JPH04339465A - Ｌｅｄプリンタ - 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ＬＥＤプリンタ、特に複
数のＬＥＤ素子を駆動する駆動集積回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】低騒音で高速印字が可能なＬＥＤプリン
タが実用化されている。図６には、従来のＬＥＤプリン
タにおけるプリンタヘッドの構成が示され、図７には、
そのプリンタヘッドの外観が模式的に示されている。

【０００３】図７において、このプリンタヘッドは、プ
リンタヘッドの本体基板を成すマザーボード１０と、こ
のマザーボード１０に接合された入力ボード１２と、マ
ザーボード１０上に配置されたスプレッダーボード１４
と、このスプレッダーボード１４と電気的に接続される
ＬＥＤアレイ駆動集積回路１６（以下、駆動回路１６と
いう）と、この駆動回路１６によって駆動される複数の
ＬＥＤ素子からなるＬＥＤアレイ１８と、で構成されて
いる。

【０００４】ここにおいて、駆動回路１６は、集積回路
チップを構成しており、印字幅に合わせて複数直線状に
整列されたＬＥＤアレイ１８の両側に整列配置されてい
る。ここで、一つのＬＥＤアレイ１８チップには、百数
十のＬＥＤ素子が整列配置されている。なお、各部材間
には、ワイヤーボンディング２０が施されており、両者
の電気的接続が図られている。

【０００５】図において、スプレッダーボード１４には
、複数の半固定可変抵抗器２２が配置されている。この
可変抵抗器２２は、後述するように、各ＬＥＤアレイ１
８間における発光ばらつきを補正するためのものであり
、駆動回路１６毎に設けられている。

【０００６】なお、図示されてはいないが、このプリン
タヘッドと印字が行われる感光体との間には、発生され
た光を集束するための集束性ロッドレンズアレイが配置
される。つまり、この集束性ロッドレンズアレイによっ
て光が集束され感光体上に結像する。図において２４は
、入力コネクタであり、ＬＥＤプリンタ装置本体との電
気的接続が図られている。

【０００７】図６において、駆動回路１６は、シリアル
伝送されるプリンタデータを受け入れてパラレル出力す
るシフトレジスタ２６と、このシフトレジスタ２６の各
出力をラッチするラッチ回路２８と、このラッチ回路２
８の各出力をトリガとして制御信号１００に従ってＬＥ
Ｄアレイの通電時間、すなわち露光時間を設定するスト
ローブ回路３０と、このストローブ回路３０の各出力を
受け入れてＬＥＤ素子に対する規定の駆動電流を設定保
持する定電流駆動部３２と、で構成されている。　　こ
の定電流駆動部３２には、図７に示した半固定可変抵抗
器２２が接続され、この可変抵抗器２２の抵抗値を可変
することによって、定電流駆動部３２の駆動電流値が設
定されている。

【０００８】駆動回路１６の出力パッドには、ワイヤー
ボンディングによってＬＥＤアレイ１８が接続されてい
る。

【０００９】この駆動回路１６を構成するチップには、
複数の端子が形成されており、図において、３４はシフ
トレジスタ２６用のクロックパルス１０４を受け入れる
クロックパッドであり、３６はプリントデータ１０２の
入力パッドであり、３８はプリントデータ１０２の出力
パッドである。また、図において、４０はラッチ信号１
０６を受け入れるラッチパッドであり、４２は前記制御
信号１００用のストローブパッドであり、４４は前記半
固定可変抵抗器２２との接続を図るための電流制御パッ
ドであり、更に、４６は前述したＬＥＤ素子に駆動電流
を供給するための出力パッドである。

【００１０】次に、プリンタヘッド全体の動作及び駆動
回路１６の動作を説明する。

【００１１】図７において、入力コネクタ２４には電源
，プリントデータ，クロック，制御信号等が供給されて
おり、これらの信号は、入力ボードからスプレッダーボ
ード１４を介して、各駆動回路１６に供給されている。

【００１２】図６において、シリアル伝送されるプリン
トデータ１０２は、クロック１０４に同期してシフトレ
ジスタ２６に順次取り込まれる。この駆動回路１６が管
理するＬＥＤアレイ１８についての全てのプリントデー
タ１０２がシフトレジスタ２６に取り込まれると、ラッ
チ回路２８は、ラッチ信号１０６の入力によりシフトレ
ジスタ２６から並列的に出力される各信号のラッチを行
なう。そして、ストローブ回路３０は、制御信号１００
に従って、前記ラッチされた各信号に対して通電時間の
設定を行なう。ストローブ回路３０から出力される各信
号は、各ＬＥＤ素子を規定の電流でドライブするために
、定電流駆動部３２にてその電流値の設定が行われ、そ
の電流値の設定が行われた信号は、出力パッド４６を介
してＬＥＤアレイ１８を構成する各ＬＥＤ素子に供給さ
れ、この結果発光が生じ印字が行われる。

【００１３】図７において、一つのＬＥＤアレイ１８チ
ップに対して、二つの駆動回路１６が設けられている。 これは、ＬＥＤアレイ１８における偶数番目と奇数番目
のＬＥＤ素子をそれぞれ別の駆動回路１６で駆動してい
るためである。

【００１４】ところで、各ＬＥＤアレイ１８は、それぞ
れ光出力についてのばらつきが生じやすい。この現象を
図８を用いて説明する。

【００１５】図８において、１番目のＬＥＤアレイから
ｎ番目のＬＥＤアレイにおいて、各ＬＥＤアレイの光出
力は、それぞれ異なっている。従って、この状態で印字
を行なうと、不明瞭な印字が行われやすい。

【００１６】そこで、この従来のＬＥＤプリンタにおい
ては、上述したように、各駆動回路１６毎に設けられて
いる半固定可変抵抗器２２を用いて、図８に示した光出
力のばらつきを抑制している。

【００１７】すなわち、可変抵抗器２２のその抵抗値を
可変することにより、定電流駆動部３２のその動作点を
可変させ、これによりＬＥＤアレイ間における光出力の
ばらつきを補正するものである。その補正後の結果が図
９に示されている。

【００１８】すなわち、この従来のＬＥＤプリンタにお
いては、駆動回路１６によって管理される一連のＬＥＤ
素子を単位として光出力の補正が行われていた。

【００１９】なお、この従来のＬＥＤプリンタにおいて
、シリアル伝送されるプリントデータ１０２は、駆動回
路１６の入力パッド３６から取り込まれ、出力パッド３
８から次の駆動回路１６に送出されている。そして、プ
リンタの印字は、すべての駆動回路１６におけるシフト
レジスタ２６にプリントデータが格納された時点で、す
なわち印字１ライン分のプリントデータが揃った時点で
実行される。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】従って、以上説明した
従来のＬＥＤプリンタにおいては、まず、駆動回路１６
毎にしかＬＥＤ素子の発光の補正を行なうことができな
いという問題があった。また、スプレッダーボード１４
に補正用の半固定可変抵抗器２２を複数設ける必要があ
るため、プリンタヘッドの小型化が困難であるという問
題があった。

【００２１】すなわち、高品質な印字を行う場合には、
必然的に、各ＬＥＤ素子間における発光ばらつきを抑制
し、すべてのＬＥＤ素子について光出力を均一化させる
必要があるが、このような従来のＬＥＤプリンタにおい
ては、それを達成することができず、また、プリンタヘ
ッドを小型化できないという問題もあった。

【００２２】そこで、各ＬＥＤ素子に対して発光補正を
与えるために、発光補正データを格納した読み出し専用
メモリを、入力ボード１２や外部に設けることが提案さ
れている。しかしながら、この場合においても、プリン
タヘッドあるいはＬＥＤプリンタ自体の小型化が困難で
あると共に、プリンタの構成を複雑にするという問題が
あった。

【００２３】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、各ＬＥＤ素子間に生ずる発光
のばらつきを抑制して均一な印字が行え、かつ構成が簡
易化されたＬＥＤプリンタを提供することにある。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、複数のＬＥＤ素子を整列させて成るＬＥ
Ｄアレイと、前記ＬＥＤアレイの近傍に配置され、前記
ＬＥＤアレイの各ＬＥＤ素子を駆動するＬＥＤアレイ駆
動集積回路チップと、を含むＬＥＤプリンタにおいて、
前記ＬＥＤアレイ駆動集積回路チップには、前記各ＬＥ
Ｄ素子の発光補正データを記憶する発光補正データ記憶
回路と、前記発光補正データ記憶回路からの発光補正デ
ータに従って前記各ＬＥＤ素子に対して補正された駆動
信号を出力する個別素子補正回路と、が一体的に組み込
まれたことを特徴とする。

【００２５】

【作用】上記構成によれば、ＬＥＤアレイ駆動回路チッ
プには、発光補正データ記憶回路と個別素子補正回路と
が一体的に組み込まれているので、各ＬＥＤ素子毎に発
光の補正を行なえると共に、プリンタヘッドなどの小型
化を図ることが可能となる。

【００２６】すなわち、ＬＥＤアレイ駆動回路チップ自
体に各回路を組み込んだので、例えばマザーボード上に
不必要に繁雑な配線を行なうことをせずに、プリンタヘ
ッドなどを小型化することが可能となる。これと同時に
、すべてのＬＥＤ素子について個別的に発光の補正が行
なえるので、極めて高品位の印字が実現される。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面に基づい
て説明する。なお、従来例で説明した構成と同様の構成
には同一符号をつけその説明を省略する。

【００２８】図１には、本発明に係るＬＥＤプリンタに
おける駆動集積回路（以下、駆動回路という）５０の構
成が示され、図２にはこの駆動回路５０を用いたプリン
タヘッドの外観が模式的に示されている。

【００２９】本実施例においては、図２に示されるよう
に、従来例で示した半固定可変抵抗器２２が排除され、
この結果、プリンタヘッドが小型化されている。

【００３０】図１において、本実施例においては、駆動
回路５０チップに、各ＬＥＤ素子についての発光補正デ
ータを記憶する記憶回路５２と、この記憶回路５２から
出力される発光補正データを入力して各ＬＥＤ素子につ
いての補正された駆動信号を発生する個別素子補正回路
５４と、を一体的に組み込んだことを特徴とする。

【００３１】すなわち、各駆動回路５０が管理する各Ｌ
ＥＤ素子それぞれについての発光補正データは、記憶回
路５２に格納されており、この発光補正データに基づい
て各ＬＥＤ素子の発光が補正されている。ここにおいて
、記憶回路５２は、例えば、電気的に消去可能な読み出
し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）や電気的に書き込み可能
な読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）やあるいはスタテ
ィック型書き込み読み出し可能なメモリ（Ｓ−ＲＡＭ）
等が用いられる。

【００３２】なお、Ｓ−ＲＡＭ等を用いた場合には、そ
の記憶内容を保持するために電池あるいは大容量のコン
デンサを組み込むことが好適である。

【００３３】個別素子補正回路５４は、各ＬＥＤ素子ご
とに設けられたＤ／Ａ変換器と、記憶回路５２からの発
光補正データの読み出し及びその読み出された発光補正
データの分配を制御するデータ制御回路と、を含むもの
である。

【００３４】従って、制御信号１００の入力と共に、ス
トローブ回路３０から出力される各信号が個別素子補正
回路５４に入力されると、その信号の入力をトリガとし
て、各Ｄ／Ａ変換器から発光補正がされた駆動信号が出
力されることになる。具体的には、その駆動信号の電圧
値が各ＬＥＤ素子に供給する電流値を表している。

【００３５】そして、個別素子補正回路５４から出力さ
れた各駆動信号は、定電流駆動回路３２に供給され、こ
こにおいて電圧／電流変換が行われて、所定電流となっ
て各ＬＥＤ素子に供給されている。

【００３６】一方、この駆動回路５０には、個別素子補
正回路５４に外部から発光補正データを供給するための
外部補正用パッド５６が設けられている。すなわち、外
部の測定系を用いて発光補正データを作成する際に、こ
のパッド５６を介して個別素子補正回路５４に調整用の
発光補正データが供給される。そして、このような発光
補正の調整により得られる適正な発光補正データは、駆
動回路５０に設けられた発光補正データ入力パッド５８
を介して、外部から記憶回路５２に書き込まれる。なお
、通常の印字動作時においては、パッド５６，５８は用
いられておらず、記憶回路５２から出力される発光補正
データに基づいて、個別素子補正回路５４がその動作を
行なっている。

【００３７】図において６０は、記憶回路５２と個別素
子補正回路５４との間のデータ伝送を行なうためのクロ
ック入力用のパッドである。

【００３８】以上のように、本実施例の駆動回路５０に
よれば、個別素子補正回路５４によって各ＬＥＤ素子の
発光をそれぞれ個別に修正できるので、均一な光分布を
得ることができるという利点がある。また、この個別素
子補正回路５４、及びそれに発光補正データを供給する
記憶回路５２は、いずれも駆動回路５０の内部に一体的
に組み込まれ１チップで構成されているため、プリンタ
ヘッドの構成の簡易化及び小型化を図ることができると
いう利点がある。もちろん、個別素子補正回路５４及び
記憶回路５２の動作制御は、外部から行なっても良いが
、本実施例のように駆動回路５０内で処理する方が回路
の構成上外部に不必要な配線を行なわずに済むため好適
といえる。

【００３９】図３には、本実施例の駆動回路５０を用い
たプリンタヘッドによるＬＥＤ素子の光出力分布が示さ
れている。図示されるように、本実施例においては、個
別に各ＬＥＤ素子の光出力を補正できるので、極めて均
一な分布を得られることが理解される。この結果、高品
位なプリントが実現される。

【００４０】次に、図４には、本発明の第２実施例とし
てのＬＥＤ駆動集積回路６２が示されている。

【００４１】この実施例においては、ＬＥＤ素子に供給
される駆動電流のパルス幅を可変させて階調表現が行わ
れている。

【００４２】図４において、階調データ１１０は、プリ
ントデータ読出し回路６４に入力されている。そして、
このプリントデータ読出し回路６４から並列的に出力さ
れる各ＬＥＤ素子についての階調データは、パルス幅変
調回路６６にそれぞれ入力されている。このパルス幅変
調回路６６は、入力された階調データに従ったパルス幅
Ｗを有する駆動信号を作成するものであり、その作成さ
れた信号はそれぞれ個別素子補正回路６８に入力されて
いる。ここで、図５には、パルス幅Ｗをもつ駆動信号（
Ａ），（Ｂ），（Ｃ）が示されている。なお、パルス幅
変調回路６６には、パルス変調用クロックパッド７１を
介して、パルス幅を変調するための基準となるクロック
が供給されている。

【００４３】この実施例において、個別素子補正回路６
８は、パルス幅変調回路６６から一定のパルス幅をもっ
て出力された駆動信号に対して、補正を行なうものであ
る。すなわち、記憶回路７０から読み出される発光補正
データは、個別素子補正回路６８に送出されており、こ
こにおいて、各発光補正データに基づいて各信号の電圧
値の補正が行われている。

【００４４】すなわち、パルス幅変調回路６６では、階
調表現のためのパルス幅変調が行われており、一方、こ
の個別素子補正回路６８では、各ＬＥＤ素子の発光補正
を行なうために電圧値補正が行われている。

【００４５】そして、個別素子補正回路６８から出力さ
れる各駆動信号は、上記実施例同様に、定電流駆動回路
にて電圧値から電流値に変換され、その変換された所定
の電流値を有する駆動電流が各ＬＥＤ素子に供給されて
いる。もちろん、この場合に、その駆動電流のパルス幅
は、上述したパルス幅変調回路６６で設定されたパルス
幅と同じである。

【００４６】以上のように、この第２実施例においても
、各ＬＥＤ毎にその光出力の補正を個別的に行なえるの
で、各階調における光出力を均一化させることが可能で
ある。この結果、正確に階調を表現して高品位の印字を
行なえる。なお、この実施例においても、記憶回路７０
及び記憶素子補正回路６８がいずれも駆動回路６２に一
体的に組み込まれているため、繁雑な外部配線などを要
せずに簡易なプリンタヘッドを構成できるという効果が
ある。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＬＥＤアレイ駆動回路チップに発光補正データ記憶回路
と個別素子補正回路とを一体的に組み込んだので、各Ｌ
ＥＤ素子についての光出力を均一化して高品位の印字を
行なえると共に、ＬＥＤプリンタの小型化を図れるとい
う効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＬＥＤアレイ駆動集積回路の構成
を示すブロック図である。

【図２】本発明に係るＬＥＤプリンタにおけるプリンタ
ヘッドの外観を示す模式図である。

【図３】各ＬＥＤ素子の光出力の補正を行った後の光出
力の分布を示す説明図である。

【図４】第２実施例のＬＥＤ駆動集積回路の構成を示す
ブロック図である。

【図５】パルス幅変調回路６６から出力される駆動信号
の例を示す説明図である。

【図６】従来のＬＥＤアレイ駆動集積回路の構成を示す
ブロック図である。

【図７】従来のＬＥＤプリンタにおけるプリンタヘッド
の外観を示す模式図である。

【図８】ＬＥＤアレイ毎の光出力補正を行う前を示す説
明図である。

【図９】ＬＥＤアレイ毎の光出力補正を行った後の光出
力分布を示す説明図である。

【符号の説明】

１８　　ＬＥＤアレイ ２６　　シフトレジスタ ２８　　ラッチ回路 ３０　　ストローブ回路 ３２　　定電流駆動回路 ５０　　ＬＥＤアレイ駆動集積回路 ５２　　記憶回路 ５４　　個別素子補正回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のＬＥＤ素子を整列させてなるＬＥＤ
   アレイと、前記ＬＥＤアレイの近傍に配置され、前記Ｌ
   ＥＤアレイの各ＬＥＤ素子を駆動するＬＥＤアレイ駆動
   集積回路チップと、を含むＬＥＤプリンタにおいて、前
   記ＬＥＤアレイ駆動集積回路チップには、前記各ＬＥＤ
   素子の発光補正データを記憶する発光補正データ記憶回
   路と、前記発光補正データ記憶回路からの発光補正デー
   タに従って前記各ＬＥＤ素子に対して補正された駆動信
   号を出力する個別素子補正回路と、が一体的に組み込ま
   れたことを特徴とするＬＥＤプリンタ。