路207の出力端子に接続されている。また、NAND回路213〜210の第2入力端子は、それぞれマルチプレクサ回路(MUX2)118の補正データ出力端子Q3〜Q0に接続されている。
また、PMOSトランジスタ200〜204のソース端子は電源VDDに接続され、PMOSトランジスタ200〜204のドレーン端子は、駆動電流出力端子DOに接続されている。
一方、NAND回路210〜213およびNOR回路207の電源端子は電源VDDと接続され、これら回路のグランド端子は端子Vと接続され、Vcontrolなる電位に保たれる。
PMOSトランジスタ204は、サイリスタに主たる駆動電流を供給する主駆動トランジスタであり、PMOSトランジスタ200〜203は、サイリスタの駆動電流をドット毎に調整して光量補正するための補助駆動トランジスタである。
PMOSトランジスタ200〜203が駆動されているとき、NAND回路210〜213の出力はLowレベル(すなわち、ほぼ制御電圧Vcontrolに等しいレベル)にあるので、PMOSトランジスタ200〜203のゲート電位は、ほぼ制御電圧Vcontrolに等しくなる。
図10は図6のメモリ制御回路(CTRL1)115の構成を示す。
図示のメモリ制御回路115は、フリップフロップ回路221〜225と、NOR回路226と、AND回路227、228、230〜233とを有する。
フリップフロップ回路221、222のクロック端子はSTB端子と接続され、STB−P信号が入力される。
フリップフロップ回路221及び222のQ出力はNOR回路226の入力と接続され、NOR回路226の出力はフリップフロップ回路221のD入力と接続されている。
フリップフロップ回路223のクロック端子はフリップフロップ回路221のQ出力端子と接続され、フリップフロップ回路223のQN出力は自身(フリップフロップ回路223)のD入力端子と接続されている。
また、AND回路227及び228の出力は端子E1、E2と接続され、図7の補正メモリ回路(MEM2)117の書き込みイネーブル信号となる。
AND回路233の第1入力はフリップフロップ回路225のQ端子と、第2入力はフリップフロップ回路224のQN端子と、AND回路232の第1入力はフリップフロップ回路225のQ端子と、第2入力はフリップフロップ回路224のQ端子と、AND回路231の第1入力はフリップフロップ回路225のQN端子と、第2入力はフリップフロップ回路224のQ端子と、AND回路230の第1入力はフリップフロップ回路225のQN端子と、第2入力はフリップフロップ回路224のQN端子とそれぞれ接続され、AND回路230〜233の第3入力はフリップフロップ回路222のQ出力と接続される。
AND回路230〜233の出力端子はW0〜W3端子と接続され、図7の補正メモリ回路(MEM2)117並びに補正メモリ回路(MEM)121の書き込み指令信号となっている。
図11は図6のマルチプレクサ制御回路(CTRL2)116の構成例を示す回路図である。
図示のマルチプレクサ制御回路(CTRL2)116は、フリップフロップ回路241と、バッファ回路242及び243とを有する。
フリップフロップ回路241のクロック端子はLOAD端子と接続されて、LOAD−P信号が入力され、負論理のリセット端子RはHSYNC端子と接続されてHSYNC−N信号が入力される。
またフリップフロップ回路241のD端子は自身(フリップフロップ回路241)のQN端子と接続されている。
バッファ回路242の入力端子はフリップフロップ回路241のQ端子と接続され、バッファ回路243の入力端子はフリップフロップ回路241のQN端子と接続される。
バッファ回路243及び242の出力はデータ選択端子S1N、S2Nと接続され、図6のマルチプレクサ回路(MUX2)118に対するデータ選択指令信号として出力されている。
図12は図6の制御電圧発生回路(ADJ)122の構成例を示す。制御電圧発生回路(ADJ)122は、ドライバICチップ毎に1回路ずつ設けられている。
PMOSトランジスタ252のソースは電源VDDに接続され、ゲート端子は演算増幅器251の出力端子に接続されると共に端子Vに接続され、制御電圧Vcontrolを出力する。
PMOSトランジスタ252は図9のPMOSトランジスタ200〜204とはゲート長があい等しく構成されている。
PMOSトランジスタ252のドレーン電流が図中にIrefとして記入されている。
抵抗列RCHは、図示のように直列接続された抵抗R00〜R15から成る。
換言すれば、入力端子S3〜S0の論理信号レベルによって入力端子P0〜P15のうち何れかの端子が選択され、出力端子Yとの間に電流経路が形成される。
このため、図12のPMOSトランジスタ252のドレーン電流(Iref)は、抵抗R00〜R15のうち、マルチプレクサ251により選択される部位の合成抵抗値(マルチプレクサ251により選択された入力端子とグランドとの間の合成抵抗値)と、演算増幅器251に入力される基準電圧Vrefとから決定されることになる。
Iref=Vref/R00
となる。
Iref=Vref/(R00十R01十・・・十R07十R08)
となる。
Iref=Vref/(R00十R01十・・・十R14十R15)
となる。
この結果、マルチプレクサ253の入力端子S3〜S0に与える論理値状態により電流Irefを16段階に調整することができ、図9のPMOSトランジスタ200〜204のドレーン電流もまた16段階に調整可能となる。
図13(a)及び(b)は図6に示したサイリスタのゲート端子の駆動用バッファ回路401、402の構成を示す回路図である。なお、バッファ回路401、402は同じ構成であるため、以下代表としてバッファ回路401について構成および動作を説明する。なお、バッファ回路はゲート駆動回路、ゲート駆動部或いは第2の駆動部と呼ばれることもある。
図示のバッファ回路401は、前縁検出回路411と、NAND回路417と、PMOSトランジスタ418及び304と、NMOSトランジスタ419とを有する。
前縁検出回路411は、入力信号の立ち上がりから所定の期間だけHighのパルスを発生する回路であり、遅延回路412と、インバータ回路415と、AND回路416とを有する。遅延回路412は、抵抗413とコンデンサ414とを有する。
AND回路416の一方の入力端子はバッファ回路401の入力端子Sと接続され、他方の入力端子はインバータ回路415の出力端子と接続される。
AND回路416の出力端子はNAND回路417の一方の入力端子と接続され、NAND回路417の他方の入力端子はバッファ回路401の入力端子Aと接続される。
また、NMOSトランジスタ419のドレーン端子は電源VDDと接続され、そのソース端子はバッファ回路401の出力端子Yと接続され、NMOSトランジスタ419のゲート端子はバッファ回路401の入力端子Aと接続される。
本実施の形態は、上記の構成によりこの問題を解決したものである。
(全体タイムチャートの説明)
図14はプリンタの電源投入後に、実施の形態の構成の光プリントヘッドに対して行われる補正データ転送処理と、その後に行われる印刷データ転送のようすを示すタイムチャートである。なお、サイリスタのドット補正データは1ドットあたり4ビット(bit3〜bit0)からなるものとしている。
ついで、奇数番目(Odd)及び偶数番目(Even)に属するドットについて1ドットあたり4ビットからなる補正データbit3〜bit0がHD−DATA3〜0からクロックHD−CLKに同期して順次入力される。最初に奇数番目のドットについてのbit3の補正データが入力され、図6のフリップフロップ回路(FFA1〜FFD25)で構成されるシフトレジスタ中へシフト入力される。
シフト入力が完了すると、A部に示すようにHD−STB−N信号が3パルス入力され、図10に示した回路の動作が行われる。
Q3信号の遷移に引き続き、E1、E2信号が発生する。
E1信号の立ち上がりエッジに引き続き、M部のようにQ4信号が立ち上がり、E1信号の次の立ち上がりでQ5信号が立ち上がり、さらにE1信号の次の立ち上がりでQ4信号が立ち下がり、E1信号の次の立ち上がりでQ5信号が立ち下がる。
前述したW3〜W0の各パルス信号が発生するごとに、図7の補正メモリ回路(MEM2)117にデータの書き込みが行われ、W3〜W0の1パルス目で奇数ドット用のメモリセル(151)へのデータ書き込みが、2パルス目で偶数ドット用のメモリセル(152)へのデータ書き込みが行われる。
1ラインの印刷開始に際し、引き続くデータ転送が奇数ドットのものであることを示すためHD−HSYNC−N信号が入力される(R部)。
ついで、U部で奇数ドットの印刷データが転送され(Odd)、S部のHD−LOAD信号パルスにより、シフトレジスタ(FFA1〜FFD1、・・・、FFA24〜FFD24)にシフト入力されたデータをラッチ素子(LTA1〜LTD1、・・・、LTA24〜LTD24)へラッチする。
なお、図6において示したように、マルチプレクサ制御回路(CTRL2)116から出力されるデータ選択信号S1Nはバッファ回路401を介してゲート駆動信号G1となり、奇数番目のサイリスタのゲート端子を駆動する。
また、マルチプレクサ制御回路(CTRL2)116から出力されるデータ選択信号S2Nはバッファ回路402を介してゲート駆動信号G2となり、偶数番目のサイリスタのゲート端子を駆動する。そのため図13(b)に示した回路によりサイリスタのゲート駆動信号G1、G2を発生させることができる。
図15〜図18は図14にて示したタイムチャートにおいて、ドライバICを1チップのみに簡略化した場合における補正データ転送の詳細波形を示す。
図15は図14におけるA部とB部の詳細であり、図16は図14におけるC部とD部の詳細であり、図17は図14におけるE部とF部の詳細であり、図18は図14におけるG部とH部の詳細である。
このため、図15〜図18においてはA部、C部、E部、G部の奇数ドットの補正データ転送時にシフトレジスタの段数を1段多くなるように切り替えて、データ入力端子DATAI3を介して入力される送出データ列の先頭にチップ補正データ(Chip−b3、Chip−b2、Chip−b1、Chip−b0等と記載)を割り当てて送出するように工夫されている。一方、データ入力端子DATAI2、DATAI1、DATAI0を介して入力される送出データ列の先頭では、ダミーデータDUMMYを送出することとしている。
図19(a)〜(e)は図6において示したサイリスタのゲート駆動バッファ回路401、402の動作を説明するものである。
図19(a)はサイリスタ102のシンボルと各端子の電圧、電流の記号を示す。
図19(b)はバッファ回路401とそれに接続されるサイリスタ102の要部を抜き出して示す図であり、破線で囲んで示すサイリスタ102の等価回路を含めて示しており、141はPNPトランジスタ、142はNPNトランジスタである。
このとき、該電流はサイリスタ102のアノード・ゲート間のPN接合、すなわちPNPトランジスタ141のエミッタ・ベース間を順方向電流となって流れ、Igとして図示したゲート電流を生じる。
前述した電流が流れる結果、サイリスタ102にはアノード電位を生じる。
図19(a)において、アノード端子の電位をVa、ゲート端子の電位をVgkとして図中に記載している。図19(b)において、ゲート電流Igはサイリスタ102の内部にあるPNPトランジスタ141のベース電流Ibに相当するものであり、該電流が流れることでPNPトランジスタ141はオン状態への移行を開始して、該素子のコレクタにはコレクタ電流を生じる。該コレクタ電流はNPNトランジスタ142のベース電流となり、NPNトランジスタ142をオン状態へと移行させる。
一方、NPNトランジスタ142が完全にオン状態に移行した後には、そのコレクタ・エミッタ間電圧は低下して、PMOSトランジスタ304の閾値電圧Vtよりも小さい電位となる。
この結果、サイリスタ102のゲート端子からバッファ回路401の出力端子の側に流れる電流Igは略ゼロとなって、サイリスタのカソード端子にはアノード電流Iaと略等しいカソード電流Ikが流れることになり、サイリスタ102は完全にオン状態となる。
サイリスタの消灯状態においてはアノード電流は略ゼロであり、図19(c)に示すグラフの原点(0、0)の状態にある。
サイリスタのターンオン開始に伴い、アノード電流が流れ始めると図中矢印で示したようにアノード電位が上昇してVp電位に到達する。
サイリスタ102のアノード・ゲート間電圧VagはPNPトランジスタ141のエミッタ・ベース間電圧Vbeと等しく、バッファ回路401のLowレベル出力電圧(VoL)はPMOSトランジスタ304のゲート・ソース間電圧Vgsに相当するので、前記Vp電圧との間には、
Vp=Vag十VoL
=Vag十Vgs
の関係がある。
前記Vp電圧が順方向に印加されることでゲート電流Ig(これはトランジスタ141のベース電流Ibに等しい)を生じる。
図19(c)において丸印を付して示す(Ip、Vp)ポイントは、サイリスタ102のオフ領域RAとオン遷移領域RBとの境目に相当している。
このため、サイリスタ102のターンオン過程を考えるとき、サイリスタ101がオフ状態のままとする条件を考慮する必要がある。
非点灯側サイリスタ101のゲート電位をVoH、サイリスタのアノード・ゲート間電圧をVagとし、前記ゲート電流を生じる始めるアノード・ゲート間電圧Vagを改めてVfと記号すると、前記したVp電圧(サイリスタのターンオン過程におけるアノード・カソード間電圧のピーク値)により非点灯側のサイリスタ101にゲート電流を生じないようにするためには次式を満たす必要のあることが判る。
Vp<VoH+Vf
逆に言えば、VoH>Vp−Vf
を満たす必要がある。また、図13の回路では、VoH<VDDである。
前記したサイリスタのターンオン過程においてゲート電流Igを生じ、それに伴いゲート駆動バッファ回路401の出力電位VoL(これはまたサイリスタのゲート・カソード間電圧Vgkに等しい)が決定されるが、サイリスタ102が完全にオン、すなわちNPNトランジスタ142がオンして飽和状態となると、前記電圧は図19(e)に示すV2電位にまで降下する。この電位は前記NPNトランジスタ142のコレクタ・エミッタ間の飽和電圧Vce(sat)に対応するものである。
これにより、図13(b)に示したバッファ回路401のLowレベル出力電圧(VoL)、すなわちPMOSトランジスタ304のゲート・ソース間電圧Vgsは閾値電圧以下となっていて、
V2<Vt
となる。
この結果、最終的にPMOSトランジスタ304はオフ(正確にはサブスレッショルド動作状態であるが)となって、図19(b)に示すゲート電流は略ゼロとなる。
これは図19(b)〜(e)におけるサイリスタ102がオフ状態にある場合に相当している。
図13(b)でバッファ回路401の入力端子SがLowレベル、入力端子AがHighレベルにあるとするこのとき、図13(b)に示すAND回路416の出力(D点)電位はLowであって、NAND回路417の出力(E点)はHighレベルとなりPMOSトランジスタ418はオフである。
ところが、NMOSトランジスタ419のソース端子は出力端子Yと接続されているので、出力端子Yの電位が上昇しVDD−Vtに等しい電位にまで上昇するとNMOSトランジスタ419のゲート・ソース間電圧Vgsは閾値電圧Vtに略等しい値にまで低下して、NMOSトランジスタ419はオフ(サプスレッショルド状態)となる。
前記VoH電圧は非点灯サイリスタのゲート・カソード間に印加されるので、前記電圧が電源電圧VDDよりも低くできたことで、サイリスタに定常的に印加される過電圧ストレスは低減され、素子劣化を防止することができる。
図20は図13(b)に示したバッファ回路401の動作を説明するタイムチャートである。
図20は図14で示したタイムチャートのうち印刷データ部の動作(W部、X部の周辺)に対応するものであり、バッファ回路401の入力端子Sは図6におけるNAND回路114の出力と接続されてサイリスタの駆動を指令するDRVON−P信号が入力され、バッファ回路401の入力端子Aはデータ選択信号S1Nと接続されている。
また、図20に示す各部波形、すなわち波形A〜波形E、波形S、波形Yは、図13(b)のA点〜E点、S点、Y点における波形をそれぞれ示している。
入力端子信号Sが立ち上がり、また立ち下がることで、遅延回路412の働きによりB点電位には図20に示す鈍った波形を生じる。
前記した波形S、波形CはAND回路416に入力され、波形Dとして示す出力を生じ、N部、O部に示すように、信号Sの立ち上がりエッジ部に相当する箇所にパルス幅Tdの正極性パルスを生じる。前記信号はNAND回路417に入力され、信号EのP部に示すように、O部に対応する箇所にパルス幅Tdの負極性パルスを生じる。
図21(b)は図2に示したサイリスタの駆動状況を示すタイムチャートである。
図21(a)は図2の構成のうち、隣接するサイリスタ2素子(101、102)のみに簡略化して描いたモデル図である。
図21(a)で破線で囲んで示すIC1はドライバICであって、図2に示したIC1を簡略化しており、サイリスタのアノード駆動回路119をDRV、その出力端子をDOとして図示している。
また、バッファ回路401、402はサイリスタのゲート駆動バッファ回路(図13)であり、その入力端子Aにはデータ選択信号S1N、S2Nが入力され、そのバッファ回路401、402の出力は端子G1、G2に接続される。
なお、バッファ回路401、402の入力端子Sには駆動指令信号DRVON−Pが入力されるのであるが、該信号はストローブ信号STB−Nから生成されるものであり、図21(b)においては前記DRVON−Pとは論理反転したSTB−N信号を用いて説明する。
なお、図21(a)においては、端子DOを介した駆動電流をIa、サイリスタ102、101のゲート電流をIg1、Ig2として図中に記載している。
また、Vgk1、Vgk2はサイリスタ102、101のゲート・カソード間電圧であって、前記した端子G1、G2の波形(図20のY)に対応している。
データ選択信号S1N、S2Nは図6のマルチプレクサ制御回路(CTRL2)116により発生されるメモリ選択信号であって、これをバッファ回路401、402に入力することでサイリスタのゲート駆動信号G1、G2を作成している。
ゲート・ソース間電圧VgsはPMOSトランジスタのゲート長やゲート幅、ソース端子とサブストレート端子の間の基板バイアス電圧を調整することでも変化させることが可能であるが、概略設計例として電源電圧VDD=5V、Vgs=2Vとするとき、VoH=3V、VoL=2Vであり、前記数値例を図21(b)中に記載している。
これによりC部に示すように、Vgk1波形は略3Vから略2Vに降下し、D部のようにVgk2電位は略2Vから略3Vに上昇している。
なお、Vgk1、Vgk2波形の近傍には「0V」としてグランド電位を注記している。
図21(b)において、アノード電流Iaの立ち上がり波形でハッチングされたH部に相当するものがG部で示すゲート電流波形Ig1となる。
このとき、図19(a)〜(e)を用いて説明したように、サイリスタのターンオン遷移やターンオフ遷移、すなわちゲート電流Ig1、またはIg2が流れる過程で、サイリスタ102、101のアノード電位はVaに示すように、その電位にピークを生じる。
前記N部のゲート電流が消滅するに従い、サイリスタ102はオフしてそのゲート・カソード間電圧Vgk1が上昇してP部で示すように、バッファ回路401自身のLowレベル出力電圧VoLである略2Vの電位となる。
これに伴い、ゲート駆動信号G1、G2もHigh、Lowとなるが、前述したようにバッファ回路401のHighレベル出力(VoH)はS部に示すように略3Vであって、電源電圧VDDまでは上昇しない。
また、T部に示すように、Vgk2電位は略2Vにまで低下していく。
前記の時分割駆動において、発光を行うべきサイリスタのゲート端子はLowレベルとされ、非発光とされるサイリスタのゲート端子はHighレベルとされる。ドライバICはCMOSプロセスを用いて製造されており、その電源電圧は5Vである。従来構成のゲート駆動回路においては、前記Highレベルは電源電位に略等しい5Vであるが、サイリスタにおいては耐電圧が7V程度しか確保することができず耐電圧が十分でないため、前記Highレベル印加電圧によりサイリスタが破壊されてしまうことがあった。
この結果、非点灯側サイリスタの誤点灯を未然に防止することができるようになった。
(ゲート駆動バッファ回路の構成)
実施の形態2の構成は概して実施の形態1と同じであるが、図6のバッファ回路401及び402において、バッファ回路501及び502を用いる点で異なる。バッファ回路501及び502は構成は同じであるので、以下ではバッファ回路501について説明する。
前縁検出回路411は、図22のバッファ回路401と同様に、入力信号の立ち上がりから所定の期間だけHighのパルスを発生する回路であり、遅延回路412と、インバータ回路415と、AND回路416とを有する。遅延回路412は、抵抗413とコンデンサ414とを有する。
AND回路416の一方の入力端子はバッファ回路401の入力端子Sと接続され、他方の入力端子はインバータ回路415の出力端子と接続される。
AND回路416の出力端子はNAND回路417の一方の入力端子と接続され、NAND回路417の他方の入力端子はバッファ回路501の入力端子Aと接続される。
また、AND回路416の出力はインバータ回路421を介してNAND回路422の一方の入力と接続され、NAND回路422の他方の入力はバッファ回路501の入力端子Aと接続される。
図23は図22(b)に示したバッファ回路501の動作を説明するタイムチャートである。
図23は図14で示したタイムチャートのうち印刷データ部の動作(W部、X部の周辺)に対応するものであり、バッファ回路501の入力端子Sは図6におけるNAND回路114の出力と接続されてサイリスタの発光駆動を指令するDRVON−P信号が入力され、バッファ回路501の入力端子Aはデータ選択信号S1Nと接続されている。
また、図23に示す各部波形、すなわち波形A〜波形G、波形S、波形Yは、図22(b)のA点〜G点、S点、Y点における波形をそれぞれ示している。
端子G1、G2は図2に示した共通母線431、432にそれぞれ接続される。
入力端子信号Sが立ち上がり、また立ち下がることで、遅延回路412の働きによりB点電位には図23に示す鈍った波形を生じる。
波形Sと波形Cとの間には論理反転のほか、遅延時間Tdが設定されている。この遅延時間Tdは遅延回路412の内部の抵抗413の抵抗値、コンデンサ414の容量により設定されている。
信号DはNAND回路417に入力され、信号EのP部に示すように、O部に対応する箇所にパルス幅Tdの負極性パルスを生じる。
一方、信号Dはインバータ回路421に入力されて論理が反転し、その出力波形F(F点)にa部、b部で示す負極性のパルスを生じる。
タイムチャートの初期状態である、入力端子AがHigh、入力端子SがLowの場合、前述したようにPMOSトランジスタ418はオフ、PMOSトランジスタ423はオンとなって、出力端子YはHighレベルとなるものの、その電位は電源VDD3に略等しい2.5Vとなる。
図24(b)は図2に示したサイリスタの、実施の形態2における駆動状況を示すタイムチャートである。図24(a)は図2の構成のうち、隣接するサイリスタ2素子(101、102)のみに簡略化して描いたモデル図である。
端子G1、G2は共通母線431、432に接続されて複数のサイリスタのゲート端子に接続されるものであるが、図24(a)においては各々1素子のみが図示されている。
なお、図24(a)においては、端子DOを介した駆動電流をIa、サイリスタ102、101のゲート電流をIg1、Ig2として図中に記載している。
また、Vgk1、Vgk2はサイリスタ102、101のゲート・カソード間電圧であって、前記した端子G1、G2の波形(図23のY)に対応している。
データ選択信号S1N、S2Nは図6のマルチプレクサ制御回路(CTRL2)116により発生されるメモリ選択信号であって、これをバッファ回路501、502に入力することでサイリスタのゲート駆動信号G1、G2を作成している。
また、Lowレベル(VoL)はPMOSトランジスタ304のゲート・ソース間電圧Vgsに相当するものであって、このゲート・ソース間電圧Vgsは閾値電圧Vtより僅かに大きな値をとる。
ゲート・ソース間電圧VgsはPMOSトランジスタのゲート長やゲート幅、ソース端子とサブストレート端子の間の基板バイアス電圧を調整することでも変化させることが可能であるが、概略設計例として電源電圧VDD=5V、Vgs=2Vとするとき、VoL=2Vであり、前記数値例を図24(b)中に併せて記載している。
これによりC部に示すように、Vgk1波形は略2.5Vから略2Vに降下し、D部のようにVgk2電位は略2Vから略2.5Vに上昇している。
なお、Vgk1、Vgk2波形の近傍には(0V)としてグランド電位を注記している。
図24(b)において、アノード電流の立ち上がり波形でハッチングされたH部に相当するものが、G部で示すゲート電流波形Ig1となる。
このとき、図19(a)〜(e)を用いて説明したように、サイリスタのターンオン遷移やターンオフ遷移、すなわちゲート電流Ig1、またはIg2が流れる過程で、サイリスタ102、101のアノード電位はVaに示すように、その電位にピークを生じる。
前記N部のゲート電流が消減するに従い、サイリスタ102はオフしてそのゲート・カソード間電圧Vgk1は上昇して、P部で示すようにバッファ回路501自身のLowレベル出力電圧VoLである略2Vの電位となる。
これに伴い、ゲート駆動信号G1、G2もHigh、Lowとなるが、前述したようにバッファ回路501のHighレベル出力(VoH3)はS部に示すように略2.5Vであって、電源電圧VDDまでは上昇しない。
また、T部に示すように、Vgk2電位は略2Vにまで低下していく。
前記の時分割駆動において、発光を行うべきサイリスタのゲート端子はLowレベルとされ、非発光とされるサイリスタのゲート端子はHighレベルとされる。ドライバICはCMOSプロセスを用いて製造されており、その電源電圧は5Vである。従来構成のゲート駆動回路においては、前記Highレベルは電源電位に略等しい5Vであるが、サイリスタにおいては耐電圧が7V程度しか確保することができず耐電圧が十分でないため、前記Highレベル印加電圧によりサイリスタが破壊されてしまうことがあった。
この結果、非点灯側サイリスタの誤点灯を未然に防止することができるようになった。
実施の形態1及び2において説明した発光素子アレイは、電子写真プリンタの露光工程で光源として利用することができる。以下その一例としてタンデムカラープリンタを取り上げ、図25を用いて説明する。
図25において、画像形成装置600は、ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)およびシアン(C)の各色の画像を各々に形成する4つのプロセスユニット601〜604を有し、これらが記録媒体605の搬送経路620の上流側から順に配置されている。これらプロセスユニット601〜604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603を例に取り、その内部構成を説明する。
露光装置603cは、帯電された感光体ドラム603a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603cとしては、例えば光プリントヘッド(19)が用いられる。
クリーニング装置603eは、感光体ドラム603a上のトナーの顕像を転写した後に一部残留したトナーを除去する。
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などを経由して動力が伝達され回転する。
まず、用紙カセット606に堆積した状態で収納されている記録媒体605がホッピングローラ607によって、上から1枚ずつ分離されて搬送される。続いて、この記録媒体605は、搬送ローラ610及びレジストローラ611並びにピンチローラ608及び609に挟持されて、プロセスユニット601の感光体ドラム601aと転写ローラ612の間に搬送される。その後、記録媒体605は、感光体ドラム601a及び転写ローラ612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601aの回転によって搬送される。
群を構成する三端子スイッチ素子(例えばサイリスタ)の数は2に限らず3以上でも良い。群を構成する三端子スイッチ素子(例えばサイリスタ)の数に等しい数の組が形成され、各組は異なる群の互いに対応する(例えば、各群においてアレイの一端側からの順番が同じ位置の)三端子スイッチ素子(例えばサイリスタ)により一つの組が構成される。
この場合、同じ群に属する複数の三端子スイッチ素子の第1の端子(A)が互いに接続され、同じ組に属する複数の三端子スイッチ素子の第3の端子(G)がそれぞれ電気的接続手段を介して、それぞれの組に対応して設けられた複数の共通母線に接続され、三端子スイッチ素子の第3の端子(K)がグランドに接続されており、それぞれ複数の第1の駆動回路がそれぞれ複数の群に対応して設けられ、各々対応する群の複数の三端子スイッチ素子の第1の端子を駆動する複数の第1の駆動回路(例えばアノード駆動回路119がこれに相当する)が設けられ、それぞれ複数の組に対応して設けられ、各々対応する組の複数の三端子スイッチ素子の第3の端子を、対応する共通母線(431、432がこれに相当する)及び対応する電気的接続手段を介して駆動する複数の第2の駆動回路(例えばゲート駆動回路401、402、501、502がこれに相当する)が設けられる。
そして、複数の第1の駆動部(119など)が互いに異なるタイミングで、対応する群に属する複数の三端子スイッチ素子の第1の端子(A)を駆動し、複数の第2の駆動部(401)が互いに異なる期間に、対応する組に属する複数の三端子スイッチ素子の第3の端子(G)を駆動し、複数の第2の駆動部(401、402)の各々は、対応する組に属する複数の三端子スイッチ素子の第3の端子を駆動する期間(S1N=Low期間)には第1の電位(2V)を出力し、対応する組に属する複数の三端子スイッチ素子の第3の端子を駆動しない期間(S1N=High)のうち、第1の駆動部により第1の端子が駆動されるタイミングの最初の部分には、第1の電位とは異なる第2の電位(5V)を出力し、対応する組に属する複数の三端子スイッチ素子の第3の端子を駆動しない期間(S1N=High期間)のうち、第1の駆動部により第1の端子が駆動されるタイミングの最初の部分以外の期間には、第1の電位及び第2の電位と異なる第3の電位(3V)を出力するように構成される。
Claims (18)
- アレイを構成する被駆動素子とそれを駆動する駆動素子列とを備える駆動回路において、
前記被駆動素子は、第1、第2、及び第3の端子を有し、前記第3の端子に印加する電圧又は前記制御端子に流す電流により、前記第1及び第2端子間の導通を制御可能な三端子スイッチ素子であり、
前記三端子スイッチ素子がアレイ状に配列されて、互いに隣接配置される複数の三端子スイッチ素子毎に群を形成し、
同じ群に属する複数の前記三端子スイッチ素子の前記第1の端子が互いに接続され、
異なる群の互いに対応する複数の前記三端子スイッチ素子によりそれぞれ三端子スイッチ素子の組が構成され、同じ組に属する複数の前記三端子スイッチ素子の前記第3の端子がそれぞれ電気的接続手段を介して、それぞれの組に対応して設けられた複数の共通母線に接続され、
前記三端子スイッチ素子の前記第3の端子がグランドに接続されており、
それぞれ前記複数の群に対応して設けられ、各々対応する群の複数の前記三端子スイッチ素子の前記第1の端子を駆動するための複数の第1の駆動部と、
それぞれ前記複数の組に対応して設けられ、各々対応する組の複数の前記三端子スイッチ素子の前記第3の端子を、前記対応する共通母線及び対応する電気的接続手段を介して駆動するための複数の第2の駆動部とを有し、
前記複数の第1の駆動部が互いに異なるタイミングで、対応する群に属する複数の前記三端子スイッチ素子の前記第1の端子を駆動し、
前記複数の第2の駆動部が互いに異なる期間に、対応する組に属する複数の前記三端子スイッチ素子の前記第3の端子を駆動し、
前記複数の第2の駆動部の各々は、
対応する組に属する複数の前記三端子スイッチ素子の前記第3の端子を駆動する期間には第1の電位を出力し、
対応する組に属する複数の前記三端子スイッチ素子の前記第3の端子を駆動しない期間のうち、前記第1の駆動部により前記第1の端子が駆動されるタイミングの最初の部分には、前記第1の電位とは異なる第2の電位を出力し、
対応する組に属する複数の前記三端子スイッチ素子の前記第3の端子を駆動しない期間のうち、前記第1の駆動部により前記第1の端子が駆動されるタイミングの最初の部分以外の期間には、前記第1の電位及び前記第2の電位と異なる第3の電位を出力する
ことを特徴とする駆動回路。 - 前記三端子スイッチ素子がサイリスタであり、
前記第1の端子がアノードであり、前記第2の端子がカソードであり、前記第3の端子がゲートであることを特徴とする請求項1に記載の駆動回路。 - 前記第1の電位と前記第2の電位との差が、前記第1の電位と前記第3の電位との差よりも大きい
ことを特徴とする請求項2に記載の駆動回路。 - 前記第2の電位が、前記第3の電位よりも、前記第1の駆動回路が前記三端子スイッチ素子を駆動するタイミングの最初の部分に前記アノードに印加する電位により近い値であることを特徴とする請求項2に記載の駆動回路。
- 前記第1の駆動部が、
第1のスイッチ素子と、第2のスイッチ素子と、第3のスイッチ素子と、出力端子とを有し、
前記第1のスイッチ素子は前記出力端子と前記グランドの間の導通、非導通を制御し、
前記第2のスイッチ素子及び前記第3のスイッチ素子は、前記出力端子と前記グランドに対して電位差を有する電源との間の導通、非導通を制御し、
対応する組の複数の前記三端子スイッチ素子を駆動する期間には前記第1のスイッチング素子を導通させるとともに、前記第2のスイッチング素子を非導通とし、
対応する組の複数の前記三端子スイッチ素子を駆動しない期間には前記第1のスイッチング素子を非導通にするともに、前記第2のスイッチング素子を導通させ、
対応する組の複数の前記三端子スイッチ素子を駆動しない期間のうち、前記第1の駆動部により前記三端子スイッチ素子が駆動されるタイミングの前記最初の部分には、前記第3のスイッチング素子を導通させ、上記タイミングの前記最初の部分以外の期間には前記第3のスイッチング素子を非導通とする
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の駆動回路。 - 前記第2の駆動部が、前記第1の駆動部が前記三端子スイッチ素子を駆動するタイミングを表す信号を受け、
該タイミングの開始から所定の時間持続するパルスを発生する前縁検出回路を有し、
前記第2の駆動部が対応する組に属する前記三端子スイッチ素子を駆動しない期間中に前記前縁検出回路により前記パルスが発生されているときは、前記第3のスイッチング素子を導通させることを特徴とする請求項5に記載の駆動回路。 - 前記第1及び第3のスイッチング素子がPMOSトランジスタであり、
前記第2のスイッチング素子がNMOSトランジスタであり、
前記第3のスイッチング素子を構成するPMOSトランジスタのゲートに、前記グランドの電位を印加することで前記第3のスイッチング素子を導通させる
ことを特徴とする請求項6に記載の駆動回路。 - 前記第1の駆動部が、
第1のスイッチ素子と、第2のスイッチ素子と、第3のスイッチ素子と、出力端子とを有し、
前記第1のスイッチ素子は前記出力端子と前記グランドの間の導通、非導通を制御し、
前記第2のスイッチ素子は、前記出力端子と、前記グランドに対して第1の電位差を有する第1の電源との間の導通、非導通を制御し、
前記第3のスイッチ素子は、前記出力端子と、前記グランドに対して第2の電位差を有する第2の電源との間の導通、非導通を制御し、
対応する組の複数の前記三端子スイッチ素子を駆動する期間には前記第1のスイッチング素子を導通させるとともに、前記第2のスイッチング素子及び前記第3のスイッチング素子を非導通とし、
対応する組の複数の前記三端子スイッチ素子を駆動しない期間には前記第1のスイッチング素子を非導通にし、
対応する組の複数の前記三端子スイッチ素子を駆動しない期間のうち、前記第1の駆動部により前記三端子スイッチ素子が駆動されるタイミングの前記最初の部分には、前記第3のスイッチング素子を導通させるとともに、前記第2のスイッチング素子を非導通とし、
対応する組の複数の前記三端子スイッチ素子を駆動しない期間のうち、前記第1の駆動部により前記三端子スイッチ素子が駆動されるタイミングの前記最初の部分以外の部分では、前記第2のスイッチング素子を導通させるとともに、前記第3のスイッチング素子を非導通とする
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の駆動回路。 - 前記第2の駆動部が、前記第1の駆動部が前記三端子スイッチ素子を駆動するタイミングを表す信号を受け、
該タイミングの開始から所定の時間持続するパルスを発生する前縁検出回路を有し、
前記第2の駆動部が対応する組に属する前記三端子スイッチ素子を駆動しない期間中に前記前縁検出回路により前記パルスが発生されているときは、前記第3のスイッチング素子を導通させ、前記第2のスイッチング素子を非導通とすることを特徴とする請求項8に記載の駆動回路。 - 前記第1、第2及び第3のスイッチング素子がPMOSトランジスタであり、
前記第1、第2及び第3のスイッチング素子を構成するPMOSトランジスタのゲートに前記グランドの電位を印加することで前記第1、第2及び第3のスイッチング素子を導通させることを特徴とする請求項9に記載の駆動回路。 - 前記三端子スイッチ素子がサイリスタであり、
前記タイミングの最初の部分が、前記サイリスタのターンオン時におけるアノード電流の立ち上がり初期期間に対応する期間であることを特徴とする請求項1に記載の駆動回路。 - 前記前縁検出回路から出力されるパルスが正のパルスであり、
前記第3のスイッチング素子がPMOSトランジスタであり、
前記第1の駆動部により対応する組の複数の前記三端子スイッチ素子を駆動する期間に「低」レベルとなり、駆動しない期間に「高」レベルとなる信号と前記パルスとの否定論理和を取るNAND回路をさらに有し、
前記NAND回路の出力が前記第3のスイッチング素子を構成するPMOSトランジスタのゲートに印加されることを特徴とする請求項6に記載の駆動回路。 - 前記前縁検出回路から出力されるパルスが正のパルスであり、
前記第2及び第3の三端子スイッチ素子がPMOSトランジスタであり、
前記第1の駆動部により対応する組の複数の前記三端子スイッチ素子を駆動する期間に「低」レベルとなり、駆動しない期間に「高」レベルとなる組選択信号と前記パルスとの否定論理和を取る第1のNAND回路と、
前記パルスを反転したものと前記組選択信号との否定論理和を取る第2のNAND回路とをさらに有し、
前記第1のNAND回路の出力が前記第3のスイッチング素子を構成するPMOSトランジスタのゲートに印加され、
前記第2のNAND回路の出力が前記第2のスイッチング素子を構成するPMOSトランジスタのゲートに印加される
ことを特徴とする請求項9に記載の駆動回路。 - 前記三端子スイッチ素子がサイリスタであり、
前記第3の電位が、サイリスタのアノードに駆動電圧が印加されたときに、該サイリスタをターンオンさせるために十分に低い電位であり、
前記第2の電位が前記第1の、サイリスタのアノードに駆動電圧が印加されても、該サイリスタがターンオンしない程度に十分に高い電位である
ことを特徴とする請求項1に記載の駆動回路。 - 前記三端子スイッチ素子の駆動に際し、第1端子の駆動波形の立ち上がり部分の電流の一部もしくは全部を前記第3端子の駆動電流とする
ことを特徴とする請求項1に記載の駆動回路。 - 前記組の数が2であり、2つの組の一方の複数の前記三端子スイッチ素子の第3の端子を駆動する期間を表す信号と、該2つの組の他方の複数の前記三端子スイッチ素子の第3の端子を駆動する期間を表す信号とは相補的である
ことを特徴とする請求項1乃至15のいずれかに記載の駆動回路。 - アレイを構成する被駆動素子とそれを駆動する駆動素子列とを備え、
前記被駆動素子は、第1、第2、及び第3の端子を有し、前記第3の端子に印加する電圧又は前記制御端子に流す電流により、前記第1及び第2端子間の導通を制御可能な三端子スイッチ素子であり、
前記三端子スイッチ素子がアレイ状に配列されて、互いに隣接配置される複数の三端子スイッチ素子毎に群を形成し、
同じ群に属する複数の前記三端子スイッチ素子の前記第1の端子が互いに接続され、
異なる群の互いに対応する複数の前記三端子スイッチ素子によりそれぞれ三端子スイッチ素子の組が構成され、同じ組に属する複数の前記三端子スイッチ素子の前記第3の端子がそれぞれ電気的接続手段を介して、それぞれの組に対応して設けられた複数の共通母線に接続され、
前記三端子スイッチ素子の前記第3の端子がグランドに接続されており、
それぞれ前記複数の群に対応して設けられ、各々対応する群の複数の前記三端子スイッチ素子の前記第1の端子を駆動するための複数の第1の駆動部と、
それぞれ前記複数の組に対応して設けられ、各々対応する組の複数の前記三端子スイッチ素子の前記第3の端子を、前記対応する共通母線及び対応する電気的接続手段を介して駆動するための複数の第2の駆動部とを有し、
前記複数の第1の駆動部が互いに異なるタイミングで、対応する群に属する複数の前記三端子スイッチ素子の前記第1の端子を駆動し、
前記複数の第2の駆動部が互いに異なる期間に、対応する組に属する複数の前記三端子スイッチ素子の前記第3の端子を駆動し、
前記複数の第2の駆動部の各々は、
対応する組に属する複数の前記三端子スイッチ素子の前記第3の端子を駆動する期間には第1の電位を出力し、
対応する組に属する複数の前記三端子スイッチ素子の前記第3の端子を駆動しない期間のうち、前記第1の駆動部により前記第1の端子が駆動されるタイミングの最初の部分には、前記第1の電位とは異なる第2の電位を出力し、
対応する組に属する複数の前記三端子スイッチ素子の前記第3の端子を駆動しない期間のうち、前記第1の駆動部により前記第1の端子が駆動されるタイミングの最初の部分以外の期間には、前記第1の電位及び前記第2の電位と異なる第3の電位を出力する
駆動回路と、
前記複数の群の前記複数の三端子スイッチ素子の前記第1の端子を駆動するための第1の駆動信号を生成する回路と、
前記複数の組の前記複数の三端子スイッチ素子を順番に選択して駆動させるための第2の駆動信号を生成する回路とを備え、
前記第1の駆動信号に基づいて、前記三端子スイッチ素子の第1の端子に電位を印加し、
前記第2の駆動信号に基づいて、前記三端子スイッチ素子の第3の端子を駆動する
ことを特徴とする駆動装置。 - アレイを構成する被駆動素子とそれを駆動する駆動素子列とを備え、
前記被駆動素子は、第1、第2、及び第3の端子を有し、前記第3の端子に印加する電圧又は前記制御端子に流す電流により、前記第1及び第2端子間の導通を制御可能な三端子スイッチ素子であり、
前記三端子スイッチ素子がアレイ状に配列されて、互いに隣接配置される複数の三端子スイッチ素子毎に群を形成し、
同じ群に属する複数の前記三端子スイッチ素子の前記第1の端子が互いに接続され、
異なる群の互いに対応する複数の前記三端子スイッチ素子によりそれぞれ三端子スイッチ素子の組が構成され、同じ組に属する複数の前記三端子スイッチ素子の前記第3の端子がそれぞれ電気的接続手段を介して、それぞれの組に対応して設けられた複数の共通母線に接続され、
前記三端子スイッチ素子の前記第3の端子がグランドに接続されており、
それぞれ前記複数の群に対応して設けられ、各々対応する群の複数の前記三端子スイッチ素子の前記第1の端子を駆動するための複数の第1の駆動部と、
それぞれ前記複数の組に対応して設けられ、各々対応する組の複数の前記三端子スイッチ素子の前記第3の端子を、前記対応する共通母線及び対応する電気的接続手段を介して駆動するための複数の第2の駆動部とを有し、
前記複数の第1の駆動部が互いに異なるタイミングで、対応する群に属する複数の前記三端子スイッチ素子の前記第1の端子を駆動し、
前記複数の第2の駆動部が互いに異なる期間に、対応する組に属する複数の前記三端子スイッチ素子の前記第3の端子を駆動し、
前記複数の第2の駆動部の各々は、
対応する組に属する複数の前記三端子スイッチ素子の前記第3の端子を駆動する期間には第1の電位を出力し、
対応する組に属する複数の前記三端子スイッチ素子の前記第3の端子を駆動しない期間のうち、前記第1の駆動部により前記第1の端子が駆動されるタイミングの最初の部分には、前記第1の電位とは異なる第2の電位を出力し、
対応する組に属する複数の前記三端子スイッチ素子の前記第3の端子を駆動しない期間のうち、前記第1の駆動部により前記第1の端子が駆動されるタイミングの最初の部分以外の期間には、前記第1の電位及び前記第2の電位と異なる第3の電位を出力する
駆動回路と、
前記複数の群の前記複数の三端子スイッチ素子の前記第1の端子を駆動するための第1の駆動信号を生成する回路と、
前記複数の組の前記複数の三端子スイッチ素子を順番に選択して駆動させるための第2の駆動信号を生成する回路とを備え、
前記第1の駆動信号に基づいて、前記三端子スイッチ素子の第1の端子に電位を印加し、
前記第2の駆動信号に基づいて、前記三端子スイッチ素子の第3の端子を駆動する
駆動装置を備え、
前記被駆動素子が発光サイリスタであり、
該発光サイリスタを電子写真プロセスの光プリントヘッドの発光素子として用いたことを特徴とする
画像形成装置。
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