JP5128625B2 - 駆動装置、プリントヘッド及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
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。
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と転写ローラ27の間に搬送される。その後、用紙20は、感光体ドラム11及び転写ローラ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10−1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。
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。
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。
印刷制御部40は、上位コントローラからの制御信号SGlによって印刷指示を受信すると、先ず、温度センサ58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50を介して現像・転写プロセス用モータ51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59をオン状態にし、現像器14の帯電を行う。
図1は、本発明の実施例1における図5中の印刷制御部40及びプリントヘッド13の概略の回路構成を示すブロック図である。
図6(a)〜(d)は、図1中の発光サイリスタ210を示す構成図である。
図7(a)〜(c)は、図1中のNMOS44を示す構成図である。
NMOS44では、チャネル形成予定領域304における浅い領域に、リンP等のN型不純物を注入しておくことで、反転層であるチャネルの形成を容易にして閾値電圧を下げ、所望のトランジスタ特性に調整することができる。これに対し、本実施例1では、チャネル形成予定領域304における浅い領域に、ホウ素B等のP型不純物を注入しておき、反転層であるチャネルが形成し難くすることで、逆に閾値電圧を増加させて後述するトランジスタ特性を調整するようにしている。
図1において、例えば、印刷制御部40におけるオン/オフ指令信号DRVON−Pが低レベル(以下「Lレベル」という。)の場合、CMOSインバータ42を構成するPMOS43がオン状態、NMOS44がオフ状態となり、出力側のデータ端子DAは、高レベル(以下「Hレベル」という。)レベル(≒電源電圧VDD)となる。この結果、プリントヘッド13側の共通端子INも略電源電圧VDDとなり、各発光サイリスタ210のアノード・カソード間電圧は略0Vとなって、そこに流れる駆動電流Ioutもゼロとなり、発光サイリスタ210−1〜210−nが全て非発光状態となる。
Id=K・(W/L)・(Vgs−Vtn)2
但し、K;定数
W;NMOS44のゲート幅
L;NMOS44のゲート長
Vtn;NMOS44の閾値電圧
Vgs;NMOS44のゲート・ソース間電圧(≒電源電圧VDD)
図8は、図1のプリントヘッド13及び印刷制御部40の詳細な動作を示すタイムチャートである。
図9(a)〜(d)は、図6の発光サイリスタ210におけるターンオン過程の動作説明図であり、同図(a)は発光サイリスタ210のシンボルと各端子の電圧、電流の記号を示す図、同図(b)は同図(a)の等価回路を示す図、及び同図(c)、(d)は動作波形を示す図である。
図10(a)、(b)は、図7のNMOS44のトランジスタ特性を示す図である。
Id=K・(W/L)・(Vgs−Vtn)2
但し、K;定数
W;NMOS44のゲート幅
L;NMOS44のゲート長
Vgs;NMOS44のゲート・ソース間電圧
Vtn;NMOS44の閾値電圧
本実施例1によれば、次の(1)〜(3)のような効果がある。
図11は、本発明の実施例2における印刷制御部及びプリントヘッドの概略の回路構成を示すブロック図であり、実施例1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。
図11において、例えば、印刷制御部40Aにおけるオン/オフ指令信号DRVON−PがLレベルの場合、CMOSインバータ42のPMOS43がオン状態、NMOS44がオフ状態となり、CMOSインバータ42の出力側のデータ端子DAがHレベル(≒電源電圧VDD)となる。
図12は、図11のプリントヘッド13A及び印刷制御部40Aの詳細な動作を示すタイムチャートである。
図12の時刻t1において、クロック駆動回路45の出力端子CKlRがLレベルとされる。すると、コンデンサ47−1には、出力端子CK1Cからコンデンサ47−1、抵抗46−1、及び出力端子CK1Rに向かう方向に充電電流を生じ、このコンデンサ47−1の両端電圧が上昇していく。これに伴い、クロック端子CK1の電位がa部のようにグランドGND電位へと降下していく。
時刻t5において、出力端子CK2RがLレベルとされる。これにより、コンデンサ47−2には、出力端子CK2Cからコンデンサ47−2、抵抗46−2、及び出力端子CK2Rに向かう方向に充電電流を生じ、コンデンサ47−2の両端電圧が上昇していく。これに伴い、クロック端子CK2の電位は、図12のc部に示すように、グランドGND電位へと降下していく。
時刻t10において、出力端子CK1RがLレベルとされると、コンデンサ47−1には、出力端子CK1Cからコンデンサ47−1、抵抗46−1、及び出力端子CK1Rに向かう方向に充電電流を生じ、このコンデンサ47−1の両端電圧が上昇していく。これに伴い、クロック端子CK1の電位は、図12のe部のように降下していく。
本実施例2によれば、実施例1の効果(1)〜(3)と同様の効果があり、更に、次の(4)のような効果もある。
図13は、本発明の実施例3における印刷制御部及びプリントヘッドの概略の回路構成を示すブロック図であり、実施例1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。
図13において、例えば、印刷制御部40Bにおけるオン/オフ指令信号DRVON−NがHレベルの場合、CMOSインバータ42Bを構成するPMOS43Bがオフ状態、NMOS44Bがオン状態となり、出力側のデータ端子DAは、Lレベル(=グランド電位)となる。この結果、プリントヘッド13B側の共通端子INも略グランド電位となり、各発光サイリスタ210Bのアノード・カソード間電圧は略0Vとなって、そこに流れる駆動電流Ioutもゼロとなり、発光サイリスタ210B−1〜210B−nが全て非発光状態となる。
Id=K・(W/L)・(Vgs−Vtp)2
但し、K;定数
W;PMOS43Bのゲート幅
L;PMOS43Bのゲート長
Vtp;PMOS43Bの閾値電圧
Vgs;PMOS43Bのゲート・ソース間電圧(≒電源電圧VDD)
本実施例3によれば、実施例1とほぼ同様の効果がある。又、シフトレジスタ110に代えて、実施例2における図11のクロック駆動回路45及び自己走査型シフトレジスタ110Aを設ければ、実施例2とほぼ同様の効果が得られる。
本発明は、上記実施例1〜3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(I)、(II)のようなものがある。
13,13A,13B プリントヘッド
40,40A,40B 印刷制御部
41,41B 駆動回路
43B PMOS
44 NMOS
45 クロック駆動回路
110 シフトレジスタ
110A 自己走査型シフトレジスタ
111,111−1〜111−n FF
120,120−1〜120−n 第1〜第n段回路
121 サイリスタ
200,200B 発光素子アレイ
210,210B,210−1〜210−n,210B−1〜210B−n 発光サイリスタ
Claims (9)
- 各々、第1電源と接続される第1端子と、前記第1端子との間に駆動電流を流すための第2端子と、前記第1端子及び前記第2端子間の導通状態を制御する第1制御端子とを有し、前記第1端子同士及び前記第2端子同士が共通接続された複数の3端子発光素子を駆動する駆動装置において、
相補接続された第1導電形MOSトランジスタと前記第1導電形MOSトランジスタとは異なる極性の第2導電形MOSトランジスタとを有し、入力された駆動信号に基づいて、前記複数の3端子発光素子のうち導通状態にあるものを駆動する駆動回路を備え、
前記第1導電形MOSトランジスタは、サブストレート領域に形成され、前記第1電源とは異なる電位の第2電源に接続された第3端子と、共通接続された前記第2端子に接続された第4端子と、前記駆動信号に基づいて前記第3端子及び前記第4端子間の導通状態を制御する第2制御端子とを有し、前記駆動回路の等価出力抵抗値が前記3端子発光素子のターンオン特性で定まる負性抵抗値の絶対値よりも大きくなるように、チャネル形成予定領域に前記サブストレート領域と同極性の不純物が注入されたものであることを特徴とする駆動装置。 - 前記第1電源の電位は、電源電位であり、
前記第2電源の電位は、接地電位であり、
前記第1導電形MOSトランジスタは、前記第3端子であるソースと、前記第4端子であるドレーンと、前記第2制御端子であるゲートと、を有するNチャネルMOSトランジスタであり、
前記第2導電形MOSトランジスタは、PチャネルMOSトランジスタであることを特徴とする請求項1記載の駆動装置。 - 前記第1電源の電位は、接地電位であり、
前記第2電源の電位は、電源電位であり、
前記第1導電形MOSトランジスタは、前記第3端子であるソースと、前記第4端子であるドレーンと、前記第2制御端子であるゲートと、を有するPチャネルMOSトランジスタであり、
前記第2導電形MOSトランジスタは、NチャネルMOSトランジスタであることを特徴とする請求項1記載の駆動装置。 - 前記3端子発光素子は、発光サイリスタであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の駆動装置。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の駆動装置は、更に、
前記3端子発光素子の前記第1制御端子に対してトリガ信号を与えて前記3端子発光素子をオン状態にするシフトレジスタを備えたことを特徴とする駆動装置。 - 前記シフトレジスタは、
縦続接続された複数段のフリップフロップ回路を有し、シリアルクロック信号に基づきシリアルデータを入力して前記複数段のフリップフロップ回路から前記トリガ信号を順に出力する構成になっていることを特徴とする請求項5記載の駆動装置。 - 前記シフトレジスタは、
3端子スイッチ素子を有する自己走査型回路を備え、クロック信号に基づき複数の前記トリガ信号を順に出力する構成になっていることを特徴とする請求項6記載の駆動装置。 - 前記複数の3端子発光素子と、
請求項1〜7のいずれか1項に記載の駆動装置と、
を備えたことを特徴とするプリントヘッド。 - 請求項8記載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画像形成装置。
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