JPH04329159A - 階調ｌｅｄアレイ駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真プリンタに使
用されるＬＥＤヘッドの階調ＬＥＤアレイ駆動方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真プリンタにおいては、帯
電させた感光体ドラムを光源によって照射してその表面
に静電潜像を形成し、該静電潜像にトナーを付着させて
現像を行った後にトナー像を記録媒体に転写させるよう
にしている。図２は従来の電子写真プリンタの概略構成
図である。

【０００３】図において、電子写真プリンタ１は端末機
２から印刷データを受け入れる制御部３と、印刷を行う
印刷部４で構成されている。制御部３には、セントロニ
クスインタフェースなどの外部接続インタフェース部５
、受信バッファ６、マイクロプロセッサ７、フォントメ
モリ８、イメージメモリ９及びプリンタインタフェース
部１０が設けられている。上記端末機２から送られる印
刷データは、外部接続インタフェース部５を介して受信
バッファ６に供給される。

【０００４】また、印刷部４には定型の印刷用紙を自動
的に供給するための印刷用紙供給部１１が右側面側に設
けられている。また、印刷部４の内側には、上記印刷用
紙供給部１１からの印刷用紙の走行駆動を開始するレジ
ストローラ１２、該レジストローラ１２まで印刷用紙を
送るクラッチ駆動式のホッピングローラ１３、外周に感
光体を形成した感光体ドラム１４、上記感光体の表面を
一様に帯電する帯電器１５、上記感光体の表面に印刷用
のイメージデータに対応する静電潜像を形成するＬＥＤ
ヘッド１６、現像器１７、転写器１８、定着器１９及び
クリーナ２４が設けられている。そして、上記印刷部４
の左側面側には、印刷の終了した印刷用紙が排出される
排出部２０が設けられている。

【０００５】また、印刷部４には、制御部３との通信及
び印刷部４全体の制御を行うマイクロプロセッサ２１が
設けられている。また、上記制御部３と印刷部４との間
は、両者の通信を行うための双方向のシリアルインタフ
ェース２２と、ドットイメージデータで形成された印刷
データを転送したり、制御したりするための信号線を持
ったビデオインタフェース２３によって接続されている
。

【０００６】ここで、上記シリアルインタフェース２２
は、制御部３のプリンタインタフェース部１０を介して
マイクロプロセッサ７と印刷部４のマイクロプロセッサ
２１とを結び、ビデオインタフェース２３も同様に制御
部３のプリンタインタフェース部１０を介してマイクロ
プロセッサ７と印刷部４のＬＥＤヘッド１６とを結んで
いる。

【０００７】上記構成の電子写真プリンタ１は、図示し
ないホストコンピュータからの印刷データが端末機２と
外部接続インタフェース部５を介して入力されると、こ
れを受信バッファ６に取り込む。該受信バッファ６に１
ページ分の印刷データが取り込まれると、感光体ドラム
１４が回転し、帯電器１５によって感光体の表面が一様
に帯電させられ、また現像器１７内の現像剤が攪拌させ
られるなどの予備動作が行われる。

【０００８】該予備動作が終了すると、ホッピングロー
ラ１３のクラッチがオンされ、印刷用紙供給部１１から
印刷用紙が取り出され、レジストローラ１２まで搬送さ
れる。一方、上記マイクロプロセッサ７が、上記受信バ
ッファ６に取り込まれた印刷データに含まれる文字コー
ドを読み取り、フォントメモリ８を参照して印刷用のイ
メージデータを作成し、イメージメモリ９に書き込む。 該イメージメモリ９には、例えば印刷用紙１ページ分の
印刷用のイメージデータが編集され格納される。

【０００９】また、図示しないホストコンピュータから
印刷データとして直接イメージデータが送られ、端末機
２と外部接続インタフェース部５を介して受信バッファ
６に伝送された場合、マイクロプロセッサ７はこれをそ
のままイメージメモリ９の所定のアドレスに書き込む。 また、ビジネスグラフィック印刷の場合などは、印刷デ
ータがホストコンピュータから図形コマンドの形で送ら
れてくるため、マイクロプロセッサ７で印刷データが編
集演算され、イメージデータとして直接イメージメモリ
９に書き込まれる。

【００１０】このようにして、印刷用のイメージデータ
の解析と編集が完成すると、レジストローラ１２に到達
している印刷用紙は、転写器１８に向かって搬送される
。これと並行して、マイクロプロセッサ７によって印刷
用のイメージデータがビデオインタフェース２３を介し
てＬＥＤヘッド１６に供給され、該ＬＥＤヘッド１６が
駆動され、感光体ドラム１４の外周に静電潜像が形成さ
れる。該感光体ドラム１４が図示矢印ａ方向に回転する
と、静電潜像は現像器１７によって現像され、転写器１
８において印刷用紙に転写される。その後、印刷用紙は
定着器１９において定着されて排出部２０に排出される
。また、転写の後感光体ドラム１４上に残ったトナーは
、クリーナ２４によって除去される。

【００１１】このようにして、ホストコンピュータから
受信した印刷データに基づく情報が印刷用紙上に印刷さ
れる。図３はＩＣの回路図である。図において、３０は
ドライバＩＣ、３１はｎビットシフトレジスタ、３２は
ｎビットラッチ回路、３３はＡＮＤゲート回路、３４は
ドライバ回路である。

【００１２】ＤＡＴＡ入力端子から入力したＤＡＴＡ信
号は、ＣＬＯＣＫ信号に同期してｎビットシフトレジス
タ３１の中を移動し、ｎビット分だけ移動するとＤＡＴ
Ａ出力端子から出力される。ｎビットシフトレジスタ３
１に入力されたＤＡＴＡ信号は、ＬＯＡＤ信号をｎビッ
トラッチ回路３２に入力することによってｎビットラッ
チ回路３２にラッチされる。ラッチされたＤＡＴＡ信号
は、ＡＮＤゲート回路３３でＳＴＲＯＢＥ信号と論理積
がとられ、ＳＴＲＯＢＥ信号がオンのときだけ、ラッチ
されたＤＡＴＡ信号に従ってドライバ回路３４の端子Ｏ
ＵＴ１　〜ＯＵＴｎ　から出力信号ＯＵＴ１〜ＯＵＴｎ
が出力される。

【００１３】このような構成のドライバＩＣ３０をｍ個
使用してｍ×ｎビットのＬＥＤヘッド１６が構成される
。図４は従来のＬＥＤヘッドのドライバ回路図である。 図において、１６はＬＥＤヘッドであり、該ＬＥＤヘッ
ド１６は印字するラインに沿って１列に配列されたｍ個
のドライバＩＣ３０によって構成される。３６は各ドラ
イバＩＣ３０に対応してｍ個配設されたｎビット書込素
子である。該ｎビット書込素子３６はＬＥＤアレイチッ
プから成り、ｎ個の書込素子を有していて、各書込素子
は上記端子ＯＵＴ１　〜ＯＵＴｎ　にそれぞれ接続され
ている。

【００１４】また、上記ＬＥＤヘッド１６は、ＤＡＴＡ
入力、ＣＬＯＣＫ入力、ＬＯＡＤ入力、ＳＴＲＯＢＥ１
入力〜ＳＴＲＯＢＥｍ入力の各端子を有している。上記
構成のＬＥＤヘッド１６において、ＤＡＴＡ入力端子か
ら入ったＤＡＴＡ信号はＮｏ．１のドライバＩＣ３０の
ｎビットシフトレジスタ３１（図３参照）に入力され、
ＣＬＯＣＫ信号に同期してｎビットシフトレジスタ３１
の中を移動していく。ｎビット分移動すると、ｎビット
シフトレジスタ３１の端まで移動し、ｎ＋１クロック目
でＮｏ．１のドライバＩＣ３０のＤＡＴＡ出力端子から
出力され、Ｎｏ．２のドライバＩＣ３０のｎビットシフ
トレジスタ３１に入力される。このようにして、ｍ×ｎ
クロック分の移動で１ライン分のＤＡＴＡ信号がｎビッ
トシフトレジスタ３１に入力される。次に、ＬＯＡＤ信
号が入力され、１ライン分のＤＡＴＡ信号がｎビットラ
ッチ回路３２にラッチされる。次に、ＳＴＲＯＢＥ信号
が入力されることによって、ＡＮＤゲート回路３３でＤ
ＡＴＡ信号との論理積がとられ、ＳＴＲＯＢＥ信号がオ
ンの時だけ、ラッチされたＤＡＴＡ信号に従ってドライ
バ回路３４から電流が出力され、ｎビット書込素子３６
に入力される。ここで、上記ＳＴＲＯＢＥ信号は最大電
流値を低く制御するために、通常図に示すようにｍ（ｍ
＞１）ブロックに分けて入力される。この場合、最大電
流値は１／ｍに低減され、電源の設計を容易にしたり、
大電流が流れた時の電源パターンにおける電位降下の影
響を小さくしたり、大電流のオン・オフによるサージノ
イズを低減することができる。

【００１５】上述したように、この種の電子写真プリン
タ１においては、ドライバＩＣ３０とｎビット書込素子
３６とを一列に並べ、それぞれを１対１に配線して、ス
タチック駆動を行っている。ところで、電子写真プリン
タ１によって得られる印刷結果は、印刷用紙の色とトナ
ーの色の２値であり、画像情報を階調表現する場合、感
光体ドラム１４への露光時間が階調データによって調整
される。すなわち、薄く印字する箇所においてはＬＥＤ
ヘッド１６による露光時間を短くして感光体ドラム１４
上の電荷の除去量を少なくし、濃く印字する箇所におい
ては露光時間を長くして感光体ドラム１４上の電荷の除
去量を多くする。感光体ドラム１４上の電荷の除去量の
差によって現像時のトナーの付着量が異なるので、ドッ
ト単位の濃度差によって階調表現を行うことができる。

【００１６】そのため、上記ドライバＩＣ３０は階調ド
ライバＩＣで構成され、ＤＡＴＡ信号はバイナリコード
から成る階調データで構成される。この階調データは、
各階調ドライバＩＣ内に順次送られ、上記階調データに
対応するパルス幅を有する出力信号ＯＵＴ１〜ＯＵＴｎ
が、上記各ｎビット書込素子３６に送られるようになっ
ている。

【００１７】この場合も、各階調ドライバＩＣと各ｎビ
ット書込素子３６は、それぞれが１対１に配線され、ス
タチック駆動を行うようになっている。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の電子写真プリンタにおいては、各階調ドライバＩＣ
と各ｎビット書込素子３６は、それぞれが１対１に配線
されているため、高価な階調ドライバＩＣがｎビット書
込素子３６の数だけ必要となる。したがって、ＬＥＤヘ
ッド１６のコストが高くなってしまう。

【００１９】本発明は、上記従来の電子写真プリンタの
問題点を解決して、階調ドライバＩＣの使用個数を減ら
し、ＬＥＤヘッドのコストを低減することが可能な階調
ＬＥＤアレイ駆動方法を提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の階
調ＬＥＤアレイ駆動方法においては、１列に配列された
複数の書込素子を、それぞれｎ個の書込素子から成るｍ
個のブロックに分割し、１個の階調ドライバＩＣに複数
のバイナリコードで構成される階調データ信号を順次入
力するようになっている。

【００２１】そして、上記階調ドライバＩＣの内部にお
いては、入力された階調データ信号に対応してそれぞれ
異なるパルスを有するｎ個のドライブ出力信号を形成し
、該ドライブ出力信号をブロック単位で上記書込素子に
出力し、上記ドライブ出力信号のパルスによって書込素
子が駆動される。また、この時上記ブロックの切換えタ
イミングとドライブ出力信号の出力タイミングが同期さ
せられる。

【００２２】

【作用】本発明によれば、上記のように１列に配列され
た複数の書込素子を、それぞれｎ個の書込素子から成る
ｍ個のブロックに分割し、１個の階調ドライバＩＣに複
数のバイナリコードで構成される階調データ信号を順次
入力するようになっている。

【００２３】そして、上記階調ドライバＩＣは、階調デ
ータ信号を受けると、該階調データ信号に対応するパル
ス、例えば階調データ信号に対応するパルス幅、階調デ
ータ信号に対応する振幅を有するｎ個のドライブ出力信
号を形成し、該ドライブ出力信号をブロック単位で上記
書込素子に出力する。上記階調ドライバＩＣには、複数
のコモンドライバが接続されていて、該コモンドライバ
が順次駆動されて、ブロックを構成するｎ個の書込素子
が上記ドライブ出力信号のパルスによって駆動される。

【００２４】また、この時上記ブロックの切換えタイミ
ングとドライブ出力信号の出力タイミングが同期させら
れ、所定のブロックの書込素子に該当するドライブ出力
信号が出力された時に、上記ブロックのコモンドライバ
が駆動される。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は本発明の階調ＬＥＤアレ
イ駆動方法が採用されるＬＥＤヘッドのブロック図であ
る。図において、４１は１列に配列され、Ｎ（＝ｍ×ｎ
）個のドットを構成する書込素子であり、Ｎ個の書込素
子４１は、ＳＴＲＯＢＥ信号の最大電流値を低減するた
めにｎ個の書込素子４１から成るｍ個のブロックに分割
されていて、ブロックごとにＬＥＤアレイチップＬＥＤ
１　〜ＬＥＤｍ　が構成されている。そして、各ＬＥＤ
アレイチップＬＥＤ１　〜ＬＥＤｍ　は、それぞれ１列
に配列されたｎ個の書込素子４１で構成されている。

【００２６】また、４３は階調ドライバＩＣである。該
階調ドライバＩＣ４３においては、従来のドライバＩＣ
３０と同様にＣＬＯＣＫ信号に同期して階調データｂ０
　〜ｂ３　が入力されるようになっている。該階調デー
タｂ０　〜ｂ３　は、バイナリコードであり１６の階調
数を有する。上記階調ドライバＩＣ４３に入力された階
調データｂ０　〜ｂ３　は、ｎ個のドライブ出力端子ｄ
１　〜ｄｎ　から出力される。上記各書込素子４１のア
ノードは、階調ドライバＩＣ４３のドライブ出力端子ｄ
１　〜ｄｎ　に接続されている。一方、ＬＥＤアレイチ
ップＬＥＤ１　〜ＬＥＤｍ　の各書込素子４１のカソー
ドは共通に結線され、ｍ個設けられたコモンドライバＳ
１　〜Ｓｍ　によって駆動される。

【００２７】このように、ＬＥＤアレイチップＬＥＤ１
　〜ＬＥＤｍ　は、ｎ×ｍのマトリックスに配線されて
いる。上記コモンドライバＳ１　〜Ｓｍ　は、トランジ
スタによって構成されていて、該トランジスタのコレク
タは上記書込素子４１のカソードに接続され、エミッタ
が接地され、ベースからセレクト信号Ｓ１〜Ｓｍが入力
される。この時、上記階調ドライバＩＣ４３の出力とコ
モンドライバＳ１　〜Ｓｍ　のセレクト信号Ｓ１〜Ｓｍ
とを同期して、コモンドライバＳ１　〜Ｓｍ　を１個だ
け順次駆動する。このようにして、ＬＥＤアレイチップ
ＬＥＤ１　〜ＬＥＤｍ　の各書込素子４１は、順次ドラ
イブ出力端子ｄ１　〜ｄｎ　からの出力信号ｄ１〜ｄｎ
によって点灯させられる。

【００２８】すなわち、ＬＥＤアレイチップＬＥＤ１　
〜ＬＥＤｍは階調ドライバＩＣ４３とコモンドライバＳ
１　〜Ｓｍ　によってダイナミック駆動される。該ダイ
ナミック駆動方式を利用することによって、１個の階調
ドライバＩＣ４３によって複数のＬＥＤアレイチップＬ
ＥＤ１　〜ＬＥＤｍ　を駆動することが可能となる。次
に、階調ドライバＩＣ４３の作動について説明する。

【００２９】図５は本発明の階調ドライバＩＣの構成図
である。図において、ｂ０　〜ｂ３　は階調ドライバＩ
Ｃ４３に入力される階調データであり、バイナリコード
で構成され１６の階調数を有する。ｄ１　〜ｄｎ　は階
調ドライバＩＣ４３のドライブ出力端子であり、ＬＥＤ
アレイチップＬＥＤ１　〜ＬＥＤｍ　ごとにドライブ信
号ｄ１〜ｄｎを出力する。該ドライブ信号ｄ１〜ｄｎは
、入力される階調データｂ０　〜ｂ３　に対応してパル
ス幅が変調される。また、Ｆ１　〜Ｆｎ　は各ＬＥＤア
レイチップＬＥＤ１　〜ＬＥＤｍ　のビット数ｎだけ配
設された４ビットレジスタ、Ｃ１　〜Ｃｎ　は同様にｎ
個設けられたカウンタである。

【００３０】上記構成の階調ドライバＩＣ４３において
、図示されない制御部から送出された階調データｂ０　
〜ｂ３　がＣＬＯＣＫ信号に同期して階調ドライバＩＣ
４３に入力されると、ｎ個の４ビットレジスタＦ１〜Ｆ
ｎ　はＣＬＯＣＫ信号に同期して階調データｂ０　〜ｂ
３　を順次次段へ転送し、ｎ個のクロックタイミングで
上記階調データｂ０　〜ｂ３　はすべての４ビットレジ
スタＦ１　〜Ｆｎ　に格納される。

【００３１】そして、上記カウンタＣ１　〜Ｃｎ　は、
各４ビットレジスタＦ１　〜Ｆｎ　から階調データｂ０
　〜ｂ３　を初期値として受け取ると、別途定められた
初期値からカウントダウンし、０になるまでのクロック
数を計数する。上記カウンタＣ１　〜Ｃｎ　の出力であ
るドライブ信号ｄ１〜ｄｎの各パルス幅は、計数された
クロック数に対応して変調される。

【００３２】したがって、変調されたパルス幅を有する
ドライブ信号ｄ１〜ｄｎは、階調データｂ０　〜ｂ３　
によって変調されており、パルス幅に対応する時間だけ
書込素子４１を駆動することができる。なお、本発明は
上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に
基づいて種々変形することが可能であり、これらを本発
明の範囲から排除するものではない。

【００３３】例えば、上記実施例においては、４ビット
のバイナリコードによって１６の階調数を出すようにし
ているが、他のビット数のバイナリコードによって階調
数を変更することができる。また、階調表現の方式とし
て、上記実施例においては、各書込素子４１ごとに駆動
時間を変更するようにしているが、駆動時間を一定にし
て、各書込素子４１ごとに駆動電流の値を変更すること
もできる。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、上記のように１列に配
列された複数の書込素子を、それぞれｎ個の書込素子か
ら成るｍ個のブロックに分割し、１個の階調ドライバＩ
Ｃに複数のバイナリコードで構成される階調データ信号
を順次入力するようになっていて、上記階調ドライバＩ
Ｃは、階調データ信号を受けると、該階調データ信号に
対応するパルスを有するｎ個のドライブ出力信号を形成
し、該ドライブ出力信号をブロック単位で上記書込素子
に出力する。

【００３５】そして、上記ブロックの切換えタイミング
とドライブ出力信号の出力タイミングが同期させられ、
所定のブロックの書込素子に該当するドライブ出力信号
が出力された時に、上記ブロックのコモンドライバが駆
動されるので、１個の階調ドライバＩＣを使用してｍ×
ｎ個のドットから成るラインについての印字を行うこと
ができる。

【００３６】したがって、ＬＥＤヘッドのコストを低減
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の階調ＬＥＤアレイ駆動方法が採用され
るＬＥＤヘッドのブロック図である。

【図２】従来の電子写真プリンタの概略構成図である。

【図３】ＩＣの回路図である。

【図４】従来のＬＥＤヘッドのドライバ回路図である。

【図５】本発明の階調ドライバＩＣの構成図である。

【符号の説明】

３０　　　　ドライバＩＣ ３１　　　　ｎビットシフトレジスタ ３２　　　　ｎビットラッチ回路 ３３　　　　ＡＮＤゲート回路 ３４　　　　ドライバ回路 ４１　　　　書込素子 ４３　　　　階調ドライバＩＣ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　（ａ）１列に配列された複数の書込素
   子を、それぞれｎ個の上記書込素子から成るｍ個のブロ
   ックに分割し、（ｂ）１個の階調ドライバＩＣに複数の
   バイナリコードで構成される階調データ信号を順次入力
   し、（ｃ）上記階調ドライバＩＣにおいて、入力された
   階調データ信号に対応してそれぞれ異なるパルスを有す
   るｎ個のドライブ出力信号を形成し、（ｄ）該ドライブ
   出力信号をブロック単位で上記書込素子に出力し、（ｅ
   ）上記ブロックの切換えタイミングとドライブ出力信号
   の出力タイミングを同期させることを特徴とする階調Ｌ
   ＥＤアレイ駆動方法。